JPH11290498A - Ski pole - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スキーポールに関
し、特に、軽量、高強度でありながら、破壊時に容易に
分断したり、危険な壊れ方をしないスキーポールに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ski pole, and more particularly, to a ski pole that is lightweight and high-strength, but does not easily break at the time of destruction and does not break dangerously.
【0002】[0002]
【従来の技術】軽量、高強度、高弾性等の優れた特性を
持つ炭素繊維強化プラスチック製部材は、スポーツ用具
や産業用構造材として広く使用されている。2. Description of the Related Art Carbon fiber reinforced plastic members having excellent properties such as light weight, high strength and high elasticity are widely used as sports equipment and industrial structural materials.
【0003】炭素繊維強化プラスチックを使用すること
により、従来の材料に比べて部材を軽量化することがで
きる。しかしながら、炭素繊維強化プラスチックは、金
属など従来の材料とは異なった危険な破壊形態をとるこ
とがあり、用途によってはこのため炭素繊維強化プラス
チックの適用が制限されたり、適用されてもその優れた
特性を十分に生かすことができない場合がある。[0003] By using carbon fiber reinforced plastic, the weight of the member can be reduced as compared with conventional materials. However, carbon fiber reinforced plastics may take dangerous destructive forms different from conventional materials such as metals, and depending on the application, the application of carbon fiber reinforced plastics is limited, and even if applied, its excellent properties In some cases, the characteristics cannot be fully utilized.
【0004】なかでも、スキーポールは、炭素繊維強化
プラスチックの特性を生かし、軽量化することが大きな
意味を持つ用途であるが、使用中に折損した場合に破面
が人体に危険でないことが必要である。従来のアルミニ
ウム製スキーポールは、折損しても多くは折れ曲がるの
みで分断せず、破面が外に現れないが、近年増加してい
る炭素繊維強化プラスチック製スキーポールは、折損す
ると分断することが比較的多く、その場合、安全面を確
保するために、破面が危険な形態をとらないようにガラ
ス繊維からなる織物やケブラー繊維を巻くなどの対策が
とられているが、このことが重量増やコスト上昇を招く
などの問題となっている。[0004] Above all, ski poles are applications in which the weight of the ski pole is greatly reduced by taking advantage of the properties of carbon fiber reinforced plastic, but it is necessary that the broken surface is not dangerous to the human body when broken during use. It is. Even if a conventional aluminum ski pole breaks, it will bend only in many cases without breaking, and the broken surface will not appear outside, but the ski pole made of carbon fiber reinforced plastic, which has been increasing in recent years, may break when broken. In such cases, measures such as winding glass fiber woven fabric or Kevlar fiber are taken to ensure that the fracture surface does not take a dangerous form in order to ensure safety. This causes problems such as an increase in cost and an increase in cost.
【0005】そのほかにも、競技用自転車フレーム、車
椅子、ゴルフクラブ用シャフトなど、軽量化が望まれ、
かつ人体に接触する可能性の高い部材において、万一の
破壊時に分断破壊しないことが望まれる用途は数多い。In addition, lightweight bicycle frames, wheelchairs, golf club shafts, etc. are desired.
In addition, there are many uses for members that are likely to come into contact with the human body, in which it is desired not to break and break in the event of breakage.
【0006】こうした問題に対し、スキーポールにおい
ては、炭素繊維強化プラスチックにガラス繊維からなる
織物や金属繊維などを組み合わせることが行われてい
る。しかしこれらの方法で分断破壊を防ぐためには、か
なりの量のガラス繊維や金属繊維を使用する必要があ
り、スキーポールの重量が増したり、剛性が低下して使
いにくくなるという問題がある。加えて高性能の金属繊
維等は一般に高価であるうえ、成形加工性が悪く、スキ
ーポールのコスト上昇を招くことが多い。[0006] In order to solve such a problem, in ski poles, a combination of carbon fiber reinforced plastic with a woven fabric made of glass fiber, metal fiber, or the like has been used. However, in order to prevent the breakage by these methods, it is necessary to use a considerable amount of glass fiber or metal fiber, and there is a problem that the weight of the ski pole increases or the rigidity decreases, making it difficult to use. In addition, high-performance metal fibers and the like are generally expensive, have poor moldability, and often cause an increase in the cost of ski poles.
【0007】また、自転車のフレームやハンドルバーに
おいても、特開平5−69874号公報や特開平5−1
47569号公報に記載されているように、強化繊維と
して金属繊維と、金属繊維以外の異種繊維とを有するこ
とにより分断破壊を防ぐ方法が知られている。しかしな
がら、この場合もやはり同様に重量増加やコスト上昇と
いった問題が生じることが多い。[0007] Also, in a bicycle frame and a handlebar, Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. 5-69874 and 5-1 have been disclosed.
As described in Japanese Patent No. 47569, a method is known in which a metal fiber and a heterogeneous fiber other than the metal fiber are used as reinforcing fibers to prevent splitting and destruction. However, also in this case, problems such as weight increase and cost increase often occur.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の問題を解決し、軽量、高強度といった炭素繊維強
化プラスチックの優れた特性を持ちながら、破壊時に容
易に分断したり、ササクレや飛散などの壊れ方をしない
スキーポールを比較的安価に提供せんとするものであ
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art and has the excellent properties of carbon fiber reinforced plastics such as light weight and high strength, while easily breaking when broken, The aim is to provide ski poles that do not break such as splashes at a relatively low price.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、次のような手段を採用する。すなわ
ち、本発明のスキーポールは、同方向に引き揃えられた
炭素繊維と高伸度有機繊維からなる管状体であって、か
つ、該炭素繊維と該高伸度有機繊維は該管状体の軸方向
に配されてハイブリッド部分を構成しており、かつ、そ
のハイブリッド部分は、 (1)管状体横断面上では高伸度有機繊維を有する部分
が炭素繊維を有する部分に分散して配されており (2)先端から、200〜700mmの範囲内では、管
状体軸方向に配された高伸度有機繊維の連続している繊
維量を、高伸度有機繊維中で60体積%以上存在させた ものであることを特徴とするものである。The present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, the ski pole of the present invention is a tubular body made of carbon fibers and high elongation organic fibers aligned in the same direction, and the carbon fibers and the high elongation organic fibers are formed by a shaft of the tubular body. (1) On the cross section of the tubular body, the portion having the high elongation organic fiber is distributed and arranged on the portion having the carbon fiber. (2) Within the range of 200 to 700 mm from the tip, the continuous fiber amount of the high elongation organic fibers arranged in the axial direction of the tubular body is caused to exist in the high elongation organic fibers by 60% by volume or more. The feature is that it is.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明は、上記課題、すなわち、
軽量、高強度でありながら、破壊時に容易に分断した
り、ササクレや飛散などの壊れ方をしないスキーポール
について、鋭意検討したところ、スキーポールを炭素繊
維と高伸度有機繊維からなる管状体で構成し、かつ、該
炭素繊維と該高伸度有機繊維を、 (1)管状体横断面上では高伸度有機繊維を有する部分
が炭素繊維を有する部分に分散して配されており (2)先端から、200〜700mmの範囲内では、管
状体軸方向に配された高伸度有機繊維の連続している繊
維量を、高伸度有機繊維中で60体積%以上存在させる というハイブリット構造にしたところ、かかる課題を一
挙に解決することを究明したものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, namely,
Despite its light weight and high strength, we intensively studied ski poles that do not break easily when broken or break like splashing or scattering.The ski poles are made of a tubular body made of carbon fiber and high elongation organic fiber. (1) On the cross section of the tubular body, the portion having the high elongation organic fiber is dispersed and arranged in the portion having the carbon fiber. ) A hybrid structure in which, within a range of 200 to 700 mm from the tip, a continuous fiber amount of the high elongation organic fibers arranged in the tubular body axial direction is present in the high elongation organic fibers at 60% by volume or more. As a result, it was determined that such a problem could be solved at once.
【0011】また、ハイブリッド部分において、該高伸
度有機繊維は、該炭素繊維と該高伸度有機繊維からなる
強化繊維の体積率100体積%に対して、該高伸度有機
繊維の体積率が5〜50体積%の範囲内にあることが良
く、好ましくは10〜30体積%、より好ましくは15
〜30体積%、さらに好ましくは17〜25体積%が良
い。この比率が50体積%を超えると、荷重のほとんど
を負担する炭素繊維が少なくなることによって部材の強
度や剛性が低下する傾向があり、5体積%より少ないと
スキーポールの破壊時に分断し易くなる傾向がある。In the hybrid part, the high elongation organic fiber is 100% by volume of the reinforcing fiber composed of the carbon fiber and the high elongation organic fiber and 100% by volume of the high elongation organic fiber. Is preferably in the range of 5 to 50% by volume, preferably 10 to 30% by volume, more preferably 15 to 30% by volume.
-30% by volume, more preferably 17-25% by volume. If this ratio exceeds 50% by volume, the strength and rigidity of the member tend to decrease due to the reduction of carbon fibers that bear most of the load. If the ratio is less than 5% by volume, the ski poles are liable to break when broken. Tend.
【0012】本発明でいう炭素繊維としては、いわゆる
炭素繊維は、勿論、黒鉛繊維をも含むものであり、さら
にポリアクリロニトリル(PAN)系でも、ピッチ系で
もいずれでも使用することができ、それらの中でも引張
強度の高いポリアクリロニトリル系が好ましく使用され
る。その形態は、有撚糸、解撚糸、無撚糸など、いずれ
の形態でも使用することができる。かかる形態の中で
も、無撚糸または解撚糸が、部材の成形性と強度のバラ
ンスから好ましく使用される。The carbon fibers referred to in the present invention include not only carbon fibers but also graphite fibers, and any of polyacrylonitrile (PAN) -based and pitch-based carbon fibers can be used. Among them, a polyacrylonitrile having high tensile strength is preferably used. Any form such as a twisted yarn, untwisted yarn, and non-twisted yarn can be used. Among these forms, a non-twisted yarn or an untwisted yarn is preferably used in view of the balance between the moldability and strength of the member.
【0013】また、本発明でいう高伸度有機繊維とは、
有機繊維のうち引張破断伸度が高いものを意味するもの
であり、無機繊維の代表であるガラス繊維よりも引張破
断伸度が高いとされるものがよい。具体的には、ポリア
ミド繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊
維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリウレタン繊維、ポ
リエチレン繊維などであり、これらの中でも、引張破断
伸度が高いうえに比較的安価で取り扱い性にも優れると
いう点から、ポリアミド系繊維のひとつであるナイロン
繊維が好ましく使用される。The high elongation organic fiber referred to in the present invention is
It means a fiber having a higher tensile elongation at break among organic fibers, and preferably has a higher elongation at break than a glass fiber which is a representative of inorganic fibers. Specifically, it is a polyamide fiber, a polyester fiber, a polyvinyl alcohol fiber, a polyacrylonitrile fiber, a polyurethane fiber, a polyethylene fiber, and the like. From the viewpoint, a nylon fiber which is one of the polyamide fibers is preferably used.
【0014】かかる高伸度有機繊維としては、引張破断
伸度が好ましくは10%を超えるもの、さらに好ましく
は15%を超えるものが使用される。すなわち、かかる
引張破断伸度を有する高伸度有機繊維が存在することに
よって、スキーポール部材(以下、単に部材という)が
破壊したときに、まず主たる荷重負担材である炭素繊維
が破断するが、そのとき高伸度有機繊維が同時に破断し
なく、さらにその後のエネルギー吸収が大きいことによ
って、該部材の分断と危険な破面の露出を避けることが
できるという効果を奏する。[0014] As such high elongation organic fibers, those having a tensile elongation at break of preferably more than 10%, more preferably more than 15% are used. That is, due to the presence of the high elongation organic fiber having such tensile elongation at break, when the ski pole member (hereinafter, simply referred to as a member) is broken, first the carbon fiber as the main load-bearing material breaks, At that time, the high elongation organic fibers are not broken at the same time, and the subsequent energy absorption is large, so that there is an effect that separation of the member and exposure of a dangerous fracture surface can be avoided.
【0015】該ハイブリッド部分の炭素繊維と高伸度有
機繊維は、同方向に引き揃えられていることが必要であ
るが、製造上の制約などから引き揃え方向を必ずしも完
全に一致させる必要はない。ただしその差は3度以内で
あることが好ましい。The carbon fibers and the high elongation organic fibers of the hybrid portion need to be aligned in the same direction, but the alignment directions do not always have to be completely matched due to manufacturing restrictions. . However, the difference is preferably within 3 degrees.
【0016】かかるハイブリッド部分には、炭素繊維と
高伸度有機繊維の他、本発明の効果を損なわない範囲
で、第3の繊維を含んでいてもよい。ハイブリッド部分
における、全ての繊維の体積含有率Vfは、部材の機械
的特性と製造の安定性とのバランスをはかるうえで、好
ましくは40体積%〜80体積%の範囲内がよく、さら
に好ましくは50体積%〜70体積%の範囲内にあるの
がよい。The hybrid portion may include a third fiber in addition to the carbon fiber and the high elongation organic fiber, as long as the effects of the present invention are not impaired. The volume content Vf of all the fibers in the hybrid portion is preferably in the range of 40% by volume to 80% by volume, more preferably in order to balance the mechanical properties of the member with the stability of production. It should be in the range of 50% to 70% by volume.
【0017】また、かかるハイブリッド部分のマトリク
ス樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリ
エステル樹脂、ビニルエステル樹脂など各種の熱硬化性
樹脂および熱可塑性樹脂を使用することができる。なか
でも、成形が容易で物性にすぐれたエポキシ樹脂が好ま
しい。またマトリクス樹脂中には、様々な機能や性能を
付加するために、本発明の効果を損なわない範囲で、粒
子や繊維状等の物質が含まれていてもよい。As the matrix resin of the hybrid portion, various thermosetting resins and thermoplastic resins such as an epoxy resin, a phenol resin, a polyester resin, and a vinyl ester resin can be used. Among them, an epoxy resin which is easy to mold and has excellent physical properties is preferable. Further, in order to add various functions and performances, the matrix resin may contain particles, fibrous substances, and the like as long as the effects of the present invention are not impaired.
【0018】該ハイブリッド部分の炭素繊維と高伸度有
機繊維の引き揃え方向は、部材主軸と平行であることが
好ましい。部材主軸とは、部材が最も折損しやすい軸に
対応し、板状や棒状、管状の部材の場合には部材の長手
方向にあたる。部材主軸に繊維が引き揃えられているこ
とにより、部材破壊に伴う分断破壊や破面の露出をより
効果的に防止することができる。It is preferable that the alignment direction of the carbon fiber and the high elongation organic fiber in the hybrid portion is parallel to the main axis of the member. The member main axis corresponds to the axis at which the member is most likely to break. In the case of a plate-like, rod-like, or tubular member, it corresponds to the longitudinal direction of the member. Since the fibers are aligned on the main shaft of the member, it is possible to more effectively prevent the breakage of the member and the exposure of the fracture surface due to the breakage of the member.
【0019】該ハイブリッド部分において、炭素繊維と
高伸度有機繊維との配置は任意であるが、炭素繊維の破
断が高伸度有機繊維の全面的な破断を引き起こし難くす
るために、繊維の引き揃え方向に垂直な横断面、すなわ
ち管状体横断面上では、高伸度有機繊維を有する部分、
即ち高伸度有機繊維がマトリクス樹脂に囲まれ複合化し
ている部分が、炭素繊維を有する部分、即ち炭素繊維が
マトリクス樹脂に囲まれ複合化している部分、の中に、
ある集合単位をもちながら分散して配置され、いわゆる
海島構造となっているのが好ましい。管状の部材であれ
ば、たとえば図1に示すような横断面を持つものであ
る。このことにより、炭素繊維の破断が高伸度有機繊維
の全面的な破断を招くことが少なくでき、かつハイブリ
ッド部分の物性の均一性を保つことができる。また同時
に、炭素繊維を有する部分と高伸度有機繊維を有する部
分とが剥離した場合にも、部材の特性に及ぼす影響を抑
えることができる。このような配置の場合、高伸度有機
繊維を有する部分相互間の距離は、5mmを超えないこ
とが好ましい。In the hybrid portion, the arrangement of the carbon fibers and the high elongation organic fibers is optional. However, since the breakage of the carbon fibers hardly causes the entire high elongation organic fibers to break, the fiber is pulled. A cross section perpendicular to the alignment direction, that is, a portion having a high elongation organic fiber on the tubular body cross section,
That is, the portion where the high elongation organic fiber is surrounded by the matrix resin is complexed, the portion having the carbon fiber, that is, the portion where the carbon fiber is surrounded by the matrix resin is complexed,
It is preferable that the so-called sea-island structure is arranged while being dispersed while having a certain set unit. If it is a tubular member, it has a cross section as shown in FIG. 1, for example. Thereby, the breakage of the carbon fiber can be less likely to cause the entire breakage of the high elongation organic fiber, and the uniformity of the physical properties of the hybrid portion can be maintained. At the same time, even when the portion having the carbon fiber and the portion having the high elongation organic fiber are separated, the influence on the properties of the member can be suppressed. In the case of such an arrangement, the distance between the portions having the high elongation organic fibers is preferably not more than 5 mm.
【0020】本発明のスキーポールの形状は、用途や構
成によって任意であるが、炭素繊維強化プラスチックの
特性を生かし、かつ、本発明の効果を大きくするため
に、一般的なスキーポールの形状である管状が好まし
い。管状とは、実質的に円形断面を持つ中空あるいは内
部にフォーム材などの異種材料を有する形状であり、必
要に応じて主軸が屈曲したり、テーパーが付されていて
もよい。Although the shape of the ski pole of the present invention is optional depending on the application and configuration, in order to take advantage of the characteristics of the carbon fiber reinforced plastic and to increase the effect of the present invention, a general ski pole shape is used. Certain tubes are preferred. The tubular shape is a hollow shape having a substantially circular cross section or a shape having a different material such as a foam material therein, and the main shaft may be bent or tapered as necessary.
【0021】一方、引き揃えられた炭素繊維束と、それ
を被覆する高伸度有機繊維とを有する構成も、スキーポ
ール破断時に分断や破片飛散を防ぎ、安全性向上に効果
がある。この構成では、高伸度有機繊維は炭素繊維と同
方向に引き揃えられているのではなく、たとえば炭素繊
維が束ねられた単位すなわち炭素繊維束の周囲をらせん
状に周回するなどの形で被覆する。なお、この構成で
は、炭素繊維の引き揃え方向に垂直な横断面において、
炭素繊維束のそれぞれの周の40%を超える部分が高伸
度有機繊維で被覆されていることが好ましい。On the other hand, a structure having aligned carbon fiber bundles and high elongation organic fibers covering the same also prevents breakage and scattering of fragments when the ski pole is broken, and is effective in improving safety. In this configuration, the high elongation organic fibers are not aligned in the same direction as the carbon fibers, but are coated in the form of, for example, spirally wrapping the unit around which the carbon fibers are bundled, that is, the carbon fiber bundle. I do. In this configuration, in a cross section perpendicular to the direction in which the carbon fibers are aligned,
It is preferable that a portion exceeding 40% of each circumference of the carbon fiber bundle is coated with the high elongation organic fiber.
【0022】本発明のスキーポールは、以上述べたとお
り、管状体横断面上では高伸度有機繊維を有する部分
が、炭素繊維を有する部分中に分散して配されているも
のであり、使用中に折損しても分断したり破面が露出す
ることが少なく、人体を傷つける可能性が低いので従来
の炭素繊維強化プラスチック製スキーポールに比べて格
段に安全性が高いものである。JIS S7026に定
められたスキーポールの座屈点試験においても、座屈力
によって分断破壊が起きにくい。この座屈点試験による
破壊は、スキーポールの先端から400〜600mmの
範囲内で起きることが多い。そのため、この部分で高伸
度有機繊維が切断されていないことが分断防止に都合が
よい。しかしながら、図3のように、一般的にスキーポ
ールはテーパーが付いているため、例えばプリプレグを
用いて成形するには、プリプレグを台形状にカットして
使用することが多いため、台形の斜辺で軸方向、すなわ
ちプリプレグ長手方向に繊維が切断されているものが使
用される。これは高伸度有機繊維でも同じであり、スキ
ーポールの座屈点試験で分断破壊しない確率を高くする
には、スキーポールの先端から200〜700mmの範
囲内で高伸度有機繊維中の連続している繊維量を60体
積%以上存在させる、即ち、700mm位置での管状体
横断面に存在する高伸度有機繊維の面積を100%とし
たとき、200mm位置での管状体横断面に存在する高
伸度有機繊維の面積を60%以上とすることが必要なの
である。かかる繊維量としては、望ましくは70体積
%、さらに望ましくは75体積%以上であるのがよい。
プリプレグを用いた成形方法では、例えば、通常台形状
にカットする所、矩形にカットするなどの方法を適用す
ればよい。As described above, in the ski pole of the present invention, the portion having the high elongation organic fiber is dispersed and arranged in the portion having the carbon fiber on the cross section of the tubular body. Even if it is broken inside, it is less likely to break or expose a fractured surface, and is less likely to injure the human body. Therefore, the safety pole is much higher in safety than a conventional carbon fiber reinforced plastic ski pole. In a buckling point test of a ski pole defined in JIS S7026, splitting failure is unlikely to occur due to buckling force. Breaking by the buckling point test often occurs within a range of 400 to 600 mm from the tip of the ski pole. Therefore, the fact that the high elongation organic fibers are not cut in this portion is convenient for preventing the division. However, as shown in FIG. 3, ski poles are generally tapered. For example, when a prepreg is formed using a prepreg, the prepreg is often cut into a trapezoidal shape. What cut | disconnects the fiber in the axial direction, ie, a prepreg longitudinal direction, is used. This is the same for the high elongation organic fiber. To increase the probability of not breaking and breaking in the buckling point test of the ski pole, the continuous elongation in the high elongation organic fiber should be within 200 to 700 mm from the tip of the ski pole. When the area of the high elongation organic fiber existing in the cross section of the tubular body at the position of 700 mm is defined as 100%, the amount of the existing fiber is present in the cross section of the tubular body at the position of 200 mm. It is necessary to make the area of the high elongation organic fiber to be 60% or more. The amount of the fiber is preferably 70% by volume, more preferably 75% by volume or more.
In a molding method using a prepreg, for example, a method of cutting into a trapezoidal shape or a method of cutting into a rectangle may be applied.
【0023】スキーポールとして重要な特性である重
量、強度、剛性などに関しては、従来の炭素繊維強化プ
ラスチック製スキーポールと、ほとんど差はなく、使用
の際の違和感もほとんどない。The weight, strength, rigidity, etc., which are important characteristics of a ski pole, are almost the same as those of conventional ski poles made of carbon fiber reinforced plastic, and there is almost no sense of discomfort during use.
【0024】本発明のスキーポールは、ハイブリッド部
分の他に、必要に応じて各種の繊維強化プラスチックや
金属などからなる部分を有していてもよい。たとえば図
2に示すような横断面を持つ管状の部材などである。特
にハイブリット部分の外側に繊維強化プラスチック層を
有することで、衝撃による外力に大きな抵抗値を示すよ
うになり、また、破壊後の破断面が平坦化しやすくな
る。かかる繊維強化プラスチック層に使用される強化繊
維は、耐衝撃性を高める観点からガラス繊維が好ましい
が、その他炭素繊維、炭化ケイ素繊維や、アラミド繊
維、ホウ素繊維、高強度ポリエチレン繊維などでも、こ
れらの混繊糸でも良い。The ski pole of the present invention may have a portion made of various fiber-reinforced plastics or metal, if necessary, in addition to the hybrid portion. For example, it is a tubular member having a cross section as shown in FIG. In particular, by providing the fiber reinforced plastic layer outside the hybrid portion, a large resistance value is exhibited against an external force due to impact, and the fracture surface after fracture is easily flattened. The reinforcing fibers used in such a fiber-reinforced plastic layer are preferably glass fibers from the viewpoint of enhancing impact resistance, but also other carbon fibers, silicon carbide fibers, aramid fibers, boron fibers, high-strength polyethylene fibers, and the like. Mixed yarn may be used.
【0025】また、かかる繊維強化プラスチック層は、
さらに、ハイブリッド部分の内側に配すれば、曲げ試験
や座屈点試験における変位量が大きくなるので、外側お
よび内側の両方に配されていることが好ましい。Further, such a fiber-reinforced plastic layer is
Furthermore, if it is arranged inside the hybrid part, the amount of displacement in a bending test or a buckling point test increases, so it is preferable to arrange it both on the outside and inside.
【0026】かかる繊維強化プラスチック層において
は、強化繊維がスキーポールの軸方向に対し任意に配す
ることができる。なかでも、強化繊維がスキーポールの
軸方向、または、軸方向/周方向に対して、±30〜±
60度に配していることが望ましい。また、繊維強化プ
ラスチック層には、クラックの伝搬を抑止する観点か
ら、クロスや、スクリムクロスなどの形態の強化繊維を
用いるのが好ましい。In such a fiber-reinforced plastic layer, the reinforcing fibers can be arranged arbitrarily in the axial direction of the ski pole. Above all, the reinforcing fibers are preferably in the range of ± 30 to ± 30
It is desirable to arrange at 60 degrees. In addition, from the viewpoint of suppressing the propagation of cracks, it is preferable to use a reinforcing fiber in the form of cloth or scrim cloth for the fiber-reinforced plastic layer.
【0027】また、ハイブリッド部分の外側及び/又は
内側に、炭素繊維を含む繊維強化プラスチック層を配す
ることで、強化繊維がスキーポールの軸方向に配されて
いるときは、曲げ・圧縮などに強くなり、周方向に配さ
れているときはスキーポールを径方向に押し潰す力に対
する反発力が強くなり、さらに軸方向に対し繊維の配向
角が30〜60度になるように配されているときは、ね
じり強さに優れ、かつ変形量が大きくなるという利点が
生れる。なお、ここでいう配向角とは、例えば図3のよ
うに、ステンレス製芯金に台形のプリプレグを巻き付け
る場合に、繊維方向が中心軸に対して角θだけ傾斜した
プリプレグをあらかじめ用意し、これを巻き付けること
によって積層体を得るような場合の角θのことをいう。By arranging a fiber-reinforced plastic layer containing carbon fibers on the outside and / or inside of the hybrid portion, when the reinforcing fibers are arranged in the axial direction of the ski pole, they can be bent or compressed. When arranged in the circumferential direction, the repulsive force against the force of crushing the ski poles in the radial direction increases, and the orientation angle of the fiber with respect to the axial direction is 30 to 60 degrees. In some cases, there is an advantage that the torsion strength is excellent and the deformation amount is large. Here, the orientation angle is, for example, as shown in FIG. 3, when a trapezoidal prepreg is wound around a stainless steel core, a prepreg in which the fiber direction is inclined by an angle θ with respect to the central axis is prepared in advance. Refers to an angle θ in a case where a laminated body is obtained by winding.
【0028】かかる配向角が30〜60度の場合は、配
向角が軸方向に対し正逆両方向(+θに対し−θ)にな
るように炭素繊維を互い違いに積層して配することによ
り、スキーポールの軸方向に対する対称性が保たれ、バ
ランスが良くなり望ましい。ここでいう正逆方向とは軸
方向に対し右ねじり、左ねじりの関係であり、配向角と
しては±30〜±60度をいう。In the case where the orientation angle is 30 to 60 degrees, the carbon fibers are alternately laminated and arranged so that the orientation angle is in both the forward and reverse directions with respect to the axial direction (-θ with respect to + θ). It is desirable because symmetry with respect to the axial direction of the pole is maintained and the balance is improved. Here, the forward and reverse directions are a right-handed twist and a left-handed twist with respect to the axial direction, and the orientation angle is ± 30 to ± 60 degrees.
【0029】この炭素繊維強化プラスチック層は、ハイ
ブリッド部分より内側に配されている場合、配向角が3
0〜60度であることが変形量が大きくなり好ましい。
また、繊維方向が、軸方向および周方向の少なくとも一
方向になるよう配する場合は、炭素繊維強化プラスチッ
ク層は、スキーポールの破壊形態から、ハイブリット部
分より外側に配されている方が望ましい。This carbon fiber reinforced plastic layer has an orientation angle of 3 when disposed inside the hybrid portion.
It is preferable that the angle is 0 to 60 degrees because the deformation amount increases.
Further, when the fiber direction is arranged so as to be at least one of the axial direction and the circumferential direction, it is desirable that the carbon fiber reinforced plastic layer is arranged outside the hybrid portion in view of the destruction of the ski pole.
【0030】スキーポールは、一般的に、テーパーがつ
いており、先端に行くほど細径になっている。先端ほど
破壊に対する強度が小さくなるため、先端細径部にはス
キーポール全体に配されている基本層の他に補強層を配
することが多い。この補強層は先端から0mm〜600
mmの間において、最内層、最外層、あるいは中間層に
配されている場合が多い。この補強層には、ガラス繊維
強化プラスチック層および炭素繊維強化プラスチック層
から選ばれた少なくとも1種を配する。特に補強層は先
端より太径になるに従い、少しづつその量を減じる形態
(構造)が望ましい。この補強層に、ハイブリット部分
を用いることで、さらに破壊時に分断破壊を防止できる
という効果が高くなる。この場合、かかる補強層は、先
端から0mm〜800mmの間に配されることが好まし
く、スキーポール座屈点試験の分断防止には、先端から
0mm〜(500mm〜800mm)の範囲内にあるこ
とが望ましい。また、複数の補強層を使用する場合は、
それぞれの補強層が尽きる位置をそれぞれ異なる位置、
好ましくは50mm程度の間隔を置いた位置とした方
が、応力集中などによる強度低下や変位量低下、また
は、剛性の急激な変化を少なくすることができる。さら
には、かかる補強層はそれぞれ管状体の肉厚方向に異な
る位置に配するのも同様の効果を期待することができ
る。A ski pole is generally tapered, and becomes thinner toward the tip. Since the tip has a smaller strength against breakage, a reinforcing layer is often provided in the narrow portion of the tip in addition to the basic layer disposed on the entire ski pole. This reinforcing layer is 0 mm to 600 mm from the tip.
Often mm, the innermost layer, the outermost layer, or the intermediate layer is arranged in many cases. At least one selected from a glass fiber reinforced plastic layer and a carbon fiber reinforced plastic layer is disposed in the reinforcing layer. In particular, it is desirable that the reinforcing layer has a form (structure) in which the amount is gradually reduced as the diameter becomes larger than the tip. By using a hybrid portion for this reinforcing layer, the effect of further preventing breakage at the time of breakage is enhanced. In this case, such a reinforcing layer is preferably disposed between 0 mm and 800 mm from the tip, and in order to prevent the ski pole buckling point test from being separated, the reinforcing layer should be within a range of 0 mm to (500 mm to 800 mm) from the tip. Is desirable. Also, when using multiple reinforcement layers,
The positions where each reinforcement layer runs out are different positions,
Preferably, a position at an interval of about 50 mm can reduce a decrease in strength or a displacement amount due to stress concentration or a sudden change in rigidity. Furthermore, the same effect can be expected by arranging such reinforcing layers at different positions in the thickness direction of the tubular body.
【0031】本発明のスキーポールは、同方向に引き揃
えられた炭素繊維と高伸度有機繊維に樹脂を含浸したハ
イブリッドプリプレグを用いて成形することにより、従
来の炭素繊維強化プラスチック製部材とほとんど変わら
ないプロセスで製造することができる。したがって、製
造コストは従来とほとんど変わらない。The ski pole of the present invention is formed by using a hybrid prepreg obtained by impregnating a resin into carbon fibers and high elongation organic fibers aligned in the same direction, so that the ski pole is almost the same as a conventional carbon fiber reinforced plastic member. It can be manufactured by the same process. Therefore, the manufacturing cost is almost the same as the conventional one.
【0032】ハイブリッドプリプレグは、炭素繊維と高
伸度有機繊維を同方向に引き揃えてシート状とし、これ
に硬化前の樹脂を含浸したり、公知の炭素繊維プリプレ
グの表面に高伸度有機繊維を貼付するなどの方法で得ら
れる。このとき、炭素繊維と高伸度有機繊維との配置を
適切なものとすることにより、成形後の部材の横断面に
おける炭素繊維を有する部分と高伸度有機繊維を有する
部分とのバランスを適切なものとすることができる。The hybrid prepreg is prepared by arranging carbon fibers and high elongation organic fibers in the same direction to form a sheet, impregnating the sheet with a resin before curing, or applying a high elongation organic fiber to the surface of a known carbon fiber prepreg. Can be obtained by, for example, affixing At this time, by appropriately arranging the carbon fibers and the high elongation organic fibers, the balance between the part having the carbon fibers and the part having the high elongation organic fibers in the cross section of the formed member is appropriately adjusted. It can be.
【0033】[0033]
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。 実施例1 PAN系炭素繊維束(フィラメント数12000、目付
0.804g/m、引張破断伸度2.1%、引張強度4
900MPa、引張弾性率230GPa)とナイロン6
6繊維束(フィラメント数306、目付0.210g/
m、引張破断伸度19.5%、引張強度10.5g/デ
ニール)とを同方向に引き揃えシート状に拡げた。この
ときナイロン66繊維束の間隔は10mmとした。これ
にBステージのエポキシ樹脂を含浸したハイブリッドプ
リプレグA(プリプレグ目付261g/m2 、繊維含有
率70重量%)を用意した。ハイブリッドプリプレグA
において、炭素繊維とナイロン66繊維束からなる強化
繊維100体積%に対するナイロン66繊維束の体積率
は18体積%となった。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Example 1 PAN-based carbon fiber bundle (number of filaments 12,000, basis weight 0.804 g / m, tensile elongation at break 2.1%, tensile strength 4
900MPa, tensile modulus 230GPa) and nylon 6
6 fiber bundles (filament number 306, basis weight 0.210 g /
m, tensile elongation at break of 19.5%, and tensile strength of 10.5 g / denier) in the same direction and spread in a sheet shape. At this time, the interval between the nylon 66 fiber bundles was 10 mm. A hybrid prepreg A impregnated with a B-stage epoxy resin (prepreg weight 261 g / m 2 , fiber content 70% by weight) was prepared. Hybrid prepreg A
In the above, the volume ratio of the nylon 66 fiber bundle with respect to 100% by volume of the reinforcing fiber composed of the carbon fiber and the nylon 66 fiber bundle was 18% by volume.
【0034】PAN系炭素繊維束(フィラメント数12
000、目付0.804g/m、引張破断伸度2.1
%、引張強度4900MPa、引張弾性率230GP
a)を引き揃え、シート状に拡げたものにBステージの
エポキシ樹脂を含浸した炭素繊維プリプレグB(プリプ
レグ目付167g/m2 、繊維含有率67重量%)を用
意した。PAN-based carbon fiber bundle (12 filaments)
000, basis weight 0.804 g / m, tensile elongation at break 2.1
%, Tensile strength 4900MPa, tensile modulus 230GP
The carbon fiber prepreg B (prepreg basis weight 167 g / m 2 , fiber content 67% by weight) was prepared by impregnating B-stage epoxy resin into a sheet-like product prepared by amplifying a).
【0035】E−ガラス繊維束(フィラメント数20
0、目付22.5g/1000m、引張破断伸度4%、
引張強度2500MPa、引張弾性率75GPa)を平
織りでクロス(GF打ち込み本数;縦糸39本/in. 、
横糸39本/in. )にし、シート状に拡げたものにBス
テージのエポキシ樹脂を含浸したガラスクロスプリプレ
グC(プリプレグ目付133g/m2 、繊維含有率52
重量%)を用意した。E-glass fiber bundle (20 filaments)
0, basis weight 22.5 g / 1000 m, tensile elongation at break 4%,
Tensile strength 2500 MPa, tensile elasticity 75 GPa) with plain weave cloth (GF driving number; warp 39 / in.,
Glass cloth prepreg C (prepreg weight: 133 g / m 2 , fiber content: 52, weft 39 / in.), Spread in sheet form and impregnated with B-stage epoxy resin
% By weight).
【0036】細径側外径6mm、太径側外径13mm、
長さ1400mmの、離型処理したステンレス製芯金の
まわりに、まず補強層として、細径部より500mmの
範囲内にガラススクリムクロスプリプレグC、炭素繊維
プリプレグBを、図4のような所定の形状で巻き付け、
その後ガラススクリムクロスプリプレグCを、縦糸方向
が芯金主軸と直角になるように巻き付け、次にハイブリ
ッドプリプレグAを、繊維方向が芯金主軸と平行になる
ように巻き付け、次に炭素繊維プリプレグBを、繊維方
向が芯金主軸と平行になるように巻き付け、次にガラス
スクリムクロスプリプレグCを、縦糸方向が芯金主軸と
直角になるように巻き付け、続いて当業者が通常行う方
法で、ラッピングテープ巻き付け、電気炉での硬化、外
径研磨、両端切断を行い、長さ1120mmのスキーポ
ール用シャフトを作製した。The outer diameter of the small diameter side is 6 mm, the outer diameter of the large diameter side is 13 mm,
First, as a reinforcing layer, a glass scrim cloth prepreg C and a carbon fiber prepreg B were placed in a predetermined range as shown in FIG. Wound in shape,
Thereafter, glass scrim cloth prepreg C is wound so that the warp direction is perpendicular to the core metal main axis, then hybrid prepreg A is wound so that the fiber direction is parallel to the core metal main axis, and then carbon fiber prepreg B is wound. Wrapping is performed so that the fiber direction is parallel to the mandrel main shaft, and then the glass scrim cloth prepreg C is wrapped so that the warp direction is perpendicular to the mandrel main shaft. Winding, curing in an electric furnace, outer diameter polishing, and cutting at both ends were performed to produce a ski pole shaft having a length of 1120 mm.
【0037】このシャフトの先端から200mmと70
0mmの端面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、
シャフトの、繊維方向が主軸と平行となっているハイブ
リッド部分は、炭素繊維を有する部分中にナイロン66
繊維束を有する部分が分散した海島構造を有していた。
なお、補強部を除くシャフトの肉厚は1.5mmであっ
た。また、200mmでのナイロン66繊維量は、70
0mmに対し、25体積%減少していた。即ち、先端か
ら200〜700mmの範囲内での管状体軸方向に配さ
れた高伸度有機繊維の連続している繊維量は75体積%
であった。The distance of 200 mm from the tip of this shaft is 70 mm.
When the end face of 0 mm was polished and observed with an optical microscope,
The hybrid part of the shaft, in which the fiber direction is parallel to the main axis, has nylon 66 in the carbon fiber-containing part.
The portion having the fiber bundle had a dispersed sea-island structure.
The thickness of the shaft excluding the reinforcing portion was 1.5 mm. The amount of nylon 66 fiber at 200 mm is 70
For 0 mm, the volume was reduced by 25% by volume. That is, the continuous fiber amount of the high elongation organic fibers arranged in the axial direction of the tubular body within the range of 200 to 700 mm from the tip is 75% by volume.
Met.
【0038】このシャフトのJIS S7026に基づ
いた座屈点試験を行った結果、最大荷重は580Nであ
った。破壊時にシャフトは分断しなかった。 実施例2 実施例1で使用したのと同じプリプレグを用い、ハイブ
リッドプリプレグAの外側に巻き付けた炭素繊維プリプ
レグBのかわりにハイブリッドプリプレグAを用いた他
は実施例1と同様にして、スキーポール用シャフトを作
製した。As a result of performing a buckling point test based on JIS S7026 for this shaft, the maximum load was 580 N. The shaft did not break when destroyed. Example 2 A ski pole for ski poles was prepared in the same manner as in Example 1 except that the same prepreg as used in Example 1 was used, and the hybrid prepreg A was used instead of the carbon fiber prepreg B wound around the outside of the hybrid prepreg A. A shaft was made.
【0039】このシャフトの先端から200mmと70
0mmの端面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、
シャフトの、繊維方向が主軸と平行となっているハイブ
リッド部分は、炭素繊維を有する部分中にナイロン66
繊維束を有する部分が分散した海島構造を有していた。
なお、補強部を除くシャフトの肉厚は1.5mmであっ
た。また、200mmでのナイロン66繊維量は、70
0mmに対し、24体積%減少していた。即ち、先端か
ら200〜700mmの範囲内での管状体軸方向に配さ
れた高伸度有機繊維の連続している繊維量は76体積%
であった。From the tip of this shaft, 200 mm and 70 mm
When the end face of 0 mm was polished and observed with an optical microscope,
The hybrid part of the shaft, in which the fiber direction is parallel to the main axis, has nylon 66 in the carbon fiber-containing part.
The portion having the fiber bundle had a dispersed sea-island structure.
The thickness of the shaft excluding the reinforcing portion was 1.5 mm. The amount of nylon 66 fiber at 200 mm is 70
It was reduced by 24% by volume with respect to 0 mm. That is, the continuous fiber amount of the high elongation organic fibers disposed in the axial direction of the tubular body within the range of 200 to 700 mm from the tip is 76% by volume.
Met.
【0040】このシャフトのJIS S7026に基づ
いた座屈点試験を行った結果、最大荷重は610Nであ
った。破壊時にシャフトは分断しなかった。 実施例3 実施例1で使用したのと同じPAN系炭素繊維束とナイ
ロン66繊維束とを同方向に引き揃えシート状に拡げ
た。このときナイロン66繊維束の間隔は6mmとし
た。これにBステージのエポキシ樹脂を含浸したハイブ
リッドプリプレグD(プリプレグ目付242g/m2 、
繊維含有率69重量%)を用意した。プリプレグDの炭
素繊維とナイロン66繊維束からなる強化繊維100体
積%に対するナイロン66繊維束の体積率は29体積%
となった。As a result of performing a buckling point test on this shaft based on JIS S7026, the maximum load was 610 N. The shaft did not break when destroyed. Example 3 The same PAN-based carbon fiber bundle and nylon 66 fiber bundle as used in Example 1 were aligned in the same direction and spread in a sheet shape. At this time, the interval between the nylon 66 fiber bundles was 6 mm. Hybrid prepreg D impregnated with B-stage epoxy resin (prepreg weight 242 g / m 2 ,
The fiber content was 69% by weight. The volume ratio of the nylon 66 fiber bundle with respect to 100% by volume of the reinforcing fiber composed of the carbon fiber of prepreg D and the nylon 66 fiber bundle is 29% by volume.
It became.
【0041】ハイブリッドプリプレグAのかわりにハイ
ブリッドプリプレグDを用いた他は実施例1と同様にし
て、スキーポール用シャフトを作製した。A shaft for a ski pole was manufactured in the same manner as in Example 1 except that hybrid prepreg D was used instead of hybrid prepreg A.
【0042】このシャフトの先端から200mmと70
0mmの端面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、
シャフトの、繊維方向が主軸と平行となっているハイブ
リッド部分は、炭素繊維を有する部分中にナイロン66
繊維束を有する部分が分散した海島構造を有していた。
なお、補強部を除くシャフトの肉厚は1.4mmであっ
た。また、200mmでのナイロン66繊維量は、70
0mmに対し、24体積%減少していた。即ち、先端か
ら200〜700mmの範囲内での管状体軸方向に配さ
れた高伸度有機繊維の連続している繊維量は76体積%
であった。The distance of 200 mm and 70 mm from the tip of this shaft
When the end face of 0 mm was polished and observed with an optical microscope,
The hybrid part of the shaft, in which the fiber direction is parallel to the main axis, has nylon 66 in the carbon fiber-containing part.
The portion having the fiber bundle had a dispersed sea-island structure.
In addition, the thickness of the shaft except for the reinforcing portion was 1.4 mm. The amount of nylon 66 fiber at 200 mm is 70
It was reduced by 24% by volume with respect to 0 mm. That is, the continuous fiber amount of the high elongation organic fibers disposed in the axial direction of the tubular body within the range of 200 to 700 mm from the tip is 76% by volume.
Met.
【0043】このシャフトのJIS S7026に基づ
いた座屈点試験を行った結果、最大荷重は520Nであ
った。破壊時にシャフトは分断しなかった。 実施例4 実施例1で使用したのと同じプリプレグを用い、ハイブ
リッドプリプレグAを、図5のような所定の形状で巻き
付けた他は実施例2と同様にして、スキーポール用シャ
フトを作製した。As a result of performing a buckling point test based on JIS S7026 for this shaft, the maximum load was 520 N. The shaft did not break when destroyed. Example 4 A ski pole shaft was produced in the same manner as in Example 2 except that the same prepreg used in Example 1 was used and hybrid prepreg A was wound in a predetermined shape as shown in FIG.
【0044】このシャフトの先端から200mmと70
0mmの端面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、
シャフトの、繊維方向が主軸と平行となっているハイブ
リッド部分は、炭素繊維を有する部分中にナイロン66
繊維束を有する部分が分散した海島構造を有していた。
なお、補強部を除くシャフトの肉厚は1.5mmであっ
た。また、200mmでのナイロン66繊維量は、70
0mmに対し、12体積%減少していた。即ち、先端か
ら200〜700mmの範囲内での管状体軸方向に配さ
れた高伸度有機繊維の連続している繊維量は88体積%
であった。200 mm from the tip of this shaft and 70 mm
When the end face of 0 mm was polished and observed with an optical microscope,
The hybrid part of the shaft, in which the fiber direction is parallel to the main axis, has nylon 66 in the carbon fiber-containing part.
The portion having the fiber bundle had a dispersed sea-island structure.
The thickness of the shaft excluding the reinforcing portion was 1.5 mm. The amount of nylon 66 fiber at 200 mm is 70
It was reduced by 12% by volume with respect to 0 mm. That is, the continuous fiber amount of the high elongation organic fibers arranged in the axial direction of the tubular body within the range of 200 to 700 mm from the tip is 88% by volume.
Met.
【0045】このシャフトのJIS S7026に基づ
いた座屈点試験を行った結果、最大荷重は640Nであ
った。破壊時にシャフトは分断しなかった。 実施例5 実施例1で使用したのと同じプリプレグを用い、補強層
として、細径部より600mmの範囲内にハイブリッド
プリプレグA、細径部より400mmの範囲内に炭素繊
維プリプレグBを所定の形状で巻き付けた他は実施例2
と同様にして、スキーポール用シャフトを作製した。As a result of a buckling point test of this shaft based on JIS S7026, the maximum load was 640 N. The shaft did not break when destroyed. Example 5 Using the same prepreg as used in Example 1, as a reinforcing layer, a hybrid prepreg A having a predetermined shape within a range of 600 mm from the small diameter portion and a carbon fiber prepreg B having a predetermined shape within a range of 400 mm from the small diameter portion. Example 2 except for winding
In the same manner as in the above, a shaft for a ski pole was produced.
【0046】このシャフトのJIS S7026に基づ
いた座屈点試験を行った結果、最大荷重は620Nであ
った。破壊時にシャフトは分断しなかった。 実施例6 実施例1で使用したのと同じプリプレグを用い、補強層
のハイブリッドプリプレグAを細径部より750mmと
500mmの範囲内に所定の形状で巻き付けた他は実施
例4と同様にして、スキーポール用シャフトを作製し
た。As a result of a buckling point test of this shaft based on JIS S7026, the maximum load was 620 N. The shaft did not break when destroyed. Example 6 In the same manner as in Example 4, except that the same prepreg used in Example 1 was used and the hybrid prepreg A of the reinforcing layer was wound in a predetermined shape within a range of 750 mm and 500 mm from the small diameter portion, A shaft for a ski pole was prepared.
【0047】このシャフトのJIS S7026に基づ
いた座屈点試験を行った結果、最大荷重は660Nであ
った。破壊時にシャフトは分断しなかった。 実施例7 同じPAN系炭素繊維束とナイロン66繊維束とを同方
向に引き揃えシート状に拡げた。このときナイロン66
繊維束の間隔は30mmとした。これにBステージのエ
ポキシ樹脂を含浸したハイブリッドプリプレグE(プリ
プレグ目付247g/m2 、繊維含有率68重量%)を
用意した。ハイブリッドプリプレグEの炭素繊維とナイ
ロン66繊維束からなる強化繊維100体積%に対する
ナイロン66繊維束の体積率は6体積%となった。As a result of performing a buckling point test on this shaft based on JIS S7026, the maximum load was 660 N. The shaft did not break when destroyed. Example 7 The same PAN-based carbon fiber bundle and nylon 66 fiber bundle were aligned in the same direction and spread in a sheet shape. At this time, nylon 66
The interval between the fiber bundles was 30 mm. A hybrid prepreg E impregnated with B-stage epoxy resin (prepreg weight 247 g / m 2 , fiber content 68% by weight) was prepared. The volume ratio of the nylon 66 fiber bundle with respect to 100% by volume of the reinforcing fiber composed of the carbon fiber and the nylon 66 fiber bundle of the hybrid prepreg E was 6% by volume.
【0048】このシャフトの先端から200mmと70
0mmの端面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、
シャフトの、繊維方向が主軸と平行となっているハイブ
リッド部分は、炭素繊維を有する部分中にナイロン66
繊維束を有する部分が分散した海島構造を有していた。
なお、補強部を除くシャフトの肉厚は1.5mmであっ
た。また、200mmでのナイロン66繊維量は、70
0mmに対し、26体積%減少していた。即ち、先端か
ら200〜700mmの範囲内での管状体軸方向に配さ
れた高伸度有機繊維の連続している繊維量は74体積%
であった。From the tip of this shaft, 200 mm and 70 mm
When the end face of 0 mm was polished and observed with an optical microscope,
The hybrid part of the shaft, in which the fiber direction is parallel to the main axis, has nylon 66 in the carbon fiber-containing part.
The portion having the fiber bundle had a dispersed sea-island structure.
The thickness of the shaft excluding the reinforcing portion was 1.5 mm. The amount of nylon 66 fiber at 200 mm is 70
It was reduced by 26% by volume with respect to 0 mm. That is, the continuous fiber amount of the high elongation organic fibers disposed in the axial direction of the tubular body within the range of 200 to 700 mm from the tip is 74% by volume.
Met.
【0049】このシャフトのJIS S7026に基づ
いた座屈点試験を行った結果、最大荷重は600Nであ
った。破壊時にシャフトは分断しなかった。 比較例1 PAN系炭素繊維束(フィラメント数12000、目付
0.804g/m、引張破断伸度2.1%、引張強度4
900MPa、引張弾性率230GPa)を引き揃え、
シート状に拡げたものにBステージのエポキシ樹脂を含
浸した炭素繊維プリプレグA(プリプレグ目付261g
/m2 、繊維含有率67重量%)を用意した。As a result of a buckling point test of this shaft based on JIS S7026, the maximum load was 600 N. The shaft did not break when destroyed. Comparative Example 1 PAN-based carbon fiber bundle (number of filaments 12,000, basis weight 0.804 g / m, tensile elongation at break 2.1%, tensile strength 4
900 MPa, tensile modulus 230 GPa)
Carbon fiber prepreg A (prepreg weight 261 g) impregnated with B-stage epoxy resin in a sheet-like shape
/ M 2 , fiber content 67% by weight).
【0050】ハイブリッドプリプレグAのかわりに炭素
繊維プリプレグAを用いた他は実施例1と同様にして、
スキーポール用シャフトを作製した。In the same manner as in Example 1 except that carbon fiber prepreg A was used instead of hybrid prepreg A,
A shaft for a ski pole was prepared.
【0051】このシャフトの端面において、シャフトの
肉厚は1.5mmであった。このシャフトのJIS S
7026に基づいた座屈点試験を行った結果、最大荷重
は620Nであった。破壊時に破片が飛散し、シャフト
は分断するとともに破面がささくれ状となる形態を呈し
た。 比較例2 実施例1で使用したのと同じナイロン66繊維束を引き
揃えシート状に拡げた。これにBステージのエポキシ樹
脂を含浸したナイロンプリプレグF(プリプレグ目付2
39g/m2 、繊維含有率58重量%)を用意した。At the end face of the shaft, the thickness of the shaft was 1.5 mm. JIS S of this shaft
As a result of performing a buckling point test based on 7026, the maximum load was 620N. At the time of destruction, fragments were scattered, the shaft was divided, and the fracture surface was in a form of a crushed shape. Comparative Example 2 The same nylon 66 fiber bundle as used in Example 1 was aligned and spread in a sheet shape. Nylon prepreg F impregnated with B-stage epoxy resin (prepreg weight 2
39 g / m 2 , fiber content 58% by weight).
【0052】ハイブリッドプリプレグBのかわりに、炭
素繊維を使用しないナイロンプリプレグFを用いた他は
実施例1と同様にして、スキーポール用シャフトを作製
した。A shaft for a ski pole was produced in the same manner as in Example 1 except that a nylon prepreg F using no carbon fiber was used instead of the hybrid prepreg B.
【0053】このシャフトの端面において、シャフトの
肉厚は1.5mmであった。At the end face of the shaft, the thickness of the shaft was 1.5 mm.
【0054】このシャフトのJIS S7026に基づ
いた座屈点試験を行った結果、シャフトが屈曲してしま
い、使用に耐えるものとならなかった。なお、この際の
最大荷重は35Nであった。 比較例3 実施例1で使用したのと同じプリプレグを用い、ハイブ
リッドプリプレグAを、図6のような細径部と太径部で
長さが大きく異なる形状で巻き付けた他は実施例1と同
様にして、スキーポール用シャフトを作製した。As a result of a buckling point test of the shaft based on JIS S7026, the shaft was bent and was not usable. The maximum load at this time was 35N. Comparative Example 3 The same as in Example 1 except that the same prepreg as used in Example 1 was used, and hybrid prepreg A was wound in such a shape that the length was greatly different between the small diameter portion and the large diameter portion as shown in FIG. Thus, a shaft for a ski pole was produced.
【0055】このシャフトの先端から200mmと70
0mmの端面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、
シャフトの、繊維方向が主軸と平行となっているハイブ
リッド部分は、炭素繊維を有する部分中にナイロン66
繊維束を有する部分が分散した海島構造を有していた。
なお、補強部を除くシャフトの肉厚は1.5mmであっ
た。また、200mmでのナイロン66繊維量は、70
0mmに対し、42体積%減少していた。即ち、先端か
ら200〜700mmの範囲内での管状体軸方向に配さ
れた高伸度有機繊維の連続している繊維量は58体積%
であった。From the tip of this shaft, 200 mm and 70 mm
When the end face of 0 mm was polished and observed with an optical microscope,
The hybrid part of the shaft, in which the fiber direction is parallel to the main axis, has nylon 66 in the carbon fiber-containing part.
The portion having the fiber bundle had a dispersed sea-island structure.
The thickness of the shaft excluding the reinforcing portion was 1.5 mm. The amount of nylon 66 fiber at 200 mm is 70
For 0 mm, the volume was reduced by 42% by volume. That is, the continuous fiber amount of the high elongation organic fibers arranged in the axial direction of the tubular body within the range of 200 to 700 mm from the tip is 58% by volume.
Met.
【0056】このシャフトのJIS S7026に基づ
いた座屈点試験を行った結果、最大荷重は550Nであ
った。破壊時にシャフトは分断した。As a result of performing a buckling point test on this shaft based on JIS S7026, the maximum load was 550 N. The shaft split at the time of destruction.
【0057】以上の結果を表1にまとめた。Table 1 summarizes the above results.
【0058】[0058]
【表1】 [Table 1]
【0059】[0059]
【発明の効果】本発明によれば、軽量、高強度といった
炭素繊維強化プラスチックの優れた特性を持ち、取り扱
い性に優れたスキーポールを提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a ski pole having the excellent characteristics of carbon fiber reinforced plastic such as light weight and high strength, and excellent in handleability.
【0060】さらに、本発明によれば、破壊時に容易に
分断したり、ササクレや飛散などの壊れ方をしない、例
えば該管状体の軸方向に圧縮力を負荷し、破壊した後、
2つ以上に分断しないような、安全性に優れたスキーポ
ールを提供することができる。Further, according to the present invention, it does not easily break at the time of destruction or does not break such as sacrifice or scattering. For example, after applying a compressive force in the axial direction of the tubular body,
It is possible to provide a ski pole which is not divided into two or more and has excellent safety.
【図1】本発明にかかるスキーポールの一例を示す横断
面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a ski pole according to the present invention.
【図2】本発明にかかるスキーポールの他の一例を示す
横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the ski pole according to the present invention.
【図3】本発明において、スキーポールの成形に使用す
るプリプレグ形状とプリプレグの繊維配向角の関係の一
例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of a relationship between a prepreg shape used for forming a ski pole and a fiber orientation angle of the prepreg in the present invention.
【図4】本発明にかかるスキーポールのプリプレグ形状
と巻き付け方法の一例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an example of a prepreg shape of a ski pole and a winding method according to the present invention.
【図5】本発明にかかるスキーポールのプリプレグ形状
と巻き付け方法の他の一例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing another example of a prepreg shape of a ski pole and a winding method according to the present invention.
【図6】本発明にかかるスキーポールのプリプレグ形状
と巻き付け方法のさらに他の一例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing still another example of a prepreg shape and a winding method of a ski pole according to the present invention.
1:炭素繊維を有する部分 2:高伸度有機繊維を有する部分 3:ハイブリッド部分 4:ハイブリッドでない部分 5:ガラス繊維を有する部分 6:補強層 7:ステンレス製芯金 8:プリプレグ 9:繊維が軸方向を向いたプリプレグ 10:繊維が軸方向に対しθだけ傾いたプリプレグ 11:繊維が軸方向に対し―θだけ傾いたプリプレグ 1: a portion having a carbon fiber 2: a portion having a high elongation organic fiber 3: a hybrid portion 4: a non-hybrid portion 5: a portion having a glass fiber 6: a reinforcing layer 7: a stainless steel core 8: a prepreg 9: a fiber Prepreg oriented in the axial direction 10: Prepreg in which the fiber is inclined by θ with respect to the axial direction 11: Prepreg in which the fiber is inclined by −θ with respect to the axial direction
Claims (13)
有機繊維からなる管状体であって、かつ、該炭素繊維と
該高伸度有機繊維は該管状体の軸方向に配されてハイブ
リッド部分を構成しており、かつ、そのハイブリッド部
分は、 (1)管状体横断面上では高伸度有機繊維を有する部分
が炭素繊維を有する部分に分散して配されており (2)先端から、200〜700mmの範囲内では、管
状体軸方向に配された高伸度有機繊維の連続している繊
維量を、高伸度有機繊維中で60体積%以上存在させた ものであることを特徴とするスキーポール。1. A tubular body comprising carbon fibers and high elongation organic fibers aligned in the same direction, wherein said carbon fibers and said high elongation organic fibers are arranged in the axial direction of said tubular body. (1) On the cross section of the tubular body, the portion having the high elongation organic fiber is dispersed and arranged in the portion having the carbon fiber. (2) Within the range of 200 to 700 mm from the tip, the continuous fiber amount of the high elongation organic fibers arranged in the axial direction of the tubular body is at least 60% by volume in the high elongation organic fibers. A ski pole characterized by the following.
機繊維の、該炭素繊維と該高伸度有機繊維からなる強化
繊維の体積率100体積%に対する体積率が5〜50体
積%の範囲内にあることを特徴とする請求項1記載のス
キーポール。2. In the hybrid part, the volume fraction of the high elongation organic fiber to the volume ratio of 100% by volume of the reinforcing fiber composed of the carbon fiber and the high elongation organic fiber is in the range of 5 to 50% by volume. The ski pole according to claim 1, wherein:
繊維強化プラスチック層を配しているものである請求項
1又は2記載のスキーポール。3. The ski pole according to claim 1, wherein the hybrid portion has a fiber reinforced plastic layer disposed at least on the outer periphery.
ラス繊維である請求項3記載のスキーポール。4. The ski pole according to claim 3, wherein the reinforcing fibers of the fiber-reinforced plastic layer are glass fibers.
態がクロスである請求項3又は4記載のスキーポール。5. The ski pole according to claim 3, wherein the form of the reinforcing fibers of the fiber-reinforced plastic layer is a cloth.
炭素繊維を、軸方向に対し±30〜±60度の範囲に配
している炭素繊維強化プラスチック層を有するものであ
る請求項1〜5のいずれかに記載のスキーポール。6. The hybrid part has a carbon fiber reinforced plastic layer in which carbon fibers are arranged at least on the inner periphery in a range of ± 30 to ± 60 degrees with respect to the axial direction. The ski pole according to any of the above.
繊維が、ナイロン繊維である請求項1〜6のいずれかに
記載のスキーポール。7. The ski pole according to claim 1, wherein the high elongation organic fibers disposed in the hybrid portion are nylon fibers.
求項1〜7のいずれかに記載のスキーポール。8. The ski pole according to claim 1, wherein said carbon fiber is a PAN-based carbon fiber.
縮力を負荷し、破壊した後、2つ以上に分断しないもの
である請求項1〜8のいずれかに記載のスキーポール。9. The ski pole according to claim 1, wherein the ski pole is not divided into two or more pieces after being broken by applying a compressive force in an axial direction of the tubular body.
0mm〜800mmの範囲内にハイブリット部分からな
る補強層を配しているものである請求項1〜9のいずれ
かに記載のスキーポール。10. The ski pole according to claim 1, wherein the ski pole has a reinforcing layer comprising a hybrid portion within a range of 0 mm to 800 mm from the tip of the tubular body. .
0mm〜600mmの範囲内に炭素繊維およびガラス繊
維から選ばれた少なくとも1種で構成された補強層を有
するものである請求項1〜10のいずれかに記載のスキ
ーポール。11. The ski pole has a reinforcing layer made of at least one selected from carbon fiber and glass fiber within a range of 0 mm to 600 mm from the tip of the tubular body. The ski pole according to any one of 10 above.
該補強層のそれぞれに尽きる点が50mm以上離れてい
るものである請求項11記載のスキーポール。12. When there are a plurality of said reinforcing layers,
12. The ski pole according to claim 11, wherein the exhaustion points of the reinforcing layers are at least 50 mm apart.
繊維束と、それを被覆する高伸度有機繊維とを有するハ
イブリット部分で構成されているものである請求項1〜
12のいずれかに記載のスキーポール。13. The ski pole according to claim 1, wherein the ski pole is composed of a hybrid portion having a aligned carbon fiber bundle and a high elongation organic fiber covering the bundle.
13. The ski pole according to any one of 12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3241699A JPH11290498A (en) | 1998-02-10 | 1999-02-10 | Ski pole |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2864498 | 1998-02-10 | ||
JP10-28644 | 1998-02-10 | ||
JP3241699A JPH11290498A (en) | 1998-02-10 | 1999-02-10 | Ski pole |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11290498A true JPH11290498A (en) | 1999-10-26 |
Family
ID=26366781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3241699A Pending JPH11290498A (en) | 1998-02-10 | 1999-02-10 | Ski pole |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11290498A (en) |
-
1999
- 1999-02-10 JP JP3241699A patent/JPH11290498A/en active Pending
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