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技術 穂先竿

出願人 株式会社シマノ
発明者 谷川尚太郎管沼信広
出願日 2013年10月1日 (6年5ヶ月経過) 出願番号 2013-206776
公開日 2015年4月16日 (4年11ヶ月経過) 公開番号 2015-070798
状態 特許登録済
技術分野 釣竿
主要キーワード 耐熱耐食合金 直線辺 表面焼き 増加係数 成形テープ 傾斜度合い 対抗力 周方向繊維
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年4月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

剛性の向上を図りながら、十分に軽量化が達成できる釣り竿用竿体を提供する。

解決手段

一方向に引き揃えた高弾性率強化繊維c群にマトリックス樹脂含浸させた第1プリプレグシート3Aと、一方向に引き揃えた高弾性率の強化繊維c群にマトリックス樹脂を含浸させた第2プリプレグシート3Bとを、第1プリプレグシート3Aの第1強化繊維c群と第2プリプレグシート3Bの強化繊維c群とが、互いに交差する方向にかつ竿軸線Xを基準に対象に位置するように、二枚重ね合わせたパイアス式に巻回して、全長に亘って同じプライ数筒状体に形成してある。

概要

背景

従来においては、穂先竿を構成するに、穂先竿の全長に相当する長さの中実状の芯材の外側に、その芯材の軸芯長の中間位置から竿元側掛けて、プリプレグシート巻回していた(特許公報1)。

概要

剛性の向上をりながら、十分に軽量化が達成できる釣り竿用竿体を提供する。 一方向に引き揃えた高弾性率強化繊維c群にマトリックス樹脂含浸させた第1プリプレグシート3Aと、一方向に引き揃えた高弾性率の強化繊維c群にマトリックス樹脂を含浸させた第2プリプレグシート3Bとを、第1プリプレグシート3Aの第1強化繊維c群と第2プリプレグシート3Bの強化繊維c群とが、互いに交差する方向にかつ竿軸線Xを基準に対象に位置するように、二枚重ね合わせたパイアス式に巻回して、全長に亘って同じプライ数筒状体に形成してある。

目的

本発明の目的は、撓り特性の向上を図りながら、剛性の維持及び十分に軽量化が達成できる穂先竿を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

弾性率が33トン/mm2〜50トン/mm2である高弾性率強化繊維群マトリックス樹脂含浸させたプリプレグシート巻回し全長に亘って同じプライ数筒状体に形成してある穂先竿

請求項2

前記強化繊維群を一方向に引き揃えた第1プリプレグシートと、前記強化繊維群を一方向に引き揃えた第2プリプレグシートとを、前記第1プリプレグシートの第1強化繊維群と前記第2プリプレグシートの強化繊維群とが、互いに交差する方向にかつ竿軸線を基準に対象に位置するように、二枚重ね合わせたパイアス式に巻回してある請求項1記載の穂先竿。

技術分野

0001

本発明は、強化繊維群マトリックス樹脂含浸させたプリプレグ巻回して作成される鮎竿渓流竿等に使用される穂先竿に関する。

背景技術

0002

従来においては、穂先竿を構成するに、穂先竿の全長に相当する長さの中実状の芯材の外側に、その芯材の軸芯長の中間位置から竿元側掛けて、プリプレグシートを巻回していた(特許公報1)。

先行技術

0003

特開2010−104263号公報(段落番号〔0019〕、図1

発明が解決しようとする課題

0004

確かに、特許文献1に記載した構成のものでは、中実状の芯材とその芯材の外側にプリプレグシートを巻回した部分では、断面形状が大きく変化して、釣り糸巻付き時の対応を所期通りできるものであることは認められる。
しかし、穂先竿として中実状の芯材とその外側に巻回されるプリプレグシートとの二つの異なった種類の部品が必要になるところから、製作上の負担となっていた。

0005

〔比較例〕
上記のような構成に対して、プリプレグシートを駆使して穂先竿を構成するものが考えられた。
つまり、図3に示すように、第3プリプレグテープ10Aと第4プリプレグテープ10Bと第5プリプレグテープ10Cとを重ね合わせ、これら重ね合わせたプリプレグを芯金11に巻回することによって、竿体としている。第3プリプレグテープ10Aと第4プリプレグテープ10Bとは台形状の同一外形裁断されており、第5プリプレグテープ10Cは三角形状に裁断されている。

0006

二枚の第3プリプレグテープ10Aと第4プリプレグテープ10Bとにおいては、プリプレグシート10の一辺10aを竿軸線Xに沿った直線辺に形成し、この一辺10aに対向する他辺10bを、竿元側程離れていく傾斜辺に形成してある。竿軸線Xに直交する状態に裁断してある竿先辺10cと竿元辺10dとは互いに平行に形成してある。
以上のように、二枚のプリプレグシート10A、10Bの裁断形状は一致するものであるが、後記するように、強化繊維cの引き揃え向きが異なっている。

0007

つまり、プリプレグシート10を二枚重ねバイアス式のものになっており、図3に示すように、重ねる状態は強化繊維cの引き揃え方向が竿軸線Xに対して傾斜角αを約1°〜5°とする範囲で傾斜させかつ竿軸線Xに対して対称となるように配置するものである。
図3において、竿元側ほど強化繊維cが一辺10aに近づく方向に引き揃えられている側のプリプレグシート10を第3プリプレグシート10A、竿元側ほど強化繊維cが一辺10aから離れる方向に引き揃えられている側のプリプレグシート10を第4プリプレグシート10Bと称する。

0008

プリプレグシート10を構成する強化繊維cとしては、具体的には、炭素繊維以外にガラス繊維アラミド繊維アルミナ繊維等が使用でき、樹脂としては、エポキシ樹脂の他に、フェノール樹脂ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂PV(E)等の熱可塑性樹脂が使用できる。
強化繊維cの弾性率は24トン/mm2で、中弾性率の強化繊維が採用されている。ただし、ここでは、弾性率24トン/mm2の強化繊維を採用したが、20〜30トン/mm2の中弾性率の強化繊維を採用してもよい。

0009

一方、第5プリプレグシート10Cは、直角三角形状を呈しており、斜辺10eを第3プリプレグシート10Aの他辺10bに平行な状態に配置し、一部分を第3プリプレグシート10Aに重ね合わせて、直交する二つの辺を張り出させている。強化繊維cの弾性率は、46トン/mm2で、高弾性率の強化繊維が採用されている。

0010

図3に示すように、芯金11の外径は、先端側の外径D3と元端側の外径D2であり、芯金11の軸線方向に沿ったテーパは2/1000〜3/1000である。先端側の外径D3と元端側の外径D2との比率は、1/2.5〜1/3.3となるように設定する。

0011

以上、第3、第4、第5プリプレグシート10A、10B、10Cを重ね合わせて芯金11に巻回する際の巻回数は、竿先辺10cにおいて4プライ、竿元辺10dにおいて5プライとなる。これによって、竿先辺10cの長さL3を4プライ分の長さに、竿元辺10dの長さL4を5プライの長さに設定してある。なお、第5プリプレグシート10Cでの巻回数は、2.8プライであり、図3の長さL5を2.8プライの長さに設定してある。

0012

このように、プリプレグシートのみで竿体を構成するものであるが、次のような欠点がある。竿先側の巻回数が4プライであり、竿元側の巻回数が5プライ+2.8プライ=7.8プライとなり、巻回数が異なる。このような場合には、竿体の軸線方向における巻回数を見てみると、竿先側の4プライから徐々に巻回数が増していって、全長の半分の位置において、巻回数は、4プライ〜7.8プライの中間の値5.9プライとはならない傾向がある。5.9プライ位置は、竿体の全長の半分位置よりも竿先側に変位した位置になる。
具体的には、竿体の竿先端から1/8長さ位置で、既に、5プライになっており、竿体の竿先端から1/4長さ位置で、略5.9プライとなっている。このような傾向に対して、竿先端から半分位置から竿尻端に掛けてはプライ数増加係数は徐々に低下することとなる。

0013

したがって、竿先側の方が計算上より巻回数が多くなり、このことが剛性を高くする。剛性は、縦弾性係数(弾性率)と断面二次モーメントを掛け合わせたものである。そうすると、図4の撓み試験で示すように、架台Cに片持ち状態で支持され、穂先先端Dを取り付けられた竿体は、竿先側部分Baの剛性が高くなるので、円弧状になる撓み度合いが低く、やや突っ張った状態になり、動きに対する追従性が悪く、魚の警戒感を抱かせることとなる。一方、竿体の竿尻側部分Bbにおいては、プライ数の増加係数が低いので、竿体としては、柔らかい状態になって、図4に示すように、曲率半径が大きなものになっている。
また、複数プライ分の幅を備えたプリプレグシートを芯金に巻回していく場合に、先行して芯金に巻き付けられた巻始辺に重ねるように、プリプレグシートの残りの部分に重ねて巻き付けていく。
その場合に、竿先側と竿元側とで巻回数が異なるので、竿体の外周面にプリプレグシートの巻終わり辺が螺旋状になって現れ、偏肉状態を現出し、バランスの面で十分でないものがある。
以上のような竿体より穂先竿Bを形成する。

0014

本発明の目的は、撓り特性の向上を図りながら、剛性の維持及び十分に軽量化が達成できる穂先竿を提供する点にある。

課題を解決するための手段

0015

〔構成〕
請求項1に係る発明の特徴構成は、弾性率が33トン/mm2〜50トン/mm2である高弾性率の強化繊維群にマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグシートを巻回し、全長に亘って同じプライ数の筒状体に形成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。

0016

〔作用〕
プリプレグシートを全長に亘って同じプライ数で巻回して筒状体を構成している。従って、剛性の偏りを回避でき、良好な撓り特性を得ることができる。
但し、比較例で記載したものと同じように、中弾性率の強化繊維を使用して筒状体を形成すると、竿元側での剛性不足を来たし易い。従って、強化繊維として高弾性率のものを採用した。そして、この高弾性率の強化繊維の採用によって、剛性の維持ができ、かつ、魚の当たりに対する手元の反応が鋭敏になり、比較例で記載したような、第5プリプレグシートの存在は必要ではなく、このことによる軽量化の達成ができた。

0017

〔効果〕
プライ数を同数にかつ高弾性率の強化繊維の採用によって、撓り特性の向上を図りながら、魚の当たりを鋭敏に捉えることができ、剛性の維持及び軽量化を図ることができ、操作しやすい穂先竿を提供できた。

0018

〔構成〕
請求項2に係る発明の特徴構成は前記強化繊維群を一方向に引き揃えた第1プリプレグシートと、前記強化繊維群を一方向に引き揃えた第2プリプレグシートとを、前記第1プリプレグシートの第1強化繊維群と前記第2プリプレグシートの強化繊維群とが、互いに交差する方向にかつ竿軸線を基準に対象に位置するように、二枚重ね合わせたパイアス式に巻回してある点にあり、その作用効果は次の通りである。

0019

〔作用効果〕
二枚のプリプレグシートを重ねて巻回し、重ねる際に互いの強化繊維が交差するように巻回してあるので、強化繊維が竿の軸線方向だけでなく、竿の軸線方向に対して直交する方向に対して対抗力を発揮できる成分を有しているので、釣り竿が上下方向に対して曲りを生じる場合に対する対抗力だけでなく、竿体の断面を上下方向に押し潰し左右方向に膨張させるような場合にも対抗力を発揮するものを提供できた。

図面の簡単な説明

0020

図1は、鮎竿の穂先竿と穂持竿を示す側面図である。
図2(a)は、バイアス式に重ね合わせた第1プリプレグシートと第2プリプレグシートとを芯金に巻回する前の状態を示す斜視図、(b)は第1プリプレグシートの強化繊維と第2プリプレグシートの強化繊維との竿軸線を基準線としてその傾斜度合いを示す説明図である。
図3は比較例における、バイアス式に重ね合わせた第1プリプレグシートと第2プリプレグシートとを芯金に巻回する前の状態を示す斜視図である。
図4本願発明の穂先竿と、比較例にかかる穂先竿との曲り試験を示す図である。

実施例

0021

釣り竿Aについて説明する。
釣り竿Aは、図1に示すように、釣り糸aを取付ための金属製の糸連結具1Aを備えた穂先竿1と、その穂先竿1を支持する穂持竿2、及び、図外の中間竿元竿等を備えて鮎釣り、渓流釣り等に使用される振出竿として構成されている。

0022

穂先竿1の作成方法について説明する。図2(a)に示すように、穂先竿1を構成する第1プリプレグシート3Aと第2プリプレグシート3Bとを重ね合わせて、芯金4に巻回して構成する。
具体的には、図2(a)に示すように、炭素繊維等の強化繊維aを一方向に引き揃え、その引き揃え強化繊維群にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂(又は熱可塑性樹脂)を含浸させて、プリプレグシート3を形成する。このプリプレグシート3を所定の台形状に裁断し、裁断した二枚のプリプレグシート3A、3Bを二枚重ねて芯金2に巻回して、穂先竿1の原形となる竿体を形成する。

0023

二枚のプリプレグシート3においては、プリプレグシート3の一辺3aを竿軸線Xに沿った直線辺に形成し、この一辺3aに対向する他辺3bを、竿元側程離れていく傾斜辺に形成してある。竿軸線Xに直交する状態に裁断してある竿先辺3cと竿元辺3dとは互いに平行に形成してある。
以上のように、二枚のプリプレグシート3の裁断形状は一致するものであるが、後記するように、強化繊維cの引き揃え向きが異なっている。

0024

つまり、プリプレグシート3を二枚重ねたバイアス式のものになっており、図2(b)に示すように、重ねる状態は強化繊維cの引き揃え方向が竿軸線Xに対して傾斜角αを3°で傾斜させかつ竿軸線Xに対して対称となるように配置するものである。
ただし、傾斜角αとしては、2°〜16°の範囲で選択できる。
図2(a)において、竿元側ほど強化繊維cが一辺3aに近づく方向に引き揃えられている側のプリプレグシート3を第1プリプレグシート3A、竿元側ほど強化繊維cが一辺3aから離れる方向に引き揃えられている側のプリプレグシート3を第2プリプレグシート3Bと称する。
このような構成によって、請求項2に記載したような作用効果を奏することができる。

0025

ただし、バイアス式を採用せずに一枚もののプリプレグシート3で構成してもよい。この場合には、強化繊維cの方向は、竿軸線Xに沿った方向とする。この際芯金4に周方向繊維cを有るプリプレグを巻回した後、強化繊維cの方向が竿軸線X方向に沿ったプリプレグシートを巻回して構成してもよい。

0026

プリプレグシート3を構成する強化繊維cとしては、具体的には、炭素繊維以外にガラス繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維等が使用でき、樹脂としては、エポキシ樹脂の他に、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂やPV(E)等の熱可塑性樹脂が使用できる。
強化繊維cの弾性率は40トン/mm2で、高弾性率の強化繊維が採用されている。目付(1平方メートル当たりの強化繊維量)は25g/m2で、プリプレグシート3の樹脂量割合は30パーセントである。
ただし、ここでは、弾性率40トン/mm2の強化繊維を採用したが、33トン/mm2〜50トン/mm2の高弾性率の強化繊維を採用してもよい。また、目付は10g/m2〜30g/m2の範囲で使用可能である。樹脂量も25パーセント〜40パーセントの間で採用できる。

0027

一方、芯金4は次のような材料によって構成されている。芯金4は、構造用鋼(例えばS45Cに表面焼き入れ)やNi—Mo鋼などの高耐熱耐食合金鋼を使用し、表面にクロムメッキ等を施して仕上げ加工される。
図2(a)に示すように、芯金4の外径は、先端側の外径D1と元端側の外径D2であり、芯金4の外周面の軸線方向に沿ったテーパは2/1000〜3/1000である。先端側の外径D1と元端側の外径D2との比率は、1/3.5〜1/7となるように設定する。

0028

以上のような構成になるプリプレグシート3を芯金4に巻回する。図2に示すように、第1プリプレグシート3Aと第2プリプレグシート3Bとを、互いに強化繊維cが交差するように、かつ、竿軸線Xに対して傾斜角αで傾斜して対称に配置されるように、バイアス式に重ね合わせて巻回する。
この場合に、各プリプレグシート3A、3Bの巻回数は、6プライである。つまり、各プリプレグシート3A、3Bの竿先辺3cの長さL1、竿元辺3dの長さL2のみならず、竿軸線Xに沿った全長に亘って巻回数は6回、つまり、6プライである。

0029

上記した各プリプレグシート3A、3Bを巻回したものに対して、ポリエステル等の成形テープ(図示せず)を巻回して締め込んだものを、芯金4に巻回した状態で炉に入れて焼成し、焼成後成テープ剥離しかつ芯金4を脱芯して円筒状の竿素材を取り出しその竿素材を所定長に裁断して、仕上加工を施し穂先竿1とするとする。

0030

以上のように形成した本願発明に掛かる穂先竿1と前記比較例で記載した穂先竿Bとを比較すると、穂持竿2との関係より穂先竿1の竿元側の外径D2については、比較例のものと同一である。しかし、竿先側の外径D1については、比較例の穂先竿における外径D3より小径になっている。これは、同プライ数を維持するとともに、強化繊維を中弾性率のものから高弾性率のものに切り替えたことによって、強化繊維が高弾性に成った分だけ断面二次モーメントを小さくして、剛性を比較例のものと同じにする必要があったからである。
従って、巻回後の穂先竿1の先端側の内径と元端側の内径との比率は、1/3.5〜1/7内に収まり、実質的には、穂先竿1としても、10パーセントを超える軽量化が達成できている。

0031

以上のように、巻回プライ数が竿全長について一定の穂先竿1では、図4に示すように、竿先側部分1aから竿尻側部分1bまでほぼ同一の曲率な円弧状を呈し、釣り人の操作をより好ましいものにしてある。

0032

〔別実施形態〕
(1)プリプレグシート3を巻回することに先行して、竿先側と竿元側とに、軸線長の短い補強プリプレグを巻回してもよい。補強プリプレグとしては、強化繊維aを竿軸線Xに平行なものであってもよく、或いは、強化繊維aを竿軸線Xに対して僅かに傾斜させた二枚のプリプレグをバイアス式に重ね合わせたものでもよい。
(2) 第1プリプレグシート3Aと第2プリプレグシート3Bの代わりに、単一のプリプレグシート3だけを巻回して竿体を形成してもよい。この場合に強化繊維cを縦横クロスさせて編み上げたクロス状のプリプレグシートであってもよい。
(3) 上記実施形態においては、6プライのものを示したが、全長に亘って同じプライ数のものであれば、巻回数は問わない。

0033

本願発明は、鮎竿等の穂先竿に適用し、突っ張り感の少ない扱い易い竿を提案する。

0034

3プリプレグシート
3A 第1プリプレグシート
3B 第2プリプレグシート
c 強化繊維

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