JP3241529B2 - ギヤ噛み合わせ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ギヤ噛み合わせ装置
に関するものである

【０００２】

【従来の技術】近年、テープレコーダなど音響装置のメ
カニズムでも、手動でなくモータの駆動力を使って、ギ
ヤ群を切り換えるカム装置を用いたギヤ噛み合わせ装置
が多用されてきている。しかし、ギヤの噛み合わせすな
わち挿抜には、歯先当たりという問題があり、このため
レバーの２重構造等、部品点数が多い構造になってい
る。

【０００３】以下図面を参照しながら、従来のギヤ噛み
合わせ装置の一例について説明する。図５はテープレコ
ーダの従来のギヤ噛み合わせ装置のギヤ群が噛み合った
状態の平面図を示すものである。図５において、６は溝
カム部６ａをもつカムギヤ、７はレバーで、中心軸７ａ
を中心に回動自在に、この機構のベースである基板に固
定され、一端に固定された軸７ｂはカムギヤ６の溝部６
ａに入って摺動自在に係合している。レバー８もまた中
心軸７ａを中心に回動自在に基板に固定され、一端の軸
８ａにはギヤ９が回転自在になっている。レバー７とレ
バー８は、凸部７ｃ，８ｂで、ばね１２によって連結さ
れ通常は一体で動作する。１３は原動ギヤで、中心軸７
ａを回転中心としギヤ９と噛み合う。原動ギヤ１３は減
速機構を構成するギヤ列１４，１５，１６，１７のギヤ
１４と同軸に連結され、ギヤ１７はフライホイル１８お
よびキャプスタン２０に同軸に連結されている。またフ
ライホイル１８は、ベルト１９（１部図示）により、モ
ータ２１と掛け回されている。モータ２１が図示のよう
に反時計方向に回転すれば、ギヤ列１４，１５，１６，
１７はそれぞれ矢印のように回転する。図５のギヤ９の
噛合可能位置にはギヤ１０が回転自在に基板に固定され
ていて、ギヤ１０と同軸にリール台が構成されている。
図５の噛み合い位置の場合、矢印のようにリール台１０
は時計方向に回転する。ギヤ９の噛合可能位置ではある
が図５の位置では噛み合っていない位置にギヤ２３があ
り、もう１方のリール台と同軸のギヤ２４と噛み合って
いる。なお、駆動ギヤ１１は第２のモータ２２と同軸
で、カムギヤ６と噛み合ってこれを駆動する。

【０００４】以上のように構成されたギヤ噛み合わせ装
置について、以下その動作について説明する。まず、図
６に示すように、ギヤ９がギヤ１０と噛み合っていなく
て、ギヤ９がギヤ２３と噛み合っている状態から、カム
ギヤ６が駆動ギヤ１１により回転すると、カムギヤ６の
溝カム部６ａに沿ってレバー７，８が反時計方向に回動
し、ギヤ９がギヤ１０の歯先に入り始め、さらにカムギ
ヤ６が回転すると図５のギヤ９とギヤ１０が噛み合って
いる状態になる。このギヤ９がギヤ１０の歯先に入り始
めるとき、歯先同士が図８のようにぶつかり合うことが
あるため、通常図８のように標準の歯形より先端が鋭敏
にとがった歯形に形成している。

【０００５】しかし、たとえ歯の先端をとがらせても、
ギヤ９，１０のぶつかる確率を下げるだけで、根本対策
ではない。一度でも歯先先端がぶつかれば、ギヤの破損
や、カムギヤ６の駆動力が負けて動作が進まない不具合
が生じる。そこで、従来は図７のように、歯先先端がぶ
つかると、レバー７はカムギヤ６によって動作完了する
が、ばね１２が凸部８ｂにより、たわむことによって歯
先当たりの状態を保持し、原動ギヤ１３によりギヤ９が
回転し始めると、ギヤ９，１０の先端同士が当たったま
ま回転することはないので、ギヤ９はギヤ１０と噛み合
い位置に入る。したがって、このようにレバー７，８き
２重構造にしておけば、万一ギヤ９，１０の歯先が当た
っても、歯先当たりの状態は解除される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のギヤ噛み合わせ装置は、ギヤの挿抜での歯先当たり
を防止するのにレバー７，８の２重構造をとるため、部
品点数が多いという問題点を有していた。また、２重構
造のレバー７，８にすることは、カムギヤ６で決められ
るギヤ９の位置精度も悪くなる。

【０００７】さらに、ギヤ９が食い込み方向でなく図５
に示す矢印と反対向きに駆動されるとき弾き飛ばされる
方向に力が働き２重構造のレバー７，８では図７の状態
にばね１２がたわみ、ギヤ９，１０の噛み合いが外れる
ことがある。したがって、この発明の目的は、構造が簡
単で位置精度を向上でき、しかも噛み合いが外れないギ
ヤ噛み合わせ装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のギヤ噛み合わ
せ装置は、第１のギヤと、この第１のギヤに噛合可能な
第２のギヤと、第１の停止位置と第２の停止位置との間
を駆動回転可能な回転カムと、第２のギヤを保持すると
ともに回転カムのカム面に駆動される従動部を有して回
転カムの回転により第２のギヤが第１のギヤと噛合離脱
する方向に動作可能な可動体とを備え、回転カムのカム
面は、回転カムの回転にあわせて、回転カムの第１の停
止位置で第２のギヤは第１のギヤと離間しており、回転
カムの第１の停止位置から第２の停止位置に至る途中
で、第２のギヤと歯先が第１のギヤの歯先に当る位置に
移動した後後退し、かつ回転カムの第２の停止位置で第
２のギヤが第１のギヤに噛合するように、形状が設定さ
れていることを特徴とするものである。

【０００９】請求項２のギヤ噛み合わせ装置は、請求項
１において、第３のギヤを備え、第２のギヤは前記第３
のギヤと噛合でき、かつ、回転カムのカム面は、回転方
向の回転にあわせて、前記回転カムの第２の停止位置で
前記第２のギヤは前記第３のギヤと離間しており、前記
回転カムの前記第２の停止位置から前記第１の停止位置
に至る途中で、前記第２のギヤの歯先が前記第３のギヤ
の歯先に当る位置に移動した後後退し、かつ前記回転カ
ムの前記第１の停止位置で前記第２のギヤが前記第３の
ギヤに噛合するように、構成したものである。

【００１０】

【作用】請求項１のギヤ噛み合わせ装置によれば、回転
カムが第１の停止位置から第２の停止位置に回転する途
中において、第２のギヤの歯先が第１のギヤの歯先に一
旦当たる位置に可動体が移動し、歯先当たりが生じない
ときはそのまま後退するが、歯先当たりが生じたときは
第２のギヤの後退時にギヤの弾性により第１のギヤまた
は第２のギヤが少し回転するので、回転カムが第２の停
止位置まで回転して第２のギヤが第１のギヤに噛み合う
ときは、歯先当たりなく確実に噛み合うことができる。
したがって、歯先当たりによるギヤの破損がなく、歯先
当たりにより回転カムの駆動力が負けて動作が進まない
という不具合も生じない。

【００１１】また可動体を２重構造にする必要がないの
で、従来の２重構造のレバーと比較して、部品点数が少
なく構造が簡単になり、回転カムによる第２のギヤの位
置精度を向上でき、噛み合いが外れることもない。請求
項２のギヤ噛み合わせ装置によれば、回転カムのカム面
は、第１の停止位置・第２の停止位置間の同一回転方向
の往復経路ともに同様なカム線を形成しているので、第
２のギヤは第３のギヤに対しても第１のギヤと同様な動
作を奏することができる。

【００１２】

【実施例】この発明の一実施例について、図１ないし図
４を参照しながら詳細に説明する。すなわち、図１は一
実施例におけるテープレコーダのギヤ噛み合わせ装置の
ギヤ群が噛み合った状態の平面図を示すものである。図
１において、１はカム面である溝カム部１ａをもち、こ
の機構のベースである基板に軸支された回転カムである
カムギヤ、２は可動体であるレバーで、略Ｖ字をなしそ
の屈曲部に設けた中心軸２ａを中心に回動自在に基板に
固定され、一端に固定されたカム従動部である軸２ｂは
カムギヤ１の溝カム部１ａに入って摺動自在に係合して
いる。また、ギヤ保持部である他端の軸２ｃには第２の
ギヤ３が回転自在に取付けられている。１３は原動ギヤ
で、中心軸２ａに同軸に設けられ、第２のギヤ３と噛み
合う。原動ギヤ１３は減速機構を構成するギヤ列１４，
１５，１６，１７のギヤ１４を同軸に連結し、ギヤ１７
と同軸にフライホイル１８およびキャプスタン２０を有
し、フライホイル１８は、ベルト１９（１部図示）によ
り、モータ２１と掛け回されている。したがって、モー
タ２１が図示のように反時計方向に回転すれば、ギヤ列
１４，１５，１６，１７および第２のギヤ３はそれぞれ
矢印のように回転する。

【００１３】図１の第２のギヤ３の噛合可能位置には第
１のギヤ４が回転自在に基板に固定されていて、第１の
ギヤ４と同軸にリール台が構成されている。図１の噛み
合い位置の場合、リール台４は時計方向に回転する。ま
た第２のギヤ３の噛合可能位置ではあるが、図１の位置
では噛み合っていない位置にギヤ２３があり、もう１方
のリール台と同軸のギヤ２４と噛み合っている。駆動ギ
ヤ５は第２のモータ２２と同軸で、カムギヤ１に噛み合
ってこれを駆動する。

【００１４】図２は、この実施例におけるギヤ噛み合わ
せ装置の第２のギヤ３と第１のギヤ４が噛み合っていな
い状態の平面図を示し、カムギヤ１の回転により第２の
ギヤ３とギヤ２３とが噛み合っている。図３は、カムギ
ヤ１の溝カム部１ａのカム線図を示しており、縦軸にレ
バー２の回動角度（ストローク）、横軸に溝カム部１ａ
の回転角度（全部で３６０°）を示している。縦軸は第
２のギヤ３の移動距離でもある。図２のように第２のギ
ヤ３が第１のギヤ４に噛み合っていない状態が、カムギ
ヤ１の回転角度の第１の停止位置ａであり、第２のギヤ
３は位置ｃである。また図１のように第２のギヤ３が第
１のギヤ４に噛み合っている状態が、カムギヤ１の回転
角度の第２の停止位置ｂであり、第２のギヤ３は位置ｄ
である。カムギヤ１の回転角度の第１の停止位置から第
２の停止位置に至る途中の位置ｆすなわち第２のギヤ３
の位置ｅは、第２のギヤ３の歯先が第１のギヤ４の歯先
に押し当たる位置に進入する際の入り始めの位置であ
り、これに続くカムギヤ１の回転角度の位置ｇで第２の
ギヤ３の歯先が第１のギヤ４の歯先に押し当たる程度に
進入し、これがこの位置での最大の進入位置であり、続
く回転角度の位置ｈで第２のギヤ３が第１のギヤ４から
一旦離れ、カムギヤ１が回転して第２の停止位置ｂに到
達するとき第２のギヤ３は再度第１のギヤ４に接近しか
つ今度は噛合する。

【００１５】図４は、カムギヤ１の溝カム部１ａの図２
の状態の拡大詳細図である。図３の回転角度に対応し
て、第１の停止位置ａから第２の停止位置ｂまでａ，
ｆ，ｇ，ｈ，ｂの順で反時計方向に回転する。この回転
により第２のギヤ３が第１のギヤ４から離れかつギヤ２
３に噛合した位置から、ギヤ２３を離れ第１のギヤ４に
噛合する位置に移動し、ギヤ切換が行なわれる。実施例
におけるこの間のカムギヤ１の回転角度は約１８０度で
あり、さらにカムギヤ１を回転すると、図３の第２の停
止位置ｂから第１の停止位置ａにもどることができる
が、この過程で第２のギヤ３がギヤ２３に噛合するの
で、この噛み合わせについても、第２のギヤ３と第１の
ギヤ４との関係と同様となるようにカム線図Ｐ（図３）
およびカム面Ｑ（図４）を形成している。なお、第２の
停止位置ｂから第１の停止位置ａにカムギヤ１を逆回転
してもどすようにしても、ギヤ２３と第２のギヤ４の噛
み合わせについて前記と同様な動作を得ることができ
る。

【００１６】以上のように構成されたギヤ噛み合わせ装
置について、以下その動作について説明する。まず、図
２の噛み合っていない状態である図３に示すカムギヤ１
の第１の停止位置ａからカムギヤ１が反時計方向に回転
すると、図３の位置ｆで第２のギヤ３が第１のギヤ４の
歯先に入り始めるが、回転位置ｇまで回転すると第２の
ギヤ３は離れる方向に移動し、回転位置ｈからさらに第
２のギヤ３が第１のギヤ４に入り始め、第２の停止位置
ｂで図１の噛み合っている状態になる。これで噛み合い
動作が完了する。

【００１７】もし、回転位置ｆで第２のギヤ３の歯先が
第２のギヤ４の歯先に当たり、第２のギヤ３が第１のギ
ヤ４の歯溝に入らなくても、第２のギヤ３の歯先が第１
のギヤ４の歯先に押し当たった後、回転位置ｈまで第２
のギヤ３が第１のギヤ４から離れるように戻ると、第２
のギヤ３および第１のギヤ４の弾性で少し第２のギヤ３
が回転するので、歯先がずれ歯先当たりせずに再度第２
のギヤ３が第１のギヤ４に進入する第２の停止位置ｂで
は噛み合うこととなる。１回目の当たり位置ｆで歯先当
たりが発生しなければ、２回目となるかみ合いでは歯先
当たりすることはない。

【００１８】この実施例によれば、カムギヤ１が第１の
停止位置ａから第２の停止位置ｂに回転する途中におい
て、第２のギヤ３の歯先が第１のギヤ４の歯先に一旦当
たる位置に可動体であるレバー２が移動し、歯先当たり
が生じないときはそのまま後退するが、歯先当たりが生
じたときは第２のギヤ３の後退時にギヤの弾性により第
１のギヤ４または第２のギヤ３が少し回転するので、カ
ムギヤ１が第２の停止位置ｂまで回転して第２のギヤ３
が第１のギヤ４に噛み合うときは、歯先当たりなく確実
に噛み合うことができる。したがって、歯先当たりによ
るギヤの破損がなく、歯先当たりによりカムギヤ１の駆
動力が負けて動作が進まないという不具合も生じない。

【００１９】またレバー２を２重構造にする必要がない
ので、従来の２重構造のレバーと比較して、部品点数が
少なく構造が簡単になり、回転カムによる第２のギヤの
位置精度を向上でき、噛み合いが外れることもない。さ
らに、図８に示すように、第１のギヤ４および第２のギ
ヤ３の歯先の先端を鋭敏にとがらせると、従来例におい
て説明したようにぶつかる確率を下げるため、標準の歯
形より先端が鋭敏にとがった歯形を使うことは効果をさ
らに上げることができ、より一層確実に歯先当たりなく
第２のギヤ３を第１のギヤ４に噛み合わせることができ
る。

【００２０】

【発明の効果】請求項１のギヤ噛み合わせ装置によれ
ば、回転カムが第１の停止位置から第２の停止位置に回
転する途中において、第２のギヤの歯先が第１のギヤの
歯先に一旦当たる位置に可動体が移動し、歯先当たりが
生じないときはそのまま後退するが、歯先当たりが生じ
たときは第２のギヤの後退時にギヤの弾性により第１の
ギヤまたは第２のギヤが少し回転するので、回転カムが
第２の停止位置まで回転して第２のギヤが第１のギヤに
噛み合うときは、歯先当たりなく確実に噛み合うことが
できる。したがって、歯先当たりによるギヤの破損がな
く、歯先当たりにより回転カムの駆動力が負けて動作が
進まないという不具合も生じない。また可動体を２重構
造にする必要がないので、従来の２重構造のレバーと比
較して、部品点数が少なく構造が簡単になり、回転カム
による第２のギヤの位置精度を向上でき、噛み合いが外
れることもないという効果がある。

【００２１】請求項２のギヤ噛み合わせ装置によれば、
回転カムのカム面は、第１の停止位置・第２の停止位置
間の同一回転方向の往復経路ともに同様なカム線を形成
しているので、第２のギヤは第３のギヤに対しても第１
のギヤと同様な動作を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における第１のギヤと第２
のギヤが噛み合った状態の平面図である。

【図２】第１のギヤと第２のギヤが噛み合っていない状
態の平面図である。

【図３】回転カムであるカムギヤの溝カム部のカム線図
である。

【図４】カムギヤ１の溝カム部の拡大詳細図である。

【図５】従来例のギヤ群が噛み合った状態の平面図であ
る。

【図６】そのギヤ群が噛み合っていない状態の平面図で
ある。

【図７】ギヤ群の歯先当たりの状態の平面図である。

【図８】歯先当たりの状態の詳細図である。

【符号の説明】

１ 回転カムであるカムギヤ ２ 可動体であるレバー ３ 第２のギヤ ４ 第１のギヤ ５ 駆動ギヤ １３ 原動ギヤ １４〜１７ ギヤ列 １８ フライホイル １９ ベルト ２０ キャプスタン ２１ モータ ２２ 第２のモータ ２３ ギヤ ２４ ギヤ ａ 第１の停止位置 ｂ 第２の停止位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−283937（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−366450（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−92340（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−144128（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−101332（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 15/26 F16H 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のギヤと、この第１のギヤに噛合可
   能な第２のギヤと、第１の停止位置と第２の停止位置と
   の間を駆動回転可能な回転カムと、第２のギヤを保持す
   るとともに回転カムのカム面に駆動される従動部を有し
   て回転カムの回転により第２のギヤが第１のギヤと噛合
   離脱する方向に動作可能な可動体とを備え、回転カムの
   カム面は、前記回転カムの回転にあわせて、前記回転カ
   ムの前記第１の停止位置で前記第２のギヤは前記第１の
   ギヤと離間しており、前記回転カムの前記第１の停止位
   置から前記第２の停止位置に至る途中で、前記第２のギ
   ヤと歯先が前記第１のギヤの歯先に当る位置に移動した
   後後退し、かつ前記回転カムの前記第２の停止位置で前
   記第２のギヤが前記第１のギヤに噛合するように、形状
   が設定されていることを特徴とするギヤ噛み合わせ装
   置。
2. 【請求項２】 第３のギヤを備え、第２のギヤは前記第
   ３のギヤと噛合でき、かつ、回転カムのカム面は、回転
   方向の回転にあわせて、前記回転カムの第２の停止位置
   で前記第２のギヤは前記第３のギヤと離間しており、前
   記回転カムの前記第２の停止位置から前記第１の停止位
   置に至る途中で、前記第２のギヤの歯先が前記第３のギ
   ヤの歯先に当る位置に移動した後後退し、かつ前記回転
   カムの前記第１の停止位置で前記第２のギヤが前記第３
   のギヤに噛合するように、構成した請求項１記載のギヤ
   噛み合わせ装置。