JP4468288B2 - 魚釣用リール - Google Patents

Description

本発明は魚釣用リールに係り、詳しくはスプールの巻取り速度を変速する変速装置を備えた魚釣用リールに関する。

船釣り等、深場の魚層を対象とした魚釣りを行う場合、スプール駆動モータを備えた魚釣用リールが広く使用されているが、従来、この種の魚釣用リールには、釣り状況に応じて釣糸の巻取り速度を変速する変速装置が装着されており、特許文献１には、スプール駆動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を設け、スプール側の負荷に応じ、当該機械式変速装置の動力伝達経路を高速状態と低速状態とに自動的に切り換えて、スプールの巻取り速度を変速可能とした魚釣用リールが開示されている。

この機械式変速装置は、遊星歯車に噛合する内歯歯車の外周面に設けたラチェット爪歯に、リール本体の側板に装着した調節ノブの操作で内歯歯車に対する制動力の調節が可能な制御歯車を噛合し、当該制御歯車の制動力に応じて内歯歯車の回転を規制（回転／停止）することにより動力伝達経路を高速状態と低速状態とに自動的に切り換えるもので、調節ノブにはドラグ機構が装着され、調節ノブの操作によってドラグ機構による制動力が制御歯車を介して内歯歯車に付与されるようになっている。
特許第３１５９６３７号公報

しかし乍ら、上述した機械式変速装置は、スプール側の負荷に応じて動力伝達経路が高速状態と低速状態とに自動的に切り換わるものの、あくまで内歯歯車に対する制動力の初期設定は釣人が調節ノブを操作して行わなければならず、この設定には熟練を要している。
また、上記機械式変速装置に於ける調節ノブの機構を自動化するには、制動力が付与される制御歯車を含めたトルクリミッター装置が必要となったり、スプール駆動モータのモータ駆動回路の過電流値の検出に基づいて動力伝達経路を規制制御するアクチュエータが必要になる等、別の装置が必要となって構造が複雑化してしまう等の課題が残されている。

本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、構造を複雑化することなく、スプール側の負荷に応じ釣人の手を介さずにスプールの巻取り速度を自動変速可能とした魚釣用リールを提供することを目的とする。

斯かる目的を達成するため、請求項１に係る発明は、リール本体に回転自在に支持されたスプールと、当該スプールを回転駆動するスプール駆動モータの間に遊星歯車動力伝達機構を設けて、スプール駆動モータの駆動力をスプールに伝達する魚釣用リールに於て、上記遊星歯車動力伝達機構を構成する各歯車をはすば歯車で形成し、スプールに加わる巻取り負荷に伴うはすば歯車の歯すじのねじれ角度に応じた軸方向移動で遊星歯車動力伝達機構の動力伝達状態を自動的に切換え可能として、当該遊星歯車動力伝達機構に入力されるスプール駆動モータの駆動力を自動変速してスプール側に出力することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、スプールとスプール駆動モータの間に、はすば歯車で構成した遊星歯車動力伝達機構を設けて、スプールに加わる巻取り負荷に伴うはすば歯車の歯すじのねじれ角度に応じたスラスト方向への移動で遊星歯車動力伝達機構の動力伝達状態を自動的に切換え可能としたので、釣人の手を介さずにスプールの巻取り速度を自動変速させることができると共に、トルクリミッター装置やスプール駆動モータのモータ駆動回路の過電流値の検出に基づいて動力伝達経路を規制制御するアクチュエータ等を用いる必要がなく、単に遊星歯車動力伝達機構の各歯車をはすば歯車で構成する簡単な構造で、スプールの巻取り速度を自動変速できることとなった。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は請求項１に係る魚釣用リールの一実施形態を示し、図中、１，３はフレーム５の左右に取り付く側板で、両側板１，３とフレーム５とで本実施形態に係る魚釣用リール７のリール本体９が構成され、両側板１，３間にスプール軸１１を介してスプール１３が回転可能に支持されている。

スプール軸１１はスプール１３の軸心を貫通し、その側板１側の一端が、フレーム５に一体的に取り付く第１のセットプレート１５に軸受１７を介して回転可能に支持されている。そして、スプール軸１１の側板１側に、動力伝達機構１９のスプール軸駆動歯車２１が回り止め嵌合されている。
スプール１３は、スプール駆動モータ２３の駆動力とハンドル２５の巻取り操作で巻取り方向へ回転して釣糸が巻回されるようになっており、スプール駆動モータ２３は、スプール１３前方のフレーム５に一体成形された筒状のモータケース２７内に収納されている。

そして、側板１内のリール本体９には、第１の遊星歯車減速機構２９と、本実施形態の特徴たる遊星歯車動力伝達機構３１と、前記スプール軸駆動歯車２１を含む複数の歯車からなる動力伝達機構１９が、スプール駆動モータ２３のモータ軸３３とスプール軸１１との間に順次装着されており、後述するように遊星歯車動力伝達機構３１は、当該遊星歯車動力伝達機構３１に入力されるスプール駆動モータ２３の駆動力を自動変速してスプール１３側に出力する機械式変速装置を構成している。そして、スプール駆動モータ２３の駆動力が、遊星歯車減速機構２９，遊星歯車動力伝達機構（以下、「機械式変速装置」という）３１で減速／自動変速されて、動力伝達機構１９からスプール軸１１に伝達されるようになっている。

図２は遊星歯車減速機構２９，機械式変速装置３１及び動力伝達機構１９の拡大断面図、そして、図３は遊星歯車減速機構２９と機械式変速装置３１の拡大断面図を示し、図中、３５はモータ軸３３に回り止め嵌合された遊星歯車減速機構２９の太陽歯車で、遊星歯車減速機構２９は、この太陽歯車３５と、モータ軸３３が貫通するフレーム５の凹部３７の内周に形成された内歯３９（金属材で別体形成して、モータケース２７に一体化することが好ましい）と、当該内歯３９と太陽歯車３５とに噛合する複数の遊星歯車４１とを備え、遊星歯車４１は支軸４３を介してプレート状のキャリア４５に回転可能に支持されている。

また、図中、４７は上記凹部３７を覆ってフレーム５に取り付く第１の支持体で、その略中央に、機械式変速装置３１の太陽歯車４９が回り止め嵌合された回転軸５１が回転可能に挿着されている。そして、回転軸５１のスプール駆動モータ２３側端部に設けた凹部５３内に、モータ軸３３の外周に回転自在に取り付く筒体の連結部材５５が回り止め係合しており、当該連結部材５５に既述したキャリア４５が一体化している。

遊星歯車減速機構２９はこのように構成されており、スプール駆動モータ２３の駆動でモータ軸３３が回転して太陽歯車３５が同方向へ回転すると、これに噛合する遊星歯車４１が自転し乍ら太陽歯車３５の周囲を公転して、スプール駆動モータ２３の回転を減速させてキャリア４５に出力するため、これと一体の連結部材５５を介して回転軸５１が同方向へ減速回転する。

そして、既述したように回転軸５１に、機械式変速装置３１の太陽歯車４９が回り止め嵌合されている。
機械式変速装置３１は、太陽歯車４９を含め、以下に記述する総ての歯車がはすば歯車（ブランク外周に斜向きの歯が刻まれた歯車）で構成されており、図２中、５７は第１の支持体４７を覆ってフレーム５にビス止めされた第２の断面皿状の支持体で、支持体４７はこの第２の支持体５７と一体にフレーム５に固着されている。

そして、機械式変速装置３１は、上記支持体５７内に、回転軸５１に回り止め嵌合された太陽歯車４９と、上記支持体５７の内周に沿って回転軸５１の軸方向へ移動可能に取り付く内側歯車５９と、当該内側歯車５９の内周に形成された内歯６１と太陽歯車４９とに噛合する複数の遊星歯車６３とを備え、各遊星歯車６３は夫々支軸６５を介してプレート状のキャリア６７に回転可能に支持されている。そして、キャリア６７は、支持体５７の中央を回転可能に挿通する動力出力軸６９の一端に回り止め状態で取り付くと共に、動力出力軸６９の他端側に動力伝達機構１９の動力伝達歯車７１が回り止め嵌合されている。

また、図３に示すように内側歯車５９のスプール駆動モータ２３側端部の外周にフランジ７３が形成されると共に、当該フランジ７３に対応して支持体５７の内周に環状の段部７５が軸方向に設けられており、当該段部７５とフランジ７３との間に、内側歯車５９を矢印Ａ方向（スプール駆動モータ２３方向）へ付勢する付勢バネ７７が装着されている。そして、段部７５の開口端側内周に、リング状のストッパ７９が取り付けられており、付勢バネ７７で矢印Ａ方向に付勢された内側歯車５９がこのストッパ７９に圧接して、内側歯車５９からの脱落防止が図られている。

一方、図３及び図４に示すように内側歯車５９の他端側（動力伝達歯車７１側）には、その周縁部に沿って係合凹部８１が設けられている。そして、当該係合凹部８１に対向してして支持体５７側の内周に係合凸部８３が突設されており、以下に説明するように巻取り負荷がかかって内側歯車５９が図３及び図７に示すように矢印Ｂ方向へ移動すると、図５及び図６の如く係合凹部８１に係合凸部８３が係合して、内側歯車５９の回転が規制されるようになっている。

即ち、既述したように機械式変速装置３１は動力伝達機構１９を介してスプール軸１１に接続されているが、機械式変速装置３１は、太陽歯車４９，内側歯車５９，遊星歯車６３が総てはすば歯車で構成されている。
このため、スプール軸１１（スプール１３）側から巻取り負荷が機械式変速装置３１に加わっていない状態では、スプール駆動モータ２３の駆動力が遊星歯車減速機構２９から入力されると、機械式変速装置３１は一体となって回転する。

この場合、回転軸５１（入力軸）と動力出力軸６９のギヤ比は１対１に設定されている。
そして、実釣時に魚がかかって、スプール軸１１（スプール１３）側から巻取り負荷が動力伝達機構１９を経て機械式変速装置３１に加わると、先ず、遊星歯車６３が自転し、太陽歯車４９とキャリア６７との間で回転差が生じる。そして、この回転差が大きくなると、内側歯車５９は太陽歯車４９と逆方向に回転を始め、遊星歯車６３と内側歯車５９の間で力の伝達が始まると、はすば歯車の歯すじのねじれ角度によって内側歯車６１はスラスト方向への力を受けて、付勢バネ７７のバネ力に抗して矢印Ｂ方向へ移動する。

而して、内側歯車５９の移動量が一定値を越えると、図５及び図６に示すように係合凹部８１に係合凸部８３が係合して内側歯車５９の回転が拘束され、この結果、遊星歯車６３は内側歯車５９と太陽歯車４９の間を自転し乍ら公転するため、出力はキャリア６７の回転として取り出されて、回転軸５１（入力軸）と動力出力軸６９のギヤ比が例えば３対１に自動変速されるようになっている。

そして、図５の状態で巻取り負荷が小さくなると、内側歯車５９は太陽歯車４９と同方向に回転し、この結果、内側歯車６１は歯すじの形状に従って付勢バネ７９の復元力で矢印Ａ方向に移動するため、係合凹部８１と係合凸部８３との係合状態が解除されて回転軸５１（入力軸）と動力出力軸６９のギヤ比が１対１に戻るようになっている。
このように機械式変速装置３１は、巻取り負荷に応じギヤ比が自動的に切り換わることを特徴とする。

そして、既述したように機械式変速装置３１の動力出力軸６９に、動力伝達機構１９の動力伝達歯車７１が回り止め嵌合されている。
図１及び図２に示すように動力伝達機構１９は、既述したスプール軸駆動歯車２１と上記動力伝達歯車７１、そして、当該スプール軸駆動歯車２１と動力伝達歯車７１との間に配置されてこれらに順次噛合する２枚の連結歯車８５，８７とで構成されている。そして、図２に示すように連結歯車８５は、セットプレート１５に支軸８９を介して回転可能に支持されているが、当該支軸８９に一方向クラッチ９１が装着されており、ハンドル２５の巻取り操作時に当該一方向クラッチ９１の楔作用で連結歯車８５の回転が阻止されて、その反力でハンドル２５の駆動力が後述する第２の遊星歯車減速機構９３を介してスプール１３に伝達されるようになっている。

そして、図１に示すようにスプール軸１１は、スプール１３の中央を貫通してその他端側が側板３内に突出し、その突出端に、スプール駆動モータ２３の駆動力とハンドル２５の操作回転力をスプール１３に伝達させる第２の遊星歯車減速機構９３が装着されている。
従来と同様、この遊星歯車減速機構９３は、スプール軸１１の突出端に取り付けられた太陽歯車９５とこれに噛合する複数の遊星歯車９７、そして、スプール１３の一端に刻設された内歯歯車９９からなり、内歯歯車９９と太陽歯車９５に遊星歯車９７が噛合している。そして、遊星歯車９７は支軸１０１を介してキャリア１０３に取り付けられており、キャリア１０３はスプール１３に取り付けたブラケット１０５に嵌合し、軸受１０７を介してスプール軸１１に回転可能に支持されている。

また、図１中、２５は既述した釣糸巻取り操作用のハンドルで、当該ハンドル２５は側板３に回動可能に挿着したハンドル軸１０９の側板３外突出端に連結されており、ハンドル軸１０９にはラチェット１１１が側板３内で固着され、更にドライブギヤ１１３が回転可能に取り付けられている。そして、ドライブギヤ１１３とハンドル軸１０９は、ハンドル軸１０９に装着した周知のドラグ装置１１５で摩擦結合されており、ドラグ力調節レバー１１７の操作でドラグ装置１１５のドラグ力が調節できるようになっている。

そして、既述したようにハンドル２５の巻取り操作時に、一方向クラッチ９１の楔作用でスプール軸駆動歯車２１に連結する連結歯車８５の回転が阻止されるため、ハンドル２５の回転力が遊星歯車減速機構９３からスプール１３に伝達されて、スプール１３が巻取り方向へ回転するようになっている。
また、図示しないが上記ラチェット１１１には、ばねで付勢された周知の係止爪が係止しており、斯様にラチェット１１１に係止爪が係止してスプール１３の逆転止めが図られている。

更に、本実施形態に係る電動リール７には、既述した機械式変速装置３１に加え、特許第２９７７９７８号公報で開示された電動リールと同様の電気式変速装置が装着されており、図１に示すようにハンドル２５側の側板３の側部前方に形成された筒状部１１９に、レバー形状のモータ出力調節体（以下、「パワーレバー」という）１２１が、リール本体９の前後方向へ所定の角度（例えば、１２５°の範囲）に亘って回転操作可能に取り付けられている。

パワーレバー１２１は、筒状部１１９に内蔵されたポテンショメータ１２３の操作軸１２５に連結されており、パワーレバー１２１の回転操作によるポテンショメータ１２３の抵抗値の変化が、リール本体９上部の制御ボックス１２７内に装着したマイクロコンピュータに入力されている。
そして、マイクロコンピュータのＣＰＵは、パワーレバー１２１の変位量に応じたパルス信号のデューティ比として、モータ駆動電流通電時間率をスプール駆動モータ２３のモータ駆動回路中に接続したスィッチング素子で可変制御して、スプール駆動モータ２３のモータ出力を増減調節するようになっている。

一方、図１に示すように側板３の側部後方には、側板３内に装着された周知のクラッチ機構１２９を操作するクラッチレバー１３１が下方向へ押圧操作可能に取り付けられており、当該クラッチレバー１３１の押圧操作で、クラッチ機構１２９がクラッチＯＮ状態からクラッチＯＦＦ状態に切り換わるようになっている。
そして、このクラッチＯＦＦ状態でハンドル２５を巻取り方向へ回転させると、図示しない周知の復帰機構を介してクラッチ機構１２９がクラッチＯＮ状態に復帰するように構成されており、このクラッチレバー１３１とハンドル２５のクラッチＯＮ／ＯＦＦの切換え操作で、スプール１３が釣糸巻取り状態とスプールフリー状態とに切り換わって、スプール１３へのスプール駆動モータ２３やハンドル２５の回転力が伝達／遮断されるようになっている。

また、図１中、１３３はスプール１３の回転数とその回転方向を検出する回転検出手段で、当該回転検出手段１３３は、セットプレート１５に装着されたホール素子１３５と、これに対向してスプール１３の一端側周縁部に固着された複数のマグネット１３７とで構成されており、ホール素子１３５はマイクロコンピュータに接続されている。
而して、マイクロコンピュータのＣＰＵは、特開平５−１０３５６７号公報で開示された糸長計測プログラムと同様、ホール素子１３５から出力されるスプール１３の正転，逆転の判定信号を取り込んで釣糸の繰出しか巻取りかを判定すると共に、ホール素子１３５から取り込むスプール１３の回転パルス信号をカウントして、この計数値を基にマイクロコンピュータのＲＯＭに記憶された糸長計算式を演算実行するようになっている。

そして、ＣＰＵは、その演算結果（糸長）を制御ボックス１２７の操作パネル１３９上に設けた表示器１４１に表示させるようになっており、釣人は斯かる表示を確認し乍ら、所定の水深に仕掛けを繰り出したり、ハンドル２５やパワーレバー１２１の操作で釣糸を巻き取ることが可能である。
本実施形態はこのように構成されているから、クラッチレバー１３１のクラッチＯＦＦ操作で釣糸がスプール１３から繰り出され、また、ハンドル２５の巻取り方向への回転操作やクラッチレバー１３１のクラッチＯＮ操作でクラッチ機構１２９がクラッチＯＮ状態に復帰し、パワーレバー１２１によるスプール駆動モータ２３の巻取り駆動やハンドル２５の巻取り操作でスプール１３に釣糸が巻回され、釣糸の繰出しや巻取りに伴い、回転検出手段１３３の検出値を基に糸長が計測されて表示器１４１に表示されるが、パワーレバー１２１の操作で駆動制御されるスプール駆動モータ２３の回転が、遊星歯車減速機構２９で予め減速されて機械式変速装置３１に伝達される。

そして、既述したように機械式変速装置３１は、実釣時にスプール軸１１（スプール１３）側から巻取り負荷が加わっていない状態では、スプール駆動モータ２３の駆動力が遊星歯車減速機構２９から入力されると、機械式変速装置３１（回転軸５１，太陽歯車４９，遊星歯車６３，キャリア６７，内側歯車５９，動力出力軸６９）は一体となって回転し、回転軸５１（入力軸）と動力出力軸６９のギヤ比が１対１になってスプール１３は高速状態で回転する。

一方、既述したように実釣時に魚がかかって、スプール軸１１（スプール１３）側から巻取り負荷が機械式変速装置３１に加わると、先ず、遊星歯車６３が自転し、太陽歯車４９とキャリア６７との間で回転差が生じる。そして、この回転差が大きくなると、内側歯車５９は太陽歯車４９と逆方向に回転を始め、遊星歯車６３と内側歯車５９の間で力の伝達が始まると、はすば歯車の歯すじのねじれ角度によって内側歯車６１はスラスト方向への力を受けて、図４の状態から付勢バネ７７のバネ力に抗して矢印Ｂ方向へ移動する。

而して、内側歯車５９の移動量が一定値を越えると、図５及び図６に示すように係合凹部８１に係合凸部８３が係合して内側歯車５９の回転が拘束され、この結果、遊星歯車６３は内側歯車５９と太陽歯車４９の間を自転し乍ら公転するため、出力はキャリア６７の回転として取り出されて、回転軸５１（入力軸）と動力出力軸６９のギヤ比が３対１に自動変速し、スプール１３は低速状態で回転する。

そして、図５の状態で巻取り負荷が小さくなると、内側歯車５９は太陽歯車４９と同方向に回転し、この結果、内側歯車６１は歯すじの形状に従って付勢バネ７９の復元力で矢印Ａ方向に移動するため、係合凹部８１と係合凸部８３との係合状態が解除されて回転軸５１（入力軸）と動力出力軸６９のギヤ比が１対１に戻り、スプール１３は再び高速状態で回転することとなる。

このように本実施形態は、スプール１３とスプール駆動モータ２３の間に、各歯車（太陽歯車４９，内側歯車５９，遊星歯車６３）をはすば歯車で形成した機械式変速装置（遊星歯車動力伝達機構）３１を設けて、スプール１３に加わる巻取り負荷に伴う内歯歯車５９の歯すじのねじれ角度に応じたスラスト方向への移動による係合凹部８１と係合凸部８３の係脱で、機械式変速装置３１のギヤ比が自動的に切り換わってスプール１３の巻取り速度が自動変速するように構成したので、釣人の手を介さずにスプール１３の巻取り速度を自動変速させることができると共に、トルクリミッター装置やスプール駆動モータのモータ駆動回路の過電流値の検出に基づいて動力伝達経路を規制制御するアクチュエータ等を用いる必要がなく、単に機械式変速装置３１を構成する遊星歯車動力伝達機構の各歯車（太陽歯車４９，内側歯車５９，遊星歯車６３）をはすば歯車で構成する簡単な構造で、スプール１３の巻取り速度を自動変速できることとなった。

図８は機械式変速装置の変形例を示し、本実施形態に係る機械式変速装置３１-1は、既述したストッパ７９に代え、支持体５７に設けた段部７５の開口端側内周にネジ部１４３を設けると共に、当該ネジ部１４３に内側歯車５９のフランジ７３に当接する付勢力調節体１４５を螺着し、この付勢力調節体１４５の回動操作で係合凹部８１，係合凸部８３間の距離を変更可能（内側歯車の付勢力強弱や移動距離の変更等）として、自動変速する負荷条件を可変としたものである。

而して、本実施形態によっても、既述した実施形態と同様、所期の目的を達成することが可能であることは勿論、釣場の状況に応じた対応が可能となる利点を有する。
尚、上記機械式変速装置３１は、スプール駆動モータ２３またはハンドル軸１０９とスプール１３との駆動経路の間の任意位置に配置することが可能であり、また、複雑組み合わせて構成してもよい。

請求項１の一実施形態に係る魚釣用リールの一部切欠き平面図である。 遊星歯車減速機構，機械式変速装置及び動力伝達機構の拡大断面図である。 遊星歯車減速機構と機械式変速装置の拡大断面図である。 図３のIV−IV線断面図である。 遊星歯車減速機構と機械式変速装置の拡大断面図である。 図５のVI−VI線断面図である。 機械式変速装置の要部拡大断面図である。 機械式変速装置の変形例の要部拡大断面図である。

符号の説明

１，３ 側板
５ フレーム
７ 魚釣用リール
９ リール本体
１１ スプール軸
１３ スプール
１９ 動力伝達機構
２１ スプール軸駆動歯車
２３ スプール駆動モータ
２５ ハンドル
２９，９３ 遊星歯車減速機構
３１，３１-1 機械式変速装置（遊星歯車動力伝達機構）
３５，４９，９５ 太陽歯車
３９，６１ 内歯
４１，６３，９７ 遊星歯車
４５，６７，１０３ キャリア
４７，５７ 支持体
５１ 回転軸
５５ 連結部材
５９ 内側歯車
６９ 動力出力軸
７１ 動力伝達歯車
７３ フランジ
７５ 段部
７７ 付勢バネ
７９ ストッパ
８１ 係合凹部
８３ 係合凸部
８５，８７ 連結歯車
９１ 一方向クラッチ
９９ 内歯歯車
１０９ ハンドル軸
１１３ ドライブギヤ
１１５ ドラグ装置
１２１ パワーレバー
１２７ 制御ボックス
１２９ クラッチ機構
１３１ クラッチレバー
１３３ 回転検出手段
１４５ 付勢力調節体

Claims (1)

1. リール本体に回転自在に支持されたスプールと、当該スプールを回転駆動するスプール駆動モータの間に遊星歯車動力伝達機構を設けて、スプール駆動モータの駆動力をスプールに伝達する魚釣用リールに於て、
   上記遊星歯車動力伝達機構を構成する各歯車をはすば歯車で形成し、スプールに加わる巻取り負荷に伴うはすば歯車の歯すじのねじれ角度に応じた軸方向移動で遊星歯車動力伝達機構の動力伝達状態を自動的に切換え可能として、当該遊星歯車動力伝達機構に入力されるスプール駆動モータの駆動力を自動変速してスプール側に出力することを特徴とする魚釣用リール。
   

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