JP2021069298A - 魚釣用リール - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチが切り易いと共に、ドライブギアとピニオンギアの係合状態を安定化してクラッチ入り操作及びクラッチ巻取り操作を安定して行える魚釣用リールを提供する。【解決手段】本発明の魚釣用リールは、ハンドルの回転操作で回転するドライブギアと、スプールが装着され、前記リール本体に回転可能に支持されて径方向に突設された係合ピンを備えたスプール軸と、スプール軸の軸方向に平行で前記係合ピンが回転方向に当接係合する係合壁部を端部に形成したピニオンギアと、ピニオンギアの係合壁部を、前記スプール軸の係合ピンに係脱して前記スプールを動力伝達状態（ＯＮ）と動力遮断状態（ＯＦＦ）に切換えるクラッチ機構と、を備えており、前記ドライブギアとピニオンギアのねじれ角βを５°≦β≦２５°に、圧力角αを３°≦α≦１６°に夫々設定した噛合条件で前記クラッチ機構の動力伝達をＯＮ/ＯＦＦ制御したことを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は、魚釣用リールに関し、特に、ハンドルの巻取り操作で回転駆動される駆動ギアを構成するドライブギア及びそれに噛合するピニオンギアに特徴を備えた魚釣用リールに関する。

魚釣用リールの内、例えば、両軸受リールは、ハンドルの回転をリール本体に回転自在に支持したスプールに伝達する巻取駆動機構と、巻取駆動機構の動力伝達経路を、スプールへ釣糸を巻回可能とする動力伝達状態とスプールをフリー回転状態にして釣糸の放出を可能とする動力遮断状態に切り換えるクラッチ機構と、を備えている。

前記巻取駆動機構は、ハンドル軸上に設けられるドライブギアと、ドライブギアに噛合するピニオンギアとを備えており、回転性能及び強度向上のために、一般的に、はす歯歯車が採用されている。前記はす歯歯車の傾斜方向は、巻取り時のドライブギア噛合の際、ピニオンギアがスプール側に付勢される向きに設定されている。

このようなドライブギアとピニオンギアの噛合関係において、実釣時の幅広い操作に対応すべく、クラッチ機構に重い負荷が作用（釣糸に強い張力が作用）しても、クラッチＯＦＦ操作を迅速に行えるように、特許文献１には、スプール軸の係合ピンに係合するピニオンギアの係合溝の壁部を、はす歯歯車の傾斜方向と同方向に設定する（傾斜壁を形成する）ことが開示されている。

特許第６４０７５７８号

上記した公知の両軸受リールは、クラッチが切れ易くなる（クラッチ切り操作性が良い）反面、釣糸に張力が加わっている状態での巻取り操作時にピニオンギアの傾斜壁の影響でクラッチ係合部が離間し易くなり、ドライブギアとの噛合状態が不安定で巻取り操作性（クラッチ巻取り操作性）が劣るという問題がある。

また、キャスティング操作における手返しを効率良く行なうため、仕掛け着水時の繰り出し方向にスプールが回転している状態でハンドルを回転操作して素早く巻取り状態に移行し、仕掛けの不要な沈下を防止しようとした場合、スプール軸に設けられた係合ピンがピニオンギアの係合溝の傾斜壁に当接して外方に逃げ易くなり（弾かれ易い）、クラッチを確実に巻取り状態に支障なく移行（クラッチ入り操作性）できない等の不具合が実釣時に生じ易い。

本発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、クラッチが切り易いと共に、ドライブギアとピニオンギアの係合状態を安定化してクラッチ入り操作及びクラッチ巻取り操作を安定して行える魚釣用リールを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明は、リール本体に回転可能に支持されたハンドルの回転操作で回転するドライブギアと、スプールが装着され、前記リール本体に回転可能に支持されて径方向に突設された係合ピンを備えたスプール軸と、前記スプール軸の軸方向に平行で前記係合ピンが回転方向に当接係合する係合壁部を端部に形成したピニオンギアと、前記ピニオンギアの係合壁部を、前記スプール軸の係合ピンに係脱して前記スプールを動力伝達状態（ＯＮ）と動力遮断状態（ＯＦＦ）に切換えるクラッチ機構と、を備えており、前記ドライブギアとピニオンギアのねじれ角βを５°≦β≦２５°に、圧力角αを３°≦α≦１６°に夫々設定した噛合条件で前記クラッチ機構の動力伝達をＯＮ/ＯＦＦ制御したことを特徴とする。

上記した構成の魚釣用リールでは、ピニオンギアのねじれ角βは、回転フィーリング及びクラッチの切り易さを考慮して、用途に応じて最適な角度に設定される。そして、このようなドライブギアとピニオンギアの噛合関係において、圧力角αを、３°≦α≦１６°の範囲内に設定することで、噛合状態での両ギアの歯面に対して垂直方向に作用する作用線方向の力を低減することができ、これにより、ピニオンギアが軸方向に摺動する際の抵抗力が減少してクラッチ機構が切り易くなる。すなわち、クラッチ機構が切り易くなることで、スプールの係合ピンが回転方向に当接係合するピニオンギアの端部に形成された係合壁部を、はす歯歯車の傾斜方向と同方向に設定する必要がなくなり（スプール軸の軸方向に平行に形成することができる）、クラッチ係合状態が安定する。また、クラッチ係合状態が安定することで、クラッチ入り操作及びクラッチ巻取り操作を安定して行えるようになる。

本発明によれば、クラッチが切り易いと共に、ドライブギアとピニオンギアの係合状態を安定化してクラッチ入り操作及びクラッチ巻取り操作を安定して行える魚釣用リールが得られる。

本発明に係る魚釣用リール（両軸受リール）の一実施形態を示す平面図。 図１に示す魚釣用リールの巻取駆動機構の主要部を示す図（クラッチＯＮ状態）。 図１に示す魚釣用リールの巻取駆動機構の主要部を示す図（クラッチＯＦＦ状態）。 巻取駆動機構に組み込まれるドライブギアの拡大図。 (ａ)は、係合ピンとピニオンギアの係合壁部を示す斜視図、（ｂ）は、係合ピンが係合壁部に係合した状態を示す断面図。 ピニオンギアの変形例を示す拡大図。 ギア同士が噛合して動力を伝達する状態を示した概略図。

最初に、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態に係る魚釣用リールについて、両軸受リールを例示して説明する。
なお、本発明は、両軸受リールとした場合、船釣り用、ルアーフィッシング用等、各種の釣法に適合するタイプのものが含まれるが、図に示す両軸受リールは、ルアーフィッシング釣りに用いられるタイプのものが例示されている。

図１〜図３に示されるように、両軸受リールのリール本体１は、左右フレーム２ａ，２ｂと、これら左右フレーム２ａ，２ｂに所定の空間を隔ててそれぞれシール材を介して装着される左右側板３ａ，３ｂとを備える。左右フレーム２ａ，２ｂは複数の支柱を介して一体化されており、下方の支柱に設けられる図示しないリール脚によってリール本体１が釣竿の図示しないリールシートに装着される。

左右フレーム２ａ，２ｂ（左右側板３ａ，３ｂ）間には、スプール軸５が軸受４Ａ，４Ｂを介して回転可能に支持されており、このスプール軸５には、スプール６が取り付けられる。スプール６は、釣糸が巻回される釣糸巻回胴部（糸巻胴部）６ａ、及び、左右両側にフランジ部６ｂ，６ｂが形成されており、釣糸は、左右両側のフランジ部６ｂ，６ｂで規制されて釣糸巻回胴部６ａに巻回される。

本実施形態のスプール６は、軽量化が図れるように、釣糸巻回胴部６ａの内側中央部に、円板状に形成された連結部６ｃを介して前記スプール軸５を回り止め嵌合して挿通させる支持部６ｄを備えており、釣糸巻回胴部６ａとスプール軸５との間に中空部（間隙）Ｓが形成される構造となっている。

上記した構成のスプール６は、右側板３ｂから突出したハンドル軸７の端部に取り付けられたハンドル１０を回転操作することによって回転されるようになっている。前記ハンドル１０の巻取り操作は、以下に説明する巻取駆動機構を介してスプール６に伝達される。

ハンドル軸７は、右フレーム２ｂと右側板３ｂとの間に、図示しない軸受を介して回転自在に支持されるとともに、右側板３ｂとの間に介在される図示しない一方向クラッチによって釣糸巻取方向にのみ回転可能に構成されている。

右フレーム２ｂと右側板３ｂとの間には、ハンドル軸７に回転自在に支持されてハンドル１０の回転運動をスプール軸５側に伝達するためのドライブギア１１が設けられるとともに、ハンドル１０の回転操作により回転するこのドライブギア１１に係合して、スプール６に所定のドラグ力を付与する公知のドラグ機構１２が収容されている。ドラグ機構１２は、魚釣時にスプール６から釣糸が繰り出された際に、スプール６に所定のドラグ力を付与するようになっており、ドライブギア１１に当接する複数の摩擦板１２ａを備える。このようなドラグ機構１２は、ハンドル軸７の端部に配設された操作部材１３を回動操作することで、ドライブギア１１に対する圧接力が調節されるようになっており、スプール６に対するドラグ力を調節できるように構成される。

ドライブギア１１の歯１１Ａには、クラッチ機構２０の一部を構成し、動力伝達部材としてのピニオンギア２１（ピニオンギア２１の歯２１Ａ）が噛合している。このピニオンギア２１は、ドライブギア１１の回転をスプール６（スプール軸５）に伝達する部材であり、軸方向に貫通する中心孔２１ａが形成され、この中心孔２１ａにスプール軸５（又はスプール軸５の端面に当接する支持軸であってもよい）が貫通されている。

本実施形態において、スプール軸５の右端側は、大径部５Ａと、この大径部５Ａに連続する小径部５Ｂと、小径部５Ｂから延びる軸部５Ｃ（又は小径部５Ｂの端面に当接する別体の支持軸であってもよい）とから成り、軸部５Ｃが前述したようにピニオンギア２１の中心孔２１ａに挿通される。また、スプール軸５は、その（軸部５Ｃの）右端面５ａがリール本体１（右側板３ｂ）の支持部３ｂａに螺合される調節部材６０（ダイヤル操作体）の内方に設けられる軸方向規制部６２に当て付くことにより軸方向における移動が規制される。この調節部材６０は、スプールのフリー回転に対して制動力を付与するスプール制動機構７０の操作部材を構成しており、調節部材６０を回転操作することで、スプール軸５には、所定の押圧力が制動力として付与されるようになっている。

前記ピニオンギア２１の一部には、周方向に沿って円周溝２１ｂが形成されており、この円周溝２１ｂにクラッチ機構２０を構成するクラッチ部材２３が係合している。クラッチ部材２３には、公知のように、右フレームに移動可能（スライド移動又は回動移動）に支持されたカム部材２４ａに形成されたカム２４ｂが係合可能となっており、左右フレーム２ａ，２ｂ間でスプール後方に配置したクラッチ操作部材２４の下方移動操作（クラッチＯＮ状態からクラッチＯＦＦ状態への切換操作）により、クラッチ部材２３は、移動するカム部材２４ａのカム２４ｂによって、付勢部材９０の付勢力に抗して図中右側に向けて駆動される。すなわち、ピニオンギア２１は、クラッチ操作部材２４の押し下げ操作（クラッチＯＦＦ操作）によって、カム部材２４ａを介してスプール軸５に沿って右側に移動され、後述するように、スプール軸との係合が外れてクラッチＯＦＦ状態となる。

なお、上記したカム部材２４ａは、右フレーム２ｂとクラッチ部材２３との摺動摩擦抵抗を軽減すべく作動効率の良い樹脂製で構成することが好ましい。
上記したように、クラッチ操作部材２４は、リール本体１を保持した状態で切り易いように、スプールの後方位置に配設されていることによるてこの原理及び摩擦抵抗の軽減を図る作動効率の良いカム部材２４ａとの組み合わせ、及び、後述するドライブギアとピニオンギアの圧力角との有機的結合関係でクラッチＯＦＦ操作がスムーズに行なえるようになる。

前記ピニオンギア２１は、ドライブギア１１に噛合する歯２１Ａの軸方向両側（ドライブギア１１に噛合する歯２１Ａのスプール６側及び側板３ｂ側の両側部位）がリール本体１（右フレーム２ｂ，右側板３ｂ）に設けられる軸受２４Ａ，２４ＢによりカラーＣ（樹脂材）を介して支持されており、軸受２４Ａ，２４Ｂの内輪内周面に対して回転可能、かつ、軸方向に移動可能にリール本体に支持されている。すなわち、ピニオンギア２１は、スプール６に接続する側が第１の軸受２４Ａによって支持されるとともに、スプール６に接続する側と反対の側が第２の軸受２４Ｂによって支持される。なお、カラーＣを削除して軸受２４Ａ，２４Ｂで直接にピニオンギア２１の両側を支持してもよい。

ピニオンギア２１のスプール６側の左端部には、スプール軸５の右端部（小径部５Ｂ）に設けられる係合ピン５ｂに係脱可能な凹部２５ａが設けられている。この場合、係合ピン５ｂは、スプール軸５の直径方向に突設されており、凹部２５ａは、係合ピン５ｂが嵌合するように、ピニオンギアの端面に直径方向に沿って形成されている（図５参照）。図２に示されるように、凹部２５ａにスプール軸５の係合ピン５ｂが係合している状態がクラッチＯＮ状態であり、図３に示されるように、クラッチ機構２０（クラッチ部材２３）によりピニオンギア２１が図中右側に向けて移動されて凹部２５ａから係合ピン５ｂが脱した状態（両者の係合状態が解除された状態）がクラッチＯＦＦ状態である。

前記ピニオンギア２１は、クラッチ操作部材２４を復帰操作することによって、或いは、ハンドル１０を巻取り操作した際、公知の自動復帰機構によってクラッチＯＦＦ状態からクラッチＯＮ状態へ自動復帰させることが可能となっている。

前記リール本体１の左右フレーム２ａ，２ｂの間には、レベルワインド装置５０が設けられており、このレベルワインド装置５０は、案内筒５１と、この案内筒５１内に回転可能に支持される図示しないウォームシャフトと、このウォームシャフトに係合するピン（図示せず）を有する係合部材５３と、この係合部材５３に取り付けられた釣糸案内部５４とを備える。また、前記ウォームシャフトの右側板側には、歯車（図示せず）が取り付けられており、この歯車は、ドライブギア１１又はハンドル軸７と一体回転する歯車（図示せず）と噛合している。

以上のように構成される両軸受リールでは、図１及び図２に示されるクラッチＯＮ状態でハンドル１０が回転操作されると、その回転運動が巻取駆動機構を介して、レベルワインド装置側及びスプール側に伝達される。
すなわち、ハンドル１０の回転は、ハンドル軸７からドラグ機構１２を介してドライブギア１１及び前記歯車に伝達された後、前記歯車を介してレベルワインド装置５０の前記ウォームシャフト５２に伝達され、ウォームシャフトを回転させる。このとき、レベルワインド装置５０の係合部材５３が、ウォームシャフトの回転運動にしたがって左右に摺動することで、釣糸は、係合部材５３の釣糸案内部５４を介してスプール６に均等に巻回される。

また、ハンドル１０の回転操作によりドライブギア１１に伝達された回転駆動力は、ピニオンギア２１に伝達され、ピニオンギア２１の凹部２５ａに係合している係合ピン５ｂを介してスプール軸５に伝達される。これによって、スプール６が回転駆動される。

そして、このような図１及び図２に示されるクラッチＯＮ状態（釣糸巻取状態）からクラッチ操作部材２４が移動操作（クラッチＯＮ状態からクラッチＯＦＦ状態へ押し下げ操作）されると、クラッチ部材２３は、カム部材２４ａのカム２４ｂを介して付勢部材９０の付勢力に抗して図中右側に向けて移動され、クラッチ部材２３に係合するピニオンギア２１が図中右側に向けて移動され、それにより、図３に示されるようにスプール軸５の係合ピン５ｂに対するピニオンギア２１の凹部２５ａの係合が解除される。したがって、スプール６は、ドライブギアからの回転動力の伝達が遮断されるフリー回転可能状態（釣糸繰出状態）となる。

このとき、ドライブギア１１の歯１１Ａとピニオンギア２１の歯２１Ａは、常時、噛合関係にあり、したがって、ピニオンギア２１の歯面２１Ｆ（図５（ａ）参照）と、ドライブギア１１の歯面１１Ｆ(図４参照)は、噛合した接触状態のまま摺動する。

その後、ハンドル１０が回転操作される又はクラッチ操作部材２４が操作されると、クラッチＯＦＦ状態からクラッチＯＮ状態にクラッチ機構２０が復帰され、ピニオンギア２１がスプール軸５側（左側）に移動される。それにより、スプール軸５の係合ピン５ｂにピニオンギア２１の端面が図５（ａ）の矢印方向に回転しながら当接する。ピニオンギア２１の端面は、周方向に沿って、端部２５ｆ１側が高く、端部２５ｆ２側が低く形成されており、係合ピン５ｂは、係合壁部２５ｅの端部２５ｆ１側に当て付いて凹部２５ａに嵌入し、係合壁部２５ｅに対して回転方向に当接係合する（図５（ｂ）参照）。

図５（ａ）に示すように、凹部２５ａは、係合ピン５ｂが嵌合するように、ピニオンギアの端面に直径方向に沿って形成されると共に、スプール軸５の軸方向に平行となる係合壁部２５ｅを備えている。このように、係合壁部２５ｅをスプール軸５の軸方向に平行となるように形成することで、図５（ｂ）に示すように、係合ピン５ｂが凹部２５ａに嵌入すると、係合壁部２５ｅとの間に安定した当接面が確保できて不要な隙間が生じないようにすることができ、これにより、係合ピン５ｂが凹部２５ａから不用意に外れたり、ガタ付くことが抑制され、クラッチ入り操作性、及び、ドライブギアとの噛合状態が安定して巻取り操作性（クラッチ巻取り操作性）が向上する。
なお、係合ピン５ｂが嵌合する凹部２５ａについては、図６に示すように、十字方向となるように形成しても良い。

上記したドライブギア１１とピニオンギア２１（これらを総称して駆動ギアとも称する）は、常時、噛合した関係にあり、魚釣用リールでは、クラッチのＯＮ／ＯＦＦ操作時に、ピニオンギア２１の歯面２１Ｆと、ドライブギア１１の歯面１１Ｆは、接触状態のまま摺動するという特殊性がある。また、魚釣用リールのギア同士の噛合による動力伝達では、ハンドルを巻取操作した際、できるだけ噛み合いが滑らかでノイズが発生しないようにするため、噛み合い率が大きくなるように、はす歯が採用されている。すなわち、ドライブギア１１は、図４に示すように、周方向に連続形成される歯１１Ａ（歯面１１Ｆ）がねじれるように形成されており、かつ、ピニオンギア２１の歯２１Ａ（歯面２１Ｆ）についても、図５（ａ）に示すように、ねじれるように形成されている。

ここで、本発明における駆動ギアのねじれ角（β）について説明する。
ねじれ角は、図５（ａ）のピニオンギア２１で説明すると、ギアの軸芯Ｘに対して歯（歯筋）２１ｅがどの程度ねじれているかを特定する角度であり、ねじれ角が０°であれば、それは平歯車同士の噛合関係となる。上記したように、魚釣用リールでは、噛み合いを滑らかにし、かつ、ノイズが発生しないように、駆動ギアの噛合関係は、ある程度のねじれ角となるように設定されている。

本発明に係る魚釣用リールに組み込まれる駆動ギアでは、ねじれ角（β）については、５°≦β≦２５°に設定されている。
ねじれ角は、前記クラッチ操作部材２４を押し下げ操作して付勢部材９０の付勢力に抗してピニオンギア２１を右側板側に摺動させる際、その摺動を妨げる要因となり、ねじれ角が小さければ、ピニオンギア２１は摺動し易くなる。ところが、ねじれ角を小さく設定し過ぎると、回転の滑らかさが低下してノイズが発生し易くなり、更には、摺動し易くなることから、スプール側との係合が外れ易いという問題が生じる。具体的には、動力伝達状態（クラッチＯＮ状態）で、ギアの歯面によるスプール側への押さえ付ける力が弱くなり、釣糸に強い負荷が加わると、ピニオンギア２１が摺動してスプールとの係合が外れ易くなったり、クラッチＯＦＦ状態でも誤復帰する等の問題が生じる。特に、ピニオンギア２１の端部に形成される凹部２５ａの係合壁部２５ｅをねじれ角に対応するように傾斜させると、そのような問題が生じ易くなる。

ねじれ角の下限については、上記した問題が顕著に発生しない（使用時において不都合が生じない）程度である５°に設定される。また、ねじれ角は、大きく設定すると、滑らかさが向上してノイズも低下し、ピニオンギアが誤動作することも防止できるが、あまり大きく設定し過ぎると、クラッチをＯＦＦする際にクラッチ操作部材２４を押し下げ操作し難くなる。具体的には、２０°以上になると押し下げ操作し難い傾向が現れるようになり、２５°を超えると、押し下げ操作にかなりの抵抗が作用するようになることから、ねじれ角の上限については、２５°に設定することが好ましい。
この場合、釣竿と共に握持、保持される小型のキャスティングリールでは、実釣時において、クラッチＯＮからＯＦＦ操作、キャスティング操作、クラッチＯＮ操作、ハンドルの巻取操作を頻繁に繰り返すように使用されることから、手返し操作がスムーズに行え、かつ、長時間そのような操作を繰り返しても疲れないようにすることが望ましい。すなわち、このようなタイプの魚釣用リールでは、ねじれ角の上限については、２０°、好ましくは１８°に設定するのが良い。

実際、市販されている各種の両軸受リールを検証すると、用途に応じて駆動ギアのねじれ角は異なっているが、概ね５°≦β≦２０°の範囲内で設定されている。すなわち、ジギングや船釣り用では、釣糸巻取時のノイズはそれほど気にならず、滑らかな回転性能もさほど要求されないことから、ねじれ角は、上記した範囲内において、比較的小さい角度に設定され、ルアー等を使用するキャスティングリールでは、頻繁な手返し操作、及び、微妙な巻取操作を行なうことから、ねじれ角は、上記した範囲内において、比較的大きい角度に設定されている。

上記したように、小型のリール、特に、ルアーキャストに用いられるリールの場合、ねじれ角については、ある程度、大きく設定した方が好ましいと考えられるが、余り大きく設定すると、釣糸に強い張力が作用した際、クラッチ機構を迅速にＯＦＦ操作することができなくなる。
本発明では、このような状況下においても、クラッチ切り操作がスムーズに行なえ、更には、クラッチ入り操作及びクラッチ巻取操作の一連の操作も支障なくスムーズに行えるように、駆動ギアの圧力角に着目している。すなわち、従来のように、ピニオンギアの端部に形成される凹部２５ａの係合壁部２５ｅをねじれ角βに合わせて傾斜させるのではなく、ギア同士の噛合における圧力角に着目している。

ここで、魚釣用リールに組み込まれている駆動ギアの圧力角（α）について、図７の模式図を参照しながら説明する。
ドライブギア１１とピニオンギア２１の噛合する歯１１Ａ，２１Ａは、インボリュート歯形で形成されている。図において、各ギアの基礎円（インボリュート歯車の基礎となる円）の半径をＲ１１，Ｒ２１で示すと、各歯のインボリュート歯形は、基礎円に糸を巻き付けたと仮定して、その糸を緊張状態で解いたときの先端が描く曲線で定義される。また、両ギアの各基礎円の共通の接線Ｌと、両ギアの基準円（半径Ｒ１１ａ，Ｒ２１ａで示す円）の接点（ピッチ点Ｐ）における共通接線Ｌ１との成す角αが圧力角である。

すなわち、圧力角は、インボリュート歯形における歯面と直交する方向で定義され、この方向に作用する力Ｆｎが動力を伝達する力（歯面を押す力；各歯面での垂直抗力）となる。この場合、圧力角αが小さくなるように歯面を形成すると、各ギアの基礎円Ｒ１１，Ｒ２１は大きくなり、したがって、同一トルクでの力の伝達を考慮すると、各歯面での垂直抗力Ｆｎは小さくなる（圧力角を小さく設定することで、各歯面における垂直抗力Ｆｎを小さくすることができる）。

上記したように、クラッチ機構の作用によって、ピニオンギア２１は、ドライブギアと噛合したまま軸方向に摺動するが、この摺動方向は、図７の紙面と直交する方向であることから、上記した歯面に作用する垂直抗力Ｆｎが小さくなれば、ピニオンギア２１は摺動し易くなる。すなわち、圧力角αが小さくなる程、ピニオンギア２１は軸方向に摺動する際の摩擦抵抗が軽減され、クラッチは切り易くなる。

現在、魚釣用リールに組み込まれるギアのインボリュート歯面を形成する工具（ホブ）については、標準基準ラック歯形（ＪＩＳ Ｂ １７０１−１ ２０１２；標準インボリュート歯形）が用いられており、圧力角αが２０°になるものが採用されている。この場合、そのような工具を用いても、転位量によっては、１７°〜１９°の範囲の圧力角となるギアを形成することは可能である。圧力角αについては、上記したように、従来の一般的な角度２０°よりも小さくする方が、クラッチ機構の操作性等を考慮すると有利と考えられるが、本発明者らは、圧力角をどの程度小さくすると、クラッチの切り易さを含めた操作性が向上するかについて評価試験（官能試験）を行なった。

評価試験は、５人のテスターで行ない、クラッチ切り操作性、クラッチ入り操作性、クラッチ巻取操作性の一連の操作を総合的に評価できるように、ルアーフィッシング用の小型の両軸リールを使用して行った。すなわち、ルアーフィッシングでは、上記した操作が頻繁に繰り返されるとともに、巻取操作では、微妙な相違が把握し易いため、両軸受リールの中でも、小型のキャスティング用のリールを使用して評価をした。評価は、リール本体に組み込まれている駆動ギアのねじれ角と圧力角の設定が異なる複数の同一の大きさの両軸受リールを準備し、各テスターが上記した一連の操作を、各リールで多数回繰り返して総合的な評価を行なった。具体的には、使用したリールについて、非常に良いと感じた場合は３点、良いと感じた場合は１点、従来と変わらない場合は０点とする３段階評価を行ない、５人のテスターの総合点が１２点以上の場合は◎、８点以上の場合は〇、４点以上の場合は△、３点以下の場合×で評価した。

また、使用した両軸受リールは、図１に示すフランジ部６ｂの外径Ｄが３４ｍｍ、ドライブギア１１の軸芯（ハンドル軸７の中心軸）と、ピニオンギア２１の軸芯（スプール軸５の中心軸）との間の芯間距離Ｌｄが２２．６ｍｍで、釣竿と共に握持、保持が可能な小型のものであり、駆動ギア１１，２１のギア比が６．３のものを使用した。また、ハンドル１０の回転半径については、４５ｍｍのものを使用し、ピニオンギア２１の端部に形成されているスプール軸の係合ピン５ｂが係脱可能な凹部２５ａについては、係合ピン５ｂが係合し回転方向の当接負荷が作用する係合壁部２５ｅ，２５ｅがスプール軸（軸心Ｘ）と軸方向に平行となるように形成されている（図２、図５参照）。なお、ピニオンギア２１の端面は、一方の縁部２５ｆ２側が、他方の縁部２５ｆ１側より低くなるように傾斜面に形成されており、係合ピン５ｂが回転するピニオンギア２１の係合壁部２５ｅに当接係合し易いように構成されている。

そして、上記した形態のリールにおいて、ねじれ角βが５°，１０°，１５°，２０°，２５°に形成され、それぞれの圧力角αが１４°，１６°，１８°，２０°に形成された駆動ギアを組み込んだものを準備した。この場合、圧力角２０°は、従来の両軸受リールに組み込まれる駆動ギアである。
評価試験の結果を下記の表１に示す。

上記した評価試験の結果によれば、圧力角が１８°の場合、従来の２０°のリールとの間では、全テスターの総合評価では、それ程改善されたという感覚が得られなかったが、圧力角を１６°、更に１４°と小さく設定すると、テスター全体の総合評価が良くなる傾向が得られたことから、圧力角については、１６°以下に設定することが好ましいといえる。すなわち、ねじれ角が５°≦β≦２５°の範囲において、その圧力角を１６°以下に設定することで、上記した一連の操作性が向上する。

また、圧力角については、小さくして行くと、インボリュート歯面が次第に切り立つ状態となり、歯元のアンダーカットという問題が生じる。このため、圧力角の下限については、駆動歯車の歯数（ギア比）やモジュールにも関係するが、歯面を切削加工する際に、アンダーカットが生じない角度、具体的には、３°（好ましくは５°）以上に設定すれば良い。すなわち、本発明では、駆動ギアの圧力角については、３°≦α≦１６°の範囲で設定すれば良い。

なお、ギアが回転駆動される際、歯面に作用する垂直抗力（面圧）Ｆｎについては、圧力角αによって変化する。上記したように、垂直抗力Ｆｎは、圧力角を小さくすることで減少するが、それと共に、歯元側はアンダーカットによって強度が低下する。すなわち、垂直抗力を小さくするために圧力角を小さくすると、歯面は次第に切り立つ傾向となり、その歯元が削られてアンダーカットされる傾向が強くなって歯車としての耐強度は低下してしまう。特に、ギア同士が噛合した状態で摺動することでクラッチ機構のＯＮ／ＯＦＦを連続して行う魚釣用リールにおいて、ギアの強度低下は実釣時に良好なクラッチ性能を安定して維持できない。そこで、駆動歯車にとって許容可能な面圧（最大の面圧）を特定し、それぞれの面圧毎で、ねじれ角（β）、及び、圧力角（α）の関係について、歯車の強度を解析する解析ソフトを用いて、各面圧に耐え得るねじれ角毎の圧力角の許容値についても解析を行なった。
この解析では、駆動歯車の歯面に一定の面圧が作用した際、５°，１０°，１５°，２０°，２５°，３０°のそれぞれのねじれ角について、その面圧を許容可能にする圧力角の最小値と最大値を求めた。また、噛合する駆動ギアについては、芯間距離を２２．６ｍｍ、ギア比６．３とし、モジュールは任意とした。
以下、解析結果を下記の表２に示す。

上記した表において、面圧が８００ＭＰａのケースでは、駆動ギアとして、比較的強度が高い高耐力の材料を使用したケースが該当する。このような材料を考慮した場合、圧力角の最低値は、６°に設定することが可能である。すなわち、６°≦α≦１６°の範囲で設定しておけば、耐力が高い材料（材料強度の耐力４００〜６００ＭＰａ）を用いれば、圧力角を６°に形成しても十分に歯の強度を維持することが可能である。なお、表では、最大の面圧が４５０ＭＰａのケースについても解析しているが、これは、駆動ギアとして、材料強度の耐力が低い材料を使用したケースが該当する。このような材料で駆動ギアを形成した場合であっても、圧力角を１１°以上に設定しておくことで、歯の強度を維持することが可能である。すなわち、圧力角については、１１°≦α≦１６°の範囲に設定しておけば、たとえ耐力が低い材料を用いて駆動ギアを形成したとしても、十分に歯の強度を維持することが可能である。

以上のように、ドライブギア１１とピニオンギア２１の噛合関係において、ねじれ角βを５°≦β≦２５°に、圧力角αを３°≦α≦１６°（好ましくは６°≦α≦１６°、より好ましくは１１°≦α≦１６°）に夫々設定した噛合条件でクラッチ機構の動力伝達をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、実釣時において、クラッチのＯＮ／ＯＦＦ動作が円滑に行えるようになり、釣糸に張力が加わっている状態であっても、クラッチＯＦＦ操作を迅速かつ容易に行うことが可能となる。すなわち、クラッチ機構を駆使した最適な魚釣り操作（クラッチ巻取操作性、クラッチ切り操作性、クラッチ入り操作性）を実現することが可能となる。

また、ピニオンギア２１の端部に形成され、スプールの支軸に設けた係合ピン５ｂを係合させて回転方向に当接係合する係合壁部２５ｅを、スプール軸の軸方向に平行に形成することで、ピニオンギア２１とドライブギア１１との噛合状態も安定することから、巻取回転性能（クラッチ入り操作性、及び、クラッチ巻取操作性）の向上が図れるようになる。この場合、従来技術のように、スプール軸の係合ピンに係合するピニオンギアの係合溝の係合壁部については、はす歯の傾斜方向にするような精密な加工を施す必要がなく、単に係合壁部を軸方向と平行となるように形成し、かつ、歯面については、所定の圧力角となるように切削加工するだけで、クラッチＯＦＦ操作が容易に行なうことが可能であるため、加工工程が複雑化することはなく、精度の高い加工も必要としないので、製造コストが高くなることはない。

また、本実施形態のスプール６は、上述したように、釣糸巻回胴部６ａとスプール軸５との間に中空部（間隙）Ｓを形成して軽量化を図っている。このようなスプールは、キャスティング時にスプールがフリー回転した際、慣性力が低減すると共に、クラッチをＯＮした際、係合ピン５ｂの凹部２５ａに対する衝撃が緩和されるので、確実なクラッチＯＮ操作を行なうことが可能となる。

また、ピニオンギア２１は、ドライブギアに噛合する歯２１Ａの軸方向両側が軸受２４Ａ，２４Ｂで回転可能かつ軸方向移動可能にリール本体に支持されているため、ピニオンギア２１の軸方向の摺動が安定し、クラッチＯＮ時の係合ピン５ｂの凹部２５ａに対する嵌合、クラッチＯＦＦ時の係合ピン５ｂの凹部２５ａからの離脱が安定し、最適なクラッチ性能を発揮することが可能となる。

上記したような駆動ギア（噛合システム）を組み込んだ魚釣用リールは、様々な形態の両軸受リールや片軸受リールに適用することが可能であるが、ルアーフィッシング等の小型のリールに適用することがより効果的である。具体的には、スプール６の両フランジ部６ｂの外径Ｄが２０ｍｍ〜５０ｍｍに設定されている小型の魚釣用リール、ドライブギアの軸芯と、ピニオンギアの軸芯との芯間距離が１５ｍｍ〜３０ｍｍに設定されている小型の魚釣用リール、或いは、ハンドルの回転半径が３０ｍｍ〜８０ｍｍに設定されている小型のリールに適用することが好ましい。すなわち、このような小型のリールに適用することで、頻繁に手返し操作を行ない、微妙な巻取り操作を行なう際に、疲れることなく、繊細な巻取り操作を繰り返して行なうことが可能となる。

また、スプール６を、ハンドルの１回転で６回転以上回転するように、ドライブギア１１とピニオンギア２１の歯数比で巻取駆動できる（ギア比が１：６以上）ようにすることで、キャスティング操作における着水時の繰り出し方向にスプールが回転している状態でハンドルを回転操作して素早く巻取り状態に移行して仕掛けの不要な沈下を防止することができ、かつ、仕掛けを素早く回収することが可能となる。このような場合であっても、スプール軸５の係合ピン５ｂをピニオンギア２１の凹部２５ａに確実に係合させることができるため、クラッチを確実に巻取り状態に支障なく移行して素早くスプールを回転させることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されることはなく、種々変形することが可能である。例えば、係合壁部は、係合ピンが回転方向に当て付く部分がスプール軸の軸方向に平行になっていれば良く、開口縁にテーパなどが形成された構成であっても良い。また、本発明に係る魚釣用リールは、両軸受リール以外にも、片軸受リールに適用することが可能である。

１ リール本体
５ スプール軸
５ｂ 係合ピン
６ スプール
１０ ハンドル
１１ ドライブギア
１１Ａ 歯
２０ クラッチ機構
２１ ピニオンギア
２１Ａ 歯
２４Ａ，２４Ｂ 軸受
２５ａ 凹部
２５ｅ 係合壁部

Claims (4)

1. リール本体に回転可能に支持されたハンドルの回転操作で回転するドライブギアと、
   スプールが装着され、前記リール本体に回転可能に支持されて径方向に突設された係合ピンを備えたスプール軸と、
   前記スプール軸の軸方向に平行で前記係合ピンが回転方向に当接係合する係合壁部を端部に形成したピニオンギアと、
   前記ピニオンギアの係合壁部を、前記スプール軸の係合ピンに係脱して前記スプールを動力伝達状態（ＯＮ）と動力遮断状態（ＯＦＦ）に切換えるクラッチ機構と、
   を備えた魚釣用リールにおいて、
   前記ドライブギアとピニオンギアのねじれ角βを５°≦β≦２５°に、圧力角αを３°≦α≦１６°に夫々設定した噛合条件で前記クラッチ機構の動力伝達をＯＮ/ＯＦＦ制御したことを特徴とする魚釣用リール。
2. 前記リール本体の側板間で、前記スプール後方に配設されたクラッチ操作部材の下方移動操作で移動し、前記ピニオンギアをスプール軸方向に移動させる樹脂製のカム部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の魚釣用リール。
3. 前記スプールは、釣糸が巻回される筒状の糸巻胴部と、前記糸巻胴部の両側に径方向に突設されるフランジ部と、前記糸巻胴部の内側中央部に円板状に形成され前記スプール軸が貫通する支持部とを備え、
   前記糸巻胴部とスプール軸との間に中空部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の魚釣用リール。
4. 前記ピニオンギアは、前記ドライブギアに噛合する歯の軸方向両側が軸受で回転可能かつ軸方向移動可能に前記リール本体に支持されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の魚釣用リール。

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