KR100471572B1 - 스피닝릴의페이스기어 - Google Patents

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Abstract

스피닝 릴의 마스터 기어(페이스 기어:11)는, 스피닝 릴의 핸들 축(10)에 설치되는 기어로, 원판부(11a), 알루미늄합금제의 원판부(11a) 주위에 아웃서트성형에 의해 형성된 아연합금제의 톱니부(11b)를 구비하고 있다.

Description

스피닝 릴의 페이스 기어
본 발명은 페이스 기어, 특히 스피닝 릴의 핸들 축에 장착되는 페이스 기어에 관한 것이다.
일반적으로, 스피닝 릴은 릴 본체와, 릴 본체에 회전 가능하게 지지된 로우터와, 로우터의 앞부분에 장착되어 외주에 낚시줄이 감겨지는 스풀을 구비하고 있다. 로우터는, 스풀 축의 외주측에 설치된 피니언 기어와 일체로 회전한다. 스풀은, 피니언 기어에 맞물리는 중간 기어에 의해 구동되는 균일 권선 기구에 의해 전후로 왕복이동한다. 이 피니언 기어는, 피니언 기어와 직교하는 핸들의 회전축(핸들 축)에 장착된 페이스 기어(마스터 기어)에 맞물리고, 핸들의 회전에 따라 회전한다. 이 페이스 기어는, 통상 핸들 축과 일체로 형성되어 있다. 이 핸들 축을 포함한 페이스 기어를 강도를 유지하면서 저렴한 가격으로 제조하기 위해, 종래 아연합금이 소재로 비교적 널리 사용되고 있다.
일반적으로 스피닝 릴은, 줄 던짐(casting) 성능을 높이기 위해 경량화를 도모하는 것이 중요하다. 또한, 수명을 늘이기 위해서는 내식성을 향상시키는 것도 중요하다. 그러나, 상기 종래의 페이스 기어는, 소재로 비교적 비중이 크고 내식성이 떨어지는 아연합금을 사용하고 있기 때문에, 중량이 커져 경량화를 이루기 어려우며, 또한 내식성을 향상시키는 것도 곤란하다.
그래서, 페이스 기어의 경량화를 꾀하기 위해, 페이스 기어의 소재로 알루미늄합금을 사용하고, 또 내식성을 향상시키기 위해 페이스 기어의 소재로 스테인레스합금을 사용하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 알류미늄합금은, 아연합금과 비교해 강도가 떨어지고 다이캐스트 성형 등을 할 경우의 제조 정밀도가 떨어지기 때문에 알루미늄합금을 페이스 기어의 소재로 사용하면, 페이스 기어의 톱니 부분의 강도나 정밀도가 저하된다. 또한, 스테인레스합금은 아연합금과 비교해 강도는 향상되지만, 가공성이 나쁘면서 사출성형이 일반적으로 곤란하기 때문에, 정밀도를 향상시키기 어려워 스테인레스합금을 사용하면 페이스 기어의 톱니부분의 정밀도가 저하되기 쉽다.
본 발명의 목적은, 페이스 기어의 강도와 정밀도를 유지하면서 경량화를 이루는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 페이스 기어의 강도와 정밀도를 유지하며 내식성의 향상을 꾀하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태를 채용한 스피닝 릴의 측면부분 단면도이고,
도 2는 그 배면부분 단면도,
도 3은 마스터 기어의 정면도,
도 4는 마스터 기어의 반단면도,
도 5는 제동부의 요부확대단면도이다.
발명 1에 따른 스피닝 릴의 페이스 기어는, 스피닝 릴의 핸들 축에 설치된 기어로, 원판부와, 원판부의 바깥 테두리부에 원판부와 다른 재료로 형성된 링형상의 톱니부를 구비하며, 상기 톱니부는, 상기 원판부의 바깥 테두리부에 아웃서트 성형에 의해 형성된다.
이 페이스 기어는, 맞물림 부분이 되는 톱니부가 원판부와 다른 재료로 형성되어 있기 때문에 원판부를 경량인 재료나 내식성이 있는 재료로 제조하고, 톱니부를 정밀도나 강도를 유지할 수 있는 재료로 제조함으로써, 페이스 기어의 강도나 정밀도를 유지하면서 경량화와 내식성의 향상을 이룰 수 있다.
또한, 톱니부와 일체로 성형하면 그 무게나 두께에 의해 뒤틀림이나 휘어짐이 생기기 쉬운 원판부를 별도로 제작하고, 그것을 모재로 하여 톱니부를 아웃서트 성형하므로, 톱니부의 정밀도가 더욱 높아지고 맞물림 정밀도를 향상시킬 수가 있다.
발명 2에 따른 스피닝 릴의 페이스 기어는, 발명 1에 기재한 기어에 있어서, 핸들 축이 원판부와 일체로 형성되어 있다. 이 경우에는, 핸들 축과 원판부가 일체이기 때문에, 부품수가 감소하고, 가공 비용 및 조립 비용이 절감된다.
발명 3에 따른 스피닝 릴의 페이스 기어는, 발명 1 또는 2에 기재한 기어에 있어서, 원판부의 재질은 알루미늄합금 또는 스테인레스합금이고, 톱니부의 재질은 아연합금 또는 합성수지이다. 이 경우에는 원판부의 경량화 또는 내식성의 향상을 꾀할 수 있으며, 또한 아연합금이나 고강도의 합성수지제인 톱니부의 정밀도 및 강도를 유지할 수 있다.
도 1에 도시한 본 발명의 일 실시형태를 채용한 스피닝 릴은, 핸들(1)을 구비한 릴 본체(2)와, 릴 본체(2)의 앞부분에 회전 가능하게 지지된 로우터(3)와, 로우터(3)의 앞부분에 배치되어 낚시 줄을 권취하는 스풀(4)을 구비하고 있다.
릴 본체(2)는 몸체(2a)를 가지고 있고, 그 상부에는 스피닝 릴을 낚시대에 설치하기 위한 설치부(2b)가 형성되어 있다. 설치부(2b)의 상면은 낚시대에 밀착되는 장착부(2c)로 되어 있다. 몸체(2a)의 내부에는, 로우터(3)를 회전시키기 위한 로우터 구동기구(5)와, 로우터(3)를 제동하기 위한 로우터 제동기구(6), 그리고 스풀(4)을 회전중심축(X)을 따라 전후 방향으로 이동시켜 스풀(4)에 낚시줄을 균일하게 권취하기 위한 균일 권선 기구(7)가 장착되어 있다.
로우터(3)는, 원통부(3a)와, 원통부(3a)의 측방에 서로 대면하도록 설치된 제 1 아암부(3b) 및 제 2 아암부(3c)를 가지고 있다. 원통부(3a)의 전방 벽(3d)의 중앙부에는 관통공(3e)을 가지는 보스부(3f)가 형성되어 있다. 이 관통공(3e)으로 스풀 축(8) 및 피니언 기어(12:후술)가 관통하고 있다. 제 1 아암부(3b)의 선단부와 제 2 아암부(3c)의 선단부 사이에는 요동 가능하게 베일(9)이 장착되어 있다.
스풀(4)은, 로우터(3)의 제 1 아암부(3b)와 제 2 아암부(3c) 사이에 배치되어 있고, 스풀 축(8)의 선단에 장착되어 있다. 스풀(4)은, 외주에 낚시줄이 감기는 줄 권선 드럼(4a)과, 줄 권선 드럼(4a)의 뒷부분에 일체 형성된 스커트부(4b)와, 줄 권선 드럼(4a)의 전단에 고정된 플랜지부(4c)를 가지고 있다. 스풀 축(8)은, 균일 권선 기구(7)에 의해 전후방향으로 이동이 가능하다.
로우터 구동기구(5)는, 핸들(1)이 고정된 핸들 축(10)과, 핸들 축(10)과 일체로 회전하는 페이스 기어를 이용한 마스터 기어(11)와, 이 마스터 기어(11)에 맞물리는 피니언 기어(12)를 가지고 있다.
핸들 축(10)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 릴 본체(2)의 몸체(2a)의 좌우방향으로 배치되어 있고, 베어링(13a, 13b)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 핸들 축(10)에는 마스터 기어(11)가 일체로 형성되어 있다. 핸들 축(10)의 중심부에는, 핸들(1)에서 연장된 정사각형 단면의 축 몸체(14)가 회전 불가능하게 삽입되어 있다. 이 축 몸체(14)는, 몸체(2a)의 측면에 장착된 캡(15)으로부터 연장된 고정나사(16)에 의해 고정되어 있다. 이 구성에 의해 핸들(1)이 착탈가능하게 되고, 또 릴 본체(2)의 좌우 어디에나 배치할 수 있다.
마스터 기어(11)는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 핸들 축(10)과 일체로 형성된 원판부(11a)와, 원판부(11a)의 주위에 원판부(11a)와 다른 소재로 형성된 톱니부(11b)를 가지고 있다. 원판부(11a)의 소재로, 경량화를 이루기 위해서는 알루미늄합금을 사용하면 좋다. 또한, 내식성의 향상을 꾀하기 위해서는 스테인레스합금을 사용하면 바람직하다. 톱니부(11b)의 소재로는, 강도나 정밀도를 유지하기 위해, 아연합금이나, 폴리아세탈, 나일론수지 등의 이른바 엔지니어링 플라스틱이라 불리는 고강도의 합성수지를 사용하면 바람직하다. 원판부(11a)의 테두리부에는 원주 방향으로 간격을 두고 반원 모양의 오목부(11c)가 형성되어 있고, 톱니부(11b)의 선단에는 페이스 기어가 되는 톱니(11d)가 형성되어 있다. 이 오목부(11c)를 형성함으로써, 원판부(11a)와 틉니부(11b)와의 밀착성이 향상되고, 원판부(11a)로부터 톱니부(11b)로 회전력이 확실하게 전달된다. 상기 톱니부(11b)는 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 링형상으로 되어 있으며, 원판부(11a)의 바깥 테두리부에 그 원판부(11a)를 기초부재로 하여 아웃서트 성형에 의해 일체로 형성되어 있다. 피니언 기어(12)는 통모양으로 형성되어 있고, 핸들 축(10)의 하방에 핸들 축(10)과 직교하는 전후방향을 따라 배치되어 있다. 피니언 기어(12)의 앞부분(12a)은 로우터(3) 중심부를 관통해서 스풀(4)측으로 연장되어 있다.
로우터 제동기구(6)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 제동부(20)와, 제동부(20)를 제동상태로 유지하기 위한 제동유지부(21)를 가지고 있다. 제동유지부(21)는, 몸체(2a)에 요동 가능하게 지지된 요동 레버(22)를 가지고 있다. 요동 레버(22)는 후술하는 제동 레버(30)를 제동위치와 제동해제위치 사이에서 절환가능하며, 또 제동위치에서 제동 레버(30)를 지지할 수 있다.
제동부(20)는, 몸체(2a)에 요동 가능하게 지지된 제동 레버(30)와, 제동 레버(30)에 의해 제동되는 제동부 본체(31)와, 제동부 본체(31)를 로우터(3)의 줄 방출방향의 회전에만 연동하여 회전시키는 일 방향 클러치(32)를 가지고 있다.
제동 레버(30)는, 몸체(2a)와 설치부(2b)와의 경계부분에서, 몸체(2a)에 지지축(33)에 의해 요동 가능하게 지지되어 있고, 또한 도시하지 않은 가압부재에 의해 도 1의 반시계방향으로 힘을 받고 있다. 제동 레버(30)는, 지지축(33)으로부터 만곡하여 대각선 상방으로 연장되는 조작 레버부(30a)를 가지고 있고, 지지축(33)으로부터 만곡하여 대각선 하방으로 연장되는 선단에는, 제동 작용부(30b)가 마련되어 있다. 조작 레버부(30a)의 선단은 장착부(2c)의 근방에 배치되어 있다.
제동부 본체(31)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 로우터(3)의 내주측에 로우터(3)와 동심으로 배치된 제동원통(40)과, 제동원통(40)을 요동 가능하며 회동 불가능하게 지지하는 회전원통(41)과, 몸체(2a)에 장착된 제동 슈(42)를 가지고 있다.
제동원통(40)은 바닥을 가진 원통형상이고, 그 외주면(40a)의 선단이 제동 슈(42)와 제동 레버(30)의 제동작용부(30b)와의 사이에 배치된다. 제동원통(40)은, 그 중심부에 안쪽방향으로 구부러진 지지면(40c)을 가지고 있다. 지지면(40c)은 원통형상이다. 제동원통(40)의 바닥면(40b)에는, 십자꼴의 결합홈(43)이 형성되어 있다. 이 결합홈(43)은 지지면(40c)의 단부까지 연장되어 있다.
회전원통(41)은, 전단이 일 방향 클러치(32)에 의해 로우터(3)의 줄 방출방향의 회전에는 일체로 회전하고, 권취시에는 로우터(3)의 회전력이 작용하지 않도록 지지되고, 후단이 베어링(44)에 의해 몸체(2a)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전원통(41)의 중간부 외주에는, 지지면(40c)을 지지하기 위한 유동식 연결부(45)가 장착되어 있다. 유동식 연결부(45)는, 회전원통(41)에 나사결합되며 외주면에 구면의 일부가 형성된 회전 링부(45a)와, 회전 링부(45a)의 주면으로부터 십자꼴로 바깥방향으로 돌출한 원주형의 4개의 결합돌기(45b)를 가지고 있다. 이 결합돌기(45b)가 결합홈(43)에 결합됨과 동시에 지지면(40c)이 회전 링부(45a)에 지지됨으로써, 제동원통(40)이 회전 원통(41)에 회전 불가능하고 요동 가능하게 지지된다.
회전 링부(45a)의 양측에는, 1쌍의 스프링 받침 링(46)이 접촉되어 배치되어 있다. 우측의 스프링 받침 링(46)과 베어링(44) 사이 및 좌측의 스프링 받침 링(46)과 일 방향 클러치(32)와의 사이에는, 제동원통(40)의 선단을, 제동 슈(42)와 제동 레버(30)의 제동작용부(30b)에 접촉되지 않는 소정의 자세로 유지하기 위한 원추코일 스프링(47)이 압축상태로 배치되어 있다.
이와 같이, 제동원통(40)이 회전 불가능하고 요동 가능하게 회전원통(41)에 지지되어 있기 때문에, 제동 레버(30)에 의해 제동을 걸었을 때에는 제동원통(40)이 도 2에 2점 쇄선으로 나타낸 위치로 기운다. 그러나, 제동원통(40)이 회전원통(41)에 요동 가능하게 지지되어 있기 때문에 제동시에 회전원통(41)이나 피니언 기어(12)에 굽힘모멘트가 작용하지 않아 이들이 접촉하기 어려워, 로우터(3)의 회전에 영향을 미치지 않고 회전이 무거워지기 어렵다.
일 방향 클러치(32)는 외부 휠 회전형으로, 로우터(3)의 원통부에 외부 휠이 고정되고, 회전원통(41)의 선단외주에 내부 휠이 고정되어 있다. 이 일 방향 클러치(32)는, 로우터(3)가 줄 방출방향으로 회전하였을 때만 그 회전력을 회전원통(41)에 전달한다. 이 때문에, 로우터(3)가 줄 방출방향으로 회전하면 회전원통(41)이 회전하여 제동기구(6)에 의한 제동이 가능해 진다. 한편, 로우터(3)가 줄 권취방향으로 회전하면, 회전원통(41)은 회전하지 않고, 로우터 제동기구(6)에 의한 제동은 불가능하다.
균일 권선 기구(7)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 스풀(4)의 중심부에 고정된 스풀 축(8)을 전후방향으로 이동시켜 스풀(4)을 같은 방향으로 이동시키기 위한 기구이다. 균일 권선 기구(7)는, 스풀 축(8)의 하방에 배치된 나사축(51)과, 나사축(51)을 따라 전후방향으로 이동하는 슬라이더(52)와, 나사축(51)의 선단에 고정된 중간 기어(53)를 가지고 있다. 나사축(51)은, 스풀 축(8)과 평행하게 배치되어 있고, 몸체(2a)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 나사축(51)의 외주부에는 나선형의 홈(51a)이 형성되어 있다. 슬라이더(52)에는 스풀 축(8)의 후단이 고정되어 있다. 또한, 중간 기어(53)는 피니언 기어(12)에 맞물려 있다.
〔릴의 조작 및 동작〕
줄을 던질 때에는, 베일(9)을 줄 개방자세쪽으로 눕히고, 낚시대를 휘두름으로써 스풀(4)의 외주에 감긴 낚시줄이 풀린다.
낚시줄을 감아 올릴 경우에는, 베일(9)을 줄 권취 자세쪽으로 되돌린다. 이 상태에서 핸들(1)을 회전시키면, 이 회전력은 핸들 축(10), 마스터 기어(11)를 통해서 피니언 기어(12)로 전달된다. 이 마스터 기어(11)로부터 피니언 기어(12)로의 회전력의 전달시에, 마스터 기어(11)의 톱니부(11b)는 종래와 같은 아연합금이나 고강도의 합성수지를 사용하기 때문에, 강도나 정밀도는 유지된다 또한, 원판부(11a)는, 알루미늄합금 또는 스테인레스합금을 사용하고 있기 때문에, 경량화 또는 내식성의 향상을 꾀할 수 있다.
피니언 기어(12)에 전달된 회전력은, 피니언 기어(12)의 앞부분(12a)을 통해서 로우터(3)에 전달된다. 이 때, 로우터(3)는 줄 권취방향으로 회전하기 때문에, 이 회전력은, 상술한 바와 같이 일 방향 클러치(32)에 의해 회전원통(41)에는 전달되지 않는다. 또, 피니언 기어(12)가 회전하면 중간 기어(53a)에 의해 그 회전이 균일 권선 기구(7)로 전달되고, 스풀 축(8)이 전후방향으로 왕복이동한다.
로우터(3)를 역회전시켜 물고기와 실강이 할 때에는, 요동 레버(22)를 좌로 45도 요동시켜 제동해제 상태로 한다. 그러면 제동레버(30)가 가압부재(미도시)에 의해 제동해제위치까지 복귀한다. 이 상태에서 제동 레버(30)를 조작하여 물고기와 실강이를 한다. 낚시줄이 물고기에 의해 당겨져 로우터(3)가 역회전하면, 상술한 바와 같이, 그 회전력이 일 방향 클러치(32)를 통해서 회전원통(41)에 전달되고, 나아가 유동식 연결부(45)를 통해서 제동원통(40)에 전달되어, 제동원통(40)이 로우터(3)와 일체로 회전한다. 그리고, 제동 레버(30)를 도 1의 화살표(A)와 반대방향으로 요동시키면, 제동작용부(30b)가 제동원통(40)의 외주면(40a)의 선단내주를 가압하고, 제동원통(40)을 도 5에 2점 쇄선으로 나타낸 위치로 기울여, 외주면(40a)의 선단외주를 제동 슈(42)에 압착시킨다. 이 결과, 역회전하는 로우터(3)에 제동력이 작용한다.
이 제동 레버(30)에 가해진 힘을 가감함으로써 제동력을 조정하여 로우터(3)의 역회전량을 임의로 조정할 수 있다. 또한, 이 때, 제동원통(40)이 회전원통(41)에 유동식 연결부(45)에 의해 요동 가능하게 지지되어 있기 때문에, 피니언 기어(12)에 그것을 붙이려는 힘이 작용하지 않아 로우터(3)의 회전이 무거워지는 일이 없다. 또한, 외부 휠 회전형의 일 방향 클러치(32)를 사용하고 있기 때문에, 로우터(3)의 회전이 역회전으로 고속회전해도, 고속회전하는 만큼 제동개시시의 동작이 안정된다.
낚시 장소를 이동할 때나 릴을 수납할 때에는, 요동 레버(22)를 좌로 45도에서 우로 45도로 요동시켜 제동 레버(30)를 제동위치로 요동시킨다.
〔그 밖의 실시예〕
(a) 상기 실시형태에서는, 마스터 기어(11)의 원판부(11a)를 알루미늄합금 또는 스테인레스합금으로, 톱니부(11b)를 아연합금 또는 고강도의 합성수지제로 하였는데, 본 발명은 그것에만 한정되지 않고, 원판부(11a)에 경량화와 내식성의 향상을 이루기 위해 티탄합금 등의 경량이면서 내식성이 높은 금속을 사용해도 무방하다. 또, 톱니부(11b)에 강도 및 정밀도를 유지하기 쉬운 다른 합금을 사용해도 좋다.
(b) 상기 실시형태에서는, 마스터 기어(11)와 핸들 축(10)을 일체화하였는데, 별체로 하여도 좋다.
(c) 본 발명은, 제동 레버붙이 스피닝 릴의 페이스 기어에만 한정되지 않고, 전방 견인형 또는 후방 견인형의 스피닝 릴이나 다른 스피닝 릴에도 적용할 수 있다.
(d) 톱니부는 절삭가공에 의해 제작되어도 무방하다. 그 절삭가공은 원판부와의 접합전에 실행해도 접합후에 실행해도 된다.
(e) 성형에 의해 형성된 톱니부를, 성형후에 피니언 컷터로 불리는 공구로 톱니형을 수정해도 된다. 또한, 일반적으로는 피니언 컷터는, 맞물림상대인 피니언 기어와 동일형상을 한 것을 사용하고, 컷터의 맞물림 위치를 정규의 위치로부터 비켜나게 함으로써 페이스 기어의 표면에 크라우닝(crowning) 혹은 릴리빙(relieving)이라 불리는 톱니형 수정을 실행하는데, 컷터 자체에 미리 페이스 기어가 이러한 형상이 되도록 톱니형을 수정해도 좋다.
본 발명에 따른 스피닝 릴의 페이스 기어는, 맞물림 부분이 되는 톱니부가 원판부와 다른 재료로 형성되어 있기 때문에, 원판부를 경량인 재료나 내식성이 있는 재료로 제조하고, 톱니부를 정밀도나 강도를 유지할 수 있는 재료로 제조함으로써, 페이스 기어의 강도나 정밀도를 유지하여 경량화와 내식성의 향상을 꾀할 수 있다.

Claims (3)

  1. 스피닝 릴의 핸들 축에 설치되는 페이스 기어에 있어서,
    원판부와,
    상기 원판부의 바깥 테두리부에 상기 원판부와 다른 재료로 형성된 링형상의 톱니부를 구비하며,
    상기 톱니부는 상기 원판부의 바깥 테두리부에 아웃서트 성형에 의해 형성되는 스피닝 릴의 페이스 기어.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 핸들 축이 상기 원판부와 일체로 형성되어 있는 스피닝 릴의 페이스 기어.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 원판부의 재질은 알루미늄합금 또는 스테인레스합금이고, 상기 톱니부의 재질은 아연합금 또는 합성수지인 스피닝 릴의 페이스 기어.
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