JP6351433B2 - スプール制動装置および魚釣用リール - Google Patents

Description

本発明は、リール本体に回転自在に支持されたスプールに制動力を付与するスプール制動装置、およびそれを備える魚釣用リールに関する。

釣り糸が繰り出されるときに釣り糸が巻かれているスプールが回転する魚釣用リールでは、キャスティング時にスプールの回転速度が糸繰り出し速度より速くなるバックラッシュが生じる場合がある。バックラッシュが生じると、釣り糸がたるむ、いわゆる糸ふけが生じ、糸がらみの原因になる。そこで、回転するスプールに制動力を付与してバックラッシュを防止する制動装置が設けられている。制動装置には一般的に、大別して２つの種類がある。その１つは自由回転するスプールに対し遠心力を利用して摩擦力を作用させるものであり、他の１つは自由回転するスプールに対して磁力を作用させるものである。

磁力を作用させて、自由回転するスプールに対して制動力を付与する制動装置は、例えば、特許文献１に記載されているように、スプールおよびリール本体のいずれか一方に設けられた導電体と、スプールおよびリール本体のいずれか他方に設けられ、導電体に磁力を作用させることによりスプールの回転を制動する磁石と、スプールの回転速度の増減に応じて磁石が導電体に作用する磁力を増減させ、スプールの回転速度を制御するスプール回転速度制御手段と、スプールの回転速度の増減によりスプール回転速度制御手段が生じさせる制御作用の大きさを調整する制御作用調整手段と、を備える。特許文献１の魚釣用リールでは、スプールの回転速度の増減に応じて導電体および磁石のいずれか一方を他方に対して相対的に移動させることにより、スプールの回転速度に応じて磁石が導電体に作用する磁力を増減させてスプールの回転速度を制御する。これにより、キャスティング開始直後の初期においてスプールの回転速度が比較的大きくなるまでの間は導電体に作用する磁力を減少させてスプールに対する制動力を小さくし、スプールに対する不必要な制動力の負荷をなくすことができる。その結果、スプールからの釣糸の放出速度を高めながら、仕掛けの飛距離を向上させることができる。

特許文献２には、スプールと連動して回転する導電体と、リール本体に対して軸方向に移動可能、かつ径方向において導電体と対向可能な磁石と、スプールの回転を制動する制動力調整手段と、を備えるスプール制動装置が開示されている。制動力調整手段は、磁石と導電体とが径方向において対向可能な状態で導電体が回転した場合に、導電体に作用する磁石の磁力に基づいて、磁石をリール本体に対して軸方向に移動させることにより、導電体と磁石とが径方向において対向する対向範囲を変化させ、対向範囲の変化により導電体に作用する磁石の磁束数を変化させる。特許文献２のスプール制動装置は、制動力を広範囲で調整できるようにし、スプールの回転に応じた制動力をスプールに適切に付与できるようにしたものである。

特開平１０−２６２５１８号公報 特開２０１３−２３６６０６号公報

特許文献の技術では、スプール回転速度制御手段（制動力調整手段）は、スプールの回転速度の増減により、導電体もしくは磁石をスプールの回転軸方向に移動させることによって、その磁力による制動力の大きさを調整している。このような制動力調整手段では、導電体もしくは磁石の移動に必要な遠心力を得るために、一定の重量が必要であり、また、移動のための空間も必要となる。そのため、軽量化、小型化の妨げの一因となっており、ひいては、リール自体の軽量化、小型化を妨げる一因となっていた。

本発明は、このような課題を解決するために考案されたものであって、魚釣用リールに用いられるスプール制動装置の軽量化と小型化を図ることを目的とする。

本発明の第１の観点に係るスプール制動装置は、リール本体に回転可能に支持されるスプールの回転を制動するスプール制動装置であって、スプールに連動して回転する導電体と、導電体の回転面に向き合う面にＮ極とＳ極とを有する磁石と、を備える。そして、導電体の回転によって、導電体に対して磁石の磁気双極子の向きを変化させて、導電体の回転周方向に直交する方向の所定単位幅を有する所定回転面における、磁石が影響する回転周方向の磁束の変化率を変化させる磁束変化率可変機構を備える。

好ましくは、磁束変化率可変機構は、導電体の移動で磁石によって引き起こされる誘導力の反力で、所定回転面における、導電体の回転周方向の磁束の変化率が大きくなる方向に、磁石を移動させる移動機構を備える。

好ましくは、磁束変化率可変機構は、所定回転面における、導電体の回転周方向の磁束の変化率が小さくなる方向に、磁石を移動させる付勢部を備える。

好ましくは、磁石は、導電体の磁石に向き合う面に直交する軸の周りに回動可能に支持され、磁束変化率可変機構は、回転面の回転周方向に直交する方向における所定単位幅において、Ｎ極とＳ極とが導電体の回転周方向に並ぶ向きに磁石を回転させる回転機構を備える。

好ましくは、回転機構は、導電体の回転軸の周りに回転可能に支持される回転部材と、磁石を保持し、磁石の導電体に向き合う面の向きを維持しながらＮ極とＳ極との中間の周りに回動可能に、回転部材に支持されるカムと、カムに係合し、導電体が回転する周方向の磁石の動きを、カムの回動に変換する係合部材と、を備える。

回転機構は、導電体の回転軸の周りに回転可能に支持される回転部材と、磁石を保持し、磁石の導電体に向き合う面に向かって周りに外歯を有し、磁石の導電体に向き合う面の向きを維持しながらＮ極とＳ極との中間の周りに回動可能に、回転部材に支持されるピニオンと、ピニオンの外歯に噛合する、導電体の回転周方向に一列に形成された平歯を有し、リール本体に固定されたラックと、を備えてもよい。

あるいは、磁石は、導電体の磁石に向き合う面と並行する軸の周りに揺動可能に支持され、磁束変化率可変機構は、回転面の回転周方向に直交する方向における所定単位幅において、Ｎ極とＳ極の双方が導電体の回転周方向に近接する向きに磁石を揺動させる揺動機構を備えてもよい。

好ましくは、２以上の磁石を備え、磁石はそれぞれ、導電体の回転軸を対称軸として回転対称の位置に配置される。

本発明の第２の観点に係る魚釣用リールは、釣り竿に取り付けられるリール本体と、リール本体に回転可能に支持され、釣り糸を外周に巻き取るスプールと、本発明の第１の観点に係るスプール制動装置と、を備える。

本発明によれば、導電体の回転軸方向の所定単位幅を有する所定回転面における回転周方向の磁束の変化率を、導電体の回転によって変化させるので、導電体および磁石の一方を回転軸の方向に移動させる必要がなく、スプール制動装置の軽量化と小型化を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る魚釣用リールの斜視図である。 実施の形態１に係る魚釣用リールの断面図である。 実施の形態１に係るスプール制動装置の断面図である。 実施の形態１に係るスプール制動装置の分解斜視図である。 実施の形態１に係るスプール制動装置の動作を示す図である。 実施の形態１に係るスプール制動装置の停止状態における磁束を示す概念図である。 実施の形態１に係るスプール制動装置の最大制動状態における磁束を示す概念図である。 実施の形態１の変形例に係るスプール制動装置の動作を示す概念図である。 本発明の実施の形態２に係るスプール制動装置の断面図である。 実施の形態２に係るスプール制動装置を回転軸の方向に見た断面図である。 実施の形態２に係るスプール制動装置の動作を示す図である。 実施の形態２に係るスプール制動装置の作用を示す概念図である。 実施の形態２に係るスプール制動装置の停止状態における磁束を示す概念図である。 実施の形態２に係るスプール制動装置の制動状態における磁束を示す概念図である。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る魚釣用リールの斜視図である。この魚釣用リールは、主にルアーフィッシングに用いられる両軸受リールである。この両軸受リールは、リール本体１と、リール本体１の側方に配置されたハンドル２と、ハンドル２のリール本体１側に配置されたドラグ調整用のスタードラグ３と、を備えている。リール本体１には、釣り糸が巻かれるスプール１２が回転可能に支持されている。ハンドル２を回すとスプール１２を回転させて、釣り糸を巻き取ることができる。ハンドル２は、板状のアーム部２ａと、アーム部２ａの両端に回転自在に装着された１対の把手２ｂとを、有している。

釣り糸は通常スプール１２から、図１に向かって左手前側に張られている。図１で左手前側をリール本体１の前方、右手奥側を後方という。リール本体１の後方にクラッチ操作レバー１７が配置されている。クラッチ操作レバー１７を操作すると、ハンドル２とスプール１２の間のクラッチを切ることができる。スプール１２の前方側を取り巻くようにサムレスト１０が装着されている。

キャスティング動作によってスプール１２に巻かれた釣り糸が繰り出されるとスプール１２が回転する。キャスティング動作時のバックラッシュを防止するために、リール本体１の内部にスプール制動装置２０が備えられている。リール本体１のハンドル２とは反対側の側面に、そのスプール制動装置２０の制動力を調節する操作つまみ６５が配置されている。操作つまみ６５を回すことによって、スプール１２の制動力を調節することができる。

図２は、実施の形態１に係る魚釣用リールの断面図である。図２を文字が正立する向きに見て上が前方、下が後方である。リール本体１は、フレーム５と、フレーム５の両側方に装着された第１側カバー６および第２側カバー７と、を有している。サムレスト１０（図１参照）はフレーム５の上部に装着される。フレーム５は、所定の間隔を開けて互いに対向するように配置された１対の第１側板８および第２側板９と、これらの第１側板８および第２側板９を連結する図示しない複数の連結部とを有している。

ハンドル２側の第２側カバー７は、ねじにより第２側板９に着脱自在に固定されている。ハンドル２と逆側の第１側板８には、スプール１２が通過可能な開口８ａが、形成されている。ハンドル２と逆側の第１側カバー６には、ブレーキケース５５が、ねじにより固定されている。

フレーム５内には、スプール１２と、レベルワインド機構１５と、クラッチ操作レバー１７と、が配置されている。レベルワインド機構１５は、スプール１２に釣り糸を均一に巻き付けるための機構である。クラッチ操作レバー１７は、サミングを行う場合の親指の当てとなる。

フレーム５の第２側板９と第２側カバー７との間には、ギア機構１８と、クラッチ機構１３と、クラッチ係脱機構１９と、ドラグ機構２１と、キャスティングコントロール機構２２と、が、配置されている。ギア機構１８は、ハンドル２からの回転力を、スプール１２およびレベルワインド機構１５に伝える。クラッチ係脱機構１９は、クラッチ操作レバー１７の操作に応じて、クラッチ機構１３の係脱を行う。ドラグ機構２１は、糸繰り出し時にスプール１２を制動する。キャスティングコントロール機構２２は、スプール軸１６を両端で挟んで制動する。また、開口８ａには、キャスティング時のバックラッシュを抑えるためのスプール制動装置２０が、配置されている。

スプール１２は、例えばアルミニウム合金製であり、非磁性の電気的導電体である。スプール１２は、スプール１２に連動して回転する導電体ともいえる。スプール１２は、筒状の糸巻胴部１２ｂとその両端に連続する両側部に皿状のフランジ部１２ａを有している。スプール１２は、糸巻胴部１２ｂの内周側に一体に形成された筒状のボス部１２ｃを、有している。スプール１２は、ボス部１２ｃを貫通するスプール軸１６に相対回転しないように、例えばセレーション結合により固定されている。

スプール軸１６は、第２側板９を貫通して第２側カバー７の外方に延びている。スプール軸１６のハンドル２に近い端は、第２側カバー７に形成されたボス部２９に対して回転自在に、軸受３５ｂで支持されている。スプール軸１６の第１側カバー６に近い端は、ブレーキケース５５の内筒部５５ａ内で、軸受３５ａにより回転自在に支持されている。

レベルワインド機構１５は、第１側板８および第２側板９の間に固定されたガイド筒２５と、ガイド筒２５内に回転自在に配置された螺軸２６と、ラインガイド２７とを有している。螺軸２６の端部には、ギア機構１８を構成するギア２８ａが固定されている。螺軸２６には、螺旋状溝２６ａが形成されている。この螺旋状溝２６ａには、ラインガイド２７が噛み合っている。ギア機構１８を介して螺軸２６が回転させられることにより、ラインガイド２７は、ガイド筒２５に沿って往復移動する。このラインガイド２７内に釣り糸が挿通される。螺軸２６はスプール軸１６と同期して回転するので、釣り糸がスプール１２に均一に巻き付けられる。

ギア機構１８は、ギア２８ａと、ギア２８ａに噛み合うギア２８ｂと、ドライブギア３１と、ドライブギア３１に噛み合う筒状のピニオンギア３２とから構成される。ギア２８ａは前述の螺軸２６端部に固定され、ギア２８ａに噛み合うギア２８ｂはハンドル軸３０に相対回転しないように固定される。ハンドル軸３０の回転は、ギア２８ｂおよびギア２８ａで螺軸２６に伝達される。ドライブギア３１は、ハンドル軸３０に回転自在に装着され、ハンドル軸３０の回転がドラグ機構２１を介して伝達される。

ピニオンギア３２は、第２側板９を貫通して配置されている。ピニオンギア３２は、筒状部材である。ピニオンギア３２の中心には、スプール軸１６が挿通される。ピニオンギア３２は、スプール軸１６に軸方向に移動自在に装着されている。ピニオンギア３２は、図２右端部外周に形成されドライブギア３１に噛み合う歯部３２ａと、他端側に形成された噛み合い部３２ｂとを、有している。歯部３２ａと噛み合い部３２ｂとの間には、くびれ部３２ｃが設けられている。

噛み合い部３２ｂは、ピニオンギア３２の端面に形成された凹溝から構成されている。この凹溝には、スプール軸１６を径方向に貫通するクラッチピン１６ａが嵌まり込んで係合する。ピニオンギア３２がハンドル２の方に移動すると、噛み合い部３２ｂの凹溝とスプール軸１６のクラッチピン１６ａとが離脱して係合が解除され、ピニオンギア３２の回転はスプール１２に伝達されなくなる。この噛み合い部３２ｂの凹溝とクラッチピン１６ａとにより、クラッチ機構１３が構成される。

クラッチ操作レバー１７は、１対の第１側板８および第２側板９の間で、スプール１２の後方に配置されている。クラッチ係脱機構１９は、クラッチヨーク４０とクラッチ操作レバー１７に固定される図示しないクラッチカムを有している。クラッチ係脱機構１９は、クラッチ操作レバー１７の回動により、図示しないクラッチカムを介してクラッチヨーク４０をスプール軸の軸芯と平行に移動させる。また、クラッチ係脱機構１９は、ハンドル軸３０が糸巻き取り方向に回転すると、クラッチ機構１３が自動的につながるように、クラッチヨーク４０を移動させる。

釣り糸を巻き取ることができる通常状態では、ピニオンギア３２はスプール１２側のクラッチ係合位置に位置している。このクラッチ係合位置において、ピニオンギア３２の噛み合い部３２ｂとスプール軸１６のクラッチピン１６ａとが係合して、クラッチをつないだ状態となっている。クラッチヨーク４０によってピニオンギア３２がハンドル２側に移動されると、噛み合い部３２ｂとクラッチピン１６ａとの係合が外れ、クラッチを切った状態となる。

キャスティングコントロール機構２２は、有底筒状のキャップ４５と、キャップ４５の底部に装着された摩擦プレート４６と、ブレーキケース５５に装着された摩擦プレート４７とを備えている。キャップ４５は、第２側カバー７のボス部２９の外周側に形成された雄ネジ部に螺合する。摩擦プレート４６および摩擦プレート４７はそれぞれ、スプール軸１６の端に接触して、スプール軸１６を挟持する。例えば、キャップ４５が回転された場合、摩擦プレート４６および摩擦プレート４７によって発生する挟持力が調整される。これにより、スプール１２の制動力が調整される。

図３は、実施の形態１に係るスプール制動装置の断面図である。ブレーキケース５５は、有底筒状の部材である。ブレーキケース５５は、外周部が第１側板８の開口８ａにバヨネット構造１４によって装着される。ブレーキケース５５のスプール１２側の中央部には、筒状に突出する内筒部５５ａが形成されている。内筒部５５ａの外周部には、スプール制動装置２０の筒部６０が装着される。内筒部５５ａの内周部は、軸受３５ａの外輪を支持している。内筒部５５ａの基端部外周部には、複数の貫通孔５５ｂが形成されている。貫通孔５５ｂには、操作つまみ６５の押圧部６５ｂが挿通される。

操作つまみ６５は、図１に示されるように円形のつまみ部６５ａと、複数の押圧部６５ｂとを有している。つまみ部６５ａは、第１側カバー６に形成された開口６ａから露出する部分である。複数の押圧部６５ｂは、つまみ部６５ａのスプール１２側に突出して設けられている。押圧部６５ｂは、貫通孔５５ｂに挿通され、スプール制動装置２０の筒部６０を押圧可能に筒部６０の底面に当接している。以下、スプール制動装置２０の構成を説明する。

スプール制動装置２０は、筒部６０、磁石５１、保持部材６１、支持リング６２および係合部材６３を有する。筒部６０は、その中心軸がスプール軸１６の中心軸と一致するように配置される。図２および図３では、内筒部５５ａの上下でスプール制動装置２０の異なる部分の断面が示されている。内筒部５５ａの上側（レベルワインド機構１５側）では磁石５１のある部分の断面を、下側（クラッチ操作レバー１７側）では磁石５１のない部分の断面を示す。

図４は、実施の形態１に係るスプール制動装置の分解斜視図である。支持リング６２は、筒部６０の内周底部に配置される。支持リング６２は筒部の内周底部からスプール軸１６の軸方向に移動しないように、例えばピン６４（図３参照）で規制されている。図４では、支持リング６２を軸方向に規制する部材が省略されている。支持リング６２は筒部６０に対して軸方向には移動しないが、中心軸の回りに回転可能である。支持リング６２には、保持部材６１の数だけ回転対称の位置でかつ等間隔に孔６２ａが形成されている。

磁石５１は保持部材６１にはめ込まれて固定され、磁石５１と保持部材６１は一体になっている。磁石５１はスプール１２の回転面に向き合う面にＮ極とＳ極とを有する。回転面はこの場合、スプール１２の糸巻胴部１２ｂの内周面である。磁石５１を保持する保持部材６１は、筒部６０の側面に形成された案内孔６０ａに収容される。保持部材６１には、支持部６１ａと係合部６１ｂが形成されている。支持部６１ａは、支持リング６２の孔６２ａに嵌合し、保持部材６１は支持リング６２に対して回動可能に支持される。支持リング６２が筒部６０に対して回転しながら、保持部材６１を回動可能に支持するように、支持リング６２の孔６２ａの周囲は平面になっている。

保持部材６１の係合部６１ｂは、係合部材６３の係合孔６３ａにはめ込まれる。係合部６１ｂと係合孔６３ａには遊びがあり、係合部６１ｂは係合孔６３ａの中で自由に回転できる。係合部材６３は、筒部６０に収容される。係合部材６３は筒部６０に対して、軸方向には移動するが、回転できないように支持される。例えば、係合部材６３の外周の面取りされた平面部分が、筒部６０の内周面に形成された平面部分に対向するようにはめ込まれて、筒部６０に対して係合部材６３が回転できないように規制される。

筒部６０の内周底面と係合部材６３の間には図示しない押圧バネが配置され、係合部材６３を筒部６０から飛び出る方向に付勢する。係合部材６３の係合孔６３ａは保持部材６１の係合部６１ｂに係合し、保持部材６１は筒部６０の案内孔６０ａに収容され、かつ、保持部材６１の支持部６１ａは支持リング６２の孔６２ａに嵌合されている。そして、支持リング６２は筒部６０に対して軸方向に移動しないように規制されているので、係合部材６３は押圧バネで付勢されても、筒部６０から抜け出ることはない。この状態で保持部材６１は、支持部６１ａと係合部６１ｂを結ぶ線が筒部６０の軸方向になるように付勢される。

スプール制動装置２０を組み立てるには、例えば、以下のようにする。筒部６０の内周底面に支持リング６２を配置し、支持リング６２が抜け出ないように、例えば図３のピン６４で規制する。押圧バネを筒部６０の内周底面と係合部材６３で挟みながら、係合部材６３を筒部６０に押し込む。支持リング６２の孔６２ａと係合部材６３の係合孔６３ａが、筒部６０の案内孔６０ａから見える位置で、保持部材６１の支持部６１ａと係合部６１ｂの距離になるように保持し、磁石５１を保持する保持部材６１を案内孔６０ａから挿入し、支持部６１ａを支持リング６２の孔６２ａに、係合部６１ｂを係合孔６３ａにはめ込む。すべての保持部材６１を同様にはめ込んで、組み立てを完了する。

図５は、実施の形態１に係るスプール制動装置の動作を示す図である。図５は、筒部６０の案内孔６０ａの部分を外周面から中心軸の方向に見たものである。図５では、スプール１２の軸方向が上下であり、スプール１２の回転する周方向が左右である。実線で表された保持部材６１および磁石５１は、スプール１２が回転していない状態を示す。二点鎖線で表された保持部材６１および磁石５１はスプール１２が回転している状態を示す。筒部６０は円筒面なので、案内孔６０ａの両側の側面が見えている。釣り糸をキャストしたときに、スプール１２の磁石５１に対向する面が図５の左方向に移動するようにスプール１２が回転する。

スプール１２が回転していない状態では、保持部材６１は、係合部材６３を介して押圧バネで支持部６１ａと係合部６１ｂを結ぶ線が筒部６０の軸方向になるように付勢される。その状態で、磁石５１はＮ極とＳ極がスプール１２の軸方向に並ぶ向きに配置されている。このとき、スプール１２の回転面の一部を周方向にみると、対向する１つの磁石５１の磁極はＮ極またはＳ極だけである。

スプール１２が回転すると、スプール１２の回転面に対向する磁石５１の磁束によって、スプール１２にはその回転速度に応じた渦電流が発生する。この渦電流によってスプール１２には回転方向と逆方向の誘導力がかかる。これにより、スプール１２は制動される。スプール１２の回転（スプール面の移動）で磁石５１によって引き起こされる誘導力の反力で、逆に磁石５１はスプール１２の回転する方向に引きずられる。磁石５１を保持する保持部材６１は、支持部６１ａで支持リング６２に回動可能に支持され、係合部６１ｂが軸方向にしか移動しないように係合部材６３で規制されている。そして支持リング６２は軸の回りに回転するが軸方向には移動しない。また、案内孔６０ａの突出部６０ｂで係合部６１ｂの基部が抑えられるので、保持部材６１は図５の左に移動しながら時計回りに回転する。その結果磁石５１は、Ｎ極とＳ極がスプール１２の回転する周方向に並ぶ向きに回転しながら移動させられる。このとき、スプール１２の回転面の一部を周方向に見ると、対向する１つの磁石５１の磁極はＮ極とＳ極が並んでいる。

図６Ａは、実施の形態１に係るスプール制動装置の停止状態における磁束を示す概念図である。図６Ａの白抜き矢印は、スプール１２の回転する方向を示す。それぞれの磁石５１のＮ極とＳ極はスプール１２の回転軸の方向に並んでいる。磁石５１に対向するスプール１２の一点を通る回転面（円）について見れば、対向する磁石５１の磁極はＮ極またはＳ極だけである。１つの磁極の大きさより十分小さい微小幅の回転面における磁束は、図６Ａの上のグラフのように表すことができる。Ｎ極またはＳ極だけの磁束なので、グラフは回転周方向を示す磁束基準線の片側だけに表されている。

図６Ｂは、実施の形態１に係るスプール制動装置の最大制動状態における磁束を示す概念図である。それぞれの磁石５１のＮ極とＳ極はスプール１２の回転する周方向に並んでいる。磁石５１に対向するスプール１２の一点を通る回転面について見れば、対向する磁石５１の磁極はＮ極とＳ極が並んでいる。図６Ａと同じ微小幅の回転面における磁束は、図６Ｂの上のグラフのように表すことができる。Ｎ極およびＳ極が周方向に交互に現れるので、グラフは回転周方向を示す磁束基準線の両側に表されている。図６Ａに比べて、磁束変化の振幅が大きく、また周方向の磁束の変化率が大きくなっている。すなわち、スプール１２の磁石５１に向き合う面における磁束の、スプール１２の回転周方向の変化率が大きくなっている。誘導力は磁束の変化率に比例するので、回転周方向の磁束の変化率が大きくなれば、誘導力すなわち制動力が大きくなる。

実施の形態１に係るスプール制動装置２０では、磁石５１は、保持部材６１と支持リング６２で、スプール１２の磁石５１に向き合う面における磁束の、スプール１２の回転周方向の変化率が変化する方向に、回動可能に支持される。係合部材６３は、押圧バネによって、スプール１２の磁石５１に向き合う面における磁束の、スプール１２の回転周方向の変化率が小さくなる方向に、磁石５１を付勢する。そして、支持リング６２、カムとしての保持部材６１および係合部材６３は、スプール１２の回転で磁石５１によって引き起こされる誘導力の反力で、スプール１２の磁石５１に向き合う面における磁束の、スプール１２の回転周方向の変化率が大きくなる方向に、磁石５１を回転させている。

係合部材６３は、所定回転面における、スプールの回転周方向の磁束の変化率が小さくなる方向に、磁石５１を移動させる付勢部を構成する。支持リング６２、カムとしての保持部材６１および係合部材６３は、スプール１２の移動で磁石５１によって引き起こされる誘導力の反力で、スプール１２の所定回転面における、スプール１２の回転周方向の磁束の変化率が大きくなる方向に、磁石５１を移動させる移動機構と言える。いわば、スプール制動装置２０は、スプール１２の回転面に平行でかつ回転周方向に直交する方向、すなわち回転軸方向の所定単位幅を有する所定回転面における、磁石５１が影響する回転周方向の磁束の変化率を、スプール１２の回転によって変化させている。より厳密に言えば、回転面に鎖交する磁束の磁束密度の回転周方向の変化率を変化させている。支持リング６２、保持部材６１および係合部材６３は、磁束変化率可変機構を構成する。

図３に示されるように、実施の形態１では、磁石５１の半分、すなわちスプール１２が停止している状態で１つの磁極だけがスプール１２の回転面に対向している。それでも、磁石５１が回転して図６Ｂの状態になれば、磁束の周方向の変化率が大きくなるので、制動力はスプール１２の回転速度に応じて大きくなる。同じ磁石５１でも、スプール１２に対向する磁石５１の面を大きくすればそれだけ制動力は全体として大きくなる。磁石５１の全面をスプールに対向させても、図６Ａと図６Ｂの状態で、磁束の周方向の変化率が大きくなることに変わりはないので、制動力はスプールの回転速度に応じて大きくなる。そこで、スプール制動装置２０全体を軸方向に移動させれば、制動力を全体的に変えることができる。

図３のつまみ部６５ａは、開口６ａに回転自在に支持されている。操作つまみ６５は、つまみ部６５ａの回転を押圧部６５ｂの軸方向の移動に変換する図示しないカム機構を有している。例えば、操作つまみ６５を時計回りに回すと、カム作用により、筒部６０がスプール１２に接近する方向（図３右側）に移動する。すなわち、磁石５１がスプール１２に接近する。この結果、スプール１２を通過する磁束の数が増加して、スプール１２に対する制動力が強くなる。

操作つまみ６５を反時計回りに回すと、カム作用により、筒部６０および磁石５１がスプール１２から離反する方向（図３左側）に移動する。すなわち、磁石５１がスプール１２から離反する。この結果、スプール１２を通過する磁束の数が減少して、全体の制動力が弱くなる。このように、操作つまみ６５を回転することによって、スプール１２の初期制動力が設定される。

また、スプール１２が停止している状態で、係合部材６３を筒部６０の内周底面方向に近づければ、初期の制動力を大きくできる。言い換えれば、スプール１２が回転しているときの最大制動力と、回転し始めるときの最小制動力との比を変化させることができる。

実施の形態１のスプール制動装置２０によれば、導電体（スプール１２）の回転軸方向の所定単位幅を有する所定回転面における回転周方向の磁束の変化率を、導電体の回転によって変化させるので、導電体および磁石５１の一方を回転軸の方向に移動させる必要がなく、スプール制動装置２０の軽量化と小型化を図ることができる。

実施の形態１では、スプール１２が導電体である場合を例に挙げて説明した。スプール１２に連動する導電体があれば、スプール１２は導電体でなくてもよい。例えば、非導電体で形成されたスプール１２の内周面に、導電体の円筒を貼り合わせた構成でもよい。その場合、スプール制動装置２０は、スプール１２に連動する導電体に磁石５１を対向させて配置される。

また、実施の形態１では、導電体が円筒である構成を説明した。導電体がスプール１２に連動して回転するものであればスプール制動装置２０を適用することができる。例えば、導電体が円板の場合でも、実施の形態１の構成を変形して適用することができる。円板は例えば、スプール１２のフランジ部１２ａである。その場合、回転面は、円板面である。磁石５１は円板面に対向して配置され、円板の磁石５１に向き合う面における磁束の、円板の回転周方向の変化率が変化する方向に、回動可能に支持される。係合部材６３は、円板の磁石５１に向き合う面における磁束の、円板の回転周方向の変化率が小さくなる方向に、磁石５１を付勢する。そして、支持リングおよび係合部材は、円板に平行な平面上の同心円状に配置される。支持リング、保持部材および係合部材は、円板の回転で磁石５１によって引き起こされる誘導力の反力で、円板の磁石５１に向き合う面における磁束の、円板の回転周方向の変化率が大きくなる方向に、磁石５１を回転させる。その場合、円板の回転面に平行でかつ回転周方向に直交する方向、すなわち半径方向の所定単位幅を有する所定回転面における、磁石５１が影響する回転周方向の磁束の変化率を、導体である円板の回転によって変化させている。

実施の形態１では、磁石５１が４つの場合を例に取り上げた。磁石５１は導電体の回転面に向き合う面にＮ極とＳ極とを有していれば、１つ以上いくつでもよい。ただし、制動力の加わる位置がスプール１２の回転軸に関して対称になるように、２つ以上の磁石５１を備えて回転対称の位置に配置することが好ましい。さらに、磁石５１を等間隔に配置することが好ましい。なお、磁石５１のＮ極とＳ極の並びは図４〜図７と逆でもよい。また、磁石５１のＮ極とＳ極の並びをすべての磁石５１で同じにしなくてもよい。例えば、Ｎ極とＳ極の並びが逆である磁石を、導電体の回転する周方向に交互に配置してもよい。

［変形例］
図７は、実施の形態１の変形例に係るスプール制動装置の動作を示す概念図である。この変形例では、磁石５１を回転させるのにカムとしての保持部材６１および係合部材６３の代わりにラックとピニオンを用いる。図７では、歯形が略画法で表されている。歯先は太い実線、ピッチは一点鎖線、歯底は細い実線でそれぞれ表されている。

磁石５１を保持する保持部材７１は、スプール１２の回転面に向かって周りに外歯７１ａが形成されたピニオンになっている。磁石５１は最大で９０°回転すればよいので、全周に外歯７１ａを形成しなくてもよい。保持部材７１は、実施の形態１と同様に磁石５１の中心を通る軸（支持部）で支持リング６２に回動可能に支持されている。支持リング６２は図３および図４と同様に、筒部７０に対して軸方向には移動せず軸の周りに回転可能に支持されている。変形例では、支持リング６２が図示しないトーションバネなどで筒部７０に対して、図７の右方向に付勢されている。

筒部７０の案内孔７０ａには、ピニオンの外歯７１ａに噛合する、スプール１２の回転周方向に一列に形成された平歯７０ｂが形成されている。筒部７０はリール本体１に対して位置が調節されるが、スプール１２の動作中は固定されていると考えてよい。案内孔７０ａの平歯７０ｂはラックを構成する。

図７では図５と同様に、実線で表された保持部材７１および磁石５１は、スプール１２が回転していない状態を示す。二点鎖線で表された保持部材７１および磁石５１はスプール１２が回転している状態を示す。筒部７０は円筒面なので、案内孔７０ａの両側の側面が見えている。釣り糸をキャストしたときに、スプール１２の磁石５１に対向する面が図７の左方向に移動するようにスプール１２が回転する。

スプール１２が回転していない状態では、保持部材７１は、支持リング６２を介してトーションバネでＮ極とＳ極がスプール１２の軸方向に並ぶ向きが軸方向になるように付勢される。スプール１２が回転すると、スプール１２の回転（スプール面の移動）で磁石５１によって引き起こされる誘導力の反力で、磁石５１はスプール１２の回転する方向に引きずられる。磁石５１を保持する保持部材７１は、支持部で支持リング６２に回動可能に支持され、外歯７１ａが案内孔７０ａの平歯７０ｂに噛み合っているので、保持部材７１は図７の左に移動しながら時計回りに回転する。その結果磁石５１は、Ｎ極とＳ極がスプール１２の回転する周方向に並ぶ向きに回転しながら移動させられる。

磁石の動きは図５と同様なので、変形例でも図６Ａおよび図６Ｂに示されるように、スプール１２の回転周方向の磁束の変化率が、スプール１２の回転速度に応じて大きくなり、制動力がスプール１２の回転速度に応じて大きくなる。支持リング６２、ピニオンとしての保持部材７１およびラックである筒部７０の平歯７０ｂは、磁束変化率可変機構を構成する。

スプール制動装置２０の制動力を全体的に調節できることは、実施の形態１と同様である。制動力の最大と最小の比を変えるには、スプール１２が回転していないときの支持リング６２の初期位置を変えられるようにすればよい。その他、導電体の構成、磁石の個数と配置、およびＮ極とＳ極の並びについては、実施の形態１と同様である。

［実施の形態２］
図８は、本発明の実施の形態２に係るスプール制動装置の断面図である。実施の形態２では、磁石５１は、導電体の磁石５１に向き合う面と並行する軸の周りに揺動可能に支持される。そして、導電体の回転によってＮ極とＳ極の双方が導電体の回転周方向に近接する向きに磁石５１を揺動させる。磁石５１は、実施の形態１と同様、導電体の磁石５１に向き合う面にＮ極とＳ極を有する。実施の形態２でも、スプール１２が導電体である。

図８では、磁石５１と保持部材８１などの部分は断面になっていない。磁石５１はスプール１２の回転面に向き合う面にＮ極とＳ極を有し、保持部材８１に保持されている。回転面は、スプール１２の糸巻胴部１２ｂの内周面である。保持部材８１には、支持部８１ａが形成されている。支持部８１ａは支持板８２の孔に嵌合し、保持部材８１は、支持板８２によってスプール１２の回転軸と並行する軸の周りに揺動可能に支持されている。支持板８２は、筒部８０に支持されている。

図９は、実施の形態２に係るスプール制動装置を回転軸の方向に見た断面図である。図９は、図８のＡ−Ａ線断面を示す。磁石５１を保持する保持部材８１は、支持部８１ａが支持板８２の孔８２ａに嵌合することによって、磁石５１の中心とスプール１２の回転軸を通る面から離隔した、スプール１２の回転面に平行でかつ回転周方向に直交する軸の周りに揺動可能に支持される。磁石５１は、磁石５１の回転面に向き合う面とは反対の背面側で揺動可能に支持される。支持板８２はスプール１２が回転してもリール本体１に対して動かない。

保持部材８１には、係合部８１ｂが形成されている。係合部８１ｂは、板バネ８３の先端部にある係合孔８３ａに係合している。板バネ８３は、保持部材８１を支持部８１ａの周りに、磁石５１のスプール１２に向き合う面をスプール１２の回転面から遠ざける向きに付勢する。板バネ８３は、筒部８０（図８参照）に支持されている。図９は、スプール１２が回転していない状態を示す。釣り糸をキャストしたときに、スプール１２は図９で反時計回りに回転する。

図１０は、実施の形態２に係るスプール制動装置の動作を示す図である。実線で表された保持部材８１および磁石５１は、スプール１２が回転していない状態を示す。二点鎖線で表された保持部材８１および磁石５１はスプールが回転している状態を示す。スプールが回転していない状態では、保持部材８１は、板バネ８３で付勢されて、スプール１２の回転面に対向する面、特に磁石５１の支持部８１ａの軸から遠い磁極が、スプール１２の回転面から遠ざかっている。

スプール１２が回転すると、スプール１２の回転面に対向する磁石５１の磁束によって、スプール１２にはその回転速度に応じた渦電流が発生する。この渦電流によってスプール１２には回転方向と逆方向の誘導力がかかる。これにより、スプール１２は制動される。スプール１２の回転（スプール面の移動）で磁石５１によって引き起こされる誘導力の反力で、逆に磁石５１はスプール１２の回転する方向に引きずられる。磁石５１を保持する保持部材８１は、支持部８１ａで支持板８２（図９参照）に揺動可能に支持されているので、保持部材８１は支持部８１ａの周りに図１０で反時計回りに回転する。その結果磁石５１のスプール１２の回転面に対向する面、特に支持部８１ａから遠い磁極が、スプール１２の回転面に近づいていく。

図１１は、実施の形態２に係るスプール制動装置の作用を示す概念図である。スプール１２が回転していない状態では、磁石５１はスプール１２の回転面から遠くにあるので、スプール１２の回転面に交わる磁束Ｂは少なく、回転面における磁界のピークは小さい。スプール１２が回転して磁石５１が近づくと、スプール１２の回転面に交わる磁束Ｂが多く、回転面における磁界のピークは大きくなる。すなわち、スプール１２の磁石５１に向き合う面における磁束Ｂの、スプールの回転周方向の変化率が大きくなる。

図１２Ａは、実施の形態２に係るスプール制動装置の停止状態における磁束を示す概念図である。図１２Ｂは、実施の形態２に係るスプール制動装置の制動状態における磁束を示す概念図である。図１２Ａおよび図１２Ｂの白抜き矢印は、スプール１２の回転する方向を示す。図１１に示されるように、スプール１２が回転していない状態では磁石５１はスプール１２の回転面から離れ、Ｓ極の方がＮ極より遠くにある。そのため、スプール１２が回転している場合に比べて回転面における磁界のピークは小さく、かつ、Ｓ極側の磁束がＮ極側の磁束より小さい。図１２Ａに示されるように、磁束は振幅が小さく、回転周方向を示す磁束基準線の一方に偏っている。その結果、回転周方向の磁束の変化率は小さい。スプール１２が回転すると、磁石５１はスプール１２の回転面に近づき、Ｓ極とＮ極から回転面までの距離の差が小さくなる。そのため、回転面における磁界のピークが大きくなり、Ｓ極側とＮ極側とで磁束の差が小さくなる。図１２Ｂに示されるように、磁束の振幅が大きくなり、回転周方向を示す磁束基準線の両側にほぼ同じ大きさで表される。その結果、回転周方向の磁束の変化率は大きくなる。誘導力は磁束の変化率に比例するので、回転周方向の磁束の変化率が大きくなれば、誘導力すなわち制動力が大きくなる。

実施の形態２に係るスプール制動装置２０では、磁石５１は、磁石５１の中心とスプール１２の回転軸を通る面から離隔した、スプール１２の回転面に平行でかつ回転周方向に直交する軸の周りに回動可能に支持される。板バネ８３は、磁石５１のスプール１２に向き合う面がスプール１２の回転面から遠ざかる向きに磁石５１を付勢する。そして、スプール１２の回転で磁石５１によって引き起こされる誘導力の反力で、磁石５１のスプール１２に向き合う面がスプール１２の回転面に近づく向きに磁石５１を回転させるので、スプール１２の磁石５１に向き合う面における磁束の、スプール１２の回転周方向の変化率が大きくなる。

板バネ８３は、所定回転面における、スプール１２の回転周方向の磁束の変化率が小さくなる方向に、磁石５１を移動させる付勢部を構成する。支持板８２、保持部材８１および係合部８１ｂは、スプール１２の移動で磁石５１によって引き起こされる誘導力の反力で、スプール１２の所定回転面における、スプール１２の回転周方向の磁束の変化率が大きくなる方向に、磁石５１を移動させる移動機構と言える。いわば、スプール制動装置２０は、スプール１２の回転軸方向の所定単位幅を有する所定回転面における、磁石５１が影響する回転周方向の磁束の変化率を、スプール１２の回転によって変化させている。

図８では、磁石５１は全面がスプール１２の回転面に対向しているが、実施の形態１と同様に、スプール制動装置２０をスプールの回転軸方向に移動させることによって、制動力を全体的に変えることができる。実施の形態２では、支持板８２をスプール１２の回転軸の周りに回転させて、保持部材８１の支持部８１ａの位置を変えることによって、スプール１２が回転し始める初期の制動力を変えることができる。例えば、図９で支持板８２を反時計回りに回転させると、板バネ８３の係合孔８３ａに対して支持部８１ａが遠ざかるので、磁石５１はスプール１２の回転面からさらに遠ざかる。支持板８２を時計回りに回転させれば、磁石５１はスプール１２の回転面に近づく。これによって、スプール１２が回転しているときの最大制動力と、回転し始めるときの最小制動力との比を変化させることができる。保持部材８１、支持板８２および板バネ８３は、磁束変化率可変機構を構成する。

実施の形態２のスプール制動装置２０によれば、導電体（スプール１２）の回転軸方向の所定単位幅を有する所定回転面における回転周方向の磁束の変化率を、導電体の回転によって変化させるので、導電体および磁石５１の一方を回転軸の方向に移動させる必要がなく、スプール制動装置２０の軽量化と小型化を図ることができる。

実施の形態２では、スプール１２が導電体である場合を例に挙げて説明した。スプール１２に連動する導電体があれば、スプール１２は導電体でなくてもよい。例えば、非導電体で形成されたスプール１２の内周面に、導電体の円筒を貼り合わせた構成でもよい。その場合、スプール制動装置２０は、スプール１２に連動する導電体に磁石５１を対向させて配置される。

また、実施の形態２では、導電体が円筒である構成を説明した。導電体がスプール１２に連動して回転するものであればスプール制動装置２０を適用することができる。例えば、導電体が円板の場合でも、実施の形態２の構成を変形して適用することができる。円板は例えば、スプール１２のフランジ部１２ａである。その場合、磁石５１は、円板面に対向して配置され、磁石５１の中心と円板の回転軸を通る面から離隔した位置で、円板面に平行でかつ回転周方向に直交する軸の周りに揺動可能に支持される。磁石５１は、円板の磁石５１に向き合う面における磁束の、円板の回転周方向の変化率が小さくなる方向に付勢される。

実施の形態２では、磁石５１が４つの場合を例に取り上げた。磁石５１は導電体の回転面に向き合う面にＮ極とＳ極とを有していれば、１つ以上いくつでもよい。ただし、制動力の加わる位置がスプール１２の回転軸に関して対称になるように、２つ以上の磁石５１を備えて回転対称の位置に配置することが好ましい。さらに、磁石５１を等間隔に配置することが好ましい。なお、磁石５１のＮ極とＳ極の並びは図９〜図１２と逆でもよい。また、磁石５１のＮ極とＳ極の並びをすべての磁石５１で同じにしなくてもよい。例えば、Ｎ極とＳ極の並びが逆である磁石を、導電体の回転する周方向に交互に配置してもよい。

１ リール本体
２ ハンドル
１２ スプール
１２ａ フランジ部
１２ｂ 糸巻胴部
１６ スプール軸
２０ スプール制動装置
６０ 筒部
６０ａ 案内孔（実施の形態１）
６１ 保持部材（実施の形態１）
６１ａ 支持部
６１ｂ 係合部
６２ 支持リング
６２ａ 孔
６３ 係合部材
６３ａ 係合孔
６４ ピン
６５ 操作つまみ
６５ａ つまみ部
６５ｂ 押圧部
７０ 筒部（変形例）
７０ａ 案内孔（変形例）
７０ｂ 平歯（変形例）
７１ 保持部材（変形例）
７１ａ 外歯（変形例）
８０ 筒部
８１ 保持部材（実施の形態２）
８１ａ 支持部
８１ｂ 係合部
８２ 支持板
８２ａ 孔
８３ 板バネ
８３ａ 係合孔

Claims (9)

1. リール本体に回転可能に支持されるスプールの回転を制動するスプール制動装置であって、
   前記スプールに連動して回転する導電体と、
   前記導電体の回転面に向き合う面にＮ極とＳ極とを有する磁石と、
   前記導電体の回転によって、前記導電体に対して前記磁石の磁気双極子の向きを変化させて、前記導電体の回転周方向に直交する方向の所定単位幅を有する所定回転面における、前記磁石が影響する回転周方向の磁束の変化率を変化させる磁束変化率可変機構と、
   を備えるスプール制動装置。
   
2. 前記磁束変化率可変機構は、
   前記導電体の移動で前記磁石によって引き起こされる誘導力の反力で、前記所定回転面における、前記導電体の回転周方向の磁束の変化率が大きくなる方向に、前記磁石を移動させる移動機構を
   備える請求項１記載のスプール制動装置。
3. 前記磁束変化率可変機構は、
   前記所定回転面における、前記導電体の回転周方向の磁束の変化率が小さくなる方向に、前記磁石を移動させる付勢部を
   備える請求項２記載のスプール制動装置。
4. 前記磁石は、
   前記導電体の前記磁石に向き合う面に直交する軸の周りに回動可能に支持され、
   前記磁束変化率可変機構は、
   前記回転面の回転周方向に直交する方向における所定単位幅において、前記Ｎ極と前記Ｓ極とが前記導電体の回転周方向に並ぶ向きに前記磁石を回転させる回転機構を備える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のスプール制動装置。
5. 前記回転機構は、
   前記導電体の回転軸の周りに回転可能に支持される回転部材と、
   前記磁石を保持し、前記磁石の前記導電体に向き合う面の向きを維持しながら前記Ｎ極と前記Ｓ極との中間の周りに回動可能に、前記回転部材に支持されるカムと、
   前記カムに係合し、前記導電体が回転する周方向の前記磁石の動きを、前記カムの回動に変換する係合部材と、
   を備える請求項４記載のスプール制動装置。
6. 前記回転機構は、
   前記導電体の回転軸の周りに回転可能に支持される回転部材と、
   前記磁石を保持し、前記磁石の前記導電体に向き合う面に向かって周りに外歯を有し、前記磁石の前記導電体に向き合う面の向きを維持しながら前記Ｎ極と前記Ｓ極との中間の周りに回動可能に、前記回転部材に支持されるピニオンと、
   前記ピニオンの前記外歯に噛合する、前記導電体の回転周方向に一列に形成された平歯を有し、前記リール本体に固定されたラックと、
   を備える請求項４記載のスプール制動装置。
7. 前記磁石は、
   前記導電体の前記磁石に向き合う面と並行する軸の周りに揺動可能に支持され、
   前記磁束変化率可変機構は、
   前記回転面の回転周方向に直交する方向における所定単位幅において、前記Ｎ極と前記Ｓ極の双方が前記導電体の回転周方向に近接する向きに前記磁石を揺動させる揺動機構を備える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のスプール制動装置。
8. ２以上の前記磁石を備え、
   前記磁石はそれぞれ、前記導電体の回転軸を対称軸として回転対称の位置に配置される、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のスプール制動装置。
9. 釣り竿に取り付けられるリール本体と、
   前記リール本体に回転可能に支持され、釣り糸を外周に巻き取るスプールと、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のスプール制動装置と、
   を備える魚釣用リール。

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