钓用绕线轮的卷筒制动装置的制作方法

本发明涉及钓用绕线轮的卷筒制动装置。

背景技术：

在双轴承绕线轮中，有为了防止抛线时的缠线而设置将卷筒制动的卷筒制动装置的情况（参照专利文献1）。该类型的卷筒制动装置例如具备卷筒制动部和旋转速度检测装置（速度检测部），所述卷筒制动部具有设在卷筒上的磁铁及设在绕线轮主体上的线圈，所述旋转速度检测装置检测卷筒的旋转速度。在该卷筒制动装置中，旋转速度检测装置监视卷筒的旋转速度，检测卷筒的最大值。这里，如果检测到卷筒的旋转速度的最大值，则卷筒制动部将卷筒逐渐强力地制动，防止缠线。

专利文献1：日本特开平11－332436号公报。

在以往的卷筒制动装置中，如上述那样，为了检测卷筒的最大旋转速度，而监视卷筒的旋转速度。但是，在卷筒的最大旋转速度的附近，卷筒的旋转速度变得不稳定的情况较多，所以难以准确地检测最大旋转速度和其时机。即，有难以将卷筒适当地制动的问题。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述问题而做出的发明，本发明的目的是提供一种能够将卷筒适当地制动的钓用绕线轮的卷筒制动装置。

（1）涉及本发明的一技术方案的钓用绕线轮的卷筒制动装置具备速度检测部、卷筒控制部和卷筒制动部。速度检测部检测卷筒的旋转速度。卷筒控制部具有加速度生成部、加速度判断部和制动时刻预测部。加速度生成部基于卷筒的旋转速度生成旋转加速度的时间序列数据。加速度判断部基于旋转加速度的时间序列数据，判断旋转加速度是否满足既定的条件。制动时刻预测部基于旋转加速度满足既定的条件的时刻，设定预测开始时刻。此外，制动时刻预测部以预测开始时刻为基准，预测卷筒的制动开始时刻。卷筒制动部在该制动开始时刻开始卷筒的制动。

在本卷筒制动装置中，基于旋转加速度满足既定的条件的时刻，设定预测开始时刻。并且，以该预测开始时刻为基准，预测卷筒的制动开始时刻，在该制动开始时刻开始卷筒的制动。

在本卷筒制动装置中，进行使用卷筒的旋转加速度的卷筒的制动，所以与以往的使用旋转速度的卷筒的制动相比，能够将卷筒适当地制动。此外，本卷筒制动装置在开始卷筒的制动之前设定预测开始时刻，基于该预测开始时刻，预测卷筒的制动开始时刻，所以能够切实地开始卷筒的制动。

（2）在涉及本发明的另一技术方案的钓用绕线轮的卷筒制动装置中，优选的是，加速度判断部基于旋转加速度的时间序列数据，判断旋转加速度是否变成既定的旋转加速度以下。这里，制动时刻预测部基于旋转加速度变成既定的旋转加速度以下的时刻，设定预测开始时刻。

在此情况下，根据钓用绕线轮的用途设定既定的旋转加速度，由此能够以简单的结构设定预测开始时刻。

（3）优选的是，涉及本发明的另一技术方案的钓用绕线轮的卷筒制动装置还具备最大加速度检测部。最大加速度检测部从旋转加速度的时间序列数据中检测旋转加速度的最大值。这里，加速度判断部基于旋转加速度的最大值，判断旋转加速度是否变成既定的旋转加速度以下。

在此情况下，以旋转加速度的最大值为基准，判断旋转加速度是否变成既定的旋转加速度以下。由此，能够监视旋转加速度相对于旋转加速度的最大值的下降，所以能够准确地设定预测开始时刻。

（4）在涉及本发明的另一技术方案的钓用绕线轮的卷筒制动装置中，优选的是，加速度判断部从检测到旋转加速度的最大值的时刻起，开始旋转加速度是否变成既定的旋转加速度以下的判断。

在此情况下，上述的判断从检测到旋转加速度的最大值的时刻起开始。即，在检测到旋转加速度的最大值之前不执行上述的判断，所以能够有效率地判断旋转加速度。

（5）在涉及本发明的另一技术方案的钓用绕线轮的卷筒制动装置中，优选的是，制动时刻预测部将预测开始时刻与制动开始时刻之间的时间设定为既定的时间。

在此情况下，根据钓用绕线轮的用途，将预测开始时刻与制动开始时刻之间的时间设定为既定的时间，由此能够容易地设定制动开始时刻。

（6）在涉及本发明的另一技术方案的钓用绕线轮的卷筒制动装置中，优选的是，制动时刻预测部基于旋转加速度的时间序列数据，设定预测开始时刻与制动开始时刻之间的时间。

在此情况下，根据钓用绕线轮的用途，基于旋转加速度的时间序列数据，设定预测开始时刻与制动开始时刻之间的时间。具体而言，借助使用旋转加速度的时间序列数据的计算式，设定预测开始时刻与制动开始时刻之间的时间。由此，能够容易且准确地设定制动开始时刻。

在本发明的钓用绕线轮的卷筒制动装置中，能够将卷筒适当地制动。

附图说明

图1是采用本发明的一实施方式的双轴承绕线轮的立体图。

图2是包括卷筒制动机构的双轴承绕线轮的分解立体图。

图3是电路基板的分解立体图。

图4是卷筒制动机构的块图。

图5是用来说明卷筒制动单元的制动动作的曲线图。

图6是表示卷筒制动单元的控制处理的一例的流程图。

具体实施方式

<绕线轮的基本结构>

在图1及图2中，采用了本发明的一实施方式的双轴承绕线轮100具备绕线轮主体1、手柄2、卷筒12、和将卷筒12电气地制动的卷筒制动机构20（卷筒制动装置的一例；参照图2）。另外，在图2中表示的附图标记X1是卷筒12的旋转轴。

绕线轮主体1具有一体形成的框架5、配置在框架5的与手柄2相反的一侧的第1侧罩6、和配置在手柄2侧的第2侧罩7。

框架5如图2所示，具有配置在与手柄2相反的一侧的第1侧板5a、与第1侧板5a对置配置的第2侧板5b、将第1侧板5a与第2侧板5b连结的多个连结部5c、和与第1侧板5a及第2侧板5b一体形成的拇指放置处9。

第1侧板5a具有卷筒12能够穿过的圆形的开口5d。在多个连结部5c中的将第1侧板5a与第2侧板5b在下侧连结的连结部5c上，设有向钓竿装配的竿安装脚5e。在开口5d中，在框架5的第1侧板5a上能够拆装地设有卷筒制动机构20。

第1侧罩6能够拆装地装配在框架5的第1侧板5a上。第1侧罩6具有罩主体6a和装配在罩主体6a的内侧面6b上的轴支承部8。

罩主体6a能够与拇指放置处9接触地配置。在罩主体6a的内侧面6b上固定着轴支承部8。此外，在内侧面6b上，转动自如地装配有卷筒制动机构20的第1选择部32及第2选择部34（后述）。

轴支承部8借助多根（例如3根）螺栓部件23而与卷筒制动机构20的一部分的结构一起固定到第1侧罩6上。轴支承部8旋转自如地支承卷筒12的卷筒轴16的一端。在轴支承部8上，突出形成有筒状的轴承収纳部8a。轴承収纳部8a旋转自如地支承卷筒轴16的一端。

在轴支承部8的外周面8b上，转动自如地装配有拆装环21。借助拆装环21，轴支承部8能够在开口5d的周围相对于第1侧板5a拆装。在轴支承部8被固定在第1侧罩6上的状态下，拆装环21在卷筒轴向上的移动被限制，相对于轴支承部8旋转自如。

手柄2被绕线轮主体1旋转自如地支承。卷筒12在第1侧板5a与第2侧板5b之间被绕线轮主体1旋转自如地保持。手柄2的旋转经由未图示的旋转传递机构向卷筒12传递。

卷筒12如图2所示，具有能够卷绕钓线的卷线部12a、和与卷线部12a一体地形成并固定到卷筒轴16上的筒状部12b。在筒状部12b的内周面上能够一体旋转地连结着卷筒轴16。卷筒轴16的一端被轴承18旋转自如地支承在轴支承部8上。卷筒轴16的另一端被未图示的轴承旋转自如地支承在第2侧罩7上。

<卷筒制动机构的结构>

卷筒制动机构20如图4所示，具有速度检测部31、卷筒制动单元22（卷筒制动部的一例）、和用来控制卷筒制动单元22的卷筒控制单元24（卷筒控制部的一例）。

（速度检测部）

如图4所示，速度检测部31检测卷筒12的旋转速度ω。具体而言，速度检测部31根据制动磁铁44（后述）的磁通量的变化，检测卷筒12的旋转速度ω及卷筒12的旋转方向。这里被检测的卷筒12的旋转速度ω及卷筒12的旋转方向被记录在卷筒控制单元24的存储部26（后述）中。

速度检测部31如图3所示，具有霍尔元件31a、31b。霍尔元件31a、31b在卷筒控制单元24的电路基板36（后述）的侧面的内周侧上，绕旋转轴X1隔开间隔地配置。此外，两个霍尔元件31a、31b在制动磁铁44的外方对置于制动磁铁44配置，检测卷筒的旋转速度ω及旋转方向（参照图2）。

（卷筒制动单元）

如图2及图4所示，卷筒制动单元22将卷筒12制动。卷筒制动单元22具有能够与卷筒12一体旋转地设置的制动磁铁44、串联连接的多个线圈46、开关元件48、蓄电元件51、第1选择部32和第2选择部34。

制动磁铁44能够一体旋转地装配在卷筒轴16上。在该实施方式中，制动磁铁44借助粘接而固定在卷筒轴16上。制动磁铁44是被极异方性磁化的圆筒形的磁铁。

多个（例如4个）线圈46被安装到电路基板36（后述）上。多个线圈46隔开既定的间隙以筒状配置在制动磁铁44的外周侧。多个线圈46以卷绕的芯线在制动磁铁44的磁场内与制动磁铁44对置的方式被卷绕为大致矩形。串联连接的多个线圈46的两端电气地连接于搭载在电路基板36上的开关元件48。另外，这里，线圈46为了防止齿槽效应（cogging）以使卷筒12的旋转变顺畅，采用无芯类型的结构，没有设置磁轭。

开关元件48例如由电场效应晶体管构成。开关元件48经由整流电路49连接在蓄电元件51上。借助开关元件48的开启/关闭来变更占空比，将卷筒12制动。例如，开关元件48的开启时间越长（占空比越大），卷筒12的制动力越强。

在蓄电元件51中，积蓄在抛线时从线圈46产生的电力。蓄电元件51向电子零件、例如卷筒控制单元24供给电力。蓄电元件51例如由电解电容器构成。

第1选择部32根据钓线的种类来设定张力的基准。具体而言，通过使第1选择部32转动，来根据钓线的种类（例如，尼龙线、碳氟化合物线（聚氟化亚乙烯制的线）、PE线（将聚乙烯纤维搓合的线））选择多个张力设定模式的某1个。

第2选择部34根据设备的质量及钓场的状况等调整对卷筒12作用的制动力。具体而言，第2选择部34根据设备的质量及钓场的状况等，选择多个（例如5个）制动模式的某1个。根据这里选择的制动模式，决定制动力对于卷筒12的作用方式。

（卷筒控制单元）

如图3至图5所示，卷筒控制单元24具有电路基板36和存储部26。

如图3所示，电路基板36形成为圆环状。电路基板36在轴支承部8的轴承収纳部8a的外周侧装配在与卷筒12对置的面上。电路基板36具有装配线圈46的侧面36a。电路基板36借助螺栓部件23而与轴支承部8及磁通量遮蔽部件40一起固定在第1侧罩6上。

电路基板36由包括ROM、RAM、CPU的微型计算机构成。在电路基板36中，CPU使用记录在ROM中的数据执行各种处理。此外，CPU通过适当地将数据记录到RAM中或使用记录在RAM中的数据，执行各种处理。另外，在各种处理中，包括数据的识别处理、运算处理、及/或判断处理等。

存储部26由EEPROM及闪存存储器等非易失存储器构成。非易失存储器能够将记录在RAM中的数据保存。此外，能够将上述的各种处理中的数据保存。

卷筒控制单元24具有图4所示的功能。卷筒控制单元24具有加速度生成部24a、最大加速度检测部24b、加速度判断部24c和制动时刻预测部24d。实现这些功能的处理由基板电路36的CPU、ROM及/或RAM执行。此外，在图5中示出了表示由这些处理使用的参数的时间变化的示意图。另外，关于各种处理的数据能够适当记录到存储部26中，并且能够从存储部26读出。

加速度生成部24a基于在速度检测部31中检测出的卷筒12的旋转速度ω，生成旋转加速度ωa的时间序列数据。具体而言，速度检测部31以既定的时间间隔（例如每1个时间帧）检测卷筒12的旋转速度ω。并且，使用卷筒12的旋转速度ω及既定的时间间隔，生成旋转加速度ωa的时间序列数据。

最大加速度检测部24b从旋转加速度ωa的时间序列数据中检测旋转加速度的最大值ωamax。具体而言，最大加速度检测部24b以既定的时间间隔（例如每1个时间帧）监视旋转加速度ωa的时间序列数据，检测最大旋转加速度ωamax。另外，通常，最大旋转加速度ωamax在卷筒12的最初启动时发生。

加速度判断部24c基于旋转加速度ωa的时间序列数据，判断旋转加速度ωa是否为既定的旋转加速度ωas以下（既定的条件的一例）。详细地讲，加速度判断部24c从检测到旋转加速度ωamax的时刻t1起开始判断处理。并且，加速度判断部24c基于旋转加速度ωa的时间序列数据及最大旋转加速度ωamax，判断旋转加速度ωa是否为既定的旋转加速度ωas以下。

具体而言，如果如上述那样检测出旋转加速度ωa的时间序列数据，则将旋转加速度ωa的时间序列数据用最大旋转加速度ωamax进行除法运算而修正。并且，基于修正后的旋转加速度ωa的时间序列数据，判断相对于最大旋转加速度ωamax的旋转加速度ωa、即旋转加速度比（ωa/ωamax）是否为既定的旋转加速度比（ωas/ωamax）以下。

制动时刻预测部24d基于旋转加速度ωa变成既定的旋转加速度ωas以下的时刻，设定预测开始时刻t2。并且，制动时刻预测部24d以预测开始时刻t2为基准，预测卷筒12的制动开始时刻t3。

具体而言，将预测开始时刻t2设定为旋转加速度比（ωa/ωamax）变成既定的旋转加速度比（ωas/ωamax）以下的时刻。并且，将从预测开始时刻t2经过了既定的时间ts的时刻设定为卷筒12的制动开始时刻t3。如果达到该卷筒12的制动开始时刻t3，则卷筒制动单元22开始卷筒12的制动。

<卷筒制动机构的动作>

接着，基于图6所示的流程图对卷筒控制动作进行说明。另外，图6所示的控制流程图是控制动作的一例，本发明并不限定于此。

首先，如果借助抛线而卷筒12旋转，则电力被向蓄电元件51积蓄。于是，向卷筒控制单元24施加电源，进行初始设定（S1）。在初始设定中，将各种标记、定时器及数据等复位。在初始设定中，包括张力设定模式及制动模式的识别。

接着，判断卷筒12是否旋转（S2）。这里，在速度检测部31检测到卷筒12的旋转速度ω的情况下（S2中Yes），判断为卷筒12旋转。在速度检测部31未检测到卷筒12的旋转速度ω的情况下（S2中No），判断为卷筒12未旋转，继续监视卷筒12的旋转。

接着，在卷筒12旋转的情况下（S2中Yes），计测从卷筒12的旋转开始起的旋转时间tk的定时器启动（S3）。并且，速度检测部31针对每1个时间帧例如1/60（sec）检测卷筒12的旋转速度ω。于是，将这里检测出的卷筒12的旋转速度ω记录在存储部26中。由此，生成卷筒12的旋转速度ω的时间序列数据（S4）。

此外，此时通过将在时间轴上相邻的卷筒12的旋转速度ω的差用上述的时间间隔进行除法运算，计算卷筒12的旋转加速度ωa。于是，将这里计算出的卷筒12的旋转加速度ωa记录在存储部26中。由此，生成卷筒12的旋转加速度ωa的时间序列数据（S5）。

接着，将卷筒12的旋转加速度ωa针对每1个时间帧监视，检测最大旋转加速度ωamax（S6）。这里，如果通过抛线而卷筒12开始旋转，则旋转加速度ωa针对每1个时间帧增加。然后，当旋转加速度ωa下降时，下降的旋转加速度ωa的1个时间帧前的旋转加速度ωa作为最大旋转加速度ωamax被检测出。于是，开始下个步骤7（S7）的处理。

接着，对旋转加速度ωa的时间序列数据使用最大旋转加速度ωamax进行修正（S7）。这里，将各时间帧的旋转加速度ωa针对每1个时间帧用最大旋转加速度ωamax进行除法运算。由此，将旋转加速度ωa的时间序列数据修正，将修正后的旋转加速度ωa的时间序列数据记录在存储部26中。另外，修正后的旋转加速度ωa的时间序列数据是旋转加速度比（=ωa/ωamax；旋转加速度ωa相对于最大旋转加速度ωamax的比）的时间序列数据。

接着，从检测到旋转加速度ωamax的时刻t1起，基于修正后的旋转加速度ωa的时间序列数据（旋转加速度比的时间序列数据），判断旋转加速度比（ωa/ωamax）是否变成既定的旋转加速度比（ωas/ωamax）以下（S8）。针对每1个时间帧执行该判断。

这里，既定的旋转加速度比（ωas/ωamax）例如被记录在电路基板36的ROM中，例如被设定为0.08。另外，图5是用来使说明变容易的示意图，所以没有将既定的加速度ωas图示成既定的旋转加速度比（ωas/ωamax）满足“0.08”。

这里，在旋转加速度比（ωa/ωamax）变成既定的旋转加速度比（ωas/ωamax）以下的情况下（S8中Yes），将该时间帧的旋转时间tk设定为卷筒12的预测开始时刻t2（S9）。于是，将从该预测开始时刻t2起经过了既定的时间ts的时刻设定为卷筒12的制动开始时刻t3（S10）。另外，在旋转加速度比（ωa/ωamax）比既定的旋转加速度比（ωas/ωamax）大的情况下（S8中No），执行步骤4（S4）的处理。

接着，判断旋转时间tk是否到达制动开始时刻t3（S11）。这里，在旋转时间tk到达制动开始时刻t3的情况下（S11中Yes），卷筒制动单元22开始卷筒12的制动（S12）。另一方面，在旋转时间tk未到达制动开始时刻t3的情况下（S11中No），监视旋转时间tk直到旋转时间tk到达制动开始时刻t3。

<总结>

上述实施方式能够如下述那样表现。

（1）本卷筒制动机构20具备速度检测部31、卷筒控制单元24和卷筒制动单元22。速度检测部31检测卷筒12的旋转速度ω。卷筒控制单元24具有加速度生成部24a、加速度判断部24c和制动时刻预测部24d。加速度生成部24a基于卷筒12的旋转速度ω生成旋转加速度ωa的时间序列数据。加速度判断部24c基于旋转加速度ωa的时间序列数据，判断旋转加速度ωa是否满足既定的条件。制动时刻预测部24d基于旋转加速度ωa满足既定的条件的时刻，设定预测开始时刻t2。此外，制动时刻预测部24d以预测开始时刻t2为基准，预测卷筒12的制动开始时刻t3。卷筒制动单元22在该制动开始时刻t3开始卷筒12的制动。

在本卷筒制动机构20中，基于旋转加速度ωa满足既定的条件的时刻，设定预测开始时刻t2。并且，以该预测开始时刻t2为基准预测卷筒的制动开始时刻t3，在该制动开始时刻t3开始卷筒12的制动。

在本卷筒制动机构20中，进行使用卷筒12的旋转加速度ωa的卷筒12的制动，所以与以往的使用旋转速度的卷筒的制动相比，能够更适当地将卷筒12制动。此外，本卷筒制动机构20在开始卷筒12的制动之前设定预测开始时刻t2，基于该预测开始时刻t2预测卷筒的制动开始时刻t3，所以能够切实地开始卷筒12的制动。

（2）在本卷筒制动机构20中，优选的是，加速度判断部24c基于旋转加速度ωa的时间序列数据，判断旋转加速度ωa是否变成既定的旋转加速度ωas以下。这里，制动时刻预测部24d基于旋转加速度ωa变成既定的旋转加速度ωas以下的时刻，设定预测开始时刻t2。

在此情况下，根据钓用绕线轮的用途设定既定的旋转加速度ωas，由此能够以简单的结构设定预测开始时刻t2。

（3）优选的是，本卷筒制动机构20还具备最大加速度检测部24b。最大加速度检测部24b从旋转加速度ωa的时间序列数据中检测最大旋转加速度ωamax。这里，加速度判断部24c基于最大旋转加速度ωamax，判断旋转加速度ωa是否变成既定的旋转加速度ωas以下。

在此情况下，以最大旋转加速度ωamax为基准，判断旋转加速度ωa是否变成既定的旋转加速度ωas以下。由此，能够监视旋转加速度相对于最大旋转加速度ωamax的下降，所以能够准确地设定预测开始时刻t2。

（4）在本卷筒制动机构20中，优选的是，加速度判断部24c从检测到最大旋转加速度ωamax的时刻t1起开始旋转加速度ωa是否变为既定的旋转加速度ωas以下的判断。

在此情况下，将上述的判断从检测到最大旋转加速度ωamax的时刻t1起开始。即，在检测到最大旋转加速度ωamax之前不执行上述的判断，所以能够有效率地判断旋转加速度ωa。

（5）在本卷筒制动机构20中，优选的是，制动时刻预测部24d将预测开始时刻t2与制动开始时刻t3之间的时间设定为既定的时间ts。

在此情况下，根据钓用绕线轮的用途将预测开始时刻t2与制动开始时刻t3之间的时间设定为既定的时间ts，由此能够容易地设定制动开始时刻t3。

<其他实施方式>

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更。特别是，本说明书中描述的多个实施方式及变形例可以根据需要而任意地组合。

（a）在前述实施方式中，公开了借助发电将卷筒制动的卷筒制动单元，但卷筒制动单元只要能够电气地控制，可以是任意的结构。例如，也可以是借助能够电气地控制的致动器使制动靴或制动块与鼓筒或圆盘接触那样的结构。

（b）在前述实施方式中，表示了将预测开始时刻t2及制动开始时刻t3之间的时间设定为既定的时间的情况的例子。也可以代之而基于旋转加速度ωa的时间序列数据设定预测开始时刻t2与制动开始时刻t3之间的时间。在此情况下，例如预测开始时刻t2与制动开始时刻t3之间的时间ts借助使用包含在旋转加速度ωa的时间序列数据中的旋转加速度作为参数的n次多项式（n；自然数）计算。由此，能够容易且准确地设定制动开始时刻t3。

（c）在前述实施方式中，表示了使用旋转加速度比（ωa/ωamax）作为时间序列数据的情况的例子，但也可以使用旋转加速度ωa作为时间序列数据。

附图标记说明

12卷筒；20卷筒制动机构；31速度检测部；24卷筒控制单元；22卷筒制动单元；24a加速度生成部；24b最大加速度检测部；24c加速度判断部；24d制动时刻预测部。