特開 2024-171512 魚釣用電動リール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171512

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】魚釣用電動リール

(51)【国際特許分類】

   A01K 89/017 20060101AFI20241205BHJP

【ＦＩ】

A01K89/017

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088557

(22)【出願日】2023-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】000002439

【氏名又は名称】株式会社シマノ

(74)【代理人】

【識別番号】100117204

【弁理士】

【氏名又は名称】岩田 徳哉

(72)【発明者】

【氏名】中村 潤平

(72)【発明者】

【氏名】藤原 岳志

(72)【発明者】

【氏名】勝木 琢也

(72)【発明者】

【氏名】阿部 佑亮

【テーマコード（参考）】

2B108

【Ｆターム（参考）】

2B108GA18

(57)【要約】

【課題】モータが、万一、逆回転したとしても、電子部品の破損を防止することができる魚釣用電動リールを提供する。
【解決手段】電源からの電力により駆動する魚釣用電動リールであって、電源からの電力により、釣糸を巻き上げる第１方向に回転するモータ３と、モータ３の第１方向と反対方向の第２方向への回転を規制する回転規制部と、モータ３が第２方向へ回転したとき、モータ３への電力供給を制御する制御部と、を備え、回転規制部は、一方向クラッチであり、制御部は、３相インバータ回路の上アームである第１スイッチ又は下アームである第２スイッチを短絡させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源からの電力により駆動する魚釣用電動リールであって、
前記電源からの電力により、釣糸を巻き上げる第１方向に回転するモータと、
前記モータの前記第１方向と反対方向の第２方向への回転を規制する回転規制部と、
前記モータが前記第２方向へ回転したとき、前記モータへの電力供給を制御する制御部と、
を備えた、魚釣用電動リール。

【請求項2】

前記回転規制部は、前記モータの前記第１方向への回転を許容し、前記モータの前記第２方向への回転を規制する一方向クラッチである、請求項１に記載の魚釣用電動リール。

【請求項3】

前記制御部は、前記モータへの電力供給線を備えた電力供給回路を有し、
前記電力供給線を短絡させることで、前記モータへの電力供給を制御する、請求項１又は２のいずれかに記載の魚釣用電動リール。

【請求項4】

前記電力供給回路は、３相インバータ回路を有し、
前記電力供給線の正極と負荷間の第１スイッチ又は前記電力供給線の負極と負荷間の第２スイッチの少なくともいずれか短絡させる、請求項３に記載の魚釣用電動リール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、魚釣用の電動リールに関する。

【背景技術】

【0002】

電動リールは、モータを備える。モータは、電源から供給される電力によって所定の方向に回転する。スプールから釣糸を繰り出す方向へ回転するものもあるが、一般的には、スプールが釣糸を巻き上げる方向である。電動リールには、モータが所定の方向とは反対の方向に回転することを規制する回転規制部が設けられている。しかしながら、万一、想定を超える大きな魚が掛かった場合には、想定を超える張力がかかり、回転規制部が機能しなくなることがあり、このような想定外の場合、モータは逆回転することになる。モータが逆回転すると、モータが発電機として機能することになり、モータの逆起電力によって制御部の電子部品が破損するおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－３４４０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、モータが、万一、逆回転したとしても、電子部品の破損を防止することができる魚釣用電動リールを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１側面に係る魚釣用電動リールは、電源からの電力により駆動する魚釣用電動リールである。電動リールは、モータと、回転規制部と、制御部とを備える。モータは、電源からの電力により第１方向に回転する。第１方向は、釣糸を巻き上げる方向である。回転規制部は、モータが第２方向に回転することを規制する。第２方向は、第１方向に対して反対の方向である。制御部は、モータが第２方向へ回転したとき、モータへの電力供給を制御する。

【0006】

この構成によれば、モータが第２方向に回転しようとすると、その第２方向への回転を回転規制部が規制する。従って、通常は、モータは第２方向には回転できない。一方、想定を超える大きな魚が掛かった場合など、何らかの原因で回転規制部が機能しなくなった場合、例えば、瞬間的に非常に大きな力が回転規制部に作用して回転規制部が一時的に機能しなくなったような場合には、モータは第２方向に回転することになる。そのとき、制御部は、モータへの電力供給を制御して、モータの逆起電力によって電子部品が破損することを防止する。

【0007】

本発明の第１側面に従う第２側面の電動リールにおいては、回転規制部は、一方向クラッチである。一方向クラッチは、モータの第１方向への回転を許容する。一方向クラッチは、モータの第２方向への回転を規制する。この構成によれば、回転規制部を容易に構成することができる。

【0008】

本発明の第１側面又は第２側面に従う第３側面の電動リールにおいては、制御部は、電力供給回路を有する。電力供給回路は、モータへの電力供給線を備える。制御部は、電力供給線を短絡させることで、モータへの電力供給を制御する。この構成によれば、万一、モータが第２方向に回転したとき、制御部は、電力供給線を短絡させる。モータへの電力供給は、瞬時に遮断され、モータの逆起電力は、モータ内で消費されることになる。そのため、電子部品の破損をより一層確実に防止することができる。また、モータの逆起電力がモータ内で消費されるため、モータにはブレーキ力が生じることになる。そのため、回転規制部が機能していない状態であっても、釣糸の引き出し量を制限することができる。

【0009】

本発明の第２側面に従う第４側面の電動リールにおいては、電力供給回路は、３相インバータ回路を有する。制御部は、第１スイッチ又は第２スイッチの少なくともいずれかを短絡させる。第１スイッチは、電力供給線の正極と負荷間のスイッチであり、３相インバータ回路の上アームである。第２スイッチは、電力供給線の負極と負荷間のスイッチであり、３相インバータ回路の下アームである。この構成によれば、制御部が第１スイッチあるいは第２スイッチを３相共にまとめて短絡させるので、モータへの電力供給を瞬時に且つ容易に遮断することができる。そのため、電子部品の損傷がより一層確実に防止されると共に、ブレーキ力もより一層確実に発生させることができる。

【発明の効果】

【0010】

以上のように、万一、想定を超える大きな魚が掛かった場合など、何らかの原因でモータが第２方向へ回転したとしても、制御部がモータへの電力供給を制御するので、モータの逆起電力によって電子部品が損傷することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態における電動リールの外観斜視図。

【図2】同電動リールの内部構造を示す断面斜視図。

【図3】同電動リールのモータを示す断面図。

【図4】同電動リールの制御系の構成を示すブロック図。

【図5】同電動リールの電力供給回路の要部を示す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態に係る魚釣用の電動リールについて、図１～図５を参酌しつつ説明する。図１及び図２に電動リールの概略斜視図を示している。電動リールは、両軸受けリールの一種であって、モータ３で釣糸を巻き取ることができる。電動リールは、リール本体１と、スプール２と、モータ３と、ハンドル４と、スプール駆動機構と、水深表示用のカウンターケース５と、を主に備えている。

【0013】

リール本体１は、釣竿に装着される。スプール２には、釣糸が巻かれる。スプール２は、リール本体１に、スプール軸線２ａ回りに回転可能に取り付けられている。

【0014】

モータ３は、リール本体１に取り付けられる。モータ３は、スプール２を駆動する。モータ３は、電源８から供給される電力によって駆動される。モータ３は、モータ軸線３ａ回りに回転する。モータ軸線３ａは、スプール軸線２ａに対して平行である。但し、モータ３は、スプール２の内部に収納されていてもよく、その場合には、モータ軸線３ａはスプール軸線２ａと同軸となる。電源８は、本実施形態では外部電源であるが、電動リールに直接装着されるものであってもよい。電源８は、直流の電源であって、電源ケーブルを介して電動リールに供給される。電動リールは、電源ケーブルが接続されるコネクタ６を備えている。コネクタ６とカウンターケース５とがリールコード７によって電気的に接続されている。

【0015】

モータ３は、例えば、定格出力が１８０ワット程度のブラシレスモータ３であり、電動リールに用いるものとしては比較的大容量のものである。モータ３は、位置センサを備えていないセンサレスモータである。但し、モータ３は、位置センサを備えたものであってもよい。

【0016】

モータ３は、図３に示すように、モータケース１０と、モータケース１０の内周面に設けられた固定子１１と、固定子１１の径方向内側に設けられた回転子１２と、回転子１２が固定されたモータ出力軸１３と、を有している。固定子１１は、モータケース１０に固定された例えば積層コアの３つのスロットに巻回された、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３つのコイル１４を有している。回転子１２は、Ｓ極及びＮ極を有する２極の磁石を有する。磁石は、モータ出力軸１３に一体に設けられている。

【0017】

モータ出力軸１３は、モータケース１０に軸受１５により回転自在に支持されている。モータ出力軸１３の第１端部には、一方向クラッチ１６が装着されている。モータ出力軸１３の第２端部には、後述の第１伝達機構部２１が接続される。一方向クラッチ１６は、回転規制部である。一方向クラッチ１６は、モータ３の第１方向の回転、即ち、モータ出力軸１３の第１方向の回転を許容し、モータ３の第２方向の回転を規制する。本実施形態においては、第１方向は、スプール２が釣糸を巻き上げるときの回転方向である。第２方向は、第１方向とは反対の方向であって、スプール２から釣糸が引き出されるときの回転方向である。一方向クラッチ１６は、ローラクラッチである。尚、本実施形態では、一方向クラッチ１６は、モータ３の内部に設けられているが、モータ３の外部に設けられていてもよく、例えば、第１伝達機構部２１に設けられていてもよく、モータ３からスプール２までの間の区間に設けられてもよい。モータケース１０の第１端部から３本のモータ線１７が延びている。モータ線１７は、コイル１４に電気的に接続され、カウンターケース５に向けて延びていて、カウンターケース５内の回路基板に接続されている。詳細には、モータ線１７は、後述する制御部４０の電力供給線５１に接続されている。

【0018】

ハンドル４は、リール本体１の側方に設けられる。ハンドル４は、リール本体１に、ハンドル軸線４ａ回りに回転可能に取り付けられている。ハンドル軸線４ａは、スプール軸線２ａに対して平行である。

【0019】

また、リール本体１には、スプール２の回転と連動して動作するレベルワインド機構２０が設けられている。スプール駆動機構は、リール本体１に設けられる。スプール駆動機構は、ハンドル４及びモータ３の回転をスプール２に伝達する。スプール駆動機構は、モータ３の回転を減速してスプール２に伝達する第１伝達機構部２１と、ハンドル４の回転を増速してスプール２に伝達する第２伝達機構部２２とを有する。また、電動リールは、スプール２の回転をレベルワインド機構２０に伝達する第３伝達機構部２３を有する。第２伝達機構部２２には、ハンドル軸の周囲に配置されたドラグ機構が設けられる。ドラグ機構は、スプール２の糸繰り出し方向の回転を制動する。ハンドル軸の先端にハンドル４が回転不能に装着されており、その内側にドラグ機構のスタードラグ２５が螺合している。ハンドル軸の回転は、ドラグ機構を介してスプール２に伝達される。

【0020】

カウンターケース５は、仕掛けの水深を表示する。カウンターケース５は、リール本体１の上部に設けられている。カウンターケース５は、リール本体１の上部に配置されたケース本体３０と、液晶ディスプレイを有する水深表示部４３と、制御部４０と、を備えている。ケース本体３０は、表示窓３１を有する。表示窓３１を介して液晶ディスプレイを視認できる。表示窓３１の近傍には、操作ボタン３２が設けられている。操作ボタン３２は、回路基板に接触している。操作ボタン３２を押すことにより、回路基板に各種の情報を入力することができ、回路基板を介して液晶ディスプレイに表示される情報を変更することができる。

【0021】

制御部４０は、図４に示すように、モータ３を制御するモータ制御部４１と、水深表示部４３を制御する表示制御部４２と、を有している。モータ制御部４１は、モータ３をＰＷＭ制御すると共に、モータ３の固定子１１の複数のコイル１４を励磁及び消磁する制御を行う。この励磁及び消磁制御の際には、モータ制御部４１は、コンデンサでモータ３の逆起電流を整流して得られたデータによりモータ３の回転位相を検出し、検出された回転位相に応じて複数のコイル１４を順次励磁及び消磁する。

【0022】

制御部４０には、調整レバー４４と、スプールセンサ４５と、水深表示部４３と、記憶部４６と、操作ボタン３２を含む他の入出力部４７等が接続されている。釣り人は、調整レバー４４を揺動操作することにより、スプール２の回転速度を複数段階のいずれかに設定することができる。スプールセンサ４５は、スプール２の回転速度及び回転方向を検出する。

【0023】

制御部４０は、回路基板を有し、回路基板は、カウンターケース５のケース本体３０に収容されている。モータ制御部４１は、モータ３を駆動するための電力供給回路５０（モータ駆動回路）を有する。電力供給回路５０は、回路基板に搭載されている。電力供給回路５０は、モータ３に電力を供給する電力供給線５１を有する。電力供給回路５０は、図５に示すように、３相インバータ回路５２を有する。３相インバータ回路５２は、ユニポーラ方式であってもよいし、バイポーラ方式であってもよい。３相インバータ回路５２は、モータ３に電力を供給する。電力供給線５１は、モータ線１７に接続され、モータ線１７を介して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三つのコイル１４に接続されている。電力供給線５１の正極とモータ３のコイル１４（負荷）との間には、第１スイッチ６１が配置され、電力供給線５１の負極とモータ３のコイル１４（負荷）との間には、第２スイッチ６２が配置されている。第１スイッチ６１は、上アームであり、第２スイッチ６２は、下アームである。第１スイッチ６１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応して３つ配置され、第２スイッチ６２も、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応して３つ配置されている。第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２は、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）からなる。ＦＥＴは、モータ３をＰＷＭ（パルス幅変調）する際にデューティ比に応じてスイッチングするスイッチ素子として機能する。

【0024】

回路基板には、コンデンサが接続されている。コンデンサは、ＦＥＴから発生するノイズを平滑化する機能を有し、また、モータ３の逆起電流を整流する機能を有している。この逆起電流を整流することにより、モータ３の回転位相を検出している。この検出された回転位相によりＦＥＴが制御されてコイル１４を順に励磁及び消磁し、モータ３を回転させる。また、この回転位相によりモータ３の回転速度を検出している。

【0025】

図４のように、モータ制御部４１は、回転位相検出部７０と、モータ電流制御部７１と、回転方向判断部７２と、を有している。回転位相検出部７０は、モータ３の逆起電流を整流して得られたデータによりモータ３の回転位相を検出する。この回転位相の時間的な経過によりモータ３の回転速度を検出可能である。モータ電流制御部７１は、調整レバー４４の揺動操作位置に応じて、モータ３に流れる電流値を複数段階に制御する。回転方向判断部７２は、モータ３の回転方向を判断する。回転方向判断部７２は、電力供給回路５０内の電流検出部により検出された電流値及び電流方向により、モータ３が第２方向に回転したか否かを判断する。モータ３のモータ出力軸１３は、一方向クラッチ１６によって第２方向への回転が規制されている。そのため、万一、モータ３が第２方向に回転すると、モータ３に流れる電流が増加する。この電流値の増加によりモータ３が第２方向に回転していることを検出する。尚、モータ３に、回転方向を検出するセンサを備えてもよい。

【0026】

釣糸がスプール２から繰り出されると、スプール２が糸繰り出し方向に回転し、スプールセンサ４５の検出パルスにより、水深表示部４３の液晶ディスプレイの水深表示が繰り出し量に応じて変化する。魚の当たりがあると、釣り人は、調整レバー４４を操作して釣糸を巻き上げることができ、調整レバー４４の揺動角度に応じてスプール２の回転速度を段階的に設定することができる。

【0027】

例えば、マグロのような大物を釣る場合において、スタードラグ２５をほぼ完全に締めて、魚の引きによって釣糸がスプール２から引き出されないようにすることがある。釣糸に強い力が生じても、モータ３に一方向クラッチ１６が装備されているため、その一方向クラッチ１６によってモータ３が第２方向に回転することが規制される。そのような状況下において、何らかの要因で一時的に釣糸が引き出されてスプール２が糸繰り出し方向に回転した場合、例えば予想を越えるような強い引きが発生したような場合に、スタードラグ２５を締めた状態であってもスプール２が糸繰り出し方向に回転することがある。スプール２の糸繰り出し方向の回転は、第１伝達機構部２１を介してモータ出力軸１３に伝達される。そして、一方向クラッチ１６が一時的に機能しなくなり、モータ３が第２方向に回転することがある。

【0028】

このように予期しない状況下において万一、一方向クラッチ１６が機能せずにモータ３が第２方向に回転した場合には、回転方向判断部７２は、モータ３が第２方向に回転していると判断する。回転方向判断部７２の判断に基づき、モータ制御部４１は、電力供給線５１を短絡させてモータ３への電力供給を停止する。即ち、モータ制御部４１は、第１スイッチ６１あるいは第２スイッチ６２を３相全てＯＮ状態とする。例えば第１スイッチ６１がＵ相、Ｖ相、Ｗ相の全てにおいてＯＮ状態となると、３相全ての第１スイッチ６１が短絡し、３相全ての電力供給線５１が短絡した状態となる。その結果、モータ３への電力供給が遮断されることになる。

【0029】

その状態においてモータ３は第２方向に回転している。モータ３は発電状態にあって逆起電力が生じているが、その逆起電力は、モータ３のコイル１４で消費されることになる。従って、モータ３の逆起電力が電力供給回路５０に影響を及ぼすことがなく、回路基板の電子部品が過電圧で損傷することを防止することができる。また、逆起電力がモータ３内で消費されるので、モータ３にはブレーキ力が発生することになる。そのため、モータ３の一方向クラッチ１６が機能しない状態となっていても、スプール２からの釣糸の引き出し量を制限することができる。

【0030】

尚、本実施形態では、モータ制御部４１が第１スイッチ６１あるいは第２スイッチ６２を３相全て短絡させてモータ３への電力供給を遮断したが、モータ３が第２方向に回転したときに、モータ制御部４１がモータ３への電力供給を減少するようにしてもよい。

【0031】

また、３相インバータ回路５２について説明したが、２相であってもよいし、４相以上であってもよい。更に、モータ３がブラシレスモータである場合について説明したが、ブラシ付きモータであってもよく、その場合、回転方向を制御する回路においても同様に短絡させてブレーキをかけることができる。

【符号の説明】

【0032】

１ リール本体
２ スプール
２ａ スプール軸線
３ モータ
３ａ モータ軸線
４ ハンドル
４ａ ハンドル軸線
５ カウンターケース
６ コネクタ
７ リールコード
８ 電源
１０ モータケース
１１ 固定子
１２ 回転子
１３ モータ出力軸
１４ コイル
１５ 軸受
１６ 一方向クラッチ（回転規制部）
１７ モータ線
２０ レベルワインド機構
２１ 第１伝達機構部
２２ 第２伝達機構部
２３ 第３伝達機構部
２５ スタードラグ
３０ ケース本体
３１ 表示窓
３２ 操作ボタン
４０ 制御部
４１ モータ制御部
４２ 表示制御部
４３ 水深表示部
４４ 調整レバー
４５ スプールセンサ
４６ 記憶部
４７ 他の入出力部
５０ 電力供給回路
５１ 電力供給線
５２ ３相インバータ回路
６１ 第１スイッチ
６２ 第２スイッチ
７０ 回転位相検出部
７１ モータ電流制御部
７２ 回転方向判断部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】