九州大学学術情報リポジトリ
Kyushu University Institutional Repository
魚釣りリール用ギヤの高機能化による回転フィーリ ング向上に関する研究
井上, 徹夫
http://hdl.handle.net/2324/1654870
出版情報：Kyushu University, 2015, 博士（工学）, 課程博士 バージョン：
権利関係：Public access to the fulltext file is restricted for unavoidable reason (3)
氏
名 ： 井 上 徹 夫論 文 名
：魚釣りリール用ギヤの高機能化による回転フィーリング向上 に関する研究
区 分 ： 甲
論 文 内 容 の 要 約
魚釣り用リールは大きく分類すると2種類あり，ハンドル回転軸と糸を巻き取るスプール軸が平 行のものを両軸リール，ハンドル回転軸とスプール軸とが90。直交しているものをスピニングリー ルと呼んでいる．現在殆どのスピニングリールでは，直交軸歯車機構として，フェースギヤを用い たギヤシステムを搭載している．フェースギヤは，ハイポイドギヤなどと比較して ピニオンギヤ 軸方向の調整が不要であり 且つ フェースギヤの加工においても 鍛造などで低コストに大量生 産が可能なことなどの特徴を有している．特に，強ねじれの歯車を使用したフェースギヤは，非常 に滑らかな回転フィーリング（巻き心地）を得られる利点がある．しかし，組立て時のかみ合い位 置調整が難しいという欠点を有している．回転フィーリングへの要求は年々厳しくなってきており，
好フィーリングを得るためのかみ合い位置調整には，多大の工数を要している．
一般に魚釣りでは，リールのハンドルを回転させて ゆっくりと糸を巻き取りながら魚を誘う．
熟練したアングラーは その日の水の濁り具合やプランクトンの量 ルアーに近づく魚の挙動も感 じると言われている．しかし，ハンドルにはギヤが直結しており，アングラーの指先にギヤ対から 発生する振動を与えてしまう．この振動が大きい場合はリールの価値そのものが低下することとな り，この振動が小さい場合は，魚の挙動や水面下の状況が正確にアングラーの指先に伝達され，よ り釣りを楽しみ釣果を上げることができる．回転フィーリングの向上と組立性の向上は，リールを 高性能化する上で，現在非常に重要な喫緊の課題となっている．
本論文は，スピニングリールに於ける最も重要な機能である回転フィーリングの向上を目的に，
組立誤差や加工誤差などの外乱にロバストなフェースギヤ 3次元修整歯面の開発 微小振動の検出 によるリール回転フィーリングの数値化 および人の指先の触覚を考慮した高機能なフェースギヤ の開発，の三つの観点から検討した研究結果をまとめたものであり全6章からなる．
第 1章は序論であり，本研究の背景と目的および本論文の構成について述べた．
第 2章では，回転フィーリングを向上させる手法として，フェースギヤの歯面修整方法を開発し た．その中で， 3次元CAD (Computer Aided Design）によるかみ合いシミュレーションにより，
フェースギヤ対のかみ合い状態、を詳細に解析し，かみ合い伝達誤差（TE: Transmission Error）を 最小化する TE制御曲線を導出した．更に，導出された TE制御曲線を有するフェースギヤの歯面 修整量と修整幅を，品質工学のパラメータ設計により最適化した．最適化された修整歯面（TE制 御歯面）を有するフェースギヤを製作してスピニングリールに組み込み，かみ合い位置の変化が，
回転フィーリングに与える影響度を官能評価により検証した．その結果， TE制御歯面を有するフ ェースギヤは，かみ合い位置の変化に対してロバストであることを明らかにした．
第3章では，回転フィーリングに影響を及ぼす製造ぱらつきの調査を目的に，リールの組立誤差
とフェースギヤ対の加工誤差を設定し，
TE
制御歯面のかみ合い伝達誤差に対する影響度を，かみ 合いシミュレーションにより調査した．その結果，TE
制御歯面は，組立誤差に対してはロバスト であるが，加工誤差の影響は受けやすいことを確認した．ただし，加工誤差のうちピニオンギヤね じれ角は，かみ合い伝達誤差に影響を及ぼさないことを発見し，この現象は，正面圧力角誤差とね じれ角誤差が打ち消し合ったためであることを明らかにした．一方，フェースギヤ回転誤差は，一 番大きな影響を及ぼす要因であることが判明した．その結果に基づき，金型ブランクをダイセットに焼き巌めて固定した後に ギヤ部の放電加工を行う金型製作工程を開発し フェースギヤ回転誤 差を最小化した．以上の成果により，組立ラインにおけるライン不適合率を劇的に減少することが できた．
第 4章では，回転フィーリングの定量化を目的に，回転フィーリングの予測を試みた．初めに，
フェースギヤ対のみによる調査を行い，品質工学のマハラノビス−タグチシステム（M Tシステム：
Mahalanobis Taguchi System）を使用することで，フェースギヤ対のかみ合い伝達誤差から回転 フィーリングの予測が可能になった．更に，組立状態での回転フィーリングの予測のため，骨伝導 スピーカを使ったフェースギヤ対の振動計測・評価手法を提案した．実験により得られた振動計測 データを解析した結果，この振動計測装置は，高い感度で微小な振動の違いを識別できることが確 認され，回転フィーリングの定量化が可能となった．また，回転フィーリングに影響を及ぼしてい る歯面誤差要因を追究するため フェースギヤとピニオンギヤ歯面の
TE
制御曲線上のみを座標測 定機で測定する手法を開発した．その結果，フェースギヤ対として評価するかみ合い伝達誤差測定 だけでは分からなかった歯面誤差要因の究明が可能となった．第
5
章では，回転フィーリングの更なる向上を目指し，指の触覚と振動の関係性の解明を試みた．ここでは，振動発生装置を製作し，かみ合い伝達誤差を分類した波形パターンと回転フィーリング との相関を調査した．この研究から，かみ合い周波数が刺激検出能力の最大となる周波数を超えた ときに，回転フィーリングが向上することを明らかにした．これを利用して，フェースギヤの歯面 に複数の溝を付加することにより，かみ合い周波数を高くする新しい歯面形成方法を開発した．調 査の結果，回転フィーリングは，適切な溝本数と溝幅をフェースギヤ歯面に適用することにより向 上することを明らかにした．
第 6章では，本論文の総合的なまとめと，今後の課題について述べた．本論文の研究から得られ た成果により，人の触覚を考慮した高機能なフェースギヤの開発に繋がった．
