JP2010252813A - Tapered tubular article and prepreg - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運動時の空気抵抗を減少させるテーパー状管状体及び係る管状体を形成する炭素繊維等に樹脂を含浸したプリプレグに関する。 The present invention relates to a tapered tubular body that reduces air resistance during movement, and a prepreg in which a carbon fiber or the like forming the tubular body is impregnated with a resin.
釣り竿、ゴルフシャフト、自転車のフレーム等の炭素繊維等強化繊維に樹脂を含浸させたプリプレグによって形成され、かつ回転運動等高速で機能するテーパー状管状体は、運動時の空気抵抗を減少させるため次のような構成を採られていたものがあった。
（イ）
断面形状を長軸と短軸を持つ断面長円形状にしていた（特許文献１）もの、また、流線形形状をしたもの（特許文献２）があった。
（ロ）
凹凸部を有する、ゴルフクラブシャフト、釣り竿、ラケット等のスポーツ道具用シャフトであって、表面に長さ方向に沿っていわゆるディンプル若しくは溝状の凹部を備えたものもあった。（特許文献３）
Tapered tubular bodies that are formed by prepregs in which carbon fibers such as fishing rods, golf shafts, bicycle frames, etc. are impregnated with resin, and that function at high speeds such as rotational motion, are used to reduce air resistance during motion. There was something that had a configuration like this.
(I)
Some of the cross-sectional shapes have an elliptical cross-section with a major axis and a minor axis (Patent Document 1), and others have a streamlined shape (Patent Document 2).
(B)
Some golf equipment shafts, such as golf club shafts, fishing rods, rackets, etc., having uneven portions, have so-called dimples or groove-like recesses on the surface along the length direction. (Patent Document 3)
（イ）
断面を長円形状、 流線形状をした釣り竿は、なるほどキャスティング等した場合には空気抵抗は少ないものの、釣り竿にかかる負荷は1方向のみでなく、多方向にかかるため、ねじり力等に対して、バランスが悪く、不安定な場合があった。
（ロ）
スポーツ道具用シャフトであって、表面に長さ方向に沿ってディンプル若しくは複数本の溝状の凹部を備えたものあるが、溝状の凹がもうけられてはいるものの、軸方向に一定幅にかつ一様に設けられており、外形表面がテーパー状である点が全く考慮されていない。また、その溝状凹部は、一定の大きさ及び深さでなければその効果は発揮しえない。
ゴルフクラブシャフトは大きく変化するテーパーを有しておりその外径に応じたものでなければならず、また、釣り竿は肉薄であり、運動時に、先端側ほど大きく曲がる構成であることが考慮されたものである必要がある。
(I)
A fishing rod with an oval cross-section and streamline shape has less air resistance when casted, but the load on the fishing rod is not limited to one direction but is applied in multiple directions. In some cases, the balance was poor and unstable.
(B)
There is a shaft for sports equipment with a dimple or a plurality of groove-shaped recesses along its length on the surface, but it has a groove-like recess but has a constant width in the axial direction. And it is provided uniformly and the point that the external surface is a taper shape is not considered at all. In addition, the groove-like concave portion cannot exert its effect unless it has a certain size and depth.
The golf club shaft has a taper that varies greatly and must be in accordance with its outer diameter, and the fishing rod is thin, and it is considered that it is configured to bend more toward the tip side during exercise. It needs to be a thing.
本発明の目的は 釣り竿、ゴルフクラブシャフト等の炭素繊維等強化繊維に樹脂を含浸させたプリプレグを硬化することによって形成され、回転並進運動等するテーパー状管状体について、特に先端に至るほど高速で、かつ大きく曲がることを考慮して、先端ほど空気抵抗を少なくして、軽く振りぬける釣り竿及びゴルフシャフト用等テーパー状管状体及びかかるテーパー状管状体を用いた釣り竿、ゴルフクラブ等を提供する点にある。 It is an object of the present invention to form a tapered tubular body formed by curing a prepreg in which a reinforcing fiber such as a fishing rod or a golf club shaft is impregnated with a resin such as a carbon fiber, and has a rotational translation motion. In consideration of the fact that it bends greatly, it is possible to provide a fishing rod that can be swung lightly with less air resistance at the tip, a tapered tubular body for golf shafts, a fishing rod using such a tapered tubular body, a golf club, etc. It is in.
更に、かかるテーパー状管状体を製作するにあたっての、炭素繊維等高強度繊維に樹脂を含浸したシート状のプリプレグを提供し、さらにその製造法を提供するものである。 Furthermore, the present invention provides a sheet-like prepreg obtained by impregnating a high-strength fiber such as carbon fiber with a resin when manufacturing such a tapered tubular body, and further provides a method for producing the sheet-like prepreg.
〔構成〕
請求項１に係る発明の特徴構成は、 炭素繊維等強化繊維に樹脂を含浸させたプリプレグを硬化することよって形成されたテーパー状管状体において、前記テーパー状管状体の外径Ｄに対して、軸直角方向断面視で、その幅Ｃ＝０．０５Ｄ〜０．１Ｄで、その最大深さがＫ＝０．０３ｍｍ〜０．５ｍｍである先端長手方向に延びる凹部が間隔をおいて複数構成されていることを特徴とするテーパー管状体であり、その作用効果は次の通りである。
〔Constitution〕
The characteristic configuration of the invention according to claim 1 is a tapered tubular body formed by curing a prepreg in which a reinforced fiber such as carbon fiber is impregnated with a resin, with respect to the outer diameter D of the tapered tubular body, A plurality of recesses extending in the longitudinal direction of the tip having a width C = 0.05D to 0.1D and a maximum depth K = 0.03 mm to 0.5 mm in a cross-sectional view perpendicular to the axis are formed at intervals. The tapered tubular body is characterized by the following effects.
凹部が、外径Ｄに対して上記０．０５Ｄから０．１Ｄの幅で、間隔を置いて複数形成されているので、表層周面において、テーパー管状体の表面に比較的低速において（２０ｍ／ｓｅｃ程度）乱流境界層が構成され、カルマン渦等が発生しにくい。更に高速で回転運動等した場合にはレイノルズ数の比較的小さい範囲で、円滑表面のテーパー管状体に比較して、大きく空気抵抗が減少する。 Since a plurality of recesses are formed with a width of 0.05D to 0.1D with respect to the outer diameter D and spaced apart from each other, the surface of the taper tubular body is relatively slow (20 m / mm) on the surface of the surface layer. (about sec)) A turbulent boundary layer is formed, and Karman vortices are hardly generated. Further, when the rotary motion is performed at a high speed, the air resistance is greatly reduced in a range where the Reynolds number is relatively small as compared with a tapered tubular body having a smooth surface.
全周に一定間隔を置いて設けられている場合には、円周方向どのような方向で運動した場合であっても、カルマン渦等が発生しにくく、高速運動の場合には、レイノルズ数の比較的小さい範囲で、大きく空気抵抗が減少する。 If it is provided at regular intervals around the entire circumference, Karman vortices and the like are unlikely to occur in any direction in the circumferential direction, and in the case of high-speed movement, the Reynolds number The air resistance is greatly reduced in a relatively small range.
その最大深さが０．０２ｍｍから０．５ｍｍ以下としたのは、０．５ｍｍ以上深さの場合には、炭素繊維等強化繊維に樹脂を含浸させたプリプレグによって形成されたテーパー状管状体は通常軽量化を目的として、薄肉であるので、テーパー状管状体の基本的な機能を損なってしまうからである。
具体的には、釣り竿、ゴルフシャフトに使用した場合、釣り竿においても、ゴルフシャフトにおいても、機能上問題（釣り竿については、強度、ゴルフシャフトについては、ねじれ剛性等）が生じるからであり、
また、０．０２ｍｍ以下の深さでは、円滑表面のテーパー管状体との差異は発生しにくく、比較的低速時であっても異音を発生し、空気抵抗の低減は期待できないからである。
具体的には、釣り竿に使用した場合であれば、キャスティング時等、ゴルフクラブシャフトであればスイング時において、低速時においての空気の抵抗の低減はあまり期待できず、異音を発生してしまいやすいからである。
The maximum depth of 0.02 mm to 0.5 mm or less is that when the depth is 0.5 mm or more, the tapered tubular body formed by a prepreg in which a reinforcing fiber such as carbon fiber is impregnated with a resin is This is because the basic function of the tapered tubular body is impaired because it is usually thin for the purpose of weight reduction.
Specifically, when used for fishing rods and golf shafts, both the fishing rod and the golf shaft have functional problems (for fishing rods, strength, torsional rigidity, etc. for golf shafts).
Further, at a depth of 0.02 mm or less, a difference from a tapered tubular body having a smooth surface is unlikely to occur, noise is generated even at a relatively low speed, and a reduction in air resistance cannot be expected.
Specifically, when used for fishing rods, when golf club shafts are used for golf club shafts, it is difficult to expect a reduction in air resistance at low speeds during swings, and noise is generated. It is easy.
請求項２の発明は、複数の凹部を有する請求項１のテーパー状管状体を備えた釣り竿、ゴルフクラブ及び自転車用フレームである。
The invention of
釣り竿は、特にキャスティング等の場合、その先部は２０ｍ／ｓｅｃから４５ｍ／ｓｅｃの周速で回転するものであり、先部分では空気の抵抗を大きく受ける。また、５ｍ以上１０ｍもの長尺の釣り竿となると、釣り竿を保持するだけで、風の抵抗を大きく受ける。そのため従来では、断面形状を断面長円形状等して、空気の抵抗を少なくする釣り竿が紹介されていた（特許文献１、特許文献２）。しかし、断面長円形状等（図１）した場合には、風が一定方向のみ作用している場合は効果があるが、風の方向が変化した場合、かえってその対応に大きな労力を必要としてしまい、その負担は大きい。
本請求項２の発明は、先端長手方向に延びる複数の凹部が間隔をおいて設けられたテーパー状管状体を備えた、釣り竿等である。
かかるテーパー状管状体を使用した釣り竿の場合、高速で回転等してキャストする際空気の抵抗を大幅に軽減される。円形断面の管状体としているので、風の方向が急に変化しても、その方向変化に応じた効果を生じ、特別に風方向変化に対して異なった対応する必要はない。
その結果、釣り竿については、少ない力でキャストしやすく、キャスト時カルマン渦は発生しにくく従って異音も発生しにくく、違和感なく、風の方向が変化した場合でも、釣り竿をあえて、風の方向変化によって持ちかえる等の動作は不要となる。
Especially in the case of casting or the like, the fishing rod has a tip portion that rotates at a peripheral speed of 20 m / sec to 45 m / sec, and the tip portion receives a large amount of air resistance. Moreover, when it becomes a long fishing rod of 5 m or more and 10 m, the wind resistance is greatly received only by holding the fishing rod. For this reason, conventionally, fishing rods have been introduced in which the cross-sectional shape is an elliptical cross-sectional shape to reduce the air resistance (Patent Documents 1 and 2). However, in the case of an elliptical cross section (FIG. 1), it is effective if the wind is acting only in a certain direction, but if the direction of the wind changes, it will take a lot of effort to cope with it. The burden is great.
The invention of
In the case of a fishing rod using such a tapered tubular body, the resistance to air is greatly reduced when casting by rotating at a high speed. Since the tubular body has a circular cross section, even if the wind direction changes suddenly, an effect corresponding to the direction change is produced, and there is no need to specially respond to the wind direction change.
As a result, fishing rods are easy to cast with little force, and Karman vortices are less likely to occur during casting, so abnormal noise is unlikely to occur, and even if the direction of the wind changes without any sense of incongruity, the direction of the wind changes. The operation such as changing the position becomes unnecessary.
また、ゴルフクラブシャフトにおいて、従来の特許文献３の「複数本の溝状の凹部を備えた」管状体では、ゴルフクラブシャフトは大きなテーパーを有するテーパー状の管状体であることが考慮されておらず、ゴルフクラブシャフト元部と先部ではシャフトの外径は倍程度異なるものであるので、管状体表面の元部と先部に一律一様に溝状の凹部が設けられたものでは（図２）、ゴルフクラブ用シャフトとして適正な機能が期待できない。また先部が元部と同じように幅広のものであった場合には高速回転した場合の効果も疑問視される。かつ先部について、元部と同じような溝状凹部を設けた場合、当然打球の投打時のねじり強度等問題となる。
ゴルフクラブシャフトにおいても、凹部が、外径Ｄに対して上記０．０５Ｄから０．１Ｄの幅で、好ましくは全周にわたって一定間隔を置いて、形成されていなければ、表層周面において、比較的低速において（２０ｍ／ｓｅｃ程度）乱流境界層は構成されにくく、上記幅で間隔を置いて複数形成されてなければ、カルマン渦等が発生しやすく、異音も発生しやすい。また、平滑な円形表面に比べて、レイノルズ数が低い状態での空気抵抗係数すなわちスイング時の空気抵抗の低減はできず、最終打球時でのスイングスピードの向上は図れない。
Further, in the conventional golf club shaft “with a plurality of groove-shaped recesses” in Patent Document 3, it is considered that the golf club shaft is a tapered tubular body having a large taper. However, since the outer diameter of the shaft differs between the golf club shaft base part and the tip part by a factor of about two, the groove-like recesses are uniformly provided at the base part and the tip part of the surface of the tubular body (see FIG. 2) A proper function as a golf club shaft cannot be expected. Also, if the tip is wide like the base, the effect of high-speed rotation is questioned. In addition, when a groove-like concave portion similar to the base portion is provided for the tip portion, there are naturally problems such as torsional strength at the time of hitting a hit ball.
Also in the golf club shaft, if the concave portion is not formed with a width of 0.05D to 0.1D with respect to the outer diameter D, preferably at a constant interval over the entire circumference, comparison is made on the surface peripheral surface. At a low speed (about 20 m / sec), a turbulent boundary layer is difficult to be formed, and Karman vortices and the like are easily generated and abnormal noise is easily generated unless a plurality of turbulent boundary layers are formed with the above-mentioned width. In addition, the air resistance coefficient in a state where the Reynolds number is low, that is, the air resistance at the time of swing cannot be reduced as compared with the smooth circular surface, and the swing speed at the time of the final hit cannot be improved.
その最大凹部深さが０．０２ｍｍから０．５ｍｍ以下としたのは、０．５ｍｍ以上の深さの場ゴルフクラブシャフトにおいても、機能上問題（ゴルフシャフトについては、ねじれ剛性等）が生じるからであり、０．０２ｍｍ以下の深さでは、比較的低速時であっても異音を発生し、空気抵抗の低減は期待できないからである。 The reason why the maximum recess depth is set to 0.02 mm to 0.5 mm or less is that a functional problem (such as torsional rigidity for a golf shaft) occurs even in a golf club shaft having a depth of 0.5 mm or more. This is because, at a depth of 0.02 mm or less, abnormal noise is generated even at a relatively low speed, and a reduction in air resistance cannot be expected.
上記凹部を有する急テーパーゴルフクラブシャフトにおいて、その急テーパー及び外径に応じて周方向に、「先端長手方向に延びる凹部が間隔をおいて複数構成」させることによって、高速時での先部の空気抵抗を大きく減少させて、かつ投打時において、強力なねじり力等がかかっても、十分に対応できるテーパー状管状体が構成されるべく配慮したもので、更に現実的に投打する際の空気抵抗を大きく減らすことができるテーパー状管状体を有するゴルフクラブとなるのである。
その結果、ゴルフクラブシャフトについては、スイング時、カルマン渦は発生しにくく、従って異音も発生しにくく、ゴルフボール投打時の終速度が向上して、より少ない力での飛距離の向上が期待できる。
In the sharp taper golf club shaft having the recess, in the circumferential direction according to the steep taper and the outer diameter, "a plurality of recesses extending in the longitudinal direction of the tip are arranged at intervals", so that the tip at the high speed is It is designed to create a tapered tubular body that can sufficiently cope with the air resistance, even if a strong torsional force is applied at the time of throwing. This is a golf club having a tapered tubular body that can greatly reduce the resistance.
As a result, with respect to the golf club shaft, Karman vortices are less likely to occur during swinging, and therefore abnormal noise is less likely to occur, and the final speed at the time of throwing the golf ball is improved, and the flight distance can be improved with less force. it can.
上記テーパ状管状体を使用した自転車用フレームの場合には、以上釣り竿、ゴルフシャフトと同じく高速走行時での空気の抵抗が大きく減少する。持続走行が大きく向上する。更に管状体断面が楕円形状等でないので、横風を受けた場合でも、その影響を受けにくく、カーブを走行するような場合でも安定走行が可能となる。 In the case of the bicycle frame using the tapered tubular body, the air resistance at the time of high speed traveling is greatly reduced as in the case of the fishing rod and the golf shaft. Sustained driving is greatly improved. Furthermore, since the cross section of the tubular body is not elliptical or the like, even when subjected to a crosswind, it is not easily affected, and stable traveling is possible even when traveling on a curve.
請求項３に係る発明の特徴構成は、シート厚０．０１から０．０５ｍｍの薄手のプリプレグシートに複数のヤーンプリプレグ若しくはシート幅０．５ｍｍから２ｍｍの引き揃えスリットプリプレグを圧着した請求項１のテーパー管状体用プリプレグであり、その作用効果は次の通りである。 According to a third aspect of the present invention, a plurality of yarn prepregs or an alignment slit prepreg having a sheet width of 0.5 mm to 2 mm are pressure-bonded to a thin prepreg sheet having a sheet thickness of 0.01 to 0.05 mm. It is a prepreg for a tapered tubular body, and its operational effects are as follows.
請求項１の「凹部が間隔をおいて複数構成」されたテーパー状管状体を形成するには、従来の均一厚みのプリプレグを常法により巻装して成型したのでは、製造はできない。
そこで、あらかじめ薄手のプリプレグシートにヤーンプリプレグ等を所定間隔をおいて圧着した「凹部成型用プリプレグ」を製作しておくのである。釣り竿若しくはゴルフクラブシャフト等を製作のための所定パターン寸法のプリプレグを芯金に巻装したのち、上記凹部成型用プリプレグを所定幅に裁断して巻装し、ポリエステルテープ等で緊縮して真空炉等で焼成するのである。
そうすることによって比較的簡単に請求項1のテーパー管状体が製作可能となる。
In order to form a tapered tubular body having “a plurality of recesses formed at intervals” according to claim 1, the conventional prepreg having a uniform thickness is wound and molded by a conventional method, and thus cannot be produced.
Therefore, a “concave forming prepreg” is prepared by bonding a yarn prepreg or the like to a thin prepreg sheet in advance at a predetermined interval. After winding a prepreg of a predetermined pattern size for manufacturing a fishing rod or golf club shaft around a cored bar, the concave prepreg is cut into a predetermined width and wound, and then tightened with a polyester tape or the like to be vacuum furnace And so on.
By doing so, the tapered tubular body of claim 1 can be manufactured relatively easily.
請求項４に係る発明の特徴構成は、炭素繊維等強化繊維に樹脂を含浸させたプリプレグを硬化することよって形成されるテーパー状管状体において、シリコンゴムシート若しくはフッ素樹脂シートを用いて成型する請求項１のテーパー管状体の製造法である。
すなわち、複数の凹部を有するテーパー状管状体を製作するに、従来の釣り竿、ゴルフシャフト等で用いられているプリプレグのパターン構成のものを芯金に巻装したのちに、シリコンゴムシート等の表面に一定間隔を置いた長手方向に延びる複数の凸部を形成したものを作成する。釣り竿、ゴルフシャフト等のプリプレグのパターンを芯金に巻装したその外層に、上記シリコンゴムシートの凸部を内側にして巻装する。さらにその外層をポリエステルテープ等によって緊縮し常法により焼成硬化して、ポリエステルテープ及びシリコンゴムシートを取り除きテーパー管状体を製作する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a taper-like tubular body formed by curing a prepreg obtained by impregnating a reinforced fiber such as carbon fiber with a resin, using a silicon rubber sheet or a fluororesin sheet. A method for producing a tapered tubular body according to Item 1.
That is, in order to produce a tapered tubular body having a plurality of recesses, a surface of a silicon rubber sheet or the like is formed after winding a prepreg pattern configuration used in a conventional fishing rod, golf shaft, etc. around a cored bar. Are formed with a plurality of convex portions extending in the longitudinal direction at regular intervals. A prepreg pattern such as a fishing rod or a golf shaft is wound around a cored bar, and the silicon rubber sheet is wound with the convex portion inside. Further, the outer layer is contracted with a polyester tape or the like and baked and cured by a conventional method to remove the polyester tape and the silicon rubber sheet to produce a tapered tubular body.
係る製造法によって、比較的簡単な工程を追加することによって、請求項１のテーパー状管状体が製造可能となる。 By such a manufacturing method, the tapered tubular body according to claim 1 can be manufactured by adding a relatively simple process.
上記シリコンゴムシート等の表面に一定間隔を置いた長手方向に延びる複数の凸部を形成するに、平坦なシリコンゴムシート等の表面にヤーンプリプレグ等も持ちいうことができる。
この場合には、凸部として形成されたヤーンプリプレグ等は、テーパー管状体と一体となって凸部を形成し、結果として請求項１の「凹部が間隔をおいて複数構成されたテーパー状管状体が形成」されたこととなる。
In order to form a plurality of protrusions extending in the longitudinal direction at regular intervals on the surface of the silicon rubber sheet or the like, a yarn prepreg or the like can be held on the surface of the flat silicon rubber sheet or the like.
In this case, the yarn prepreg or the like formed as a convex part forms a convex part integrally with the tapered tubular body, and as a result, “a tapered tubular structure in which a plurality of concave parts are formed at intervals” is defined. The body is formed.
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
釣り竿においては、キャストの際、曲がった状態で最終的に釣り糸等はリリースされる（図４）。この曲がった状態では空気の流れ方向に対して釣り竿のテーパー状管状体断面は、楕円断面形状を呈している。図４−１のＡ１は凹部を、Ａ２はその周面を示す。凹部では周方向窪み部にa１方向に空気が流れる。一方釣り竿軸方向においては、凹部が軸方向に形成されているので、運動時、テーパー状管状体凹部表面の空気は、空気自体粘性を有するため、凹部表面の空気はその遠心力によって、軸方向a３方向に空気の流れが発生する。もともとはテーパー状管状体の周方向のa２方向にも空気は流れている。よって、テーパー状管状体周方向a２及び凹部における周方向a１の空気は、両者の流れの速度方向が異なり、また軸方向であるa３方向の空気もぶつかり合って、その周面は乱流境界層域が形成され易くなる（図４−１、図６）。その結果、管状体周面において、空気の流れ方向に対してテーパー状管状体の円形断面後方で境界層剥離が起こり、比較的低速であっても、空気の抵抗は低減でき、異音等発生しにくい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the fishing rod, the fishing line and the like are finally released in a bent state during casting (FIG. 4). In this bent state, the cross section of the tapered tubular body of the fishing rod has an elliptical cross section with respect to the air flow direction. In FIG. 4A, A1 indicates a recess, and A2 indicates the peripheral surface thereof. In the recess, air flows in the a1 direction through the circumferential recess. On the other hand, in the fishing rod axial direction, since the recess is formed in the axial direction, the air on the surface of the tapered tubular recess has its own viscosity during movement, so the air on the surface of the recess is axially affected by its centrifugal force. Air flow is generated in the a3 direction. Originally, air also flows in the a2 direction in the circumferential direction of the tapered tubular body. Therefore, the air in the circumferential direction a2 of the tapered tubular body and the air in the circumferential direction a1 in the recesses are different in the flow velocity direction, and the air in the a3 direction, which is the axial direction, also collides, and its peripheral surface is a turbulent boundary layer. A region is easily formed (FIGS. 4A and 6). As a result, boundary layer separation occurs behind the circular cross-section of the tapered tubular body with respect to the air flow direction on the circumferential surface of the tubular body, and the air resistance can be reduced and abnormal noise generated even at a relatively low speed. Hard to do.
ゴルフクラブシャフトについては、スイング時釣り竿ほど大きくは曲がらない。しかし、元部から先端部にかけてその外径は倍程度変化しており、そのテーパーの大きな変化により、凹部が軸方向にのみ形成されているのであるが、スイング時空気は軸方向a３にも流れ、しかも軸方向位置によってその空気の流れる量は一定でなく、ゴルフシャフト周面の境界部分においても釣り竿と同様乱流境界層が比較的低速で生じる。結果、同様にして低速域でも、空気の抵抗は低減でき、異音等発生しにくく、投打時の終速を向上させることができるテーパー状管状体を構成することができるのである。 Golf club shafts do not bend as much as swing fishing rods. However, the outer diameter of the base portion changes from the base portion to the tip portion, and the concave portion is formed only in the axial direction due to the large change in the taper. However, the air during the swing also flows in the axial direction a3. Moreover, the amount of air flow is not constant depending on the axial position, and a turbulent boundary layer is generated at a relatively low speed in the boundary portion of the golf shaft peripheral surface as in the fishing rod. As a result, similarly, even in a low speed region, it is possible to reduce the air resistance, and it is possible to form a tapered tubular body that is less likely to generate abnormal noise and can improve the final speed at the time of throwing.
本発明のテーパー状管状体Ａを有した釣り竿Ｆ及びゴルフクラブシャフトＧのテーパー状管状体Ａについて説明する。図３に示すように、テーパー状管状体Ａは、軸線に沿って先端長手方向に延びる凹部が間隔をおいて複数構成されている。Ａ２はテーパー状管状体の円周面である。凹部Ａ１はその最大深さがＫ＝０．０２ｍｍ〜０．５ｍｍで、その幅はＣ＝０．０５Ｄ〜０．１Ｄに形成されている。Ｄはテーパー状管状体の外径であり、凹部Ａ１は全円周ほぼ均一に形成されている。 The fishing rod F having the tapered tubular body A of the present invention and the tapered tubular body A of the golf club shaft G will be described. As shown in FIG. 3, the tapered tubular body A includes a plurality of recesses extending in the longitudinal direction of the tip along the axial line at intervals. A2 is the circumferential surface of the tapered tubular body. The recess A1 has a maximum depth of K = 0.02 mm to 0.5 mm and a width of C = 0.05D to 0.1D. D is the outer diameter of the tapered tubular body, and the recess A1 is formed substantially uniformly over the entire circumference.
図３では凹部Ａ１はテーパー管状体の軸方向全体に形成されているが、風の影響を強く受ける部分若しくは高速で運動（回転運動含む）する部分の1部であってもいい。釣り竿１においては、穂先竿Ｆ１等に設けた場合はキャストの際ほとんど曲がってしまうが、穂先においては空気の流れ
a はキャスティングの際軸方向に流れるので、凹部に沿った流れとなりこの場合でも空気の抵抗は極めて小さい。キャスティング竿においては、図４の楕円部Ｔの部分に凹部Ａ１を施すのが、空気抵抗を減少させるに最も効果的である。図４−１には、楕円部Ｔの空気の流れの詳細を示す。a２はテーパー状管状体周面方向の空気の流れ、a１はテーパー状管状体の凹部の近傍の周方向の空気の流れ、a３はテーパー状管状体表面の軸方向の空気の流れ方向を示す。
In FIG. 3, the concave portion A1 is formed in the entire axial direction of the tapered tubular body, but may be a part of a portion that is strongly influenced by the wind or a portion that moves at high speed (including rotational movement). In the fishing rod 1, if it is provided on the tip rod F1, etc., it will be bent almost at the time of casting.
Since a flows in the axial direction during casting, it flows along the recess, and in this case, the air resistance is extremely small. In the casting rod, it is most effective to reduce the air resistance by providing the recess A1 in the elliptical portion T in FIG. FIG. 4A shows details of the air flow in the elliptical part T. FIG. a2 represents the air flow in the circumferential direction of the tapered tubular body, a1 represents the circumferential air flow in the vicinity of the concave portion of the tapered tubular body, and a3 represents the axial air flow direction on the surface of the tapered tubular body.
図５には本発明のテーパー状管状体Ａを用いたゴルフクラブＧを示す。Ｒはゴルフクラブシャフトでゴルフボールを投打する際のゴルフクラブシャフトの回転方向、a はゴルフクラブシャフト表面及びゴルフクラブヘッドＨ表面での空気の流れの概略を示す。ゴルフクラブシャフトＧにおいても、投打時の速度が最も早くなる先部分のゴルフクラブヘッドＨに近い部分の1部に形成されている場合には、空気抵抗を減少させるに最も有効である。また、図５−１に示すとおりゴルフクラブヘッドＨ部分両側表面に上記同様の凹部Ａ１を設けた場合には、なお有効である。この場合の凹部Ａ１の幅Ｃ及びその深さＫはゴルフクラブシャフトＡに形成された凹部Ａ１と略同一のものであればいい。 FIG. 5 shows a golf club G using the tapered tubular body A of the present invention. R represents the direction of rotation of the golf club shaft when a golf ball is thrown by the golf club shaft, and a represents the outline of the air flow on the golf club shaft surface and the golf club head H surface. The golf club shaft G is also most effective in reducing air resistance when it is formed in one part of the portion close to the golf club head H at the tip portion where the speed at the time of throwing is the fastest. Further, as shown in FIG. 5A, it is still effective when the concave portions A1 similar to the above are provided on both side surfaces of the golf club head H portion. The width C and the depth K of the recess A1 in this case may be substantially the same as the recess A1 formed in the golf club shaft A.
キャスティング時及び投打時において空気の抵抗が小さくなる理由について図６に基づいてさらに詳細に説明する。
テーパー状管状体軸方向に上記凹部Ａ１をその周面に複数設けることにより、釣り竿ではキャスティング時、ゴルフクラブシャフトでは投打時、テーパー状管状体表面の空気の流れは、図６に示すとおり円周方向にa２、凹部Ａ１の窪み部分にa1,軸方向にa３ごとき様相となる。テーパー状管状体Ａがある速度で回転運動等すると、a１,a２の流れは、テーパー状管状体円形周面の先端Ａｔではテーパー状管状体との相対速度では同一速度であるが、それぞれ表面の長さが異なるため、流れa１が凹部を通過する際では、a２とは速度は同一でなくなり、かつ凹部表面に沿った流れa１は、a２とはその方向も異なる。よって、テーパー状管状体軸方向に対して略直角方向では、凹部Ａ１と円周表面Ａ２とでは空気の流れは一致しない。かつテーパー状管状体凹部の空気はその粘性によって、回転による遠心力が作用して軸方向a３に移動し、速度が異なることによる円周方向の凹部a１と周面a２の空気のながれの不一致と軸方向a３の空気流れとあいまって、比較的低速でテーパー状管状体が回転運動等する場合、その管状体表面の表層は乱流境界層を形成するのである。
その結果、レイノルズ数（Ｒｅ）が比較的小さい段階であっても、空気の層の境界層剥離はテーパー状管状体円外周の空気の流れ方向に対しては、前部ではおこらず、平滑の円筒形表面における抵抗係数に比較して、抵抗係数が大きく減少するのである。
The reason why the air resistance is reduced during casting and throwing will be described in more detail with reference to FIG.
By providing a plurality of recesses A1 in the axial direction of the tapered tubular body, the air flow on the surface of the tapered tubular body is as shown in FIG. It looks like a2 in the direction, a1 in the recessed portion of the recess A1, and a3 in the axial direction. When the tapered tubular body A is rotated at a certain speed or the like, the flow of a1 and a2 is the same at the tip At of the circular circumferential surface of the tapered tubular body at the relative speed with respect to the tapered tubular body. When the flow a1 passes through the recess, the speed is not the same as that of a2, and the direction of the flow a1 along the recess surface is different from that of a2. Therefore, in the direction substantially perpendicular to the tapered tubular body axis direction, the air flows do not coincide with each other in the recess A1 and the circumferential surface A2. In addition, the air in the tapered tubular concave portion is moved in the axial direction a3 due to the centrifugal force due to the rotation, and the air flow between the circumferential concave portion a1 and the peripheral surface a2 is inconsistent due to the different speeds. When the tapered tubular body rotates at a relatively low speed combined with the air flow in the axial direction a3, the surface layer on the surface of the tubular body forms a turbulent boundary layer.
As a result, even when the Reynolds number (Re) is relatively small, the boundary layer separation of the air layer does not occur at the front portion with respect to the air flow direction on the outer circumference of the tapered tubular body circle, and is smooth. The resistance coefficient is greatly reduced compared to the resistance coefficient at the cylindrical surface.
本発明のテーパー状管状体の製造方法について図７に基づいて説明する。
あらかじめ離形剤及び炭素繊維にエポキシ樹脂等を含浸したプリプレグＰを貼り付けるための接着剤を芯金Ｍに塗布する（図示せず。）。周方向に繊維が配されたプリプレグＰ１を巻装する。相互に逆方向に繊維が傾斜した２枚のプリプレグ（バイアスプリプレグ）を貼り合わせたプリプレグＰ２を巻装する。軸方向に繊維が配されたプリプレグＰ３を巻装する。先部（Ｐ５）及び元部（Ｐ４）補強プリプレグ（釣り竿では嵌合合わせ用パターン）を巻装する。これらＰ１からＰ５のプリプレグは製造状況に応じて、それぞれ張り合わせて巻装してもいいし、さらに機能に応じて他のプリプレグを追加してもいいし、削除してもいい。次に凹部形成用プリプレグＰＰを巻装する。さらにシリコンゴムシートＳＳ若しくはフッ素樹脂性シートＳＴを巻く。係るシートを巻くのはテーパー状管状体の凹部形状の輪郭を明確にするためである。
次にプリプレグによる釣り竿、ゴルフシャフトの成型の常法により、ポリエステルテープ等を巻き緊縮し、所定焼成温度で成型する。ここで、成型は真空炉で常法により成型するのが望ましい。
焼成後、ポリエステルテープ、シリコンゴムシート等を取り除き、バフ研磨等処理後塗装、部品等の組み立てを行う。
A method for producing a tapered tubular body of the present invention will be described with reference to FIG.
A mold release agent and an adhesive for attaching the prepreg P in which carbon fiber is impregnated with epoxy resin or the like are applied to the core metal M (not shown). A prepreg P1 in which fibers are arranged in the circumferential direction is wound. A prepreg P2 obtained by bonding two prepregs (bias prepregs) whose fibers are inclined in opposite directions is wound. A prepreg P3 in which fibers are arranged in the axial direction is wound. A front part (P5) and a base part (P4) reinforcement prepreg (a fitting pattern for a fishing rod) is wound. These prepregs from P1 to P5 may be attached to each other depending on the manufacturing situation, and other prepregs may be added or deleted depending on the function. Next, the prepreg PP for forming recesses is wound. Further, a silicon rubber sheet SS or a fluororesin sheet ST is wound. The reason why such a sheet is wound is to clarify the contour of the concave shape of the tapered tubular body.
Next, a polyester tape or the like is wound and tightened by a conventional method of molding a fishing rod using a prepreg or a golf shaft, and molded at a predetermined firing temperature. Here, it is desirable to mold by a conventional method in a vacuum furnace.
After firing, the polyester tape, silicon rubber sheet, etc. are removed, and after processing such as buffing, painting and parts are assembled.
次に図７−１に示す凹部形成用プリプレグＰＰについて説明する。
薄手のプリプレグＰｔ（例えば炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸した引き揃えプリプレグで厚みＣ＝０．０１〜０．０５ｍｍ）に５００Ｆ（フィラ）〜１０００Ｆのカーボンヤーンにエポキシ樹脂を含浸したヤーンプリプレグＰｆを、軸方向に対して間隔をおいて複数上記薄手プリプレグに張り合わせて製作する。上記ヤーンプリプレグＰｆは、炭素繊維引き揃えプリプレグの厚み０．０３〜０．２ｍｍ程度のものを０．５〜１ｍｍ程度の幅にスリットしたものでもいい。
上記間隔Ｃは、管状体外径Ｄに対して、Ｃ＝０．０５Ｄ〜０．１Ｄであることが必要である。
Next, the prepreg PP for forming recesses shown in FIG.
A thin prepreg Pt (for example, an aligned prepreg in which carbon fiber is impregnated with an epoxy resin and a thickness C = 0.01 to 0.05 mm) and a yarn prepreg Pf in which a carbon yarn of 500F to 1000F is impregnated with an epoxy resin, A plurality of the thin prepregs are bonded to each other at intervals in the axial direction. The yarn prepreg Pf may be a carbon fiber aligned prepreg having a thickness of about 0.03 to 0.2 mm and slit to a width of about 0.5 to 1 mm.
The interval C needs to be C = 0.05D to 0.1D with respect to the tubular body outer diameter D.
上記薄手のプリプレグＰｔを用いる代わりに、図８に示すとおり離形性の優れた上記と同様の軸方向凹凸を有するシリコン製のゴムシートを用いることもできる。かかる場合はテーパー状管状体を製作するための炭素繊維によるプリプレグを芯金に巻装した後、軸方向凹凸を有するシリコン製のゴムシート等を巻装し、ポリエステルテープ等で緊縮、真空炉等にて焼成した後、シリコン製のゴムシート及びポリエステルテープ等を取り除き、周方向に複数の軸方向凹部を有するテーパー状管状体を製作する。この場合には、ヤーンプリプレグＰｆの代用のための厚みとしてＳｆ＝０．０２〜０．５ｍｍの凸部を所定の間隔に形成する。 Instead of using the thin prepreg Pt, as shown in FIG. 8, it is also possible to use a silicon rubber sheet having the same axial concavo-convex shape as described above and having excellent releasability. In such a case, a prepreg made of carbon fiber for producing a tapered tubular body is wound around a cored bar, and then a silicon rubber sheet or the like having an axial concavo-convex is wound, and a polyester tape or the like is tightened, a vacuum furnace or the like After firing, the silicon rubber sheet and the polyester tape are removed to produce a tapered tubular body having a plurality of axial recesses in the circumferential direction. In this case, convex portions having Sf = 0.02 to 0.5 mm are formed at predetermined intervals as a thickness for substituting the yarn prepreg Pf.
別途、シリコン製のゴムシートＳｔに前述のヤーンプリプレグＰｆ（カーボン引き揃えプリプレグを所定の細幅にスリットしたものを含む。）を所定間隔をおいて張り合わせて形成してもいい。かかる場合は、真空炉等にて焼成した後、エステルテープ及びシリコン製のゴムシートＳｔを取り除き、ヤーンプリプレグＰｆはテーパー状管状体と一体となって、ヤーンプリプレグＰｆ部分が凸部（外周面）となり、結果所定の一定幅の凹部Ａ１を有したテーパー状管状体Ａが形成可能となる。
シリコン製ゴムシートＳｔ等の厚みＳｔは、０．１〜０．５ｍｍ程度が適当である。
Separately, the above-described yarn prepreg Pf (including a carbon alignment prepreg slit into a predetermined narrow width) may be bonded to a silicon rubber sheet St at a predetermined interval. In such a case, after firing in a vacuum furnace or the like, the ester tape and the silicon rubber sheet St are removed, the yarn prepreg Pf is integrated with the tapered tubular body, and the yarn prepreg Pf portion is a convex portion (outer peripheral surface). As a result, it is possible to form the tapered tubular body A having the recess A1 having a predetermined constant width.
The thickness St of the silicon rubber sheet St or the like is suitably about 0.1 to 0.5 mm.
１ 釣り竿
２ スポーツ道具用シャフト（従来のゴルフシャフト、釣り竿等）
Ａ テーパー状管状体
Ａ１ テーパー状管状体の凹部
Ａ２ テーパー状管状体の周面
Ｆ１ 穂先竿
a 空気の流れ
a１ 凹部周方向空気の流れ
a２ 周面方向空気の流れ
a３ 軸方向空気の流れ
Ｇ ゴルフクラブ
Ｒ ゴルフクラブの投打時の回転方向
Ｈ ゴルフクラブヘッド
Ａｔ テーパー状管状体円形周面の先端
Ｍ 芯金
Ｐ（Ｐ１〜Ｐ５）炭素繊維に樹脂を含浸したプリプレグ
Ｐｔ 薄手のプリプレグシート
Ｐｆ ヤーンプリプレグ
ＳＳ シリコンゴムシート
ＳＴ フッ素樹脂性シート
1
A Tapered tubular body A1 Recessed portion of tapered tubular body A2 Circumferential surface F1 of tapered tubular body
a Air flow
a1 Flow in the circumferential direction of the recess
a2 Circumferential air flow
a3 Axial air flow G Golf club R Rotation direction of golf club when hitting H Golf club head At Tip M of circular end of tapered tubular body Core P (P1-P5) Prepreg Pt impregnated with carbon fiber resin Thin prepreg sheet Pf Yarn prepreg SS Silicon rubber sheet ST Fluororesin sheet
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|---|---|---|---|---|
| US20140173967A1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-06-26 | Shimano Inc. | Rod body for fishing rod and fishing rod provided therewith |
| CN105539698A (en) * | 2015-12-31 | 2016-05-04 | 天然善德（天津）科技发展有限公司 | Bicycle frame carbon fiber tube |
| KR20160094975A (en) * | 2013-12-06 | 2016-08-10 | 후지쿠라 고무 코교 가부시끼가이샤 | Golf club shaft and golf club using same |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140173967A1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-06-26 | Shimano Inc. | Rod body for fishing rod and fishing rod provided therewith |
| US9635842B2 (en) * | 2012-12-25 | 2017-05-02 | Shimano Inc. | Rod body for fishing rod and fishing rod provided therewith |
| KR20160094975A (en) * | 2013-12-06 | 2016-08-10 | 후지쿠라 고무 코교 가부시끼가이샤 | Golf club shaft and golf club using same |
| JPWO2015083277A1 (en) * | 2013-12-06 | 2017-03-16 | 藤倉ゴム工業株式会社 | Golf club shaft and golf club using the same |
| US9878225B2 (en) | 2013-12-06 | 2018-01-30 | Fujikura Rubber Ltd. | Golf club shaft and golf club using the same |
| KR102025868B1 (en) | 2013-12-06 | 2019-09-26 | 후지쿠라 컴퍼지트 가부시키가이샤 | Golf club shaft and golf club using same |
| CN105539698A (en) * | 2015-12-31 | 2016-05-04 | 天然善德（天津）科技发展有限公司 | Bicycle frame carbon fiber tube |
| KR20220162608A (en) | 2021-06-01 | 2022-12-08 | 가부시키가이샤 시마노 | Fishing rod |
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