(57)【要約】【課題】魚釣リールにおいて、スプールの巻き速度の広い範囲に渡って、速度検出の精度を維持することである。【解決手段】魚釣リールの釣糸を繰り出しあるいは巻き戻すスプールに接続されて回転する減速歯車回転板２６には磁石部３２が設けられる。減速歯車回転板２６の回転によって変化する磁石部３２の磁束を検出するコイル９０には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６２とゲイン自動調整増幅器（ＡＧＣＡＭＰ）６４と、ＣＰＵ６６と、電源部６８とが接続される。ＡＧＣＡＭＰ６４は、コイル９０の速度検出信号の振幅に応じてゲインを変更する。ＣＰＵ６６は、ＡＧＣＡＭＰ６４の出力信号を処理し、回転速度データとして出力する。電源部６８は、コイル９０によって生成された電流を取り出して、キャパシタ７０を充電する。【選択図】図１３
2009022222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプール軸の周りに回転するスプールと、
スプールに釣糸を案内する釣糸案内部と、
スプール軸または釣糸案内部を前後往復運動させる往復機構と、
スプールの回転速度を検出して速度検出信号を出力する速度検出部と、
速度検出信号の振幅に応じてゲインを変更して速度検出信号を処理し、回転速度データとして出力する信号処理回路と、
出力された回転速度データを表示する表示部と、
を備えることを特徴とする魚釣リール。
【請求項２】
請求項１に記載の魚釣リールにおいて、
信号処理回路は、
釣糸の最大繰出速度に応じて予め設定されるスプールの最大回転速度を超える回転速度に対応する速度検出信号を除去するローパスフィルタを有することを特徴とする魚釣リール。
【請求項３】
請求項２に記載の魚釣リールにおいて、
ローパスフィルタによって処理された信号を微分し信号変化を拡大し、信号の有無を検出する信号微分部と、
ローパスフィルタによって処理された信号を積分し、積分波形の時間的変化に基づいて算出される速度検出信号のピッチを回転速度データとする信号積分部と、
を有することを特徴とする魚釣リール。
【請求項４】
請求項１に記載の魚釣リールにおいて、
速度検出部は、
スプール軸と共に回転する回転板に設けられる磁石部であって、回転板の周方向に沿って、Ｎ極とＳ極との組が少なくとも１組設けられる磁石部と、
磁石部のＮ極からの磁束とＳ極からの磁束を区別して検出し、検出された信号を速度検出信号として出力する磁気検出部と、
を有することを特徴とする魚釣リール。
【請求項５】
請求項４に記載の魚釣リールにおいて、
磁石部は、回転板の周方向に沿って、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した１つの磁石であることを特徴とする魚釣リール。
【請求項６】
請求項４に記載の魚釣リールにおいて、
磁石部は、回転板の板厚方向に、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した２つの磁石であって、回転板の板厚方向に沿って相互に離間し、かつ、Ｎ極の向く方向が回転板の板厚方向に沿って相互に逆向きである２つの磁石であることを特徴とする魚釣リール。
【請求項７】
請求項４に記載の魚釣リールにおいて、
磁気検出部は、コイルであることを特徴とする魚釣リール。
【請求項８】
請求項７に記載の魚釣リールにおいて、
回転板に設けられ、回転板の回転速度に応じて回転板の径方向に移動可能な磁石であって、回転板が回転することでコイルに発電電流を発生させて、回転板の径方向の位置に応じた制動力を回転板に与える制動用磁石を備えることを特徴とする魚釣リール。
【請求項９】
請求項７に記載の魚釣リールにおいて、
コイルに接続されるコイル回路であって、
信号処理回路を含む検出信号処理部と、
回転する回転板の磁石部と協働して回転板に制動を与えるために、コイルに駆動電流を供給する制動駆動部と、
を有することを特徴とする魚釣リール。
【請求項１０】
請求項９に記載の魚釣リールにおいて、
制動駆動部は、
検出信号処理部から出力される回転速度データに基づいて釣糸が投げられるときの初速最大値を判断する手段と、
初速最大値に応じてスプールが空転しない制動力を算出し、算出された制動力に基づいて制動用の駆動電流をコイルに供給する手段と、
を有することを特徴とする魚釣リール。
【請求項１１】
請求項９に記載の魚釣リールにおいて、
検出信号処理部は、
検出信号を整流し、キャパシタに蓄電する電源部を含むことを特徴とする魚釣リール。
【請求項１２】
請求項１１に記載の魚釣リールにおいて、
信号処理回路及び表示部は、電源部の電力のみによって作動することを特徴とする魚釣リール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は魚釣リールに係り、特にスプール軸の周りに回転し、釣糸を巻き取り、あるいは巻き戻すスプールを備える魚釣リールに関する。
【背景技術】
【０００２】
魚釣リールとしては、釣糸をスプールに巻き取りあるいは巻戻すための手動ハンドルを備える手動式のものと、スプールを小型モータによって駆動する電動式のものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、魚釣用リールとして、ハンドルの手動回転運動を往復運動に変換する動力変換機構を備え、この動力変換機構を介して往復運動しないスプールに釣糸を平行に巻回する構成が開示されている。また、実施例２として、ハンドルの手動回転動作を駆動ギヤによってロータの回転運動に伝達すると共に、スプールに釣糸を平行に巻回する平行巻き装置の動力変換機構と係合し、ハンドルを回転操作した際の回転力をスプールの往復運動に変換する構成が開示されている。
【０００４】
そして、特許文献２には、魚釣用スピニングリールとして、特許文献１の実施例２の構成に加え、ロータの回転速度に応じてスプール軸を往復運動させない状態に切り換えることが開示されている。具体的には、ロータの回転により発生する遠心力で作動し、ロータの回転駆動力を遮断する作動部材によって、スプール軸を往復運動させない状態に切り換えている。
【０００５】
また、特許文献３には、魚釣用電動リールとして、スプールを回転駆動するスプール駆動モータと、スプール駆動モータによる複数の釣糸巻取り速度を記憶する記憶装置と、釣糸の繰出し及び巻取りで回転する回転体の回転数を検出して糸長を計測する糸長計測装置を備える構成が開示されている。ここでは、スプールの側面に埋設されたマグネットとマグネットに対向して配置されたリードスイッチによって回転速度に比例したパルスを発生するエンコーダを構成することが述べられている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８１１１４号公報
【特許文献２】特開２００７−６７８６号公報
【特許文献３】特開平９−１０７８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
魚釣用リールにおいては、スプールを投げ方向に回転させて釣糸を漁場等に投げ込み、魚が掛かった等の魚信があると、スプールを巻き方向に回転させて釣糸を手元に戻すことが行われる。スプールを巻き方向に回転させるときは、魚の反応等に応じ、その巻き速度を調整する。したがって、スプールの巻き速度を知ることは有益であり、従来技術においては、特許文献３に述べられているように、リードスイッチを用いたエンコーダが知られている。
【０００８】
特許文献３に述べられているリードスイッチは、磁石に反応して機械的接点が閉じるものであるので、スプールが回転して磁石がリードスイッチの配置されている位置を通過するたびに、機械的接点が開閉する。したがって、スプールが高速に回転すると、その開閉に伴う騒音がかなり大きく、また耳ざわりとなることがある。また、リードスイッチは機械的接点を用いるものであるので、耐久性にも限度がある。
【０００９】
また、魚釣リールは、スプールを投げ方向に回転させるときはかなりの高速回転となるのに対し、スプールを巻き戻すときは魚の反応に応じるのでかなりの低速回転となる。このように、回転速度の範囲が広範囲となるため、速度検出信号も広範囲に渡って変化することがあり、一般的な信号処理では速度検出の精度を維持することが困難なことがある。
【００１０】
本発明は、スプールの巻き速度の広い範囲に渡って、速度検出の精度を維持することが可能な魚釣リールを提供することである。また、他の目的は、スプールの巻き速度を検出する際の騒音を抑制することを可能とする魚釣リールを提供することである。また、他の目的は、スプールの巻き速度を検出する手段の耐久性の向上を図ることができる魚釣リールを提供することである。以下の手段は、上記目的の少なくとも１つに貢献する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る魚釣リールは、スプール軸の周りに回転するスプールと、スプールに釣糸を案内する釣糸案内部と、スプール軸または釣糸案内部を前後往復運動させる往復機構と、スプールの回転速度を検出して速度検出信号を出力する速度検出部と、速度検出信号の振幅に応じてゲインを変更して速度検出信号を処理し、回転速度データとして出力する信号処理回路と、出力された回転速度データを表示する表示部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、信号処理回路は、釣糸の最大繰出速度に応じて予め設定されるスプールの最大回転速度を超える回転速度に対応する速度検出信号を除去するローパスフィルタを有することが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、ローパスフィルタによって処理された信号を微分し信号変化を拡大し、信号の有無を検出する信号微分部と、ローパスフィルタによって処理された信号を積分し、積分波形の時間的変化に基づいて算出される速度検出信号のピッチを回転速度データとする信号積分部と、を有することが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、速度検出部は、スプール軸と共に回転する回転板に設けられる磁石部であって、回転板の周方向に沿って、Ｎ極とＳ極との組が少なくとも１組設けられる磁石部と、磁石部のＮ極からの磁束とＳ極からの磁束を区別して検出し、検出された信号を速度検出信号として出力する磁気検出部と、を有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、磁石部は、回転板の周方向に沿って、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した１つの磁石であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、磁石部は、回転板の板厚方向に、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した２つの磁石であって、回転板の板厚方向に沿って相互に離間し、かつ、Ｎ極の向く方向が回転板の板厚方向に沿って相互に逆向きである２つの磁石であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、磁気検出部は、コイルであることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、回転板に設けられ、回転板の回転速度に応じて回転板の径方向に移動可能な磁石であって、回転板が回転することでコイルに発電電流を発生させて、回転板の径方向の位置に応じた制動力を回転板に与える制動用磁石を備えることが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、コイルに接続されるコイル回路であって、信号処理回路を含む検出信号処理部と、回転する回転板の磁石部と協働して回転板に制動を与えるために、コイルに駆動電流を供給する制動駆動部と、を有することが好ましい。
【００２０】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、制動駆動部は、検出信号処理部から出力される回転速度データに基づいて釣糸が投げられるときの初速最大値を判断する手段と、初速最大値に応じてスプールが空転しない制動力を算出し、算出された制動力に基づいて制動用の駆動電流をコイルに供給する手段と、を有することが好ましい。
【００２１】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、検出信号処理部は、検出信号を整流し、キャパシタに蓄電する電源部を含むことが好ましい。
【００２２】
また、本発明に係る魚釣リールにおいて、信号処理回路及び表示部は、電源部の電力のみによって作動することが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
上記構成により、魚釣リールは、スプールの回転速度を検出し、速度検出信号の振幅に応じてゲインを変更して速度検出信号を処理し、回転速度データとして出力してこれを表示する。したがって、例えば、スプールの回転速度が大幅に変動し、それに応じて速度検出信号の振幅が大幅に変動した場合でも、安定して速度検出信号を処理でき、広い範囲の回転速度に対し、測定精度を維持することができる。
【００２４】
また、魚釣リールにおいて、信号処理回路は、釣糸の最大繰出速度に応じて予め設定されるスプールの最大回転速度を超える回転速度に対応する速度検出信号を除去するローパスフィルタを有する。スプールの最大回転速度を超える周波数帯域の信号はノイズであることが確実である。上記構成によれば、ノイズを効果的に除去できるので、安定して速度検出信号を処理でき、広い範囲の回転速度に対し、測定精度を維持することができる。
【００２５】
また、魚釣リールにおいて、ローパスフィルタによって処理された信号を微分し信号変化を拡大し、信号の有無を検出する信号微分部と、ローパスフィルタによって処理された信号を積分し、積分波形の時間的変化に基づいて算出される速度検出信号のピッチを回転速度データとする信号積分部とを有する。微分信号は信号振幅を大きく取れるがノイズが乗りやすい。一方積分信号はノイズ影響を抑制できるが信号振幅を大きく取れないことがある。上記構成では、これら２つを組み合わせるので、信号有無の検出と、回転速度データとを精度よく得ることができる。
【００２６】
また、魚釣リールにおいて、速度検出部は、スプール軸と共に回転する回転板に設けられる磁石部であって、回転板の周方向に沿って、Ｎ極とＳ極との組が少なくとも１組設けられる磁石部と、磁石部のＮ極からの磁束とＳ極からの磁束を区別して検出し、検出された信号を速度検出信号として出力する磁気検出部と、を有する。回転板の回転方向によって、磁気検出部は、Ｎ極からの磁束を検出した後にＳ極からの磁束を検出するか、逆にＳ極からの磁束を検出した後にＮ極からの磁束を検出するか、のいずれかとなる。上記構成では、Ｎ極からの磁束とＳ極からの磁束を区別して検出するので、速度検出のための信号を用いて回転板の回転方向の検出も行うことができる。
【００２７】
また、魚釣リールにおいて、磁石部は、回転板の周方向に沿って、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した１つの磁石である。この簡単な構成でも速度検出のための信号を用いて回転板の回転方向の検出も行うことができる。
【００２８】
また、魚釣リールにおいて、磁石部は、回転板の板厚方向に、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した２つの磁石であって、回転板の板厚方向に沿って相互に離間し、かつ、Ｎ極の向く方向が回転板の板厚方向に沿って相互に逆向きである２つの磁石である。Ｎ極とＳ極とが離間しているので、離間していない場合に比べ、Ｎ極からの磁束とＳ極からの磁束との区別をすることが容易となる。
【００２９】
また、魚釣リールにおいて、磁気検出部は、コイルである。コイルに鎖交する磁束を検出することで、磁束の向き、磁束の大きさに応じた検出信号を出力できる。また、リードスイッチ等のように機械的接点を用いていないので、磁気検出部の耐久性を向上させることができる。
【００３０】
また、魚釣リールにおいて、回転板に設けられ、回転板の回転速度に応じて回転板の径方向に移動可能な磁石であって、回転板が回転することでコイルに発電電流を発生させて、回転板の径方向の位置に応じた制動力を回転板に与える制動用磁石を備える。回転速度に応じ径方向の位置が変わり、それに応じて制動力を変化させることができるので、例えば、高速回転で釣糸を繰り出すときには制動力を少なくし、魚の反応に応じて低速回転で釣糸をまき戻すときに制動力を多くすること等が可能となる。
【００３１】
また、魚釣リールにおいて、回転する回転板の磁石部と協働して回転板に制動を与えるために、コイルに駆動電流を供給する。例えば、釣糸に錘をつけて遠投するとき等においてスプールが空転し、これによって投げる距離が抑制されることがある。上記構成によれば、積極的に回転板に制動を与えることができるので、スプールの空回り等を抑制でき、これにより、釣糸をさらに遠くに投げることが可能になる。
【００３２】
また、魚釣リールにおいて、釣糸が投げられるときの初速最大値を判断し、初速最大値に応じてスプールが空転しない制動力を算出し、算出された制動力に基づいて制動用の駆動電流をコイルに供給する。これにより効果的にスプールの空転を抑制することができる。
【００３３】
また、魚釣リールにおいて、検出信号を整流し、キャパシタに蓄電する電源部を含む。これによって、魚釣リール用の電池の消耗を抑制することができる。
【００３４】
また、信号処理回路及び表示部は、電源部の電力のみによって作動する。これにより、電池交換が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、手動ハンドルを有する手動式魚釣リールについて説明するが、スプールの回転速度を検出することが望まれるものであれば、電動式魚釣リールであってもよい。また、以下では釣糸案内部が前後往復運動をし、スプールは前後往復運動をしないものとして説明するが、これとは逆に、スプールが前後往復運動をし、釣糸案内部は前後往復運動をしないものであってもよい。また、以下では、スプール軸から減速機を経由した釣糸案内部の軸の回転速度を検出するものとしたが、これは説明の一例であって、スプール軸の回転速度と一定の関係で対応付けられる回転軸の回転速度を検出するものとしてよい。例えば、スプール軸の回転速度、ハンドル軸の回転速度等を検出するものとしてもよい。
【００３６】
図１は、魚釣リール１０の正面図、図２は、魚釣リール１０の断面図、図３は魚釣リール１０の側面のカバーを外した様子を示す図である。魚釣リール１０は、魚釣をするための釣糸８を巻き取っておくもので、魚釣の際、釣糸８を漁場に投げる等のときには、釣糸８を繰り出し、魚が掛かった等のときには、釣糸８を巻き戻す機能を有する。魚釣リール１０は、図示されていない支持部を用いて、釣竿、あるいは魚釣船の舷側等に固定されて用いられる。
【００３７】
魚釣リール１０は、ケース１２と、手動ハンドル１４と、釣糸８を巻き取っておくためのスプール２４と、釣糸８がスプール２４に平行に巻かれるように案内する釣糸案内部３８とを備える。また、利用者の釣操作のために、魚の急激な引きに対応してスプール２４を空転させて釣糸８の切れを防止するドラグノブ１６、手動ハンドル１４とスプール２４の間の動力伝達を接続あるいは遮断するクラッチレバー１８が設けられる。
【００３８】
また、手動ハンドル１４によって回される力をスプール２４の中心軸であるスプール軸２２、釣糸案内部３８の回転軸である案内軸３６に伝達するために、手動ハンドル１４とスプール軸２２との間に駆動歯車２０、スプール軸２２と案内軸３６との間に伝達歯車２３と減速歯車回転板２６とがそれぞれ設けられる。また、利用者の釣操作の支援のために、釣糸８の状態等を演算して表示する演算表示部４０が備えられる。
【００３９】
ケース１２は、魚釣リール１０の各要素を支持し、全体として小型にまとまった外形を形作る筐体である。ケース１２は密閉構造をとらず、釣糸８が繰り出される開口部の他、、釣糸案内部３８、スプール２４等も外部に対し開放された空間に配置される。また、ケース１２は、手動ハンドル１４及び駆動歯車２０が取り付けられるハンドル軸１９、スプール軸２２、案内軸３６の両端をそれぞれ回転自在に支持する機能を有する。これらの回転支持には、適当なボールベアリング、メタル軸受等の軸受機構が用いられる。かかるケース１２としては、軽量高剛性のプラスチック材料を用いて成形したものに、軸受等を組み込んだものを用いることができる。軽量高剛性プラスチック材料としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂等を用いることができる。
【００４０】
手動ハンドル１４は、利用者によって操作されてハンドル軸１９を回転される操作ハンドルである。手動ハンドル１４は、正回転も逆回転も可能で、例えば、釣糸８を漁場に投げる場合に正回転するものとし、釣糸８を巻き戻すときに逆回転するものとできる。実際には、釣糸８を投げるときは、クラッチレバー１８を操作し、手動ハンドル１４とスプール２４との間の動力伝達を遮断し、スプール２４が自由回転できるようにすることが多いので、利用者が手動ハンドル１４を操作するのは、逆回転する場合が多い。かかる手動ハンドル１４は、軽量高剛性のプラスチック材料を用いて成形したものを用いることができる。
【００４１】
ハンドル軸１９は、手動ハンドル１４と一体となって、手動ハンドル１４が回転されるとき、その中心軸周りに回転する軸である。ハンドル軸１９に固定して取り付けられる駆動歯車２０は、スプール軸２２に取り付けられるピニオン歯車と噛み合って、ハンドル軸１９の回転数を減速し、トルクを増幅してスプール軸２２に伝達する機能を有する。かかるハンドル軸１９は、適当な剛性を有する材料の棒材を成形したものを用いることができる。例えば、金属材料棒材を加工したもの、あるいは高剛性プラスチック材を用いて所望の形状に成形したものを用いることができる。
【００４２】
スプール軸２２は、その一方端において駆動歯車２０に噛み合うピニオン歯車を有し、他方端においては伝達歯車２３に噛み合うピニオン歯車を有し、ハンドル軸１９の駆動力を伝達歯車２３に伝達する伝達機構の機能を有する軸である。また、スプール軸２２は、釣糸８を巻き取っておくためのスプール２４を固定支持し、ハンドル軸１９の回転に応じてスプール２４を回転させるという重要な機能も有する。かかるスプール軸２２は、適当な剛性を有する材料の棒材を成形したものを用いることができる。例えば、金属材料棒材を加工したもの、あるいは高剛性プラスチック材を用いて所望の形状に成形したものを用いることができる。
【００４３】
スプール２４は、その名称のように、糸巻形状を有する部品で、上記のように釣糸８を巻き取っておく機能を有する。釣糸８は、このスプール２４からほどかれて繰り出され、あるいは、このスプール２４に巻き戻される。例えば、繰り出しのときにスプール２４は正方向に回転し、巻き戻しのときにスプール２４は逆方向に回転する。このように、スプール２４はスプール軸２２の周りの回転を正方向あるいは逆方向とすることで、釣糸８を繰り出し、あるいは巻き戻すことができる部材である。かかるスプール２４は、軽量高剛性のプラスチック材料を用いて成形したものを用いることができる。
【００４４】
スプール軸２２の他方端のピニオン歯車に噛み合う伝達歯車２３は、スプール軸２２の駆動力を案内軸３６に伝達するための中間的な伝達歯車である。なお、この伝達歯車２３を含め、上記の駆動歯車２０、次に述べる減速歯車回転板２６は、高剛性プラスチックを成形し、歯車形状としたものを用いることができる。
【００４５】
減速歯車回転板２６は、減速歯車部２８と、これより一回り大きな外形を有する円板状の回転板部３０を含んで構成される部品である。減速歯車回転板２６は、その中心において案内軸３６の端部に取り付けられ、減速歯車部２８は伝達歯車２３と噛み合うように配置される。したがって、手動ハンドル１４−ハンドル軸１９−駆動歯車２０−スプール軸２２の一方端のピニオン歯車−スプール軸２２の他方端のピニオン歯車−伝達歯車２３−減速歯車部２８−案内軸３６の伝達径路によって、手動ハンドル１４の回転操作による駆動力が、スプール軸２２と案内軸３６に伝達されることになる。
【００４６】
案内軸３６は、軸方向に沿って一方端から他方端に向かって進み、他方端に達すると反転して他方端から一方端に進む往復螺旋溝を有する軸である。釣糸案内部３８は、案内軸３６の螺旋溝に噛み合うピンと、ピンと一体化して回転止めが設けられる案内穴付板とを有し、案内軸３６が回転することで、案内軸３６の軸方向に沿って前後往復運動を行う部材である。つまり、案内軸３６が回転するとき、その回転方向に関らず、釣糸案内部３８は、案内軸３６の軸方向に沿って往復移動する。釣糸８は、釣糸案内部３８の案内穴付板の案内穴を通るように予め設定されるので、釣糸案内部３８の前後往復運動によって、釣糸８は、回転するスプール２４の軸方向に沿って移動することになる。これによって、スプール２４には、その軸方向に沿って、ほぼ均一な巻き厚さで、釣糸８が巻き取られ、また、ほぼ均一な巻き厚さを保ちながら繰り出されることになる。
【００４７】
図１における演算表示部４０は、釣を行う利用者の利便のために釣糸８の状態を演算して表示する機能を有する部品である。演算表示部４０の内部には、釣糸８の繰り出し長さ、繰り出しまたは巻き戻し速度等を演算する回路等が収納されており、その表面には、表示のリセット等を指示するための操作ボタン４２と、小型液晶パネル４４と、小型液晶パネル４４を保護するための見切窓ガラス４６が設けられる。図１の例では、−８．５ｍとして、釣糸８の水中での深さが表示され、また、３２ｍ／ｓｅｃとして釣糸８の速度が示されている。
【００４８】
ここで、減速歯車回転板２６が減速歯車部２８の他に、回転板部３０を有しているのは、この回転板部３０と、演算表示部４０との協働によって、スプール２４の回転速度を検出するためである。図３に示されるように、回転板部３０の一部は演算表示部４０に設けられたくぼみ部５１において重なって配置される。この重なり部分において、回転速度の検出等が行われる。
【００４９】
図４は、減速歯車回転板２６と重なり合う演算表示部４０の断面図を示す図である。以下では図１から図３と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。演算表示部４０は、底部ケース５０と正面ケース５２とが組み合わされて一体化したとき防水構造となる密閉箱である。後述するように、演算表示部４０は充電可能な電源部を内蔵することができ、その場合には、電池交換が不要で、１つの密閉箱電子部品として、独立して動作することができる。防水性能を維持するため、底部ケース５０と正面ケース５２との合わせ面には、シール部材５４が設けられる。また、演算表示部４０の内部の全体を樹脂で充填することが好ましい。
【００５０】
上記のように、演算表示部４０は、防水性能を維持したまま、減速歯車回転板２６と重なりあうために、底部ケース５０に減速歯車回転板２６の外形に対応したくぼみ部５１が設けられる。そして、演算表示部４０の内部において、そのくぼみ部５１のところに、コイル９０が配置される。また、演算表示部４０の内部には、回路基板６０、充電可能なキャパシタ７０が配置される。
【００５１】
図５は、演算表示部４０の正面ケースを外した状態の平面図であり、図１においては演算表示部４０が立てて配置されているので、図１の関係で述べれば正面図に相当する。また、図６は、くぼみ部５１の長手方向に沿った断面図を示し、図７は、コイル９０の軸方向に沿った断面図である。以下では図１から図４と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また、以下では、図１から図４の符号を用いて説明する。
【００５２】
図５において、演算表示部４０の内部には、くぼみ部５１に対応してコイル９０が配置され、また、キャパシタ７０が配置される。そして、図示されていない正面ケース５２に設けられる小型液晶パネル４４、見切窓ガラス４６の配置位置と重なる位置に、回路基板６０が配置される。回路基板６０には、電子部品が搭載されるが、その詳細については後述する。
【００５３】
図６、図７には、スプール２４の回転速度を検出するための速度検出部の様子が示されている。速度検出は、減速歯車回転板２６に取り付けられた磁石部３２と、演算表示部４０に設けられた磁気検出センサであるコイル９０とによって行われる。
【００５４】
磁石部３２は、減速歯車回転板２６における回転板部３０の外周側に設けられた１対の磁石３３，３４である。この磁石部３２は、回転板部３０の板厚方向に、Ｎ極とＳ極とが並ぶように配置された２つの磁石３３，３４で、回転板部３０の板厚方向に沿って相互に離間して配置される。そして、例えば、２つの磁石３３，３４のそれぞれのＮ極に注目すると、Ｎ極の向く方向が回転板部３０の板厚方向に沿って互いに逆向きとなるように配置される。
【００５５】
なお、図６に示すように、磁石部３２は、回転板部３０の周方向に沿って角度にして９０度ごとに設けられ、合計４対の磁石３３，３４が設けられるものとしたが、対の数は、１以上であればこれ以外の対数であってもよい。
【００５６】
また、上記では、減速歯車回転板２６に磁石部３２を設け、案内軸３６の回転速度に基づいてスプールの回転速度を検出するものとしたが、それ以外であっても、磁石部３２は、スプール２４の回転速度を検出することができる回転板に設けられればよい。例えば、ハンドル軸１９、スプール軸２２、伝達歯車２３の回転速度を検出するように、これらに磁石部が設けられた回転板部を取り付ける構造としてもよい。
【００５７】
磁石部３２を構成する各磁石３３，３４は、回転板部３０にはめ込まれるが、その磁束をコイル９０で検出するために、回転板部３０は、少なくとも各磁石３３，３４の近傍は非磁性体で構成される。好ましくは、回転板部３０の全体、あるいは減速歯車回転板２６の全体を、上記のように、高剛性のプラスチック材料で構成することがよい。例えば、ＰＯＭ等の機能樹脂材料を用いることが好ましい。この場合、ＰＯＭ等の機能樹脂と各磁石３３，３４との間の接着性が必ずしも良好でないことが生じえる。そこで、図７の一部拡大図に示すように、各磁石３３，３４の外周に溝３１を設け、一方、回転板部３０のはめ込み穴の内周に円環状突起を設け、溝３１と突起とのはめあいによって、各磁石３３，３４を回転板部３０に固定することが好ましい。
【００５８】
コイル９０は、回転板部３０の板厚方向を挟む部分が開放されている形状の鉄心９２と、鉄心９２に適当なボビンを介して巻回された巻線部９４を含んで構成される。コイル９０は、鉄心９２を介して導かれた各磁石３３，３４の磁束を検出して電流、あるいはそれに対応する電圧として出力する機能を有する。
【００５９】
その意味で、コイル９０は、磁気検出部の機能を有する。また、鎖交磁束によって電流を発生するという観点からは、コイル９０は発電装置として機能し、その取り出された電力に対応する分、各磁石３３，３４に制動力を与える電磁制動装置としても機能する。このように、コイル９０に生成される信号は、磁気検出のために処理が行われる一方で、発電エネルギを取り出してキャパシタ７０を充電する処理が行われる。これらの処理の詳細については、後述する。
【００６０】
いずれにせよ、コイル９０から出力される信号は、磁気を検出することで発生する信号であるので、磁気検出信号と呼ぶことができ、また、この信号は、回転板部３０の回転速度に関連する情報を含むので、速度検出信号と呼ぶことができる。そして、この信号は、回転板部３０の回転速度が高速であるほど、信号振幅が増大する。回転板部３０の回転速度は、スプール２４の回転速度に比例するが、スプール２４の最大回転数は、例えば毎分３０，０００回転に及ぶことがあり、最低回転数は、毎分数回転まで落とされることがある。したがって、コイル９０から出力される信号の振幅は、１０，０００倍もの差が生じることがある。以下の図においては、必要がない限り、このような振幅の大きな差をそのまま表示せずに、単に差があることを示すことに止めることとする。
【００６１】
図８は、コイルの出力信号の様子を説明する図である。以下では、図１から図７の符号を用いて説明する。図８に示すように、磁石部３２を構成する２つの磁石３３，３４は、回転板部３０の回転によって、その磁束がコイル９０の鉄心９２を介して巻線部９４と鎖交する。回転板部３０の回転方向は、正回転と逆回転とあるので、例えば、釣糸８を繰り出す方向の回転を正回転、あるいは正転とし、釣糸８を巻き戻す方向の回転を逆回転、あるいは逆転とする。図８には、横軸に時間、縦軸に電圧をとり、コイル９０の出力信号を電圧に換算した波形について、上段に正転の場合が、下段に逆転の場合が、それぞれ示されている。
【００６２】
図８に示されるように、正転の場合のコイル９０の出力波形は、プラス側に一旦持ち上がった後、マイナス側に大きく低下し、再びプラス側に持ち上がる波形が繰り返される。ここで、プラス側に持ち上がる電圧の大きさに比べ、マイナス側に低下する電圧の大きさの方がかなり大きくなっている。また、繰り返し波形のそれぞれは、マイナス側に低下する部分を中心に時間軸についてほぼ対称な波形となっている。なお、この繰り返し単位は、一組の磁石３３，３４の磁束の検出に相当する。つまり、図８では、１組の磁石３３，３４による波形と、次の１組の磁石３３，３４による波形が示されている。
【００６３】
一方、逆転の場合のコイル９０の出力波形は、マイナス側に一旦低下した後、プラス側に大きく持ち上がり、再びマイナス側に少し低下する波形が繰り返される。ここで、マイナス側に低下する電圧の大きさに比べ、プラス側に持ち上がる電圧の大きさの方がかなり大きくなっている。また、繰り返し波形のそれぞれは、プラス側に持ち上がる部分を中心に時間軸について非対称な波形となっている。
【００６４】
このように、回転板部３０の板厚方向に沿ってそれぞれ離間して、Ｎ極とＳ極とが並ぶように、２つの磁石３３，３４を配置する場合に、コイル９０は、回転板部３０の回転方向の正転、逆転によって異なる信号波形を出力する。換言すれば、コイル９０の出力信号を用いて、回転板部３０の回転方向を正転と逆転とを区別して検出することができる。
【００６５】
図９と図１０は、他の磁石配置を行った場合について説明する図である。以下では、図１から図８の符号を用いて説明する。図９は、磁石部３２として、回転板部３０の周方向に沿って、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した１つの磁石１００を用いる場合のコイル９０の出力信号の様子を示す図である。図１０は、磁石部３２として、回転板部３０の板厚方向に沿って、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した１つの磁石１０２を用いる場合のコイル９０の出力信号の様子を示す図である。各図において、横軸、縦軸の意味、上段、下段の意味は、図８の場合と同じである。
【００６６】
図９に示すように、回転板部３０の周方向に沿って、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した１つの磁石１００を用いる場合でも、回転板部３０の回転方向の正転、逆転に応じて異なる信号波形となる。すなわち、正転の場合には、信号波形がマイナス側に下降する成分の方がプラス側に持ち上がる成分よりも大きいのに対し、逆転の場合には、信号波形がプラス側に持ち上がる成分の方がマイナス側に下降する成分よりも小さい。したがって、１つの磁石１００を用いて、この方法でも、コイル９０の出力信号を用いて、回転板部３０の回転方向を正転と逆転とを区別して検出することができる。ただし、信号波形の振幅は、図８の場合の信号波形の振幅よりも小さくなる傾向であるので、磁気検出の感度、あるいは発電能力は、図８の場合に比べ、それぞれ小さくなる。
【００６７】
回転板部３０の板厚方向に沿って、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した１つの磁石１０２を用いる場合には、図１０に示されるように、回転板部３０の回転方向の正転、逆転に関らず同じ信号波形となる。したがって、回転板部３０の板厚方向にＮ極とＳ極とが並ぶように配置された１つの磁石１０２を用いる場合には、回転板部３０の回転方向をコイル９０の信号波形を用いて区別することができない。勿論、この方法によって、回転板部３０の回転速度を検出することはできる。
【００６８】
回転板部３０の板厚方向に沿って、Ｎ極とＳ極が並ぶように配置した１つの磁石１０２を用いる場合に、回転板部３０の回転方向について正転、逆転を区別するには、他の方法を用いることができる。１つの方法として、図１に関連して説明したクラッチレバー１８の動きを利用することができる。図１１は、スプール２４が正転、逆転したときのクラッチレバー１８の動きを説明する図である。ここに示されるように、クラッチレバー１８は、レバー回転中心１９の周りに、スプール２４の正転、逆転に応じて回転し、異なる位置を取る。したがって、クラッチレバー１８の位置検出手段として適当なセンサを設けることで、そのセンサの出力信号からクラッチレバー１８の動きが検出され、これに基づいて、スプール２４あるいは回転板部３０の正転、逆転を区別して検出することができる。
【００６９】
上記では、磁気検出部としてコイルを用いるものとして説明したが、それ以外の磁気検出手段を用いることもできる。例えば、コイルに代えてホール素子、磁気ヘッドに用いられる磁気検出デバイス等を用いることができる。回転板部の正転、逆転を区別するには、磁気ヘッドに用いられる磁気検出デバイスを組み込んだ双極２出力型磁気センサと呼ばれる複合素子を用いることができる。かかる双極２出力型磁気センサとしては、アルプス電気社の高精度磁気センサＨＧＤシリーズ双極２出力型を用いることができる。
【００７０】
図１２は、アルプス社の双極２出力型ホール素子の構成と磁気検出の様子を説明する図である。この素子は、図１２（ａ）に示されるように２つの出力ＯＵＴ１，ＯＵＴ２を含む４端子素子であり、（ｂ）に示されるように、磁力線の方向が＋Ｈと−Ｈと異なることで、（ｃ）に示されるように、＋ＨのときはＯＵＴ１の出力を用い、−ＨのときはＯＵＴ２の出力を用いることで、磁力線の方向を区別しながら、磁気検出を行うことができる。
【００７１】
再び図５に戻り、次に、回路基板６０に配置される電子回路について説明する。以下では、図１から図１２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また、以下では、図１から図１２の符号を用いて説明する。図５に示されるように、回路基板６０には、コイル９０に接続されるローパスフィルタ（ＬＰＦ）６２とゲイン自動調整増幅器（ＡＧＣＡＭＰ）６４と、ＣＰＵ６６と、電源部６８とが搭載配置される。これらの回路の詳細を図１３に示す。図１３には、回路の構成要素ではないが、減速歯車回転板２６に設けられる磁石部３２が図示されている。
【００７２】
図１３は、コイル９０に関連する電子回路の構成を示す図である。コイル９０からは、図７で説明した巻線部９４の巻き始めと巻き終わりの２端子が電源部６８に接続され、巻き始めと中間タップ部の２端子がＬＰＦ６２以後の回路部に接続される。中間タップ部とは、コイル９０の巻線部９４の巻き始めと巻き終わりの間の適当なところから引き出された端子である。ＬＰＦ６２以後の回路部は、コイル９０によって検出された検出信号を処理してスプール２４の回転速度を演算する機能を有する回路部であり、電源部６８は、コイル９０によって生成された電流を取り出して、キャパシタ７０を充電する機能を有する回路部である。この両者は、いずれもコイル９０の検出信号を処理するものであるから、検出信号処理部１２２と呼ぶことができる。
【００７３】
ＬＰＦ６２は、コイル９０によって検出された検出信号のノイズを除去する機能を有する低帯域濾波（ローパス）フィルタである。ここで、コイル９０によって検出される検出信号の最大周波数帯域は、回転板部３０の回転速度に対応する周波数であるので、それ以上の周波数帯域の信号はノイズとして除去してもよい。換言すれば、ＬＰＦ６２の周波数特性は、釣糸８の最大繰出速度に応じて予め設定されるスプール２４の最大回転速度を超える回転速度に対応する周波数帯域の検出信号を除去するように設定される。上記の例では、スプール２４の最大回転数である毎分３０，０００回転に対応し、３０，０００／６０＝５００Ｈｚとして、余裕を見て約１０ｋＨｚ以上の周波数帯域の信号をカットする特性とする。これによって、回転速度の検出に関係ない信号成分をノイズとして除去できる。ＬＰＦ６２によってノイズが除去された信号は、ＡＧＣＡＭＰ６４に入力される。
【００７４】
図１４は、ＬＰＦ６２の作用を説明する図である。図１４（ａ）は、回転板部３０の回転速度が高速の場合で、コイル９０の検出信号の振幅が大きい場合である。（ｂ）は、回転板部３０の回転速度が低速の場合である。いずれの場合も、ＬＰＦ６２によって、高周波成分の信号がノイズとして効果的に除去されている。
【００７５】
ＡＧＣＡＭＰ６４は、増幅器であるが、後述する回転数検出処理部８０の出力がフィードバックされ、回転数に応じてゲインが自動調整される。上記のように、スプール２４の回転数は、毎分３０，０００回転から毎分数回転まで、大幅に変化する。この回転数の変化範囲に応じて、コイル９０の検出信号の振幅も大幅に変化し、そのままでは、以後の信号処理に影響を与える。そこで、スプール２４あるいは回転板部３０の回転数に応じて、増幅器のゲインを変化させる。
【００７６】
その様子が図１５に示される。図１５の左側の図は、横軸が回転速度ｖ、縦軸が検出信号の波形振幅をとり、回転速度と波形振幅の関係を示すものである。ここに示されるように、回転速度が高速になるほど、検出信号の波形振幅は増大する。図１５の右側の図は、横軸が回転速度ｖ、縦軸がＡＧＣＡＭＰ６４のゲインをとり、回転速度とゲインの関係を示すものである。ここに示されるように、回転速度が高速になるにつれ、ＡＧＣＡＭＰ６４のゲインを低下させるように制御される。このようにすることで、コイル９０の検出信号の振幅に応じてゲインを変更し、回転速度に余り影響されずに、ほぼ一定の信号振幅として、以後の信号処理を行うことができる。
【００７７】
再び図１３に戻り、ＡＧＣＡＭＰ６４によって、信号振幅がほぼ一定化された信号は、ＣＰＵ６６に入力され、具体的にはまずＡ／Ｄ変換器７２によって、アナログ信号からディジタル信号に変換される。そして、変換されたディジタル信号について、ソフトウェア処理部７４によって対応する信号処理プログラムが実行される。具体的には、微分処理部７６によって微分処理が、積分処理部７８によって積分処理が、回転数検出処理部８０によって、微分処理と積分処理の結果に基づいて回転速度検出処理、すなわち回転数検出処理が、それぞれソフトウェアを用いて実行される。
【００７８】
微分処理部７６は、ＬＰＦ６２，ＡＧＣＡＭＰ６４によって処理されディジタル化された信号を微分する機能を有し、これによって、信号変化を拡大し、信号の有無を検出するものである。
【００７９】
図１６は、微分処理部７６の作用を説明する図である。図１６（ａ）は、回転板部３０の回転速度が高速の場合で、したがってコイル９０の検出信号の振幅が大きく、微分処理前の状態は、図１３（ａ）の処理後の信号に対応する。（ｂ）は、回転板部３０の回転速度が低速の場合で、微分処理前の状態は、図１４（ｂ）の処理後の信号に対応する。なお、ＡＧＣＡＭＰ６４の処理後であるので、（ａ）と（ｂ）の信号振幅はあまり差がないようになっているが、両信号の相違を区別するため、ここでは、振幅差を誇張して示してある。いずれの場合も、微分処理部７６の処理によって、信号振幅が大きくなり、例えば、（ａ）の場合でも、（ｂ）の場合でも、共通の閾値Ｖｔｈを用いて信号の有無、つまり、回転の有無を区別することが容易にできることが分かる。
【００８０】
積分処理部７８は、ＬＰＦ６２，ＡＧＣＡＭＰ６４によって処理されディジタル化された信号を積分する機能を有し、これによって、積分波形の時間的変化に基づいて算出される速度検出信号のピッチを回転速度データとするものである。積分処理部７８による処理は、微分処理部７６による処理と平行して実行される。すなわち、微分処理部７６によって処理された信号を積分処理するのではなく、Ａ／Ｄ変換器７２の出力について、それぞれ、微分処理と積分処理が平行して実行される。
【００８１】
図１７は、積分処理部７８の作用を説明する図である。図１７（ａ）は、回転板部３０の回転速度が高速の場合で、したがってコイル９０の検出信号の振幅が大きく、積分処理前の状態は、図１６（ａ）と同様に図１４（ａ）の処理後の信号に対応する。（ｂ）は、回転板部３０の回転速度が低速の場合で、積分処理前の状態は、図１６（ａ）と同様に図１４（ｂ）の処理後の信号に対応する。また、ここでも、振幅差を誇張して示してある。いずれの場合も、積分処理部７８の処理によって、信号が存在する部分の積分が面積波形として示され、この積分面積波形の時間軸における変化である間隔ピッチＰを求めることができる。
【００８２】
ピッチＰは、検出信号が存在する時間間隔であるので、スプール２４または回転板部３０の回転速度を示すものである。このようにして、積分処理部７８の処理によって得られるピッチＰを回転速度データとすることができる。
【００８３】
再び図１３に戻り、回転数検出処理部８０は、微分処理部７６の処理の結果と、積分処理部７８の処理の結果とに基づき、回転数、すなわち回転速度の検出処理を実行するものである。具体的には、微分処理部７６の処理の結果に基づいて検出信号の有無を判断し、検出信号が有ると判断された各タイミングにおいて、積分処理部７８の処理の結果を参照して積分面積波形が有るときは、これらをピッチ算出のデータとする。そして、隣接する積分面積波形の間の時間的間隔から、ピッチＰを算出し、これを回転速度データとする。このように、微分処理部７６による検出信号有無判断と、積分処理部７８による積分面積波形の演算とを併用することで、積分面積波形の間の時間的間隔が回転速度データであることの信頼性を向上させ、ノイズ等による演算誤差を少なくすることができる。
【００８４】
回転数検出処理部８０から出力される回転速度データは、画像処理部８２において、液晶パネルの表示に適した信号に変換される。そして画像処理部８２の出力は小型液晶パネル４４に供給され、図１に関連して説明したように、例えば、３２ｍ／ｓｅｃ等の表示が行われる。
【００８５】
図１３において、電源部６８は、ダイオードブリッジ８４と、入力側の平滑コンデンサ８６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ８８と、出力側の平滑コンデンサ８７とを含み、コイル９０の検出信号である発電電力を整流、平滑化し、所定の規格化された電圧として、キャパシタ７０に充電電力として供給する機能を有する。
【００８６】
キャパシタ７０としては、電気二重層キャパシタ等を用いることができる。電源部６８によって供給される電力がキャパシタ７０の充電容量からみて十分な電力であって、さらに、演算表示部４０における各電子部品及び小型液晶パネル４４の駆動に十分な電力をキャパシタ７０から供給できる場合には、電源部６８によって供給される電力のみで、演算表示部４０を駆動でき、電池交換を不要とすることができる。電源部６８によって供給される電力では不足のときは、ニッケルカドミウム電池等の２次電池をキャパシタ７０に代えて用いることもできる。この場合には２次電池の交換が必要となることに備え、２次電池交換手段が、例えば、図１で説明した演算表示部４０に設けられる。
【実施例１】
【００８７】
上記においては、回転速度を検出するための磁石部からの磁束をコイルにより検出し、その検出信号が発電にも用いられるので、回転エネルギがその分失われ、回転板部あるいはスプールに対し、制動力を与えることになる。この制動力の大きさは、発電電力の大きさによって定まることになるが、上記では制動力を制御していないので、実質的には、ユーザの釣糸操作に適当な制動感が与えられる程度に止まることも多い。
【００８８】
回転速度を検出するための磁石部とは別に、制動制御用の磁石を別途設けることで、ユーザの釣糸操作に有効に働く制動力を積極的に発生させることができる。図１８は、そのような構造の例を示す図である。以下では、図１から図１７と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また、以下では、図１から図１７の符号を用いて説明する。なお、図１８では、減速歯車回転板２６とコイル９０の周辺のみが図示されている。
【００８９】
図１８（ａ）は、減速歯車回転板２６が静止状態のとき、（ｂ）は、減速歯車回転板２６が正転高速回転のとき、（ｃ）は、減速歯車回転板２６が逆転低速回転のときの様子を示す図である。ここで、減速歯車回転板２６の正転とは、釣糸８が漁場に投げ込まれるときの回転方向のことを指すものとし、逆転とは、正転と反対方向の回転方向で、釣糸８が巻き戻されるときの回転方向を指すものとする。
【００９０】
釣糸８が投げられるときは、通常、錘を用いるので、その投げ速度はかなりの高速となり、したがって、減速歯車回転板２６は、正転で高速に回転することになる。その状態が図１８（ｂ）に対応する。一方、魚が掛かって釣糸８を巻き戻す場合は、魚の尾反応に応じて慎重に巻き戻されるので、その巻き戻し速度はかなりの低速になり、したがって、減速歯車回転板２６は、逆転で低速に回転することになる。この状態が図１８（ｃ）に対応する。
【００９１】
図１８（ａ）に示されるように、減速歯車回転板２６の外周側には、回転速度検出及びキャパシタ充電用発電のための磁石部３２として磁石３３，３４が配置される。これは図６で説明したものと同じ構造であるが、そのほかに、同じ半径上に、制動用磁石部１０４が配置される。
【００９２】
制動用磁石部１０４は、回転速度検出等に用いられる磁石３３，３４よりも磁束密度等が大きな磁気特性を有する磁石１０６と、磁石１０６を減速歯車回転板２６の中心軸側、つまり内径側に押し付ける付勢力を与える付勢バネ１０８を含んで構成される。したがって、制動用磁石部１０４は、減速歯車回転板２６の回転速度に応じて、減速歯車回転板２６の径方向に移動可能な磁石であって、減速歯車回転板２６が回転することでコイル９０に発電電流を発生させる機能を有する。これにより、制動用磁石部１０４は、コイル９０と協働し、減速歯車回転板２６の径方向の位置に応じた制動力を、減速歯車回転板２６に与えることができる。
【００９３】
なお、磁石１０６の極性は、減速歯車回転板２６の板厚方向に沿ってＮ極とＳ極が並ぶように配置されてもよく、あるいは減速歯車回転板２６の周方向に沿ってＮ極とＳ極が並ぶように配置されてもよい。
【００９４】
例えば、減速歯車回転板２６が高速回転するときは、図１８（ｂ）に示されるように、磁石１０６が遠心力で外周側に移動し、付勢バネ１０８の付勢力と釣り合う位置に来る。この位置は、コイル９０が磁束を検出する位置より外れることになるので、制動用磁石部１０４とコイル９０の協働による制動力はあまり大きくはない。つまり、釣糸８を投げ込むときは、制動用磁石部１０４による制動作用はほとんど働かず、釣糸８を十分に遠くに投げることが可能である。
【００９５】
一方、減速歯車回転板２６が低速回転するときは、磁石１０６に働く遠心力が少ないので、図１８（ｃ）に示されるように、磁石１０６の位置は、図１８（ａ）に示される静止状態における位置とほとんど変わらない。この位置は、コイル９０が磁束を検出する位置の近くであるので、制動用磁石部１０４とコイル９０の協働による制動力が大きく作用する。つまり、釣糸８を低速で巻き戻すときは、制動用磁石部１０４による制動作用が強く働き、釣糸８を十分な制動力の下で巻き戻すことが可能となる。
【００９６】
図１９は、コイル９０の出力信号の波形を示す図で、横軸は時間、縦軸は電圧である。ここで、図１９の上段は、減速歯車回転板２６が正転高速回転するときで、この場合、回転速度検出のための信号波形の間に制動用の磁石１０６による信号波形が現れるが、その振幅の大きさは回転速度検出のための信号波形の振幅の大きさに比べ、かなり小さい。したがって、その制動作用が小さいことが示されている。これに対し、図１９の下段は、減速歯車回転板２６が逆転低速回転するときで、この場合、回転速度検出のための信号波形の間に現れる制動用の磁石１０６による信号波形の振幅の大きさは回転速度検出のための信号波形の振幅の大きさに比べ、かなり大きくなる。したがって、その制動作用が十分な大きさであることが示されている。
【実施例２】
【００９７】
上記では、減速歯車回転板あるいはスプールの制動は、コイルと磁石との相互作用による発電に対応するものとして与えられている。コイルに積極的に駆動電流を供給すことにすれば、コイルと磁石との相互作用はいわゆるモータとなり、減速歯車回転板あるいはスプールに対し、電磁制動装置として機能する。このような構成によれば、駆動電流を制御することで、任意のタイミングで、任意の大きさの制動力を減速歯車回転板あるいはスプールに与えることができる。図２０は、そのような構造の例を示す図である。以下では、図１から図１９と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。また、以下では、図１から図１９の符号を用いて説明する。なお、図２０では、減速歯車回転板２６とコイル９０の周辺に関連する部分のみが図示されている。
【００９８】
図２０に示されるように、減速歯車回転板２６の外周側には、回転速度検出及びキャパシタ充電用発電のための磁石部３２として磁石３３，３４が配置される。これは図６等で説明したものと同じ構造であるが、そのほかに、同じ半径上に、制動制御用磁石１１０が配置される。この制動制御用磁石１１０は、図１８の制動用磁石部１０４の磁石１０６と異なり、減速歯車回転板２６に固定され、径方向に移動しない。なお、制動制御用磁石１１０の極性は、減速歯車回転板２６の板厚方向に沿ってＮ極とＳ極が並ぶように配置されてもよく、あるいは減速歯車回転板２６の周方向に沿ってＮ極とＳ極が並ぶように配置されてもよい。
【００９９】
コイル９０に接続される駆動回路１１２は、コイル９０に駆動電流を供給するドライバ回路である。既に図１６で説明したように、コイル９０には、磁石部３２の磁束を検出して回転速度を算出し、また電源部６８によってキャパシタ７０を充電する検出信号処理部１２２が接続されている。駆動回路１１２は、この検出信号処理部と並列にコイル９０に接続配置されるが、コイル９０に検出信号処理部１２２が接続されるときには、駆動回路１１２とコイル９０との接続が遮断され、逆にコイル９０に駆動回路１１２が接続されるときには、検出信号処理部１２２とコイル９０との接続が遮断される。つまり、コイル９０に対し、図１６で説明した検出信号処理部１２２と、駆動回路１１２とは、切換手段によって、いずれかが接続されるように切換が行われる。
【０１００】
駆動回路１２２は、図５で説明した回路基板６０に搭載されるが、駆動回路１２２を制御する制動駆動部１２４も、回路基板６０に搭載される。検出信号処理部１２２と制動駆動部１２４は、共にコイル９０に接続されるものであるので、これをコイル回路１２０と呼ぶことができる。
【０１０１】
制動駆動部１２４は、駆動回路１１２を制御し、減速歯車回転板２６あるいはスプール２４の回転に対し制動力を与える機能を有する。以下では、その一例として、釣糸８に錘をつけて漁場に遠投するときのスプール２４に対する制動制御を説明する。その制御のために、制動駆動部１２４は、釣糸８の遠投における最大初速がスプール２４の空転を生じさせる大きさか否かを判断する最大初速判断モジュール１２６と、最大初速がスプール２４の空転を生じさせると判断するときに、空転を抑制するための制動力を算出する制動力算出モジュール１２８を含んで構成される。かかる機能は、ソフトウェアで実現でき、具体的には、対応するスプール制動プログラムを実行することで実現できる。
【０１０２】
かかる構成の作用、特に制動駆動部１２４の機能について、図２１と図２２を用いて説明する。以下では、図１から図２０の符号を用いて説明する。図２１、図２２は、横軸にスプール２４の位置を基準として投げられた釣糸８の先端の位置である投げ距離をとり、縦軸に速度をとり、釣糸８が遠投されたときの時々刻々の釣糸８の投げ距離と釣糸８の速度の関係、及び、これに対応するスプール２４の速度の関係を説明する図である。そして、図２１は、制動駆動部１２４による制動制御が行われない場合の様子を示し、図２２は、制動駆動部１２４による制動制御が行われた場合の様子を示す図である。
【０１０３】
図２１において、実線は、投げ距離に対する釣糸８の速度１３０，１４０を示し、破線は投げ距離に対応するスプールの速度１３４，１４４を示す。ここでは、釣糸８の投げ距離として、錘をつけてかなり遠くに投げる遠投の場合と、適当に近くに投げる近投の場合を示している。
【０１０４】
近投の場合について説明すると、釣糸８の速度１４０は、投げ始めのすぐ後に最大初速１４２となり、その後は次第に速度が低下する。近投の場合最大初速もあまり高速ではないので、スプール２４は空転しない。したがって、スプール２４の速度１４４は、釣糸８の速度にほぼ追従するものとなっている。このような場合、釣糸８のもつれ等が生じない。
【０１０５】
錘をつけて行う遠投の場合でも、釣糸８の速度１３０は、投げ始めのすぐ後に最大初速１３２となり、その後は次第に速度が低下することは近投の場合と同様である。しかし、遠投の場合の最大初速１３２は、近投の場合の最大初速１４２に比べかなり高速となり、
釣糸８の速度１３０が落ちてきても、慣性を有するスプール２４の速度１３４はあまり落ちずに、釣糸８の速度１３０との間に速度差１３６が生じる。すなわち、スプール２４が空転するようになり、釣糸８がもつれ、あるいは相互に絡まることが生じる。
【０１０６】
以上が、制動駆動部１２４による制御を行わない場合である。制動駆動部１２４は、図２１においてスプール２４の速度１３４と釣糸８の速度１３０との間に生じる速度差１３６を抑制するように、制動駆動部１２４が駆動回路１１２を制御して、コイル９０と制動制御用磁石１１０との間の協働作用によって、減速歯車回転板２６に制動力を与え、すなわちスプール２４に制動力を与える機能を有する。
【０１０７】
具体的には、釣糸８が投げられるとき、その最大初速を検出する。釣糸８が投げられた初期は、釣糸８の投げ速度に追従してスプール２４は回転するので、スプール２４の最大速度をもって、釣糸８の最大初速とすることができる。具体的には、検出信号処理部１２２の機能によってスプール２４の回転速度を検出し、その最大値をもって、釣糸８の最大初速とする。つぎに、得られた最大初速が、スプール２４の慣性から見て、空転を生じさせる閾値速度を超えるか否かが判断される。閾値速度は、スプール２４の慣性、支持構造等から予め求めておくことができる。この判断は、制動駆動部１２４の最大初速判断モジュール１２６の機能によって実行される。例えば、図２１において、最大初速１３２，１４２が閾値速度を超えるか否かが判断される。最大初速が閾値速度を超えないときは、制動駆動部１２４は、駆動回路１１２を駆動しない。
【０１０８】
最大初速が閾値速度を超えると判断されると、コイル９０に対する接続が検出信号処理部１２２から駆動回路１１２へと切り換えられる。そして、スプール２４が空転しない制動力が算出され、その制動力に対応する駆動電流のコイル９０への供給指令が駆動回路１１２に与えられる。具体的には、最大初速と閾値速度との間の速度差に応じて、予め求められている駆動電流の時間変化関数を用いて、駆動回路１１２に駆動電流の時々刻々の指令値が与えられる。
【０１０９】
その様子を図２２に示す。ここでは、最大初速１５２が閾値速度ｖthを超えているので、最大初速１５２と閾値速度ｖthの差に応じた駆動電流関数１６０が適用されて、駆動回路１１２からコイル９０に供給される。駆動電流関数１６０は、例えば、最大初速を検索キーとして、予め適当なメモリに記憶しておくことができる。そして、最大初速１５２が与えられると、メモリから対応する駆動電流関数１６０を読み出すものとできる。この駆動電流関数１６０は、最大初速１５２のときに、スプール２４が空転しないために、スプール２４に与えるべき制動力に対応するものである。
【０１１０】
このように、最大初速１５２に対応する駆動電流関数１６０が駆動回路１１２に与えられ、これに従って、駆動電流がコイル９０に供給されるので、スプール２４の速度１５４は釣糸８の速度１５０に追従することになる。これにより、釣糸８のもつれ、絡み合いが防止され、結果として、釣糸８の投げ距離が、制動制御を行わない場合に比べ、飛躍的に伸びることになる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明に係る実施の形態における魚釣リールの正面図である。
【図２】本発明に係る実施の形態における魚釣リールの断面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態における魚釣リールの側面のカバーを外した様子を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態において、減速歯車回転板と重なり合う演算表示部の断面図を示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態において、演算表示部の正面ケースを外した状態の平面図である。
【図６】本発明に係る実施の形態において、演算表示部のくぼみ部の長手方向に沿った断面図である。
【図７】本発明に係る実施の形態において、演算表示部のコイルの軸方向に沿った断面図である。
【図８】本発明に係る実施の形態において、コイルの出力信号の様子を説明する図である。
【図９】本発明に係る実施の形態において、他の磁石配置を行った場合について説明する図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態において、別の磁石配置を行った場合について説明する図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態において、スプールが正転、逆転したときのクラッチレバーの動きを説明する図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態において、磁気検出部として用いることができる双極２出力型ホール素子の構成と磁気検出の様子を説明する図である。
【図１３】本発明に係る実施の形態において、コイルに関連する電子回路の構成を示す図である。
【図１４】本発明に係る実施の形態において、ＬＰＦの作用を説明する図である。
【図１５】本発明に係る実施の形態において、ＡＧＣＡＭＰの作用を説明する図である。
【図１６】本発明に係る実施の形態において、微分処理部の作用を説明する図である。
【図１７】本発明に係る実施の形態において、積分処理部の作用を説明する図である。
【図１８】他の実施形態の構造を示す図である。
【図１９】他の実施形態におけるコイルの出力信号の波形を示す図である。
【図２０】別の実施形態の構造を示す図である。
【図２１】別の実施形態について、制動制御が行われない場合の釣糸の投げ距離と釣糸の速度の関係と、これに対応するスプールの速度の関係を説明する図である。
【図２２】別の実施形態について、制動制御が行われる場合を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１２】
８  釣糸、１０  魚釣リール、１２  ケース、１４  手動ハンドル、１６  ドラグノブ、１８  クラッチレバー、１９  ハンドル軸、２０  駆動歯車、２２  スプール軸、２３  伝達歯車、２４  スプール、２６  減速歯車回転板、２８  減速歯車部、３０  回転板部、３１  溝、３２  磁石部、３３，３４  磁石、３６  案内軸、３８  釣糸案内部、４０  演算表示部、４２  操作ボタン、４４  小型液晶パネル、４６  見切窓ガラス、５０  底部ケース、５１  くぼみ部、５２  正面ケース、５４  シール部材、６０  回路基板、６２  ＬＰＦ、６４  ＡＧＣＡＭＰ、６６  ＣＰＵ、６８  電源部、７０  キャパシタ、７２  Ａ／Ｄ変換器、７４  ソフトウェア処理部、７６  微分処理部、７８  積分処理部、８０  回転数検出処理部、８２  画像処理部、８４  ダイオードブリッジ、８６，８７  平滑コンデンサ、８８  ＤＣ／ＤＣコンバータ、９０  コイル、９２  鉄心、９４  巻線部、１００，１０２，１０６  磁石、１０４  制動用磁石部、１０８  付勢バネ、１１０  制動制御用磁石、１２０  コイル回路、１２２  駆動回路、１２２  検出信号処理部、１２４  制動駆動部、１２６  最大初速判断モジュール、１２８  制動力算出モジュール、１３０，１４０，１５０  釣糸の速度、１３２，１４２，１５２  最大初速、１３４，１４４，１５４  スプールの速度、１３６  速度差、１６０  駆動電流関数。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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