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技術 ガイドリング及び釣糸ガイド並びに釣竿

出願人 株式会社シマノ
発明者 谷口誠典岩井亨谷口一真
出願日 2018年8月7日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2018-148349
公開日 2020年2月13日 (4ヶ月経過) 公開番号 2020-022384
状態 未査定
技術分野 釣竿
主要キーワード クロマイジング処理 投射粒子 形状計測データ 拡散浸透層 外ガイド クロマイジング 切削モード 投射量
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年2月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (15)

課題

耐摩耗性に優れると共に形状の自由度が大きく、薄肉、軽量化も容易なガイドリングとそれを備えた釣糸ガイド釣竿を提供する。

解決手段

釣糸摺動するガイドリングであって、母材1が金属であり、該母材1の表面に硬化層3を有しており、該硬化層3は炭化チタン層であり、母材1はオーステナイト系ステンレス鋼であり、硬化層3の内側には、中間層2を有している。中間層2はクロマイジング層である。釣竿用の釣糸ガイドは、ガイドリングと、該ガイドリングを保持するフレームとを備えている。

概要

背景

例えば下記特許文献1のように、炭化ケイ素ガイドリングが使用されている。炭化ケイ素のガイドリングは、耐摩耗性に優れている。しかしながら、炭化ケイ素のガイドリングは、形状の自由度が小さい。また、炭化ケイ素のガイドリングは、薄肉、軽量化が困難である。

概要

耐摩耗性に優れると共に形状の自由度が大きく、薄肉、軽量化も容易なガイドリングとそれを備えた釣糸ガイド釣竿を提供する。釣糸摺動するガイドリングであって、母材1が金属であり、該母材1の表面に硬化層3を有しており、該硬化層3は炭化チタン層であり、母材1はオーステナイト系ステンレス鋼であり、硬化層3の内側には、中間層2を有している。中間層2はクロマイジング層である。釣竿用の釣糸ガイドは、ガイドリングと、該ガイドリングを保持するフレームとを備えている。

目的

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、耐摩耗性に優れると共に形状の自由度が大きく、薄肉、軽量化も容易なガイドリングとそれを備えた釣糸ガイドと釣竿を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

釣糸摺動するガイドリングであって、母材が金属であり、該母材の表面に硬化層を有しており、該硬化層は炭化チタン層であることを特徴とする釣糸用のガイドリング。

請求項2

釣糸が摺動するガイドリングであって、母材が金属であり、該母材の表面に硬化層を有しており、該硬化層は炭化バナジウム層であることを特徴とする釣糸用のガイドリング。

請求項3

母材がオーステナイト系ステンレス鋼である請求項1又は2記載の釣糸用のガイドリング。

請求項4

硬化層の内側に、クロマイジング層を有している請求項1乃至3の何れかに記載の釣糸用のガイドリング。

請求項5

請求項1乃至4の何れかに記載のガイドリングと、該ガイドリングを保持するフレームとを備えた釣竿用の釣糸ガイド

請求項6

請求項5記載の釣糸ガイドを備えた釣竿。

技術分野

0001

本発明は、釣竿やリール、ウキ等の各種の釣り具に使用される釣糸用ガイドリングと、釣竿用の釣糸ガイドと、釣竿に関する。

背景技術

0002

例えば下記特許文献1のように、炭化ケイ素のガイドリングが使用されている。炭化ケイ素のガイドリングは、耐摩耗性に優れている。しかしながら、炭化ケイ素のガイドリングは、形状の自由度が小さい。また、炭化ケイ素のガイドリングは、薄肉、軽量化が困難である。

先行技術

0003

特開2004−178号公報

発明が解決しようとする課題

0004

それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、耐摩耗性に優れると共に形状の自由度が大きく、薄肉、軽量化も容易なガイドリングとそれを備えた釣糸ガイドと釣竿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

本発明に係る釣糸用のガイドリングは、釣糸摺動するガイドリングであって、母材が金属であり、該母材の表面に硬化層を有しており、該硬化層は炭化チタン層であることを特徴とする。

0006

また、本発明に係る釣糸用のガイドリングは、釣糸が摺動するガイドリングであって、母材が金属であり、該母材の表面に硬化層を有しており、該硬化層は炭化バナジウム層であることを特徴とする。

0007

これらのガイドリングは、硬化層として炭化チタン層や炭化バナジウム層を備えている。これらの硬化層は硬度が極めて高く、耐摩耗性に優れている。そして、母材が金属製であるので、炭化ケイ素からなるガイドリングに比して、形状の自由度が高く、種々の形状に容易に形成できる。そのため、ガイドリングの軽量化や薄肉化も容易である。ガイドリングが薄肉になると、ガイドリングの外径が同じであってもガイドリングの内径が大きくなる。そのため、糸通りが良好になる。特に、大口径のガイドリングでは、薄肉軽量化できることのメリットが大きい。

0008

特に、母材がオーステナイト系ステンレス鋼であることが好ましく、耐食性に優れている。

0009

更に、硬化層の内側に、クロマイジング層を有していることが好ましく、硬化層の母材への密着性が高まり、耐食性もより一層向上する。母材がステンレス鋼の場合には母材がクロムを含んでいるので、クロマイジング層は、母材の他の部分よりもクロムの比率が高くなったクロムリッチ層となる。

発明の効果

0010

以上のように、母材の表面に硬化層として炭化チタン層や炭化バナジウム層を有しているので、耐摩耗性に優れている。そして、母材が金属であるので、形状の自由度が大きく、薄肉、軽量化も容易である。

図面の簡単な説明

0011

本発明の一実施形態における釣糸ガイドを前側且つ下側から見た斜視図。
同釣糸ガイドの断面図。
同釣糸ガイドのガイドリングの製造工程を示す図であって、(a)は正面図、(b)は断面図。
(a)及び(b)は同ガイドリングの製造工程を示す断面図。
同ガイドリングの表面付近を模式的に示した断面図。
同ガイドリングの表面付近を模式的に示した断面図。
同ガイドリングの母材に浸炭処理した状態を模式的に示した断面図。
同ガイドリングの表面付近のBSE像を示す図面代用写真
同ガイドリングの表面付近のEDS元素分析結果を示す図面代用写真。
同ガイドリングの母材に浸炭処理した状態を示す図面代用写真。
同ガイドリングの表面付近を示す図面代用写真。
サンプルの耐摩耗性を示すグラフ
サンプルの耐摩耗性を示すグラフ。
サンプルの耐摩耗性を示すグラフ。

実施例

0012

以下、本発明の一実施形態に係るガイドリング、釣糸ガイド及び釣竿について図面を参酌しつつ説明する。釣糸ガイドは、竿本体に接着固定される固定ガイドであってもよいし、竿本体に対して前後に移動可能で所定位置摩擦により固定される遊動ガイドであってもよい。また、釣糸ガイドは、トップガイドであってもよいし、二番以降のガイドであってもよい。釣竿は、釣糸ガイドが竿本体の外側に位置する外ガイド式の釣竿であってもよいし、中通し竿であってもよい。

0013

図1及び図2に本実施形態における釣糸ガイド10を示している。本実施形態における釣糸ガイド10は、釣糸を直接案内するためのガイドリング11と、該ガイドリング11を保持すると共に竿本体14(ブランク)に取り付けられるフレーム12と、該ガイドリング11の全周のうちフレーム12によって保持されない下部における環状溝20を埋めるためのスペーサ13とを備えている。尚、図2に、竿先側(前側)を符号X1で示し、竿尻側(後側)を符号X2で示している。

0014

ガイドリング11は、円形の環状である。但し、ガイドリング11は、楕円形長円形等であってもよい。ガイドリング11の内周面には釣糸が摺動する。ガイドリング11の内周面は、断面視において、内側凸(中心側凸)となるように前後方向に湾曲した曲面である、また、ガイドリング11の外周面も断面視において内側凸(中心側凸)となるように前後方向に湾曲した曲面である。ガイドリング11の外周面には、環状溝20が全周に亘って形成されている。ガイドリング11の外周面の環状溝20にフレーム12とスペーサ13が係合する。

0015

ガイドリング11は、金属板を所定形状にプレス加工することにより形成されている。図3のように金属板をドーナツ状に打ち抜き、この打ち抜いたドーナツ状の金属板21を図4(a)のように表面と裏面のうち一方の面側から矢印で示すようにプレス加工して筒状に変形させると共に、筒状となった金属板21の一端部を径方向外側に鍔状に湾曲させる。次に、図4(b)のように反対側である他方の面側から矢印で示すように筒状の金属板21を更にプレス加工してその他端部も一端部と同様に径方向外側に鍔状に湾曲させる。このように、金属板21の断面形状を全体として中心側凸に湾曲した断面視弧状の断面形状としてガイドリング11を形成する。金属板21からガイドリング11を形成することにより、ガイドリング11を容易に薄肉軽量化することができ、また、任意の形状に形成することも容易である。このように金属板21からガイドリング11を形成した後に、後述のような表面処理を行う。

0016

フレーム12は、ガイドリング11を保持するためのリング保持部30と、竿本体14の外周面に取り付けるための取付脚部32と、リング保持部30と取付脚部32とをつなぐ左右一対支持脚部31とを備えている。フレーム12は断面円形の金属製の線材から構成されている。フレーム12の全体が一本の線材から構成されていてもよいが、本実施形態では、中空状の線材と中実状の線材とが互いに連結されてフレーム12が構成されている。中空状の線材の両端部と中実状の線材の両端部は、それぞれ支持脚部31の下部において互いに連結されている。フレーム12は、二本の金属線材から構成されていて、全体として無端状となっている。中空状の線材からリング保持部30と支持脚部31が形成され、中実状の線材から支持脚部31の下部と取付脚部32とが形成されている。金属線材は、例えばチタン合金ステンレスアルミニウム合金からなる。その中でも特に軽量化の観点からはチタン合金が好ましい。リング保持部30は、下方に開口した下向きC字状であり、ガイドリング11の全周のうち所定角度範囲のみを保持する。リング保持部30はガイドリング11の上側の180度を越える所定角度範囲を周回して保持する。リング保持部30は、ガイドリング11の環状溝20に係合している。

0017

スペーサ13はガイドリング11の下部における環状溝20に係合している。スペーサ13はガイドリング11に接着されている。ガイドリング11の全周のうちフレーム12のリング保持部30が周回していない下部にスペーサ13が装着されている。

0018

<ガイドリング11の表面処理>
図5に本実施形態におけるガイドリング11の表面付近の要部断面を模式的に示している。ガイドリング11は、母材1と、母材1の表面全体を覆う硬化層3と、該硬化層3と母材1との間に位置する中間層2とを備えている。

0019

母材1は、各種の金属である。炭素鋼やステンレス鋼、コバルト合金等であってよい。母材1は、特にはステンレス鋼が好ましい。ステンレス鋼の中でも特にオーステナイト系のステンレス鋼が、耐食性に優れていて好ましい。

0020

中間層2は、クロマイジング層である。クロマイジング層は、母材1の表面にクロムが拡散浸透した層(クロム拡散浸透層)である。クロマイジング層は、母材1の表面がクロマイジング処理されることによって形成される。母材1がクロムを含有している場合、例えば、母材1がステンレス鋼である場合、クロマイジング層は、母材1の他の部分に比してクロムの比率が高くなったクロムリッチ層となる。クロマイジング層の厚さは、例えば数μm〜数十μm程度である。尚、図6のように、中間層2がなく、母材1の表面に硬化層3が形成された構成であってもよい。

0021

硬化層3は、炭化チタン層(TiC層)又は炭化バナジウム層(VC層)である。硬化層3の厚さは、例えば数μm〜数十μm程度である。硬化層3の硬度は、例えばHv3000である。炭化チタン層は、母材1の表面にチタンが拡散浸透した層(チタン拡散浸透層)である。炭化チタン層は、母材1の表面がチタナジング処理されることによって形成される。中間層2を備える場合、母材1の表面をクロマイジング処理した後に、更に、チタナイジング処理されることによって、中間層2の上に炭化チタン層が形成される。炭化バナジウム層は、母材1の表面にバナジウムが拡散浸透した層(バナジウム拡散浸透層)である。炭化バナジウム層は、母材1の表面がバナダイジング処理されることによって形成される。中間層2を備える場合、母材1の表面をクロマイジング処理した後に、更に、バナダイジング処理されることによって、中間層2の上に炭化バナジウム層が形成される。

0022

母材1に炭素一定比率以上含まれていない場合、例えば、母材1がオーステナイト系のステンレス鋼の場合には、硬化層3を形成する前に、母材1の表面に炭素を固溶させる浸炭処理を行う。この浸炭処理によって、図7のように、母材1の表面に炭素の固溶層4が形成される。固溶層4の厚さは例えば数十μm程度である。このように固溶層4を形成した後に、クロマイジング処理を行い、その後、チタナイジング処理やバナダイジング処理を行う。あるいは、固溶層4を形成した後に、クロマイジング処理を行うことなく、チタナイジング処理やバナダイジング処理を行う。図10は、オーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)からなる母材1に浸炭処理した状態を示す図面代用写真である。

0023

図8に、オーステナイト系ステンレス鋼(SUS304)からなる母材1の表面に、中間層2としてのクロマイジング層と硬化層3としての炭化チタン層とが形成されたガイドリング11の表面付近のBSE像を示している。また、図9には、EDS(エネルギー分散X線分光器)による元素分析結果を示している。但し、図9グレースケールで示しており、元々のカラー表示ではなくなっている。含有する元素のうちチタン(Ti)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)のみを表示している。上側が表面側(外側)、下側が内側(深い側)である。左側から右側へ、チタン(Ti)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)の順で分析結果を示している。クロムの分析結果のように、母材1の表面にはクロムの含有率が相対的に高くなったクロムリッチ層が中間層2として形成されている。尚、最表面には、クロム、ニッケル、鉄の存在が確認される。このクロム、ニッケル、鉄を含む層は、炭化チタン層の外側に位置している。この層は摩耗しやすい残部の層であり、バレル研磨等の各種の研磨処理によって除去してもよいし、極めて薄いため、そのまま残しておいてもよい。尚、図11は、炭素鋼からなる母材1の表面に、中間層2としてのクロマイジング層と硬化層3としての炭化バナジウム層とが形成されたガイドリング11の表面付近を示す図面代用写真である。

0024

次に、サンプルを作製して、耐摩耗性の評価を行った。耐摩耗性の評価には、(株)パルメソ製のMSE(micro slurry−jet erosion)試験機を用いた。試験の流れは、まず、サンプルを試験機にセットし、設定投射量にてエロ−ジョン処理を行う。次に、形状測定器でエロ−ジョン痕の形状測定を行う。このようなエロ−ジョン処理と形状測定を設定回数繰り返し、N回分の形状計測データを取得する。尚、試験モード切削モードで、粒子平均粒子径が1.2μmの多角アルミナ粒子を使用し、投射力は標準とした。粒子を含んだウォータジェット試験片設定エリアに投射することで、設定エリアの表面が徐々に削れて掘れていく。その深さ(エロ−ジョン深さ)を測定することにより、表面の耐摩耗性を評価することができる。アルミナ粒子を1g投射したときに、設定エリアが何μm削れて掘れているかというエロ−ジョン率を測定し、評価する。

0025

図12及び図13に、試験結果をグラフで示している。グラフは、エロ−ジョン率分布グラフであり、各エロ−ジョン深さの脆さ、強度を示している。エロ−ジョン率(μm/g)=深さ(μm)/投射粒子量(g)である。エロ−ジョン率が小さい程、耐摩耗性に優れている。また、エロ−ジョン深さが0のところが表面であり、エロ−ジョン深さが深くなる程内部となる。尚、深さの途中で止まっているデータは、そこで測定を終了しているためである。また、図14に各サンプル毎の表面3μm平均のエロ−ジョン率を棒グラフで示している。

0026

サンプル1は、SUS304を母材1とし、中間層2としてのクロマイジング層と硬化層3としての炭化チタン層とを備えたものである。グラフでは、「チタナイジング」と表記している。サンプル2は、炭素鋼を母材1とし、中間層2としてのクロマイジング層と硬化層3としてのバナダイジング層とを備えたものである。グラフでは、「バナダイジング」と表記している。サンプル3〜サンプル7は、比較例である。サンプル3は、コバルト合金を母材とし、その表面に硬化層として、クロマイジング処理によってクロマイジング層を形成したものである。グラフでは、「クロマイジング」と表記している。サンプル4は、ガイドリングとして使用されている炭化ケイ素(SiC)である。サンプル5とサンプル6は、ガイドリングとして使用されている二種類のアルミナであって、グラフでは、それぞれ「アルミナ1」、「アルミナ2」と表記している。サンプル7は、ガイドリングとして使用されている窒化ケイ素(Si3N4)である。

0027

サンプル4「炭化ケイ素」は、表面3μm平均のエロ−ジョン率が0.1μm/gと優れた値を示している。また、深さが深くなっても安定した耐摩耗性を示している。サンプル5「アルミナ1」とサンプル6「アルミナ2」は、表面3μm平均のエロ−ジョン率がそれぞれ0.3μm/g、0.5μm/gと小さく、炭化ケイ素に比べると劣るものの優れた耐摩耗性を有している。サンプル7「窒化ケイ素」も同様に、表面3μm平均のエロ−ジョン率が0.5μm/gと小さく、炭化ケイ素に比べると劣るものの、サンプル6「アルミナ2」と同等の耐摩耗性を有している。

0028

硬化層を有する三つのサンプル1,2,3のうち、サンプル3「クロマイジング」は、測定開始直後、即ち表面の耐摩耗性が低く、表面3μm平均のエロ−ジョン率も2.1μm/gと、他のサンプルに比して耐摩耗性が低い。一方、サンプル1「チタナイジング」とサンプル2「バナダイジング」は、何れも優れた耐摩耗性を有している。表面3μm平均のエロ−ジョン率はそれぞれ0.1μm/g、0.2μm/gと小さく、炭化ケイ素と同等の耐摩耗性を有している。

0029

尚、ガイドリング11は、釣糸が摺動する使用状態の各種の釣り具に使用できる。ガイドリング11は、例えば、上述したような釣竿用の釣糸ガイド10の他、両軸リールのレベルワインダや、中通しウキ等、種々の釣り具に使用できる。また、釣糸ガイド10においてフレーム12とガイドリング11が一つの金属製部材から構成されている場合には、その金属製部材に硬化層3を形成してもよい。金属製部材の全体のうち、少なくとも、釣糸が摺動する部分である釣糸案内部に硬化層3を形成してよい。

0030

1母材
2 中間層
3硬化層
4 固溶層
10釣糸ガイド
11ガイドリング
12フレーム
13スペーサ
14 竿本体
20環状溝
21金属版
30リング保持部
31支持脚部
32取付脚部

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