JP3048232B2 - 歯車伝達機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、歯車伝達機構に係り、特に１つの駆動源で
複数の出力要素を構成する歯車伝達機構に関する。

〔従来の技術〕

一般に、テープレコーダ（VTR,DAT）等はカセットを
装填すると、自動的に所定位置に装着されたのち、再
生，記録，連続送り，巻き戻し等を行ない、それが終了
すると自動的にカセットを排出する機能を有している。

従って、これらの多数の動作部はそれぞれ駆動部（小
型モータ）により、各動作を電気的なインターロックで
タイミングをとりそれぞれの動きが制御されていた。

一方、最近、テープレコーダ（VTR,DAT）等は持ち運
びの容易性、収納面積の省スペース化等から装置全体の
小型化を図ることが大きな課題となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記テープレコーダは多数の機能を有
しこれらの機能を作動させるため専用の駆動源を使用し
ていたため、各モータの制御部および駆動機構を含めて
複雑かつ大型化し、装置全体を小型化できない難点を有
していた。

そこで、本発明の目的は、一つの駆動源で同時に作動
する第1,第２の歯車と段階的に切換えて噛合する第3,第
４の歯車とを設け、この段階的な噛合により第3,第４の
歯車を連続的に回転させ、第3,第４の歯車に噛合した多
数の出力要素をそれぞれの特定の動きとして駆動し、機
構の簡素化と共に小型化を図ることのできる歯車伝達機
構を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

先の目的を達成するために、本発明に係る歯車伝達機
構は、同軸に支持されると共に一体に回転する第1,第２
の歯車と、同軸に支持されると共に前記第１、第２の歯
車と噛み合って各々独立して回転し、且つ各々歯の一部
が欠如して前記第１、第２の歯車と噛み合い不能区間を
有する第3,第４の歯車との組合せからなり、前記第３、
第４の歯車の各々の近接面の一方に前記軸を中心とする
円弧溝を設けると共に他方に突起を設けて該円弧溝に移
動可能に遊嵌させたものであって、前記第1,第２の歯車
の駆動が、第１段階として、前記第３の歯車が前記第１
の歯車と噛み合うことにより伝達されると共に前記第４
の歯車が前記第２の歯車と噛み合い不能区間で停止状態
にあり、第２段階として、前記第１の歯車が所定方向に
第１の角度まで回転したときに前記円弧溝内を移動する
前記突起が前記円弧溝の端部に接触して前記第４の歯車
を回転させ、前記第４の歯車が前記第２の歯車と噛み合
うことによりさらに伝達されると共に前記第３の歯車が
前記第１の歯車と噛み合い不能区間に達して停止状態と
なるように構成したことを特徴とする。

また、前記した歯車伝達機構において、前記第３、第
４の歯車を支持する軸と平行に第２の軸を設け、この第
２の軸に回動可能に支持された揺動アームの先端に規制
ピンを前記第３、第４の歯車に対して垂直に設け、この
規制ピンの両端を前記第３、第４の歯車に該両歯車の外
周に沿って相対向して形成された第１、第２の溝内に移
動可能に係合させて前記第３、第４歯車の回転方向を規
制するように構成すれば好適である。

さらに、前記した歯車機構において、前記第１の溝の
一端に屈曲した第１のロック部を設けるとともに、前記
第２の溝の一端に屈曲した第２のロック部を設け、前記
第１段階では前記規制ピンを前記第２のロック部に係合
させて前記第４歯車をロックし、前記第２段階では前記
規制ピンを前記第２のロック部に係合させて前記第３歯
車をロックするように構成すれば好適である。

〔作用〕

本発明に係る歯車伝達機構によれば、同軸上で一体的
に回転する第1,第２の歯車の内、第１の歯車の駆動が第
１段階として、第３の歯車が第１の歯車と噛み合うこと
により伝達され、第２段階として前記第１の歯車が所定
方向に第１の角度まで回転したときに第３、第４の歯車
の一方に設けた突起が第３、第４の歯車の他方に設けた
円弧溝の一端に当接し、これにより第４の歯車が所定方
向に回転し、第２の歯車と噛み合うことにより第２の歯
車の駆動が第４の歯車に伝達されると共に、第３の歯車
が第１の歯車との噛み合い不能区間に達して停止状態と
なる。従って、一体的に回転駆動する第1,第２の歯車に
より第3,第４の歯車を切換え間歇駆動することにより、
それぞれに他の出力要素である歯車をそれぞれ噛み合わ
せることにより多数の出力機能を有することができる。

〔実施例〕

つぎに、本発明に係る歯車伝達機構の実施例につき、
添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。第１図
は、本発明の一実施例を示す歯車伝達機構の要部展開断
面図である。図において、10はベース、12はカバーを示
しそれぞれ板部材で形成され、ベース10およびカバー12
は支柱14a,14bおよび16等により枠体18を構成する。

ベース10には軸20が立設し、この軸20には駆動歯車22
が回転可能に支持されている。前記ベース10およびカバ
ー12には支柱14b,16等を介してモータベース24が支持さ
れており、このモータベース24には唯一つの駆動源であ
る直流小型モータ26が載置されている。このモータ26に
よりベルト27を介在して回転駆動されるウォーム28は駆
動歯車22の中央に形成されたウォームホイール30に噛合
している。さらに駆動歯車22には、ウォームホイール30
の両側に隣接して第1,第２の歯車（以下ピニオン歯車と
称す）32,34が設けられている。この第1,第２のピニオ
ン歯車32,34にはそれぞれベース10に立設した軸36に回
転可能に支持された第3,第４の歯車（以下第1,第２の作
動歯車40,42と称す）からなる一対の作動歯車の一方が
噛合している。

また、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図を示し、第３図
は歯車伝達機構を構成する分解斜視図を示す。第３図に
おいて、第１の作動歯車40はその外周に第１ピニオン歯
車32との噛み合いが不能な区間40bを有しており、この
噛み合い不能区間40bは第１作動歯車40のギヤ歯40aを例
えば1/12周分だけ除去して形成されている。また、第１
の作動歯車40はその一側面にボス40c（第３図参照）を
有しており、このボス40cの外周面には、ギヤ歯40aと同
一形状の一枚歯44が噛み合い不能区間40bの一端に位置
するギヤ歯40aと一体に設けられている。

さらに、第１の作動歯車40の端部平面には軸36を中心
とする円弧状のカム溝46が刻設されている。

また、作動歯車40のカム溝46を刻設した側の端面には
ボス48が形成され、このボス48の端面には軸36から所定
半径離れた位置に凸起（以下係合ピン50と称す）が設け
られている。第１の作動歯車40のカム溝46側と反対側の
面には第１の作動ピニオン歯車52が一体的に設けられ、
この第１の作動ピニオン歯車52にはイジェクターラック
プレート106を駆動するアイドル歯車102（第２図参照）
が噛み合わされている。

一方、第１の作動歯車40を回転可能に支持している軸
36と同軸に第２の作動歯車42が回転可能に支持されてい
る（第３図参照）。

第２の作動歯車42はその外周に第２ピニオン歯車34と
の噛み合いが不能な区間56を有しており、この噛み合い
不能区間56は第２作動歯車42のギヤ歯54を例えば1/12周
分だけ除去して形成されている（第３図参照）。

さらに、第２の作動歯車42はその一側面にボス42c
（第３図参照）を有しており、このボス42cの外周面に
は、ギヤ歯54と同一形状の一枚歯64が噛み合い不能区間
56の一端に位置するギヤ歯54と一体に設けられている。
なお、第２作動歯車42のギヤ歯54には第２ピニオン歯車
34の他に出力伝達手段60の入力側歯車88が噛み合うよう
になっている。また、ギヤ歯54の一部58は第２のピニオ
ン歯車34のみと噛み合うように巾狭に形成され、この区
間は入力側歯車88に対する噛み合い不能区間58aとなっ
ている。この噛み合い不能区間58aと対応する第２の作
動歯車42の周縁部に円弧カム62が突出して形成されてい
る。また、第２の作動歯車42の第１の作動歯車40と向き
合う端部平面には軸36を中心とする円弧状のカム溝66が
刻設されている。

また、円弧状のカム溝66を刻設した面と同一平面上内
側には第１の作動歯車40に植設された係合ピン50と係合
する円弧溝68が刻設され、これによって係合手段が構成
される（第５図参照）。尚、円弧溝68は軸36を中心とす
る真円で形成され一定区間（角度）にわたって刻設され
ている。

さらに、第２の作動歯車42のカム溝66側と反対側端部
には、メインラックプレート108を駆動する第２のピニ
オン歯車70が一体的に設けられている。

第1,第２の作動歯車40,42の間には作動歯車ロック手
段72を構成する揺動アーム74がベース10上に立設した軸
75に回転可能に支持されている。揺動アーム74の上下に
は、作動歯車40,42の回転方向を規制する規制ピン（以
下ロックピンと称す）76a,76bが設けられている。これ
らのロックピン76a,76bは前記カム溝46,66にそれぞれ係
合しており、カム溝46,66の一端には、ロックピン76a,7
6bと協働して作動歯車40,42をロックするロック部46a,6
6aが作動歯車40,42の半径方向に屈曲して設けられてい
る。

つぎに、作動歯車40,42にそれぞれ設けられた一枚歯4
4,64とピニオン歯車32,34に設けられたボス78,82との関
係を第４図を基に説明する。

すなわち、第１及び第２のピニオン歯車32,34には、
これらのピニオン歯車32,34と第１及び第２の作動歯車4
0,42とをそれぞれ所定位置で噛み合わせるためにピニオ
ン歯車32,34と一体に回転するボス78,82が設けられてい
る。これらのボス78,82はピニオン歯車32,34の歯先円よ
り大径に形成されており、その外周縁部には第１及び第
２の作動歯車40,42が所定方向に所定位置まで回転した
ときに一枚歯44,64とそれぞれ噛み合う歯溝80,84が形成
されている。なお、一枚歯44,64と歯溝80,84とを所定位
置で噛み合わせるために歯溝80,84の片側は高い壁面80
a,84aで形成され、この壁面80a,84aと反対側の壁面は一
枚歯44,64との干渉を防ぐために低い壁面となってい
る。

つぎに、出力伝達手段60につき、第１図および第３図
を参照しながら説明する。すなわち、ベース10に立設し
た軸86に入力側の歯車88と出力側の歯車90が回転可能に
支持されている。

入力側の歯車88および出力側の歯車90にはそれぞれボ
ス88a,90aが対向して設けられると共に、これら対向し
たボスの端部には爪88b,90bがそれぞれ形成され互いに
遊びを持った状態で係合している。さらに、入力側の歯
車88と出力側の歯車90とは爪88b,90bの遊びの範囲内で
出力側の歯車90による負荷を吸収できるように歯車88,9
0間は特定の回転方向に捩ればね100で付勢されている。
また、出力側の歯車90はリング歯車104と噛み合ってお
り、入力側の歯車88のボス88aにはドッグ92が設けられ
ている。このドッグ92は第２の作動歯車42の円弧カム62
と特定の角度位置でのみ当接係合可能となっている。す
なわち、この場合の特定位置とは第２の作動歯車42が回
転し、円弧カム62がドッグ92と当接係合した状態で、第
２の作動歯車42のギヤ歯54と噛合している薄巾な入力側
の歯車88はギヤ歯54との噛合が外れて噛み合い不能区間
58aに位置している状態にある場合を示す。

つぎに、本発明の歯車伝達機構を例えばテープレコー
ダ（VTR,DAT）等に応用した場合の実施例としての動作
を図面を参照しながら説明する。

まず、第５図および第６図は作動歯車の動作分解図を
示し、第７図は各歯車の動作タイミングを示す歯車ブロ
ック動作線図である。

まず、第１段階として、モータ26の回転力がベルト27
およびウォーム28を介してウォームホイール30に伝わる
と、第１及び第２のピニオン歯車32,34が第５図及び第
６図中矢印方向に回転する。このとき、第１の作動歯車
（以下、イジェクター歯車と称す）40は、第６図（１）
に示されるように、揺動アーム74のロックピン76aがロ
ック部46aと反対側のカム溝46の一端側に位置している
ため、図中矢印方向に対して回転可能であるが、第２の
作動歯車（以下、ローディング歯車と称す）42は、第５
図（１）に示されるように、係合ピン50が円弧溝66の一
端に位置し、且つ揺動アーム74のロックピン76bがカム
溝66のロック部66a内に位置しているため、回転不能に
ロックされた状態となっている。また、このときイジェ
クター歯車40はその噛み合い不能区間40bが第１のピニ
オン歯車32と対向しない位置にあるのに対し、ローディ
ング歯車42はその噛み合い不能区間56が第２のピニオン
歯車34と対向する位置にあるため、イジェクター歯車40
のみが図中矢印方向に回転する。ここで、第５図および
第６図は第１図Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃに沿う作動歯車のそれぞ
れの位置関係を示す要部動作説明図を示し、第５図は便
宜上、作動歯車42の裏面に形成した２つの溝66,68を２
点鎖線で示している。

イジェクター歯車40が第６図（１）の状態から図中矢
印方向に回転すると、円弧溝68の一端に位置していた係
合ピン50がイジェクター歯車40の回転に伴って円弧溝68
内を移動する。そして、イジェクター歯車40の回転角度
が300゜に達すると、第５図（２）及び第６図（２）に
示されるように、円弧溝68内を移動した係合ピン50が円
弧溝68の一端に当接するとともに、ロックピン76aがカ
ム溝46のロック部46aの手前に位置する。

この状態を第７図に示す歯車ブロック動作線図で説明
すると、ローディング歯車42は点線で示す300゜の区間
は停止状態にあり、同時にイジェクター歯車40は300゜
回転した状態となる。

つづいて、第５図（２）及び第６図（２）に示される
状態からイジェクター歯車40が図中矢印方向にさらに回
転すると、第２段階として、円弧溝68の一端に当接した
係合ピン50がローディング歯車42を図中矢印方向に回転
させてローディング歯車42のロック状態を解除する。す
なわち、第５図（２）に示される状態からローディング
歯車42が図中矢印方向に回転し、ローディング歯車42の
回転角度が30゜に達すると、第５図（３）に示されるよ
うに、カム溝66のロック部66a内に位置していたロック
ピン76bがロック部手前の屈曲部を乗り越えてロック部6
6a内から抜け出ることによりローディング歯車42のロッ
ク状態が解除される。また、これと同時にローディング
歯車42の一枚歯64が第２のピニオン歯車34に設けられた
ボス82の歯溝84に係合し、これによりローディング歯車
42に設けられたギヤ歯58と第２のピニオン歯車34とが噛
み合ってローディング歯車42を図中矢印方向にさらに回
転させる。

一方、イジェクター歯車40の回転角度が300゜から330
゜に達すると、第６図（３）に示されるように、イジェ
クター歯車40の噛み合い不能区間40bが第１のピニオン
歯車32と対向する位置に移動し、これによりイジェクタ
ー歯車40の回転が停止する。また、これと同時にロック
部46aの手前に位置していたロックピン76aがロック部手
前の屈曲部を乗り越えてロック部46a内に入り込む。こ
れによりイジェクター歯車40がロックされ、イジェクタ
ー歯車40の回転角度が330゜に達した後はローディング
歯車42のみが回転する。そして、ローディング42の回転
角度が300゜に達すると、第５図（４）に示されるよう
に、ロックピン76bがロック部66aと反対側のカム溝66の
一端側に相対移動するとともに、円弧溝68の一端に当接
していた係合ピン50が円弧溝68の他端側に相対移動す
る。また、これと同時にモータ26の回転が停止する。

以上により、イジェクター歯車40およびローディング
歯車42の一連の回転動作が完了するが、カセットを装填
及び排出するためのイジェクターラックプレート106は
イジェクター歯車40の回転がピニオン歯車52を介してア
イドル歯車102に伝わることにより作動する。また、カ
セットからのテープ引き出し及びドラムへの巻き付け等
を行うためのリング歯車104はローディング歯車42の回
転が入力側歯車88を介して出力側歯車90に伝わることに
より作動し、再生モード、記録モード、連続送りモー
ド、巻き戻しモード等の切り換えを行うためのメインラ
ックプレート108はローディング歯車42の回転がピニオ
ン70に伝わることにより作動する。なお、出力側歯車90
の回転角度が450゜に達すると、リング歯車104の回転が
ストッパにより停止し、このときの衝撃力は入力側歯車
88と出力側歯車90との間の捩りばね100により緩衝され
る。

また、入力側歯車88の回転角度が480゜に達すると、
入力側歯車88に設けられたドッグ92がローディング歯車
42に設けられた円弧カム62に当接することにより入力側
歯車88の回転が停止する。

本発明に係る歯車伝達機構をテープレコーダ等に応用
すると前述した各動作の状態は第７図に示す動作タイミ
ングの実施例を得ることができる。なお、イジェクター
歯車40およびローディング歯車42を第５図（４）及び第
６図（４）に示す状態から第５図（１）及び第６図
（１）に示す状態に戻すにはモータ26を逆回転させれば
よい。また、このときローディング歯車42が第５図
（４）の状態から図中矢印と逆方向に回転し、これによ
り円弧溝68の一端がピン50に当接すると、イジェクター
歯車40が円弧溝68の回動によって第６図（３）の状態か
ら図中矢印と逆方向に回転するので、イジェクター歯車
40に設けられた一枚歯44と第１のピニオン歯車32に設け
られたボス78の歯溝80とを係合させることができ、これ
によりイジェクター歯車40と第１のピニオン歯車32とを
所定位置で噛み合わせることができる。

以上、本発明を好適な実施例について説明したが、本
発明はその精神を逸脱することなく多くの設計変更が可
能である。

〔発明の効果〕

以上説明した実施例から明らかなように、本発明の歯
車伝達機構によれば、第１、第２の歯車と噛み合って各
々独立して回転し、且つ各々歯の一部が欠如して第１、
第２の歯車との噛み合い不能区間を有する第3,第４の歯
車を単一のモータで駆動でき、これによりモータ数の削
減を可能とし、制御装置を含めて部品点数を大幅に削減
して機構の簡素化が図れる利点を有すると共に、省スペ
ース化が達成され装置全体が軽量かつ小型化することが
でき、トータルコストの低減が達成できる利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す歯車伝達機構の要部断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は歯車伝
達機構の分解斜視図、第４図は作動歯車の基準歯とピニ
オン歯車との噛み合い状態を示す図であり、第４図
（１）は基準歯の噛み合い部を示す平面図、第４図
（２）は第４図（１）のＢ矢視図、第４図（３）は第４
図（２）のＣ矢視図、第５図および第６図は第１図Ｂ−
Ｂ、Ｃ−Ｃに沿うローディング歯車とイジェクター歯車
との位置関係を示す要部動作説明図、第７図は本発明の
歯車伝達機構をテープレコーダに応用した場合の歯車ブ
ロック動作線図である。 10……ベース、20……軸 22……駆動歯車、26……モータ 28……ウォーム、30……ウォームホイール 32……第１のピニオン歯車（第１の歯車） 34……第２のピニオン歯車（第２の歯車） 36……軸 40……第１の作動歯車；イジェクター歯車（第３の歯
車） 42……第２の作動歯車；ローディング歯車（第４の歯
車） 40a,54,58……ギヤ歯 40b,56,58a……噛み合い不能区間 44,46……一枚歯 46……第１の溝、66……第２の溝 46a……ロック部、48……ボス 50……係合ピン（突起） 52……第１のピニオン歯車 60……出力伝達手段、62……円弧カム 68……円弧溝 70……第２のピニオン歯車 72……作動歯車ロック手段 74……揺動アーム、75……軸 76a,76b……ロックピン（規制ピン） 78,82……ボス 80,84……歯溝、80a……壁面 86……軸 88……入力側の歯車 90……出力側の歯車 88a,90a……ボス、88b,90b……爪 92……ドッグ、100……捩ればね 102……アイドラ歯車、104……リング歯車 106……イジェクターラックプレート 108……メインラックプレート

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同軸に支持されると共に一体に回転する第
   1,第２の歯車と、同軸に支持されると共に前記第１、第
   ２の歯車と噛み合って各々独立して回転し、且つ各々歯
   の一部が欠如して前記第１、第２の歯車との噛み合い不
   能区間を有する第3,第４の歯車との組合せからなり、前
   記第３、第４の歯車の各々の近接面の一方に前記軸を中
   心とする円弧溝を設けると共に他方に突起を設けて該円
   弧溝に移動可能に遊嵌させたものであって、 前記第1,第２の歯車の駆動が、第１段階として、前記第
   ３の歯車が前記第１の歯車と噛み合うことにより伝達さ
   れると共に前記第４の歯車が前記第２の歯車と噛み合い
   不能区間で停止状態にあり、第２段階として、前記第１
   の歯車が所定方向に第１の角度まで回転したときに前記
   円弧溝内を移動する前記突起が前記円弧溝の端部に接触
   して前記第４の歯車を回転させ、前記第４の歯車が前記
   第２の歯車と噛み合うことによりさらに伝達されると共
   に前記第３の歯車が前記第１の歯車と噛み合い不能区間
   に達して停止状態となるように構成したことを特徴とす
   る歯車伝達機構。
2. 【請求項２】前記第３、第４の歯車を支持する軸と平行
   に第２の軸を設け、この第２の軸に回動可能に支持され
   た揺動アームの先端に規制ピンを設け、この規制ピンの
   両端を前記第３、第４の歯車の各々の近接面に該両歯車
   の外周に沿って形成された第１、第２の溝内に移動可能
   に係合させて前記第３、第４歯車の回転方向を規制する
   ように構成したことを特徴とする請求項１記載の歯車伝
   達機構。
3. 【請求項３】前記第１の溝の一端に屈曲した第１のロッ
   ク部を設けるとともに、前記第２の溝の一端に屈曲した
   第２のロック部を設け、前記第１段階では前記規制ピン
   を前記第２のロック部に係合させて前記第４歯車をロッ
   クし、前記第２段階では前記規制ピンを前記第１のロッ
   ク部に係合させて前記第３歯車をロックするように構成
   したことを特徴とする請求項１記載の歯車伝達機構。