JP2003339279A

JP2003339279A - 中実杆を使用したスポーツ用杆部材

Info

Publication number: JP2003339279A
Application number: JP2003171884A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ono; 裕之小野; Atsushi Saito; 篤斉藤; Isao Ota; 勲大田
Original assignee: Daiwa Seiko Co Ltd
Current assignee: Globeride Inc
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2003-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】撓み時のねばり感やバランス感の向上した杆
部材や、細身化或いは軽量感の向上したスポーツ用杆部
材を提供する。【解決手段】中実状芯材１０の外側に繊維強化樹脂の
外層１２を有した中実杆の先部に中空管部材１４を一体
化するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中実杆を使用したス
ポーツ用の杆部材に関し、釣竿、ゴルフクラブシャフ
ト、バトミントンやテニスのラケットのシャフト、スキ
ーポール等のスポーツ用品に使用される杆部材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】釣竿等のスポーツ用品に使用される杆部
材としては、軽量で高強度なため、繊維強化樹脂が使用
され、中空管の部材が使用されている。釣竿に関してい
えば、穂先竿は中実杆が使用される場合があるが、その
他の部位の竿杆では中空管が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、スポーツ
用品であるため、強い撓み負荷の作用する使用がなさ
れ、その更なる強度向上は常の命題である。従って、撓
みに対して更に強く、また、使用感からして撓み時の調
子感（ねばり感やバランス感）の向上や、細身化或いは
軽量感の向上が追求される。依って本発明は、上記課題
を追求したスポーツ用杆部材を提供することを目的とす
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、中実状芯材の外側に繊維強化樹脂の外層を有した中
実杆の先部に中空管部材を一体化したことを特徴とする
中実杆を使用したスポーツ用杆部材を提供する。請求項
２において、前記外層に織布か、傾斜方向指向繊維か、
又は円周方向指向繊維を有する請求項１記載の中実杆を
使用したスポーツ用杆部材を提供する。請求項３におい
て、前記外層として、又は該外層の外側に透明状か半透
明状の繊維強化樹脂層を有する請求項１又は２記載の中
実杆を使用したスポーツ用杆部材を提供する。

【０００５】請求項４において、繊維強化樹脂の中実状
芯材の外側に繊維強化樹脂の外層を有した中実杆におい
て、前記芯材の概ね軸長方向に指向した強化繊維群の平
均の縦弾性率が、軸長方向において複数に変化している
ことを特徴とする中実杆を使用したスポーツ用杆部材を
提供する。請求項５において、前記平均縦弾性率は先側
よりも手元側が高い請求項４記載の中実杆を使用したス
ポーツ用杆部材を提供する。請求項６において、前記外
層に織布か、傾斜方向指向繊維か、又は円周方向指向繊
維を有する請求項４又は５記載の中実杆を使用したスポ
ーツ用杆部材を提供する。請求項７において、前記外層
として、又は該外層の外側に透明状か半透明状の繊維強
化樹脂層を有する請求項４から６までの何れか１記載の
中実杆を使用したスポーツ用杆部材を提供する。

【０００６】中実状芯材の外側に繊維強化樹脂の外層を
有した中実杆において、前記中実状芯材か外層の少なく
とも何れか一方の概ね軸長方向に指向した強化繊維の内
の大部分が概ね４０ｔｏｎ／ｍｍ²（３９２０００Ｎ／
ｍｍ²）以上の縦弾性率を有した強化繊維であることを
特徴とする中実杆を使用したスポーツ用杆部材を提供す
ると、大きな縦弾性率を有した強化繊維を軸長方向繊維
として主に使用しているため、小さな縦弾性率を使用す
る場合と比較して繊維量が少なくても所望の撓み剛性が
確保でき、しかも中実杆領域は細身化できると共に、撓
んだ際に潰れの生ずることが防止できて強度が向上す
る。繊維強化樹脂製の中実状芯材が予め成形されて表面
に研削加工等を受けていれば、それによって強化繊維が
切断されて強度が弱くなるが、その外周にプリプレグを
巻回して加熱成形すれば、中実状芯材の表面の弱さを補
強した中実杆となる。この大部分とは６０％以上をい
い、好ましくは７０％以上、更に好ましくは８０％以上
である。

【０００７】請求項１では、中実杆の先部に中空管部材
を一体化したため、中空管部材とは反対の側を持つ使用
では、持重りを防止でき、軽量感が向上する。特に釣竿
のような長い杆部材ではそうである。請求項２では、外
層に織布か、傾斜方向指向繊維か、又は円周方向指向繊
維を有するため、中実杆の表面の裂けを防止でき、ま
た、捩り負荷に対しての強度向上が図れる。請求項３で
は、中実杆の外周に透明状か半透明状の繊維強化樹脂層
を有するため、該層の下側に模様等を描いていれば、こ
れを視認できると共に保護でき、層の厚さによって深み
のある外観ともなる。更には、この層は中実杆の撓み強
度の補強ともなる。

【０００８】請求項４では、中実状芯材の外側に繊維強
化樹脂の外層を有した中実杆において、前記芯材の概ね
軸長方向に指向した強化繊維群の平均の縦弾性率が、軸
長方向において複数に変化しているため、その縦弾性率
によって中実杆の撓み剛性を調節でき、所望の調子感
（ねばり感やバランス感）を得ることが可能となる。請
求項５では、平均縦弾性率は先側よりも手元側が高いた
め、手元側の撓み剛性が高くなり、釣竿、ゴルフクラブ
シャフト、バトミントンやテニスのラケットのシャフ
ト、スキーポール等のスポーツ用品において使い易い杆
部材となる。請求項６では、外層に織布か、傾斜方向指
向繊維か、又は円周方向指向繊維を有するため、中実杆
の表面の裂けを防止でき、また、捩り負荷に対しての強
度向上が図れる。請求項７では、中実杆の外周に透明状
か半透明状の繊維強化樹脂層を有するため、該層の下側
に模様等を描いていれば、これを視認できると共に保護
でき、層の厚さによって深みのある外観ともなる。更に
は、この層は中実杆の撓み強度の補強ともなる。

【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
る釣竿等のスポーツ用杆部材の製造法を示し、図２はそ
の製造された杆部材としての中実杆８を示す。図３の
（ｃ）は図２の矢視線Ｃ−Ｃによる拡大横断面図、
（ｄ）は図２の矢視線Ｄ−Ｄによる拡大横断面図であ
る。中実状芯材１０は、エポキシ樹脂等の合成樹脂をマ
トリックスとし、炭素繊維等の強化繊維が主として軸長
方向に指向している繊維強化樹脂製の先細形状であり、
予め加熱成形され、その後、一般には外周が研削（切
削）加工されて先細形状等に形成される。

【００１０】ここでは芯材１０の外周に３種類のプリプ
レグＰ１，Ｐ２，Ｐ３を順次巻回し、加圧しつつ加熱成
形すると図２の中実杆８が形成される。層Ｐ１’，Ｐ
２’，Ｐ３’はプリプレグＰ１，Ｐ２，Ｐ３に対応して
いる。この例では、プリプレグＰ１は概ね円周方向に指
向する強化繊維Ｓ２を裏打ちとして有し、あとは概ね軸
長方向に指向した強化繊維Ｓ１である。プリプレグＰ２
の大部分の強化繊維は概ね軸長方向に指向した強化繊維
Ｓ３である。プリプレグＰ３は概ね４５度方向に指向し
た強化繊維Ｓ４を有すると共に、これに直交する（軸長
方向に対して概ね対称な方向に指向した）他の強化繊維
Ｓ４’を有する。右側が手元側であり、一般に、プリプ
レグＰ２の強化繊維Ｓ３はプリプレグＰ１の強化繊維Ｓ
１よりも縦弾性率を大きく選定する。

【００１１】上記例と異なり、各プリプレグの巻回順序
を変更してもよいが、プリプレグＰ３は外側に位置させ
る程好ましい。また何れか１種類のプリプレグで外層１
２を形成してもよい。また、各プリプレグの巻回数は任
意であるが、プリプレグの厚さを０．２ｍｍ程度以下と
し、巻回総数を１２層以上、好ましくは１５〜３０程度
の多層の所定厚さにすれば、外層１２を厚肉化でき、研
削された芯材１０を補強して大きな撓みの際の表面の裂
け等を防止して高強度になると共に、プリプレグが薄い
ため層間剥離を防止し易い。更には、プリプレグの巻回
開始位置と終端位置とは丁度一致することが最も好まし
いが、薄いため、位置ずれが有っても撓み剛性の円周方
向における偏りを小さくできる。巻回終端位置が開始位
置よりも過ぎている場合はその差が小さい方がよく、ま
た、手前側に位置する場合もその差が小さい方がよい。

【００１２】芯材の半径寸法よりも外層１２の厚さを大
きくすれば、繊維比率を大きくし易く、細身化、高剛性
化が得られ易いために好ましい。厚さの異なるプリプレ
グを巻回する場合は、厚いプリプレグを内側に巻回する
と、その終端位置の後に他のプリプレグが巻回されるた
め、厚肉プリプレグの位置ずれで終っている場合と比較
して撓み剛性の偏りが防止される。外層１２の内側のプ
リプレグ（図１の場合では、プリプレグＰ１，Ｐ２）程
裏打ち層を使用するとよい。然しながら、外側（プリプ
レグＰ３）でも、内側、外側に拘わらず全体でもよい。
図１ではプリプレグＰ１に使用しており、円周方向に指
向した強化繊維Ｓ２の層の他、スクリムシートでもよ
い。軸長方向強化繊維Ｓ１が炭素繊維の場合は、裏打ち
繊維Ｓ２は炭素繊維とし、裏打ちがスクリムシートの場
合はガラス繊維のスクリムシートを使用することが好ま
しい。こうした裏打ち繊維が有れば、加熱成形時の収縮
による軸長方向強化繊維の蛇行や層の波打ちやずれが防
止でき、また、巻回作業が容易になる。

【００１３】芯材も含めて各強化繊維の縦弾性率（以
下、弾性率）としては、１〜９０ｔｏｎ／ｍｍ²（以下
ｔと略示することがある）（９８００〜８８２０００Ｎ
／ｍｍ²）程度の範囲から任意に選択できる。以下特記
しない限り、弾性率は主たる軸長方向繊維について述べ
る。以下の各技術は組み合わせて使用してもよい。芯材
１０の軸長方向強化繊維の大部分を炭素繊維によって約
４０ｔ（３９２０００Ｎ／ｍｍ²）以上の高弾性率と
し、外層１２の方を炭素繊維によって約２０〜４０ｔ
（１９６０００〜３９２０００Ｎ／ｍｍ²）の弾性率
（より高強度でもある）として手元側の巻回数を１５〜
３０の範囲にすれば、細身でねばりの有る高強度な竿杆
等の杆部材となる。ねばりとは、大撓みしても折れない
ことは勿論であるが、変形が遅い速度でじわじわと元の
状態に戻る調子をいう。上記弾性率を芯材と外層におい
て逆にしても、細身であって、撓み剛性（単に剛性とい
う場合も同じ）の高い割にはねばりの有る高強度な竿杆
等の杆部材となる。

【００１４】芯材と外層の強化繊維の弾性率を略同程度
（１５％程度以内の差）とし、３５〜６０ｔ（３４３０
００〜５８８０００Ｎ／ｍｍ²）の範囲、又は１６〜３
６ｔ（１５６８００〜３５２８００Ｎ／ｍｍ²）の範囲
で選択すると、加熱成形時に素材曲りが防止でき、プリ
プレグ同士の層間剥離も防止できる。炭素繊維を使用す
る場合は、外層１２の中の内側の層を５０ｔ（４９００
００Ｎ／ｍｍ²）以上の高弾性にし、外側の層を相対的
に低い弾性率（２０〜４０ｔ（１９６０００〜３９２０
００Ｎ／ｍｍ²））にすると、外側程高強度であり、一
層高強度化できる。逆に外側程高弾性化することもで
き、この場合は高い撓み剛性にでき、細身化し易い。

【００１５】芯材１０を先細テーパ状にし、弾性率が１
〜１６ｔの低弾性の強化繊維を主に使用し、外層には芯
材よりも高い弾性率強化繊維のプリプレグを手元側が厚
肉になるように重ねて巻回すると、より一層撓み易くな
り、竿材としての調子が良好になり、元側は高強度高剛
性にできる。芯材の低弾性の強化繊維の中に、２０〜４
０ｔ（１９６０００〜３９２０００Ｎ／ｍｍ²）の高強
度強化繊維を混入すれば、撓み易い上に破損し難くな
る。外層に使用するプリプレグの強化繊維としては、弾
性率が１０〜１９ｔ（９８０００〜１８６２００Ｎ／ｍ
ｍ²）であって、引張強度が３５０ｋｇ／ｍｍ²（３４３
０Ｎ／ｍｍ²）程度以上の繊維や、弾性率が２０〜４０
ｔ（１９６０００〜３９２０００Ｎ／ｍｍ²）の高強度
な強化繊維が使用できる。

【００１６】外層は、手元側に近い程高弾性な強化繊維
の比率を大きくすると、より一層細身化が図れ、軽量化
できる。合成樹脂は撓み剛性にあまり寄与しないため、
合成樹脂比率を高弾性な強化繊維領域程小さくすると、
更に細身化軽量化が図れるが、逆に高弾性な強化繊維領
域において合成樹脂比率を大きくした場合（例えば最も
高弾性な領域で３０〜５０ｗｔ％（ｗｔは重量を意味す
る）、他領域ではその高弾性な領域の値よりも小さくす
る）は、大きく撓んだ際の繊維間や層間の剥離を低減で
きる。外層の最外層に弾性率が低く、伸度の高い織布層
を形成すると、この層よりも内側の層が高弾性な層であ
っても表面からの剥離、裂けの発生を防止できる。例え
ば、ガラス繊維、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、弾性
率２６ｔ（２５４８００Ｎ／ｍｍ²）以下のカーボン繊
維等を使用した織布層である。こうした弾性率が低く、
伸度の高い織布層は、竿管の長さ方向位置においては、
先寄りに設けると剥離、裂けの発生防止に効果的であ
る。

【００１７】芯材１０も外層１２も、強化繊維が概ね軸
長方向に引揃えられた領域では、その全ての引揃え繊維
を炭素繊維にすると、同じ種類の繊維であるため線膨張
率の差が小さく、加熱成形時の素材曲りを防止できる。
芯材１０と外層１２の間に、合成樹脂フィルムやゴム材
のフィルムを巻回したり、芯材１０の外周にエラストマ
ー樹脂等の合成樹脂をコーティングした後に加熱成形す
ると、この境界層が応力緩和層となり、大撓みしても層
間剥離が防止され、破損し難くなる他、竿杆としては竿
調子がソフトな感じになる。この境界層は芯材と外層の
何れよりも高伸度な材料で層を形成するのである。

【００１８】芯材１０か外層１２の何処かに、傾斜方向
に指向した強化繊維の層を設け、好ましくは軸長方向に
対して対称な２つの傾斜方向に強化繊維を指向交差させ
た層とする。傾斜角度は４５度程度が好ましく、４５度
±１５度の範囲の角度とする。これにより捩り強度や捩
り剛性が向上する。また、強化繊維が概ね円周方向に指
向した層を設けても、軸長方向指向層との組合せで捩り
強度や捩り剛性が向上する。織布や袋編み状層を使用す
ると好ましい。これらの層は好ましくは最外側に設ける
と効果的に捩り剛性や強度を向上できる。

【００１９】芯材１０の合成樹脂比率を高く、外層１２
の合成樹脂比率を低くすれば、そうでない場合と比較し
て中実杆のねばり性を大きくできる。このことは自然材
の竹はねばりがあるが、この竹材は繊維が外側に多く、
内側に少なく、母材は内側が多く、外側が少ないことか
らも判る。更には、外層１２のより外側の層程合成樹脂
比率を大きくすると、加熱成形時に流動状の合成樹脂材
が気泡を外部に充分押出し、表面に気泡跡を残さず、そ
こから破損することが防止される。多目の樹脂比率とし
て４０ｗｔ％以上、或いは３０ｗｔ％以上がある。

【００２０】芯材と外層を含めた全体で、低弾性強化繊
維層の合成樹脂比率を大きくすると、その分撓み剛性が
低下するため撓み易くなる。多目の樹脂比率として４５
ｗｔ％以上、或いは３５ｗｔ％以上がある。芯材の樹脂
比率を低く押えた場合は、それを２８ｗｔ％程度、或い
はこれ以上にすることもできる。以上、段落番号０００
９〜００２０に述べた各内容は、相互に矛盾しない範囲
で任意に組み合わせて実施してもよい。例えば、段落番
号００１０〜００１６の弾性率に関する事項、００１７
の応力緩和や撓み性に関する事項、００１８の傾斜角度
に関する事項、００１９と００２０の樹脂比率に関する
事項、を任意に組合わせてもよい。

【００２１】図４は、図５に示すように中実杆８’の後
端部に継合部８Ｔを設ける場合に、芯材１０の外層１２
として巻回するプリプレグを利用して一体形成する製造
方法を示す。図１の場合と同様に予め成形された中実状
芯材１０の後端面に芯金２０の前端面を当接させてい
る。この芯金の前端部の外周２０Ｔは中実状芯材１０の
後端面よりも小さくなる直径寸法に先細状に形成してい
る。この中実状芯材１０の後端部と芯金の前端部２０Ｔ
とに亘って織布等の補強プリプレグＨＰを巻回し、その
後、プリプレグＰ１，Ｐ２，Ｐ３を巻回する。プリプレ
グＰ１，Ｐ２は強化繊維が概ね軸長方向に指向してお
り、プリプレグＰ３は傾斜方向に指向した袋編み状であ
る。

【００２２】プリプレグＰ１，Ｐ２に円周方向指向の強
化繊維を有するように、例えば裏打ちを設けていてもよ
いことは図１の場合と同じである。プリプレグＰ３は２
枚の引揃えシートを軸長方向に対して対称となるように
交差させて重ねたものでも、また、強化繊維が円周方向
に指向したプリプレグでもよい。芯材１０は途中まで概
ねストレートであり、その先部は先細テーパ状であり、
この領域は研削等によって加工されて強化繊維が切断さ
れている。従って、図４のようにプリプレグＰ１を前端
にまで亘って被覆させると、芯材１０の裂け、割れに起
因する折損が防止できるが、先端部を露出させてもよ
い。露出させれば、より小径になり、より撓み易くな
る。

【００２３】図６は芯材１０の手元側を小径にし、先側
を大径にした後細形状であり、外層１２は手元部が厚肉
であり、先部が薄肉であって、全体として先細形状の中
実杆８を示す。この形態において、外層１２に高弾性率
繊維を使用し、芯材１０には外層よりは低弾性率である
が、高強度な強化繊維（２０〜４０ｔ（１９６０００〜
３９２０００Ｎ／ｍｍ²））を使用すると、先部を大き
く撓み易く、高強度にできると共に、元側を高剛性にで
き、しっかりした調子感に形成できる。また、剛性を大
きくする必要の有る元側を細身にでき、軽量化に寄与
し、操作性を向上させる。

【００２４】逆に、芯材１０に高弾性率繊維を使用し、
外層１２に、低弾性率であるが高強度な強化繊維（２０
〜４０ｔ（１９６０００〜３９２０００Ｎ／ｍｍ²））
を使用すると、元側を効果的に撓み易くて高強度にで
き、先部を効果的に細身化、軽量化でき、竿杆としては
持ち重りが防止できる。また、シャープな調子にでき
る。上記図６では、芯材１０のテーパ状態は一定に設定
しているが、途中でテーパ率の変化があってもよく、段
差状に変化していてもよい。

【００２５】図７は、手元側の小径部１０Ｄと、拡径部
１０Ｃと、先広がり部１０Ｂと、先細テーパ部１０Ａと
によって芯材１０を形成しており、先細テーパ部１０Ａ
を除いて外層１２が形成された中実杆８の手元側は３／
１０００以下又はストレート状であり、全体として先細
テーパ状の中実杆を形成している。然しながら、形状は
任意であり、中間に膨出部を形成してもよい。この例で
は小径部１０Ｄは先細テーパ部１０Ａの最小部よりも小
さく形成している。外層１２は芯材よりも高弾性率の強
化繊維（例えば３５〜９０ｔ（３４３０００〜８８２０
００Ｎ／ｍｍ²））を使用し、芯材１０の方はより低弾
性率で高強度な強化繊維（１〜５０ｔ（９８００〜４９
００００Ｎ／ｍｍ²））を使用すると、図６の場合と同
様な効果が効果的に得られる。

【００２６】図８は、手元部がストレート状部１０Ｃで
あり、その前側が縮径部１０Ｂであり、その前がストレ
ート状か小さなテーパ状部１０Ａの芯材１０と、ストレ
ート状部１０Ｃを除いてプリプレグによって外層１２を
設けた中実杆８を示している。手元部のストレート状部
１０Ｃは、握り部材等の部品の嵌合部にするとよい。外
層１２は芯材１０よりも高弾性率の強化繊維を使用する
ことで、より細身化、軽量化ができ、操作性もよくな
る。逆に、外層１２は芯材１０よりも弾性率が低く、弾
性率が２０〜４０ｔの範囲の高強度な強化繊維を使用す
ることでねばりのある中実杆にできる。なお、外層は芯
材の全長に亘って形成してもよく、また元部１０Ｃの
他、先部も露出させてもよい。

【００２７】図９は、先から順に第１、第２、第３の芯
材要素１０ａ，１０ｂ，１０ｃを一体的に継ぎ合わせて
芯材１０を形成し、その外周に外層１２を設けた中実杆
８を示す。第１、第２、第３の芯材要素の順に、軸長方
向強化繊維の弾性率、又は芯材要素材料の縦弾性率を大
きく設定しており、これにより先部（左部）程撓み易
く、元部程撓み剛性を高くでき、先調子の竿杆等杆部材
を得易い。また、元部の要素の弾性率が高強度な範囲
（２０〜４０ｔ（１９６０００〜３９２０００Ｎ／ｍｍ
²））になるように設定すれば、元部が大撓みしても強
度上安定する。なお、逆に第１、第２、第３の芯材要素
の順に弾性率を小さくし、元部付近の弾性率が高強度な
範囲（２０〜４０ｔ（１９６０００〜３９２０００Ｎ／
ｍｍ²））になるように設定し、外層１２の肉厚は、元
側を厚くすれば先部を小径でシャープな調子にでき、元
側を強度上安定させることができる。

【００２８】上記例では弾性率を３段階に変化させた
が、２段階でも、４段階以上でもよい。更には外層１２
の先側から元側にかけて弾性率を異ならしめたり、厚さ
を変化させてもよい。また、継合部１０Ｓと１０Ｓ’
は、前後の要素が漸次変化するように構成している。即
ち、継合部１０Ｓを例にとれば、要素１０ａの後端部は
円錐台状の孔であって、その壁部が後方に向って漸次薄
肉化し、要素１０ｂの前端部は円錐台状に前方に縮径し
ている。従って、この継合部１０Ｓにおいて前後の弾性
率の差に応じた撓み剛性の急変を緩和しており、中実杆
８の撓み曲線が滑らかになると共に、この部位の応力集
中が防止され、高強度になる。更には、継合構造は中実
杆の中心軸線の周りの角度位置において変りがないた
め、角度位置における撓み剛性の偏りがなく、使用し易
い中実杆８となる。中実杆８の製造方法は、芯材１０が
上記構造である他、図１で説明したのと同様である。

【００２９】図１０は図９に示した中実杆と同様な撓み
特性を得るための芯材の形態例を示す。大径部１０ｃ’
と中径部１０ｂ’と小径部１０ａ’とを縮径部１０Ｔ’
と１０Ｔによって接続しており、全体に同じ弾性率の強
化繊維を使用しても図９に示した中実杆と同様な撓み特
性を得るが、大径部１０ｃ’、中径部１０ｂ’、小径部
１０ａ’の順に弾性率を小さくすれば、更に先部が撓み
易くなる。これは芯材１０であるため、その外側にプリ
プレグによって外層を設けた中実杆にしてもよい。

【００３０】以上の各図に示した形態例に使用される芯
材の材料は、繊維強化合成樹脂（強化繊維はガラス、炭
素、ボロン、アルミナ、アラミド、金属等の無機繊維や
有機繊維）や合成樹脂材、金属材、木や竹等の天然材料
を用いることができる。なお、芯材に外層のプリプレグ
との密着性の良くない材料を用いる場合には、密着性向
上のために、例えば表面の粗面化や被膜のコーティング
等の表面処理を行うとよい。外層のプリプレグの強化繊
維の弾性率は炭素繊維では１〜９０ｔ（９８００〜８８
２０００Ｎ／ｍｍ²）程度の範囲であり、加熱成形時の
素材曲りの防止のためには、同じ種類の繊維、例えば炭
素繊維のみを用いることが好ましいが、他の材料を任意
に用いることもできる。

【００３１】以上の各図に示した形態例において以下の
比重の要件を加重したり、また各形態例の繊維の弾性率
に関係なく以下の比重の要件を加重したりできる。芯
材の比重を外層よりも小さくして軽量化を図り、操作性
を向上させたり、芯材の先部の材料の比重を元側より
も小さくし、持ち重りを防止したり、調子バランスや
重量バランスの調整のために、長さ方向の特定範囲や、
中実杆の径方向特定位置において、他部と異なる比重の
材料（比重の大きな部材としては比重量が８ｇ／ｃｍ^３
（比重が８）以上が好ましい）を使用する。

【００３２】以上の各図に示した形態例において、弾性
率の高い強化繊維を用いている部分程、合成樹脂比率を
小さくすれば、より高弾性ではりのある軽量な中実杆が
できる。また、外層が存在すれば、該外層よりも芯材の
合成樹脂比率を、例えば２８ｗｔ％以下の小さな値と
し、より軽量で細身の中実杆とし、操作性を向上させる
ことができる。その他、芯材と外層とにおける合成樹脂
比率を近似させておくと、層間からの剥離、破損を防止
し易い。

【００３３】図１１には中実杆の芯材１０の形態例を示
す。（ａ）は芯材として発泡性材料を使用した例であ
り、（ｂ）は径方向の２つの芯材要素１０’と１０”が
異なる特性の材料で形成されている例であり、（ｃ）は
芯材１０が複数の粒子や複数束の強化繊維束等の強化材
１０Ｅと、これらの隙間に充填された母材１０Ｍとで形
成された例であり、（ｄ）は（ｂ）の変形例でもあり、
４分割された各領域に種々の特性の材料を使用してもよ
いが、ここでは対角関係にある芯材要素同士１０’と１
０’とは同じ材料とし、他の対角関係にある芯材要素同
士１０”と１０”とは同じ材料としている。

【００３４】上記（ｂ），（ｄ）では撓み特性が角度位
置によって異なる（方向性を生ずる）。この他に方向性
の生ずる芯材としては、図９に示すように複数の芯材要
素を継ぎ合わせる場合、図９の場合とは異なって円柱を
斜めにカットした状態に継ぎ合わせた場合があり、この
継合部においては図１１の（ｂ）と類似して径方向に異
なる材料が対面するため方向性が生じる。その他、中実
杆の中で芯材が偏寄していれば一般に撓みの方向性が生
じる。然しながら、芯材の弾性率と外層の弾性率とを、
夫々所定値に選定することによって撓みの方向性を小さ
くしたり無くしたりできる。

【００３５】図１２は中実杆の先部に中空管部材を一体
化させた繊維強化樹脂製スポーツ用杆部材１８を示す。
製造手順を説明すると、予め形成した芯材１０の先部１
０Ｋの外周は幾分段差状の小径部に形成されており、こ
の小径部１０Ｋに、予め形成している管部材１４を接着
等によって仮止めする。この接合部の前後に亘って補強
用のプリプレグ（図４のＨＰと同様なもの）を巻回す
る。この例では芯材１０の後端から管部材１４の途中位
置までに亘って１枚以上のプリプレグを巻回し、加圧し
つつ加熱成形して外層１２を形成する。補強用プリプレ
グは補強層ＨＰ’を形成している。外層１２に使用する
プリプレグは図１等の上記各形態例で説明したものと同
様である。

【００３６】この杆部材１８は１本竿や、継竿の１節と
して使用できる。１本竿や穂先竿として使用する場合に
は、１例であるが、中空管部材の領域とその後部の中実
杆の途中位置までは５／１０００以下の緩いテーパ状に
形成し、そこから中実杆の後端までは１／１０００以下
のストレート状に形成するとよい。また、中空管部材の
範囲は全長の先から３０〜６０％程度に形成すると持ち
重りを防止できると共に、操作性が向上する。

【００３７】上記芯材１０は軸長方向強化繊維を主体と
した繊維強化樹脂製であるが、これに限らず、合成樹脂
製杆部材や、竹や木材等の天然材、金属等であってもよ
い。また、外層１２が存在する場合は、芯材１０は外層
よりも比重の小さな発泡性材料や低比重合成樹脂を用い
ることで軽量化が図れ、持ち重りのしない操作性の優れ
た釣竿用の杆部材となる。

【００３８】外層１２の長手方向範囲は任意であり、例
えば、芯材の部分のみとしてもよいし、外層を設けない
構成にすることもできる。管部材１４は高強度炭素繊維
（弾性率が２０〜４０ｔ（１９６０００〜３９２０００
Ｎ／ｍｍ²）、或いは２０〜５０ｔ（１９６０００〜４
９００００Ｎ／ｍｍ²））を主体として使用することが
好ましい。また、芯材１０は管部材１４よりも高弾性率
の繊維を使用することにより細身、軽量化が図れる。外
層１２のプリプレグは弾性率が２０〜９０ｔ（１９６０
００〜８８２０００Ｎ／ｍｍ²）の強化繊維を使用した
り、或いはそれよりも低弾性率の繊維を使用できる。こ
の外層１２を複数のプリプレグで形成する場合は、最初
のプリプレグは管部材１４の軸長方向強化繊維の弾性率
と概ね同じか、２０ｔ（１９６０００Ｎ／ｍｍ²）以下
の差にすることにより杆部材１８の撓み調子を良好にで
き、層間剥離が防止できると共に、径方向の全てのプリ
プレグの層によって撓み負荷を分散して分担でき、その
分強度を向上できる。

【００３９】図１３は、中実杆と中空管とが一体化した
繊維強化樹脂製スポーツ用杆部材１８’を縦断面で示
す。図４に示す製造方法と同様に、予め用意した芯材１
０の一端に芯金の端面を当接させ、その上から所望の各
種プリプレグを巻回させて加熱形成して芯金を引き抜
く。外層１２が芯材１０の長さ以上に亘って形成されて
中空管１６が形成される。この中実杆部分と中空管部分
との境界部ＫＺは図のような形態に形成されており、図
９で説明したのと同様な理由で撓み曲線が滑らかになる
と共に、ここへの応力集中が防止される。左右何れが前
でもよく、テーパも何れの方向であってもよい。外層１
２には、４５度±１５度程度の角度範囲で傾斜方向に交
差した強化繊維を有するように構成すると捩りに対して
強いことは他の形態例の場合と同様である。

【００４０】図１４は他の繊維強化樹脂製スポーツ用杆
部材としての中実杆８を示す。中実状芯材１０は図１等
既述の実施形態例と同じ材料を使用できるが、他の材料
を使用してもよい。外層１２の一部であり、芯材の外側
の層Ｐ１’，Ｐ２’は、図１のプリプレグＰ１，Ｐ２等
既述の実施形態例と同じ材料を使用でき、巻回数や厚
さ、その他も同じでよいが、それ以外でもよく、任意で
ある。層Ｐ１’，Ｐ２’の意味は、プリプレグＰ１とＰ
２両方を使用した層てもよく、Ｐ１のみの層でもよい等
を意味する。図１の場合と同様に、一方向引揃繊維のプ
リプレグによったり、又は裏に薄いガラススクリムシー
トや直交方向の引揃シート層を合せたプリプレグによっ
て形成してもよい。

【００４１】上記層Ｐ１’，Ｐ２’の外側の傾斜方向層
Ｐ３”は、幅が２〜２０ｍｍ程度で、厚さが０．０１〜
０．１２ｍｍ程度の細幅テープ状のプリプレグを螺旋状
に巻回して形成している。このテープは既述の各プリプ
レグシートと同様に繊維強化樹脂製であり、強化繊維は
弾性率が１〜９０ｔ（９８００〜８８２０００Ｎ／ｍｍ
²）程度の炭素繊維、又はこれを越えたものを任意に使
用できる。更には、ガラス繊維やアラミド繊維等の合成
樹脂繊維を用いることもできる。合成樹脂はエポキシ樹
脂等であり、樹脂比率は５〜６０ｗｔ％、好ましくは２
０〜５０ｗｔ％にする。軸長方向繊維を主体とする層Ｐ
１’，Ｐ２’よりも樹脂比率を大きくする（例えば２８
〜６０ｗｔ％）と、繊維間の目開きや層間剥離の防止が
でき、また、気泡発生防止ができ、外観が向上する。

【００４２】層Ｐ３”は１層の一方向傾斜繊維層として
もよいが、上下２層の交差方向に巻回した層としてもよ
い。中実杆８の軸長方向に直交する径方向に対する角度
でいって、傾斜角度を４５±３０度、好ましくは４５±
２０度にすれば、、捩り強度が向上すると共に、その円
周方向成分によって層Ｐ１’，Ｐ２’の軸長方向繊維の
縦方向の裂け等を防止でき、大きな撓みに耐えられる。
特に、軸長方向に対して対称になるように、上下２層の
交差方向の層とすると、捩り強度に偏りが無く、バラン
スのよい中実杆となる。この捩り強度を向上するため、
芯材又は軸長方向繊維を主とする層よりも高い弾性率の
強化繊維を使用するとよい。

【００４３】層Ｐ３”は、軸長方向繊維を主とする層Ｐ
１’，Ｐ２’の外側に設けるのが好ましいが、該層Ｐ
１’，Ｐ２’の間や、該層Ｐ１’，Ｐ２’と芯材１０と
の間に設けてもよい。傾斜方向繊維と軸長方向繊維の割
合は、竿杆の長手方向において、竿元程軸長方向繊維の
割合を大きくするとよい。

【００４４】細幅テープを螺旋状に巻回して層を形成す
ると、図１等に示すような幅の広い（軸長方向の長い）
プリプレグシートＰ３等を巻回した層の場合と比較し
て、円周方向に均一な層が形成可能となる。即ち、（細
幅）テープは長くて螺旋状に連続して巻回できるため、
円周方向における切れ目や継ぎ目の発生が防止できる
が、（幅広の）シートの場合は螺旋に連続巻回するので
はなく、単に円周方向に１回、又は２回以上巻回するた
め、巻回の終端において円周方向の切れ目が生じ、円周
方向において巻回の始端と終端とが一致することは困難
であり、通常、シート端部同士の重なり（或いは不足領
域）が生じて円周方向に不均一となる。

【００４５】従って、竿杆の円周方向において剛性や強
度等の特性の不均一が生じる。特に、強化繊維が高弾性
であれば、この特性上の不均一が大きくなる。従って、
テープの場合は、高弾性な強化繊維を使用しても剛性や
強度の不均一が防止できる。弾性率が４０ｔ（３９２０
００Ｎ／ｍｍ²）以上の強化繊維を使用し易い。然しな
がら、低弾性な強化繊維を使用してもよく、例えば、軸
長方向繊維を主とする層の軸長方向繊維よりも弾性率を
低くしてもよい。

【００４６】テープの螺旋状の巻回態様としては、その
ピッチの大小がある。テープの幅方向端部縁が重ならな
いように開けて巻回したり、隣接した端部縁間に隙間が
生じないように丁度に巻回したり、或いは、端部縁が重
なるように巻回したりである。隙間が生じないように丁
度に巻回すれば、竿杆の長手方向に均一な補強層ができ
る。図１４に示すように竿杆の外層１２の外側に位置さ
せ、隙間が生じるピッチで巻回すれば、外観に変化を与
えて、外観向上になる。また、端部縁を重ねながら巻回
しても外観に変化を与えて、外観向上が可能になる。何
れの場合も交差状に２層に巻回してもよく、この場合
は、菱形模様となり、外観を向上させ得る。従って、こ
うした巻回形態に、テープの色や繊維の種類を変化させ
れば、更に外観模様を向上させることができる。更に
は、テープの強化繊維の方向を、テープの長手方向に対
して平行にしたり、傾斜状にしたり、傾斜状を重ねて交
差状にしたり、或いは、各方向の強化繊維の中の一部繊
維の色や太さを異ならしめれば、外観向上に寄与する。

【００４７】テープを巻回し、隣接したテープ端縁が重
ならないようにするために、所定幅のテープを巻回する
巻回対象竿杆素材の直径が大きな場合は、テープの傾斜
角度を大きくしなくても可能であるが、小さな場合は、
傾斜角度を大きくしなければならない。主として軸長方
向繊維層の縦方向の裂け等を防止する補強目的からは、
テープの巻回方向角度は小さい方がよい（円周方向に近
い程よい）ため、テープ幅を小さくする。具体的には、
巻回対象の竿杆素材の外径よりも小さな幅のテープを使
用するとよいが、これ以外でもよい。直径が１０ｍｍ程
度以下の細身中実竿杆の場合、テープ幅１２ｍｍ以下、
好ましくは１０ｍｍ以下とし、厚さを０．１ｍｍ以下の
テープ状プリプレグとし、傾斜角度を１５度以下にする
とよい。

【００４８】以上の各形態例のスポーツ用杆部材の表面
に模様、塗装、蛍光材料のコーティング、メッキ、ドラ
イプレーティング等の各種表面処理を施し、その上から
プリプレグによる透明か半透明状の繊維強化合成樹脂層
を形成すれば、模様等が保護されると共に、透明状等の
層の厚さによって深みのある外観にできる。更には、こ
の透明状等の層の存在によってスポーツ用杆部材をより
大撓みに強く、ねばりのある杆部材にできる。また、以
上の各形態例の外層としてこの透明状の層を形成しても
よく、同様な効果がある。透明、半透明状の層の強化繊
維としては、長繊維の他、短繊維でもよく、材料として
は、ガラス繊維、石英繊維、有機透明状繊維等がある。

【００４９】

【発明の効果】本発明により、撓みに対して強い杆部材
や、撓み時のねばり感やバランス感の向上した杆部材
や、細身化或いは軽量感の向上した杆部材が提供可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係るスポーツ用杆部材の製法説
明図である。

【図２】図２は図１で製造されたスポーツ用杆部材の縦
断面図である。

【図３】図３は図２の矢視線Ｃ−ＣとＤ−Ｄによる拡大
横断面図である。

【図４】図４は他のスポーツ用杆部材の製法説明図であ
る。

【図５】図５は図４で製造されたスポーツ用杆部材の部
分断面図である。

【図６】図６は他のスポーツ用杆部材の縦断面図であ
る。

【図７】図７は他のスポーツ用杆部材の縦断面図であ
る。

【図８】図８は他のスポーツ用杆部材の縦断面図であ
る。

【図９】図９は他のスポーツ用杆部材の縦断面図であ
る。

【図１０】図１０は芯材の他の形態の側面図である。

【図１１】図１１はスポーツ用杆部材の各種横断面図で
ある。

【図１２】図１２は他のスポーツ用杆部材の縦断面図で
ある。

【図１３】図１３は他のスポーツ用杆部材の縦断面図で
ある。

【図１４】図１４は他のスポーツ用杆部材の縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１０芯材１２外層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大田勲東京都東久留米市前沢３丁目14番16号ダイワ精工株式会社内Ｆターム(参考） 2B019 AA14 AB15 2C002 AA05 CS03 MM02 PP01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中実状芯材の外側に繊維強化樹脂の外層
を有した中実杆の先部に中空管部材を一体化したことを
特徴とする中実杆を使用したスポーツ用杆部材。
【請求項２】前記外層に織布か、傾斜方向指向繊維
か、又は円周方向指向繊維を有する請求項１記載の中実
杆を使用したスポーツ用杆部材。
【請求項３】前記外層として、又は該外層の外側に透
明状か半透明状の繊維強化樹脂層を有する請求項１又は
２記載の中実杆を使用したスポーツ用杆部材。
【請求項４】繊維強化樹脂の中実状芯材の外側に繊維
強化樹脂の外層を有した中実杆において、前記芯材の概
ね軸長方向に指向した強化繊維群の平均の縦弾性率が、
軸長方向において複数に変化していることを特徴とする
中実杆を使用したスポーツ用杆部材。
【請求項５】前記平均縦弾性率は先側よりも手元側が
高い請求項４記載の中実杆を使用したスポーツ用杆部
材。
【請求項６】前記外層に織布か、傾斜方向指向繊維
か、又は円周方向指向繊維を有する請求項４又は５記載
の中実杆を使用したスポーツ用杆部材。
【請求項７】前記外層として、又は該外層の外側に透
明状か半透明状の繊維強化樹脂層を有する請求項４から
６までの何れか１記載の中実杆を使用したスポーツ用杆
部材。