JP2012125156A - 両軸受リール及びその設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】両軸受リールにおいて、従来のように試作試験や複雑な解析を行なうことなく、従来のものより強度を高く維持できるピニオンギアを得る。
【解決手段】ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が１．２１ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）が４９．１０ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ｃ）が０．８８ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が６．０３ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ｅ）が６．３９である。したがって、機種Ａでは、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）とギア歯３２ｃの高さ（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、１．１２ｍｍとなり、（ａ）＞（ｆ）となっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、両軸受リール、特に、釣り糸を巻き取り及び繰り出し可能な両軸受リール及びその設計方法に関する。

両軸受リールでは、ハンドルの回転を増速して伝達する回転伝達機構によりスプールに釣り糸を巻き取っている。回転伝達機構は、ハンドルの回転に連動して回転する大径のドライブギアと、中心をスプール軸が貫通しドライブギアに噛み合うピニオンギアとを有している。両軸受リールでは、ハンドルの回転によりドライブギアを回転させ、ピニオンギアによりスプールを回転させ、スプールに釣り糸を巻き取っている（たとえば、特許文献１、２参照）。

特開２００１−３３３６７４号公報 実開平４−１２９７７１号公報

前記従来の両軸受リールでは、ピニオンギアの中心をスプール軸が貫通しているため、ピニオンギアの歯底と貫通孔との間の肉厚、すなわち、歯底肉厚が他に比べ薄くなる。このことは、特に、歯数を少なくして巻き上げ比率を増やしているリールには顕著である。このように歯底肉厚が薄くなると、加工時に変形して安定した歯型精度が出ないだけでなく、巻き上げ時に容易に塑性変形して噛み合いが正常でなくなり、ギアノイズを発する等、回転フィーリングが悪くなることがある。そこで、歯底肉厚を厚くすることが考えられるが、歯底肉厚を単純に厚くするには、ピニオンギアの歯底径を大きくする必要があり、このため、ピニオンギアの大径化、すなわち、リール本体の大型化やギア比の低下を招くおそれが生じる。また、歯底肉厚を単純に厚くするには、スプール軸を細軸化して貫通孔を小径化したり、スプール軸を貫通させない方法が考えられるが、スプール軸を細軸化する方法では、スプールに荷重がかかった際にスプール軸の変形が大きくなる問題が発生したり、スプール軸を貫通させない方法では、スプールの支持点が近づくために、キャスト時のスプールの振動が大きくなるといった問題が生じる。

また、当業者においては、ピニオンギアを加工する時の変形を防ぐための目安として、歯底肉厚を歯車の正面モジュール（単位ミリメートル）以上に設計することが通例として知られている。しかし、歯車の正面モジュールを用いた歯底肉厚の目安は、ピニオンギア加工時の変形を避けるための目安にすぎないので、歯車の正面モジュールを用いた歯底肉厚によって設計したピニオンギアをスプール径やギア比等の異なるリールに組み込んだとしても、強度を高く維持できるピニオンギアが得られないおそれがある。このため、強度を高く維持できるピニオンギアを設計するためには、複数の選択肢からなる試作品を作製して強度試験を行ったり、３次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）システム等で複雑な解析を行う必要が生じる。

本発明の課題は、両軸受リールのピニオンギアにおいて、試作試験や複雑な解析を行うことなく、ピニオンギアとして最適な歯底肉厚を設計する上での目安となる数値を得るとともに、この目安によってピニオンギアを設計し、従来のものより強度を高く維持できるピニオンギアを得ることにある。

発明１に係る両軸受リールは、釣り糸を巻き取り及び繰り出し可能な両軸受リールであって、リール本体と、スプール軸と、スプールと、ハンドル軸と、ハンドルと、ドライブギアと、ピニオンギアとを備えている。スプール軸は、リール本体に回転自在に装着される。スプールは、スプール軸に回転自在に支持され、外周に釣り糸が巻き付けられる。ハンドル軸は、スプール軸と平行に配置され、リール本体に回転自在に支持される。ハンドルは、ハンドル軸の先端部に一体回転可能に固定される。ドライブギアは、ハンドル軸の基端部に一体回転可能に装着される。ピニオンギアは、中心を前記スプール軸が貫通し、スプール軸に一体回転可能に固定される筒状部と、筒状部の外周部に形成されドライブギアに噛み合う歯部とを有している。ピニオンギアは、歯部の歯底肉厚（ａ）が、スプールの外径（ｂ）と歯部の高さ（ｃ）との積を、歯部の歯底径（ｄ）とドライブギアを１回転させたときのピニオンギアの回転数（ｅ）との積で除したもの（ｆ）を超えるように形成されている。

この両軸受リールでは、歯部の歯底肉厚（＝歯部の歯底径と貫通孔の内径との差の１／２）（ａ）が、スプールの外径（ｂ）と歯部の高さ（＝歯丈、歯部の歯先径と歯部の歯底径との差の１／２）（ｃ）との積を、歯部の歯底径（ｄ）とドライブギアを１回転させたときのピニオンギアの回転数（＝ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝）を超えるように（（ａ）＞（ｆ））、ピニオンギアを設計している。

また、発明者等は、ピニオンギアの強度が歯面そのものの変形より、歯底肉部分の変形の影響が大きいことから、歯面からの荷重が曲げモーメントとして歯底肉部に作用すると考え、歯部の歯底肉厚（ａ）と歯部の高さ（ｃ）との比率（ａ／ｃ）を１以上とすることを設計の目安として用いることを考えた。この考えに基いて、歯部の歯底肉厚（ａ）と歯部の高さ（ｃ）との比率（ａ／ｃ）が１以上となる各諸元のピニオンギアを試作し、従来に比してピニオンギアの強度が向上することを確認した。しかし、この方法では、スプールやピニオンギアのサイズが異なるリールでも同じ結果となるため、それぞれに最適な設計ができないことがあった。そこで、発明者等は、歯部の歯底肉厚（ａ）と歯部の高さ（ｃ）との比率（ａ／ｃ）と、スプールにかかる張力とピニオンギア歯底部での荷重との比率であるスプールの外径（ｂ）と歯部の歯底径（ｄ）との比率（ｂ／ｄ）に、巻上げトルクに起因する各歯面での荷重の比率であるピニオンギア径とドライブギア径の比率（ドライブギアを１回転させたときのピニオンギアの回転数（＝ギア比）（ｅ）の逆数（１／ｅ））を乗じたもの（ピニオンギア径とドライブギア径の比率とを比較することを考えた。この結果、歯部の歯底肉厚（ａ）と歯部の高さ（ｃ）との比率（ａ／ｃ）が、スプールの外径（ｂ）と歯部の歯底径（ｄ）との比率（ｂ／ｄ）にドライブギアを１回転させたときのピニオンギアの回転数（＝ギア比）（ｅ）の逆数（１／ｅ）を乗じたものより大きいとき、すなわち、歯部の歯底肉厚（ａ）と歯部の高さ（ｃ）との比率（ａ／ｃ）が、スプールの外径（ｂ）と歯部の歯底径（ｄ）との比率（ｂ／ｄ）をドライブギアを１回転させたときのピニオンギアの回転数（＝ギア比）（ｅ）で除したものより大きいとき、従来のものより強度を高く維持できることを知見した。

以上のことから、歯部の歯底肉厚（ａ）をスプールの外径（ｂ）に対するドライブギアを１回転させたときのピニオンギアの回転数（＝ギア比）（ｅ）の割合によって算出しているので、ピニオンギアとして最適な歯底肉厚を設計する上での目安となる数値を得ることができ、この目安によってリールのサイズやギア比に応じた最適な強度を有するピニオンギアを設計できる。したがって、従来のように試作試験や複雑な解析を行うことなく、従来のものより強度を高く維持できるピニオンギアを得ることができる。

なお、本発明の数式によれば、歯部の高さ（ｃ）を低くすれば、ピニオンギアの強度を高くできるが、歯部の高さ（ｃ）を低くする方法としては、低歯の歯型を用いるほか、歯車モジュールを小さくすることでも、歯部の高さ（ｃ）の低いピニオンギアを得ることができる。

発明２に係る両軸受リールは、発明１の両軸受リールにおいて、ピニオンギアの両端を支持する軸受をさらに備えている。この場合、発明１の構成では、歯部の高さ（＝歯丈）（ｃ）を小さくすれば、必要な歯部の歯底肉厚（ａ）を小さくすることができるが、このように歯部の高さ（＝歯丈）（ｃ）を小さくした場合でも、ピニオンギアの両端が軸受で支持されているので、荷重がかかった噛み合い時に歯とびするのを防止できる。

発明３に係る両軸受リールの設計方法は、釣り糸を巻き取り及び繰り出し可能な両軸受リールの設計方法である。両軸受リールは、リール本体と、スプール軸と、スプールと、ハンドル軸と、ハンドルと、ドライブギアと、ピニオンギアとを備えている。スプール軸は、リール本体に回転自在に装着される。スプールは、スプール軸に回転自在に支持され、外周に釣り糸が巻き付けられる。ハンドル軸は、スプール軸と平行に配置され、リール本体に回転自在に支持される。ハンドルは、ハンドル軸の先端部に一体回転可能に固定される。ドライブギアは、ハンドル軸の基端部に一体回転可能に装着される。ピニオンギアは、中心を前記スプール軸が貫通し、スプール軸に一体回転可能に固定される筒状部と、筒状部の外周部に形成されドライブギアに噛み合う歯部とを有している。両軸受リールの設計方法は、ピニオンギアを、歯部の歯底肉厚（ａ）が、スプールの外径（ｂ）と歯部の高さ（ｃ）との積を、歯部の歯底径（ｄ）とドライブギアを１回転させたときのピニオンギアの回転数（ｅ）との積で除したもの（ｆ）を超えるように設計する。

この両軸受リールの設計方法では、歯部の歯底肉厚（ａ）が、スプールの外径（ｂ）と歯部の高さ（＝歯丈）（ｃ）との積を、歯部の歯底径（ｄ）とドライブギアを１回転させたときのピニオンギアの回転数（＝ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝）を超えるように（（ａ）＞（ｆ））、ピニオンギアを設計している。ここでは、歯部の歯底肉厚（ａ）をスプールの外径（ｂ）に対するドライブギアを１回転させたときのピニオンギアの回転数（＝ギア比）（ｅ）の割合によって算出しているので、ピニオンギアとして最適な歯底肉厚を設計する上での目安となる数値を得ることができる。

本発明によれば、両軸受リールにおいて、ピニオンギアは、スプール軸に一体回転可能に固定される筒状部と、筒状部の外周部に形成されドライブギアに噛み合う歯部とを有している。ピニオンギアは、歯部の歯底肉厚（ａ）が、スプールの外径（ｂ）と歯部の高さ（ｃ）との積を、歯部の歯底径（ｄ）とドライブギアを１回転させたときのピニオンギアの回転数（ｅ）との積で除したもの（ｆ）を超えるように形成されているので、従来のように試作試験や複雑な解析を行うことなく、従来のものより強度を高く維持できるピニオンギアを得ることができる。

本発明の一実施形態を採用した両軸受リールの斜視図。 前記両軸受リールの平面断面図。 前記両軸受リールの回転伝達機構周囲の分解斜視図。 前記回転伝達機構のピニオンギアの拡大分解斜視図。 本発明及び従来の前記ピニオンギアの寸法を示す表。 本発明及び従来のドラグ力毎の回転フィーリングの評点を調査した官能検査結果を示す表。 図６の試験結果を示す折れ線グラフ。

＜全体構成＞
本発明の一実施形態を採用した両軸受リールは、図１に示すように、たとえば、ジギングに使用する中型の丸型リールである。丸型リールは、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２と、ハンドル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。リール本体１には、スプール１５が回転自在に装着されている。リール本体１は、釣竿取付脚４を介して釣竿Ｒに装着され得る。

リール本体１は、図２に示すように、フレーム５と、第１側カバー１３と、第２側カバー１４と、機構装着板１６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第１側板１０及び第２側板１１と、第１側板１０と第２側板１１を連結する複数の連結部材１２とを有している。第１側カバー１３は、第１側板１０の外方を覆うように第１側板と一体形成されている。第２側カバー１４は、第２側板１１の外方を覆うように第２側板１１に固定されている。機構装着板１６は第２側板１１に配置され、機構装着板１６と第２側カバー１４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側カバー１４は、金属薄板をプレス成形して得られる。第１側板１０、第２側板１１及び第１側カバー１３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２側カバー１４及び機構装着板１６は、図１及び図２に示すように、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側カバー１４は、後述するハンドル軸３０の装着部分を中心に軸方向外方にも膨出している。

複数の連結部材１２は、第１側板１０及び第２側板１１の外周に沿う形状で第１側板１０及び第２側板１１と一体で形成された板状の部材である。複数の連結部材１２は、たとえば、リール本体１の後部と下部と前部との３箇所で第１側板１０及び第２側板１１を連結している。このように第１側板１０及び第２側板１１と複数の連結部材１２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、巻き上げ効率の低下が抑制される。この連結部材１２の外周部も第１側板１０、第２側板１１及び第１側カバー１３と一体で機械加工されている。

下部の連結部材１２には釣竿取付脚４が固定されている。釣竿取付脚４は、フレーム５の第１側板１０及び第２側板１１の間の中心位置に沿って前後方向に配置されている。この中心位置は、スプール１５の糸巻部分の中心位置でもある。後部の連結部材１２には、リールを釣竿Ｒとともに保持するための合成樹脂製のサムレスト１７が装着されている。

サムレスト１７は、連結部材１２の上部と後部とに接するように形成され、かつ後部が第１側板１０及び第２側板１１から径方向外方、つまり後方に突出している。サムレスト１７の上面後部は、下方に凸に湾曲しながら傾斜している。また、サムレスト１７の上面後部の左端及び右端は、後方への突出量が左側にいくにつれて徐々に減少している。

このような形状のサムレスト１７を設け、このサムレスト１７にたとえば左手の親指を置いて他の指で釣竿Ｒを掴み釣竿Ｒとともにリールを握ることで、バーチカルジギング時等に釣竿Ｒをリールとともに確実に保持できる。

ハンドル２は、図１及び図２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６と、クランクアーム６の一端にクランクアーム６の一端部と直交する把手軸芯回りに回転自在に装着されたハンドル把手７とを有している。ハンドル２において、ハンドル把手７の基端部の回転平面がクランクアーム６のハンドル軸３０への固定部分の回転平面よりリール本体１側に接近している。このことにより、ハンドル把手７と釣竿Ｒとの距離が従来に比べて近くなり、ハンドル把手７を回して釣り糸を巻き上げたときの釣竿Ｒの軸回りのトルクが小さくなり、ハンドル巻き上げ効率の低下を効果的に抑えることができる。

スプール１５は、図２に示すように、第１側板１０及び第２側板１１間に回転自在に配置されている。スプール１５の中心にはスプール軸２５が貫通して固定されている。スプール軸２５は第１側カバー１３及び機構装着板１６に軸受２６ａ及び軸受２６ｂを介して回転自在に各別に支持されている。スプール軸２５の両端には、キャスティングコントロール機構３６が配置されている。

機構装着板１６と第２側カバー１４の間の空間には、ハンドル２からのトルクをスプール１５に伝えるための回転伝達機構２０と、回転伝達機構２０内に設けられたクラッチ機構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操作機構２２とが配置されている。

＜回転伝達機構の構成＞
回転伝達機構２０は、スプール１５からハンドル２側にトルクが逆に伝達された場合のトルクを規制するための回転制御機構２３を含んでいる。また、第２側板１１の中心部には糸繰り出し方向に自由回転するスプール１５を制動するための遠心ブレーキ機構２４が配置されている。第１側板１０の外側で第１側カバー１３内には、スプール１５回転時に発音させる発音機構や根がかりしたとき等にスプール１５を完全にロックして糸切れしやすくするためのロック機構等が配置されている。

回転伝達機構２０は、図３に示すように、一端にハンドル２が固定されたハンドル軸３０と、ハンドル軸３０の他端に回転制御機構２３を介して連結されたドライブギア３１と、ドライブギア３１に噛み合うピニオンギア３２とを有している。ドライブギア３１は、ハンドル軸３０の一端側に回転制御機構２３を介して一体回転のハンドルするように連結できる。

ハンドル軸３０は、スプール軸２５と平行に配置されている。ハンドル軸３０は、一端が軸受３５ａを介して機構装着板１６に回転自在に支持され、中間部が軸受３５ｂを介して第２側カバー１４の第１ボス部１４ａに回転自在に支持されている。

ドライブギア３１は、外周に多数のギア歯３１ａを有し、ハンドル軸３０に回転自在に装着されている。

ピニオンギア３２は、回転伝達機構２０を構成するとともにクラッチ機構２１としても機能する。ピニオンギア３２は、一端に形成された十字の噛み合い溝３２ａと、中間に形成されたくびれ部３２ｂと、くびれ部３２ｂに隣接して形成された多数のギア歯３２ｃと、他端に形成されギア歯３２ｃの貫通孔３２ｅを貫通する軸受支持部３２ｄとを有している。ギア歯３２ｃはドライブギア３１のギア歯３１ａに噛み合っている。

ピニオンギア３２は、図２、図４及び図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）と貫通孔３２ｅの内径（ｈ）との差の１／２）（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈、ギア歯３２ｃの歯先径（ｇ）とギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）との差の１／２）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝）を超えるように（（ａ）＞（ｆ））形成されている。

具体的には、本発明を採用した機種Ａでは、図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が１．２１ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）が４９．１０ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）が０．８８ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が６．０３ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）が６．３９である。したがって、機種Ａでは、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、１．１２ｍｍとなり、（ａ＝１．２１ｍｍ）＞（ｆ＝１．１２ｍｍ）となっている。

また、本発明を採用した機種Ｂでは、図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が２．４８ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）が５９．６０ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）が０．８８ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が９．１６ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）が５．１５である。したがって、機種Ｂでは、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、１．１１ｍｍとなり、（ａ＝２．４８）＞（ｆ＝１．１１）となっている。

また、本発明を採用した機種Ｃでは、図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が１．０４ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）が３４．００ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）が０．５０ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が５．０９ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）が７．００である。したがって、機種Ｃでは、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、０．４８ｍｍとなり、（ａ＝１．０４）＞（ｆ＝０．４８）となっている。

また、本発明を採用した機種Ｄでは、図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が１．１９ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）が３４．００ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）が０．２５ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が５．３９ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）が７．０２である。したがって、機種Ｄでは、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、０．２３ｍｍとなり、（ａ＝１．１９）＞（ｆ＝０．２３）となっている。

また、本発明を採用した機種Ｅでは、図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が１．７５ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）が５９．６０ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）が０．８８ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が７．７１ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）が６．２２である。したがって、機種Ｅでは、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、１．１０ｍｍとなり、（ａ＝１．７５）＞（ｆ＝１．１０）となっている。

なお、参考例として記載とするが、本発明を採用していない従来機種１では、図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が２．０４ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）が５９．６０ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）が１．８９ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が８．２８ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）が５．０８である。したがって、従来機種１では、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、２．６８ｍｍとなり、（ｆ＝２．６８）＞（ａ＝２．０４）となっている。すなわち、従来機種１では、本発明のように（ａ）＞（ｆ）となっていない。

また、本発明を採用していない従来機種２では、図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が０．９４ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）が３６．７０ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）が１．１４ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が４．９０ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）が６．００である。したがって、従来機種２では、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、１．４２ｍｍとなり、（ｆ＝１．４２）＞（ａ＝０．９４）となっている。すなわち、従来機種２では、本発明のように（ａ）＞（ｆ）となっていない。

また、本発明を採用していない従来機種３では、図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が３．０５ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）が１２１．００ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）が２．２５ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が１４．１０ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）が２．４７である。したがって、従来機種３では、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、７．８２ｍｍとなり、（ｆ＝７．８２）＞（ａ＝３．０５）となっている。すなわち、従来機種３では、本発明のように（ａ）＞（ｆ）となっていない。

また、本発明を採用していない従来機種４では、図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が５．５５ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）が１２１．００ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）が２．２５ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が２２．５０ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）が１．３２である。したがって、従来機種４では、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、９．１７ｍｍとなり、（ｆ＝９．１７）＞（ａ＝５．５５）となっている。すなわち、従来機種４では、本発明のように（ａ）＞（ｆ）となっていない。

また、本発明を採用していない従来機種５では、図５に示すように、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が１．２８ｍｍであり、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）が５９．６０ｍｍであり、ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）が１．８９ｍｍであり、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）が６．７５ｍｍであり、ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）が６．１８である。したがって、従来機種５では、ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝が、２．７０ｍｍとなり、（ｆ＝２．７０）＞（ａ＝１．２８）となっている。すなわち、従来機種５では、本発明のように（ａ）＞（ｆ）となっていない。

また、本発明を採用した機種Ｅ及び本発明を採用していない従来機種５について、図６及び図７に示すような官能試験を行った。ここでは、ドラグ力を複数段階（０から１０）に変更し、各段階の回転フィーリングに関する評点（０から５）を判定する官能検査を複数の被験者により行った。具体的には、被験者は、各段階のドラグ力を作用させた状態で釣り糸を所定長さ（５ｍ）を所定回数（５回）だけ繰り出し後、繰り出された釣り糸を無負荷で巻き上げる動作を行い、このときの回転フィーリングに関する評点（０から５）を判定することにより行う。ここで、回転フィーリングに関する評点とは、０から５の順に回転フィーリングが良好になる評点であって、たとえば、１は釣人が明らかに悪いと感じるギア交換が推奨されるレベルの評点であり、２は製品として出荷される下限レベルの評点であり、３は平均的なレベルの評点であり、５が釣人が最も良好であると感じるレベルの評点である。この官能検査の結果の平均値を図６及び図７に表及びグラフで示す。図７では、縦軸に回転フィーリングに関する平均評点をとり、横軸にドラグ力をとっている。

本発明を採用した機種Ｅでは、図６及び図７に示すように、ドラグ力が０〜４であるときは回転フィーリングに関する平均評点が４．００になっており、ドラグ力が５〜６であるときは回転フィーリングに関する平均評点が３．５０になっており、ドラグ力が７〜１０であるときは回転フィーリングに関する平均評点が３．００になっている。

また、本発明を採用していない従来機種５では、図６及び図７に示すように、ドラグ力が０〜３であるときは回転フィーリングに関する平均評点が３．５０になっており、ドラグ力が４であるときは回転フィーリングに関する平均評点が２．６７になっており、ドラグ力が５であるときは回転フィーリングに関する平均評点が２．５０になっており、ドラグ力が６であるときは回転フィーリングに関する平均評点が２．１７になっており、ドラグ力が７であるときは回転フィーリングに関する平均評点が１．８３になっており、ドラグ力が８であるときは回転フィーリングに関する平均評点が１．３３になっており、ドラグ力が９〜１０であるときは回転フィーリングに関する平均評点が１．００になっている。

以上の官能試験によって、本発明を採用した（ａ）＞（ｆ）となっている機種Ｅは、本発明を採用していない（ａ）＞（ｆ）となっていない従来機種５に比して、ドラグ力がどの段階であっても、回転フィーリングに関する平均評点が良好になる結果が得られた。

なお、図４では、ネジレ角のない平歯車で描かれているが、ネジレ角が１０度から２０度程度の斜歯歯車であってもよい。この場合、ネジレ角を持たせることで、同じ歯数、同じ歯車モジュールであってもピッチ円径を大きくすることができる。

ピニオンギア３２は歯数が多く、ギア歯３２ｃの歯の高さが低い。このため、ピニオンギア３２に高い噛み合い精度が要求される。これを実現するためにピニオンギア３２は、リール本体１に両端が支持されている。具体的には、噛み合い溝３２ａが形成されたピニオンギア３２の一端と、軸受支持部３２ｄが形成された他端とが、軸受２７ａ及び軸受２７ａを介して機構装着板１６に、軸受２７ｂを介して第２側カバー１４の第２ボス部１４ｂに回転自在に各別に支持されている。また、ピニオンギア３２は、スプール軸方向に図２のスプール軸芯の下側に図示したクラッチオン位置とスプール軸芯の上側に図示したクラッチオフ位置とに往復移動可能である。

このような構成では、クラッチ機構２１がオンされた状態では、ハンドル２からのトルクがスプール１５に直接伝達される。

クラッチ機構２１は、スプール軸２５の外周部にスライド自在に装着された筒状のピニオンギア３２と、ピニオンギア３２の一部に配置された噛み合い溝３２ａと、スプール軸２５に配置されたクラッチピン３３と、を有している。スプール軸２５に沿ってピニオンギア３２を摺動させ、噛み合い溝３２ａをクラッチピン３３と係合させれば、スプール軸２５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とクラッチピン３３の係合を外せば、スプール軸２５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１５は自由に回転する。ピニオンギア３２は、クラッチ操作機構２２により噛み合い溝３２ａとクラッチピン３３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。

回転制御機構２３は、ハンドル軸３０を糸巻取方向にのみ回転させる（糸繰り出し方向の回転を禁止する）ローラ型のワンウェイクラッチ５５と、ドラグ機構５７と、爪式のワンウェイクラッチ６０と、を有している。ドラグ機構５７は、スプール１５の糸繰り出し方向の回転に対して設定した制動力を作用させるための機構である。ドラグ機構５７は、スタードラグ３によりドラグ力を調整可能である。ドラグ機構５７は、図３に示すように、ハンドル軸３０に装着された複数のドラグ座金５７ａを有している。ドラグ座金５７ａは一部がハンドル軸３０に一体回転可能に装着され、残りがハンドル軸３０に回転自在に装着されている。

爪式のワンウェイクラッチ６０は、ハンドル軸３０を糸巻取方向にのみ回転させるものである。爪式のワンウェイクラッチ６０は、図２及び図３に示すように、ハンドル軸３０に一体回転可能に装着されたラチェットホイール６１と、ラチェットホイール６１に噛み合い可能なラチェット爪６２と、を有している。ラチェット爪６２は、ラチェットホイール６１側に付勢されている。

なお、ハンドル軸３０の逆転（糸繰り出し方向の回転）を禁止するだけであれば、爪式のワンウェイクラッチ６０のみを設けてローラ型のワンウェイクラッチ５５を省いてもよい。しかし、ワンウェイクラッチ６０は、ラチェット爪６２がラチェットホイール６１に噛み合ったり外れたりする動作にある程度の時間がかかる。釣りの動作に要求される迅速で滑らかな逆転禁止動作を果たすには、前記のようなローラ型のワンウェイクラッチ５５が好ましく、ワンウェイクラッチ５５では負担できないような過大な力を爪式のワンウェイクラッチ６０で負担することが有効である。

クラッチ操作機構２２は、クラッチ機構２１をクラッチオン及びクラッチオフ操作するためのクラッチ操作レバー４０を有し、クラッチ操作レバー４０の操作に連動してピニオンギア３２をクラッチオン位置とクラッチオフ位置とに移動させる。

＜両軸受リールの動作＞
次に、ジギング時の丸形リールの動作について説明する。

釣り糸を繰り出す時には、クラッチ操作レバー４０を操作してクラッチ機構２１をクラッチオフ状態にする。この結果、スプール１５が自由回転状態になり、ジグ（仕掛け）の自重によりスプール１５が糸繰り出し方向に回転し、釣り糸がスプール１５から繰り出される。

ジグが海底に到達するとハンドル２を糸巻取方向に回転させてバーチカルジギングを開始する。ハンドル２を糸巻取方向に回転させると、図示しないクラッチ復帰機構の作用により、クラッチ機構２１がクラッチオン状態になる。またハンドル２の回転がドライブギア３１からピニオンギア３２を介してスプール１５に伝達され、スプール１５が糸巻取方向に回転する。このとき、ワンウェイクラッチ５５及び爪式のワンウェイクラッチ６０では、回転が糸巻取方向であるので回転を許容する。

バーチカルジギングを行うときには、たとえば、左の脇に釣竿Ｒの図示しない後端部を挟み、リール本体１の後部に固定されたサムレスト１７に左手の親指を置き、残りの指で釣竿Ｒを掴んでリールと釣竿Ｒとを保持し、左手で釣竿Ｒをしゃくりつつ右手でハンドル２のハンドル把手７をつまみ、高速でハンドル軸３０を回すポンピング動作を繰り返す。この場合には、ハンドル２の回転数がさらに早くなるため、振幅をさらに感じにくくなり、さらに回転フィーリングが向上する。

ハンドル２を糸巻取方向に回転させると、ハンドル２の回転がハンドル軸３０からワンウェイクラッチ５５、ドラグ機構５７を介してドライブギア３１にそのまま伝達される。このときクラッチ機構２１はクラッチオン状態であるため、ドライブギア３１の回転はピニオンギア３２からスプール１５に伝達されて、釣り糸が巻き上げられる。

次に、魚の引きなどで釣り糸が繰り出される際には、スプール１５の回転がドライブギア３１に伝達され、ドラグ機構５７を介してハンドル軸３０およびワンウェイクラッチ５５に伝わる。ワンウェイクラッチ５５ではハンドル軸３０の逆転が禁止される。魚の引きが弱ければ、スプール１５は回転せず釣り糸が引き出されることもない。そして、魚の引きが強くなりスプール１５の回転力が大きくなると、伝達される回転力がドラグ機構５７の設定回転抵抗力を超える。すると、ドラグ機構５７で滑りが生じるので、ドライブギア３１を含むスプール１５側は回転を始める。このとき、スプール１５には常にドラグ機構５７から一定の抵抗力すなわちドラグ力が作用する。このとき、ピニオンギア３２には、径方向に強い反力が作用するが、ピニオンギア３２は、軸受２７ａ及び軸受２７ｂにより両端支持されているため、ピニオンギア３２が径方向に逃げなくなり、ドライブギア３１との噛み合いが維持される。

このような両軸受リールでは、ピニオンギア３２のギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）とドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝）を超えるように（（ａ）＞（ｆ））形成されている。ここでは、ピニオンギア３２のギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）をスプール１５の外径（ｂ）に対するドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）の割合によって算出しているので、ピニオンギア３２として最適なギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）を設計する上での目安となる数値を得ることができ、この目安によってリールのサイズやギア比（ｅ）に応じた最適な強度を有するピニオンギア３２を設計できる。したがって、従来のように試作試験や複雑な解析を行うことなく、従来のものより強度を高く維持できるピニオンギア３２を得ることができる。

〔他の実施形態〕
前記実施形態では、両軸受リールの機種Ａ〜機種Ｄを例にあげて説明したが、これらに限定されるものではなく、ピニオンギア３２のギア歯３２ｃの歯底肉厚（ａ）が、スプール１５の外径（ｂ）（最大外径）とギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈）（ｃ）との積を、ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）ドライブギア３１を１回転させたときのピニオンギア３２の回転数（ギア比）（ｅ）との積で除したもの（ｆ＝｛（ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）｝）を超えるように（（ａ）＞（ｆ））形成されていれば、どのようなサイズの両軸受リールにも本発明を適用できる。

１ リール本体
２ ハンドル
３ スタードラグ
４ 釣竿取付脚
５ フレーム
６ クランクアーム
７ ハンドル把手
１０ 第１側板
１２ 連結部材
１３ 第１側カバー
１４ 第２側カバー
１４ａ 第１ボス部
１４ｂ 第２ボス部
１５ スプール
１６ 機構装着板
１７ サムレスト
２０ 回転伝達機構
２１ クラッチ機構
２２ クラッチ操作機構
２３ 回転制御機構
２４ 遠心ブレーキ機構
２５ スプール軸
２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ 軸受
３０ ハンドル軸
３１ ドライブギア
３１ａ ギア歯
３２ ピニオンギア
３２ａ 噛み合い溝
３２ｂ くびれ部
３２ｃ ギア歯
３２ｄ 軸受支持部
３２ｅ 貫通孔
３３ クラッチピン
３５ａ、３５ｂ 軸受
３６ キャスティングコントロール機構
４０ クラッチ操作レバー
５５ ワンウェイクラッチ
５７ ドラグ機構
５７ａ ドラグ座金
６１ ラチェットホイール
６２ ラチェット爪
Ｒ 釣竿
ａ ギア歯３２ｃの歯底肉厚（ギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）と貫通孔３２ｅの内径（ｈ）との差の１／２）
ｂ スプール１５の外径（スプール１５の最大外径）
ｃ ギア歯３２ｃの高さ（ギア歯３２ｃの歯丈、ギア歯３２ｃの歯先径（ｇ）とギア歯３２ｃの歯底径（ｄ）との差の１／２）
ｄ ギア歯３２ｃの歯底径
ｅ ギア比
ｆ （ｂ＊ｃ）／（ｄ＊ｅ）
ｇ ギア歯３２ｃの歯先径
ｈ 貫通孔３２ｅの内径

Claims (3)

1. 釣り糸を巻き取り及び繰り出し可能な両軸受リールであって、
   リール本体と、
   前記リール本体に回転自在に装着されたスプール軸と、
   前記スプール軸に回転自在に支持され、外周に前記釣り糸が巻き付けられるスプールと、
   前記スプール軸と平行に配置され、前記リール本体に回転自在に支持されたハンドル軸と、
   前記ハンドル軸の先端部に一体回転可能に固定されたハンドルと、
   前記ハンドル軸の基端部に一体回転可能に装着されたドライブギアと、
   中心を前記スプール軸が貫通し、前記スプール軸に一体回転可能に固定される筒状部と、前記筒状部の外周部に形成され前記ドライブギアに噛み合う歯部とを有するピニオンギアとを備え、
   前記ピニオンギアは、前記歯部の歯底肉厚が、前記スプールの外径と前記歯部の高さとの積を、前記歯部の歯底径と前記ドライブギアを１回転させたときの前記ピニオンギアの回転数との積で除したものを超えるように形成されている、両軸受リール。
2. 前記ピニオンギアの両端を支持する軸受をさらに備える、請求項１に記載の両軸受リール。
3. 釣り糸を巻き取り及び繰り出し可能な両軸受リールの設計方法であって、
   前記両軸受リールは、
   リール本体と、
   前記リール本体に回転自在に装着されたスプール軸と、
   前記スプール軸に回転自在に支持され、外周に前記釣り糸が巻き付けられるスプールと、
   前記スプール軸と平行に配置され、前記リール本体に回転自在に支持されたハンドル軸と、
   前記ハンドル軸の先端部に一体回転可能に固定されたハンドルと、
   前記ハンドル軸の基端部に一体回転可能に装着されたドライブギアと、
   中心を前記スプール軸が貫通し、前記スプール軸に一体回転可能に固定される筒状部と、前記筒状部の外周部に形成され前記ドライブギアに噛み合う歯部とを有するピニオンギアとを備え、
   前記ピニオンギアを、前記歯部の歯底肉厚が、前記スプールの外径と前記歯部の高さとの積を、前記歯部の歯底径と前記ドライブギアを１回転させたときの前記ピニオンギアの回転数との積で除したものを超えるように設計する、両軸受リールの設計方法。