(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
魚釣用リールの巻取り動力伝達に用いられるフェースギヤであって、前記フェースギヤの歯部表面に歯筋方向に平行となるように均一で方向性のある連続的な複数の段差を形成したことを特徴とする魚釣用リール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻取り動力伝達に用いられるギヤに特徴を有する魚釣用リールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記した魚釣用リールの内、魚釣用スピニングリールは、リール本体に回転自在に支持されたロータと、ロータの前方に設けられ外周に釣糸が巻き付けられるスプールとを有している。前記ロータは、スプール軸の外周側に配設されるピニオンギヤと一体回転し、前記スプールは、ピニオンギヤに噛み合う中間ギヤを介して駆動されるオシレート機構により、前後に往復動する。
【０００３】
前記ピニオンギヤは、このピニオンギヤと直交して回転可能に配されたハンドルの回転軸（ハンドル軸）に設けられているギヤ（フェースギヤ）に噛み合っており、ハンドルの回転操作と共に回転する。
【０００４】
ところで、上記フェースギヤは、通常、ハンドル軸と共に、亜鉛の鋳造やアルミ合金の鋳造・鍛造、ステンレスの鋳造（ＭＩＭ；メタルインジェクションモールド）等で一体的に形成されており、これらは、いずれも金型が必要とされる成形方法である。
【０００５】
通常、このようなフェースギヤを成形するための金型は、ピニオンカッターと呼ばれる刃物を銅材に押し付けることで、フェースギヤのギヤ部分に対応した歯形を備えた金型用電極を作成し、そして、この電極を金型鋼に対して放電加工することで作成されている。
【０００６】
あるいは、このようなフェースギヤの成形方法とは異なり、切削加工を用いる方法が行なわれている。これは、ギヤシェイパーと呼ばれる機械で切削加工することでフェースギヤを形成する方法であり、具体的には、ホブによってピニオンカッターを作成しておき、このピニオンカッターと、フェースギヤ素材とを同期回転させながら、一歯づつ切削加工する方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
通常、上記した金型を用いてフェースギヤを成形する方法では、成形後に生じた歯部表面の凹凸を滑らかにすべく、ラッピング処理を施して均一の平面に仕上げている。
【０００８】
ところが、このようにして歯部表面を形成すると、駆動を滑らかなものとし、かつ歯面の保護を図るためにグリスを塗布しても、グリスが歯面から押出され易くなってしまい、この結果、歯面の油膜切れによる摩擦や、高負荷時の焼き付き等が発生し、フェースギヤの耐久性に劣るという問題がある。また、フェースギヤとピニオンギヤの歯面同士が面接触することから、接触抵抗が大きくなり、ハンドルの回転が重くなるという問題も生じる。
【０００９】
さらに、上記したギヤシェイパーによる作成方法においても、歯面はピニオンカッターの形状で決定されることから、その歯面は均一な平面となってしまい、上記したような問題が生じる。
【００１０】
そして、上記したような問題は、スピニングリールのフェースギヤに限られず巻取り動力伝達機構に用いられる各種のギヤにも該当する。
【００１１】
この発明は、上述した問題に基づいて成されたものであり、グリスの保持力を向上させてギヤの耐久性の向上を図ると共に、軽快なハンドル操作を可能にした魚釣用リールを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明に係る魚釣用リールは、巻取り動力伝達に用いられるフェースギヤの歯部表面に歯筋方向に平行となるように均一で方向性のある連続的な複数の段差を形成したことを特徴とする。
【００１３】
このように、ギヤの歯部表面に複数の段差を形成しておくことで、この段差間にグリスが保持できるようになり、又、このギヤに噛合するギヤとの接触は、点接触、もしくは線接触状態となるため、接触抵抗が軽減し、ギヤの耐久性が向上すると共に、軽快なハンドル操作が行なえる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る魚釣用リールについて説明する（ここでは、魚釣用リールとして、スピニングリールを取り上げ、動力伝達用のギヤとしてフェースギヤを例示する）。
【００１５】
図１は、巻取り動力伝達用のギヤ（フェースギヤ；オープンフェースタイプ）を備えた魚釣用スピニングリールを後方から見た部分断面図である。
【００１６】
最初に、この魚釣用スピニングリールの構成、及び動作について説明する。  魚釣用スピニングリール１は、釣竿に装着するための脚部２ａが形成されたリール本体２と、リール本体前方に回転可能に配されたロータ３と、ロータ３の回転運動と同期して前後動可能に配されたスプール（図示せず）とを有している。
【００１７】
リール本体２内には、軸受４を介してハンドル軸５が回転可能に支持されており、その突出端部には、ハンドル７が取り付けられている。ハンドル軸５には、巻取り駆動機構が係合しており、この巻取り駆動機構は、ハンドル軸５に取り付けられるフェースギヤ１０と、このフェースギヤ１０に噛合すると共に、ハンドル軸５と直交する方向に延出し、内部に軸方向に延出する空洞部が形成されたピニオン１２とを備えている。
【００１８】
ピニオン１２は、前記ハンドル軸５に対して、オフセットした状態で直交するように、軸受を介してリール本体内に回転可能に支持されている。このピニオン１２の空洞部には、ハンドル軸５と直交する方向に延出し、先端側にスプールを取り付けたスプール軸１５が軸方向に移動可能に挿通されている。
【００１９】
また、前記ピニオン１２には、スプール軸を前後動させるオシレート機構が係合している。このオシレート機構は、リール本体内に回転可能に支持され、スプール軸１５と平行に延出するウォームシャフト１７と、このウォームシャフト１７の一端部に取り付けられ、前記ピニオン１２と噛合するギヤ１８とを備えている。そして、スプール軸１５の他端部には、ウォームシャフト１７の螺旋溝と係合する摺動子（図示せず）が取り付けられており、ウォームシャフト１７がギヤ１８によって回転駆動されることで、スプール軸１５は、摺動子を介して前後方向に往復動される。
【００２０】
上記した構成により、ハンドル７を巻取り操作することで、ロータ３が巻取り駆動機構を介して回転駆動され、かつスプールがオシレート機構を介して前後動されるので、釣糸は、ロータ３に設けられた釣糸案内部３ａを介してスプールに対して均等に巻回される。
【００２１】
次に、上記した構造の魚釣用スピニングリールにおいて、ハンドル軸５に設けられるフェースギヤ１０について詳細に説明する。
【００２２】
上述したように、本発明においては、巻取り動力伝達機構におけるギヤの歯部表面に複数の段差を形成することを特徴としている。本実施の形態では、フェースギヤ１０の歯部に、切削加工を施して複数の段差を形成しておき（この段差は連続的に形成すると共に、所定の方向性をもって均一に形成しておくのが好ましい）、これによりグリスが保持し易いようにしている。すなわち、上記したような段差を複数形成しておくことで、段差間にグリスを保持しておくことができ、ピニオンギヤと接触しても押出されることが防止され（グリスの保持力が上がる）、歯面の油膜切れに起因するピニオンギヤとフェースギヤとの歯面の焼き付き、摩耗等を効果的に防止することができる。なお、フェースギヤに塗布されるグリスには、テフロンを添加しておくことが好ましく、このようなテフロンを添加しておくことにより、潤滑性の向上が図れ、より耐久性が向上し、滑らかな回転特性が得られるようになる。
【００２３】
また、ピニオンギヤに対しては、段差によって形成される頂部との間で、点接触ないしは線接触するため、両者の接触面積が減り、この結果、ハンドルの駆動抵抗が小さくなって巻上げ力が軽くなる（ハイスピードのギヤ比を組んでも巻上げ力を軽くすることができる）。
【００２４】
具体的に、上記のように形成される段差については、連続的に複数形成される場合、隣接する頂部と底部との間の深さＤが１〜５μｍ程度にしておけば、回転時にゴツゴツ感等の違和感を生じさせることなく、グリスを十分に保持しておくことが可能となり、軽快な使用感を損なうことなく、耐久性の向上が図れる。また、連続的に形成される段差については、接触状態を安定にすべく均一化する場合は、そのピッチＰが５〜５０μｍ程度となるように形成しておけば良く、更には一定の方向性をもって形成しておくことが好ましい。
【００２５】
本実施の形態では、フェースギヤの歯部が形成される部分は平面状になっており、ＮＣフライス盤による切削加工が可能であること、及びＮＣフライス盤の工具による切削加工によれば、加工に際して方向性のある連続的な段差を容易に形成することが可能であることに着目し、図２に示すように、歯部を形成する。
【００２６】
すなわち、まず、図２に示すような構造体３０を、鋳造、鍛造、切削加工等によって作成しておく。この場合、構造体３０は、円板部３１と、円板部３１の中心において直交するように延出する軸部３２とを備え、円板部３１の縁部には、輪帯状の突部３１ａが形成されている。そして、その突部の平坦面３１ｂを、ＮＣフライス盤の工具によって切削加工することで歯部３１ｃが形成されて、フェースギヤ１０が作成される。また、軸部３２は、そのままハンドル軸５となる。
【００２７】
上記した構造体３０は、突部３１ａの略真裏部分がＮＣフライス盤の作業台に載置され、工具の一種であるエンドミル５０が平坦面３１ｂに対してＸＹＺ方向に駆動制御されることで歯部３１ｃが形成される。ＮＣフライス盤に結合されている数値制御装置には、予め解析されたフェースギヤのための歯形形状が入力されており、この入力された情報に基づいて歯部３１ｃの切削が行なわれる。
【００２８】
この場合、エンドミル５０に取り付けられる切刃構造（フラットエンドミル、ボールエンドミル等）、及びエンドミル５０の駆動制御方法により、歯部の表面に形成される段差構造を種々変形することが可能になる。
【００２９】
例えば、図３は、矢印で示す歯筋方向に沿ってフラットエンドミルを駆動制御すると共に、一行程毎に垂直方向に駆動制御することで、歯部３１ｃを形成した例を示している。このような駆動制御によれば、歯部を容易に形成できると共に、その表面には、矢印で示す歯筋方向に平行となるように、均一で方向性のある連続的な階段状の段差３５ａが形成される。また、図４は、同様な駆動制御方法において、ボールエンドミルを用いて歯部３１ｃを形成した例を示している。この場合、歯部の表面には、矢印で示す歯筋方向に平行となるように、均一で方向性のある連続的な円弧状の段差３５ｂが形成される。
【００３０】
なお、上記したような段差が形成された後、その表面を、ラッピング等によって潰すことで表面に加工硬化層を形成することが可能である。このような加工硬化層を形成しておくことで、更に耐久性の向上が図れるようになる。もちろん、このようなラッピング処理に際しては、表面を完全に平坦状にするのではなく、上記した深さＤの範囲内で連続的な段差が形成される程度にしておくのが好ましい。
【００３１】
上記したフェースギヤの作成方法は、ＮＣフライス盤による切削加工によるものであるため、強度や耐摩耗性が大きい素材を用いることが可能となり、より強度の向上、歯部表面の耐摩耗性の向上が図れ、さらにギヤとしての耐久性を向上することが可能となる。具体的には、上記したフェースギヤの素材としては、アルミ、真鍮（銅系合金）、亜鉛、ＳＵＳ、鋼材（鉄系合金）等、各種の材料を用いることができるが、これに噛合するピニオンギヤの回転数が高いため、ピニオンギヤに用いられる素材（例えば、アルミ、真鍮（銅系合金）、ＳＵＳ、鋼材（鉄系合金）等）よりも強度が低いものを用いることが好ましい。
【００３２】
また、フェースギヤとして高強度材料を用いることで、歯数の数を増やして小モジュール化することが可能となり（ｍ＜０．６）、これによりかみ合い率を上げて滑らかな回転特性が得られると共に、リールボディの小型化が図れるようになる。
【００３３】
図５乃至図７は、上記したＮＣフライス盤のエンドミルの駆動制御方法を種々変更して、歯部と共にその表面に形成される段差の方向性を変えた種々の構成例を示している。
【００３４】
図５は、矢印で示す歯筋方向に対して垂直方向に、ボールエンドミルによって連続的な円弧状の段差３５ｃを形成した例を示し、図６は、フェースギヤに噛合するピニオンギヤの歯当たり方向（矢印で示す方向）と平行に、ボールエンドミルによって連続する円弧状の段差３５ｄを形成した例を示し、図７は、フェースギヤに噛合するピニオンギヤの歯当たり方向（矢印で示す方向）に対して直交する方向に沿って、ボールエンドミルによって連続する階段状の段差３５ｅを形成した例を示している。
【００３５】
このように、歯面に連続して形成される段差の方向性については、種々変更することができ、上記のように、歯筋又はピニオンギヤの歯当たり方向のいずれか一方に垂直又は平行に形成することで、ピニオンギヤとフェースギヤの歯面同士の接触抵抗を効果的に減らしながらグリス保持効果を高めることができ、巻取り駆動抵抗の軽減と、歯面の摩耗防止による耐久性の飛躍的な向上が可能となる。特に、図５や図６に示すように、ピニオンギヤの歯当たり方向に沿った方向に形成しておくと、この方向でピニオンギヤが滑るように移動することから、歯面に対する負担が極力抑えられ、耐久性、耐摩耗性の面から、より好ましくなる。
【００３６】
もちろん、図５乃至図７に示す構成例においても、その表面を、ラッピング等によって潰して表面に加工硬化層を形成しておいても良い。
【００３７】
以上説明した実施の形態では、複数の段差は、所定のピッチ幅で規則性をもって形成したが、厳密に規則性が無くても差し支えない。また、フェースギヤとしてオープンタイプのものを例示したが、クローズドタイプのフェースギヤを有する魚釣用スピニングリールにも適用することが可能である。
【００３８】
さらに、本発明は、両軸受リール等、動力伝達用のギヤを有するその他の形式の魚釣用リールに適用することが可能である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の魚釣用リールによれば、動力伝達用のギヤの歯面の段差間にグリスが保持できるようになり、又、このギヤに噛合するギヤとの間で接触面積が減るため、ギヤの耐久性が向上すると共に、軽快なハンドル操作が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る魚釣用リールの一例を示しており、魚釣用スピニングリールを後方から見た部分断面図。
【図２】図１に示す魚釣用スピニングリールの動力伝達機構に用いられているフェースギヤを製造する方法を示す図。
【図３】フェースギヤの歯部を拡大して示す図であり、歯部に形成される複数の段差の第１構成例を示す図。
【図４】フェースギヤの歯部を拡大して示す図であり、歯部に形成される複数の段差の第２構成例を示す図。
【図５】フェースギヤの歯部を拡大して示す図であり、歯部に形成される複数の段差の第３構成例を示す図。
【図６】フェースギヤの歯部を拡大して示す図であり、歯部に形成される複数の段差の第４構成例を示す図。
【図７】フェースギヤの歯部を拡大して示す図であり、歯部に形成される複数の段差の第５構成例を示す図。
【符号の説明】
１  魚釣用スピニングリール（魚釣用リール）
５  ハンドル軸
１０  フェースギヤ
１２  ピニオンギヤ
３１ｃ  歯部
３５ａ〜３５ｅ  段差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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