(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、こうしたゴルフクラブシャフトでは、比較的な大きな曲げ剛性を有する大径部と比較的小さな曲げ剛性を有する小径部との間に位置するテーパー部における曲げ剛性の変化率が他の部分と比較して大きくなるから、スイング時等に生じる応力がこのテーパー部に集中してしまう傾向となる。この結果、応力が集中するテーパー部が劣化し易くなると共に損傷してしまう恐れが生じる。
【0005】
本発明の実施形態は、ゴルフクラブシャフトの大径部と小径部との間の部分の劣化及び損傷等を防止することを目的の一つとする。本発明の実施形態の他の目的は、本明細書全体を参照することにより明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフトは、中空構造を有するゴルフクラブシャフトであって、グリップ側に位置する大径部と、ヘッド側に位置し前記大径部よりも小さい外径を有する小径部と、前記大径部と前記小径部との間に位置する中間部と、を備え、前記中間部は、前記大径部に隣接し曲げ剛性がヘッド方向へ第1の変化率で減少する第1の部分と、前記小径部に隣接し曲げ剛性がヘッド方向へ第2の変化率で減少する第2の部分と、当該第1の部分と当該第2の部分との間に位置し曲げ剛性がヘッド方向へ当該第1の変化率及び当該第2の変化率より小さい第3の変化率で減少する第3の部分と、を有する。
【0007】
本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフトの製造方法は、中空構造を有するゴルフクラブシャフトを製造する方法であって、グリップ側に位置する大径領域と、ヘッド側に位置し当該大径領域よりも小さい外径を有する小径領域と、当該大径領域と当該小径領域との間に位置しヘッド方向へテーパーを有する中間領域とを有するマンドレルを準備する工程と、複数のプリプレグシートを前記マンドレルに巻回することによって、グリップ側に位置する大径部と、ヘッド側に位置し前記大径部よりも小さい外径を有する小径部と、前記大径部と前記小径部との間に位置する中間部と、を備え、前記中間部は、前記大径部に隣接し曲げ剛性がヘッド方向へ第1の変化率で減少する第1の部分と、前記小径部に隣接し曲げ剛性がヘッド方向へ第2の変化率で減少する第2の部分と、当該第1の部分と当該第2の部分との間に位置し曲げ剛性がヘッド方向へ当該第1の変化率及び当該第2の変化率より小さい第3の変化率で減少する第3の部分と、を有するゴルフクラブシャフトを作製する工程と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明の様々な実施形態によって、ゴルフクラブシャフトの大径部と小径部との間の部分の劣化及び損傷等を防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、様々な実施形態を適宜図面を参照して説明する。なお、図面における共通する構成要素には同一の参照符号が付されている。
【0011】
図1は、本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフト1を有するゴルフクラブ10の外観を示す外観図である。図示するように、ゴルフクラブ10は、天然ゴム又は合成ゴム等によって形成されたグリップ3と、このグリップ3に結合し複数のプリプレグシートを巻回することによって管状(中空構造)に形成された一実施形態に係るゴルフクラブシャフト1と、このゴルフクラブシャフト1に図示しないホーゼル等を介して結合されたゴルフクラブヘッド2とを備える。
【0012】
図2は、一実施形態におけるゴルフクラブシャフト1の断面図である。
図1及び
図2に示すように、ゴルフクラブシャフト1は、グリップ側に位置する大径部1aと、ヘッド側に位置し大径部1aよりも小さい外径を有する小径部1bと、大径部1aと小径部1bとの間に位置する中間部1cとを備える。
図2において、範囲(A−B)が小径部1bに対応し、範囲(B−C)が中間部1cに対応し、範囲(C−D)が大径部1aに対応する。一実施形態において、例えば、ゴルフクラブシャフト1の全長(A−D)は1120mm(45インチ)であり、大径部1aの長さ(C−D)は270mmであり、小径部1bの長さ(A−B)は780mmであり、中間部1cの長さ(B−C)は70mmとすることができる。また、例えば、小径部1bの先端部(ヘッド側端部)(A)の外径は8.4mmφ(7.0〜10.0mmφ)であり、小径部1bの後端部(グリップ側端部)(B)の外径は11.40mmφ(10.0〜12.5mmφ)であり、大径部1aの先端部(C)の外径は14.1mmφ(13.5〜16.0mmφ)であり、大径部1aの後端部(D)の外径は15.5mmφ(14.0〜20.0mmφ)である。このように、小径部1b及び大径部1aは、ヘッド方向に比較的緩やかなテーパーを有する。また、小径部1bの後端部(B)の外径と、大径部1aの先端部(C)の外径との差異は、例えば1mm以上であり、より好ましくは2mm以上である。このように、大径部1aよりも小さい外径を有する小径部1bを設けることによって、スイング時の空気抵抗を低減し、ゴルフクラブ10の振り抜き易さを向上させることができる。
【0013】
図3は、
図2に例示したゴルフクラブシャフト1の断面図のうち、中間部1cの一部を拡大して示す拡大断面図である。中間部1cは、図示するように、大径部1a及び小径部1bと同様のヘッド方向に緩やかなテーパーを有する中央部1ccと、大径部1aに隣接し中央部1ccのテーパー(即ち、大径部1a及び小径部1bのテーパー)よりも急峻なテーパーを有するグリップ側部1caと、小径部1bに隣接し中央部1ccのテーパー(即ち、大径部1a及び小径部1bのテーパー)よりも急峻なテーパーを有するヘッド側部1cbと、を有する。グリップ側部1ca及びヘッド側部1cbは、略同一のテーパーとすることもできる。一実施形態においては、図示するように、中間部1cの外層は、後述する5枚の本体プリプレグシート13−17を巻回することによって大径部1a及び小径部1bと連続的に一体として形成され、中間部1cの内層は、後述する補強用プリプレグシート12を巻回することによって形成されている。このように、中間部1cには、補強用プリプレグシート12によって形成される内層によって、大径部1a及び小径部1bと同様の緩やかなテーパーを有する中央部1ccが形成されている。ここで、大径部1a、小径部1b及び中間部1cの中央部1ccのテーパーは、例えば、0/1000〜10/1000の範囲とすることができる。また、中間部1cのグリップ側部1ca及びヘッド側部1cbのテーパーは、例えば、20/1000以上とすることができる。また、中間部1cのうち、例えば、中央部1ccの軸方向(長手方向)の長さを60mmとし、グリップ側部1ca及びヘッド側部1cbの軸方向の長さをそれぞれ40±20mmとすることができる。ここに記載した中央部1cc、グリップ側部1ca及びヘッド側部1cbの軸方向の長さは例示であって、これらに限定されない。
【0014】
図4は、ゴルフクラブシャフト1の曲げ剛性(EI)の軸方向における分布を示す図である。
図4において、横軸は、ゴルフクラブシャフト1の軸方向の所定の位置(例えば、ヘッド側端部から約330mmの位置)を基準とした軸方向の位置(単位はmm)を示し、縦軸は、当該位置における曲げ剛性(単位はkgf・mm
2)を示す。図示するように、一実施形態のゴルフクラブシャフト1においては、中間部1cに相当する軸方向の範囲(B−C)のうち、中央部1cc付近における曲げ剛性がヘッド方向へ減少する変化率(第3の変化率)は、大径部1aにおける変化率(第4の変化率)及び小径部1bにおける変化率(第5の変化率)と略同一となっている。また、中間部1cに相当する軸方向の範囲(B−C)のうち、グリップ側部1ca及びヘッド側部1cb付近における同様の変化率(第1の変化率及び第2の変化率)は、上述した大径部1a、小径部1b及び中間部1cの中央部1ccにおける変化率よりも大きい値となっている。このように、一実施形態におけるゴルフクラブヘッド1では、中間部1cにおいて、大径部1a及び小径部1bにおける比較的緩やかな変化率と略同一の曲げ剛性の変化率を有する中央部1ccが形成されているから、比較的大きな曲げ剛性を有する大径部1aから比較的小さな曲げ剛性を有する小径部1bへと曲げ剛性を段階的に変化(減少)させることができると共に、曲げ剛性の変化率が略同一となる軸方向の領域が大きくなるから、ゴルフクラブヘッド1の軸方向への連続的なしなりを実現することができる。ここで、一実施形態におけるゴルフクラブシャフト1において、小径部1bのグリップ側(中間部1c側)端部の曲げ剛性は、大径部1aのヘッド側(中間部1c側)端部の曲げ剛性の約75〜95%とすることが好ましい。これは、小径部1bのグリップ側端部における曲げ剛性が大径部1aのヘッド側端部における曲げ剛性と比較して小さいほど(例えば、約75%未満になると)、スイング時において小径部1bのグリップ側端部にしなりが集中し、振り抜き易さが損なわれると共に破損の原因となり得るからである。
【0015】
ここで、一実施形態においては、
図3及び
図4に例示したように、ゴルフクラブシャフト1の中間部1cの断面形状と、中間部1cにおける曲げ剛性の変化を示す線の形状とが対応する(同様の形状となる)ようになっているが、断面形状と曲げ剛性の変化とは必ずしも対応する必要はない。例えば、中間部1cの中央部1ccを形成するための補強用プリプレグシート12の材質、形状及び厚さ等を調整することによって、
図4に例示した曲げ剛性の変化率は、
図3に例示した断面形状とは異なる形状によって実現することもできる。
【0016】
次に、上述した一実施形態に係るゴルフクラブシャフト1を製造する方法について説明する。ゴルフクラブシャフト1を製造する際には、まず、
図5に例示するマンドレル4を準備する。一実施形態におけるマンドレル4は、図示するように、グリップ側に位置しヘッド方向に緩やかなテーパーを有する大径領域4aと、ヘッド側に位置すると共にヘッド方向に緩やかなテーパーを有し、大径領域4aよりも小さい外径を有する小径領域4bと、大径領域4aと小径領域4bとの間に位置しヘッド方向に大径領域4a及び小径領域4bよりも急峻なテーパーを有する中間領域4cとを備える。マンドレル4の大径領域4aが、ゴルフクラブシャフト1の大径部1a(C−D)に対応し、小径領域4bのうちヘッド側の約2/3の領域が小径部1b(A−B)に対応し、小径領域4bのうちグリップ側の約1/3の領域及び中間領域4cが中間部1c(B−C)に対応する。
【0017】
そして、マンドレル4に対し、複数のプリプレグシートシートを順次別々に巻回し、又は、隣接するプリプレグシートを適宜重ね合わせた状態としてこれを巻回してゴルフクラブシャフト1の素管を作製し、作製した素管に対して、テーピングによる締め付け、加熱硬化、マンドレル除去、テープの除去、研磨等の工程を経ることによって、一実施形態におけるゴルフクラブシャフト1が製造される。マンドレル4に巻回する複数のプリプレグシートの一例を、
図5に示す。一実施形態においては、図示するように、例えば、プリプレグシート11〜18の8枚のシートを用いてゴルフクラブシャフト1を製造する。
図5において、図示されるシートの配置はマンドレル4に対して巻回する順序に対応しており、上側に配置されているシートは下側に配置されているシートよりも内側に巻回される。なお、
図5において、各シートに付されている直線は強化繊維の方向を示す。また、
図5において、ゴルフクラブシャフト1の基本となる本体層は、第1〜第5本体プリプレグシート13〜17で構成され、プリプレグシート11及び18は、ゴルフクラブシャフト1のヘッド側先端の補強用プリプレグシートであり、プリプレグシート12は中間部1cの補強用プリプレグシートである。
【0018】
プリプレグシート11は、翼状の四角形の形状を有し、マンドレル4の小径領域4bの先端付近の最内側に巻回される。また、プリプレグシート18は、略直角三角形の形状を有し、同じくマンドレル4の小径領域4bの先端付近の最外側に巻回される。これらの補強用プリプレグシートは、例えば炭素繊維を長手方向(軸方向)に引き揃えた一方向シート(UDシート)として構成される。又は、織布や織布とUDシートを組み合わせた構成とすることもできる。また、
図5の例では、繊維方向を軸方向としているが、周方向としたり、又は、繊維方向が軸方向に対して傾斜するバイアスシートとすることもできる。
【0019】
中間部1cの補強用プリプレグシートであるプリプレグシート12は、翼状の四角形の形状を有し、
図5の例では、マンドレル4の小径領域4bのグリップ側の約1/3の領域及び中間領域4cのヘッド側の約1/2の領域に対応する位置に巻回される。なお、プリプレグシート12を巻回するマンドレル4の位置は、プリプレグシート12の形状及びマンドレル4の形状等に応じて適宜選択され得る。上述したように、このプリプレグシート12が巻回されることによって、
図3に例示したゴルフクラブシャフト1の中間部1cの中央部1ccにおける内層が形成される。ここで、プリプレグシート12の翼状の四角形の形状のうち、ヘッド側に突き出る略三角形の部分が
図3に例示したゴルフクラブシャフト1の中間部1cにおけるヘッド側部1cbの内層を形成し、グリップ側に突き出る略三角形の部分が同じく中間部1cにおける中央部1ccのグリップ側端部の内層を形成する。プリプレグシート12は、例えば炭素繊維を軸方向に引き揃えた一方向シート(UDシート)で構成される。又は、織布や織布とUDシートを組み合わせた構成とすることもできる。また、
図5の例では、繊維方向を軸方向としているが、周方向としたり、又は、繊維方向が軸方向に対して傾斜するバイアスシートとすることもできる。さらに、
図5においては、中間部1cの補強用プリプレグシートとして1枚のプリプレグシート12のみを用いているが、2枚以上(例えば、3枚)の補強用プリプレグシートを用いても良い。
【0020】
また、プリプレグシート12の合成樹脂含浸量は、後述する本体プリプレグシートよりも多い含浸比率とするのが好ましい。具体的には、例えば、プリプレグシート12の合成樹脂含浸量を略20重量%以上、より好ましくは略25−30重量%以上とすることができる。このように、合成樹脂含浸量を略25−30重量%以上とすることにより、マンドレル4との密着が抑制されてマンドレル4から除去し易くなり、また、気泡の発生が抑制されてシートの剥離等を防止することができる。さらに、プリプレグシート12の厚さは任意であり、上述した中間部1cにおける曲げ剛性の変化率を実現するために、適宜設計された厚さとすることができる。
【0021】
第1本体プリプレグシート13は、例えば、繊維方向が軸方向に対して±45°の2方向に傾斜したクロスシートとして構成される。また、第2、第3及び第5本体プリプレグシート14、15及び17は、例えば、炭素繊維を軸方向に引き揃えた一方向シート(UDシート)として構成され、第4本体プリプレグシート16は、炭素繊維を周方向に引き揃えた一方向シート(UDシート)として構成される。これらの本体プリプレグシート13−17は、図示するように、2つの長辺のうちの一辺がヘッド方向にテーパーを有する(ヘッド方向ほど周方向の幅が小さくなる)四角形の形状を有し、上述したプリプレグシート12が巻回されたマンドレル4の上から略均一な肉厚で巻回され、ヘッド方向に緩やかなテーパーを有するマンドレル4の大径領域4a及び小径領域4bに対応してゴルフクラブシャフト1の大径部1a及び小径部1bにおける緩やかなヘッド方向のテーパーが実現される。
【0022】
上述したプリプレグシート11〜18は、炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維等の無機繊維や、アラミド繊維、ポリエーテルイミド繊維等の有機繊維のような強化繊維にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の合成樹脂を含浸させた繊維強化プリプレグシートであり、その強化繊維の繊維方向、強化繊維の形状、プリプレグシートの形状、樹脂含浸量等は目的とする特性を考慮して適宜選択することができる。また、上述したプリプレグシート11〜18のプライ数は、用途及び要求特性等に応じて種々変更することができるが、特に補強用プリプレグシート(11、12及び18)については、プライ数を整数とするのが好ましい。補強用プリプレグシートのプライ数を整数とすることによって積層を均一とすることができ、この結果、均一な曲げ剛性を実現することができる。
【0023】
以上説明した本発明の一実施形態に係るゴルフクラブシャフト1では、中間部1cは、大径部1aに隣接するグリップ側部1ca(第1の部分)と、小径部1bに隣接するヘッド側部1cb(第2の部分)と、グリップ側部1caとヘッド側部1cbとの間に位置し、曲げ剛性がヘッド方向へグリップ側部1ca及びヘッド側部1cbにおける変化率(第1の変化率及び第2の変化率)より小さい変化率(第3の変化率)で減少する中央部1cc(第3の部分)と、を有する。従って、中間部1cにおいて、曲げ剛性の変化率が比較的小さい中央部1ccが形成されるから、スイング時等に生じる応力が中間部1cに集中するのを抑制することができる。この結果、大径部1aと小径部1bとの間の部分の劣化及び損傷等を防止することができる。もとより、外径の小さい小径部1bを設けることによって、スイング時の空気抵抗を低減し、ゴルフクラブ10の振り抜き易さを向上させることができる。
【0024】
また、一実施形態におけるゴルフクラブシャフト1では、大径部1aにおける曲げ剛性の変化率と、小径部1bにおける曲げ剛性の変化率と、中間部1cの中央部1ccにおける曲げ剛性の変化率とが略同一となっている。従って、曲げ剛性の変化率が略同一となる軸方向の領域が大きくなるから、ゴルフクラブシャフト1の軸方向への連続的なしなりを実現することができる。
【0025】
一実施形態のゴルフクラブシャフト1では、大径部1aにおける曲げ剛性の変化率と、小径部1bにおける曲げ剛性の変化率と、中間部1cの中央部1ccにおける曲げ剛性の変化率とが略同一となるように構成したが、必ずしも略同一とする必要はない。例えば、中間部1cの中央部1ccにおける曲げ剛性の変化率を、大径部1aにおける変化率との差異及び小径部1bにおける変化率との差異が所定の範囲内となるように構成することによって、大径部1a及び小径部1bにおける変化率との差異が所定の範囲内となる軸方向の領域が大きくなるから、ゴルフクラブシャフト1の軸方向への連続的なしなりを図ることができる。ここで、所定の範囲としては、例えば、中間部1cの中央部1ccにおける曲げ剛性の変化率が、中間部1cのヘッド側部1cb及びグリップ側部1caにおける曲げ剛性の変化率との差異よりも、大径部1a及び小径部1bにおける変化率との差異の方が小さくなるような範囲を設定することができる。
【0026】
一実施形態のゴルフクラブシャフト1では、中間部1cが、大径部1a及び小径部1bと同様の緩やかなテーパーを有する中央部1ccと、急峻なテーパーを有するグリップ側部1ca及びヘッド側部1cbとを有するように構成したが、中央部1ccに相当する緩やかなテーパーを有する部分を複数設けることもできる。
図6は、ゴルフクラブシャフト1の変形例における中間部1cの一部を拡大する拡大断面図である。変形例における中間部1cは、図示するように、大径部1a及び小径部1bと同様の緩やかなテーパーを有する部分として、中央部1ccに加え、第2の中央部1ce(第5の部分)を有する。より具体的には、中央部1ccのヘッド側に、グリップ側部1ca及びヘッド側部1cbと同様の急峻なテーパーを有する中央テーパー部1cd(第4の部分)が形成され、この中央テーパー部1cdとヘッド側部1cbとの間に上述した第2の中央部1ceが形成されている。ここで、中央テーパー部1cd付近における曲げ剛性がヘッド方向へ減少する変化率(第6の変化率)は、グリップ側部1ca及びヘッド側部1cb付近における同様の変化率(第1の変化率及び第2の変化率)と略同一となっており、第2の中央部1ce付近における同様の変化率(第7の変化率)は、中央部1cc、大径部1a及び小径部1bにおける変化率(第3の変化率、第4の変化率、及び、第5の変化率)と略同一となっている。
【0027】
図7は、ゴルフクラブシャフト1の変形例の製造に用いるプリプレグシートを示す図である。変形例の製造に用いるプリプレグシートは、
図5に例示したプリプレグシートに加え、中間部1cの補強用プリプレグシートとして、略平行四辺形のプリプレグシート12bを含む。このプリプレグシート12bが上述したプリプレグシート12の外側に巻回されることによって、中央部1cc及び第2の中央部1ceが形成される(
図6を参照)。このように、大径部1a及び小径部1bと同様の緩やかなテーパーを有する部分(中央部1cc及び第2の中央部1ce)を複数設けることによって、比較的な大きな曲げ剛性を有する大径部1aから比較的小さな曲げ剛性を有する小径部1bへと、曲げ剛性をより一層段階的に変化(減少)させることができる。