JP2017108704A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、両軸受リールの制動装置、特に、両軸受リールのスプールを電気的に制御可能に制動する両軸受リールのスプール制動装置に関する。
キャスティングに使用される両軸受リールには、キャスティング時のバックラッシュを防止するために、スプールを制動するスプール制動装置が設けられる。従来のスプール制動装置は、スプールが糸巻き取り方向に回したときもわずかな制動力を発生する。
遠心力または磁力によってスプールを機械的に制動する従来の両軸受リールでは、ワンウェイクラッチを用いて糸巻き取り時にスプール制動装置が作動しないようしている(特許文献1参照)。
近年、スプールを電気的に制御可能なスプール制動装置が開発されている。電気的に制御可能なスプール制動装置では、機械式と同様にワンウェイクラッチを設けるか、又はスプールの回転方向を検出すれば、巻き取り時にスプール制動装置が作動しないようにできる。しかし、ワンウェイクラッチを設けると、スプール制動装置の製造コストが増加し、かつ両軸受リールの構造が複雑になる。
一方、スプールの回転方向を検出する場合、回転検出用のセンサを2つ設けるか、又は磁束の方向の変化を検出可能な高精度なホール素子を用いなければならない。このため、スプール制動装置の製造コストが増加し、かつ両軸受リールの構成が複雑になる。
本発明の課題は、スプールを電気的に制御可能に制動する釣り用リールにおいて、安価かつ簡素な構成によって、糸巻き取り時にスプールを制動しないようにすることにある。
本発明に係る釣り用リールのスプールを制動するスプール制動装置は、スプール制動部と、回転検出部と、回転速度算出部と、キャスティング状態判断部と、制御部と、を備える。スプール制動部は、スプールを電気的に制御可能に制動する。回転検出部は、スプールの回転を検出する。回転速度算出部は、回転検出部の出力に基づいてスプールの回転速度を求める。キャスティング状態判断部は、回転速度算出部の算出結果に関連して、釣り用リールがキャスティング状態であるか否かを判断する。制御部は、キャスティング状態判断部が、釣り用リールがキャスティング状態であると判断するとスプール制動部を制御し、釣り用リールがキャスティング状態ではないと判断するとスプール制動部を制御しない。
このスプール制動装置では、回転方向を検出するのではなく、スプールの回転速度に関連して、釣り用リールがキャスティング状態であるか否かを判断する。そして、釣り用リールがキャスティング状態ではないと判断すると、制御部はスプール制動部の制御を行わない。このため、キャスティング状態の場合に、制御部は、スプール制動部を制御し、糸巻き取り状態を含むキャスティング状態ではない場合には、制御部は、スプール制動部を制御しない。ここでは、スプールの回転速度に関連してキャスティング状態を検出しているので、一つの回転検出部だけでキャスティング状態を検出できる。このため、安価かつ簡素な構成によって、糸巻き取り時にスプールを制動しないようになる。
回転検出部は、スプールに設けられる検出子を検出することによって信号を出力する一つのセンサを有してもよい。この構成によれば、一つのセンサを有する回転検出部の出力によって算出された回転速度によって、キャスティング状態を検出するので、さらに安価かつ簡素な構成によって、糸巻き取り時にスプールを制動しないようになる。
釣り用リールのスプール制動装置は、回転加速度算出部をさらに備えてもよい。回転加速度算出部は、回転検出部の出力に基づいて、スプールの回転加速度を求める。キャスティング状態判断部は、回転加速度算出部が算出した回転加速度が第1回転加速度を超えると、釣り用リールがキャスティング状態であると判断してもよい。この構成によれば、回転検出部の出力によって得られたスプールの回転加速度によってキャスティング状態か否かを判断するので、キャスティング状態を精度よく判断できる。
制御部は、回転加速度算出部が最大回転加速度を算出した後に、第1回転加速度よりも大きい第2回転加速度以下の回転加速度を算出した時刻に基づいて予測開始時刻を設定し、予測開始時刻を基準にして予測された制動開始時刻でスプール制動部の制動制御を開始してもよい。この構成によれば、回転速度よりも最高回転速度付近で変動しにくいスプールの回転加速度を用いてスプールの制動が開始されるので、スプールを適切なタイミングで制動することができる。また、スプールの制動を開始する前に予測開始時刻を設定し、この予測開始時刻に基づいて、スプールの制動開始時刻を予測するので、スプールの制動をタイミングよく、確実に開始することができる。
釣り用リールのスプール制動装置は、制動開始時刻から制動制御を終了するまでの制動時間を設定する制動時間設定部をさらに備えてもよい。キャスティング状態判断部は、制動開始時刻から制動時間を経過し、かつ回転検出部の出力によってスプールが回転している場合、釣り用リールがキャスティング状態ではないと判断してもよい。この構成によれば、キャスティング状態の終了後のスプールの回転を検出してキャスティング状態ではないと判断するので、キャスティング終了してすぐに糸巻き取り動作を開始しても、スプールを制動しないようになる。
釣り用リールのスプール制動装置は、回転検出部の出力に基づいて、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。キャスティング状態判断部は、回転速度算出部が算出した回転速度が第1回転速度を超えると、釣り用リールがキャスティング状態であると判断してもよい。この構成によれば、回転速度の算出が容易であるので、キャスティング状態を迅速に判断できる。
スプール制動部は、スプールと一体回転可能に設けられ、周方向に複数の磁極を有する制動磁石と、制動磁石の外周側に隙間をあけて配置された複数のコイルと、を有してもよい。検出子は、制動磁石であり、センサは、制動磁石の回転によってオンオフする磁気センサであってもよい。この構成によれば、制動磁石の磁極の通過を検出するだけのリードスイッチ又はホール素子等の安価な磁気センサによって、キャスティング状態を非接触で検出できる。
検出子は、スプールに設けられる光反射部材であり、センサは、スプールに光を照射し、光反射部材からの反射光によってオンする光センサであってもよい。この構成によれば、光によってオンオフするだけの光電素子等の安価な光センサによって、キャスティング状態を非接触で検出できる。
本発明によれば、安価かつ簡素な構成によって、糸巻き取り時にスプールを制動しないようになる。
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、が電気的に接続される。
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、張力算出部27と、回転速度算出部28と、回転加速度算出部29と、キャスティング状態判断部30と、制動時間設定部33と、制御部35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。張力算出部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を算出する。回転加速度算出部29は、算出された回転速度ωの時間変化によって、スプール12の回転加速度ωaを算出する。キャスティング状態判断部30は、算出された回転速度ωと、算出された回転加速度ωaと、制動終了時刻によって、両軸受リール100がキャスティング状態か否かを判断する。制動時間設定部33は、制動開始時刻から制動終了時刻までの制動時間を最高回転速度ωmaxに応じて設定する。制御部35は、これらの算出結果、判断結果、及び設定結果に応じてスプール制動ユニット22を制御する。
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検出される。
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検出される。
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を変化させる。スプール制御部25は、張力算出部27で検出された張力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。
記憶部26には、後述する5つの制動モード及び3つの糸種の組み合わせに応じたそれぞれ15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の内、隣接する2つ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、センサ及び磁気センサの一例である。ホール素子31aは、制動磁石44の所定の回転位相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、前述したように、回転加速度ωaが釣り糸に作用する張力Fも算出可能である。
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(例えば、ナイロンライン、フロロカーボンライン(ポリフッ化ビニリデン製の糸)、PEライン(ポリエチレン繊維を縒り合わせた糸))に応じた3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6及び図7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モード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モード1からモード4の4つの制動モードと、仕掛けの質量、釣り場の状況等に応じて制動力を広範囲に調整可能なオート制動モードの5つの制動モードを、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55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3に示すように、回路基板36、コイル46、及び回路基板36に搭載された電装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及び回転加速度ωa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。
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の回転加速度ωaが最大になる。一方、スプール12の最高回転速度ωmaxは、それよりも後に現れる。
また、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を検出する。また、張力Fと参照張力Frとに応じてスプール制動ユニット22を制御する。
このスプール制御部25による制御時に、両軸受リール100がキャスティング状態か否かを判断し、キャスティング状態の場合、スプール制御部25は、スプール制動ユニット22を制御してスプール12を制動する。しかし、糸巻き取り時のようにキャスティング状態でない場合、スプール制御部25は、スプール12を制動しない。これによって、糸巻き取り時にはスプール12が制動されなくなる。キャスティング状態であるか否かは、例えば、スプール12の回転加速度ωaによって判断する。例えば、回転加速度ωaが第1回転加速度ωa1(例えば、4から10rad/sec2)を超えると、キャスティング状態と判断する。また、制動制御の終了時刻にスプール12の回転を検出すると、キャスティング状態ではないと判断する。
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、回転検出部31からの出力パルスの時間間隔によって回転加速度ωa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、両軸受リール100がキャスティング状態であるか否かを判断する。具体的には、スプール制御部25は、算出された回転加速度ωaが第1回転加速度ωa1を超えたか否かを判断する。算出された回転加速度ωaが第1回転加速度ωa1以下の場合は、スプール制御部25は、キャスティング状態ではないと判断してステップS2に処理を進める。これによって、スプール制御部25は、キャスティング状態ではない場合は、スプール制動ユニット22の制動制御を行わない。
回転加速度ωaが、図8に示す第1回転加速度ωa1を超えた場合は、スプール制御部25は、キャスティング状態であると判断して、ステップS3からステップS4に処理を進める。ステップS4では、スプール12の最高回転速度ωmaxで制動を開始する制動開始タイミングであるか否かを判断する。具体的には、図8に示すように、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を算出した時点を制動開始タイミングとする。
また、最高回転速度ωmax付近で回転速度ωが変動する場合は、回転加速度ωaによって制動開始タイミングを設定してもよい。具体的には、最高回転加速度ωamaxを算出した時刻t1後に、第1回転加速度ωa1よりも大きい所定の第2回転加速度ωa2以下の回転加速度を算出した時刻に基づいて予測開始時刻t2を設定し、予測開始時刻t2を基準にして予測された制動開始時刻t3を制動開始タイミングとする。
制動開始時刻t3となり制動開始タイミングであるとスプール制御部25が判断すると、ステップS4からステップS5に処理を進める。ステップS5では、スプール制御部25は、制動制御を開始し、ステップS6に処理を進める。ステップS6では、制御部25は、制動制御を開始していることを示す制動フラグBFをオンし、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、制動制御を終了するまでの制動時間tbを設定するタイマT1をスタートさせてオンし、ステップS8に処理を進める。ステップS8では、スプール制御部25は、制動開始時刻t3から制動時間tb経過し、制動終了時刻t4に到達し、タイマT1がタイムアップしてオフしたか否かを判断する。タイマT1がオフすると、スプール制御部25は、ステップS8からステップS9に処理を進める。タイマT1がオフしていない場合は、スプール制御部25は、ステップS8からステップS2に処理を進め、制動制御を続ける。
ステップS9では、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、スプール12が回転しているか否かを判断する。スプールが回転していない場合は、スプール制御部は、ステップS9からステップS2に戻り、制動制御を続ける。スプール12が回転している場合は、スプール制御部25は、ステップS9からステップS10に処理を進め、制動制御を終了し、ステップS11に処理を進める。ステップS11では制動フラグBFをオフし、ステップS2に処理を進める。なおスプール12が回転を停止すると蓄電素子51から電力が供給されなくなるので、スプール制御部25はリセットされ、制御を行わない。
制動開始タイミングではないと判断すると、スプール制御部25は、ステップS4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、制動フラグBFがオンしているか否か、すなわち、すでに制動開始タイミングを過ぎているか否かを判断する。すでに制動開始タイミングを過ぎている場合には、スプール制御部25はステップS12からステップS8に処理を進める。まだ制動開始タイミングを過ぎていない場合には、スプール制御部25は、ステップS12からステップS2に処理を進める。
ここでは、キャスティング状態の時に制動制御を行い、キャスティング状態ではない場合は、制動制御は行わない。このキャスティング状態は、スプール12の高速回転を検出するだけで判断できるので、スプール12の回転方向を検出することなく、判断できる。このため、本実施形態によれば、安価かつ簡素な構成によって、糸巻き取り時にスプールを制動しないようになる。
<変形例>
上記実施形態では、回転加速度によってキャスティング状態を判断したが、変形例では、回転速度によってキャスティング状態(糸巻き取り状態ではない状態)を判断し、制動制御を行う。したがって、変形例では、図7に示す機能構成のうち、回転加速度算出部29は用いられない。
上記実施形態では、回転加速度によってキャスティング状態を判断したが、変形例では、回転速度によってキャスティング状態(糸巻き取り状態ではない状態)を判断し、制動制御を行う。したがって、変形例では、図7に示す機能構成のうち、回転加速度算出部29は用いられない。
変形例のスプール制御動作について、図10に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、図10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に電源が投入されると、スプール制御部25は、図10のステップS21で初期設定を行い、ステップS22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S22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S23に進める。ステップS23では、スプール制御部25は、両軸受リール100がキャスティング状態であるか否か、すなわち、スプール12が糸巻き取り状態であるか否かを判断する。具体的には、スプール制御部25は、算出された回転速度ωが第1回転速度ω1(例えば、5000rpm)を超えたか否かを判断する。算出された回転速度ωが第1回転速度ω1以下の場合は、スプール制御部25は、キャスティング状態ではない、すなわち、糸巻き取り状態であると判断してステップS22に処理を進める。これによって、スプール制御部25は、キャスティング状態ではない場合は、スプール制動ユニット22の制動制御を行わない。
回転速度ωが、第1回転速度ω1を超えた場合は、スプール制御部25は、キャスティング状態であると判断して、ステップS23からステップS24に処理を進める。ステップS24では、スプール制御部25は、制動処理が開始していることを示す制動フラグBFがオンしているか否か、すなわち、すでに制動が開始されているか否かを判断する。
制動がまだ開始されていないと判断すると、スプール制御部25は、ステップS24からステップS25に処理を進める。ステップS25では、スプール制御部25は、制動制御を開始し、ステップS26に処理を進める。ステップS26では、スプール制御部25は制動フラグBFをオンし、ステップS27に処理を進める。制動制御がすでに開始されていると判断すると、スプール制御部25は、ステップS24からステップS27に処理を進める。
ステップS27では、スプール制御部25は、検出された回転速度ωが第2回転速度ω2(例えば、5000rpm)以下か否かを判断する。第2回転速度ω2は、制動制御中に強制的に制動制御を終了させるための回転速度である。回転速度ωが第2回転速度ω2以下の場合は、スプール制御部25は、ステップS27からステップS28に処理を進める。回転速度ωが第2回転速度ω2を超えていると判断すると、スプール制御部25は、ステップS27からステップS30に処理を進める。
ステップS28では、スプール制御部25は、回転速度ωが第2回転速度ω2以下の時間を計数するタイマT2(タイマT2は、例えば、スタートしてから3秒でタイムアップしてオフする)がすでにスタートしてオンしているか否かを判断する。タイマT2がまだオンしていないと判断すると、スプール制御部25は、ステップS28からステップS29に処理を進める。ステップS29では、スプール制御部25はタイマT2をスタートさせてオンし、ステップS29からステップS30に処理を進める。タイマT2がすでにオンしていると判断すると、スプール制御部25は、ステップS28からステップS30に処理を進める。
ステップS30では、検出された回転速度ωが制動制御の終了を決める第3回転速度ω3(例えば、2300rpm)以下であるか否かを判断する。回転速度ωが第3回転速度ω3以下ではないと判断すると、スプール制御部25は、ステップS30からステップS31に処理を進める。ステップS31では、スプール制御部25は、タイマT2がすでにタイムアップしてオフしているか否かを判断する。タイマT2がすでにオフしていると判断すると、スプール制御部25は、ステップS31からステップS32に処理を進める。ステップS32では、スプール制御部25は、制動制御を終了し、ステップS33に処理を進める。ステップS33では、スプール制御部25は、フラグBFをオフし、処理をステップS22に進める。タイマT2がまだオンしていると判断すると、スプール制御部25は、ステップS31からステップS22に処理を進める。回転速度ωが第3回転速度ω3以下であると判断すると、スプール制御部25は、ステップS30からステップS32に処理を進め、制動制御を終了する。したがって、回転速度ωが第3回転速度ω3以下になると、タイマT2のオン・オフにかかわらず制動制御は終了される。
ここで、本変形例では、回転検出部31自体では、スプール12の回転方向を検出できないため、制動制御の終了を第3回転速度ω3だけでなく、それよりも高速の第2回転速度ω2以下の状態が所定時間(例えば3秒)続いたときも制動制御を終了させる。この理由は、例えば、ハンドル2を回してクラッチオンしたとき、制動磁石44の所定の回転位置が回転検出部31の近くにあると、実際には第3回転速度ω3以下でスプール12が回転している場合でも、第3回転速度ω3より速く回転しているとスプール制御部25が判断し、制動終了動作を行わないからである。
このように変形例では、回転速度ωが第1回転速度ω1を超えるとキャスティング状態であると判断して、制動制御を開始する。また、回転速度ωが第3回転速度ω3以下に減速すると、制動制御を終了する。さらに制動制御時に回転速度ωが第2回転速度ω2以下になり、その状態は3秒間経過すると、制動制御を強制的に中止する
<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。
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)上記実施形態及びその変形例では、発電によりスプール12を制動するスプール制動ユニット22を開示したが、スプール制動ユニットは、電気的に制御可能なものであればどのような構成でもよい。たとえば、電気的に制御可能なアクチュエータによりブレーキシュー又はブレーキパッドをドラムやディスクに接触させるようなものでもよい。
(b)上記実施形態では、回転加速度によって制動開始時刻を予測したが、本発明はこれに限定されない。回転速度によって、制動開始時刻を予測してもよい。
(c)上記実施形態では釣り用リールとして、両軸受リール100を例示したが、本発明はこれに限定されない。スプールを電気的に制御可能に制動する釣り用リールであれば、どのような釣り用リールでもよい。例えば、片軸受リール又は電動リールにも本発明を適用できる。
<特徴>
上記実施形態は、下記のように表現可能である。
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12を制動するスプール制動機構20は、スプール制動ユニット22と、回転検出部31と、回転速度算出部28と、キャスティング状態判断部30と、制御部35と、を備える。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。回転検出部31は、スプール12の回転を検出する。回転速度算出部28は、回転検出部31の出力によってスプール12の回転速度ωを求める。キャスティング状態判断部30は、回転速度算出部28の算出結果に関連して、両軸受リール100がキャスティング状態であるか否かを判断する。制御部35は、キャスティング状態判断部30が、両軸受リール100がキャスティング状態であると判断するとスプール制動ユニット22を制御し、両軸受リール100がキャスティング状態ではないと判断するとスプール制動ユニット22を制御しない。
このスプール制動機構20では、回転方向を検出するのではなく、スプール12の回転速度に関連して、両軸受リール100がキャスティング状態であるか否かを判断する。そして、両軸受リール100がキャスティング状態ではないと判断すると、制御部35はスプール制動ユニット22の制御を行わない。このため、キャスティング状態の場合に、制御部35は、スプール制動ユニット22を制御し、糸巻き取り状態を含むキャスティング状態ではない場合には、制御部35は、スプール制動ユニット22を制御しない。ここでは、スプール12の回転速度に関連してキャスティング状態を検出しているので、一つの回転検出部31だけでキャスティング状態を検出できる。このため、安価かつ簡素な構成によって、糸巻き取り時にスプール12を制動しないようになる。
(B)回転検出部31は、スプール12に設けられる検出子(制動磁石44)を検出することによって信号を出力する一つのホール素子31aを有してもよい。この構成によれば、一つのホール素子31aを有する回転検出部31の出力によって算出された回転速度に関連して、キャスティング状態を検出するので、さらに安価かつ簡素な構成によって、糸巻き取り時にスプール12を制動しないようになる。
(C)両軸受リール100のスプール制動機構20は、回転加速度算出部29をさらに備えてもよい。回転加速度算出部29は、回転検出部31の検出結果に基づいて、スプール12の回転加速度ωaを求める。キャスティング状態判断部30は、回転加速度算出部が算出した回転加速度ωaが第1回転加速度ωa1を超えると、両軸受リール100がキャスティング状態であると判断してもよい。この構成によれば、回転検出部31の出力によって得られたスプール12の回転加速度ωaによってキャスティング状態か否かを判断するので、キャスティング状態を精度よく判断できる。
(D)制御部35は、回転加速度算出部29が最高回転加速度ωamaxを算出した後に、第1回転加速度ωa1よりも大きい第2回転加速度ωa2以下の回転加速度ωaを算出した時刻t1に基づいて予測開始時刻t2を設定し、予測開始時刻t2を基準にして予測された制動開始時刻t3でスプール制動ユニット22の制動制御を開始してもよい。この構成によれば、回転速度ωよりも最高回転速度ωmax付近で変動しにくいスプール12の回転加速度ωaを用いてスプール12の制動が開始されるので、スプール12を適切なタイミングで制動することができる。また、スプール12の制動を開始する前に予測開始時刻t2を設定し、この予測開始時刻t2に基づいて、スプール12の制動開始時刻t3を予測するので、スプール12の制動をタイミングよく、確実に開始することができる。
(E)両軸受リール100のスプール制動機構20は、制動開始時刻t3から制動制御を終了するまでの制動時間tbを設定する制動時間設定部33をさらに備えてもよい。キャスティング状態判断部30は、制動開始時刻t3から制動時間tbを経過し、かつ回転検出部31の出力によってスプール12が回転している場合、両軸受リール100がキャスティング状態ではないと判断してもよい。この構成によれば、キャスティング状態の終了を判断するので、キャスティング終了後の糸巻き取り時にスプール12を確実に制動しないようにできる。
(F)両軸受リール100のスプール制動機構20は、回転検出部31の検出結果に基づいてスプール12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。キャスティング状態判断部30は、回転速度算出部28が算出した回転速度が第1回転速度ω1を超えると、釣り用リールがキャスティング状態であると判断してもよい。この構成によれば、回転速度の算出が容易であるので、キャスティング状態を迅速に判断できる。
(G)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、周方向に複数の磁極を有する制動磁石44と、制動磁石44の外周側に隙間をあけて配置された複数のコイル46と、を有してもよい。検出子は、制動磁石44であり、センサは、制動磁石の磁極の通過を検出するホール素子31aであってもよい。この構成によれば、制動磁石の磁極の通過を検出するだけのリードスイッチ又はホール素子31a等の安価な磁気センサによって、キャスティング状態を非接触で検出できる。
(H)検出子は、スプールに設けられる光反射部材であり、センサは、スプールに光を照射し、光反射部材からの反射光によってオンする光センサであってもよい。この構成によれば、光によってオンオフするだけの光電素子等の安価な光センサによって、キャスティング状態を非接触で検出できる。
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
29 回転速度算出部
30 キャスティング状態判断部
31 回転検出部
31a ホール素子
33 制動時間設定部
35 制御部
44 制動磁石
46 コイル
100 両軸受リール
ω 回転速度
ω1 第1回転速度
ωmax 最高回転速度
ωa 回転加速度
ωa1 第1回転加速度
ωamax 最高回転加速度
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
29 回転速度算出部
30 キャスティング状態判断部
31 回転検出部
31a ホール素子
33 制動時間設定部
35 制御部
44 制動磁石
46 コイル
100 両軸受リール
ω 回転速度
ω1 第1回転速度
ωmax 最高回転速度
ωa 回転加速度
ωa1 第1回転加速度
ωamax 最高回転加速度
Claims (8)
- 釣り用リールのスプールを制動する釣り用リールのスプール制動装置であって、
前記スプールを電気的に制御可能に制動するスプール制動部と、
前記スプールの回転を検出する回転検出部と、
前記回転検出部の出力に基づいて、スプールの回転速度を求める回転速度算出部と、
前記回転速度算出部の算出結果に関連して、前記釣り用リールがキャスティング状態であるか否かを判断するキャスティング状態判断部と、
前記キャスティング状態判断部が、前記釣り用リールが前記キャスティング状態であると判断すると、前記スプール制動部を制御し、前記釣り用リールが前記キャスティング状態ではないと判断すると前記スプール制動部を制御しない制御部と、
を備える釣り用リールのスプール制動装置。 - 前記回転検出部は、前記スプールに設けられる検出子を検出することによって信号を出力する一つのセンサを有する、請求項1に記載の釣り用リールのスプール制動装置。
- 前記回転検出部の出力に基づいて、前記スプールの回転加速度を求める回転加速度算出部をさらに備え、
前記キャスティング状態判断部は、前記回転加速度算出部が算出した回転加速度が第1回転加速度を超えると、前記釣り用リールが前記キャスティング状態であると判断する、請求項1又は2に記載の釣り用リールのスプール制動装置。 - 前記制御部は、前記回転加速度算出部が最大回転加速度を算出した後に、前記第1回転加速度よりも大きい所定の第2回転加速度以下の回転加速度を算出した時刻に基づいて予測開始時刻を設定し、前記予測開始時刻を基準にして予測された制動開始時刻で前記スプール制動部の制動制御を開始する、請求項3に記載の釣り用リールのスプール制動装置。
- 前記制動開始時刻から前記制動制御を終了するまでの制動時間を設定する制動時間設定部をさらに備え、
前記キャスティング状態判断部は、
前記制動開始時刻から前記制動時間を経過し、かつ前記回転検出部の出力によって前記スプールが回転していると判断した場合、前記釣り用リールが前記キャスティング状態ではないと判断する、請求項4に記載の釣り用リールのスプール制動装置。 - 前記回転検出部の出力に基づいて、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、
前記キャスティング状態判断部は、前記回転速度算出部が算出した回転速度が第1回転速度を超えると、釣り用リールがキャスティング状態であると判断する、請求項1又は2に記載の釣り用リールのスプール制動装置。 - 前記スプール制動部は、前記スプールと一体回転可能に設けられ、周方向に複数の磁極を有する制動磁石と、前記制動磁石の外周側に隙間をあけて配置された複数のコイルと、を有し、
前記検出子は、前記制動磁石であり、
前記センサは、前記制動磁石の回転によってオンオフする磁気センサである、請求項2から6のいずれか1項に記載の釣り用リールのスプール制動装置。 - 前記検出子は、前記スプールに設けられる光反射部材であり、
前記センサは、前記スプールに光を照射し、前記光反射部材からの反射光によってオンする光センサである、請求項2から6のいずれか1項に記載の釣り用リールのスプール制動装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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