JP3346889B2 - 釣 竿 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、釣竿に関する。

【０００２】

【従来の技術】釣竿に負荷が掛った場合に、小さな負荷
の場合には絶対的な剛性の低い竿先側が大きく曲り（竿
先側に最大曲げ歪位置が来て）、魚の繊細な当りを感知
でき、大きな負荷の場合には、絶対的な剛性の高い手元
側が大きく曲り（手元側に最大曲げ歪位置が来て）、竿
先側には単なる引張力が作用し、釣竿が破損しないよう
に設計がなされる。カーボン繊維、ガラス繊維、ボロン
繊維等の高強度、高弾性の強化繊維に樹脂を含浸したプ
リプレグを焼成して高剛性の釣竿が形成されている。こ
のような高剛性な釣竿（硬調子な釣竿であり、張りのあ
る釣竿ともいう）は、釣人が釣竿を操作する動きに竿先
までが鋭敏に反応して応答性の高い操作性の良好な釣竿
となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、剛性が高
いことは負荷を受けても撓み量が少ないことを意味し、
撓み時の最大曲げ歪位置は相対的に竿先側の位置であ
り、より強度の高い手元側に移動させて負荷を受けるこ
とができない。従って、それだけ破損し易い。

【０００４】依って本発明は、低負荷時には高剛性であ
って操作性が良いと共に、高負荷時には低剛性であって
高強度な釣竿の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑みて本発明
は請求項１において、樹脂マトリックスに圧縮強度の低
強度なピッチ系の高弾性カーボン繊維を、主として長手
方向に指向配設した層と、該層の外側に、又は外側と内
側の両方に樹脂のマトリックスに前記ピッチ系高弾性カ
ーボン繊維よりも圧縮強度の高強度な無機繊維を主とし
て長手方向に指向配設した層とを具備した竿管部を有
し、前記ピッチ系の層の繊維体積比率が前記圧縮強度の
高強度な層の繊維体積比率よりも小さく、かつ前記竿管
部の肉厚が直径寸法の３パーセント以上であることを特
徴とする釣竿を提供する。

【０００６】

【作用】請求項１に対応して、樹脂を強化繊維であるピ
ッチ系の高弾性カーボン繊維を使用して強化した竿管に
曲げ負荷が作用した場合の曲げ強度は、キンクバンドと
いうピッチ系カーボン繊維の強度低下の現象に起因する
強化繊維の圧縮破壊と竿管の潰れ（横断面形状の変形に
よる縦割れ）強度に左右され、大きな曲げ負荷に耐えら
れない。そこで大きな曲げ負荷が作用した際に潰れ強度
を担保するため、肉厚は竿管の直径寸法の３パーセント
以上に厚く形成し、しかもこのピッチ系の高弾性カーボ
ン繊維を使用した層の外側に、又は外側と内側の両方に
圧縮強度の高い無機繊維を主として長手方向に配設使用
して曲げ破損に対する大きな抗力としている。更には、
圧縮強度の小さくなる傾向のピッチ系カーボン繊維の層
では他層よりも繊維体積比率を小さく樹脂量を多くして
いるため、繊維間の自由度が大きく、強度低下が緩和さ
れる。

【０００７】ピッチ系の高弾性なカーボン繊維を主とし
て長手方向に配設した層は圧縮に対する弾性率がある荷
重までは高いが、それを越える荷重に対しては低くなる
性質があるため、上記のように大きな曲げ荷重に耐えら
れる構成にした本発明の釣竿に大きな曲げ負荷が作用し
た場合に、ある負荷以上になれば曲げ剛性が低くなって
撓み易くなる。従って釣竿のより手元側（曲げ強度が大
きくなる）で最大歪を受けることになり、その分破損し
難い高強度な釣竿となる。また、高弾性なピッチ系カー
ボン繊維の存在のため、低負荷時には曲げ剛性が高い。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づ
き、更に詳細に説明する。釣竿１０に曲げ負荷Ｗが作用
した場合に竿先側が撓むが、その負荷が大きくなるに従
って撓み量δも大きくなる。図１は後述の本発明に係る
構成の釣竿によって得られた負荷Ｗと撓み量δの関係曲
線Ｌ１，Ｌ２を示し、負荷Ｗ０までの低負荷時は高剛性
（高弾性）の竿（ラインＬ１が示す）であり、撓み量δ
はδ０となる。

【０００９】その後負荷Ｗを増大させて行くと、ライン
Ｌ２に示すようにそれまでよりも負荷Ｗの増加率に対す
る撓み量δの増加率が大きくなり、負荷がＷ２になった
時に撓み量がδ２になり、釣竿１０は破損する。即ち、
負荷が大きくなると低剛性の釣竿となる。この撓み状態
を図２に示すが、図２の２点鎖線で示す撓み量δ１の撓
み状態は、図１で２点鎖線のラインＬ３で示す従来構造
の釣竿の破損直前の撓み状態である。これは図１のライ
ンＬ３の端部位置の状態であり、負荷ＷがＷ０になるま
での低負荷時の場合と撓み量δの増加率が同じ程度であ
る。即ち、高負荷時にも高剛性の釣竿であり、高負荷時
の最大歪位置は本発明構造の釣竿の場合よりも竿先寄り
の位置となり、曲げ負荷に対する耐負荷Ｗ１は上記本発
明の釣竿の耐負荷Ｗ２よりも小さい。

【００１０】上記釣竿１０の構造の１例を図４に示す。
樹脂のマトリックスに強化繊維としての圧縮強度の高強
度な無機繊維を、主として釣竿１０の長手方向に指向配
設した外側層１２と、その内側には樹脂のマトリックス
に前記無機繊維よりも高弾性で、圧縮強度の小さなピッ
チ系のカーボン繊維を、主として釣竿１０の長手方向に
指向配設した内側層１４を配設している。またこの内側
層１４の樹脂と繊維を合わせた全体積に対する繊維体積
比率は外側層１２よりも小さく設定している。即ち、内
側層１４は外側層１２よりも樹脂量が多く、キンクバン
ドによる圧縮強度の低下する傾向のあるピッチ系カーボ
ン繊維の内側層では繊維間の自由度が大きく、強度低下
が緩和される。この内側層１４のピッチ系カーボン繊維
の繊維体積比率は５５〜７５％である。

【００１１】上記圧縮強度の高強度な無機繊維とは、パ
ン系のカーボン繊維、ボロン繊維、炭化珪素繊維、アル
ミナ繊維、又はガラス繊維をいう。また、これらの混合
繊維であってもよい。圧縮強度が高強度とは、上記ピッ
チ系のカーボン繊維に比較して高強度であることを意味
する。本実施例に係る釣竿１０はこの２層を具備して形
成されることが要件であり、これだけでもよいが、釣竿
の内表面と外表面とに、それぞれ樹脂をマトリックスと
して強化繊維を円周方向に指向配設させた最内層１８と
最外層１６とを設けることが竿管の潰れ破壊を防止でき
る観点から好ましい。これらの最内層と最外層に使用す
る強化繊維に限定は無い。更には、樹脂をマトリックス
として強化繊維を円周方向に指向配設させた層は層１２
と１４の間に形成してもよく、必ずしも最外層と最内層
に形成しなくてもよい。

【００１２】本発明では更に、釣竿１０の竿管の外径寸
法Ｄに対する竿管の肉厚ｔを３パーセント以上に設定し
て竿管の潰れ破壊に対する耐力を大きくしている。好ま
しくは５パーセント以上に設定する。また、上記外側層
１２と内側層１４の強化繊維の指向方向は長手方向であ
るが、全ての繊維が長手方向である必要は無く、強化繊
維の多くが長手方向であればよい。最内層１８と最外層
１６については多くの繊維が円周方向であることが好ま
しいが、この他繊維が網状に編組されており、釣竿の長
手方向に対して傾斜方向に指向されていてもよい。

【００１３】上記内側層１４に使用しているピッチ系の
カーボン繊維は、およそ図３に示すような材料特性を有
しており、縦軸が応力σに対し、横軸が歪εの関係を示
す。第３象限（図の左下）は圧縮応力状態を示し、圧縮
歪がある値ε０以上では弾性率が低下し、低剛性を示す
ことが分る。然しながら、ピッチ系のカーボン繊維を薄
肉のパイプ状の試験体に形成して曲げ試験を行うと、点
Ｐ１で示す小さな歪ε１において試験体が破損し、低弾
性傾向（Ｐ１〜Ｐ２のライン）が現われない。これはパ
イプの潰れ破壊やキンクバンドに起因するものであり、
パイプの肉厚を厚目に設定し、上記実施例のような本発
明の請求項１の構造にすると、図の点Ｐ２に示す歪ε２
状態にまで達するまで破損しないで、低剛性特性が現わ
れる。

【００１４】即ち、上記釣竿１０にピッチ系のカーボン
繊維を使用した場合に示す低剛性（低弾性）傾向は、竿
管の肉厚を厚目に設定して潰れ破壊を防止すると共に、
圧縮強度の強い無機繊維を使用した外側層１２を配設し
て高強度に構成したため、釣竿特性において具現された
ものである。この実施例の場合、最内層１８と最外層１
６との間には２つの層１２，１４を形成しているが、層
１４を層１２と同様な特性の第３の層で挟むようにサン
ドイッチ構成としてもよい。この場合のピッチ系高弾性
カーボン繊維を使用した中間層の繊維体積比率は既述の
場合と同様に５５〜７５％である。この３層構造の場合
も、樹脂をマトリックスとして強化繊維を円周方向に指
向配設させた層を各層の間や最外層や最内層に形成して
潰れ強度を強化してもよい。

【００１５】以上のことを確認した実験結果につき説明
する。下記の試験用管部材を４点曲げ試験によって破壊
させた。 内径１０ｍｍ 厚さ 最外層１６ ： ０．０３ｍｍ 外側層１２ ： ０．２０ｍｍ 内側層１４ ： ０．２０ｍｍ 最内層１８ ： ０．０３ｍｍ 長さ７００ｍｍ この条件で、外側層１２にピッチ系のカーボン繊維を使
用し、内側層１４にパン系のカーボン繊維を使用した場
合は４２．６７ｋｇｆ／ｍｍ2 で破損したが、外側層１
２にパン系のカーボン繊維を使用し、内側層１４にピッ
チ系のカーボン繊維を使用した場合は８１．２１ｋｇｆ
／ｍｍ2 で破損した。

【００１６】即ち、圧縮強度の低強度なピッチ系の高弾
性カーボン繊維は、外側層１２ではなく、内側層１４と
して使用し、その外側にパン系のカーボン繊維等を使用
すれば、ピッチ系の圧縮強度が向上して曲げ強度が向上
する。また、中間にピッチ系を使用し、その両側にパン
系を使用した場合も圧縮強度の向上により曲げ強度が向
上した。

【００１７】図５は他の観点からの実施例を示し、上記
最内層１８，最外層１６と同様な最内層１８，最外層１
６の間に、樹脂をマトリックスとして強化繊維を主とし
て釣竿１０の長手方向に指向配設した３つの層２２，２
４，２６の間に、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ナイ
ロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱
可塑性樹脂のように、エポキシ系との接着強度（密着
性）の大きな樹脂の層２８と層３０を形成している。こ
こでは前記３つの層２２，２４，２６の強化繊維の種類
は問わないが、樹脂層２０，３０は一般にこれらの層２
２，２４，２６よりも低弾性であり、曲げ荷重が大きく
なれば樹脂層２０，３０はこれら強化繊維の層２２，２
４，２６より大きく伸び縮みするため、該強化繊維の層
は相対的にずれることができ、釣竿１０はより大きな撓
みが可能になる。即ちより低剛性の特性を示すことにな
る。

【００１８】この場合、樹脂層２８，３０の接着強度は
高強度であるため、上記層２２，２４，２６間の相対ず
れの際に、これらの層と樹脂層との接合が剥離すること
もない。また、荷重の小さな間は、各層２２，２４，２
６はずれることなく撓み、所定の高剛性であって操作性
が良好である。

【００１９】図６は更に他の観点からの継式釣竿の実施
例を示す。継方式は並継でも振出式でもよい。前側の竿
管１０Ａと後側の竿管１０Ｂの継合部１０ＡＢの後側竿
管１０Ｂの内周当接面Ｓに硬質弾力性部材の層１１を形
成している。後側竿管１０Ｂの外周には継合部１０ＡＢ
の補強層１３が形成されている。硬質弾力性部材として
は、珪素ゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム等の硬質ゴム
（好ましくは、ゴム硬度が５０以上）やエラストマー樹
脂がある他、図７に示すようにステンレス製等の板ばね
や環状に形成されたリングばね１１’を周方向の一部の
窪みや全周の窪み１０ｂに挿入形成してもよい。この板
ばね等は硬質ゴム等のように、小さな荷重では殆ど変形
が生じない硬さであるが、大きな荷重では変形し、また
復元性もあることが必要である。また、竿管本体１０
Ａ，１０Ｂより柔らかい。

【００２０】更には、硬質弾力性部材は配設する位置が
竿先側程軟質にし、竿元側程硬質にする必要があるし、
対象魚を異にするような竿種によっても硬さを変える必
要がある。

【００２１】上記継式釣竿で竿先に小さな負荷が作用し
た場合には、上記層１１やリングばね１１’は硬質の部
材で形成されているため、この継合部１０ＡＢの位置で
前後の竿管１０Ａ，１０Ｂが折れ曲るように釣竿が撓む
ことはない。然しながら、大きな負荷が作用した場合に
は、層１１やリングばね１１’は硬質とはいえ弾力性を
有しているため、前側の竿管１０Ａに負荷が作用するこ
とにより、竿管１０Ｂの内周の層１１やリングばね１
１’は竿管１０Ａの後端部から押し上げる力を受けて窪
むように変形し、このことにより前側竿管１０Ａが継合
部１０ＡＢにおいて折れ曲るように撓み、釣竿全体とし
てより大きな撓み変形を呈する。

【００２２】これは釣竿が低剛性化したことになり、最
大歪位置がより竿元側に後退し、その分破損強度が向上
する。この実施例では、硬質弾力性部材の層１１やリン
グばね１１’は後側の竿管１０Ｂの内周に形成している
が、前側の竿管１０Ａの外周に形成してもよい。また、
両方に形成することも可能である。

【００２３】以上の本発明を含む３つの形態の内の何れ
かの構造の竿管部を釣竿の全長の略半分の位置から前側
に形成し、後側は通常形態にすると、大きな負荷で、強
度の弱い前側領域が早く曲ってほぼ引張力のみを受ける
ように撓み（垂れ）、最大歪位置は、高剛性で強度の高
い後方に位置して損傷し難く高強度であると共に、後側
の通常形態の竿管部の存在のため張りのある釣竿調子が
維持でき、操作性がよい。もっともこの構造は前側半分
に限らず、前側１／３程であってもよく、また、半分よ
りも後方にも構成されてもよい。また、例えば６本の継
竿で、先側から２番の竿管と４番の竿管にのみ構成する
というように、必ずしも連続して構成していなくてもよ
い。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、低負荷時には高剛性であって操作性が良いと共
に、高負荷時には低剛性となり、そのために最大歪位置
が手元側に後退し、その分高強度な釣竿となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る釣竿の作用説明図である。

【図２】図２は図１の説明補助図である。

【図３】図３は本発明に係る釣竿の作用説明補助図であ
る。

【図４】図４は第１発明に係る釣竿の縦断面構造図であ
る。

【図５】図５は他形態の釣竿の縦断面構造図である。

【図６】図６は他形態の釣竿の縦断面構造図である。

【図７】図７は他形態の釣竿の他の実施例の縦断面構造
図である。

【符号の説明】

１０ 釣竿 １０ＡＢ 継合部 １１ 硬質弾力性部材の層 １２ 外側層 １４ 内側層 ２８，３０ 接着層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01K 87/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂マトリックスに圧縮強度の低強度な
   ピッチ系の高弾性カーボン繊維を主として長手方向に指
   向配設した層と、該層の外側に、又は外側と内側の両方
   に樹脂のマトリックスに前記ピッチ系高弾性カーボン繊
   維よりも圧縮強度の高強度な無機繊維を主として長手方
   向に指向配設した層とを具備した竿管部を有し、前記ピ
   ッチ系の層の繊維体積比率が前記圧縮強度の高強度な層
   の繊維体積比率よりも小さく、かつ前記竿管部の肉厚が
   直径寸法の３パーセント以上であることを特徴とする釣
   竿。