JP2010098978A - 魚釣り用リールのドラグ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】構造を複雑化・大型化することなく、また従来と同等の操作性によって、より高いドラグ力をより短時間に設定できるドラグ機構を提供する。
【解決手段】スプールに動力源から回転力を伝達する部分を摩擦力に応じたドラグ力で連結するクラッチ部と、このクラッチ部を摩擦力の増加方向に付勢する圧縮ばね部と、この圧縮ばね部の圧縮量を可変する調整部とを備えたドラグ機構であって、圧縮ばね部は、コイルばねと、このコイルばねよりもばね定数が大きい皿ばねとを直列に備える。圧縮ばね部は、クラッチ部の摩擦接合以降、コイルばねの圧縮を強制的に規制するコイルばね規制部を備える。また、圧縮ばね部は、複数の皿ばねを同じ向きに、または／および、反対向きに重ねてなる。さらに、クラッチ部は、摩擦ディスクと制動ディスクを交互に配列すると共に、摩擦ディスク間と制動ディスク間それぞれに厚み方向にうねりを形成した波形ワッシャを介装してなる。
【選択図】図３

Description

この発明は、魚釣り用リールのドラグ機構に係り、ドラグ力をより高めるように、その設定用ばねを改良した構造に関するものである。

魚釣り用リールにおいて、特に中物以上の魚を対象としたものは、魚の引きが釣糸の張力や巻き上げトルクを上回ったとき、糸切れや魚の口切れ・身切れ等によって魚をばらしたり、また電動式ではモータが焼き付くおそれがあるため、ドラグ機構を採用して、巻き上げ動作中であっても、スプールの釣糸繰り出し方向の回転を適度な制動力をもって許容している。

ドラグ機構の概略は、スプールにモータやハンドルから回転力（巻き上げトルク）を伝達する部分を、ツマミやレバー等からなる調整ノブの締め込み操作により摩擦力を可変としたクラッチ板によって連結したものであり、ドラグ力とは前記摩擦力に応じたクラッチ板の滑りにくさ、即ち、スプールの釣糸繰り出し方向の回転に対する制動力を意味する。

このようなドラグ機構において、従来、ドラグ力の範囲は、主に圧縮コイルばねで設定されている。即ち、この圧縮コイルばねは、調整ノブの締め込み量に応じた圧縮荷重によってクラッチ板を摩擦力が高まる方向に付勢することから、そのばね特性（圧縮量−荷重特性）の荷重領域でドラグ力を設定する機能を有する。従って、ドラグ力を圧縮コイルばねの荷重領域に応じて細かく調整でき、しかも、コイルばねのばね特性は線形性を示すため、調整ノブの締め込み量とドラグ力がほぼリニアに連動するなど、ドラグ調整そのものがしやすいという利点もある。さらに、コイルばねのばね特性やばね定数の算出は比較的簡単であるから、魚の種類等に応じて、ドラグ機構の設計も比較的容易に行うことができる。

このように圧縮コイルばねをドラグ力の設定用ばねとして採用したドラグ機構は、例えば本出願人が開示した特許文献１〜３に示されている。また、これら特許文献１〜３には、高出力・高トルクに対応するため、クラッチに摩擦ディスクと制動ディスクをそれぞれ複数枚、交互に配列した所謂多板クラッチを採用したドラグ機構を開示している。

実公平７−２４０６２号公報 実公平７−２６９３８号公報 特開２００５−２５３３９２号公報

上述のように、ドラグ力の設定用ばねとして圧縮コイルばねを採用する利点は多いのであるが、より大物やより引きが強い魚を釣り上げ、また、多板クラッチを確実に機能させるために、ドラグ力を更に高める場合、コイルばねでは限界がある。つまり、ドラグ力の最大値を高めるには、コイルばねのばね定数を上げる必要があるが、その具体的方法としては、ばねの有効巻数を増やすか、ばね線径を大きくする他なく、有効巻数を増やせば、ばね長（有効高さ）の冗長化に伴ってリールが大型化すると共に、最大ドラグ力を得るのに調整ノブを多く締め込む必要が生じるなど、従来の構造および操作性を大幅に変更しなければならなくなる。一方、ばね線径を大きくすれば、ばね直径が大径化し、また、この太いばねを圧縮させるのに必要な調整ノブの締め込みトルクも増大するから、やはり構造および操作性の両面で変更を余儀なくされる。

この点、コイルばねよりも小さなたわみで大きい荷重を得ることができる利点に着目すれば、皿ばねを換装することも考えられる。しかし、皿ばねは、たわみ領域がコイルばねよりも極端に狭いため、ドラグ力の微調整が極めて困難となる。また、皿ばねのばね特性が非線形を示すこともドラグ調整の困難性を助長することから、ドラグ力設定用ばねとして皿ばねを単独使用することは好ましくない。

この他、ドラグ機構は、通常、調整ノブとは別にクラッチの接合と開離を切り替えるスイッチを備え、このスイッチを開離側に操作（以下、「スイッチオフ」ともいう）すれば、ドラグ力設定用ばねの付勢が解除されると同時に、リターンばねによってクラッチ板が開離し、もってスプールが自由回転（以下、「スプールフリー」ともいう）となるように設計されている。しかし、例えば、長時間ドラグの滑りを許容する釣り方をした場合は、クラッチ板が摩擦熱の影響等によって密着状態となり、スイッチオフ後も完全にクラッチ板が離反せず、餌や仕掛けの投入時にスプールフリーとならないという不都合をもたらすことがある。特に、ディスク枚数が多い多板クラッチでこの現象が発生すると、前記リターンばねだけではディスク同士の密着を解除することは難しくなる。

本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、要するにその目的とするところは、構造を複雑化・大型化することなく、また従来と同等の操作性によって、より高いドラグ力をより短時間に設定できるドラグ機構を提供することであり、高出力・高トルクに対応するため多板クラッチを採用した場合でも、クラッチオフ時には確実にディスクを離反できる構造を開示することも本発明の目的の一つである。

上述した目的を達成するために本発明では、スプールに動力源から回転力を伝達する部分を摩擦力に応じたドラグ力で連結するクラッチ部と、このクラッチ部を前記摩擦力の増加方向に付勢する圧縮ばね部と、この圧縮ばね部の圧縮量を可変する調整部とを備えたドラグ機構であって、前記圧縮ばね部は、コイルばねと、このコイルばねよりもばね定数が大きい皿ばねとを直列に備えるという手段を用いた。

圧縮ばね部はドラグ力の範囲を決定する機能を有し、特に本発明では、この圧縮ばね部をばね特性が異なるコイルばねと皿ばねの直列構造としている。従って、調整部を操作して行うドラグ調整の当初は、コイルばねの圧縮量が皿ばねよりも大きくなり、コイルばねのばね特性に見合った範囲でドラグ力を細かく調整できる。その後、コイルばねが圧縮限界に達すると、今度は皿ばねが単独で圧縮して、当該皿ばねのばね特性に従ってドラグ力が急速に上昇し、短時間で最大ドラグ力とすることができる。このように、本発明において最大ドラグ力は、最終圧縮する皿ばねのばね特性に依存するから、コイルばね単独よりも高いドラグ力を短時間（小さいたわみ）で得ることができる。一方、調整部を逆に操作すれば、皿ばねの圧縮が先に解除され、このとき荷重が大きく低減するから、瞬時にドラグ力を弱めることができる。

なお、ばね定数によっては、コイルばねの圧縮限界近くで、皿ばねも同時に圧縮することもあり、この場合、両者の圧縮量は異なるのであるが、荷重自体は釣り合っているので、ドラグ調整に連続性を持たせることができる。

一方、クラッチ部の摩擦接合以降、コイルばねの圧縮を強制的に規制するコイルばね規制部を備えるという本発明の選択的手段によれば、前記規制部によってコイルばねが圧縮規制された後に、皿ばねを単独で圧縮させることができる。そして、コイルばねを自由高さ限界まで圧縮しないため、その分、調整部の操作量も抑制でき、省スペース化にも寄与する。

このコイルばね規制部を、一端にバネ受けを有する一対のカラーの他端同士をクラッチ部のクリアランスよりも大きい間隔をおいて対峙して構成するという更なる選択的手段によれば、カラーの他端同士が密着するまでコイルばねを圧縮でき、当該密着後にカラーは一本の剛性材として機能して、皿ばねを確実に圧縮させることができる。

また、圧縮ばね部における皿ばねを、複数枚同じ向きに、または／および、反対向きに重ねるという手段によれば、その組み合わせに応じた皿ばねのばね特性を得ることができる。つまり、皿ばねを同じ向きに重ねる所謂並列重ねによれば、その重ね枚数倍だけ単位たわみ当たりの荷重を大きくでき、反対向き（左右対称）に重ねる所謂直列組合わせによれば、その組合せ枚数倍だけ単位荷重当たりのたわみを大きくすることができる。また、並列重ねと直列組合せを併用すれば、たわみと荷重それぞれを枚数倍ずつ大きくすることができる。

上述のように、ドラグ力の最大値が高まれば、それだけ高出力・高トルクでの釣りが可能となるが、クラッチ部もこれに対応させるため、摩擦ディスクと制動ディスクをそれぞれ複数枚、交互に配列した多板クラッチを構成することが好ましい。そして、本発明では、前記摩擦ディスク間と前記制動ディスク間それぞれに厚み方向にうねりを形成した波形ワッシャを介装するという手段を選択的に用いる。この波形ワッシャによれば、そのうねり高さ分だけ各ディスク間に初期クリアランスを形成すると共に、当該うねりの弾性によってドラグ力増加時はうねり高さが縮小する向きに圧縮する一方、ドラグ力低下時やクラッチオフ時は各ディスクを直接離反する方向に付勢する。

なお、スプールを釣糸の巻き上げ方向に回転させる動力源は、従来と同じくモータとハンドルの組合せから選択できる。また、リールの形態も中・大物釣り用の代表であるスプールのドライブシャフトを水平に支承した両軸受型が好ましいが、片軸受型（スピニングリール）も排除するものではない。そして、両軸受型リールとして、その左右フレームの一方に少なくともハンドルを含む動力源を設けた場合にあっては、選択的手段として、前記動力源に対応する前記スプールの一側面にクラッチ部を設け、さらに前記スプールの軸孔に圧縮ばね部を設けると共に、前記ハンドルとは反対側のフレームに調整部を設ける。この選択的手段によれば、調整部がハンドルと反対側に設けられるので、互いの操作が干渉せず、片手でハンドルを巻き上げ操作しながら、その手応えに応じて、もう片方の手で調整部を操作することができる。また、圧縮ばね部をスプールの軸孔内に設けたので、フレームに圧縮ばね部のスペースを確保する必要がない。

本発明によれば、ドラグ力の設定用ばねとして、コイルばねと皿ばねを直列に配した圧縮ばね部を採用するので、双方のばね特性の利点によって、コイルばねがドラグ力の微調整を可能としながら、皿ばねがより高い最大ドラグ力を短時間に発揮する。また、コイルばね規制部によって、コイルばねの圧縮量を制限したから、コイルばねの伸縮幅が小さくなる分、圧縮ばね部の省スペース化と、調整部の操作量低減を同時に得ることができる。さらに、皿ばねを複数枚、組み合わせるようにしたので、所望するドラグ力や操作性に応じたばね特性を実現できる。

他方、クラッチ部に多板クラッチを採用するので、高トルク対応のリールとすることができ、しかも、ディスク間に圧縮弾性を有する波形ワッシャを介装してクラッチを常時、離反方向に付勢しているので、クラッチオフ時にはその弾性力によって速やかにディスク同士を離反し、確実にスプールフリーの状態とすることができる。

さらに、両軸受型リールを基本形態として、左右フレームの一方にハンドル、他方に調整部を設けたので、巻き上げ操作とドラグ調整を同時に行うことができ、また、構造上も圧縮ばね部はスプールに軸孔に収容しているため、リール全体をコンパクト化できる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１および図２は、本発明のドラグ機構を採用した魚釣り用リールの主要断面図であり、それぞれドラグ調整なしとドラグ調整有りの状態を示している。また、図３は上半に図１、下半に図２の状態を併記したものである。

これらの図において、１はスプール、２はドライブシャフト、３はスプール１の一側面に位置してドライブシャフト上に枢支され、モータ（図示なし）の適宜減速後の回転力をに前記スプール１に付与する伝達ギア、４はスプール１と伝達ギア３の間に設けたクラッチ部である。

この実施形態においてクラッチ部４は、スプール側の摩擦ディスク４ａと伝達ギア側の制動ディスク４ｂを各２枚ずつ交互に配列して多板クラッチを構成している。なお、摩擦ディスク４ａはステンレス１層、制動ディスク４ｂはステンレスを中間層として、その表裏にテフロン（登録商標）等の樹脂層を形成した３層とすることができるが、これに限定するものではない。

そして、前記クラッチ部４において、５はスプール寄りの制動ディスク４ｂの外周に嵌め込まれた大径波形ワッシャ、６は伝達ギア寄りの摩擦ディスク４ａの内周に嵌め込まれた小径波形ワッシャであり、これら波形ワッシャ５・６は図４に示すように、厚み方向にうねりを有するものであり、各ディスクの初期クリアランスを設定すると共に、各ディスクを離反する弾性部材としても機能する。

次に、スプール１の軸孔１ａには、その中途に形成した内向きフランジ１ｂを境として、図面右側のクラッチ部側にはリターンばね７を、反対側には圧縮ばね部８を設けている。リターンばね７は、クラッチ部側を固定端として、他端が内向きフランジ１ｂと係止して、スプール１をクラッチ部４の開離方向に付勢している。

これに対して、圧縮ばね部８は、スプール１の内向きフランジ１ｂを対称軸としてリターンばね７と対称関係にあり、図面右側の一端が内向きフランジ１ｂに係止され、当該一端はクラッチ部４の摩擦接合後に固定端となり、他端はドライブシャフト２の図面左側に設ける調整部（図示なし）と当接して、図面右側に向かって押圧される。従って、圧縮ばね部８は、調整部の操作量に応じた量だけ圧縮するものであり、その圧縮荷重が前記内向きフランジ１ｂに作用することで、前記リターンばね７の弾性力に抗して、スプール１をクラッチ部４が摩擦接合する方向に付勢するものである。このように圧縮ばね部８は、ドラグ力の範囲を決定する要素であり、本発明では、この圧縮ばね部８をばね定数が異なるコイルばね部９と皿ばね部１０を直列に組み合わせて構成している。

上記圧縮ばね部８においてコイルばね部９は、一端にバネ受け９ａ・９ｂそれぞれを形成した分割カラー９ｃ・９ｄ間にコイルばね９ｅを配置してなる。分割カラー９ｃ・９ｄは、ドラグ調整前、所定の間隙で切り離されている（図１参照）。ドラグ調整を開始すると、調整部に押圧されて図面左側の分割カラー９ｄがコイルばね９ｅを圧縮しながら、他方の分割カラー９ｃに接近するようにスプール１の軸孔１ａを移動する。そして、分割カラー９ｄがその端部を他方の分割カラー９ｃのと端部と密着させたとき、即ち前記間隙がゼロとなった段階で、当該分割カラー９ｄの移動と共にコイルばね９ｅの圧縮が停止する。このように分割カラー９ｃ・９ｄはコイルばね９ｅの圧縮規制部として機能する。

一方、皿ば部１０は、この実施形態の場合、同じ規格の皿ばねを複数枚、組み合わせて構成している。より具体的には、２枚同じ向きに並列重ねした皿ばね群を互いに反対向きの５列の直列組合せとしている。

なお、前記圧縮ばね部８の圧縮量を可変する調整部は、例えばドライブシャフトを回転軸として、斜面カムにより回転運動をドライブシャフトに沿った直線運動に変換可能なツマミ式の調整ノブやレバー等によって構成できるが、この他、その操作量に応じて前記圧縮ばね部８の圧縮量を可変するものであれば、特段、調整部の構造を限定するものではない。

また、この実施形態では、スプール１のドライブシャフト２を水平に支承した両軸受型リールを示し、前記調整部を左右フレーム（図示なし）の左側に設けることを前提として、その反対側の右側フレームにハンドル（図示なし）のドライブギア１１を設けている。従って、ハンドルと調整部が干渉せず、双方を両手で同時に操作することができる。

上記構成のドラグ機構の動作を、便宜上、一つの具体的な数値に基づいて説明すると、先ずクラッチ部４における各ディスク４ａ・４ｂのクリアランスはそれぞれ０．３ｍｍ・０．４ｍｍであり、合計１ｍｍのクラッチクリアランスを設けている。これに対して、圧縮ばね部８における分割カラー９ｃ・９ｄの初期間隙は２ｍｍである。また、調整部が圧縮ばね部８を押圧する変位量は３ｍｍである。

さらに、コイルばね部９におけるコイルばね９ｅは、自由長が１８ｍｍであり、取り付け時の初期寸法１７．４ｍｍから前記分割カラー９ｃ・９ｄの初期間隙（２ｍｍ）を圧縮量上限として１５．４ｍｍまで圧縮し、この間に荷重が４．４ｋｇから１９ｋｇに変位することから、当該作動範囲において７．３Ｎ／ｍｍのばね定数を有する。また、皿ばね部１０は、全体の自由長が８．１ｍｍであるところ、初期寸法を７．８ｍｍとして７．１ｍｍまで圧縮し、この間に荷重が１５．３ｋｇから４３．８ｋｇに変位することから、当該作動範囲における荷重変位量をたわみ量で単純に割った４０．７Ｎ／ｍｍを一応のばね定数とすることができる。即ち、皿ばね部１０のばね定数はコイルばね９ｅよりも大きい。

これに対して、リターンばね７は自由長１３ｍｍのコイルばねであるところ、取り付け時の初期寸法１０ｍｍからクラッチクリアランス（１ｍｍ）に対応して９ｍｍまで圧縮し、この間に荷重が３ｋｇから４ｋｇに変位する。

そして、図１に示したクラッチオフの状態から調整部を操作してドラグ調整を開始すると、端部押圧により圧縮ばね部８およびリターンばね７を圧縮し、圧縮ばね部８の圧縮荷重によりスプール１をクラッチ部４のクリアランスが縮小する方向、即ち摩擦接合する方向に付勢する。そして、分割カラー９ｃ・９ｄが密着するまでコイルばね９ｅが優先して圧縮するから、コイルばね９ｅのばね特性の範囲でドラグ力を微調整することができる。なお、上記算出したばね定数に基づけば、この間に皿ばね部１０も若干圧縮することになるが、その荷重はコイルばね９ｅと釣り合っているため、コイルばね９ｅが優先して圧縮する間、即ち分割カラー９ｃ・９ｄが密着する間はコイルばね９ｅのばね特性に基づいたドラグ調整を行うことができる。

そして、分割カラー９ｃ・９ｄの密着後は、コイルばね部９は調整部の押圧力をそのまま皿ばね部１０に伝達する剛性部材として機能し、皿ばね部１０を単独で圧縮し始める。従って、皿ばね部１０が単独で圧縮する範囲では、皿ばね部１０のばね特性によってドラグ力が調整され、上記例示の数値でいえば、最大４３ｋｇ越のドラグ力を発揮することができる。この間、皿ばね部１０のたわみは０．７ｍｍであるから、調整部の操作量も少なく、短時間で最大ドラグ力に到達させることができる。

なお、上記数値はあくまでも一例であることはもちろんのこと、コイルばね９ｅの規制構造も分割カラー９ｃ・９ｄに限定する必要はなく、また、調整部をハンドルと同一側に設けても、本発明の請求項１の範囲に含まれる。

本発明のドラグ機構を採用した魚釣り用リールの主要断面図（クラッチ接合状態） 〃（クラッチ開離状態） 上半に図１の状態、下半に図２の状態を併記した主要断面図 波形ワッシャの側面図

符号の説明

１ スプール
２ ドライブシャフト
３ 伝達ギア
４ クラッチ部
５・６ 波形ワッシャ
７ リターンばね
８ 圧縮ばね部
９ コイルばね部
１０ 皿ばね部
１１ ハンドルのドライブギア

Claims (6)

1. スプールに動力源から回転力を伝達するクラッチ部と、このクラッチ部を摩擦力が増加する方向に付勢する圧縮ばね部と、この圧縮ばね部の圧縮量を可変する調整部とを備えたドラグ機構であって、前記圧縮ばね部は、コイルばねと、このコイルばねよりもばね定数が大きい皿ばねとを直列に備えたことを特徴とする魚釣り用リールのドラグ機構。
2. 圧縮ばね部は、クラッチ部の摩擦接合以降、コイルばねの圧縮を強制的に規制するコイルばね規制部を備えた請求項１記載の魚釣り用リールのドラグ機構。
3. コイルばね規制部は、一端にバネ受けを有する一対のカラーの他端同士をクラッチ部のクリアランスよりも大きい間隔をおいて対峙してなる請求項２記載の魚釣り用リールのドラグ機構。
4. 圧縮ばね部は、複数の皿ばねを同じ向きに、または／および、反対向きに重ねてなる請求項１、２または３記載の魚釣り用リールのドラグ機構。
5. クラッチ部は、摩擦ディスクと制動ディスクを交互に配列すると共に、前記摩擦ディスク間と前記制動ディスク間それぞれに波形ワッシャを介装してなる請求項１から４のうち何れか一項記載の魚釣り用リールのドラグ機構。
6. スプールのドライブシャフトを水平に支承する左右フレームの一方に少なくともハンドルを含む動力源を設けると共に、この動力源に対応する前記スプールの一側面にクラッチ部を設け、さらに前記スプールの軸孔に圧縮ばね部を設けると共に、前記ハンドルとは反対側のフレームに調整部を設けた請求項１〜５のうち何れか一項記載の魚釣り用リールのドラグ機構。

Images