JP3432889B2

JP3432889B2 - リール台負荷付与機構

Info

Publication number: JP3432889B2
Application number: JP08643794A
Authority: JP
Inventors: 光彦前田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1994-04-25
Publication date: 2003-08-04
Anticipated expiration: 2018-08-04
Also published as: JPH07201103A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲ等の磁気記録再
生装置において、リール台に所定の軽い回転負荷を与え
て、送り出した磁気テープの弛みを防止するリール台負
荷付与機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種リール台の負荷付与機構には、図
９に示すものが提案されている。図において、シャーシ
１上のカセット装着位置には、リール台３，３が公知の
如く設けられている．アイドラ機構（図示せず）によ
り、リール台３を回転駆動させて記録再生、早送り（以
下、ＦＦと略す）、巻戻し（以下、ＲＥＷと略す）、逆
転早送り（以下、ＲＥＶと略す）が行われる。

【０００３】ＦＦ、ＲＥＷ時には、磁気テープ６０を送
り出すリール台３に、所定の回転負荷を与えることによ
って、磁気テープ６０が該リール台３から急に引き出さ
れることを防ぎ、他方のリール台３で円滑な巻き取りが
行われるようにしている。従って、それぞれのリール台
３，３の側方には、ソフトブレーキレバー９３が設けら
れ、引張りバネ９４によりリール台３の側方に圧接され
て、一定の回転負荷が常に与えられている。

【０００４】また、図１０に示すように、リール台３と
シャーシ１との間に、圧縮バネ３１を設け、リール台３
と抜け止めワッシャ３０との摩擦により、リール台３に
回転負荷を与えているものがある。さらに、図１１及び
図１２に示すものもある（特開平１−８６３５１参
照）。これは、リール台３に上部ギア３２と下部ギア３
３を設け、両ギア３２，３３間にマグネットによるトル
ク発生機構３４を備えている。リール台３の側方には、
ワンウェイクラッチギア９が設けられている。

【０００５】これは、上ギア９０と下ギア９１を同軸上
に回転自在に嵌め、両ギア９０，９１間にワンウェイク
ラッチを内蔵して構成している。下ギア９１は反時計方
向（以下、ＣＣＷと略す）に回転するときは上ギア９０
には拘束されず、時計方向（以下、ＣＷと略す）に回転
するときは上ギア９０と一体に回転する。上ギア９０は
上部ギア３２から離間し、下ギア９１は下部ギア３３に
噛合する。上部ギア３２がＣＣＷに、即ちリール台３が
磁気テープを送り出す方向に回転すると、下部ギア３３
にもＣＣＷの付勢力が与えられる。このとき、ワンウェ
イクラッチギア９の側方に設けられた突片９２が上ギア
９０に係止する。突片９２は、シャーシ１に回動自在に
設けられたレバーの先端に設けられたものであるが、詳
細な記載は省略する。

【０００６】ワンウェイクラッチギア９はＣＷに回転力
を与えられるので、上ギア９０と下ギア９１が一体とな
って回転しようとするが、突片９２により回転を規制さ
れているので回転できない。従って、リール台３の下部
ギア３３は回転できず、上部ギア３２は下部ギア３３と
の間に摩擦を生じながら回転する。このようにして、リ
ール台３には回転負荷が与えられる。上部ギア３２がＣ
Ｗに、即ちリール台３が磁気テープを巻き取る方向に回
転すると、突片９２がワンウェイクラッチギア９から離
間し、リール台３はスムーズに回転できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図９及び図１０の従来
例では、リール台３が磁気テープ６０を送り出し、及び
巻き取りのいずれの場合にも、回転負荷が与えられてい
る。ところが、リール台３が磁気テープ６０を巻き取る
ときは回転負荷は不要であるので、余分な負荷が与えら
れていることになる。即ち、リール台３を回転させる際
に、アイドラ機構を駆動させるモータの消費電流が増加
する。

【０００８】また、図１１の従来例では、リール台３の
正転・逆転により、回転負荷を切り換えるものの、構成
が吐く雑で部品点数が増加し、磁気記録再生装置の軽量
化・小型化の要請に反する。そこで、本案は、リール台
３が磁気テープを送る出すときのみ、回転負荷を与える
機構を簡素な構成とすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】シャーシ１上に、下部軸
４１と該下部軸４１から突出した上部軸４０とから成る
枢軸４を固定して設ける。各リール台３の下面から突設
された嵌合筒５を、上部軸４０に回転自在に嵌合し、シ
ャーシ１と各リール台３下面間に、嵌合筒５と下部軸４
１双方に巻き付くねじりバネ２，２０を設け、ねじりバ
ネ２，２０の構成は、Ａ．磁気テープをカセットから外方に送り出すリール台
の回転に伴い、内径が縮小する方向に巻き付いている構
成とする。Ｂ．リール台は、嵌合筒下面と下部軸上面間に生じる隙
間（リール台のスラストクリアランス）をねじりバネの
線径より小さく設定する。Ｃ．ねじりバネの少なくとも一方の自由端には、座巻き
加工に代えて先端逃げ加工２ａ，２０ａを施す。Ｄ．ねじりバネの端面に形成される座巻き部２ｂ，２０
ｂの内径は、バネ部２ｃ，２０ｃの内径より大きく形成
する。Ｅ．ねじりバネの使用時のバネ高さは、ねじりバネ自由
高さより小さく設定する。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【作用】リール台３が磁気テープを送り出す方向に回転
すると、ねじりバネ２は内径が締まり、嵌合筒５と枢軸
４に緊密に巻き付くので、リール台３には回転負荷が与
えられる。リール台３が磁気テープを巻き取る方向に回
転すると、ねじりバネ２は内径が広がり、嵌合筒５と枢
軸４への巻き付きは緩められ、リール台３には、回転負
荷は殆ど加わらない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１はリール台及びその周辺部品の
分解斜視図、図２は図１の組立て斜視図、図３は各ねじ
りバネの平面図、図４はリール台の組立て断面図、図５
は巻き込みをを示すブレーキ機構の側面図、図６はねじ
りバネの異なる形状の側面図、図７はブレーキ機能の発
生を説明するための図である。

【００１６】先ず本発明に関する全体構成について説明
する。図８において、シャーシ１には、回転シリンダ８
０、キャプスタンモータ８、ピンチローラ８１が公知の
如く配置されている。磁気テープ６０は、先導ガイドブ
ロック６１によりカセット６から引き出されて回転シリ
ンダ８０に巻き付けられる。キャプスタンモータ８の側
方で且つシャーシ１の裏側には、該キャプスタンモータ
８と噛合する中継ギア７０が設けられている。カセット
６の装着位置にはリール台３，３が配置され、両リール
台３，３間には、アイドラ機構７が設けられている。各
リール台３の周部にはギア３５が形成されている。

【００１７】シャーシ１を挟んでアイドラ機構７の反対
側にはプーリ７１が設けられ、アイドラ機構７の右方に
設けられたプーリ７２と、上記プーリ７１、中継ギア７
０間には、タイミングベルト７３が張架されている。キ
ャプスタンモータ８の回転動力は、タイミングベルト７
３を介して、アイドラ機構７に伝達される。該アイドラ
機構７は、両リール台３，３間を選択的に回動してリー
ル台３，３に回転動力を伝える。

【００１８】図１に示すように、シャーシ１のリール台
３取付け位置には、枢軸４が立設されている。枢軸４
は、下部軸４１の上面から上部軸４０が突出した構成で
ある。各リール台３の下面からは嵌合筒５が突出し、該
嵌合筒５の外径は下部軸４１の外径に略等しく形成され
ている。リール台３を枢軸４に挿入すると、図２に示す
ように、嵌合筒５は上部軸４０に回転自在に嵌合され、
嵌合筒５の下面と下部軸４１の上面が合わされる。各リ
ール台３，３とシャーシ１との間では、それぞれねじり
バネ２，２０が嵌合筒５及び下部軸４１に巻き付く。ね
じりバネ２の上部内面は、嵌合筒５の側面に接し、下部
内面は下部軸４１の側面に接している。ねじりバネ２，
２０の内径は、嵌合筒５及び下部軸４１の外径より約
０.１ｍｍ小さく形成されている。なお、４５は抜け止
めワッシャである。

【００１９】図２において、左側の下部軸４１に巻き付
いたねじりバネ２と、右側の下部軸４１に巻き付いたね
じりバネ２０では、巻き方向が異なっている。即ち、左
側の下部軸４１に巻き付いたねじりバネ２は、下方に向
かって左巻きであり、右側の下部軸４１に巻き付いたね
じりバネ２０は、下方に向かって右巻きである。このよ
うに、それぞれの下部軸４１に嵌合されたねじりバネ
２，２０の巻き方向が異なるのは、一方のリール台３に
回転負荷が与えられているときには、他方のリール台３
は回転負荷を受けないようにするためである。

【００２０】ＦＦ時には、両リール台３，３はＣＷに回
転する。嵌合筒５とねじりバネ２の摩擦により、ねじり
バネ２もＣＷに回転する。右側のリール台３の嵌合筒５
に嵌合されたねじりバネ２０は、図３（ｂ）に示すよう
に、内径が広がるように回転するので、停止状態よりも
嵌合筒５及び下部軸４１への巻き付きが緩くなり、リー
ル台３には回転負荷がほとんど加わらない。左側のリー
ル台３の嵌合筒５に嵌合されたねじりバネ２は、図３
（ａ）に示すように、内径が縮まるように回転するの
で、停止状態よりも嵌合筒５及び下部軸４１に緊密に巻
き付き、リール台３には所定の回転負荷が与えられる。

【００２１】ＲＥＷ時には、両リール台３，３の関係が
逆になる。即ち、両リール台３，３はＣＣＷに回転し、
図３（ｂ）に示すように右側のリール台３に嵌合された
ねじりバネ２０の内径が縮まる。従って、右側のリール
台３に所定の回転負荷が与えられる。左側のリール台３
の嵌合筒５に嵌められたねじりバネ２は、図３（ａ）に
示すように内径が広がるので、リール台３には殆ど回転
負荷が加わらない。

【００２２】このようにして、磁気テープ６０を送り出
す方のリール台３には、回転負荷が与えられ、磁気テー
プ６０を巻き取る方のリール台３には、回転負荷が加わ
らない。従って、磁気テープ６０がリール台３から送り
出される場合に、磁気テープ６０が急に引き出されず、
且つリール台３を間接的に駆動されるキャプスタンモー
タ８の負荷を軽減できる。即ち、簡素な機構でリール台
３に軽い制動力を与えることができ、装置全体の小型化
に寄与できる一方、装置全体の消費電力も低減できる。
尚、本実施例では、ＦＦ、ＲＥＷ時に回転負荷を与える
としたが、ＲＥＶ時の場合にも、両リール台３，３に加
わる回転負荷の関係は、ＲＥＷ時と同じである。

【００２３】ところで、図１に示すリール台３をシャー
シ１に組み立てた場合、図４に示すようにリール台３が
枢軸４に対して回転自在になるように、一般にリール台
３の上面とワッシャ４５の下面に僅かの隙間ｇ（０.０
１〜０.１５ｍｍ）を設計的に設けている。リール台３
はこの隙間ｇ（スラストクリアランス）量だけ上下動す
ることになる。

【００２４】スラストクリアランスｇが大きく、ねじり
バネ２，２０の線径ｒが細いと、リール台３の回転状態
によっては図５に示すように、スラストクリアランスｇ
部にねじりバネ２，２０が入り込んでしまうことにな
る。いわゆる巻き込み現象が発生する。この巻き込み現
象は、ねじりバネ２，２０のバネ部のピッチ角θが小さ
いときにより起こりやすい。この巻き込み現象を防止す
るために、本発明では、ねじりバネ２，２０の線径ｒ＞
スラストクリアランスｇに設定する。これにより、仮に
実使用時のねじりバネ２，２０のバネ部のピッチ角θが
極めて０°に近くなっても、スラストクリアランスｇよ
り、ねじりバネ２，２０の線径ｒの方が太いため、後述
するバネ部２０ｃが隙間ｇに入り込むことがない。な
お、図５ではねじりバネ２０の方を図示している。以
下、ねじりバネ２０についてのみ図示し、説明する。

【００２５】ねじりバネ２０の両端は、一般に図６
（ａ）に示すように座巻き部２０ｂ，２０ｂが形成され
る。これは、ねじりバネ２０の圧縮方向（バネ高さ方
向）に対して垂直な面を形成するために設けられるもの
であり、通常１巻き（１ターン）ずつ巻かれる。この座
巻き部２０ｂ，２０ｂでは、線材同志が互いに接触して
いるため、この座巻き部２０ｂ，２０ｂ付きのねじりバ
ネ２０を、本発明のソフトブレーキ機構に使用した場
合、線材同志が接触した座巻き部２０ｂ，２０ｂでは、
緩み方向に回転したときに十分な内径の広がりが得られ
ず、また、締まり方向に回転したときにリール台３の嵌
合筒５や下部軸４１に、座巻き部２０ｂ，２０ｂが食い
ついて了うことが、時によっては発生する。このこと
は、ブレーキ力（負荷トルク）を０にしたい緩み方向に
おいて、ブレーキ力が発生することになり、又ソフトブ
レーキ力として適正な軽いブレーキ力（負荷トルク）を
必要とする締まり方向において、過大なブレーキ力が発
生することになる。

【００２６】そこで、本案では図６（ｂ）に示すよう
に、少なくとも片側の座巻き部２０ｂを除去することに
より、ねじりバネ２０の食いつきを解消する。しかし、
ねじりバネ２０の先端を切断したままであれば、緩み方
向に回転した時、該先端がシャーシ１に傷を付けたり、
或るいは引っ掛かりが発生し、円滑な回転ができない。
そこで、ねじりバネ２０の先端を図６（ｃ）に示すよう
に、外径側且つ高さ方向に逃す、いわゆる先端逃げ加工
２０ａを施すことにより解決している。

【００２７】ねじりバネ２０の座巻き部２０ｂを無く
し、先端逃げ加工２０ａを施すことをねじりバネ２０の
両端に施す必要はなく、片側のみでもよい。図１におい
ては、リール台３の嵌合筒５の外径が下部軸４１の外径
より極く僅か大きい場合や、ねじりバネ２０との摩擦係
数が大きい場合に該当し、ねじりバネ２０がリール台３
の嵌合筒５と一体で回転し、下部軸４１との間でブレー
キ機能が生じるときである。この時は、当然のことなが
ら下部軸４１側のみ座巻き部２０ｂを無くし、先端逃げ
加工２０ａを施せばよい。更には、図６（ｄ）に示すよ
うに、座巻き部２０ｂの内径Ｌ1をバネ部２０ｃの内径
Ｌ2より大きく形成する。

【００２８】図７に基づいて、本案のねじりバネ２０と
リール台３の嵌合筒５が一体になって回転し、ねじりバ
ネ２０と下部軸４１との間でブレーキ機能が発生すると
きの例について説明する。リール台３が締まり方向に回
転すると、ねじりバネ２０と嵌合筒５と下部軸４１との
間に働く摩擦力により、ねじりバネ２０には上方にせり
上がろうとする力が働く。ねじりバネ２０のせり上がり
は、本発明のクラッチ式ソフトブレーキ機構の円滑な動
作を妨げることがある。

【００２９】このせり上がりを防止するためには、本来
のねじりバネ２０の働きである高さ方向のバネ力（以
下、動作荷重と略す）を利用すれば可能になる。具体的
には、ねじりバネ２０の使用時のバネ高さより、ねじり
バネ２０の自由高さの高いねじりバネ２０を使用すれば
よい。但し、動作荷重が大きすぎると、図１０の従来例
で示したように、回転負荷（ロストルク）が増大し、本
発明の狙いとするところから外れる。

【００３０】従って、せり上がりを防止し、回転負荷の
大幅な増加にならない範囲で動作荷重を決めなければな
らない。これは、設計的に十分実現可能であることを数
値にて説明する。図７に示すように、ねじりバネ２０の
微小領域Ａについて考える。ねじりバネ２０の締まり方
向の回転により、ΔＮの力が働く。ねじりバネ２０と下
部軸４１の間には摩擦が働くため、ブレーキ力に寄与す
る周方向の接線力ΔＦとせり上がり力ΔＰとに分解され
る。使用時のねじりバネ２０のピッチ角をθとすると、
ΔＰ＝ΔＦ＊ｔａｎθ 従って、ねじりバネ２０
全体に働くせり上がり力Ｐは、Ｐ＝Ｆ＊ｔａｎθ
となる。下部軸４１の半径をＲ、締まり方向ブレーキ
力（負荷トルク）をＴとすると、Ｐ＝（Ｔ／Ｒ）ｔａ
ｎθで表すことができる。今、Ｒ＝０.１５ｃｍ，Ｔ＝
２ｇｒｃｍ，θ＝１０°のとき、Ｐ＝（２／０.１
５）ｔａｎ１０°＝２.４ｇｒとなる。

【００３１】従って、２.４ｇｒのせり上がり力によ
り、大きい動作荷重を持つねじりバネ２０を用いれば、
せり上がり力以上にねじりバネ２０が伸びよう（高くな
ろう）とする力が常に作用し、せり上がりを防ぐことに
なる。例えば、１０ｇｒの動作荷重を持つねじりバネ２
０を用いたとき、動作荷重Ｗにより発生する負荷トルク
Ｔ0は、Ｔ0＝（Ｒ＋ｒ）μＷとなる。ここで、ｒ
はねじりバネ２０の線材の半径、μはねじりバネ２０と
シャーシ１の摩擦係数である。今、ｒ＝０.００８ｃ
ｍ，μ＝０.１のとき、Ｔ0＝（０.１５＋０.００８）×０.１×１０＝０.１５
８ｇｒｃｍであるから、ブレーキ力Ｔに比べて十分
小さく、無視できるレベルである。

【００３２】

【発明の効果】本案構成のリール台負荷付与機構を採用
すれば、リール台が磁気テープを送り出す方向に回転す
ると、リール台には回転負荷が与えられるので、磁気テ
ープが急にリール台から送り出されることなく、磁気テ
ープが弛むことを防止できる。また、リール台が磁気テ
ープを巻き取る方向に回転すると、リール台の回転負荷
は解除されるので、スムーズに磁気テープを巻き取るこ
とができる。従って、リール台の回転方向が変わると、
ねじりバネの嵌合筒への巻き付き状態が変わるだけで、
リール台への回転負荷の付与・解除が切り換えられる。
更には、本発明の構成、即ち課題を解決するための手段
で述べた構成のＡ〜Ｅのいずれかを、或るいは複数を、
最も好ましくは、ＡＢＣＥ又は、ＡＢＤＥを同時に実施
すれば、誤動作を防止すると共に、信頼性の高いブレー
キ機構が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リール台及びその周辺部品の分解斜視図であ
る。

【図２】図１の組立て斜視図である。

【図３】各ねじりバネの平面図である。

【図４】リール台の組立て断面図である。

【図５】巻き込みをを示すブレーキ機構の側面図であ
る。

【図６】ねじりバネの異なる形状の側面図である。

【図７】ブレーキ機能の発生を説明するための図であ
る。

【図８】磁気記録再生装置の全体平面図である。

【図９】従来のリール台ブレーキ機構を示す平面図であ
る。

【図１０】他の従来例を示す側面断面図である。

【図１１】更に他の従来例を示す側面断面図である。

【図１２】図１１の平面図である。

【符号の説明】

２ねじりバネ２０ねじりバネ３リール台４枢軸５嵌合筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 15/30 G11B 15/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カセット内の磁気テープを巻取り、又は
カセットから送り出すために回転する一対のリール台
３，３に、回転負荷を与えるリール台負荷付与機構にお
いて、シャーシ１上に、下部軸４１と該下部軸４１から突出し
た上部軸４０とから成る枢軸４を固定して設け、前記リール台３，３の下面から突設された嵌合筒５を、
前記上部軸４０に回転自在に嵌合し、シャーシ１と前記リール台３，３下面間に、それぞれ前
記嵌合筒５と前記下部軸４１双方に巻き付くねじりバネ
２，２０を設け、該ねじりバネ２，２０は、磁気テープをカセットから外
方に送り出すリール台３，３の回転に伴い、内径が縮小
する方向に巻き付け、前記ねじりバネ２，２０の少なくとも一方の自由端は、
座巻き加工に代えて先端逃げ加工２ａ，２０ａが施され
ていることを特徴とするリール台負荷付与機構。
【請求項２】カセット内の磁気テープを巻取り、又は
カセットから送り出すために回転する一対のリール台
３，３に、回転負荷を与えるリール台負荷付与機構にお
いて、シャーシ１上に、下部軸４１と該下部軸４１から突出し
た上部軸４０とから成る枢軸４を固定して設け、前記リール台３，３の下面から突設された嵌合筒５を、
前記上部軸４０に回転自在に嵌合し、シャーシ１と前記リール台３，３下面間に、それぞれ前
記嵌合筒５と前記下部軸４１双方に巻き付くねじりバネ
２，２０を設け、該ねじりバネ２，２０は、磁気テープをカセットから外
方に送り出すリール台３，３の回転に伴い、内径が縮小
する方向に巻き付け、前記ねじりバネ２，２０の端面に形成される座巻き部２
ｂ，２０ｂの内径は、バネ部２ｃ，２０ｃの内径より大
きく形成することを特徴とするリール台負荷付与機構。
【請求項３】前記リール台３，３は、前記嵌合筒５下
面と前記下部軸４１上面間に生じる隙間（リール台のス
ラストクリアランス）が前記ねじりバネ２，２０の線径
より小さく設定されていることを特徴とする請求項１又
は請求項２記載のリール台負荷付与機構。