JP6655402B2 - 両軸受リールのスプール制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、スプール制動装置、特に、両軸受リールの電気的に制御可能なスプール制動装置に関する。

両軸受リールのスプールを電気的に制御可能な両軸受リールが従来知られている（例えば、特許文献１参照）。従来の両軸受リールのスプール制動装置は、スプールと一体回転可能な磁石と、リール本体に磁石に対向して配置されるコイルと、コイルに流れる電流をＰＷＭ（パルス幅変調）して制動力を調整する制御装置と、を備える。制御装置では、ソフトウェアにより制動力を張力に応じて制御する。従来のスプール制動装置では、仕掛けの着水を判断して制動度処理を終了する。仕掛けの着水は、キャスティング後期の所定のタイミングでスプールを制動し、制動後のスプールの回転状態（例えば、加速度）によって、仕掛けが着水したか否かを判断する。

特開２０１４−８２９３７号公報

従来の両軸受リールのスプール制動装置では、制動後のスプールの回転状態によって仕掛けが着水したと判断すると、比較的大きな所定のデューティ比（９０％）でスプールを制動する。このため、着水前の制動力と大きな差異が生じ、使用者に衝撃を与えることがある。

本発明の課題は、着水時に使用者に衝撃を与えないようにすることにある。

本発明に係る両軸受リールのスプール制動装置は、先端に仕掛けが装着される釣り糸を巻き付け可能な両軸受リールのスプールを制動する装置である。両軸受リールのスプール制動装置は、スプール制動部と、スプール制御部と、回転検出部と、着水判断部と、を備える。スプール制動部は、釣り糸の繰り出し時にスプールを電気的に制動する。スプール制御部は、スプール制動部の制動力を電気的に制御する。回転検出部は、スプールの回転を電気的に検出可能である。着水判断部は、キャスティング開始後に回転検出部の出力によって、仕掛けが着水したか否かを判断する。スプール制御部は、仕掛けが着水したと着水判断部が判断したとき、そのときの制動力を維持するように、スプール制動部を制御する。

このスプール制動装置では、キャスティング後の回転検出部の出力によって、例えばスプールの回転が遅くなると、仕掛けが着水したと着水判断部が判断する。着水判断部が仕掛けの着水を判断すると、スプール制御部は、そのときの制動力を維持するようにスプール制動部を制御する。ここでは、仕掛けが着水したと着水判断部が判断すると、そのときの制動力が維持される。このため、着水時に制動力の変化が生じにくくなり、使用者に衝撃を与えないようになる。

両軸受リールのスプール制動装置は、回転検出部が検出したスプールの回転に基づいて、スプールの回転速度を算出する回転速度算出部をさらに備えてもよい。着水判断部は、算出された回転速度が所定回転速度以下の場合、仕掛けが着水したと判断してもよい。この構成によれば、徐々に減速する回転速度によって着水を判断できるので、着水判断のアルゴリズムを簡略化できる。

スプール制御部は、キャスティング後にスプールが最大回転速度を超えた後、スプールの回転速度の減少に応じて制動力が徐々に小さくなるようにスプール制動部を制御してもよい。この構成によれば、仕掛けの飛行中に余分な制動力がかかりにくいので、仕掛けの飛距離が伸びる。

両軸受リールのスプール制動装置は、着水判断部が仕掛けの着水を判断したとき、回転検出部への電力の供給を遮断する電力遮断部をさらに備えてもよい。この構成によれば、回転検出部での電力消費分の電力を節約でき、制動制御の時間を延長できる。

スプール制御部は、着水判断部が仕掛けの着水を判断した所定時間後にスプール制動部の制御を停止してもよい。この構成によれば、糸巻き時に制動力が作用せず、釣り糸を巻き取りやすくなる。また、このタイミングで回転検出部への電力の供給を再開すれば、次のキャスティングに向けて準備ができる。

本発明によれば、着水判断時に使用者に衝撃を与えないようになる。

本発明の一実施形態を採用した両軸受リールの斜視図。 スプール制動機構を含む両軸受リールの分解斜視図。 回路基板及びコイルをカバー部材で覆った状態のスプール制動部（スプール制動ユニット）の断面図。 スプール制動機構の斜視図。 回路基板及び磁束遮蔽部材の分解斜視図。 回路基板の第２面側の底面図。 スプール制動機構のブロック図。 キャスティング時のスプールの回転速度と制動力の変化を説明するためのグラフ。 スプール制御部の制御動作の一例を示すフローチャート。

図１及び図２において、本発明の一実施形態が採用された両軸受リール１００は、リール本体１と、ハンドル２と、スプール１２と、スプール１２を電気的に制動するスプール制動機構２０（図２参照）と、を備える。スプール制動機構２０は、両軸受リール１００のスプール制動装置の一例である。

リール本体１は、一体形成されたフレーム５と、フレーム５のハンドル２と反対側に配置される第１側カバー６と、ハンドル２側に配置される第２側カバー７と、を有する。

フレーム５は、図２に示すように、ハンドル２と逆側に配置された第１側板５ａと、第１側板５ａと対向して配置される第２側板５ｂと、第１側板５ａと第２側板５ｂとを連結する複数の連結部５ｃと、サムレスト９と、を有する。第１側板５ａは、スプール１２が通過可能な円形の開口５ｄを有する。複数の連結部５ｃのうち、第１側板５ａと第２側板５ｂを下側で連結する連結部５ｃには、釣り竿に装着される竿取付脚５ｅが設けられる。開口５ｄの周囲で、フレーム５の第１側板５ａにスプール制動機構２０が着脱可能に設けられる。第１側カバー６は、フレーム５の第１側板５ａに着脱可能に装着される。第１側カバー６は、カバー本体６ａと、カバー本体６ａの内側面６ｂに装着される軸支持部８と、を有する。

カバー本体６ａの内側面６ｂには、軸支持部８を固定するための複数（例えば３つ）の固定ボス部６ｃが形成される。また、内側面６ｂには、スプール制動機構２０の後述する第１選択部３２及び第２選択部３４を回動自在に装着するための第１装着ボス部６ｄ及び第２装着ボス部６ｅが各別に形成される。第１装着ボス部６ｄは、第１軸Ｘ１を中心に筒状に形成される。第２装着ボス部６ｅは、第１軸Ｘ１と平行な第２軸Ｘ２を中心に形成される。第２軸Ｘ２は、第１軸Ｘ１よりも前方かつ竿取付脚５ｅに接近して配置される。第１軸Ｘ１は、カバー本体６ａが第１側板５ａに装着された状態で、後述するスプール軸１６と同芯に配置される。

カバー本体６ａは、サムレスト９に接触可能に配置され、サムレスト９の後述する第１張り出し部９ａによって覆われる。カバー本体６ａの第１張り出し部９ａによって覆われる部分では、第１選択部３２が露出可能な矩形の第１開口部６ｆが形成される。このため、第１選択部３２は、図４に示すように、第１側カバー６をフレーム５から外さないと操作できない。カバー本体６ａの第２装着ボス部６ｅの下方には、第２選択部３４が外部に突出可能な矩形の第２開口部６ｇが形成される。したがって、第２選択部３４は、釣りを行っているときでも操作できる。

軸支持部８は、スプール１２のスプール軸１６の一端を回転自在に支持する。軸支持部８は、扁平有底円筒状の部材である。軸支持部８の中心には、スプール軸１６の一端を回転自在に支持するための軸受１８が収納される筒状の軸受収納部８ａが内側面から突出して形成される。軸支持部８の外周面８ｂには、軸支持部８を開口５ｄの周囲で第１側板５ａに対して着脱するための着脱リング２１が回動自在に装着される。着脱リング２１は公知のバヨネット構造によって、軸支持部８を第１側板５ａに着脱可能に装着する。着脱リング２１は外周面に径方向外方に突出する複数（例えば３つ）の爪部２１ａと、着脱操作のための操作把手２１ｂと、を有する。複数の爪部２１ａは、厚さが徐々に薄くなる傾斜面を有し、開口５ｄの周囲に形成された図示しない複数の係合溝に係合する。

操作把手２１ｂを指先で下方に操作して、着脱リング２１を一方向（例えば図２の反時計回り）に回転させると、爪部２１ａが係合溝から離脱し、軸支持部８及び第１側カバー６が第１側板５ａから外れる。また、操作把手２１ｂを指先で例えば上方に操作して、着脱リング２１を他方向に回転させると、爪部２１ａが係合溝に係合し、軸支持部８及び第１側カバー６が第１側板５ａに固定される。軸支持部８は、複数本（例えば３本）のボルト部材２３によって、スプール制動機構２０の一部の構成とともに第１側カバー６に固定される。軸支持部８が第１側カバー６に固定された状態では、着脱リング２１は、スプール軸方向の移動が規制され、軸支持部８に対して回転自在になる。

サムレスト９は、図１及び図２に示すように、第１側板５ａの上部に外側に張り出して形成される第１張り出し部９ａと、第２側板５ｂの上部に外側に張り出して形成される第２張り出し部９ｂと、フレーム５の前部で第１側板５ａと第２側板５ｂとを連結し前方に張り出して形成される第３張り出し部９ｃと、を有する。

ハンドル２は、リール本体１に回転自在に支持される。スプール１２は、第１側板５ａと第２側板５ｂとの間でリール本体１に回転自在に保持される。ハンドル２の回転は、図示しない回転伝達機構を介してスプール１２に伝達される。回転伝達機構の途中には、スプール１２を自由回転可能なオフ状態と、ハンドル２からの回転をスプール１２に伝達するオン状態と、に切り換え可能なクラッチ機構が設けられる。

スプール１２は、図３に示すように、釣り糸を巻き付け可能な糸巻き胴部１２ａと、糸巻き胴部１２ａと一体に形成されスプール軸１６に固定される筒状部１２ｂと、糸巻き胴部１２ａの両端部に大径に形成される一対のフランジ部１２ｃと、を有する。筒状部１２ｂの内周面にスプール軸１６が一体回転可能に連結される。スプール軸１６は、一端が軸支持部８に軸受１８によって回転自在に支持される。スプール軸１６の他端は第２側カバー７に図示しない軸受によって回転自在に支持される。

＜スプール制動機構＞
スプール制動機構２０は、図２、図３、図４及び図７に示すように、スプール制動ユニット２２と、スプール制動ユニット２２を制御するためのスプール制御ユニット２４と、を有する。スプール制動ユニット２２は、スプール制動部の一例である。

スプール制動ユニット２２は、スプール１２を電気的に制御可能に制動する。スプール制動ユニット２２は、スプール１２と一体回転可能に設けられる制動磁石４４、直列接続された複数のコイル４６、及びスイッチ素子４８（図７参照）、を有する。制動磁石４４は、スプール軸１６に一体回転可能に装着される。この実施形態では、制動磁石４４は、接着によってスプール軸１６に固定される。制動磁石４４は、極異方性着磁された複数の磁極を有する円筒形の磁石である。複数のコイル４６は、制動磁石４４の外周側に所定の隙間をあけて筒状に配置され、コイル取付部材４７によって、後述する回路基板３６に取り付けられる。コイル４６は、コギングを防止してスプール１２の回転をスムーズにするためにコアレスタイプのものが採用されている。さらにヨークも設けられていない。コイル４６は、巻回された芯線が制動磁石４４に対向して制動磁石４４の磁場内に配置されるように略矩形に巻回されている。直列接続された複数のコイル４６の両端は、回路基板３６に搭載されたスイッチ素子４８に電気的に接続される。この実施形態では、コイル４６は、例えば４つ設けられる。各コイル４６はそれぞれ円弧状に湾曲して形成され、複数のコイル４６は、周方向に隙間をあけて配置され、全体として概ね筒状に形成される。スイッチ素子４８は、例えば電界効果トランジスタによって構成される。

スプール制動ユニット２２は、制動磁石４４とコイル４６との相対回転により発生する電流を、スイッチ素子４８によってオンオフすることにより、デューティ比を変更してスプール１２を可変に制動する。スプール制動ユニット２２で発生する制動力はスイッチ素子４８のオン時間が長いほど（デューティ比Ｄが大きいほど）に強くなる。スイッチ素子４８は、整流回路４９を介して蓄電素子５１に接続される。蓄電素子５１には、キャスティング時にコイル４６から発生した電力が蓄えられる。蓄電素子５１は、スプール制御ユニット２４及びスプール制御ユニット２４に接続される電機部品に電力を供給する電源として機能する。蓄電素子５１は、例えば、電解コンデンサによって構成される。

スプール制御ユニット２４は、図７に示すように、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵを含むマイクロコンピュータで構成されるスプール制御部２５と、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの不揮発メモリによって構成される記憶部２６と、を有する。スプール制御部２５には、回転検出部３１と、第１検出部５２、第２検出部５６と、電力遮断部５５と、が電気的に接続される。回転検出部３１、第１検出部５２、第２検出部５６、及び電力遮断部５５は、回路基板３６に搭載されるハードウェアによって構成される。電力遮断部５５は、スプール制御部２５によってオンオフ制御される、例えば、スイッチングトランジスタによって構成される。

スプール制御部２５は、ソフトウェアで実現される機能構成として、張力推定部２７と、回転速度算出部２８と、制動力設定部２９と、着水判断部３０と、を有する。回転速度算出部２８は、回転検出部３１の出力信号によって、スプール１２の回転速度ωを算出する。張力推定部２７は、回転速度算出部２８の出力情報を元に、釣り糸に作用する張力Ｆを推定する。制動力設定部２９は時間経過に応じて減少する第１デューティ比Ｄ１と後述する第２デューティ比Ｄ２とを設定する。着水判断部３０は、キャスティング開始後の回転検出部３１の出力によって、仕掛けが着水したと判断する。具体的には、着水判断部３０は、キャスティング中にスプール１２の回転速度ωが着水判断回転速度ωｅ（例えば、２３００ｒｐｍ）以下になると、仕掛けが着水したと判断する。着水判断回転速度ωｅは所定回転速度の一例である。

張力Ｆは、スプール１２の回転速度ωの変化率（Δω／Δｔ）とスプール１２の慣性モーメントＪとで求めることができる。キャスティングしているときにスプール１２の回転速度が変化すると、このとき、もしスプール１２が釣り糸からの張力を受けずに単独で自由回転していた場合の回転速度との差は釣り糸からの張力により発生した回転駆動力（トルク）によるものである。このときの回転速度の変化率を（Δω／Δｔ）とすると、駆動トルクＴは、下記（１）式で表すことができる。

Ｔ＝Ｊ×（Δω／Δｔ）・・・・・（１）
式（１）から駆動トルクＴが求められれば、釣り糸の作用点の半径（通常は１５〜２０ｍｍ）から張力Ｆを求めることができる。したがって、本実施形態では、張力Ｆは、回転速度ωの変化率から演算によって推定される。

スプール制御部２５は、スイッチ素子４８をデューティ制御することによって制動力（デューティ比Ｄ）を変化させる。スプール制御部２５は、張力推定部２７で推定された張力Ｆと、制動モードモードに応じて設定される参照張力Ｆｒと、に応じて制動力を変化させる。なお、本実施形態では、参照張力Ｆｒは「０」である。記憶部２６には、制動モードに応じた複数の種類のデータが記憶される。

また、スプール制動機構２０は、図５及び図７に示す回転検出部３１、図２、図３及び図４に示す第１選択部３２、第２選択部３４、回路基板３６、カバー部材３８、第１磁束遮蔽部材３９、及び第２磁束遮蔽部材４０、をさらに備える。回転検出部３１は、図３、図５及び図６に示すように、回路基板３６の第１面３６ａの内周側で、４つのコイル４６の隙間に対向する位置に設けられる一つのホール素子３１ａを有する。ホール素子３１ａは、制動磁石４４の所定の回転位置に応じてオンオフするだけの安価なセンサである。回転検出部３１は、スプール１２の回転速度ωを算出するために設けられる。また、スプール１２の回転速度ωの時間変化によって、回転加速度ωａ及び釣り糸に作用する張力Ｆも推定可能である。

第１選択部３２は、スプール制動ユニット２２の、釣り糸の種類等に応じた複数の制動モードのいずれかを選択するために設けられる。この実施形態では、例えば、釣り糸の種類等に応じた４つの制動モードを選択可能である。

第１選択部３２は、少なくとも１つ（例えば２つ）の第１磁石５０ａを有する第１選択操作部５０、及び２つの第１磁石５０ａに対向し、第１選択操作部５０の選択位置を検出する第１検出部５２（図６及び図７参照）を有する。

第１選択操作部５０は、リール本体１に複数段階の第１範囲に移動可能に設けられる。この実施形態では、第１選択操作部５０は、カバー本体６ａの内側面６ｂに、例えば３段階の第１範囲に位置決め可能に回動自在に設けられる。第１選択操作部５０は、例えば２つの第１磁石５０ａが装着されるレバー部材５０ｂを有する。レバー部材５０ｂは、先端に円弧状に湾曲し、表面に周方向に間隔を隔てて形成された複数の凸部５０ｄを有する第１露出部５０ｃを有する。レバー部材５０ｂは、第１装着ボス部６ｄの外周面に第１軸Ｘ１回りに第１範囲で回動自在に取り付けられる。第１範囲は、例えば３０度以下の範囲である。この実施形態では、第１装着ボス部６ｄがスプール軸１６と同芯に配置されるので、第１選択操作部５０は、スプール軸１６回りに回動する。第１選択操作部５０の第１露出部５０ｃは、第１側カバー６に装着された状態で、第１開口部６ｆから突出して露出する。しかし、第１側カバー６が第１側板５ａに装着された状態では、第１開口部６ｆがサムレスト９によって覆われるため、第１選択操作部５０の第１露出部５０ｃは、リール本体１内に隠れる。これによって、釣りをしているときに、使用者の意志に反して、調整された状態が変化しない。

第１検出部５２は、図５及び図６に示すように、制動磁石４４から離れた回路基板３６の第２面３６ｂの外周側に配置される。第１検出部５２は、第２面３６ｂに２つの第１磁石５０ａに対向可能な位置に配置された２つのホール素子５２ａ、５２ｂを有する。２つのホール素子５２ａ、５２ｂは、ホール素子３１ａと同様な安価な素子であり、第１軸Ｘ１回りに間隔を隔てて配置される。

第２選択部３４は、基本となる制動力が異なる複数の制動タイプのいずれか一つを選択するために設けられる。本実施形態では、制動力が順に大きくなるタイプ１からタイプ８の８つの制動タイプを、第２選択部３４によって選択可能である。第２選択部３４は、少なくとも１つ（例えば３つ）の第２磁石５４ａを有する第２選択操作部５４、及び３つの第２磁石５４ａに対向し、第２選択操作部５４の調整位置を検出する第２検出部５６を有する。

第２選択操作部５４は、リール本体１に複数段階の第２範囲に移動可能に設けられる。この実施形態では、第２選択操作部５４は、カバー本体６ａの内側面６ｂに、例えば５段階の第２範囲に位置決め可能に回動自在に設けられる。第２範囲は、例えば１２０度以下の範囲である。第２選択操作部５４は、例えば３つの第２磁石５４ａが装着される操作部本体５４ｂと、操作部本体５４ｂに、例えば弾性係合によって固定される第２露出部５４ｃと、を有する。操作部本体５４ｂは、第２装着ボス部６ｅにねじ込まれるネジ部材によって、カバー本体６ａの内側面６ｂに第２軸Ｘ２回りに回動自在に取り付けられる。第２露出部５４ｃは、第１側カバー６が第１側板５ａに装着された状態で、第２開口部６ｇから露出する。これによって、釣りをしているときに、両軸受リール１００をパーミングする指の先端で第２選択操作部５４を調整可能である。

第２検出部５６は、図６に示すように、制動磁石４４から離れた回路基板３６の第２面３６ｂの外周側に配置される。第２検出部５６は、回路基板３６の第２面３６ｂに第１検出部５２と実質的に１８０度間隔を隔てて配置される。第２検出部５６は、回路基板３６の第２面３６ｂに３つの第２磁石５４ａに対向可能な位置に配置された３つのホール素子５６ａ、５６ｂ、５６ｃを有する。３つのホール素子５６ａ、５６ｂ、５６ｃは、ホール素子３１ａと同様な安価な素子であり、第２軸Ｘ２回りに間隔を隔てて配置される。

回路基板３６は、貫通孔３６ｃを有する円板状に形成される。回路基板３６は、軸支持部８の軸受収納部８ａの外周側でスプール１２と対向する面に装着される。回路基板３６は、コイル４６が装着される第１面３６ａと、第１面３６ａと反対側の第２面３６ｂと、を有する。回路基板３６は、ボルト部材２３によって、軸支持部８、カバー部材３８、及び第２磁束遮蔽部材４０とともに、第１側カバー６に固定される。

カバー部材３８は、図２及び図５に示すように、回路基板３６、コイル４６、及び回路基板３６に搭載された電気部品を絶縁するために設けられる合成樹脂製の段付き筒状の部材である。カバー部材３８は、複数のコイル４６の先端、内周部及び外周部を覆う第１カバー部３８ａと、回路基板３６の外周部、内周部、第１面３６ａ、及び第２面３６ｂを覆い、第１カバー部３８ａと一体形成された第２カバー部３８ｂと、を有する。第１カバー部３８ａは、制動磁石４４の外周側に配置される。すなわち、カバー部材３８は、コイル４６及び検出部を含む電気部品が装着された回路基板３６の全面を覆って、回路基板３６を封止する。

第１磁束遮蔽部材３９は、図３に示すように、スプール１２の糸巻き胴部１２ａの内周面にスプール１２と一体回転可能に設けられる。第１磁束遮蔽部材３９は、鉄製の筒状の部材であり、コイル４６の周囲で制動磁石４４の磁束密度が高くなるようにするために設けられる。また、回転検出部３１が制動磁石４４の磁束の影響を受けにくくするために設けられる。

第２磁束遮蔽部材４０は、図５及び図６に示すように、例えば、鉄板製の円形の部材である。第２磁束遮蔽部材４０は、第１検出部５２及び第２検出部５６に向かう制動磁石４４の磁束を遮蔽するために設けられる。第２磁束遮蔽部材４０を設けることによって、第１検出部５２及び第２検出部５６が制動磁石４４の磁束の影響を受けることなく第１磁石５０ａ及び第２磁石５４ａを精度よく検出できる。第２磁束遮蔽部材４０は、軸支持部８及びカバー部材３８によって封止された回路基板３６とともに、ボルト部材２３によって第１側カバー６に固定される。

第２磁束遮蔽部材４０は、コイル取付部材４７に、例えば接着によって固定されるリング状の第１遮蔽部４０ａと、第１遮蔽部４０ａから断面が第１軸Ｘ１を中心に円弧状に形成された一対の第２遮蔽部４０ｂと、を有する。第１遮蔽部４０ａは、回路基板３６の第１面３６ａに間隔をあけて対向して配置される。

一対の第２遮蔽部４０ｂは、第１検出部５２及び第２検出部５６に制動磁石４４の磁束が向かわないようにするために第１軸Ｘ１回りに１８０度間隔を隔てて設けられる。第２遮蔽部４０ｂは、第１検出部５２及び第２検出部５６に対向する位置に配置される。第２遮蔽部４０ｂは、回路基板３６の第２面３６ｂから、カバー部材３８の第１側カバー６側の端面のわずかに手前側まで延びる軸方向長さを有する。この構造によって、第１検出部５２及び第２検出部５６に制動磁石４４の磁束が向かわないようになる。なお、第２磁束遮蔽部材４０はカバー部材３８によって覆われるため、外部からは目視できない。

このように構成されたスプール制動機構２０では、以前使用した釣り糸と異なる釣り糸を使用する場合、第１側カバー６をリール本体１から外す。具体的には、両軸受リール１００の後部に配置される操作把手２１ｂを指先で下方に操作して、着脱リング２１を一方向（例えば図２の反時計回り）に回転させると、回路基板３６から第１側カバー６までのスプール制動機構２０がリール本体１から外れる。この状態が図４に示す状態である。これによって、第１選択部３２の第１選択操作部５０が第１開口部６ｆから露出し、釣り糸の種類に応じた制動モードに選択操作できる。この操作が終わると、スプール制動機構２０を第１側板５ａに密着させる。そして、操作把手２１ｂを指先で例えば上方に操作して着脱リング２１を他方向に回転させると、スプール制動機構２０がフレーム５に装着される。

次に、キャスティング時のスプール制御部２５の概略の制御動作について図８のグラフを参照して説明する。なお、図８では、縦軸にスプール１２の回転速度ω及び制動力のデューティ比Ｄを示し、横軸にキャスティング開始からの時間ｔの経過を示す。なお、本実施形態では、デューティ比Ｄは、制動開始時に使用される増加デューティ比Ｄｕと、制動開始から所定のタイミングで使用される減少デューティ比Ｄｄを含む。増加デューティ比Ｄｕは、制動開始から、スプール１２の回転が制動開始回転速度ωｓになると使用される。増加デューティ比Ｄｕは、スプール１２の回転速度ωに比例する。キャスティング時に最高回転速度ωｍａｘまでは、スプール１２の回転速度ωは上昇するので、増加デューティ比Ｄｕは徐々に大きくなる。減少デューティ比Ｄｄは、スプール１２の回転が最高回転速度ωｍａｘになると、その後に使用される。減少デューティ比Ｄｄは、最高回転速度ωｍａｘになると各制動モードに応じた最大制動力まで上昇した後、時間ｔの経過とともに徐々に減少する。

キャスティングが開始されてスプール１２が回転すると、スプール制御ユニット２４に蓄電素子５１から電力が供給され、制御が開始される。スプール制御ユニット２４に電力が供給されると、第１選択部３２及び第２選択部３４の操作位置に応じて、選択された制動モードに応じた、太線で示す増加デューティ比Ｄｕ及び破線で示す減少デューティ比Ｄｄのデータが記憶部２６から読み出され、スプール制御部２５にセットされる。このとき、キャスティングの初動時に実線で示すスプール１２の回転速度ωが制動開始回転速度ωｓになる。このタイミングが、制動開始のタイミングである。制動開始回転速度ωｓは、例えば４０００ｒｐｍから６０００ｒｐｍの速度であり、本実施形態では、４０００ｒｐｍである。

スプール制御部２５では、回転検出部３１の出力から回転速度ω及び回転加速度ωａを算出し、算出された回転加速度ωａ（＝Δω／Δｔ）をもとに張力Ｆを推定する。また、回転速度ωの時系列的な変化から、最高回転速度ωｍａｘを推定する。

次に、具体的なスプール制御動作について、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、図９に示す制御フローチャートは制御動作の一例であり、本発明はこれに限定されない。

キャスティングによりスプール１２が回転して蓄電素子５１に電力が蓄えられスプール制御部２５に電源が投入されリセット電圧を超えると、スプール制御部２５は、図９のステップＳ１で初期設定を行い、ステップＳ２に処理を進める。初期設定では、スプール制御部２５は、各種のフラグやタイマ、及びデータをリセットする。ステップＳ２では、スプール制御部２５は、回転検出部３１からの出力パルスによって回転速度ωを算出し、処理をステップＳ３に進める。

ステップＳ３では、スプール制御部２５は、増加デューティ比Ｄｕによる制動処理がすでに始まっているかを示すフラグＢｕＦがすでにオンしているか否かを判断する。増加デューティ比Ｄｕによる制動処理がまだ始まっていないと（フラグＢｕＦがオフ）判断すると、スプール制御部２５は、処理をステップＳ３からステップＳ４に進める。ステップＳ４では、スプール制御部２５は、回転速度ωが制動開始回転速度ωｓに到達したか否かを判断する。具体的には、スプール制御部２５は、回転検出部３１からのパルス出力によって回転速度ωを時系列的に算出し、そのデータから制動開始回転速度ωｓを得る。スプール制御部２５は、このタイミングを制動開始タイミングとする。したがって、回転速度ωが制動開始回転速度ωｓに到達した場合は、スプール制御部２５は、ステップＳ４からステップＳ５に処理を進める。

ステップＳ５では、スプール制御部２５は、増加デューティ比Ｄｕによる制動を開始したことを示すフラグＢｕＦをオンし、ステップＳ５からステップＳ６に処理を進める。ステップＳ６では、スプール制御部２５は、スイッチ素子４８に前述した増加デューティ比Ｄｕを出力し、スイッチ素子４８を出力したデューティ比でオンオフ制御し、ステップＳ６からステップＳ１１に処理を進める。

回転速度ωが制動開始回転速度ωｓに到達していないとスプール制御部２５が判断すると、ステップＳ４からステップＳ３に処理を進める。ステップＳ３において、スプール制御部２５が、フラグＢｕｆがすでにオンしている、すなわち、増加デューティ比Ｄｕによる制御が開始されていると判断すると、ステップＳ３からステップＳ７に処理を進める。ステップＳ７では、スプール制御部２５は、減少デューティ比Ｄｄによる制動を開始したことを示すフラグＢｄＦがオンしているか否かを判断する。減少デューティ比Ｄｄによる制動が開始されていない（フラグＢｄＦがオフ）と判断すると、スプール制御部２５は、ステップＳ７からステップＳ８に処理を進める。ステップＳ８では、スプール１２の回転速度ωが、最高回転速度ωｍａｘに到達したか否かを判断する。具体的には、スプール制御部２５は、回転検出部３１からのパルス出力によって回転速度ωを時系列的に算出し、そのデータから最高回転速度ωｍａｘを推定する。スプール１２の回転速度ωが、まだ最高回転速度ωｍａｘに到達していないとスプール制御部２５が判断すると、ステップＳ８からステップＳ６に処理を進め、スプール制御部２５は、増加デューティ比Ｄｕによってスプール１２を制御する。スプール１２の回転速度ωが、最高回転速度ωｍａｘに到達したとスプール制御部２５が判断すると、ステップＳ８からステップＳ９に処理を進める。ステップＳ９では、スプール制御部２５は、減少デューティ比Ｄｄによる制動が開始されていることを示すフラグＢｄＦがオンする。ステップＳ１０では、スプール制御部２５は、減少デューティ比Ｄｄをスイッチ素子４８に出力し、ステップＳ１１に処理を進める。

ステップＳ１１では、スプール制御部２５は、スプール１２の回転速度ωが仕掛けの着水を判断するための着水判断回転速度ωｅ以下に減速したか否かを判断する。着水判断回転速度ωｅは、例えば、２３００ｒｐｍである。回転速度ωが着水判断回転速度ωｅ以下まで減速していないと判断すると、スプール制御部２５は、ステップＳ１１からステップＳ２に処理を進める。着水判断回転速度ωｅ以下まで減速していると判断すると、ステップＳ１１からステップＳ１２に処理を進める。ステップＳ１２では、スプール制御部２５は、電力遮断部５５制御して、回転検出部３１への電力の供給を遮断し、ステップＳ１２からステップＳ１３に処理を進める。これによって、蓄電素子５１の電力消費を抑えて制動時間が長くなる。ステップＳ１３では、スプール制御部２５は、減少デューティ比Ｄｄを電力遮断時のデューティ比Ｄｔに維持し、ステップＳ１３からステップＳ１４に処理を進める。これによって、着水判断後の制動力が減少することなく維持される。

ステップＳ１４では、スプール制御部２５は、所定時間ｔ１（例えば、０．５秒から１秒）の経過を待ち、所定時間ｔ１経過すると、ステップ１４からステップＳ１５に処理を進める。ステップＳ１５では、スプール制御部２５は、デューティ比Ｄの出力を停止し、ステップＳ１５からステップＳ１６に処理を進める。ステップＳ１６では、スプール制御部２５は、フラグＢｕＦ及びフラグＢｄＦをオフしてステップＳ１６からステップＳ２に処理を進める。そして、蓄電素子５１の出力電圧がスプール制御部２５のリセット電圧よりも低くなると、スプール制御部２５はリセットされ制御を終了する。次のキャスティングによって、スプール制動ユニット２２から電力が供給されると、スプール制御部２５は再起動され、リセット電圧に下がるまで制動制御を行う。

ここでは、仕掛けが着水したと着水判断部３０が判断すると、キャスティング時間ｔの経過とともに徐々に減少していた制動力が、そのときのデューティ比Ｄｔに維持される。このため、着水判断時に制動力の変化が生じにくくなり、使用者に衝撃を与えないようになる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

（ａ）上記実施形態では、着水判断後に回転検出部３１の電力の供給を遮断したが、電力の供給を遮断しなくてもよい。

（ｂ）上記実施形態では、仕掛けの着水の判断を回転検出部３１からの回転速度によって行ったが、本発明はこれに限定されない。回転検出部３１から回転加速度を算出し、回転加速度によって仕掛けの着水を判断してもよい。また、回転検出部３１から張力Ｆを推定し、推定された張力によって仕掛けの着水を判断してもよい。

（ｃ）上記実施形態では、減少デューティ比Ｄｄによって制御しているが、推定された張力Ｆに応じて減少デューティ比Ｄｄを補正してもよい。この場合、着水後は補正後のデューティ比に維持される。

＜特徴＞
上記実施形態は、下記のように表現可能である。

（Ａ）両軸受リール１００のスプール制動機構２０は、先端に仕掛けが装着される釣り糸を巻き付け可能な両軸受リール１００のスプール１２を制動する装置である。両軸受リール１００のスプール制動機構２０は、スプール制動ユニット２２と、スプール制御部２５と、回転検出部３１と、着水判断部３０と、を備える。スプール制動ユニット２２は、釣り糸の繰り出し時にスプール１２を電気的に制動する。スプール制御部２５は、スプール制動ユニット２２の制動力を電気的に制御する。回転検出部３１は、スプールの回転を電気的に検出可能である。着水判断部３０は、キャスティング開始後に回転検出部３１の出力によって、仕掛けが着水したか否かを判断する。スプール制御部２５は、仕掛けが着水したと着水判断部３０が判断したとき、そのときの制動力を維持するように、スプール制動ユニット２２を制御する。

このスプール制動機構２０では、キャスティング後の回転検出部３１の出力によって、例えばスプール１２の回転が遅くなると、仕掛けが着水したと着水判断部３０が判断する。着水判断部３０が仕掛けの着水を判断すると、スプール制御部２５は、そのときの制動力を維持するようにスプール制動ユニット２２を制御する。ここでは仕掛けが着水したと着水判断部３０が判断すると、そのときの制動力が維持される。このため、着水時に制動力の変化が生じにくくなり、使用者に衝撃を与えないようになる。

（Ｂ）両軸受リール１００のスプール制動機構２０は、回転検出部３１が検出したスプールの回転に基づいて、スプールの回転速度を算出する回転速度算出部２８をさらに備えてもよい。着水判断部３０は、算出された回転速度ωが着水判断回転速度ωｅ以下の場合、仕掛けが着水したと判断してもよい。この構成によれば、徐々に減速する回転速度ωによって着水を判断できるので、着水判断のアルゴリズムを簡略化できる。

（Ｃ）スプール制御部２５は、キャスティング後にスプール１２が最高回転速度ωｍａｘを超えると、スプール１２の回転速度ωの減少に応じて制動力（減少デューティ比Ｄｄ）が徐々に小さくなるようにスプール制動ユニット２２を制御してもよい。この構成によれば、仕掛けの飛行中に余分な制動力がかかりにくいので、仕掛けの飛距離が伸びる。

（Ｄ）両軸受リール１００のスプール制動機構２０は、着水判断部３０が仕掛けの着水を判断したとき、回転検出部３１への電力の供給を遮断する電力遮断部５５をさらに備えてもよい。この構成によれば、回転検出部３１での電力消費分の電力を節約でき、制動制御の時間を延長できる。

（Ｅ）スプール制御部２５は、着水判断部３０が仕掛けの着水を判断した所定時間ｔ１後にスプール制動ユニット２２の制御を停止してもよい。この構成によれば、糸巻き時に制動力が作用せず、釣り糸を巻き取りやすくなる。また、このタイミングで回転検出部への電力の供給を再開すれば、次のキャスティングに向けて準備ができる。

１２ スプール
２０ スプール制動機構
２２ スプール制動ユニット
２５ スプール制御部
２８ 回転速度算出部
３０ 着水判断部
３１ 回転検出部
１００ 両軸受リール
ω 回転速度
ωｅ 着水判断回転速度
ｔ１ 所定時間
Ｄｄ 減少デューティ比

Claims (5)

1. 先端に仕掛けが装着される釣り糸を巻き付け可能な両軸受リールのスプールを制動する両軸受リールのスプール制動装置であって、
   前記釣り糸の繰り出し時に前記スプールを電気的に制動するスプール制動部と、
   前記スプール制動部の制動力を電気的に制御するスプール制御部と、
   前記スプールの回転を電気的に検出可能な回転検出部と、
   キャスティング開始後の前記回転検出部の出力によって前記仕掛けが着水したか否かを判断する着水判断部と、を備え、
   前記スプール制御部は、前記仕掛けが着水したと前記着水判断部が判断したとき、そのときの制動力を維持するように、前記スプール制動部を制御する、両軸受リールのスプール制動装置。
2. 前記回転検出部が検出した前記スプールの回転に基づいて、前記スプールの回転速度を算出する回転速度算出部をさらに備え、
   前記着水判断部は、算出された前記回転速度が所定回転速度以下の場合、前記仕掛けが着水したと判断する、請求項１に記載の両軸受リールのスプール制動装置。
3. 前記スプール制御部は、キャスティング後に前記スプールが最大回転速度を超えると、前記スプールの回転速度の減少に応じて前記制動力が徐々に小さくなるように前記スプール制動部を制御する、請求項２に記載の両軸受リールのスプール制動装置。
4. 前記着水判断部が前記仕掛けの着水を判断したとき、前記回転検出部への電力の供給を遮断する電力遮断部をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の両軸受リールのスプール制動装置。
5. 前記スプール制御部は、前記着水判断部が前記仕掛けの着水を判断した所定時間後に前記スプール制動部の制御を停止する、請求項１から４のいずれか１項に記載の両軸受リールのスプール制動装置。

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