具体实施方式

本公开的一些方面涉及钓鱼竿。图1中示出了根据本公开的原理的钓鱼竿10的一个示例。钓鱼竿10包括竿主体20和可选的一个或更多个引导件22。竿主体20从手柄或抓握端24延伸至尖端端部26。邻近手柄端24的手柄或抓握区域28通常被配置成接收卷轴(未示出)，如本领域已知的。竿主体20可以提供为单个不间断部件，或者可以由单独形成并随后组装的两个(或更多个)竿主体区段组成。无论如何，竿主体20的直径(或对于竿主体20具有非圆形截面构造的实施例的最大横向尺寸)大致从手柄区域28朝向尖端端部26渐缩，并且从手柄区域28到尖端端部26限定了工作长度L。线引导件22是本领域已知的类型(例如，金属环)，其附接至竿主体20并从竿主体20突出。可提供任何数量的线引导件22。线引导件22可以沿着竿主体20以不同距离间隔开，并且在竿主体20的一“侧”处总体上彼此对齐。在一些实施例中，线引导件22的位置是在竿主体20的“正向”侧。当提供为钓鱼竿和卷轴组件的一部分时，卷轴(未示出)附接至手柄区域28，并且缠绕在卷轴上的垂钓线(未示出)穿过线引导件22。垂钓线的前导端在尖端端部26处延伸超过线引导件22，并且被紧固到钩子、诱饵等。在另外的其他实施例中，本公开的钓鱼竿可具有内部线引导件形式(例如，竿主体20的至少一部分是中空的，并且垂钓线在内部被馈送穿过竿主体20到尖端端部26)；通过这些以及类似的实施例，可以省略线引导件22。此外，本公开的钓鱼竿可结合本领域已知的适用于特定最终用途应用的各种特征(例如，旋转竿(spinning rod)(与旋转卷轴一起使用)、抛竿(casting rod)(与抛线卷轴一起使用)、投饵钓鱼竿(baitcasting rod)(与投饵卷轴一起使用)等)。

考虑到以上内容，在一些实施例中，竿主体20的至少一部分包括或包含形状记忆材料，例如呈由形状记忆材料构成的形状记忆构件的形式。下面描述结合到竿主体20中的形状记忆构件的各种实施例。更一般地，形状记忆构件沿着工作长度L的至少一部分、可选地沿整个工作长度L延伸，并且形状记忆构件促进所需的柔性水平和对竿主体20的响应性，包括竿主体20随着在尖端端部26处施加载荷和移除载荷而更一致地维持并返回至所需的纵向形状或弯曲，可选地在存在外部刺激(例如，热量)的情况下。本公开的形状记忆构件被表征为能够响应于所施加的载荷从预设定的自然或正常形状偏转或改变，并且能够在移除所施加的载荷时自恢复至预设定的自然或正常形状或朝向预设定的自然或正常形状自恢复。本公开的形状记忆材料可包括形状记忆金属或金属合金，诸如钛、钛合金、镍-钛合金(例如，NiTi^TM(镍钛合金)或Nitinol^TM(镍钛诺合金))、铝、铝合金、铁、铁合金、钢、铬、铬合金、钴、钴合金、铂、铂合金、铜-锌-铝合金、铜-铝-镍合金、铁-锰-硅合金等。本公开的其他形状记忆材料可包括形状记忆聚合物(例如，线性嵌段共聚物，诸如聚氨酯等)。本公开的形状记忆构件可提供为单个结构部件，或者可结合到复合结构中，诸如包含薄形状记忆构件(金属、金属合金或薄形状记忆聚合物)的纤维增强聚合物复合物，嵌入纤维材料诸如碳纤维或玻璃纤维等中的形状记忆合金，等等。在又一其他实施例中，形状记忆材料可与其他材料组合以形成竿主体20或其一部分(例如，竿主体20或竿主体20的一区段可形成为常规钓鱼竿主体纤维材料(例如，碳纤维)和形状记忆材料纤维(例如，镍钛诺纤维)的混合物)。在以下描述中，提及“形状记忆构件”包括结合或包括如上所述的形状记忆材料的任何结构。在本公开的其他实施例中，“形状记忆构件”不需要包括常规地称为“形状记忆材料”的材料，而是诸如钢(例如，弹簧钢)或钛等的金属。例如，在一些实施例中，“形状记忆构件”是金属、或碳纤维或玻璃纤维与金属的组合。

图2A中以横截面(沿图1中的线A-A)示出了根据本公开的原理的竿主体20a的一个实施例的部分。竿主体20a包括轴40和形状记忆构件42。轴40可以是如图所示的管状体；在其他实施例中，轴40是实心的。轴40可以具有类似于(诸如碳纤维材料、玻璃纤维材料、聚氨酯材料等的)常规钓鱼竿主体的构造。形状记忆构件42可具有竿状形状并且嵌入轴40的厚度中。形状记忆构件42可沿着一部分或整个工作长度L延伸(图1)。

图2B中以横截面(沿图1中的线A-A)示出了根据本公开的原理的竿主体20b的另一个实施例的部分。竿主体20b包括如上所述的轴40和形状记忆构件42(例如，形状记忆构件42能够具有竿状形状)。对于图2B的实施例，形状记忆构件42固定(例如，粘附、结合、模制等)至轴40的内表面。形状记忆构件42可沿着一部分或整个工作长度L延伸(图1)。

图3A中以横截面(沿图1中的线A-A)示出了根据本公开的原理的竿主体20c的另一实施例的部分。竿主体20c包括如上所述的轴40和多个形状记忆构件42(例如，形状记忆构件42可具有竿状形状)。对于图3A的实施例，多个形状记忆构件42中的每一个形状记忆构件嵌入轴40的厚度中。形状记忆构件42可各自沿着一部分或整个工作长度L延伸(图1)；一个或更多个形状记忆构件42可具有不同的长度。虽然示出了四个形状记忆构件42，但是任何其他数量(更多或更少)也是可接受的。虽然形状记忆构件42被示出为彼此等距间隔开(绕轴40的圆周)，但是在其他实施例中，形状记忆构件42相对于彼此也可非均匀地定位。

图3B中以横截面(沿图1中的线A-A)示出了根据本公开的原理的竿主体20d的另一实施例的部分。竿主体20d包括如上所述的轴40和多个形状记忆构件42(例如，形状记忆构件42可具有竿状形状)。对于图3B的实施例，多个形状记忆构件42中的每一个形状记忆构件固定(例如，粘附、结合、模制等)到轴40的内表面。形状记忆构件42可各自沿着一部分或整个工作长度L延伸(图1)；一个或更多个形状记忆构件42可具有不同的长度。虽然示出了四个形状记忆构件42，但是任何其他数量(更多或更少)也是可接受的。虽然形状记忆构件42被示出为彼此等距间隔开(绕轴40的圆周)，但是在其他实施例中，形状记忆构件42相对于彼此也可非均匀地定位。

图4A中以横截面(沿图1中的线A-A)示出了根据本公开的原理的竿主体20e的另一实施例的部分。竿主体20e包括如上所述的轴40和形状记忆构件44。形状记忆构件44可具有带状形状(例如，横截面为非圆形)并嵌入轴40的厚度中。形状记忆构件44可沿着一部分或整个工作长度L延伸(图1)。

图4B中以横截面(沿图1中的线A-A)示出了根据本公开的原理的竿主体20f的另一实施例的部分。竿主体20f包括如上所述的轴40和形状记忆构件44(例如，形状记忆构件44可具有带状形状)。对于图4B的实施例，形状记忆构件44固定(例如，粘附、结合、模制等)至轴40的内表面。形状记忆构件44可沿着一部分或整个工作长度L延伸(图1)。

图5A中以横截面(沿图1中的线A-A)示出了根据本公开的原理的竿主体20g的另一个实施例的部分。竿主体20g包括如上所述的轴40和多个形状记忆构件44(例如，形状记忆构件44可具有带状形状)。对于图5A的实施例，多个形状记忆构件44中的每一个形状记忆构件嵌入轴40的厚度中。形状记忆构件44可各自沿着一部分或整个工作长度L延伸(图1)；一个或更多个形状记忆构件44可具有不同的长度。虽然示出了四个形状记忆构件44，但是任何其他数量(更多或更少)也是可接受的。虽然形状记忆构件44被示出为彼此等距间隔开(绕轴40的圆周)，但是在其他实施例中，形状记忆构件44相对于彼此也可非均匀地定位。

图5B中以横截面(沿图1中的线A-A)示出了根据本公开的原理的竿主体20h的另一实施例的部分。竿主体20h包括如上所述的轴40和多个形状记忆构件44(例如，形状记忆构件44可具有带状形状)。对于图5B的实施例，多个形状记忆构件44中的每一个形状记忆构件固定(例如，粘附、结合、模制等)到轴40的内表面。形状记忆构件44可各自沿着一部分或整个工作长度L延伸(图1)；一个或更多个形状记忆构件44可具有不同的长度。虽然示出了四个形状记忆构件44，但是任何其他数量(更多或更少)也是可接受的。虽然形状记忆构件44被示出为彼此等距间隔开(绕轴40的圆周)，但是在其他实施例中，形状记忆构件44相对于彼此也可非均匀地定位。

图6中以横截面(沿图1中的线A-A)示出了根据本公开的原理的竿主体20i的另一实施例的部分。竿主体20i具有形状记忆构件50、内涂层52和外涂层54。形状记忆构件50可以是编织形状记忆材料或盘绕(coiled)形状记忆材料(例如，编织Nitinol^TM或盘绕Nitinol^TM)，并且可选地形成为管状形状。内涂层52和外涂层54被施加到形状记忆构件50，并且内涂层52和外涂层54可以是碳纤维材料、玻璃纤维材料、聚氨酯材料等。涂层52、54用于保护形状记忆构件50并用于保持形状记忆构件50为管状形式。在相关实施例中，竿主体20i的壁由编织形状记忆材料或嵌入在诸如聚氨酯的另一材料内的编织形状记忆材料制成。可替代地，壁可以仅由编织物制成，而没有内涂层52和/或外涂层54中的一者或两者。在又一其他实施例中，竿主体20i由电镀编织网或焊接编织网形成，并且例如固定成细长的锥形形状。在又一其他实施例中，竿主体20i可在横截面上具有更坚固的构造(例如，不是管)，其中形状记忆构件50是编织形状记忆材料或盘绕形状记忆材料，其可被或可不被外涂层54覆盖。

图7以横截面(沿图1中的线A-A)示出了根据本公开的原理的竿主体20j的另一个实施例的部分。竿主体20j具有形状记忆构件60和涂层62。形状记忆构件60用作竿主体20j的芯，并且形状记忆构件60可以是沿着一部分或整个工作长度L延伸(图1)的形状记忆材料的实心主体。形状记忆构件60可具有如图7所反映的大致圆柱形形状。涂层62被施加到形状记忆构件60的外部，并且涂层62可以是用于保护形状记忆构件60的碳纤维材料、玻璃纤维材料、聚氨酯材料等。在一些实施例中，涂层62的厚度可在尖端端部26(图1)的方向上渐缩。例如，形状记忆构件60可具有恒定或均匀的直径，涂层62的厚度逐渐变薄，以模仿传统钓鱼竿的渐缩的形状。

图8示出了根据本公开的原理的竿主体20k的另一实施例的部分。竿主体20k包括轴70和形状记忆构件72(统称)。轴70可以是管状主体；在其他实施例中，轴70是实心的。轴70可具有类似于(诸如碳纤维材料、玻璃纤维材料、聚氨酯材料等的)常规钓鱼竿主体的构造。形状记忆构件72可以是呈绕着轴70环绕(wrapped)或缠绕(wound)的线或编织物(例如，Nitinol^TM线或编织物)形式的形状记忆材料。形状记忆构件72可以以所采用的材料涉及的各种方式(例如，焊接、粘附、结合、机械附接等)附接至轴70。形状记忆构件72可以沿着轴70的整个长度施加(例如，沿着整个工作长度L延伸(图1))，或者可以施加到轴70的一个或更多个选定部分。虽然形状记忆构件72被示出为已经被施加到轴70的外部，但是在其他实施例中，形状记忆构件72可以沿着轴70或在轴70的内部布置。

图9A中以分解图示出了根据本公开的原理的竿主体20l的另一实施例的部分。竿主体20l包括轴80和形状记忆构件82。轴80是具有如图所示的渐缩的形状(例如，在尖端端部26的方向上渐缩(图1))的管状主体。轴80可具有类似于(诸如碳纤维材料、玻璃纤维材料、聚氨酯材料等的)常规钓鱼竿主体的构造。形状记忆构件82是形状记忆材料的片或膜(例如，Nitinol^TM片或Nitinol^TM膜)，该形状记忆材料的片或膜缠绕或环绕在自身上以便插入轴80的中央通道中。在最终组装时，并且如图9B所示，环绕的形状记忆构件82布置在轴80内。形状记忆构件82可以沿着一部分或整个工作长度L(图1)延伸。形状记忆构件82能够以与所采用的材料相称的各种方式(例如，结合、粘附、焊接、机械附接、摩擦连接等)固定到轴80。

图10A中以分解图示出了根据本公开的原理的竿主体20m的另一个实施例的部分。竿主体20m包括轴90和形状记忆构件92。轴90可以是实心的或管状的，并且可以具有如所示的渐缩的形状(例如，在尖端区域94的方向上渐缩)。轴90可具有类似于(诸如碳纤维材料、玻璃纤维材料、聚氨酯材料等的)常规钓鱼竿主体的构造。形状记忆构件92是形状记忆材料或其他金属的管状主体，该管状主体的尺寸和形状被确定成用于至少安装在轴90的尖端区域94上。在最终组装时，如图10B所示，形状记忆构件92布置在轴90上。形状记忆构件92可以沿着尖端区域94的至少一部分延伸；在其他实施例中，形状记忆构件92可延伸超过尖端区域94，并且可选地沿着整个工作长度L(图1)延伸。在一些实施例中，形状记忆构件92的长度可大于工作长度L的25％；例如，形状记忆构件92的长度可以是工作长度L的至少30％、可替代地工作长度L的至少40％、可替代地在工作长度L的30％-100％的范围内。令人惊讶地发现，通过将形状记忆构件92形成为具有大于工作长度L的25％的长度，提高了本公开所涉及的性能特性。虽然形状记忆构件92总体上示出为完整的、均匀的管(例如，在360度上具有均匀厚度的连续侧壁)，在其他实施例中，形状记忆构件92可以是不完整的或非均匀的管(例如，形状记忆构件92可以是具有不均匀壁厚的管；形状记忆构件92的管状形状的区段可以被移除；等等)。形状记忆构件92可以以与所采用的材料相称的各种方式(例如，结合、粘附、焊接、机械附接、摩擦连接等)固定至轴90。

形状记忆构件92可以具有锥形形状或可以类似于直圆柱体。如图11A所示，轴90和形状记忆构件92可被配置成使得在最终组装时，整个形状记忆构件92抵靠着轴90的表面或结构而嵌套或接触轴90的表面或结构。图11B示出了组装到轴100上的形状记忆构件92的替代实施例。轴100可具有上述任何构造(例如，类似于诸如碳纤维材料、玻璃纤维材料、聚氨酯材料等的常规钓鱼竿主体)，并且轴100终止于轴端102。轴100的邻近轴端102的接收区域104具有减小的外径，其与形状记忆构件92的内径相称。在最终组装时，形状记忆构件92安装在接收区域104上，其中形状记忆构件92的一部分延伸超过轴端102。因此，对于这些和其他可选的构造，形状记忆构件92的至少一部分不直接与轴100接触或直接由轴100支撑。在一些相关实施例中，形状记忆构件92的外径可以与轴100的邻近接收区域104的外径相称。

图12中示出了相关实施例竿主体20n的部分，并且竿主体20n包括轴110和形状记忆构件组件112。轴110可以是实心的或管状的，并且轴110可以在轴端114的方向上具有渐缩的形状。轴110可以具有类似于(诸如碳纤维材料、玻璃纤维材料、聚氨酯材料等的)常规钓鱼竿主体的构造。形状记忆构件组件112可包括两个或更多个形状记忆构件，诸如形状记忆构件116a、116b、116c等。第一形状记忆构件116a组装在如上所述的轴端114上；其余的形状记忆构件116b、116c以可伸缩的方式彼此连接(如图12中的箭头所指示)。对于这些和相关的构造，用户可通过相对于彼此操纵形状记忆构件116a-116c来选择竿主体20n的总长度和/或响应性。

对于图10A至图12的实施例，竿主体20m、20n可以是或包括在薄的内部碳纤维轴上的尖端。该尖端可以是镍钛诺尖端、金属尖端、具有碳纤维的镍钛诺尖端、或具有碳纤维的金属尖端。尖端和/或轴可具有渐缩的形状或可具有伸缩设计。

在一些实施例中，本公开的竿主体被配置成沿着其相对侧表现不同的柔性或刚度特性。例如，竿主体20a(图2A)、20b(图2B)、20e(图4A)和20f(图4B)可沿着对应的形状记忆构件44所位于的“侧”表现出减小的柔性(或增强的刚度)。沿着这些相同的线，图13示出了根据本公开的原理的另一竿主体20o的部分。竿主体20o包括轴120和形状记忆构件122。轴120是具有如图所示的渐缩的形状(例如，在尖端端部124的方向上渐缩)的管状主体或实心主体。轴120可以具有类似于(诸如碳纤维材料、玻璃纤维材料、聚氨酯材料等的)常规钓鱼竿主体的构造。形状记忆构件122可包括本公开的任何形状记忆材料，并且可按各种方式固定至轴120(例如，嵌入轴120的厚度中，粘附或结合或焊接至轴120的表面等)。如126所指示，竿主体20o的区段126被表征为不存在形状记忆构件122；在其他实施例中，区段126可由形状记忆构件或形状记忆材料来限定，该形状记忆构件或形状记忆材料与形状记忆构件122的其他部分(或整体)相比具有不同的刚度特性。无论如何，轴120的细长形状(或作为整体的竿主体20o)限定纵向轴线A。区段126位于纵向轴线A的第一“侧”130处。相对于垂直于纵向轴线A并且穿过区段126的横截面平面，形状记忆构件122存在于纵向轴线的相对的第二“侧”132处。对于这种和类似的构造，形状记忆构件122相对于轴120配置和定位，使得竿主体20o在相对于纵向轴线A的第一侧130的方向上表现出第一柔性度，并且在相对于纵向轴线A的第二侧132的方向上表现出第二柔性度。第一方向与第二方向相反，并且第一柔性大于第二柔性。

作为参考，一些垂钓者可能在正常投掷运动的情况下期望某些钓鱼竿性能属性。投掷运动通常被视为具有初始反向运动，在该投掷运动中用户将扭矩或力矩力施加到手柄区域140上，使得尖端端部124在朝向用户身体并且然后在用户身体后方的方向上反向移动。在反向运动结束时，随后实现正向运动，其中用户将相反方向的扭矩或力矩力施加到手柄区域140上，使得尖端端部124在用户身体正向(在前)的方向上正向移动。作为正向运动的一部分，操作卷轴(未示出)以释放垂钓线，从而远离尖端端部124(从而远离用户)正向发射或抛掷钩子、诱饵、鱼饵等。相对于这种投掷运动，用户的手在抓握手柄区域140和卷轴时的取向有效地限定了哪一侧130、132主要影响后抛运动和前抛运动，并且用户的手的取向由卷轴(未示出)的位置和布置以及因此线引导件22(在提供的情况下)的位置和布置来决定。例如，在竿主体20o与旋转式卷轴一起使用的情况下，由于钓鱼竿由用户自然地保持在正常的正向的钓鱼竿位置中，卷轴(和线引导件22)面向下。换言之，第一侧130在第二侧132“下方”。当用这样构造的钓鱼竿和卷轴组件进行投掷时，在反向运动期间(即，在后抛运动结束时，第二侧132限定凹形曲线并且第一侧130限定凸形曲线)，竿主体20o被迫在第二侧132的方向上形成弯曲形状。相反的弯曲形状由随后的前抛运动产生(即，在前抛运动结束时，第二侧132限定凸形曲线并且第一侧130限定凹形曲线)。在第一侧130处形成或定位具有增加的柔性的区段126可导致竿主体20o在后抛运动中与前抛运动相比更容易挠曲。在期望相反的性能属性的情况下，(同样，在竿主体20o与布置在第一侧130处的旋转式卷轴一起使用的情况下)柔性增加(或刚度减小)的区段126可替代地形成在竿主体20o的第二侧132处。将理解的是，在其他钓鱼竿和卷轴布置的情况下，以上描述可以颠倒。例如，在竿主体20o与投掷式卷轴一起使用的情况下，由于钓鱼竿由用户自然地保持在正常的正向的垂钓位置中，卷轴(和线引导件22)面向上。换言之，第一侧130在第二侧132“上方”。

在其他相关的实施例中，本公开的钓鱼竿可包括锁定特征或机构，该锁定特征或机构防止或限制竿主体沿一个方向弯曲。例如，飞蝇钓通常需竿主体在后抛运动期间明显地挠曲或弯曲，但优选的是竿主体在随后的前抛运动期间最小化地挠曲或弯曲。上述任何竿主体可格式化和/或定位对应的形状记忆构件，以促进所需的性能特性。可替代地或另外地，锁定式机构可由竿主体承载或组装到竿主体，锁定式机构允许其在后抛运动或方向上挠曲或弯曲，并限制其在前抛运动或方向上挠曲或弯曲。例如，两个互补的紧固件材料条带(例如，类似于线缆系带或拉链系带)可被施加到竿主体的在后抛运动期间将呈现凹曲率的一侧，两个互补的紧固件材料带可被布置成使得条带在后抛运动期间容易地相对于彼此滑动，但是当竿主体是线性的(例如，在前抛运动的“顶部”)时变为被锁定。

本公开的锁定特征或机构可以采取其他配置，例如如图14的钓鱼竿150所示。钓鱼竿150包括竿主体152、可选的线引导件22和锁定机构154。竿主体152可以采取在本公开的其他地方描述的任何形式(例如，可以包括如上所述的形状记忆构件)，并且不限于图14所反映的形式。锁定机构154在所需的“一侧”(例如，与线引导件22相反的一侧，其中钓鱼竿150用作旋转竿(具有旋转式卷轴(未示出))安装到竿主体152上，并且可以包括前导构件160和尾部构件162。前导构件160在尖端端部164附近附接至竿主体152，并且从附接点延伸至锁定主体166。尾部构件162与前导构件160相反地附接至竿主体152上并且承载或形成接收主体168。前导构件160延伸穿过接收主体168的通道，其中锁定主体166的形状或尺寸大于接收主体168中的通道的形状或大小。通过这种构造，前导构件160/锁定主体166可相对于尾部构件162/接收主体168在第一方向上(例如，相对于图14的取向向下)自由地滑动。在相反方向上，锁定主体166抵靠接收主体168以阻止进一步移动。

在使用期间，当钓鱼竿150受到使竿主体152在尖端端部164处沿图15A所示的方向挠曲的力(例如，后抛运动)时，锁定机构154允许所需的挠曲，其中锁定主体166滑动远离接收体168。当钓鱼竿150随后经受致使竿主体152在尖端端部164处沿相反方向挠曲(例如，前抛运动)的力时，锁定机构154阻碍竿主体152的过度偏转。更具体地，如图15B所示，当竿主体152利用由图15B中的箭头所反映的施加在尖端端部164处的力从图15A的后抛挠曲形状恢复时，锁定主体166滑入抵靠接收主体168并且防止竿主体152挠曲或偏转超过所示的布置。在一些实施例中，锁定机构154被配置成用于在前抛运动期间将竿主体152“保持”成几乎线性的布置。

尽管已参考优选实施方式描述了本公开，但是本领域的技术人员将认识到，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可在形式和细节上做出改变。例如，上述竿主体特征中的两个或更多个可组合成单个竿主体。通过非限制性示例的方式，本公开的竿主体可包括组装在轴的尖端区域上的形状记忆构件管(例如，图10A-图11B的特征)和固定到轴的外部或内部的形状记忆构件编织物(例如，图6-图8的特征)的组合；这两个(或更多个)形状记忆构件可以设置在轴的不同区域处或在相同区域处。