CN100407911C - 钓鱼杆的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用工业方法制造可以表现出与由天然材料所制造的钓鱼杆同样的良好的杆的性能的钓鱼杆的方法。此外，还可以用工业方法制造可以表现出任意的杆的性能的钓鱼杆。这种方法包括确定在把多个杆体连接成一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第一次谐振频率，计算所需的杆体的重量平衡的工序，和在芯件上卷绕预浸渍体材，调整预浸渍体材的轴向的重量分布而谋求所计算的重量平衡，烧制预浸渍体材，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

Description

钓鱼杆的制造方法

技术领域

本发明涉及钓鱼杆，特别是，由使合成树脂含浸于碳纤维或玻璃纤维等强化纤维中的纤维强化树脂组成的钓鱼杆的制造方法。

背景技术

近来的很多钓鱼杆由使合成树脂含浸于碳纤维或玻璃纤维等强化纤维中的纤维强化树脂来构成。通过用这种材料，谋求轻量化·物理强度的提高等。此外，钓鱼杆不仅轻量化·物理强度等的提高，大大左右钓鱼杆钓鱼用具的投放或鱼的摘取等之际的操作性的弯曲性·刚性·原状恢复性等也是重要的要素。因此，调整钓鱼杆的粗细或壁厚等表现出良好的钓鱼杆的特性(杆的性能)。

例如，提出了局部地叠层用来制造杆体的纤维强化树脂材料并卷绕的技术(例如，参照日本国：特开2002-209477号公报，图2)，或卷绕在轴向上局部弹性不同的纤维强化树脂材料的技术(例如，参照日本国：特开平11-289925号公报，图2)等。

可是，钓鱼者感到具有最好的‘杆的性能’的钓鱼杆之一是由天然竹子等天然材料制成的钓鱼杆。如上所述，虽然开发了使由纤维强化树脂材料所制造的钓鱼杆的‘杆的性能’良好的种种努力，但是尚未达到实现钓鱼者希望的由天然材料制成的钓鱼杆那种‘杆的性能’。

也就是说，虽然设定变更杆体的壁厚·材料的弹性率·纤维的取向方法等种种的参数，试图能设定良好的‘杆的性能’，但是未必达到充分提供钓鱼者希望的那种钓鱼杆。

本发明的课题在于提供一种用工业方法制造的、表现出与由天然材料所制造的钓鱼杆同样良好的杆的性能的钓鱼杆的方法。此外，在于提供一种可以用工业方法制造具有任意的杆的性能的钓鱼杆的方法。

发明内容

本发明者等鉴于上述问题反复锐意研究的结果，发现钓鱼者感到‘杆的性能’良好的重要的要素之一在于钓鱼杆的谐振特性。

这里，所谓谐振特性是指谐振频率和谐振之际的模态的形状(特别是，波腹和驻点的位置)。而且，这种谐振特性是取决于钓鱼杆的重量分布或钓鱼杆的弯曲刚性的分布的特性。

本发明是基于这一发现而提出的，是预先设定钓鱼杆的第1次～第3次的谐振频率而制造具有规定的谐振特性的钓鱼杆。进而，本发明还考虑构成钓鱼杆的钓鱼杆的弯曲刚性而制造具有规定的谐振特性的钓鱼杆。像这样设定谐振特性而制造的钓鱼杆就在一定的振动频率下产生第1次～第3次谐振。此外，成为具有规定的弯曲刚性者。

(关于谐振频率)

这里所谓‘第1次～第3次谐振频率’是用以下这种方法所测定的钓鱼杆的频率。首先，用夹持体央持固定离钓鱼杆的杆根侧端部80mm的范围作为固定端，以杆前侧端部作为自由端，在水平方向上维持钓鱼杆。经由该夹持体从加振器给钓鱼杆加振(钓鱼杆的振动频率)。用加速度传感器检测该加振器中的加速度作为输入加速度(A)。另一方面，用加速度传感器检测离钓鱼杆的杆根侧端部180mm的位置处的加速度作为输出加速度(B)(参照图4)。然后，相对钓鱼杆的振动频率绘制B/A之比，把该B/A之比成为前峰的状态(谐振状态)的振动频率，从钓鱼杆的振动频率小的一方依次取为第1次、第2次、第3次谐振频率。作为参考，表示钓鱼杆的第1次～第3次的谐振的模态的形状的图示于图5。

此外，以下示出相对钓鱼杆的振动频率绘制B/A之比的曲线图之一例(再者，该表1是举例表示，其数值与本发明中的具体的数值无关)。

表1

例如，用上述方法测定具有成为目标的良好的性能的钓鱼杆的谐振频率后，通过设计成使制造的钓鱼杆具有这种谐振特性，可用工业方法批量生产具有成为目标的杆的性能的钓鱼杆。

此两者的关系因钓鱼杆的总长·构成钩鱼杆的杆体的材料·壁厚·锥度·重量分布等种种的要素而变化。因此，根据构成的杆体的轴向上的直径的变化·长度·预浸渍体材料的弹性·重量等，仿真计算成为第1次～第3次谐振之际的钓鱼杆的振动频率(谐振频率)成为特定的振动频率的(也就是，使钓鱼杆具有规定的谐振特性)各杆体中的重量分布。然后，根据材料配置·材料的比重等实现预定的重量分布，实现规定的谐振特性，设计具有良好的‘杆的性能’的钓鱼杆。

根据本发明的具体的方法之一是连接多个杆体而成的钓鱼杆的制造方法，包括确定关于连接多个杆体而成为一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第1次谐振的谐振特性，计算该谐振特性所需的杆体上的重量平衡的工序，和在芯材上卷绕预浸渍体材料，调整预浸渍体材料的轴向上的重量分布而谋求所计算的重量平衡，烧制预浸渍体材料，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

另一种方法是连接多个杆体而成的钓鱼杆的制造方法，包括确定关于连接多个杆体而成为一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第2次谐振的谐振特性，计算该谐振特性所需的杆体上的重量平衡的工序，和在芯材上卷绕预浸渍体材料，调整预浸渍体材料的轴向上的重量分布而谋求所计算的重量平衡，烧制预浸渍体材料，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

另外一种方法是连接多个杆体而成的钓鱼杆的制造方法，包括确定关于连接多个杆体而成为一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第3次谐振的谐振特性，计算该谐振特性所需的杆体上的重量平衡的工序，和在芯材上卷绕预浸渍体材料，调整预浸渍体材料的轴向上的重量分布而谋求所计算的重量平衡，烧制预浸渍体材料，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

再者，在形成各杆体的工序中，也可以在芯材上卷绕预浸渍体材料，在预浸渍体材料的周面上局部地卷绕高比重的预浸渍体，调整轴向上的重量分布。

(关于弯曲刚性)

进而，不仅如上所述重量平衡，本发明的另一种方法是用以下这种方法测定成为目标的具有良好的杆的性能的钓鱼杆的弯曲刚性。然后，通过把制造的钓鱼杆的杆体设计成具有规定的弯曲刚性，在本发明中，可以制造具有规定的谐振特性的钓鱼杆。也就是说，在本发明中，可以用工业方法批量生产具有成为目标的杆的性能的钓鱼杆。

钓鱼杆的弯曲刚性因构成钓鱼杆的杆体的材料(称为预浸渍体材料的纤维强化树脂)·壁厚·锥度等种种的要素而变化。因此，选择构成钓鱼杆的杆体的轴向上的直径的变化·长度·预浸渍体材料的弹性(特别是，在预浸渍体材料内在轴向上拉齐的强化纤维的弹性)等，使钓鱼杆具有规定的弯曲刚性。

再者，这种钓鱼杆的弯曲刚性对上述谐振特性也有影响，是用来确定谐振特性的要素。因此，还包括钓鱼杆的弯曲刚性，仿真计算成为第1次～第3次谐振之际的钓鱼杆的谐振特性成为特定的谐振特性的各杆体中的重量分布。然后，根据材料配置·材料的比重等实现预定的重量分布地设计钓鱼杆。

例如，本发明的一种方法是连接多个杆体而成的钓鱼杆的制造方法，包括确定关于连接多个杆体而成为一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第1次谐振的谐振特性，计算该谐振特性所需的杆体上的重量平衡并且选择构成材料的预浸渍体材料而确定弯曲刚性的工序，和在芯材上卷绕所选择的预浸渍体材料，调整预浸渍体材料的轴向上的重量分布而谋求所计算的重量平衡，烧制预浸渍体材料，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

此外，另一种方法是连接多个杆体而成的钓鱼杆的制造方法，包括确定关于连接多个杆体而成为一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第2次谐振的谐振特性，计算该谐振特性所需的杆体上的重量平衡并且选择构成材料的预浸渍体材料而确定弯曲刚性的工序，和在芯材上卷绕所选择的预浸渍体材料，调整预浸渍体材料的轴向上的重量分布而谋求所计算的重量平衡，烧制预浸渍体材料，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

进而，另一种方法是连接多个杆体而成的钓鱼杆的制造方法，包括确定关于连接多个杆体而成为一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第3次谐振的谐振特性，计算该谐振特性所需的杆体上的重量平衡并且选择构成材料的预浸渍体材料而确定弯曲刚性的工序，和在芯材上卷绕所选择的预浸渍体材料，调整预浸渍体材料的轴向上的重量分布而谋求所计算的重量平衡，烧制预浸渍体材料，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

附图说明

图1是采用本发明的一个实施方式的钓鱼杆的总体图。

图2是图1的中杆2的剖视图。

图3是表示图2的杆体的制造工序的图。

图4是表示本发明中的测定钓鱼杆的谐振频率的状态的图。

图5是表示钓鱼杆的第1次～第3次的谐振的模态的形状的图。

图6是有限元模型中的参考图。

图7是连杆模型中的参考图。

图8是表示以钓鱼者对杆的性能的评价为横轴，以性能指数为纵轴的回归分析的结果的曲线图。

具体实施方式

下面，就采用本发明的一个实施方式的钓鱼杆进行说明。

(鲫鱼杆的结构)

这种钓鱼杆是钩鲫鱼用的鲫鱼杆。如图1中所示，从手边侧开始依次由根杆1、中杆2、前杆3三根杆体来构成。这些杆体是烧制使合成树脂含浸于碳纤维或玻璃纤维等强化纤维的预浸渍体材料而形成的。如下文中详细说明的那样，还局部地叠层高比重的预浸渍体材料。这些杆体分别把外观漆成类似天然竹子，例如，也可以立体地漆成竹节或竹枝痕迹等(参照图2)。

各杆体由所谓双接头形式依次连接，例如，中杆2的根侧端部部分地插入根杆1的前侧端部而连接。不过，这种杆体彼此的连接方法不限于双接头形式，运用公知的方法(例如抖出形式，套筒接头形式等)当然也是可能的。此外，在根杆1的杆根侧端部上设有卷绕使聚氨酯树脂含浸的细绳而形成的握把4，在前杆3的杆前侧端部上装设着钓鱼线卡止件5。再者，依次连接这三根杆体之际的鲫鱼杆的总长为9尺(2700mm)。

接下来，在图2中，以中杆2为例说明构成这种鲫鱼杆的杆体的结构。

中杆2包括主层11，作为主层11的外用层在轴向的一定范围内叠层的重量层12，以及叠层于这些主层11与重量层12的周面的涂料层13。

主层11是叠层预浸渍体材料而成的层。预浸渍体材料有叠层同一材料的场合，或叠层不同种类材料的场合。例如，可以举出把碳纤维在周向或与周向成一定角度的方向上取向而使环氧树脂含浸的预浸渍体材料加工成带状，或把碳纤维在轴向上取向而使环氧树脂含浸的预浸渍体材料加工成片状。

重量层12由比重大的高比重预浸渍体材料来构成。所谓高比重预浸渍体材料，例如，是使环氧树脂含浸于玻璃网进而混入钨等金属粉末的材料。而且，这种高比重预浸渍体是500～600g/m²，厚度0.100～0.150mm左右。把这种高比重预浸渍体材料在如后所述计算得到的规定的轴向位置处叠层于上述主层11上。

涂料层13涂布环氧树脂或聚氨酯树脂等合成树脂涂料而形成。主层11与重量层12的台阶由这种涂料层13来消除。此外，如图2中所示，在形成竹节等以便使中杆2具有天然竹子之类外观的场合，局部地卷绕烧制预浸渍体材料，或者厚涂环氧树脂，削成规定的形状而形成竹节等。再者，其他杆体虽然其直径等不同但是也是同样的结构，省略其说明。

(鲫鱼杆的第1制造方法)

接下来，就这种鲫鱼杆的第1制造方法进行说明。

这种谐振特性是侧如制造具有不同的若干个谐振特性的鲫鱼杆，进行钓鱼者实用中所受到的感性试验，采用杆的性能上优秀的值等。也可以把多数钓鱼者认为具有良好的杆的性能的由天然竹子制成的鲫鱼杆作为目标值采用。作为成为这种目标的钓鱼杆的总长与谐振频率的关系，例如，说明总长为2700mm，把其第2次谐振频率设定成5.45Hz的场合。

首先，计算杆体上的重量平衡以便连接预定的根杆1～前杆3成为一根鲫鱼杆之际的钓鱼杆的第2次谐振频率成为5.45Hz。也就是说，根据预定的根杆1～前杆3的直径·长度·预浸渍体材料·高比重预浸渍体材料的弹性·重量等，仿真成为第2次谐振之际的钓鱼杆的振动频率(谐振频率)为5.45Hz的杆体中的重量分布，在各个杆体中计算应该叠层上述高比重预浸渍体材料的轴向范围。为要仿真这种重量分布，可以用有限元法或者连杆模型等方法。

例如，作为有限元法进行的解析，如图6中所示，用由在驻点处具有平移方向与旋转方向两个自由度的N个一维的张力元所构成的悬臂的弹性张力给钓鱼杆建模。在各张力元处假定元内为一样断面。根据以一端为固定端，以另一端为自由端的边界条件计算谐振频率分别对应的模态形状。

此外，作为连杆模型进行的解析，由于钓鱼杆在使用中产生很大变形所以进行对应于大变形(几何学上非线性)的多体动力学的建模。如图7中所示，这里，用由在驻点处有旋转弹簧的N个刚体连杆组成的多体建模。通过用连杆模型给钓鱼杆建模，由于相邻的刚体连杆彼此的姿势角不受限制，所以随便多大变形都可以描述。带约束条件的钓鱼杆的运动方程式可以作为式1导出。

(式1)

$\left[\begin{array}{cc}M& {{\mathrm{\Φ}}_q}^T\\ {\mathrm{\Φ}}_q& 0\end{array}\right]\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\‾}{q}\\ \mathrm{\λ}\end{array}\right\}=\left\{\begin{array}{c}\stackrel{O}{\‾}\\ \mathrm{\γ}\end{array}\right\}$

接下来，如图3(a)中所示，在按照各个杆体的直径或锥度变化而设置的心棒100上卷绕所需的预浸渍体材料P1(如上所述，可以卷绕带状或片状的材料)，在上述计算的规定的轴向范围卷绕高比重预浸渍体材料P2(图3(b))。为了充分表现出重量也可以卷绕几层高比重预浸渍体材料P2。此外，虽然在图3(b)中在预浸渍体材料P1上仅卷绕一个高比重预浸渍体材料P2，但是也可以在轴向上隔开间隔卷绕两个以上的高比重预浸渍体材料P2。

进而，分别作成相当于根杆1～前杆3的杆材料，在炉内烧制它们。烧制后，磨削加工周面，切断两端而制成规定的轴向长度，制造各杆体。

虽然在本实施方式中，举例表示了基于第2次谐振的谐振频率设定调整钓鱼杆的场合，但是也可以在第1次、第3次的谐振的谐振频率下设定调整钓鱼杆。在这种场合也与上述方法同样，测定成为目标的钓鱼杆的第1次、第3次谐振频率，以此为目标，仿真各杆体中的重量分布，针对各个杆体计算应该叠层上述高比重预浸渍体材料的轴向范围。

再者，虽然在本实施方式中，在鲫鱼杆中进行了说明，但是钓鱼杆的种类不限于此。即使是鲫鱼杆以外的种类的钓鱼杆，一般来说，因为钓鱼杆中‘杆的性能’是重要的要素，所以本发明运用于其他种类的钓鱼杆当然是可能的。例如，把本发明运用于蝇钩钓用的钓鱼杆，诱饵垂钓用的钓鱼杆等也是极其有效的。

(鲫鱼杆的第2制造方法)

接下来，就鲫鱼杆的第2制造方法进行说明。

这种制法是用来提供具有钓鱼者想要的杆的性能的钓鱼杆的钓鱼杆的制造方法。

在鲫鱼杆中，为了表示杆的性能，特别是，有称为前性能、主性能、杆身性能的表达。所谓前性能是指钓鱼杆的杆前侧特别容易良好地弯曲的性能。所谓主性能是指钓鱼杆的轴向的中央附近特别容易良好地弯曲的性能。所谓杆身性能是指钓鱼杆的手边侧特别容易良好地弯曲的性能。钓鱼者选择具有好的杆的性能的鲫鱼杆。这种制造方法是通过还考虑钓鱼杆的弯曲刚性而设定上述谐振特性，制造具有这种规定的杆的性能的钓鱼杆者。

具体的制造方法以上述第1制造方法为准。也就是说，与上述第1制造方法同样，根据预定的根杆1～前杆3的直径·长度·预浸渍体材料·高比重预浸渍体材料的弹性·重量，进而，预浸渍体材料的轴向上取向的强化纤维的种类，强化纤维的含量等，仿真成为第1次谐振或者第2次、第3次谐振之际的钓鱼杆的谐振特性成为规定的值的各杆体中的重量分布和弯曲刚性，针对各个杆体计算应该叠层上述高比重预浸渍体材料的轴向范围。为要仿真这种重量分布，可以用有限元法或者连杆模型等方法。

然后，基于通过仿真所算出的重量分布，与上述第1制造方法中说明的同样，在心棒上卷绕所需的预浸渍体材料并烧制，制造各杆体。

进而，作为另一种具体的制造方法之一，特别是，以下示出考虑弯曲刚性指数而制造的方法。

首先，把‘弯曲刚性’数值化。这里，把数值化了的‘弯曲刚性’称为‘弯曲刚性指数’。而且，本发明中的所谓‘弯曲刚性指数’意味着用以下这种方法测定并计算的数值。

该数值在连接多个杆体的钓鱼杆中，是把其杆前侧端部向离水平方向7 5°的角度固定手边侧端部，在钓鱼杆的杆前侧端部上安装200g的砝码使钓鱼杆弯曲，该状态下的由下式计算的值。

(式2)

进而，关于市场销售的80根左右的钓鱼杆，测定a)弯曲刚性指数，b)第2次谐振特性，c)第3次谐振特性，分析这些值与钓鱼者对钓鱼杆的性能的评价的对应程度。然后，得到表示取得钓鱼者对钓鱼杆的性能的评价与上述三个因素的对应的钓鱼杆的性能的‘性能指数’。表示谋求这种对应的分析结果的曲线图示于图8。

这种第2次谐振特性和第3次谐振特性根据杆体上的重量平衡的计算和杆体的弯曲刚性来计算。也就是说，与上述第1制造方法同样，根据预定的根杆1～前杆3的直径·长度·预浸渍体材料·高比重预浸渍体材料的弹性·重量，进而，预浸渍体材料的轴向上取向的强化纤维的种类，强化纤维的含量等，仿真成为第2次谐振和第3次谐振之际的钓鱼杆的谐振特性成为规定值的各杆体中的重量分布，针对各个杆体计算应该叠层上述高比重预浸渍体材料的轴向范围。为要仿真这种重量分布，可以用有限元法或者连杆模型等方法。

基于通过仿真所计算的重量分布，与上述第1制法中说明的同样，在心棒上卷绕预浸渍体材料并烧制，制造各杆体。

工业实用性

根据本发明，可以用工业方法制造可以表现出与由天然材料所制造的钓鱼杆同样的良好的‘杆的性能’的钓鱼杆。此外，可以用工业方法任意地制造表现出想要的‘杆的性能’的钓鱼杆。

而且，通过向钓鱼杆的购买者明白地显示与其谐振特性的关系，购买者就可以买到具有本身想要的‘杆的性能’的钓鱼杆。例如，购买者容易买到具有与从前所有的钓鱼杆不同的‘杆的性能’的钓鱼杆，或者容易买到与破损了的从前所有的钓鱼杆同样的‘杆的性能’的钓鱼杆。

Claims (8)

1. 一种连接多个杆体而成的钓鱼杆的制造方法，其特征在于，包括：

确定关于连接多个杆体而成为一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第1次谐振的谐振特性，计算该谐振特性所需的杆体上的重量平衡的工序，

在芯材上卷绕预浸渍体材料，调整前述预浸渍体材料的轴向上的重量分布而谋求前述所计算的重量平衡，烧制前述预浸渍体材料，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

2. 一种连接多个杆体而成的钓鱼杆的制造方法，其特征在于，包括：

确定关于连接多个杆体而成为一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第2次谐振的谐振特性，计算该谐振特性所需的杆体上的重量平衡的工序，

在芯材上卷绕预浸渍体材料，调整前述预浸渍体材料的轴向上的重量分布而谋求前述所计算的重量平衡，烧制前述预浸渍体材料，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

3. 一种连接多个杆体而成的钓鱼杆的制造方法，其特征在于，包括：

确定关于连接多个杆体而成为一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第3次谐振的谐振特性，计算该谐振特性所需的杆体上的重量平衡的工序，

在芯材上卷绕预浸渍体材料，调整前述预浸渍体材料的轴向上的重量分布而谋求前述所计算的重量平衡，烧制前述预浸渍体材料，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

4. 权利要求1～3中的任何一项中所述的钓鱼杆的制造方法，前述形成各杆体的工序是在芯材上卷绕预浸渍体材料，在前述预浸渍体材料的周面上局部地卷绕高比重的预浸渍体，调整轴向上的重量分布。

5. 权利要求1所述的钓鱼杆的制造方法，还包括：

确定第1次谐振的谐振特性后，选择构成材料的预浸渍体材料而确定弯曲刚性的工序。

6. 权利要求2所述的钓鱼杆的制造方法，还包括：

确定第2次谐振的谐振特性后，选择构成材料的预浸渍体材料而确定弯曲刚性的工序。

7. 权利要求3所述的钓鱼杆的制造方法，还包括：

确定第3次谐振的谐振特性后，选择构成材料的预浸渍体材料而确定弯曲刚性的工序。

8. 一种连接多个杆体而成的钓鱼杆的制造方法，其特征在于，包括：

确定关于连接多个杆体而成为一根钓鱼杆之际的钓鱼杆的第2次谐振特性、第3次谐振特性、以及钓鱼杆的弯曲刚性指数，计算钓鱼杆为了具有前述第2次谐振特性、第3次谐振特性、以及钓鱼杆的弯曲刚性指数所需的杆体上的重量平衡并且选择构成材料的预浸渍体材料的工序，

在芯材上卷绕前述所选择的预浸渍体材料，调整前述预浸渍体材料的轴向上的重量分布而谋求前述所计算的重量平衡，烧制前述预浸渍体材料，分别形成作为构成钓鱼杆的筒状体的各杆体的工序。

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