4-4 ギャリソンのテーパー理論 

 インターネットの普及で、過去の著名なロッドビルダーが作り上げたテーパーを多数入手することができる様
 になり、それらの疑似ロッドを作成する事が出来ます。
 しかし、そのテーパーがどの様なアクションなのかは作ってみなければ判らないのが現実です。
 (一部の著名なロッド等を除いて、現物を見たこともないロッドがほとんどでしょう)
 したがって、好みのアクションのテーパーを見つけるには、作ってはキャストし、また作り直し、それを幾度と
 なく繰り返し長い期間が必要です。過去の著名なロッドビルダーも同様に、作る・修正の試行錯誤を繰り返し
 て完成したのだと思います。 

 そこで、この作業を効率良くしようと、アメリカの著名なロッドビルダー Everett Garrison氏が考案した方法が
 ギャリソンのテーパー理論です。
 この理論は、ロッドにかかる力を力学的に計算し、ロッドの各ポイント毎に曲がり易さ(曲がり難さ)を
 Stress(応 力)と形で数値化したものです。
 つまり、経験と勘に頼っていたロッド設計を科学的に解析出来る様にしたのです。

 この理論が掲載されているのが、いわゆる”ギャリソンの本” 
 A Master's Guide To Building A Bamboo Fly Rod (by Everett Garrison & Hoagy B. Carmichael)です。
 (既に絶版?ですが、Amazon等で古本が入手可能です。)

■モーメント(Moment)の算出

 まず、各ポイントのロッドを曲げる力(モーメント)を計算します。

 計算方法の詳細については、“A Master's Guide To Building A Bamboo Fly Rod” を参照してください。

(1)インパクト係数(Impact Factor)  ・・・実釣ライン長でのキャスト状態の曲がりをDc、
        トップガイドのみの静止状態の曲がりをDs、としたときロッドティップの曲がりの比を言います。

   Impact Factor = Dc/Ds    ギャリソンは、Impact Factor = 4 が良いとしている。

(2)ティップモーメント(Tip Moment)  ・・・ライン重量及びトップガイド重量によって生じるモーメントです。  

   Tip Moment =Σ (Tip Impact × ティップからの長さ[inch]) [oz. in.]

   ただし、Tip Impact=(実釣ラインのライン重量[oz]+トップガイド重量 [oz])× Impact Factor

(3)ガイド内ラインモーメント(Line on Rod Moment)  ・・・ ガイド内のラインの重量により生じるモーメントです。

   Line On Rod Moment = Σ (Wu × L × L/2 × Impact Factor) [oz. in.] 

   ただし、Wu [oz]:ガイド内を通っているライン単位長(1inch)あたりの重量、L [inch]:ティップからの長さ。

(4)塗装&ガイドモーメント(Varnish&Guides Moment)  ・・・ 塗装膜、スネークガイド、ストリッピングガイドの
                                       重量により生じるモーメントです。  

   Varnish & Guide Moment 
           = Σ (Varnish & Guide Factor × ティップからの長さ × 重心位置 × Impact Factor) [oz. in.] 

   ただし、Varnish & Guide Factor=0.001573 

   ギャリソンは、Momentの代表値としPoint10で0.1、Point100で48 等を指定してます。詳細は著書を参照。

(5)フェルールモーメント(Ferule Moment) ・・・ フェルールの重量により生じるモーメントです。

   Ferule Moment = Σ(フェルール重量 × ティップからの長さ[inch] × Impact Factor) [oz. in.] です。

(6)バンブーモーメント(Bamboo Moment)  ・・・ バンブーの重量により生じるモーメントです。

   Bamboo Moment = Σ(セグメントあたりのバンブー重量  × 重心位置 × Impact Factor) [oz. in.] 

   ギャリソンは、トンキンの単位体積の重量を 0.668 oz/cubic inch (オンス/立方インチ)として算出します。

(7)総合モーメント(Total Moment)  ・・・ 各モーメントの合計です。 

   Total Moment = Tip + Line On Rod + Varnish & Guide  + Ferule + Bamboo   [oz. in.] 

■ストレスの計算

 そこでモーメントとは何かというと、ティップからの距離×重量の形で求めます。
 つまりロッドの各部分にかかる負荷(力)の大きさです。しかし、モーメントでは曲がり方を予測できません。
 (モーメントが大きくても太い部分は曲がりが小さい、逆にモーメントが小さくても細い部分は大きく曲がる)
 そこで、各ポイントの単位断面積あたりの曲げる力を表すのがストレスです。
 ストレスは単位面積(≒同じ太さに換算)当たりの力なので、ストレスの大小がそのまま曲がりの大小に
 なります。つまりアクションが想像できるのです。ただし、曲がりの絶対値は判り難い。

 モーメントをM、ストレスをF、対面幅をDとすると、

  D=(M/(0.12×F))^(1/3) [inch]  

  F=1/(D^3/(0.12×M)) [oz./sq. in. ]

 という関係があり、ストレスは対面幅とモーメントから計算できます。

 7ft 6in、2pc、DT4(15yd)、ストレートテーパーでの計算例 (重量はoz、長さはinchで計算しています)

  

   計算結果をグラフにする。これがストレスカーブ(Stress Curve)です。
 

■ストレスカーブ(Stress Curve) の見方
 

 【フラットなカーブ】
 全体に同じストレスがかかる。つまり、ロッド全体が均等に曲がるパラボリックアクションとなります。

 【右下がりカーブ】
 ティップ側のストレスが大きい。つまり、バット側よりティップ側に曲がりティップアクションとなります。 

 【右上がりカーブ】
 ティップ側のストレスが大きい。つまり、ティップ側よりバット側が曲がるはあまり曲がらないバットアクション
 となります。

 【凸凹があるカーブ】
 過去の著名なロッドビルダーのテーパーでは、上記計算例の様なスムーズな変化をするテーパーは
 ほとんど有りません(ギャリソンのテーパーはきれいです)。ただ、それが全て悪いとは言えません。
 市場評価が良いと云うことは、ストレスカーブがどうであり良い商品という事です。
 しかしながら、デコボコの激しいストレスカーブを見てしまうと精神衛生上好ましくありません。
 例えば、局部的に大きな凸部があった場合、その部分は他の部分より曲がりやすいと云うことです、
 つまり大きな負荷がかかった場合に折れやすいと云うことです。

 【ストレス値の違い】
 同じ形状のカーブでも、ストレス値が小さい場合は硬い(計算条件で指定した番手より上)のロッドになります。
 ただし、アクションは変わりません。ストレス値が大きいい場合は柔らかい(計算条件で指定した番手より下)
 のロッドになります。
 上記計算例のテーパーは、#4ラインで計算していますが、#5ラインを使用する或いは実釣ライン長を長く
 した方が使い易くなりそうです。