JP2848507B2 - 魚釣り用リールの釣糸張力計測装置 - Google Patents

魚釣り用リールの釣糸張力計測装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電容量センサ−を使
用した、釣糸にかかる張力を計測する魚釣り用リ−ルの
釣糸張力計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は先に、実公昭６４−５４９３
号公報に於て、仕掛けに魚が掛かった際に、歪みゲ−ジ
を使用して、釣糸の張力を計測することのできる魚釣り
用リールの釣糸張力計測装置を開示した。
【０００３】図１２乃至図１４は前記公報で開示した釣
糸張力計測装置を示す図である。以下、図に従って説明
する。図１２は前記公報記載の装置における一部を切欠
いて示す正面図である。図中、１２は軸受１４を介して
サイドプレート４，５に回転可能に軸着されたスプール
軸で、当該スプール軸１２には釣糸１を巻回したスプー
ル２が回転可能に枢着されている。そして、サイドプレ
ート５内にはスプール駆動歯車輪列が装着されており、
ハンドル２３を回転操作することで、当該スプール駆動
歯車輪列を介してスプール２が回転駆動できるようにな
っている。
【０００４】ところで、スプール軸１２の一端をサイド
プレート４に支持する上記軸受１４は、リング状の支持
リング６１内に同心に且つ一体に嵌着されている。そし
て、当該支持リング６１はテフロンシート等の弾性に富
む間隙材６２を介してサイドプレート４の内側中心に形
成した軸受取付部２４内に嵌合されており、仕掛けに魚
が掛かって釣糸１に引張力が作用したとき、スプール軸
１２に掛かる荷重力に応じて、軸受１４を含めた支持リ
ング６１が直径方向（釣糸１の引張方向）へ微移動でき
るようになっている。
【０００５】図１３は前記装置における軸受部の断面図
である。支持リング６１の外周壁には、釣糸１の引張方
向（図１３の矢印Ｆ方向）と反対側に位置して突部６３
が形成されており、当該突部６３にはＳＵＳ材等からな
る厚さ０．３mmの短冊状の歪み板６４の一端がねじ止め
されている。又、歪み板６４の他端にはブロック６５が
固着され、そして、当該ブロック６５にはサイドプレー
ト４の外方から径方向に貫通支持した引張用のスクリュ
ーネジ６６が螺合されており、当該スクリューネジ６６
をブロック６５にねじ込むことで、歪み板６４に所定の
張力を付与できるようにしてある。
【０００６】一方、歪み板６４の表裏面には、一対ずつ
の歪みゲージ６７，６８，６９，７０が貼着されてい
る。これらの歪みゲージ６７，６８，６９，７０は、釣
糸１の引張力でスプール軸１２に荷重が掛かり、この荷
重に応じて歪み板６４に歪みが生じたとき、その歪み量
に応じて歪みゲージ６７，６８，６９，７０の抵抗値を
変化させることで釣糸１に掛かる張力を検出するもので
ある。
【０００７】図１４は前記の歪みゲ−ジを使用して構成
するブリッジ回路を示す。前記の歪みゲ−ジの抵抗値変
化の計測にはブリッジ回路を用いる。歪みゲ−ジ６７，
６９は直列接続され、歪みゲ−ジ７０，６８も直列接続
され、両端Ｐ1 ，Ｐ2 に直流電圧を印加する。歪みゲ−
ジ６７，６９の接続点Ｐ3 と、歪みゲ−ジ７０，６８の
接続点Ｐ4 とは電圧増幅器７１の差動入力に接続されて
いる。そして、当該電圧増幅器７１の出力は、張力表示
部７２に接続された構造となっている。
【０００８】従来の釣糸張力計測装置はこのように構成
されているから、仕掛けに魚が掛かって釣糸１に張力が
掛かると、図１３において、その引張力はスプール軸１
２を介して軸受１４に作用し、同時にこの軸受１４を含
めた支持リング６１を矢印Ｆ方向へ引っ張る。このた
め、支持リング６１は間隙材６２を圧縮し乍ら引張力に
応じて同方向へ微移動し、これに伴い歪み板６４を弾性
伸長させ歪み板６４に歪みを生じさせる。
【０００９】而して、斯様に歪み板６４に歪みが発生す
ると、これに貼着した歪みゲージ６７，６８，６９，７
０の抵抗値が変化し、図１４に示すブリッジの平衡状態
が崩れて接続点Ｐ3 ，Ｐ4 間に電位差が生じる。この電
位差は釣糸１に掛かる張力と比例したものである。
【００１０】そして、この電位差は電圧増幅器７１で増
幅された後、張力表示部７２に出力されて張力が表示さ
れることとなる。従って、釣人が張力表示部７２の表示
状態を見れば、現在の張力がどのような大きさであるか
を容易に判断できることとなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】 前述した張力計測装
置（実公昭６４−５４９３号公報）にあっては張力計測
のために、新たに支持リング６１，間隙材６２，歪み板
６４，ブロック６５などの部品を付加せねばならず、構
造が複雑化して組込み性が悪く、又、製造コストが高価
になる欠点があった。
【００１２】また、歪み板６４が薄く、強度的に弱いた
め、魚釣り用リ−ルのように岩場等で使われ、強い落下
衝撃等をうける可能性の多い用途では、充分な強度を持
たせることが難しかった。
【００１３】また、歪みゲ−ジは圧力を受け、伸長を繰
り返すので、耐久性、経年変化の点で難点があった。特
に歪みゲ−ジを接着する接着剤の歪み限界および経年変
化のためゼロバランス、再現性が変化してしまう問題が
あった。
【００１４】また、４枚の歪みゲ−ジを接着焼付けるの
で、接着剤塗布、貼付け、加圧、端子処理、焼付け、防
湿処理等の、高度技術と複雑な工数を要した。また、４
枚の歪みゲ−ジの結線は立体配線となり、それぞれの接
続部を海水から防腐食処理しなければならず、工数を要
し、且つ組込みに難があった。
【００１５】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、上述の欠点を改善し、構造が簡単で組込性に優れ、
且つ充分な強度を有する、魚釣り用リ−ルの釣糸張力計
測装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
魚釣り用リ−ルの釣糸張力が釣糸とスプ−ル軸とを介し
て軸受へ伝達される荷重を検出し、釣糸張力から前記荷
重へ至る力の伝達関係によって釣糸張力を検出する釣糸
張力計測装置において、スプ−ル軸を軸支し、且つ前記
荷重に応じて撓む少なくとも一方の軸受支持部材と、前
記の撓みを、前記軸受支持部材に配置した少なくとも一
方の電極の変位により、静電容量の変化として検出する
静電容量センサ−と、前記静電容量センサ−の出力か
ら、前記の力の伝達関係により釣糸張力を検出する張力
検出手段とを備えて構成する。
【００１７】特に、請求項１記載の軸受支持部材を、リ
−ル本体と連結する基部と、前記基部に一体に成形され
て且つスプ−ル軸を介して軸受にかかる荷重に応じて撓
む梁構造部と、で構成し、請求項１記載の静電容量セン
サ−を、前記梁構造部・前記基部に電極を対向配置して
構成する。
【００１８】請求項２記載の発明は、魚釣り用リ−ルの
釣糸張力が釣糸とスプ−ル軸とを介して軸受へ伝達され
る荷重を検出し、釣糸張力から前記荷重へ至る力の伝達
関係によって釣糸張力を検出する釣糸張力計測装置にお
いて、釣糸を整列巻するために左右に揺動するレベルワ
インドの位置を検出する位置検出手段と、スプ−ル軸を
軸支し、且つ前記荷重に応じて撓む一方の軸受支持部材
と、前記の撓みを、前記軸受支持部材に配置した少なく
とも一方の電極の変位により、静電容量の変化として検
出する静電容量センサ−と、前記静電容量センサ−の出
力により、前記軸受にかかる荷重を検出する荷重検出手
段と、前記位置検出手段によるレベルワインドの位置お
よび、前記荷重検出手段による前記軸受にかかる荷重と
から、前記の力の伝達関係により演算して釣糸張力を検
出する張力演算手段とを備えて構成する。
【００１９】
【作用】請求項１記載の発明は以下の作用を有する。即
ち、釣糸張力がかかると、釣糸とスプ−ルとスプ−ル軸
とを介して軸受に荷重が伝達される。この荷重に応じて
少なくとも一方の軸受支持部材が撓む。この撓みによ
り、軸受支持部材に取り付けた電極が微小に移動する。
この変位は静電容量センサ−に電極間距離の変位、ある
いは電極の対向する面積の変位を与え、静電容量が変化
する。この釣糸張力が釣糸からスプ−ル軸を介して軸受
へ荷重伝達され、前記の撓みを発生させるまでの力の伝
達関係は、リ−ル本体の構造から決定される。この力の
伝達関係に基づいて、張力計測手段は前記静電容量の変
化から、電極の変位に対応する釣糸張力を検出する。
【００２０】特に、釣糸に張力がかかると、軸受支持部
材の梁構造部がスプ−ル軸の軸受からかかる荷重に応じ
て撓む。この撓みにより、梁構造部に取り付けた電極が
微小に移動する。この電極と、もう一方の基部に取り付
けた電極との間の変位は静電容量センサ−の電極間距離
の変位、あるいは、電極の対向する面積の変位となり、
静電容量が変化する。張力計測手段は、リ−ル本体の構
造から決定される前記の力の伝達関係に基づいて、静電
容量の変化から、電極の変位に対応する釣糸張力を検出
する。
【００２１】請求項２記載の発明は以下の作用を有す
る。まず、レベルワインドの位置検出手段によって、レ
ベルワインドで左右に揺動される釣糸の位置を検出す
る。つぎに、一方の軸受支持部材がスプ−ル軸の軸受か
らかかる釣糸張力に応じて撓む。静電容量センサ−はこ
の撓みを静電容量の変化とする。荷重検出手段はこの静
電容量の変化から、一方の軸受支持部材にかかる荷重を
検出する。
【００２２】他方の軸受支持部材を支点とすると、前記
の荷重と釣糸張力とは、それぞれの支点からの距離に反
比例する。この関係に基づいて、張力演算手段は前記釣
糸位置と前記荷重とから、演算により釣糸張力を検出す
る。
【００２３】
【実施例】以下、請求項１記載の発明について、その実
施例を図面に基づき詳細に説明する。
【００２４】図１は実施例に係る釣糸張力計測装置を備
えた魚釣り用リ−ルの全体斜視図を示す。３はフレ−
ム、４，５はフレ−ム３の左右に固着したサイドプレ−
ト、１０は張力計測回路を含むＩＣモジュ−ル、７は表
示部である。
【００２５】図２は前記リ−ルの一部切欠き正面図を示
す。図中、サイドプレ−ト４，５の内側には、２枚の軸
受支持部材１５を対向してフレ−ム３にネジ止めし、両
軸受支持部材１５の中心部にボ−ルベアリング等の軸受
１４をそれぞれ取り付け、両軸受１４を介してスプ−ル
軸１２を回転可能に軸支する。スプ−ル軸１２にスプ−
ル２を枢着し、スプ−ル２の回転により釣糸を巻回す
る。
【００２６】また、図示していないが、前記サイドプレ
−ト５内にはスプ−ル駆動歯車輪列を備え、サイドプレ
−ト５に取り付けたハンドル２３を回転操作することに
より、前記スプ−ル駆動歯車輪列を介してスプ−ル２が
回転駆動できるようになっている。
【００２７】図３は前記軸受支持部材１５の斜視図を示
す。軸受支持部材１５は、フレ−ム３にネジ止めされる
基部９と、軸受１４を取り付ける軸受取付け部２４と、
基部９に支点を固定され、軸受取付け部２４を荷重点と
して、撓み作用を起こす梁構造部２５とが一体に成形さ
れている。図３では軸受取付け部にかかる釣糸張力Ｆ X
が、垂直の向きで梁構造部にかかるように基部９がネジ
止めされている。
【００２８】接地されたマイナス電極２６を、撓みの向
きと垂直に配して、梁構造部２５に固定する。このマイ
ナス電極２６に対向して静電容量センサ−（プラス電極
含む）１７を配し、センサ−押さえネジ１９で基部９に
固定する。
【００２９】図４は静電容量型センサ−１７を軸受支持
部材１５に装着した状態を示す図である。スプ−ル軸１
２に釣糸張力ＦX がかかると、スプ−ル軸１２と軸受１
４を介して、軸受取付け部２４に荷重がかかり、梁構造
部２５が釣糸張力ＦX に比例して撓むので、マイナス電
極２６は変位する。一方、センサ−１７はフレ−ム３に
ネジ止めされた基部９に固定されているので変位しな
い。そのため静電容量型センサ−の電極間ギャップは梁
構造部２５の撓みの分だけ変位する。
【００３０】図５は静電容量型センサ−１７の断面図を
しめす。プラス電極３０を絶縁層３３ａを介してガ−ド
リング３１で同心に囲み、固定し、ガ−ドリング３１を
絶縁層３３ｂを介してシ−ルドケ−ス３５に固定する。
コ−ド２０を電極３０に接続し、電圧をかけると、プラ
ス電極３０と接地されたマイナス電極２６の間に電気力
線１１が形成される。なお、本実施例においてガ−ドリ
ング３１は必要用件ではないが、ガ−ドリング３１を低
インピ−ダンスでプラス電極３０と同電位に保ち、且つ
プラス電極３０の周囲を囲むと、周囲からプラス電極３
０に浮遊容量が発生するのを防ぎ、且つ上記電気力線１
１の拡がりを抑え、プラス電極３０からマイナス電極２
６へ、均一に電気力線１１を到達させる効果がある。
【００３１】この電気力線１１の断面積Ｓが、実質的な
電極面積となる。それ故、上記プラス電極３０と上記マ
イナス電極２６との間に形成される静電容量Ｃ1 は、 Ｃ1 ＝ε・Ｓ／ｄ ・・・（１） の式で与えられる。ここで、Ｓは上記の電極面積、ｄは
電極間のギャプ長、εは空気の誘電率である。釣糸張力
により、梁構造部２５が撓み、マイナス電極２６が変位
して、ギャプ長ｄが変化すると、上式のように静電容量
Ｃ1 が変化する。
【００３２】本実施例では上記静電容量の検出にブリッ
ジ回路を用いる。図６にブリッジ回路図を示す。Ｚ1 〜
Ｚ4 はインピ−ダンスを表す。Ｚ1 とＺ3 とを直列接続
し、その直列インピ−ダンスの両端に入力電圧ＶINを印
加する。同じく、Ｚ2 とＺ4とを直列接続し、その直列
インピ−ダンスの両端に入力電圧ＶINを印加する。Ｚ 2
とＺ4 との接続点Ｐ3 と、Ｚ1 とＺ3 との接続点Ｐ
4 と、の電位差を増幅して出力電圧ＶOUT とする。この
ブリッジに Ｚ1 ・Ｚ4 ＝Ｚ2 ・Ｚ3 ・・・（２） の式で示される平衡条件が成立するように回路を構成す
ると、出力電圧ＶOUT は０ボルトとなる。このブリッジ
回路の特徴は、上記の平衡条件がくずれると極めて高精
度に出力電圧の変化を検出できる点である。
【００３３】図７にブリッジ回路の一実施例を示す。例
えば、インピ−ダンスＺ1 〜Ｚ4 をそれぞれ静電容量Ｃ
1 〜Ｃ4 で構成する。図５の前記電極２６，３０間に形
成される静電容量を例えばＣ1 に配置する。Ｃ1 ，Ｃ3
の接続点Ｐ4 と、Ｃ2 ，Ｃ4の接続点Ｐ3 との電圧をＡ
倍に差動増幅して出力電圧ＶOUT とする。このとき、静
電容量Ｃ3 とＣ4 とを等しく設定し、且つ上記（２）式
の平衡条件が成立するように、静電容量Ｃ2 を設定して
おくと、出力電圧ＶOUT は０ボルトとなる。釣糸張力が
かかり、前記梁構造部２５がΔｄだけ撓むと、前記電極
２６，３０間のギャプｄが、ｄ＋Δｄに変化する。する
と、出力電圧ＶOUT は下式（３）のようになる。
【００３４】
【数１】
【００３５】ここで Ｋ＝Ｃ3／Ｃ2 、Ａは増幅器の利
得、である。Δｄ＜＜ｄ として、上式（３）を近似す
ると、
【００３６】
【数２】
【００３７】の式となり、出力電圧ＶOUT は撓みΔｄに
比例する。ところで弾性限度内で前記梁構造部２５の撓
みΔｄは、釣糸張力に比例するから、前記出力電圧Ｖ
OUT は釣糸張力に比例した値となり、この出力電圧Ｖ
OUT から釣糸張力を検出することができる。
【００３８】図８に釣糸張力とブリッジ出力電圧との関
係の実測例を示す。魚釣り用リ−ルの釣糸に糸張力を負
荷し、前記ブリッジ回路の出力電圧（増幅後）を実測し
た。横軸は糸張力（Ｋｇｆ）、縦軸はブリッジ回路の出
力電圧（Ｖ）を示す。ここでは、釣糸張力２Ｋgｆ の負
荷状態でブリッジの平衡条件が成立するように設定し
た。この特性から、糸張力とブリッジ回路の出力電圧と
は、良好な比例特性を示すことがわかる。図中の実線は
負荷増加時の特性を示し、点線は負荷減少時の特性を示
す。この両特性差は梁構造体のヒステリシスを表すが、
本装置の目的からは十分無視できるほどわずかである。
従って、張力負荷の前歴にかかわらず、前記ブリッジ回
路の出力電圧から釣糸張力を知ることができる。
【００３９】図９に、図１のリ−ル本体からフレ−ムを
除いた分解斜視図を示す。１は釣糸、２は釣糸を回巻し
たスプ−ル、１２はスプ−ルの回転軸であるスプ−ル
軸、１４a，１４bはスプ−ル軸１２の両側に嵌着した軸
受、１５a，１５bは両軸受１４を介してスプ−ル軸１２
を軸支する軸受支持部材、１７a，１７bは両軸受支持部
材に取付けた静電容量センサ−、２０は両静電容量セン
サ−を直列接続したセンサ−コ−ド、２８はセンサ−コ
−ド２０に接続した釣糸張力検出回路、２９は釣糸張力
検出回路２８の信号を入力するマイコン、７はマイコン
２９によって駆動される液晶表示部、である。
【００４０】動作は以下のようになる。釣糸１にかかる
張力は、スプ−ル２からスプ−ル軸１２を介して、両端
の軸受１４に伝わる。従って釣糸張力は両静電容量セン
サ−１７aと１７bとで測った張力の和となる。そこで、
両センサ−の静電容量を直列接続し、張力の和に応じた
合成静電容量を得る。この合成静電容量をセンサ−コ−
ド２０を経て釣糸張力検出回路２８に接続する。釣糸張
力検出回路２８は例えば、前述した図７のブリッジ回路
と差動増幅回路とから構成する。このブリッジ回路は釣
糸張力に比例した出力電圧を出力し、（必要ならば、Ａ
／Ｄ変換して）マイコン２９に入力する。マイコン２９
は液晶表示部７を駆動し、入力に対応する釣糸張力の表
示をする。
【００４１】なお、実施例では、２個の静電容量センサ
−を着けているが、それに限定されるものではなく、釣
糸張力から片側軸受にかかる荷重の伝達関係が、リ−ル
本体の構造から決定できる場合には、片側の軸受支持部
材のみに静電容量センサ−を着けても良いのは勿論であ
る。例えば、レベルワインドが釣糸を揺動している状態
で、釣糸張力はスプ−ル軸上を端から端へ往復しながら
荷重すると、片側の軸受支持部材に掛かる荷重は周期変
動をする。張力計測手段はこの片側の荷重変動の例えば
最大値、最小値、或いは平均値の一つを求めると、この
値は被測定軸受支持部材からスプ−ル軸上のそれぞれ最
近点、最遠点、中心点に荷重した場合の値に相当する。
もう一方の軸受支持部材を支点とすれば、釣糸張力と前
記の荷重値は支点までのそれぞれの距離に反比例するの
で、前記の荷重値より釣糸張力を検出できる。
【００４２】なお、実施例では撓み変位を電極間距離の
変化から検出する向きに取り付けた静電容量センサ−を
用いたが、それに限定されるものではなく、梁構造部の
撓みによって対向する電極面積が変化する向きに静電容
量センサ−を配置しても良いことは勿論である。その場
合、両側の梁構造部の静電容量センサ−は並列接続して
前記ブリッジ回路に接続すれば、ブリッジ回路の出力は
釣糸張力に比例するので、張力計測手段の構成は前述の
実施例と同様でよい。
【００４３】なお、実施例では静電容量の検出にブリッ
ジ回路を用いたが、それに限定されるものではなく、例
えばＬＣ発振回路のタンク回路に上記の静電容量を接続
して、発振周波数から静電容量を検出してもよいことは
勿論である。また、ＲＣ時定数回路に上記の静電容量を
接続し、位相，ゲイン，或いはステップ応答遅れ、の計
測から静電容量を検出しても良いことは勿論である。
【００４４】なお、実施例ではブリッジ回路に直流電圧
を入力したが、それに限定されるものではなく、交流電
圧をブリッジ回路に入力して、出力電圧の実効値あるい
は、出力電圧を整流した後の直流電圧値を得ても良いこ
とは勿論である。また、交流入力の場合、静電容量Ｃ1
〜Ｃ4 を用いたブリッジ回路の構成に限定されるもので
はなく、上記平衡条件（２）式を満足するインピ−ダン
ス素子を用いたブリッジ回路の構成であれば、良いこと
は勿論である。
【００４５】なお、実施例では、２支点の梁構造部を用
いたが、それに限定されるものではなく、糸張力によっ
て曲げ作用を起こすものであれば、１支点の片持ばり構
造でも、３支点以上の連続ばり構造でも良いことは勿論
である。
【００４６】なお、実施例では、釣糸張力と張力検出回
路出力との間に比例関係のある場合について述べたが、
それに限定されるものではなく、梁構造部の材質・形
状、静電容量センサ−の特性、ブリッジ回路の特性等の
原因で、前記比例関係を有しない場合も、実測結果か
ら、釣糸張力と張力検出回路出力の間に対応関係と再現
性とがあるならば、その対応関係に基づいた数式処理
や、その対応関係の表の操作等により、釣糸張力を求め
ても良いことは勿論である。
【００４７】次に、請求項２記載の発明について、その
実施例を図面に基づき詳細に説明する。本実施例は、片
端の軸受支持部材にかかる張力検出と、釣糸の位置検出
とから釣糸張力を検出することを目的とする。
【００４８】図１０に請求項２記載の実施例の説明図を
示す。図中、１は釣糸、２は釣糸１を回巻するスプ−
ル、１２はスプ−ルの回転軸、１４aと１４bはスプ−ル
軸１２の両側に嵌着された軸受、１６は軸受１４b を介
してスプ−ル軸を軸支する不可撓性の軸受支持部材、１
５は軸受１４a を介してスプ−ル軸を軸支する可撓性の
軸受支持部材、５１は、釣糸１をスプ−ル２に巻き取る
ときに、整列巻するために、釣糸１を左右に揺動するレ
ベルワインド、５２は発光ダイオ−ド、５３はレベルワ
インド５１に装着した反射板、５４は半導体位置検出器
（ＰＳＤ）、である。
【００４９】動作は以下のようになる。釣糸張力ＦX が
かかると、スプ−ル軸１２は不可撓性の軸受支持部材１
６を支点として、もう片端の軸受支持部材１５に荷重Ｆ
がかかる。ここで、両軸受支持部材１５，１６間距離を
Ｌとし、スプ−ル上の釣糸１の位置から、軸受支持部材
１５までの距離をＬX とすると、釣糸張力ＦX と荷重Ｆ
との関係は、 Ｆ・Ｌ＝ＦX・(Ｌ−ＬX) ・・・（５） となる。従って釣糸張力ＦX は、 ＦX ＝Ｆ・Ｌ／（Ｌ−ＬX）・・・（６） となる。すなわち、両側の軸受にかかる荷重を検出しな
くとも、片側の軸受にかかる荷重Ｆの検出および、距離
ＬX の検出から上記（６）式を用いて、釣糸張力ＦX を
検出することができる。
【００５０】荷重Ｆの検出は、軸受支持部材１５に装着
した静電容量センサ−によるに撓み変位の検出によりな
される。前述の実施例と詳細は同じであるが、静電容量
センサ−は１つのみで、計測用ブリッジ回路に接続され
る。
【００５１】距離ＬX の検出は、釣糸を左右に揺動する
レベルワインド５１の位置検出によりなされる。例えば
反射型光センサ−により位置検出をする。公知技術なの
で詳細説明は省略するが、軸受支持部材１５等に装着し
た発光ダイオ−ドから発した光は、対向するレベルワイ
ンド５１の反射板５３で反射されて戻ってくる。図１０
で示すように、反射板５３の光軸を、発光ダイオ−ド５
２と半導体位置検出器５４（ＰＳＤ）との垂直線Ｃから
傾けて光軸ＣX に設定すると、反射光のスポットは距離
ＬX に応じて変位する。図１０の場合は反射光のスポッ
ト位置と距離Ｌ X は比例関係となる。これを１次元の半
導体位置検出器５４（ＰＳＤ）で検出する。半導体位置
検出器５４（ＰＳＤ）はポジションセンサヘッドとも言
われ、シリコンホトダイオ−ドを応用した光検出素子
で、光の入射位置に対応した出力が得られるものであ
る。
【００５２】図１１に請求項２記載の実施例の斜視図を
示す。図中、１は釣糸、１５は軸受支持部材、２５は梁
構造部、１７は静電容量センサ−、５１はレベルワイン
ド、５５はレベルワインド駆動歯車、５２は発光ダイオ
−ド、５３は反射板、５４は半導体位置検出器（ＰＳ
Ｄ）、２０，２１はセンサ−コ−ド、２８は釣糸張力検
出回路、２９はマイコン、７は表示部、である。
【００５３】動作は以下のようになる。釣糸張力ＦX が
かかると、両方の軸受１４に荷重がかかる。片方の軸受
１４を介して荷重される梁構造部２５に撓みが発生す
る。この梁構造部２５の撓みにより静電容量センサ−１
７の電極間距離は変動する。この静電容量センサ−１７
はセンサ−コ−ド２０で釣糸張力検出回路２８と接続さ
れて、ブリッジ回路を形成する。ブリッジ回路の出力は
梁構造部２５の荷重Ｆに比例する。ブリッジ回路の出力
は増幅後（必要ならばＡ／Ｄ変換され）軸受支持部材１
５にかかる荷重Ｆを示す信号をマイコンに出力する。
【００５４】一方、発光ダイオ−ド５２から発した光
は、レベルワインド５１の反射板５３で反射され、距離
ＬX は反射スポット位置として、半導体位置検出器（Ｐ
ＳＤ）で検出される。この検出信号は（必要ならばＡ／
Ｄ変換して）センサ−コ−ド２１でマイコン２９に出力
する。マイコン２９は上記の（６）式の計算を行い、釣
糸張力ＦX を求めて、表示部７に表示する。上記構成に
より、レベルワインド５１の動作時・静止時にかかわら
ず、釣糸張力の常時計測が可能である。
【００５５】なお、実施例では半導体位置検出器（ＰＳ
Ｄ）を用いたが、それに限定されるものではなく、ＣＣ
Ｄ素子、光学式リニアエンコ−ダ等を用いても良いのは
勿論である。
【００５６】又、実施例では距離ＬX の検出手段として
光を用いたが、それに限定されるものではなく、レベル
ワインド軸にポテンショメ−タを取り付け、距離ＬX を
抵抗値の変化から検出しても良いのは勿論である。ま
た、レベルワインド５１に差動変圧器を取り付け、距離
ＬX を誘起起電力の変化から検出しても良いのは勿論で
ある。
【００５７】なお、実施例では距離ＬX の検出手段とし
て、レベルワインドまでの距離を検出しているが、それ
に限定されるものではなく、レベルワインド駆動歯車５
５の回転数から距離ＬX を求めてもよいのは勿論であ
る。その場合は、ロ−タリ−エンコ−ダ、回転型ポテン
ショメ−タ等により、歯車５５の回転数を検出する方法
がある。
【００５８】なお、実施例では距離ＬX の検出をして、
釣糸張力をマイコンで計算しているが、それに限定され
るものではなく、あらかじめ定めたレベルワインドの位
置（例えば中央の位置 ＬX ＝Ｌ／２ ）に来たことを
検知するための、例えば接点スイッチを取り付け、その
位置にレベルワインド５１が来た瞬間に、片側の軸受支
持部材１５にかかる力Ｆを検出して、その検出値から釣
糸張力を検出（例えば、ＬX ＝Ｌ／２の設定ならば、Ｆ
X ＝２・Ｆ）しても良いことは勿論である。
【００５９】なお、実施例では釣糸張力計測装置の出力
として、表示部７に表示しているが、計測結果の出力方
法としては、これに限定されるものではなく、以下に記
す出力方法でもよいことは勿論である。
【００６０】 夜釣り等で１人の釣り人が、数本の竿
を出す釣法がある。魚のあたりがあると釣糸張力が変動
するので、音を鳴らして出力する。この場合は、釣糸張
力の閾値を設定し、その閾値以上になると音を鳴らして
もよいし、または、釣糸張力値に応じて、音の大きさ、
周波数、長さ、間隔を変えてもよい。
【００６１】また、光を点灯して知らせてもよい。音と
光両方を用いても、選択可能にしてもよい。 糸の耐力以上の張力がかかったときに、ドラグはす
べって糸を繰り出し、糸が切れないようにする。釣り人
は糸を引っ張りながらこのドラグを調整する。この際に
釣り人に釣糸張力の状態を知らせるように、本実施例は
表示部上で、数値の表示、グラフの表示、イラストの表
示、色彩の変化、等により、張力を出力する。
【００６２】 魚が仕掛けに食いついてから取り込み
までは、魚の引きに合わせて上手なやりとりをしなけれ
ばならない。従来、ベテラン釣師は魚が強く引いてきた
時は糸を繰り出し、魚の引きが弱くなった時は迅速に糸
を巻き上げていた。このファイティング中に、本実施例
は釣糸張力を表示して、釣人に魚の引きの状況を報せる
ことは勿論であるが、本実施例のマイコンにおいて、釣
糸張力が設定値以上では糸繰り出し信号を、釣糸張力が
設定値以下では釣糸巻き上げ信号を、電動リ−ルの制御
部に対し出力してもよい。勿論、本実施例のマイコンを
電動リ−ルの制御マイコンと共用しても良い。
【００６３】 釣り人からファイティングのデ−タを
後刻出力して検討したいという要望がある。そこで、釣
糸張力の時間的変化をマイコンのメモリ−に記憶して、
後刻に出力してもよい。その場合、本実施例の表示部に
表示したり、印刷出力にしたり、磁気ディスク等の記録
媒体に記録したり、ワ−プロおよびパソコンなどに通信
で出力してもよい。
【００６４】
【発明の効果】以上述べたように、従来の釣糸張力計測
装置に比し、魚釣り用リ−ルの構造部品である軸受支持
部材の撓みを計測する構造にしたことで、歪み板、間隙
材等の構造が不要となり、構造が簡単で魚釣用リール自
体を小型軽量化することができる。
【００６５】更に、歪み板のように強度的に弱い構造が
なく、軸受支持部材の撓みを弾性限度内で用いるので、
落下衝撃等に対しても充分な強度および耐久性を確保す
ることが可能である。
【００６６】また、静電容量センサ−は非接触のセンサ
−のため、歪みゲ−ジのように圧力の伸長を受けず、耐
久性、経年変化の点で優れている。さらに、歪みゲ−ジ
のように被測定部に接着焼付け等の高技術かつ複雑な工
程が不要となり、製造コストおよび工数の点で優れてい
る。
【００６７】また、静電容量センサ−は接続部をセンサ
−内に封入してコ−ドを外部に出すので、歪みゲ−ジの
ように、端子接続部の防腐食処理が不要となり、海水等
に晒される本装置において、信頼性、工数の点で優れて
いる。
【００６８】なお、請求項１記載の釣糸張力計測装置に
よれば、軸受支持部材を基部と梁構造部との一体構造部
品としたことで、静電容量センサ−の電極を別部品上に
配置しないで、両方の電極とも軸受支持部材に配置でき
るので、電極の取り付け・調整がリ−ル組立前に軸受支
持部材上で容易にできる。さらに同一部品上に配置した
ことで電極位置の経年変化が小さく、長期に渡り正確な
張力計測が可能となる。また、軸受支持部材の取り付け
に遊びがあっても、基部と梁構造部の相対距離は遊びの
影響を受けないので、格段に精密な張力測定が可能とな
る。
【００６９】なお、請求項２に記載の釣糸張力計測装置
によれば、両側の静電容量センサ−を必要とせず、片側
の静電容量センサ−とレベルワインド（釣糸）の位置検
出により、張力計測が可能となるので、既にスプ−ル駆
動歯車輪列、ドラグ、クラッチ等が組込んであり、特に
スペ−スの狭いリ−ル右側に、本装置を組み込む必要が
なく、リ−ル全体の小型化および組込み性向上の点にお
いて、優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の実施例の全体斜視図
【図２】図１の一部切り欠き正面図
【図３】図２に示す軸受支持部材の斜視図
【図４】図２に示す静電容量型センサ−を軸受支持部材
に装着した状態を示す図
【図５】図４に示す静電容量センサ−の断面図
【図６】ブリッジ回路を示す図
【図７】ブリッジ回路の実施例
【図８】釣糸張力とブリッジ出力電圧との関係（実測）
を示す図
【図９】図１のリ−ル本体からフレ−ムを除いた分解斜
視図
【図１０】請求項２記載の実施例の説明図
【図１１】請求項２記載の実施例の全体斜視図
【図１２】従来技術の一部切欠き正面図
【図１３】従来技術の軸受部断面図
【図１４】従来技術の歪みゲ−ジによるブリッジ回路
【符号の説明】
１ 釣糸 ２ スプ−ル ３ フレ−ム ４，５ サイドプレ−ト ９ 基部 １２ スプ−ル軸 １４ 軸受 １５ 軸受支持部材 １７ 静電容量センサ− ２４ 軸受取付部 ２５ 梁構造部 ２６ マイナス電極 ２８ 釣糸張力検出回路 ２９ マイコン ３０ プラス電極 ５１ レベルワインド ５２ 発光ダイオ−ド ５３ 反射板 ５４ 半導体位置検出器

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 魚釣り用リ−ルの釣糸張力が釣糸とスプ
    −ル軸とを介して軸受へ伝達される荷重を検出し、釣糸
    張力から前記荷重へいたる力の伝達関係によって釣糸張
    力を検出する釣糸張力計測装置において、 スプ−ル軸を軸支し、且つ前記荷重に応じて撓む少なく
    とも一方の軸受支持部材と、 前記の撓みを、前記軸受支持部材に配置した少なくとも
    一方の電極の変位により、静電容量の変化として検出す
    る静電容量センサ−と、 前記静電容量センサ−の出力から、前記の力の伝達関係
    により釣糸張力を検出する張力検出手段とを備え、 前記軸受支持部材を、リ−ル本体と連結する基部と、前
    記基部に一体に成形され且つ、釣糸張力がスプ−ル軸を
    介して軸受にかかる荷重に応じて撓む梁構造部とで構成
    して、 前記静電容量センサ−を、前記梁構造部・前記基部に電
    極を対向配置して構成した ことを特徴とする魚釣り用リ
    −ルの釣糸張力計測装置。
  2. 【請求項２】 魚釣り用リ−ルの釣糸張力が釣糸とスプ
    −ル軸とを介して軸受へ伝達される荷重を検出し、釣糸
    張力から前記荷重へ至る力の伝達関係によって釣糸張力
    を検出する釣糸張力計測装置において、 釣糸を整列巻するために左右に揺動するレベルワインド
    の位置を検出する位置検出手段と、 スプ−ル軸を軸支し、且つ前記荷重に応じて撓む一方の
    軸受支持部材と、 前記の撓みを、前記軸受支持部材に配置した少なくとも
    一方の電極の変位により、静電容量の変化として検出す
    る静電容量センサ−と、 前記静電容量センサ−の出力により、前記軸受にかかる
    荷重を検出する荷重検出手段と、 前記位置検出手段によるレベルワインドの位置および、
    前記荷重検出手段による前記軸受にかかる荷重とから、
    前記の力の伝達関係により演算して釣糸張力を検出する
    張力演算手段と を備えることを特徴とする魚釣り用リ−
    ルの釣糸張力計測装置。
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