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一种鱼竿以及一种制造例如为鱼竿的管状结构的方法。所述鱼竿在一个平面(210)内延伸。所述竿的至少一部分在所述平面内的第一方向(B)上所具有的抗挠刚度不同于在所述平面内的相反方向(A)上的抗挠刚度。所述方向之间的抗挠刚度之差至少是所述第一方向上的抗挠刚度值的5％。

1.  一种在一个平面内延伸的鱼竿，其中所述竿的至少一部分在所述平面内的第一方向上所具有的抗挠刚度不同于在所述平面内的相反方向上的抗挠刚度，所述方向之间的抗挠刚度之差至少是所述第一方向上的抗挠刚度值的5％。

2.  如权利要求1所述的竿，其特征在于，所述第一方向是抛掷方向。

3.  如权利要求1或2所述的竿，其特征在于，所述第一方向上的抗挠刚度大于所述相反方向上的抗挠刚度。

4.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，所述部分至少沿着竿的总长度的三分之一延伸。

5.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，所述部分从竿顶端向竿的手柄延伸。

6.  如权利要求1至4中任一项所述的竿，其特征在于，所述部分从竿的手柄向竿顶端延伸。

7.  如权利要求1至4中任一项所述的竿，其特征在于，所述部分是沿着竿的长度在中途定位的中间部分。

8.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，所述部分至少从竿顶端延伸到竿的手柄。

9.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，所述竿呈管状结构，包括位于所述管状结构内的内部支撑件，以提供在所述第一方向与所述相反方向之间抗挠刚度上的差异。

10.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，所述竿具有不对称的质量分布，以提供在所述第一方向与所述相反方向之间抗挠刚度上的所述差异。

11.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，所述竿至少包括具有第一抗挠刚度的第一纵向延伸元件和具有第二、不同抗挠刚度的第二纵向延伸元件，所述第一元件邻近所述第一方向，所述第二元件邻近所述相反方向。

12.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，所述部分的横截面被形成为关于所述平面具有镜像对称性而关于垂直于所述平面且将所述竿二等分的另一平面不具有镜像对称性的形状。

13.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，所述部分的横截面被形成为恒定宽度的曲线的形状。

14.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，所述部分的横截面被形成为具有奇数个边的多边形，所述多边形的顶点位于所述平面内。

15.  如权利要求14所述的竿，其特征在于，所述多边形是正多边形。

16.  如权利要求15所述的竿，其特征在于，所述多边形是鲁洛多边形。

17.  如权利要求14至16中任一项所述的竿，其特征在于，所述多边形是三角形、五边形和七边形中的一种。

18.  如权利要求1所述的竿，其特征在于，所述竿是纵向锥形管，其横截面是宽度恒定的非圆曲线并且壁厚均匀。

19.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，所述竿至少是飞蝇竿、钓竿和抛竿中的一种。

20.  如以上权利要求中任一项所述的竿，其特征在于，还可以包括表示在所述平面内具有最大抗挠刚度的方向的符号。

21.  一种制造在一个平面内延伸的鱼竿的方法，包括形成鱼竿的步骤，其中使得所述竿的至少一部分在所述平面内的第一方向上所具有的抗挠刚度不同于在所述平面内的相反方向上的抗挠刚度，所述方向之间的抗挠刚度之差至少是所述第一方向上的抗挠刚度值的5％。

22.  如权利要求21所述的方法，其特征在于，包括：
围绕心棒包裹挠性材料；
固化所述材料以形成管；以及
将所述心棒从所述管中移除。

23.  如权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述心棒具有恒定宽度的非圆曲线的横截面。

24.  一种制造管状结构的方法，包括：
围绕心棒包裹挠性材料；
固化所述材料以形成管状结构；以及
将所述心棒从所述管状结构中移除，
其中所述心棒包括恒定宽度曲线的非圆横截面。

25.  如权利要求22至24中任一项所述的方法，其特征在于，所述心棒包括具有奇数个边的多边形横截面。

26.  如权利要求22至25中任一项所述的方法，其特征在于，所述材料包括碳纤维。

27.  一种具有恒定宽度曲线的非圆横截面的心棒。

鱼竿
技术领域
本发明涉及鱼竿(钓竿)以及鱼竿的制造方法。鱼竿一般可以分为飞蝇竿(fly rods)、抛竿(casting rods)和钓竿。本发明还涉及管状构件的制造方法。
背景技术
飞蝇竿是一种抛掷与相对较重的鱼线(“飞蝇钓线”)相连的相对较轻的拟饵/路亚(“飞蝇(fly)”)的鱼竿。抛竿是一种抛掷与相对较轻的鱼线相连的相对较重的拟饵的鱼竿。飞蝇竿和抛竿各自需要不同的、相关的抛掷动作/过程来将拟饵抛入适当的位置。钓竿是一种不采用抛掷过程来定位拟饵的鱼竿。
图1A示出了一种典型的鱼竿10，其可以是飞蝇竿或抛竿。该鱼竿包括沿纵轴延伸的管12。至少一个手柄或把手14在远离竿顶端16的管的端部处被固定到所述管12上。管的直径一般从手柄14向顶端16逐渐变细，以使得顶端最易弯曲。一系列环或导向件18沿着竿10的长度定位。所述环或导向件18被定位以沿着竿的长度来引导鱼线。在使用时，所述环18限定竿的抛掷方向。所述环邻近竿的一侧，在竿的抛掷方向(即鱼线22被抛掷的方向)上从所述竿延伸。
在使用中，鱼竿卷线盘20被固定到竿10上，与把手14相邻。鱼线22从鱼竿卷线盘20伸出，穿过所述环18，向竿顶端16延伸。典型地，鱼线22终止于钓鱼的拟饵24，例如飞蝇拟饵。
在使用过程中，所述竿被抛掷以使得拟饵24被引向指定目标(即引向正在钓鱼的水中所期望的位置)。在抛掷过程中，将所述竿相对于钓鱼者向后摆动，以使得至少竿顶端16′远离抛掷方向向后弯曲(在图1B中的方向A上)。然后将所述竿向前摆动，以使得至少顶端16″向前弯曲，即在抛掷方向上(在图1C中由箭头B所标示)弯曲。顶端16的静止位置在图1B和1C中以虚线示出。
尽管在图中仅示出了弯曲的竿顶端，然而许多鱼竿(尤其是飞蝇竿)都构造成整个竿弯折或弯曲到某种程度。此外，在抛掷过程中的鱼竿弯曲程度可以比图中所示的大得多。
在多种形式的钓鱼中，尤其是在飞蝇钓中，对于钓鱼者来说能够重复地将拟饵准确抛掷在相同的目标上是理想的。在一些形式的钓鱼中，例如纺车式卷线钓(spinning)(也称作纺车式抛钓(spin casting))和沙滩钓(surffishing)，能够长距离地抛掷拟饵是特别理想的。例如，在沙滩钓中，能够超过海浪中断的位置将拟饵抛入鱼聚集的区域是理想的。
GB 1,172,666描述了为了精确抛掷将鱼竿稳固在抛掷平面内是如何地理想的，换句话说，就是在抛掷过程中钓鱼者必须使竿稳固。这种稳固倾向于减小实际上可用于抛掷的力。为了能够实现远距离的精确抛掷，GB1,172,666描述了一种鱼竿结构，其中鱼竿的管状段具有相对于管壁偏心的孔。所描述的这种结构提高了竿在抛掷平面内的稳定性，使得无需使用稳固力就可获得更远的抛掷。
美国专利申请US 2002/0092225A1通过提供具有不规则六边形横截面的飞蝇竿来尝试解决类似问题。描述了这样一种横截面，以在与竿的抛掷方向垂直的平面(即横断方向)内提供竿的更大抗挠刚度，并且提供了竿的抛掷方向上的抗挠刚度。因此，在横断方向上要比在抛掷方向上更难使竿弯曲，从而能够使钓鱼者更容易并更精确地抛向指定目标。
发明内容
本发明的实施方式的目的是提供一种改进的鱼竿。
在第一方面中，本发明提供了一种在一个平面内延伸的鱼竿，其中鱼竿的至少一部分在所述平面内的第一方向上所具有的抗挠刚度不同于在所述平面内的相反方向上的抗挠刚度，所述方向之间的抗挠刚度之差至少是第一方向上的抗挠刚度值的5％。
提供在抛掷方向与抛掷方向的相反方向之间的平面内的这种抗挠刚度上的差异，可以使得竿的弯曲运动(例如将竿抛掷)被精细地调节到满足所需的性能标准。例如在飞蝇竿的情况下，如果抛掷方向上的抗挠刚度大于相反方向上的抗挠刚度，那么当鱼线被向前抛掷时竿就较为不可能过度弯曲。这可以减轻现有技术中关于导致抛掷缩短的竿顶端过度弯曲的问题，以及顶端振动的问题(这两个问题可以导致不准确的抛掷)，同时仍然可以使竿向后弯曲较大的程度以便于获得长距离的抛掷。
这种抗挠刚度上的差异在钓竿中也可以是有利的，以在使用中减小竿顶端的下垂程度。
所述第一方向可以是抛掷方向。
所述第一方向上的抗挠刚度可以大于所述相反方向上的抗挠刚度。
所述部分可以至少沿着竿的总长度的三分之一延伸。
所述部分可以从竿顶端向竿的手柄延伸。
所述部分可以从竿的手柄向竿顶端延伸。
所述部分可以是沿着竿的长度在中途定位的中间部分。
所述部分可以从至少竿的顶端延伸到竿的手柄。
所述竿可以是管状结构，包括位于该管状结构内的内部支撑件，用于提供在第一方向与相反方向之间抗挠刚度上的差异。
所述竿可以具有不对称的质量分布，用于提供在第一方向与相反方向之间在抗挠刚度上的所述差异。
所述竿可以至少包括具有第一抗挠刚度的第一纵向延伸元件和具有第二、不同抗挠刚度的第二纵向延伸元件，所述第一元件邻近第一方向，而第二元件邻近相反方向。
所述部分的横截面可以形成为关于所述平面具有镜像对称性而关于垂直于所述平面且将所述竿二等分的另一平面不具有镜像对称性的形状。
所述部分的横截面可以形成为恒定宽度的曲线的形状。
所述部分的横截面可以形成为具有奇数个边的多边形，该多边形的顶点位于所述平面内。
所述多边形可以是正多边形。
所述多边形可以是不规则多边形。
所述多边形可以是鲁洛(Reuleaux)多边形。所述多边形可以是三角形、五边形和七边形中的一种。
所述竿可以是纵向锥形管，其横截面是宽度恒定的非圆曲线并且壁厚均匀。
所述竿可以是飞蝇竿。所述竿可以是抛竿。所述竿可以是钓竿。
所述竿还可以包括表示所述平面内具有最大抗挠刚度的方向的符号。
在第二方面中，本发明提供了一种制造在一个平面内延伸的鱼竿的方法，包括形成鱼竿的步骤，其中所述鱼竿的至少一部分在所述平面内的第一方向上所具有的抗挠刚度不同于在所述平面内的相反方向上的抗挠刚度，所述方向之间的抗挠刚度之差至少是第一方向上的抗挠刚度值的5％。
该方法可以包括：围绕心棒包裹挠性材料；固化所述材料以形成管；并且将所述心棒从所述管中移除。
所述心棒可以具有恒定宽度的非圆曲线的横截面。
在第三方面中，本发明提供了一种制造管状结构的方法，包括：围绕心棒包裹挠性材料；固化所述材料以形成管状结构；以及将所述心棒从所述管状结构中移除，其中所述心棒包括恒定宽度曲线的非圆横截面。
所述心棒可以包括具有奇数个边的多边形横截面。
所述材料可以包括碳纤维。
在第四方面中，本发明提供了一种包括恒定宽度曲线的非圆横截面的心棒。
附图说明
现在仅以示例的方式参照附图来描述本发明的实施方式，其中：
图1A示出了一种典型的现有鱼竿；
图1B和1C示出了在竿被抛掷时竿的弯曲运动(虚线示出了竿顶端的静止位置)；
图2示出了根据本发明的实施方式的鱼竿；
图3A-3C示出了根据本发明的备选实施方式的图2中鱼竿的不同的、备选横截面；
图4A示出了通过材料围绕心棒的包裹形成的竿的横截面；
图4B和4C示出了尤其适合于使用心棒形成的鲁洛多边形形状的竿的备选横截面；
图5A-5D示出了根据本发明的备选实施方式的图2中鱼竿的不同的、备选横截面；以及
图6根据示出了本发明的一个实施方式的钓竿形式的鱼竿。
具体实施方式
发明人已经认识到，提供一种在一个平面内的第一方向上的抗挠刚度不同于相反方向上的抗挠刚度的鱼竿可以使待生产的鱼竿具有新的、理想的特性。鱼竿沿着纵轴延伸，所述纵轴位于所述平面内。
现有鱼竿坯料(基础管状结构，例如鱼线导向件、手柄等所必需的配件连接到其上，以形成功能性的鱼竿)以及目前在市场上可买到的成品鱼竿的特点和性能一般是在所有方向是对称的。厂商们作出很大努力，以在小制造公差内确保他们的产品在这方面的均匀性。当为了特定的用途或者根据顾客的需求创造一种鱼竿时，鱼竿的设计者/制造商面临弯曲性能的选择，所述选择基于综合的机械性能(结构材料的弹性模量)以及空间的锥度和/或沿着竿坯的壁厚。用于描述例如飞蝇竿的(多因素的)性能/特征的术语在鱼竿制造工业中还没有统一或标准化，事实上一般是主观的而不是客观的或者是以测量结果为基础的。在最一般的/简单的术语中，飞蝇竿可以生产为具有硬/快/短的效果、软/慢/长的效果或者通常为基本上处于这两种极端情况之间的折衷效果。例如，柔软效果的飞蝇竿通常更容易使用并且对于抛掷者来说可以获得更好的一致性和可重复性，然而通常不太能够抛掷更长的距离。相反，有技巧的/有经验的抛掷者通常选择刚硬效果的飞蝇竿，因为尽管通常需要更为高超的专业技能，然而可以实现更大抛掷距离而且通常也具有更大的精确度。
对于抛竿的性能的描述通常采用更客观的方法，例如，将竿顶端相对于竿的手柄弯曲90度所需的重量/载荷可以用于弯曲特征的一般区分，称作“测试曲线”，因此较硬的竿比不太硬的竿具有更高的测试曲线。较高测试曲线/较硬抛竿相比于较低测试曲线/较软竿将可抛掷更重的拟饵到更远的距离，然而相反地却比较不适合进行钩钓。
发明人已经认识到能够提供将每种效果的优势结合起来的鱼竿将会是理想的，然而这样做需要在抛掷过程中使由鱼竿呈现出来的特性发生变化，例如在向后抛掷过程中结合柔软效果而在向前抛掷过程中结合有刚硬效果的飞蝇竿一般是更优选的。对于抛竿，在向后抛掷过程中具有刚硬效果而在向前抛掷过程中具有柔软效果可能是优选的。对于具有这种性能的竿，发明人已经认识到，所述竿应该在抛掷平面内优选地显示出抗挠刚度上的差异，即在抛掷方向上的抗挠刚度与相反方向上的抗挠刚度是不同的。这是一种具有新颖性的特征并且与现有竿的设计是相违背的。
为了便于对本发明的理解，现在给出发明人所认识到的飞蝇竿和抛竿如何抛掷拟饵的原理。
对于飞蝇竿，典型地，预先将所述竿定位以在抛掷者的前面延伸，以使得相对较长的鱼线以及所附接的拟饵在水面上一般笔直地延伸超出所述竿顶端。鱼线的长度暂时地通过在鱼竿卷线盘上/附近的约束件来固定，然而也可以由抛掷者随意变化。开始进行初始的后抛行程，以使得抛掷者通过竿手柄将加速的向上/向后运动传递到竿顶端，即所述竿作为旋转杆在抛掷平面内被向后移动。这种运动足够克服鱼线长度的惯性并且使至少部分鱼线位于抛掷者的上方/后面，因此将挠性竿弯曲成指向后面的弧(“将所述竿加载”)。所述鱼线(飞蝇线)特意地是相对较重的/质量较大的，以引起这种结果。相对较轻的拟饵(飞蝇)的重量的影响是可以忽略不计的。这种动作将所引起的鱼线和竿本身的运动的动能转化成在所述竿和鱼线内存储的势能。
向前抛掷行程必须迅速紧跟向后抛掷行程，确切地有多迅速则取决于所述竿的弯曲特性。刚硬效果的竿会弯曲的更少并且允许抛掷者有更少的时间。柔软效果的竿会传递更多的主观“感觉”，从这方面来说通常被认为是有利的。如果向前行程太迟，那么来自于向后抛掷动作的瞬时存储的势能会失去，导致张力消失，鱼线落到地面上并且所述竿过早地变直，整个抛掷就失败了。在向前的抛掷行程中，抛掷者将向前的/向下的加速度/运动传递到所述(弯曲的)竿顶端，因此如弹簧一样，在所述行程结束时从弯曲和变直中产生了除从竿的回复动作中传回到鱼线的动能之外的另外的动能。这样导致了所述鱼线连同所附接的拟饵一起如所期望的那样在抛掷方向上被向外/向前推进。动量会进一步将竿弯曲成能量下降的指向前/指向下的弧，这对于柔软效果的竿最严重。刚硬效果的竿从所导致的竿顶端的振动中回复的更好/更快。
对于抛竿，典型地，预先将所述竿定位以在抛掷者的后面延伸，以使得相对较短的鱼线和所附接的拟饵自竿顶端悬挂在地面/水面上方。此时，鱼线中的任何张力和/或挠性竿的任何偏转只归因于拟饵相对较重的重量。相对较轻的鱼线的重量的影响可以忽略不计。将鱼线的长度暂时通过在鱼竿卷线盘上/附近的约束来固定。抛掷动作是单一的加速向上/向前的运动，所述运动被抛掷者通过鱼竿手柄传递到鱼竿顶端，并通过鱼线传递到拟饵，即所述竿作为旋转杆在抛掷平面内被向前移动。初始的运动足够克服拟饵和鱼竿本身质量的综合惯性以瞬时地将挠性竿弯曲(加载)成面向后面的弧，从而将动能转化成存储的势能。鱼竿的所述运动继续进行使拟饵在弧内加速，直到在抛掷行程的末尾抛掷者停止将运动传递到鱼竿手柄上为止。随着鱼竿变直，鱼竿顶端的运动继续进行，同时弯曲的竿内存储的势能作为额外的动能传回到拟饵。此时当竿笔直时，抛掷者释放鱼线上的约束，以使所附接的拟饵离开所述弧并且在抛掷的预期方向上继续向前行进。
发明人已经认识到，在抛掷过程中，在竿弯曲时竿的弧的弧度/形状(竿的曲率)将部分地由竿的固有弯曲特性决定。现有鱼竿具有在抛掷平面内对称的弯曲特性(即可以理解为这种竿在抛掷方向上与在相反的方向上具有相同的抗挠刚度)。
大多数的竿从与竿的手柄相邻的较粗截面到竿顶端处的较细截面逐渐变细。竿的设计者所面对的其中一个公知的问题是使竿、尤其是使较细的挠性的竿顶端的有害振动弯曲最小化，所述有害振动弯曲由在抛掷过程中竿所经历的交替的向后/向前运动所引发。竿顶端的这种不希望有的振动弯曲在所述向前/向后运动已经终止后仍继续存在。要解决这一问题，众所周知，现有的竿在竿顶端使用相对较硬的材料。在使用这种较硬材料减小竿顶端的不希望有的振动运动的同时，它也减小了在后抛过程中竿顶端的弯曲，从而并不理想地在后抛过程中减小了存储在竿内的能量。
抗挠刚度是将刚性结构弯曲到单位曲率所需的力偶。抗挠刚度典型地作为竿长度的函数沿着梁或竿的长度变化。抗挠刚度表示竿将弯曲的程度。因此，与相反于抛掷方向的方向相比，在抛掷方向上具有不同的抗挠刚度(即抛掷平面内的不同的或非对称的抗挠刚度)将获得在向前的方向(抛掷方向)上不同于向后方向上弯曲的竿。
这种非对称刚度可以实现鱼竿的设计中更大的变化，并且可以实现有利地结合到鱼竿中的独特特性。例如，可以将鱼竿设置成与相反于抛掷方向的方向相比，在抛掷方向上竿的顶端部分具有更大的抗挠刚度。因此，当将竿向后摆动进行抛掷时，竿顶端会弯曲到相对较大的程度，存储抛掷的动能，同时当将竿向前甩出以在抛掷方向上抛掷时，竿顶端将不会弯曲那么多，减小了竿顶端过度弯曲或振动弯曲的可能性，从而产生更精确的抛掷。
这种非对称抗挠刚度尤其适合于一般倾向于可相对弯曲的飞蝇竿。飞蝇竿典型地形成为碳纤维锥形管。所述鱼竿可以形成为一串多截面管。典型的飞蝇竿的长度范围在2米和6米之间。然而，应该认识到这种非对称抗挠刚度可以在任何类型的鱼竿中实现，包括抛竿(例如，也称作定程鱼竿(course fishing rods)、纺车式卷线鱼竿(spinning fishing rods)、生饵钓竿、沙滩钓竿等等)和钓竿。
这种非对称抗挠刚度可以沿着竿的任何纵向部分实现(例如，竿顶端、与竿的手柄相邻的竿基部或者顶端与手柄之间的中间部分)，或者在整个竿上实现。竿的所述部分可以是竿的总长度的任何百分比，例如至少10％、20％、30％、40％、50％或100％。此外，抛掷方向(即抛掷平面内的向前方向)与相反于抛掷方向的方向(即抛掷平面内的向后方向)之间的抗挠刚度差可以由抛掷方向上的抗挠刚度值的任何百分比来表示，例如至少5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％。
图2示出了根据本发明的实施方式形成的鱼竿110。相同的附图标记用来表示与图1A-1C中示出的现有鱼竿类似的特征。鱼竿110的区别特征在于鱼竿本体112形成为在抛掷平面内具有非对称的抗挠刚度。典型地，鱼竿本体112在其它方面具有与用于形成现有鱼竿10的管12类似的特征。例如，竿本体112典型地将形成为沿着纵轴延伸的管。典型地，所述管112具有圆柱形的孔。所述鱼竿本体112可以形成为一系列独立段(例如三段112a、112b、112c)，所述段被连接在一起以形成竿本体。可以使用如用于现有鱼竿中的公知的连接技术(例如圆柱形塞杆和插接管套)将所述段连接在一起。
鱼竿110的区别特征在于至少(纵向上的)部分竿在抛掷平面内具有非对称抗挠刚度。发明人已经认识到可以使用许多不同的结构来实现这种非对称抗挠刚度。
在平面内的非对称抗挠刚度可以通过各种技术来实现，包括：形成具有特定截面形状的竿、使用具有不同抗挠刚度的材料来形成竿、在竿内设置合适的插入件(假设所述竿是中空的)或者前述技术的任意组合。
现在参照图3A-5D来描述竿本体112的不同的可行结构。将参照穿过竿本体的横截面来描述不同的结构。然而，应该认识到，竿的整个长度不必是均匀的。例如，所述竿可以从手柄向顶端逐渐变细。同样地，所述竿的纵向上的不同部分(甚至是所述部分的片段)可以具有不同形状或尺寸的横截面，这取决于鱼竿的所需特性和形成竿本体112的特定材料。
在所述图中，由附图标记202表示竿的本体。在大多数的实施方式中，为了便于竿的制造，设想将竿形成为管，即其具有限定出孔的管壁。在下面的图中，所述孔由附图标记200表示，并且一般被表示为圆形横截面。然而应该认识到，所述孔200可以是任何横截面。此外，在大多数的实施方式中，所述鱼竿不必包括孔。在包括要插入到所述孔内的插入件的那些实施方式中，在所述插入件已经被放入所述孔中后，在任何情况下可以用额外的材料来填充所述孔。
在图3A-5D中，抛掷平面由附图标记210表示。抛掷方向(也称作向前抛掷方向)由箭头B表示，相反的方向(后抛方向)由箭头A表示。在每个示例中，竿本体的横截面表示为相对抛掷方向具有特定的定向，与所述相反方向相比，这种定向一般对应于相对抛掷方向在抗挠刚度上的增加。然而，应该认识到，在相反方向上定向的备选实施方式(例如图3A的等腰三角形可以在相反方向、而不是所述抛掷方向上具有顶点)也会落入权利要求的范围内。
现在将参照图3A-3C来描述本发明的实施方式，所述实施方式通过提供具有不同形状的横截面来提供非对称抗挠刚度。在所述示例的每一个中，所述形状关于抛掷平面210是对称的(具有镜像对称性)。这种对称确保了所述竿在横向上稳定。然而，在每个示例中，所述竿关于与所述抛掷平面210垂直的平面(该垂直平面将所述竿二等分)非对称。这种非对称提供了在抛掷平面内的所需的非对称抗挠刚度。
图3A示出了形成为等腰三角形的竿的横截面312a。该三角形被定向为关于抛掷平面210对称。圆柱形孔200延伸穿过竿本体202。如参照图3B、3C和4B-5D所描述的其它实施方式一样，这种结构可以用于抑制不希望有的顶端振动，例如通过形成具有这种横截面的顶端和/或具有这种横截面的整个竿。
所述等腰三角形被定向为关于所述抛掷平面210具有镜像对称性。该三角形的顶点被定向为邻近向前抛掷方向，从而限制在该方向上的弯曲，同时可以实现在与抛掷方向相反的方向上相对更大程度的/更容易的弯曲。
在图3B中，竿本体具有等边三角形形状的横截面312b。所述三角形的一个顶点同样沿着抛掷平面210被定向，所述顶点指向抛掷方向。
尽管图3B针对的是三边的正多边形(“正”表示多边形具有相等长度的边)，然而应该认识到，所述竿可以形成为具有奇数个边的任意正多边形。例如，图3C示出了形成为具有五边形横截面312c的竿(即所述竿被形成为五边形管)。
图4A示出了穿过鱼竿的横截面412a，所述鱼竿通过围绕心棒的包裹材料402形成。例如，所述材料可以包括碳纤维，例如可以是包括处于例如为环氧树脂的粘合剂内的碳纤维(或其它纤维，例如玻璃纤维)的复合材料。在片状材料围绕所述心棒包裹之后，所述材料然后被固化，以使所述材料硬化，从而形成所述竿本体202。然后将所述心棒从所述本体202中移除，留下中心孔200。由于所述材料402的末端404的重叠，这种技术可导致竿中的脊的形成。这种技术可以用于形成本发明的实施方式中的竿，并且是形成现有鱼竿的一种公知的技术。然而，可以相信，所述现有的竿的抗挠刚度在不同方向上具有极小差异，同时这种现有技术用未确保产生最小的脊的影响，并且所述竿具有对称的抗挠刚度。本发明的实施方式可以通过确保在竿平面内形成具有合适厚度和刚度以影响抗挠刚度的合适的脊(即材料的额外重叠的厚度)而形成。
优选地，为了便于所述材料围绕心棒的卷绕，特别是为了在围绕心棒包裹的材料内保持基本均匀的压力/应力分布，在此所述的竿形成为具有恒定宽度的曲线形状的外圆周。恒定宽度的曲线是凸面形状，其宽度由它的边界的两条相对的平行切线之间的距离而测得，该宽度是相同的，与所述两条平行线的方向无关。恒定宽度曲线也可以称为恒定宽度形状。所述竿可以形成为具有任意非圆恒定宽度曲线的横截面，例如形成为具有曲线边的多边形，例如鲁洛多边形。鲁洛多边形是恒定宽度曲线的多边形，即其中所有直径为相同长度的曲线。鲁洛多边形是由圆弧组成的曲线多边形，对于奇数个边来说，其是恒定宽度的曲线。该形状可以通过提供合适地成形的心棒来形成，例如具有鲁洛多边形形状的心棒。所需的横截面形状还可使用外部模具在所述材料围绕所述心棒包裹后将所述材料压成所需的形状来形成。已设定形状的心棒与模具二者可以一起使用，以形成所需的形状。
图4B和4C示出了分别形成为鲁洛三角形412b和鲁洛五边形412c的竿本体。在这两个示例中，孔200′、200″与外周的形状相匹配，这表明心棒被相应地设定形状。换句话说，图4B中的心棒被设定形状为鲁洛三角形，图4C中的心棒被设定形状为鲁洛五边形。
可以认识到，以上的横截面形状仅仅是通过示例的方式进行了描述，而多种的备选形状对于提供所需的非对称抗挠刚度也会是合适的。例如，所述形状可以是不规则的(例如不规则多边形)和/或具有偶数个边的多边形。竿的横截面形状可以是恒定宽度的不规则曲线。所述形状可以是基于等腰三角形的鲁洛三角形(不同于与图4B中示出的基于等边三角形的鲁洛三角形)。
所述竿不必具有圆形的或多边形的形状，而是可以采用其它形状，例如所述横截面可以是偏心椭圆(例如卵形)的形式。竿内的中心孔的形状可以不同于由竿的外周限定的形状。例如，所述孔可以具有圆形形状而所述外周限定椭圆，或者相反。所述孔在竿内也可以是偏心的，即偏离竿的中心。
备选地，或者除此之外，一种具有特定横截面的竿提供非对称抗挠刚度，该竿可以使用材料形成和/或形成为具有附加结构，以提供(或增强)所述非对称抗挠刚度。
图5A示出了形成为圆管的竿的横截面512a，所述竿具有圆形本体202，所述圆形本体202带有内部圆孔200。所述本体202形成为使得形成邻近抛掷方向的管截面502a的材料具有与邻近相反方向的管截面502b的材料不同的抗挠刚度。例如，截面502a可以使用具有比形成截面502b的碳纤维更高的抗挠刚度的碳纤维形成。
同样地，如图5B-5D中所示，可以形成标准的竿本体202(即圆柱形管，具有圆形横截面的外周202和圆形横截面的内孔200)，同时附加一个或多个内部肋或构件504、506a、506b、508，以在抛掷平面内的一个方向上提供额外的抗挠刚度。
例如，图5B示出了具有位于所述孔200内的插入件504的竿的横截面512b。所述插入件504在纵向上沿着所述竿延伸，并被定位为抵靠邻近抛掷方向的孔表面。这种插入件504因而会在抛掷方向上提高抗挠刚度。
可以认识到，其它形状的插入件，包括位于所示孔内的肋或叶片，也可以被用于在抛掷平面内提供抗挠刚度上的所需差异。对于所述不同的形状，理想的是这种肋关于垂直于抛掷平面且将所述竿二等分的平面是非对称的。优选地，所述肋关于抛掷平面210具有镜像对称性，以便于在竿被抛掷时在横向上提供稳定性。例如，图5C示出了包括T形肋506a、506b的竿横截面512c。所述肋的横向件506a横断(垂直于)抛掷平面210延伸，同时单一肋部件506b自所述横向件506a沿着抛掷平面延伸到孔表面。T形部件506a、506b的每个端部都与孔表面相接合。
类似地，图5D示出了包括具有V形横截面的肋或叶片508的竿横截面512d。所述肋508的顶点位于抛掷平面210内，并与管状竿本体202的内表面接触，同时所述肋的另一端也与竿本体202的内表面接触。所述顶点指向抛掷方向。在图5C和5D中，所述肋在所述竿内纵向延伸，同时示出了所述肋的横截面。
所述竿的非对称抗挠刚度还可以通过提供具有非对称质量分布的竿来实现。这种非对称质量分布旨在影响所述竿的惯性矩，从而影响方向性的弯曲性能。这种非对称质量分布可以以多种方式实现，包括在竿本体的不同部分中提供不同重量的插入件，或者通过在竿表面内或壁内设置非对称分布的孔、脊或凹坑。
发明人也已经认识到在鱼竿内运用非对称抗挠刚度的构思并不局限于飞蝇竿和抛竿。非对称抗挠刚度对于用在其它类型的鱼竿、尤其是钓竿中也是有益的，在所述非对称抗挠刚度中，一个方向上的抗挠刚度不同于平面内的相反方向上的抗挠刚度。
例如，图6示出了钓竿(也称做“生饵竿”)110′。在使用中，这种竿基本平行于水面被握持。竿的本体112′相对较长，并可以由相对较多的(例如12个或更多个)独立段(112a′-112i′)形成。所述竿110′一般不抛掷，而是通过钓鱼者简单地将竿从钓鱼者所在的河岸/海岸上伸出，从而将饵24放置在水中所希望的位置处。
典型地，这种竿110′不包括沿竿的长度引导鱼线的环18。而是所述鱼线22′通常附接到竿本体112′的顶端16上(或者附接到本体112′的末尾段112i′内的位置上)。所述鱼线22′可以通过一定长度的可相对弯曲的、弹性的材料(例如弹性材料的绳索或管)而接合到竿本体112′上，以便于在鱼被钓上钩或钓上岸挣扎时吸收/缓冲在竿和线上发生的各种瞬时脉动。
在使用中，这种钓竿典型地会过度地下垂，即由于相对较长的竿的相对较大的重量，竿顶端存在相对较大的偏转。通过放大钓鱼者对竿手柄的任何无意的轻微动作，这种偏转不利地降低了钓鱼者对竿顶端的位置的控制。发明人已经认识到，要使这种下垂最小化，可以将所述竿形成为具有非对称的抗挠刚度，以便于使竿定向在具有最大的向下抗挠刚度的一侧的位置上。图6中所示的实施方式的所述竿本体112′被形成为具有这种非对称的抗挠刚度。因此，与现有竿相比，顶端16处的下垂程度降低了(在图中由字母d表示)。
为了帮助确保所述竿被正确定向，可以在所述竿上设置表示具有最大抗挠刚度的方向的符号或标记。所述符号或标记可以设置在所述本体的一个特定段上，或者可以沿着竿本体112′的每一段112a′-112i′设置。这种符号或标记可以指向具有最大抗挠刚度的方向。备选地，所述符号或标记可以指向远离具有最大抗挠刚度的方向的相反方向(从而间接地表示出了最大抗挠刚度的方向)。例如，图6示出了竿本体的每段都包括向上指向的小箭头，以便于表明每个竿段的所需定向，用于确保具有最大抗挠刚度的方向位于最下面，从而使竿的下垂最小化。
发明人也已经认识到，这里所描述的管状结构可以使用在除了鱼竿之外的其它应用中。例如，所述管状结构可以用于提供使用在各种工程应用中、包括例如航空以及汽车竞赛应用中的承载构件。这种构件的方向性或非对称的弯曲特性的开发在所述应用中是有益的，并且改进了当前的现有构件。
这种管状构件可以采用(并被制造为)此处所描述的任意鱼竿的形式。然而最优选的是，所述管状结构形成为具有恒定宽度的非圆曲线横截面，即不为圆形的任何恒定宽度曲线。示例包括恒定宽度的多边形曲线横截面，例如关于图4B或4C所描述的形状。
所述管状结构可以使用具有恒定宽度曲线的非圆横截面的心棒而很容易地形成。所述恒定宽度的曲线使得所述管状结构可通过例如以卷绕的操作围绕所述心棒包裹挠性材料而容易地制造。所述挠性材料可以包括能够在接下来被硬化或固化的任何公知类型的挠性材料。例如，所述挠性材料可以包括纤维(例如玻璃纤维或碳纤维，包括它们的复合物)薄板。所述挠性材料还可以包括适合的粘合剂，例如环氧树脂。备选地，所述粘合剂可以在已经将所述挠性材料围绕所述心棒进行包裹后，接着被涂敷到所述挠性材料上。
一旦所述挠性材料已经围绕所述心棒进行了包裹，并且同时适合的粘结剂已经就位，则然后所述材料将被固化或硬化。例如，可以使用加热、UV(紫外线辐射)或者化学固化将所述挠性材料固化。然后将所述心棒从所述管状结构中移除。
发明人已经认识到，心棒不必是圆形的。事实上，采用恒定宽度的非圆曲线作为用于制造过程中的心棒的横截面形状(与非恒定宽度的曲线的横截面形状形不同)的优点与使用圆形心棒的某些优点是类似的，其中所述制造过程基于围绕所述心棒卷绕/包裹挠性薄板材料。在围绕所述心棒将所述材料卷绕/包裹时，所述恒定宽度曲线提供了所述材料中的基本均匀的压力/应力分布。备选的形式，即围绕非恒定宽度曲线的心棒包裹/卷绕，会在所述材料内产生应力集中的局部区域。这种应力集中在最终的产品形式中是有害的，例如在使用时，会导致产品过早和/或突然失效。
在此处的教导的基础上，落入本发明范围内的肋、竿的形状、管状结构以及插入件的其它结构对于技术人员来说都将是很明显的。