JP3192373B2 - テープレコーダの歯車噛合機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テープレコーダの
機械的速度制御に係わり、特に具体的には出力の正逆回
転の切り替えを含む回転制御で、揺動アームを使用して
行う歯車同士の直接的な噛合または噛合解除機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】テープレコーダの回転機構はモータの回
転をベルトを用いて先ずフライホイルキャプスタンに伝
達し、次に「ＰＬＡＹ（録音または再生）」系の回転経
路と「早送りまたは巻戻し」系の回転経路とに分かれ、
いくつかのベルトあるいは歯車の組み合わせを経由して
減速された後、リール台の回転歯車に伝達されてリール
ハブを回転させテープを巻き取っている。

【０００３】この回転制御機構の中に適用される揺動ア
ームの旋回による歯車の位置移動機構では、図３（ａ）
に模式的に示したように、位置固定された旋回軸Ｃに支
承されて回動自在な揺動アームＡに設けた回転軸Ｄに枢
支される歯車Ｇが、旋回軸Ｃから所定距離ｄ離間した固
定位置に回転軸Ｅを有する歯車Ｈと噛合している。

【０００４】ここで歯車Ｇが矢印ｒ１方向に回転する
と、歯車Ｈにかかる例えばテープ張力等による抵抗負荷
Ｔ１に対応する接線力Ｐ１により、歯車Ｇの回転軸Ｄに
生じる反力Ｒ１の分力Ｆ１で、揺動アームＡには矢印ｓ
１方向の回転モーメントが作用する。このため歯車Ｇ，
Ｈ同士の噛合は密になる方向に付勢される。この場合
は、歯車Ｇ，Ｈ同士が正規の深さ以上の噛合とならない
ように揺動アームＡの偏倚をストッパＫで簡単に規制す
ることができる。

【０００５】一方、図３（ｂ）に図示したように、歯車
Ｇの回転が矢印ｒ２方向である場合は、歯車Ｈの抵抗負
荷Ｔ２による接線力Ｐ２が回転軸Ｄに反力Ｒ２を発生
し、その分力Ｆ２が逃げ力として作用するので、揺動ア
ームＡは矢印ｓ２方向に回転させようとするモーメント
で歯車Ｇ，Ｈの回転軸Ｄ，Ｅ間のピッチｍが大きくなる
方に偏倚される。

【０００６】抵抗負荷Ｔ２の変動が噛合深さの変動を招
き、また抵抗負荷Ｔ２が増大するに従ってピッチｍは大
きくなるので、歯車Ｇ，Ｈ同士の噛合は浅くなる。そし
て抵抗負荷Ｔ２がスプリングＢによる付勢力Ｌを超える
と、正常な噛合は不能となり、正規の回転伝達ができな
くなる。

【０００７】実際問題として、テープ巻取り時のテープ
張力は、テープの巻取り径の増加に応じて変化し、テー
プの巻き始め特に巻き終わり等では急激に変動する。あ
るいはまた例えば温・湿度等の環境の影響を受けること
もある。このテープ張力を含む負荷抵抗Ｔ２の変動によ
って逃げ力Ｆ２は変化する。この逃げ力Ｆ２による歯車
の噛合深さの変動が回転速度に影響して「音の歪み（Ｗ
ＯＷ）」の原因となったり、歯車の噛合が外れて「ギヤ
飛び」や歯先同士の摺接となって歯先を摩耗あるいは損
壊し、歯自体を折損する最悪の事態に至ることもある。

【０００８】しかしながらストッパＫ同様の単純な規制
機構では、揺動アームＡの特徴である揺動機能も阻止す
ることになり、歯車Ｇ，Ｈの噛合解除機能を拘束するの
で導入することができない。係止機能と解除機能とを両
立させる機構は複雑となり、部品の増加は故障要因の可
能性を含むので不利である。またスプリングＢの付勢力
Ｌを増大させて揺動アームＡの移動を阻止することは、
歯車の噛合の解除操作のときの揺動アームを偏倚させる
動力も大きくしなければならないから、その他関連部材
の強化等で装置の駆動機構全体に大きく影響する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般にテープレコーダ
は小型計量化のために、構成部品の材質・板厚はその剛
性の安全限界近くで使用されることが多く、このような
部材により構成される回転伝達系において、逃げ力が働
く噛合係脱動作機構では、噛合揺動歯車から離れた作用
力の弱い揺動アーム先端をストッパとして別部材で噛合
状態を保持するようにしている。この場合は、部品寸法
のばらつきや、特にトルクを要するテープ終端では大き
な逃げ力が働くから、部材の撓み等の累積で噛合歯車の
軸間ピッチ寸法の確保が困難となる。

【００１０】そこで本発明の目的は、このような部品寸
法のばらつきや逃げ力の作用で生じる部材の歪み等で噛
合歯車の軸間ピッチ寸法が変化する不具合を簡単な構成
で克服して、耐久性があり確実で信頼性の高い製品を提
供することにある。

【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、本発明に係わるテープレコーダの歯車噛合機構
は、シャーシに対して垂直な第１の軸に回転自在に支持
されて回転する第１歯車と、この第１歯車から所定距離
離間した位置に固定された垂直軸を回転軸とする第２歯
車を含み、第１歯車と噛合して回転を伝達し、かつこの
第１歯車との噛合を維持した状態で第１の軸を旋回中心
として前記シャーシ面と平行な面内を旋回自在な揺動ア
ームと一体に旋回可能な複数の歯車からなる歯車列を含
む。

【００１２】前記歯車列を構成する第３歯車と第２歯車
とは、前記揺動アームの旋回移動により噛合しまた噛合
を解除するように構成し、前記第３歯車近傍の揺動アー
ム部分に係合部材を設けるとともにシャーシ上に突起を
立設し、前記第２歯車と前記第３歯車との噛合が成立し
たときのみ前記係合部材が前記突起と係合を達成するよ
うにした。

【００１３】

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は上記したような構成であ
って、第１歯車は駆動側の歯車、また第３歯車は中間歯
車でモータに連動して駆動されている第１歯車に常時噛
合している。第２歯車は出力歯車で一般にリールハブと
一体に回転する。「ＰＬＡＹ（録音または再生）」また
は「早送りまたは巻戻し」等の動作に対応して、カセッ
トに内装された二つのリールのいずれかが、これらと係
合するリールハブにより巻取り方向に回転駆動される。

【００１５】二つのリールによるテープ巻取りの回転方
向は互いに逆方向であるから、対応するリールハブの駆
動回転方向も互いに逆方向となる。従って、リールハブ
と直結する側の第２歯車に第３歯車を噛合させると、リ
ールハブは第３歯車と逆方向に回転し、リールハブとの
直結歯車に噛合させた方の第２歯車に第３歯車を噛合さ
せると、リールハブは第３歯車と同方向に回転する。

【００１６】揺動アームを旋回させて、各リールハブに
それぞれ連動している第２歯車に第３歯車を噛合させて
回転を伝達する。この場合、第３歯車はその直径の両側
において、すなわち揺動アームの移動範囲の両端に位置
する第２歯車とそれぞれ噛合するので、第２歯車では接
線方向の駆動力は逆向きになる。このため、第３歯車の
一定の回転方向に対して、片方の第２歯車では駆動力が
食い込み傾向に作用し、他方の第２歯車では逃げ力とし
て作用する。

【００１７】食い込み傾向の作用力に関して、第２歯車
と第３歯車の軸間ピッチを維持することは容易である
が、上記したように逃げ力に対する軸間ピッチの維持は
容易ではない。本発明の目的はこの逃げ力に対する軸間
ピッチの維持である。

【００１８】揺動アームの一部は、変速用の歯車を切り
替える変速シフト部材として構成され、圧縮スプリング
で付勢されたカムフォロアがカム機構に摺接して機能す
る。そして、揺動アーム自体もまた第３歯車と第２歯車
が噛合する方向に引張りスプリングで付勢してある。ま
た、カム機構はテープレコーダの外部からの操作によ
り、揺動アームを引張りスプリングの付勢力で自由に旋
回させ、あるいはスプリングの付勢力に抗して旋回さ
せ、第３歯車を所要の第２歯車に噛合させることができ
る。

【００１９】カム機構と協働する引張りスプリングの付
勢力による揺動アームの旋回に伴い、揺動アームの変速
シフト部材に設けた係合部材は、カムフォロアと協働す
る圧縮スプリングの付勢力に抗し、シャーシ上に立設さ
せた突起の斜面に沿ってシャーシ面から垂直方向に摺動
する。係合部材は、突起を乗り越えた傾斜の終端におい
て突起の垂直面を降下し突起との係合を達成する。

【００２０】そこで突起の垂直面は、第２歯車の抵抗負
荷によって揺動アームに生じる歯車の噛合を解除する外
向きの逃げ力に抗して、第３歯車が前記第２歯車から遠
ざかる方向への揺動アームの移動を阻止する。このよう
に、揺動アームの旋回動作により歯車の噛合と突起との
係合の二つの機能が自動的に行われる。

【００２１】係合部材の垂直方向の摺動は歯車軸と平行
に行われるから、上記のカム機構により歯車列を軸方向
に移動して歯車の組み合わせを入れ替える変速シフト部
材と係合部材とは一体に形成することができる。一方、
突起との係合を解除する手段は、揺動アームを旋回作動
させる上記のカム機構に、変速シフト部材の垂直移動を
強制する部分としてカム機構の制御パターンの中に付加
することができる。

【００２２】また、突起はシャーシの成形時にプレス等
で簡単に加工できる。このように揺動アームを噛合位置
に保持し、また保持を解除するための手段は、何ら新し
い別部材や別機構を設けることなく簡単な構成で達成す
ることができる。

【００２３】

【実施例】以下に本発明に係わるテープレコーダの歯車
噛合機構の実施例を図面に基づいて説明する。図１はオ
ートリバースタイプのテープレコーダにおけるテープ駆
動部の一実施例で、シャーシ１０をカセット装着側の反
対側から平面図示したものである。また図２は図１のII
−II線に沿って展開した断面図である。モータ１１の駆
動プーリ１２、順方向側（ＦＷＤ）キャプスタンフライ
ホイル１３および逆方向側（ＲＶＳ）キャプスタンフラ
イホイル１４にはベルト１５を巻回して、モータ１２で
順方向側キャプスタンフライホイル１３，１４およびキ
ャプスタンフライホイル１３の回転軸１７に固設した駆
動歯車１８を一体に回転している。

【００２４】駆動歯車１８の回転軸１７から所定ピッチ
離間する固定軸１９には減速歯車対２０ａ，２０ｂが枢
支され、駆動歯車１７に減速大歯車２０ａが噛合し、こ
れと同軸で一体に回転する減速小歯車２０ｂは、固定軸
１９から所定ピッチ離間する固定軸２１に枢支されて第
１歯車となる変速歯車対２２ａ，２２ｂの変速大歯車２
２ａと噛合する。また固定軸２１には、揺動アーム２３
が旋回自在に枢支され、さらに後述する変速シフト部材
２４が揺動アーム２３と一体に回動可能に枢支される。

【００２５】２５ａ，２５ｂ，２５ｃは一体で回転する
変速シフト歯車列で、一端が変速シフト部材２４に固定
された支軸２６に回転自在に枢支されている。また支軸
２６の他端は揺動アーム２３に軸方向の摺動が可能なよ
うに支承されている。変速シフト部材２４は、上記した
ように固定軸２１に回動自在に枢支され、しかも軸方向
に圧縮スプリング２７により付勢され、この付勢力によ
る離脱が生じないように拘束を受けている。

【００２６】このため、変速シフト部材２４は圧縮スプ
リング２７を圧縮する方向には摺動自在で、支軸２６に
枢支した歯車列２５ａ，２５ｂ，２５ｃを伴って軸方向
にシフトさせることが可能で、変速シフト歯車列２５
ａ，２５ｂ，２５ｃの歯車２５ａを変速歯車対の小歯車
２２ｂと噛合させるか、あるいは歯車２５ｃを変速歯車
対の大歯車２２ａと噛合させるかを、操作機能の中で選
定することができる。

【００２７】変速シフト歯車列の中の歯車２５ｂは中間
歯車で第３歯車２８と噛合する。変速シフト部材２４の
軸線方向の摺動は、歯車２５ｂの歯幅内で行われるので
変速シフト部材２４の摺動で歯車２５ｂと第３歯車２８
との噛合が解除されることはなく、歯車２５ｂは変速さ
れた回転を伝達する。

【００２８】第３歯車２８は揺動アーム２３の回動によ
り、図中左側のリールハブ２９ａに直結する第２歯車３
０ａと噛合してリールハブ２９ａを第３歯車２８と逆方
向に回転させ、あるいは図中右側のリールハブ２９ｂに
直結する歯車３１を逆転させるために介在させた第２歯
車３０ｂと噛合してリールハブ２９ｂを第３歯車２８と
同方向に回転させる。

【００２９】揺動アーム２３の回動中心と同軸に変速歯
車対２２ａ，２２ｂを枢支する固定軸２１、変速シフト
歯車列２５ａ，２５ｂ，２５ｃの支軸２６および第３歯
車２８を回転自在に枢支する支軸３２の各軸間ピッチは
一定で、揺動アーム２３は各歯車間の噛合を保持したま
ま回動する。図の矢印は各歯車それぞれの回転方向を示
し、第３歯車２８の駆動力が逃げ力として作用する側の
第２歯車３０ａとの噛合態様が図示され、食い込み傾向
となる第２歯車３０ｂとの噛合態様の第３歯車２８の位
置は仮想線で示される。

【００３０】変速シフト歯車列２５ａ，２５ｂ，２５ｃ
を回転自在に枢支する支軸２６および第３歯車２８の支
軸３２の一端は、変速シフト部材２４のフレーム３３に
固設され、他端は揺動アーム２３に歯車軸間ピッチで特
定される位置に穿設した軸受孔３４，３５に摺動自在に
支承される。

【００３１】また変速シフト部材２４は、固定軸２１に
内挿され揺動アーム２３と同軸で旋回自在に枢支される
とともに、軸線に沿って摺動自在であり、かつ固定軸２
１に内装した圧縮スプリング２７による外向きの付勢力
を拘束した状態の移動軸３６に支承され旋回摺動自在で
ある。さらにフレーム３３部分には、支軸３２の固設位
置近傍に係合部材３７が突設され、固定軸２１の近傍に
後述するカム機構３８と係合するカムフォロア３９が突
出させてある。

【００３２】４０はシャーシ１０にプレス打出しで立設
させた突起で、係合部材３７の移動経路に沿ってシャー
シ１０より頂点に向かう傾斜面４１および第２歯車３０
ａと相対する側に垂直面４２を備える。この垂直面４２
と係合部材３７とが当接して逃げ力に対する抑止作用が
機能する。

【００３３】揺動アーム２３は、旋回中心となる固定軸
２１を挾んで二つの部分から構成され、一方の側は前記
したように歯車列を枢支する伝動アーム４３で、他方の
側はカム機構３８と係合する操作アーム４４である。こ
のような揺動アーム２３は伝動アーム４３側が引張りス
プリング４５によって第２歯車３０ａの方向に付勢さ
れ、また操作アーム４４には、カム機構３８の円盤カム
４６に向かって突出するフォロア突起４７，４８が円盤
カム４５の面４９に突出させたカムパターン５０の側面
に摺接して連動し、摺動アーム２３の旋回動作を制御し
ている。

【００３４】変速シフト部材２４のカムフォロア３９の
先端５２は円盤カム４６の周縁に設けた弧状の突出斜面
５３に摺接して、変速シフト部材２４に軸方向の移動を
強制し、突起４０に対する係合部材３７の係合を解除す
る。図示しない制御部材で円盤カム４６は外周に刻設し
た歯車部分５４および欠歯部分５５による間欠的操作が
行われ、円盤カム４６は、形成されたカムパターン５０
に基づく所定のプログラムを実行する。

【００３５】次に、本発明に係わるテープレコーダの歯
車噛合機構における第３歯車２８と第２歯車３０ａとの
噛合および噛合解除動作を説明する。円盤カム４６が回
転してフォロア突起４７，４８に対するカムパターン５
０の支持がなくなると、伝動アーム４３側が引張りスプ
リング４５に引張られて揺動アーム２３は第３歯車２８
が第２歯車３０ａに噛合する位置に旋回する。このと
き、変速シフト部材２４も揺動アーム２３に連動して旋
回する。

【００３６】圧縮スプリング２７に付勢されている変速
シフト部材２４の係合部材３７は、付勢力によって突起
４０の斜面に沿って摺接しながら旋回し、頂点を乗り越
えて垂直面４２側に落ち突起４０との係合を果たす。垂
直面４２はテープ張力の変動によって生じる逃げ力に抗
して、第３歯車２８と第２歯車３０ａとの正常な噛合を
維持する。

【００３７】第３歯車２８と第２歯車３０ａとの噛合を
解除する場合は、制御信号によって円盤カム４６を回動
させると、同様に圧縮スプリング２７によって円盤カム
面４９の周縁に摺接しているフォロア先端５２が円盤カ
ム４６の回動にともなって突出斜面５３に従って押し上
げられるので、変速シフト部材２４が偏倚され、係合部
材３７と突起４０との係合が解除される。

【００３８】このタイミングに合わせてカムパターン５
６の側面５７がフォロア突起４８に当接して操作アーム
４４を回動し、引張りスプリング４５の付勢力に抗して
揺動アーム２３を旋回させるので、第３歯車２８は第２
歯車３０ａから離脱し噛合は解除される。

【００３９】本発明に係わるテープレコーダの歯車噛合
機構として円盤カム機構による実施例を示したが、この
実施例は、本発明を限定するものではなく、例えば手動
の押し釦操作式のものでは、押し釦に連動させて解除機
構を作動させることが可能である。このように当業者で
あればその他の機構も容易に適用可能であり、本発明の
基本思想および特許請求の範囲から逸脱することなく細
部に種々の変更を加え得ることはいうまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係わるテー
プレコーダの歯車噛合機構は、リール駆動歯車に対する
噛合を係脱する移動歯車軸の近傍に歯車軸間ピッチを保
持するストッパとしてシャーシ部分に斜面を備えた突起
を設け、噛合に入るときは斜面に沿わせて自然に偏倚さ
せ、また噛合いを外すときは持ち上げて外す係合機構と
したので、特に部品の追加を要せず、簡単な構成でテー
プ張力の変動には関係なく噛合した２歯車の軸間ピッチ
が確保でき、耐久性、信頼性が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるテープレコーダの歯車噛合機構
をカセット装着面の裏面側から見た平面図である。

【図２】図１のII−II線に沿って示した展開断面図であ
る。

【図３】歯車の噛合機構における伝達力の態様を模式的
に示す説明図である。

【符号の説明】

１０ シャーシ １１ モータ １２ 駆動プーリ １３，１４ キャプスタンフライホイル １５ ベルト １７ 回転軸 １８ 駆動歯車 １９ 固定軸 ２０ａ，２０ｂ 減速歯車対 ２１ （揺動アーム）固定軸 ２２ａ，２２ｂ 変速歯車対 ２３ 揺動アーム ２４ 変速シフト部材 ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ 変速シフト歯車列 ２６ 支軸 ２７ 圧縮スプリング ２８ 第３歯車 ２９ａ，２９ｂ リールハブ ３０ａ，３０ｂ 第２歯車 ３２ （第３歯車）支軸 ３３ フレーム ３６ 移動軸 ３７ 係合部材 ３８ カム機構 ３９ カムフォロア ４０ 突起 ４１ 傾斜面 ４５ 引張りスプリング ４７，４８ フォロア突起 ５０，５６ カムパターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 15/26 G11B 15/44

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャーシと、このシャーシに対して垂直
   な第１の軸に回転自在に支持されて回転する第１歯車
   と、前記第１の軸を旋回中心として前記シャーシ面と平
   行な面内を旋回するように設けられた揺動アームと、こ
   の揺動アームに回転自在に支持されて前記第１歯車と噛
   合して回転を伝達し、かつ前記第１歯車との噛合を維持
   した状態で前記揺動アームと一体に旋回する複数の歯車
   を含む歯車列と、前記シャーシ上の前記第１歯車から所
   定距離離間した位置に固定された前記シャーシに対して
   垂直な第２の軸を回転軸とする第２歯車とからなり、前
   記歯車列を構成する第３歯車と前記第２歯車とが、前記
   揺動アームの旋回移動により噛合し、また噛合を解除す
   る機構において、前記噛合に係わる第３歯車近傍の揺動
   アーム部分に係合部材を設けるとともに前記シャーシ上
   に突起を立設し、前記第２歯車と前記第３歯車との噛合
   が成立したときにのみ前記係合部材が前記突起と係合を
   達成するようにしたことを特徴とするテープレコーダの
   歯車噛合機構。
2. 【請求項２】 前記係合部材を設けた揺動アーム部分が
   前記第２の軸方向に沿って摺動可能である請求項１記載
   のテープレコーダの歯車噛合機構。
3. 【請求項３】 前記突起は、揺動アームの旋回作動が終
   結して前記第２歯車と前記第３歯車との噛合が成立した
   際に第２歯車に相対するとともにシャーシに対してほぼ
   垂直な面と、第３歯車が前記第２歯車から遠ざかる際の
   揺動アームの移動方向にその旋回軌道に沿ってシャーシ
   面に向かって傾斜する面とを有する請求項２記載のテー
   プレコーダの歯車噛合機構。