专利名称：渔竿线轮用卷筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种渔竿线轮用卷筒，特别涉及这样一种表面处理过的卷筒，使不仅能够减轻卷筒的重量，而且能提高卷筒外观的光洁度和卷筒的耐久性。
为了提高渔竿线轮的操作有效性、便携性等等，通常要减轻渔竿线轮的重量。为了这个目的，在大多数情况下，例如在这类渔竿线轮中使用的卷筒中不使用铝等金属材料，而是采用树脂作为基底材料。
特别是，在由渔线绕线器部分和前及后法兰部组成的卷筒中，在实际钓鱼操作中，当用一个力使渔线整齐地缠绕在卷筒的绕线器上时，不仅由于渔线的张紧力有一个额外的压力作用在绕线器部分上，而且，例如，当释放渔线时(将渔线甩出去)，因为释放(甩)出的渔线与卷筒的前端法兰部接触产生摩擦，还有一个摩擦力也作用在卷筒上。
在这些情况下，会损坏卷筒的表面，或者，当释放(甩出)渔线时会有很大的阻力作用在其上，这样就会缩短渔线抛出距离，或损坏及割断渔线。
为了解决上述问题，例如，在Showa的日本实用新型公布号No.63-42070中，提出了一种在其最外层表面上热喷镀陶瓷的卷筒。
特别是，生产该卷筒时，首先，一种低熔点的合金被热喷涂在由合成树脂制成的卷筒基底材料上，接着，在这种热喷镀合金表面上热喷涂陶瓷，最后，把热喷涂的合金-陶瓷表面打磨或抛光成光滑表面。
但是，在传统卷筒中，由于金属薄膜层和陶瓷薄膜层是热喷涂形成于合成树脂制成的卷筒基底材料的表面上，所以薄膜层表面的光滑度降低并且薄膜层的厚度增大。而且，由于表面处理温度高，卷筒表面的热辐射不好，这对合成树脂卷筒基底材料的质量产生坏的影响(具体指，卷筒基底材料变形，其质量下降，强度变低，尺寸改变，由于薄膜层厚度大而导致卷筒重量增加，等等)。
而且，在传统的卷筒中，为了得到卷筒表面的光滑度和光泽度，最后的精整工序必须采取打磨或抛光处理以获得期望的光滑卷筒表面。鉴于此，卷筒表面的基底金属层(也就是低熔点合金层)很容易被裸露，这就导致卷筒表面腐蚀或损坏。并且，当渔线与裸露的基底金属薄膜层摩擦接触时，例如，当释放渔线(也就是将渔线甩出去)时，会有很大的阻力作用其上，这样就会缩短渔线抛出距离，或损坏及割断渔线。
进一步讲，由于传统的卷筒表面处理需要大量的表面处理工序，这就需要花费大量的时间去完成这些大量的表面处理，而这种表面处理工离所需的成本也很高。
而且，当在卷筒表面使用陶瓷时，就不能得到高质量的金属外观效果，也不能获得合手适用的效果。因此，从卷筒的外观上讲，不希望使用陶瓷。
本发明的目的是解决上述传统卷筒中所存在的问题。因此，本发明的一个目的是提供一种渔竿线轮用卷筒，因只采用简单的表面处理，降低卷筒重量的同时，不仅改善了卷筒的表面光滑度和光泽的外观，而且使其耐用性更优良，且成本降低。
为了达到上述目的，按照本发明，提供了一种渔竿线轮用卷筒，通过电解电镀工艺、非电解涂层工艺和干式镀膜工艺的适当并有选择性的结合，在其合成树脂制成的卷筒基底材料的表面上形成一具有所需厚度的金属薄膜层。
下面，结合附图详细说明本发明实施例所用的渔竿线轮用卷筒。附图中
图1是装有本发明卷筒的渔竿线轮的结构图；图2是本发明卷筒的结构图；和，图3是本发明的卷筒的局部剖视图；具体而言，图3(a)是按照第一种表面处理工艺在卷筒基底材料上形成薄膜层的卷筒的局部剖视图；图3(b)是按照第二种表面处理工艺在卷筒基底材料上形成薄膜层的卷筒的局部剖视图；图3(c)是按照第三种表面处理工艺在卷筒基底材料上形成薄膜层的卷筒的局部剖视图。
图1所示为渔竿旋转线轮2的结构图，作为本发明实施例应用的范例；而图2所示为应用于旋转线轮2上的卷筒4的结构图。
现在参看卷筒4的结构，这种稍后将要讨论的表面处理(如图3)被实施于卷筒4的整个表面；并且，卷筒4由渔线绕线筒部分4a，和前端法兰部分4b及后端法兰部分4c组成，法兰部4b和4c分别作在渔线绕线筒部分4a的前和后。
而且，渔线绕线筒部分4a以一给定角度作成锥形，其直径沿卷筒轴(未示出)由前向后连续平滑地减小(具体即沿前端法兰部4b向后端法兰部4c减小)。另外，最好，渔线绕线部件4a可以后述方式设计，即形成浅槽并提供大直径和长行程。
在这种情况下，如果前端法兰部4b的外形尺寸表示为A，渔线绕线筒部分4a接近前端法兰部4b的部分的外形尺寸(也就是直径最大部分的外形尺寸)表示为B，后端法兰部4c的外形尺寸表示为C，那么理想的外径B与外径A的比值(B/A)介于70％～90％，外形尺寸C与外形尺寸A的比值(C/A)介于95％～105％。
本发明的钩鱼用旋转线轮2，如果操纵或旋转手柄6，那么卷筒4随着转子8的旋转向前和向后运动，因此渔线(未示出)通过一个包括在凸臂机构10中的线辊(未示出)被整齐地缠绕在卷筒4的渔线绕线筒部分4a上。
下面，参照附图3详述上述结构的卷筒4的表面处理工艺。
在本实施例中，卷筒4的结构如下，具有所需厚度的金属材料制薄膜层14按照一种表面处理工艺(在后文中论述)形成于卷筒基底材料12的表面上(外圆周表面)。
在这种情况下，卷筒基底材料12可由下述几种合成树脂材料制成复合(PA)树脂、由复合树脂与一给定量的强化玻璃纤维混合成的玻璃纤维强化复合树脂、ABS(丙烯醋酸-丁烷-苯乙烯)树脂、由ABS树脂与一给定量的强化玻璃纤维混合生成的玻璃纤维强化ABS树脂、复合碳素树脂等。
表面处理工艺，可视情况合适及选择性地采用湿法涂层或干法涂层工艺，或二者兼有。并且，对于湿法涂层工艺，可视情况合适及选择性地采用电解电镀工艺或非电解涂层工艺，或二者兼有。而且，对于干法涂层工艺，可视情况合适及选择性地采用物理蒸镀法(PVD)或化学蒸镀法(CVD)，或二者兼有。
另外，对于湿法涂层工艺，还有镍电镀法、铬电镀法(铬绒电镀工艺及硬铬电镀工艺)、组合电镀法(镍-磷电镀工艺、镍-硼电镀工艺、及镍-聚四氟乙烯电镀工艺)，铜电镀法，等等。
而且，对于干法涂层工艺，还有钛电镀法(纯钛电镀工艺、氮化钛电镀工艺及碳化钛电镀工艺)、铬电镀工艺、镍电镀工艺、铝电镀工艺，等等。
并且，对于干法涂层工艺而言，与湿法涂层工艺相比，不仅可以在卷筒表面涂上薄而轻的薄膜，而且卷筒表面的外观质量、卷筒表面的抗摩损性及耐腐蚀性、卷筒表面的抗侵蚀性及光滑性能等等也会得到改善。
而且，对于物理蒸镀法(PVD)，可用真空蒸镀法、喷溅法、离子电镀法、等等；对于化学蒸镀法(CVD)，有乳浆CVD法、有机金属CVD法等等。
最后，电解电镀工艺是利用电解电镀在阳极物质(在本实施例中的卷筒基底材料12)表面镀以金属膜的工艺；并且，电解电镀工艺还可以用来有效地硬化表面及装饰表面。
另一方面，非电解电镀工艺不利用电能，而是利用金属间的化学或还原反应来在物质(在本实施例中的卷筒基底材料12)表面形成金属镀膜。非电解电镀的特点是，能够形成紧密结实并且光亮、整齐、光滑且细薄的金属镀膜。
并且，根据卷筒基底材料12的材料特性，适当有选择的采用一种或几种上述不同的表面处理工艺，就可以在卷筒基底材料12的表面(外圆周表面)形成具有所需厚度的薄膜层14。
在这种情况下，可用来形成薄膜层14的金属材料有铁、钴、镍、钯、铱、铂、铜、银、金、锌、锡等等。而且，对于薄膜层14的厚度，如果使用玻璃纤维强化卷筒基底材料12，薄膜厚度值最好为0.01～15μm。另一方面，如果不使用玻璃纤维强化卷筒基底材料12，理想的薄膜厚度值最好为0.15～30μm。
现在，图3(a)、(b)、(c)分别是按照上述表面处理工艺在卷筒基底材料12表面(外圆周表面)上形成了所需厚度的金属薄膜层14的卷筒的局部剖视图。
具体而言，图3(a)所示的表面处理工艺(在下文中称为第一种表面处理工艺)中，作为举例，采用ABS和碳素的复合材料用注塑成型法制成的卷筒基底材料12；而由多层组成的薄膜层14形成于所述卷筒基底材料12的表面(外圆周表面)上，该薄膜层的厚度为T1。
在此例中，薄膜层14由一基底金属层16和一外薄膜层组成，基底金属层16按照非电解涂层工艺或干法涂层工艺形成于卷筒基底材料12的表面(外圆周表面)上，而外薄膜层按照电解电镀或干法涂层工艺形成于基底金属薄膜层16的表面上。
对于基部金属薄膜层16，在本实施例中，作为举例，使用了金属镍材料形成的镍金属层。另一方面，对于外薄膜层，作为举例，由铜层18，镍层20和铬层22组成，它们分别采用连续电解电镀铜、镍及铬形成，然后依次堆积于基底金属层16上。
同样，在图3(b)所示的表面处理工艺(下文称为第二种表面处理工艺)中，作为举例，采用由ABS混以一给定量的强化玻璃纤维制成的玻璃纤维强化ABS(丙烯醋酸-丁烷-苯乙烯)树脂，用注塑成型法制成的卷筒基底12；由多层组成的薄膜层14涂镀于所述卷筒基底材料12的表面(外圆周表面)上，该薄膜层的厚度为T2。
在此例中，薄膜层14由多层构成的一基底金属层和一外薄膜层24组成，金属层按照上述第一种表面处理工艺形成于卷筒基底材料12的表面(外圆周表面)上，而外薄膜层24按照干法镀膜工艺(例如，物理蒸镀法(PVD))形成于基底金属层的表面上。
在此例中，基底金属层由镍金属层16、铜金属层18、镍金属层20及铬金属层22依次堆积于卷筒基底材料12的表面(外圆周表面)上而构成。另一方面，对于外部镀膜层24，举例来说可使用诸如TiO、TiO2、In2O3、ZnS、SiO、MgF2、Al2O3等金属氧化物，或金属氟化物。这些无机化合物可形成单层或多层。
此外，在图3(c)所示的表面处理工艺(下文称为第三种表面处理工艺)中，举例来说，采用由复合(PA)树脂，用注塑成型法制成的卷筒基底12；而薄膜层14形成于所述卷筒基底材料12的表面(外圆周表面)上，该薄膜层的厚度为T3。
在此例中，镀膜层14是由按照干法涂层工艺(例如，物理蒸镀法(PVD))形成于卷筒基底材料12表面上的一外薄膜层24构成的。
在此例中，对于外薄膜层24，举例来说可使用诸如TiO、TiO2、In2O3、ZnS、SiO、MgF2、Al2O3等金属氧化物，或金属氟化物。这些无机化合物可形成单层或多层。
如上所述，适当并有选择地联合使用电解电镀工艺、非电解涂层工艺、干式涂层法，在卷筒基底材料12的表面(外圆周表面)上，可以形成紧密结实、外观漂亮和有光泽、抗磨损、抗腐蚀、抗侵蚀、并光滑的细薄膜层14，该层还坚硬且轻，并且其薄膜厚度为T1、T2或T3之一。
具体到薄膜层14的薄膜厚度T1、T2及T3，它们可分别设为所需的厚度值即，T1设为10～30μm；T2设为5～15μm；T3设为0.01～1μm。
具体到卷筒重量的减少，与现今使用的树脂或铝卷筒相比，本发明卷筒的重量(克)可减少一半左右。
并且，按照上述工艺，因为薄膜层14可在低表面处理温度下形成，可以增强卷筒的热辐射性能，这就避免了表面处理产生的热量对用合成树脂制成的卷筒基底造成任何不良影响(具体而言指卷筒基底材料变形，卷筒质量下降，强度降低，尺寸改变，重量因薄膜层厚度大而增加等等)。
进一步讲，按照上述工艺，因为能形成整齐、光滑及坚硬的细密薄膜层14，例如，在渔线释放操作(甩出渔线的操作)中，加于渔线上的阻力就减低了。结果，不仅渔线施放长度增加，而且渔线及卷筒4的表面也不易损坏。特别是，对于卷筒的抗磨损能力，该卷筒的强度是现今使用的树脂或铝制卷筒的4或5倍。
更进一步讲，按照上述工艺，因为处理卷筒表面所需的表面处理次数减少了(例如，为使卷筒表面光滑的精整或打磨工序取消了)，所以表面处理的时间和成本就大幅度减少。
再进一步讲，按照上述工艺，因为可以形成整齐光滑的薄膜层14，所以就能够得到高质量且适用的金属外观印象。
而且，因为卷筒4包括具有浅槽、大直径且长行程的渔线绕线筒4a(见图2)，它接收细渔线的单位面积的张紧力，如果与包括具有深槽、小直径且短冲程的渔线绕线筒(图中未示出)的卷筒(图中未示出)相比，就可以采用低强度和低硬度的材料制造。因此，在上述表面处理工艺中，合成树脂材料(涂层级树脂)可被用作卷筒基底材料12。结果，就使制造轻如树脂并且具有考究且高质量金属外观的卷筒4成为可能。
尽管在上述工艺中，使用了合成树脂注塑成型的卷筒基底材料12，但举例来说，如果使用打磨成镜面状态的金属模子来模铸成型合成树脂卷筒基底材料12，那么注塑成型过程中形成的卷筒基底材料12的表面不平滑(外圆周表面)的部分可被完全消除。
在此例下，按照上述工艺形成的卷筒基底材料12表面上的薄膜层14坚硬且光滑平整，因此，例如，在渔线释放操作(甩出渔线的操作)中，渔线上的阻力被减小到很低的水平。结果，不仅渔线施放长度大大增加了，而且渔线及卷筒4的表面也不易损坏。
另外，在上述实施例中，以举例的方式描述了一种旋转线轮。但是，本实施例不受上述描述限制，可适用于其它类型的线轮，诸如封闭型线轮、双承载型线轮等等。亦即，本实施例不受线轮类型限制。
如上所述，本发明为渔竿线轮提供了一种卷筒。因表面处理工艺简单，该卷筒不仅重量减少，外观的光滑度和光泽度增加，而且价廉耐用。
权利要求
1．一种渔竿线轮用卷筒，包括由合成树脂制成的卷筒基底材料；和形成于基底材料表面的薄膜层，其特征在于，所述薄膜层包括一层利用非电解的涂层工艺形成于所述卷筒基底材料表面上的基底金属层和形成于所述基底金属层表面上的外薄膜层。
2．如权利要求1所述的渔竿线轮用卷筒，其特征在于，外薄膜层是利用电解电镀工艺生成的。
3．如权利要求1所述的渔竿线轮用卷筒，其特征在于，外薄膜层是利用干式镀膜工艺生成的。
4．一种渔竿线轮用卷筒，包括由合成树脂制成的卷筒基底材料；和一层形成于卷筒基底材料表面上的薄膜层，其特征在于，所述卷筒基底材料表面上形成的所述薄膜层是利用一种干式镀膜工艺生成的。
5．如权利要求4所述的渔竿线轮用卷筒，其特征在于，形成于所述卷筒基底材料表面上的所述外薄膜层是利用电解电镀工艺生成的。
6．如权利要求1至5中任一项所述的渔竿线轮用卷筒，其特征在于，所述卷筒基底材料是用由树脂混合一给定量的强力纤维组成的纤维增强树脂制成的。
7．如权利要求1至5中任一项所述的渔竿线轮用卷筒，其特征在于，所述卷筒由缠绕渔线的渔线绕线筒部分、分别形成于渔线绕线筒部分前及后的前端法兰部及后端法兰部构成，其特征还在于，如果前端法兰部的外形尺寸为A，渔线绕线筒部分接近前端法兰部的部分的外形尺寸为B，那么外形尺寸B与外形尺寸A的比值(B/A)介于70％～90％。
8．如权利要求7所述的渔竿线轮用卷筒，其特征在于，如果后端法兰部的外形尺寸为C，那么外形尺寸C与外径A的比值(C/A)介于95％～105％。
9．如权利要求7所述的渔竿线轮用卷筒，其特征在于，所述渔线绕线筒部分带有给定角度的锥度，使其直径沿前端法兰部向后端法兰部连续地均匀减小。
全文摘要
一种渔竿线轮用卷筒,其结构组成为在卷筒基底材料(12)的表面(外周表面)上形成一层有一所需厚度(T1,T2和T3)的金属薄膜层(14),该金属薄膜层可适当选用电解电镀法、非电解涂层法和干式镀膜法联合生成。
文档编号A01K89/01GK1225234SQ99100469
公开日1999年8月11日 申请日期1999年1月28日 优先权日1998年1月28日
发明者小池守 申请人:大和精工株式会社