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発明の名称 リール台駆動装置
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7−65448
公開日 平成7年(1995)3月10日
出願番号 特願平5−228226
出願日 平成5年(1993)8月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 宜喜
発明者 河原 昭二
要約 目的
磁気記録再生装置のリール台駆動装置において、リール巻取負荷による歯車列の軸受ラジアル荷重を減少させ、中継歯車などの耐久性を向上させること。

構成
再生モード又はFF/REWモードに応じて移動するアーム駆動板36を設け、係合軸35Tを介して回動アーム34Tと第1のアーム42の一端を連結する。そしてアーム42の他端を支点軸41で回動自在に保持し、支点軸41を中心に第2のアーム43を回動自在に保持する。アーム42,43にねじりコイルばね46を架け、アーム42に対してアーム43に反時計方向の回動力を与える。こうするとFFモードの場合のみ、アーム43に取り付けたローラ44がリール台軸受45の外周部に当接し、FFアイドラギアにかかるモード切り換直後の軸受ラジアル荷重の急増を減少することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】 磁気記録再生装置に所定範囲で移動自在に取り付けられ、再生モードと早送りモードに応じて異なった位置に駆動され、係合穴及び案内用の長溝が形成されたアーム駆動板と、リール台軸受と共に回転して磁気テープを巻取るリール台と、一端が前記リール台と同軸に回動自在に取付けられ、他端に前記アーム駆動板の長溝と係合する係合軸が設けられた回動アームと、を具備するリール台駆動装置において、前記リール台の回転中心と前記アーム駆動板の長溝との間に位置する支点軸に一端が軸支され、該支点軸に近接した位置に立設された係合用のピンを有すると共に、他端が前記回動アームの係合軸に係合する第1のアームと、一端が前記支点軸に回動自在に保持されると共に、他端に回転ローラが取り付けられ、前記第1のアームのピンの外径より大きい開口径を有し、該ピンが嵌入された係合穴が設けられた第2のアームと、前記第1及び第2のアーム間に取り付けられ、前記第1のアームに対して第2のアームを前記リール台軸受と当接する方向に付勢力を与える付勢部材と、を設け、前記アーム駆動板が早送り又は巻戻しモードに切り換えられたときは、前記第1のアームの回動により前記第2のアームの回転ローラを前記リール台軸受の外周部に当接させ、磁気テープの巻取り方向と同方向の回転トルクを前記リール台に与えるようにしたことを特徴とするリール台駆動装置。
【請求項2】 前記付勢部材は、前記第1のアームと第2のアームに掛けられたねじりコイルばねであることを特徴とする請求項1記載のリール台駆動装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダやデジタルオーディオテープレコーダなどの磁気記録再生装置に使用されるリール台駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気記録再生装置に設けられた従来のリール台駆動装置について図6及び図7を用いて説明する。図6、図7は従来のリール台駆動装置の構成を示す平面図であり、図6は再生(PLAY)状態、図7は早送り(FF)状態における各ギヤの配置を示している。図6,図7において、一般に左側を供給側(以下S側という)の機構部品とし、右側を巻取側(以下T側という)の機構部品としている。
【0003】図6及び図7において、キャプスタンモータ1はテープカセットのリール台2Sとリール台2Tの駆動源である。プーリ4はキャプスタンモータ1に同軸に取り付けられて一体に回転する。センタプーリ5は、リール台2Sと2Tとのほぼ中央に位置し、シャーシに立てられたセンタプーリ軸に回転自在に取り付けられている。そして無端状のベルト6がプーリ4とセンタプーリ5との間に張架されている。
【0004】センタギヤ7は、センタプーリ5に同軸に形成されており、振り子ギヤ9と噛合する。振り子アーム12は振り子ギヤ9,10を回転自在に保持するもので、センタギヤ7と同軸に回転自在に取り付けられている。振り子ギヤ9,10は振り子アーム12の先端部に軸支されており、センタギヤ7の回転方向により、S側又はT側のどちらかに選択的に回動する。プレイアイドラギヤ21Sは回動アーム34Sの係合軸35Sに回動自在に軸支され、リール台2Sに取り付けられたプレイギヤ22Sと噛合又は離間するよう、微小角度回動するアイドラギヤである。プレイアイドラギヤ21Tも回動アーム34Tの係合軸35Tに回動自在に軸支され、リール台2Tに取り付けられたプレイギヤ22Tと噛合又は離間するよう、微小角度回動するアイドラギヤである。
【0005】リール台2Sと同軸にプレイギヤ22SとREWギヤ24Sが夫々取り付けられている。同様にリール台2Tと同軸にプレイギヤ22TとFFギヤ24Tが夫々取り付けられている。REWアイドラギヤ23Sはシャーシに軸支されて、振り子ギヤ9と噛合したとき早送りの回転トルクをREWギヤ24Sに伝達するギヤである。同様にFFアイドラギヤ23Tはシャーシに軸支されて、振り子ギヤ9と噛合したとき早送りの回転トルクをFFギヤ24Tに伝達するギヤである。
【0006】回動アーム34Sはリール台2Sと同軸に回動自在に取り付けられ、回動アーム34Tもリール台2Tと同軸に回動自在に取り付けられている。アーム駆動板36はT字状の部材で、左右のバーの両端位置と中央のバーの上下位置に長溝が夫々開口されている。アーム駆動板36は回動アーム34S、34Tの係合軸35S、35Tに夫々係合すると共に、シャーシに軸支されたガイド軸37、38で前後方向に摺動自在に取り付けられている。
【0007】ロッド14は図示しない駆動手段により左右に駆動されることにより、リール台駆動装置を再生状態又はFF/REW状態に切り換えるもので、略クランク状のカム溝が形成されている。そしてアーム駆動板36の下部に取り付けられたカムフォロワ39と、ロッド14に設けられたカム溝が係合し、ロッド14はアーム駆動板36を図6,図7の上下方向に駆動する。ロッド14が右に移動すると、アーム駆動板36は上に移動し、図6で示す再生状態となる。ロッド14が左に移動すると、アーム駆動板36は下に移動し、図7で示すFF状態となる。この状態でセンタギヤ7が矢印Bと反対方向に回転したときはREWモードとなる。
【0008】以上のように構成された従来例のリール台駆動装置の動作について説明する。先ず図6に示すように、ロッド14が図示しない駆動源により右側に移動したとする。アーム駆動板36は、カムフォロワ39がロッド14のカム溝の上側と係合するので、図6の矢印A方向に移動し、左右のバーの両端部の長溝も矢印A方向に移動する。このため回動アーム34S及び回動アーム34Tと、それらに取り付けられたプレイアイドラギヤ21S、プレイアイドラギヤ21Tはやや上方に回動する。センタプーリ5が図6の矢印B方向に回転している状態では、振り子アーム12が反時計方向(CCW)に回動する。このとき図示のように振り子ギヤ10はプレイアイドラギヤ21Tと噛合し、振り子ギヤ9はFFアイドラギヤ23Tとは噛合しない。同様にセンタプーリ5が図6の矢印Bの反対方向に回転する状態では、振り子アーム12は時計方向(CW)に回動する。このとき振り子ギヤ10はプレイアイドラギヤ21Sと噛合し、振り子ギヤ9はREWアイドラギヤ23Sとは噛合しない。
【0009】一方、キャプスタンモータ1の駆動力は、ベルト6によりセンタプーリ5に伝達される。このためセンタギヤ7,振り子ギヤ9,振り子ギヤ10が夫々回転駆動される。センタプーリ5が矢印B方向に回転しているとき、その駆動力はプレイアイドラギヤ21T,プレイギヤ22Tを介し巻取り側のリール台2Tに伝達される。そしてリール33TがCW方向に回転駆動し、磁気テープを再生モードで回巻する。
【0010】又センタプーリ5が矢印Bと反対方向に回転した場合には、プレイアイドラギヤ21S,プレイギヤ22Sを介して駆動力がリール台2Sに伝達される。そしてリール33SがCCW方向に回転駆動させられ、磁気テープが逆方向に回巻される。
【0011】次に図7に示すように、ロッド14が図示しない駆動源により左側に移動したとする。この場合カムフォロワ39が矢印C方向に移動するので、アーム駆動板36も矢印C方向に移動する。そして回動アーム34S及び回動アーム34Tと、それらに取り付けられたプレイアイドラギヤ21S及びプレイアイドラギヤ21Tもやや下方に回動する。このとき振り子アーム12が左又は右に回動すると、振り子ギヤ9はREWアイドラギヤ23S又はFFアイドラギヤ23Tと噛合する。しかし振り子ギヤ10はプレイアイドラギヤ21S又はプレイアイドラギヤ21Tとは噛合しない。
【0012】図7に示すようにセンタプーリ5が矢印B方向に回転しているとき、振り子アーム12はCCW方向に回動する。このためセンタプーリ5の駆動力は、振り子ギヤ9,FFアイドラギヤ23T,FFギヤ24Tを夫々介してリール台2Tに伝達される。従ってリール33Tが高速で回転駆動され、FFモードで磁気テープが回巻される。又センタプーリ5が矢印Bと反対方向に回転するとき、REWアイドラギヤ23S,REWギヤ24Sを介し、巻取りトルクが供給側のリール台2Sに伝達される。こうしてリール33SがCCW方向に高速回転し、磁気テープが高速で巻戻しされる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】リール台駆動装置などの歯車の軸受部を設計する際は、リール巻取負荷より受ける歯車軸受部のラジアル方向の面圧力をPとし、歯車の減速比により決まる歯車軸受部の周速度をVとすると、面圧力Pと周速度Vの積として表されるPV値を考慮することにより、軸受強度を確保して軸受部の設計を行うのが一般的である。従来、リール台駆動装置の薄型化を図る場合、当然のことながら歯車等軸受寸法も薄く設計しなければならない。しかしPV値との関係から耐久性低下を防止するため、軸受に高価な高強度材料を採用したり、軸受寸法を大きくしなければならないなどの問題を有していた。
【0014】本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、アイドラギヤの軸受ラジアル荷重を減少させてPV値を軽減すると共に、アイドラギヤ軸受部の耐久性を向上させることのできるリール台駆動装置を実現することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するために本発明は、磁気記録再生装置に所定範囲で移動自在に取り付けられ、再生モードと早送りモードに応じて異なった位置に駆動され、係合穴及び案内用の長溝が形成されたアーム駆動板と、リール台軸受と共に回転して磁気テープを巻取るリール台と、一端がリール台と同軸に回動自在に取付けられ、他端にアーム駆動板の長溝と係合する係合軸が設けられた回動アームと、を具備するリール台駆動装置において、リール台の回転中心とアーム駆動板の長溝との間に位置する支点軸に一端が軸支され、支点軸に近接した位置に立設された係合用のピンを有すると共に、他端が回動アームの係合軸に係合する第1のアームと、一端が支点軸に回動自在に保持されると共に、他端に回転ローラが取り付けられ、第1のアームのピンの外径より大きい開口径を有し、ピンが嵌入された係合穴が設けられた第2のアームと、第1及び第2のアーム間に取り付けられ、第1のアームに対して第2のアームをリール台軸受と当接する方向に付勢力を与える付勢部材と、を設け、アーム駆動板が早送り又は巻戻しモードに切り換えられたときは、第1のアームの回動により第2のアームの回転ローラをリール台軸受の外周部に当接させ、磁気テープの巻取り方向と同方向の回転トルクをリール台に与えるようにしたことを特徴とする。
【0016】
【作用】このような特徴を有する本発明によれば、磁気記録再生装置が早送り又は巻戻しモードに切り換えられた場合に、アーム駆動板はセンタギヤから遠ざかる方向に摺動する。このため回動アームは係合軸を介して振り子ギヤから離れる方向に移動する。このとき第1のアームも支点軸を中心に振り子ギヤから離れる方向に回動する。第2のアームは第1のアームに対して支点軸を中心に微小範囲で回動自在に保持されているので、付勢部材の付勢力により第2のアームのローラがリール台軸受の外周部に当接する。当接した瞬間、ローラはリール台軸受に磁気テープの巻取り方向と同一の回転トルクを与えることとなり、FF又はREWアイドラギヤの必要駆動トルクは少なくなる。そうするとFF又はREWアイドラギヤの軸受けに掛かるラジアル荷重も減少し、その軸受部の耐久性が向上する。
【0017】
【実施例】以下本発明の一実施例におけるリール台駆動装置について図1〜図4を参照しつつ説明する。図1〜図4は本実施例のリール台駆動装置の主要部の構成を示す平面図である。図1,図2は巻取側のリール周辺部の再生状態における各ギヤの配置を示し、図3,図4はFF状態における各ギヤの配置を示している。尚、供給側のリール周辺部の機構部品は同様に構成されるものとして、従来例と同一部分は同一符号を付けて説明する。
【0018】図2及び図4において、センタプーリ5はリール台2Sとリール台2Tとのほぼ中央に位置し、シャーシに立てられたセンタプーリ軸に回転自在に取り付けられている。そして無端状のベルト6が図示しないプーリ4とセンタプーリ5との間に張架されている。
【0019】センタギヤ7は、センタプーリ5に同軸に形成されており、振り子ギヤ9と噛合する。振り子アーム12は回動自在となるようセンタギヤ7と同軸に取付けられている。振り子ギヤ10は振り子アーム12の先端部で回転自在に軸支されており、センタギヤ7の回転方向により、S側又はT側のどちらかに選択的に回動する。プレイアイドラギヤ21Tは図示しない回動アーム34Tの係合軸35Tに軸支され、リール台2Tに取り付けられたプレイギヤ22Tと噛合又は離間するよう、微小角度回動するアイドラギヤである。
【0020】リール台2Tと同軸にプレイギヤ22TとFFギヤ24Tが夫々取り付けられている。FFアイドラギヤ23Tはシャーシに軸支されて、振り子ギヤ9と噛合したとき早送りの回転トルクをFFギヤ24Tに伝達するギヤである。アーム駆動板36はT字状の部材で、左右のバーの両端位置と中央のバーの上下位置に長溝が夫々開口されている。アーム駆動板36は回動アーム34Tの係合軸35Tに係合すると共に、シャーシに軸支されたガイド軸37等で前後方向に摺動可能に取り付けられている。又、供給側のリール台2Sにも、巻取側の回動アーム34Tと同様の回動アーム34Sが回動自在に取り付けられている。
【0021】ロッド14は図示しない駆動手段により左右に駆動されることにより、アーム駆動板36を上下方向に駆動し、リール台駆動装置を再生状態又はFF/REW状態に切り換えるものである。ロッド14が右に移動すると、アーム駆動板36は上に移動し、図2に示す再生状態となる。ロッド14が左に移動すると、アーム駆動板36は下に移動し、図4に示すFF状態となる。
【0022】さて本実施例では、図1及び図3に示すようにシャーシに軸支された支点軸41を回動軸として、第1のアーム42と第2のアーム43が取り付けられている。図5はアーム42,43の係合状態を示す断面図である。アーム42は係合軸35Tの移動に伴って支点軸41を中心に回動するアームである。アーム42の一方の端部に穴42aが設けられ、支点軸41を挟む両側に第1及び第2のピン42b,ピン42cが夫々立設されている。穴42aは図示しない回動アーム34Tの係合軸35Tと嵌合し、アーム駆動板36が上方又は下方に移動することにより、アーム42を図1に示すCW方向又はCCW方向に回動させるものである。
【0023】一方、第2のアーム43も支点軸41を中心に回動するアームである。アーム43は支点軸41から端部に至る途中に形成された係合穴43aを有している。係合穴43aはその開口径がピン42bの外径より大きく、アーム42に対してアーム43の回動範囲を規制する働きをしている。アーム43の係合穴43aの近くにピン43bが立てられている。支点軸41にはそのコイル部が支点軸41に保持され、両端がピン42c,43bに懸けられたねじりコイルばね46が取付けられている。ものである。ねじりコイルばね46はアーム42から見て、支点軸41を中心にアーム43をCCW方向に回動させる偶力を与えるものである。
【0024】アーム43の軸43cには回転自在のローラ44が取付けられている。ローラ44はFF状態でリール台軸受45の外周部と当接する。図1,図3に示すリール台軸受45はリール台2Tと一体に回転する軸受で、シャーシに固定された軸に回転自在に保持されている。
【0025】ピン42bとアーム43の係合穴43aとの隙間により、アーム43はある範囲内でアーム42と独立して回動可能となる。又アーム42と43とに懸けられたねじりコイルばね46の弾性により、アーム42に対しアーム43が、図1及び図3に示す矢印D方向に偶力を受けている。又各動作モードに応じて移動する係合軸35Tに連動して、アーム43が支点軸41を中心に回動することにより、ローラ44がリール台軸受45に当接したり、離脱することができる。
【0026】以上のように構成された本実施例のリール台駆動装置の動作について説明する。先ず図1に示すように、ロッド14が図示しない駆動源により右側に移動した状態、即ち再生状態となった場合には、図1に示すようにカム溝の移動によりカムフォロワ39が矢印A方向に移動する。これに伴いアーム駆動板36も矢印A方向に移動し、回動アーム34Tとそれに取り付けられたプレイアイドラギヤ21Tの係合軸35Tとアーム42が図2に示す位置に回動する。このときピン42bも支点軸41を中心に回動する。支点軸41に回動自在に係合されたアーム43は、係合穴43aとピン42bとの隙間がなくなるまで回動する。アーム42が先に回動した場合に、アーム43は連動して動作し、アーム43に設けられたローラ44がリール台軸受45の外周部から離脱する。
【0027】次に図4に示すように、ロッド14が図示しない駆動源により左側に移動した状態、即ちFFモードになった場合には、カム溝の移動によりカムフォロワ39が矢印C方向に移動する。それに伴いアーム駆動板36も矢印C方向に移動し、回動アーム34Tとそれに取り付けられたプレイアイドラギヤ21Tの係合軸35Tとアーム42が図3に示す位置に回動する。このときアーム42に設けられたピン42bも、支点軸41を中心にCCW方向に回動する。
【0028】アーム43は係合穴43aとピン42bとの隙間がなくなるまで回動する。アーム42が先に回動した場合に、アーム43は連動して動作し、アーム43に設けられたローラ44がリール台軸受45の外周部に当接する。
【0029】この場合のローラ44によるリール台軸受45への当接荷重は図3の矢印D方向にかかり、ねじりコイルばね46の復元力による偶力とバランスされたものとなる。所定の当接荷重を超える場合は、アーム43に設けられた係合穴43aと、アーム42のピン42bとの隙間が、アーム43とアーム42との偶力がバランスされる位置まで調節されるとにより、所定の当接荷重に制御される。このときローラ44は転がり接触となり、リール台軸受45に対する不要な摩擦負荷が少なくなる。
【0030】本実施例のリール台駆動装置におけるラジアル荷重について図8,図9を用いて説明する。図8は振り子ギヤ9とFFアイドラギヤ23Tの軸受部分の荷重の関係を示した説明図である。図9は従来例のリール台駆動装置における荷重の分布図である。
【0031】図8の右側に示すように、リール台軸受45の中心から距離eだけオフセットした位置にローラ44を当接させると、CW方向の付勢力Fが働く。この付勢力Fは時刻tにおけるテープテンションをt(t)とすると、巻取トルクと同一方向の偶力となる。このためローラ44の付勢力Fによる偶力が生じ、FFアイドラギヤ23Tの噛み合い接線方向に作用する力Ptf1 は、リール軸まわりの偶力の釣合より、次の(1)式となる。尚、付勢力Fのx軸に対する傾き角をθ,リール台22Tの巻径をRt ,リール台軸受45の外径をRb ,FFギヤ24Tの外径をRf とする。
【数1】
Ptf1 ={Rt ・t(t)−Rb ・F・COS θ}/Rf ・・・(1)
【0032】これに対し図9に示すように、ローラ44の付勢力Fがない場合は、FFアイドラギヤ23Tの噛み合い接線方向に作用する力Ptf0 は、次の(2)式で示される。
【数2】
Ptf0 ={Rt ・t(t)}/Rf ・・・(2)
【0033】従ってPtf1 <Ptf0 の関係となる。即ち再生モードからFFモードに切り換えた過渡的な状態では、ローラ44による付勢力Fのある場合のほうが、FFアイドラギヤ23Tの噛み合い接線方向に作用する力が減少する。従って、FFアイドラギヤ23Tの歯面に直角に作用する力の合成力として表される軸受ラジアル荷重Pは、各ギヤの圧力角をαとすると、(1),(2)式よりP1 <P0 となり、付勢力Fにより軽減されることになる。
【0034】このようにリール台2Tが磁気テープを高速で回巻するように回転駆動力が切り換られるときには、その回巻周速度がほぼ定常速度に達するまでの間、リール台2Tの巻取りトルクがアーム42,43、及びローラ44により付加されることになる。このためモードの切り換え時に生じやすいFFアイドラギヤ23Tのラジアル荷重が軽減される。尚、所定の付勢力を与えるために、ねじりコイルばね46に代えて板ばね等を使用しても良い。
【0035】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第1のアームと第2のアームを付勢部材で連結し、リール台軸受と回動アームの係合軸との間に回動自在となるよう第1及び第2のアームを設けたことにより、磁気記録再生装置を早送り又は巻戻しモードに切り換えた場合に、リール台軸受に対し磁気テープの巻取トルクと同方向のトルクを与えることができる。このためFF又はREWアイドラギヤ等の中継歯車の軸受において、ラジアル方向の荷重が減少する。こうすると中継ギヤの軸受の面圧力と周速度の積算値を軽減でき、中継ギヤの耐久性を向上させることができるという効果が生まれる。




 

 


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