CN115885947A - 对卷筒制动的制动装置和具有该制动装置的钓鱼用卷线器 - Google Patents

Abstract

本发明提供对卷筒制动的制动装置和具有该制动装置的钓鱼用卷线器，在能够通过电动机调整制动力的制动装置中，在不导致卷线器的大型化的情况下应对电池用尽的情况。一种双轴承卷线器的制动装置，其构成为对旋转自如地装配在双轴承卷线器的卷线器主体上的、能够卷绕钓线的卷筒进行制动，其中，双轴承卷线器的制动装置具有：被制动部，其安装于该卷筒；制动部，其对该被制动部赋予制动力；电动机，其能够驱动该制动部的一部分；减速机构，其将该电动机的驱动传递至该制动部的一部分；以及电源，其向该电动机供电，在将电动机的保持扭矩设为C、将使制动部移动所需的最大扭矩设为Mmax时，该减速机构的减速比r满足r＞Mmax/C。

Description

对卷筒制动的制动装置和具有该制动装置的钓鱼用卷线器

技术领域

本发明涉及制动装置，尤其涉及对旋转自如地装配于卷线器主体的卷筒进行制动的双轴承卷线器的制动装置以及具有该制动装置的钓鱼用卷线器。

背景技术

以往，在双轴承卷线器、特别是在钓线的前端装配诱饵等钓钩组件而进行投掷(抛投)的钓饵抛投卷线器上，为了防止投掷(抛投)时的反冲而设置有对卷筒进行制动的制动装置。在这种制动装置中，如专利文献1那样，存在通过电动机使磁铁旋转来自动调整反冲防止调整的制动装置。

在专利文献1中，根据来自检测卷筒的转动的传感器的信号和计时电路的信号，由CPU计算卷筒的旋转速度、旋转加速度，每隔一定时间将该旋转速度、旋转加速度与数据进行比较，由此，在产生了某值以上的差时，使非磁性导电体产生涡电流，对卷筒施加制动，从而能够延长钓钩组件的飞行距离。另外，在这样的制动装置中，将间歇齿轮以能够旋转操作的方式轴支承于卷线器主体，使该间歇手动齿轮与电动机轴齿轮或磁铁齿轮以啮合或脱离自如的方式啮合，由此，即使在产生电动机的电池用尽时，也能够在期望时进行手动调整。

专利文献1：日本实公平4-051581号公报

然而，在专利文献1的制动装置中，为了能够进行用户操作，需要将间歇手动齿轮配置于卷线器的外装部附近，因此受到无法在其外侧配置其他部件等的制约，因此存在导致卷线器的大型化的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，在能够通过电动机调整制动力的卷筒的制动装置中，不导致钓鱼用卷线器的大型化而应对电池用尽的情况。本发明的这些以外的目的通过参照本说明书整体而变得明确。

本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置构成为对旋转自如地装配在双轴承卷线器的卷线器主体上的、能够卷绕钓线的卷筒进行制动，其中，该制动装置具有：被制动部，其安装于该卷筒；制动部，其对该被制动部赋予制动力；电动机，其能够驱动该制动部的一部分；减速机构，其将该电动机的驱动传递至该制动部的一部分；以及电源，其向该电动机供电，在将该电动机的保持扭矩设为C、将使该制动部移动所需的最大扭矩设为Mmax时，该减速机构的减速比r满足r＞Mmax/C。

本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置构成为还具有：余量检测部，其检测电池的余量；以及控制部，其进行对所述电动机的控制，在检测到电池的余量成为规定值以下的情况下，该控制部在所述制动部成为规定的状态之后切断所述制动装置的电源。

在本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置中，所述被制动部是导电性部件，所述制动部是具有至少一个能够旋转的磁铁的磁路，该磁铁对该导电性部件赋予磁力。

在本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置中，所述制动部是具有至少一个能够旋转的磁铁的磁路，该磁铁对该导电性部件赋予磁力，所述规定的状态是指保持于检测到所述电池的余量成为规定值以下时的该能够旋转的磁铁的位置的状态。

在本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置中，所述减速机构为1个或多个减速齿轮。

在本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置中，在所述1个或多个减速齿轮中的任意减速齿轮上设置有能够从外部访问的操作部。另外，在本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置中，所述操作部是凹部。

本发明的一个实施方式的钓鱼用卷线器构成为具有上述任意的制动装置。另外，本发明的一个实施方式的钓鱼用卷线器构成为设置有能够实现对所述减速机构进行访问的工具孔。

根据上述实施方式，在电动机断电时，制动装置能够克服磁路内产生的磁力而继续保持自身位置。这样，能够提供不会导致卷线器的大型化而能够应对电池用尽的情况的制动装置以及具有该制动装置的钓鱼用卷线器。

附图说明

图1是说明具有本发明的一个实施方式的制动装置的钓鱼用卷线器的图。

图2是示出本发明的一个实施方式的制动装置或钓鱼用卷线器中的制动装置的结构的图。

图3是示出旋转磁铁相对于固定磁铁的位置θ与磁路所具有的磁势能的关系的图。

图4是示出旋转磁铁相对于固定磁铁的位置θ与作用于旋转磁铁的磁力的大小F(θ)的关系的图。

标号说明

1：钓鱼用卷线器；2：框架(卷线器主体)；3：卷筒；4：被制动部(被制动单元)；5：轴承；6：旋转磁铁；7：固定磁铁；8：制动部(制动单元)；9：安装板；10：制动装置；11：中盖；12：电动机；13：齿轮；14：齿轮；15：齿轮；16：减速机构(减速齿轮列)；17：磁铁齿轮；18：电池；19：控制基板；20：外盖；22：操作部(被卡合部)。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的制动力控制装置以及具有该制动力控制装置的钓鱼用卷线器的实施方式进行具体说明。在多个附图中，对于共同的结构要素，在该多个附图中标注相同的参照标号。需要注意的是，为了便于说明，各附图未必以准确的比例尺记载。

参照图1至图4，对本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置以及具有该制动装置的钓鱼用卷线器进行说明。

首先，图1是钓鱼用卷线器1的剖视图，表示通过后述的减速齿轮列的中心轴的剖面。另外，为了简化说明，省略钓鱼用卷线器1的公知功能的一部分的图示以及说明。

如图1所示，本发明的一个实施方式的钓鱼用卷线器1由框架(卷线器主体)2、卷筒3、被制动部(被制动单元)4、轴承5、包含旋转磁铁6和固定磁铁7的制动部(制动单元)8、安装板9、中盖11、电动机12、包含齿轮13、齿轮14和齿轮15的减速单元(减速齿轮列)16、磁铁齿轮17、电池18、控制基板19以及外盖20构成。这里，后述的本发明的一个实施方式的制动装置具有被制动部4以及包含旋转磁铁6和固定磁铁7的制动部8，但也可以包含这些部件以外的部分。

框架(卷线器主体)2能够安装于钓竿(未图示)。钓鱼用卷线器1与以往的钓鱼用卷线器同样，具有未图示的操作单元(手柄)，通过用户的操作使卷筒正向旋转，能够卷绕钓线。手柄的旋转通过未图示的齿轮等传递单元传递至卷筒。

另外，钓鱼用卷线器1具有未图示的离合器单元，用户通过操作离合器单元，能够选择向卷筒的动力传递的连接或断开。在连接状态下，能够利用操作单元进行卷绕。在释放状态下，能够使卷筒向正反方向自由旋转，从而能够放出钓线。

另外，钓鱼用卷线器1也可以具有在规定值以上的扭矩作用时通过使卷筒空转来防止钓线的断裂的拖曳单元(未图示)、防止手柄的反转的反转防止单元(未图示)。而且，也可以设置振荡装置(未图示)，该振荡装置通过对应于卷筒的旋转而使引导钓线的引导部的位置往复运动，从而均等地卷绕钓线。

卷筒3被支承为能够相对于卷线器主体2旋转，能够通过正向旋转将钓线卷绕到外周。另外，在投掷诱饵等时，向反方向旋转，放出卷绕的钓线。此时，如果钓线的放出量与诱饵等的移动量相比过多，则由于多余的线而产生被称为反冲的线缠绕，妨碍钓鱼用卷线器1的正常使用。因此，通过后述的制动装置10对卷筒3赋予适当的制动力，由此防止反冲。

被制动部(感应转子)4相对于卷筒3同轴且不能旋转地被固定，从而能够对卷筒3赋予制动扭矩。被制动部4例如由铝、铜、铁等导电体构成，形成为大致圆筒状。在本发明的一个实施方式的制动装置10中，使用通过在被制动部4产生的涡电流来赋予制动力的所谓的涡电流制动器。即，当从外部对被制动部4施加磁场时，在运动中的被制动部产生涡电流。通过该涡电流与磁场的相互作用，产生与卷筒3的角速度和磁场的强度成比例的制动扭矩。

另外，图1所示的安装板9能够固定于框架2。通过将安装板9固定于框架2，从而卷筒3被轴支承为能够旋转。另外，通过利用安装板9保持固定磁铁7和旋转磁铁(可动磁铁)6，从而构成后述的制动装置10。另外，通过将安装板9、中盖11和外盖20设为一体，能够构成侧板单元。另外，由中盖11和外盖20构成水密室，能够在内部收纳基板、电池、电动机、传感器等电气部件。

接下来，对本发明的一个实施方式的制动装置10的结构进行说明。在本发明的一个实施方式的制动装置10中，通过具有至少一个永久磁铁的磁路对被制动部施加磁场。另外，由2个永久磁铁构成磁路，通过使永久磁铁彼此相对移动，能够调整施加于被制动部的磁场。

另外，如图2所示，在被制动部(被制动部件)4的内周侧配置有固定磁铁7，在被制动部4的外周侧配置有旋转磁铁6。旋转磁铁6以及固定磁铁7分别在周向上被N等分(在图2的例子中为四等分)，交替磁化出N极以及S极。由此，形成贯穿被制动部4的磁场。

在图2的(a)的状态下，固定磁铁7的S极与旋转磁铁6的N极对置。即，异极彼此对置，贯通被制动部的磁场的强度最大。将该状态设为最大制动状态。另一方面，在图2的(b)的状态下，固定磁铁7的S极与旋转磁铁6的S极对置，即，同极彼此对置，贯通被制动部的磁场最小。将该状态设为最小制动状态。

旋转磁铁6能够在最大制动状态与最小制动状态之间旋转移动。具体而言，旋转磁铁6固定于具有齿轮的由树脂等构成的磁铁齿轮(磁铁保持齿轮)17，磁铁齿轮17被轴支承为能够相对于安装板9在0°至90°的范围内旋转。磁铁齿轮17经由减速机构(减速齿轮列)16从电动机12接受旋转传递。由此，能够通过电动机12使旋转磁铁6相对于固定磁铁7相对旋转。减速齿轮列16是公知的减速单元，在本发明的一个实施方式中，由图1所示的齿轮13、齿轮14、齿轮15这3个2级齿轮构成，但并不限定于此，能够设为任意的方式。这里，将该减速齿轮列的减速比设为r。

接着，图3示出旋转磁铁相对于固定磁铁的位置θ与磁路所具有的磁势能的关系。如图所示，磁路所具有的磁势能在同极彼此对置的最小制动状态下最高，在异极彼此对置的最大制动状态下最小。其间大致以Sin曲线变化。

本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置构成为对旋转自如地装配在双轴承卷线器的卷线器主体上的、能够卷绕钓线的卷筒进行制动，其中，该制动装置具有：被制动部，其安装于该卷筒；制动部，其对该被制动部赋予制动力；电动机，其能够驱动该制动部的一部分；减速机构，其将该电动机的驱动传递至该制动部的一部分；以及电源，其向该电动机供电，在将该电动机的保持扭矩设为C、将使该制动部移动所需的最大扭矩设为Mmax时，该减速机构的减速比r满足r＞Mmax/C。

根据本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置，在电动机断电时，制动装置能够克服在磁路内产生的磁力而继续保持自身位置。这样，能够提供不会导致卷线器的大型化而能够应对电池用尽的情况的制动装置以及具有该制动装置的钓鱼用卷线器。

图4示出旋转磁铁相对于固定磁铁的位置θ与作用于旋转磁铁的磁力的大小F(θ)的关系。作用于旋转磁铁的磁力是以距离对磁势能进行微分而得到的，大致以Cos曲线变化。在最小制动状态以及最大制动状态下，磁力分别成为0，在其中间成为最大磁力Mmax。最大制动状态是稳定点，即使在产生微小的角度变化的情况下，也产生向该点的复原力。最小制动状态是不稳定点，在产生微小的角度变化的情况下，产生朝向稳定点的磁力。

这样，在旋转磁铁处于最小制动状态时，虽然不对旋转磁铁施加磁力，但从外部受到冲击、振动，在进行了微小位移时，开始产生朝向作为稳定点的最大制动状态的磁力。另外，在旋转磁铁处于最小制动状态与最大制动状态之间时，产生朝向最大制动状态的磁力。并且，在旋转磁铁处于最大制动状态时，不产生磁力。在受到来自外部的冲击、振动而进行了微小位移时，产生要恢复到最大制动状态的磁力。

在本发明的一个实施方式中，为了通过电动机使旋转磁铁移动，旋转磁铁的由电动机产生的移动力需要比在旋转磁铁与固定磁铁之间产生的磁力大。即，若将电动机的通电扭矩设为T，将电动机与旋转磁铁的减速比设为r，则需要r＞Mmax/T。由此，在电动机驱动中，能够克服磁力而将旋转磁铁定位于任意的位置。

另一方面，在产生了电池用尽时、切断了控制基板的电源时等停止了电动机驱动的情况下，通过旋转磁铁与固定磁铁之间的磁力，电动机经由齿轮而受到旋转方向的扭矩。在电动机的非通电时，通常产生因作用于转子与定子之间的扭矩不均而产生的齿槽扭矩、以轴承等的摩擦扭矩等为原因的保持扭矩C。

本发明中的减速比r设为r＞Mmax/C。由此，在旋转磁铁与固定磁铁之间产生rC的保持扭矩。图4示出扭矩rC。这样，作用于固定磁铁与旋转磁铁之间的磁力F(θ)在整个区域内小于扭矩rC。这样，通过本发明的一个实施方式的制动装置10以及具有该制动装置的钓鱼用卷线器，能够使电动机的保持扭矩(保持力)大于在旋转磁铁与固定磁铁之间产生的磁力。由此，在停止向电动机通电时，固定磁铁也能够继续保持自身位置。

这里，在专利文献1所示的钓鱼用卷线器中，为了在不进行电动机控制的情况下不使磁铁移动，需要施加适当的制动力，但该制动力是由摩擦力产生的，因此存在导致能量损失、难以省电化的问题。另一方面，在本发明的一个实施方式的制动装置10以及具有该制动装置的钓鱼用卷线器中，通过采取足够大的减速机构的减速比，即使没有O型环等基于摩擦力的制动机构，也能够确保相对于磁力足够大的自保持扭矩。由此，能够实现省电化。

接着，对本发明的一个实施方式的制动装置10的控制方法进行说明。如上述那样，在本发明的一个实施方式中，通过电动机使旋转磁铁相对于固定磁铁相对旋转，由此能够将向卷筒的制动扭矩调整为规定的量。根据需要，通过检测卷筒的旋转移动量、旋转速度，设定为与各个状况对应的制动扭矩。

在控制基板内配置有控制部，该控制部由向电动机通电流的电动机驱动器、搭载有决定向电动机的驱动量的程序的微型计算机等电气部件构成。电动机的定位能够使用利用了步进电动机的前馈控制、利用了位置传感器的反馈控制等公知的方法。由此，能够使旋转磁铁移动到规定的位置，对卷筒赋予规定的制动力。

本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置构成为还具有：余量检测部，其检测所述电池的余量；以及控制部，其进行对所述电动机的控制，在检测到电池的余量成为规定值以下的情况下，该控制部在所述制动部成为规定的状态之后切断所述制动装置的电源。

在本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置中，所述被制动部是导电性部件，所述制动部是具有至少一个能够旋转的磁铁的磁路，该磁铁对该导电性部件赋予磁力。

在本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置中，所述制动部是具有至少一个能够旋转的磁铁的磁路，该磁铁对该导电性部件赋予磁力，所述规定的状态是指保持于检测到所述电池的余量成为规定值以下时的该能够旋转的磁铁的位置的状态。

在本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置中，所述减速机构为1个或多个减速齿轮。

在本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置中，在所述1个或多个减速齿轮中的任意减速齿轮上设置有能够从外部访问的操作部。另外，在本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置中，所述操作部是凹部。这样，即使在发生电池用尽的情况下，通过设置于钓鱼用卷线器(例如，框架等)的工具孔，插入工具(例如，一字螺丝刀)，使其与减速机构的操作部(例如，凹部)卡合，由此能够使与减速机构连接的旋转磁铁移动至适当的位置。

本发明的一个实施方式的钓鱼用卷线器构成为具有上述任意的制动装置。根据具有本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置的钓鱼用卷线器，在电动机断电时，制动装置能够克服在磁路内产生的磁力而继续保持自身位置。这样，能够提供不会导致卷线器的大型化而能够应对电池用尽的情况的制动装置以及具有该制动装置的钓鱼用卷线器。

另外，本发明的一个实施方式的钓鱼用卷线器构成为设置有能够实现对所述减速机构进行访问的工具孔。根据具有本发明的一个实施方式的双轴承卷线器的制动装置的钓鱼用卷线器，即使在发生电池用尽的情况下，通过工具孔插入工具(例如一字螺丝刀)，并使其与减速机构的操作部(例如凹部)卡合，由此能够使连接于减速机构的旋转磁铁移动至适当的位置。

在电池余量充足的状态下，在投掷(抛投)中驱动电动机，适当调整旋转磁铁的位置，由此能够施加与时机对应的适当的制动力。由此，能够兼顾投掷距离的增加和反冲的抑制。在本发明的一个实施方式的制动装置10的控制部中，具有检测电池的余量的电池余量检测部(电池余量检测单元)，在电池余量成为规定值以下的情况下，能够在使旋转磁铁移动到规定的位置之后，切断控制装置的电源。

由此，在电池余量不充分的状态下，能够在电源切断前使旋转磁铁移动到规定的位置。此时的旋转磁铁的位置可以为最大制动状态或其附近。由此，虽然投掷距离减少，但能够降低反冲的发生风险。由此，即使在没有电池余量时，用户也能够继续钓鱼。另外，电源切断前的旋转磁铁的位置也可以由用户输入。

用于检测电池余量的余量检测部例如可举出基于电池的电压下降来检测电池的蓄电余量的方法。在该情况下，考虑直接读取电池的电位差的结构、读取设置于电路中的分流电阻的电位差的结构。此外，存在通过对所使用的电流进行累计来测定从充满电起的使用电力的库伦计数方式、通过学习来校正库伦计数方式的电池的经时变化、环境变化的电池单元建模方式以及始终记录电池的阻抗的阻抗跟踪方式等，但并不限定于特定的方法。

另外，在本发明的一个实施方式的钓鱼用卷线器上，以能够与构成减速机构的减速齿轮(例如，齿轮13)接触的方式设置工具孔(未图示)，并且如图2所示，在构成减速机构的减速齿轮(例如，齿轮13)的一部分上设置凹部等能够通过工具进行操作的操作部(被卡合部)22，由此用户能够操作减速齿轮以及可动磁铁的位置。这里，工具孔能够设置于电动机12和旋转磁铁6的力的传递路径中的任意、即减速机构16、磁铁齿轮17、旋转磁铁6。此时，若将齿轮13、磁铁齿轮17、旋转磁铁6等设置在远离电动机的一侧，则容易将工具孔配置在水密室外，有利于进行防水。

更具体而言，从工具孔插入一字螺丝刀等工具，使该一字螺丝刀与设置于减速齿轮的一部分的操作部(例如，凹部)卡合，由此若使减速齿轮旋转，则能够使可动磁铁旋转。此外，操作部的形状、构造可以考虑为各种形状、构造，并不限定于特定的方式。由此，即使在电池用尽后，也能够调整作用于卷筒的制动扭矩。设置操作部22的减速齿轮可以是图1所示的任意齿轮，但优选设置于向可动磁铁传递的减速机构的最终的减速齿轮(图1中的齿轮13)。由此，能够在卸下侧板单元的状态下能够容易地访问的场所设置能够与操作部接触的工具孔。

另外，此时，能够设置表示可动磁铁的位置的刻度。由此，用户知道对卷筒的制动力的基准，调整作业的操作性进一步提高。根据本发明的一个实施方式的制动装置10以及具有该制动装置的钓鱼用卷线器，能够比较不受布局上的制约地实现在电池用尽时也能够调整对卷筒的制动力。这样，能够形成避免了装置整体的大型化、高成本化的制动装置以及具有该制动装置的钓鱼用卷线器。

在本说明书中说明的各结构要素的尺寸、材料以及配置并不限定于在实施方式中明示地说明的内容，该各结构要素能够变形为具有能够包含于本发明的范围的任意的尺寸、材料以及配置。另外，既能够将在本说明书中未明示地说明的结构要素附加于所说明的实施方式，也能够省略在各实施方式中说明的结构要素的一部分。

Claims (9)

1.一种制动装置，该制动装置是双轴承卷线器的制动装置，对旋转自如地装配在双轴承卷线器的卷线器主体上的、能够卷绕钓线的卷筒进行制动，其特征在于，

该制动装置具有：

被制动部，其安装于该卷筒；

制动部，其对该被制动部赋予制动力；

电动机，其能够驱动该制动部的一部分；

减速机构，其将该电动机的驱动传递至该制动部的一部分；以及

电源，其向该电动机供电，

在将该电动机的保持扭矩设为C、将使该制动部移动所需的最大扭矩设为Mmax时，该减速机构的减速比r满足r＞Mmax/C。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其中，

该制动装置还具有：

余量检测部，其检测电池的余量；以及

控制部，其进行对所述电动机的控制，

在检测到电池的余量成为规定值以下的情况下，该控制部在所述制动部成为规定的状态之后切断所述制动装置的电源。

3.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，

所述被制动部是导电性部件，

所述制动部是具有至少一个能够旋转的磁铁的磁路，该磁铁对该导电性部件赋予磁力。

4.根据权利要求2或3所述的制动装置，其中，

所述制动部是具有至少一个能够旋转的磁铁的磁路，该磁铁对该导电性部件赋予磁力，

所述规定的状态是指保持于检测到所述电池的余量成为规定值以下时的该能够旋转的磁铁的位置的状态。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的制动装置，其中，

所述减速机构为1个或多个减速齿轮。

6.根据权利要求5所述的制动装置，其中，

在所述1个或多个减速齿轮中的任意减速齿轮上设置有能够从外部访问的操作部。

7.根据权利要求6所述的制动装置，其中，

所述操作部是凹部。

8.一种钓鱼用卷线器，其具有权利要求1至7中的任意一项所述的制动装置。

9.根据权利要求8所述的钓鱼用卷线器，其中，

在所述钓鱼用卷线器上设置有能够实现对所述减速机构进行访问的工具孔。

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