纖維補強的杆狀物構造的製作方法
2023-11-30 08:56:01
專利名稱：纖維補強的杆狀物構造的製作方法
技術領域：
本實用新型為與具有補強纖維束的塑膠杆狀物有關，特別是指一種補強用的纖維束具有夾一預定角度的二個區段的杆狀物。
根據習用的以熱塑或熱固性塑膠為主要基材所製成的杆狀或管狀物，如球拍、高爾夫球桿、撞球桿、滑雪杆或釣杆甚至是腳踏車的車架等，其製造者為增進該杆狀(或管狀)物的強度，一般均會在其呈杆狀(或管狀)的基材上加入適量的補強用纖維束。
通常各該補強纖維束其依附在該基材上的狀態，均是以與該基材軸心夾適當角度的方式沿一螺旋方向布設在該基材上，通過此一方式將可使具有該纖維束的杆狀物可以產生較佳的抗撓力以及抗扭力。然而，將此一構造運用在日常用品上時，為避免該用品在使用時易於其受力集中的部位，如球拍的中軸部位、球桿的中段部位或鉤杆等的頭尾兩端等，產生斷裂現象，因此，一般的製造者又會在該杆狀物的周緣外，另外纏繞上一織片狀的具補強纖維的塑膠複合材料，藉以增進該特定部位的抗撓能力。
前述以纖維織片補強杆狀物特定部位的方式，在使用上不但會使其製造流程過於繁瑣，另外，補強的結果將會使該杆狀物的厚度、重量增加，尤其是重覆交錯的各該纖維束，將使該杆狀物在外觀上顯得相當紊亂，因此，又必須在該杆狀物外塗布一層塗料而予以遮蓋住各該纖維束。
而且，由於各該補強用的纖維束間，彼此並不相互連接，因此其與該基材間強度上的懸殊差異，將使各該纖維束與基材間產生應力集中現象，而使該杆狀物仍有些部位易於斷裂；為解決此一現象，一般製造者不得不再增加纖維織片的用量，並使其包覆在該杆狀物其產生應力集中的部位上，然而如此一來，又將使該杆狀物的製造成本以及其重量與外徑等均會隨之而增加許多。
本實用新型的主要目的在於提供一種具有補強用纖維束的杆狀物，且各該纖維束具有減少在該杆狀物特定部位應力集中的功能。
本實用新型的次一目的在於提供一種具有補強用纖維束的杆狀物，其上設有改變其延伸方向的若干纖維束，藉以使同一纖維束在該杆狀物的不同部位處，可分別用以增進該杆狀物的抗撓或抗扭曲能力。
本實用新型的另一目的在於提供一種具有補強用纖維束的杆狀物，其各纖維束具有以不同方式排列的不同區域而可用以增進該杆狀物的美感。
為達到上述的目的，本實用新型的纖維補強杆狀物包含有一身部，為具有預定長度的直管(杆)或錐形管(杆)狀；若干第一纖維束，分別具有預定長度而以相互平行的方式設在該身部的預定部位上，且大體沿其軸心方向延伸；其特徵在於各該第一纖維束分別具有其延伸方向與該身部軸心平行的至少一第一區段，以及其延伸方向與該身部軸心夾一傾斜角度的至少一第二區段。
由此而形成的本實用新型的具有補強用纖維束的杆狀物，其可減少應力集中，並加強了抗撓或抗扭曲能力，而且具有美感。
圖1(A)為本實用新型較佳實施例(一)的正視圖；
圖1(B)為本實用新型較佳實施例(一)中其各纖維束的第二區段的部份放大圖；圖2為本實用新型較佳實施例(一)沿
圖1中2-2方向的剖視圖；圖3為本實用新型較佳實施例(一)沿
圖1中3-3方向的剖視圖；圖4為本實用新型較佳實施例(二)沿相同於圖2方向的剖視圖；圖5為本實用新型較佳實施例(三)的正視圖；圖6為本實用新型較佳實施例(三)沿圖5中6-6方向的剖視圖；圖7(A)為本實用新型較佳實施例(四)的正視圖；圖7(B)為本實用新型較佳實施例(四)中其各纖維束的第二區段的部份放大圖；圖8為本實用新型較佳實施例(五)的正視圖；圖9為本實用新型較佳實施例(六)的正視圖；
圖10為本實用新型較佳實施例(七)的正視
圖11為本實用新型較佳實施例(八)的正視圖。
首先請參閱
圖1至圖3，本實用新型的杆狀物10主要包含有一身部12，以及布設在該身部12上的若干第一纖維束14與若干第二纖維束16所構成。
該身部12，由熱塑性或熱固性塑膠為主要材料製成並具有適當長度、厚度與一軸孔20的直管狀，口在實際的運用上該身部12也可設為呈實心狀。
各該第一纖維束14，由碳纖維、硼纖維、玻璃纖維、鈦絲纖維或如荷蘭DSM公司所售的DYNEEMA以及美國杜邦公司所生產的KEVLAR纖維等具高強度或高韌性的材料所製成；其以相隔適當距離的方式環設在該身部12的外緣上，並由上往 下延伸適當長度，且其分別具有對應於該身部12上端、中段與下端的一第一區段41、第二區段42與第三區段43，其中各該第一、第三區段41、43是分別與該身部12的軸心相平行，而各該第二區段42則分別與該身部12軸心夾一預定角度(+a)，並以其上、下端與對應的各該第一、第三區段41、43相連接。
各該第二纖維束16，由與各該第一纖維束14相同的材料所製成，也以相隔適當距離的方式設在該身部12外緣上，且同樣具有對應於該身部12上、中、下段的第四、第五、第六區段64、65、66，其中各該第四、第六區段64、66分別與該身部12的軸心平行，而各該第五區段65則與該身部12軸心夾一預定角度(-a)；且由於各該第五區段65與第二區段42其對應於該身部12軸心呈斜向延伸的角度恰好相反，因此，各該第二、第五區段42、65將在該身部12中段處且相對應的部位間，以一位於內層而一位於外層的方式相互重疊(如
圖1(B)、圖3所示)而共同形成一網絡狀區域。
前述的各該第一、第二纖維束14、16由於其由上向下延伸的各個區段呈連續延伸狀，因此其用以補強該身部12強度的同時，並不易形成應力集中現象；至於該網格狀區域其不但可以使該身部12外觀上更具美感，而且藉由其左、右相對斜向延伸的構造，將可使該身部12具有該網格狀區域的中段部位獲得一較佳的抗扭曲能力。
請參閱圖4，各該第一、第二纖維束14、16設在該身部12之上後，為使該杆狀物10更具美感，並使其在以研磨的加工方式拋光該杆狀物10的表面時，不致對各該第一、第二纖維束14、16造成損害，因此該杆狀物10另可在其外緣表面設置具有適當厚度的一被覆層18，且該被覆層18除可為一層透明塗料之外，其尤其適合使包覆在該身部12外的一層透明不織布或玻璃纖維布等，並使各該第一、第二纖維束14、16介於該身部12外緣與該被覆層18的內緣間。
請再參閱圖5、圖6，其中顯示有由九條第一纖維束14以及九條第二纖維束16各分成二堆所分別組成的二組第一纖維束堆15以及二組第二纖維束堆17；各該第一、第二纖維束堆15、17以相間方式排列在該身部12外緣，並使其對應的中段部位相互配合以形成四組網格狀區域，藉此，以顯示其構造與
圖1中所示使獨立的各該第一、第二纖維束14、16直接呈間隔排列者有別。
請配合參閱圖7所示，其所顯示的杆狀物10與前述的不同處主要有二其一在於各該第一、第二纖維束14、16分別進一步具有持續朝下延伸(以圖面方向為準)適當長度的一第七與第八區段47、68，各該第七、第八區段47、68分別與該身部12軸心夾一預定角度(+β)、(-β)，並使其相互配合以形成另一個網格狀區域，而且，各該第七、第八區段47、68與該身部12軸心間的傾斜角度(+β)、(-β)與各該第二、第五區段42、65的傾斜角度(+α)、(-α)並不相同，因此，該二網格狀區域，將可以分別具有不同的抗撓與抗扭曲能力；其二為各該第一、第二纖維束14、16以相互穿梭的方式以編織成該網格狀區域，而非如前所示
圖1中所示以內、外層相互重疊的方式形成。
再請參閱圖8，其所顯示的各該第一、第二纖維束14、16上的各該第一、第四區段41、64，其固然維持在延伸方向與該身部12軸心平行的狀態，但各該第一、第四區段41、64經由對應的各該第二、第五區段42、65而持續向下延伸，並分別形成各該第一、第六區段43、66後，其並不與任一第一、第四區段41、64位於同一直線上，而與前述
圖1中所闡述的略有不同。
請參閱圖9、
圖10及
圖11，其所描述的為具有不同纖維束14、16布設方式的另外二種杆狀物10，其主要表示同一桿狀物10中，各該第一、第四區段41、64或第二、第五區段42、65的設置部位以及設置數量，可以視實際運用上的需要而予以變動或增減。而且，該圖9中所示各該第一、第二纖維束14、16其在該杆狀物10上、下段處的二個網格狀區域部位內的傾斜延伸方向，設為相同而與前所描述的圖7中所描述的略有不同，藉此，可使該杆狀物10上、下段部位可藉助與前述各實施例相同的構造以分別獲得相同的補強功效，但在外觀上則可獲得不同的視覺效果。該
圖10所示，則用以特別強調本實用新型所描述的構造除可運用在呈直管狀或直杆狀的身部12上之外，其仍可適用在錐形管(或杆)上。至於該
圖11中所描述的身部12則不但是呈錐狀之外，其上更設有一外徑較該身部12為大而具有減震功效的凸起部位19第一、第二纖維束14、16即將其網格狀區域設在該凸起部位19，藉以加強該部位可承受震動波的能力。
權利要求1.一種纖維補強的杆狀物構造，包含有一身部，為具有預定長度的直管(杆)或錐形管(杆)狀；若干第一纖維束，分別具有預定長度而以相互平行的方式設在該身部的預定部位上，且大體沿其軸心方向延伸；其特徵在於各該第一纖維束分別具有其延伸方向與該身部軸心平行的至少一第一區段，以及其延伸方向與該身部軸心夾一傾斜角度的至少一第二區段。
2.根據權利要求1所述的纖維補強的杆狀物構造，其特徵在於其中進一步包含有若干第二纖維束，各該第二纖維束分別具有其延伸方向與該身部軸心平行的至少一第四區段以及其延伸方向與該身部軸心夾一傾斜角度的至少一第五區段。
3.根據權利要求2所述的纖維補強的杆狀物構造，其特徵在於其中各該第二、第五區段以相互對應的部位以一位於內層而一位於外層的方式重疊成一網格狀區域。
4.根據權利要求2所述的纖維補強的杆狀物構造，其特徵在於其中各該第二、第五區段以相互對應的部位以相互穿梭的方式編織成一網格狀區域。
5.根據權利要求2所述的纖維補強的杆狀物構造，其特徵在於其中各該第一、第二纖維束分別進一步具有其延伸方向與該身部軸心平行的至少一第三區段與至少一第六區段。
6.根據權利要求1所述的纖維補強的杆狀物構造，其特徵在於其中各該第一、第三區段沿同一直線方向延伸。
7.根據權利要求2所述的纖維補強的杆狀物構造，其特徵在於其中該身部的外緣設有一呈透明狀的被覆層，而各該第一、第二纖維束則介於該身部與該被覆層之間。
8.根據權利要求2所述的纖維補強的杆狀物構造，其特徵在於其中各該第一、第二纖維束分別進一步具有其延伸方向與該身部軸心夾一傾斜角度的至少一第七區段與第八區段。
9.根據權利要求8所述的纖維補強的杆狀物構造，其特徵在於其中各該第七、第八區段對應於該身部軸心間的傾斜角度與各該第二、第五區段對應於該身部軸心間的傾斜角度並不相等。
10.根據權利要求2所述的纖維補強的杆狀物構造，其特徵在於其中有若干第一纖維束以並列方式集合成一組第一纖維束堆，而另有若干第二纖維束亦以並列方式集合成一組第二纖維束堆。
11.根據權利要求2所述的纖維補強的杆狀物構造，其特徵在於其中該身部的預定部位處設有一外徑較該身部為大的凸起部位，且各該第二、第五區段以交叉方式在該凸起部位的外緣形成一網格狀區域。
專利摘要本實用新型提供一種具有補強纖維束的杆狀物,特別是指呈直管(杆)狀或錐狀管(杆)狀的身部上所設的補強纖維束設為具有一直線延伸的第一區段以及一斜向延伸的第二區段,並使各該第二區段以重疊或編織方式在該身部的適當部位處形成一網格狀區域,藉以使各該纖維束呈直線延伸以及成網格狀區域等部分,可針對該身部的不同部位分別就增進其抗撓能力或抗扭曲能力等給予補強。
文檔編號B29C70/22GK2292656SQ9721822
公開日1998年9月30日 申請日期1997年6月16日 優先權日1997年6月16日
發明者尤景三 申請人:尤景三