(57)【要約】本発明は、操作性・耐久性にすぐれる釣竿を提供するものである。この釣竿の元上竿は、内層・外層としてＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃えてなるプリプレグ層を有し、その間の中間層としてピッチ系炭素繊維を軸方向に引き揃えてなるプリプレグ層を有する。
2003092372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、最も手元側に位置する元竿，前記元竿の穂先側に連結される元上竿，前記元上竿の穂先側に連結される竿体を有し、これら複数の竿体を連結してなる釣竿であって、
前記元上竿は、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり内周面側に位置する第１層と、ピッチ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたピッチ系プリプレグからなり前記第１層の外周面側に積層される第２層と、前記第１層と同様にＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり前記第２層の外周面側に積層される第３層とを備え、
炭素繊維の重量比において、前記元上竿のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定される、釣竿。
【請求項２】
前記元上竿に加えてさらに前記元竿も上記第１層〜第３層を備え、炭素繊維の重量比において、前記元上竿のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定される、請求項１に記載の釣竿。
【請求項３】
１つの竿体から構成されている釣竿であって、
前記竿体は、少なくともその軸方向における竿元側の２分の１の範囲において、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり内周面側に位置する第１層と、ピッチ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたピッチ系プリプレグからなり第１層の外周面側に積層される第２層と、第１層と同様にＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり第２層の外周面側に積層される第３層とを備え、
炭素繊維の重量比において、前記元上竿のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定されている、釣竿。
【請求項４】
手元側に位置する中空竿体と，前記中空竿体の穂先側に連結される中実竿体からなる釣竿であって、
前記中空竿は、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり内周面側に位置する第１層と、ピッチ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたピッチ系プリプレグからなり前記第１層の外周面側に積層される第２層と、前記第１層と同様にＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり前記第２層の外周面側に積層される第３層とを備え、
炭素繊維の重量比において、前記中空竿体のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定される、釣竿。
【請求項５】
前記第１層及び第３層を形成するＰＡＮ系プリプレグはその軸方向に配向された炭素繊維の引張弾性率が３０〜３５ｔ／ｍｍ２であり、前記第２層を形成するピッチ系プリプレグはその軸方向に配向された炭素繊維の引張弾性率が５０〜６０ｔ／ｍｍ２である、請求項１〜４の何れかに記載の釣竿。
【請求項６】
前記第１層，第２層，第３層は、それぞれ、含有される炭素繊維の重量比において、１：１：２の比に設定されている、請求項１〜４の何れかに記載の釣竿。
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、魚釣りに用いる釣竿に関する。
［背景技術］
魚釣りに用いる釣竿は、一般に、先細りテーパの施された筒状体である竿体から構成される。ある種の釣竿は複数の竿体を連結して一本の長い釣竿となっている。また、別の種の釣竿は一本の長い竿体が準備されて、この一本の長い竿体のみで釣竿となっている。
この釣竿を構成する竿体は、軽量でかつ耐衝撃性，屈曲性等の機械的強度に優れるという特性が求められる。そこで、従来の釣竿の竿体は、例えば、炭素繊維，ガラス繊維等の強化繊維に合成樹脂を含浸させた繊維強化樹脂を加工したもの（一般に「プリプレグ」と呼ばれる）を芯材に巻回して焼成して製造される。
このプリプレグは一種類のものに限定されるものではなく、芯材の周方向に強化繊維が引き揃えられたプリプレグや、芯材の軸方向に強化繊維が引き揃えられたプリプレグ等があり、さらに、強化繊維自体の種類や弾性率を変えた様々なプリプレグもある。そして、これらを適宜選択し若しくは積層して竿体が製造されることになる。このように複数種のプリプレグを巻回し若しくは使い分けることによって、竿体の周方向及び軸方向の強度・剛性を良好なものとしている。
近年、様々なプリプレグが提供され、炭素繊維を強化繊維として用いている炭素繊維プリプレグの中でも、その炭素繊維を様々な種類のものとするなどの多様化が図られている。例えば、同じ炭素繊維にあっても、ポリアクリロニトリルを前駆体とする炭素繊維（ＰＡＮ系炭素繊維）もあれば、メソフェーズピッチを前駆体とする炭素繊維（ピッチ系炭素繊維）もある。そして、これらの炭素繊維の種類やその含有量，炭素繊維の弾性率等々において種々のプリプレグを組み合わせて、竿体に求められる軽量性，耐衝撃性，屈曲性，耐久性等の要請を満たすべく、種々の研究が為されている。
例えば、本件出願人の所有する日本国特許第３１５４８０５号には以下のような釣竿を構成する管状体が示されている。この管状体は、ＰＡＮ系炭素繊維を管状体の略周方向に配向し合成樹脂を含浸させた内面樹脂層及び外面樹脂層を有し、これらの内面樹脂層と外面樹脂層との間に中間樹脂層を形成している。この中間樹脂層は、ピッチ系炭素繊維を管状体の軸方向に配向し合成樹脂を含浸させたものである。そして、この中間樹脂層は所定の２層構造である。このようなＰＡＮ系、ピッチ系炭素繊維の組み合わせにより、優れた曲げ強度等を演出している。
しかしながら、これまで提供されている竿体では、未だ釣人の要請を完全に満足するには至っておらず、さらなる研究開発が求められている。特に、釣竿においては、仕掛けに魚が係って強い力がかかっても破損しないような柔軟な屈曲性が要求されると共に、一方で、常に屈曲性が大きすぎると、仕掛けに魚が係っていない通常の状態での竿の調子を損なう。そこで、このように相反する要請にも応じ得るような特性を有する釣竿の提供が求められてきた。
本発明は、良好な特性を有する竿体を備えた操作性・耐久性に優れる釣竿を提供することにある。
［発明の開示］
発明者は上記要請に鑑み営利研究を重ねた結果、ピッチ系プリプレグとＰＡＮ系プリプレグを所定の割合で積層配置して竿体を形成することで、優れた機械的特性を演出できることを知見した。さらに、釣竿の如何なる位置にこの優れた特性を有する竿体を配置するか等についても研究を重ねた上で、良好な状態を知見するに至った。本発明はこれらの知見に基づくものである。
本発明に係る釣竿は、少なくとも、最も手元側に位置する元竿，元竿の穂先側に連結される元上竿，元上竿の穂先側に連結される竿体を有し、これら複数の竿体を連結してなる釣竿である。そして、元上竿は、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり内周面側に位置する第１層と、ピッチ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたピッチ系プリプレグからなり第１層の外周面側に積層される第２層と、第１層と同様にＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり第２層の外周面側に積層される第３層とを備える。そして、炭素繊維の重量比において、この元上竿のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定されている。
この釣竿の元上竿は所定の積層構造を備える竿体となっている。このようなＰＡＮ系プリプレグの中間にピッチ系プリプレグを介在させた構造（以下、「ハイブリッド型」という）の元上竿は、ピッチ系のみ若しくはＰＡＮ系のみを用いた場合に比べて特筆すべき特徴が認められる。
即ち、当初は荷重に応じて比例的に曲がりが大きくなるが、一定以上の荷重状態に至ると、それまでの荷重・曲がりの比例直線から外れて曲がりが大きくなる。換言すれば、一定以上の重さがかかると弾性が低下し、曲げに対する剛性が低下する（屈曲性が増大する）。
ところで、釣竿にかかる荷重は釣糸の先端に連結する仕掛けにかかる魚からの荷重であり、魚を取り込む際に、その荷重をどのように、いかなる竿体で受けるかが問題となる。
この点、実際の釣り場での釣りをする操作を考えると、釣竿に加わる加重の状態は、大きく２つに区分して考えられる。即ち、魚が仕掛けにかかり竿体に対して大きな加重がかかった場合（「第１の状態」という）と、魚が仕掛けに係っていない仕掛けのみの加重が竿体に対してかかっている場合（「第２の状態」という）である。そして、この第１の状態では、穂先側に位置する小径の竿体は釣糸の引っ張り方向にほぼ一致して直線状になり、手元側の竿体、特に、元上竿付近が大きく撓って仕掛けからの荷重を引き受けることがわかる。一方、第２の状態では、主として曲がっているのは穂先側に位置する小径の竿体であり、このような穂先側の竿体のみでその加重を引き受けている。
この第２の状態では、釣竿の操作性や魚の辺りに対する感度の面から、穂先側の竿体は軽量で重量に対して比較的高剛性なものを採用するのが好ましい。そして、この第２の状態においては、穂先側の竿体が手元側の竿体における操作に追随するように、竿元側の竿体についても比較的高剛性なものが好ましい。これに対して、第１の状態では、急に魚が速度や勢いを変化させて釣糸を引っ張るので、できるだけ柔軟な（剛性の低い）竿体を用いるのがよい。
そこで、この釣竿では、元上竿にハイブリッド型の竿体を採用し、第１の状態では、元上竿も他の釣竿と異ならないような高剛性を演出して釣竿の全体の調子を維持している。一方で、魚が仕掛けにかかり大きな負荷が元上竿にかかった状態では、元上竿の「柔軟性」を高め、元上竿が荷重を負担した際の折れや破損を防止している。なお、ピッチ系，ＰＡＮ系プリプレグの組み合わせによっては、竿体の耐久性低下が生じるので、この元上竿では、ピッチ系プリプレグがＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定されている。これらの特性の詳細については、後述の実施例を参照すれば明らかになる。
また、別の釣竿では、元上竿に加えてさらに元竿も第１層〜第３層を備え、炭素繊維の重量比において、ピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定されている。
この釣竿では、元上竿に加えて最も手元側に位置する元竿においても、元上竿と同様のハイブリッド型竿体を採用する。魚が仕掛けにかかった際に、元上竿と共にその荷重を最も良く引き受ける元竿においても、元上竿と同様の構造を採用することで、竿体の折れや破損を防止できる。
別の釣竿は１つの竿体から構成されている。この１つの竿体は、少なくともその軸方向における竿元側の２分の１の範囲において、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり内周面側に位置する第１層と、ピッチ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたピッチ系プリプレグからなり第１層の外周面側に積層される第２層と、第１層と同様にＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり第２層の外周面側に積層される第３層とを備えている。そして、炭素繊維の重量比において、元上竿のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定されている。
別の釣竿は、手元側に位置する中空竿体と，前記中空竿体の穂先側に連結される中実竿体から構成されている。この中空竿は、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり内周面側に位置する第１層と、ピッチ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたピッチ系プリプレグからなり前記第１層の外周面側に積層される第２層と、前記第１層と同様にＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり前記第２層の外周面側に積層される第３層とを備えている。そして、炭素繊維の重量比において、中空竿体のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定される。
なお、これらの第１層及び第３層を形成するＰＡＮ系プリプレグはその軸方向に配向された炭素繊維の引張弾性率が３０〜３５ｔ／ｍｍ２であり、第２層を形成するピッチ系プリプレグはその軸方向に配向された炭素繊維の引張弾性率が５０〜６０ｔ／ｍｍ２としてもよい。
ＰＡＮ系プリプレグ，ピッチ系プリプレグを構成する炭素繊維の炭素繊維の弾性率を所定の範囲に調整することで、十分な耐久性を維持することができる。
さらに、これらの第１層，第２層，第３層は、それぞれ、含有される炭素繊維の重量比において、１：１：２の比に設定してもよい。
［発明を実施するための最良の形態］
（第１の実施形態）
以下、本発明に係る釣竿の第１の実施態様について、図面を参照しつつ説明する。
この釣竿は、図１に示すように、複数の竿体、例えば５本の竿体を順次並継形式に連結して構成されるものである。即ち、最も竿元側に位置し大径である元竿１と、その穂先側に順次連結される元上竿２，中間竿３，穂持ち竿４，穂先竿５とを備えている。元竿１にはリールを装着可能なリールシートが配置され、各竿体の周面にはこのリールシートに装着するリールからの釣糸を案内する釣糸ガイドが配置される。これらの竿体は、それぞれ炭素繊維やガラス繊維などの強化繊維に合成樹脂を含浸させてなる先細り筒状体である。特に、元上竿２及び元竿１に付いては、後述のようなハイブリッド型構造となっている。各竿体の穂先側端部及び竿元側端部はそれぞれ相互に嵌着可能であり、順次竿体を引き出した際に嵌着させ固定可能である。この元竿１の竿元側端部には釣人が把持するためのグリップを設けてもよく、さらに、元竿１の竿元側端部には底栓が脱着自在に装着されている。
なお、この釣竿では連結する竿体の本数を５本の場合を例示しているが、竿体の本数はこれに限定されるものではない。
次に、元竿１と元上竿２の具体的構造について、元上竿２を例にして説明する。図２に示すように、元上竿２は、先細りテーパの施された筒状体であり、内側から、最内層１１，第１ＰＡＮ系層１２，ピッチ系層１３，第２ＰＡＮ系層１４，最外層１５を積層した構造となっている。
最内層１１は、筒状体の最も内側に位置する層であって、炭素繊維・ガラス繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂等の合成樹脂を含浸させたプリプレグ素材をテープ状に加工したものからなる。炭素繊維等の強化繊維はテープの長手方向に配向されており、結果的に、元上竿２の周方向に強化繊維が配向されている。この「周方向」とは、竿体の軸長方向に直交する断面の円周方向を意味し、この円周方向から多少軸方向に斜行する方向を含む。即ち、上述のようなテープを竿体に螺旋状に配置したような場合の強化繊維の配向方向も、ここでいう「周方向」に含まれる。
第１ＰＡＮ系層１２は、ＰＡＮ系炭素繊維を引き揃えた上でエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ素材をシート状の加工したものからなる。ＰＡＮ系炭素繊維は元上竿２の軸方向に配向される。この炭素繊維の引張弾性率は３０〜３５ｔ／ｍｍ２、好ましくは３２．５ｔ／ｍｍ２のものである。
ピッチ系層１３は、ピッチ系炭素繊維を引き揃えた上でエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ素材をシート状に加工したものからなる。ピッチ系炭素繊維も元上竿２の軸方向に配向される。この炭素繊維の引張弾性率は５０〜５５ｔ／ｍｍ２、好ましくは、５３ｔ／ｍｍ２である。
また、第２ＰＡＮ系層１４も、第１ＰＡＮ系層１２と同様のものである。このような第１ＰＡＮ系層１２，ピッチ系層１３，第２ＰＡＮ系層１４はそれぞれ、含有される炭素繊維の重量比において、１：１：２の比に設定されている。具体的には、後述の製法において詳細に述べるが、第１ＰＡＮ系層１２を形成するためのＰＡＮ系プリプレグシートの芯材への巻回数，ピッチ系層１３を形成するためのピッチ系プリプレグシートの芯材への巻回数，第２ＰＡＮ系層１４を形成するためのＰＡＮ系プリプレグシートの芯材への巻回数をそれぞれ１：１：２とすることで、およそかかる重量比が決定できる。
さらに、最外層１５は、筒状体の最も内側に位置する層であって、炭素繊維・ガラス繊維等の強化繊維にエポキシ樹脂等の合成樹脂を含浸させたプリプレグ素材をテープ状に加工したものからなる。炭素繊維等の強化繊維はテープの長手方向に配向されており、結果的に、上述の最内層１１と同様に、元上竿２の周方向に強化繊維が配向されている。
なお、元竿１にあっても、同様の積層構造を採用することになる。
中間竿３〜穂先竿５は、従来の竿体と同様の構造を採る。即ち、上述の元上竿２や元竿１のようなＰＡＮ系，ピッチ系のハイブリッド型構造とすることなく、単一のプリプレグ素材から形成する。例えば、中間竿３にあっては、最内層としてテープ状プリプレグから形成する周方向に炭素繊維が配向される層，その外周にＰＡＮ系炭素繊維からなるシート状プリプレグを巻回しそのＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に配向した層，その外周にテープ状プリプレグから形成する周方向に炭素繊維が配向される層を積層する等の構造が例示できる。また、最も小径となる穂先竿５にあっては、中空の筒状体ではなく、中実の竿体を用いることも可能である。
次に、元上竿２の製造方法を説明する。
図３（ａ）に模式的に示すように、所定のテーパが形成された先細り筒状のマンドレル（芯材）１００を用意し、その周面には必要に応じて離型剤などを塗布しておく。そして、その外周にポリプロピレン等からなる剥離用テープ（図示せず）を螺旋状に巻回する。このように必要に応じて剥離用テープを巻回したその外周に、プリプレグテープ５１を螺旋状に隙間なく巻回する。このプリプレグテープ５１は、そのテープの長手方向に炭素繊維が引き揃えられたものであり、上述の最内層１１を形成することになる。
次に、図３（ｂ）に示すように、そのプリプレグテープ５１の外周に、ＰＡＮ系プリプレグシート５２を巻回する。このＰＡＮ系プリプレグシート５２は、ＰＡＮ系炭素繊維を長手方向（マンドレル５０の軸方向）に引き揃えた上でエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ素材をシート状に加工したものである。このＰＡＮ系炭素繊維の引張弾性率は３０〜３５ｔ／ｍｍ２である。このようなＰＡＮ系プリプレグシート５２を１〜２周分だけ巻回する。このＰＡＮ系プリプレグシート５２が上述の第１ＰＡＮ系層１２を形成することになる。
さらに、図３（ｃ）に示すように、このようにＰＡＮ系プリプレグシート５２を巻回した外周にピッチ系プリプレグシート５３を巻回する。このピッチ系プリプレグシート５３は、ピッチ系炭素繊維を長手方向に引き揃えた上でエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ素材をシート状に加工したものである。このピッチ系炭素繊維の引張弾性率は５０〜５５ｔ／ｍｍ２である。このようなピッチ系プリプレグシート５３を上述のＰＡＮ系プリプレグシート５２と同じ周分だけ巻回する。このピッチ系プリプレグシート５３が上述のピッチ系層１３を形成することになる。
さらにまた、図３（ｄ）に示すように、このように巻回したピッチ系プリレグシート５３の外周に上述のＰＡＮ系プリプレグシート５２と同様のＰＡＮ系プリプレグシート５４を巻回する。この際の巻回数は、ピッチ系プリプレグシート５３に比較して２倍の周分に設定する。このＰＡＮ系プリプレグシート５４が上述の第２ＰＡＮ系層１４を形成することになる。
さらに、その外周面には、上述のプリプレグテープ５１と同種のプリプレグテープ５５を螺旋状に隙間なく巻回する。その後、必要に応じてこれらの外周に圧をかけながらポリプロピレン等からなる保護テープを巻回し、これを炉内において焼成して各プリプレグ素材を硬化一体化させる。続いて、マンドレル１００を引き抜き、両端を切りそろえて適当な長さに調整し、外周面の保護テープや内周面に存在する剥離テープを剥離し、周面を研磨して平滑化し、必要な表面塗装を施す。こうして、元上竿２を製造することになる。
なお、元竿１も同様の製造方法によって製造可能である。
このような元上竿２及び元竿１を有する釣竿では、通常の状態では、穂先竿４から元竿１までその径に応じて順次穂先竿４から元竿１にかけて曲げ程度が連続し、良好な竿の調子を維持している。一方、仕掛けに魚が係って各竿体に大きな負荷がかかった場合、その荷重を最もよく引き受ける元上竿２と元竿１とは、一定以上の荷重がかかると非線形的に屈曲性が増加する。よって、竿体が破損することなく、魚を良好に引き上げることができる。
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態につき、図４を参照して説明する。
図４に示すように、この釣竿は、パイプ状の元竿２１と、元竿２１の穂先側に連結される穂先竿２２との２本の竿体から構成されている。竿元側に位置する元竿２１には、リールを装着可能なリールシート等が配置される。これらの竿体は、それぞれ炭素繊維やガラス繊維などの強化繊維に合成樹脂を含浸させてなる先細り筒状体であって、上述の第１実施形態における元上竿と同様のハイブリッド型構造となっている。
穂先竿２２は、先細り中実の棒状の部材である。竿元側端部に元竿２１の穂先側に挿入し連結するための連結部分が形成される。穂先竿２２の穂先側端部にはトップガイドが取り付けられ、また、周面には軸方向に間隔を隔てて複数の釣糸ガイドも装着されている。
このような穂先竿２２は、例えば、所定のガラス繊維に合成樹脂を含浸させ、その状態で引き抜き成型をおこなって円柱状のガラスソリッドを成型し、そのガラスソリッドを穂先側ほど小径化するようにテーパ加工し、さらに、竿元側端部を削って連結部分形成して、製造される。
なお、変形例として、穂先竿２２を２本の竿体を接着剤等によって連結して固定し、一本の竿体としたものを採用しても良い。例えば、穂先側を構成するソリッド体Ｓと、竿元側を構成する中空のパイプ体Ｐとから形成する。ソリッド体Ｓは、穂先竿２２全体の軸方向長さの１０〜３０％程度である。この種のソリッド体と中空のパイプ体Ｒとは、図５に示すように、両者を連結後に接着剤等で固定し、周面をソリッド体Ｓとパイプ体Ｐとにかけて連続的に塗装し、外観上一本の竿体であるかのように加工してもよい。このような２つのパーツから穂先竿２２を構成する場合、そのパイプ体Ｐについて、ハイブリッド型構造を採用してもよい。
（その他の実施形態）
上記各実施形態を採用した釣竿は、何れも複数の竿体を連結して釣竿を構成するものであるが、釣竿を単一の竿体からのみ構成する釣竿において、本件発明を採用することも当然に可能である。この場合、釣竿を構成する１つの竿体は、少なくともその軸方向における竿元側の２分の１の範囲において、上述のハイブリッド構造を採用する。
なお、本発明を採用する釣竿は、上述のような態様に限定されるものではなく、以下の実施例を参照することでその技術的範囲も明らかになる。
［実施例］
以下、本発明について、実施例を参照しつつ説明する。
〈耐久性試験〉
ピッチ系、ＰＡＮ系の各炭素繊維を用いた炭素繊維強化樹脂を積層してなる竿体の耐久性を検討するための試験を行った。
（実施例１）
穂先側から順に、１番竿（＃１），２番竿（＃２）の順で、５本の竿体を連結して５番竿（＃５）を元竿とする全長５．３ｍの釣竿を用意した。そして、＃４（元上竿），＃５（元竿）については、ピッチ系，ＰＡＮ系炭素繊維を積層したハイブリッド型竿体とし、他の竿体はＰＡＮ系炭素繊維からなるプリプレグのみから形成した。
＃４及び＃５は、それぞれ以下のような構成とするハイブリッド型である。
◎最内層：プリプレグテープからなる周方向繊維層である。繊維目付５５ｇ／ｍｍ２，引張弾性率３０ｔ／ｍｍ２
◎第１ＰＡＮ系層：繊維目付１５０ｇ／ｍｍ２，全目付２００ｇ／ｍｍ２，引張弾性率３０ｔ／ｍｍ２であり、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に配向したもの
◎ピッチ系層：１５０ｇ／ｍｍ２，全目付２００ｇ／ｍｍ２，引張弾性率５２ｔ／ｍｍ２であり、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に配向したもの
◎第２ＰＡＮ系層：（＃４の場合；繊維目付１５０ｇ／ｍｍ２，全目付２００ｇ／ｍｍ２，引張弾性率３２．５ｔ／ｍｍ２であり、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に配向したもの）（＃５の場合；繊維目付１５０ｇ／ｍｍ２，全目付２００ｇ／ｍｍ２，引張弾性率３０ｔ／ｍｍ２であり、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に配向したもの）
◎最外層：プリプレグテープからなる周方向繊維層である。繊維目付５５ｇ／ｍｍ２，引張弾性率３０ｔ／ｍｍ２
◎第１ＰＡＮ系層：ピッチ系層：第２ＰＡＮ系層＝１：１：２（積層数比）
このような釣竿にあって、＃５の手元側端部を固定して、＃１を水平に対して４５度の角度で上方に傾斜させ、＃１の穂先側先端に荷重を加えていく試験（最大耐久性試験）と、一定の荷重を繰り返す試験（耐久性試験）をおこなった。
＃１の穂先側先端に荷重してゆくと、４６Ｎにおいて釣竿の破壊が始まった。一方、２２．５Ｎの荷重とこれを解除する繰り返し試験をおこなったところ、１万回以上の繰り返し後も釣竿の破壊は生じなかった。
（比較例１）
上記実施例１と同様に、穂先側から順に、１番竿（＃１），２番竿（＃２）の順で、５本の竿体を連結して５番竿（＃５）を元竿とする全長５．３ｍの釣竿を用意した。そして、＃４（元上竿），＃５（元竿）については、ピッチ系，ＰＡＮ系炭素繊維を積層したハイブリッド型竿体とし、他の竿体はＰＡＮ系炭素繊維からなるプリプレグのみから形成した。
＃４及び＃５は、それぞれ以下のような構成とするハイブリッド型である。
◎最内層：プリプレグテープからなる周方向繊維層（上記実施例１と同様のもの）
◎第１ＰＡＮ系層：繊維目付１５０ｇ／ｍｍ２，全目付２００ｇ／ｍｍ２，引張弾性率２４ｔ／ｍｍ２であり、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に配向したもの
◎ピッチ系層：１５０ｇ／ｍｍ２，全目付２００ｇ／ｍｍ２，引張弾性率５３ｔ／ｍｍ２であり、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に配向したもの
◎第２ＰＡＮ系層：繊維目付１５０ｇ／ｍｍ２，全目付２００ｇ／ｍｍ２，引張弾性率２４ｔ／ｍｍ２であり、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に配向したもの
◎最外層：プリプレグテープからなる周方向繊維層（上記実施例１と同様のもの）
◎第１ＰＡＮ系層：ピッチ系層：第２ＰＡＮ系層＝１：２：１（積層数比）
なお、この比較例１では、第１，第２ＰＡＮ系層はそれぞれピッチ系層の増加に対応して全体の曲げ剛性を調整するために、実施例１に比較してより弾性率の低い素材を使用している。
このような釣竿にあって、＃５の手元側端部を固定して、＃１を水平に対して４５度の角度で上方に傾斜させ、＃１の穂先側先端に荷重を加えていく試験（最大耐久性試験）と、一定の荷重を繰り返す試験（耐久性試験）をおこなった。
＃１の穂先側先端に荷重してゆくと、４６Ｎにおいて釣竿の破壊が始まった。一方、２２．５Ｎの荷重とこれを解除する繰り返し試験をおこなったところ、７０回で釣竿は破壊した。
このように、ＰＡＮ系の炭素繊維強化樹脂の間にピッチ系の炭素繊維強化樹脂を挟む込むハイブリッド構造においても両者の比を異にすることで、耐久性に大きな相違が生じていることが認められる。最大耐久性においては特に相違が認められなかったが、繰り返し耐久性においては顕著な相違が認められる。即ち、ピッチ系プリプレグがＰＡＮ系プリプレグより多く含まれるようになると、繰り返し耐久性が大きく低下している。
〈竿体の配置に関する試験〉
ＰＡＮ系，ピッチ系の炭素繊維プリプレグを積層したハイブリッド型の竿体の竿体内の配置に関する特性を検討した。
穂先側から順に、１番竿（＃１），２番竿（＃２）の順で、５本の竿体を連結して５番竿（＃５）を元竿とする全長５．３ｍの釣竿を用意した。そして、特に、＃３〜＃５について、以下の表１に示すような組み合わせで、ピッチ系，ＰＡＮ系炭素繊維を積層したハイブリッド型竿体を用いた。
このような釣竿において以下のような試行をおこなった。＃１の穂先側端部にそれぞれ１０００，１５００，２５００ｇの錘を付けた状態で釣竿を水平面に置き、その後、＃５側基端を回動中心として＃１側先端を水平面から徐々に傾けて起こしてゆく。そして、錘が水平面から離れた際の水平面と＃５との間の角度を測定した。結果を以下の表１に示す。
【表１】
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表１から明らかなように、＃３〜＃５に何らハイブリッド型竿体を採用していない場合（サンプル５）に比べれば、＃４または＃５の何れかにハイブリッド型竿体を採用することで、釣竿の屈曲性が大きくなっていることが認められる。そして、＃４及び＃５の双方にハイブリッド型竿体を採用すると（サンプル２）、＃４，＃５の何れかに単独でハイブリッド型竿体を採用した場合に比べて、２５００ｇ荷重下で特に屈曲性の向上が認められる。しかし、さらに＃３にハイブリッド型を加えて採用しても、著しい屈曲性の向上は認められない。
［産業上の利用可能性］
本発明の釣竿では、大きな負荷がかかっていない状態では通常の釣竿と同様に、各竿体が連続的な「曲がり」を演出して竿の調子を維持する。一方、大きな負荷がかかった場合には、この負荷を主に引き受ける手元側の竿体が大きく撓り、その破損が防止できる。このように、本発明は優れた特性を有する釣竿を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
図１：本発明の第１の実施形態を採用した釣竿の全体図である。
図２：図１の元上竿２の拡大断面図である。
図３：図１の元上竿２の製造工程を示した図である。
図４：本発明の第２の実施形態を採用した釣竿の全体図である。
図５：第２の実施形態の変形例を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年3月18日(2004.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、最も手元側に位置する元竿，前記元竿の穂先側に連結される元上竿，前記元上竿の穂先側に連結される竿体を有し、これら複数の竿体を連結してなる釣竿であって、
前記元上竿のみが、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり内周面側に位置する第１層と、ピッチ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたピッチ系プリプレグからなり前記第１層の外周面側に積層される第２層と、前記第１層と同様にＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり前記第２層の外周面側に積層される第３層とを備え、
炭素繊維の重量比において、前記元上竿のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定される、釣竿。
【請求項２】
前記元上竿に加えてさらに前記元竿も上記第１層〜第３層を備え、炭素繊維の重量比において、前記元竿のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定される、請求項１に記載の釣竿。
【請求項３】
１つの竿体から構成されている釣竿であって、
前記竿体は、その軸方向における竿元側の２分の１の範囲において、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり内周面側に位置する第１層と、ピッチ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたピッチ系プリプレグからなり第１層の外周面側に積層される第２層と、第１層と同様にＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり第２層の外周面側に積層される第３層とを備え、
炭素繊維の重量比において、前記元上竿のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定されている、釣竿。
【請求項４】
手元側に位置する中空竿体と，前記中空竿体の穂先側に連結される中実竿体からなる釣竿であって、
前記中空竿体は、ＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり内周面側に位置する第１層と、ピッチ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたピッチ系プリプレグからなり前記第１層の外周面側に積層される第２層と、前記第１層と同様にＰＡＮ系炭素繊維を軸方向に引き揃え合成樹脂を含浸させたＰＡＮ系プリプレグからなり前記第２層の外周面側に積層される第３層とを備え、
炭素繊維の重量比において、前記中空竿体のピッチ系プリプレグの含有量がＰＡＮ系プリプレグの含有量を超えないように設定される、釣竿。
【請求項５】
前記第１層及び第３層を形成するＰＡＮ系プリプレグはその軸方向に配向された炭素繊維の引張弾性率が３０〜３５ｔ／ｍｍ２であり、前記第２層を形成するピッチ系プリプレグはその軸方向に配向された炭素繊維の引張弾性率が５０〜６０ｔ／ｍｍ２である、請求項１〜４の何れかに記載の釣竿。
【請求項６】
前記第１層，第２層，第３層は、それぞれ、含有される炭素繊維の重量比において、１：１：２の比に設定されている、請求項１〜４の何れかに記載の釣竿。
【国際調査報告】
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