KR20180085660A

KR20180085660A - 스풀 제동 장치

Info

Publication number: KR20180085660A
Application number: KR1020170109081A
Authority: KR
Inventors: 히로키 오고세; 아키라 니이츠마; 유이치로 이시카와
Original assignee: 가부시키가이샤 시마노
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2018-07-27
Anticipated expiration: 2037-08-29
Also published as: CN108323485A; JP6795990B2; KR102449059B1; TWI731161B; JP2018113920A; US20180199556A1; TW201826928A; CN108323485B; US10426152B2

Abstract

[과제] 캐스팅 시에 있어서의 백래시(backlash)를 방지하면서, 줄 끊김을 방지한다
[해결 수단] 스풀 제동 장치(4)는, 제동부(41)와, 검출부(42)와, 제어부(43)를 구비하고 있다. 제어부(43)는, 검출부(42)에 의하여 검출된 스풀의 회전 속도에 기초하여, 제동부(41)에 의한 제동력을 제어한다. 제어부(43)는, 회전 속도가 소정의 회전 속도 미만일 때, 통상(通常) 제동력 모드로 제동부(41)에 의한 제동력을 제어한다. 제어부(43)는, 통상 제동력 모드에 있어서, 회전 속도에 따라 제동부(41)에 의한 제동력을 변화시킨다. 한편, 제어부(43)는, 회전 속도가 소정의 회전 속도 이상일 때, 소정 시간의 동안, 긴급 제동력 모드로 제동부(41)에 의한 제동력을 제어한다. 제어부(43)는, 긴급 제동력 모드에 있어서, 제동부(41)에 의한 제동력을 통상 제동력 모드에 있어서의 제동력보다도 크게 한다.

Description

스풀 제동 장치{SPOOL BRAKING DEVICE}

본 발명은, 양 베어링 릴의 스풀 제동 장치에 관한 것이다.

양 베어링 릴은, 캐스팅 시의 백래시(backlash)를 방지하기 위하여, 스풀을 제동하는 스풀 제동 장치를 가지고 있다. 특허 문헌 1에는, 스풀 제동 장치에 의하여 스풀의 회전 속도를 전기적으로 제어하는 양 베어링 릴이 개시되어 있다.

일본국 특허공보 특허제5122273호

캐스팅 시에 있어서, 루어(lure)의 비행 속도가 빠르면, 줄 끊김이 발생한다고 하는 문제가 있었다. 그래서, 본 발명의 과제는, 캐스팅 시에 있어서의 백래시를 방지하면서, 줄 끊김을 방지하는 것에 있다.

본 발명의 어느 측면에 관련되는 스풀 제동 장치는, 양 베어링 릴의 스풀을 제동하도록 구성되어 있다. 이 스풀 제동 장치는, 제동부와, 검출부와, 제어부를 구비하고 있다. 제동부는, 스풀을 제동한다. 검출부는, 스풀의 회전 속도를 검출한다. 제어부는, 검출부에 의하여 검출된 스풀의 회전 속도에 기초하여, 제동부에 의한 제동력을 제어한다. 제어부는, 회전 속도가 소정의 회전 속도 미만일 때, 통상(通常) 제동력 모드로 제동부에 의한 제동력을 제어한다. 제어부는, 통상 제동력 모드에 있어서, 회전 속도에 따라 제동부에 의한 제동력을 변화시킨다. 한편, 제어부는, 회전 속도가 소정의 회전 속도 이상일 때, 소정 시간의 동안, 긴급 제동력 모드로 제동부에 의한 제동력을 제어한다. 제어부는, 긴급 제동력 모드에 있어서, 제동부에 의한 제동력을 통상 제동력 모드에 있어서의 제동력보다도 크게 한다.

이 구성에 의하면, 스풀의 회전 속도가 소정의 회전 속도 미만일 때, 통상 제동력 모드로 제동부에 의한 제동력이 제어되기 때문에, 캐스팅 시에 있어서의 백래시를 방지할 수 있다. 또한, 스풀의 회전 속도가 소정의 회전 속도를 넘으면, 통상 제동력 모드에 있어서의 제동력보다도 큰 제동력으로 스풀을 제동하기 때문에, 스풀의 회전 속도가 너무 빨라지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 스풀의 회전 속도가 소정의 회전 속도를 넘으면, 스풀의 회전 속도에 따라 제동력을 변화시키는 것이 아니라, 스풀의 회전 속도와는 무관계하게, 큰 제동력으로 스풀을 제동한다. 이 결과, 스풀의 회전 속도가 너무 빨라지는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 캐스팅 시에 있어서의 줄 끊김을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 긴급 제동력 모드에 있어서, 제어부는, 스풀의 회전 속도가 소정의 회전 속도로 되었을 때, 제동부에 의한 제동력을 미리 설정된 최대 제동력까지 상승시키고, 그 후, 서서히 감소시킨다.

바람직하게는, 제어부는, 소정 시간의 동안, 긴급 제동력 모드로 제동부에 의한 제동력을 제어한 후, 통상 제동력 모드로 제동부에 의한 제동력을 제어한다.

바람직하게는, 검출부는, 스풀의 각(角) 가속도를 검출한다. 그리고, 제어부는, 회전 속도가 소정의 회전 속도 이상으로, 또한 각 가속도가 소정의 각 가속도 이상일 때, 긴급 제동력 모드로 제동부에 의한 제동력을 제어한다.

이 구성에 의하면, 회전 속도뿐만 아니라, 각 가속도도 고려하여, 제동력을 설정하기 때문에, 보다 적절하게 스풀의 회전 속도를 제어할 수 있다.

본 발명에 의하면, 캐스팅 시에 있어서의 백래시를 방지하면서, 줄 끊김을 방지할 수 있다.

도 1은 양 베어링 릴의 사시도.
도 2는 양 베어링 릴의 분해 사시도.
도 3은 제동부의 단면도.
도 4는 검출부가 장착된 회로 기판의 사시도.
도 5는 스풀 제동 장치의 블록도.
도 6은 회전 속도 및 제동력을 나타내는 그래프.
도 7은 스풀 제동 장치의 동작을 나타내는 플로 차트(flow chart).

이하, 본 발명에 관련되는 스풀 제동 장치가 채용된 양 베어링 릴의 실시예에 관하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 양 베어링 릴(100)은, 릴 본체(1)와, 핸들(2)과, 스풀(3)과, 스풀 제동 장치(4)를 구비하고 있다.

［릴 본체］

릴 본체(1)는, 제1 릴 본체부(11)와, 제2 릴 본체부(12)를 가지고 있다. 제1 릴 본체부(11)와 제2 릴 본체부(12)는, 축 방향에 있어서 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 제1 릴 본체부(11)는, 핸들(2)의 회전을 스풀(3)로 전달하는 회전 전달 기구(도시 생략)를 수용하고 있다.

［핸들］

핸들(2)은, 릴 본체(1)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 상세하게는, 핸들(2)은, 제1 릴 본체부(11)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 핸들(2)의 회전은, 회전 전달 기구를 통하여, 스풀(3)에 전달된다.

［스풀］

스풀(3)은, 릴 본체(1)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 스풀(3)은 제1 릴 본체부(11)와 제2 릴 본체부(12)와의 사이에 배치되어 있다. 상세하게는, 스풀(3)은, 스풀축(31)에 장착되어 있다. 스풀축(31)은, 제1 릴 본체부(11)와 제2 릴 본체부(12)와의 사이에서 축 방향으로 연장되어 있다. 스풀축(31)은, 제1 릴 본체부(11) 및 제2 릴 본체부(12)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

［스풀 제동 장치］

도 3 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 스풀 제동 장치(4)는, 스풀(3)을 제동하도록 구성되어 있다. 이 스풀 제동 장치(4)는, 제동부(41), 검출부(42), 및 제어부(43)를 구비하고 있다. 덧붙여, 제어부(43)는, 예를 들어, CPU(Central Processing Unit)에 의하여 구성된다. 즉, 제어부(43)는, 소프트웨어로 실현되는 기능 구성이다. 덧붙여, 제어부(43)는, 전자 회로 등의 하드웨어로 실현되거나, 소프트웨어와 하드웨어와의 협동에 의하여 실현되거나 하여도 무방하다.

［제동부］

제동부(41)는, 스풀(3)을 전기적으로 제동하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 제동부(41)는, 자석(411), 복수의 코일(412), 및 스위치 소자(413)를 가진다.

자석(411)은, 스풀(3)과 일체적으로 회전한다. 자석(411)은, 예를 들어, 스풀축(31)에 고정되어 있다. 덧붙여, 자석(411)은, 스풀(3)에 고정되어 있어도 무방하다. 자석(411)은, 원통형이다. 자석(411)은, 극이방성(極異方性) 착자(着磁)된 복수의 자극(磁極)을 가진다. 자석(411)의 각 자극은, 둘레 방향으로 번갈아 배치되어 있다.

각 코일(412)은, 서로 직렬로 접속되어 있다. 코일(412)은 통상(筒狀)이다. 코일(412)은, 자석(411)의 경(徑)방향 외측(外側)에 배치되어 있다. 코일(412)과 자석(411)은 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 코일(412)은, 자석(411)과 상대 회전 가능하다. 이 코일(412)은, 회로 기판(36)에 장착된다. 덧붙여, 코일(412)은, 코깅(cogging)을 방지하여 스풀(3)의 회전을 부드럽게 하기 위하여 코어리스(coreless) 타입의 것이 채용되어 있다. 직렬 접속된 복수의 코일(412)의 양단은, 회로 기판(36)에 탑재된 스위치 소자(413)에 전기적으로 접속된다. 각 코일(412)은 각각 원호상(圓弧狀)으로 만곡하여 형성되고, 복수의 코일(412)은, 둘레 방향으로 간극(間隙)을 두고 배치되고, 전체적으로 대체로 통상으로 형성된다. 스위치 소자(413)는, 예를 들어 전계 효과 트랜지스터에 의하여 구성된다.

제동부(41)는, 자석(411)과 코일(412)과의 상대 회전에 의하여 발생하는 전류를, 스위치 소자(413)에 의하여 온 오프(on-off)하는 것에 의하여, 듀티비를 변경하여 스풀(3)을 제동한다. 제동부(41)에서 발생하는 제동력은 스위치 소자(413)의 온 시간이 길수록(듀티비 D가 클수록) 강해진다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(413)는, 정류 회로(414)를 통하여 코일(412)에 접속된다. 또한, 스위치 소자(413)는, 축전 소자(415)에 접속된다. 축전 소자(415)는, 캐스팅 시에 코일(412)로부터 발생한 전력을 모은다. 축전 소자(415)는, 검출부(42)에 전력을 공급하는 전원으로서 기능한다. 또한, 축전 소자(415)는, 제어부(43)를 구성하는 CPU 등에도 전력을 공급한다. 축전 소자(415)는, 예를 들어, 전해 콘덴서에 의하여 구성된다.

［검출부］

도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 검출부(42)는, 스풀(3)의 회전 속도를 검출하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 검출부(42)는, 스풀(3)의 회전 속도에 따른 출력 신호를 발생시킨다. 예를 들어, 검출부(42)는, 홀 소자에 의하여 구성되어 있다. 검출부(42)는, 회로 기판(36)에 장착되어 있다. 검출부(42)는, 각 코일(412)의 간극에 대향하는 위치에 설치된다. 검출부(42)는, 자석(411)의 소정의 회전 위치에 따라 온 오프한다. 검출부(42)는, 출력 신호를 제어부(43)로 출력한다.

［제어부］

도 5에 나타내는 바와 같이, 제어부(43)는, 검출부(42)에 의하여 검출된 스풀(3)의 회전 속도에 기초하여, 제동부(41)에 의한 제동력을 제어하도록 구성되어 있다. 상세하게는, 제어부(43)는, 검출부(42)로부터의 출력 신호에 기초하여, 스풀(3)의 회전 속도를 산출한다. 그리고, 제어부(43)는, 스풀(3)의 회전 속도가 소정의 회전 속도에 달하였는지 여부를 판정한다. 예를 들어, 소정의 회전 속도는, 25000 ~ 27000rpm 정도이다.

제어부(43)는, 스풀(3)의 회전 속도가 소정의 회전 속도 미만일 때, 제동부(41)에 의한 제동력을 통상 제동력 모드로 제어한다. 통상 제동력 모드에서는, 제어부(43)는, 스풀(3)의 회전 속도에 따라 제동부(41)에 의한 제동력을 변화시킨다. 상세하게는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 통상 제동력 모드에서는, 회전 속도가 커지는 것에 따라 제동력도 커지도록, 제어부(43)는 제동력을 제어한다. 덧붙여, 통상 제동력 모드에 있어서의 회전 속도와 제동력과의 관계를 나타내는 제동력 정보는, 미리 설정되어 있고, 제어부(43)나, 그 외의 기억부(도시 생략) 등에 기억되고 있다. 그리고, 제어부(43)는, 그 제동력 정보에 기초하여, 스풀(3)의 회전 속도에 따라 제동부(41)에 의한 제동력을 변화시킨다.

제어부(43)는, 스풀(3)의 회전 속도가 소정의 회전 속도 이상일 때, 소정 시간의 동안, 제동부(41)에 의한 제동력을 긴급 제동력 모드로 제어한다. 제어부(43)는, 긴급 제동력 모드에 있어서, 제동부(41)에 의한 제동력을 통상 제동력 모드에 있어서의 제동력보다도 크게 한다.

상세하게는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 긴급 제동력 모드에서는, 제어부(43)는, 스풀(3)의 회전 속도가 소정의 회전 속도 Y로 되었을 때, 제동부(41)에 의한 제동력을 최대 제동력 B까지 상승시킨다. 그리고, 제어부(43)는, 최대 제동력 B까지 제동력을 상승시킨 후, 서서히 제동력을 감소시킨다. 제어부(43)는, 소정 시간 T1의 동안만 긴급 제동력 모드로 제동력을 제어하고, 소정 시간 T1이 경과하면, 통상 제동력 모드로 되돌아와, 제동력을 제어한다.

상술한 바와 같이, 제어부(43)는, 기본적으로는 통상 제동력 모드로 제동부(41)에 의한 제동력을 제어한다. 그리고, 스풀(3)의 회전 속도가 소정의 회전 속도 Y 이상으로 되고 나서 소정 시간 T1의 동안만, 제어부(43)는 긴급 제동력 모드로 제동부(41)에 의한 제동력을 제어한다.

구체적으로는, 통상 제동력 모드에 있어서의 최대 제동력을 8 ~ 10밀리Nm 정도로 하면, 긴급 제동력 모드에 있어서의 최대 제동력 B는, 예를 들어, 13 ~ 16밀리Nm 정도로 할 수 있다. 즉, 긴급 제동력 모드 시의 최대 제동력 B는, 통상 제동력 모드 시의 최대 제동력으로부터, 예를 들어, 50 ~ 60% 정도 상승한다. 최대 제동력 B는, 미리 설정되어 있고, 제어부(43)나 그 외의 기억부(도시 생략) 등으로 기억되고 있다. 또한, 긴급 제동력 모드에 있어서의 최대 제동력 B에 달한 후의 제동력의 감소량도, 미리 설정되어 있고, 제어부(43)나 그 외의 기억부(도시 생략) 등으로 기억되고 있다.

제어부(43)는, 예를 들어, 스위치 소자(413)를 듀티 제어하는 것에 의하여, 제동부(41)의 제동력을 변화시킬 수가 있다.

제어부(43)는, 검출부(42)에 의하여 검출된 스풀(3)의 회전 속도에 기초하여, 양 베어링 릴(100)이 캐스팅되었는지 여부를 판단하여도 무방하다. 예를 들어, 스풀(3)이 줄 방출 방향으로 소정의 회전 속도 이상으로 회전한 경우, 양 베어링 릴(100)이 캐스팅되었다고 제어부(43)는 판단한다.

［동작］

다음으로, 스풀 제동 장치(4)에 의한 동작에 관하여, 도 7을 참조하면서 설명한다.

검출부(42)는, 소정의 시간 간격마다, 스풀(3)의 회전 속도를 검출한다(스텝 S1). 상세하게는, 검출부(42)는, 회전 속도에 따른 출력 신호를 발생하고, 그 출력 신호를 제어부(43)로 출력한다.

다음으로, 제어부(43)는, 검출부(42)에 의하여 검출된 스풀(3)의 회전 속도에 기초하여, 양 베어링 릴(100)이 캐스팅되었는지 여부를 판단한다(스텝 S2).

양 베어링 릴(100)이 캐스팅되어 있지 않다고 제어부(43)가 판단하면(스텝 S2의 No), 재차 스텝 S1의 처리를 반복한다.

한편, 양 베어링 릴(100)이 캐스팅 되었다고 제어부(43)가 판단하면(스텝 S2의 Yes), 제어부(43)는, 검출부(42)로부터의 출력 신호에 기초하여, 스풀(3)의 회전 속도를 산출한다(스텝 S3). 그리고, 제어부(43)는, 그 회전 속도가 소정의 회전 속도 Y 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S4).

스텝 S4에 있어서 회전 속도가 소정의 회전 속도 Y 미만이라고 제어부(43)가 판정하였을 때(스텝 S4의 No), 제어부(43)는 통상 제동력 모드로 제동부(41)에 의한 제동력을 제어한다(스텝 S5). 즉, 제어부(43)는, 회전 속도에 따라 제동력을 변화시킨다. 그리고, 재차 스텝 S3의 처리부터 반복한다.

한편, 스텝 S4의 판정의 결과, 회전 속도가 소정의 회전 속도 Y 이상이라고 제어부(43)가 판정하였을 때(스텝 S4의 Yes), 제어부(43)는, 긴급 제동력 모드로 제동부(41)에 의한 제동력을 제어한다(스텝 S6). 상세하게는, 제어부(43)는, 스풀의 회전 속도가 소정의 회전 속도 Y로 되었을 때, 제동부(41)에 의한 제동력을 미리 설정된 최대 제동력 B까지 상승시키고, 그 후, 서서히 감소시킨다.

다음으로, 제어부(43)는, 긴급 제동력 모드를 개시하여 소정 시간 T1이 경과한 후, 긴급 제동력 모드를 종료한다. 그리고, 제어부(43)는, 재차, 통상 제동력 모드로 제동부(41)에 의한 제동력을 제어한다(스텝 S7).

다음으로, 제어부(43)는, 캐스팅이 종료하였는지 여부를 판단한다(스텝 S8). 캐스팅이 종료하였다고 제어부(43)가 판단하면(스텝 S8의 Yes), 스풀 제동 장치(4)는, 스풀(3)의 제동을 종료한다. 덧붙여, 제어부(43)는, 예를 들어 스풀(3)의 회전 속도가 소정의 회전 속도 미만으로 되었을 때, 캐스팅이 종료하였다고 판단한다.

［변형예］

이상, 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였지만, 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 여러 가지의 변경이 가능하다.

변형예 1

검출부(42)는, 스풀(3)의 회전 속도의 가속도, 즉 각 가속도를 검출하여도 무방하다. 상세하게는, 검출부(42)는, 스풀(3)의 회전 속도에 따른 출력 신호를 제어부(43)로 출력한다. 제어부(43)는, 검출부(42)로부터의 출력 신호에 기초하여, 스풀(3)의 각 가속도를 산출한다. 그리고, 제어부(43)는, 회전 속도가 소정의 회전 속도 Y 이상으로, 또한 각 가속도가 소정의 각 가속도 이상일 때, 제동부(41)에 의한 제동력을 긴급 제동력 모드로 제어한다. 한편, 회전 속도가 소정의 회전 속도 Y 미만, 또는 각 가속도가 소정의 각 가속도 미만일 때, 제동부(41)에 의한 제동력을 통상 제동력 모드로 제어한다.

변형예 2

스풀(3)을 제동하는 제동부(41)의 구성은, 상기 실시예의 구성으로 한정되지 않고, 그 외의 구성이어도 무방하다.

3: 스풀
4: 스풀 제동 장치
41: 제동부
42: 검출부
43: 제어부
100: 양 베어링 릴

Claims

양 베어링 릴의 스풀을 제동하는 스풀 제동 장치에 있어서,
상기 스풀을 제동하는 제동부와,
상기 스풀의 회전 속도를 검출하는 검출부와,
상기 검출부에 의하여 검출된 상기 스풀의 회전 속도에 기초하여, 상기 제동부에 의한 제동력을 제어하는 제어부
를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 회전 속도가 소정의 회전 속도 미만일 때, 상기 회전 속도에 따라 상기 제동부에 의한 제동력을 변화시키는 통상(通常) 제동력 모드로 상기 제동부에 의한 제동력을 제어하고, 상기 회전 속도가 상기 소정의 회전 속도 이상일 때, 소정 시간의 동안, 상기 제동부에 의한 제동력을 상기 통상 제동력 모드에 있어서의 제동력보다도 크게 하는 긴급 제동력 모드로 상기 제동부에 의한 제동력을 제어하는,
스풀 제동 장치.
제1항에 있어서,
상기 긴급 제동력 모드에 있어서, 상기 제어부는, 상기 스풀의 회전 속도가 상기 소정의 회전 속도로 되었을 때, 상기 제동부에 의한 제동력을 미리 설정된 최대 제동력까지 상승시키고, 그 후, 서서히 감소시키는,
스풀 제동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 소정 시간의 동안, 상기 긴급 제동력 모드로 상기 제동부에 의한 제동력을 제어한 후, 상기 통상 제동력 모드로 상기 제동부에 의한 제동력을 제어하는,
스풀 제동 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검출부는, 상기 스풀의 각(角) 가속도를 검출하고,
상기 제어부는, 상기 회전 속도가 상기 소정의 회전 속도 이상으로, 또한 상기 각 가속도가 소정의 각 가속도 이상일 때, 상기 긴급 제동력 모드로 상기 제동부에 의한 제동력을 제어하는,
스풀 제동 장치.