JP4643806B2

JP4643806B2 - Golf club shaft

Info

Publication number: JP4643806B2
Application number: JP2000229702A
Authority: JP
Inventors: 憲一宮本
Original assignee: Ｓｒｉスポーツ株式会社
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: JP2002035185A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴルフクラブシャフトに関し、特に、繊維強化樹脂からなる軽量シャフトにおいて、その軽量性と高強度性を両立するゴルフクラブシャフトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時のゴルフクラブは、ヘッドの大型化、シャフトの軽量化、長尺化が求められており、シャフトの主材料として、繊維強化樹脂が用いられている。該強化繊維としては、軽量化の目的で、カーボン繊維が主流であるが、ボロン繊維等の金属繊維が用いられることもある。
【０００３】
カーボン繊維強化樹脂は、強度が大きく、弾性率も高いが、破断するまでの伸びが小さいため、所定の応力、あるいは、ひずみが発生すると突然破損する現象が生じる。とりわけ、圧縮強度が弱く、圧縮方向のひずみが生じる箇所で、破損が起きやすくなる。そのため、繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトでは、破損を抑制する設計が必要となってきている。
【０００４】
さらに、シャフトの軽量化、長尺化に伴い、プレーヤーのスイング速度が増大し、ミスショットした際のシャフトの折損の可能性が大きくなっており、プレーヤーがボールを打撃する際、特に、ヘッドのネック（ヘッドとシャフトが取り付けられているヘッドの部位）近傍には、応力集中が生じ、破損が起きやすい。
【０００５】
そこで、特開平５−８２２４号において、繊維強化樹脂層の片側に箔状エキスパンドメタル層が積層されたプリプレグが提案されており、該プリプレグを用いて圧縮強度、衝撃強度、ねじり破壊強度が優れたシャフトが開示されている。また、特開平５−７６３９号においても同様なゴルフクラブシャフトが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平５−８２２４号で提案されたプリプレグを用いた場合、本出願人の研究結果では、この箔状エキスパンドメタル層では、高強度化には不十分であることが判明した。即ち、上記箔状エキスパンドメタルは、金属箔に切り目を入れ、この切り目と直交する方向に引っ張られて形成されているため、金属箔は均一に引っ張られず、金属箔の一部分は伸び、捩れて、さらに折れ重なって加工されている。そのため、実際に、この金属箔からなるエキスパンドを扱った場合、僅かな力を与えるだけで、引張時に起点となる部分の金属箔が簡単に切断し、金属の利点である強度、延伸性を有効に活用されていないことが判明した。
【０００７】
よって、切断を発生させないようにするには、金属箔の厚さを大としたり、切れ目を小さくして空隙を小さくしたり、あるいは、箔状エキスパンドメタルを複数枚積層することが必要となる。しかし、いずれもの場合も、金属量が多くなり、その場合には、下記の問題が発生する。
▲１▼箔状エキスパンドメタルは、繊維強化樹脂よりも比重が大きくなるため、軽量シャフトを実現できない。
▲２▼箔状エキスパンドメタルが集中的に配置されると、その途切れる端部に応力集中が発生し、破損しやすい現象が生じる。
▲３▼金属量が増加すると、箔状エキスパンドメタルの有無により、シャフトの主成分である繊維強化樹脂のカーボン繊維にクリンプ（蛇行）が起こり、カーボン繊維の一方向強化性能が低下する。
【０００８】
また、上記箔状エキスパンドメタルでは、箔の間の寸法（空隙の大きさ）を任意に変えることができない。そのため、内層となるカーボン繊維にも悪影響を及ぼすことが判明した。即ち、通常、シャフトの主成分となる繊維強化樹脂は、一方向繊維強化のプリプレグを適正な角度に重ね合わせて成形されている。しかしながら、金属箔の空隙が小さいと、この箔状エキスパンドメタルとカーボン繊維強化樹脂とを重ね合わせて、ラッピングで圧力をかけ、成形した場合、成形金型の型面は平滑であるため、箔状エキスパンドメタルの厚さ分、カーボン繊維は複雑に乱れ、３次元的に蛇行する（クリンプが生じる）ことが判明した。よって、箔状エキスパンドメタルを繊維強化樹脂と積層して強化する場合には、このクリンプを抑制する設計が必要となる問題が生じる。
【０００９】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、シャフトの軽量化を阻害せず、シャフト強度の向上を図ることを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、シャフトの先端側をヘッドのネックに挿入して接着固定される繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトであって、
上記ネックの先端面に接する部位を含むヘッド取付側部分にのみ、一方向に引き揃えられた金属繊維をガラススクリムクロスで挟持した金属繊維強化プリプレグを配置し、その平行配置される隣接の上記金属繊維間の距離を９００μｍ〜１５０００μｍとし、かつ、該金属繊維の比重を１．５〜１０．０、上記比重に対する引張比強度を２．０×１０⁸Ｎ／ｍ²〜１６．０×１０⁸Ｎ／ｍ²、上記比重に対する比弾性率を１．５×１０¹⁰Ｎ／ｍ²〜２０．０×１０¹⁰Ｎ／ｍ²とし、かつ、
上記金属繊維強化プリプレグの繊維断面における厚みに対する幅の比（幅／厚み）を、１．２〜１５．０とし、
シャフト重量を３４ｇ〜５７ｇとしていることを特徴とするゴルフクラブシャフトを提供している。
【００１１】
上記金属繊維単体あるいは該金属繊維とカーボン繊維からなる強化繊維と、マトリクス樹脂とからなる金属繊維強化プリプレグを設け、該金属繊維強化プリプレグの形態として他のプリプレグと共に積層配置している。
なお、金属繊維単体をカーボン繊維強化プリプレグの表面にフィラメントワインデイングで巻き付けて配置してもよい。
上記のように、プリプレグとしてシート形態とする場合には、金属繊維のみを一方向に引き揃えた平行配置したプリプレグが好ましいが、金属繊維とカーボン繊維を交互に平行配置したプリプレグとしてもよい。
【００１２】
上記のように、少なくとも金属繊維をネックの先端面に接する部位を含むヘッド取付側（シャフト先端側）部分に配置しているのは、ネック近傍には圧縮方向のひずみで破損が発生しやすく、特に、ネック部のホーゼルに挿入したシャフトがホーゼルの先端開口から突出するネック部の端面に接する位置には、応力集中が発生するため、このネック部端面に接する位置および其の両側には金属繊維を配置することが好ましい。
【００１３】
上記のように、金属繊維をゴルフクラブシャフトの破損が生じやすいネック近傍に配置し、当該部分において、所要方向に金属繊維を一方向に引き揃えることで、その延伸性の利点を有効活用して破断の発生を防止し、高強度化を図ることができる。
【００１４】
また、金属繊維あるいは金属繊維強化プリプレグはカーボン繊維強化プリプレグの外層に配置することが好ましい。これは、ゴルフクラブシャフトの断面において、断面の外側が、断面２次モーメントに大きく寄与するためである。さらに、カーボン繊維の圧縮による亀裂発生は、断面の外側で発生するため、破断伸度の大きい金属繊維を有効に活用するためには、カーボン繊維よりも外層に配置している。
なお、金属繊維強化プリプレグは、外層に限定されることはなく、１層または、複数層を配置してもよく、カーボン繊維強化プリプレグ等からなる繊維強化プリプレグの中間層や内層に配置して、一体的に成形している。
【００１５】
上記破断発生の防止、高強度化を図る観点から、上記のように、平行配置して一方向に引き揃えた金属繊維の距離を８００μｍ〜２００００μｍ、好ましくは、１０００μｍ〜１００００μｍ、さらに好ましくは、２０００μｍ〜５０００μｍとしている。金属繊維の距離が８００μｍより小さいと、金属量が多くなり、軽量化が図れない。金属繊維の距離が２００００μｍより大きいと、金属繊維による補強効果を有効に活用できない。
このように、金属繊維を用いた場合は高強度化を図れるため、前記箔状エキスパンドメタルと比較して、強度を同等とする場合には、使用金属量を非常に少なくすることが可能となり、ゴルフクラブシャフトの軽量化を両立させることができる。
【００１６】
上記金属繊維は、その比重が１．５〜１０．０、好ましくは、１．７〜８．０としている。金属繊維の比重が、１．５より小さいと、金属の扱いが困難であり、プリプレグに加工するのが難しい。金属繊維の比重が、１０．０を越える金属は、少量の使用でも重量増加が大きくなる。
【００１７】
また、上記金属繊維は、軽量であることに加え、さらに強度も大きい程、好ましい。従って、その比重に対する引張強度、所謂、引張比強度が大きいことが好ましい。具体的には、引張比強度は、２．０×１０⁸Ｎ／ｍ ²〜１６．０×１０⁸Ｎ／ｍ ²の範囲としている。引張比強度が、２．０×１０⁸Ｎ／ｍ ²より小さいと、補強効果が小さくなる。引張比強度が、１６．０×１０⁸Ｎ／ｍ ²より大きくなると、延伸性あるいは比弾性率が小さくなる。
【００１８】
さらに、上記金属繊維は、その比重に対する弾性率、所謂、比弾性率が１．５×１０¹⁰Ｎ／ｍ ²〜２０．０×１０¹⁰Ｎ／ｍ ²の範囲としている。比弾性率が、１．５×１０¹⁰Ｎ／ｍ ²より小さいと、補強効果が小さいばかりでなく、シャフトの剛性に対する寄与も低下してしまう。比弾性率が、２０．０×１０¹⁰Ｎ／ｍ ²より大きくなり、比弾性率が高くなりすぎると、引張強度が低下する。
【００１９】
上記金属繊維は、その繊維断面における厚みに対する幅の比（幅／厚み）を１．２〜１５．０、好ましくは３．０〜１２．０、さらに好ましくは５．０〜１０．０の範囲とし、幅を大きくした扁平な断面としたものが好適に用いられる。これにより、カーボン繊維のクリンプを低減することができ、かつ、金属繊維を重ね合わせて用いた場合には、金属繊維自身のクリンプの発生を抑制することができる。これとは逆に、断面厚みが大きいと、クリンプが大きくなってしまう。
【００２０】
また、金属繊維の破断伸度は、１．５％以上であることが好ましい。金属繊維の破断伸度が、１．５％未満であると、カーボン繊維の破断伸度を補うことが出来にくい。
【００２１】
上記金属繊維としては、チタン、マグネシウム、タングステン及びそれらの合金からなる金属繊維、非晶質金属繊維、カーボン繊維にボロンを析出させたボロン繊維、あるいは、炭素鋼系繊維からなるサイファー繊維等が好適に用いられる。より好適な金属繊維は、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ系やＣｏ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｓｉ−Ｂ系等の非晶質金属（アモルファス金属）からなる繊維である。
【００２２】
シャフト重量は、上記のように、３４ｇ〜５７ｇとしている。シャフト重量が、３４ｇより小さいと、現有のあらゆる材料を用いても、一般プレーヤー（非力な女性や子供を除く）の要求性能を満たすシャフトは、設計、製造不能である。シャフト重量が、５７ｇより大きいと、シャフトの軽量化に相反するものとなる。
【００２３】
金属繊維を、シャフトの先端（ネックへの挿入側先端）よりｘｍｍ地点からｙｍｍ地点まで配置するとした場合、ｘの値は、０〜５０、好ましくは、０〜３０、さらに好ましくは、２０〜３０がよい。ｘの値が、５０より大きいと、応力集中するネック端面に、金属繊維がかからないため強度向上にならない。また、ホーゼル内の部分（シャフトのヘッド取付部分）には、応力があまりかからないので、ｘの値を２０より大きくしてホーゼル内の金属繊維の配置をなくしても、シャフト強度に影響がないため、金属繊維の使用を少なくでき、軽量化、低コストにつながる。また、ｙの値は、１００〜３００、好ましくは、１５０〜３００がよい。ｙの値が、１００より小さいと、応力集中する部位をカバーできない。ｙの値が、３００より大きいと、重量が重くなってしまう。
【００２４】
上記金属繊維を用いて補強する場合、実使用においては、ドラムワインディング装置を用い、金属繊維を所要の距離をあけて一方向に引き揃えた金属繊維強化プリプレグとして用いている。即ち、ドラムワインディング装置のドラム外周面に不織布を配置し、その外周面に金属繊維を所要の距離をあけて巻き付けた後、再度、不織布を重ねて金属繊維強化プリプレグを形成している。このプリプレグは裁断方向を調整することにより、金属繊維の角度を調整することが可能となる。また、不織布は金属繊維の両側に配置して金属繊維を挟むサンドイッチ状とすると金属繊維のずれの抑制効果が大きく、有効である。
【００２５】
上記不織布としては、ガラス繊維を不織布状としたガラススクリムクロスが用いられる。該ガラススクリムクロスは成形時に透明となるため、金属繊維をゴルフクラブシャフト断面の最外面に配置して、金属繊維を外観可能とし、金属繊維が用いられていることをユーザーに容易に認識させることができるようにしている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に関わるゴルフクラブシャフトを示し、シャフト１は、繊維強化プリプレグを積層して構成しており、小径側先端にヘッド２が取り付けられ、大径端側にグリップ３が取り付けられている。
上記シャフト１には、圧縮ひずみが発生しやすいヘッド取付側、即ち、ヘッド２のネック４に挿入して接着固定されるシャフト先端側の外周層に金属繊維強化プリプレグ２０を配置している。シャフト１の重量は３４ｇ〜５７ｇとしている。
【００２７】
上記シャフト１は、図２に示すように、カーボン繊維を強化繊維とし、マトリクス樹脂にエポキシ樹脂としたカーボン繊維強化プリプレグ１１〜１５、及び金属繊維を強化繊維とし、マトリクス樹脂にエポキシ樹脂とした金属繊維強化プリプレグ２０を芯金（図示せず）に内周側から順に（プリプレグ１１→１２→…２０）巻き付けて積層している。
【００２８】
カーボン繊維強化プリプレグ１１〜１５の長さは、ゴルフクラブシャフトの全長に沿って巻き付ける長さに設定し、本実施形態では１２７０ｍｍに設定している。グリップ端側となる大幅側の幅がＳ１のカーボン繊維強化プリプレグ１１、１２では、４回巻きするように設定し、幅がＳ２のカーボン繊維強化プリプレグ１３〜１５では１回巻きするように設定している。
【００２９】
また、カーボン繊維強化プリプレグ１１、１２のカーボン繊維Ｆ１１、Ｆ１２はシャフト軸線に対して４５°に傾斜させてバイアス層を構成するようにしており、ねじれ剛性を高めている。なお、カーボン繊維強化プリプレグ１１は＋４５°、カーボン繊維強化プリプレグ１２は、−４５°に設定している。
なお、上記バイアス層を構成するカーボン繊維強化プリプレグの強化繊維の繊維角度は４５°に限定されず、２０°〜６０°の範囲内で選択される。
【００３０】
カーボン繊維強化プリプレグ１３〜１５は、そのカーボン繊維Ｆ１３〜Ｆ１５をシャフト軸線に対して０°としてストレート層を構成するようにしており、曲げ剛性を高めている。
【００３１】
最外周においてヘッド取付側に巻き付ける金属繊維強化プリプレグ２０は単尺として、この金属繊維Ｆ２０はシャフト軸線に対して０°となるストレート層を構成するようにしている。ヘッドのネックに装着するために、ネックの内径と合わせるようにシャフトの外径を設計し、かつ、最も応力がかかるシャフトの該当位置に配置するようにしている。
【００３２】
上記金属繊維強化プリプレグ２０としては、図３に示すように、例えば、アモルファス金属繊維やチタン繊維等の金属繊維２１をガラススクリムクロス２２で挟持した構成のものを用いている。金属繊維２１は一方向に引き揃えられ、平行配列される隣接の金属繊維２１間の距離を９００μｍ〜１５０００μｍとしている。上記金属繊維の比重は、１．５〜１０．０、比重に対する引張比強度は、２．０×１０⁸Ｎ／ｍ ²〜１６．０×１０⁸Ｎ／ｍ ²、比重に対する比弾性率は、１．５×１０¹⁰Ｎ／ｍ ²〜２０．０×１０¹⁰Ｎ／ｍ ²、繊維断面における厚みに対する幅の比（幅／厚み）は、１．２〜１５．０のものを用いており、金属繊維の断面は、扁平になっている。
【００３３】
シャフト１は、シートワインディング製法により作成されており、カーボン繊維を強化繊維とし、バイアス層を構成するカーボン繊維強化プリプレグ１１、１２と、ストレート層を構成するカーボン繊維強化プリプレグ１３〜１５及び、金属繊維を強化繊維とし、ストレート層を構成する金属繊維強化プリプレグ２０を、芯金（図示せず）に順次巻き付けて積層する。積層後、ポリエチレンテレフタレート樹脂製等のテープでラッピングしてオーブンに挿入する。オーブン中で加熱加圧して樹脂を硬化させて一体的に成形する。その後、芯金を引き抜いて、図４に示すように、ヘッド取付側の最外層に金属繊維強化プリプレグ２０が配置されたシャフト１を形成している。
【００３４】
なお、本実施形態では、ウッド型ヘッドを示しているが、本発明は、ウッド型クラブに限定されるものではなく、アイアン型クラブ等のシャフトにも適用することができる。
【００３５】
以下、本発明のゴルフクラブシャフトの実施例１〜５及び比較例１〜６について詳述する。
下記の表１に、実施例１〜５、比較例１〜６のゴルフクラブシャフトのシャフト重量、金属繊維間距離、金属繊維比重、金属比強度、金属繊維断面比及び後述する耐久試験の測定結果を記載する。
【００３６】
【表１】

【００３７】
（実施例１）
・金属繊維強化プリプレグは、アモルファス金属繊維の両面をガラススクリムクロスで挟持したものを用いた。（アモルファス金属繊維：ユニチカ（株）製、ボルファ（ＢＯＬＦＵＲ）Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ系）
繊維断面：厚み４０μｍ、幅４００μｍ
繊維間距離：２６００μｍ
繊維角度：０°
・アングル層は、弾性率４０ｔ、樹脂含有率２５％のカーボン繊維強化プリプレグ（三菱レイヨン（株）製、ＨＲＸ３５０Ｃ−１３０Ｓ）を用いた。繊維角度は４５°とした。
・ストレート層は、弾性率３０ｔ、樹脂含有率２５％のカーボン繊維強化プリプレグ（三菱レイヨン（株）製、ＭＲ３５０Ｃ−１２５Ｓ）を用いた。繊維角度は０°とした。
【００３８】
（実施例２）
・金属繊維強化プリプレグは、アモルファス金属繊維の両面をガラススクリムクロスで挟持したものを用いた。（アモルファス金属繊維：ユニチカ（株）製、ボルファ（ＢＯＬＦＵＲ）Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ系）
繊維断面：厚み１５μｍ、幅４８μｍ
繊維間距離：９００μｍ
繊維角度：０°
・アングル層は、弾性率４０ｔ、樹脂含有率３３％のカーボン繊維強化プリプレグ（三菱レイヨン（株）製、ＨＲＸ３４０Ｇ−１２５Ｓ）を用いた。繊維角度は４５°とした。
・ストレート層は、弾性率２４ｔ、樹脂含有率２５％のカーボン繊維強化プリプレグ（三菱レイヨン（株）製、ＴＲ３５０Ｃ−１００Ｓ）を用いた。繊維角度は０°とした。
【００３９】
（実施例３）
・金属繊維強化プリプレグは、アモルファス金属繊維の両面をガラススクリムクロスで挟持したものを用いた。（アモルファス金属繊維：ユニチカ（株）製、ボルファ（ＢＯＬＦＵＲ）Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ系）
繊維断面：厚み４０μｍ、幅４４５μｍ
繊維間距離：１５０００μｍ
繊維角度：０°
・アングル層は、弾性率４０ｔ、樹脂含有率２５％のカーボン繊維強化プリプレグ（三菱レイヨン（株）製、ＨＲＸ３５０Ｃ−１３０Ｓ）を用いた。繊維角度は４５°とした。
・ストレート層は、弾性率３０ｔ、樹脂含有率２５％のカーボン繊維強化プリプレグ（三菱レイヨン（株）製、ＭＲ３５０Ｃ−１２５Ｓ）を用いた。繊維角度は０°とした。
【００４０】
（実施例４）
・金属繊維強化プリプレグは、アモルファス金属繊維の両面をガラススクリムクロスで挟持したものを用いた。（アモルファス金属繊維：ユニチカ（株）製、ボルファ（ＢＯＬＦＵＲ）Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ系）
繊維断面：厚み４０μｍ、幅４４５μｍ
繊維間距離：１５０００μｍ
繊維角度：０°
・アングル層は、弾性率４０ｔ、樹脂含有率２０％のカーボン繊維強化プリプレグ（三菱レイヨン（株）製、ＨＲＸ３５０Ｂ−１２５Ｓ）を用いた。繊維角度は４５°とした。
・ストレート層は、弾性率３０ｔ、樹脂含有率２５％のカーボン繊維強化プリプレグ（三菱レイヨン（株）製、ＭＲ３５０Ｃ−１２５Ｓ）を用いた。繊維角度は０°とした。
【００４１】
（実施例５）
・金属繊維強化プリプレグは、チタン金属繊維の両面をガラススクリムクロスで挟持したものを用いた。
繊維断面：厚み２５μｍ、幅２２０μｍ
繊維間距離：８０００μｍ
繊維角度：０°
・アングル層は、弾性率４０ｔ、樹脂含有率２５％のカーボン繊維強化プリプレグ（三菱レイヨン（株）製、ＨＲＸ３５０Ｃ−１３０Ｓ）を用いた。繊維角度は４５°とした。
・ストレート層は、弾性率３０ｔ、樹脂含有率２５％のカーボン繊維強化プリプレグ（三菱レイヨン（株）製、ＭＲ３５０Ｃ−１２５Ｓ）を用いた。繊維角度は０°とした。
【００４２】
（比較例１）
実施例１において、金属繊維強化プリプレグを用いず、替わりに弾性率２４ｔ、樹脂含有率３３％のカーボン繊維強化プリプレグを用いた。
【００４３】
（比較例２）
金属繊維強化プリプレグにおいて
繊維断面：厚み１５μｍ、幅４８μｍ
繊維間距離：２２０００μｍ
繊維角度：０°
とし、その他は実施例２と同じとした。
【００４４】
（比較例３）
金属繊維強化プリプレグにおいて
繊維断面：厚み１５μｍ、幅４８μｍ
繊維間距離：５００μｍ
繊維角度：０°
とし、その他は実施例２と同じとした。
【００４５】
（比較例４）
実施例２において、金属繊維強化プリプレグを用いず、替わりに弾性率弾性率２４ｔ、樹脂含有率３３％のカーボン繊維強化プリプレグを用いた。さらに、ストレート層に弾性率２４ｔ、樹脂含有率２５％のカーボン繊維強化プリプレグを１層追加した。
【００４６】
（比較例５）
金属繊維強化プリプレグにおいて
繊維断面：厚み１１μｍ、幅１０μｍ
繊維間距離：９１０μｍ
繊維角度：０°
とし、図５に示すように、金属繊維強化プリプレグ３０は、金属繊維断面の厚みを大きくし、金属繊維３１の断面形状を扁平ではなく、ほぼ円形とし、ガラススクリムクロス３２で挟持した。その他は実施例５と同じとした。
【００４７】
（比較例６）
金属繊維としてタングステン（比重：１９．３）を用い、
繊維断面：厚み１５μｍ、幅５０μｍ
繊維間距離：８５０μｍ
繊維角度：０°
とし、その他は実施例２と同じとした。
【００４８】
（耐久試験）
上記実施例及び比較例において作製したゴルフクラブシャフトに、ヘッド体積が３０５ｃｃである同一のヘッドとグリップを取り付け、クラブの全長（シャフトの軸線と所定のライ角で置いたときのソール接面との交点からグリップ端までの距離）を１１６８ｍｍとして、耐久試験を実施した。
耐久試験は、ミヤマエ（株）製のスイングロボットを用い、ヘッドスピード５５ｍ／ｓｅｃの条件にて、ボールをフェースセンターで打撃し、ゴルフクラブシャフトが破損するまで打撃を繰り返し、破損回数を測定した。
【００４９】
表１に示すように、耐久試験において、実施例１〜５では、破損が最も早かった実施例４でも、破損回数は３５５０回であり、シャフト重量が６０ｇ以下である比較例１、２、５、６では、破損が最も遅いものでも比較例６の２３５０回であった。これにより、シャフト重量が６０ｇ以下の範囲では、実施例１〜５の方が耐久性に優れることが確認できた。比較例３，４は、耐久性試験の結果は良好であるが、シャフト重量がそれぞれ６３、６２ｇであり、シャフトの軽量化に相反するものとなっている。なお、シャフトの破損箇所は、全て、ヘッド取付側のネック近傍であった。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、応力集中により圧縮ひずみが発生し、破損が発生しやすいネックの先端面に接する部位を含むヘッド取付側部分に、強度を有する金属繊維を配置しているため、破損の発生を効果的に防止できる。特に、金属繊維は一方向に引き揃えているため引張強度が大で破断が発生しにくく、かつ、その平行配置される隣接の繊維間隔を適宜な間隔としているため、金属繊維量の増大による重量化を抑制できる。よって、軽量化と高強度化とを両立したゴルフクラブシャフトを得ることができる。これにより、ゴルフクラブの大型ヘッド化、長尺化、軽量化が図られ、プレーヤーに、安全で快適なプレーを可能にするゴルフクラブを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のゴルフクラブシャフトの概略図である。
【図２】本発明の実施形態のゴルフクラブシャフトに用いる繊維強化プリプレグを示す図面である。
【図３】金属繊維強化プリプレグの拡大断面図である。
【図４】金属繊維強化プリプレグを積層しているシャフトの拡大断面図である。
【図５】比較例の金属繊維強化プリプレグの拡大断面図である。
【符号の説明】
１シャフト
２ヘッド
３グリップ
４ネック
１１〜１５カーボン繊維強化プリプレグ
２０金属繊維強化プリプレグ
２１金属繊維
２２ガラススクリムクロス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a golf club shaft, and more particularly to a golf club shaft that achieves both lightness and high strength in a lightweight shaft made of fiber reinforced resin.
[0002]
[Prior art]
Recent golf clubs are required to have a larger head, a lighter shaft, and a longer shaft, and fiber reinforced resin is used as the main material of the shaft. As the reinforcing fibers, carbon fibers are mainly used for the purpose of weight reduction, but metal fibers such as boron fibers may be used.
[0003]
Carbon fiber reinforced resin has high strength and high elastic modulus, but has a small elongation until it breaks. Therefore, when a predetermined stress or strain occurs, a phenomenon of sudden breakage occurs. In particular, the compressive strength is weak, and breakage is likely to occur at locations where distortion in the compression direction occurs. Therefore, it is necessary to design a golf club shaft made of fiber reinforced resin to prevent breakage.
[0004]
Furthermore, as the shaft becomes lighter and longer, the player's swing speed increases and the possibility of breakage of the shaft in the event of a miss shot increases, especially when the player hits the ball, Stress concentration occurs near the neck (the part of the head where the head and the shaft are attached), and damage is likely to occur.
[0005]
Therefore, in JP-A-5-8224, a prepreg in which a foil-like expanded metal layer is laminated on one side of a fiber reinforced resin layer has been proposed, and the compression strength, impact strength, and torsional fracture strength were excellent using the prepreg. A shaft is disclosed. Japanese Patent Laid-Open No. 5-7639 also discloses a similar golf club shaft.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the prepreg proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-8224 is used, the applicant's research results show that the foil-like expanded metal layer is insufficient for increasing the strength. That is, the foil-like expanded metal is formed by cutting a metal foil and being pulled in a direction perpendicular to the cut, the metal foil is not pulled uniformly, and a part of the metal foil is stretched and twisted, Furthermore, it is folded and processed. Therefore, when handling an expand made of this metal foil, the metal foil at the starting point can be easily cut by applying a slight force, and the strength and stretchability that are advantages of the metal are effective. It turned out that it was not utilized.
[0007]
Therefore, in order not to generate the cut, it is necessary to increase the thickness of the metal foil, to reduce the gap to reduce the gap, or to stack a plurality of foil-like expanded metals. However, in any case, the amount of metal increases, and in this case, the following problems occur.
(1) The foil-like expanded metal has a specific gravity larger than that of the fiber reinforced resin, so that a lightweight shaft cannot be realized.
{Circle around (2)} When foil-like expanded metal is intensively arranged, stress concentration occurs at the end portion where the foil-like expanded metal is cut off, and a phenomenon that breaks easily occurs.
(3) When the amount of metal increases, depending on the presence or absence of the foil-like expanded metal, crimping (meandering) occurs in the carbon fiber of the fiber reinforced resin, which is the main component of the shaft, and the unidirectional reinforcing performance of the carbon fiber decreases.
[0008]
Moreover, in the said foil-like expanded metal, the dimension (size of a space | gap) between foil cannot be changed arbitrarily. For this reason, it has been found that the carbon fibers as the inner layer are also adversely affected. That is, the fiber reinforced resin that is the main component of the shaft is usually formed by overlapping unidirectional fiber reinforced prepregs at an appropriate angle. However, if the gap of the metal foil is small, when this foil-shaped expanded metal and carbon fiber reinforced resin are overlapped and pressure is applied by wrapping, the mold surface of the molding die is smooth. It has been found that the carbon fiber is complicated and is three-dimensionally meandering (crimping) by the thickness of the expanded metal. Therefore, when a foil-like expanded metal is reinforced by laminating with a fiber reinforced resin, there arises a problem that a design for suppressing the crimp is required.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the shaft strength without inhibiting the weight reduction of the shaft.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is a golf club shaft made of fiber reinforced resin that is bonded and fixed by inserting the tip side of the shaft into the neck of the head,
Only the head mounting portion including a portion contacting the front end surface of the neck, the pull collated metal textiles in one direction to place the metal fiber reinforced prepreg which sandwiches a glass scrim cloth, adjacent said to be the parallel arrangement The distance between the metal fibers is 900 μm to 15000 μm, the specific gravity of the metal fibers is 1.5 to 10.0, and the tensile specific strength with respect to the specific gravity is 2.0 × 10 ⁸ N / m ^{2 to} 16.0 × 10. ⁸ N / m ² , the specific modulus relative to the specific gravity is 1.5 × 10 ¹⁰ N / m ^{2 to} 20.0 × 10 ¹⁰ N / m ² , and
The ratio of the width to the thickness (width / thickness) in the fiber cross section of the metal fiber reinforced prepreg is 1.2 to 15.0,
It provides a golf club shaft, characterized in that has a shaft weight and 3 4 g~ 57 g.
[0011]
A metal fiber reinforced prepreg composed of the metal fiber alone or a reinforced fiber composed of the metal fiber and carbon fiber and a matrix resin is provided, and the metal fiber reinforced prepreg is laminated together with other prepregs.
In addition, you may arrange | position a metal fiber single-piece | unit around the surface of a carbon fiber reinforcement prepreg by filament winding.
As described above, when a sheet form is used as the prepreg, a parallel prepreg in which only metal fibers are aligned in one direction is preferable, but a prepreg in which metal fibers and carbon fibers are alternately arranged in parallel may be used.
[0012]
As described above, at least the metal fiber is disposed on the head mounting side (shaft tip side) portion including the portion in contact with the neck tip surface, and the neck is prone to breakage due to strain in the compression direction, In particular, stress concentration occurs at the position where the shaft inserted into the hosel of the neck portion contacts the end surface of the neck portion protruding from the tip opening of the hosel. Is preferably arranged.
[0013]
As described above, the metal fiber is disposed near the neck where the golf club shaft is likely to be damaged, and the metal fiber is aligned in one direction in the required direction in the part, thereby effectively utilizing the advantage of stretchability. It is possible to prevent breakage and increase the strength.
[0014]
Further, the metal fiber or the metal fiber reinforced prepreg is preferably disposed in the outer layer of the carbon fiber reinforced prepreg. This is because, in the cross section of the golf club shaft, the outside of the cross section greatly contributes to the secondary moment of the cross section. Furthermore, since the occurrence of cracks due to the compression of the carbon fiber occurs outside the cross section, in order to effectively use the metal fiber having a high breaking elongation, it is arranged in the outer layer than the carbon fiber.
In addition, the metal fiber reinforced prepreg is not limited to the outer layer, and one layer or a plurality of layers may be arranged, arranged in an intermediate layer or an inner layer of a fiber reinforced prepreg made of carbon fiber reinforced prepreg, Molded integrally.
[0015]
From the viewpoint of preventing the occurrence of breakage and increasing the strength, the distance between the metal fibers arranged in parallel and aligned in one direction as described above is 800 μm to 20000 μm, preferably 1000 μm to 10000 μm, more preferably 2000 μm. ˜5000 μm. If the distance between the metal fibers is smaller than 800 μm, the amount of metal increases and weight reduction cannot be achieved. When the distance between the metal fibers is larger than 20000 μm, the reinforcing effect by the metal fibers cannot be effectively used.
In this way, when using metal fibers, it is possible to increase the strength, so when compared to the foil-like expanded metal, when the strength is equal, it is possible to reduce the amount of metal used, It is possible to reduce the weight of the golf club shaft.
[0016]
The metal fiber has a specific gravity of 1.5 to 10.0, preferably 1.7 to 8.0. If the specific gravity of the metal fiber is less than 1.5, it is difficult to handle the metal and it is difficult to process it into a prepreg. A metal having a specific gravity of metal fibers exceeding 10.0 has a large increase in weight even when used in a small amount.
[0017]
Moreover, in addition to being lightweight, the said metal fiber is so preferable that intensity | strength is further large. Therefore, it is preferable that the tensile strength with respect to the specific gravity, that is, the so-called tensile specific strength is large. Specifically, the tensile specific strength is in the range of 2.0 × 10 ⁸ N / m ^{2 to} 16.0 × 10 ⁸ N / m ² . When the tensile specific strength is less than 2.0 × 10 ⁸ N / m ² , the reinforcing effect is reduced. When the tensile specific strength is greater than 16.0 × 10 ⁸ N / m ² , the stretchability or specific elastic modulus is decreased.
[0018]
Further, the metal fiber has an elastic modulus with respect to its specific gravity, that is, a specific elastic modulus in a range of 1.5 × 10 ¹⁰ N / m ^{2 to} 20.0 × 10 ¹⁰ N / m ² . When the specific elastic modulus is smaller than 1.5 × 10 ¹⁰ N / m ² , not only the reinforcing effect is small, but also the contribution to the rigidity of the shaft is reduced. If the specific elastic modulus is larger than 20.0 × 10 ¹⁰ N / m ² and the specific elastic modulus is too high, the tensile strength is lowered.
[0019]
The metal fiber has a width to width ratio (width / thickness) in the fiber cross section of 1.2 to 15.0, preferably 3.0 to 12.0, and more preferably 5.0 to 10.0. A flat cross section with a large width is preferably used. Thereby, the crimp of carbon fiber can be reduced and generation | occurrence | production of the crimp of metal fiber itself can be suppressed when using metal fiber in piles. On the contrary, if the cross-sectional thickness is large, the crimp becomes large.
[0020]
Moreover, it is preferable that the breaking elongation of a metal fiber is 1.5% or more. When the breaking elongation of the metal fiber is less than 1.5%, it is difficult to supplement the breaking elongation of the carbon fiber.
[0021]
As the metal fibers, metal fibers made of titanium, magnesium, tungsten and alloys thereof, amorphous metal fibers, boron fibers in which boron is precipitated on carbon fibers, or cipher fibers made of carbon steel fibers are suitable. Used for. A more suitable metal fiber is a fiber made of an amorphous metal such as a Co-Fe-Cr-Si-B system or a Co-Fe-Cr-Mo-Si-B system.
[0022]
Shaft weight, as described above, is set to 3 4 g~ 57 g. Shaft weight, even with a 3 4 g less than any material of the existing shaft to meet the required performance of the general player (except powerless women and children) are designed, it is impossible production. If the shaft weight is larger than 57 g, it is contrary to the weight reduction of the shaft.
[0023]
When the metal fiber is arranged from the xmm point to the ymm point from the tip of the shaft (insertion side tip to the neck), the value of x is 0 to 50, preferably 0 to 30, more preferably 20 to 30. Is good. If the value of x is larger than 50, the strength is not improved because no metal fiber is applied to the neck end face where stress is concentrated. In addition, since stress is not applied to the portion in the hosel (shaft head mounting portion), even if the value of x is made larger than 20 and the arrangement of the metal fibers in the hosel is eliminated, the shaft strength is not affected. The use of metal fibers can be reduced, resulting in lighter weight and lower cost. Moreover, the value of y is 100 to 300, preferably 150 to 300. If the value of y is smaller than 100, the portion where stress is concentrated cannot be covered. If the value of y is larger than 300, the weight becomes heavy.
[0024]
If reinforced with the metal fibers, in actual use, using a winding drum de fin grayed device, it is used as the metal fiber-reinforced prepreg aligned in one direction of the metal fibers at a required distance. That is, the nonwoven fabric was placed on the drum outer peripheral surface of the drum winding apparatus, after the metal fiber was wound at a required distance in the outer peripheral surface, again, to form a metal fiber-reinforced prepreg overlapped nonwoven fabric Yes. This prepreg can adjust the angle of the metal fiber by adjusting the cutting direction. Further, non-woven fabric has a large effect of suppressing the displacement of the metal fibers When disposed on both sides of the metallic fibers sandwich sandwiching the metal fibers, it is effective.
[0025]
The upper SL nonwoven fabric, which need use a glass scrim cloth that glass fibers and nonwoven. Since the glass scrim cloth which becomes transparent upon molding, place the metal fibers on the outermost surface of the golf club shaft section, the metal fiber to enable appearance, to easily recognize the user that the metal fibers are used To be able to .
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a golf club shaft according to an embodiment of the present invention. The shaft 1 is formed by laminating fiber reinforced prepregs, a head 2 is attached to a small-diameter end, and a grip 3 is attached to a large-diameter end. Is attached.
In the shaft 1, a metal fiber reinforced prepreg 20 is arranged on the outer peripheral layer on the head mounting side where the compressive strain is likely to occur, that is, on the shaft front end side that is inserted and fixed to the neck 4 of the head 2. Weight of the shaft 1 is set to 3 4 g~ 57 g.
[0027]
As shown in FIG. 2, the shaft 1 is made of carbon fiber reinforced prepregs 11 to 15 having carbon fibers as reinforced fibers and an epoxy resin as a matrix resin, and metals having reinforced fibers as metal fibers and an epoxy resin as a matrix resin. The fiber reinforced prepreg 20 is wound around a cored bar (not shown) in order from the inner peripheral side (prepreg 11 → 12 →... 20) and laminated.
[0028]
The length of the carbon fiber reinforced prepregs 11 to 15 is set to a length wound around the entire length of the golf club shaft, and is set to 1270 mm in this embodiment. The carbon fiber reinforced

prepregs

11 and 12 with a large width on the grip end side are set to be wound four times, and the carbon fiber reinforced prepregs 13 to 15 with a width S2 are set to be wound once. ing.
[0029]
In addition, the carbon fibers F11 and F12 of the carbon fiber reinforced

prepregs

11 and 12 are inclined at 45 ° with respect to the shaft axis so as to constitute a bias layer, thereby increasing the torsional rigidity. The carbon fiber reinforced prepreg 11 is set to + 45 °, and the carbon fiber reinforced prepreg 12 is set to −45 °.
In addition, the fiber angle of the reinforcing fiber of the carbon fiber reinforced prepreg constituting the bias layer is not limited to 45 °, and is selected within a range of 20 ° to 60 °.
[0030]
The carbon fiber reinforced prepregs 13 to 15 are configured to form a straight layer with the carbon fibers F13 to F15 being set to 0 ° with respect to the shaft axis, thereby increasing the bending rigidity.
[0031]
The metal fiber reinforced prepreg 20 wound around the head mounting side at the outermost periphery is a single size, and the metal fiber F20 forms a straight layer that is 0 ° with respect to the shaft axis. In order to attach to the neck of the head, the outer diameter of the shaft is designed so as to match the inner diameter of the neck, and is arranged at the corresponding position of the shaft where the stress is most applied.
[0032]
As the metal fiber reinforced prepreg 20, as shown in FIG. 3, for example, a metal fiber 21 such as an amorphous metal fiber or a titanium fiber sandwiched between glass scrim cloths 22 is used. Metal fibers 21 are aligned in one direction, and the distance between adjacent metal fibers 21 which are parallel arranged and 9 00μm~ 15 000μm. The specific gravity of the metal fiber is 1.5 to 10.0, the tensile specific strength with respect to the specific gravity is 2.0 × 10 ⁸ N / m ^{2 to} 16.0 × 10 ⁸ N / m ² , and the specific modulus with respect to the specific gravity is 1.5 × 10 ¹⁰ N / m ^{2 to} 20.0 × 10 ¹⁰ N / m ² , and the ratio of width to thickness (width / thickness) in the fiber cross section is 1.2 to 15.0. The cross section of the metal fiber is flat.
[0033]
The shaft 1 is made by a sheet winding manufacturing method, and carbon fiber reinforced

prepregs

11 and 12 constituting a bias layer, carbon fiber reinforced prepregs 13 to 15 constituting a straight layer, and metal fibers made of carbon fiber as a reinforced fiber. The metal fiber reinforced prepreg 20 constituting the straight layer is sequentially wound around a metal core (not shown) and laminated. After lamination, wrap with a tape made of polyethylene terephthalate resin or the like and insert into an oven. The resin is cured by heating and pressing in an oven and molded integrally. Thereafter, the cored bar is pulled out to form the shaft 1 in which the metal fiber reinforced prepreg 20 is disposed on the outermost layer on the head mounting side as shown in FIG.
[0034]
In this embodiment, a wood type head is shown, but the present invention is not limited to a wood type club, and can also be applied to a shaft of an iron type club or the like.
[0035]
Hereinafter, Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6 of the golf club shaft of the present invention will be described in detail.
In Table 1 below, the shaft weight of the golf club shafts of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6, the distance between the metal fibers, the metal fiber specific gravity, the metal specific strength, the metal fiber cross-sectional ratio, and the measurement results of the durability test described later Is described.
[0036]
[Table 1]

[0037]
Example 1
-As the metal fiber reinforced prepreg, an amorphous metal fiber having both surfaces sandwiched between glass scrim cloths was used. (Amorphous metal fiber: manufactured by Unitika Ltd., VOLFUR Co-Fe-Cr-Si-B system)
Fiber cross section: thickness 40 μm, width 400 μm
Distance between fibers: 2600 μm
Fiber angle: 0 °
-As the angle layer, a carbon fiber reinforced prepreg (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., HRX350C-130S) having an elastic modulus of 40 t and a resin content of 25% was used. The fiber angle was 45 °.
-As the straight layer, a carbon fiber reinforced prepreg (MR350C-125S, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having an elastic modulus of 30 t and a resin content of 25% was used. The fiber angle was 0 °.
[0038]
(Example 2)
-As the metal fiber reinforced prepreg, an amorphous metal fiber having both surfaces sandwiched between glass scrim cloths was used. (Amorphous metal fiber: manufactured by Unitika Ltd., VOLFUR Co-Fe-Cr-Si-B system)
Fiber cross section: thickness 15 μm, width 48 μm
Distance between fibers: 900 μm
Fiber angle: 0 °
-The angle layer used the carbon fiber reinforced prepreg (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. product, HRX340G-125S) with an elastic modulus of 40 t and a resin content of 33%. The fiber angle was 45 °.
-As the straight layer, a carbon fiber reinforced prepreg (TR350C-100S manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having an elastic modulus of 24 t and a resin content of 25% was used. The fiber angle was 0 °.
[0039]
(Example 3)
-As the metal fiber reinforced prepreg, an amorphous metal fiber having both surfaces sandwiched between glass scrim cloths was used. (Amorphous metal fiber: manufactured by Unitika Ltd., VOLFUR Co-Fe-Cr-Si-B system)
Fiber cross section: thickness 40 μm, width 445 μm
Distance between fibers: 15000 μm
Fiber angle: 0 °
-As the angle layer, a carbon fiber reinforced prepreg (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., HRX350C-130S) having an elastic modulus of 40 t and a resin content of 25% was used. The fiber angle was 45 °.
-As the straight layer, a carbon fiber reinforced prepreg (MR350C-125S, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having an elastic modulus of 30 t and a resin content of 25% was used. The fiber angle was 0 °.
[0040]
Example 4
-As the metal fiber reinforced prepreg, an amorphous metal fiber having both surfaces sandwiched between glass scrim cloths was used. (Amorphous metal fiber: manufactured by Unitika Ltd., VOLFUR Co-Fe-Cr-Si-B system)
Fiber cross section: thickness 40 μm, width 445 μm
Distance between fibers: 15000 μm
Fiber angle: 0 °
-The angle layer used the carbon fiber reinforced prepreg (Mitsubishi Rayon Co., Ltd. product, HRX350B-125S) with an elastic modulus of 40 t and a resin content of 20%. The fiber angle was 45 °.
-As the straight layer, a carbon fiber reinforced prepreg (MR350C-125S, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having an elastic modulus of 30 t and a resin content of 25% was used. The fiber angle was 0 °.
[0041]
(Example 5)
-The metal fiber reinforced prepreg used what sandwiched both sides of titanium metal fiber with glass scrim cloth.
Fiber cross section: thickness 25 μm, width 220 μm
Distance between fibers: 8000 μm
Fiber angle: 0 °
-As the angle layer, a carbon fiber reinforced prepreg (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., HRX350C-130S) having an elastic modulus of 40 t and a resin content of 25% was used. The fiber angle was 45 °.
-As the straight layer, a carbon fiber reinforced prepreg (MR350C-125S, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having an elastic modulus of 30 t and a resin content of 25% was used. The fiber angle was 0 °.
[0042]
(Comparative Example 1)
In Example 1, a metal fiber reinforced prepreg was not used, but instead a carbon fiber reinforced prepreg having an elastic modulus of 24 t and a resin content of 33% was used.
[0043]
(Comparative Example 2)
Fiber cross section in metal fiber reinforced prepreg: 15 μm thickness, 48 μm width
Distance between fibers: 22000 μm
Fiber angle: 0 °
Others were the same as in Example 2.
[0044]
(Comparative Example 3)
Fiber cross section in metal fiber reinforced prepreg: 15 μm thickness, 48 μm width
Distance between fibers: 500 μm
Fiber angle: 0 °
Others were the same as in Example 2.
[0045]
(Comparative Example 4)
In Example 2, a metal fiber reinforced prepreg was not used, but instead a carbon fiber reinforced prepreg having an elastic modulus of elasticity 24t and a resin content of 33% was used. Furthermore, one layer of carbon fiber reinforced prepreg having an elastic modulus of 24 t and a resin content of 25% was added to the straight layer.
[0046]
(Comparative Example 5)
Fiber cross section in metal fiber reinforced prepreg: thickness 11 μm, width 10 μm
Distance between fibers: 910 μm
Fiber angle: 0 °
As shown in FIG. 5, the metal fiber reinforced prepreg 30 has a metal fiber cross-sectional thickness increased, and the cross-sectional shape of the metal fiber 31 is not flat but substantially circular, and is sandwiched between glass scrim cloths 32. Others were the same as in Example 5.
[0047]
(Comparative Example 6)
Using tungsten (specific gravity: 19.3) as the metal fiber,
Fiber cross section: thickness 15 μm, width 50 μm
Distance between fibers: 850 μm
Fiber angle: 0 °
Others were the same as in Example 2.
[0048]
(An endurance test)
The golf club shafts produced in the above examples and comparative examples were attached with the same head and grip having a head volume of 305 cc, and the total length of the club (the axis of the shaft and the sole contact surface when placed at a predetermined lie angle) The endurance test was conducted with the distance from the intersection point to the grip end being 1168 mm.
In the durability test, a swing robot manufactured by Miyamae Co., Ltd. was used, and a ball was hit with a face center at a head speed of 55 m / sec. The hit was repeated until the golf club shaft was broken, and the number of breaks was measured.
[0049]
As shown in Table 1, in the endurance test, in Examples 1 to 5, even in Example 4 where the breakage was the fastest, the number of breaks was 3550 times and the shaft weight was 60 g or less. No. 6 and No. 2 were 2350 times of Comparative Example 6 even if the breakage was slowest. Thereby, in the range whose shaft weight is 60 g or less, it has confirmed that Examples 1-5 were excellent in durability. In Comparative Examples 3 and 4, although the result of the durability test was good, the shaft weights were 63 and 62 g, respectively, which contradicts the weight reduction of the shaft. Note that all of the shafts were damaged near the neck on the head mounting side.
[0050]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the metal fiber having strength is attached to the head mounting side portion including the portion that is in contact with the tip end surface of the neck where compressive strain is generated due to stress concentration and breakage easily occurs. Due to the arrangement, the occurrence of breakage can be effectively prevented. In particular, since the metal fibers are aligned in one direction, the tensile strength is high and breakage does not easily occur, and the interval between adjacent fibers arranged in parallel is set to an appropriate interval, so the weight due to the increase in the amount of metal fibers Can be suppressed. Therefore, it is possible to obtain a golf club shaft that achieves both light weight and high strength. As a result, the golf club can be made larger, longer and lighter, and a golf club that enables safe and comfortable play can be provided to the player.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a golf club shaft according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a fiber-reinforced prepreg used for a golf club shaft according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a metal fiber reinforced prepreg.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a shaft on which metal fiber reinforced prepregs are laminated.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a comparative metal fiber reinforced prepreg.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft 2 Head 3 Grip 4 Neck 11-15 Carbon fiber reinforced prepreg 20 Metal fiber reinforced prepreg 21 Metal fiber 22 Glass scrim cloth

Claims

It is a golf club shaft made of fiber reinforced resin that is bonded and fixed by inserting the tip side of the shaft into the neck of the head,
Only the head mounting portion including a portion contacting the front end surface of the neck, the pull collated metal textiles in one direction to place the metal fiber reinforced prepreg which sandwiches a glass scrim cloth, adjacent said to be the parallel arrangement The distance between the metal fibers is 900 μm to 15000 μm, the specific gravity of the metal fibers is 1.5 to 10.0, and the tensile specific strength with respect to the specific gravity is 2.0 × 10 ⁸ N / m ^{2 to} 16.0 × 10. ⁸ N / m ² , the specific modulus relative to the specific gravity is 1.5 × 10 ¹⁰ N / m ^{2 to} 20.0 × 10 ¹⁰ N / m ² , and
The ratio of the width to the thickness (width / thickness) in the fiber cross section of the metal fiber reinforced prepreg is 1.2 to 15.0,
Golf club shaft, characterized in that has a shaft weight and 3 4 g~ 57 g.

The golf club shaft according to claim 1, wherein the metal fiber reinforced prepreg is disposed only on the outermost surface of the head mounting side portion .