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発明の名称 磁気記録再生装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−44944
公開日 平成7年(1995)2月14日
出願番号 特願平5−184783
出願日 平成5年(1993)7月27日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 ▲高▼橋 計行
要約 目的
磁気記録再生装置において巻戻し再生をする際に巻き取りテープ巻径に関係することなくテンションをほぼ一定に保ち安定した巻戻し再生を行う。

構成
キャプスタンモータからスリップクラッチを経由してリールを駆動する機構で、スリップクラッチとリール台の間に無段減速機構を配置した構成で、スリップクラッチからの一定の回転力を、第1回転体102(または112)で受け取り、第1回転体102の回転力を第2回転体121(または131)に伝達する第3回転体105(または115)を、テープテンションをポスト109(または119)で受け、その力を第3回転体105の移動に使い、第1回転体102の伝達半径と第2回転体121の伝達半径を変化させ、第1回転体102から第2回転体121までの減速比を制御しリール台121の回転力を巻取りテンションが一定になるよう調整する。
特許請求の範囲
【請求項1】 テープカセットのリールのテープ巻取りテンションを一定にするように構成した磁気記録再生装置であって、駆動源と前記駆動源より回転力を受取り、摩擦伝達により回転力を出力する摩擦伝達手段と、前記摩擦伝達手段から回転力を受取り無段階に回転力の大きさを調整しリール台に回転力を伝達する無段変速手段と、を備えた磁気記録再生装置。
【請求項2】 無段変速手段は、テープテンションを検出するテンションポストと、摩擦伝達手段より駆動力を伝達される第1回転体と、リール台に駆動力を伝達する第2回転体と、前記第1回転体の駆動力を前記第2回転体に伝達する第3回転体と、前記第3回転体の回転を軸支し、前記テンションポストを回動可能に支持し、回動方向に付勢手段により付勢され、前記第3回転体の前記第1回転体と前記第2回転体との伝達位置を移動することで、前記第3回転体の回転力を無段階に調整する変速移動部材と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の磁気記録再生装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、テープカセットのテープをリールに巻取る駆動源は、コスト低減のためテープを一定の速度で送り出すキャプスタンのモータを駆動源として用いられている。
【0003】以下に従来の磁気記録再生装置について、リール駆動力伝達機構を中心にその構成について説明する。図3は巻戻し記録再生モードにおける従来の磁気記録再生装置の状態を示す平面図、図4は図3のA−O−O−A線の断面矢視図、図3,図4において、1はキャプスタンでプーリー2と一体に回転する。基盤20に立設された軸3を中心に、摩擦伝達手段であるスリップクラッチの駆動体4と従動体5が回転自在に、首振りアーム6が回動自在に軸3に保持されている。駆動体4はVベルト7を介してプーリ2と係合し、プーリ2の回転が駆動体4に伝えられる。駆動体4には磁石38が、従動体5には磁性体39が内蔵されており、相互に引き合いスリップ部材8を圧縮し駆動体4と従動体5は摩擦伝達手段であるスリップクラッチを形成している。9は首振りギアで従動体5に一体に設けられたギア10と噛合し、また首振りアーム6に立設された軸11を中心に回転自在になっている。リール台12は基盤20に立設された軸14に、リール台15は同じく基盤20に立設された軸17に回転自在に保持されている。
【0004】以上のように構成された従来の磁気記録再生装置について、リール駆動力伝達機構を中心にその動作について説明する。磁気記録再生装置にカセット18が装着されると、図3,図4に示すように、テープ19はポスト21〜26によりカセット18から引き出され、シリンダー27に巻き付けられ経路をポスト21〜23、シリンダ27、ポスト24,25、ピンチローラ28、ポスト26により規制される。テープ19はキャプスタン1にピンチローラ28によって押圧され、図示されていないモータによってキャプスタン1が回転してテープ19が送給される。このとき、キャプスタン1の回転は、プーリ2によってVベルト7に伝えられ、Vベルト7の動作によって駆動体4が回転する。駆動体4はスリップ部材8を介して従動体5に対して磁石38と磁性体39が相互に引合っているので、駆動体4の回転はスリップ部材8を介して滑り摩擦力として従動体5に伝えられ、さらに従動体5の回転は従動体5のギア部10を介して首振りギア9に伝えられる。このとき、従動体5の回転が首振りアーム6に、従動体5の回転と同方向に伝えられるので、首振りアーム6は従動体5の回転方向に応じて、時計方向または反時計方向に回動する。首振りアーム6が時計方向に回動した場合には、首振りギア9はリール台12のギア部13と噛合し、リール台12をテープ19を巻取る時計方向に回転させる。一方、首振りアーム6が反時計方向に回動した場合には、首振りギア9はリール台15のギア部16と噛合し、リール台15をテープ19を巻取る反時計方向に回転させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の構成では、通常記録再生モード、早送り再生モードおよび巻戻し再生モードの各モードにおいて、テープを巻取るリールトルクが摩擦伝達手段であるスリップクラッチの回転摩擦力で伝えられほぼ一定のため、リールへのテープの巻径が最小値から最大値まで変化すると、テープ巻取りのためのテープテンションは、逆に最大値から最小値まで変化する。
【0006】従来方式の摩擦によるリール駆動力伝達機構を備えた磁気記録再生装置にテープカセットを装着し、リール台でテープを巻取る場合、テープを巻取る側のリール台のテープ巻取りトルクをT、テープを巻取る側のテープ巻半径をr、リール出側のテープテンション(巻取りリールと最寄りのポスト間のテープテンション、以下単に巻取りテンションという)をtとすると、テープ巻取りテンションtは、次式t=T/rで表される。ここで、リール台のテープ巻取りトルクTはほぼ一定であるから、テープを巻取る側のテープ巻径rと巻取りテンションtとの関係は、図5に示す曲線となる。
【0007】ここで、テープ巻半径の最小値(テープ巻始めの巻半径)をrmin、テープ巻半径の最大値(テープ巻終わりの巻半径)をrmax、テープ巻取りテンションの最小値をtmin、テープ巻取りテンションの最大値をtmaxとすると、ほぼtmax/tmin=rmax/rminの関係が成立する。
【0008】従来方式の摩擦伝達手段であるスリップクラッチによるリール台駆動力伝達機構を備えた磁気記録再生装置においては、テンション比tmax/tminがある程度大きくなると、特に巻戻し再生時において、テープを巻取る側のテープ巻径rがrminに近い状態、すなわちテープ巻径が最小値に近い状態では、テープ巻取りテンションtはtmaxに近く、テープ巻取りテンションtが大きくなり過ぎてテープダメージが発生したり、またシリンダへのテープの接触圧が過大となり良好な再生が行えないようになる場合がある。一方、テープを巻取る側のテープ巻径rがrmaxに近い状態、すなわちテープ巻径が最大値に近い状態では、テープ巻取りテンションtはtminに近く、テープ巻取りテンションtが小さくなり過ぎて、正常な巻取り機能を果たさなくなり、テープ走行が不安定となる恐れが生じる。
【0009】また、駆動体の駆動力をほぼ一定の摩擦力を利用して従動体に伝達しているため、駆動体と従動体の回転数の差に摩擦力をかけた分のエネルギー損失が生じ、回転数差が大きいと動力の伝達効率が非常に悪くなるという問題も有していた。
【0010】本発明は上記の問題を解決しようとするもので、テープを巻取る側のテープ巻径に関係なくテープ巻取りテンションがほぼ一定となるように、リールトルクを制御することが可能で、かつ駆動体と従動体の回転数差が大きいときでも、動力の伝達効率が良好なリール台駆動力伝達機構を備えた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本発明の磁気記録再生装置は、テープカセットのリールのテープ巻取りテンションを一定にするように構成した磁気記録再生装置であって、駆動源と前記駆動源より回転力を受取り、摩擦伝達によりリール台へ回転力を出力する摩擦伝達手段と、前記摩擦伝達手段から回転力を受取り無段階に回転力の大きさを調整しリール台に回転力を伝達する無段変速手段とを備えた構成としている。
【0012】また、本発明の磁気記録再生装置は、無段変速手段が、テープテンションを検出するテンションポストと、前記摩擦伝達手段より駆動力を伝達される第1回転体と、リール台に駆動力を伝達する第2回転体と、前記第1回転体の駆動力を前記第2回転体に伝達する第3回転体と、前記第3回転体の回転を軸支し、前記テンションポストを回動可能に支持し、回動方向に付勢手段により付勢され、前記第3回転体の前記第1回転体と前記第2回転体との伝達位置を移動することで、前記第3回転体の回転力を無段階に調整する変速移動部材とを備えた構成としている。
【0013】
【作用】以上の構成によれば、摩擦伝達手段からの伝達トルクはほぼ一定であるが、摩擦伝達手段とリール台との間に無段変速手段を備えているので、テープ巻取りテンションが一定になるように摩擦伝達手段から巻取りリール台までの減速比を最適に変速することによって、リール台の巻取りトルクを調整する。
【0014】また、巻取りリール台におけるテープ巻半径が小さくなると、駆動トルクによって生じるテープテンションは大きくなるが、テンションポストに圧接するテープの圧接力が大きくなるので、この圧接力により変速移動部材がリール台への減速比を下げる方向に回動するため、リール台の巻取りトルクが小さくなり、その結果、巻取りテープテンションは小さくなり、ほぼ元のテープテンションに戻る。一方、巻取り側リール台のテープ巻半径が大きくなると、回転駆動トルクによって生じるテープテンションは小さくなるが、テンションポストに圧接するテープの圧接力が小さくなるので、変速移動部材が付勢手段であるテンションばねによりテープ巻半径が小さい場合と逆向きにリール台への減速比を上げる方向に回動するため、リール台の巻取りトルクが大きくなり、その結果、巻取りテープテンションは大きくなり、ほぼ元のテープテンションに戻る。
【0015】このようにして、巻取り側リール台のテープ巻半径が変化してもテープテンションは、常にほぼ一定値に維持され、良好の再生を行うことができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の磁気記録再生装置の一実施例の構成について図面を参照しながら説明する。図1,図2において、図3,図4に示す従来例と同じ部品または部分には、同一名称と同一符号を付しているので、それらの説明は省略している。
【0017】図1は巻戻し再生モードにおける本発明の磁気記録再生装置の状態を示す平面図である。図2は図1のA−B−C−D−E−F−G−H線の断面矢視図でテンション制御装置を示している。
【0018】以下、従来例と異なる無段変速手段の構成を主体に説明する。図1,図2に示すように、変速駆動体102は、基盤20に立設された軸101を中心に回転自在になっている。変速駆動体102には、磁石103が内蔵され、上面には高摩擦シート104が貼り付けられている。リール台121は基盤20に立設された軸122を中心に回転自在になっており、磁性体108を内蔵しており下面に高摩擦シート107が貼り付けられている。106は変速移動部材で、基盤20に立設された軸110を中心に回動自在となっている。105は変速ボールで、変速移動部材106に回転自在に取付けられており、リール台121と変速駆動体102との間に挟まれており、磁石103と磁性体108が相互に強く引合っているため、高摩擦シート104,107に押圧されている。109はテンションポストで、変速移動部材106に立設されている。123はテンションばねで、その一端が基盤20に立設されたピン124に固定され、他端は変速移動部材106に係合され変速移動部材106を時計方向に付勢している。
【0019】変速駆動体112、軸111、磁石113、高摩擦シート114、リール台131、軸132、磁性体118、高摩擦シート117、変速移動部材116、軸120、変速ボール115、テンションポスト119に関しても上記と同様の構成となっている。133はテンションばねで、一端が基盤20に立設されたピン134に固定され、他端は変速移動部材116に係合され変速移動部材116を反時計方向に付勢している。
【0020】以上のように構成された本実施例の磁気記録再生装置のテンション制御装置の動作について説明する。図1,図2に示すように、テープ19はポスト21〜26,140,141によりカセット18から引き出され、ポスト109,119及びシリンダー27に巻き付けられ、経路をポスト21,109,140,22,23、シリンダ27、ポスト24,25,141,119,26により経路を規制され、テープパスを形成される。
【0021】巻戻し再生モードに切り換えられた場合には、図1に示すように、キャプスタン1は図示されていない駆動源により駆動され時計方向に一定の速度で回転され、テープ19はピンチローラ28によりキャプスタン1に押圧され、一定の速度で図1に示す矢印I方向に送給される。キャプスタン1の回転は、従来例と同様に駆動体4まで伝えられ、スリップ部材を介して滑り摩擦力として従動体5に伝えられ、従動体5のトルクは、従来例と同じようにほぼ一定になる。
【0022】リール台121に係合するカセット18内のリールのテープ巻半径rが最小の時点から巻戻し再生を開始したとすると、従動体5から与えられるトルクは、首振りアーム6が時計方向に回動することにより首振りギア9が変速駆動体102に噛合する。この時に変速駆動体102に伝達されるトルクをTsとする。
【0023】磁石103と磁性体108が相互に強く引合っているため、高摩擦シート104と変速ボール105の間と変速ボール105と高摩擦シート107の間には大きな摩擦力が発生している。この構成のため、変速駆動体102から高摩擦シート104を通じて変速ボール105に、大きな回転力を伝達できるため、不必要な滑りを小さくでき、効率良く変速ボール105に、変速駆動体102の回転力が伝達され、変速ボール105は、変速駆動体102の回転軸に対して垂直に、高摩擦シート104上を変速移動部材106の端部を軸受けとして転がる。
【0024】同様に、変速ボール105の回転力は、リール台121に、高摩擦シート107を通じて効率良く伝達され、リール台121は、回転される。そして、リール台121に回転されてテープ19は巻取られる。すると、変速移動部材106は、テンションポスト109にテープ19が圧接しているためリール台121の巻取りトルクTrから生じるテープテンションtにより、反時計方向の回動力トルクMtを受けるため、テンションばね123による時計方向の変速移動部材106に対する付勢トルクMsに逆らってMsがMtと釣合うまでテンションばね123を伸ばし、反時計方向に移動する。そうすると、変速ボール105は、変速移動部材106の端部に軸受けを構成されているため、軸101から軸122に向う方向へ移動する。この状態では、変速ボール105が変速駆動体102に対しては外周付近にリール台121に対しては内周付近に当接している。ここで、変速ボール105が変速駆動体102と圧接している部分と軸101中心までの距離をRc、また変速ボール105がリール台121と圧接している部分と軸122中心までの距離をRr、変速駆動体102から変速ボール105を経由してリール台121までの伝達率をkとすると、リール台121のリール巻取りトルクTrは、ほぼ、次式 Tr=k×Ts×(Rr/Rc) ・・・(1)
で表すことができる。Rcが大きく、Rrが小さくなるこの状態では、式(1)で(Rr/Rc)が小さくなるのでリール巻取りトルクTrは減少する。
【0025】したがって、Mtが(Rr/Rc)の値にフィードバックされることによって、リール台121の巻取りテープテンションtは、次式 t=Tr/r=Ts/r×{k×(Rr/Rc)} ・・・(2)
で表すことができ、リール台121のテープ19の巻半径rが小さいときには、Mtが大きくなるため、変速ボール105の移動で式(2)の(Rr/Rc)が小さくなり、テープテンションtを、次式 t=Ts/r ・・・(3)
で表される無段変速機構のない従来式のtに比べて小さく抑えることができる。
【0026】通常記録再生モードに切換えられた場合には、キャプスタン1は反時計方向に回転し、首振りギア9が変速駆動体112に噛合し、巻戻し再生モードと同様に、無段変速機構が巻取りテープテンションを一定にするようリール台131の巻取りトルクを調整する。
【0027】以上説明したように本発明の磁気記録再生装置によれば、リール巻取りトルクをリール台と摩擦伝達手段であるスリップクラッチの間に設けられた無段変速機構により制御されるので、リール台の巻取りトルクはリール台に巻き取られたテープの半径に応じて調整され、テープの巻取りテンションはほぼ一定に制御することが可能となる。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明の磁気記録再生装置によれば、リール台に無段減速機構によりリール台のトルクを調整することにより、テープ巻取りテンションを最適かつほぼ一定にすることが可能となり、リールのテープ巻径が最大値から最小値まで大きく変化する場合においても、テープ巻取り側のテープテンションは、最適かつほぼ一定に保たれ、テンション過大によるテープダメージの発生や、テンション過小による不安定走行を防止できる。
【0029】さらに、摩擦伝達手段であるスリップクラッチにおいて、駆動体の回転は、キャプスタンからほとんど滑ること無く伝わり一定であるが、一定の速度でキャプスタンによって駆動されているテープをリール台は巻き取っており、従動体とほぼ滑ること無く回転しているため、駆動体と従動体との間には回転数差が生じており、エネルギー損失になっている。しかし、従動体とリール台との間に無段変速機構が設けられているため、この回転数差が小さく抑えることができ、エネルギー損失を減少させることができ、伝達効率の良い磁気記録再生装置が得られる。
【0030】さらに、従動体とリール台との間に無段変速機構が設けられているため、リール巻径が大きいときに、無段変速機構でリール台に与えるトルクが自動的に大きくなるため、摩擦伝達手段であるスリップクラッチで発生するべきトルクを小さくでき、キャプスタン必要トルクを小さくできる。
【0031】また、巻戻し再生時にテープを巻き取る巻取りテンションをテンションポストで検知しその値を無段変速機構の変速比に機械的にフィードバックし、リール台のトルクを調整することにより、簡単な構成で、テープ巻取りテンションを最適かつほぼ一定にすることが可能となるため、磁気記録再生装置のコスト削減に結びつく。




 

 


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