| 【発明の名称】 |
釣 竿 |
| 【発明者】 |
【氏名】加藤 好尚
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| 【要約】 |
【課題】大撓みにも拘わらず表面剥離の防止できる中実竿杆を有する釣竿を提供する。
【解決手段】大部分の強化繊維が概ね軸長方向に指向した中実の繊維強化樹脂製ソリッド体１０に、繊維強化樹脂製プリプレグＰ６を巻回して成形する中実竿杆であって、最外層となるプリプレグの軸長方向端部近くがその下側層の円周の一部しか覆わない状態の際、前記軸長方向端部とその周辺の下側層表面とを含んだ領域を、前後端が前記最外層プリプレグの端部近くの傾斜よりも円周方向に近く指向した形状のプリプレグＰ７によって補強するよう構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 大部分の強化繊維が概ね軸長方向に指向した中実の繊維強化樹脂製ソリッド体に、複数の繊維強化樹脂製プリプレグを巻回して成形する中実竿杆であって、最外層は竿杆の略全長に亘った軸長方向長さを有するプリプレグによって形成していることを特徴とする中実竿杆を具備する釣竿。
【請求項２】 大部分の強化繊維が概ね軸長方向に指向した中実の繊維強化樹脂製ソリッド体に、繊維強化樹脂製プリプレグを巻回して成形する中実竿杆であって、最外層となるプリプレグの軸長方向端部近くがその下側層の円周の一部しか覆わない状態の際、前記軸長方向端部とその周辺の下側層表面とを含んだ領域を、前後端が前記最外層プリプレグの端部近くの傾斜よりも円周方向に近く指向した形状のプリプレグによって補強したことを特徴とする中実竿杆を具備する釣竿。
【請求項３】 大部分の強化繊維が概ね軸長方向に指向した中実の繊維強化樹脂製ソリッド体に、繊維強化樹脂製プリプレグを巻回して成形する中実竿杆であって、前記ソリッド体とプリプレグの層との間に、ソリッド体とプリプレグ層の最内層の各断面での平均軸長方向弾性率の何れよりも小さな平均軸長方向弾性率を有する中間層を介在させたことを特徴とする中実竿杆を具備する釣竿。
【請求項４】 大部分の強化繊維が概ね軸長方向に指向した中実の繊維強化樹脂製ソリッド体に、繊維強化樹脂製プリプレグを巻回して成形する中実竿杆であって、前記ソリッド体の表面を粗面化した上に前記プリプレグの層を成形したことを特徴とする中実竿杆を具備する釣竿。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は中実竿杆を具備する釣竿に関する。１本竿でも、継竿でもよい。
【０００２】
【従来の技術】軸長方向に引き揃えられた強化繊維に合成樹脂を含浸させた素材を加熱成形した中実状のソリッド体は、そのまま竿として使用されることもあるが、通常は、その表面を研削して所定形状に成形して使用される。この場合、ソリッド体の表面部の強化繊維は研削によって切断される。釣竿は撓みの大きな使用がなされるものであるため、表面部の強化繊維が切断されていては、その繊維切断部位から剥離が生じて折損し易く、耐久性に乏しくなる。また、撓み剛性に大きく寄与する位置の軸長方向強化繊維が連続性を失うため、撓み剛性が低下する。そこでソリッド体の外周に繊維強化樹脂プリプレグを巻装して加熱成形した中実竿杆とすることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、中実竿杆は一度加熱成形したソリッド体の表面にプリプレグを巻回して、再び加熱して成形するものであるため特有の問題がある。即ち、ソリッド体と後から成形したプリプレグの層との境界部で接合不良を生じたり、また、この境界を境にして物性が異なり、ここから剥離し易いというような問題である。更には、中実竿杆は中空竿管と異なって潰れ破壊が生じないため、それだけ大撓みをさせ易く、巻装したプリプレグの端縁が単純に露出しておれば、こうした大撓みによる作用によってその端縁から剥離が生じることがある。依って本発明は、大撓みにも拘わらず表面剥離の防止できる中実竿杆を有する釣竿の提供を目的とする。また、大撓みにも拘わらず、ソリッド体とプリプレグ層との境界の剥離を防止できる中実竿杆を有する釣竿の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑みて本発明は請求項１では、大部分の強化繊維が概ね軸長方向に指向した中実の繊維強化樹脂製ソリッド体に、複数の繊維強化樹脂製プリプレグを巻回して成形する中実竿杆であって、最外層は竿杆の略全長に亘った軸長方向長さを有するプリプレグによって形成していることを特徴とする中実竿杆を具備する釣竿を提供する。最外層が竿杆の略全長に亘った長さのプリプレグによって形成されているため、中実竿杆表面にプリプレグの端縁が露出せず、表面からの剥離が防止される。略とは、例えば、穂先竿杆ではその先端部の２０ミリ程度の範囲はトップガイドの装着管部分によって覆われるため、最外層のプリプレグが穂先竿杆全長に亘る長さより幾分短くても上記作用効果を奏することができるので、こうした短さの場合も含める意味である。
【０００５】請求項２では、大部分の強化繊維が概ね軸長方向に指向した中実の繊維強化樹脂製ソリッド体に、繊維強化樹脂製プリプレグを巻回して成形する中実竿杆であって、最外層となるプリプレグの軸長方向端部近くがその下側層の円周の一部しか覆わない状態の際、前記軸長方向端部とその周辺の下側層表面とを含んだ領域を、前後端が前記最外層プリプレグの端部近くの傾斜よりも円周方向に近く指向した形状のプリプレグによって補強したことを特徴とする中実竿杆を具備する釣竿を提供する。請求項１と異なり、最外層のプリプレグが短くて、例えば、その端部近くが傾斜状にカットされており、巻回した状態において端部近くがその下側層の円周の一部しか覆っていない場合、その端部を補強するために、前後端が前記最外層プリプレグの端部近くの傾斜よりも円周方向に近く指向した形状のプリプレグによって該端部とその周辺の下側層表面とを含んだ領域を補強するため、該端部からの剥離を防止できる。この補強は、必ずしも円周方向の全周でなくても、例えば半周を補強してもよい。下側層にはソリッド体も含む。
【０００６】また、プリプレグの先端部の形状を工夫し、上記補強のプリプレグによって補強したのと同様な作用効果をもたらすように最外層のプリプレグとその補強プリプレグを一体にしてもよく、この場合の補強部の前端は最外層プリプレグの端部近くの傾斜よりも円周方向に近く指向した形状とするが、後端はこれに限らない。一般には、細幅プリプレグによって補強するが、概ね竿杆の全長を覆う長さのプリプレグのためその前後端が外部に露出しない場合は、必ずしも前後端は円周方向指向でなくても同様な効果を生ずる。更には、最外層のプリプレグが中実竿杆全長に比して短いが、その端部が略円周方向指向であって、下側層に巻回されている場合は、この端部とその周辺の下側層表面とを含んだ領域に、最外層のプリプレグよりも中実竿杆の撓み剛性アップに対する影響が小さくなる形態の材料を使用し、前後端が概ね円周方向に指向した形状のプリプレグによって補強すると、同様に端部からの剥離を防止できる。剛性アップの影響の小さな材料とは、強化繊維の指向方向が軸長方向からずれ、例えば、円周方向や４５度の傾斜方向等にする場合や、軸長方向ではあるが、その縦弾性率が最外層プリプレグよりも小さな強化繊維を使用しているプリプレグ等である。
【０００７】請求項３では、大部分の強化繊維が概ね軸長方向に指向した中実の繊維強化樹脂製ソリッド体に、繊維強化樹脂製プリプレグを巻回して成形する中実竿杆であって、前記ソリッド体とプリプレグの層との間に、ソリッド体とプリプレグ層の最内層の各断面での平均軸長方向弾性率の何れよりも小さな平均軸長方向弾性率を有する中間層を介在させたことを特徴とする中実竿杆を具備する釣竿を提供する。何れよりも小さな弾性率を有する中間層を介在させたため緩衝層として働き、中実竿杆が大撓みしてもソリッド体とプリプレグ層との間の層間剥離が防止される。
【０００８】請求項４では、大部分の強化繊維が概ね軸長方向に指向した中実の繊維強化樹脂製ソリッド体に、繊維強化樹脂製プリプレグを巻回して成形する中実竿杆であって、前記ソリッド体の表面を粗面化した上に前記プリプレグの層を成形したことを特徴とする中実竿杆を具備する釣竿を提供する。ソリッド体の表面を粗面化した上に前記プリプレグの層を成形するため、ソリッド体とプリプレグの層との接合が強固になされ、ソリッド体とプリプレグ層との間の層間剥離が防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す形態例に基づき、更に詳細に説明する。図１は本発明に係る中実竿杆の製造過程の例を示す図であり、先細形状のソリッド体１０に、プリプレグＰ５，Ｐ４，Ｐ３，Ｐ２，Ｐ１を図のように重ねた状態で巻回する。ソリッド体は大部分の強化繊維が概ね軸長方向に指向するようにしてエポキシ樹脂（等の合成樹脂）を炭素繊維（等の強化繊維）で強化した繊維強化樹脂製の中実杆である。５枚のプリプレグも強化繊維（ここではプリプレグＰ１はガラス繊維、他は炭素繊維）にエポキシ樹脂（等の合成樹脂）を含浸させており、プリプレグＰ５，Ｐ４，Ｐ３，Ｐ２，Ｐ１の順に上側になるように予め重ねられており、この重ねた状態でソリッド体１０に巻回される。
【００１０】夫々のプリプレグの形状と寸法比は、概ね図１に示す通りであり、また、巻回されるプリプレグ始端縁（図の上辺）は、プリプレグＰ１とＰ２は揃えられており、プリプレグＰ３はプリプレグＰ２の始端縁に対してＬ１（数ｍｍ程度）だけ巻回方向に遅れる位置にあり、プリプレグＰ４はプリプレグＰ３の始端縁に対してＬ２（数ｍｍ程度）だけ巻回方向に遅れる位置にあり、プリプレグＰ５はプリプレグＰ４の始端縁に対してＬ３（数ｍｍ程度）だけ巻回方向に遅れる位置にある。
【００１１】各プリプレグの強化繊維方向は概ね軸長方向であり、それらの縦弾性率は、プリプレグＰ１はガラス繊維であって５ｔｏｎ／ｍｍ２（４９ｋＮ／ｍｍ２）程度、他のプリプレグは炭素繊維であって２４ｔｏｎ／ｍｍ２（２３５ｋＮ／ｍｍ２）を使用している。ガラス繊維は炭素繊維よりも伸度が高く、成形された中実竿杆が大撓みし易い。通常、弾性率は１〜３０ｔｏｎ／ｍｍ２（９．８〜２９４ｋＮ／ｍｍ２）の範囲から選択するが、本構造を採用すると、それを上回る材料を使用し易い。
【００１２】即ち、図１に示す巻回前の各プリプレグの強化繊維は、ソリッド体１０の中心軸方向に指向しているが、ソリッド体１０は先細テーパ形状であるため、各プリプレグを図１のように重ねた状態で巻回すれば、巻回始めにおいては、プリプレグの強化繊維はソリッド体の母線に沿っているが、巻回が進行するにつれて母線から段々と傾斜する。従って、巻回が進行するにつれて巻回作業が容易になる。また、巻回の初期には、プリプレグＰ１が下側の各プリプレグの全長を覆っているため巻回作業がし易い。一般に、プリプレグに弾性率の高い材料を使用する場合に、巻回始めにおいては巻回が難しいが、こうした下側の各プリプレグの全長を覆っているプリプレグＰ１の存在によって巻回始めにおいても作業が容易になり、巻回の後半ではプリプレグＰ１は既に巻回を終了しているが、強化繊維がソリッド体の母線方向に対して傾斜してくる（当然中心軸方向に対しても傾斜）ため巻回が容易になる。
【００１３】また、各プリプレグを巻回する際に、各プリプレグを巻回して成形した中実竿杆は後部ほどプリプレグの層が厚肉となり、撓み剛性が高くなる。こうしてプリプレグの弾性率を変えなくても、後部程その巻回数が多くなるように、プリプレグの形状を概ね三角形状（或いは台形状）にすることによって中実竿杆の後部程撓み剛性を高く形成でき、また、外径を大きくできる。
【００１４】ソリッド体の略全長に亘って巻回配設されているのは、概ね矩形状のプリプレグＰ１であり、ソリッド体の先端部Ｌ４の領域は巻回されていない。この長さＬ４は概ね２０ｍｍであり、中実竿杆の成形後にトップガイドの基部円筒を挿入して固定するため、プリプレグＰ１の先縁は露出しない。また、プリプレグ巻回後にソリッド体の先部Ｌ４の部位をカットすることもあり、この場合はソリッド体１０の後端部を除いてプリプレグＰ１によって完全に覆われる。後端部についても同様にカットすることもある。何れにしても、他のプリプレグの先端は全てプリプレグＰ１の内側に隠れるため、これらプリプレグの先端部からの剥離は生じ難い（請求項２の一形態）。ソリッド体の後端部にもプリプレグが巻回されていないが、この例では、この部位に握り部材が装着されるため、後端縁も外部に露出せず、ここからの剥離は防止される。
【００１５】然しながら、各プリプレグの先端部ではないが、各プリプレグの先側の傾斜状縁はプリプレグＰ１の巻回終了後に、その巻回プリプレグＰ１の後部に巻回されて外部に露出する。従って、こうした傾斜状縁からの剥離をも防止するために、プリプレグＰ１の幅（図１の上下方向長さ）をこのプリプレグＰ１の内側に各プリプレグ全体が隠れるように設定すれば更に好ましい。この場合は請求項１の一形態となる。
【００１６】図２は、本発明に係る中実竿杆の他の形態例の製造過程を示す図である。ソリッド体１０の外周に、強化繊維がソリッド体の概ね軸長方向に指向するように１枚のプリプレグＰ６を巻回し、加熱成形する。このプリプレグは図示の台形状であり、長さはソリッド体の半分程度であって、該プリプレグの前側縁が４５度程度の傾斜状にカットされている。このプリプレグの先端部は先鋭的に露出しているため、ここから剥離し易い。そこで、細幅のプリプレグＰ７を用い、その細幅を規定する前後端が、夫々、ソリッド体の概ね円周方向に指向するようにして、前記先端部を含んで、近くのソリッド体領域にまで亘るように巻回する。
【００１７】このプリプレグＰ７の強化繊維は織布であり、強化繊維方向はソリッド体の長手方向に対して概ね±４５度であり、中実竿杆の撓み剛性に対して殆ど寄与しない。繊維の傾斜方向角度は４５度以外の任意角度でもよく、また、円周方向に指向した強化繊維としてもよい。更には、長手方向指向でもよいが、この場合を含め、中実竿杆の撓み剛性に対する寄与率の大きな角度の場合は、縦弾性率の小さな強化繊維を選定すると、撓み剛性への影響が小さくてよい。
【００１８】プリプレグＰ６の内側に他のプリプレグを巻回していても上記各説明は同様である。また、プリプレグＰ６の先端部の形状を工夫し、２点鎖線Ｐ６’に示すような形状部を一体にしたプリプレグとすれば、プリプレグＰ７を巻回した場合と同様な端部剥離防止の効果が生じる。しかし、Ｐ６’による撓み剛性への影響を小さくするには、プリプレグＰ６が該プリプレグＰ６と一緒に重合状態で巻回される裏打ちを有している場合は、この裏打ちのプリプレグによってＰ６’を形成することが好ましい。裏打ちは、表の本体プリプレグと異なり、極薄であったり、強化繊維の方向が本体とは交差しており、軸長方向ではなくて概ね円周方向となるため、撓み剛性への影響は小さい。更には、裏打ちの強化繊維の縦弾性率は本体よりも小さいものを使用することが多く、この場合は、更に撓み剛性への影響が小さくなる。
【００１９】ソリッド体１０の上に以上の様な形態のプリプレグの層を形成したり、或いは、以上とは無関係にプリプレグ層を形成する場合に、ソリッド体１０表面を粗面化する。少なくとも５ミクロン以上の凹凸にし、好ましくは１０ミクロン以上とし、更に好ましくは１００ミクロン以上にする。この粗面の上からプリプレグを巻回して成形すれば、ソリッド体とプリプレグ層との接合強度が向上し、境界剥離が防止できる。ソリッド体表面にその強化繊維を露出させても上記凹凸と同様な効果が期待できる。
【００２０】また、図３に示すように、ソリッド体１０と外側のプリプレグ層１４との間に、ソリッド体とプリプレグ層の最内層との各断面での平均軸長方向弾性率の何れよりも小さな平均軸長方向弾性率を有する中間層１２を介在させる。即ち、ソリッド体１０の強化繊維は軸長方向指向であり、プリプレグ層の最内層の主たる強化繊維がが同じく軸長方向指向である場合を考える。この場合、マトリックスの合成樹脂のことは殆ど無視して差し支えないため、夫々の軸長方向強化繊維の断面積と弾性率との積の和を、ソリッド体の横断面積と、プリプレグ層の最内層の横断面積で、夫々除した値を、夫々の平均軸長方向弾性率と考えることができる。影響が無視できないと考える場合には、マトリックス樹脂を考慮すればよい。
【００２１】こうして求めた何れの平均軸長方向弾性率よりも小さな平均軸長方向弾性率を有する中間層１２を設ける。これによって中実竿杆が撓んだ際に、ソリッド体１０とプリプレグ層１４との間の層間剥離が防止できる。こうした中間層の材料としてはゴム系材料やそれ以外の合成樹脂材等がある。また、中間層の厚さは１０ミクロン以上であり、３００ミクロン以下に設定する。
【００２２】ソリッド体の外側にプリプレグ層を設けて中実竿杆を成形するが、外側になるプリプレグ層では、ソリッド体よりも変形量が大きいため、伸度の高い強化繊維を使用するとよい。また、大撓みを可能にするためには、撓み剛性に大きく寄与するプリプレグ層の剛性を小さくすべく、強化繊維を円周方向や傾斜方向に指向させたプリプレグを巻回したり、軸長方向指向であっても強化繊維の弾性率をソリッド体のそれよりも２０ｔｏｎ／ｍｍ２（１９６ｋＮ／ｍｍ２）以上大きくしたり、また、５０ミクロン以上の厚さの樹脂層を形成する。特に、プリプレグ層の最外層にこうした層を形成すると効果的である。勿論、ソリッド体とプリプレグ層とに使用する強化繊維の弾性率を同程度にしてもよい。この同程度とは差が１０ｔｏｎ／ｍｍ２（９８ｋＮ／ｍｍ２）以内をいう。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明によれば、大撓みにも拘わらず剥離による損傷の防止される中実竿杆を有する釣竿を提供する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２４９５
【氏名又は名称】ダイワ精工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月１７日（１９９９．１１．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０１４２１
【弁理士】
【氏名又は名称】越智 俊郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１３６８６９（Ｐ２００１−１３６８６９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２２日（２００１．５．２２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３２６５３４ |
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