JP2000189005A

JP2000189005A - 釣竿

Info

Publication number: JP2000189005A
Application number: JP10370415A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Takamatsu; 伸秋高松
Original assignee: Daiwa Seiko Co Ltd
Current assignee: Globeride Inc
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2000-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】弾性率の高い素材を使用して釣竿を形成する場
合において、その素材の特性を充分に生かすと共に撓み
が生じた際の圧縮強度の向上を図り、比剛性、比強度に
おいて優れた釣竿を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の釣竿は、内層１０と外層２０を周
方向繊維層で構成し、内層と外層との間の中間層３０に
高弾性の強化繊維を軸長方向に対して３〜１５°の範囲
で引き揃えたプリプレグによって形成されるバイアス層
３０ａ，３０ｂを配した竿管を有することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、釣竿に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、釣竿は、炭素繊維等の強化繊維に
合成樹脂を含浸させた、いわゆるＦＲＰによって形成す
るのが主流になっており、このようなＦＲＰ製の釣竿
（竿管）は、強化繊維を引き揃えて合成樹脂を含浸させ
たプリプレグをマンドレルに巻回し、その後、合成樹脂
を熱硬化することによって作成されている。

【０００３】そして、上記のように形成される釣竿は、
プリプレグの構成、具体的には、強化繊維の特徴、引揃
方向、積層構造等によって異なる特性とすることが可能
であり、例えば、強化繊維として弾性率の高い材料を用
いることで、比剛性に優れた特性の釣竿にすることが可
能である。この場合、高弾性材料として比較的安価で弾
性率が６０ｔｏｎ／ｍｍ²以上のものが得られるピッチ
系炭素繊維が知られており、このような高弾性化が容易
な強化繊維でプリプレグを作成し、釣竿を成形すること
が行われている。

【０００４】ところが、上記したピッチ系炭素繊維は、
高弾性化が可能な反面、圧縮強度が低いという特性があ
る。このため、ピッチ系炭素繊維を軸長方向に引き揃え
たプリプレグによって管状体を形成した場合、曲げ剛性
が高く、張りのある釣竿になるものの、圧縮強度が低い
ことから、大きく撓んだ際に、座屈破壊しやすくなって
しまう。このため、特開平５-３０４８６０号に開示さ
れているように、例えばピッチ系炭素繊維のように高
弾性化できないが（４０ｔｏｎ/ｍｍ²以下）、高い圧
縮強度（ピッチ系炭素繊維の２倍程度）が得られるパン
系炭素繊維を有するプリプレグを併せて用い、釣竿を形
成することが知られている。

【０００５】この公知技術は、釣竿として好ましい３層
構造、すなわち、内層および外層を周方向繊維層で、中
間層を軸長方向繊維層で構成し、前記中間層をピッチ系
炭素繊維のように弾性率の高い強化繊維による層と、パ
ン系炭素繊維のように圧縮強度の高い強化繊維による層
とで構成したことを特徴としている。このように、弾性
率が高く圧縮強度の低い軸長方向繊維層（ピッチ系炭素
繊維による軸長方向繊維層）は、圧縮強度の高い軸長方
向繊維層（パン系炭素繊維による軸長方向繊維層）によ
って補強され、管状体として圧縮強度の向上を図ってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、圧縮強度の低い軸長方向繊維層（ピッチ系炭素
繊維による軸長方向繊維層）は、強化繊維自体が軸長方
向に沿って配向されており、撓みによって圧縮破壊しや
すい状態になっているため、圧縮強度の高い軸長方向繊
維層（パン系炭素繊維による軸長方向繊維層）によって
補強しても、その補強効果には限界がある。また、補強
効果を充分に得るため、圧縮強度の高い素材を必要以上
に使用する必要があり、竿管自体の重量が重くなって、
操作性に劣るという問題が生じる。

【０００７】この発明は、弾性率の高い素材を使用して
釣竿を形成する場合、その素材の特性を充分に生かすと
共に撓みが生じた際の圧縮強度の向上を図り、これによ
り比剛性、比強度において優れた特性を有する釣竿を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の釣竿は、内層と外層を周方向繊維層で構成
し、前記内層と外層との間の中間層に、高弾性の強化繊
維を軸長方向に対して３〜１５°の範囲で引き揃えたプ
リプレグによるバイアス層を配した竿管を有することを
特徴とする。

【０００９】上記したように、中間層において、圧縮強
度の低い高弾性の強化繊維を軸長方向に対して３〜１５
°の範囲で引き揃えたプリプレグによるバイアス層を形
成することで、その層自体で、圧縮座屈しにくい構造に
することが可能となる。すなわち、釣竿（竿管）が撓ん
だ際の竿管における圧縮側に加わる力（直線的に加わる
圧縮力）は、強化繊維が軸長方向に対して傾斜している
ことから分散されるため、高弾性でありながら圧縮座屈
しにくい構造となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１１】図１及び図２は、第１の実施の形態を示す
図であり、図１は、本発明に係る釣竿に用いられる竿管
の斜視図、図２は、図１の２−２線に沿った断面図であ
る。図２に示すように、竿管１は、内層１０、外層２０
および中間層３０による３層構造によって構成されてい
る。各層は、強化繊維に合成樹脂を含浸したプリプレグ
を巻回することによって構成されており、内層１０及び
外層２０を形成するプリプレグは、強化繊維を竿管の軸
長方向に対して９０°の方向（周方向）に引き揃えたも
のであり、このような周方向繊維層を内層及び外層に配
することで、つぶれ強度の向上を図っている。なお、周
方向繊維層を形成するプリプレグの強化繊維の引き揃え
方向については、周方向に対して多少傾斜（９０°±１
５°）していても良いし、さらに９０°±４５°とする
こともできる。また、各プリプレグにおける強化繊維の
種類、弾性率、母材となる合成樹脂の種類、含浸量、プ
リプレグの肉厚、巻回数等については、その竿管が用い
られる位置、要求特性等に応じて種々変更可能である。

【００１２】前記中間層３０は、高弾性の強化繊維を軸
長方向に対して傾斜させて引き揃えたプリプレグによる
バイアス層３０ａ，３０ｂを有する。このバイアス層を
構成するプリプレグは、竿管として剛性の高いものが得
られるように、高弾性の強化繊維、具体的には、４０ｔ
ｏｎ/ｍｍ²以上（好ましくは６０ｔｏｎ/ｍｍ²以上）
の強化繊維が用いられ、これが軸長方向に対して３〜１
５°の範囲で傾斜させて引き揃えられている。この場
合、弾性率が６０ｔｏｎ/ｍｍ²以上の強化繊維を用い
る場合は、コスト等の面からピッチ系炭素繊維を用いる
ことが好ましい。

【００１３】このように、高弾性の強化繊維を軸長方向
に対して傾斜させて引き揃えたプリプレグを用いること
で、竿管に大きな撓みが作用した際、その圧縮側に直線
的に加わる力が分散され、圧縮座屈しにくい構造とな
る。具体的には、３°以上傾斜させることで効果が得ら
れるが、１６°以上傾斜させると曲げ弾性率が小さくな
り、竿管の曲げ剛性が小さくなるため１５°以内にする
ことが好ましい。この範囲にすることで、強度と剛性を
向上することができる。もちろん、強化繊維を傾斜して
引き揃えることで、その強化繊維の高弾性の特性は多少
低下するものの、竿管全体としては、用いられる強化繊
維の高弾性の特性を充分に維持した状態で曲げ強度の向
上が図れる。この場合、傾斜させる角度が小さ過ぎると
軸長方向の力が充分に分散されず、バイアス層自体で圧
縮座屈しやすくなり、傾斜角度が大きすぎると高弾性の
特性が充分発揮されなくなることから、傾斜角度は上記
したように３〜１５°、好ましくは５〜１０°の範囲と
する。

【００１４】このように中間層として、上記したような
バイアス層を介在することにより、高弾性層自体が補強
効果を有するため、圧縮強度の高い強化繊維による補強
層をなくしたり、あるいは少なくすることが可能とな
り、竿管全体として、比強度、比剛性を向上することが
可能になる。

【００１５】上記したバイアス層は、１ヶ所だけでも良
いが、本実施の形態では、図に示すように複数形成して
おり、各バイアス層３０ａ，３０ｂを形成するプリプレ
グの強化繊維は、相互に交差方向に略等角度で傾斜させ
た構成となっている。例えば、バイアス層３０ａの強化
繊維の引揃え方向を＋５°とした場合、バイアス層３０
ｂの強化繊維の引揃え方向を−５°としてあり、このよ
うに相互に±方向に等角度で傾斜させた強化繊維による
複数のバイアス層を配することで、高弾性を維持しなが
ら竿管の曲げ強度をより効果的に向上することが可能と
なる。

【００１６】また、本実施の形態では、中間層として、
さらに軸長方向に強化繊維を引き揃えたプリプレグによ
る軸長方向繊維層３１を巻装している。この軸長方向繊
維層３１は、釣竿が大きく撓んだ際に、バイアス層３０
ａ，３０ｂの圧縮座屈を効果的に防止するように設けら
れるものであり、バイアス層より圧縮強度の高い強化繊
維、例えばパン系の炭素繊維を用いることが好ましい。
また、このような補強効果のある層は、圧縮座屈が竿管
の表面側から生じ易いことからバイアス層３０ａ，３０
ｂの外側に巻装することが好ましい。

【００１７】以上のようなバイアス層を用いる構成で
は、竿管の直径をＤ、肉厚をｔとした場合、ｔ／Ｄが
０．０１〜０．０５の範囲内、より好ましくは０．０１
〜０．０３で竿管を形成することが良い。これは、ｔ／
Ｄが０．０１より小さくなると、つぶれによる破壊が発
生するからであり、０．０５より大きくなると、肉厚が
厚く、軽量化できず、比強度、比剛性向上が図りにくく
なるからである。もちろんｔ／Ｄは、このような値に限
定されることはなく、逆に厚くするなど、任意に設定さ
れる。

【００１８】上述したバイアス層３０ａ，３０ｂを形成
するプリプレグについては、比弾性、比強度等を考慮し
て、樹脂含浸量を１０〜３０Ｗｔ％、肉厚を０．０１〜
０．１８ｍｍ、巻回数を１〜４プライにすることが好ま
しい。また、上述した軸長方向繊維層３１を形成するプ
リプレグについては、比弾性、比強度等を考慮して、樹
脂含浸量を１０〜２８Ｗｔ％、肉厚を０．０１〜０．１
５ｍｍ、巻回数を１〜４プライにすることが好ましい。

【００１９】もちろん、上記の構成は、好ましい例を挙
げたものであり、各層を形成するプリプレグについて
は、その竿管が用いられる位置、要求特性等に応じて、
その構成は種々変更可能である。なお、図２に示すよう
なバイアス層を備えた積層構造の竿管と、そのようなバ
イアス層を備えていない竿管との間で、曲げ剛性、曲げ
強度を略同一にしようとすると、図２に示すような積層
構造の方が、バイアス層自体で補強効果を有することか
ら、１〜６％程度の軽量化が可能となる。

【００２０】図３は、本発明の第２の実施形態における
竿管の積層構造（図１の２−２線に沿った断面図）を示
す図である。この実施の形態では、中間層３０を、上述
したような複数のバイアス層３０ａ，３０ｂで構成する
と共に、バイアス層間に軸長方向繊維層３５を介在させ
ている。この場合、軸長方向繊維層３５が配設される領
域は、竿管の中立軸（面）Ｐ付近であり、竿管が大きく
撓んでも、圧縮、引張応力が作用しない領域となってい
る。したがって、このような竿管の中立軸Ｐが位置する
部分には、４０〜７５ｔｏｎ／ｍｍ²の高弾性の強化繊
維で構成される軸長方向繊維層３５を巻装することが可
能である。この場合、軸長方向繊維層３５の層厚は、あ
まり厚すぎると中立軸からの距離が大きくなって、その
層と隣接する層との界面でせん断しやすくなるため、中
立軸Ｐから±０．３ｍｍ以下にすることが好ましい。な
お、竿管自体が撓んだ際に生じる圧縮座屈は、上述した
ようなバイアス層３０ａ，３０ｂによって防止される。

【００２１】以上のように、高弾性の強化繊維による軸
長方向繊維層をバイアス層間に介在させることで、比剛
性に優れた釣竿にすることが可能となる。

【００２２】あるいは、軸長方向繊維層３５について
は、図２に示した軸長方向繊維層３１のように圧縮強度
の高い強化繊維による補強層として構成しても良い。こ
のように、中間部分に圧縮強度の高い強化繊維による軸
長方向繊維層を配設することで十分な補強効果が得られ
るようになる。

【００２３】図４は、本発明の第３の実施形態における
竿管の積層構造（図１の２−２線に沿った断面図）を示
す図である。

【００２４】上述したように、中間層にバイアス層を用
いることで、高弾性の材料を使用しても、曲げ強度の高
い竿管（釣竿）とすることが可能である。すなわち、バ
イアス層自体で圧縮座屈を効果的に抑制することができ
るため、図に示すように、中間層３０をすべてバイアス
層によって構成することも可能である。図に示す構成
は、中央のバイアス層３７ａの強化繊維の引揃え方向を
＋Ａ°とし、その上下にあるバイアス層３７ｂの強化繊
維の引揃え方向を−Ｂ°としたものである。このような
構成の場合、バイアス層３７ａに用いられる強化繊維
は、弾性率が４０〜９５ｔｏｎ／ｍｍ²、圧縮強度が４
０〜２００Ｋｇ／ｍｍ²、引き揃え方向の角度Ａが３〜
１５°とすることが可能であり、バイアス層の層厚につ
いては３〜１５ｍｍの範囲で形成することが可能であ
る。また、上下に巻装されるバイアス層３７ｂに用いら
れる強化繊維は、弾性率が６０〜９５ｔｏｎ／ｍｍ²、
圧縮強度が２０〜８０Ｋｇ／ｍｍ²、引き揃え方向の角
度Ｂが３〜１５°とすることが可能であり、バイアス層
の各層厚については、夫々０．０１〜０．２ｍｍの範囲
で形成することが可能である。

【００２５】このように、中間層をバイアス層のみで構
成した場合、高弾性材料を用いる割には、大きい撓みに
耐えられる特性の竿管が得られる。もちろん、バイアス
層の層数については、図に示すような３層に限定される
ことはなく、さらには、図４に示した構成において、別
途、曲げ強度の向上が図れるよう、圧縮強度の高い強化
繊維による軸長方向繊維層を巻装しても良い。

【００２６】図５は、本発明の第４の実施形態における
竿管の積層構造（図１の２−２線に沿った断面図）を示
す図である。

【００２７】上記第２の実施の形態で述べたように、中
立軸付近においては、層厚０．０５ｍｍ程度以下（例え
ば、全体肉厚の１／５以下）は、軸長方向繊維層でも影
響を受けずらいが、それ以上の厚さになると、中立軸付
近においても曲げ応力の影響を受け易くなる。

【００２８】したがって、中立軸付近にあるプリプレグ
の層厚を多少厚く構成する場合、ここに、ピッチ系炭素
繊維（弾性率が７０〜９５ｔｏｎ／ｍｍ²）を軸長方向
に対して３〜１５°傾斜させて構成されるバイアス層４
０を配設しておくことで、曲げ応力を逃がすことがで
き、強度の向上が図れる。なお、このようなバイアス層
を中立軸付近に用いる構成では、中間層３０は、図に示
すように、上記したバイアス層４０をパン系の炭素繊維
を軸長方向に引き揃えた軸長方向繊維層４５，４５に介
在させるように構成することが可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、弾性率の高い素材を使
用して釣竿を形成する場合、その素材の特性を充分に生
かすと共に撓みが生じた際の圧縮強度の向上が図れ、比
剛性、比強度において優れた釣竿にすることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の釣竿に用いられる竿管の斜視図。

【図２】本発明の第１の実施形態における竿管の積層構
造（図１の２−２線に沿った断面図）を示す図。

【図３】本発明の第２の実施形態における竿管の積層構
造（図１の２−２線に沿った断面図）を示す図。

【図４】本発明の第３の実施形態における竿管の積層構
造（図１の２−２線に沿った断面図）を示す図。

【図５】本発明の第４の実施形態における竿管の積層構
造（図１の２−２線に沿った断面図）を示す図。

【符号の説明】

１…竿管、１０…内層、２０…外層、３０…中間層、３
０ａ，３０ｂ、３７ａ，３７ｂ，４０…バイアス層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内層と外層を周方向繊維層で構成し、前
記内層と外層との間の中間層に、高弾性の強化繊維を軸
長方向に対して３〜１５°の範囲で引き揃えたプリプレ
グによるバイアス層を配した竿管を有することを特徴と
する釣竿。
【請求項２】前記高弾性の強化繊維は、弾性率が６０
ｔｏｎ／ｍｍ²以上のピッチ系炭素繊維であることを特
徴とする請求項１に記載の釣竿。
【請求項３】前記竿管の直径をＤ、肉厚をｔとした場
合、ｔ／Ｄを０．０１〜０．０５にしたことを特徴とす
る請求項１又は２に記載の釣竿。
【請求項４】前記中間層は、前記バイアス層に隣接し
て、バイアス層に用いられる強化繊維よりも、高圧縮強
度を有する強化繊維を軸長方向に引き揃えた軸長方向繊
維層を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
か１に記載の釣竿。
【請求項５】前記バイアス層は、軸長方向に対して強
化繊維を交差方向に略等角度で傾斜させた複数のプリプ
レグによる積層構造を有することを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかの１に記載の釣竿。
【請求項６】前記中間層は、竿管自体の中立軸に、ピ
ッチ系強化繊維を軸長方向に対して３〜１５°傾斜させ
たプリプレグによる、バイアス層を有することを特徴と
する請求項１乃至５のいずれかの１に記載の釣竿。