JP2006197810A5 - - Google Patents

Description

両軸受リールのスプール制動装置

本発明は、スプール制動装置、特に、キャスティングに用いられ、リール本体に回転自在に装着され釣り糸が装着されるスプールを電気的に制御可能に制動する両軸受リールのスプール制動装置に関する。

両軸受リールのスプールを電気的に制御可能に制動するスプール制動装置が知られている。従来の電気制御可能なスプール制動装置は、スプール制動ユニット（スプール制動手段の従来例）と、スプール制動ユニットを電気的に制御するスプール制御ユニット（スプール制御手段の従来例）とを有している（たとえば、特許文献１及び２参照）。

前者の従来のスプール制動装置では、スプール制動ユニットは、スプールの外側でスプール軸の外周に装着された複数の磁石と、複数の磁石の外周側にその端面が対向するよう放射状に配置された複数のコイルと、スイッチ素子（マイクロプロセッサ）とを有している。スプール制御ユニットは、スプールが最大回転速度で回転するピーク時間を識別し、識別したピーク時間に基づいてスプール制動ユニットを制御している。

後者の従来のスプール制動装置では、スプール制動ユニットは、スプールの糸巻胴部の内周面に固定された複数の磁石と、スプールが回転自在に装着されたスプール軸に周方向に間隔を隔てて装着された複数のコイルと、コイルの両端に接続されたスイッチ素子とを有している。コイルは複数の磁石の内周側に磁石に対向可能に配置されている。スプール制御ユニットは、スイッチ素子をオンオフ制御して制動力を制御する。具体的には、スプール制御ユニットは、スプールの回転速度の変化により釣り糸に作用する張力を検出し、張力が一定以下になるとスイッチ素子を短絡してスプールを制動している。
特開平１１−３３２４３６号 特開２０００−２１７４７８号公報

前者のスプール制動装置では、スプールの外側でスプール軸の外周に複数の磁石が配置されているとともに、複数の磁石の外周面に複数のコイルが端面を磁石に端面を対向させた状態で放射状に配置されている。このようにコイルを放射状に配置すると、スプール軸方向の寸法はそれほど大きくならない。しかし、放射状にコイルを配置するために、コイルの径方向の面積が大きくなり、リール本体のスプール軸の径方向の寸法が大きくなり、両軸受リールの大型化を招く。

後者のスプール制動装置では、磁石を糸巻胴部の内周に配置し、磁石の内周側でスプール軸にコイルが配置されている。したがって、スプールの糸巻胴部の内周部にスプール制動ユニットを配置しているため、スプール軸の径方向の寸法を前者のスプール制動装置に比べて小さくすることができる。しかし、このように、スプールの糸巻胴部の内周部にスプール制動ユニットを配置すると、糸巻胴部の直径が小さいスプールを有する両軸受リールの場合、スプール制動ユニットを配置できない。したがって、この場合、前者のスプール制動装置のようにスプールの外側にスプール制動ユニットを配置しなければならない。このため、糸巻胴部の径が小さくスプール外部にスプール制動ユニットを配置すると、リール本体のスプール軸方向の寸法が長くなり、やはり、両軸受リールの大型化を招く。

本発明の課題は、両軸受リールのスプール制動装置において、スプール外部にスプール制動装置を設けても、リールの大型化を抑えることができるようにすることにある。

発明１に係る両軸受リールのスプール制動装置は、キャスティングに用いられ、リール本体に回転自在に装着されるスプールを制動する装置であって、スプール制動手段と、キャスティング状態検出手段と、スプール制御手段とを備えている。スプール制動手段は、回転方向に並べて配置され極性が交互に異なる複数の磁極を有しスプールに連動して回転する回転子、回転子の側面に対向する位置に端面が配置され周方向に間隔を隔ててリール本体に装着され直列接続されその巻径がスプールの軸芯に沿う長さより大きい複数のコイル、及び直列接続された複数のコイルの両端に接続されたスイッチ素子を有し、スプールを制動する手段である。キャスティング状態検出手段は、キャスティング状態を検出する手段である。スプール制御手段は、キャスティング状態検出手段で検出されたキャスティング状態に応じてスイッチ素子をオンオフ制御する手段である。

このスプール制動装置では、キャスティングが行われ、スプールが糸繰り出し方向に回転し、釣り糸がスプールから放出される。スプールが回転すると、回転子が発する磁力線をコイルが横切ってコイルが発電する。この発生した電力はスイッチ素子がオンすると電気エネルギーが熱に変換して消費されスプールが制動される。このとき、キャスティング状態検出手段によって検出されたキャスティング状態に応じてスプール制動手段のスイッチ素子がオンオフ制御され、キャスティング中のスプールの制動力が変化する。このスプール制動手段は、巻径がスプールの軸芯に沿う長さより大きい複数のコイルの端面が複数の磁極を有する回転子の側面に対向して配置されている。このため、スプールの内部に設ける必要がなくなる。たとえば、スプールのフランジ部の外側面に回転子を配置することができる。しかも、コイルの巻径が軸芯に沿う長さより大きいのでコイルをたとえばスプールのフランジ部に対向して設けても、スプールの軸芯方向の寸法は従来の制動装置を収納する寸法と同様にできる。ここでは、回転子の側面にコイルの端面を対向して配置しているので、スプールの外部にスプール制動手段を設けても、スプールの径方向の寸法の増加を抑えることができる。また、巻径より軸芯に沿う長さが小さいコイルを用いたので、スプール外部にスプール制動手段を設けても、スプールの軸芯方向の長さの増加を抑えることができる。このため、スプール外部にスプール制動装置を設けても、リールの大型化を抑えることができるようになる。

発明２に係る両軸受リールのスプール制動装置は、発明１に記載の装置において、キャスティング状態検出手段は、キャスティング時にスプールから放出される釣り糸に作用する張力を検出する張力検出手段を有する。この場合には、キャスティング状態として張力を検出してスプールを制動するので、可及的に小さい張力となるようにスプールを制動して仕掛けを遠方にキャストすることができる。

発明３に係る両軸受リールのスプール制動装置は、発明１又は２に記載の装置において、複数のコイルは、スプールの軸芯と平行な軸を中心として扇形に巻回されかつ軸芯を中心とする円周方向に間隔を隔てて配置されており、軸芯に沿う方向の長さが扇形の対角線長さの１／４以下である。この場合には、軸芯に双方向の長さすなわちコイルの長さが対角線の長さ、すなわち最大巻径の１／４以下であるので、全長を短くしても巻径を大きくすることにより、コイル面積が大きくなり、制動力を維持してスプールの軸芯方向の寸法の増加を抑えることができる。

発明４に係る両軸受リールのスプール制動装置は、発明１から３のいずれかに記載の装置において、回転子は、スプールのフランジ部に固定され交互に極性を異ならせてスプール軸の軸芯を中心として回転方向に並べて配置された複数の磁石を有する。この場合には、交互に極性を異ならせた複数の磁石で回転子を構成しているので、たとえば筒状の成形磁石を用いて着磁する場合に比べて回転子の構成が簡素で安価になる。

発明５に係る両軸受リールのスプール制動装置は、発明１から４のいずれかに記載の装置において、スプール制御手段は、リール本体のスプールの一方の端面と対向する面に装着され複数のコイルが取り付けられた回路基板及び回路基板に搭載された複数の制御素子を有する。この場合には、回路基板がリール本体のスプールの一方の端面と対向する面に装着されているので、回転子の周囲に対向して配置されたコイルを回路基板に直接取り付けることができる。このため、コイルと回路基板とを接続するリード線が不要になり、コイルと回路基板との絶縁不良を軽減できる。しかも、コイルがリール本体に取り付けられた回路基板に装着されているので、回路基板をリール本体に取り付けるだけでコイルもリール本体に装着される。このため、装置を容易に組み立てできる。

発明６に係る両軸受リールのスプール制動装置は、発明５に記載の装置において、回路基板は、切欠き部が径方向に沿って形成されスプール軸芯と実質的に同芯に配置された座金形状のリング部材である。この場合には、回路基板が座金形状のリング状部材でありかつスプール軸芯と実質的に同芯に配置されているので、回路基板をリール本体に装着するだけでコイルをスプール軸芯と実質的に同芯に配置できる。また、回路基板に切欠き部を設けたので、レベルワインド機構の駆動部分や発音機構などを切欠き部分に回路基板と重複して配置することができる。

発明７に係る両軸受リールのスプール制動装置は、発明２から６のいずれかに記載の装置において、スプール制御手段は、張力検出手段で検出された張力が第１所定値以下になったとき、所定の第１制動力で第１所定時間の間スプールを制動するようにスプール制動手段を電気的に制御する。この場合には、キャスティング直後の比較的回転速度が速い期間に比較的強くスプールを制動することにより張力が急激に大きくなりバックラッシュを防止できるとともに、仕掛けが安定して飛行する。このため、バックラッシュを防止しつつ仕掛けの姿勢を安定させてより遠くに仕掛けをキャスティングできるようになる。

本発明によれば、回転子の側面にコイルの端面を対向して配置しているので、スプールの外部にスプール制動手段を設けても、スプールの径方向の寸法の増加を抑えることができる。また、巻径より軸芯に沿う長さが小さいコイルを用いたので、スプール外部にスプール制動手段を設けても、スプールの軸芯方向の長さの増加を抑えることができる。このため、スプール外部にスプール制動手段を設けても、リールの大型化を抑えることができるようになる。

図１において、本発明の一実施形態を採用した両軸受リールは、たとえば、５号の釣り糸を３００ｍ程度巻き付け可能な中型の丸型リールである。両軸受リールは、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のハンドル組立体２と、ハンドル組立体２のリール本体１側に配置されたスタードラグ３とを備えている。なお、この両軸受リールは、レベルワインド機構は有していない。

リール本体１には、スプール１２が回転自在に装着されている。リール本体１は、竿取付脚４を介して釣り竿ＲＤに装着され得る。リール本体１は、図１及び図２に示すように、フレーム５とフレーム５の両側方を覆う第１及び第２カバー６，７とを有している。フレーム５は、所定の間隔をあけて配置された左右１対の側板８，９と側板８，９を連結する複数の連結部材１０ａ，１０ｂ，１０ｃとを有している。第２カバー７には、機構装着板１６（図２）が装着されている。機構装着板１６は側板８に接触して配置され、機構装着板１６と第２カバー７との間には、後述する各種機構を収納するための空間が形成されている。

フレーム５はダイキャスト成形により得られ、第２カバー７は、金属薄板をプレス成形して得られる。１対の側板８，９及び第１カバー６は、それぞれ側面から見て円形をなしており、外周面はたとえば旋盤等を用いて機械加工されている。第１カバー６には、図３に示すように、後述する強弱調整つまみ４３や発音オンオフつまみ８２やスプールロックつまみ５４をそれぞれ外部に露出させるための３つの開口６ａ，６ｂ，６ｃが形成されている。第２カバー７及び機構装着板１６は、側面から見て円形の一部が径方向に突出した形状である。第２カバー７は、ハンドル軸３０（後述）の装着部分を中心に軸方向外方にも膨出している。フレーム５内には、糸巻用のスプール１２が回転自在に装着されている。また、第２カバー７の後部側面には、クラッチ操作レバー１７が揺動自在に装着されている。

連結部材１０ａ〜１０ｃは、両側板８，９の外周に沿う形状で両側板８，９と一体で形成された板状の部材であり、たとえばリール本体１の前部と後部と下部との３か所（図１）で１対の側板８，９を連結している。このように側板８，９と複数の連結部材１０ａ〜１０ｃとを一体で形成することで、リール本体１に大きな荷重が作用しても撓み等の変形が生じがたく、巻上げ効率の低下が抑制される。この連結部材１０ａ〜１０の外周部と側板８，９とは一体で、第１カバー６と同様に機械加工されている。

下部の連結部材１０ｃには竿取付脚４が固定されている。竿取付脚４は、フレーム５の側板８，９間の中心位置に沿って配置されている。この中心位置は、スプール１２の糸巻胴部１２ａの中心位置でもある。

ハンドル組立体２は、図１に示すように、ハンドル軸３０の先端に回転不能に装着されたクランクアーム２ａと、クランクアーム２ａの一端にクランクアーム２ａの一端部と直交する軸回りに回転自在に装着されたハンドル把手２ｂとを有している。クランクアーム２ａは、ハンドル把手２ｂ側がリール本体１に接近するように途中で折れ曲がっている。

スプール１２は、図２に示すように、１対の側板８，９間に回転自在に配置されている。スプール１２は、糸巻胴部１２ａと、糸巻胴部１２ａの両端に一体で形成された左右１対のフランジ部１２ｂ，１２ｃとを有している。スプール１２の中心にはスプール軸２０が貫通して固定されている。

スプール軸２０は、たとえばＳＵＳ３０４等の非磁性金属製であり、機構装着板１６を貫通して第２カバー７の外方に延びている。スプール軸２０は、第１カバー６に装着された軸受１３ａと、機構装着板１６に装着された軸受１３ｂとによりリール本体１に回転自在に支持されている。スプール軸２０の機構装着板１６の貫通部分には、係合ピン２９が径方向に貫通して装着されている。

機構装着板１６と第２カバー７の間の空間には、ハンドル組立体２からのトルクをスプール１２に伝えるためのギア機構１９と、ギア機構１９の途中に設けられハンドル組立体２の回転を伝達・遮断するクラッチ機構２１と、クラッチ機構２１をオンオフ操作するためのクラッチ制御機構２２と、スプール１２緒糸繰り出し方向の回転を制動するドラグ機構２３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２４とが配置されている。

また、側板８の外側で第１カバー６内には、クラッチ機構２１の状態に関わらずスプール１２の糸繰り出し方向の逆転を禁止する逆転禁止状態と許可する逆転許可状態に切換可能なスプールロック機構２６と、スプール１２の回転時に発音する発音可能状態と発音不能状態とに切換可能なスプール発音機構２７とが配置されている。また、スプール１２と、第１カバー６との間には、スプール１２をキャスティング時等に電気制御可能に制動するスプール制動機構２５が配置されている。

ギア機構１９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とを有している。ハンドル軸３０は、機構装着板１６及び第２カバー７に回転自在に装着されており、ローラ型のワンウェイクラッチ８９及び爪式のワンウェイクラッチ９０により糸繰り出し方向の回転（逆転）が禁止されている。ワンウェイクラッチ８９は、第２カバー７とハンドル軸３０との間に装着されている。メインギア３１は、ハンドル軸３０に回転自在に装着されており、ハンドル軸３０とドラグ機構２３を介して連結されている。

ピニオンギア３２は、側板９の外方から内方に延び、中心にスプール軸２０が貫通する筒状部材であり、スプール軸２０に軸方向に移動自在に装着されている。ピニオンギア３２の図２左端部には係合ピン２９に噛み合う噛み合い溝３２ａが形成されている。この噛み合い溝３２ａと係合ピン２９とによりクラッチ機構２１が構成される。また中間部にはくびれ部３２ｂが、右端部にはメインギア３１に噛み合うギア部３２ｃがそれぞれ形成されている。

クラッチ制御機構２２は、ピニオンギア３２のくびれ部３２ｂに係合してピニオンギア３２をスプール軸２０方向に沿って移動させるクラッチヨーク３５とクラッチ操作レバー１７とを有している。このクラッチヨーク３５は、クラッチ操作レバー１７の揺動操作によりピニオンギア３２をスプール軸方向に移動させ、クラッチ機構２１をクラッチオン状態とクラッチオフ状態とに切り換える。スプール軸２０に沿ってピニオンギア３２を移動させて、噛み合い溝３２ａを係合ピン２９に噛み合わせれば、スプール軸２０とピニオンギア３２との間で回転力が伝達される。この状態が連結状態（クラッチオン状態）である。噛み合い溝３２ａと係合ピン２９の係合を外せば、スプール軸２０とピニオンギア３２との間で回転力は伝達されない。この状態が遮断状態（クラッチオフ状態）である。クラッチオフ状態では、スプール１２は自由に回転する。クラッチヨーク３５は、図示しない付勢部材により噛み合い溝３２ａと係合ピン２９とが係合する方向すなわちクラッチオン状態に付勢されている。また、クラッチ制御機構２２は、スプール１２の糸巻取方向の回転に連動してクラッチ機構２１をクラッチオンさせるクラッチ戻し機構（図示せず）を有している。

キャスティングコントロール機構２４は、スプール軸２０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２０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。左側の摩擦プレート５１は、第１カバー６内に装着されている。

スプールロック機構２６は、クラッチ機構２１の状態に関わらずスプール１２の糸繰り出し方向の逆転を禁止可能であり、逆転禁止状態と逆転許可状態とに切換可能な機構である。スプールロック機構２６を逆転禁止状態にするとスプール１２が完全にロックされるので、仕掛けが根掛かりしたときなどに釣り糸を切断するのに便利である。

スプールロック機構２６は、図４に示すように、スプール軸２０に回転不能に装着されたラチェットホイール５０と、ラチェットホイール５０に噛み合うラチェット爪（図示せず）とを有している。ラチェット爪は、図３に示すように、第１カバー６の開口６ｃから露出するスプールロックつまみ５４によりラチェットホイール５０に噛み合う二点鎖線で示すロック位置（図３二点鎖線）と離反するロック解除位置（図３実線）とに移動する。

スプール発音機構２７は、スプール１２の回転に応じて発音可能でありかつ発音可能な状態と発音不能な状態とに切換可能な機構である。スプール発音機構２７は、図４及び図５に示すように、スプール軸２０に回転不能に装着され外周に凹凸部７０ａを有する第１発音部７０と、第１発音部７０に接触する第２発音部７１とを有している。

第１発音部７０は、ラチェットホイール５０よりスプール１２側でスプール軸に回転不能に装着されている。第１発音部７０は、外周面に周方向に間隔を隔ててギア歯形状の多数の凹凸部７０ａが並べて形成された円板状の金属製の部材である。

第２発音部７１は、第１カバー６に左右に移動自在に装着された揺動軸７３と、揺動軸７３に揺動自在に装着され先端が凹凸部７０ａに接触可能な爪部材７４と、爪部材７４を凹凸部７０ａに接触する中立位置に向けて付勢する付勢部材７５とを有している。

揺動軸７３は、爪部材７４を先端が凹凸部７０ａに接触する発音位置と凹凸部７０ａから離反する離反位置との間で移動させるように、第１発音部７０と接離する方向に移動自在に第１カバー６に設けられている。揺動軸７３の先端には発音オンオフつまみ８２が形成されている。発音オンオフつまみ８２は、第１カバー６の開口６ｂから露出して配置されており、揺動軸７３を第１カバー６の外から２つの位置に移動操作できる。

爪部材７４は、金属製の部材であり、先端に形成され凹凸部７０ａに接触する先細りの尖った接触部７４ａと、揺動軸７３の先端に揺動自在に装着される装着部７４ｂと、接触部７４ａと装着部７４ｂとの間に配置されたくびれ部７４ｃとを有している。爪部材７４は、図５に実線で示す凹凸部７０ａに接触部７４ａが接触する発音位置と、図５に二点鎖線で示す凹凸部７０ａから離反する離反位置とに揺動軸７３の移動操作により移動する。

付勢部材７５は、第１カバー６に２本のビス８０により固定される固定部７５ａと、固定部７５ａから爪部材７４のくびれ部７４ｃを両側から挟むように湾曲して形成され先端が対向して配置されたばね部７５ｂとを有する金属製のばね部材である。ばね部７５ｂは、Ｃ形に湾曲しており、爪部材７４が発音位置にあるとき先端の開放端がくびれ部７４ｃを挟んで対向して配置されている。

〔スプール制動機構の構成〕
スプール制動機構２５は、図３〜図７に示すように、スプール１２とリール本体１とに設けられたスプール制動ユニット（スプール制動手段の一例）４０と、キャスティング時等にスプール１２から放出される釣り糸に作用する張力を検出するための回転速度センサ（張力検出手段の一例）４１と、スプール制動ユニット４０を８段階の制動パターンの強弱調整のいずれかで電気的に制御するスプール制御ユニット（スプール制御手段の一例）４２と、８段階の制動パターンを選択するための強弱調整つまみ４３とを有している。

スプール制動ユニット４０は、スプール１２を発電により制動する電気的に制御可能なものである。スプール制動ユニット４０は、回転方向に並べて配置され極性が交互に異なる複数の磁極を有しスプール１２に連動して回転する回転子６０と、回転子６０の側面に対向する位置に端面が配置され周方向に間隔を隔ててリール本体１に装着され直列接続されその巻径が全長より大きい複数のコイル６２と、直列接続された複数のコイル６２の両端に接続されたスイッチ素子６３とを備えている。スプール制動ユニット４０は、回転子６０とコイル６２との相対回転により発生する電流を、スイッチ素子６３によりオンオフすることによりスプール１２を制動する。スプール制動ユニット４０で発生する制動力はスイッチ素子６３のオン時間の長さに応じて大きくなる。

回転子６０は、スプール１２の左側のフランジ部１２ｂに回転方向に並べて配置された６つの磁石６１と、６つの磁石を周方向に等間隔に保持する磁石保持部２８とを有している。６つの磁石６１は、周方向に並べて配置され極性が交互に異なっている。磁石保持部２８はリング状の合成樹脂製の部材であり、６つの磁石６１とたとえばインサート成形により一体で形成されている。磁石６１及び磁石保持部２８の背面は、スプール１２のフランジ部１２ｂの外側面１２ｄに合わせた形状になっている。磁石６１及び磁石保持部２８と外側面１２ｄとの間には、中心に貫通孔６５ａを有する非磁性体製の皿状のキャップ部材６５が配置されている。

コイル６２は、コギングを防止してスプール１２の回転をスムーズにするためにコアレスタイプのものが採用されており、ヨークも設けられていない。コイル６２は、図４及び図５に示すように、６等配された円周上の５箇所に配置されており、１箇所だけ欠落している。この欠落部分を除いて、コイル６２は巻回された芯線が磁石６１に対向して磁石６１の磁場内に配置されるように、スプール軸２０の軸芯Ｘと平行な軸を中心として扇形に芯線が巻回されかつ軸芯Ｘを中心として周方向に間隔を隔てて配置されている。これにより発電効率を高めることができ、高い制動力を得ることができる。コイル６２の軸芯Ｘに沿う方向の全長Ｌ（図４）が巻径の最大値である扇形の対角線長Ｄ（図５）の１／４以下である。５つのコイル６２は直列接続されており、その両端がスイッチ素子６３に接続されている。コイル６２は、磁石６１の外側面６１ａとの距離が略一定になるように配置されている。このため、コイル６２と回転中の磁石６１との隙間を一定に維持することができる。５つのコイル６２は、後述する回路基板６６に装着されており、コイル６２の表面はニスなどの絶縁被膜により覆われている。

スイッチ素子６３は、たとえば高速でオンオフ制御できる並列接続された２つのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を有している。ＦＥＴの各ドレイン端子に、直列接続されたコイル６２が接続されている。このスイッチ素子６３は回路基板６６の裏面（フランジ部１２ａと対向する表面と逆側の面）に装着されている。

回転速度センサ４１は、たとえば、投光部と受光部とを有する反射型の光電センサを用いており、図６に示すように、回路基板６６のスプール１２のフランジ部１２ａに対向する表面に配置されている。回転速度センサ４１は、投光部と受光部とがケースに一体で設けられたセンサユニットである。６つの磁石６１のうちの１つの磁石６１の外側面には、光電センサから照射された光を反射する読み取りパターン６７が印刷やシール貼り付けや反射板の取り付けなどの適宜の方法により形成されている。この回転速度センサ４１の受光部からの信号によりスプール１２の回転速度を検出して釣り糸に作用する張力を検出する。

強弱調整つまみ４３は、後述する制動パターンを強弱８段階に調整するために設けられている。強弱調整つまみ４３は、第１カバー６に回動自在に装着され、開口６ａを介して外部に露出している。

回路基板６６は、中心が円形に開口しかつスプール発音機構２７の爪部材７４を配置する部分が径方向に沿って切り欠かれた切欠き部６６ａを有する座金形状のリング状の基板であり、第１カバー６の内側面に軸芯Ｘと実質的に同芯に配置されている。回路基板６６の表裏面には、マイクロコンピュータや各種のＩＣ等を含む複数の制御素子が搭載されている。回路基板６６は、第１カバー６の内側面にたとえば４本のビス８０，８１により固定されている。このうち、２本のビス８０は、スプール発音機構２７の付勢部材７５を固定するビスでもある。

制御部５５は、図７に示すように、たとえばＣＰＵ５５ａ，ＲＡＭ５５ｂ，ＲＯＭ５５ｃ及びＩ／Ｏインターフェイス５５ｄ等が搭載され回路基板６６に配置されたマイクロコンピュータ５９から構成されている。制御部５５のＲＯＭ５５ｃには、制御プログラムが格納されるとともに、制動力の８段階の強弱の制動パターンが格納されている。

制御部５５には、スプール１２の回転速度を検出する回転速度センサ４１と、強弱調整つまみ４３の回動位置を検出するための回転位置識別センサ４５とが接続されている。また、制御部５５には、スイッチ素子６３の各ＦＥＴのゲートが接続されている。制御部５５は、各センサ４１，４５からのパルス信号によりスプール制動ユニット４０のスイッチ素子６３を後述する制御プログラムにより、たとえば周期１／１０００秒のＰＷＭ（パルス幅変調）信号によりオンオフ制御する。具体的には、制御部５５は、キャスティングの経過時間とともにデューティ比Ｄを変化させた８段階の制動力の強弱の制動パターンでスイッチ素子６３をオンオフ制御する。制御部５５には電源としての蓄電素子５７からの電力が供給される。この電力は回転速度センサ４１と回転位置識別センサ４５にも供給される。

回転位置識別センサ４５は、強弱調整つまみ４３の回転位置を読み取るために設けられている。位置識別センサ４５は、たとえば投光部と受光部とを有する光電センサから構成されている。

電源としての蓄電素子５７は、たとえば電解コンデンサを用いており、整流回路５８に接続されている。整流回路５８はスイッチ素子６３に接続されており、回転子６０とコイル６２とを有し、発電機として機能するスプール制動ユニット４０からの交流電流を直流に変換しかつ電圧を安定化して蓄電素子５７に供給する。なお、これらの整流回路５８及び蓄電素子５７も回路基板６６に搭載されている。

〔実釣時のリールの操作及び動作〕
キャスティングを行うときには、クラッチ操作レバー１７を後方に揺動させてクラッチ機構２１をクラッチオフ状態にする。このクラッチオフ状態では、スプール１２が自由回転状態になり、キャスティングを行うと仕掛けの重さにより釣り糸がスプール１２から勢いよく繰り出される。このキャスティングによりスプール１２が回転すると、磁石６１がコイル６２に対向して回転して、スイッチ素子６３をオンするとコイル６２に電流が流れスプール１２が制動される。キャスティング時にはスプール１２の回転速度は徐々に速くなり、ピークを越えると徐々に減速する。

仕掛けが着水すると、ハンドル組立体２を糸巻取方向に回転させて図示しないクラッチ戻し機構を作動させたりクラッチ操作レバー１７を前方に揺動させたりしてクラッチ機構２１をクラッチオン状態にし、リール本体１をパーミングしてアタリを待つ。

〔制御部の制御動作〕
次に、キャスティング時の制御部５５の概略のブレーキ制御について、制動パターン及び変更パターンを示すグラフにより説明する。

このスプール制動機構２５では、図８に示す８種類の制動パターンのいずれかで動作する。制動パターンは、強弱調整つまみ４３で選択される。なお、制動パターンは、キャスティング開始からの制動時間で制動力（スイッチ素子６３のデューティ比）が変化するパターンである。本発明者等は、張力が所定以下になったときに大きな制動力を作用させると、回転速度のピークの手前で仕掛け（ルアー）の姿勢が反転して安定して飛行することを知見した。

この回転速度のピークの手前で制動して安定した姿勢で仕掛けを飛行させるために以下の制御を行う。すなわち、キャスティング当初の第１期間では、もっとも高いデューティ比Ｄｎ１（ｎは制動力の段階を示し、１〜８の整数）で短時間強い制動力を作用させて仕掛けを反転させる（第１制動処理）。その後の第２期間では、制動力が徐々に弱くなりかつ途中で一定になる制動力で徐々に制動していくようにデューティ比Ｄｎ２を変化させる（第２制動処理）。最後の第３期間では、所定回転数まで下がるまでさらに徐々に弱くなる制動力でスプール１２を制動するようにデューティ比Ｄｎ３を変化させる（第３制動処理）。このデューティ比Ｄｎ１〜Ｄｎ３は、強弱調整つまみ４３の設定により８段階に変化する。なお、この実施形態では、８段階でデューティ比をシフトさせている。したがって、制御部５５は制動時間に応じてスイッチ素子６３をオンするデューティ比を３段階で変化させる第１〜第３制動処理を行う。

次に、制御部５５の具体的なブレーキ制御動作について、図９の制御フローチャートを参照しながら説明する。

キャスティング前には、蓄電素子５７を充電するための予備キャスティングを行う。これによりスプール１２が回転して蓄電素子５７に電力が蓄えられ制御部５５に電源が投入される。電源が投入されると、ステップＳ１で初期設定が行われる。ここでは、各種のフラグや変数がリセットされる。ステップＳ２では、回転位置識別センサ４５からの信号により強弱調整つまみ４３によって制動力の強弱の何れの段階ｎが選択されたかを判断する。ステップＳ４では、ＲＯＭ５５ｃから選択された強弱の段階ｎの制動パターンを読み出し、制動パターンをＲＡＭ５５ｂにセットする。以降は、次に強弱調整つまみ４３が変更操作されるまでこの変更された制動パターンで制動動作が行われる。また、以降の制御で制御部５５内のＲＡＭ５５ｂから制動パターンに応じたデューティ比Ｄが読み出される。ステップＳ５では、回転速度センサ４１からのパルスによりキャスティング当初のスプール１２の回転速度Ｖを検出する。ステップＳ７では、スプール１２から繰り出される釣り糸に作用する張力Ｆを算出する。

ここで、張力Ｆは、スプール１２の回転速度の変化率（Δω／Δｔ）とスプール１２の慣性モーメントＪとで求めることができる。ある時点でスプール１２の回転速度が変化すると、このとき、もしスプール１２が釣り糸からの張力を受けずに単独で自由回転していた場合の回転速度との差は釣り糸からの張力により発生した回転駆動力（トルク）によるものである。このときの回転速度の変化率を（Δω／Δｔ）とすると、駆動トルクＴは、下記（１）式で表すことができる。

Ｔ＝Ｊ×（Δω／Δｔ）・・・・・（１）
（１）式から駆動トルクＴが求められれば、釣り糸の作用点の半径（通常は１５〜２０ｍｍ）から張力を求めることができる。

ステップＳ８では、回転速度の変化率（Δω／Δｔ）と慣性モーメントＪとにより算出された張力Ｆが所定値Ｆｓ（たとえば、０．５〜１．５Ｎの範囲のいずれかの値）以下か否か判断する。所定値Ｆｓを超えている場合にはステップＳ９に移行してデューティ比Ｄを１０に、つまり周期の１０％だけスイッチ素子６３をオンするように制御し、ステップＳ２に戻る。これにより、スプール制動ユニット４０はスプール１２を僅かに制動するが、スプール制動ユニット４０が発電するため、スプール制御ユニット４２が安定して動作する。

張力Ｆが所定値Ｆｓ以下になるとステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、タイマＴ１をスタートさせる。このタイマＴ１は、強い制動力で制動する第１制動処理の処理時間を定めるタイマである。ステップＳ１１では、タイマＴ１がタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップしていない場合には、ステップＳ１３に移行し、タイマＴ１がアップするまで第１制動処理を行ってステップＳ１１に戻る。この第１制動処理では、図８に左下がりのハッチングで示すように、一定の第１デューティ比Ｄｎ１で時間Ｔ１だけスプール１２を制動する。この第１デューティ比Ｄｎ１は、たとえば５０〜１００％デューティ（全体の周期の５０％から１００％がオン時間）、好ましくは７０〜９０％デューティの範囲である。時間Ｔ１は、０．１〜０．３秒の範囲が好ましい。このような範囲で制動すると回転速度のピークの前にスプール１２を制動しやすくなる。

第１デューティ比Ｄｎ１は、制動力の強弱の段階ｎよって上下にシフトし、この実施形態では、制動力が最大の時（ｎ＝１）、デューティ比Ｄ１１が最も大きくそれから徐々に小さくなる。このように仕掛けに合わせて強い制動力を短時間作用させると仕掛けの姿勢が釣り糸係止部分から反転して釣り糸係止部分が手前になって仕掛けが飛行する。これにより仕掛けの姿勢が安定して仕掛けがより遠くに飛ぶようになる。

一方、タイマＴ１がタイムアップしたときは、タイマＴ１をリセットした後、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、タイマＴ２がすでにスタートしているか否かを判断する。タイマＴ２がスタートしている場合にはステップＳ１７に移行する。タイマＴ２スタートしていない場合はステップＳ１４に移行してタイマＴ２をスタートさせる。このタイマＴ２は、第２制動処理の処理時間を定めるタイマである。

ステップＳ１７では、タイマＴ２がタイムアップしたか否かを判断する。タイムアップしていない場合には、ステップＳ１８に移行し、タイマＴ２がアップするまで第２制動処理を行う。この第２制動処理では、図８に右下がりのハッチングで示すように、最初急激に下降しその後徐々に下降し最後に一定の値になる変化するデューティ比Ｄｎ２で第２所定時間Ｔ２の間スプール１２を制動する。このデューティ比Ｄｎ２の最小値は、たとえば３０〜７０％の範囲が好ましい。また、第２所定時間Ｔ２は、０．３〜２秒の間が好ましい。タイマＴ２がタイムアップしたときは、タイマＴ２をリセットした後、ステップＳ１７からステップＳ２１に移行する。

ステップＳ２１では、速度Ｖが制動終了速度Ｖｅ以下になったか否かを判断する。速度Ｖが制動終了速度Ｖｅを超えている場合にはステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２では第３制動処理を行う。図８に縦縞のハッチングで示すように徐々に下降割合が小さくなる第２制動処理と同様な時間とともに変化するデューティ比Ｄｎ３で制御する。速度Ｖが制動終了速度Ｖｅ以下となると、ステップＳ２に戻る。

ここでは、回転速度のピーク前に強い制動力で制動すると、第１所定値Ｆｓ以下であった張力が急激に大きくなりバックラッシュを防止できるとともに、仕掛けが安定して飛行する。このため、バックラッシュを防止しつつ仕掛けの姿勢を安定させてより遠くに仕掛けをキャスティングできるようになる。

また、キャスティング当初のスプールの回転速度に応じて３つの制動処理において異なるデューティ比及び制動時間で制御されるので、同じ設定であってもスプールの回転速度によって異なるデューティ比及び制動時間でスプールが制動される。このため、スプールの回転速度が異なるキャスティングを行っても制動力の調整操作が不要になり、制動力の調整操作にかかる釣り人の負担を軽減できる。

さらに、回転子６０の側面にコイル６２の端面を対向して配置しているので、スプール１２の外部にスプール制動機構２５を設けても、スプール１２の径方向の寸法の増加を抑えることができる。また、コイル６２の巻径Ｄより全長Ｌが小さいコイル６２を用いたので、スプール１２外部にスプール制動機構２５を設けても、スプール１２の軸芯方向の長さの増加を抑えることができる。このため、スプール１２外部にスプール１２制動機構を設けても、リールの大型化を抑えることができるようになる。

〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では、発電効率を高めるためにコイル６２を扇形に巻回した芯線で構成したが、コイル６２を円筒状に巻回した芯線で構成してもよい。

（ｂ）前記実施形態では、コイルをコアレスタイプで構成したがコアを設けてもよい。

（ｃ）前記実施形態では、レベルワインド機構を有さない両軸受リールを例に本発明を説明したが、レベルワインド機構を有する両軸受リールにも本発明を適用できる。この場合、レベルワインド機構の螺軸やガイド軸等を避けるために回路基板に切欠きを設けてもよい。

（ｄ）前記実施形態では、キャスティング状態として釣り糸に作用する張力を検出するものを例示したが、キャスティング状態は張力に限定されない。たとえば、キャスティング状態としてスプールの回転速度を検出してもよい。

本発明の一実施形態を採用した両軸受リールの斜視図。 その断面図。 リールの左側の側面図。 図３のIV−IV断面拡大部分図。 スプールを除いた状態の図４のＶ−Ｖ断面図。 第１カバーを把持した状態のリールの側面図。 スプール制動機構の制御ブロック図。 各制動処理での制動パターンのデューティ比の変化を模式的に示すグラフ。 スプール制御ユニットの制御動作を示すフローチャート。

符号の説明

１ リール本体
１２ スプール
２５ スプール制動機構
４０スプール制動ユニット
４１ 回転速度センサ
４２ スプール制御ユニット
４３ 強弱調整つまみ
５５ 制御部
５９ マイクロコンピュータ
６０ 回転子
６１ 磁石
６２ コイル
６３ スイッチ素子
６６ 回路基板
６６ａ 切欠き部