(57)【要約】【課題】釣糸用ガイド部材と釣糸の摩擦抵抗を小さくして長期間にわたって糸切れ等がなく釣糸用ガイド部材を提供する。【解決手段】炭化珪素を主成分とし、遊離炭素を含む炭化珪素質セラミックスからなり、釣糸の案内面２を有する釣糸用ガイド部材１であって、上記少なくとも案内面２の気孔率が０．２％以下、平均気孔径が５μｍ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素を主成分とし、遊離炭素を含む炭化珪素質セラミックスからなり、釣糸の案内面を有する釣糸用ガイド部材であって、上記少なくとも案内面の気孔率が０．２％以下、平均気孔径が５μｍ以下であることを特徴とする釣糸用ガイド部材。
【請求項２】
上記炭化珪素質セラミックスに対して１〜１０重量％の遊離炭素を含有していることを特徴とする請求項１に記載の釣糸用ガイド部材。
【請求項３】
圧環強度が３５０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の釣糸用ガイド部材。
【請求項４】
ナイロン製釣糸との摩擦係数が０．２以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の釣糸用ガイド部材。
【請求項５】
熱伝導率が１５０Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の釣糸用ガイド部材。
【請求項６】
ビッカース硬度が２０ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに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、釣竿に図１に示すようなリング状のガイド部材１を複数個備え、このガイド部材１によって釣糸を案内するようになっている。
【０００３】
実際に魚を釣り上げる際には糸には強い力がかかりガイド部材１と摺動するため、優れた耐摩耗性などが要求される。
【０００４】
また、最近の釣り業界ではルアーを用いた釣りの普及がめざましく、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、軽いルアーを使用するために比較的細い糸を使用する場合が多く、糸にかかる負担が一層大きくなる傾向があった。
【０００５】
そこで、セラミックスからなり、強度、耐摩耗性及び摺動性に優れる釣糸用ガイド部材１が用いられている。
【０００６】
例えば、炭化珪素を主成分としてなる釣糸用ガイド部材では、高硬度で破壊靭性値を４ＭＰａ√ｍ以上として岩等に当たっても欠けや割れが発生しない釣糸用ガイド部材が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、このような釣糸用ガイド部材は、釣糸との接触面積が大きく摺動性が悪いため、糸切れが発生しやすいという問題があった。
【０００８】
そこで、炭化珪素を主成分とし、アルミナ、イットリア等の金属酸化物を焼結助剤として用いることによって、案内面の気孔率を０．２〜５％、平均気孔径を１０μｍ以下として、釣糸との接触面積を減少させることにより釣糸との摩擦抵抗を小さくするとともに、釣糸の損傷を防止するものが提案されている（特許文献２参照）。
【０００９】
〔特許文献１〕
特開平５−１５３８８７号公報
〔特許文献２〕
特開平１０−２６２５１０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら炭化珪素を主成分とするセラミックスからなるガイド部材は、アルミナ、イットリア等の金属酸化物を焼結助剤として用いて液相焼結させるため、焼成条件により粒界層の液相成分が蒸発して、気孔率、気孔径を精密に制御することは難しく、歩留まりが低下するという欠点を有していた。
【００１１】
一方、これらを固相焼結させた場合には、粒界層に液相を持たないため液相が蒸発し気孔が発生することがなく所定の気孔率を得ることができない。
【００１２】
また、釣糸との摩擦係数を小さくするため、ガイド部材の案内面の気孔率を０．２％以上存在させた場合、気孔が刃物作用をなし、釣糸に損傷を与えやすいという欠点を有していた。
【００１３】
さらに、上記炭化珪素を主成分とするセラミックスからなるガイド部材は、破壊靱性に優れたアルミナ、イットリア等の金属酸化物を焼結助剤として用いることでカケ等の破損を防止していたが、焼結体中の遊離炭素量が少ないために、熱伝導性が７０Ｗ／ｍＫ程度と低く、釣糸との間で発生した熱を分散させることができず、糸切れを起こしやすいという欠点を有していた。
【００１４】
また、上記セラミックスの原料粉末を用いてプレス成形する場合、ガイド部材の形状が楕円リングや、厚み方向に段差があるもの等の場合、成形体の密度が均一とならず、焼成後に十分に緻密化しない個所が生じ、部分的にビッカース硬度が１５Ｇｐａ程度と低くなるため、釣糸の摩擦によりガイド部材自体が摩耗を起こし、長期間の使用に供することができないという欠点を有していた。
【００１５】
本発明は、上述の欠点に鑑み案出されたものであって、その目的は、気孔のほとんど存在しない滑らかな案内面を有し、遊離炭素の自己潤滑作用によりガイド部材と釣糸との摺動性を優れたものとすることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の釣糸用ガイド部材は、炭化珪素を主成分とし、遊離炭素を含む炭化珪素質セラミックスからなり、釣糸の案内面を有する釣糸用ガイド部材であって、上記上記少なくとも案内面の気孔率が０．２％以下、平均気孔径が５μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の釣糸用ガイド部材は、上記遊離炭素が炭化珪素質セラミックスに対して１〜１０重量％含有していることを特徴とするものである。
【００１８】
さらに、本発明の釣糸用ガイド部材は、圧環強度が３５０ＭＰａ以上であることを特徴とするものである。
【００１９】
またさらに、本発明の釣糸用ガイド部材は、ナイロン製釣糸との摩擦係数が０．２以下であることを特徴とするものである。
【００２０】
さらにまた、本発明の釣糸用ガイド部材は、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の釣糸用ガイド部材は、ビッカース硬度が２０Ｇｐａ以上であることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の釣糸用ガイド部材によれば、炭化珪素を主成分とし、遊離炭素を含む炭化珪素質セラミックスからなり、案内面の気孔率が０．２％以下、平均気孔径が５μｍ以下であることから、気孔による釣糸への損傷を防ぐことができ、糸切れの発生を抑えることができる。
【００２３】
また、本発明の釣糸用ガイド部材によれば、上記炭化珪素質セラミックスに対して１〜１０重量％の遊離炭素を含有していることから、気孔がほとんど存在しない案内面においても遊離炭素の自己潤滑性によって釣糸との摺動性を優れたものとすることができる。
【００２４】
さらに、本発明の釣糸用ガイド部材によれば、圧環強度が３５０ＭＰａ以上であることから、釣糸用ガイド部材の外周にフレームを組み合わせて使用する際に破損することがなく、また長期間に渡ってカケ等が生じるのことを防止することができる。
【００２５】
またさらに、本発明の釣糸用ガイド部材によれば、ナイロン製釣糸との摩擦係数が０．２以下であることから、釣糸と釣糸用ガイド部材との間で摩擦熱が発生することはなく釣糸の糸切れ発生を防止することができる。
【００２６】
さらにまた、本発明の釣糸用ガイド部材によれば、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍＫ以上であることから、釣糸と釣糸用ガイド部材との間で摩擦熱が発生した場合でも熱をいち早く分散させ、釣糸に負荷が生じず切れにくくすることができる。
【００２７】
また、本発明の釣糸用ガイド部材によれば、ビッカース硬度が２０Ｇｐａ以上であることから、長期間にわたってガイド部材自体の摩耗を抑えることが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２９】
図１は、本発明の釣糸用ガイド部材１の一実施形態を示す斜視図であり、平坦な外周面３を有し、中央に貫通孔を備えてなり、その周囲は滑らかな曲面上の案内面２となっている。この釣糸用ガイド部材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。
【００３０】
本発明の釣糸用ガイド部材１は、炭化珪素を主成分とし、遊離炭素を含む炭化珪素質セラミックスからなり、上記少なくとも案内面２の気孔率０．２％以下、平均気孔径が５μｍ以下であることが重要である。
【００３１】
上記炭化珪素質セラミックスは、炭素成分として熱分解により炭素を生成しうる炭素化合物を炭素換算で１〜４重量％の割合で含有し、硼素成分としてＢ４Ｃや金属硼素等の含有量が０．２〜０．４重量％含有する炭化珪素質セラミックスからなることが好ましく、焼結助材として作用させるとともに遊離炭素の含有量を適切な値として摺動性を高めるとともに、高強度を有するものとすることができる。
【００３２】
また、上記炭化珪素質セラミックスは、遊離炭素を含むことから、この自己潤滑作用によって釣糸との摩擦抵抗を小さくして摺動性を優れたものとすることができる。
【００３３】
なお、上記遊離炭素は、主成分である炭化珪素を高圧窒素雰囲気中で熱処理を行うことによってＳｉＣ＋２Ｎ２→Ｓｉ３Ｎ４＋３Ｃの反応が起こり、炭化珪素中に遊離炭素を生成することができる。
【００３４】
さらに、上記案内面２の気孔は、気孔率が０．２％以下、平均気孔径が５μｍ以下に特定され、気孔による釣糸への損傷を防ぐことができ、糸切れの発生を抑えることができる。上記気孔率が０．２％を超え、平均気孔径が５μｍを超えると、釣糸と接触する微小な部分では凹凸になっているため釣糸へ損傷を与えやすく、摩擦による熱で釣糸の温度が上昇し、糸が伸びてしまうため早い段階で糸切れを起こしやすい。
【００３５】
また、上記気孔率は１．５％以下、平均気孔径は３μｍ以下とすることがより好ましく、釣糸の損傷をさらに有効に防止して摺動性を高いものとすることができる。
【００３６】
即ち、本発明の釣糸用ガイド部材１は、気孔が実質的にほとんど存在しない緻密な炭化珪素質セラミックスからなり、釣糸用ガイド部材全体あるいは案内面２に自己潤滑作用をもつ遊離炭素を有することによって、高い強度を維持したまま案内面２と釣糸の摩擦抵抗を小さくして摺動性の優れたものにできる。
【００３７】
上記釣糸用ガイド部材１の気孔率１を０．２％以下、平均気孔径を５μｍ以下とするには、詳細を後述するように焼成した後に高圧窒素雰囲気中で熱処理することによって気孔率及び平均気孔径を小さくすることができ、さらには熱処理前の炭化珪素質セラミックスの重量に対する熱処理後の重量増加が０．０１〜５％の範囲となるよう熱処理することが好ましい。
【００３８】
なお、上記気孔率は水銀圧入法、平均気孔径は電子顕微鏡を用いて測定できる。
【００３９】
また、上記炭化珪素質セラミックスに含有される遊離炭素の含有量は、１〜１０重量％が好ましく、遊離炭素の有する自己潤滑性を発揮し、釣糸との摺動性を優れたものとすることができる。上記遊離炭素の含有量が１重量％未満何となると、釣糸用ガイド部材１の潤滑性が劣るため釣糸との摺動性が低下しやすい。一方、１０重量％を越えると遊離炭素の生成が多すぎるため釣糸用ガイド部材１の機械的強度が低下しやすい。
【００４０】
特に、上記遊離炭素の含有量は、４〜６重量％とすることがより好ましく、摺動性を優れたものとするとともに、圧環強度を４００ＭＰａ以上、ビッカース硬度を２０ＧＰａと非常に高いものとすることができる。
【００４１】
なお、遊離炭素の含有量は炭化珪素質セラミックスの全成分である炭化珪素、窒化珪素、遊離炭素に対しての含有量であり、化学分析法（ＪＩＳＲ６１２４参照）に基づき全珪素量と全遊離炭素量を測定し、ＬＥＣＯ法により全窒素量を測定した上で炭化珪素、窒化珪素、遊離炭素の化学式に基づき計算したものである。
【００４２】
本発明の釣糸用ガイド部材１は、圧環強度が３５０ＭＰａ以上とすることが好ましく、釣糸用ガイド部材１の外周にフレームを組み合わせて使用する際の破損を防止して、長期間の使用においてもカケ等の発生を有効に防止できる。
【００４３】
なお、圧環強度を３５０ＭＰａ以上とするには、遊離炭素の含有量を１〜１０重量％にすることによって得ることができる。
【００４４】
さらに、本発明の釣糸用ガイド部材１は、ナイロン製釣糸との摩擦係数が０．２以下であることが好ましく、一般的な釣糸として多用されているナイロン製の釣糸と釣糸用ガイド部材１との間で摩擦熱が発生することはなく釣糸に糸切れが発生することを有効に防止することができる。上記摩擦係数が０．２を超えると、ナイロン製釣糸と釣糸用ガイド部材１との間で摩擦熱が発生して釣糸に損傷が生じやすい。
【００４５】
なお、上記摩擦係数を０．２以下とするには案内面２の気孔率を０．２％以下、平均気孔径を５μｍ以下とすることによって達成でき、また、上記摩擦係数はボールオンディスク法を用いて測定したものである。
【００４６】
また、本発明の釣糸用ガイド部材１は、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましく、釣糸用ガイド部材１と釣糸との間で発生した摩擦熱をいち早く分散させ、糸切れを有効に防止することができる。
【００４７】
上記熱伝導率を１５０Ｗ／ｍＫ以上とするには、上記炭化珪素質セラミックスに含有される遊離炭素の含有量は、１〜１０重量％が好ましく、結晶粒界中に遊離炭素を有することにより、熱伝導率を高いものとすることができる。
【００４８】
なお、上記熱伝導率はレーザーフラッシュ法を用いて測定したものである。
【００４９】
さらに、本発明の釣糸用ガイド部材１は、ビッカース硬度が２０ＧＰａ以上であることが好ましく、長期間にわたってガイド部材自体の摩耗を抑えることが可能となる。
【００５０】
上記ビッカース硬度を２０ＧＰａ以上とするには、焼成した後に高圧窒素雰囲気中で熱処理することにより得ることができる。
【００５１】
なお、上記ビッカース硬度は、ＪＩＳ　Ｒ１６１０に準じて測定した。
【００５２】
ここで、本発明の釣糸用ガイド部材１の製造方法について説明する。
【００５３】
先ず、出発原料として炭化珪素粉末及び焼結助剤として炭素および硼素を含有する各種化合物を用意する。上記炭化珪素粉末としてはα型、β型のいずれか、あるいはこれらを混合して使用することができ、平均粒径は０．１〜２μｍが好ましい。０．１μｍ以下であると焼結が困難となり、２μｍを超えると、焼成後の結晶粒径が２０μｍ以上になってしまい脱粒が発生しやすく強度が低下する。
【００５４】
また、上記焼結助剤としては、炭素成分としてカーボンブラック、グラファイト等の他に熱分解により炭素を生成しうるフェノール樹脂やコールタールピッチ等を用いることができる。これらの焼結助剤は、熱処理前の焼結体中に炭素が１〜４重量％、硼素が０．２〜０．４重量％添加することが好ましい。硼素成分としては、Ｂ４Ｃや金属硼素等が挙げられる。炭素および硼素含有化合物を添加して固相焼結させ、該焼結体を高圧窒素雰囲気中で熱処理を行ったものが、上記Ｂ４Ｃ、Ｃ系のＳｉＣは粒界にＣまたはＣ化合物を生成するため潤滑性に優れることによる。
【００５５】
次に、これらの混合物を、例えば金型プレス、冷間静水圧プレス、射出成形、押し出し成形等によって所定の形状に成形して成形体を作製する。
【００５６】
得られた成形体を真空中、あるいはＡｒ等の不活性雰囲気中で１９５０〜２０００℃の温度で焼成する。この時の焼成手段としては、無加圧焼成法、ホットプレス法等が挙げられる。
【００５７】
さらに焼成後の釣糸用ガイド部材１を１５００〜２０００気圧に制御された高圧窒素雰囲気中で１８００〜２１００℃の温度で熱処理することによって、気孔率及び平均気孔径を小さくすることが可能である。
【００５８】
具体的には熱処理前の炭化珪素質セラミックスの重量に対する熱処理後の重量増加が０．０１〜５％の範囲となるよう熱処理することが好ましい。これによって気孔率を０．２％以下及び平均気孔径を５μｍ以下とすることができる。
【００５９】
次に、表面を鏡面仕上げすることにより、案内面２の表面状態が平滑に加工して釣糸用ガイド部材１を得ることができる。また、上記炭化珪素質セラミクッスは黒色を有し、表面を磨くことにより宝飾性に優れたものとできる。
【００６０】
このようにして得られた釣糸用ガイド部材１は、案内面２の気孔率が０．２％以下、平均気孔径が５μｍ以下として摺動性が優れ、釣糸への損傷を有効に防止できる。
【００６１】
なお、本発明の釣糸用ガイド部材１は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。
【００６２】
【実施例】
（実施例１）
先ず、炭化珪素を主成分と炭化硼素を０．４重量％、フェノール樹脂を２重量％含有して成る原料粉末を所定形状に成形し、表１に示す如く得られた成形体を種々の焼成条件にて焼成した。その後熱処理を施して釣糸用ガイド部材試料を作製した。
【００６３】
各試料の気孔率は水銀圧入法にて、平均気孔径は電子顕微鏡を用いて測定した。
【００６４】
また、摩擦係数の測定はＪＩＳ　Ｒ１６１３に準拠してボールオンディスク法をそれぞれ用いた。
【００６５】
さらに、各試料の熱伝導率をレーザーフラッシュ法にて測定し、またさらに各試料の端面部分を平面に加工し測定面としＪＩＳ　Ｒ１６１０に準拠してビッカース硬度を測定した。
【００６６】
そして各試料を図２に示すように上下からセラミックス治具３で挟み、上方より垂直方向に荷重Ｐを加え破壊した時の荷重を破壊荷重とし、以下の式にて圧環強度σｒ＝Ｐ（Ｄ−ｄ）／（Ｉ×ｄ２）を求めた。なお、釣糸用ガイド部材１の外径をＤ、径の肉厚をｄ、幅をＩとする。
【００６７】
また、図３に示すようなヒーティングテストを行った。テストでは釣糸用ガイド部材１の試料に釣糸４を通し、垂直方向に４．５Ｋｇのおもり５をさげ、釣糸用ガイド部材１より水平方向に釣糸４をのばしておもり５によって釣糸４に対して張力を負荷しながら３００ｍｍのストロークで１往復／３秒の速度で釣糸用ガイド部材１と釣糸４を摺動させ、釣糸４が切れるかどうか検証した。（１５００回以上は測定していない。）
結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
2004000178.tif 000003
表１より明らかなように、気孔率が０．２％以下、平均気孔径が５μｍ以下の試料（Ｎｏ．１〜８）は、ヒーティングテストの結果１５００回以上の摺動にも耐えることができ高い摺動性を有することが判る。
【００６９】
特に、遊離炭素の含有量が１０重量％以下の試料（Ｎｏ．１〜６）は、圧環強度が３８０ＭＰａ以上、ビッカース硬度が２２ＧＰａ以上、摩擦係数が０．１７以下と非常に摺動性、強度が優れていることが判る。
【００７０】
また、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍＫ以上と非常に熱の発散性が優れていることが判る。
【００７１】
これに対し、遊離炭素の含有量が１０重量％以上の試料（Ｎｏ．９〜１０）は、ヒーティングテストの結果、１０５６回以下であり、摩擦係数が０．３８以上と大きなものとなっていることが判った。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の釣糸用ガイド部材によれば、炭化珪素を主成分とし、遊離炭素を含む炭化珪素質セラミックスからなり、案内面の気孔率が０．２％以下、平均気孔径が５μｍ以下であることから、気孔による釣糸への損傷を防ぐことができ、糸切れの発生を抑えることができる。
【００７３】
また、本発明の釣糸用ガイド部材によれば、上記遊離炭素が炭化珪素質セラミックスに対して１〜１０重量％含有していることから、気孔がほとんど存在しない案内面においても遊離炭素の自己潤滑性によって釣糸との摺動性を優れたものとすることができる。
【００７４】
さらに、本発明の釣糸用ガイド部材によれば、圧環強度が３５０ＭＰａ以上であることから、釣糸用ガイド部材の外周にフレームを組み合わせて使用する際に破損することがなく、また長期間に渡ってカケ等が生じるのことを防止することができる。
【００７５】
またさらに、本発明の釣糸用ガイド部材によれば、ナイロン製釣糸との摩擦係数が０．２以下であることから、釣糸と釣糸用ガイド部材との間で摩擦熱が発生することはなく釣糸の糸切れ発生を防止することができる。
【００７６】
またさらに本発明の釣糸用ガイド部材によれば、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍＫ以上であることから、万が一釣糸と釣糸用ガイド部材との間で摩擦熱が発生した場合でも熱をいち早く発散させ釣糸に糸切れが発生することを有効に防止することができる。
【００７７】
またさらに、本発明の釣糸用ガイド部材によればビッカース硬度が２０Ｇｐａ以上であることからガイド自体の摩耗を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の釣糸用ガイド部材の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】圧環強度の測定法を示す概略図である。
【図３】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：釣糸用ガイド部材
２：案内面
３：セラミックス治具
４：釣糸
５：おもり
【図１】
2004000178.tif 000004
【図２】
2004000178.tif 000005
【図３】
2004000178.tif 000006