(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素を主成分とするセラミックスの表面に釣糸の案内面を形成してなり、該案内面近傍部に気孔を有し、各気孔の間は滑らかな平坦面となり、内部は気孔が実質的に存在しない緻密なセラミックスからなることを特徴とする釣糸用ガイド部材。
【請求項２】
上記案内面近傍部の気孔率が１．１〜４．０％で、平均気孔径が１０μｍ以下であり、ナイロン製釣糸との摩擦係数が０．４以下であることを特徴とする請求項１記載の釣糸用ガイド部材。
【請求項３】
上記セラミックスが、炭化珪素を主成分とし、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3等の金属酸化物を焼結助剤として含有し、液相焼結してなる炭化珪素質セラミックスであることを特徴とする請求項１記載の釣糸用ガイド部材。
【請求項４】
平均気孔径を８μｍ以下、最大気孔径を３０μｍ以下とすることを特徴とする請求項１記載の釣糸用ガイド部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、釣竿に取り付けて釣糸を案内するための釣糸用ガイド部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にリールを用いた釣りでは、釣竿にリング状のガイド部材を複数個備え、釣糸を案内するようになっており、これらのガイド部材は、従来、樹脂や金属からなるものが一般的である。しかし、実際に魚を釣りあげる際には、釣糸に強い力がかかってガイド部材と摺動するため、ガイド部材には優れた耐摩耗性が要求される。これに対し、樹脂や金属製のガイド部材では、強度、耐摩耗性、摺動性等の特性が劣っており、釣糸を損傷させやすく、比較的短期間の使用で糸切れを生じやすくなるという問題があった。
【０００３】
そこで、樹脂や金属に代えてセラミックスを用いた釣糸用ガイド部材が提案されている。例えば、特公昭６３−４１５３２号公報ではジルコニアセラミックス製の釣糸用ガイド部材が、特開平５−１５３８８７号公報では、炭化珪素質セラミックス製の釣糸用ガイド部材がそれぞれ提案されている。これらのセラミックス製釣糸用ガイド部材は、強度が高く、耐摩耗性、摺動性に優れるため、長期間にわたって良好に使用できるものであった。
【０００４】
一方、最近の釣り業界では、ルアーを用いた釣りの普及が目ざましい。ルアー釣りでは、ルアーの投げ、巻き戻しの作業回数が非常に多く、また軽いルアーを使用するために比較的細い釣糸を使用する場合が多いことから、釣糸にかかる負担が大きくなる。そこで、この負担を小さくするために、ガイド部材と釣糸との摩擦抵抗をより小さくする必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、セラミックス製の釣糸用ガイド部材では、釣糸との摩擦抵抗を小さくすることができず、上記の要求特性を満たすことができなかった。
【０００６】
即ち、従来のセラミックス製釣糸用ガイド部材は、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ジルコニア（ＺｒＯ2 ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の主成分と焼結助剤からなる原料を成形し、緻密に焼成した後、表面を研磨したものであって、その釣糸の案内面は気孔の存在しない滑らかな面となっている。そのため、釣糸と案内面との接触面積が大きくなり、摩擦抵抗が大きくなることを避けられなかった。
【０００７】
これを解決するために、例えばセラミックス製釣糸用ガイド部材の案内面の表面粗さを大きくしたり、あるいはガイド部材をセラミックス多孔質体で形成し表面に気孔を存在させて、釣糸との接触面積を小さくすることも考えられる。しかし、案内面の表面粗さを大きくすると釣糸が損傷しやすくなり、またガイド部材を多孔質体とすれば強度が低下することから、使用時に釣竿が岩やコンクリート等に接触した場合にガイド部材が破損しやすくなるという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点に鑑みて本発明は、炭化珪素を主成分とするセラミックスの表面に釣糸の案内面を形成してなり、該案内面近傍部に気孔を有し、各気孔の間は滑らかな平坦面となり、内部は気孔が実質的に存在しない緻密なセラミックスからなることを特徴とする。
また、上記案内面近傍部の気孔率が１．１〜４．０％で、平均気孔径が１０μｍ以下であり、ナイロン製釣糸との摩擦係数が０．４以下であることを特徴とする。
また、上記セラミックスが、炭化珪素を主成分とし、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3等の金属酸化物を焼結助剤として含有し、液相焼結してなる炭化珪素質セラミックスであることを特徴とする。
また平均気孔径を８μｍ以下、最大気孔径を３０μｍ以下とすることを特徴とする。
【００１３】
即ち、金属酸化物を含有し、液相焼結した炭化珪素質セラミックスは、焼成条件を調整することによって、表面の液相成分を分解させ、表面のみに気孔を生成することができ、上述したような釣糸用ガイド部材を容易に製造することができるのである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図によって説明する。
【００１５】
図１に示す釣糸用のガイド部材１は、炭化珪素を主成分とするセラミックスからなるリング状体であり、平坦な外周面３を有し、それ以外の内周面側は滑らかな曲面状の案内面２となっている。このガイド部材１は、外周面３を金属又は樹脂製の支持部材で固定して釣竿（不図示）に取り付けられる。そして、案内面２で釣糸と摺動し、案内するようになっている。
【００１６】
また、図２（ａ）に示すように、上記案内面２には微小な気孔２ａが存在した状態となっており、そのため、釣糸４が摺動する際に、接触面積を小さくして摩擦抵抗を減少することができる。また、各気孔２ａの間は、滑らかな平坦面２ｂとなり、しかも各気孔２ａのエッジ部は滑らかな曲面状としてあることから、釣糸４を損傷させる恐れもない。一方、図２（ｂ）に示すように、従来のガイド部材１の案内面２は気孔の存在しない滑らかな面となっているため、釣糸４との接触面積が大きく、摩擦抵抗を減少させられないのである。
【００１７】
このように、本発明のガイド部材１は、内部は気孔が実質的に存在しない緻密なセラミックスからなり、その表面の案内面２の近傍部のみに微小な気孔２ａが存在するようにしたものである。そのため、ガイド部材１自体の強度を高く維持したまま、上記のように釣糸４の摩擦抵抗を小さくすることができる。
【００１８】
なお、案内面２の近傍部のみに気孔２ａが存在するとは、案内面２ａに開口するだけでなく、案内面２ａからある一定深さの範囲に気孔２ａが存在することを言う。そのため、使用時に案内面２が若干摩耗しても、同様に気孔２ａが存在し、摩擦抵抗を小さく維持できる。
【００１９】
そして、案内面２の近傍部に存在する気孔２ａは、気孔率０．２〜５．０％で、平均気孔径１０μｍ以下の範囲とする。これは、気孔率が０．２％未満では上述した釣糸４の摩擦抵抗を減少させる効果に乏しく、気孔率が５．０％を超えるか又は平均気孔径が１０μｍを超えると釣糸４を損傷させやすくなるだけでなく、くすんだ色調となって装飾性に欠けるためである。なお、平均気孔径については、８μｍ以下とすることが好ましく、さらに最大気孔径を３０μｍ以下とすることが好ましい。
【００２０】
また、ガイド部材１の内部に実質的に気孔が存在しないとは、ガイド部材１の中央部における気孔率が０．２％未満であることを言う。
【００２１】
なお、上記気孔率、平均気孔径、最大気孔径は画像解析により測定するが、具体的な方法は以下の通りである。まず、案内面２の近傍部を測定する場合は、案内面２自体は曲面状であることから、この案内面２から０．５ｍｍ研削して平坦面を作製し、この平坦面にて１００×１００μｍの範囲を画像解析装置（ルーゼックス等）で測定して、存在する気孔の円相当径と気孔の占有面積率を求める。このような測定を異なる３カ所にて行い、気孔の円相当径の平均値を平均気孔径、最大値を最大気孔径とし、気孔の占有面積率の平均値を気孔率とする。また、ガイド部材１の内部を測定する場合は、破断面を研磨して、上記と同様の測定を行えば良い。
【００２２】
次に、本発明のガイド部材１を成す炭化珪素質セラミックスについて説明する。
【００２３】
一般に炭化珪素質セラミックスを製造する場合は、固相焼結させる場合と液相焼結させる場合がある。固相焼結とは、主成分である炭化珪素（ＳｉＣ）に硼素（Ｂ）、炭素（Ｃ）等の焼結助剤を加えた原料を成形、焼成することによって、ＳｉＣ結晶粒子間を固相で結合して焼結させることである。また、液相焼結とは、炭化珪素（ＳｉＣ）にアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、イットリア（Ｙ2 Ｏ3 ）等の金属酸化物からなる焼結助剤を加えた原料を成形、焼成することによって、ＳｉＣ結晶粒子間を上記金属酸化物からなるガラス状の粒界相（液相）で結合して焼結させることである。
【００２４】
そして、本発明では、釣糸用ガイド部材１として、特に液相焼結した炭化珪素質セラミックスを用いたことを特徴とする。これは、液相焼結した炭化珪素質セラミックスは、焼成時に条件を調整すれば、上記金属酸化物からなる液相成分が表面部分で分解して表面のみに気孔を存在させることができ、上述したような案内面２近傍部のみに気孔２ａを有するガイド部材１を容易に製造できるからである。
【００２５】
しかも、液相焼結した炭化珪素質セラミックスは、他のセラミックスに比べて高い硬度、熱伝導性を維持したまま靱性を向上させることができる。そのため、耐摩耗性、放熱性に優れるとともに、ガイド部材１自体の破損を防止できる。  このような効果を奏するためには、ビッカース硬度１５００ｋｇ／ｍｍ2 以上、破壊靱性Ｋ1C４ＭＰａ√ｍ以上、熱伝導率４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭化珪素質セラミックスであることが好ましい。
【００２６】
なお、上記炭化珪素質セラミックスに含有する金属酸化物としては、特にＡｌ2 Ｏ3 を１〜７重量％と、Ｙ2 Ｏ3 、ＣｅＯ2 等の周期律表第３ａ族元素酸化物を０．１〜５重量％の範囲で含有させることが好ましい。これらの金属酸化物は焼結助剤として炭化珪素質セラミックスの焼結性を高めるとともに、焼結体中で炭化珪素粒子間にガラス状の粒界相（液相）を形成してクラックの進展を防止し、セラミックスの靱性を高くする作用がある。
【００２７】
次に、本発明のガイド部材１の製造方法を説明する。
【００２８】
炭化珪素粉末に、焼結助剤として  上述した金属酸化物を添加し、混合、粉砕した原料粉末を用いて、粉末プレス成形法やその他の公知の方法で図１に示すようなリング状体に成形する。この成形体を常圧下で１８００〜２２００℃の範囲で焼成するが、このとき、添加した金属酸化物からなる液相成分が表面において分解し、微小な気孔を生成するような条件で焼成する。得られた焼結体に対し、バレル研磨等の流動研磨を施すことによって、表面に存在する気孔２ａのエッジ部を丸くし滑らかな案内面２を形成する。最後に、外周面３を研削して本発明のガイド部材１を得ることができる。
【００２９】
以上の製造方法において、原料粉末の粒径、焼成条件（温度、時間）を調整すれば、案内面２の近傍部に存在する気孔の最大径や気孔率を容易に調整することができる。
【００３０】
ここで、各種セラミックスの特性を表１に示す。表１中ＳｉＣ−Ｅは固相焼結した炭化珪素質セラミックスであって、靱性値Ｋ1Cが３．４ＭＰａ√ｍと小さいものである。これに対し、本発明で用いる液相焼結した炭化珪素質セラミックス（ＳｉＣ−Ａ〜Ｄ）は、ビッカース硬度が１９００ｋｇ／ｍｍ2 以上、破壊靱性Ｋ1Cが５．０ＭＰａ√ｍ以上、熱伝導率が６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上と優れた特性を示すことがわかる。
【００３１】
【表１】
0003540912.tif 000002
【００３２】
【実施例】
表１中のＳｉＣ−Ｂからなる炭化珪素質セラミックスを用いて、図１に示すガイド部材１を作製した。ガイド部材１の寸法は、外径１４．３５ｍｍ、内径１０．６ｍｍ、案内面２の曲率半径１．３５ｍｍとし、焼成条件を変化させることによって案内面２近傍部の気孔率の異なるものを用意した。
【００３３】
それぞれのガイド部材１を用いて、摩擦係数を測定した。具体的には、図３に示すように、釣糸４としてナイロン釣糸２号を用い、ガイド部材１との接触角θを９０°として走行速度５０ｍ／分で走行させ、ガイド部材１へ入る側の糸の張力Ｔ1 を２０ｇとした時に、ガイド部材１から出る側の張力Ｔ2 を測定し、
Ｔ2 ＝Ｔ1 ｅｘｐ（μθ）    〔Ａｍｏｎｔｏｎの法則〕
から、摩擦係数μを算出した。
【００３４】
次に、各ガイド部材１を用いてヒーティングテストを行った。具体的には、図４に示すように、ガイド部材１に釣糸４を通し、垂直方向に４．５ｋｇの重り５を釣下げ、一方水平方向に延ばした釣糸４をシリンダー６に接続した。このシリンダー６で、３００ｍｍのストロークで３秒間に１往復の速度でガイド部材１と釣糸４を７００回摺動させ、釣糸４が切れるまでの回数を調べた。
【００３５】
結果は表２に示す通りである。なお、表２中の気孔率とは、前述した方法により、案内面２から０．５ｍｍ研削した平坦面により、画像解析装置で測定した気孔の占有面積率のことである。
【００３６】
表２の結果より、気孔率が０．２％未満であるＮｏ．１では、摩擦係数が高く釣糸４の摩擦抵抗が大きいことから、ヒーティングテストでも７００回未満の摺動で釣糸４が切れてしまった。また、気孔率を大きくするほど摩擦係数も小さくなるが、気孔率が４％を超えると逆に摩擦係数が大きくなり、気孔率が５．０％を超えるＮｏ．７では、気孔２ａのエッジで釣糸４を損傷させやすくなるため、ヒーティングテストでも７００回未満の摺動で釣糸４が切れてしまった。
【００３７】
これらに対し、気孔率０．２〜５．０％の範囲内にした本発明実施例では、摩擦係数が０．４以下であり、ヒーティングテストで７００回の摺動では糸切れは生じなかった。
【００３８】
【表２】
0003540912.tif 000003
【００３９】
次に、上記と同様にして、案内面２近傍部における気孔率が約１．０％であり、平均気孔径が異なるガイド部材１を作製し、上述したヒーティングテストを行った。
【００４０】
結果を表３に示す。なお、この平均気孔径とは、前述した方法により、案内面２から０．５ｍｍ研削した平坦面により、画像解析装置で測定した気孔の円相当径の平均値のことである。
【００４１】
表３より、平均気孔径が１０μｍを超えるもの（Ｎｏ．６）では、気孔２ａのエッジで釣糸４を損傷させやすいことから、ヒーティングテストで３００回未満の摺動で糸切れが生じた。これに対し、平均気孔径を１０μｍ以下の範囲にした本発明実施例（Ｎｏ．１〜５）では、ヒーティングテストで糸切れが生じるまでの摺動回数を長くでき、特に平均気孔径を８μｍ以下とすれば（Ｎｏ．１〜４）糸切れが生じるまでの摺動回数を４５０回以上とすることができた。
【００４２】
【表３】
0003540912.tif 000004
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、炭化珪素を主成分とするセラミックスの表面に釣糸の案内面を形成してなる釣糸用ガイド部材において、該案内面近傍部にな気孔を有することによって、高い強度を維持したまま案内面と釣糸の接触面積を小さくして、摩擦抵抗を小さくすることができる。しかも、案内面は、平坦面に部分的に気孔が存在した状態であることから釣糸を損傷させることも防止できる。
【００４４】
しかも、炭化珪素質セラミックスは、耐摩耗性、放熱性等に優れており、長期間にわたって、糸切れ等がなく良好に使用できる釣糸用ガイド部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の釣糸用ガイド部材の斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の釣糸用ガイド部材の案内面を示す拡大断面図、（ｂ）は従来の釣糸用ガイド部材の案内面を示す拡大断面図である。
【図３】釣糸用ガイド部材の摩擦係数の測定方法を説明するための図である。
【図４】釣糸用ガイド部材のヒーティングテストを説明するための図である。
【符号の説明】
１：ガイド部材
２：案内面
２ａ：気孔
２ｂ：平坦面
３：外周面
４：釣糸
【図１】
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【図２】
0003540912.tif 000006
【図３】
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【図４】
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