專利名稱：魚竿的制作方法
技術領域：
本發明涉及魚竿(釣竿)以及魚竿的制造方法。魚竿一般可以分為飛
蠅竿(flyrods)、拋竿(castingrods)和釣竿。本發明還涉及管狀構件的制 造方法。
背景技術：
飛蠅竿是一種拋擲與相對較重的魚線("飛蠅釣線")相連的相對較輕 的擬餌/路亞("飛蠅(fly)")的魚竿。拋竿是一種拋擲與相對較輕的魚線 相連的相對較重的擬餌的魚竿。飛蠅竿和拋竿各自需要不同的、相關的拋 擲動作/過程來將擬餌拋入適當的位置。釣竿是一種不采用拋擲過程來定位 擬佴的魚竿。
圖1A示出了一種典型的魚竿10，其可以是飛蠅竿或拋竿。該魚竿包 括沿縱軸延伸的管12。至少一個手柄或把手14在遠離竿頂端16的管的端 部處被固定到所述管12上。管的直徑一般從手柄14向頂端16逐漸變細， 以使得頂端最易彎曲。 一系列環或導向件18沿著竿10的長度定位。所述 環或導向件18被定位以沿著竿的長度來引導魚線。在使用時，所述環18 限定竿的拋擲方向。所述環鄰近竿的一側，在竿的拋擲方向(即魚線22被 拋擲的方向)上從所述竿延伸。
在使用中，魚竿巻線盤20被固定到竿10上，與把手14相鄰。魚線22 從魚竿巻線盤20伸出，穿過所述環18，向竿頂端16延伸。典型地，魚線 22終止于釣魚的擬餌24，例如飛蠅擬餌。
在使用過程中，所述竿被拋擲以使得擬餌24被引向指定目標(即引向 正在釣魚的水中所期望的位置)。在拋擲過程中，將所述竿相對于釣魚者向 后擺動，以使得至少竿頂端16'遠離拋擲方向向后彎曲(在圖1B中的方向 A上)。然后將所述竿向前擺動，以使得至少頂端16"向前彎曲，即在拋擲 方向上(在圖1C中由箭頭B所標示)彎曲。頂端16的靜止位置在圖1B和1C中以虛線示出。
盡管在圖中僅示出了彎曲的竿頂端，然而許多魚竿(尤其是飛蠅竿) 都構造成整個竿彎折或彎曲到某種程度。此外，在拋擲過程中的魚竿彎曲 程度可以比圖中所示的大得多。
在多種形式的釣魚中，尤其是在飛蠅釣中，對于釣魚者來說能夠重復 地將擬餌準確拋擲在相同的目標上是理想的。在一些形式的釣魚中，例如
紡車式巻線釣(spinning)(也稱作紡車式拋釣(spin casting))和沙灘釣(surf fishing),能夠長距離地拋擲擬餌是特別理想的。例如，在沙灘釣中，能夠 超過海浪中斷的位置將擬餌拋入魚聚集的區域是理想的。
GB 1,172,666描述了為了精確拋擲將魚竿穩固在拋擲平面內是如何地 理想的，換句話說，就是在拋擲過程中釣魚者必須使竿穩固。這種穩固傾 向于減小實際上可用于拋擲的力。為了能夠實現遠距離的精確拋擲，GB 1,172,666描述了一種魚竿結構，其中魚竿的管狀段具有相對于管壁偏心的 孔。.所描述的這種結構提高了竿在拋擲平面內的穩定性，使得無需使用穩 固力就可獲得更遠的拋擲。
美國專利申請US 2002/0092225 Al通過提供具有不規則六邊形橫截面 的飛蠅竿來嘗試解決類似問題。描述了這樣一種橫截面，以在與竿的拋擲 方向垂直的平面(即橫斷方向)內提供竿的更大抗撓剛度，并且提供了竿 的拋擲方向上的抗撓剛度。因此，在橫斷方向上要比在拋擲方向上更難使 竿彎曲，從而能夠使釣魚者更容易并更精確地拋向指定目標。

發明內容
本發明的實施方式的目的是提供一種改進的魚竿。
在第一方面中，本發明提供了一種在一個平面內延伸的魚竿，其中魚 竿的至少一部分在所述平面內的第一方向上所具有的抗撓剛度不同于在所 述平面內的相反方向上的抗撓剛度，所述方向之間的抗撓剛度之差至少是 第一方向上的抗撓剛度值的5%。
提供在拋擲方向與拋擲方向的相反方向之間的平面內的這種抗撓剛度 上的差異，可以使得竿的彎曲運動(例如將竿拋擲)被精細地調節到滿足 所需的性能標準。例如在飛蠅竿的情況下，如果拋擲方向上的抗撓剛度大于相反方向上的抗撓剛度，那么當魚線被向前拋擲時竿就較為不可能過度 彎曲。這可以減輕現有技術中關于導致拋擲縮短的竿頂端過度彎曲的問題， 以及頂端振動的問題(這兩個問題可以導致不準確的拋擲)，同時仍然可以 使竿向后彎曲較大的程度以便于獲得長距離的拋擲。
這種抗撓剛度上的差異在釣竿中也可以是有利的，以在使用中減小竿 頂端的下垂程度。
0f述第一方向可以是拋擲方向。
所述第一方向上的抗撓剛度可以大于所述相反方向上的抗撓剛度。
^f述部分可以至少沿著竿的總長度的三分之一延伸。
所述部分可以從竿頂端向竿的手柄延伸。
所述部分可以從竿的手柄向竿頂端延伸。
所述部分可以是沿著竿的長度在中途定位的中間部分。
^f述部分可以從至少竿的頂端延伸到竿的手柄。
所述竿可以是管狀結構，包括位于該管狀結構內的內部支撐件，用于 提供在第一方向與相反方向之間抗撓剛度上的差異。
所述竿可以具有不對稱的質量分布，用于提供在第一方向與相反方向 之間在抗撓剛度上的所述差異。
所述竿可以至少包括具有第一抗撓剛度的第一縱向延伸元件和具有第 二、不同抗撓剛度的第二縱向延伸元件，所述第一元件鄰近第一方向，而 第二元件鄰近相反方向。
所述部分的橫截面可以形成為關于所述平面具有鏡像對稱性而關于垂 直于所述平面且將所述竿二等分的另一平面不具有鏡像對稱性的形狀。
所述部分的橫截面可以形成為恒定寬度的曲線的形狀。
所述部分的橫截面可以形成為具有奇數個邊的多邊形，該多邊形的頂 點位于所述平面內。
所述多邊形可以是正多邊形。
所述多邊形可以是不規則多邊形。
所述多邊形可以是魯洛(Reuleaux)多邊形。所述多邊形可以是三角 形、五邊形和七邊形中的一種。
所述竿可以是縱向錐形管，其橫截面是寬度恒定的非圓曲線并且壁厚
7均勻。
所述竿可以是飛蠅竿。所述竿可以是拋竿。所述竿可以是釣竿。 所述竿還可以包括表示所述平面內具有最大抗撓剛度的方向的符號。 在第二方面中，本發明提供了一種制造在一個平面內延伸的魚竿的方 法，包括形成魚竿的步驟，其中所述魚竿的至少一部分在所述平面內的第 一方向上所具有的抗撓剛度不同于在所述平面內的相反方向上的抗撓剛 度，所述方向之間的抗撓剛度之差至少是第一方向上的抗撓剛度值的5%。
該方法可以包括圍繞心棒包裹撓性材料；固化所述材料以形成管； 并且將所述心棒從所述管中移除。
所述心棒可以具有恒定寬度的非圓曲線的橫截面。
在第三方面中，本發明提供了一種制造管狀結構的方法，包括圍繞 心棒包裹撓性材料；固化所述材料以形成管狀結構；以及將所述心棒從所 述管狀結構中移除，其中所述心棒包括恒定寬度曲線的非圓橫截面。
所述心棒可以包括具有奇數個邊的多邊形橫截面。
所述材料可以包括碳纖維。
在第四方面中，本發明提供了一種包括恒定寬度曲線的非圓橫截面的
心棒o


現在僅以示例的方式參照附圖來描述本發明的實施方式，其中 圖1A示出了一種典型的現有魚竿；
圖1B和1C示出了在竿被拋擲時竿的彎曲運動(虛線示出了竿頂端的 靜止位置)；
圖2示出了根據本發明的實施方式的魚竿；
圖3A-3C示出了根據本發明的備選實施方式的圖2中魚竿的不同的、 備選橫截面；
圖4A示出了通過材料圍繞心棒的包裹形成的竿的橫截面； 圖4B和4C示出了尤其適合于使用心棒形成的魯洛多邊形形狀的竿的 備選橫截面；
圖5A-5D示出了根據本發明的備選實施方式的圖2中魚竿的不同的、
8備選橫截面；以及
圖6根據示出了本發明的一個實施方式的釣竿形式的魚竿。
具體實施例方式
發明人已經認識到，提供一種在一個平面內的第一方向上的抗撓剛度 不同于相反方向上的抗撓剛度的魚竿可以使待生產的魚竿具有新的、理想 的特性。魚竿沿著縱軸延伸，所述縱軸位于所述平面內。
現有魚竿坯料(基礎管狀結構，例如魚線導向件、手柄等所必需的配 件連接到其上，以形成功能性的魚竿)以及目前在市場上可買到的成品魚 竿的特點和性能一般是在所有方向是對稱的。廠商們作出很大努力，以在 小制造公差內確保他們的產品在這方面的均勻性。當為了特定的用途或者 根據顧客的需求創造一種魚竿時，魚竿的設計者/制造商面臨彎曲性能的選 擇，所述選擇基于綜合的機械性能(結構材料的彈性模量)以及空間的錐 度和/或沿著竿坯的壁厚。用于描述例如飛蠅竿的(多因素的)性能/特征的 術語在魚竿制造工業中還沒有統一或標準化，事實上一般是主觀的而不是 客觀的或者是以測量結果為基礎的。在最一般的/簡單的術語中，飛蠅竿可 以生產為具有硬/快/短的效果、軟/慢/長的效果或者通常為基本上處于這兩 種極端情況之間的折衷效果。例如，柔軟效果的飛蠅竿通常更容易使用并 且對于拋擲者來說可以獲得更好的一致性和可重復性，然而通常不太能夠 拋擲更長的距離。相反，有技巧的/有經驗的拋擲者通常選擇剛硬效果的飛 蠅竿，因為盡管通常需要更為高超的專業技能，然而可以實現更大拋擲距 離而且通常也具有更大的精確度。
對于拋竿的性能的描述通常采用更客觀的方法，例如，將竿頂端相對
于竿的手柄彎曲90度所需的重量/載荷可以用于彎曲特征的一般區分，稱
作"測試曲線"，因此較硬的竿比不太硬的竿具有更高的測試曲線。較高測 試曲線/較硬拋竿相比于較低測試曲線/較軟竿將可拋擲更重的擬餌到更遠 的距離，然而相反地卻比較不適合進行鉤釣。
發明人已經認識到能夠提供將每種效果的優勢結合起來的魚竿將會是 理想的，然而這樣做需要在拋擲過程中使由魚竿呈現出來的特性發生變化， 例如在向后拋擲過程中結合柔軟效果而在向前拋擲過程中結合有剛硬效果的飛蠅竿一般是更優選的。對于拋竿，在向后拋擲過程中具有剛硬效果而 在向前拋擲過程中具有柔軟效果可能是優選的。對于具有這種性能的竿， 發明人己經認識到，所述竿應該在拋擲平面內優選地顯示出抗撓剛度上的 差異，即在拋擲方向上的抗撓剛度與相反方向上的抗撓剛度是不同的。這 是一種具有新穎性的特征并且與現有竿的設計是相違背的。
為了便于對本發明的理解，現在給出發明人所認識到的飛蠅竿和拋竿 如何拋擲擬馎的原理。
對于飛蠅竿，典型地，預先將所述竿定位以在拋擲者的前面延伸，以 使得相對較長的魚線以及所附接的擬餌在水面上一般筆直地延伸超出所述 竿頂端。魚線的長度暫時地通過在魚竿巻線盤上/附近的約束件來固定，然 而也可以由拋擲者隨意變化。開始進行初始的后拋行程，以使得拋擲者通 過竿手柄將加速的向上/向后運動傳遞到竿頂端，即所述竿作為旋轉桿在拋 擲平面內被向后移動。這種運動足夠克服魚線長度的慣性并且使至少部分 魚線位于拋擲者的上方/后面，因此將撓性竿彎曲成指向后面的弧("將所 述竿加載")。所述魚線(飛蠅線)特意地是相對較重的/質量較大的，以引 起這種結果。相對較輕的擬餌(飛蠅)的重量的影響是可以忽略不計的。 這種動作將所引起的魚線和竿本身的運動的動能轉化成在所述竿和魚線內 存儲的勢能。
向前拋擲行程必須迅速緊跟向后拋擲行程，確切地有多迅速則取決于 所述竿的彎曲特性。剛硬效果的竿會彎曲的更少并且允許拋擲者有更少的 時間。柔軟效果的竿會傳遞更多的主觀"感覺"，從這方面來說通常被認為 是有利的。如果向前行程太遲，那么來自于向后拋擲動作的瞬時存儲的勢 能會失去，導致張力消失，魚線落到地面上并且所述竿過早地變直，整個 拋擲就失敗了。在向前的拋擲行程中，拋擲者將向前的/向下的加速度/運動 傳遞到所述(彎曲的)竿頂端，因此如彈簧一樣，在所述行程結束時從彎 曲和變直中產生了除從竿的回復動作中傳回到魚線的動能之外的另外的動 能。這樣導致了所述魚線連同所附接的擬餌一起如所期望的那樣在拋擲方 向上被向外/向前推進。動量會進一步將竿彎曲成能量下降的指向前/指向下 的弧，這對于柔軟效果的竿最嚴重。剛硬效果的竿從所導致的竿頂端的振 動中回復的更好/更快。對于拋竿，典型地，預先將所述竿定位以在拋擲者的后面延伸，以使 得相對較短的魚線和所附接的擬餌自竿頂端懸掛在地面/水面上方。此時， 魚線中的任何張力和/或撓性竿的任何偏轉只歸因于擬餌相對較重的重量。 相對較輕的魚線的重量的影響可以忽略不計。將魚線的長度暫時通過在魚 竿巻線盤上/附近的約束來固定。拋擲動作是單一的加速向上/向前的運動， 所述運動被拋擲者通過魚竿手柄傳遞到魚竿頂端，并通過魚線傳遞到擬餌， 即所述竿作為旋轉桿在拋擲平面內被向前移動。初始的運動足夠克服擬餌 和魚竿本身質量的綜合慣性以瞬時地將撓性竿彎曲(加載)成面向后面的
弧，從而將動能轉化成存儲的勢能。魚竿的所述運動繼續進行使擬餌在弧 內加速，直到在拋擲行程的末尾拋擲者停止將運動傳遞到魚竿手柄上為止。 隨著魚竿變直，魚竿頂端的運動繼續進行，同時彎曲的竿內存儲的勢能作 為額外的動能傳回到擬餌。此時當竿筆直時，拋擲者釋放魚線上的約束， 以使所附接的擬餌離開所述弧并且在拋擲的預期方向上繼續向前行進。
發明人已經認識到，.在拋擲過程中，在竿彎曲時竿的弧的弧度/形狀(竿 的曲率)將部分地由竿的固有彎曲特性決定。現有魚竿具有在拋擲平面內 對稱的彎曲特性(即可以理解為這種竿在拋擲方向上與在相反的方向上具 有相同的抗撓剛度)。
大多數的竿從與竿的手柄相鄰的較粗截面到竿頂端處的較細截面逐漸 變細。竿的設計者所面對的其中一個公知的問題是使竿、尤其是使較細的 撓性的竿頂端的有害振動彎曲最小化，所述有害振動彎曲由在拋擲過程中 竿所經歷的交替的向后/向前運動所引發。竿頂端的這種不希望有的振動彎 曲在所述向前/向后運動已經終止后仍繼續存在。要解決這一問題，眾所周 知，現有的竿在竿頂端使用相對較硬的材料。在使用這種較硬材料減小竿 頂端的不希望有的振動運動的同時，它也減小了在后拋過程中竿頂端的彎 曲，從而并不理想地在后拋過程中減小了存儲在竿內的能量。
抗撓剛度是將剛性結構彎曲到單位曲率所需的力偶。抗撓剛度典型地 作為竿長度的函數沿著梁或竿的長度變化。抗撓剛度表示竿將彎曲的程度。 因此，與相反于拋擲方向的方向相比，在拋擲方向上具有不同的抗撓剛度 (即拋擲平面內的不同的或非對稱的抗撓剛度)將獲得在向前的方向(拋 擲方向)上不同于向后方向上彎曲的竿。這種非對稱剛度可以實現魚竿的設計中更大的變化，并且可以實現有 利地結合到魚竿中的獨特特性。例如，可以將魚竿設置成與相反于拋擲方 向的方向相比，在拋擲方向上竿的頂端部分具有更大的抗撓剛度。因此， 當將竿向后擺動進行拋擲時，竿頂端會彎曲到相對較大的程度，存儲拋擲 的動能，同時當將竿向前用出以在拋擲方向上拋擲時，竿頂端將不會彎曲 那么多，減小了竿頂端過度彎曲或振動彎曲的可能性，從而產生更精確的 拋擲。
這種非對稱抗撓剛度尤其適合于一般傾向于可相對彎曲的飛蠅竿。飛 蠅竿典型地形成為碳纖維錐形管。所述魚竿可以形成為一串多截面管。典
型的飛蠅竿的長度范圍在2米和6米之間。然而，應該認識到這種非對稱
抗撓剛度可以在任何類型的魚竿中實現，包括拋竿(例如，也稱作定程魚
竿(course fishing rods)、紡車式巻線魚竿(spinning fishing rods)、生佴釣 竿、沙灘釣竿等等)和釣竿。
這種非對稱抗撓剛度可以沿著竿的任何縱向部分實現(例如，竿頂端、 與竿的手柄相鄰的竿基部或者頂端與手柄之間的中間部分)，或者在整個竿 上實現。竿的所述部分可以是竿的總長度的任何百分比，例如至少10%、 20%、 30%、 40%、 50%或100%。此外，拋擲方向(即拋擲平面內的向前 方向)與相反于拋擲方向的方向(即拋擲平面內的向后方向)之間的抗撓 剛度差可以由拋擲方向上的抗撓剛度值的任何百分比來表示，例如至少 5%、 10%、 20%、 30%、 40%、 50%、 60%、 70%、 80%、 90%或100%。
圖2示出了根據本發明的實施方式形成的魚竿110。相同的附圖標記用 來表示與圖1A-1C中示出的現有魚竿類似的特征。魚竿110的區別特征在 于魚竿本體112形成為在拋擲平面內具有非對稱的抗撓剛度。典型地，魚 竿本體112在其它方面具有與用于形成現有魚竿10的管12類似的特征。 例如，竿本體112典型地將形成為沿著縱軸延伸的管。典型地，所述管112 具有圓柱形的孔。所述魚竿本體112可以形成為一系列獨立段(例如三段 112a、 112b、 112c)，所述段被連接在一起以形成竿本體。可以使用如用于 現有魚竿中的公知的連接技術(例如圓柱形塞桿和插接管套)將所述段連 接在一起。
魚竿110的區別特征在于至少(縱向上的)部分竿在拋擲平面內具有
12非對稱抗撓剛度。發明人已經認識到可以使用許多不同的結構來實現這種 非對稱抗撓剛度。
在平面內的非對稱抗撓剛度可以通過各種技術來實現，包括形成具 有特定截面形狀的竿、使用具有不同抗撓剛度的材料來形成竿、在竿內設 置合適的插入件(假設所述竿是中空的)或者前述技術的任意組合。
現在參照圖3A-5D來描述竿本體112的不同的可行結構。將參照穿過
竿本體的橫截面來描述不同的結構。然而，應該認識到，竿的整個長度不 必是均勻的。例如，所述竿可以從手柄向頂端逐漸變細。同樣地，所述竿 的縱向上的不同部分(甚至是所述部分的片段)可以具有不同形狀或尺寸
的橫截面，這取決于魚竿的所需特性和形成竿本體112的特定材料。
在所述圖中，由附圖標記202表示竿的本體。在大多數的實施方式中， 為了便于竿的制造，設想將竿形成為管，即其具有限定出孔的管壁。在下 面的圖中，所述孔由附圖標記200表示，并且一般被表示為圓形橫截面。 然而應該認識到，所述孔200可以是任何橫截面。此外，在大多數的實施 方式中，所述魚竿不必包括孔。在包括要插入到所述孔內的插入件的那些 實施方式中，在所述插入件已經被放入所述孔中后，在任何情況下可以用 額外的材料來填充所述孔。
在圖3A-5D中，拋擲平面由附圖標記210表示。拋擲方向(也稱作向 前拋擲方向)由箭頭B表示，相反的方向(后拋方向)由箭頭A表示。在 每個示例中，竿本體的橫截面表示為相對拋擲方向具有特定的定向，與所 述相反方向相比，這種定向一般對應于相對拋擲方向在抗撓剛度上的增加。 然而，應該認識到，在相反方向上定向的備選實施方式(例如圖3A的等腰 三角形可以在相反方向、而不是所述拋擲方向上具有頂點)也會落入權利 要求的范圍內。
現在將參照圖3A-3C來描述本發明的實施方式，所述實施方式通過提 供具有不同形狀的橫截面來提供非對稱抗撓剛度。在所述示例的每一個中， 所述形狀關于拋擲平面210是對稱的(具有鏡像對稱性)。這種對稱確保了 所述竿在橫向上穩定。然而，在每個示例中，所述竿關于與所述拋擲平面 210垂直的平面(該垂直平面將所述竿二等分)非對稱。這種非對稱提供了 在拋擲平面內的所需的非對稱抗撓剛度。圖3A示出了形成為等腰三角形的竿的橫截面312a。該三角形被定向 為關于拋擲平面210對稱。圓柱形孔200延伸穿過竿本體202。如參照圖 3B、 3C和4B-5D所描述的其它實施方式一樣，這種結構可以用于抑制不 希望有的頂端振動，例如通過形成具有這種橫截面的頂端和/或具有這種橫 截面的整個竿。
所述等腰三角形被定向為關于所述拋擲平面210具有鏡像對稱性。該 三角形的頂點被定向為鄰近向前拋擲方向，從而限制在該方向上的彎曲， 同時可以實現在與拋擲方向相反的方向上相對更大程度的/更容易的彎曲。
在圖3B中，竿本體具有等邊三角形形狀的橫截面312b。所述三角形 的一個頂點同樣沿著拋擲平面210被定向，所述頂點指向拋擲方向。
盡管圖3B針對的是三邊的正多邊形("正"表示多邊形具有相等長度 的邊)，然而應該認識到，所述竿可以形成為具有奇數個邊的任意正多邊形。 例如，圖3C示出了形成為具有五邊形橫截面312c的竿(即所述竿被形成 為五邊形管)。.
圖4A示出了穿過魚竿的橫截面412a，所述魚竿通過圍繞心棒的包裹 材料402形成。例如，所述材料可以包括碳纖維，例如可以是包括處于例 如為環氧樹脂的粘合劑內的碳纖維(或其它纖維，例如玻璃纖維)的復合 材料。在片狀材料圍繞所述心棒包裹之后，所述材料然后被固化，以使所 述材料硬化，從而形成所述竿本體202。然后將所述心棒從所述本體202 中移除，留下中心孔200。由于所述材料402的末端404的重疊，這種技術 可導致竿中的脊的形成。這種技術可以用于形成本發明的實施方式中的竿， 并且是形成現有魚竿的一種公知的技術。然而，可以相信，所述現有的竿 的抗撓剛度在不同方向上具有極小差異，同時這種現有^fcTO確保產生 最小的脊的影響，并且所述竿具有對稱的抗撓剛度。本發明的實施方式可 以通過確保在竿平面內形成具有合適厚度和剛度以影響抗撓剛度的合適的 脊(即材料的額外重疊的厚度)而形成。
優選地，為了便于所述材料圍繞心棒的巻繞，特別是為了在圍繞心棒 包裹的材料內保持基本均勻的壓力/應力分布，在此所述的竿形成為具有恒 定寬度的曲線形狀的外圓周。恒定寬度的曲線是凸面形狀，其寬度由它的 邊界的兩條相對的平行切線之間的距離而測得，該寬度是相同的，與所述
14兩條平行線的方向無關。恒定寬度曲線也可以稱為恒定寬度形狀。所述竿 可以形成為具有任意非圓恒定寬度曲線的橫截面，例如形成為具有曲線邊 的多邊形，例如魯洛多邊形。魯洛多邊形是恒定寬度曲線的多邊形，即其 中所有直徑為相同長度的曲線。魯洛多邊形是由圓弧組成的曲線多邊形， 對于奇數個邊來說，其是恒定寬度的曲線。該形狀可以通過提供合適地成 形的心棒來形成，例如具有魯洛多邊形形狀的心棒。所需的橫截面形狀還 可使用外部模具在所述材料圍繞所述心棒包裹后將所述材料壓成所需的形 狀來形成。己設定形狀的心棒與模具二者可以一起使用，以形成所需的形 狀。
圖4B和4C示出了分別形成為魯洛三角形412b和魯洛五邊形412c的 竿本體。在這兩個示例中，孔200'、 200"與外周的形狀相匹配，這表明心 棒被相應地設定形狀。換句話說，圖4B中的心棒被設定形狀為魯洛三角形， 圖4C中的心棒被設定形狀為魯洛五邊形。
可以認識到，以上的橫截面形狀僅僅是通過示例的方式進行了描述， 而多種的備選形狀對于提供所需的非對稱抗撓剛度也會是合適的。例如， 所述形狀可以是不規則的(例如不規則多邊形)和/或具有偶數個邊的多邊 形。竿的橫截面形狀可以是恒定寬度的不規則曲線。所述形狀可以是基于 等腰三角形的魯洛三角形(不同于與圖4B中示出的基于等邊三角形的魯洛 三角形)。
所述竿不必具有圓形的或多邊形的形狀，而是可以采用其它形狀，例 如所述橫截面可以是偏心橢圓(例如卵形)的形式。竿內的中心孔的形狀 可以不同于由竿的外周限定的形狀。例如，所述孔可以具有圓形形狀而所 述外周限定橢圓，或者相反。所述孔在竿內也可以是偏心的，即偏離竿的 中心。
備選地，或者除此之外， 一種具有特定橫截面的竿提供非對稱抗撓剛 度，該竿可以使用材料形成和/或形成為具有附加結構，以提供(或增強) 所述非對稱抗撓剛度。
圖5A示出了形成為圓管的竿的橫截面512a，所述竿具有圓形本體202， 所述圓形本體202帶有內部圓孔200。所述本體202形成為使得形成鄰近拋 擲方向的管截面502a的材料具有與鄰近相反方向的管截面502b的材料不同的抗撓剛度。例如，截面502a可以使用具有比形成截面502b的碳纖維 更高的抗撓剛度的碳纖維形成。
同樣地，如圖5B-5D中所示，可以形成標準的竿本體202 (即圓柱形 管，具有圓形橫截面的外周202和圓形橫截面的內孔200)，同時附加一個 或多個內部肋或構件504、 506a、 506b、 508，以在拋擲平面內的一個方向 上提供額外的抗撓剛度。
例如，圖5B示出了具有位于所述孔200內的插入件504的竿的橫截面 512b。所述插入件504在縱向上沿著所述竿延伸，并被定位為抵靠鄰近拋 擲方向的孔表面。這種插入件504因而會在拋擲方向上提高抗撓剛度。
可以認識到，其它形狀的插入件，包括位于所示孔內的肋或葉片，也 可以被用于在拋擲平面內提供抗撓剛度上的所需差異。對于所述不同的形 狀，理想的是這種肋關于垂直于拋擲平面且將所述竿二等分的平面是非對 稱的。優選地，所述肋關于拋擲平面210具有鏡像對稱性，以便于在竿被 拋擲時在橫向上提供穩定性。例如，圖5C示出了包括T形肋506a、 506b 的竿橫截面512c。所述肋的橫向件506a橫斷(垂直于)拋擲平面210延伸， 同時單一肋部件506b自所述橫向件506a沿著拋擲平面延伸到孔表面。T 形部件506a、 506b的每個端部都與孔表面相接合。
類似地，圖5D示出了包括具有V形橫截面的肋或葉片508的竿橫截 面512d。所述肋508的頂點位于拋擲平面210內，并與管狀竿本體202的 內表面接觸，同時所述肋的另一端也與竿本體202的內表面接觸。所述頂 點指向拋擲方向。在圖5C和5D中，所述肋在所述竿內縱向延伸，同時示 出了所述肋的橫截面。
所述竿的非對稱抗撓剛度還可以通過提供具有非對稱質量分布的竿來 實現。這種非對稱質量分布旨在影響所述竿的慣性矩，從而影響方向性的 彎曲性能。這種非對稱質量分布可以以多種方式實現，包括在竿本體的不 同部分中提供不同重量的插入件，或者通過在竿表面內或壁內設置非對稱 分布的孔、脊或凹坑。
發明人也已經認識到在魚竿內運用非對稱抗撓剛度的構思并不局限于 飛蠅竿和拋竿。非對稱抗撓剛度對于用在其它類型的魚竿、尤其是釣竿中 也是有益的，在所述非對稱抗撓剛度中， 一個方向上的抗撓剛度不同于平面內的相反方向上的抗撓剛度。
例如，圖6示出了釣竿(也稱做"生餌竿")110'。在使用中，這種竿 基本平行于水面被握持。竿的本體112'相對較長，并可以由相對較多的(例
如12個或更多個)獨立段(112a'-112i')形成。所述竿110'—般不拋擲，而 是通過釣魚者簡單地將竿從釣魚者所在的河岸/海岸上伸出，從而將餌24 放置在水中所希望的位置處。
典型地，這種竿110'不包括沿竿的長度引導魚線的環18。而是所述魚 線22'通常附接到竿本體112'的頂端16上(或者附接到本體112'的末尾段 112i'內的位置上)。所述魚線22'可以通過一定長度的可相對彎曲的、彈性 的材料(例如彈性材料的繩索或管)而接合到竿本體112'上，以便于在魚 被釣上鉤或釣上岸掙扎時吸收/緩沖在竿和線上發生的各種瞬時脈動。
在使用中，這種釣竿典型地會過度地下垂，即由于相對較長的竿的相 對較大的重量，竿頂端存在相對較大的偏轉。通過放大釣魚者對竿手柄的 任何無意的輕微動作，這種偏轉不利地降低了釣魚者對竿頂端的位置的控 制。發明人已經認識到，要使這種下垂最小化，可以將所述竿形成為具有 非對稱的抗撓剛度，以便于使竿定向在具有最大的向下抗撓剛度的一側的 位置上。圖6中所示的實施方式的所述竿本體112'被形成為具有這種非對 稱的抗撓剛度。因此，與現有竿相比，頂端16處的下垂程度降低了 (在圖 中由字母d表示)。
為了幫助確保所述竿被正確定向，可以在所述竿上設置表示具有最大 抗撓剛度的方向的符號或標記。所述符號或標記可以設置在所述本體的一 個特定段上，或者可以沿著竿本體112'的每一段112a'-112i'設置。這種符號 或標記可以指向具有最大抗撓剛度的方向。備選地，所述符號或標記可以 指向遠離具有最大抗撓剛度的方向的相反方向(從而間接地表示出了最大 抗撓剛度的方向)。例如，圖6示出了竿本體的每段都包括向上指向的小箭 頭，以便于表明每個竿段的所需定向，用于確保具有最大抗撓剛度的方向 位于最下面，從而使竿的下垂最小化。
發明人也已經認識到，這里所描述的管狀結構可以使用在除了魚竿之 外的其它應用中。例如，所述管狀結構可以用于提供使用在各種工程應用 中、包括例如航空以及汽車競賽應用中的承載構件。這種構件的方向性或非對稱的彎曲特性的開發在所述應用中是有益的，并且改進了當前的現有 構件。
這種管狀構件可以采用(并被制造為)此處所描述的任意魚竿的形式。 然而最優選的是，所述管狀結構形成為具有恒定寬度的非圓曲線橫截面， 即不為圓形的任何恒定寬度曲線。示例包括恒定寬度的多邊形曲線橫截面，
例如關于圖4B或4C所描述的形狀。
所述管狀結構可以使用具有恒定寬度曲線的非圓橫截面的心棒而很容 易地形成。所述恒定寬度的曲線使得所述管狀結構可通過例如以巻繞的操 作圍繞所述心棒包裹撓性材料而容易地制造。所述撓性材料可以包括能夠 在接下來被硬化或固化的任何公知類型的撓性材料。例如，所述撓性材料 可以包括纖維(例如玻璃纖維或碳纖維，包括它們的復合物)薄板。所述 撓性材料還可以包括適合的粘合劑，例如環氧樹脂。備選地，所述粘合劑 可以在已經將所述撓性材料圍繞所述心棒進行包裹后，接著被涂敷到所述 撓性材料上。
一旦所述撓性材料已經圍繞所述心棒進行了包裹，并且同時適合的粘 結劑已經就位，則然后所述材料將被固化或硬化。例如，可以使用加熱、 UV (紫外線輻射)或者化學固化將所述撓性材料固化。然后將所述心棒從 所述管狀結構中移除。
發明人已經認識到，心棒不必是圓形的。事實上，采用恒定寬度的非 圓曲線作為用于制造過程中的心棒的橫截面形狀(與非恒定寬度的曲線的 橫截面形狀形不同)的優點與使用圓形心棒的某些優點是類似的，其中所 述制造過程基于圍繞所述心棒巻繞/包裹撓性薄板材料。在圍繞所述心棒將 所述材料巻繞/包裹時，所述恒定寬度曲線提供了所述材料中的基本均勻的 壓力/應力分布。備選的形式，即圍繞非恒定寬度曲線的心棒包裹/巻繞，會 在所述材料內產生應力集中的局部區域。這種應力集中在最終的產品形式 中是有害的，例如在使用時，會導致產品過早和/或突然失效。
在此處的教導的基礎上，落入本發明范圍內的肋、竿的形狀、管狀結 構以及插入件的其它結構對于技術人員來說都將是很明顯的。
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權利要求
1.一種在一個平面內延伸的魚竿，其中所述竿的至少一部分在所述平面內的第一方向上所具有的抗撓剛度不同于在所述平面內的相反方向上的抗撓剛度，所述方向之間的抗撓剛度之差至少是所述第一方向上的抗撓剛度值的5％。
2. 如權利要求l所述的竿，其特征在于，所述第一方向是拋擲方向。
3. 如權利要求1或2所述的竿，其特征在于，所述第一方向上的抗撓 剛度大于所述相反方向上的抗撓剛度。
4. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，所述部分至少沿 著竿的總長度的三分之一延伸。
5. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，所述部分從竿頂 端向竿的手柄延伸。
6. 如權利要求1至4中任一項所述的竿，其特征在于，所述部分從竿 的手柄向竿頂端延伸。
7. 如權利要求1至4中任一項所述的竿，其特征在于，所述部分是沿 著竿的長度在中途定位的中間部分。
8. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，所述部分至少從 竿頂端延伸到竿的手柄。
9. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，所述竿呈管狀結 構，包括位于所述管狀結構內的內部支撐件，以提供在所述第一方向與所 述相反方向之間抗撓剛度上的差異。
10. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，所述竿具有不 對稱的質量分布，以提供在所述第一方向與所述相反方向之間抗撓剛度上 的所述差異。
11. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，所述竿至少包 括具有第一抗撓剛度的第一縱向延伸元件和具有第二、不同抗撓剛度的第 二縱向延伸元件，所述第一元件鄰近所述第一方向，所述第二元件鄰近所 述相反方向。
12. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，所述部分的橫截面被形成為關于所述平面具有鏡像對稱性而關于垂直于所述平面且將所 述竿二等分的另一平面不具有鏡像對稱性的形狀。
13. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，所述部分的橫 截面被形成為恒定寬度的曲線的形狀。
14. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，所述部分的橫 截面被形成為具有奇數個邊的多邊形，所述多邊形的頂點位于所述平面內。
15. 如權利要求14所述的竿，其特征在于，所述多邊形是正多邊形。
16. 如權利要求15所述的竿，其特征在于，所述多邊形是魯洛多邊形。
17. 如權利要求14至16中任一項所述的竿，其特征在于，所述多邊 形是三角形、五邊形和七邊形中的一種。
18. 如權利要求1所述的竿，其特征在于，所述竿是縱向錐形管，其 橫截面是寬度恒定的非圓曲線并且壁厚均勻。
19. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，所述竿至少是 飛蠅竿、釣竿和拋竿中的一種。
20. 如以上權利要求中任一項所述的竿，其特征在于，還可以包括表 示在所述平面內具有最大抗撓剛度的方向的符號。
21. —種制造在一個平面內延伸的魚竿的方法，包括形成魚竿的步驟， 其中使得所述竿的至少一部分在所述平面內的第一方向上所具有的抗撓剛 度不同于在所述平面內的相反方向上的抗撓剛度，所述方向之間的抗撓剛 度之差至少是所述第一方向上的抗撓剛度值的5%。
22. 如權利要求21所述的方法，其特征在于，包括 圍繞心棒包裹撓性材料； 固化所述材料以形成管；以及 將所述心棒從所述管中移除。
23. 如權利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述心棒具有恒 定寬度的非圓曲線的橫截面。
24. —種制造管狀結構的方法，包括 圍繞心棒包裹撓性材料； 固化所述材料以形成管狀結構；以及 將所述心棒從所述管狀結構中移除，其中所述心棒包括恒定寬度曲線的非圓橫截面。
25. 如權利要求22至24中任一項所述的方法，其特征在于，所述心 棒包括具有奇數個邊的多邊形橫截面。
26. 如權利要求22至25中任一項所述的方法，其特征在于，所述材 料包括碳纖維。
27. —種具有恒定寬度曲線的非圓橫截面的心棒。
全文摘要
一種魚竿以及一種制造例如為魚竿的管狀結構的方法。所述魚竿在一個平面(210)內延伸。所述竿的至少一部分在所述平面內的第一方向(B)上所具有的抗撓剛度不同于在所述平面內的相反方向(A)上的抗撓剛度。所述方向之間的抗撓剛度之差至少是所述第一方向上的抗撓剛度值的5％。
文檔編號A01K87/00GK101494974SQ200780028300
公開日2009年7月29日 申請日期2007年7月6日 優先權日2006年7月6日
發明者C·J·安德伍德 申請人:D-Flex有限公司