感じちゃうから気持ちイイ！？

またしてもワケのわからないことを言い出す始末、タイトルだけ見ればスケベ丸出しやぞ！やっぱ、見た目は大きい方がいいけど、小さい方が感度がいい、とか言わない？でも、これって、ウチらにはわからんし、本人たちでも比較対象、ってのがないからなぁ･･･

そんなことはどうでもいいのだが、要は竿の感度についての考察だ。もちろんライギョ竿の場合、感度という項目は優先順位はめちゃくちゃ低い、と言うか、気にする人っているのかな？意識的にアンダー打ちでもしない限りね。おい、もしかしてアンダー打ち用の竿作るんと違うか？うーん、気が向いたら「Submarine Mission」とか言い出して作るかも知れない･･･。これがライギョじゃなくて、例えばバス釣りの兄ちゃん達なんかになると、かなりの重要項目になるだろうし、ウキ釣りはともかくとして、それ以外の釣り、トップ狙い以外だとかなりの重要性を持つことになるのは当然だろう。何せサカナが見えないのだから。で、巷の意見だと「高弾性カーボンの竿は感度がいい」程度の認識なのかな？感度実験なんて管理人を含めて一般レベルではムリ、これはメーカーさんの仕事だろう。だからあやふやな人間の主観と風説に頼るしかない。でも、ここはファイナルダムン、変態ライギャーが支配する世界だから、ある程度の方向性であれば明らかにすることができると思う。

水中にあるルアーに対して、いや、エサでも何でもいいが、サカナがアタックしてきたらラインを介して振動が竿に伝達される。これは当たり前。延べ竿の場合はそのままティップ～ブランク～グリップ～手に伝達されるし、ガイド付きの竿であれば、ガイド経由でブランク～グリップ～手と、そのままライン自体が伝達経路になってリールから手に伝わるだろう。ただ、クランクベイトみたいに引き倒す釣りならライン～リールが伝達経路、ってのはあるかも知れないが、振動よりもリールを巻くテンションの変化の方が重要なのかな？管理人はそんな釣りはしないから知らない。ワーム系の探る釣りならライン～リールの経路は考えなくてもいいような気がする。やはり、そんな釣りをしない人間がこんな考察をすること自体にムリがあるのだろうね。

いよいよ本題、振動を伝達するのに関連する特性としては、「内部減衰率」ってのが存在する。オーディオファンがスピーカーを語るのには「内部損失」って表現をするみたい。これは何か？物体が振動すると、その動きは熱に変換されて次第にエネルギーを失っていく、振動が吸収されるって表現でもいいと思う。この内部減衰率が小さいと振動が吸収されにくく、大きいと振動が吸収されやすく伝達しづらいってことになる。一般的には金属以外は内部減衰率は高いのだが、もちろん減衰率の低い金属でも、その材質によって値が異なるのは当然のことだったりする。

次に、「比弾性率」ってのがある。これは「縦弾性係数・Ｅ」を「密度・ρ」で割った値で、「Ｅ/ρ」という表現をする。これが大きいと振動の伝達が速くなる、というか、物体の振動は音速で伝達されるのだが、固体の場合は比弾性率の平方根、「√(Ｅ/ρ)」で音速が求められるのだ。縦弾性係数はファイナルダムンでは何度か出てきたので省略（詳しくはチタン合金編！）、変形しづらさのことだね。これが分子で比重が分母だから「軽くて変形しにくい」材質であれば音速が速くなる、振動伝達速度は速いことになる。あと、縦弾性係数というからには「横弾性係数」なんてのも存在するし、これも振動には関連してくる。だけど、地震のP波（縦波)とS波(横波)ではP波の方が速く伝達するのと同様で、こっちの音速は遅いから考慮しないことにする。(横弾性係数Ｇを密度ρで除した値が「比剛性率」で、これの平方根が横波の音速だね）

では、金属材料の内部減衰率と比弾性率をグラフにした資料をパクってきたのでアップしておく。

これは音響関連の記事からの抜粋。なので、横軸が「音の減衰」という表現になっている。これを見るにリールシートみたいな金属部品としていい感じなのはグラフ右上の材質ということになるだろう。ならば、ベリリウム？いや、管理人はそんなの使って死にたくないので･･･。となれば、やはり順当にジュラルミンかチタンってのが正解、シマノの冷間鍛造リールシートがそのいい例だ。ただ、ジュラルミンって耐食性は良くないから表面処理が必要なのだが、管理人レベルではムリ、ならば耐食性に優れたチタン？いや、チタンは難削材、加工しにくいからこれも難しいし、素直に耐食性のいいアルミ合金にしておこう。ジュラも耐食アルミも縦弾性係数はそんなに変わらないから。

で、次は重さだ。同じ材質で重い物体と軽い物体との比較だが、同じエネルギーをそれぞれに与えた場合には、軽い物体の方が運動量は大きくなる。これは感覚的にも理解できるだろう。今回は振動なので「振幅が大きくなる」って表現でいいと思う。やはり、振幅は大きい方が伝達されやすくなることも容易に想像がつくだろう。

さて、いいかげんな能書きをたれてみたのだが、実際に色々な材質での比較をしてみよう。例の如く資料によって数値には違いがあるから、絶対値ではなく代表値だと思ってほしい･･･

炭素繊維は24トンカーボン、ガラス繊維はEグラス、金属はマグネシウム以外は実用的純金属で、アルミがA1050、チタンは純チタンJIS2種、鉄はSS400でのデータ
単位は密度g/cm³、引張強さMPa、縦弾性係数GPa、音速m/s、内部減衰率は単位なし

うーん、やっぱ資料によってバラバラやわ。肝心な繊維系の内部減衰率、ってのが未記入なのだが、樹脂との割合や製法、繊維の組成によって色々あるみたいで、明確にこれ！って数字を記載できなかった。あと、金属の内部減衰率についても測定方法によって違いが出るみたいだ。せっかくこの辺を明確にしようと思ったのだが、どうやらダメみたい、ごめんなさい･･･

まず、音速から行こう。これだけを見ると繊維系と金属系では倍以上の差がついているのがわかると思う。ただ、繊維の場合は繊維単体でのデータだから、実際の竿がこのスペック、というワケではない。樹脂で焼き固めてるからね。で、最速はザイロン繊維！えげつない速さだね。金属系はあまり差がなく、5000m/s辺りといったところか。ただ、6ftやら7ftの竿でどれだけの違いがある？と言われれば、どうでもええんちゃうのん？って感じなのかも知れない。伝達距離を1.8mと仮定してのザイロン繊維での伝達時間はわずか0.00014秒だ。これがアルミニウムだとしても0.00035秒でしかないから、マジでどうでもいい気がすると思わないかな？あと、炭素繊維は24トンカーボンでの数値だから、これが40トンカーボンになるともちろん音速も速くなる。「密度は変わらず、縦弾性係数は400GPa」との条件で計算すると15080m/sにも達するのだ。でも、40トンカーボンで1.8mの伝達時間を計算すると0.00012秒だから、気のせいレベル以前の問題、音速は考慮しなくていい、という結論にしたいけど、それでも考慮する？「究極の感度を求めて」なんて言ってみたり･･･

次は内部減衰率。数字が小さくなるほど損失が少ない、ということだ。であればマグネシウムをリールに使う場合は振動が伝わりにくいのかな？でもこれは純マグネシウムだからこの数字で、実用マグネシウム合金だと0.004なんて数字もある。やはりこれもちょっと微妙な雰囲気だね。一応、先にも述べたが、リールシートにはアルミかチタンがいい、ってことにしとこう。で、以前に管理人は「チタン合金編」で、竿に使われているチタンの理由がわからない、「じゃあ感度？あいにく振動減衰能についてはこれと言った資料を持ち合わせていない。ネット上でも具体的には判明しなかった。今後の課題だ。」なんてコトを述べていたのだが、「チタンの内部損失の低さによる高感度」というのを改めて今回、調べなおしての結論にしておく。まぁ、課題が一つ消えて良かったなぁ、って感じだね。で、次に繊維系のお話し。一応、ソースをアップするので見てもらいたい。

PBO HMってのがザイロンのことね
この測定条件は繊維体積分率59％らしい

このグラフは東洋紡がザイロンを紹介しているPDFをパクったものだが、これで見るとザイロンが0.01辺りでアラミドが0.02、炭素繊維は0.005になっており、炭素繊維がかなりいい数字を残している。チタンやアルミには及ばないが、結構いい感じじゃないの？いや、実はこんな資料もあったりする･･･

同じPDFからの抜粋なのだが、左斜め下の減衰率を見てほしい。数字がさっきと違うことがわかるだろう。そう、0が一桁違う、減衰率が10倍大きいのだ。だから、どっちを採用したらいいのかわからないのである。東洋紡の公式資料がこれだから。それからもう一つ、

今度は新日本石油の特許公報PDFからのパクリ。左の「先端･中間･手元」が炭素繊維の種類で右端が減衰率なのだが、種類によっても差が出ているのがわかるだろう。あと、この数字がさっきの東洋紡の測定データと同一指標とは断定できないし、なので、色々調べているうちにワケがわからなくなってしまっている･･･。この企画、失敗確定だね！

音速差も影響ない、内部減衰率も比較できるだけのデータが揃わない、となると、今回の落としどころはどうしたものか？あとは重量で考えてみよう。

管理人の場合、こういう困った時はセンクロを頼るしかない･･･

一応、オーソドックスな6ft6inch･ミディアムアクション･ファーストテーパーのバスロッドブランクをグレード別にピックアップしてみた。完成品だと構成部品でも差がつくからね。余談だけど、これがセンクロじゃなくてビルダー御用達のG-Loomisだと重さが表示していないものだから、GLXっていいブランクなのかも知らないけど、管理人的に却下、なのである。野性の勘が発動しないからね。

話しを戻すが、センクロの場合は炭素繊維の弾性係数、ってのが不明なのでデータとしてはこれも不完全。だが、2C(SCIIグラファイト)＜3C(SCIII)＜5C(SCV)の順で高弾性カーボンのブランクになっている。ただし、4C(SCIV)と5Cにどれだけの差があるのかはちょっと不明。このあたりは繊維を固める樹脂の差、ってのもあるかも知れない。ここで注目すべきはやはり重量、それにティップ及びバット径だろう。低弾性のSCIIと高弾性SCVではかなりの差がつくような感じで、SCVグラファイトはより軽く、そして、より細くなっている。この辺に弾性率と感度の関係、なんてのが関連づけられると思う。あと、4C66MFと5C66MFとの比較なのだが、同一の直径にもかかわらず5C66MFの方が僅かだけど軽くなっている。これは、同じテーパーデザインだと仮定すれば5C66MFの方が肉厚が薄いブランク、ってコトになるだろう。では、同じ材質、同じ重量のブランクで直径の大きい薄肉のブランクと直径の小さい厚肉のブランクでは、どっちが感度的に有利？ってことになるとちょっとデータがないので不明。ただ、薄肉の方が損失は少ないように思えるが、これも適当だ･･･

この重量、って観点からすると、ボロンみたいな重い繊維は不利になるだろう。何せボロン繊維の芯はタングステンなのだから。金属故の損失の少なさ、ってのはあるかも知れないね。巷で言うところの「ボロンの金属質な感覚」って金属そのものだからそう言うのかな？ただ、通常はボロンってバットにしか入っていないよね。「フルレングスボロン」なんてのは昔懐かしフェンウィックのボロンＸにレスターファインのボロンと、あと、フェニックスもそうだったっけ？他はただのボロンアシストだから。管理人はフェンのボロンをライギョ竿で使っていたことがあるのだが、何せガキの頃だし、ライギョ竿だから感度まで評価できないのが残念。でも、最新のレスターボロンの一番硬い竿をライギョ竿にしてみたいなぁ、なんてことは思っている。ブランク売りはしてくれなさそうだけど･･･

ガイドの重量だが、これは考えなくてもいいよね。チタンフレームとステンレスフレーム、どっちが軽いか？それはチタンフレームに決まってるぞ。感度を求めるのならひたすら軽くすればいい。なので、チタンフレームでいい。

最後に、話しを戻すがグリップ周りでの金属部材のお話しだ。チタンかアルミ、ってのを今まで述べてきたが、ではどっちがいいの？ってことになると思う。音速とか減衰率やら、さんざん能書きをたれてきたけどイマイチ明確な結論が出せなかったので、何かすっきりしない。せめてこれくらいはハッキリ結論づけてやる！

チタンとアルミを比較する場合は、重量差と強度、ってのを考慮しなければならない。強度を要求される金属部材ってあるの？リールシート？いや、ブランクを延長するパイプだね。ちょっと前はチタンパイプってマタギでも取り扱ってたから。そのパイプ、外径が15mmで内径は13.5mmあるから肉厚は0.75mmになる。これを例にして計算してみたのだが、めちゃくちゃな計算結果でビックリしてしまった。なので今回は強度と重量に絞ってみる。

設計的には、完全に破壊してしまう「引張強さ」か永久変形してしまう「0.2％耐力」のいずれかを安全係数で割り算したのを許容引張応力や許容曲げ応力とするのだが、その基準になる「0.2％耐力」を拾い上げてみる。壊れる前に永久変形してしまうからね。これは金属の組成によってもちろん異なるのだが、

純チタンと耐食アルミでは0.2％耐力は同じレベルみたいだ。だとすれば、アルミの比重2.7に対してチタンは4.5あるから、純チタンを採用するのであれば重量の面で不利、ってことになる。ただ、いずれの金属も高い強度を持つ合金、ってのが存在する。アルミであれば超々ジュラルミンだし、チタンなら64チタンやフジの15-3-3-3チタンだ。チタンの場合、高張力合金としては15-3-3-3チタンより64チタンが一般的なのだ。レース車両なんかのチタンボルトとかね。釣り人にとっては15-3-3-3チタンの方が馴染みがあるだろうが･･･

では、超々ジュラルミンと64チタンで強度と重量について計算してみる。

釣り竿みたいな片持ち構造の部材の曲げモーメントＭは、竿の長さをＬ、荷重をＷとすると、

一方、曲げモーメントが発生した場合に実際に部材に発生する負荷が曲げ応力、この曲げ応力σと曲げモーメントＭとの関係は、

ここでＺなんて係数が出てきたのだが、このＺは断面係数と呼ばれるもので、今回の中空パイプの場合外径をＤ、内径をｄとすると、こんな式で求めることができる

この場合の曲げモーメントはティップ一点に集中荷重が掛かった場合の計算式なので、ガイド付きの竿だとガイドで荷重が分散されるのだから、厳密に言えば違うし、その他色々な諸条件があるけど今回は考慮しない。わかりやすく簡単に行く。

Ｄ=15mm、ｄ=13.5mmから断面係数Ｚを計算すると、Ｚ=114mm³という数値を得ることができるが、このパイプを64チタン製だと仮定しよう（あり得ん？）。曲げ応力を単純に0.2％耐力のσ=84kgf/mm²と勝手に決めて、曲げモーメントＭは一定にすれば、

なんて式が展開されるから、Ｍ=9576kgfmmという結果が算出できる。これと同じ曲げモーメントに耐えうる超々ジュラルミンパイプの内径と重量を算出して比較してみる。

超々ジュラルミンの0.2％耐力σ=46kgf/mm²で曲げモーメントＭ=9576kgfmm、パイプ外径はＤ=15mmだから、

この式にそれぞれを代入して計算すれば内径d=11.7mmという結果になる。

こんな式で求めることができる。さて、それぞれの条件を代入して適当に計算すると、

こんな結果になったのである。で、結論としてはこんな感じかなぁ･･･

64チタンレベルの高張力合金であれば超々ジュラルミンよりも軽量化が可能であり、感度の面で有利である。また、耐食性も超々ジュラルミンをはるかに上回り、ソルトの使用でも楽勝で耐えうることができる。

でも、いいことばかりじゃない、64チタンを採用するとかなりコストアップするのだ。チタンそのものがコストがかかるのだが、64チタンはさらに高くついてしまう。加工がすごく困難なのだ。

削ってみたけど、オモチャ旋盤ではかなり厳しい
やっぱ、本気の工作機械がほしいなぁ･･･
ロッドビルドで商売するのなら100％導入確定(笑)

これは純チタンJIS2種の丸棒。管理人のオモチャ旋盤だと切り込みで0.1mm削るのがやっと、それもクソ高い超硬合金のバイトで削っての話しなのだが、64チタンは更にその上を行くらしい。純チタンでも泣きそうなのに、こんなの加工なんかしてられないのである。それを思えば超々ジュラルミンってチタンほど加工は難しくない、所詮はアルミ合金だからその面ではいいだろう。

あと、繰り返すようだが、純チタンレベルであれば耐食性以外のメリットは何もない。「耐食アルミ＋アルマイト」で充分だと思う。やはり、チタンってコトバに惑わされないように注意しようね。ただ、管理人はアルマイト処理ができる環境にないから「耐食性目的で純チタンを採用する」ってのは考えている。だから、純チタンの丸棒を仕入れてたりするのだ。やっぱ、わかってやるのと何も知らないのとは大違いだと思う。マジでしつこいけど「純チタンとチタン合金は別の金属！」と思った方がいいぞ。

それでは色々なことを述べた「感度編」もおひらきにするのだが、結論をまとめると、

あまり目新しいコメントじゃないよね？突拍子もないことを言い出せば「カムルチィ変態振動理論」なんて堂々と発言してもいいのだけど、この程度じゃぁねぇ･･･(2007／5／31更新)

ライギョ釣りにとって意味のない「感度編」だけど、新たなデータを入手したので紹介するぞ。とりあえず、上の内容をもう一度よく読んでから見てもらいたい。たぶん、読まんとわからん？いや、読んでも理解できんかなぁ･･･

これはご当地名古屋の鋼材メーカー、大同特殊鋼の資料だ。各金属材料について縦軸が減衰率で横軸が引張強さを示しており、減衰率が低い方が振動を伝えやすいことに注目してもらいたい。本来は表の一番上、「D2052」という、マンガン系の制振合金の紹介で、この「D2052」合金がいかに高い減衰率であるかを訴えたいのだろう。それはどうでもいいとして本題に移るが、まず、減衰率の違いによる振動の損失を見てもらうことにする。

減衰率δが0.01と0.1、0.5の材料での振動吸収状態を表しているが、見たらわかると思うけど、0.01と0.5では格段の差があるみたいだね。こんな感じで減衰率の高い材質はすぐに振動吸収してしまうようだ。

次に、最初の表で縦軸を下から見て行った中でサカナ釣りに関係のありそうな金属材料をピックアップしてみると、

チタンやアルミが低減衰率なのは前に説明してるけど、銅合金も低減衰率なのは意外な感じ。前の説明で使った資料だとそんなにいい評価じゃなかったから。でも、数字で示されると納得せざるを得ない。なので、振動伝達の観点から見たルアーロッドの金属フェルール材はチタン合金か銅合金、ってのも付け加えておこう。いくら昔の人が考えてた、と言ったってさすがにそこまで考えてない？

さて、本来ならこれで終わりなのだが、追加でコメントしておく。最初の表で上の方、減衰率δが0.2と相当に高い「NiTi」って金属なのだが、これは何かと言うと「ニッケルチタン合金」、わかりやすく言うと形状記憶合金のことだ。超弾性合金でもいい。基本的には同じだから。ビルダーの人なら「RECのリコイルガイド！」でわかると思う。管理人もちょっとだけ画策してたから。じゃぁ、なんで形状記憶合金？

ルアーロッドの話しだけに留めるけど、Steezのスピニング、「GRAY GHOST」だね。一応、ダイワ精工のサイトだと「チタン合金穂先」なんて表現だけどこれはチタン合金じゃなくってニッケルチタン合金だ。おまえ、ウソつくな！と言われるかもしれない。だが、やはり管理人はフツーじゃないから元ネタを提示しておく。この形状記憶合金穂先の特許の文面には「ニッケル・チタン系合金（ＮＴ合金）」なる記述はあるが、チタン合金なんて記述はどこにも存在しない。確かにチタン合金は弾性限度の高い金属だけど、これを超弾性合金とは言わないから。この件に関しては命賭けてもいいぞ(笑)。やっぱ、ニッケルチタンよりチタン合金の方が響きがいいんかなぁ･･･

救いなのは「GRAY GHOST」が取り扱いを重視しての形状記憶合金穂先、感度面では一切触れられていないことか。そのあたりはダイワ精工もニッケルチタン合金が高減衰率なのを理解してるのかな？なので、バサーのお兄ちゃん達、『「GRAY GHOST」は金属穂先だから感度がいい！』なんか絶対に言うなよ、笑われるぞ！

そうそう、このニッケルチタン合金は先にも述べたけど、形状記憶効果、常温で曲げても加熱すれば元に戻る使い方と、超弾性、要するに常温で曲げても元に戻る2通りの使い方があって、これは温度による結晶構造の変化なのだが、減衰率δ=0.2がどっちの場合を言ってるのか実は定かではなかったりする。なので、厳密に言うとわかんないんだけどね。でも、とりあえず今回は心に引っ掛かるからコメントしてみたけど、うーん、あまり気にしなくてもいいのかなぁ。また、調べとこう･･･

それじゃぁ、「感度編」の追加も終わりにするけど、繊維系の資料、なかなか揃わんねん･･･(2008/1/28追加)

今回は資料がいっぱいあってワケがわからなくなってしまい、まとめるのに大変だった。頭のいい人なら楽勝なんだけどね。こういう技術系資料って絶対値ってのがない、資料によって違うから。ただ、ファイナルダムンだと多少の誤差は許しちゃう。適当な人だからね･･･。とりあえず、元ネタPDFもアップしておくから、めっちゃ暇な人は目を通してね。

これ以外にもあることはあるのだが、やめておこう。煩雑になるだけだし･･･

材質	炭素繊維	ボロン繊維	アラミド繊維	ザイロン繊維	ガラス繊維	アルミニウム	チタン	マグネシウム	鉄
密度	1.76	2.57	1.45	1.56	2.60	2.7	4.5	1.7	7.9
引張強さ	3500	3570	2800	5800	3450	80	340	98	400
縦弾性係数	239	410	110	270	76	70	110	40	205
音速	11650	12631	8710	13160	5410	5090	4940	4850	5090
内部減衰率						0.0025	0.002	0.01

メーカー	種類	型番	長さ	ライン	ルアー	アクション	テーパー	バット径	ティップ径	重さ	値段
St.Croix	バスロッド	2C66MF	6ft6inch	10-17	1/4-3/4	M	Fast	0.520	6.5	2.12	$65.00
St.Croix	バスロッド	3C66MF	6ft6inch	10-17	1/4-3/4	M	Fast	0.515	6.0	2.00	$80.00
St.Croix	バスロッド	4C66MF	6ft6inch	10-17	1/4-3/4	M	Fast	0.450	4.5	1.60	$130.00
St.Croix	バスロッド	5C66MF	6ft6inch	10-17	1/4-3/4	M	Fast	0.450	4.5	1.50	$150.00