JP2009036402A - Arrow - Google Patents

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Takenori Otsu
武則 大津
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Globeride Inc
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Daiwa Seiko Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an arrow, quickly damping flexure and vibration during flying to accurately shoot at a target. <P>SOLUTION: This arrow 10 includes a shaft 12 formed by winding fiber reinforced prepregs 24a, 24b, 26a, 26b to form a tubular structure, wherein the shaft 12 includes an inner body layer 24 having a first tilting fiber layer where a reinforced fiber 23 is oriented in the tilting direction with respect to the axial length direction and a second tilting fiber layer oriented in the direction intersecting the first tilting fiber layer; an outer body layer 26 having an axial length direction fiber layer in which a reinforced fiber 25 is oriented in the axial length direction on the inner body layer 24; and a facing layer 30 having a fiber layer where at least a part of a reinforced fiber 31 is oriented in the tilting direction to the axial length direction on the outer body layer 26. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、弓を用いて射る矢に関し、特に、シャフトが強化繊維に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグを巻回して形成された矢に関する。   The present invention relates to an arrow that shoots using a bow, and more particularly to an arrow formed by winding a fiber-reinforced prepreg in which a shaft impregnates a reinforcing resin with a synthetic resin.

一般に、和弓で用いられる矢は、使用する弓の強さや射手の技量に応じた剛性、粘りおよび撓り等の特性が要求されると共に、これらの特性について、4つ矢と称される合計4本あるいは予備を含めて6本の組を形成するそれぞれの矢が均質な性能および品質を備えていることが要求される。   In general, arrows used in Japanese bows are required to have characteristics such as rigidity, stickiness, and deflection according to the strength of the bow used and the skill of the archer. It is required that each arrow forming four or six sets including a spare has uniform performance and quality.

このような複数本の矢の特性を均等に形成するため、ジェラルミンやカーボンパイプの外面に、天然の矢竹を加工して貼り付けることにより、外見を竹製の矢と同様に形成した竹張り矢が開発されている(例えば特許文献1参照)。   In order to form the characteristics of these multiple arrows evenly, the bamboo tension which formed the appearance like a bamboo arrow by processing and sticking natural yatake on the outer surface of geralumin or carbon pipe An arrow has been developed (see, for example, Patent Document 1).

また、外見だけでなく、強度および剛性についても均等な特性を持つ矢に形成するために、カーボン繊維等の強化繊維に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグを巻回して、織布あるいは強化繊維を交差させた内層と、軸長方向繊維を配置した外層とを有するシャフトが開発されている(例えば特許文献2参照)。
特開2001−108400 特開2005−273987
Moreover, in order to form an arrow having not only the appearance but also the strength and rigidity equal properties, a fiber reinforced prepreg impregnated with a synthetic resin is wound around a reinforcing fiber such as carbon fiber, and a woven fabric or a reinforcing fiber is wound. A shaft having an intersecting inner layer and an outer layer in which axial length direction fibers are arranged has been developed (see, for example, Patent Document 2).
JP 2001-108400 A JP-A-2005-273987

繊維強化プリプレグを巻回してシャフトを形成した矢によれば、シャフトを高強度、高剛性に形成して、その性能、品質を均質にすることができ、竹張り矢等の従来の矢では困難であった特性を改善することができるものではあるが、通常、矢が放たれる際には、弓の弦に係止された矢筈を介して、この弦から前方に向けて急激に大きな押圧力を受け、これによりシャフトが側方に湾曲する撓りを生ずる。このシャフトの撓りは、その反動による反対方向への撓りを生じさせ、この撓り現象による振動を収束しながら、最終的には直線状となって、的に向けて飛翔する。   According to the arrow formed by winding a fiber reinforced prepreg, the shaft is formed with high strength and rigidity, and its performance and quality can be made uniform, which is difficult with conventional arrows such as bamboo tension arrows. However, usually when an arrow is released, a large push is suddenly pushed forward from this string via an arrowhead locked to the bowstring. Under pressure, this causes the shaft to bend sideways. The bending of the shaft causes bending in the opposite direction due to the reaction, and finally converges on the vibration due to the bending phenomenon, and finally flies toward the target.

このようなシャフトの撓りが大きい場合は、矢の勢いを低下させると共に飛翔姿勢を不安定にし、的に対して正確な位置を射抜く上で障害となるため、できる限り少なくすることが好ましい。   When such shaft deflection is large, the momentum of the arrow is reduced and the flight posture is made unstable, which is an obstacle to projecting an accurate position with respect to the target.

繊維強化プリプレグを巻回してシャフトを形成した矢の場合には、軸長方向繊維の弾性がこの撓りに大きく影響するため、この軸長方向繊維を高弾性にするほど剛性が高く、撓りすなわち曲げに耐え、したがって撓りを少なくすることが可能である。   In the case of an arrow in which a shaft is formed by winding a fiber-reinforced prepreg, the elasticity of the axial length fiber greatly affects this bending. Therefore, the higher the elasticity of the axial length fiber, the higher the rigidity and the bending. That is, it can withstand bending and therefore reduce bending.

しかし、矢に要求される剛性や撓り具合は、射手の技量や用いる弓の強さによって異なり、このため、シャフトには剛性と共に、ある程度の撓り特性も要求されるのが通常であり、したがって、剛性と撓りとの互いに相反する特性を備える必要がある。   However, the rigidity and deflection required for the arrow vary depending on the skill of the archer and the strength of the bow used. For this reason, the shaft is usually required to have a certain degree of bending characteristics as well as rigidity. Therefore, it is necessary to provide the mutually opposite characteristics of rigidity and bending.

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、飛翔中に撓りや振動を迅速に減衰し、的を正確に射ることのできる矢を提供することを目的とする。   The present invention has been made based on such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an arrow that can quickly dampen flexure and vibration during flight and can accurately shoot the target.

上記目的を達成するため、本発明によると、繊維強化プリプレグを巻回して管状構造に形成したシャフトを具備し、このシャフトは、強化繊維を軸長方向に対して傾斜方向に配向させた第1傾斜繊維層とこの第1傾斜繊維層に対して交差する方向に配向させた第2傾斜繊維層とを有する内側本体層と、この内側本体層上で、強化繊維を軸長方向に配向させた軸長方向繊維層を有する外側本体層と、この外側本体層上で、強化繊維の少なくとも一部を軸長方向に対して傾斜方向に配向させた繊維層を有する表皮層とを備える矢が提供される。   In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a shaft formed by winding a fiber reinforced prepreg into a tubular structure, and the shaft is a first in which reinforcing fibers are oriented in an inclined direction with respect to the axial length direction. An inner body layer having an inclined fiber layer and a second inclined fiber layer oriented in a direction crossing the first inclined fiber layer, and the reinforcing fibers are oriented in the axial length direction on the inner body layer. An arrow provided with an outer body layer having an axial length direction fiber layer and an outer skin layer having a fiber layer in which at least a part of the reinforcing fiber is oriented in an inclined direction with respect to the axial length direction on the outer body layer is provided. Is done.

また、繊維強化プリプレグを巻回して本体層を形成したシャフトを具備し、このシャフトは、本体層の少なくとも一部に、強化繊維を軸長方向に配向させた軸長方向繊維層を有し、この本体層の上に、強化繊維を軸長方向に対して傾斜しかつ互いに交差する少なくとも2つの方向に配向させた繊維強化プリプレグを巻回して形成した表皮層を有し、この表皮層を形成する繊維強化プリプレグの強化繊維は、前記本体層の軸長方向繊維層を形成する強化繊維よりも比重が小さく、かつ、振動減衰性が高い有機繊維で形成される矢が提供される。   Further, it comprises a shaft in which a fiber reinforced prepreg is wound to form a main body layer, and this shaft has, in at least a part of the main body layer, an axial length direction fiber layer in which reinforcing fibers are oriented in the axial length direction, On this main body layer, there is a skin layer formed by winding a fiber reinforced prepreg in which reinforcing fibers are oriented in at least two directions that are inclined with respect to the axial length direction and intersect each other, and this skin layer is formed. The reinforcing fiber of the fiber-reinforced prepreg is provided with an arrow formed of an organic fiber having a specific gravity smaller than that of the reinforcing fiber forming the axial length direction fiber layer of the main body layer and having a high vibration damping property.

前記表皮層は、強化繊維が3軸又は4軸織物からなる織布を形成する繊維強化プリプレグで形成されることが好ましい。   The skin layer is preferably formed of a fiber-reinforced prepreg in which a reinforcing fiber forms a woven fabric made of a triaxial or tetraaxial fabric.

また、繊維強化プリプレグを巻回して本体層を形成したシャフトを具備し、このシャフトは、本体層の肉厚方向中心位置を通る中央円筒面を境として、径方向外側の比重が径方向内側よりも小さく形成されている矢が提供される。   In addition, a shaft having a main body layer formed by winding a fiber reinforced prepreg is provided, and this shaft has a specific gravity on the outer side in the radial direction from the inner side in the radial direction with a central cylindrical surface passing through the center position in the thickness direction of the main body layer as a boundary. A small arrow is provided.

更に、繊維強化プリプレグを巻回して形成した本体層と、この本体層の外側に繊維強化プリプレグを巻回して形成した表皮層とを有するシャフトを具備し、前記本体層は、強化繊維を軸長方向に配向させた軸長方向繊維層を有し、前記表皮層を形成する繊維強化プリプレグは、軸長方向に対して互いに逆方向に30度の傾斜方向に配向されて互いに交差する傾斜方向繊維と、これらの傾斜方向繊維の交点から軸長方向に離隔した位置で、これらの傾斜方向繊維と交わる周方向繊維とを有する3軸織物を形成する矢が提供される。   And a shaft having a body layer formed by winding a fiber reinforced prepreg and a skin layer formed by winding the fiber reinforced prepreg on the outside of the body layer, and the body layer has an axial length of the reinforcing fiber. The fiber-reinforced prepreg having an axial length direction fiber layer oriented in the direction and forming the skin layer is oriented in an inclination direction of 30 degrees opposite to each other with respect to the axial length direction and intersects with each other. And an arrow that forms a triaxial woven fabric having circumferential fibers intersecting with these inclined fibers at positions separated from the intersections of these inclined fibers in the axial length direction.

本発明の矢によると、弓弦からの押圧力の作用でシャフトが側方に湾曲したときに形成される曲げ応力が、内側本体層および外側本体層中に配置された強化繊維により互いに交差する傾斜方向および軸長方向に沿って分散され、更に、表皮層中の強化繊維により傾斜方向に分散され、ねじり剛性および曲げ剛性を向上できると共に、粘りのあるシャフトにより、矢が放れるときの撓りおよびその撓りによる振動が、飛翔中に迅速に減衰されて姿勢が安定し、的に対して正確に射ることができる。   According to the arrow of the present invention, the bending stress formed when the shaft is bent laterally by the action of the pressing force from the bow chord is inclined so that the reinforcing fibers arranged in the inner body layer and the outer body layer intersect each other. Is distributed along the direction and the axial length direction, and further distributed in the inclined direction by the reinforcing fibers in the skin layer, which can improve the torsional rigidity and bending rigidity, and the sticky shaft bends when the arrow is released And the vibration caused by the bending is quickly attenuated during the flight, the posture is stabilized, and the target can be accurately shot.

また、シャフトの表皮層を形成する繊維強化プリプレグの強化繊維が、本体層の軸長方向繊維層を形成する強化繊維よりも比重が小さく、かつ、振動減衰性が高い有機繊維で形成される場合には、この表皮層中の強化繊維が曲げ応力をその強化繊維の方向に沿って分散すると共に、その強化繊維の小さな比重および振動減衰性により、飛翔中に、シャフトの撓りあるいは振動を効率よく減衰して姿勢を安定させ、的を正確に射ることができる。   Also, the reinforcing fiber of the fiber reinforced prepreg that forms the skin layer of the shaft is formed of organic fibers having a specific gravity smaller than that of the reinforcing fiber that forms the axial length direction fiber layer of the main body layer and high vibration damping properties. The reinforcing fiber in the skin layer distributes bending stress along the direction of the reinforcing fiber, and the small specific gravity and vibration damping of the reinforcing fiber make shaft flexing or vibration efficient during flight. It attenuates well and stabilizes the posture, so that the target can be shot accurately.

この表皮層の強化繊維が3軸又は4軸織物からなる織布を形成する場合には、表皮層内の同一の層あるいは同一のレベル内で3軸又は4軸方向に延びる強化繊維が、シャフトの撓りによる曲げ応力を強化繊維の互いに交差する傾斜方向に沿って均等に分散することができ、更に、周方向にも応力を分散することが可能であるため、軸方向の応力成分を小さくすることができ、これにより、矢が放れるときの撓りおよびその撓りによる振動が、飛翔中に迅速に減衰されて姿勢が安定し、的に対して正確に射ることができる。   When the reinforcing fiber of the skin layer forms a woven fabric composed of a triaxial or tetraaxial woven fabric, the reinforcing fiber extending in the triaxial or tetraaxial direction within the same layer or at the same level in the skin layer is used as the shaft. The bending stress due to the bending of the reinforcing fiber can be evenly distributed along the inclination directions of the reinforcing fibers intersecting each other, and further, the stress can be distributed in the circumferential direction, so that the axial stress component is reduced. As a result, the bending when the arrow is released and the vibration caused by the bending are quickly attenuated during the flight, the posture is stabilized, and the target can be accurately shot.

また、繊維強化プリプレグを巻回して形成されるシャフトの本体層が、肉厚方向中心位置を通る中央円筒面を境として、径方向外側の比重が径方向内側よりも小さく形成される矢の場合は、シャフトの本体層の比重を軸芯よりに集中させることができ、軸方向の押圧力だけでなく、偏向した押圧力や回転が加わる複合的な力の作用を受けて、シャフトが撓り、振動あるいは回転の複合的な挙動をしてしても、これらの撓りや振動を効果的に減衰して姿勢を安定させ、的に対して正確に射ることができる。   In addition, when the shaft main body layer formed by winding the fiber reinforced prepreg is an arrow in which the specific gravity on the outer side in the radial direction is smaller than the inner side in the radial direction with the central cylindrical surface passing through the center position in the thickness direction as a boundary Can concentrate the specific gravity of the main body layer of the shaft closer to the shaft core, and the shaft bends due to the combined force of not only the axial pressing force but also the deflected pressing force and rotation. Even if it behaves in a complex manner, such as vibration or rotation, it is possible to effectively attenuate these flexures and vibrations to stabilize the posture and to shoot accurately with respect to the target.

更に、表皮層を形成する繊維強化プリプレグが、軸長方向に対して互いに逆方向に30度の傾斜方向に配向されて互いに交差する傾斜方向繊維と、これらの傾斜方向繊維の交点から軸長方向に離隔した位置で、これらの傾斜方向繊維と交わる周方向繊維とを有する3軸織物を形成する矢の場合は、この3軸織物を形成する強化繊維がシャフトの曲げ応力を強化繊維に沿う3つの方向に効率的に分散し、ねじり剛性および曲げ剛性を向上できると共に、粘りのあるシャフトにより、矢が放れるときの撓りおよびその撓りによる振動が、飛翔中に迅速に減衰される。また、表皮層の強化繊維が形成する3軸織物は、互いに2つの軸方向の強化繊維同士が異なる位置で交差して、三角形形状を形成することにより、3方向の強化繊維が1箇所で交差することによる同一層内での応力集中を防止し、軸方向の応力を周方向を含む3つの方向に効率よく分散する。これにより、飛翔姿勢を安定させ、的に対して正確に射ることができる。   Further, the fiber-reinforced prepreg forming the skin layer is oriented in the inclined direction of 30 degrees in the opposite direction to the axial length direction and intersects with each other, and the intersection of these inclined direction fibers in the axial length direction. In the case of an arrow that forms a triaxial woven fabric having circumferential fibers intersecting with these inclined fibers at positions separated from each other, the reinforcing fibers that form the triaxial woven fabrics cause the bending stress of the shaft along the reinforcing fibers 3. It can be efficiently distributed in one direction to improve torsional rigidity and bending rigidity, and the sticky shaft allows the bending of the arrow and the vibration caused by the bending to be quickly damped during flight. In addition, the triaxial fabric formed by the reinforcing fibers of the skin layer intersects the reinforcing fibers in the two axial directions at different positions to form a triangular shape, so that the reinforcing fibers in the three directions intersect at one place. This prevents stress concentration in the same layer and efficiently distributes axial stress in three directions including the circumferential direction. As a result, the flying posture can be stabilized and the target can be accurately shot.

図1から図3は、本発明の好ましい実施形態による矢10を概略的に示す。   1 to 3 schematically show an arrow 10 according to a preferred embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態の矢10は、和弓に用いる的矢として形成してあり、矢柄であるシャフト12の先端には先端部を覆う矢尻14が接着等により固定され、後端には弓弦に係止する矢筈16が接着等により固定されている。矢筈16の前部には、周方向に3等分した3個所の位置に矧糸20と接着剤、塗料等で羽軸を固定された3枚の羽根18が配置され、飛翔体としての矢10に回転を与え、飛翔姿勢および飛翔方向を安定させる。符号22は、シャフト12の先端部に配置したウェイト部材を示し、羽根18と共に飛翔時の姿勢を安定させるものである。   As shown in FIG. 1, the arrow 10 of the present embodiment is formed as a target arrow used for a Japanese bow, and an arrowhead 14 that covers the tip is fixed to the tip of a shaft 12 that is a stalk by bonding or the like. At the end, an arrowhead 16 that is locked to the bowstring is fixed by adhesion or the like. In front of the arrowhead 16, three blades 18, whose blade shafts are fixed with a string 20, an adhesive, paint, etc., are arranged at three positions equally divided into three in the circumferential direction. 10 is rotated to stabilize the flight posture and flight direction. Reference numeral 22 denotes a weight member disposed at the tip of the shaft 12, and stabilizes the posture during flight together with the blades 18.

このウェイト部材22は、シャフト12と別部材で形成し、必要に応じて、シャフト12に固定してもよいが、後述するようにシャフト12を形成する繊維強化プリプレグに、例えばタングステン等の比重の大きな材料を予め混入させておいてもよい。また矢尻14の固定部は使用中に外れることがないように、略10mm程度以上の長さにわたってその間で確実に固定されていることが好ましく、通常は、長さ10mm〜30mmの長さにわたってシャフト12に接触させて固定する。なお、矢尻14や矢筈16はシャフト12に対して螺合等により着脱自在に取付けることも可能である。   The weight member 22 may be formed as a member separate from the shaft 12 and may be fixed to the shaft 12 as necessary. However, as will be described later, the fiber reinforced prepreg forming the shaft 12 has a specific gravity such as tungsten. A large material may be mixed in advance. Moreover, it is preferable that the fixing part of the arrowhead 14 is securely fixed between about 10 mm or more so that it does not come off during use. Usually, the shaft extends over a length of 10 mm to 30 mm. 12 to be fixed. The arrowhead 14 and the arrowhead 16 can be detachably attached to the shaft 12 by screwing or the like.

図2および図3に示すように、シャフト12は、例えば金属製のマンドレル8上に繊維強化プリプレグを巻回して形成した管状構造を有し、強化繊維を軸長方向に対して傾斜方向に配向させた内側本体層24と、この内側本体層24上で、強化繊維を軸長方向に配向させた軸長方向繊維層を有する外側本体層26とを備える管状構造の本体層28がこのシャフト12の主要部を形成し、表皮層30がこの本体層28上に配置される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the shaft 12 has a tubular structure formed by winding a fiber reinforced prepreg on, for example, a metal mandrel 8, and orients the reinforcing fibers in an inclined direction with respect to the axial length direction. The shaft 12 includes a body layer 28 having a tubular structure including an inner body layer 24 and an outer body layer 26 having an axial fiber layer in which reinforcing fibers are axially oriented on the inner body layer 24. The skin layer 30 is disposed on the main body layer 28.

このようなシャフト12を形成する繊維強化プリプレグは、強化繊維として、引張弾性率、強度、破断伸度、あるいは振動吸収性等がシャフト12に適したものであれば、適宜の繊維を用いることができ、カーボン繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、ガラス繊維等の金属・無機繊維のほか、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、綿繊維等の有機繊維を用いることができる。特に、シャフト12の本体層28すなわち内側本体層24および外側本体層26は、強化繊維23,25として弾性率、強度に優れたカーボン繊維を用いることが好ましい。   The fiber reinforced prepreg forming such a shaft 12 may be an appropriate fiber as long as the tensile elasticity, strength, elongation at break, vibration absorption, etc. are suitable for the shaft 12 as the reinforcing fiber. In addition to metal / inorganic fibers such as carbon fiber, boron fiber, alumina fiber, and glass fiber, organic fibers such as aramid fiber, polyester fiber, nylon fiber, and cotton fiber can be used. In particular, the main body layer 28 of the shaft 12, that is, the inner main body layer 24 and the outer main body layer 26, are preferably made of carbon fibers having excellent elastic modulus and strength as the reinforcing fibers 23 and 25.

また、強化繊維に含浸するマトリックス樹脂は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を使用するほかにも、例えばポリアミド、ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂を使用することもできる。   In addition to using a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyamide or polyetherimide can be used as the matrix resin impregnated into the reinforcing fibers.

そして、繊維強化プリプレグとして、上述のように、一方向に引き揃えた強化繊維23,25にマトリックス樹脂を含浸した傾斜方向プリプレグ24a,24bや軸長方向プリプレグ26a,26bの他にも、織布(あるいは不織布)状の強化繊維にマトリックス樹脂を含浸したプリプレグを用い、更に、繊維束をマンドレル8上に単独で巻回した後に、マトリックス樹脂を含浸させることも可能である。   As the fiber reinforced prepreg, as described above, in addition to the inclined direction prepregs 24a and 24b in which the reinforcing fibers 23 and 25 aligned in one direction are impregnated with the matrix resin and the axial length direction prepregs 26a and 26b, a woven fabric It is also possible to use a prepreg obtained by impregnating a matrix resin into (or non-woven fabric) reinforcing fibers, and further impregnating the matrix resin after winding the fiber bundle on the mandrel 8 alone.

いずれの場合も、以下にRCとも称する強化繊維に対する樹脂含浸量は、例えば20wt%〜50wt%の範囲で使用することが好ましく、この範囲に含まれない場合であっても例えば重量バランス等の関係から低RCの場合15〜19wt%、高RCの場合51〜60wt%等任意の範囲を選択することが可能である。   In any case, the resin impregnation amount for the reinforcing fiber, which is also referred to as RC below, is preferably used in the range of, for example, 20 wt% to 50 wt%. It is possible to select an arbitrary range such as 15 to 19 wt% for low RC and 51 to 60 wt% for high RC.

本実施形態では、マンドレル8に近接する径方向内方に形成される内側本体層24は、強化繊維23を軸長方向に対して傾斜方向に配向させた傾斜方向プリプレグ24aと、傾斜方向プリプレグ24aの強化繊維23に対して軸長方向に沿って線対称となる反対側に配向させた傾斜方向プリプレグ24bとで形成してあり、マンドレル8上に巻回することにより、傾斜方向プリプレグ24aが形成する第1傾斜繊維層と、傾斜方向プリプレグ24bが形成する第2傾斜方向繊維層とが互いに交差する方向に配向される。軸長方向に対するこれらの強化繊維の傾斜角度は10度から60度の範囲で、15度から45度の範囲とすることが好ましい。必要な場合には、強化繊維23を60度より大きい角度に配置することも可能である。   In the present embodiment, the inner body layer 24 formed radially inward close to the mandrel 8 includes an inclined direction prepreg 24a in which the reinforcing fibers 23 are oriented in an inclined direction with respect to the axial length direction, and an inclined direction prepreg 24a. And an inclined direction prepreg 24b oriented on the opposite side that is line-symmetric with respect to the reinforcing fiber 23 in the axial direction, and is wound on the mandrel 8 to form the inclined direction prepreg 24a. The first inclined fiber layer and the second inclined direction fiber layer formed by the inclined direction prepreg 24b are oriented in a direction crossing each other. The inclination angle of these reinforcing fibers with respect to the axial direction is in the range of 10 to 60 degrees, and preferably in the range of 15 to 45 degrees. If necessary, the reinforcing fibers 23 can be arranged at an angle larger than 60 degrees.

これらの傾斜方向プリプレグ24a,24bは、例えば0.10〜0.15mmの厚さを有し、互いに重ねた状態でマンドレル8上に巻回することにより、強化繊維23を軸長方向に対して例えば約+30度の傾斜方向に配向させた傾斜方向プリプレグ24aが形成する第1傾斜繊維層と、強化繊維23を軸長方向に対して例えば約−30度の傾斜方向に配向させて傾斜方向プリプレグ24aの強化繊維23と交差させた傾斜方向プリプレグ24bが形成する第2傾斜繊維層とを一層ずつ交互に配置した傾斜方向繊維層による内側本体層24を形成することができる。これにより、シャフト12の撓りによる軸長方向の応力を、互いに隣接して位置する第1,第2傾斜繊維層が均等に分散させることができると共に、ねばりのある、ねじり強度も強いシャフト12にできる。   These inclined direction prepregs 24a and 24b have a thickness of, for example, 0.10 to 0.15 mm, and are wound on the mandrel 8 in a state of being overlapped with each other, so that the reinforcing fiber 23 is made to extend in the axial direction. For example, the first inclined fiber layer formed by the inclined direction prepreg 24a oriented in the inclination direction of about +30 degrees and the reinforcing fiber 23 are oriented in the inclination direction of, for example, about −30 degrees with respect to the axial length direction. It is possible to form the inner main body layer 24 by the inclined direction fiber layers in which the second inclined fiber layers formed by the inclined direction prepregs 24b intersecting with the reinforcing fibers 23a are alternately arranged one by one. As a result, the stress in the axial length direction due to the bending of the shaft 12 can be evenly distributed between the first and second inclined fiber layers located adjacent to each other, and the shaft 12 has a sticky and strong torsional strength. Can be.

内側本体層24は、これらの傾斜繊維層を2〜6層を重ねることにより、例えば0.2〜0.7mm程度の厚さとし、シャフト12の肉厚t(図3参照)に対して、例えば約40〜75%の最も多くの割合を占めるように形成されることが好ましい。比強度、比剛性向上のために、RCを20〜35wt%、強化繊維23の弾性率を約20000〜40000kg/mmに形成することが好ましい。 The inner body layer 24 has a thickness of, for example, about 0.2 to 0.7 mm by stacking 2 to 6 of these inclined fiber layers, and the thickness t (see FIG. 3) of the shaft 12 is, for example, It is preferably formed to occupy the largest proportion of about 40 to 75%. In order to improve the specific strength and specific rigidity, it is preferable to form RC to 20 to 35 wt% and the elastic modulus of the reinforcing fiber 23 to about 20000 to 40000 kg / mm 2 .

外側本体層26は、それぞれ強化繊維25を軸長方向に配向させた軸長方向プリプレグ26a,26bが形成する軸長方向繊維層を内側本体層24上に巻回することにより、形成される。   The outer main body layer 26 is formed by winding the axial length direction fiber layer formed by the axial length direction prepregs 26 a and 26 b in which the reinforcing fibers 25 are oriented in the axial length direction on the inner main body layer 24.

この外側本体層26を形成する軸長方向プリプレグ26a,26bは、例えば0.08〜0.18mm程度の厚さを有し、例えば2〜6回巻回されて、その厚さを例えば0.1〜0.5mm程度の厚さとし、内側本体層24上に軸長方向繊維層を形成する。この外側本体層26は、曲げ剛性を向上すると共にねばりのあるシャフトにするため、シャフト12の肉厚tに対して、内側本体層24よりは少なく、表皮層30よりは多い、約10〜40%の割合を占めることが好ましい。これらの軸長方向プリプレグ26a,26bは、互いに重ねた状態で巻回してもよく、あるいは、一枚ずつ又は一層ずつ順に巻回してもよい。   The axial length direction prepregs 26a and 26b forming the outer body layer 26 have a thickness of, for example, about 0.08 to 0.18 mm, and are wound, for example, 2 to 6 times, and the thickness is set to, for example, 0.0. The axial length direction fiber layer is formed on the inner body layer 24 with a thickness of about 1 to 0.5 mm. The outer body layer 26 has a bending rigidity and a sticky shaft, so that the thickness t of the shaft 12 is less than the inner body layer 24 and more than the skin layer 30, about 10 to 40. % Is preferred. These axial direction prepregs 26a and 26b may be wound in a state of being overlapped with each other, or may be wound one by one or one layer at a time.

必要な場合には、幅広に連続した一枚の軸長方向プリプレグのみで形成し、あるいは予め3枚以上のプリプレグを重ねた状態で巻回して外側本体層26を形成することも可能である。また、比強度、比剛性向上のために、RCは15〜35wt%、強化繊維23の弾性率は約20000〜40000kg/mmを使用することが好ましい。このような軸長方向繊維層で形成される外側本体層26は、シャフト12の曲げあるいは撓りに対する剛性を効率的に付与する。 If necessary, it is possible to form the outer body layer 26 by forming only one axially long prepreg that is wide, or by winding three or more prepregs in advance. Further, in order to improve the specific strength and specific rigidity, it is preferable to use 15 to 35 wt% of RC and about 20000 to 40000 kg / mm 2 as the elastic modulus of the reinforcing fiber 23. The outer main body layer 26 formed of such an axial length direction fiber layer efficiently imparts rigidity against bending or bending of the shaft 12.

更に、このようにそれぞれの繊維強化プリプレグを巻回して形成される本体層28の上に、表皮層30が形成される。   Further, the skin layer 30 is formed on the main body layer 28 formed by winding the respective fiber reinforced prepregs in this way.

本実施形態の表皮層30は、強化繊維31a,31b,31cの少なくとも一部を軸長方向に対して交差するように傾斜方向に配向させた繊維層を有しており、本実施形態では、一例として、ガラス繊維あるいはアラミド繊維で形成した強化繊維31a,31bを軸長方向に対して+30度および−30度の互いに交差する傾斜方向に配設し、これらの傾斜方向繊維である強化繊維31a,31bの交点から軸方向に離隔した位置に、周方向繊維である強化繊維31cを延設した3軸織物状に形成し、マトリックス樹脂を含浸させた多方向プリプレグ32により、本体層28上に多方向繊維層を形成する。更に、この多方向繊維層をスクリム34が覆って表皮層30を形成する。強化繊維31a,31bがそれぞれ軸長方向に対して±30度に配置されていることにより、強化繊維31a〜31cの方向が正三角形形状の連続した多数の網目を形成し、シャフト12に作用する応力を、傾斜方向および周方向の3つの方向に均等に効率よく分散することができる。   The skin layer 30 of the present embodiment has a fiber layer in which at least a part of the reinforcing fibers 31a, 31b, and 31c is oriented in the inclined direction so as to intersect the axial length direction. In the present embodiment, As an example, the reinforcing fibers 31a and 31b formed of glass fibers or aramid fibers are disposed in the inclined directions intersecting each other at +30 degrees and −30 degrees with respect to the axial length direction, and the reinforcing fibers 31a that are these inclined direction fibers. , 31b is formed on the main body layer 28 by a multi-directional prepreg 32 which is formed in a triaxial woven shape in which reinforcing fibers 31c as circumferential fibers are extended at positions separated in the axial direction from the intersection of 31b, and impregnated with a matrix resin. A multidirectional fiber layer is formed. Further, the multi-directional fiber layer is covered with the scrim 34 to form the skin layer 30. Since the reinforcing fibers 31a and 31b are arranged at ± 30 degrees with respect to the axial length direction, the reinforcing fibers 31a to 31c form a large number of continuous triangular meshes and act on the shaft 12. The stress can be uniformly and efficiently distributed in the three directions of the inclination direction and the circumferential direction.

なお、これらの強化繊維31a〜31cが正三角形を形成する方向に延びる場合であっても、強化繊維31a〜31cが幅のある繊維束を形成することから、隙間の形状は六角形状となる。また、これらの強化繊維31a〜31cは、必ずしも正三角形状の方向に延設する必要はないが、傾斜方向繊維は軸長方向に対して同じ角度にして三角形状にすることが応力を周方向に均等に分散する上で好ましい。   Even when these reinforcing fibers 31a to 31c extend in the direction of forming an equilateral triangle, the reinforcing fibers 31a to 31c form a wide fiber bundle, so that the gap has a hexagonal shape. In addition, these reinforcing fibers 31a to 31c do not necessarily need to be extended in the direction of an equilateral triangle, but the inclined direction fibers have a triangular shape with the same angle with respect to the axial direction, and stress is applied in the circumferential direction. It is preferable to disperse evenly.

この多方向繊維層を形成する多方向プリプレグ32は、厚さが0.03〜0.08mm程度で、好ましくは0.03〜0.06mmとし、RCが28〜55wt%、強化繊維31a〜31cであるアラミド繊維の弾性率が約2000〜15000kg/mmに形成してあり、本体層28上に例えば1〜4回巻回し、シャフト12の肉厚tに対して5〜15%程度に形成することが好ましい。 The multidirectional prepreg 32 forming this multidirectional fiber layer has a thickness of about 0.03 to 0.08 mm, preferably 0.03 to 0.06 mm, RC of 28 to 55 wt%, and reinforcing fibers 31a to 31c. The aramid fiber is formed to have an elastic modulus of about 2000 to 15000 kg / mm 2 and is wound on the main body layer 28, for example, 1 to 4 times to form about 5 to 15% of the wall thickness t of the shaft 12. It is preferable to do.

なお、巻回端部の重なりを1.5mm以下で、好ましくは1.0mm以下とするか、各層の重なり位置をずらせて(円周方向均等分散)巻回するとよい。   In addition, it is good to wind by making the overlap of a winding end part into 1.5 mm or less, Preferably it is 1.0 mm or less, or shifting the overlap position of each layer (circumferential direction equal dispersion | distribution).

このような表皮層30を形成する多方向プリプレグ32は、強化繊維31a〜31cとしてアラミド繊維以外にも、ガラス繊維等、上述の繊維強化プリプレグと同様な強化繊維を用いることが可能であるが、この場合には、強化繊維31a〜31cの弾性率を、マトリックス樹脂の弾性率よりも高く、外側本体層26を形成する軸長方向プリプレグ26a,26bの強化繊維25の弾性率の例えば80%以下で、70%〜10%の範囲とすることが好ましい。   The multi-directional prepreg 32 that forms the skin layer 30 can use reinforcing fibers similar to the above-described fiber-reinforced prepreg, such as glass fibers, in addition to the aramid fibers as the reinforcing fibers 31a to 31c. In this case, the elastic modulus of the reinforcing fibers 31a to 31c is higher than the elastic modulus of the matrix resin, and is, for example, 80% or less of the elastic modulus of the reinforcing fibers 25 of the axial length direction prepregs 26a and 26b forming the outer body layer 26. And it is preferable to set it as the range of 70%-10%.

また、多方向繊維層は、強化繊維31a〜31cからなる3軸織物で形成するだけでなく、後述するように、シャフト12に作用する軸方向の応力を、軸方向以外の方向に分散できるものであれば、少なくとも一部が傾斜方向に配向させた繊維層を形成するものであればよく、例えば強化繊維3d(図4の(C)参照)を軸長方向に延設した4軸織物状に形成してもよい。この場合の軸長方向繊維又は周方向繊維は、傾斜方向繊維31a,31bの交点を通るように配置するが、これらの強化繊維31a,31c同士の交点から周方向又は軸長方向にずれた位置に配置することもできる。   Further, the multi-directional fiber layer is not only formed of a triaxial woven fabric composed of the reinforcing fibers 31a to 31c, but can disperse the axial stress acting on the shaft 12 in a direction other than the axial direction as will be described later. If it is, what is necessary is just to form the fiber layer in which at least a part is oriented in the inclination direction, for example, a four-axis woven fabric in which reinforcing fibers 3d (see FIG. 4C) are extended in the axial length direction. You may form in. In this case, the axial length direction fibers or the circumferential direction fibers are arranged so as to pass through the intersections of the inclined direction fibers 31a and 31b, but are shifted from the intersection points of these reinforcing fibers 31a and 31c in the circumferential direction or the axial length direction. It can also be arranged.

この多方向繊維層上に補助層を形成するスクリム34は、厚さが0.02〜0.05mm程度の例えばガラス繊維をクロス状に配向したガラススクリムあるいは織布34を、多方向繊維層の上に1回巻回することにより、形成してあり、多方向プリプレグ32の強化繊維の毛羽立ちを防止する。   The scrim 34 for forming the auxiliary layer on the multidirectional fiber layer has a thickness of about 0.02 to 0.05 mm, for example, a glass scrim or woven fabric 34 in which glass fibers are oriented in a cross shape. It is formed by winding it once, and prevents the reinforcing fibers of the multi-directional prepreg 32 from fuzzing.

各繊維強化プリプレグを芯金8に巻回する場合は、1枚づつ個別に巻回してもよく、あるいは各プリプレグ同士を任意にあらかじめ貼り付けておき、これを巻回してもよい。例えば、内側本体層24を形成する傾斜方向プリプレグ24a,24bは、上述のように互いに重ねた状態でマンドレル8上に巻回することにより、第1傾斜繊維層と第2強化繊維層とを交互に隣接配置して強化繊維23を交差させることができる。また、傾斜方向プリプレグ24a,24bを一枚づつ順に巻回する場合には、第1傾斜繊維層と第2傾斜繊維層とを径方向に重ねた状態に形成することができる。   When each fiber reinforced prepreg is wound around the cored bar 8, it may be wound individually one by one, or each prepreg may be attached in advance and wound. For example, the inclined prepregs 24a and 24b forming the inner body layer 24 are wound on the mandrel 8 in a state of being overlapped with each other as described above, whereby the first inclined fiber layers and the second reinforcing fiber layers are alternately arranged. The reinforcing fibers 23 can be crossed by being arranged adjacent to each other. Moreover, when winding the inclination direction prepreg 24a, 24b one by one in order, it can form in the state which accumulated the 1st inclination fiber layer and the 2nd inclination fiber layer in the radial direction.

いずれの場合も、先部先端の矢尻14および元部後端の矢筈16を取付ける等の必要部位を除き、シャフト12の軸方向に沿って先部、中間部および元部に均一に各繊維強化プリプレグを積層し、肉厚tをほぼ一定とすることが好ましい。また、重心位置や外径等の射手に与える感覚および飛翔姿勢に影響を及ぼす事項は、個別に設定することも可能であるが、通常の矢竹製の矢と同様に形成することで、射手に違和感を与えるのを防止することができる。   In any case, except for the necessary parts such as attaching the arrowhead 14 at the front end of the front part and the arrowhead 16 at the rear end of the base part, the fibers are uniformly reinforced at the front part, the intermediate part and the base part along the axial direction of the shaft 12. It is preferable to laminate prepregs and make the wall thickness t substantially constant. In addition, items that affect the shooter's sensation and flight posture, such as the position of the center of gravity and outer diameter, can be set individually. It is possible to prevent the user from feeling uncomfortable.

このように、マンドレル8に繊維強化プリプレグを巻回し、更に、表層30のスクリム34を巻回した後、緊締テープで締付け、加熱工程、冷却工程、脱芯、緊締テープの除去、研磨等の工程を経て形成したシャフト12に、矢尻14、矢筈16および矢羽根18等の必要部品を取付けることにより、図1に示すような矢10が形成される。   In this way, the fiber reinforced prepreg is wound around the mandrel 8, and the scrim 34 of the surface layer 30 is wound, and then tightened with a tightening tape, a heating step, a cooling step, a decentering, removal of the tightening tape, polishing, and the like. 1 is formed by attaching necessary parts such as arrowheads 14, arrowheads 16, and arrow blades 18 to the shaft 12 formed through the above process.

図4は、弓弦から放たれる瞬間の矢10の撓り状態を模式的に示す。   FIG. 4 schematically shows the bent state of the arrow 10 at the moment when it is released from the bowstring.

図4の(A)に示すように、矢10が弓弦を放れた瞬間は、矢筈16を介して、この弦から前方に向けて急激に大きな押圧力を受けるため、シャフト12が大きく湾曲する撓りを生ずる。このシャフト12の撓りは、図4の(B)に示すように、その反発による反対方向への撓りを生じさせ、更に、矢羽根18による回転が作用する。矢10は、シャフト12の弾性により、この撓り現象による振動を以下のように迅速に収束させながら、最終的には直線状となって、的に向かう。   As shown in FIG. 4A, when the arrow 10 is released from the bowstring, the shaft 12 is subjected to a large pressing force from the string toward the front via the arrowhead 16, so that the shaft 12 bends greatly. Produce. As shown in FIG. 4B, the bending of the shaft 12 causes bending in the opposite direction due to the repulsion, and the rotation by the arrow blade 18 acts. The arrow 10 is finally linearly directed while rapidly converging the vibration due to the bending phenomenon as follows by the elasticity of the shaft 12.

図4の(C)は、シャフト12が撓って湾曲したときの応力状態を示す。このように、曲げが作用したときと同様にシャフト12に作用する応力は、内側本体層24および外側本体層26中に配置された強化繊維23,25により互いに交差する傾斜方向および軸長方向に沿って分散され、更に、表皮層30(図2および図3)の多方向繊維層を形成するそれぞれの強化繊維31a〜31cにも分散される。   FIG. 4C shows a stress state when the shaft 12 is bent and curved. As described above, the stress acting on the shaft 12 in the same manner as when bending is applied is in the inclined direction and the axial length direction intersecting each other by the reinforcing fibers 23 and 25 arranged in the inner body layer 24 and the outer body layer 26. And further dispersed in the respective reinforcing fibers 31a to 31c forming the multidirectional fiber layer of the skin layer 30 (FIGS. 2 and 3).

これにより、シャフト12の内部応力を傾斜方向繊維で応力分散できると共に、粘りのあるシャフト12により、矢10が弓から放れるときの撓りおよびその撓りによる振動が、飛翔中に迅速に減衰されて姿勢が安定し、的に対して正確に射ることができる。   As a result, the internal stress of the shaft 12 can be distributed by the fibers in the inclined direction, and the sticky shaft 12 quickly attenuates the bending when the arrow 10 is released from the bow and the vibration caused by the bending during the flight. The posture is stable and it can shoot accurately to the target.

表皮層30を形成する多方向プリプレグ32の強化繊維が3軸織物を形成する場合にはシャフト12の撓りによる応力は、本体層28よりも径方向外方で、傾斜方向の強化繊維31a,31bおよび周方向の強化繊維31cに沿って均等に分散され、更に、4軸織物を形成する場合には、図4の(C)に示すように、更に軸方向の強化繊維31dにも分散される。   When the reinforcing fibers of the multi-directional prepreg 32 forming the skin layer 30 form a triaxial woven fabric, the stress due to the bending of the shaft 12 is more radially outward than the main body layer 28, and the reinforcing fibers 31a in the inclined direction, 31b and the reinforcing fibers 31c in the circumferential direction, and when forming a 4-axis woven fabric, as shown in FIG. 4C, the fibers are further dispersed in the reinforcing fibers 31d in the axial direction. The

この表皮層30内では、同一の多方向繊維層あるいは同一のレベルにある円筒状面内で3軸方向に延びる強化繊維31a〜31cが、シャフト12の撓りによる曲げ応力を強化繊維31a,31bの互いに交差する傾斜方向に沿って均等に分散することができ、更に、強化繊維31cに沿う周方向にも応力を分散することが可能であるため、本体層28に作用する軸方向の応力成分を小さくすることができ、これにより、矢が放れるときの撓りおよびその撓りによる振動が、飛翔中に迅速に減衰されて姿勢が安定し、的に対して正確に射ることができる。   In the skin layer 30, the reinforcing fibers 31a to 31c extending in the triaxial direction within the same multi-directional fiber layer or the cylindrical surface at the same level are used to reinforce the bending stress due to the bending of the shaft 12 with the reinforcing fibers 31a and 31b. Since the stress can be dispersed in the circumferential direction along the reinforcing fiber 31c, the stress component in the axial direction acting on the main body layer 28 can be distributed evenly along the inclined directions intersecting each other. Thus, the bending when the arrow is released and the vibration caused by the bending are quickly attenuated during the flight, the posture is stabilized, and the target can be accurately shot.

特に、多方向繊維層を形成する強化繊維31a〜31dの弾性率が本体層28の強化繊維25の弾性率よりも小さいため、反発力が小さく、振動が減衰される。これにより、軸長方向に作用する応力が徐々に小さくなり、したがって、撓りあるいは湾曲の大きさも小さくなる。   In particular, since the elastic modulus of the reinforcing fibers 31a to 31d forming the multidirectional fiber layer is smaller than the elastic modulus of the reinforcing fiber 25 of the main body layer 28, the repulsive force is small and the vibration is attenuated. As a result, the stress acting in the axial length direction is gradually reduced, and hence the amount of bending or bending is also reduced.

この表皮層30の多方向繊維層を形成する強化繊維31a〜31c(4軸織物状に形成される場合は軸長方向の強化繊維31dを含む)は、上述のように、本体層28の軸長方向繊維層を形成する強化繊維25の弾性率よりも小さいため、この表皮層30内で応力が吸収される。この結果、反対側に湾曲させようとする反発力が小さくなり、反対側の撓りあるいは湾曲が小さくなり、振動が迅速に減衰し、迅速に直線状の形状に復帰することができる。   As described above, the reinforcing fibers 31a to 31c (including the reinforcing fibers 31d in the axial length direction when formed in a four-axis woven shape) form the multi-directional fiber layer of the skin layer 30 as the axis of the main body layer 28. Since the elastic modulus is smaller than the elastic modulus of the reinforcing fiber 25 forming the long direction fiber layer, the stress is absorbed in the skin layer 30. As a result, the repulsive force to bend to the opposite side is reduced, the bending or bending of the opposite side is reduced, the vibration is quickly attenuated, and the linear shape can be quickly restored.

更に、表皮層30の多方向繊維層を形成する周方向繊維30cが、傾斜方向繊維31a,31bの60度の角度で交差する交点から軸長方向に離隔した位置で、これらの傾斜方向繊維31a,31bと交わることにより3軸織物で形成される場合は、これらの強化繊維31a〜31cがシャフト12の曲げ応力を強化繊維に沿う3つの方向に効率的に分散し、ねじり剛性および曲げ剛性を向上できると共に、粘りのあるシャフトにより、矢が放れるときの撓りおよびその撓りによる振動が、飛翔中に迅速に減衰される。また、表皮層30の強化繊維31a〜31cが形成する3軸織物は、互いに2つの傾斜方向の強化繊維31a,31b同士の交差位置と異なる位置で交差して、三角形形状を形成することにより、3方向の強化繊維が1箇所で交差することによる同一層内での応力集中を防止し、軸方向の応力を周方向を含む3つの方向に効率よく分散する。これにより、飛翔姿勢を安定させ、的に対して正確に射ることができる。   Further, the circumferential fibers 30c forming the multidirectional fiber layer of the skin layer 30 are separated in the axial direction from the intersection where the inclined fibers 31a and 31b intersect at an angle of 60 degrees. , 31b, the reinforcing fibers 31a to 31c efficiently disperse the bending stress of the shaft 12 in three directions along the reinforcing fibers, thereby providing torsional rigidity and bending rigidity. In addition to being able to improve, the sticky shaft quickly dampens the deflection when the arrow is released and the vibration caused by the deflection during flight. Further, the triaxial fabric formed by the reinforcing fibers 31a to 31c of the skin layer 30 intersects with each other at a position different from the intersecting position of the reinforcing fibers 31a and 31b in the two inclined directions, thereby forming a triangular shape. Stress concentration in the same layer due to crossing of the reinforcing fibers in three directions at one place is prevented, and axial stress is efficiently dispersed in three directions including the circumferential direction. As a result, the flying posture can be stabilized and the target can be accurately shot.

この多方向繊維層が強化繊維31a〜31dにより4軸織物として形成される場合も同に、同一の層内で応力を効率よく分散させることができる。   Similarly, when this multidirectional fiber layer is formed as a four-axis woven fabric by the reinforcing fibers 31a to 31d, the stress can be efficiently dispersed in the same layer.

上述の実施形態では、表皮層30の多方向繊維層を形成する強化繊維31a〜31dの弾性率を本体層28の強化繊維23,25より小さくすることにより、この多方向繊維層で応力を分散して振動の減衰を行うものであるが、これらの強化繊維31a〜31dの比重を本体層28の強化繊維25の比重よりも小さく形成することにより、表皮層30の強化繊維31a,31bの密度を小さくして振動減衰性を高めてもよい。このような比重が小さく(密度が小さく)、振動減衰性に優れた強化繊維として、アラミド繊維の他にもポリエステル樹脂等の有機繊維を用いることができる。   In the above-described embodiment, the elastic modulus of the reinforcing fibers 31a to 31d forming the multidirectional fiber layer of the skin layer 30 is made smaller than that of the reinforcing fibers 23 and 25 of the main body layer 28, whereby stress is dispersed in the multidirectional fiber layer. However, the density of the reinforcing fibers 31a and 31b of the skin layer 30 is reduced by forming the specific gravity of these reinforcing fibers 31a to 31d smaller than the specific gravity of the reinforcing fibers 25 of the main body layer 28. The vibration damping property may be improved by reducing the value of. In addition to aramid fibers, organic fibers such as polyester resins can be used as reinforcing fibers having such a small specific gravity (small density) and excellent vibration damping properties.

この場合には、この表皮層30中の強化繊維31a〜31dがシャフト12に作用する曲げ応力をその強化繊維31a〜31dの方向に沿って分散すると共に、その強化繊維31a〜31dの小さな比重および振動減衰性により、飛翔中に、シャフト12の撓りあるいは振動を効率よく減衰して姿勢を安定させることができる。   In this case, the bending stress acting on the shaft 12 by the reinforcing fibers 31a to 31d in the skin layer 30 is dispersed along the direction of the reinforcing fibers 31a to 31d, and the small specific gravity of the reinforcing fibers 31a to 31d and Due to the vibration damping property, it is possible to stabilize the posture by efficiently attenuating the bending or vibration of the shaft 12 during the flight.

図5は、変形例によるシャフト12の軸芯12aに沿う断面図を示す。   FIG. 5 shows a cross-sectional view along the axis 12a of the shaft 12 according to a modification.

この変形例は、シャフト12の本体層28の重量、比重の配分を調整することで振動を減衰するものである。   In this modification, the vibration is attenuated by adjusting the distribution of the weight and specific gravity of the main body layer 28 of the shaft 12.

このシャフト12は、本体層28の肉厚方向中心位置を通る中央円筒面(具体的には、肉厚の中間位置)hを境として、径方向外側に配置される外側部28bの比重が径方向内側の内側部28aよりも小さく形成されている。この本体層28の外側部28bと内側部28aとは、それぞれの肉厚が等しくなる中央円筒面hで区画したもので、その繊維層は、内側部28aとして上述の内側本体層24と同様な積層構造とし、外側部28bを外側本体層26と同様な積層構造に形成することができる。また、この本体操28の上に上述の表面層30を設けてもよい。   The shaft 12 has a specific gravity of an outer portion 28b arranged radially outside, with a central cylindrical surface (specifically, an intermediate position in the thickness) h passing through the center position in the thickness direction of the main body layer 28 as a boundary. It is formed smaller than the inner part 28a on the inner side in the direction. The outer part 28b and the inner part 28a of the main body layer 28 are defined by a central cylindrical surface h having the same thickness, and the fiber layer is the same as the inner main body layer 24 described above as the inner part 28a. The outer portion 28b can be formed in a layered structure similar to that of the outer body layer 26. Further, the surface layer 30 may be provided on the main body 28.

この変形例によるシャフト12は、軸芯12a側に位置する内側部28aを外側部28bに対して相対的に比重の大きな材料で形成することにより、シャフト12の本体部を形成する本体層28の比重を軸芯12aよりに集中させることができ、軸方向の押圧力だけでなく、偏向した押圧力や回転が加わる複合的な力の作用を受けて、シャフト12が撓り、振動あるいは回転の複合的な挙動をして飛翔しても、これらの撓りや振動を効果的に減衰して姿勢を安定させ、的に対して正確に射ることができる。   In the shaft 12 according to this modification, the inner portion 28a located on the axial core 12a side is formed of a material having a relatively large specific gravity with respect to the outer portion 28b, whereby the main body layer 28 forming the main body portion of the shaft 12 is formed. The specific gravity can be concentrated on the shaft core 12a, and the shaft 12 bends, vibrates or rotates due to the action of not only the axial pressing force but also the deflected pressing force and rotation. Even when flying in a complex behavior, it is possible to effectively attenuate these flexures and vibrations to stabilize the posture and to shoot accurately with respect to the target.

この本体層28に表皮層30を形成した場合には、上述の実施形態と同様に、多方向プリプレグ32が形成する多方向繊維層が、シャフト12に粘りを与え、振動を吸収する作用をなす。この振動吸収作用により、シャフト12が側方に撓んだときに、この撓みによる振動を迅速に吸収し、素早く直線状形状に復帰させ、直線状の飛翔姿勢を確保するものである。   When the skin layer 30 is formed on the main body layer 28, the multi-directional fiber layer formed by the multi-directional prepreg 32 acts to stick the shaft 12 and absorb vibration, as in the above-described embodiment. . By this vibration absorbing action, when the shaft 12 is bent to the side, the vibration due to the bending is quickly absorbed and quickly returned to the linear shape to ensure a linear flight posture.

上述の実施形態および変形例では、シャフト12の径方向における弾性率、比重等を調整することにより、振動を減衰するものであるが、更に、矢10の飛翔姿勢を安定させるために、シャフト12の軸方向に沿う比重の配分を調整することも可能である。   In the above-described embodiment and modification, the vibration is attenuated by adjusting the elastic modulus, specific gravity, and the like in the radial direction of the shaft 12. In addition, in order to stabilize the flying posture of the arrow 10, the shaft 12 It is also possible to adjust the distribution of specific gravity along the axial direction.

例えば、シャフト12の中間部および元部を先部に対して軽量化する場合には、中間部に弾性率の大きい繊維を相対的に多く配分し、あるいは、比重の小さい材料を相対的に多く配分することで、この中間部を軽量化することができ、この中間部の飛翔中の撓りやこの撓りの振動を吸収することができる。   For example, when the weight of the intermediate portion and the base portion of the shaft 12 is reduced with respect to the tip portion, a relatively large amount of fibers having a large elastic modulus are distributed in the intermediate portion, or a relatively small amount of material having a low specific gravity is relatively distributed. By distributing the weight, the intermediate portion can be reduced in weight, and the bending of the intermediate portion during flight and the vibration of the bending can be absorbed.

この場合にも、上述のような表皮層30を形成してもよく、上述の実施形態と同様に、多方向プリプレグ32が形成する多方向繊維層が、シャフト12に粘りを与え、振動を吸収する作用をなし、この振動吸収作用により、シャフト12が側方に撓んだときに、この撓みによる振動を迅速に吸収し、素早く直線状形状に復帰させ、直線状の飛翔姿勢を確保することができる。   Also in this case, the skin layer 30 as described above may be formed, and the multi-directional fiber layer formed by the multi-directional prepreg 32 gives viscosity to the shaft 12 and absorbs vibration, as in the above-described embodiment. When the shaft 12 is bent to the side by this vibration absorbing action, the vibration caused by this bending is quickly absorbed and quickly returned to the linear shape to ensure a straight flight posture. Can do.

また、多方向プリプレグ32の強化繊維31を、エラストマー樹脂繊維で形成する場合には、表皮層30を振動吸収層として形成することができる。   Further, when the reinforcing fibers 31 of the multidirectional prepreg 32 are formed of elastomer resin fibers, the skin layer 30 can be formed as a vibration absorbing layer.

なお、表皮層30の多方向繊維層を覆うスクリム34は、多方向プリプレグ32の強化繊維の毛羽立ちを防止するものであり、上述のガラススクリムのようなクロス状の部材のほか、一方向引き揃えシートあるいは樹脂フィルムを用いてもよく、毛羽立ちを生じない強化繊維を用いた場合や多方向プリプレグ32のマトリックス樹脂の含浸量を調整する他、製法条件等によって省略することも可能である。   The scrim 34 covering the multidirectional fiber layer of the skin layer 30 prevents fluffing of the reinforcing fibers of the multidirectional prepreg 32. In addition to the cloth-like member such as the glass scrim described above, the scrim 34 is aligned in one direction. A sheet or a resin film may be used, and may be omitted depending on the manufacturing conditions, in addition to the case where reinforcing fibers that do not cause fluff are used, or the amount of matrix resin impregnated in the multidirectional prepreg 32 is adjusted.

本発明の好ましい実施形態による矢の全体図。1 is an overall view of an arrow according to a preferred embodiment of the present invention. 図1の矢の製造に用いる繊維強化プリプレグの配置図。The layout of the fiber reinforced prepreg used for manufacture of the arrow of FIG. 図1の矢のシャフトの断面図。Sectional drawing of the shaft of the arrow of FIG. 図1の矢の弓を放れた瞬間の飛翔姿勢を示し、(A)は撓りを生じた状態の説明図、(B)は反発により逆方向に撓った状態の説明図、(C)は表皮層による応力の分散状態を示す説明図。FIG. 1 shows a flying posture at the moment when the bow of the arrow in FIG. 1 is released, (A) is an explanatory diagram of a state where bending occurs, (B) is an explanatory diagram of a state where bending occurs in the reverse direction due to repulsion, (C) These are explanatory drawings which show the dispersion state of the stress by a skin layer. 変形例によるシャフトの断面図。Sectional drawing of the shaft by a modification.

符号の説明Explanation of symbols

10…矢、12…シャフト、23,25,31…強化繊維、24…内側本体層、24a,24b…傾斜方向プリプレグ、26…外側本体層、26a,26b…軸長方向プリプレグ、30…表皮層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Arrow, 12 ... Shaft, 23, 25, 31 ... Reinforcing fiber, 24 ... Inner body layer, 24a, 24b ... Inclined direction prepreg, 26 ... Outer body layer, 26a, 26b ... Axial length direction prepreg, 30 ... Skin layer .

Claims (5)

繊維強化プリプレグを巻回して管状構造に形成したシャフトを具備し、このシャフトは、強化繊維を軸長方向に対して傾斜方向に配向させた第1傾斜繊維層とこの第1傾斜繊維層に対して交差する方向に配向させた第2傾斜繊維層とを有する内側本体層と、この内側本体層上で、強化繊維を軸長方向に配向させた軸長方向繊維層を有する外側本体層と、この外側本体層上で、強化繊維の少なくとも一部を軸長方向に対して傾斜方向に配向させた繊維層を有する表皮層とを備えることを特徴とする矢。   A shaft formed by winding a fiber reinforced prepreg into a tubular structure is provided, and the shaft has a first inclined fiber layer in which reinforcing fibers are oriented in an inclination direction with respect to the axial length direction, and the first inclined fiber layer. An inner body layer having a second inclined fiber layer oriented in a crossing direction, and an outer body layer having an axial length fiber layer in which reinforcing fibers are oriented in the axial length direction on the inner body layer, An arrow comprising: a skin layer having a fiber layer in which at least a part of the reinforcing fibers is oriented in an inclined direction with respect to the axial length direction on the outer body layer. 繊維強化プリプレグを巻回して本体層を形成したシャフトを具備し、このシャフトは、本体層の少なくとも一部に、強化繊維を軸長方向に配向させた軸長方向繊維層を有し、この本体層の上に、強化繊維を軸長方向に対して傾斜しかつ互いに交差する少なくとも2つの方向に配向させた繊維強化プリプレグを巻回して形成した表皮層を有し、この表皮層を形成する繊維強化プリプレグの強化繊維は、前記本体層の軸長方向繊維層を形成する強化繊維よりも比重が小さく、かつ、振動減衰性が高い有機繊維で形成されることを特徴とする矢。   A shaft having a main body layer formed by winding a fiber reinforced prepreg is provided, and this shaft has an axial length direction fiber layer in which reinforcing fibers are oriented in the axial length direction at least in part of the main body layer. On the layer, there is a skin layer formed by winding a fiber reinforced prepreg in which reinforcing fibers are oriented in at least two directions that are inclined with respect to the axial length direction and intersect each other, and the fibers forming this skin layer The arrow is characterized in that the reinforcing fiber of the reinforcing prepreg is formed of an organic fiber having a specific gravity smaller than that of the reinforcing fiber forming the axial length direction fiber layer of the main body layer and having a high vibration damping property. 前記表皮層は、強化繊維が3軸又は4軸織物からなる織布を形成する繊維強化プリプレグで形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の矢。   The arrow according to claim 1 or 2, wherein the skin layer is formed of a fiber reinforced prepreg in which a reinforcing fiber forms a woven fabric made of a triaxial or tetraaxial woven fabric. 繊維強化プリプレグを巻回して本体層を形成したシャフトを具備し、このシャフトは、本体層の肉厚方向中心位置を通る中央円筒面を境として、径方向外側の比重が径方向内側よりも小さく形成されていることを特徴とする矢。   A shaft having a main body layer formed by winding a fiber reinforced prepreg is provided, and this shaft has a specific gravity on the outer side in the radial direction smaller than that on the inner side in the radial direction with a central cylindrical surface passing through the center position in the thickness direction of the main body layer as a boundary. An arrow characterized by being formed. 繊維強化プリプレグを巻回して形成した本体層と、この本体層の外側に繊維強化プリプレグを巻回して形成した表皮層とを有するシャフトを具備し、前記本体層は、強化繊維を軸長方向に配向させた軸長方向繊維層を有し、前記表皮層を形成する繊維強化プリプレグは、軸長方向に対して互いに逆方向に30度の傾斜方向に配向されて互いに交差する傾斜方向繊維と、これらの傾斜方向繊維の交点から軸長方向に離隔した位置で、これらの傾斜方向繊維と交わる周方向繊維とを有する3軸織物を形成することを特徴とする矢。   A shaft having a main body layer formed by winding a fiber reinforced prepreg and a skin layer formed by winding a fiber reinforced prepreg on the outer side of the main body layer, the main body layer having reinforcing fibers in the axial length direction. The fiber reinforced prepreg having an axial length direction fiber layer that is oriented and forming the skin layer is oriented in an inclination direction of 30 degrees in directions opposite to each other with respect to the axial length direction, and inclined direction fibers intersecting each other; An arrow characterized by forming a triaxial fabric having circumferential fibers intersecting with these inclined fibers at positions separated from the intersections of these inclined fibers in the axial length direction.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5249699A (en) * 1975-10-17 1977-04-20 Toray Ind Inc Shaft material for an arorw
JPS55162798A (en) * 1979-06-05 1980-12-18 Ajinomoto Co Inc Purine arabinoside derivative
JPS5719796A (en) * 1980-07-11 1982-02-02 Kawai Musical Instr Mfg Co String ensenbke sound generator for electric guitar
JPH03155880A (en) * 1989-11-15 1991-07-03 Sakai Konpojitsuto Kk Shaft made of fiber-reinforced resin
JP2007198707A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Mizuno Technics Kk Shaft for japanese archery arrow

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5249699A (en) * 1975-10-17 1977-04-20 Toray Ind Inc Shaft material for an arorw
JPS55162798A (en) * 1979-06-05 1980-12-18 Ajinomoto Co Inc Purine arabinoside derivative
JPS5719796A (en) * 1980-07-11 1982-02-02 Kawai Musical Instr Mfg Co String ensenbke sound generator for electric guitar
JPH03155880A (en) * 1989-11-15 1991-07-03 Sakai Konpojitsuto Kk Shaft made of fiber-reinforced resin
JP2007198707A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Mizuno Technics Kk Shaft for japanese archery arrow

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