专利名称：纤维复合材料管件的改良结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是与复合材料制品有关，特别是关于一种纤维复合材料管件的改良结构。
现今的高尔夫杆、钓竿或滑雪杆等可挠性细长杆件。大都是以碳纤维之类的纤维复合材料制成的管状物。目前以纤维复合材料成型管件的方法，不外乎“片层卷包法(sheet-rolling method)”及“线丝缠绕法(filamentwinding method)”二种。所谓片层卷包法，即是将数片预浸树脂的纤维片层卷覆包叠至一芯轴上，并且令各片层的纤维走向与芯轴呈各种预定角度，加热硬固后抽离芯轴形成管件，此法的优点在于可自由叠合出所需的纤维排列结构，且通常布置有平行长轴向的纤维，故管件有较佳的抗挠曲强度，缺点则是各纤维片层卷成管状时头尾交叠部分会形成一条硬度较高的“脊柱(spine)”，且片层与片层在安排上亦有许多不规则的叠合区域，使得管件有刚性不均的现象；至于线丝缠绕法，乃是将纤维束(tow)以预定角度螺旋缠绕至芯轴上，于芯轴未端反向逆绕至形成纤维层，加热硬固后抽离芯轴形成管件，目前此法多以电脑精确控制纤维的缠绕动作，故管件有极为对称均衡的一致性，缺点则是纤维缠绕时一般与长轴向呈30°到45°角，至多仅能15°，无法有平行长轴向的纤维，故管件的抗挠曲性较差，易有断裂情事，徜若藉缠绕成效厚的纤维层补足强度，则管件即会较粗较重。总之，至今的二种纤维复合材料管件的结构均有其缺弊，有待进一步改良。
本实用新型的主要目的即在提供一种纤维复合材料管件的改良结构，其具有较以线丝卷绕法成型的习用管件更佳的抗挠曲强度，且无管壁过厚及重量过重的缺点。
为达成前揭目的，本实用新型提供的纤维复合材料管件的改良结构，包含有一呈长管状的内圈层，该内圈层是由纤维复合材料之纤维束以线丝缠绕法成型，其特征在于，其外侧包覆有外圈层，该外圈层是由至少一纤维复合材料的纤维片层以片层卷包法成型，且各该纤维片层的纤维走向与该管状内圈层的长轴向呈预定角度。
其中该外圈层是包覆该管状内圈层的管身整体。
其中构成该外圈层的前述纤维片层中，至少一纤维片层的纤维走向概平行于该内圈层的长轴向。
其中构成该外圈层的前述纤维片层中的包覆于最外侧的，其纤维走向概平行于该管状内圈层的长轴向。
其中该纤维复合材料管件是应用于高尔夫杆的轴杆，呈椎管状。
兹举一较佳实施例配合图式详细说明于后，其中
图1是应用于高尔夫轴杆的本实用新型一较佳实施例的外观图；以及图2是沿
图1中2-2剖线的剖视图。
本实用新型提供的纤维复合材料管件可应用于高尔夫杆、钓竿或滑雪杆等的杆体上，此较佳实施例是应用于高尔夫杆的轴杆，请参阅
图1，本实用新型的管件10是呈椎管状，其粗端用以接合一握柄6，细端用以接合一杆头8；请参阅图2，该管件10包含一位在核心的内圈层20，该内圈层20呈长度与管件10相等的圆椎管，是由碳纤维亦可用玻璃纤维或硼纤维等其它强化纤维以前述“线丝缠绕法”成型；该管状内圈层20外侧具有一包覆管身整体的管状外圈层30，该外圈层30是由预定数目的纤维片层以前述“片层卷包法”成型，本例中以单一纤维片层32卷成，该纤维片层32的纤维34走向是平行于管件10的长轴向；本例中该外圈层30的纤维34亦为碳纤维，但亦可使用不同于内圈层20的材料。
该管状内圈层20的成型方法(线丝缠绕法)在背景段中已梗略描述，是习用技艺且非本实用新型重点，容不赘述。该外圈层30的成型，则是将预浸环氧树脂的该纤维片层32卷覆于已硬固的管状内圈层20上，再予加热使其硬固结合于该内圈层20上。外圈层20成型后，管件10表面得再进行研磨涂装。
本实用新型的纤维复合材料管件10因其中作为核心的管状内圈层20是以线丝卷绕法成型，故具有该种管件的硬度均衡一致的特色，且藉由外圈层20沿长轴向延伸的纤维，管件10同时拥有极佳的抗挠曲强度。较之于纯以线丝缠绕法成型的习用管件，本实用新型因具有平行长轴向的纤维，故在相同壁厚下有较佳的抗挠曲性。而较之于纯以片层卷包法成型的习用管件，本实用新型使用的纤维片层较少，相对地，因片层交叠所造成的刚性不均现象亦较轻微，整体仍呈核心部分的匀称结构。
前已提及，本实用新型中的外圈层亦可由二或三片(或以上)的复数纤维片层包叠而成，而各纤维片层的纤维走向除了平行长轴向外，亦可视需要安排为正45°、负45°…等等角度，以补强内圈层的不足点。纤维片层中若有纤维走向平行长轴向者(不限定要有)，则令其包覆于最外层可发挥最佳效能。
本实用新型的技术思想在于以片层卷包法在一以线丝卷绕法成型的管体上包覆具预定纤维走向的片层，藉以补强管体强度(主要为抗挠曲强度)，亦可仅包覆于局部管身上，即针对管件最可能裂损处作重点补强，例如高尔夫轴杆与杆头交接的部位。
权利要求1．一种纤维复合材料管件的改良结构，包含有一呈长管状的内圈层，该内圈层是由纤维复合材料之纤维束以线丝缠绕法成型，其特征在于，其外侧包覆有外圈层，该外圈层是由至少一纤维复合材料的纤维片层以片层卷包法成型，且各该纤维片层的纤维走向与该管状内圈层的长轴向呈预定角度。
2．根据权利要求1所述的纤维复合材料管件的改良结构，其特征在于，其中该外圈层是包覆该管状内圈层的管身整体。
3．根据权利要求1或2所述的纤维复合材料管件的改良结构，其特征在于，其中构成该外圈层的前述纤维片层中，至少一纤维片层的纤维走向概平行于该内圈层的长轴向。
4．根据权利要求3所述的纤维复合材料管件的改良结构，其特征在于，其中构成该外圈层的前述纤维片层中的包覆于最外侧的，其纤维走向概平行于该管状内圈层的长轴向。
5．根据权利要求1所述的纤维复合材料管件的改良结构，其特征在于，其中该纤维复合材料管件是应用于高尔夫杆的轴杆，呈椎管状。
专利摘要本实用新型是一种纤维复合材料管件的改良结构,可应用于高尔夫杆、钩竿或滑雪杆上,包含有一呈长管状的内圈层,内圈层是由纤维复合材料的纤维束缠绕成型,其外侧包覆有外圈层,外圈层是由至少一纤维复合材料的纤维片层卷包成型,且各片层的纤维走向与管状内圈层的长轴向呈预定角度,通常包含平行长轴向;如此,本实用新型的管件藉内圈层可有圆周均衡一致的硬度,且藉外圈层可在管身整体或局部补强抗挠曲的强度。
文档编号B32B17/12GK2417996SQ00233869
公开日2001年2月7日 申请日期2000年5月15日 优先权日2000年5月15日
发明者许正达 申请人:金颂企业股份有限公司