JPH1176478A - Ｆｒｐ製シャフト - Google Patents
Ｆｒｐ製シャフトInfo
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- JPH1176478A JPH1176478A JP9254252A JP25425297A JPH1176478A JP H1176478 A JPH1176478 A JP H1176478A JP 9254252 A JP9254252 A JP 9254252A JP 25425297 A JP25425297 A JP 25425297A JP H1176478 A JPH1176478 A JP H1176478A
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- layer
- frp
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プリプレグをマンドレルに巻き付けてシャフ
トを成形する時の、プリプレグの巻きはじめから巻きお
わりに向かう方向である巻き方向については、特に特定
されていなかった。 【解決手段】 アングル層５が４層積層されて形成され
ている。前記アングル層５は、シャフト軸線に対して＋
４５°傾斜したアングル層５ａとシャフト軸線に対して
−４５°傾斜したアングル層５ｂがシャフトの円周の半
周分ずらせて、巻きはじめｓ１、ｓ２から巻きおわりｅ
１、ｅ２までの巻き方向が右巻きとなるように積層され
ている。
トを成形する時の、プリプレグの巻きはじめから巻きお
わりに向かう方向である巻き方向については、特に特定
されていなかった。 【解決手段】 アングル層５が４層積層されて形成され
ている。前記アングル層５は、シャフト軸線に対して＋
４５°傾斜したアングル層５ａとシャフト軸線に対して
−４５°傾斜したアングル層５ｂがシャフトの円周の半
周分ずらせて、巻きはじめｓ１、ｓ２から巻きおわりｅ
１、ｅ２までの巻き方向が右巻きとなるように積層され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、補強繊維とマトリ
ックス樹脂からなるＦＲＰ製シャフト（以下、単にシャ
フトと称する）に関するものであり、さらに詳しくは、
ボールをインパクトした時に、シャフトに加えられるね
じれのモーメントに対するシャフトのねじれ強度層のば
らつきを少なくし、耐久性を向上させたシャフトに関す
る。
ックス樹脂からなるＦＲＰ製シャフト（以下、単にシャ
フトと称する）に関するものであり、さらに詳しくは、
ボールをインパクトした時に、シャフトに加えられるね
じれのモーメントに対するシャフトのねじれ強度層のば
らつきを少なくし、耐久性を向上させたシャフトに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ゴルフクラブでボールを打つ時のシャフ
トに加えられるねじれのモーメントは、スイングの方向
がほぼ一定であることから、概してシャフトの一定の方
向に負荷される。一般に複数のＦＲＰ層を積層して形成
されたシャフトは、前記ねじれのモーメントに対する抵
抗層を形成するねじり強度層と、剛性あるいはしなりを
付与する剛性保持層とからなっている。そしてその構成
としては、例えば、炭素繊維等の補強繊維を一方向に引
き揃えて形成したプリプレグを、前記補強繊維がシャフ
トの軸線に対して＋２０°〜＋７０°傾斜するように切
断してアングルプリプレグシートとしたもの、及び、−
２０°〜−７０°傾斜するように切断してアングルプリ
プレグシートとしたものを、前記アングルプリプレグシ
ートの補強繊維の角度がシャフト軸線に対して対称とな
るように積層形成したものをねじり強度層とし、前記補
強繊維を一方向に引き揃えて形成したプリプレグの繊維
方向をシャフトの軸線に略平行方向に引き揃えて形成し
たものを剛性保持層として形成してなるものが一般的で
ある。
トに加えられるねじれのモーメントは、スイングの方向
がほぼ一定であることから、概してシャフトの一定の方
向に負荷される。一般に複数のＦＲＰ層を積層して形成
されたシャフトは、前記ねじれのモーメントに対する抵
抗層を形成するねじり強度層と、剛性あるいはしなりを
付与する剛性保持層とからなっている。そしてその構成
としては、例えば、炭素繊維等の補強繊維を一方向に引
き揃えて形成したプリプレグを、前記補強繊維がシャフ
トの軸線に対して＋２０°〜＋７０°傾斜するように切
断してアングルプリプレグシートとしたもの、及び、−
２０°〜−７０°傾斜するように切断してアングルプリ
プレグシートとしたものを、前記アングルプリプレグシ
ートの補強繊維の角度がシャフト軸線に対して対称とな
るように積層形成したものをねじり強度層とし、前記補
強繊維を一方向に引き揃えて形成したプリプレグの繊維
方向をシャフトの軸線に略平行方向に引き揃えて形成し
たものを剛性保持層として形成してなるものが一般的で
ある。
【０００３】その他、補強繊維をシャフト軸線に対して
９０°となるいわゆるフープ層を積層したものが見られ
る。前記フープ層は、シャフトの軸線方向の強度を向上
させると共に、前記アングル層と同時に用いることによ
りねじり強度を向上させる。また、前記性能を低下させ
ることなくシャフトの重量を軽くするために、炭素繊維
の他、前記ねじり強度層、剛性保持層の各層の要求特性
に適した金属繊維、ボロン繊維なども用いられている。
９０°となるいわゆるフープ層を積層したものが見られ
る。前記フープ層は、シャフトの軸線方向の強度を向上
させると共に、前記アングル層と同時に用いることによ
りねじり強度を向上させる。また、前記性能を低下させ
ることなくシャフトの重量を軽くするために、炭素繊維
の他、前記ねじり強度層、剛性保持層の各層の要求特性
に適した金属繊維、ボロン繊維なども用いられている。
【０００４】また、前記構造のシャフトを形成している
ＦＲＰの各層は、例えば、シャフトをグリップ側から見
た時の断面図におけるアングル層、フープ層及びストレ
ート層等の巻きはじめから巻きおわりに向かう方向を巻
き方向とした時に、前記巻き方向は特に特定されていな
い。即ち、従来のＦＲＰ製シャフト成形において、ＦＲ
Ｐ成形用プリプレグシートをマンドレルに巻き付ける時
の巻き方向は、各メーカーによりなされていたもので、
例えば右打者、左打者等のスイングの方向とは関係なく
決められていた。
ＦＲＰの各層は、例えば、シャフトをグリップ側から見
た時の断面図におけるアングル層、フープ層及びストレ
ート層等の巻きはじめから巻きおわりに向かう方向を巻
き方向とした時に、前記巻き方向は特に特定されていな
い。即ち、従来のＦＲＰ製シャフト成形において、ＦＲ
Ｐ成形用プリプレグシートをマンドレルに巻き付ける時
の巻き方向は、各メーカーによりなされていたもので、
例えば右打者、左打者等のスイングの方向とは関係なく
決められていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ゴルフクラブでスイン
グする時に、前記ゴルフクラブに加えられるねじれのモ
ーメントの最も大きいねじれの負荷は、ボールをインパ
クトした瞬間に加えられるものである。また、その負荷
は、打球方向に対して反対の方向に回転するように負荷
される。即ち、右打者用のゴルフクラブでは、バックス
イングでクラブを右方向に持ち上げ、左方向にスイング
してボールをインパクトした瞬間、最大ねじれモーメン
トが加わり、その時、シャフトに加えられるねじれの負
荷は、左から右方向へ右回りに回転するように負荷され
る。これをグリップ側から見たシャフトの断面で見る
と、時計回りの方向になる。また、左打者がゴルフクラ
ブをスイングした時のインパクトの瞬間には、同様に、
グリップ側から見たシャフトの断面で見ると、反時計回
りの方向にねじれの負荷がかかる。
グする時に、前記ゴルフクラブに加えられるねじれのモ
ーメントの最も大きいねじれの負荷は、ボールをインパ
クトした瞬間に加えられるものである。また、その負荷
は、打球方向に対して反対の方向に回転するように負荷
される。即ち、右打者用のゴルフクラブでは、バックス
イングでクラブを右方向に持ち上げ、左方向にスイング
してボールをインパクトした瞬間、最大ねじれモーメン
トが加わり、その時、シャフトに加えられるねじれの負
荷は、左から右方向へ右回りに回転するように負荷され
る。これをグリップ側から見たシャフトの断面で見る
と、時計回りの方向になる。また、左打者がゴルフクラ
ブをスイングした時のインパクトの瞬間には、同様に、
グリップ側から見たシャフトの断面で見ると、反時計回
りの方向にねじれの負荷がかかる。
【０００６】ストレート層、アングル層、フープ層等を
適宜積層してなるシャフトの構造において、従来は前記
ＦＲＰ各層の巻き方向、つまり、プリプレグをマンドレ
ルに巻き付けてシャフトを成形する時の、プリプレグの
巻きはじめから巻きおわりに向かう方向である巻き方向
については、特に特定されていなかった。
適宜積層してなるシャフトの構造において、従来は前記
ＦＲＰ各層の巻き方向、つまり、プリプレグをマンドレ
ルに巻き付けてシャフトを成形する時の、プリプレグの
巻きはじめから巻きおわりに向かう方向である巻き方向
については、特に特定されていなかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、請求項１の発明は、複数のＦＲＰ層を積層して
形成されたＦＲＰ製シャフトにおいて、前記シャフトを
構成するＦＲＰ層の巻きはじめから巻きおわりまでの巻
き方向が、インパクト時のシャフトのねじれの方向と同
一方向に巻回積層されているＦＲＰ製シャフトである。
ために、請求項１の発明は、複数のＦＲＰ層を積層して
形成されたＦＲＰ製シャフトにおいて、前記シャフトを
構成するＦＲＰ層の巻きはじめから巻きおわりまでの巻
き方向が、インパクト時のシャフトのねじれの方向と同
一方向に巻回積層されているＦＲＰ製シャフトである。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１のＦＲＰ製シ
ャフトにおいて、補強繊維がシャフト軸線に対して±２
０°〜±７０°傾斜したＦＲＰ層の巻き方向が、インパ
クト時のシャフトのねじれの方向と同一方向に巻回積層
されているＦＲＰ製シャフトである。
ャフトにおいて、補強繊維がシャフト軸線に対して±２
０°〜±７０°傾斜したＦＲＰ層の巻き方向が、インパ
クト時のシャフトのねじれの方向と同一方向に巻回積層
されているＦＲＰ製シャフトである。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１または２のＦ
ＲＰ製シャフトにおいて、補強繊維がシャフト軸線に対
して２０°〜±７０°傾斜したＦＲＰ層の最外層の巻き
方向がインパクトのねじれの方向と同一方向に巻回積層
されているＦＲＰ製シャフトである。
ＲＰ製シャフトにおいて、補強繊維がシャフト軸線に対
して２０°〜±７０°傾斜したＦＲＰ層の最外層の巻き
方向がインパクトのねじれの方向と同一方向に巻回積層
されているＦＲＰ製シャフトである。
【００１０】請求項４の発明は、複数のＦＲＰ層を積層
して形成されたＦＲＰ製シャフトであって、前記シャフ
トを構成するＦＲＰ各層の巻きはじめから巻きおわりま
での巻き方向を右巻きとしたシャフトは、右打者用とし
たＦＲＰ製シャフトである。
して形成されたＦＲＰ製シャフトであって、前記シャフ
トを構成するＦＲＰ各層の巻きはじめから巻きおわりま
での巻き方向を右巻きとしたシャフトは、右打者用とし
たＦＲＰ製シャフトである。
【００１１】請求項５の発明は、複数のＦＲＰ層を積層
して形成されたＦＲＰ製シャフトであって、前記シャフ
トを構成するＦＲＰ各層の巻きはじめから巻きおわりま
での巻き方向を左巻きとしたシャフトは、左打者用とし
たＦＲＰ製シャフトである。
して形成されたＦＲＰ製シャフトであって、前記シャフ
トを構成するＦＲＰ各層の巻きはじめから巻きおわりま
での巻き方向を左巻きとしたシャフトは、左打者用とし
たＦＲＰ製シャフトである。
【００１２】請求項６の発明は、請求項１〜５までのい
ずれかのＦＲＰ製シャフトにおいて、前記シャフトを構
成している補強繊維が、シャフト軸線に対して±２０°
〜±７０°傾斜したＦＲＰ層は、引張り弾性率が４３０
ＧＰａ以上の補強繊維と、３０ｗｔ％以下のマトリック
ス樹脂からなるＦＲＰ製シャフトである。
ずれかのＦＲＰ製シャフトにおいて、前記シャフトを構
成している補強繊維が、シャフト軸線に対して±２０°
〜±７０°傾斜したＦＲＰ層は、引張り弾性率が４３０
ＧＰａ以上の補強繊維と、３０ｗｔ％以下のマトリック
ス樹脂からなるＦＲＰ製シャフトである。
【００１３】複数のＦＲＰ層を積層して形成されるシャ
フトは通常、ＦＲＰ層を構成する繊維の配向方向をシャ
フト軸線に平行方向、傾斜方向と、垂直方向と前記配向
角度を異ならせるように配設積層し、加熱硬化して形成
されるわけであるから、少なくとも２つ以上のＦＲＰ層
が積層されている。そのため各層の間には「層間」が存
在し、この層間の強度の大小がこのＦＲＰ成形物の強度
を左右する一因となる。インパクト時のシャフトに加え
られるねじれのモーメントに対するねじれ強度層は、シ
ャフトの軸線に対して＋方向に傾斜したアングル層と−
方向に傾斜したアングル層を一組として積層形成、ある
いは、前記アングル層にシャフト軸線に対して９０°方
向の層であるフープ層が積層されて形成されている。
フトは通常、ＦＲＰ層を構成する繊維の配向方向をシャ
フト軸線に平行方向、傾斜方向と、垂直方向と前記配向
角度を異ならせるように配設積層し、加熱硬化して形成
されるわけであるから、少なくとも２つ以上のＦＲＰ層
が積層されている。そのため各層の間には「層間」が存
在し、この層間の強度の大小がこのＦＲＰ成形物の強度
を左右する一因となる。インパクト時のシャフトに加え
られるねじれのモーメントに対するねじれ強度層は、シ
ャフトの軸線に対して＋方向に傾斜したアングル層と−
方向に傾斜したアングル層を一組として積層形成、ある
いは、前記アングル層にシャフト軸線に対して９０°方
向の層であるフープ層が積層されて形成されている。
【００１４】シャフトにねじれのモーメントが加えられ
た時には、前記シャフトには、前記アングル層を構成し
ている繊維の、例えば＋アングル層を構成している繊維
に平行、即ち０°方向に負荷される引張り力と、−アン
グル層を構成している繊維に垂直、即ち９０°方向に負
荷される引張り力と、前記層と層との間に負荷される層
間せん断力とが負荷される。このうち、０°引張り力と
９０°引張り力は、アングル層の繊維角度が左右対称と
なるように巻回されているため、シャフトをねじる方向
（シャフトが回転する方向）による強度の差はきわめて
少ないが、層間せん断力については、回転方向による強
度の差が生じる。
た時には、前記シャフトには、前記アングル層を構成し
ている繊維の、例えば＋アングル層を構成している繊維
に平行、即ち０°方向に負荷される引張り力と、−アン
グル層を構成している繊維に垂直、即ち９０°方向に負
荷される引張り力と、前記層と層との間に負荷される層
間せん断力とが負荷される。このうち、０°引張り力と
９０°引張り力は、アングル層の繊維角度が左右対称と
なるように巻回されているため、シャフトをねじる方向
（シャフトが回転する方向）による強度の差はきわめて
少ないが、層間せん断力については、回転方向による強
度の差が生じる。
【００１５】即ち、形成されるＦＲＰ層が、プリプレグ
シートをマンドレルに巻き付ける時の巻きはじめから巻
きおわりまでの巻き付ける方向とシャフトにねじれのモ
ーメントが負荷された時のシャフトのねじれる方向と一
致した場合は、その層の巻きおわりに、層間が存在しな
いため、前記巻きおわりにねじり応力が集中しにくいの
で、ねじれのモーメントに対する強度の発現は、アング
ル層の繊維の引張り強度特性の大小のみを考慮すればよ
いことになる。反対に巻き付ける方向とねじれの方向が
一致しない場合には、その層の巻きおわりに層間が存在
するため、ねじり応力が集中することとなり、前記巻き
おわりの層間がねじれ破壊のきっかけになる可能性が大
きくなる。この場合のねじれのモーメントに対する強度
の発現は、アングル層の繊維の引張り強度特性に加え、
前記層の層間せん断強度も考慮しなければならない要素
となり、要素が増えることでねじれ強度が低下するとい
える。
シートをマンドレルに巻き付ける時の巻きはじめから巻
きおわりまでの巻き付ける方向とシャフトにねじれのモ
ーメントが負荷された時のシャフトのねじれる方向と一
致した場合は、その層の巻きおわりに、層間が存在しな
いため、前記巻きおわりにねじり応力が集中しにくいの
で、ねじれのモーメントに対する強度の発現は、アング
ル層の繊維の引張り強度特性の大小のみを考慮すればよ
いことになる。反対に巻き付ける方向とねじれの方向が
一致しない場合には、その層の巻きおわりに層間が存在
するため、ねじり応力が集中することとなり、前記巻き
おわりの層間がねじれ破壊のきっかけになる可能性が大
きくなる。この場合のねじれのモーメントに対する強度
の発現は、アングル層の繊維の引張り強度特性に加え、
前記層の層間せん断強度も考慮しなければならない要素
となり、要素が増えることでねじれ強度が低下するとい
える。
【００１６】炭素繊維の層間せん断強度は、現状では、
その層の繊維の弾性率が大きくなればなるほど弱くなる
傾向にあるため、特に高弾性炭素繊維を補強繊維とする
プリプレグをバイアス層に使用する場合には、この層の
巻き付ける方向というものの影響はより大きくなる。
その層の繊維の弾性率が大きくなればなるほど弱くなる
傾向にあるため、特に高弾性炭素繊維を補強繊維とする
プリプレグをバイアス層に使用する場合には、この層の
巻き付ける方向というものの影響はより大きくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明を実施例に基づき説明す
る。図１は、本発明の実施例のシャフトを装着したゴル
フクラブ１及び１０の全体図で、（ａ）は、右打者用の
ゴルフクラブ１であり、（ｂ）は左打者用のゴルフクラ
ブ１０である。図２〜図３は、ゴルフクラブ１、１０の
シャフト２、１１のグリップ側から見た積層構成を概略
説明する断面図である。図４は、実施例のシャフトの製
造方法を概略説明する図である。本発明のシャフトは、
従来のシャフトと同様の基本構造を有しており、補強繊
維がテーパー付きマンドレルの軸線（シャフト軸線）に
対して角度( θ＝±３５°〜±４５°) だけ傾斜するよ
うに配向されたプリプレグ（アングル層）と補強繊維が
シャフト軸線に対して平行に配向されたプリプレグ（ス
トレート層）と、場合によってシャフト軸線に対して９
０°方向に配向されたプリプレグ（フープ層）を巻回し
て硬化したものであり、基本的に補強繊維のアングル層
とストレート層及びフープ層を積層した複数層から構成
される。
る。図１は、本発明の実施例のシャフトを装着したゴル
フクラブ１及び１０の全体図で、（ａ）は、右打者用の
ゴルフクラブ１であり、（ｂ）は左打者用のゴルフクラ
ブ１０である。図２〜図３は、ゴルフクラブ１、１０の
シャフト２、１１のグリップ側から見た積層構成を概略
説明する断面図である。図４は、実施例のシャフトの製
造方法を概略説明する図である。本発明のシャフトは、
従来のシャフトと同様の基本構造を有しており、補強繊
維がテーパー付きマンドレルの軸線（シャフト軸線）に
対して角度( θ＝±３５°〜±４５°) だけ傾斜するよ
うに配向されたプリプレグ（アングル層）と補強繊維が
シャフト軸線に対して平行に配向されたプリプレグ（ス
トレート層）と、場合によってシャフト軸線に対して９
０°方向に配向されたプリプレグ（フープ層）を巻回し
て硬化したものであり、基本的に補強繊維のアングル層
とストレート層及びフープ層を積層した複数層から構成
される。
【００１８】前記プリプレグとしては、クロスプリプレ
グまたは一方向引き揃えプリプレグを用いることができ
るが、配向角度を正確に配設できることや、薄肉軽量化
等のために一方向引き揃えプリプレグが好ましい。該プ
リプレグに用いられる補強繊維としては、引張り弾性率
４００〜８００ＧＰａの金属繊維、炭化珪素繊維、アル
ミナ繊維、ボロン繊維、チタン酸カリウム繊維、炭素繊
維等が用いられるが、軽量であることから、炭素繊維が
好ましい。また、前記プリプレグに用いられるマトリッ
クス樹脂としては、通常のＦＲＰ成形品として用いられ
る合成樹脂を用いることができる。通常、アングル層は
全体で４〜１０層程度、ストレート層は２〜５層程度と
されているが、シャフトの要求特性や、フープ層の併用
により、その積層数は決定される。
グまたは一方向引き揃えプリプレグを用いることができ
るが、配向角度を正確に配設できることや、薄肉軽量化
等のために一方向引き揃えプリプレグが好ましい。該プ
リプレグに用いられる補強繊維としては、引張り弾性率
４００〜８００ＧＰａの金属繊維、炭化珪素繊維、アル
ミナ繊維、ボロン繊維、チタン酸カリウム繊維、炭素繊
維等が用いられるが、軽量であることから、炭素繊維が
好ましい。また、前記プリプレグに用いられるマトリッ
クス樹脂としては、通常のＦＲＰ成形品として用いられ
る合成樹脂を用いることができる。通常、アングル層は
全体で４〜１０層程度、ストレート層は２〜５層程度と
されているが、シャフトの要求特性や、フープ層の併用
により、その積層数は決定される。
【００１９】本実施例のシャフトは、前記通常の構造を
有するものであるが、ここでは特にアングル層のみから
なる構成のシャフトを例にとって説明する。ここで積層
数は、アングル層やストレート層等の、ある繊維の配向
角度を有する層がシャフトの周りを何回巻回しているか
ということである。図１（ａ）のゴルフクラブ１のシャ
フト２の構成は、シャフト成形時にプリプレグシートを
マンドレル４に巻き付けて積層した時の、グリップ側か
ら見たシャフトの断面図を模式的にあらわしている図２
により理解できる。図２に示すように、アングル層５が
４層積層されて形成されている。前記アングル層５は、
シャフト軸線に対して＋４５°傾斜したアングル層５ａ
とシャフト軸線に対して−４５°傾斜したアングル層５
ｂがシャフトの円周の半周分ずらせて、巻はじめｓ１、
ｓ２から巻きおわりｅ１、ｅ２までの巻き方向が右巻き
となるように積層されている。
有するものであるが、ここでは特にアングル層のみから
なる構成のシャフトを例にとって説明する。ここで積層
数は、アングル層やストレート層等の、ある繊維の配向
角度を有する層がシャフトの周りを何回巻回しているか
ということである。図１（ａ）のゴルフクラブ１のシャ
フト２の構成は、シャフト成形時にプリプレグシートを
マンドレル４に巻き付けて積層した時の、グリップ側か
ら見たシャフトの断面図を模式的にあらわしている図２
により理解できる。図２に示すように、アングル層５が
４層積層されて形成されている。前記アングル層５は、
シャフト軸線に対して＋４５°傾斜したアングル層５ａ
とシャフト軸線に対して−４５°傾斜したアングル層５
ｂがシャフトの円周の半周分ずらせて、巻はじめｓ１、
ｓ２から巻きおわりｅ１、ｅ２までの巻き方向が右巻き
となるように積層されている。
【００２０】図１（ａ）に示すように、右打者がゴルフ
クラブ１でボール３を打った時の衝撃力は、シャフトに
は、グリップ側から見た時に、ねじれのモーメントＭ１
として、時計回りの方向（右回り）に負荷される。そし
て、前記ねじれのモーメントが右回りに負荷されると、
巻きおわりｅ１、ｅ２には層間が存在しないため、ねじ
り応力が集中しにくく、アングル層を構成する繊維本来
の引張り強度特性が有効に発現し、シャフトのねじれ強
度が設計通りのものが形成できる。また、図１（ｂ）に
示すのは、左打者用のゴルフクラブ１０であり、このシ
ャフト１１の構造は、本実施例のシャフト構造の説明の
ための要旨のみをあらわす図３に示すように、アングル
層１２が４層積層されて形成されている。前記アングル
層１２は、シャフト軸線に対して＋４５°傾斜したアン
グル層１２ａとシャフト軸線に対して−４５°傾斜した
アングル層１２ｂがシャフトの円周の半周分ずらせて、
巻きはじめｓ３、ｓ４から巻きおわりｅ３、ｅ４までの
巻き方向が左巻きとなるように積層されている。
クラブ１でボール３を打った時の衝撃力は、シャフトに
は、グリップ側から見た時に、ねじれのモーメントＭ１
として、時計回りの方向（右回り）に負荷される。そし
て、前記ねじれのモーメントが右回りに負荷されると、
巻きおわりｅ１、ｅ２には層間が存在しないため、ねじ
り応力が集中しにくく、アングル層を構成する繊維本来
の引張り強度特性が有効に発現し、シャフトのねじれ強
度が設計通りのものが形成できる。また、図１（ｂ）に
示すのは、左打者用のゴルフクラブ１０であり、このシ
ャフト１１の構造は、本実施例のシャフト構造の説明の
ための要旨のみをあらわす図３に示すように、アングル
層１２が４層積層されて形成されている。前記アングル
層１２は、シャフト軸線に対して＋４５°傾斜したアン
グル層１２ａとシャフト軸線に対して−４５°傾斜した
アングル層１２ｂがシャフトの円周の半周分ずらせて、
巻きはじめｓ３、ｓ４から巻きおわりｅ３、ｅ４までの
巻き方向が左巻きとなるように積層されている。
【００２１】このゴルフクラブ１０でボール３を打った
時には、ねじれのモーメントＭ２は、反時計回り（左回
り）に負荷されることになる。そして、前記ねじれのモ
ーメントが左回りに負荷されると、巻きおわりｅ３、ｅ
４には層間が存在しないため、ねじり応力が集中しにく
く、アングル層を構成する繊維本来の引張り強度特性が
有効に発現し、シャフトのねじれ強度が設計通りのもの
が形成できる。前記したシャフトのうち、例えば図２に
示す右打者用シャフト２を製造するには、図４に示すよ
うにマンドレル４に一方向引き揃えプリプレグにより、
シャフト軸線に対して＋４５°傾斜したプリプレグシー
ト５０ａを形成しこれにシャフト軸線に対して９０°と
なるようにプリプレグシート５０ｃを貼り合わせ、その
上に−４５°傾斜したプリプレグシート５０ｂを、マン
ドレルの円周の半周分をずらせて重ね合せてアングルプ
リプレグシート５０を形成する。そして、前記アングル
プリプレグシート５０の手前の端にマンドレル４のバッ
ト側４ａが左側になるよう揃えて置いて巻回し、加熱硬
化後、前記マンドレル４を脱芯してシャフト２とする。
前記製造方法においては、ねじり強度層であるアングル
層と該アングル層の特性をより効果的に発現できること
からフープ層を併用した例をのべたが、通常のストレー
ト層及びアングル層からなる構成を有するシャフトにお
いても適用するものである。
時には、ねじれのモーメントＭ２は、反時計回り（左回
り）に負荷されることになる。そして、前記ねじれのモ
ーメントが左回りに負荷されると、巻きおわりｅ３、ｅ
４には層間が存在しないため、ねじり応力が集中しにく
く、アングル層を構成する繊維本来の引張り強度特性が
有効に発現し、シャフトのねじれ強度が設計通りのもの
が形成できる。前記したシャフトのうち、例えば図２に
示す右打者用シャフト２を製造するには、図４に示すよ
うにマンドレル４に一方向引き揃えプリプレグにより、
シャフト軸線に対して＋４５°傾斜したプリプレグシー
ト５０ａを形成しこれにシャフト軸線に対して９０°と
なるようにプリプレグシート５０ｃを貼り合わせ、その
上に−４５°傾斜したプリプレグシート５０ｂを、マン
ドレルの円周の半周分をずらせて重ね合せてアングルプ
リプレグシート５０を形成する。そして、前記アングル
プリプレグシート５０の手前の端にマンドレル４のバッ
ト側４ａが左側になるよう揃えて置いて巻回し、加熱硬
化後、前記マンドレル４を脱芯してシャフト２とする。
前記製造方法においては、ねじり強度層であるアングル
層と該アングル層の特性をより効果的に発現できること
からフープ層を併用した例をのべたが、通常のストレー
ト層及びアングル層からなる構成を有するシャフトにお
いても適用するものである。
【００２２】
【実施例】引張り弾性率４３０ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊
維を補強繊維とし、かつ、２５ｗｔ％のエポキシ樹脂か
らなるプリプレグを用いて、シャフト軸線に対して＋４
５°、−４５°のアングルプリプレグシートを形成し
た。また、引張り弾性率３７５ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊
維を補強繊維とし、４３ｗｔ％のエポキシ樹脂からなる
プリプレグを、シャフト軸線に対して９０°となるよう
に、前記アングルプリプレグシートでサンドイッチする
ように重ね合わせ、前記アングルプリプレグシートの手
前の端に前記マンドレルのバット側が左になるように揃
えて置いて巻回し、３層のアングル層からなるシャフト
を２本形成した。前記２本のシャフトは右巻きのシャフ
トであり、その全長は１１４３ｍｍであった。前記シャ
フトの両端に長さ５０ｍｍの保持治具を接着して保持
し、ねじり試験機にてシャフト先端部を固定し、グリッ
プ側をチャックして、７２０°／ｍｉｎの回転速度で回
転させてシャフトをねじれ破壊させ、その時の破壊荷重
と破壊角度を測定した。この試験を、１本は回転方向を
右回転となるようにねじり試験し、１本は左回転になる
ようにねじり試験した。
維を補強繊維とし、かつ、２５ｗｔ％のエポキシ樹脂か
らなるプリプレグを用いて、シャフト軸線に対して＋４
５°、−４５°のアングルプリプレグシートを形成し
た。また、引張り弾性率３７５ＧＰａのＰＡＮ系炭素繊
維を補強繊維とし、４３ｗｔ％のエポキシ樹脂からなる
プリプレグを、シャフト軸線に対して９０°となるよう
に、前記アングルプリプレグシートでサンドイッチする
ように重ね合わせ、前記アングルプリプレグシートの手
前の端に前記マンドレルのバット側が左になるように揃
えて置いて巻回し、３層のアングル層からなるシャフト
を２本形成した。前記２本のシャフトは右巻きのシャフ
トであり、その全長は１１４３ｍｍであった。前記シャ
フトの両端に長さ５０ｍｍの保持治具を接着して保持
し、ねじり試験機にてシャフト先端部を固定し、グリッ
プ側をチャックして、７２０°／ｍｉｎの回転速度で回
転させてシャフトをねじれ破壊させ、その時の破壊荷重
と破壊角度を測定した。この試験を、１本は回転方向を
右回転となるようにねじり試験し、１本は左回転になる
ようにねじり試験した。
【００２３】その結果、右回転（右巻きの方向）させて
ねじり試験をした結果は、破壊荷重が２．５３（ｋｇｆ
ｍ）、破壊荷重と破壊角度を積算した値である破壊エネ
ルギーは１３０．７（ｋｇｆｍ・°）となった。左回転
（右巻きとは反対の方向）させてねじり試験をした結果
は、破壊荷重が２．１０（ｋｇｆｍ）、破壊エネルギー
は９２．０( ｋｇｆｍ・°) となった。前記の結果によ
れば、アングル層の巻き方向とシャフトのねじれの方向
が異なった場合の結果が、アングル層の巻き方向とシャ
フトのねじれの方向が同一であった場合の結果をいずれ
も下回っており、破壊荷重では１７％、破壊エネルギー
では３０％程度強度が低下している。
ねじり試験をした結果は、破壊荷重が２．５３（ｋｇｆ
ｍ）、破壊荷重と破壊角度を積算した値である破壊エネ
ルギーは１３０．７（ｋｇｆｍ・°）となった。左回転
（右巻きとは反対の方向）させてねじり試験をした結果
は、破壊荷重が２．１０（ｋｇｆｍ）、破壊エネルギー
は９２．０( ｋｇｆｍ・°) となった。前記の結果によ
れば、アングル層の巻き方向とシャフトのねじれの方向
が異なった場合の結果が、アングル層の巻き方向とシャ
フトのねじれの方向が同一であった場合の結果をいずれ
も下回っており、破壊荷重では１７％、破壊エネルギー
では３０％程度強度が低下している。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、
ボールを打球した時にねじれのモーメントがシャフトに
加えられて、シャフトがねじれる時、前記ねじれの方向
とアングル層の巻き方向を一致させることで、アングル
層の繊維のねじれ強度特性を十分発現することができる
ので、ねじり強度の低下を防ぐことができる。従って、
例えば右打者用のゴルフクラブのシャフトには打球時に
右方向にねじりのモーメントが加えられるので、このね
じりのモーメントが加えられる方向、即ち、右巻き方向
にねじり強度層であるアングル層を巻き付けてシャフト
とすると、ねじり強度層を構成する繊維の特性が十分発
現することができ、左方向に巻き付けたシャフトに比し
てねじり強度の低下を防ぐことができる。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、
ボールを打球した時にねじれのモーメントがシャフトに
加えられて、シャフトがねじれる時、前記ねじれの方向
とアングル層の巻き方向を一致させることで、アングル
層の繊維のねじれ強度特性を十分発現することができる
ので、ねじり強度の低下を防ぐことができる。従って、
例えば右打者用のゴルフクラブのシャフトには打球時に
右方向にねじりのモーメントが加えられるので、このね
じりのモーメントが加えられる方向、即ち、右巻き方向
にねじり強度層であるアングル層を巻き付けてシャフト
とすると、ねじり強度層を構成する繊維の特性が十分発
現することができ、左方向に巻き付けたシャフトに比し
てねじり強度の低下を防ぐことができる。
【図１】本実施例のシャフトを装着したゴルフクラブを
示す説明図。
示す説明図。
【図２】右打者用のシャフトのグリップ側から見た断面
説明図。
説明図。
【図３】左打者用のシャフトのグリップ側から見た断面
説明図。
説明図。
【図４】実施例のシャフトの成形方法を説明する図。
１ ゴルフクラブ ２ シャフト ３ ボール ４ マンドレル ４ａ バット側 ５ アングル層 ５ａ ＋アングル層 ５ｂ −アングル層 １０ ゴルフクラブ １１ シャフト １２ａ ＋アングル層 １２ｂ −アングル層 ５０ アングルプリプレグシート ５０ａ ＋プリプレグシート ５０ｂ −プリプレグシート ５０ｃ ９０°プリプレグシート Ｍ１ ねじれのモーメント Ｍ２ ねじれのモーメント ｓ１ 巻きはじめ ｓ２ 巻きはじめ ｓ３ 巻きはじめ ｓ４ 巻きはじめ ｅ１ 巻きおわり ｅ２ 巻きおわり ｅ３ 巻きおわり ｅ４ 巻きおわり
Claims (6)
- 【請求項１】 複数のＦＲＰ層を積層して形成されたＦ
ＲＰ製シャフトにおいて、前記シャフトを構成するＦＲ
Ｐの巻きはじめから巻きおわりまでの巻き方向が、イン
パクト時のシャフトのねじれの方向と同一方向に巻回積
層されていることを特徴とするＦＲＰ製シャフト。 - 【請求項２】 前記ＦＲＰ製シャフトにおいて、補強繊
維がシャフト軸線に対して±２０°〜±７０°傾斜した
ＦＲＰ層の巻き方向が、インパクト時のシャフトのねじ
れの方向と同一方向に巻回積層されていることを特徴と
する請求項１記載のＦＲＰ製シャフト。 - 【請求項３】 前記ＦＲＰ製シャフトにおいて、補強繊
維がシャフト軸線に対して±２０°〜±７０°傾斜した
ＦＲＰ層の最外層の巻き方向が、インパクト時のシャフ
トのねじれの方向と同一方向に巻回積層されていること
を特徴とする請求項２記載のＦＲＰ製シャフト。 - 【請求項４】 複数のＦＲＰ層を積層して形成されたＦ
ＲＰ製シャフトであって、前記シャフトを構成するＦＲ
Ｐ層の巻きはじめから巻きおわりまでの巻き方向を右巻
きとしたシャフトは、右打者用としたことを特徴とする
ＦＲＰ製シャフト。 - 【請求項５】 複数のＦＲＰ層を積層して形成されたＦ
ＲＰ製シャフトであって、前記シャフトを構成するＦＲ
Ｐ層の巻きはじめから巻きおわりまでの巻き方向を左巻
きとしたシャフトは、左打者用としたことを特徴とする
ＦＲＰ製シャフト。 - 【請求項６】 前記ＦＲＰ製シャフトにおいて、前記シ
ャフトを構成している、補強繊維がシャフト軸線に対し
て±２０°〜±７０°傾斜したＦＲＰ層は、引張り弾性
率が４３０ＧＰａ以上の補強繊維と、３０ｗｔ％以下の
マトリックス樹脂からなることを特徴とする請求項１か
ら請求項５のいずれか１項記載のＦＲＰ製シャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9254252A JPH1176478A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Ｆｒｐ製シャフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9254252A JPH1176478A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Ｆｒｐ製シャフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1176478A true JPH1176478A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17262408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9254252A Pending JPH1176478A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Ｆｒｐ製シャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1176478A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002126141A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-08 | Mamiya Op Co Ltd | ゴルフクラブ用シャフト |
| WO2010084809A1 (ja) * | 2009-01-21 | 2010-07-29 | 藤倉ゴム工業株式会社 | Ｆｒｐ円筒の製造方法及びｆｒｐ円筒 |
| US8057617B2 (en) * | 2007-06-12 | 2011-11-15 | Sri Sports Limited | Method for producing tubular body made of fiber reinforced resin and tubular body produced by method |
| JP2012138596A (ja) * | 2012-02-20 | 2012-07-19 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | モールド変圧器 |
-
1997
- 1997-09-02 JP JP9254252A patent/JPH1176478A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002126141A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-08 | Mamiya Op Co Ltd | ゴルフクラブ用シャフト |
| US8057617B2 (en) * | 2007-06-12 | 2011-11-15 | Sri Sports Limited | Method for producing tubular body made of fiber reinforced resin and tubular body produced by method |
| WO2010084809A1 (ja) * | 2009-01-21 | 2010-07-29 | 藤倉ゴム工業株式会社 | Ｆｒｐ円筒の製造方法及びｆｒｐ円筒 |
| KR20110117077A (ko) * | 2009-01-21 | 2011-10-26 | 후지쿠라 고무 코교 가부시끼가이샤 | Ｆｒｐ원통의 제조방법 및 ｆｒｐ원통 |
| JPWO2010084809A1 (ja) * | 2009-01-21 | 2012-07-19 | 藤倉ゴム工業株式会社 | Ｆｒｐ円筒の製造方法及びｆｒｐ円筒 |
| CN104015374A (zh) * | 2009-01-21 | 2014-09-03 | 藤仓橡胶工业株式会社 | 制造frp圆筒的方法和frp圆筒 |
| US8883060B2 (en) | 2009-01-21 | 2014-11-11 | Fujikura Rubber Ltd. | Method for producing FRP cylinder and FRP cylinder |
| TWI507329B (zh) * | 2009-01-21 | 2015-11-11 | Fujikura Rubber Ltd | FRP cylinder manufacturing method and FRP cylinder |
| EP2390087A4 (en) * | 2009-01-21 | 2016-11-30 | Fujikura Rubber Ltd | METHOD FOR PRODUCING AN FKV CYLINDER AND FKV CYLINDER |
| JP2012138596A (ja) * | 2012-02-20 | 2012-07-19 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | モールド変圧器 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070301 |