JP2020000040A - Winding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、牽引部材を電動により巻き上げて(巻き取って)及び/又は繰り降ろして(繰り出して)対象物を昇降させるための巻き上げ装置に関する。 The present invention relates to a hoisting device for raising and lowering an object by electrically winding (winding up) and / or unwinding (extending out) a traction member.
モータの駆動力を利用して寝具、梱包類、仮設足場、建造物、漁労具等の対象物を所定位置まで巻き上げたり、降ろしたりする巻き上げ装置は従来から一般的に知られている(例えば、特許文献1参照)。 BACKGROUND ART Hoisting devices that use a driving force of a motor to hoist or unload an object such as bedding, packing, a temporary scaffold, a building, a fishing implement to a predetermined position, and the like, have conventionally been generally known (for example, Patent Document 1).
また、魚釣りの分野でも、魚釣用電動リールが巻き上げ装置として使用されている。このような魚釣用電動リールは、牽引部材としての釣糸が巻回されるスプールを巻き取り駆動させる(釣糸を巻き取るためにスプールを釣糸巻き取り方向に回転駆動させる)モータと、状況に応じて巻き取り駆動条件を変更するための変速装置とを備えている。このような変速装置は、一般に、電動リールの動力源となるモータに印加する電圧を変えることにより低高速の速度制御を行なう電気式変速装置であり、モータとしてDCブラシモータが使用される場合がある。 Also, in the field of fishing, electric fishing reels are used as hoisting devices. Such an electric fishing reel includes a motor for winding and driving a spool on which a fishing line is wound as a pulling member (rotating the spool in a fishing line winding direction to wind the fishing line), and And a transmission for changing the winding drive conditions. Such a transmission is generally an electric transmission that performs low-speed and high-speed control by changing a voltage applied to a motor serving as a power source of an electric reel, and a DC brush motor may be used as the motor. is there.
DCブラシモータでは、ロータ(コア)に巻回されるコイル(ロータコイル)に通電することによって永久磁石又は希土類等の磁性体(界磁)により形成される磁界から受ける力でロータが回転する(ロータコアがS極及びN極に切り替わることにより界磁磁石と反発・吸引しあって回転運動する)が、そのモータ特性は、供給電圧V(ロータコイルに印加する電圧V)が一定のとき、図5に示されるように、2本の特性ライン、すなわち、T−N(トルク−回転数)特性ラインL1及びT−I(トルク−電流)特性ラインL2で表わすことができる。具体的には、図示のように、モータの出力軸に加わるトルク(軸トルク)Tが大きくなると回転数Nが低下して電流Iが上昇し、一方、軸トルクTが小さくなると回転数Nが上昇して電流が下がる。また、供給電圧Vを変化させると、特性ラインL1,L2が平行移動する。例えば、供給電圧Vを下げる(−ΔV)と、例えばT−N特性ラインL1がT−N特性ラインL1’へと平行移動する。 In a DC brush motor, when a coil (rotor coil) wound around a rotor (core) is energized, the rotor rotates with a force received from a magnetic field (magnetic field) formed by a permanent magnet or a magnetic material (field) such as a rare earth element ( When the rotor core is switched between the S pole and the N pole, the rotor core reciprocates and attracts the field magnet to rotate, but the motor characteristic is such that the supply voltage V (voltage V applied to the rotor coil) is constant. As shown in FIG. 5, it can be represented by two characteristic lines, that is, a TN (torque-rotational speed) characteristic line L1 and a TI (torque-current) characteristic line L2. Specifically, as shown in the drawing, when the torque (shaft torque) T applied to the output shaft of the motor increases, the rotation speed N decreases and the current I increases, while when the shaft torque T decreases, the rotation speed N decreases. The current rises and rises. When the supply voltage V is changed, the characteristic lines L1 and L2 move in parallel. For example, when the supply voltage V is reduced (−ΔV), for example, the TN characteristic line L1 moves in parallel to the TN characteristic line L1 ′.
また、モータの基本特性(T−N特性、T−I特性)や使用環境温度による特性変化等を補完して幅広い変速操作を可能にするために、モータとスプールとの動力伝達経路間に機械式変速装置を設けることが特許文献1及び特許文献2で知られている。 Further, in order to complement the basic characteristics (TN characteristics and TI characteristics) of the motor and characteristic changes due to the use environment temperature, etc., and to enable a wide range of speed change operations, a mechanical mechanism is provided between the power transmission path between the motor and the spool. It is known from Patent Documents 1 and 2 to provide a type transmission.
具体的に、特許文献1では、モータからの出力をスプールに伝える駆動力伝達部に遊星歯車を具備した機械式変速装置が設けられ、リール本体に装着される変速切換手段によって軽負荷高速巻取状態及び高負荷低速巻取状態のいずれかのモード領域に切り換えできるようになっている。 Specifically, in Patent Literature 1, a mechanical transmission including a planetary gear is provided in a driving force transmission unit that transmits an output from a motor to a spool, and a light-load high-speed winding is performed by a speed change switching unit mounted on a reel body. The mode can be switched to any one of a mode area and a high load low speed winding state.
一方、特許文献2は、モータの出力部とモータからの出力をスプールに伝達する動力伝達機構との間にギヤ比が異なる高速用減速歯車機構及び低速用減速歯車機構を動力伝達可能に連結し、モータの出力部の回転方向によって高速用減速歯車機構及び低速用減速歯車機構のいずれか一方を選択的に動力伝達可能としている。 On the other hand, Patent Document 2 discloses that a high-speed reduction gear mechanism and a low-speed reduction gear mechanism having different gear ratios are connected so that power can be transmitted between an output portion of a motor and a power transmission mechanism that transmits an output from the motor to a spool. According to the rotation direction of the output portion of the motor, one of the high-speed reduction gear mechanism and the low-speed reduction gear mechanism can selectively transmit power.
このように、機械式変速装置では、低速回転で高トルクを実現する低速高トルク駆動と高速回転で低トルクを実現する高速低トルク駆動とを行なうことが可能であるが、従来のDCブラシモータを用いる電気式変速装置のみで、電動巻き上げ速度(スプールの巻き取り回転速度)を低下させようとすると、モータの回転数Nを下げるしかなく、図5の特性図にしたがって供給電圧Vを下げて(具体的には、PWM制御等により単位時間の平均電圧を下げて)T−N特性ラインL1をT−N特性ラインL1’へと移行させることによりモータ回転数Nを下げると、最高出力トルクがTmaxからTmax’へと低下してしまう(低速回転で高トルクを実現できず、逆もまた同様である)。 As described above, in the mechanical transmission, it is possible to perform low-speed and high-torque driving that realizes high torque at low-speed rotation and high-speed and low-torque driving that realizes low torque at high-speed rotation. In order to reduce the electric hoisting speed (the winding speed of the spool) only with the electric transmission using, the rotational speed N of the motor must be reduced, and the supply voltage V is reduced according to the characteristic diagram of FIG. (Specifically, by lowering the average voltage per unit time by PWM control or the like) When the motor rotation speed N is reduced by shifting the TN characteristic line L1 to the TN characteristic line L1 ', the maximum output torque Decreases from Tmax to Tmax '(high torque cannot be realized at low speed rotation, and vice versa).
そのため、現状で、低速高トルク駆動及び高速低トルク駆動を実現するには、特許文献1や特許文献2に開示されるような機械式変速装置に頼らざるを得ないが、このような機械式変速装置には以下のような不都合が内在する。すなわち、特許文献1及び特許文献2の機械式変速装置はいずれも決められたギヤ比の段階的変速に限られるため、魚種に応じたきめ細かい対応(例えば、大物の魚をゆっくりと高トルクで巻上げるなど)が行なえない。 Therefore, at present, in order to realize low-speed high-torque driving and high-speed low-torque driving, it is necessary to rely on a mechanical transmission device as disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2. The transmission has the following disadvantages. That is, since the mechanical transmissions of Patent Document 1 and Patent Document 2 are all limited to the step-by-step shifting of the determined gear ratio, detailed correspondence corresponding to the fish type (for example, a large fish is slowly and with a high torque) Cannot be performed).
また、特許文献1及び特許文献2では、モータとスプールとの間の動力伝達経路に複数のギヤ群、軸受、支持部等を配備することになるため、構造が複雑化して大型・重量化し、釣竿とのロッドアクションも含めたリール本体の保持及び魚釣操作性が低下してしまうとともに、モータ駆動時の騒音も潜在的問題として残される。 Further, in Patent Document 1 and Patent Document 2, a plurality of gear groups, bearings, support portions, and the like are provided in a power transmission path between a motor and a spool. The holding of the reel body including the rod action with the fishing rod and the operability of fishing are degraded, and the noise at the time of driving the motor remains as a potential problem.
本発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、機械的な変速機構を伴うことなく低速高トルク駆動及び高速低トルク駆動を連続的(無段階)に行なうことを可能にし得る巻き上げ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem, and is capable of performing continuous (stepless) low-speed high-torque drive and high-speed low-torque drive without a mechanical transmission mechanism. It is intended to provide a device.
上記した目的を達成するために、本発明は、装置本体の左右側板間に回転自在に支持されたスプールと、前記装置本体に設けられて前記スプールを回転駆動する駆動モータとを備え、前記駆動モータは、ロータに巻回されるコイルが通電されることによって界磁を構成する磁性体により形成される磁界から受ける力で前記ロータが回転されることでモータ出力軸を回転させて前記スプールを回転させる巻き上げ装置であって、前記駆動モータは、前記界磁を構成する前記磁性体に巻回装着されるとともに、前記界磁により発生される磁界の強さを制御するための制御電流が通電される界磁制御用コイルを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a spool rotatably supported between left and right side plates of an apparatus main body, and a drive motor provided on the apparatus main body to rotationally drive the spool. The motor rotates the motor output shaft by rotating the rotor with a force received from a magnetic field formed by a magnetic material forming a field when a coil wound around the rotor is energized, thereby rotating the spool. In the hoisting device for rotating, the drive motor is wound around the magnetic body constituting the field and is supplied with a control current for controlling the strength of a magnetic field generated by the field. A field control coil to be used.
上記構成の巻き上げ装置によれば、界磁を構成する磁性体に巻回装着される界磁制御用コイルに制御電流を通電することによって界磁により発生される磁界の強さが制御される(界磁制御用コイルに通電する電流値を制御することで界磁磁界を強弱調整できる)ようになっているため、制御電流によって界磁磁界の強さを大きくすることで図5に示されるモータ固有のT−N特性ラインL1の傾きを図3に示されるT−N特性ラインL1aのように小さくすることができ、それにより、低速高トルク駆動を実現することができ、一方、制御電流によって界磁磁界の強さを小さくすることで図5に示されるモータ固有のT−N特性ラインL1の傾きを図3に示されるT−N特性ラインL1bのように大きくすることができ、それにより、高速低トルク駆動を実現することができる。 According to the winding device having the above configuration, the strength of the magnetic field generated by the field is controlled by applying a control current to the field control coil wound around the magnetic material constituting the field. The strength of the field magnetic field can be adjusted by controlling the value of the current supplied to the coil.) By increasing the strength of the field magnetic field by the control current, the T- The inclination of the N characteristic line L1 can be made small like the TN characteristic line L1a shown in FIG. 3, whereby low-speed and high-torque driving can be realized. By reducing the strength, the inclination of the TN characteristic line L1 specific to the motor shown in FIG. 5 can be increased as shown by the TN characteristic line L1b shown in FIG. It is possible to realize a torque drive.
このように、本発明では、前述した電動リールにおいて従来行なわれていなかった界磁磁界の強さの制御を行なうことにより、低速で高トルク及び高速で低トルクというユーザーが望む性能を機械的な変速機構を伴うことなく構造的にコンパクトに且つ安価に実現できる。しかも、減速機構を伴う機械的な変速ではなく、制御電流を電気的に無段階で制御可能であるため、低速高トルク駆動と高速低トルク駆動とを連続的(無段階)に滑らかに可変制御でき、したがって、特に釣り分野における電動リールとしての巻上げ速度全域にわたって理想的な速度−トルクバランスを実現できる。 As described above, in the present invention, by controlling the strength of the field magnetic field, which has not been conventionally performed in the above-described electric reel, the performance desired by the user such as high torque at low speed and low torque at high speed is mechanically achieved. The structure can be realized compactly and inexpensively without a transmission mechanism. In addition, since the control current can be controlled steplessly electrically, rather than mechanically with a speed reduction mechanism, the low-speed high-torque drive and high-speed low-torque drive can be smoothly and continuously controlled (steplessly). Therefore, an ideal speed-torque balance can be realized over the entire hoisting speed of the electric reel, particularly in the fishing field.
また、このような構成によれば、低速回転時に高トルク、高速回転時に低トルクといったモード切り換えを変速ギアシステムを介さずに電気的に行なえることは勿論のこと、例えば、魚釣用リール等に内蔵される減速ギアの減速比を大きくしても、モータへの通電時間率を高くすることで、発熱や逆起電力の抑制を行なうことができる。 According to such a configuration, the mode switching such as high torque during low-speed rotation and low torque during high-speed rotation can be performed electrically without passing through a transmission gear system. Even if the reduction gear ratio of the reduction gear built in the motor is increased, it is possible to suppress heat generation and back electromotive force by increasing the energization time rate to the motor.
なお、上記構成において、駆動モータは、ブラシ式直流他励モータであってもよく、また、スプールの内側に設置されてもよく或いはスプールの外側に設置されてもよい。また、界磁を構成する磁性体としては、例えば希土類の磁性体のほか、永久磁石を挙げることができる。 In the above configuration, the drive motor may be a brush type DC separately excited motor, and may be installed inside the spool or outside the spool. Examples of the magnetic material constituting the field include, for example, permanent magnets in addition to rare earth magnetic materials.
また、上記構成では、界磁制御用コイルに通電される制御電流を発生する制御部を更に備え、制御部は、制御電流の電流値を増減させる及び/又は制御電流の通電方向を変えることによって、低いモータ回転数で高いトルクを得る低速高トルクモードと、高いモータ回転数で低いトルクを得る高速低トルクモードとを切り換え可能にすることが好ましい。 Further, the above configuration further includes a control unit that generates a control current to be supplied to the field control coil, and the control unit increases or decreases the current value of the control current and / or changes the direction in which the control current is supplied, thereby reducing the control current. It is preferable to be able to switch between a low-speed high-torque mode in which a high torque is obtained at a motor rotation speed and a high-speed low-torque mode in which a low torque is obtained at a high motor rotation speed.
この場合、具体的には、界磁が磁力を有さない着磁されるべき希土類等の磁性体であれば、制御電流を増減させるだけで界磁磁界の強弱を調整できる。すなわち、制御電流値を上げると、界磁磁界が強くなり、モータの回転数は下がるが、高トルクのモーターとなり(図3に示されるようにT−N特性ラインの傾きがL1からL1aへと小さくなり)、例えば電動リールとしては低速でありながら高トルクでの駆動が可能となる(スプールによる釣糸巻き上げ速度が下がるが、釣糸巻き上げ力が強くなる)。これは、ある意味、自動車におけるローギア選択時の状態に類似しており、特に釣り分野においては大物の魚とのやりとりにおいて理想的な速度−トルクバランス状態である。一方、制御電流値を下げると、界磁磁界が弱くなり、モータの回転数は上がるが、高速回転のモータとなり、それほど大きなトルクを出すことはできない(スプールによる牽引部材(例えば釣糸)巻き上げ力は弱くなるが、牽引部材巻き上げ速度が速くなる)が、特に釣り分野において、仕掛け回収が主となる電動リール使用態様では必要十分な性能が得られる。 In this case, specifically, if the field is a magnetic material having no magnetic force and to be magnetized, such as a rare earth element, the strength of the field magnetic field can be adjusted only by increasing or decreasing the control current. That is, when the control current value is increased, the field magnetic field becomes stronger and the rotation speed of the motor decreases, but the motor becomes a high-torque motor (as shown in FIG. 3, the inclination of the TN characteristic line changes from L1 to L1a). For example, it is possible to drive the electric reel with a high torque at a low speed as a motor-driven reel (the fishing line winding speed by the spool decreases, but the fishing line winding force increases). This is, in a sense, similar to the state when a low gear is selected in an automobile, and is an ideal speed-torque balance state when interacting with large fish, especially in the fishing field. On the other hand, when the control current value is decreased, the field magnetic field is weakened and the rotation speed of the motor is increased. However, the motor becomes a high-speed rotation and cannot generate a large torque. Although it becomes weaker, the winding speed of the traction member becomes faster), but in the fishing field in particular, a necessary and sufficient performance can be obtained in a mode of using an electric reel mainly for collecting and tackling.
一方、界磁が当初から磁力を有する永久磁石であれば、界磁制御用コイルに通電しなくても、界磁磁石の持つ基本性能での巻上げも可能である。この場合、特に釣り分野では、主に狙いの魚とのやり取りに必要な速度とトルクとを想定したリールとしての減速比を設定すれば、効率的に狙いの魚を巻上げることが可能となる。しかしながら、界磁制御用コイルに通電して性能を高めることもでき、その場合には、界磁制御用コイルに通電される制御電流値を上げると、よりパワフルな巻上げが可能となる。一方、Hブリッジ回路を用いるなどして制御電流が逆に流れる(界磁磁界の大きさを弱める(打ち消す)方向に流れる)ように設定すれば(制御電流の通電方向を変えれば)、界磁磁界が弱まり、高トルクではないが、より高速での巻上げが可能となる。 On the other hand, if the field is a permanent magnet having a magnetic force from the beginning, it is possible to wind up with the basic performance of the field magnet without energizing the field control coil. In this case, particularly in the fishing field, if the speed reduction ratio as a reel is set mainly assuming the speed and torque necessary for the interaction with the target fish, the target fish can be efficiently wound. . However, the performance can be enhanced by energizing the field control coil. In this case, if the control current value applied to the field control coil is increased, more powerful winding can be performed. On the other hand, if the control current is set to flow in the opposite direction (flow in the direction to weaken (cancel) the magnitude of the field magnetic field) by using an H-bridge circuit (by changing the direction of application of the control current), the field The magnetic field is weakened, and the winding can be performed at a higher speed although the torque is not high.
なお、低速高トルクモードと高速低トルクモードとのモード切り換えは、駆動モータの出力を調整するためのモータ出力調整部とは別個のモード入力部によって行なってもよいが、モータ出力調整部によるモータ出力調整に応じて制御回路内部で制御電流を増減(反転)制御できれば、モード入力部を別個に設けることなくモータ出力調整部それ自体で自動モード切り換えを可能にし得る。この場合、理想的には、ロータのコイルに対する電流の通電制御を高いデューティ比で行なって、制御電流で界磁磁界の強さを制御することが望ましい。 The mode switching between the low-speed high-torque mode and the high-speed low-torque mode may be performed by a mode input unit separate from the motor output adjustment unit for adjusting the output of the drive motor. If the control current can be increased or decreased (inverted) inside the control circuit in accordance with the output adjustment, the motor output adjustment unit itself can enable automatic mode switching without separately providing a mode input unit. In this case, ideally, it is desirable to control the energization of the current to the coil of the rotor at a high duty ratio and control the strength of the field magnetic field with the control current.
本発明によれば、機械的な変速機構を伴うことなく低速高トルク駆動及び高速低トルク駆動を連続的(無段階)に行なうことを可能にし得る巻き上げ装置が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hoisting device which can perform low-speed high-torque drive and high-speed low-torque drive continuously (steplessly) without a mechanical transmission mechanism is obtained.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下では、巻き上げ装置の一例として魚釣用電動リールについて説明するが、本発明は、魚釣用電動リールのみならず、牽引部材を電動により巻き上げて及び/又は繰り降ろして(繰り出して)対象物を昇降させるための全ての巻き上げ装置に適用される。
図1に示されるように、本実施形態の魚釣用電動リール1は、後述する駆動力伝達機構等を装着したフレーム3と、このフレーム3を覆うように配設される外側板4とを備えた装置本体としてのリール本体5を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, an electric reel for fishing will be described as an example of a hoisting device. However, the present invention is not limited to the electric reel for fishing, but also the traction member is electrically wound up and / or lowered (extended). It is applied to all hoisting devices for raising and lowering an object.
As shown in FIG. 1, the electric fishing reel 1 of the present embodiment includes a frame 3 on which a driving force transmission mechanism described later is mounted and an outer plate 4 disposed to cover the frame 3. It has a reel body 5 as an apparatus body provided.
リール本体5を構成するフレーム3は、本実施形態では、左フレーム3a、右フレーム3b、及びスプールの前方側に配設される前フレーム3cとを有しており、これらのフレーム3a,3b,3cは、全体として一体化されている。勿論、これらのフレーム3a,3b,3cは、個々の部材が一体形成され、固定手段等によって一体化されていてもよく、部分的に一体形成されて、全体として一体化されていてもよく、その構造についても特定の形状に限定されることはない。 In the present embodiment, the frame 3 constituting the reel body 5 has a left frame 3a, a right frame 3b, and a front frame 3c disposed on the front side of the spool, and these frames 3a, 3b, 3c is integrated as a whole. Of course, these frames 3a, 3b, 3c may be formed by integrally forming individual members and integrated by fixing means or the like, or may be formed integrally and partially integrated, and as a whole, The structure is not limited to a specific shape.
リール本体5を構成する外側板4は、左フレーム3aを覆う左外側板4a、右フレーム3bを覆う右外側板4b、及び、前フレーム3cを覆う前外側板4cを備えており、駆動力伝達機構等の構成部材を覆うとともに、釣人の手によって握持保持される部分(釣人の手が接触する部分)となる。これらの外側板4a,4b,4cは、個々に一体形成されており、全体として一体化されているが、上記したフレームと同様、各外側板4a,4b,4cは一体形成されていてもよく、部分的に一体形成されて、全体として一体化されていてもよい。また、一部において、前記フレームを露出させた構成であってもよい。 The outer plate 4 constituting the reel body 5 includes a left outer plate 4a covering the left frame 3a, a right outer plate 4b covering the right frame 3b, and a front outer plate 4c covering the front frame 3c, and transmits driving force. It is a part that covers the components such as the mechanism and is gripped and held by the angler's hand (the part that the angler's hand contacts). These outer plates 4a, 4b, 4c are individually formed integrally and are integrated as a whole, but each of the outer plates 4a, 4b, 4c may be formed integrally as in the frame described above. , May be partly integrally formed and integrated as a whole. Further, the frame may be partially exposed.
リール本体5を構成する一方の側板(右側板4b)側には、巻取り操作される手動ハンドル6が設けられており、リール本体5を構成する左右のフレーム3a,3b(左右側板4a,4b)間には、釣糸が巻回されるスプール7が回転自在に支持されている。また、スプール7の前方側には、後述するように構成される駆動モータ70が設置されており、スプール7は、手動ハンドル6の巻取り操作及び駆動モータ70の回転駆動によって、後述する駆動力伝達機構を介して釣糸巻取り方向に回転駆動される。 On one side plate (right side plate 4b) constituting the reel body 5, a manual handle 6 which is operated to be wound is provided, and left and right frames 3a, 3b (left and right side plates 4a, 4b) constituting the reel body 5 are provided. A spool 7 around which the fishing line is wound is rotatably supported between the parentheses. A drive motor 70 configured as described below is installed on the front side of the spool 7. The spool 7 is driven by a winding force of the manual handle 6 and a driving force of the drive motor 70 to be described later. It is rotationally driven in the fishing line winding direction via the transmission mechanism.
スプール7は、釣糸が巻回される釣糸巻回胴部7aを備えており、その両端には、巻回される釣糸を規制するフランジ7b,7cが形成されている。また、スプール7は、スプール軸7sに固着されており、スプール軸7sの両端側が各フレーム3a,3bに対して軸受9を介して支持されることで、左右フレーム3a,3b間に回転可能に支持されている。更に、スプール軸7sの右側板側の端部には、後述するクラッチ機構のクラッチ作動部材51の係合凹部51aが係脱されるように、径方向外方に突出するピン状の係止部7hが形成されている。この場合、係止部7hは、クラッチ作動部材51とスプール7が一体回転するように動力伝達部としての機能を備えたものであればよく、例えば、断面非円形状の凹部、凸部、凹凸部等によって構成される。 The spool 7 has a fishing line winding body 7a around which the fishing line is wound, and has flanges 7b and 7c formed at both ends thereof for regulating the fishing line to be wound. The spool 7 is fixed to the spool shaft 7s, and both ends of the spool shaft 7s are supported by the respective frames 3a, 3b via bearings 9 so that the spool 7 can rotate between the left and right frames 3a, 3b. Supported. Further, a pin-shaped locking portion protruding radially outward is provided at an end on the right side of the spool shaft 7s so that an engaging recess 51a of a clutch operating member 51 of a clutch mechanism described later is disengaged. 7h are formed. In this case, the engaging portion 7h may be provided with a function as a power transmitting portion so that the clutch operating member 51 and the spool 7 rotate integrally. It is composed of parts.
スプール7には、駆動力伝達機構10を介して、手動ハンドル6及び駆動モータ70からの回転駆動力が入力されるようになっている。この場合、駆動力伝達機構10は、駆動モータ70の回転駆動を減速する減速機構20と、駆動力伝達機構10における動力伝達を動力伝達状態と動力遮断状態とに切り換えるクラッチ機構50とを備えた構成となっている。 The rotational drive force from the manual handle 6 and the drive motor 70 is input to the spool 7 via the drive force transmission mechanism 10. In this case, the driving force transmission mechanism 10 includes a speed reduction mechanism 20 that reduces the rotational driving of the driving motor 70, and a clutch mechanism 50 that switches power transmission in the driving force transmission mechanism 10 between a power transmission state and a power cutoff state. It has a configuration.
本実施形態の駆動力伝達機構10は、リール本体5の手動ハンドル6が装着される側の右フレーム3b側に集約して設置されており、手動ハンドル6を回転可能に支持するハンドル軸6aと、ハンドル軸6aに装着される駆動歯車11と、駆動歯車11に噛合すると共に減速機構20に連結される連結歯車13と、減速機構20に噛合する第1回転体15と、スプールに回転駆動力を与える第2回転体16と、各回転体15,16間に巻回されるベルト17(歯付きベルトであることが好ましい)とを備えている。 The drive force transmission mechanism 10 of the present embodiment is collectively installed on the right frame 3b side of the reel body 5 on which the manual handle 6 is mounted, and includes a handle shaft 6a that rotatably supports the manual handle 6 and a handle shaft 6a. A drive gear 11 mounted on the handle shaft 6a, a connection gear 13 meshed with the drive gear 11 and connected to the speed reduction mechanism 20, a first rotating body 15 meshed with the speed reduction mechanism 20, and a rotational driving force applied to the spool. And a belt 17 (preferably a toothed belt) wound between the rotating bodies 15 and 16.
なお、ハンドル軸6aと駆動歯車11との間には、公知のドラグ機構90が配設されており、ハンドル軸6a上に設置されたドラグノブ90aを回転操作することで、スプール7の回転に所望の制動力が付与されるようになっている。 A well-known drag mechanism 90 is disposed between the handle shaft 6a and the drive gear 11, and the rotation of the drag knob 90a provided on the handle shaft 6a makes it possible to rotate the spool 7 in a desired manner. Is applied.
本実施形態の減速機構20は、併設される2つの遊星歯車機構によって構成されており、遊星歯車によって駆動モータ70の回転駆動力を減速するように構成されている。具体的に2つの遊星歯車機構は、駆動モータ70の出力軸(駆動軸)71に並設される第1太陽歯車21及び第2太陽歯車22と、これらにそれぞれ噛合する第1遊星歯車24及び第2遊星歯車25とを備えている。この場合、第1太陽歯車21は出力軸71に固定され、第2太陽歯車22はフリー回転可能となっている。各遊星歯車24,25は、右フレーム3bに回転自在に支持された第1回転体15に形成される内歯に噛合しており、第1遊星歯車24を支持する第1キャリヤは、第2太陽歯車22に連結固定され、第2遊星歯車25を支持する第2キャリヤは、右外側板側に向けて突出する支軸18と一体化されて連結歯車13に連結固定されている。 The speed reduction mechanism 20 of the present embodiment is configured by two planetary gear mechanisms provided side by side, and is configured to reduce the rotational driving force of the drive motor 70 by the planetary gears. Specifically, the two planetary gear mechanisms include a first sun gear 21 and a second sun gear 22 arranged side by side on an output shaft (drive shaft) 71 of a drive motor 70, and a first planetary gear 24 and a And a second planetary gear 25. In this case, the first sun gear 21 is fixed to the output shaft 71, and the second sun gear 22 is freely rotatable. Each of the planetary gears 24 and 25 meshes with internal teeth formed on the first rotating body 15 rotatably supported by the right frame 3b, and the first carrier that supports the first planetary gear 24 is the second carrier. The second carrier that is connected and fixed to the sun gear 22 and supports the second planetary gear 25 is integrated with the support shaft 18 that protrudes toward the right outer plate, and is connected and fixed to the connection gear 13.
ハンドル軸6aには、一方向クラッチにより構成される逆転防止機構6bが設けられており、駆動モータ70が回転駆動された際、手動ハンドル6の連動回転を阻止するようになっている。なお、本実施形態の逆転防止機構6bは、ハンドル軸6aにカラーを介して右外側板との間に転がり式一方向クラッチとして構成されているが、ラチェット式によって構成してもよい。また、駆動モータ70の出力軸71の左側板側の突出部分には、手動ハンドル6を巻取り操作した際に空回りしないように、かつスプール7側に動力が伝達されるように一方向クラッチ74が装着されている。 The handle shaft 6a is provided with a reverse rotation prevention mechanism 6b constituted by a one-way clutch. When the drive motor 70 is rotationally driven, the manual rotation of the manual handle 6 is prevented. The reverse rotation preventing mechanism 6b of the present embodiment is configured as a rolling type one-way clutch between the handle shaft 6a and the right outer plate via a collar, but may be configured as a ratchet type. A one-way clutch 74 is provided on a protruding portion of the output shaft 71 of the drive motor 70 on the left side of the plate so as not to run idle when the manual handle 6 is wound and to transmit power to the spool 7. Is installed.
減速機構20に噛合する第1回転体15の回転駆動力は、スプール7と同軸上に設置され、リール本体である右フレーム3bに回転自在に支持された第2回転体16に伝達されるようになっており、両者間における回転駆動力の伝達は、動力伝達用のベルト17を介して行なわれるようになっている。すなわち、第1回転体15及び第2回転体16の外周面にはそれぞれベルト17の内側に連続形成される歯(凹部)が嵌り込む凹凸が形成されており、この部分にベルト17を巻回することで、動力伝達するように構成されている。 The rotational driving force of the first rotating body 15 meshing with the speed reduction mechanism 20 is transmitted coaxially with the spool 7 and transmitted to the second rotating body 16 rotatably supported by the right frame 3b as a reel body. The transmission of the rotational driving force between the two is performed via a power transmission belt 17. That is, the outer peripheral surfaces of the first rotating body 15 and the second rotating body 16 are respectively formed with irregularities into which teeth (recesses) continuously formed inside the belt 17 are fitted, and the belt 17 is wound around these portions. By doing so, it is configured to transmit power.
本実施形態における第2回転体16は、スプール側に円形の凹所16aが形成されており、その周壁の内面と右フレーム3bに突出形成された円筒部3gとの間に設置される軸受16Aによって、右フレーム3bに回転可能に支持されている。そして、第2回転体16の支持部となる軸受16Aの径方向内側に、クラッチ機構50のクラッチ作動部材51の係合部51aが重合して配設されるよう構成されている。 The second rotary body 16 in the present embodiment has a circular recess 16a formed on the spool side, and a bearing 16A installed between the inner surface of the peripheral wall and the cylindrical portion 3g protruding from the right frame 3b. Thus, it is rotatably supported by the right frame 3b. The engaging portion 51a of the clutch actuating member 51 of the clutch mechanism 50 is arranged so as to overlap with the radially inner side of the bearing 16A serving as the supporting portion of the second rotating body 16.
これにより、クラッチ係合部を有するスプール軸方向の短縮化が可能となり、リール本体5の小型・コンパクト化を図ることが可能となる。なお、上記した係合部51aは、少なくともその一部が軸受16Aに対して重合していれば良い。すなわち、第2回転体16に凹所を形成し、この部分に係合部51aの少なくとも一部が位置するような構成であってもよい。 This makes it possible to shorten the axial direction of the spool having the clutch engaging portion, and to reduce the size and size of the reel body 5. It is sufficient that at least a part of the above-described engaging portion 51a overlaps the bearing 16A. That is, a configuration in which a recess is formed in the second rotating body 16 and at least a part of the engaging portion 51a is located in this portion may be employed.
また、本実施形態では、右フレーム3bと右外側板4bとの間に、右フレーム3bに取着される支持ケース(セットプレート)80が設置されている。この支持ケース80の内部には、前記駆動力伝達機構10が収容されており、好ましくは、駆動音が大きい部材である減速機構(遊星歯車機構)20及び第1回転体15を収容するものであればよく、更には、第2回転体16及びベルト17が収容されている。このため、第1回転体15は、支持ケース80と右フレーム3bとの間の収容空間内でそれぞれ軸受15A,15Bを介して回転可能に支持されている。 In the present embodiment, a support case (set plate) 80 attached to the right frame 3b is provided between the right frame 3b and the right outer plate 4b. The driving force transmission mechanism 10 is housed inside the support case 80, and preferably houses the speed reduction mechanism (planetary gear mechanism) 20 and the first rotating body 15 which are members having a large driving sound. The second rotating body 16 and the belt 17 are accommodated. For this reason, the first rotating body 15 is rotatably supported in the accommodation space between the support case 80 and the right frame 3b via the bearings 15A and 15B, respectively.
クラッチ機構50は公知の構成を成しており、クラッチOFF状態(動力伝達遮断状態)からクラッチON状態(動力伝達状態)への復帰は、公知の復帰機構によって手動ハンドル6の巻取り操作或いは操作レバー58の移動操作等によって成される。 The clutch mechanism 50 has a known configuration, and the return from the clutch OFF state (power transmission cutoff state) to the clutch ON state (power transmission state) is performed by winding or operating the manual handle 6 by a known return mechanism. This is performed by a moving operation of the lever 58 or the like.
動力伝達機構10による手動ハンドル6及び駆動モータ70による駆動力の動力伝達経路に関しては、手動ハンドル6を巻取り操作すると、その回転駆動力は、駆動歯車11、連結歯車13、及び、支軸18(第2キャリヤ)を介して遊星歯車機構である減速機構20に入力される。そして、減速機構20に入力された回転駆動力は、第2太陽歯車22、第1キャリヤ、及び、一方向クラッチ74によって固定状態にある第1太陽歯車21の回りを公転しながら自転する第1遊星歯車24を介して、減速された状態で第1回転体15に伝達される。 As for the power transmission path of the driving force by the manual handle 6 and the drive motor 70 by the power transmission mechanism 10, when the manual handle 6 is wound, the rotational driving force is changed to the driving gear 11, the connecting gear 13, and the support shaft 18. The signal is input to the reduction mechanism 20 which is a planetary gear mechanism via the (second carrier). The rotational driving force input to the speed reduction mechanism 20 is rotated by the second sun gear 22, the first carrier, and the one-way clutch 74 while revolving around the first sun gear 21 in a fixed state. The power is transmitted to the first rotating body 15 via the planetary gears 24 in a decelerated state.
この第1回転体15の回転方向は、ハンドル側から見て反時計回り方向であり、ベルト17を介して第2回転体16を、同様に反時計回り方向に回転させる。これにより、スプール7は、第2回転体16に回り止めされるクラッチ作動部材51を介して釣糸巻取り方向に回転駆動される。 The direction of rotation of the first rotator 15 is counterclockwise as viewed from the handle, and the second rotator 16 is similarly rotated counterclockwise via the belt 17. As a result, the spool 7 is driven to rotate in the fishing line winding direction via the clutch operating member 51 stopped by the second rotating body 16.
一方、駆動モータ70を回転駆動すると、出力軸71に固定された第1太陽歯車21は、時計回り方向に回転駆動され、この回転駆動力により、第1キャリヤは時計回り方向に回転駆動される。このとき、第2太陽歯車22も時計回り方向に回転駆動され、これに伴って第2キャリヤも時計回り方向に回転駆動しようとするが、第2キャリヤは、連結歯車13を介して、駆動歯車11に装着された逆転防止機構6bによって時計回り方向に回転することはできず、結果として、第2遊星歯車25は反時計回り方向に自転する。これにより、第1回転体15は、各第2遊星歯車25の自転によって減速された状態で反時計回り方向に回転駆動される。 On the other hand, when the drive motor 70 is rotationally driven, the first sun gear 21 fixed to the output shaft 71 is rotationally driven clockwise, and the first carrier is rotationally driven clockwise by this rotational driving force. . At this time, the second sun gear 22 is also driven to rotate clockwise, and accordingly, the second carrier also tries to rotate clockwise, but the second carrier is driven by the driving gear via the connecting gear 13. 11 cannot rotate in the clockwise direction by the reverse rotation prevention mechanism 6b, and as a result, the second planetary gear 25 rotates in the counterclockwise direction. Thus, the first rotating body 15 is driven to rotate counterclockwise in a state where the first rotating body 15 is decelerated by the rotation of each second planetary gear 25.
そして、第1回転体15の反時計回り方向の回転は、上記した手動ハンドル6の場合と同様、ベルト17を介して第2回転体16を反時計回り方向に回転させ、スプール7は、第2回転体16に回り止めされるクラッチ作動部材51を介して釣糸巻取り方向に回転駆動される。 The rotation of the first rotating body 15 in the counterclockwise direction rotates the second rotating body 16 in the counterclockwise direction via the belt 17 in the same manner as in the case of the manual handle 6 described above. It is rotationally driven in the fishing line winding direction via a clutch operating member 51 which is stopped by the two rotating bodies 16.
次に、上記した駆動モータ70の構成について詳細に説明する。
本実施形態の駆動モータ70は、ブラシ式直流他励モータであり、ロータに巻回されるコイルが通電されることによって界磁を構成する磁性体により形成される磁界から受ける力で前記ロータが回転されることでモータ出力軸71を回転させてスプール7を回転させるようになっている。具体的には、リール本体5を構成する部材に凹所を形成し、この凹所の内面に界磁を構成する磁性体(磁石)を取り外し可能に配設し且つその内側にロータ(電機子)を取り外し可能に配設して構成されている。すなわち、リール本体5に形成される凹所は、駆動モータ70の構成部材となる磁性体(磁石)を配設したケーシングとしての機能を備え、リール本体5に駆動モータ70を一体的に組み込んだ構成となっている。
Next, the configuration of the drive motor 70 will be described in detail.
The drive motor 70 according to the present embodiment is a brush type DC separately excited motor, and the rotor is driven by a force received from a magnetic field formed by a magnetic material constituting a field when a coil wound around the rotor is energized. By being rotated, the motor output shaft 71 is rotated to rotate the spool 7. Specifically, a recess is formed in a member constituting the reel body 5, a magnetic body (magnet) constituting a field is detachably disposed on the inner surface of the recess, and a rotor (armature) is provided inside the recess. ) Is detachably arranged. That is, the recess formed in the reel body 5 has a function as a casing in which a magnetic material (magnet) serving as a constituent member of the drive motor 70 is provided, and the drive motor 70 is integrated into the reel body 5. It has a configuration.
より具体的には、リール本体5を構成している前フレーム3c(スプール7の前方側に位置するリール本体部位)に、円筒状の空間を画定する凹所72を形成し、その内面72aに界磁を構成する磁性体(本実施形態では、希土類等の磁性体又は永久磁石)73を周方向に沿って配設している。この場合、磁性体73は、内面72aに対して取り外し可能に取り付けられていればよく、例えば保持手段によって係止するようにしてもよい。また、磁性体73は、周方向に沿って所定の間隔を隔てて配設されていてもよく、本実施形態では、図2に示されるように、円弧状の一対の磁性体73A,73Bが径方向に対向して配設されている(図では、対向する磁極同士がN極及びS極にそれぞれ着磁されている)。また、磁性体73(73A,73B)については、その外側に磁気回路を構成して磁力の漏洩を防止する円筒状の継鉄(ヨーク)73aを取着しているが、前フレーム3cにそのようなヨークとしての機能を持たせてもよい。 More specifically, a recess 72 that defines a cylindrical space is formed in the front frame 3c (reel body portion located on the front side of the spool 7) constituting the reel body 5, and an inner surface 72a thereof is formed on the inner surface 72a. A magnetic material (a magnetic material such as a rare earth element or a permanent magnet) 73 constituting the field is disposed along the circumferential direction. In this case, the magnetic body 73 may be detachably attached to the inner surface 72a, and may be locked by, for example, holding means. Further, the magnetic bodies 73 may be arranged at predetermined intervals along the circumferential direction, and in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a pair of arc-shaped magnetic bodies 73A, 73B is provided. The magnetic poles are arranged to face each other in the radial direction (in the figure, the magnetic poles facing each other are magnetized to the N pole and the S pole, respectively). As for the magnetic body 73 (73A, 73B), a cylindrical yoke 73a for forming a magnetic circuit to prevent leakage of magnetic force is attached to the outside of the magnetic body 73 (73A, 73B). Such a function as a yoke may be provided.
また、本実施形態では、各磁性体73A(73B)の最外周両縁部に切り欠き溝(陥凹部)73Aa,73Ab(73Ba,73Bb)が設けられており、これらの切り欠き溝73Aa,73Ab(73Ba,73Bb)にはそれぞれ、界磁(磁性体73)により発生される磁界の強さを制御するための制御電流が通電される界磁制御用コイル120A(120B)が巻回装着されている。この場合、界磁制御用コイル120A(120B)は、切り欠き溝73Aa,73Ab(73Ba,73Bb)に沿って所定の巻数で磁性体73A(73B)の軸方向及び径方向(したがって、駆動モータ70の軸方向及び径方向)に延びつつ磁性体73A(73B)をその周囲から取り囲んでいる。なお、図2中には、界磁制御用コイル120A(120B)及び後述するロータコイル75Bの巻き方向が「●」「×」で示されているが、この巻き方向に限定されるものではない。 In the present embodiment, notch grooves (recesses) 73Aa, 73Ab (73Ba, 73Bb) are provided at both outermost peripheral edges of each magnetic body 73A (73B), and these notch grooves 73Aa, 73Ab are provided. Each of (73Ba, 73Bb) is wound around a field control coil 120A (120B) through which a control current for controlling the strength of the magnetic field generated by the field (magnetic body 73) is applied. In this case, the field control coil 120A (120B) is formed along the cutout grooves 73Aa, 73Ab (73Ba, 73Bb) with a predetermined number of turns in the axial direction and the radial direction of the magnetic body 73A (73B) (therefore, the axis of the drive motor 70). The magnetic body 73A (73B) surrounds the magnetic body 73A (73B) while extending in the directions (radial and radial directions). In FIG. 2, the winding directions of the field control coil 120A (120B) and the rotor coil 75B, which will be described later, are indicated by "●" and "X", but are not limited to this winding direction.
凹所72が形成された前フレーム3cは、左側板4a側がそのまま開口するとともに、右側板4b側の側壁(出力軸71と直交する方向に位置する側壁)は、軸受支持部3Aを形成しており、軸受支持部3Aの開口部に軸受100を介して出力軸71を回転可能に支持している。この出力軸71には、凹所72の内面72aに取着された磁性体73に対向して駆動モータ70の構成部材であるロータ(電機子)75が一体回転可能に装着されており、ロータ75の軸方向左側板4a側にはロータ75に電流を供給する整流子77が装着されている。 In the front frame 3c in which the recess 72 is formed, the left side plate 4a side is opened as it is, and the side wall on the right side plate 4b side (the side wall located in a direction orthogonal to the output shaft 71) forms a bearing support portion 3A. The output shaft 71 is rotatably supported at the opening of the bearing support 3A via the bearing 100. A rotor (armature) 75, which is a component of the drive motor 70, is integrally rotatably mounted on the output shaft 71 so as to face a magnetic body 73 attached to the inner surface 72 a of the recess 72. A commutator 77 for supplying a current to the rotor 75 is mounted on the left side plate 4 a side of the shaft 75 in the axial direction.
ロータ75は、図2に明確に示されるように、コア75Aと、このコア75に巻回される複数のコイル75Bとを有する。また、整流子77は、前フレーム3cの左側板側の開口(凹所72の開口)から突出しており、この開口部分には、固定ネジによって前フレーム3cに着脱可能となるようにカバー体としての端部カバー88が装着される。この端部カバー88は、予め一つのユニットとして構成することができ、その径方向内側には、整流子77に接触して電流を流すブラシ81と、このブラシ81を保持するブラシホルダ82が組み込まれて前フレーム3cに取付け固定されている。そして、このブラシホルダ82には、端子83が一体的に組み込まれており、リード線84を介して外部電源に接続されるようになっている。 The rotor 75 has a core 75A and a plurality of coils 75B wound around the core 75, as clearly shown in FIG. The commutator 77 protrudes from an opening on the left side of the front frame 3c (the opening of the recess 72), and a cover body is formed in this opening so as to be detachable from the front frame 3c by a fixing screw. Is attached. The end cover 88 can be configured as a single unit in advance, and a brush 81 for flowing an electric current in contact with the commutator 77 and a brush holder 82 for holding the brush 81 are incorporated on the radial inner side. And is fixed to the front frame 3c. A terminal 83 is integrally incorporated in the brush holder 82, and is connected to an external power supply via a lead wire 84.
また、端部カバー88には、軸方向内側から順に、出力軸71を回転可能に支持する一方向クラッチ74と、出力軸71を回転可能に支持する軸受85とを保持した保持体87が組み込まれている。この場合、一方向クラッチ74は、前述したように、手動ハンドル6を巻取り操作した際に空回りすることなく且つ駆動モータ70が駆動された際にスプール7側に動力を伝達するように、出力軸71を一方向のみに回転することを許容する機能を有する。 The end cover 88 also incorporates, in order from the inside in the axial direction, a one-way clutch 74 that rotatably supports the output shaft 71 and a holding body 87 that holds a bearing 85 that rotatably supports the output shaft 71. Have been. In this case, as described above, the one-way clutch 74 does not idle when the manual handle 6 is wound, and transmits the power to the spool 7 when the drive motor 70 is driven. It has a function of allowing the shaft 71 to rotate in only one direction.
上記構成において、駆動モータ70の左側板4a側は、端部カバー88及び保持体87によって水密構造となっており、減速機構20側は、前フレーム3cの軸受支持部3Aに形成された開口部に出力軸71を挿通させ、この開口部で軸受100を介して出力軸71を回転可能に支持している。なお、本実施形態では、駆動モータ70の水密性の向上が図れるように、リール本体5の各所にシール部材が設置されている。このようなシール部材は、例えば、ゴム系やシリコン系の材料で形成されるOリングやカバー体などによって構成することが可能であり、凹所72の形成位置や大きさ、形状、駆動モータ70の構成部材の設置態様等に応じて適宜変形される。 In the above configuration, the left side plate 4a side of the drive motor 70 has a watertight structure by the end cover 88 and the holding body 87, and the reduction mechanism 20 side has an opening formed in the bearing support 3A of the front frame 3c. The output shaft 71 is inserted through the opening, and the output shaft 71 is rotatably supported by the opening through the bearing 100. In the present embodiment, seal members are provided at various points on the reel body 5 so that the watertightness of the drive motor 70 can be improved. Such a sealing member can be constituted by, for example, an O-ring or a cover body formed of a rubber-based or silicon-based material. It is appropriately modified depending on the installation mode of the constituent members.
また、駆動モータ70の出力軸71は、左側板4a側は軸受85によって回転可能に支持されており、減速機構20側は、軸受100によって回転可能に支持されている。この場合、左側板4a側の軸受85は、前述した水密構造状によって、シール部材を用いることなく、出力軸71を保持体87に対して回転可能に支持しており、減速機構20側の軸受100は、例えば磁気シール機構によって、軸受支持部3Aと出力軸71との間をシールした状態で出力軸71を回転可能に支持している。すなわち、減速機構20側の軸受100をシールすることで、駆動モータ70内には、水、海水等が侵入できないように構成されている。 The output shaft 71 of the drive motor 70 is rotatably supported by the bearing 85 on the left side plate 4a side, and is rotatably supported by the bearing 100 on the speed reduction mechanism 20 side. In this case, the bearing 85 on the left side plate 4a rotatably supports the output shaft 71 with respect to the holding body 87 without using a seal member by the above-described watertight structure, and the bearing 85 on the reduction gear mechanism 20 side. 100 rotatably supports the output shaft 71 in a state where the space between the bearing support 3A and the output shaft 71 is sealed by, for example, a magnetic seal mechanism. That is, by sealing the bearing 100 on the reduction mechanism 20 side, water, seawater, and the like cannot enter the drive motor 70.
本実施形態では、第1太陽歯車21及び軸受100が出力軸71に対して抜け止め装着されており、ロータ75を有する出力軸71と軸受100及び第1太陽歯車21とを一体化させて成るモータコアユニットを凹所72から着脱できる構成となっている。また、前フレーム3cの軸受支持部3Aの開口部から出力軸71と共に軸受100及び第1太陽歯車21を引く抜くことができるように、第1太陽歯車21の外径は軸受100の外径よりも小さく設定されている。 In the present embodiment, the first sun gear 21 and the bearing 100 are attached to the output shaft 71 so as not to come off, and the output shaft 71 having the rotor 75 is integrated with the bearing 100 and the first sun gear 21. The motor core unit can be detached from the recess 72. The outer diameter of the first sun gear 21 is larger than the outer diameter of the bearing 100 so that the bearing 100 and the first sun gear 21 can be pulled out together with the output shaft 71 from the opening of the bearing support 3A of the front frame 3c. Is also set small.
前述したような界磁制御用コイル120A,120Bを磁性体73に備える本実施形態の魚釣用電動リール1においては、界磁制御用コイル120A,120Bに制御電流を通電することによって界磁により発生される磁界の強さを制御できる(界磁制御用コイル120A,120Bに通電する電流値を制御することで界磁磁界を強弱調整できる)。したがって、制御電流によって界磁磁界の強さを大きくすることで図5に示されるモータ固有のT−N特性ラインL1の傾きを図3に示されるT−N特性ラインL1aのように小さくすることができ、それにより、低速高トルク駆動を実現することができる。一方、制御電流によって界磁磁界の強さを小さくすることで図5に示されるモータ固有のT−N特性ラインL1の傾きを図3に示されるT−N特性ラインL1bのように大きくすることができ、それにより、高速低トルク駆動を実現することができる。 In the electric fishing reel 1 of the present embodiment in which the magnetic body 73 is provided with the field control coils 120A and 120B as described above, the magnetic field generated by the field by applying a control current to the field control coils 120A and 120B. (By controlling the value of the current supplied to the field control coils 120A and 120B, the strength of the field magnetic field can be adjusted). Therefore, by increasing the strength of the field magnetic field by the control current, the inclination of the TN characteristic line L1 peculiar to the motor shown in FIG. 5 is reduced like the TN characteristic line L1a shown in FIG. Therefore, low-speed and high-torque driving can be realized. On the other hand, the inclination of the motor-specific TN characteristic line L1 shown in FIG. 5 is increased as shown by the TN characteristic line L1b shown in FIG. 3 by reducing the strength of the field magnetic field by the control current. Therefore, high-speed and low-torque driving can be realized.
そのため、本実施形態の魚釣用電動リール1は、図4に示されるように、界磁制御用コイル120A,120Bに通電される制御電流及びロータコイル75Bに通電される電流を発生する制御部150を更に備えており、この制御部150は、界磁制御用コイル120A,120Bに供給される制御電流の電流値を増減させる及び/又は制御電流の通電方向を変えることによって、低いモータ回転数で高いトルクを得る低速高トルクモードと、高いモータ回転数で低いトルクを得る高速低トルクモードとを切り換えることができるようなっている。また、この制御部150には、例えば釣人によって操作されるモータ出力調整部130及びモード入力部140が電気的に接続されており、制御部150は、モータ出力調整部130及びモード入力部140から入力される信号に応じて界磁制御用コイル120A,120Bに通電される制御電流及びロータコイル75Bに通電される電流を生成してそれぞれ界磁制御用コイル120A,120B及びロータコイル75Bに供給するようになっている。 Therefore, as shown in FIG. 4, the electric fishing reel 1 of the present embodiment includes a control unit 150 that generates a control current supplied to the field control coils 120A and 120B and a current supplied to the rotor coil 75B. The control unit 150 further increases or decreases the current value of the control current supplied to the field control coils 120A and 120B and / or changes the direction in which the control current is supplied, thereby increasing the torque at a low motor speed. It is possible to switch between a low-speed high-torque mode for obtaining a low-torque mode and a high-speed low-torque mode for obtaining a low torque at a high motor rotation speed. Further, the control unit 150 is electrically connected to a motor output adjustment unit 130 and a mode input unit 140 which are operated by, for example, a fisherman, and the control unit 150 receives a signal from the motor output adjustment unit 130 and the mode input unit 140. A control current supplied to the field control coils 120A and 120B and a current supplied to the rotor coil 75B are generated in accordance with the input signal and supplied to the field control coils 120A and 120B and the rotor coil 75B, respectively. I have.
この場合、具体的には、界磁を構成する磁性体73(73A,73B)が磁力を有さない着磁されるべき希土類等の磁性体であれば、制御電流を増減させるだけで界磁磁界の強弱を調整できる。すなわち、モード入力部140からの入力信号に伴って制御部150が界磁制御用コイル120A,120Bに供給すべき制御電流値を上げると、界磁磁界が強くなり、駆動モータ70の回転数は下がるが、高トルクのモーターとなり(図3に示されるようにT−N特性ラインの傾きがL1からL1aへと小さくなり)、電動リール1としては低速でありながら高トルクでの駆動が可能となる(スプール7による釣糸巻き上げ速度が下がるが、釣糸巻き上げ力が強くなる)。これは、ある意味、自動車におけるローギア選択時の状態に類似しており、特に大物の魚とのやりとりにおいて理想的な速度−トルクバランス状態である。 In this case, specifically, if the magnetic material 73 (73A, 73B) constituting the field is a magnetic material having no magnetic force and to be magnetized, such as a rare earth element, the field is increased only by increasing or decreasing the control current. The strength of the magnetic field can be adjusted. That is, when the control unit 150 increases the control current value to be supplied to the field control coils 120A and 120B according to the input signal from the mode input unit 140, the field magnetic field becomes strong, and the rotation speed of the drive motor 70 decreases. , The motor becomes a high-torque motor (the inclination of the TN characteristic line decreases from L1 to L1a as shown in FIG. 3), and the electric reel 1 can be driven at a high torque at a low speed (see FIG. 3). Although the speed of winding the fishing line by the spool 7 decreases, the force of winding the fishing line increases.) This is, in a sense, similar to the state when a low gear is selected in an automobile, and is an ideal speed-torque balance state particularly when interacting with a large fish.
これに対し、モード入力部140からの入力信号に伴って制御部150が界磁制御用コイル120A,120Bに供給すべき制御電流値を下げると、界磁磁界が弱くなり、駆動モータ70の回転数は上がるが、高速回転のモータとなり、それほど大きなトルクを出すことはできない(スプール7による釣糸巻き上げ力は弱くなるが、釣糸巻き上げ速度が速くなる)が、仕掛け回収が主となる電動リール使用態様では必要十分な性能が得られる。 On the other hand, when the control unit 150 lowers the control current value to be supplied to the field control coils 120A and 120B in accordance with the input signal from the mode input unit 140, the field magnetic field is weakened, and the rotation speed of the drive motor 70 is reduced. Although it is raised, it becomes a high-speed rotation motor and cannot output so much torque (the fishing line winding force by the spool 7 is weak, but the fishing line winding speed is high). Sufficient performance can be obtained.
一方、界磁を構成する磁性体73(73A,73B)が当初から磁力を有する永久磁石であれば、界磁制御用コイル120A,120Bに通電しなくても、界磁磁石の持つ基本性能での巻上げも可能である。この場合、主に狙いの魚とのやり取りに必要な速度とトルクとを想定したリールとしての減速比を設定すれば、効率的に狙いの魚を巻上げることが可能となる。しかしながら、界磁制御用コイル120A,120Bに通電して性能を高めることもでき、その場合には、界磁制御用コイル120A,120Bに通電される制御電流値を上げると、よりパワフルな巻上げが可能となる。一方、Hブリッジ回路を用いるなどして制御電流が逆に流れる(界磁磁界の大きさを弱める(打ち消す)方向に流れる)ように設定すれば(制御電流の通電方向を変えれば)、界磁磁界が弱まり、高トルクではないが、より高速での巻上げが可能となる。 On the other hand, if the magnetic substance 73 (73A, 73B) constituting the field is a permanent magnet having a magnetic force from the beginning, winding up with the basic performance of the field magnet without energizing the field control coils 120A, 120B. Is also possible. In this case, the target fish can be efficiently wound by setting the speed reduction ratio as a reel mainly assuming the speed and torque necessary for the exchange with the target fish. However, the performance can be enhanced by energizing the field control coils 120A and 120B. In this case, if the value of the control current applied to the field control coils 120A and 120B is increased, more powerful winding can be performed. On the other hand, if the control current is set to flow in the opposite direction (flow in the direction to weaken (cancel) the magnitude of the field magnetic field) by using an H-bridge circuit (by changing the direction of application of the control current), the field The magnetic field is weakened, and the winding can be performed at a higher speed although the torque is not high.
なお、本実施形態では、低速高トルクモードと高速低トルクモードとのモード切り換えが、駆動モータ70の出力を調整するためのモータ出力調整部130とは別個のモード入力部140によって行なわれているが、モータ出力調整部130によるモータ出力調整に応じて制御回路内部で制御電流を増減(反転)制御できれば、モード入力部140を別個に設けることなくモータ出力調整部130それ自体で自動モード切り換えを可能にし得る。この場合、理想的には、ロータ75のコイル75Bに対する電流の通電制御を高いデューティ比で行なって、制御電流で界磁磁界の強さを制御することが望ましい。 In the present embodiment, the mode switching between the low-speed high-torque mode and the high-speed low-torque mode is performed by the mode input unit 140 separate from the motor output adjustment unit 130 for adjusting the output of the drive motor 70. However, if the control current can be increased or decreased (inverted) within the control circuit in accordance with the motor output adjustment by the motor output adjustment unit 130, the motor output adjustment unit 130 itself can perform the automatic mode switching without separately providing the mode input unit 140. May be possible. In this case, it is ideally desirable to control the energization of the current to the coil 75B of the rotor 75 at a high duty ratio, and to control the strength of the field magnetic field by the control current.
以上説明したように、本実施形態では、電動リールにおいて従来行なわれていなかった界磁磁界の強さの制御を行なうため、低速で高トルク及び高速で低トルクというユーザーが望む性能を機械的な変速機構を伴うことなく構造的にコンパクトに且つ安価に実現できる。しかも、減速機構を伴う機械的な変速ではなく、制御電流を電気的に無段階で制御可能であるため、低速高トルク駆動と高速低トルク駆動とを連続的(無段階)に滑らかに可変制御でき、したがって、電動リールとしての巻上げ速度全域にわたって理想的な速度−トルクバランスを実現できる。 As described above, in the present embodiment, in order to control the strength of the field magnetic field which has not been conventionally performed in the electric reel, the performance desired by the user such as high torque at low speed and low torque at high speed is mechanically achieved. The structure can be realized compactly and inexpensively without a transmission mechanism. In addition, since the control current can be controlled steplessly electrically, rather than mechanically with a speed reduction mechanism, the low-speed high-torque drive and high-speed low-torque drive can be smoothly and continuously controlled (steplessly). Therefore, an ideal speed-torque balance can be realized over the entire winding speed of the electric reel.
また、このような構成によれば、低速回転時に高トルク、高速回転時に低トルクといったモード切り換えを変速ギアシステムを介さずに電気的に行なえることは勿論のこと、例えば、リールに内蔵される減速ギアの減速比を大きくしても、モータへの通電時間率を高くすることで、発熱や逆起電力の抑制を行なうことができる。 According to such a configuration, the mode switching such as high torque at low speed rotation and low torque at high speed rotation can be performed electrically without passing through the transmission gear system. Even if the reduction ratio of the reduction gear is increased, it is possible to suppress heat generation and back electromotive force by increasing the energization time rate to the motor.
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、前述した実施形態では、駆動モータ70がスプール7の外側に設けられているが、駆動モータ70がスプール7の内側に配設されていてもよい。また、本発明の技術的思想を小径モータに適用して、ゆっくり巻き上げるときに大きい巻き上げ力(巻き上げトルク)を得てもよい。また、本発明の巻き上げ装置は、前述した実施形態のように魚釣用電動リールとして使用できるほか、寝具、梱包類、仮設足場、建造物、漁労具等の対象物を所定位置まで巻き上げたり、降ろしたりするために使用することもでき、更には、ドローン(無人飛行体)に搭載してドローンから荷物を降ろし或いは上空のドローンへと荷物を巻き上げるなど、その適用分野は限定されない。したがって、スプール(回転体)に巻き取られる牽引部材は、前述した実施形態の魚釣用電動リールでは釣糸であるが、巻き上げ装置の用途に応じて、ワイヤ、チェーン、ロープ等が牽引部材として使用され得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof. For example, in the above-described embodiment, the drive motor 70 is provided outside the spool 7, but the drive motor 70 may be provided inside the spool 7. Further, the technical idea of the present invention may be applied to a small-diameter motor to obtain a large winding force (winding torque) when winding slowly. In addition, the winding device of the present invention can be used as a fishing electric reel as in the above-described embodiment, and can also be used to wind an object such as bedding, packing, a temporary scaffold, a building, a fishing implement to a predetermined position, It can also be used for unloading, and further, its application field is not limited, such as loading on a drone (unmanned aerial vehicle), unloading luggage from the drone, or hoisting luggage onto a drone above. Therefore, the traction member wound around the spool (rotating body) is a fishing line in the electric fishing reel of the above-described embodiment, but a wire, a chain, a rope, or the like is used as the traction member depending on the use of the hoisting device. Can be done.
1 魚釣用電動リール(巻き上げ装置)
3a,3b 側板
5 リール本体(装置本体)
7 スプール
70 駆動モータ
71 モータ出力軸
73,73A,73B 磁性体
75 ロータ
75B コイル
120A,120B 界磁制御用コイル
150 制御部
1 Electric fishing reel (winding device)
3a, 3b Side plate 5 Reel main body (device main body)
7 Spool 70 Drive motor 71 Motor output shaft 73, 73A, 73B Magnetic body 75 Rotor 75B Coil 120A, 120B Field control coil 150 Control unit
Claims (6)
前記駆動モータは、前記界磁を構成する前記磁性体に巻回装着されるとともに、前記界磁により発生される磁界の強さを制御するための制御電流が通電される界磁制御用コイルを備えることを特徴とする巻き上げ装置。 A spool rotatably supported between the left and right side plates of the apparatus main body, and a drive motor provided on the apparatus main body to rotationally drive the spool, wherein the drive motor is energized by a coil wound around a rotor. A hoisting device that rotates the spool by rotating a motor output shaft by rotating the rotor with a force received from a magnetic field formed by a magnetic material constituting a magnetic field,
The drive motor is provided with a field control coil that is wound around the magnetic body that constitutes the field and that receives a control current for controlling the strength of a magnetic field generated by the field. A hoisting device.
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