JP2004278640A - Rotation support structure, and spool support structure for double bearing reel - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転支持構造、特に、第1部品に第1部品と相対回転する第2部品を支持する回転支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
回転部品を支持する回転支持構造は、たとえば両軸受リール、特に、釣り糸の先端にルアーや錘等の仕掛けを装着してキャスティングするベイトキャスティングリールにおいて、リール本体に回転自在に装着されたスプールを支持するものが知られている。このようなベイトキャスティングリールの場合、キャスティング時にスプールは、毎分20000回転程度で高速回転する。このような高速回転する部品を支持する場合、従来、転がり軸受である玉軸受を使用している。
【0003】
両軸受リールのスプールを玉軸受で支持する場合、キャスティング時に回転抵抗により飛距離が低下することがある。そこで、従来は、玉軸受の内輪との間に僅かな間隙を有しかつ内輪の幅より小さい幅でスプール軸に内輪に接触する接触部を形成し、スプール高速回転時には内輪と接触部とを滑らせ、低速回転時には接触部で玉軸受により支持するように構成している(たとえば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−68453号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の玉軸受を使用した構成では、スプール高速回転時に内輪と接触部とが滑るので、内輪と転動体との転がり抵抗を無視することができ、滑りが生じない場合に比べて回転抵抗の低下を抑えることができる。しかし、高速回転時に内輪と接触部との間に滑りが生じるため、その部分で摩擦が発生する。
【0006】
そこで、リール本体とスプールとの間に流体潤滑膜を形成する流体軸受を設けることが考えられる。ここでは、リール本体とスプールとが流体軸受により連結されているので、スプールの回転抵抗が玉軸受による支持構造より小さくなり、かつ個体間の摩擦が生じず摩擦抵抗も小さくなる。このため、スプールを高速回転させることができる。
【0007】
しかし、このような流体軸受を設けた構成では、スプールを高速回転させることが可能であるが、たとえばキャスティング開始時において、仕掛けを投擲するための起動トルクが必要になるので、スプールに大きな負荷がかかる。一方、キャスティングしてスプールが回転した後には、釣り糸に作用する張力が小さくなるので、スプールにかかる負荷が小さくなる。このように、キャスティング時において、スプールにかかる負荷が変動するので、たとえば小さい負荷に適した流体軸受を用いると、大きい負荷に対応することができず、スプールの回転性能の低下を招聘するおそれが生じる。
【0008】
本発明の課題は、回転支持構造において、回転性能の低下を可及的に抑えることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
発明1に係る回転支持構造は、第1部品に第1部品と相対回転可能に第1部品の内周側に配置された第2部品を支持する回転支持構造であって、第1部品と第2部品との間に配置され第1部品との間隙に流体潤滑膜を形成する流体潤滑膜形成手段を有する流体軸受と、第2部品に作用する負荷を検出する負荷検出手段と、負荷検出手段により検出された負荷に応じて間隙を制御する間隙制御手段とを備えている。
【0010】
この回転支持構造では、第1部品と第2部品とが流体軸受により連結されているので、回転抵抗が玉軸受による支持構造より小さくなり、かつ個体間の摩擦が生じず摩擦抵抗も小さくなる。
また、光センサや圧電素子等の負荷検出手段により検出された負荷に応じて第1部品と流体軸受との間隙を制御する間隙制御手段を有しているので、たとえば第2部品に作用する負荷が大きいときには第1部品と流体軸受との間隙を小さくし、逆に第2部品に作用する負荷が小さいときには第1部品と流体軸受との間隙を大きくすることにより、それぞれに適した回転性能を得ることができる。したがって、回転性能の低下を可及的に抑えることができる。
【0011】
発明2に係る回転支持構造は、発明1の回転支持構造において、流体潤滑膜形成手段は、第1部品の内周面及び第2部品の外周面の少なくともいずれかに形成された多数の溝部を有している。この場合、第1部品の内周面又は第2部品の外周面に形成された多数の溝部によって、回転の安定性を向上させることができ、回転精度を高く保つことができる。
【0012】
発明3に係る回転支持構造は、発明1又は2の回転支持構造において、間隙制御手段は、第1部品、第2部品及び流体軸受の少なくともいずれかに設けられたアクチュエーターである。この場合、第1部品、第2部品及び流体軸受と一体又は別体で設けられたアクチュエーターにより、第1部品、第2部品及び流体軸受を変位させることで、第1部品と流体軸受との間隙を容易に変位させることができる。
【0013】
発明4に係る回転支持構造は、発明3の回転支持構造において、アクチュエーターは、第1部品、第2部品及び流体軸受の少なくともいずれかに設けられた圧電素子と、圧電素子への印加電圧を制御する圧電素子制御部とを有している。この場合、圧電素子とは、電圧を印加することにより機械的な歪みを生ずる素子のことであり、印加される電圧に応じて伸縮する性質を有している。ここでは、たとえばマイクロコンピュータ等からなる圧電素子制御部によって印加電圧を制御することにより、圧電素子の伸縮量を変化させる。この圧電素子の伸縮量の変化に応じて、第1部品と流体軸受との間隙を細かく制御できる。
【0014】
発明5に係る回転支持構造は、発明3又は4の回転支持構造において、アクチュエーターは、第1部品、第2部品及び流体軸受の少なくともいずれかの一部に設けられている。間隙制御手段は、第1部品、第2部品及び流体軸受の少なくともいずれかを径方向に変位させることにより、間隙を制御する。この場合、たとえば第1部品の一部にアクチュエーターを設け、この部分を変位させることにより、第1部品と流体軸受との間隙を容易に調整できる。
【0015】
発明6に係る回転支持構造は、発明1から4のいずれかの回転支持構造において、第1部品の内周面及び流体軸受の外周面の軸方向断面は同方向に縮径するテーパ状に形成されている。間隙制御手段は、第1部品及び流体軸受の少なくともいずれかを軸方向に変位させることにより、間隙を制御する。この場合、第1部品と流体軸受との間隙を簡素な構成で制御できる。
【0016】
発明7に係る回転支持構造は、発明1から6のいずれかの回転支持構造において、第1部品と第2部品との間に配置された電磁軸受をさらに備えている。この場合、特に、第2部品の振動が大きいとき、電磁軸受を併設することにより、流体軸受を配置しても第2部品を回転精度良く安定かつ確実に支持できる。
発明8に係る回転支持構造は、発明7の回転支持構造において、負荷検出手段により検出された負荷に応じて、電磁軸受を制御する電磁軸受制御部をさらに備えている。この場合、光センサや圧電素子等の負荷検出手段により検出された負荷に応じて電磁軸受を制御する電磁軸受制御部を有しているので、第2部品に作用する負荷に応じて電磁軸受を制御することにより、それぞれに適した精度よく安定した回転性能を得ることができる。
【0017】
発明9に係る回転支持構造は、発明7又は8の回転支持構造において、第2部品は少なくとも一部が磁性体により形成されている。この場合、第2部品は鋼材等の磁性体により形成されているので、電磁軸受の磁力により吸引され、非接触な回転を維持できる。
発明10に係る回転支持構造は、発明7から9のいずれかの回転支持構造において、電磁軸受は第2部品の回転に起因する電力により駆動する。この場合、たとえば第2部品とともに回転する部材に発電用のコイルを設け、第2部品を回転させることにより、電力を容易に得ることができる。具体的には、たとえば両軸受リールのスプール支持構造である場合、第2部品をスプール軸とし、第2部品とともに回転する部材をスプールとすれば、スプールに発電用のコイルを設けることにより、容易に電力を得られる。
【0018】
発明11に係る両軸受リールのスプール支持構造は、第1部品であるリール本体に回転自在に装着された第2部品であるスプール軸に回転不能に装着されたスプールを支持する両軸受リールのスプール支持構造であって、発明1から10のいずれかの回転支持構造を備えている。負荷検出手段は、スプールに巻き付けられた釣り糸に作用する張力を検出する張力検出手段である。間隙制御手段は、張力検出手段により検出された張力に応じて、間隙を制御する。
【0019】
このスプール支持構造では、リール本体とスプール軸との間に流体潤滑膜を形成して両部品を非接触で支持する流体軸受と、張力検出手段により検出された張力に応じてリール本体と流体軸受との間隙を制御する間隙制御手段とを有している。ここでは、リール本体とスプール軸とを流体軸受により連結しているので、回転抵抗が玉軸受により支持構造より小さくなりかつ個体間の摩擦が生じず摩擦抵抗も小さくなり、キャスティング距離を伸ばすことができる。
【0020】
また、張力検出手段により検出された張力に応じて、リール本体と流体軸受との間隙を制御する間隙制御手段を有しているので、リール本体と流体軸受との間隙を細かく制御でき、回転性能の低下を可及的に抑えることができる。
発明12に係る両軸受リールのスプール支持構造は、リール本体に配置された第1部品である転がり軸受及び滑り軸受のいずれかの内周側に配置された第2部品であるスプール軸に装着されたスプールを支持する両軸受リールのスプール支持構造であって、発明1から10のいずれかの回転支持構造を備えている。流体軸受は、転がり軸受及び滑り軸受のいずれかの内周面と、スプール軸の外周面との間に設けられている。負荷検出手段は、スプールに巻き付けられた釣り糸に作用する張力を検出する張力検出手段である。間隙制御手段は、張力検出手段により検出された張力に応じて、間隙を制御する。このスプール支持構造では、発明7と同様に、キャスティング距離を伸ばすことができるとともに、回転性能の低下を可及的に抑えることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態による両軸受リールは、図1及び図2に示すように、ベイトキャスト用のロープロフィール型のリールである。このリールは、リール本体1と、リール本体1の側方に配置されたスプール回転用ハンドル2と、リール本体1の内部に回転自在かつ着脱自在に装着された糸巻き用のスプール12とを備えている。ハンドル2のリール本体1側には、ドラグ調整用のスタードラグ3が設けられている。
【0022】
ハンドル2は、板状のハンドルアーム2aと、ハンドルアーム2aの両端に回転自在に装着された把手部2bとを有するダブルハンドル形のものである。ハンドルアーム2aは、図3に示すように、ナット2dによりハンドル軸30の先端に回転不能に固定された座板2cに2本のビス2eにより固定されている。このナット2dは、ハンドルアーム2aの内部に収納されて回り止めされている。
【0023】
リール本体1は、図3に示すように、フレーム5と、フレーム5の両側方に装着された第1側カバー6a及び第2側カバー6bとを有している。また、リール本体1は、図1及び図2に示すように、前方を覆う前カバー7と、上部を覆うサムレスト8とを有している。フレーム5は、図3に示すように所定の間隔をあけて互いに対向するように配置された1対の側板5a、5bと、これらの側板5a、5bを連結する複数の連結部5cとを有している。下側の2つの連結部5cには、リールを釣竿Rに装着するための前後に長い装着脚部4がねじ止めされている。
【0024】
第1側カバー6aは、スプール12の着脱を可能にするためにフレーム5に揺動自在に装着されフレーム5に対して開閉可能である。第2側カバー6bは、フレーム5にねじ止めされている。前カバー7は、リール本体1の前部において側板5a、5b間に装着されている。
フレーム5内には、図3に示すように、釣竿Rと直交する方向に配置されたスプール12と、スプール12内に均一に釣り糸を巻くためのレベルワインド機構15と、サミングを行う場合の親指の当てとなる、クラッチレバー17とが配置されている。またフレーム5と第2側カバー6bとの間には、ハンドル2からの回転力をスプール12及びレベルワインド機構15に伝えるためのギア機構18と、クラッチ機構13と、クラッチ機構13の係脱を行うためのクラッチ係脱機構19と、クラッチレバー17の操作に応じてクラッチ機構の係脱を制御するための係脱制御機構20と、ドラグ機構21と、スプール12の回転時の抵抗力を調整するためのキャスティングコントロール機構22とが配置されている。また、フレーム5と第1側カバー6aとの間には、キャスティング時のバックラッシュを抑えるための遠心ブレーキ機構23が配置されている。
【0025】
スプール12は、図4に示すように、両側部に皿状のフランジ部12aを有しており、両フランジ部12aの間に筒状の糸巻き胴部12bを有している。また、スプール12は、糸巻き胴部12bの内周側の軸方向の実質的に中央部に一体で形成された筒状のボス部12cを有しており、ボス部12cを貫通するスプール軸16に回転不能に固定されている。
【0026】
スプール軸16は、図3及び図4に示すように、側板5bを貫通して第2側カバー6bの外方に延びている。その延びた一端は、第2側カバー6bに形成されたボス部6cに玉軸受24a及び流体軸受25aにより回転自在に支持されている。またスプール軸16の他端は、遠心ブレーキ機構23内の後述するブレーキケース65に玉軸受24b及び流体軸受25bにより回転自在に支持されている。
【0027】
玉軸受24a、24bの内輪24c、24dの内周側には、図4から図6に示すように、筒状の圧電素子27が装着されている。また、スプール軸16の外周面には流体軸受25a、25bが形成されている。そして、圧電素子27の内周面と流体軸受25a、25bの外周面との間には僅かな間隙d(図6参照)が形成されており、その間隙dは圧電素子27の伸縮により変位可能である。ここでは、糸巻き取り時などの比較的低速回転のとき、玉軸受24a、24bがスプール軸16を支持し、流体軸受25a、25bは、キャスティング時などの比較的高速回転のときにスプール軸16を支持するようになっている。
【0028】
流体軸受25a、25bは、図5に示すように、スプール軸16の軸受装着部分の外周面に形成されたラジアル方向に動圧を発生して流体としての空気の潤滑膜をスプール軸16の外周面と玉軸受24a、24bの内周面との間に形成する動圧発生溝26aを有している。動圧発生溝26aは、ラジアル方向に動圧を発生する、たとえば三角波形状のジグザグ模様の溝であり、糸繰り出し方向にスプール12が高速回転する際に動圧を発生する形状に形成されている。動圧発生溝26aは、スプール軸16を玉軸受24a、24bの内輪と間隙をあけて回転自在に支持する。動圧発生溝26aは、レーザー彫刻などの機械加工、電極を用いた電解加工、PVD(物理的蒸着法)等の薄膜形成処理などの公知の加工方法により形成されている。
【0029】
圧電素子27は、図5及び図6に示すように、玉軸受24aの内輪24cの内周側に別体で装着されたアクチュエーターである。圧電素子27は、電圧を印加することにより機械的な歪みを生ずる素子であり、印加される電圧に応じて伸縮する性質を有している。
圧電素子27は、図7に示すように、図示しないマイクロコンピュータ等からなる圧電素子制御部10に接続された変圧部11に接続されている。また、圧電素子制御部10には、図示しない光センサや圧電素子等のスプールセンサからなる負荷検出手段である張力検出部14が接続されている。張力検出部14は、スプール12に接続されており、スプール12の回転から釣り糸に作用する張力を検出する。ここでは、圧電素子制御部10は、張力検出部14から検出した釣り糸に作用する張力に応じて、圧電素子27に印加する電圧を決定し、変圧部11に印加電圧を設定する。これにより、釣り糸に作用する張力に応じて圧電素子27に印加される電圧が変化し、圧電素子27が伸縮する。ここでは、たとえば釣り糸に作用する張力が大きくなると、圧電素子27に印加される電圧が大きくなる。圧電素子27に印加される電圧が大きくなると、圧電素子27の歪みが大きくなり、圧電素子27の内周面と流体軸受25a、25bの外周面との間の間隙d(図6参照)が小さくなる。
【0030】
スプール軸16の大径部分16aの右端は、側板5bの貫通部部分に配置されており、そこにはクラッチ機構13を構成する係合ピン16bが固定されている。係合ピン16bは、直径に沿って大径部分16aを貫通しており、その両端が径方向に突出している。
ギア機構18は、ハンドル軸30と、ハンドル軸30に固定されたメインギア31と、メインギア31に噛み合う筒状のピニオンギア32と、レベルワインド機構に連結されたギア28aと、ハンドル軸30に回転不能に固定され、ギア28aに噛み合うギア28bとを有している。このギア機構18のハンドル軸30の上下位置は、サムレスト8の高さを低くするために、従来の位置より低い。このため、ギア機構18を収納する側板5b及び第2側カバー6bの下部は、側板5a及び第1側カバー6aの下部より下方に位置している。ハンドル軸30の先端部は縮径されており、先端部の大径部及び小径部には平行な面取り部30aと雄ねじ部30bとがそれぞれが形成されている。
【0031】
ハンドル軸30の基端(図4左端)は、軸受57により側板5bに支持されている。ハンドル軸30の基端内側には、弾性体製のリップ付きシール部材58が装着されている。
ピニオンギア32は、図3右端側外周部に形成されメインギア31に噛合する歯部32aと、他端側に形成された噛み合い部32bと、歯部32aと噛み合い部32bとの間に形成された縊れ部32cとを有している。噛み合い部32bは、ピニオンギア32の端面に直径に沿って形成された凹溝からなり、そこにスプール軸16を貫通して固定された係合ピン16bが係止される。ピニオンギア32は、軸受43により側板5bに支持されている。軸受43の内側には、弾性体製のリップ付きシール部材59が装着されている。
【0032】
ここではピニオンギア32が外方に移動してその噛み合い部32bとスプール軸16の係合ピン16bとが離脱すると、ハンドル軸30からの回転力はスプール12に伝達されない。この噛み合い部32bと係合ピン16bとによりクラッチ機構13が構成される。係合ピン16bと噛み合い部32bとが係合すると、スプール軸16より大径のピニオンギア32からスプール軸16にトルクが直接伝達されるので、ねじれ変形がより少なくなり、トルク伝達効率が向上する。
【0033】
クラッチレバー17は、図2に示すように、1対の側板5a、5b間の後部でスプール12後方に配置されている。フレーム5の側板5a、5bには図示しない長孔が形成されており、クラッチレバー17の回転軸17aがこの長孔に回転自在に支持されている。このため、クラッチレバー17は長孔に沿って上下方向にスライドすることも可能である。
【0034】
クラッチ係脱機構19は、図3に示すように、クラッチヨーク40を有している。クラッチヨーク40は、スプール軸16の外周側に配置されており、2本のピン41(一方のみ図示)によってスプール軸16の軸心と平行に移動可能に支持されている。なお、スプール軸16はクラッチヨーク40に対して相対回転が可能である。すなわち、スプール軸16が回転してもクラッチヨーク40は回転しないようになっている。またクラッチヨーク40はその中央部にピニオンギア32の縊れ部32cに係合する係合部40aを有している。またクラッチヨーク40を支持する各ピン41の外周で、クラッチヨーク40と第2側カバー6bとの間にはスプリング42が配置されており、クラッチヨーク40はスプリング42によって常に内方に付勢されている。
【0035】
このような構成で、通常状態では、ピニオンギア32は内方のクラッチ係合位置に位置しており、その噛み合い部32bとスプール軸16の係合ピン16bとが係合してクラッチオン状態となっている。一方、クラッチヨーク40によってピニオンギア32が外方に移動した場合には、噛み合い部32bと係合ピン16bとの係合が外れクラッチオフ状態となる。
【0036】
ドラグ機構21は、ドラグ力を調整操作するためのスタードラグ3と、メインギア31に押圧される摩擦プレート45と、スタードラグ3の回転操作によって摩擦プレート45をメインギア31に所定の力で押圧するための押圧プレート46とを有している。スタードラグ3は、回転操作すると発音する構成となっている。
【0037】
キャスティングコントロール機構22は、図3に示すように、スプール軸16の両端を挟むように配置された複数の摩擦プレート51と、摩擦プレート51によるスプール軸16の挟持力を調節するための制動キャップ52とを有している。右側の摩擦プレート51は、制動キャップ52内に装着され、左側の摩擦プレート51は、ブレーキケース65内に装着されている。
【0038】
遠心ブレーキ機構23は、図3に示すように、リール本体1を構成するブレーキケース65と、ブレーキケース65内に設けられた回転部材66と、回転部材66に周方向に間隔を隔てて配置され径方向に移動自在に装着された摺動子67とを有している。ブレーキケース65の内周面には摺動子67に接触可能な筒状のブレーキライナー65aが固定されている。ブレーキケース65は、側板5aに形成された円形の開口5dに着脱自在に装着されており、第1側カバー6aとともに揺動する。
【0039】
次にリールの操作方法について説明する。
通常の状態では、クラッチヨーク40はスプリング42によって内方(図3左方)に押されており、これによりピニオンギア32は、係合位置に移動させられている。この状態ではピニオンギア32の噛み合い部32bとスプール軸16の係合ピン16bとが噛み合ってクラッチオン状態となっており、ハンドル2からの回転力は、ハンドル軸30、メインギア31、ピニオンギア32及びスプール軸16を介してスプール12に伝達され、スプール12が糸巻き取り方向に回転する。この糸巻き取り時等の低速回転時には、スプール軸16は、玉軸受24a、24bにより支持されている。
【0040】
キャスティングを行う場合には、バックラッシュを抑えるために制動力を調整する。ここでは、たとえばルアー等の仕掛けの質量に応じて制動力を調整するのが好ましい。具体的には、ルアーの質量が大きい場合には制動力を大きくし、小さい場合には小さくする。バックラッシュを抑えるための制動力の調整は、キャスティングコントロール機構22又は遠心ブレーキ機構23で行う。
【0041】
制動力を調整し終わると、クラッチレバー17を下方に押す。ここでは、クラッチレバー17は、側板5a、5bの長孔に沿って下方の離脱位置に移動する。そしてクラッチレバー17の移動により、クラッチヨーク40が外方に移動し、クラッチヨーク40に係合したピニオンギア32も同方向に移動させられる。この結果、ピニオンギア32の噛み合い部32bとスプール軸16の係合ピン16bとの噛み合いが外れ、クラッチオフ状態となる。このクラッチオフ状態では、ハンドル軸30からの回転はスプール12及びスプール軸16に伝達されず、スプール12は自由回転状態になる。クラッチオフ状態として、クラッチレバー17においた親指でスプールをサミングしながらスプール軸16が鉛直面に沿うようにリールを軸方向に傾けて釣竿を振ると、ルアーが投げられスプール12が、たとえば毎分20000回転以上の高速で糸繰り出し方向に回転する。この糸繰り出し方向の高速回転時には、流体軸受25a、25bにより動圧が発生してスプール軸16は、流体軸受25a、25bにより支持される。このように、スプール軸16が流体軸受25a、25bに支持されているので、回転性能が低下しにくくなり、スプール12が勢いよく回転し、ルアーの飛距離が伸びる。
【0042】
このような状態では、スプール12の回転によりスプール軸16が糸繰り出し方向に回転し、その回転が回転部材66に伝達される。回転部材66が回転すると、摺動子67がブレーキライナー65aに摺接して遠心ブレーキ機構23によりスプール12が制動される。同時に、スプール軸16がキャスティングコントロール機構22により制動されバックラッシュを防止できる。
【0043】
仕掛けが着水すると、ハンドル2を回転させる。ハンドル2を回転させると図示しないリターン機構によりクラッチオン状態になる。この状態でたとえばリトリーブを繰り返して魚の当たりを待つ。魚がヒットするとハンドル2を回転させて釣り糸を巻き取る。このとき、魚の大きさによりドラグ力を調整する必要が生じることがある。このときには、スタードラグ3を時計回り又は反時計回りに回転させてドラグ力を調整する。
【0044】
このような両軸受リールでは、玉軸受24a、24bとスプール軸16とを流体軸受25a、25bにより連結しているので、回転抵抗が玉軸受による支持構造より小さくなり、かつ個体間の摩擦が生じず摩擦抵抗も小さくなる。このため、キャスティング距離を伸ばすことができる。また、玉軸受24a、24bの内輪24c、24dと流体軸受25a、25bとの間隙dを釣り糸に作用する張力に応じて制御できる構成であるので、スプール12の回転性能の低下を可及的に抑えることができる。
【0045】
〔他の実施形態〕
(a) 前記実施形態では、両軸受リールのスプール支持構造を例示したが、これに限定されるものではなく、第1部品と相対回転する第2部品を有するすべての回転支持構造に本発明を適用できる。
(b) 前記実施形態では、圧電素子27は、玉軸受24aの内輪24cの内周側に別体で設けたが、図8に示すように、内輪24c自身を圧電素子27で一体成形してもよい。また、図9に示すように、玉軸受24aの内輪24cの外周側の一部に圧電素子27を設け、この部分を伸縮させるようにしてもよい。
【0046】
(c) 図10に示すように、玉軸受24aの内輪24cの内周面及び流体軸受25aの外周面の軸方向断面は同方向に縮径するテーパ状に形成し、流体軸受25aの軸方向端面に圧電素子27を当接させ、流体軸受25aを軸方向に変位させることにより、内輪24cと流体軸受25aとの間隙を制御するようにしてもよい。また、図11に示すように、内輪24cを軸方向に変位させる構成にしてもよい。
【0047】
(d) アクチュエーターは、圧電素子27に限定されるものではなく、負荷検出手段である張力検出部14は光センサや圧電素子等のスプールセンサに限定されるものではない。また、軸受は、玉軸受24a、24bに限定されず、ニードルベアリングやコロ軸受などの他の形態の転がり軸受やブッシュなどの滑り軸受でもよい。
【0048】
(e) 前記実施形態では、流体として空気を用いた流体軸受25a、25bを例示したが、流体はどのような形態であってもよい。たとえば流体として電気粘性流体や、磁性粘性流体等を用いてもよいし、潤滑油などを用いてさらに回転性能を上げるようにしてもよい。
(f) 前記実施形態では、回転により流体潤滑膜が形成される動圧式の流体軸受25a、25bを用いたが、圧縮機からの流体の供給によって流体潤滑膜が形成される静圧式の流体軸受を用いてもよい。
【0049】
(g) 図12に示すように、スプール軸16を電磁軸受71及び流体軸受25aにより回転自在に支持する構成にしてもよい。電磁軸受71は、図13に示すように、図示しないマイクロコンピュータ等からなる電磁軸受制御部70に接続されている。また、電磁軸受制御部70には、図示しない光センサや圧電素子等のスプールセンサからなる負荷検出手段である張力検出部14が接続されている。張力検出部14は、スプール12に接続されており、スプール12の回転から釣り糸に作用する張力を検出する。ここでは、電磁軸受制御部70は、張力検出部14から検出した釣り糸に作用する張力に応じて、電磁軸受71を適宜制御する。なお、電磁軸受制御部70は、前述の圧電素子制御部10と兼用可能な同一のマイクロコンピュータからなる制御部であってもよい。なお、電磁軸受71は、図示しないが、電磁軸受71に接続された内部電池により給電されて駆動するようにしてもよいし、スプール12の内部に発電コイルを設けスプール12の回転に起因する電力により駆動するようにしてもよい。ここでは、流体軸受25aに加えて電磁軸受71をさらに設けることにより、スプール軸16を回転精度良く安定かつ確実に支持できる。
【0050】
【発明の効果】
本発明によれば、第1部品と第2部品とは流体軸受により連結されているので、回転抵抗が玉軸受により支持構造より小さくなりかつ個体間の摩擦が生じず摩擦抵抗も小さくなる。さらに、負荷検出手段により検出された前記負荷に応じて、第1部品と流体軸受との間隙を制御する間隙制御手段を有しているので、回転性能の低下を可及的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を採用した両軸受リールの斜視図。
【図2】前記両軸受リールの平面図。
【図3】前記両軸受リールの平面断面図。
【図4】スプール支持部分の断面拡大図。
【図5】流体軸受支持部分の平面断面部分図。
【図6】前記流体軸受支持部分の側面断面部分図。
【図7】リール制御を示すブロック図。
【図8】他の実施形態の図5に相当する図。
【図9】他の実施形態の図5に相当する図。
【図10】他の実施形態の図6に相当する図。
【図11】他の実施形態の図6に相当する図。
【図12】他の実施形態の図5に相当する図。
【図13】他の実施形態の図7に相当する図。
【符号の説明】
1 リール本体
10 圧電素子制御部
11 変圧部
12 スプール
14 張力検出部
16 スプール軸
24a、24b 玉軸受
24c、24d 内輪
25a、25b 流体軸受
26a 動力発生溝
27 圧電素子
70 電磁軸受制御部
71 電磁軸受
d 間隙[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation support structure, and more particularly to a rotation support structure that supports a second component that rotates relative to a first component on a first component.
[0002]
[Prior art]
The rotation support structure that supports the rotating component supports a spool rotatably mounted on the reel body, for example, in a dual-bearing reel, particularly a bait casting reel that mounts a device such as a lure or a weight at the tip of a fishing line for casting. Is known. In the case of such a bait casting reel, the spool rotates at a high speed of about 20,000 revolutions per minute during casting. In the case of supporting such a component rotating at a high speed, a ball bearing which is a rolling bearing is conventionally used.
[0003]
When the spool of the dual-bearing reel is supported by ball bearings, the flying distance may decrease due to rotational resistance during casting. Therefore, conventionally, a contact portion which has a small gap between the inner ring of the ball bearing and is in contact with the inner ring on the spool shaft with a width smaller than the width of the inner ring is formed. It is configured to be slid and supported by a ball bearing at the contact portion during low-speed rotation (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-68453
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the configuration using the conventional ball bearing, the inner ring and the contact portion slide at the time of high-speed rotation of the spool, so that the rolling resistance between the inner ring and the rolling element can be neglected. Reduction can be suppressed. However, since slippage occurs between the inner ring and the contact portion during high-speed rotation, friction occurs at that portion.
[0006]
Therefore, it is conceivable to provide a fluid bearing for forming a fluid lubricating film between the reel body and the spool. Here, since the reel body and the spool are connected by the fluid bearing, the rotational resistance of the spool is smaller than that of the support structure by the ball bearing, and friction between individual members does not occur and the friction resistance is also reduced. Therefore, the spool can be rotated at a high speed.
[0007]
However, in such a configuration provided with a fluid bearing, it is possible to rotate the spool at high speed. However, for example, at the start of casting, a starting torque for throwing a device is required, so that a large load is applied to the spool. Take it. On the other hand, after the casting and the rotation of the spool, the tension acting on the fishing line is reduced, so that the load on the spool is reduced. As described above, the load applied to the spool fluctuates during casting. For example, if a fluid bearing suitable for a small load is used, it is not possible to cope with a large load, and there is a possibility that the rotational performance of the spool may be reduced. Occurs.
[0008]
An object of the present invention is to minimize a decrease in rotational performance in a rotation support structure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A rotation support structure according to a first aspect of the present invention is a rotation support structure that supports a second component disposed on an inner peripheral side of the first component so as to be rotatable relative to the first component. A fluid bearing having fluid lubricating film forming means disposed between the two parts and forming a fluid lubricating film in a gap between the first part, load detecting means for detecting a load acting on the second part, and load detecting means And a gap control means for controlling the gap in accordance with the load detected by the controller.
[0010]
In this rotation support structure, since the first component and the second component are connected by the fluid bearing, the rotation resistance is smaller than that of the support structure using the ball bearing, and friction between individual members does not occur and the friction resistance is also reduced.
In addition, since there is provided gap control means for controlling the gap between the first component and the fluid bearing according to the load detected by the load detection means such as an optical sensor or a piezoelectric element, for example, a load acting on the second component When the load is large, the gap between the first component and the fluid bearing is reduced. On the contrary, when the load acting on the second component is small, the gap between the first component and the fluid bearing is increased, so that the rotational performance suitable for each of them is improved. Obtainable. Therefore, a decrease in rotational performance can be suppressed as much as possible.
[0011]
The rotation support structure according to a second aspect of the present invention is the rotation support structure according to the first aspect, wherein the fluid lubricating film forming means includes a plurality of grooves formed on at least one of the inner peripheral surface of the first component and the outer peripheral surface of the second component. Have. In this case, a large number of grooves formed on the inner peripheral surface of the first component or the outer peripheral surface of the second component can improve rotational stability and maintain high rotational accuracy.
[0012]
The rotation support structure according to a third aspect of the present invention is the rotation support structure according to the first or second aspect, wherein the gap control means is an actuator provided in at least one of the first component, the second component, and the fluid bearing. In this case, the first component, the second component, and the fluid bearing are displaced by an actuator provided integrally with or separately from the first component, the second component, and the fluid bearing, so that the gap between the first component and the fluid bearing is changed. Can be easily displaced.
[0013]
The rotation support structure according to a fourth aspect is the rotation support structure according to the third aspect, wherein the actuator controls a piezoelectric element provided on at least one of the first component, the second component, and the fluid bearing, and a voltage applied to the piezoelectric element. And a piezoelectric element control unit. In this case, the piezoelectric element is an element that generates mechanical distortion when a voltage is applied, and has a property of expanding and contracting according to an applied voltage. Here, the amount of expansion and contraction of the piezoelectric element is changed by controlling the applied voltage by a piezoelectric element control unit composed of, for example, a microcomputer or the like. The gap between the first component and the fluid bearing can be finely controlled according to the change in the amount of expansion and contraction of the piezoelectric element.
[0014]
The rotation support structure according to a fifth aspect of the present invention is the rotation support structure according to the third or fourth aspect, wherein the actuator is provided on at least a part of the first component, the second component, and the fluid bearing. The gap control means controls the gap by radially displacing at least one of the first component, the second component, and the fluid bearing. In this case, for example, by providing an actuator on a part of the first component and displacing the actuator, the gap between the first component and the fluid bearing can be easily adjusted.
[0015]
A rotary support structure according to a sixth aspect of the present invention is the rotary support structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein an axial cross section of the inner peripheral surface of the first component and the outer peripheral surface of the fluid bearing is formed in a tapered shape whose diameter decreases in the same direction. Have been. The gap control means controls the gap by displacing at least one of the first component and the fluid bearing in the axial direction. In this case, the gap between the first component and the fluid bearing can be controlled with a simple configuration.
[0016]
A rotary support structure according to a seventh aspect of the present invention is the rotary support structure according to any of the first to sixth aspects, further comprising an electromagnetic bearing disposed between the first component and the second component. In this case, in particular, when the vibration of the second component is large, the second component can be stably and reliably supported with high rotational accuracy even if the fluid bearing is arranged by providing the electromagnetic bearing.
The rotation support structure according to an eighth aspect of the present invention is the rotation support structure according to the seventh aspect, further comprising an electromagnetic bearing control unit that controls the electromagnetic bearing according to the load detected by the load detection unit. In this case, since the electromagnetic bearing control unit that controls the electromagnetic bearing according to the load detected by the load detecting means such as the optical sensor or the piezoelectric element is provided, the electromagnetic bearing is controlled according to the load acting on the second component. By controlling, it is possible to obtain accurate and stable rotation performance suitable for each.
[0017]
According to a ninth aspect of the present invention, in the rotation supporting structure according to the seventh or eighth aspect, at least a part of the second component is formed of a magnetic material. In this case, since the second component is formed of a magnetic material such as a steel material, the second component is attracted by the magnetic force of the electromagnetic bearing, and can maintain non-contact rotation.
According to a tenth aspect of the present invention, in the rotary support structure according to any one of the seventh to ninth aspects, the electromagnetic bearing is driven by electric power resulting from rotation of the second component. In this case, for example, electric power can be easily obtained by providing a coil for power generation on a member that rotates together with the second component and rotating the second component. Specifically, for example, in the case of a spool supporting structure of a dual-bearing reel, if the second component is a spool shaft and a member that rotates together with the second component is a spool, it is easy to provide a coil for power generation on the spool. Power.
[0018]
A spool support structure for a dual-bearing reel according to an eleventh aspect of the present invention is a dual-bearing reel spool for supporting a spool non-rotatably mounted on a spool shaft as a second component rotatably mounted on a reel body as a first component. A rotation support structure according to any one of the first to tenth aspects. The load detecting means is a tension detecting means for detecting a tension acting on the fishing line wound on the spool. The gap control means controls the gap according to the tension detected by the tension detection means.
[0019]
In this spool support structure, a fluid bearing for forming a fluid lubricating film between the reel body and the spool shaft to support both parts in a non-contact manner, and a reel body and a fluid bearing in accordance with the tension detected by the tension detecting means. And gap control means for controlling the gap between the two. Here, since the reel body and the spool shaft are connected by a fluid bearing, the rotational resistance is smaller than that of the support structure by the ball bearing, friction between individual members does not occur, the frictional resistance is reduced, and the casting distance can be extended. it can.
[0020]
In addition, since there is a gap control means for controlling a gap between the reel body and the fluid bearing according to the tension detected by the tension detecting means, the gap between the reel body and the fluid bearing can be finely controlled, and the rotation performance can be improved. Can be suppressed as much as possible.
A spool support structure for a dual-bearing reel according to a twelfth aspect is mounted on a spool shaft that is a second component disposed on the inner peripheral side of one of a rolling bearing and a sliding bearing that is a first component disposed on a reel body. A spool support structure for a dual-bearing reel that supports a spool provided with the rotation support structure according to any one of Inventions 1 to 10. The fluid bearing is provided between an inner peripheral surface of one of the rolling bearing and the slide bearing and an outer peripheral surface of the spool shaft. The load detecting means is a tension detecting means for detecting a tension acting on the fishing line wound on the spool. The gap control means controls the gap according to the tension detected by the tension detection means. In this spool support structure, similarly to the seventh aspect, the casting distance can be increased, and a decrease in rotational performance can be suppressed as much as possible.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A dual bearing reel according to an embodiment of the present invention is a low profile type reel for bait casting, as shown in FIGS. The reel includes a reel body 1, a spool rotation handle 2 arranged on the side of the reel body 1, and a
[0022]
The
[0023]
As shown in FIG. 3, the reel body 1 has a
[0024]
The
In the
[0025]
As shown in FIG. 4, the
[0026]
3 and 4, the
[0027]
As shown in FIGS. 4 to 6, a cylindrical
[0028]
As shown in FIG. 5, the
[0029]
As shown in FIGS. 5 and 6, the
As shown in FIG. 7, the
[0030]
The right end of the large-
The
[0031]
The base end (the left end in FIG. 4) of the
The
[0032]
Here, when the
[0033]
As shown in FIG. 2, the
[0034]
The clutch engagement /
[0035]
In such a configuration, in the normal state, the
[0036]
The
[0037]
As shown in FIG. 3, the
[0038]
As shown in FIG. 3, the
[0039]
Next, a method of operating the reel will be described.
In a normal state, the
[0040]
When performing casting, the braking force is adjusted to suppress backlash. Here, it is preferable to adjust the braking force according to the mass of a device such as a lure. Specifically, when the mass of the lure is large, the braking force is increased, and when it is small, the braking force is decreased. Adjustment of the braking force for suppressing backlash is performed by the
[0041]
After adjusting the braking force, the
[0042]
In such a state, the rotation of the
[0043]
When the device arrives, the
[0044]
In such a dual-bearing reel, since the
[0045]
[Other embodiments]
(A) In the above-described embodiment, the spool support structure of the dual-bearing reel has been exemplified. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to all the rotation support structures having the first component and the second component that rotates relatively. Applicable.
(B) In the above embodiment, the
[0046]
(C) As shown in FIG. 10, the axial section of the inner peripheral surface of the
[0047]
(D) The actuator is not limited to the
[0048]
(E) In the above embodiment, the
(F) In the above embodiment, the hydrodynamic
[0049]
(G) As shown in FIG. 12, the
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the first component and the second component are connected by the fluid bearing, the rotational resistance is smaller than that of the support structure by the ball bearing, and friction between individual members does not occur and the friction resistance is also reduced. Further, since there is a gap control means for controlling a gap between the first component and the fluid bearing according to the load detected by the load detection means, it is possible to suppress a decrease in rotational performance as much as possible. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a dual-bearing reel employing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the dual bearing reel.
FIG. 3 is a plan sectional view of the dual bearing reel.
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a spool supporting portion.
FIG. 5 is a partial plan sectional view of a fluid bearing supporting portion.
FIG. 6 is a partial side sectional view of the fluid bearing supporting portion.
FIG. 7 is a block diagram showing reel control.
FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 5 of another embodiment.
FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 5 of another embodiment.
FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 6 of another embodiment.
FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 6 of another embodiment.
FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 5 of another embodiment.
FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 7 of another embodiment.
[Explanation of symbols]
1 reel body
10 Piezoelectric element controller
11 Transformer
12 spool
14 Tension detector
16 spool shaft
24a, 24b ball bearing
24c, 24d Inner ring
25a, 25b fluid bearing
26a Power generation groove
27 Piezoelectric element
70 Electromagnetic bearing control unit
71 Electromagnetic bearing
d gap
Claims (12)
前記第1部品と前記第2部品との間に配置され、前記第1部品との間隙に流体潤滑膜を形成する流体潤滑膜形成手段を有する流体軸受と、
前記第2部品に作用する負荷を検出する負荷検出手段と、
前記負荷検出手段により検出された前記負荷に応じて、前記間隙を制御する間隙制御手段と、
を備えた回転支持構造。A rotation support structure for supporting a second component disposed on an inner peripheral side of the first component so as to be relatively rotatable with respect to the first component,
A fluid bearing disposed between the first component and the second component, the fluid bearing including a fluid lubricating film forming unit that forms a fluid lubricating film in a gap between the first component;
Load detecting means for detecting a load acting on the second component;
A gap control unit that controls the gap according to the load detected by the load detection unit;
Rotation support structure with.
前記間隙制御手段は、前記第1部品、前記第2部品及び前記流体軸受の少なくともいずれかを径方向に変位させることにより、前記間隙を制御する、請求項3又は4に記載の回転支持構造。The actuator is provided on at least a part of the first component, the second component, and the fluid bearing,
The rotation supporting structure according to claim 3, wherein the gap control unit controls the gap by displacing at least one of the first component, the second component, and the fluid bearing in a radial direction.
前記間隙制御手段は、前記第1部品及び前記流体軸受の少なくともいずれかを軸方向に変位させることにより、前記間隙を制御する、請求項1から4のいずれかに記載の回転支持構造。An axial cross section of the inner peripheral surface of the first component and the outer peripheral surface of the fluid bearing is formed in a tapered shape whose diameter is reduced in the same direction.
The rotation support structure according to claim 1, wherein the gap control unit controls the gap by displacing at least one of the first component and the fluid bearing in an axial direction.
前記請求項1から10のいずれかに記載の前記回転支持構造を備え、
前記負荷検出手段は、前記スプールに巻き付けられた釣り糸に作用する張力を検出する張力検出手段であり、
前記間隙制御手段は、前記張力検出手段により検出された前記張力に応じて、前記間隙を制御する、両軸受リールのスプール支持構造。A spool support structure for a dual-bearing reel that supports a spool that is non-rotatably mounted on a spool shaft that is the second component that is rotatably mounted on a reel body that is the first component,
The rotary support structure according to any one of claims 1 to 10,
The load detecting means is a tension detecting means for detecting a tension acting on the fishing line wound on the spool,
A spool support structure for a dual-bearing reel, wherein the gap control means controls the gap in accordance with the tension detected by the tension detection means.
前記請求項1から10のいずれかに記載の前記回転支持構造を備え、
前記流体軸受は、前記転がり軸受及び前記滑り軸受のいずれかの内周面と、前記スプール軸の外周面との間に設けられ、
前記負荷検出手段は、前記スプールに巻き付けられた釣り糸に作用する張力を検出する張力検出手段であり、
前記間隙制御手段は、前記張力検出手段により検出された前記張力に応じて、前記間隙を制御する、両軸受リールのスプール支持構造。Spool support for a dual-bearing reel that supports a spool mounted on a spool shaft, which is the second component disposed on the inner peripheral side of one of the rolling bearing and the sliding bearing, which is the first component disposed on the reel body Structure,
The rotary support structure according to any one of claims 1 to 10,
The fluid bearing is provided between an inner peripheral surface of one of the rolling bearing and the slide bearing and an outer peripheral surface of the spool shaft,
The load detecting means is a tension detecting means for detecting a tension acting on the fishing line wound on the spool,
A spool support structure for a dual-bearing reel, wherein the gap control means controls the gap in accordance with the tension detected by the tension detection means.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109322917A (en) * | 2018-11-05 | 2019-02-12 | 南京航空航天大学 | A kind of radial and axial protection structure of magnetic suspension bearing |
CN109322918A (en) * | 2018-11-05 | 2019-02-12 | 南京航空航天大学 | A kind of magnetic suspension bearing radial protection structure |
CN109356933A (en) * | 2018-11-05 | 2019-02-19 | 南京航空航天大学 | A kind of radial protection ring structure that cooperation magnetic suspension bearing uses |
-
2003
- 2003-03-14 JP JP2003070184A patent/JP2004278640A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109322917A (en) * | 2018-11-05 | 2019-02-12 | 南京航空航天大学 | A kind of radial and axial protection structure of magnetic suspension bearing |
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