JP2020014454A - 電動リールの減速装置、電動リールの減速装置の製造方法、及び魚釣用電動リール - Google Patents
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このような減速装置として、例えば特許文献1に示すような、遊星ギアの支持軸を片持ち支持方式により支持したものが一般的に知られている。
また、上述したような遊星ギアにたわみが生じることによって回転効率が低下し、減速装置としての効率が低下するという問題があった。
また、遊星ギア支持軸が両端支持によりキャリアに固定されているので、従来の片持ち支持による遊星ギアのように、遊星ギアの抜け止めとして遊星ギア支持軸に設けられていたフランジ部材が不要となる。そのため、遊星ギア支持軸の軸径を小さくすることが可能となり、例えばより歯数の少ない遊星ギアを選択することが可能となり、減速装置としての減速比の選定の自由度を高めることができる。
さらに、フランジ部材を省略することで、遊星ギア支持軸の軸受け長を長くすることが可能なスペースを確保できる。そのため、軸受け長を長くして遊星ギアの噛合状態を安定させることができる。
また、本発明の構成によれば、前述のように遊星ギア支持軸を従来に比して細径化することができるので、支持軸に対する遊星ギアの周速を低下させることで両者間の摩擦損失を低減させ、回転効率をさらに向上させることができる。
また、本発明では、モータエンドキャップ側でモータ回転軸を固定する従来の場合に比べて、モータの組付け部分が太陽ギアに近接した位置となることから、組付け部分のモータの長さ(レバー比)が小さくなる。そのため、モータエンドキャップ側で固定される従来の固定構造よりも組付け部分の平面度の精度を緩和することができる。
また、キャリアを太陽ギア、又はモータ回転軸に支持させることにより、太陽ギアと遊星ギアとの噛み合い精度を向上させることができる。
また、上述と同様に、遊星ギア支持軸が両端支持によりキャリアに固定されているので、従来の片持ち支持による遊星ギアのようなフランジ部材を省略できるので、減速装置としての減速比の選定の自由度を高めることができ、軸受け長を長くして遊星ギアの噛合状態を安定させることができる。
リール本体2は、本体フレーム21と、本体フレーム21の一部を覆うカバー22と、本体フレーム21の上側に位置する水深表示部23と、を備えている。
本体フレーム21は、例えば合成樹脂又は金属製の一体形成された部材である。本体フレーム21は、左右方向L1でスプール3を挟んでハンドル20側となる右側板21Aと、右側板21Aと反対側に位置する左側板21Bと、右側板21Aと左側板21Bとを連結する複数の連結部材21Cと、を有している。
右側板21Aと左側板21Bは、互いに左右方向L1に間隔を隔てて配置されている。また、それぞれの側板21A、21Bには、スプール3やモータ4を支持する支持部、及びクラッチ機構5、減速装置10等の回転駆動機構が配置されている。
右側板21Aの前方下部には、図3に示すように、外部からの電源ケーブルを接続するためのコネクタ28が接続端28aを下向きにした状態で装着されている。
水深表示部23は、図1に示すように、右側板21Aと左側板21Bとの間に配置されている。水深表示部23は、釣り糸の先端に装着可能な仕掛けの水深を表示可能な液晶ディスプレイからなる表示板23Aと、リール制御部(不図示)と、を有している。水深表示部23は、右側板21A及び左側板21Bの上部に載置されるケース部を構成し、右側板21A及び左側板21Bの外側面にネジ止め固定され、表示操作を行うための複数(本実施形態では3つ)の操作ボタン23Bを有している。
図1及び図2に示すように、ハンドル20は、ハンドル軸の先端部20aに回転不能に装着されたハンドルアーム25と、ハンドルアーム25の一端にハンドル軸C1と平行な軸回りに回転自在に装着されたハンドルノブ26と、リール本体2側に配置されたドラグ27と、を有している。
ハンドル20からのトルクは、クラッチ機構5がクラッチオンされた状態においてスプール3に直接伝達される。
スプール3は、右側板21Aと左側板21Bとの間でそれぞれ軸受(図示省略)をかいして回転自在に設けられている。スプール3は、不図示のスプール回転軸と、スプール回転軸と同軸に配置されて連動して回転可能な筒状の糸巻胴部32と、糸巻胴部32の両端に径方向の外側に向けて拡径されたフランジ部33と、を備えている。
スプール3は、前述したように減速装置10から図示しないスプール駆動機構を介して回転駆動され、クラッチ操作部材50によって駆動されるクラッチ機構5が連動している。スプール回転軸は、右側カバー22A及び左側カバー22Bに軸受を介して回転自在に各別に支持されている。
クラッチ機構5は、クラッチ操作部材50の操作によってハンドル20の回転をスプール3に伝達可能なクラッチオン状態と、ハンドル20の回転をスプール3に伝達不能なクラッチオフ状態とに切換可能である。クラッチオン位置では、ピニオンギアの回転がスプール回転軸に伝達され、クラッチオン状態になり、ピニオンギアとスプール回転軸とが一体回転可能になる。また、クラッチオフ位置では、ピニオンギアの回転がスプール回転軸に伝達されないため、クラッチオフ状態になり、スプール3は自由回転可能になる。
クラッチ操作部材50は、図1に示すように、クラッチ機構5をクラッチオン状態とクラッチオフ状態とに切り換え操作するためのものである。クラッチ操作部材50は、リール本体2の後部において、右側板21Aと左側板21Bとの間でリール本体2の後部に釣り竿装着部24に対して接近及び離反する方向に移動可能に設けられている。クラッチ操作部材50は、本実施形態において、スプール回転軸回りに揺動可能に設けられる。
上述したスプール駆動機構は、スプール3を糸巻取方向に駆動する。また、巻き取り時にスプール3に対してドラグ27によりドラグ力を発生させて釣糸の切断を防止する。
ドラグ27は、ハンドル20のハンドルアーム25と右側カバー22Aとの間においてハンドル軸に同軸に設けられている。スプール駆動機構は、図示しないローラクラッチの形態の逆転防止部によって糸巻取方向の回転が禁止された上記のモータ4と、モータ4の回転を減速してスプール3に伝達したり、ハンドル20の回転を増速してスプール3に伝達する回転伝達機構と、を備えている。
モータ4は、図4に示すように、電動リール1の前部においてスプール3(図1参照)よりも前側の位置に配置され、半割れ形状のモータ収容体40(図2参照)に覆われた状態で設けられている。モータ4は、モータ回転軸41と、モータ本体42と、モータ本体42を保持する筐体43と、を有している。そして、モータ4は、筒状のモータケース44(筒状フレーム)内に収容されている。
ここで、モータ軸線Oにおいて、モータ回転軸41の軸先端部41a側を先端側、軸基端部41b側を基端側として以下説明する。
先端版432は、内側に開口部432bを有するリング状をなし、外周部が円筒体431の先端431aに接続され、開口部432bが第1中央筒433A及び第2中央筒433Bに接続されている。先端版432には、厚さ方向に貫通する雌ねじ孔432aが形成されている。雌ねじ孔432aには、モータケース44との間で固定される固定ねじ47が螺合される。
太陽ギア11よりさらに突出したモータ回転軸41の軸先端部41aには、キャリア6の内周面61aとの間に、キャリア6を回転可能に支持するキャリア軸受部14(後述する)が設けられている。
回止め凸部461は、ケース筒45の径方向に直交する方向の凸面を形成し、前記内周面45bにおいて径方向に対向する2箇所に設けられている。
なお、隔壁46と先端版432との接触部分には、熱伝導グリスや熱伝導シートを介在させるようにしてもよい。
図4に示すように、減速装置10は、モータ4の回転駆動力を減速させてスプール3(図1参照)に伝達する。減速装置10は、図5に示すように、モータ4のモータ回転軸41に設けられた太陽ギア11と、太陽ギア11に噛合し、遊星ギア支持軸121を有する複数の遊星ギア12(12A、12B、12C)と、太陽ギア11と同軸に設けられ、各遊星ギア12を内周部で噛合させる内周歯車131を有し、内周歯車131に沿って複数の遊星ギア12A、12B、12Cを周回移動させるリングギア13と、各遊星ギア12の遊星ギア支持軸121の両端121a、121bを支持するとともに、複数の遊星ギア12A、12B、12Cの周回移動に伴ってモータ回転軸41を中心にして回転してスプール3に回転駆動力を伝達するキャリア6と、を備えている。
各遊星ギア12A、12B、12Cは、モータケース44の先端の内周面45bに設けられたリングギア13に常時噛合した構造となっている。
太陽ギア11は、図4、図5、及び図8に示すように、モータ回転軸41の軸先端部41aに同軸に固定されている。太陽ギア11は、外周に歯部111が形成されている。太陽ギア11の歯部111には、3つの遊星ギア12A、12B、12Cが噛合している。
各遊星ギア12A、12B、12Cは、図4に示すように、それぞれの遊星ギア支持軸121の両端121a、121bがキャリア6に支持された両端支持構造であり、図8に示す軸受123を介して遊星ギア支持軸121回りに回転可能に設けられている。
これら遊星ギア12A、12B、12Cは、図9及び図10に示すように、それぞれの外周の歯部122のうち半径方向内側の部分(符号122a)で太陽ギア11と噛合し、同じく半径方向外側の部分(符号122b)でリングギア13と噛合する。
リングギア13は、図4、図5、及び図7に示すように、モータ回転軸41と同軸に設けられ、3つの遊星ギア12A、12B、12Cをリング内周面で噛合させる内周歯車131を有している。遊星ギア12A、12B、12Cは、それぞれが太陽ギア11の回転によって自転しながら内周歯車131に沿って周回移動される。
このようにリングギア13とモータケース44の隔壁46とのそれぞれにモータ回転軸41方向に突出又は凹ませた係合凹凸部(図6に示す回止め凸部461、回止め凹部132)を形成し、互いに係合させることで、モータケース44に対するリングギア13の回転が規制される。
図4及び図5に示すように、キャリア6は、3つの遊星ギア12A、12B、12Cの遊星ギア支持軸121を支持するとともに、各遊星ギア12A、12B、12Cのリングギア13に沿う周回移動に伴ってモータ回転軸41を中心にして回転してスプール3に回転駆動力を伝達する。
キャリア6は、リングギア13の内側で周回移動する各遊星ギア12A、12B、12Cとともにモータ回転軸41回りに回転する第1支持体61と、第1支持体61より前記隔壁46と反対側に突出してスプール3に回転を伝達する第2支持体62と、を有している。第1支持体61は、太陽ギア11をモータ回転軸41方向の軸先端部41aから囲うように配置され、キャリア軸受部14を介してモータ回転軸41回りに回転可能に支持されている。
しかも、第1固定フランジ64の内周部64a側からエンドミル加工をすることにより、薄肉の発生を防止することができる。
他方の第2固定フランジ65に支持される第2軸固定部121bは、第2固定フランジ65に嵌合された状態で固定されている。遊星ギア支持軸121の第2軸固定部121bは、軽圧入により第2固定フランジ65に固定されている。ここで、軽圧入とは、一般的に組立や分解に相当な力を要する嵌め合いであって、高精度の固定取付けを要する圧入とされる。
一方、クラッチ操作部材50を操作して、クラッチ機構5をクラッチオフ状態に切り換えると、スプール3がスプールフリー状態に切り換わって釣糸を繰り出すことが可能となる。
図4に示すように、本実施形態による電動リール1の減速装置10では、複数の遊星ギア12A,12B、12Cの遊星ギア支持軸121の両端が図13に示すようにキャリア6に支持されているので、高負荷時における遊星ギア支持軸121にたわみを低減することができ、たわみによる騒音も抑えることができる。
また、フランジ部材を省略することで、遊星ギア支持軸121の軸受け長を長くすることが可能なスペースを確保できる。そのため、軸受け長を長くして遊星ギア12の噛合状態を安定させることができる。
また、本実施形態では、前述のように遊星ギア支持軸121を従来に比して細径化することができるので、支持軸に対する遊星ギア12の周速を低下させることで両者間の摩擦損失を低減させ、回転効率をさらに向上させることができる。
このように、本実施形態では、簡単な軸形状により遊星ギア支持軸121を一対の固定フランジ64、65に対して回転不能に固定することができる。
また、キャリア6を太陽ギア11、又はモータ回転軸41に支持させることにより、太陽ギア11と遊星ギア12との噛み合い精度を向上させることができる。
次に、第1変形例による電動リールの減速装置の第2キャリア6Bについて、図14乃至図17を用いて具体的に示す。第2キャリア6Bは、上記の実施形態と同様に、3つの遊星ギア12A、12B、12Cの遊星ギア支持軸121を支持する。
第2キャリア6Bでは、一対の固定フランジ64A、65Aが分割されている。第1固定フランジ64A(第1固定板)、及び第2固定フランジ65A(第2固定板)は、互いに同軸でその軸方向に離間した状態で配置され、複数(ここでは3つ)の第1リンクシャフト68Aによって連結されている。
第1リンクシャフト68Aは、キャリア軸C3回りに周回する周方向に隣り合う遊星ギア12A、12B、12C同士の間で、遊星ギア12A、12B、12Cに干渉しない位置に配置されている。リンクシャフト68Aの軸径寸法は、キャリア軸C3方向の両端部(上端部68a、下端部68a)が中央部68cよりも小径となっている。そして、第1リンクシャフト68Aの両端部68a、68bが各固定フランジ64A、65Aの第2貫通穴64d、65dに嵌入された状態でカシメられている。第2貫通穴64d、65dは、第1リンクシャフト68Aの両端部68a、68bと略同径の内径で設けられている。そのため、第1リンクシャフト68Aは、カシメられた後に固定フランジ64、65がキャリア軸C3方向に位置決めされることになる。
図17に示すように、先ず、第2固定フランジ65Aに3つの遊星ギア12A、12B、12Cを配置するとともに、3本の第1リンクシャフト68Aを配置する。このとき、遊星ギア支持軸121の下端部121dを第2固定フランジ65Aの第2貫通孔65dに挿通させ、第1リンクシャフト68Aの下端部68bを第2貫通孔65dに挿通させる。続いて、第1固定フランジ64Aに対向するように第2固定フランジ65Aを配置する。このとき、遊星ギア支持軸121を第1固定フランジ64Aの第2貫通孔64dに挿通させ、第1リンクシャフト68Aの上端部68aを第1貫通孔64cに挿通させる。
その後、第1リンクシャフト68Aの上端部68a及び下端部68bを各固定フランジ64A、65Aのキャリア軸C3方向の外側からカシメることで、第1リンクシャフト68Aが一対の固定フランジ64A、65Aに固定されるとともに、3つの遊星ギア12A、12B、12Cも固定される。ここで、図14〜図16の符号Rは、カシメ部を示している。
次に、図18及び図19に示す第2変形例による第3キャリア6Cは、上述した第1変形例の第1リンクシャフト68Aの形状を代えた第2リンクシャフト68Bを採用した構成である。
第2リンクシャフト68Bは、上端部68dが中央部68cと同径をなし、その外周縁の全周から径方向の外側に向けて鍔部681が形成されている。第2リンクシャフト68Bの下端部68bは、中央部68cより小径に形成されている。第1固定フランジ64Aには、第2リンクシャフト68Bの上端部68dが挿通可能な挿通孔64fが形成され、さらにこの挿通孔64fの外側の内周縁に鍔部681に係合する段部64gが形成されている。第2固定フランジ65Aには、第2リンクシャフト68Bの下端部68bが挿通可能な挿通孔65eが形成されている。
また、第2リンクシャフト68Bにおいて、鍔部681を設ける位置として上端部68dであることに限定されず、下端部68bに鍔部が設けられていてもよい。
次に、図20に示す第3変形例は、第1固定フランジ64Aと第2固定フランジ65Aとの間に遊星ギア12を支持する際に、遊星ギア12の支持軸(カシメ支持軸126)を一対の固定フランジ64A、65Aとともにカシメてカシメ部Rを形成する構成である。
これにより、遊星ギア12がカシメ支持軸126によって一対の固定フランジ64A、65Aに固定されることになる。この場合、張出リング部126Cと、ベアリング125の上端125a及び第1固定フランジ64Aと、の接触面積を大きくすることができるので、カシメが外れることを抑制することができる。
また、本実施形態では、遊星ギア支持軸121の第1軸固定部121aが第1固定フランジ64に対してカシメ部124によって固定された構成としているが、カシメによる固定手段であることに制限されることはなく、嵌合等、メカニカルな結合構造であってもかまわない。さらに、本実施形態では、遊星ギア支持軸121の第2固定フランジ65に支持される第2軸固定部121bが軽圧入により嵌合された状態で固定されているが、例えばすき間ばめ等の他の固定手段を採用してもよい。
2 リール本体
3 スプール(回転駆動部)
4 モータ
6、6B、6C キャリア
10 減速装置
11 太陽ギア
12、12A、12B、12C 遊星ギア
13 リングギア
14 キャリア軸受部
20 ハンドル
21 本体フレーム
41 モータ回転軸
42 モータ本体
43 筐体
44 モータケース(筒状フレーム)
45 ケース筒(筒状部材)
46 隔壁(端板)
61 第1支持体
63 キャリア本体
64、64A 第1固定フランジ(第1固定板)
65、65A 第2固定フランジ(第2固定板)
66 連結壁
67 外側防水シール
68A 第1リンクシャフト
68B 第2リンクシャフト
121 遊星ギア支持軸
121a 第1軸固定部
121b 第2軸固定部
124 カシメ部
126 カシメ支持軸
132 回止め凹部(第1係合凹凸部)
461 回止め凸部(第2係合凹凸部)
C3 キャリア軸
R カシメ部
Claims (9)
- モータの回転駆動力を減速させて回転駆動部に伝達する電動リールの減速装置であって、
前記モータのモータ回転軸に設けられた太陽ギアと、
該太陽ギアに噛合し、遊星ギア支持軸を有する複数の遊星ギアと、
前記太陽ギアと同軸に設けられ、前記複数の遊星ギアを内周部で噛合させる内周歯車を有し、該内周歯車に沿って前記複数の遊星ギアを周回移動させるリングギアと、
前記複数の遊星ギアの前記遊星ギア支持軸の両端を支持するとともに、前記複数の遊星ギアの周回移動に伴って前記太陽ギアを中心に回転して前記回転駆動部に回転駆動力を伝達するキャリアと、
を備えている、電動リールの減速装置。 - 前記キャリアは、前記遊星ギア支持軸の軸線方向の両側に配置される一対の固定板を有し、
前記遊星ギア支持軸のうち、前記一対の固定板のうち一方の第1固定板に支持される第1軸固定部の軸径は、他の部分の軸径よりも小さく形成され、
前記第1軸固定部は、前記第1固定板にカシメ部によって固定され、
他方の第2固定板に支持される第2軸固定部は、前記第2固定板に嵌合された状態で固定されている、請求項1に記載の電動リールの減速装置。 - 前記遊星ギア支持軸の前記第2軸固定部は、軽圧入により前記第2固定板に固定されている、請求項2に記載の電動リールの減速装置。
- 前記モータを収容するとともに、前記モータ回転軸を回転自在に支持する端板を有する筒状フレームが設けられ、
前記端板は、前記モータと前記太陽ギアとの間に介在され、
前記モータは、前記端板に固定されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電動リールの減速装置。 - 前記キャリアには、前記太陽ギアと同軸に配置され、前記太陽ギア、又はモータ回転軸を径方向の外側から軸受けするキャリア軸受部が設けられている、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電動リールの減速装置。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電動リールの減速装置の製造方法であって、
前記キャリアは、一体的に形成され、
前記キャリアの内側に前記複数の遊星ギアを配置した後、前記遊星ギア支持軸の両端を支持するようにした、電動リールの減速装置の製造方法。 - 前記キャリアは、前記複数の遊星ギアの前記遊星ギア支持軸における軸線方向の両側に配置される一対の固定板を有し、
周方向に間隔をあけて配置される前記遊星ギア同士の間には、前記一対の固定板同士を連結する遊星ギア保持壁が設けられ、
前記遊星ギア保持壁は、前記固定板の外周側からTスロット加工により形成され、
前記固定板の内周側からエンドミル加工により前記遊星ギア保持壁の内周端部を切削するようにした、請求項6に記載の電動リールの減速装置の製造方法。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電動リールの減速装置の製造方法で使用するキャリアにおいて、互いに分割された一対の固定板を有し、該一対の固定板同士の間に前記複数の遊星ギアを配置して固定する電動リールの減速装置の製造方法であって、
一方の第1固定板に前記複数の遊星ギア、及び前記一対の固定板同士を連結するリンクシャフトを配置する工程と、
前記複数の遊星ギア及び前記リンクシャフトを配置した後、前記リンクシャフトの少なくとも一方の端部をカシメで固定する工程と、
を有する、電動リールの減速装置の製造方法。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電動リールの減速装置をリール本体内に備えた魚釣用電動リールであって、
前記キャリアは、前記リール本体に設けられたスプールに接続され、
前記モータの回転駆動力が前記キャリアによって両端支持された前記複数の遊星ギアを介して減速されて前記スプールを回転させる、魚釣用電動リール。
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