JP3909910B2 - Reel base with torque limiter - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はオーディオ機器やビデオ機器等のリール台として用いられて好適なトルクリミッタ付きリール台に関する。
【0002】
【従来の技術】
オーディオ機器やビデオ機器等では、テープの繰り出しや巻き取り時にテープの損傷を防いだり、あるいは、テープにテンションを掛けるためリール台にトルクリミッタが付設されている。
この種のトルクリミッタとして、従来、特公平8ー16491号に開示されるように、永久磁石と磁性体との間に生じる磁性トルクを利用した磁気式トルクリミッタが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし磁性トルクを利用したものは、磁力が温度の影響を受け易いこと、トルクの値が永久磁石と磁性体とのギャップ量に大きく左右されるため厳しい寸法精度が要求されること等の理由からトルクの安定性に欠ける問題があった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、簡単な構造によりトルクの安定性に優れるトルクリミッタ付きリール台を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明のトルクリミッタ付きリール台は、所定の回転軸心を中心として回転可能に支持されたリール台本体であって、前記回転軸心に対して垂直に延展する環板部と、この環板部の中心から突設され前記回転軸心に対して同心的に延在する第1軸部と、前記回転軸心に対して同心的に前記第1軸部に設けられた第1歯車部材とを有するリール台本体と、前記リール台本体の前記第1軸部の外周に嵌装され、前記環板部と前記第1歯車部材との間に配設され、前記リール台本体と一体回転可能に前記リール台本体に取付けられた環状の第1摩擦板及び環状の第2摩擦板と、前記リール台本体の前記第1軸部の外周に嵌装され、前記第1摩擦板と前記第2摩擦板との間に配設され、前記回転軸心に対して同心的に配設され、前記リール台本体に対して相対回転可能に前記リール台本体に支持された第2歯車部材と、前記第1摩擦板と前記第2歯車部材とを圧接させると共に、前記第2摩擦板と前記第2歯車部材とを圧接させる圧接手段とを備え、前記第1摩擦板及び前記第2摩擦板と前記第2歯車部材との間に発生する摩擦力によって、前記リール台本体と前記第2歯車部材との間で所定の上限を有するトルクが伝達されるようにしてあり、前記第1摩擦板、第2摩擦板、及び第2歯車部材が、熱可塑性樹脂組成物から形成されており、前記熱可塑性樹脂組成物は、ベース樹脂とこのベース樹脂に添加される第1の添加剤と第2の添加剤から構成されており、前記ベース樹脂は、ポリアセタール樹脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂であり、前記第1の添加剤は、オレフィン系重合体、スチレン系重合体およびフッ素系重合体から選択される1種または2種以上であり、前記第2の添加剤は、潤滑油、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデンおよびリン酸塩から選択される1種または2種以上であることを特徴とする。
また、本発明は、前記第1摩擦板、前記第2摩擦板、及び前記第2歯車部材は、前記リール台本体の前記第1軸部の長手方向に移動可能であり、前記圧接手段は、前記第1摩擦板、前記第2摩擦板、及び前記第2歯車部材を、前記リール台本体の前記第1軸部の長手方向に押圧して互いに押し付けるための、前記リール台本体の前記第1軸部に嵌装された皿ばねから成ることを特徴とする。
また、本発明は、前記圧接手段は、前記第2歯車部材の前記第1摩擦板に対向する側面に形成された複数の第1ばね部と、前記第2歯車部材の前記第2摩擦板に対向する側面に形成された複数の第2ばね部とから成り、前記第1摩擦板は、その一方の側面が前記リール台本体の前記環板部に当接しその他方の側面が前記第2歯車部材の前記複数の第1ばね部に当接しており、前記第2摩擦板は、その一方の側面が前記リール台本体の前記第1歯車部材に当接しその他方の側面が前記第2歯車部材の前記複数の第2ばね部に当接していることを特徴とする。
また、本発明は、前記第1軸部の外周には、前記環板部に臨ませて前記第1摩擦板が配置されると共に前記第1歯車部材に臨ませて前記第2摩擦板が配置され、前記皿ばねは、一端が前記第2摩擦板に他端が前記第1歯車部材にそれぞれ係止していることを特徴とする。
また、本発明は、前記リール台本体は第2軸部を備えており、該第2軸部は、前記第1軸部が突設された方向とは逆方向で第1軸部と同心に前記環板部から突設されており、前記リール台本体は筒部を備えており、該筒部は、前記第2軸部の外側に前記第2軸部と同心に前記環板部から突設されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第2軸部にリールキャップが取着され、前記リールキャップにはリール羽根が前記第2軸部の長手方向に移動可能に設けられ、前記リール羽根と前記筒部とは一体に回転するように係合され、前記リール羽根は前記第2軸部に巻装されたコイルスプリングにより前記環板部から離れる方向に付勢され前記リールキャップの上端に係止して配設されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第1軸部の中心に孔が形成され、この孔に挿入された支軸を介して前記リール台本体が支持されていることを特徴とする。
【0005】
た、本発明は、前記第1の添加剤としてオレフィン系重合体が0.3〜10重量%で配合されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第1の添加剤としてスチレン系重合体が0.1〜10重量%で配合されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記スチレン系重合体は、ポリスチレン−ゴム中間ブロック−ポリスチレン構造を持つトリブロック共重合体またはラジアルブロック共重合体であることを特徴とする。
また、本発明は、前記第1の添加剤としてフッ素系重合体が2〜50重量%で配合されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記第2の添加剤は、0.1〜10重量%で配合されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ベース樹脂には第3の添加剤が添加され、該第3の添加剤は、ガラス粉末、炭素粉末、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカ、金属繊維および金属粉末から選択される1種または2種以上であることを特徴とする。
また、本発明は、前記第3の添加剤は、10重量%以下の割合で配合されていることを特徴とする。
また、本発明のトルクリミッタ付きリール台は、所定の回転軸心を中心として回転可能に支持されたリール台本体であって、前記回転軸心に対して垂直に延展する環板部と、この環板部の中心から突設され前記回転軸心に対して同心的に延在する第1軸部と、前記回転軸心に対して同心的に前記第1軸部に設けられた第1歯車部材とを有するリール台本体と、前記リール台本体の前記第1軸部の外周に嵌装され、前記環板部と前記第1歯車部材との間に配設され、前記リール台本体と一体回転可能に前記リール台本体に取付けられた環状の第1摩擦板及び環状の第2摩擦板と、前記リール台本体の前記第1軸部の外周に嵌装され、前記第1摩擦板と前記第2摩擦板との間に配設され、前記回転軸心に対して同心的に配設され、前記リール台本体に対して相対回転可能に前記リール台本体に支持された第2歯車部材と、前記第1摩擦板と前記第2歯車部材とを圧接させると共に、前記第2摩擦板と前記第2歯車部材とを圧接させる圧接手段とを備え、前記第1摩擦板及び前記第2摩擦板と前記第2歯車部材との間に発生する摩擦力によって、前記リール台本体と前記第2歯車部材との間で所定の上限を有するトルクが伝達されるようにしてあり、前記圧接手段は、前記第2歯車部材の前記第1摩擦板に対向する側面に形成された複数の第1ばね部と、前記第2歯車部材の前記第2摩擦板に対向する側面に形成された複数の第2ばね部とから成り、前記第1摩擦板は、その一方の側面が前記リール台本体の前記環板部に当接しその他方の側面が前記第2歯車部材の前記複数の第1ばね部に当接しており、前記第2摩擦板は、その一方の側面が前記リール台本体の前記第1歯車部材に当接しその他方の側面が前記第2歯車部材の前記複数の第2ばね部に当接していることを特徴とする。
【0006】
本発明では、第1摩擦板、第2歯車部材及び第2摩擦板をリール台本体の第1軸部の外周に嵌合して並べ、かつ、これら第1摩擦板、第2歯車部材及び第2摩擦板を圧接する手段として皿バネを用い、或は第2歯車部材に一体に形成された第1、第2ばね部を用いて第1、第2摩擦板と第2歯車部材との間でトルクを伝達するようにしたので、コンパクトな構造により安定したトルクを得ることが可能となる。
また、材料を限定した本発明では、上記の効果に加え、更に、トルクの安定性をより一層高め、また、耐久性を高める上で有利となる。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のトルクリミッタ付きリール台を、オーディオ機器やビデオ機器等のテープの繰り出しや巻き取り用のリール台として構成した第1実施例から説明する。
図1は第1実施例に係るトルクリミッタ付きリール台の断面正面図を示す。
トルクリミッタ付きリール台2は、第1回転体4と、第2回転体(第2歯車部材)6と、第1摩擦板8と、第2摩擦板10と、皿ばね12等により構成されている。
第1回転体4は、環板部14と、環板部14の下面中心から下方に突設された下側軸部16と、環板部14の上面中心から上方に突設された第2軸部18と、第2軸部18の外側の環板部14上面箇所から第2軸部18と同心に突設された筒部20を備える。
して、第2軸部18にリールキャップ24が取着され、リールキャップ24にはリール羽根26が第2軸部18の長手方向に移動可能に設けられている。リール羽根26は、第1回転体4と一体に回転するように(従って、後述するリール台本体22と一体に回転するようにリール羽根26の爪部2602が筒部20の欠部2002に係合し、更に、筒部20の内側にコイルスプリング28が配設され、リール羽根26はコイルスプリング28により環板部14から離れる方向に付勢されリールキャップ24の上端に係止して配設されている。
【0008】
前記第1回転体4には、該第1回転体4と一体に回転するように第1歯車部材30が取着され、これによってリール台本体22が構成されている。
第1歯車部材30は、外周に歯部3202を有する歯車部32と、歯車部32の上面から突設された上側軸部34とを備え、上側軸部34の上端面の凹部に前記下側軸部16が圧入され、これにより環板部14の下面と歯車部32の上面が対向し、第1回転体4第1歯車部材30が同一軸心上において一体に回転するように結合されている。本実施例では、このように結合された下側軸部16と上側軸部34により、環板部14の中心から突設された第1軸部36が構成されている。
また、歯車部32の下面から上側軸部34、下側軸部16、第2軸部18を貫通して孔38が貫設され、この孔38に挿入された支軸40によってリール台本体22が回転可能に支持されている。
従って、リール台本体22は、支軸40の軸心をもって回転軸心AXとしており、この回転軸心AXを中心として回転可能に支持されている。そして、図示のごとく、リール台本体22は、回転軸心AXに対して垂直に延展する環板部14と、この環板部14の中心から突設され回転軸心AXに対して同心的に延在する第1軸部36と、回転軸心AXに対して同心的に第1軸部36に設けられた第1歯車部材30とを有する。
【0009】
前記上側軸部34の外周には、すなわち第1軸部36の外周には、環状の第1摩擦板8、環状の第2歯車部材、環状の第2摩擦板10嵌装されて配置され、より詳細には、環板部14の下面に臨ませて第1摩擦板8が配置され、第1摩擦板8の下面に臨ませて第2歯車部材6が配置され、第2歯車部材6の下面に臨ませて第2摩擦板10が配置され、第2摩擦板10の下面は歯車部32の上面に対向している。
第1摩擦板8と第2摩擦板10は、不図示のキー、キー溝との結合により第1軸部36と一体回転可能にかつ第1軸部36の長手方向に移動可能に配設されている。
従って、第1摩擦板8及び第2摩擦板10は、リール台本体22の第1軸部36の外周に嵌装され、環板部14と第1歯車部材30との間に配設され、リール台本体22と一体回転可能にリール台本体22に取付けられている。
前記第2歯車部材6は第1軸部36に回転可能にかつ第1軸部36の長手方向に移動可能に配設され、第2歯車部材6の外周部には歯部602が形成されている。
従って、第2歯車部材6は、リール台本体22の第1軸部36の外周に嵌装され、第1摩擦板8と第2摩擦板10との間に配設され、回転軸心AXに対して同心的に配設され、リール台本体22に対して相対回転可能にリール台本体22に支持されている。
更に、第2摩擦板10の下面と歯車部32の上面との間の第1軸部36部分に皿ばね12が掛装され、皿ばね12により環板部14を介して第2摩擦板10と第2歯車部材6と第1摩擦板8が圧接されている。
従って、皿ばね12は、第1摩擦板8と第2歯車部材6とを圧接させると共に、第2摩擦板10と第2歯車部材6とを圧接させる圧接手段を構成しており、第1摩擦板8及び第2摩擦板10と第2歯車部材6との間に発生する摩擦力によって、リール台本体22と第2歯車部材6との間で所定の上限を有するトルクが伝達されるようになっている。
皿ばね12は、コンパクト性に優れることは無論のこと、変形量(押しつぶし量)の変化に伴って円錐度が変化するものであることから、当業者には周知の如く、所定変形量範囲内において弾発力がほぼ一定になるように設計することが容易であり、このようなことから、トルクリミッタ付きリール台2に好適となる。
なお、第1歯車部材30、第2歯車部材の材料としては、鋼製或は合成樹脂製の材料を用いることができ、また、第1摩擦板8、第2摩擦板10の材料としては、摩擦係数の大きい合成樹脂製の材料を用いることができる。
【0010】
次に、作用について説明する。
早送り時や巻き戻し時には、歯部3202を介して第1歯車部材30を回転させ、これによりリール台本体22を直接回転駆動することでテープの早送りや巻き戻しが行なわれる。
また、再生時、リール台本体22が巻き取りリールとして機能する場合には、歯部602を介して第2歯車部材6が回転駆動され、第1摩擦板8、第2摩擦板10に作用する摩擦力を介してリール台本体22が回転し、テープを巻き取る。
そして、テープに一定値以上のテンションがかかると、第2歯車部材6と、第1摩擦板8及び第2摩擦板10との間に滑りが発生し、第2歯車部材6からリール台本体22へ伝されるトルクの大きさが所定の上限を超えることがなく、テープの損傷が防止される。
また、再生時、リール台本体22が供給リールとして機能する場合には、巻き取りリールの巻き取りトルクによりリール台本体22が回転されるが、第2歯車部材6を回転不能に固定することで、第2歯車部材6と、第1摩擦板8及び第2摩擦板10との間に滑りが発生し、テープに一定のテンションがかけられ、巻き取りリールにより巻き取りが円滑になされる。
【0011】
以上において本実施例は、第1摩擦板8、第2歯車部材6、及び第2摩擦板10をリール台本体22の第1軸部36の外周に嵌合して並べ、かつ、これら第1摩擦板8、第2歯車部材6、及び第2摩擦板10を圧接する手段として皿ばね12を用いたので、従来のように永久磁石と磁性体とを用い磁性トルクを利用する形式のトルクリミッタ付きリール台に比べて、コンパクトな構造により安定したトルクを得ることが可能となる。
【0012】
次に、第2実施例について説明する。
図2は第2実施例に係るトルクリミッタ付きリール台の断面正面図、図3(A)は第2回転体(第2歯車部材)の正面図、図3(B)は同断面側面図、図3(C)は図3(A)のC矢視断面図を示す。
第2実施例では皿ばね12を用いずに、第2回転体(第2歯車部材)6に、複数の第1ばね部612と複数の第2ばね部614を一体に形成し、これら第1、第2ばね部612、614により第2歯車部材6と第1摩擦板8、第2摩擦板10との間でトルクの伝達と滑りの発生とを行うようにした点が前記第1実施例と異なり、第2歯車部材6は合成樹脂製の材料で形成されている。前記第1ばね部612及び第2ばね部614はそれぞれ周方向に間隔をおいて3つずつ形成され、第1ばね部612は第2歯車部材6の一方の面から第2歯車部材6の厚み方向に突出形成され、第2ばね部614は第2歯車部材6の他方の面から第2歯車部材6の厚み方向に突出形成され、第1ばね部612と第2ばね部614は互いに60度ずつ位相をずらして形成されている。
第1ばね部612及び第2ばね部614は共に、互いに平行する一対の切れ線620により区画された一定幅の片622が円弧状に屈曲されることで形成されている。
従って、第2歯車部材6は、この第2歯車部材6の第1摩擦板8に対向する側面に形成された複数の第1ばね部612と、この第2歯車部材6の第2摩擦板10に対向する側面に形成された複数の第2ばね部614とを有する。
【0013】
第1摩擦板8と第2摩擦板10は第1実施例と同様にキー、キー溝との結合により軸方向に移動可能かつ第1軸部36と一体回転可能に配設され、第2歯車部材6は第1摩擦板8と第2摩擦板10の間で軸方向に移動可能かつ第1軸部36に回転可能に配設され、第1ばね部612が第1摩擦板8方向に突出し、第2ばね部614が第2摩擦板10方向に突出することになる。
また、第1実施例と同様に、第1歯車部材30の上側軸部34の凹部に、第1回転体4の下側軸部16が圧入され、これにより環板部14の下面と歯車部32の上面が対向し、第1回転体4第1歯車部材30が同一軸心上において一体に回転するように結合されており、これによってリール台本体22が構成されている。
そして、この実施例では、このように第1回転体4と第1歯車部材30が一体化された状態で、第1回転体4の環板部14の下面と、第1歯車部材30の上面との間隔は、前記第1ばね部612及び第2ばね部614を変形させ、第1回転体4の環板部14の下面と、第1歯車部材30の上面との間で、第1ばね部612を前記第1摩擦板8に圧接すると共に第2ばね部614を第2摩擦板10に圧接する寸法で形成されている。
そして、第2歯車部材6と、第1摩擦板8及び第2摩擦板10との間で、第1ばね部612が第1摩擦板8に圧接する部分、及び第2ばね部614が第2摩擦板10に圧接する部分により、第2歯車部材6とリール台本体22との間でトルクの伝達と滑りの発生とがなされる。
従って、第1摩擦板8は、その一方の側面がリール台本体の環板部14に当接しその他方の側面が第2歯車部材6の複数の第1ばね部612に当接しており、また、第2摩擦板10は、その一方の側面がリール台本体の第1歯車部材30に当接しその他方の側面が第 2歯車部材6の複数の第2ばね部614に当接している。
【0014】
このような第2実施例によっても前記第1実施例と同様に、従来のように永久磁石と磁性体とを用い磁性トルクを利用する形式のトルクリミッタ付きリール台に比べて、コンパクトな構造により安定したトルクを得ることが可能となり、更に、第2実施例では第2歯車部材6に一体に形成した第1ばね部612と第2ばね部614を用いてトルクの伝達と滑りの発生とを行なうようにしたので、部品点数を削減する上で、また、コンパクト化を図る点で第1実施例に比べより有利となっている。
【0015】
次に、上記と同一の構造について、第1摩擦板8、第2摩擦板10、第2歯車部材6について材料を限定した実施例について説明する。
第1摩擦板8、第2摩擦板10、第2歯車部材6が熱可塑性樹脂組成物から形成され、前記熱可塑性樹脂組成物はベース樹脂とこのベース樹脂に添加される第1の添加剤と第2の添加剤から構成され、前記ベース樹脂は、ポリアセタール樹脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂であり、前記第1の添加剤は、オレフィン系重合体、スチレン系重合体およびフッ素系重合体から選択される1種または2種以上であり前記第2の添加剤は、潤滑油、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデンおよびリン酸塩から選択される1種または2種以上である。
【0016】
前記ポリアセタール樹脂としては、ポリアセタールホモポリマーの他、主鎖の大部分がオキシメチレン連鎖より成るポリアセタールコポリマーを使用することができる。
さらに、ポリアセタールを公知の方法で架橋またはグラフト共重合して変性させた樹脂も使用することができる。
具体的には、イー・アイ・デュポン社製ホモポリマー「デルリン(商品名)」、ポリプラスチックス社製コポリマー「ジュラコン(商品名)」が挙げられる。 前記ポリフェニレンサルファイド樹脂としては、架橋型、直鎖型いずれでもよく、具体的には、フィリップス社製「ライトン(商品名)」、トープレン社製「トープレンPPS(商品名)」、呉羽化学工業社製「フォートロン(商品名)」が挙げられる。
【0017】
前記第1の添加剤は、前記ベース樹脂の摺動特性を向上させるために用いられる。
第1の添加剤として、オレフィン系重合体、スチレン系重合体およびフッ素系重合体から選択される1種又は2種以上が添加される。
オレフィン系重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の単独重合体およびこれらを主成分とする共重合体が挙げられる。
共重合体としては、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、エチレン−ビニルアセテート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
さらに、前記単独重合体および共重合体にポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトした共重合体も含まれる。
上記オレフィン系重合体は、単独でまたは2種以上の混合物若しくは反応生成物の形で使用される。
本発明で使用するスチレン系重合体とは、ポリスチレン−ゴム中間ブロック−ポリスチレン構造を持つトリブロック共重合体またはラジアルブロック共重合体である。
ゴム中間ブロックとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレンおよびこれらを水素添加したものが挙げられる。
上記ブロック共重合体として具体的には、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ(エチレン・ブチレン)−ポリスチレンブロック共重合体およびポリスチレン−ポリ(エチレン・プロピレン)−ポリスチレンブロック共重合体が挙げられる。
さらに、本発明では、上記ブロック共重合体に官能基を導入したものも使用できる。
導入される官能基としては、マレイン酸、エンドシス−ジシクロ[2,2,1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(ナジック酸)、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水テトラドロフタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、シトラコン酸ジメチル、マレイミド、塩化マレニルのグラフトモノマー等が挙げられ、特にマレイン酸、ナジック酸またはこれらの酸無水物が好ましい。
フッ素系重合体としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド等が挙げられる。
第1の添加剤の配合量は、オレフィン系重合体については0.3〜10重量%、好ましくは0.5〜7重量%、スチレン系重合体については0.1〜10重量%、好ましくは0.3〜6重量%、フッ素系重合体については2〜50重量%、好ましくは2〜40重量%である。
【0018】
前記第2の添加剤は、さらに摺動特性を向上させるために第1の添加剤に加えて用いられる。
第2の添加剤として、潤滑油、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデンおよびリン酸塩から選択される1種または2種以上が添加される。
潤滑油としては、エンジン油、スピンドル油、タービン油、マシン油、シリンダー油、ギア油などの鉱油、ヒマシ油などの植物油、鯨油などの動物油、シリコーン油などの合成油が挙げられる。
ワックスとしては、パラフィンワックスの他、高級脂肪酸から誘導される脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸塩などが挙げられる。
リン酸塩としては、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の第三リン酸塩、第二リン酸塩、ピロリン酸塩、亜リン酸塩、メタリン酸塩が挙げられる。具体的には、第三リン酸リチウム(LiPO)、第二リン酸リチウム(LiHPO)、ピロリン酸リチウム(Li)、第三リン酸カルシウム(Ca(PO)、第二リン酸カルシウム(CaHPOあるいはCaHPO・2HO)およびピロリン酸カルシウム(Ca)が挙げられる。
第2の添加剤の配合量は、0.1〜10重量%、好ましくは0.3〜6重量%である。
【0019】
また、熱可塑性樹脂組成物の補強を目的として第3の添加剤を用いるようにしてもよい。
第3の添加剤として、ガラス粉末、炭素粉末(黒鉛は除く)、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカ、金属繊維、および金属粉末などから選択される1種または2種以上が10重量%以下の割合で配合される。
【0020】
(供試体の作製)
以上のような構成において、第1摩擦板8、第2摩擦板10、第2歯車部材6について供試体を作製した。
すなわち、実施例として表1に示す成分割合で撹拌混合した後、二軸押出機により溶融混合し、ペレット状の組成物A乃至Gを調整し、このペレットを用いてスクリュー型射出成型機により第1摩擦板8、第2摩擦板10、第2歯車部材6を作製した。
また、比較例として組成物X、Yを調整し、この組成物X、Yから第1摩擦板8、第2摩擦板10、第2歯車部材6を作製した。
【0021】
【表1】

Figure 0003909910
【0022】
表1に用いた各成分は以下のとおりである。
(ベース樹脂)
・ポリアセタール樹脂:
POM:ポリプラスチックス社製「ジュラコンM90(商品名)」
・ポリフェニレンサルファイド樹脂
PPS1:トープレン社製「トープレンPPS T−4(商品名)」
PPS2:呉羽化学工業社製「フォートロンW−214(商品名)」
(第1の添加剤)
・オレフィン系重合体
オレフィン1:ジシクロペンタジエンをジエン成分とするエチレン−プロピレン−ジエン共重合体45重量%、エチレン−ビニルアセテート共重合体45重量%およびエチレン−ヘキセン−1共重合体10重量%を溶融混合して得られるオレフィン系重合体
オレフィン2:超高分子量ポリエチレン 三井石油化学工業社製「ミペロンXM−220(商品名)」
オレフィン3:エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体にアクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフトした共重合体
・スチレン系重合体
SEBS−M:ゴム中間ブロックがポリブタジエンの水添ポリマーで、官能基が無水マレイン酸であるスチレン系熱可塑性エラストマー 旭化成工業社製「タフテックM(商品名)」
・フッ素系重合体
PTFE1:三井デュポンフロロケミカル社製ポリテトラフルオロエチレン「テフロン7AJ(商品名)」
PTFE2:喜多村社製ポリテトラフルオロエチレン「KT300M(商品名)」
PTFE3:ダイキン工業社製ポリテトラフルオロエチレン「ルブロンL−5(商品名)」
PFA:テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
【0023】
(第2の添加剤)
鉱油、脂肪酸エステル、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデン、LiPO、Ca(PO
(第3の添加剤)
炭素粉末、ガラス繊維、銅錫合金粉末
【0024】
(性能評価)
第1摩擦板8、第2摩擦板10、第2歯車部材6の材質を、実施例として上記組成物A乃至Gを組み合わせて、また、比較例として組成物X、Yを組み合わせて評価を行った。
第2歯車部材6を固定し、第1歯車部材30を回転させることにより第1摩擦板8と第2摩擦板10を回転させて発生するすべりトルクを測定した。
試験条件
ばねによる押圧荷重:200gf
回転速度:10、30、100、200、300rpm
試験時間:各回転速度で10分間
10rpmで試験を開始し、10分毎に回転速度を上げていき、300rpmまで試験をした。
評価項目
1スティックスリップの有無
2最大トルクと最小トルクの差
5gf・cmであることが好ましい。
3トルクの変動の様子
3についての評価は○、△、×で表示した。
○は、トルクの小刻みな変動もなく異常トルクの発生もなく試験時間全体を通して安定していたことを示し、
△は、トルクの小刻みな変動があったことを示し、
×は、トルクが常に激しく変動していたことを示す。
以上の試験結果を表2(A)、(B)に示す。
【0025】
【表2】
Figure 0003909910
【0026】
表2(A)、(B)に示すように、本実施例によれば、スティックスリップが生ぜず、また、最大トルクと最小トルクの差も比較例に比べて減少し、更に、トルクの安定性に優れていることが判明される。
従って、本実施例によれば、長期使用した場合であってもトルクの安定性に優れ、耐久性を向上できるトルクリミッタ付きリール台が得られる。
【0027】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明では、第1摩擦板、第2歯車部材及び第2摩擦板をリール台本体の第1軸部の外周に嵌合して並べ、かつ、これら第1摩擦板、第2歯車部材及び第2摩擦板を圧接する手段として皿ばねを用い、あるいは、第2歯車部材に一体に形成された第1、第2ばね部を用いて第1、第2摩擦板と第2歯車部材との間でトルクを伝達するようにしたので、コンパクトな構造により安定したトルクを得ることが可能となる。
また、材料を限定した本発明では、上記の効果に加え、更に、トルクの安定性をより一層高め、また、耐久性を高める上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施例に係るトルクリミッタ付きリール台の断面正面図である。
【図2】 第2実施例に係るトルクリミッタ付きリール台の断面正面図である。
【図3】 (A)は第2回転体(第2歯車部材)の正面図、(B)は同断面側面図、(C)は(A)のC矢視断面図である。
【符号の説明】
4 第1回転体
6 第2回転体(第2歯車部材)
612 第1ばね部
614 第2ばね部
8 第1摩擦板
10 第2摩擦板
12 皿ばね
14 環板部
18 第2軸部
20 筒部
22 リール台本体
30 第1歯車部材
36 第1軸部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reel base with a torque limiter suitable for use as a reel base for audio equipment, video equipment and the like.
[0002]
[Prior art]
In audio equipment, video equipment, etc., a torque limiter is attached to the reel base to prevent damage to the tape during feeding or winding of the tape, or to apply tension to the tape.
As this type of torque limiter, a magnetic torque limiter using a magnetic torque generated between a permanent magnet and a magnetic material is conventionally known as disclosed in Japanese Patent Publication No. 8-16491.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, magnetic torque is used because the magnetic force is easily affected by temperature, and because the torque value is greatly affected by the gap between the permanent magnet and the magnetic material, strict dimensional accuracy is required. There was a problem of lack of torque stability.
The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a reel base with a torque limiter having a simple structure and excellent torque stability.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a reel base with a torque limiter according to the present invention is a reel base body rotatably supported around a predetermined rotation axis, and is an annular plate extending perpendicularly to the rotation axis. A first shaft portion that protrudes from the center of the ring plate portion and extends concentrically with respect to the rotation axis, and is provided on the first shaft portion concentrically with the rotation axis. A reel base body having a first gear member; and an outer periphery of the first shaft portion of the reel base body, the reel base body being disposed between the ring plate portion and the first gear member; An annular first friction plate and an annular second friction plate attached to the reel base body so as to rotate integrally with the base body, and an outer periphery of the first shaft portion of the reel base body, It is disposed between the friction plate and the second friction plate, and is disposed concentrically with the rotational axis. The second gear member supported by the reel base body so as to be rotatable relative to the reel base body, the first friction plate, and the second gear member are brought into pressure contact with each other, and the second friction plate and the second A pressure contact means for pressure-contacting the two gear members, and the reel base body and the second gear member by a frictional force generated between the first friction plate, the second friction plate, and the second gear member. Torque having a predetermined upper limit is transmitted between the first friction plate, the second friction plate, and the second gear member made of a thermoplastic resin composition, and the heat The plastic resin composition is composed of a base resin, a first additive and a second additive added to the base resin, and the base resin is a polyacetal resin or a polyphenylene sulfide resin, Attachment The agent is one or more selected from olefin polymers, styrene polymers, and fluorine polymers, and the second additive is lubricating oil, wax, fatty acid, graphite, molybdenum disulfide. And one or more selected from phosphates .
Further, according to the present invention, the first friction plate, the second friction plate, and the second gear member are movable in the longitudinal direction of the first shaft portion of the reel base body, and the press contact means includes: The first of the reel base body for pressing the first friction plate, the second friction plate, and the second gear member in the longitudinal direction of the first shaft portion of the reel base body and pressing them together. It consists of a disc spring fitted to the shaft part.
According to the present invention, the press contact means is provided on a plurality of first spring portions formed on a side surface of the second gear member facing the first friction plate, and on the second friction plate of the second gear member. The first friction plate includes a plurality of second spring portions formed on opposite side surfaces, and one side surface of the first friction plate is in contact with the ring plate portion of the reel base body, and the other side surface is the second gear. One side surface of the second friction plate is in contact with the first gear member of the reel base body and the other side surface of the second friction plate is in contact with the second gear member. The plurality of second spring portions are in contact with each other.
In the present invention, the first friction plate is disposed on the outer periphery of the first shaft portion so as to face the ring plate portion, and the second friction plate is disposed on the first gear member. The disc spring has one end locked to the second friction plate and the other end locked to the first gear member.
According to the present invention, the reel base body includes a second shaft portion, and the second shaft portion is concentric with the first shaft portion in a direction opposite to a direction in which the first shaft portion protrudes. The reel base body includes a cylindrical portion that protrudes from the annular plate portion, and the cylindrical portion protrudes from the annular plate portion concentrically with the second shaft portion outside the second shaft portion. It is provided.
According to the present invention, a reel cap is attached to the second shaft portion, and a reel blade is provided on the reel cap so as to be movable in a longitudinal direction of the second shaft portion, and the reel blade, the tube portion, The reel blades are urged in a direction away from the ring plate portion by a coil spring wound around the second shaft portion and locked to the upper end of the reel cap. It is provided.
Further, the present invention is characterized in that a hole is formed at the center of the first shaft portion, and the reel base body is supported via a support shaft inserted into the hole.
[0005]
Also, the present invention provides olefin polymer is characterized by being blended with 0.3 to 10 wt% as said first additive.
Further, the present invention is characterized in that a styrene polymer is blended at 0.1 to 10% by weight as the first additive.
In the invention, it is preferable that the styrenic polymer is a triblock copolymer or a radial block copolymer having a polystyrene-rubber intermediate block-polystyrene structure.
Further, the present invention is characterized in that a fluorine polymer is blended in an amount of 2 to 50% by weight as the first additive.
Further, the present invention is characterized in that the second additive is blended in an amount of 0.1 to 10% by weight.
In the present invention, a third additive is added to the base resin, and the third additive includes glass powder, carbon powder, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, potassium titanate whisker, metal fiber. And one or more selected from metal powders.
Further, the present invention is characterized in that the third additive is blended in a proportion of 10% by weight or less.
The reel base with a torque limiter according to the present invention is a reel base body that is rotatably supported around a predetermined rotation axis, and an annular plate portion extending perpendicularly to the rotation axis, A first shaft portion projecting from the center of the ring plate portion and extending concentrically with respect to the rotation axis, and a first gear provided concentrically with the rotation axis on the first shaft portion A reel base body having a member; and fitted on an outer periphery of the first shaft portion of the reel base body, disposed between the ring plate portion and the first gear member, and integrated with the reel base body An annular first friction plate and an annular second friction plate rotatably attached to the reel base body, and an outer periphery of the first shaft portion of the reel base body, the first friction plate and the Disposed between the second friction plate and concentrically with the rotational axis; A second gear member supported by the reel base body so as to be rotatable relative to the first friction plate, the first friction plate, and the second gear member, and the second friction plate and the second gear member. Pressure contact means for pressure-contacting, between the reel base body and the second gear member by a frictional force generated between the first friction plate and the second friction plate and the second gear member. Torque having a predetermined upper limit is transmitted, and the press contact means includes a plurality of first spring portions formed on a side surface of the second gear member facing the first friction plate, and the second spring member. A plurality of second spring portions formed on a side surface of the gear member facing the second friction plate, and one side surface of the first friction plate abuts on the ring plate portion of the reel base body. The other side surface is the plurality of first spring portions of the second gear member. One side surface of the second friction plate contacts the first gear member of the reel base body and the other side surface of the second friction plate contacts the plurality of second spring portions of the second gear member. It is characterized by touching.
[0006]
In the present invention, the first friction plate, the second gear member , and the second friction plate are fitted and arranged on the outer periphery of the first shaft portion of the reel base body , and the first friction plate, the second gear member , and using a disc spring as a means for pressing the second friction plate, or first formed integrally with the second gear member, with a second spring portion, the first and second friction plates second gear Since torque is transmitted between the members , a stable torque can be obtained with a compact structure.
In addition to the above effects, the present invention in which the materials are limited is advantageous in further improving the stability of torque and the durability.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a reel base with a torque limiter according to the present invention will be described from a first embodiment in which it is configured as a reel base for feeding and winding tape of audio equipment, video equipment and the like.
FIG. 1 is a sectional front view of a reel base with a torque limiter according to the first embodiment.
The reel base 2 with a torque limiter includes a first rotating body 4, a second rotating body (second gear member) 6, a first friction plate 8, a second friction plate 10, a disc spring 12, and the like. Yes.
The first rotating body 4 includes an annular plate portion 14, a lower shaft portion 16 projecting downward from the center of the lower surface of the annular plate portion 14, and a second projecting projecting upward from the center of the upper surface of the annular plate portion 14. A shaft portion 18 and a cylindrical portion 20 projecting concentrically with the second shaft portion 18 from the upper surface portion of the annular plate portion 14 outside the second shaft portion 18 are provided.
Their to, reel cap 24 to the second shaft portion 18 is attached, the reel cap 24 reel blades 26 are movable in the longitudinal direction of the second shaft portion 18. The claw portion 2602 of the reel blade 26 is formed in the notch portion 2002 of the cylindrical portion 20 so that the reel blade 26 rotates integrally with the first rotating body 4 (and thus rotates integrally with the reel base body 22 described later ). In addition, a coil spring 28 is disposed inside the cylindrical portion 20, and the reel blade 26 is urged by the coil spring 28 in a direction away from the annular plate portion 14 and is locked to the upper end of the reel cap 24. It is installed.
[0008]
Wherein the first rotary member 4, the first gear member 30 so as to rotate integrally with the first rotary member 4 is attached, whereby the reel holder body 22 is formed.
The first gear member 30 includes a gear portion 32 having a tooth portion 3202 on the outer periphery, and an upper shaft portion 34 projecting from the upper surface of the gear portion 32, and the lower side of the upper gear portion 34 is formed in a recess on the upper end surface. The shaft portion 16 is press-fitted so that the lower surface of the annular plate portion 14 and the upper surface of the gear portion 32 face each other, and the first rotating body 4 and the first gear member 30 are coupled so as to rotate integrally on the same axis. ing. In the present embodiment, the lower shaft portion 16 and the upper shaft portion 34 coupled in this way constitute a first shaft portion 36 that protrudes from the center of the annular plate portion 14.
Further, a hole 38 is formed through the upper shaft 34, the lower shaft 16, and the second shaft 18 from the lower surface of the gear portion 32, and the reel base body 22 is supported by the support shaft 40 inserted into the hole 38. Is rotatably supported.
Accordingly, the reel base body 22 has the axis of the support shaft 40 as the rotation axis AX, and is supported so as to be rotatable about the rotation axis AX. As shown in the figure, the reel base body 22 includes a ring plate portion 14 extending perpendicularly to the rotation axis AX and a projecting from the center of the ring plate portion 14 so as to be concentric with the rotation axis AX. It has the 1st axial part 36 extended, and the 1st gear member 30 provided in the 1st axial part 36 concentrically with respect to the rotating shaft center AX.
[0009]
The outer periphery of the upper shaft portion 34, i.e. on the outer periphery of the first shaft portion 36, a first friction plate 8 of the annular, the second gear member 6 ring, and a second friction plate 10 of the annular fitted is disposed is, more specifically, a first friction plate 8 is disposed to face the lower surface of the annular plate portion 14, the second gear member 6 so as to face the lower surface of the first friction plate 8 is arranged, the The second friction plate 10 is disposed facing the lower surface of the two gear member 6, and the lower surface of the second friction plate 10 faces the upper surface of the gear portion 32.
The first friction plate 8 and the second friction plate 10 are disposed so as to be rotatable integrally with the first shaft portion 36 and movable in the longitudinal direction of the first shaft portion 36 by coupling with a key and a key groove (not shown). ing.
Accordingly, the first friction plate 8 and the second friction plate 10 are fitted on the outer periphery of the first shaft portion 36 of the reel base body 22 and are disposed between the ring plate portion 14 and the first gear member 30. The reel base body 22 is attached to the reel base body 22 so as to be integrally rotatable.
The second gear member 6 is disposed on the first shaft portion 36 so as to be rotatable and movable in the longitudinal direction of the first shaft portion 36, and a tooth portion 602 is formed on the outer peripheral portion of the second gear member 6. Yes.
Accordingly, the second gear member 6 is fitted on the outer periphery of the first shaft portion 36 of the reel base body 22, is disposed between the first friction plate 8 and the second friction plate 10, and is attached to the rotation axis AX. The reel base body 22 is arranged concentrically and is supported by the reel base body 22 so as to be rotatable relative to the reel base body 22.
Further, a disc spring 12 is hung on the first shaft portion 36 between the lower surface of the second friction plate 10 and the upper surface of the gear portion 32, and the second friction plate 10 is interposed by the disc spring 12 via the annular plate portion 14. The second gear member 6 and the first friction plate 8 are pressed against each other.
Accordingly, the disc spring 12 constitutes a pressure contact means for pressing the first friction plate 8 and the second gear member 6 and pressing the second friction plate 10 and the second gear member 6. Torque having a predetermined upper limit is transmitted between the reel base body 22 and the second gear member 6 by the frictional force generated between the plate 8 and the second friction plate 10 and the second gear member 6. It has become.
Of course, the disc spring 12 is excellent in compactness, and the conicity changes as the deformation amount (crushing amount) changes. Therefore, as is well known to those skilled in the art, the disc spring 12 is within a predetermined deformation amount range. In this case, it is easy to design so that the elastic force is substantially constant, and this is suitable for the reel base 2 with the torque limiter.
The first gear member 30, the material of the second gear member 6, can be used a steel or synthetic resin material, also, the first friction plate 8, as the material of the second friction plate 10 A synthetic resin material having a large friction coefficient can be used.
[0010]
Next, the operation will be described.
At the time of fast-forwarding or rewinding, the first gear member 30 is rotated through the tooth portion 3202, and the reel base body 22 is directly driven to rotate, thereby fast-forwarding or rewinding the tape.
Further, when the reel base body 22 functions as a take-up reel during reproduction, the second gear member 6 is rotationally driven via the tooth portion 602 and acts on the first friction plate 8 and the second friction plate 10. The reel base body 22 rotates through the frictional force and winds up the tape.
When such tension exceeding a predetermined value on the tape, the second gear member 6, synovial Riga generated between the first friction plate 8 and the second friction plate 10, the reel base body from the second gear member 6 magnitude of torque transfer us to 22 without exceeding a predetermined upper limit, damage to the tape is prevented.
Further, when the reel base body 22 functions as a supply reel during reproduction, the reel base body 22 is rotated by the winding torque of the take-up reel, but the second gear member 6 is fixed so as not to rotate. , a second gear member 6, synovial Riga generated between the first friction plate 8 and the second friction plate 10, is multiplied by the constant tension in the tape, the winding is performed smoothly by the winding reel.
[0011]
In the present embodiment, the first friction plate 8, the second gear member 6, and the second friction plate 10 are fitted and arranged on the outer periphery of the first shaft portion 36 of the reel base body 22 , and the first Since the disc spring 12 is used as means for press-contacting the friction plate 8, the second gear member 6, and the second friction plate 10, a torque limiter of a type using a permanent magnet and a magnetic body and using magnetic torque as in the prior art. It is possible to obtain a stable torque by a compact structure as compared with the attached reel base .
[0012]
Next, a second embodiment will be described.
2 is a cross-sectional front view of a reel base with a torque limiter according to the second embodiment, FIG. 3 (A) is a front view of a second rotating body (second gear member) , and FIG. 3 (B) is a cross-sectional side view thereof. FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the arrow C in FIG.
Without using the disc spring 12 in the second embodiment, the second rotating body (second gear member) 6, and a plurality of first spring portion 612 and a plurality of second spring portion 614 integrally formed, these second The first embodiment is that torque is transmitted between the second gear member 6 and the first and second friction plates 8 and 10 by the first and second spring portions 612 and 614 and slippage is generated. Unlike the example, the second gear member 6 is formed of a synthetic resin material. The first spring portion 612 and the second spring portion 614 is formed by three at intervals in the circumferential direction, the first spring portion 612 thickness of the second gear member 6 from one surface of the second gear member 6 formed projecting in a direction, the second spring portion 614 is protruded from the other surface of the second gear member 6 in the thickness direction of the second gear member 6, the first spring portion 612 second spring portion 614 from each other 60 degrees The phase is shifted one by one.
Both the first spring portion 612 and the second spring portion 614 are formed by bending a piece 622 having a constant width defined by a pair of parallel cut lines 620 into an arc shape.
Accordingly, the second gear member 6 includes a plurality of first spring portions 612 formed on the side surface of the second gear member 6 facing the first friction plate 8 and the second friction plate 10 of the second gear member 6. And a plurality of second spring portions 614 formed on the side surface opposite to each other.
[0013]
A first friction plate 8 and the second friction plate 10 is integrally rotatably disposed and movable and the first shaft portion 36 in the axial direction by coupling with similarly key, keyway with the first embodiment, the second gear The member 6 is disposed between the first friction plate 8 and the second friction plate 10 so as to be movable in the axial direction and rotatable on the first shaft portion 36, and the first spring portion 612 projects in the direction of the first friction plate 8. The second spring portion 614 protrudes in the direction of the second friction plate 10.
Further, similarly to the first embodiment, the lower shaft portion 16 of the first rotating body 4 is press-fitted into the concave portion of the upper shaft portion 34 of the first gear member 30, whereby the lower surface of the ring plate portion 14 and the gears. The upper surfaces of the parts 32 are opposed to each other, and the first rotating body 4 and the first gear member 30 are coupled so as to rotate integrally on the same axis , thereby constituting the reel base body 22 .
In this embodiment, the lower surface of the ring plate portion 14 of the first rotating body 4 and the upper surface of the first gear member 30 in a state where the first rotating body 4 and the first gear member 30 are integrated as described above. The first spring portion 612 and the second spring portion 614 are deformed so that the first spring is between the lower surface of the ring plate portion 14 of the first rotating body 4 and the upper surface of the first gear member 30. The portion 612 is pressed to the first friction plate 8 and the second spring portion 614 is pressed to the second friction plate 10.
And between the 2nd gear member 6, the 1st friction board 8, and the 2nd friction board 10, the part which the 1st spring part 612 press-contacts to the 1st friction board 8, and the 2nd spring part 614 are 2nd. Torque is transmitted and slippage is generated between the second gear member 6 and the reel base body 22 by the portion pressed against the friction plate 10.
Accordingly, the first friction plate 8 has one side surface in contact with the annular plate portion 14 of the reel base body and the other side surface in contact with the plurality of first spring portions 612 of the second gear member 6. The second friction plate 10 has one side surface in contact with the first gear member 30 of the reel base body and the other side surface in contact with the plurality of second spring portions 614 of the second gear member 6.
[0014]
As in the first embodiment, the second embodiment also has a more compact structure than the conventional reel base with a torque limiter that uses a permanent magnet and a magnetic material and uses magnetic torque. Stable torque can be obtained, and in the second embodiment, torque transmission and slippage are generated using the first spring portion 612 and the second spring portion 614 formed integrally with the second gear member 6. Since this is done, it is more advantageous than the first embodiment in terms of reducing the number of parts and reducing the size.
[0015]
Next, an embodiment in which materials of the first friction plate 8, the second friction plate 10, and the second gear member 6 are limited to the same structure as described above will be described.
The first friction plate 8, the second friction plate 10, and the second gear member 6 are formed from a thermoplastic resin composition, and the thermoplastic resin composition includes a base resin and a first additive added to the base resin. The base resin is a polyacetal resin or a polyphenylene sulfide resin, and the first additive is selected from an olefin polymer, a styrene polymer, and a fluorine polymer. The second additive is one or more selected from lubricating oils, waxes, fatty acids, graphite, molybdenum disulfide, and phosphates.
[0016]
As the polyacetal resin, besides the polyacetal homopolymer, a polyacetal copolymer in which most of the main chain is an oxymethylene chain can be used.
Furthermore, a resin obtained by modifying polyacetal by crosslinking or graft copolymerization by a known method can also be used.
Specific examples include homopolymer “Delrin (trade name)” manufactured by EI DuPont and copolymer “Duracon (trade name)” manufactured by Polyplastics. The polyphenylene sulfide resin may be either a crosslinked type or a linear type, and specifically, “Ryton (trade name)” manufactured by Philips, “Toprene PPS (trade name)” manufactured by Toprene, Kureha Chemical Industries, Ltd. “Fortron (trade name)” can be mentioned.
[0017]
The first additive is used to improve the sliding characteristics of the base resin.
As a 1st additive, 1 type (s) or 2 or more types selected from an olefin type polymer, a styrene type polymer, and a fluorine-type polymer are added.
Examples of the olefin polymer include homopolymers such as polyethylene and polypropylene, and copolymers having these as main components.
Examples of the copolymer include ethylene-α olefin copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, ethylene-ethyl. Examples include acrylate-maleic anhydride copolymers.
Furthermore, a copolymer obtained by grafting polystyrene, polymethyl methacrylate, or acrylonitrile-styrene copolymer onto the homopolymer and the copolymer is also included.
The olefin polymer is used alone or in the form of a mixture of two or more or reaction products.
The styrene polymer used in the present invention is a triblock copolymer or a radial block copolymer having a polystyrene-rubber intermediate block-polystyrene structure.
Examples of the rubber intermediate block include polybutadiene, polyisoprene, and hydrogenated products thereof.
Specific examples of the block copolymer include polystyrene-polybutadiene-polystyrene block copolymer, polystyrene-polyisoprene-polystyrene block copolymer, polystyrene-poly (ethylene / butylene) -polystyrene block copolymer, and polystyrene-poly. (Ethylene / propylene) -polystyrene block copolymer.
Furthermore, in this invention, what introduce | transduced the functional group into the said block copolymer can also be used.
As the functional group to be introduced, maleic acid, endocis-dicyclo [2,2,1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid (nadic acid), maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, anhydrous tetra arsenic Dorofutaru acid, nadic acid, methylnadic anhydride, monomethyl maleate, dimethyl maleate, dimethyl itaconate, dimethyl citraconic acid, maleimide, a graft monomer such as the chloride malenyl. particularly maleic acid, nadic or These acid anhydrides are preferred.
Examples of the fluoropolymer include polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, Examples include chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, and polyvinyl fluoride.
The blending amount of the first additive is 0.3 to 10% by weight, preferably 0.5 to 7% by weight for the olefin polymer, and 0.1 to 10% by weight for the styrene polymer, preferably The amount is 0.3 to 6% by weight, and about 2 to 50% by weight, preferably 2 to 40% by weight for the fluoropolymer.
[0018]
The second additive is used in addition to the first additive in order to further improve the sliding characteristics.
As the second additive, one or more selected from lubricating oil, wax, fatty acid, graphite, molybdenum disulfide and phosphate are added.
Examples of the lubricating oil include engine oil, spindle oil, turbine oil, machine oil, cylinder oil, mineral oil such as gear oil, vegetable oil such as castor oil, animal oil such as whale oil, and synthetic oil such as silicone oil.
Examples of the wax include paraffin wax, fatty acid ester derived from higher fatty acid, fatty acid amide, fatty acid salt and the like.
Examples of the phosphate include alkali metal or alkaline earth metal tertiary phosphate, secondary phosphate, pyrophosphate, phosphite, and metaphosphate. Specifically, lithium triphosphate (Li 3 PO 4 ), lithium lithium phosphate (Li 2 HPO 4 ), lithium pyrophosphate (Li 4 P 2 O 7 ), calcium triphosphate (Ca 3 (PO 4) 2 ), dicalcium phosphate (CaHPO 4 or CaHPO 4 · 2H 2 O) and calcium pyrophosphate (Ca 2 P 2 O 7 ).
The amount of the second additive is 0.1 to 10% by weight, preferably 0.3 to 6% by weight.
[0019]
A third additive may be used for the purpose of reinforcing the thermoplastic resin composition.
As the third additive, one or more selected from glass powder, carbon powder (excluding graphite), glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, potassium titanate whisker, metal fiber, metal powder, and the like are used. It mix | blends in the ratio of 10 weight% or less.
[0020]
(Production of specimen)
In the above configuration, specimens were prepared for the first friction plate 8, the second friction plate 10, and the second gear member 6.
That is, after stirring and mixing at the component ratio shown in Table 1 as an example, the mixture is melt-mixed by a twin-screw extruder to prepare pellet-shaped compositions A to G, and the pellets are used by a screw-type injection molding machine. 1 friction plate 8, 2nd friction plate 10, and 2nd gear member 6 were produced.
Moreover, the compositions X and Y were adjusted as a comparative example, and the 1st friction board 8, the 2nd friction board 10, and the 2nd gear member 6 were produced from this composition X and Y.
[0021]
[Table 1]
Figure 0003909910
[0022]
Each component used in Table 1 is as follows.
(Base resin)
・ Polyacetal resin:
POM: “Duracon M90 (trade name)” manufactured by Polyplastics
・ Polyphenylene sulfide resin PPS1: “Toprene PPS T-4 (trade name)” manufactured by Topren
PPS2: “Fortron W-214 (trade name)” manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd.
(First additive)
Olefin-based polymer Olefin 1: Ethylene-propylene-diene copolymer 45% by weight, ethylene-vinyl acetate copolymer 45% by weight and ethylene-hexene-1 copolymer 10% by weight containing dicyclopentadiene as a diene component Olefin Polymer Obtained by Melting and Mixing Olefin 2: Ultra High Molecular Weight Polyethylene “Miperon XM-220 (trade name)” manufactured by Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.
Olefin 3: Copolymer / styrene polymer obtained by grafting acrylonitrile-styrene copolymer to ethylene-glycidyl methacrylate copolymer SEBS-M: Hydrogenated polymer of polybutadiene and functional group of maleic anhydride A certain styrenic thermoplastic elastomer "Tough Tech M (trade name)" manufactured by Asahi Kasei Corporation
Fluoropolymer PTFE1: Polytetrafluoroethylene “Teflon 7AJ (trade name)” manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemicals
PTFE2: Polytetrafluoroethylene “KT300M (trade name)” manufactured by Kitamura Co., Ltd.
PTFE3: Polytetrafluoroethylene “Lublon L-5 (trade name)” manufactured by Daikin Industries, Ltd.
PFA: Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
(Second additive)
Mineral oil, fatty acid ester, fatty acid, graphite, molybdenum disulfide, Li 3 PO 4 , Ca 3 (PO 4 ) 2
(Third additive)
Carbon powder, glass fiber, copper tin alloy powder
(Performance evaluation)
The materials of the first friction plate 8, the second friction plate 10, and the second gear member 6 are evaluated by combining the compositions A to G as examples, and by combining the compositions X and Y as comparative examples. It was.
The sliding torque generated by rotating the first friction plate 8 and the second friction plate 10 by fixing the second gear member 6 and rotating the first gear member 30 was measured.
Test condition Press load by spring: 200 gf
Rotation speed: 10, 30, 100, 200, 300 rpm
Test time: 10 minutes at each rotation speed The test was started at 10 rpm, the rotation speed was increased every 10 minutes, and the test was performed up to 300 rpm.
Evaluation item 1 Presence / absence of stick-slip 2 Difference between maximum torque and minimum torque 5 gf · cm is preferable.
3 Torque Fluctuation Evaluation for 3 is indicated by ○, Δ, ×.
○ indicates that the torque was stable throughout the test time without any slight fluctuations in torque and no abnormal torque.
△ indicates that there was a slight change in torque,
A cross indicates that the torque was constantly fluctuating.
The above test results are shown in Tables 2 (A) and (B).
[0025]
[Table 2]
Figure 0003909910
[0026]
As shown in Tables 2 (A) and 2 (B), according to this example, no stick-slip occurs, the difference between the maximum torque and the minimum torque is reduced as compared with the comparative example, and the torque stability is further improved. It turns out that it is excellent in property.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain a reel base with a torque limiter that has excellent torque stability and can improve durability even when used for a long time .
[0027]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, in the present invention, the first friction plate, the second gear member , and the second friction plate are fitted and arranged on the outer periphery of the first shaft portion of the reel base body , and these first friction plate, the second gear member, and with a disc spring as a means for pressing the second friction plate, or the first, using a second spring portion formed integrally with the second gear member, the first, Since torque is transmitted between the second friction plate and the second gear member , a stable torque can be obtained with a compact structure.
In addition to the above effects, the present invention in which the materials are limited is advantageous in further improving the stability of torque and the durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional front view of a reel base with a torque limiter according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional front view of a reel base with a torque limiter according to a second embodiment.
3A is a front view of a second rotating body (second gear member) , FIG. 3B is a cross-sectional side view thereof, and FIG. 3C is a cross-sectional view of FIG.
[Explanation of symbols]
4 1st rotator 6 2nd rotator (2nd gear member)
612 First spring portion 614 Second spring portion 8 First friction plate 10 Second friction plate 12 Belleville spring 14 Ring plate portion 18 Second shaft portion 20 Tube portion 22 Reel base body 30 First gear member 36 First shaft portion

Claims (15)

所定の回転軸心を中心として回転可能に支持されたリール台本体であって、前記回転軸心に対して垂直に延展する環板部と、この環板部の中心から突設され前記回転軸心に対して同心的に延在する第1軸部と、前記回転軸心に対して同心的に前記第1軸部に設けられた第1歯車部材とを有するリール台本体と、
前記リール台本体の前記第1軸部の外周に嵌装され、前記環板部と前記第1歯車部材との間に配設され、前記リール台本体と一体回転可能に前記リール台本体に取付けられた環状の第1摩擦板及び環状の第2摩擦板と、
前記リール台本体の前記第1軸部の外周に嵌装され、前記第1摩擦板と前記第2摩擦板との間に配設され、前記回転軸心に対して同心的に配設され、前記リール台本体に対して相対回転可能に前記リール台本体に支持された第2歯車部材と、
前記第1摩擦板と前記第2歯車部材とを圧接させると共に、前記第2摩擦板と前記第2歯車部材とを圧接させる圧接手段とを備え、
前記第1摩擦板及び前記第2摩擦板と前記第2歯車部材との間に発生する摩擦力によって、前記リール台本体と前記第2歯車部材との間で所定の上限を有するトルクが伝達されるようにしてあり
前記第1摩擦板、第2摩擦板、及び第2歯車部材が、熱可塑性樹脂組成物から形成されており、
前記熱可塑性樹脂組成物は、ベース樹脂とこのベース樹脂に添加される第1の添加剤と第2の添加剤から構成されており、
前記ベース樹脂は、ポリアセタール樹脂またはポリフェニレンサルファイド樹脂であり、
前記第1の添加剤は、オレフィン系重合体、スチレン系重合体およびフッ素系重合体から選択される1種または2種以上であり、
前記第2の添加剤は、潤滑油、ワックス、脂肪酸、黒鉛、二硫化モリブデンおよびリン酸塩から選択される1種または2種以上である、
ことを特徴とするトルクリミッタ付きリール台。
A reel base body supported to be rotatable about a predetermined rotation axis, and an annular plate portion extending perpendicularly to the rotation axis, and the rotation shaft protruding from the center of the ring plate portion A reel base body having a first shaft portion concentrically extending with respect to the core and a first gear member provided on the first shaft portion concentrically with respect to the rotation shaft center;
Fitted to the outer periphery of the first shaft portion of the reel base body, disposed between the ring plate portion and the first gear member, and attached to the reel base body so as to be rotatable integrally with the reel base body. An annular first friction plate and an annular second friction plate,
Fitted on the outer periphery of the first shaft portion of the reel base body, disposed between the first friction plate and the second friction plate, and concentrically disposed with respect to the rotation axis; A second gear member supported on the reel base body so as to be rotatable relative to the reel base body;
Pressure contact means for pressing the first friction plate and the second gear member, and pressing the second friction plate and the second gear member;
Torque having a predetermined upper limit is transmitted between the reel base body and the second gear member by the frictional force generated between the first friction plate and the second friction plate and the second gear member. Yes and to so that,
The first friction plate, the second friction plate, and the second gear member are formed of a thermoplastic resin composition;
The thermoplastic resin composition is composed of a base resin, a first additive and a second additive added to the base resin,
The base resin is a polyacetal resin or a polyphenylene sulfide resin,
The first additive is one or more selected from an olefin polymer, a styrene polymer, and a fluorine polymer,
The second additive is one or more selected from lubricating oil, wax, fatty acid, graphite, molybdenum disulfide and phosphate.
A reel base with a torque limiter.
前記第1摩擦板、前記第2摩擦板、及び前記第2歯車部材は、前記リール台本体の前記第1軸部の長手方向に移動可能であり、
前記圧接手段は、前記第1摩擦板、前記第2摩擦板、及び前記第2歯車部材を、前記リール台本体の前記第1軸部の長手方向に押圧して互いに押し付けるための、前記リール台本体の前記第1軸部に嵌装された皿ばねから成る、
ことを特徴とする請求項1記載のトルクリミッタ付きリール台。
The first friction plate, the second friction plate, and the second gear member are movable in a longitudinal direction of the first shaft portion of the reel base body;
The pressure contact means is configured to press the first friction plate, the second friction plate, and the second gear member in the longitudinal direction of the first shaft portion of the reel base body to press each other. A disc spring fitted to the first shaft portion of the main body,
The reel stand with a torque limiter according to claim 1.
前記圧接手段は、前記第2歯車部材の前記第1摩擦板に対向する側面に形成された複数の第1ばね部と、前記第2歯車部材の前記第2摩擦板に対向する側面に形成された複数の第2ばね部とから成り、
前記第1摩擦板は、その一方の側面が前記リール台本体の前記環板部に当接しその他方の側面が前記第2歯車部材の前記複数の第1ばね部に当接しており、
前記第2摩擦板は、その一方の側面が前記リール台本体の前記第1歯車部材に当接しその他方の側面が前記第2歯車部材の前記複数の第2ばね部に当接している、
ことを特徴とする請求項1記載のトルクリミッタ付きリール台。
The pressure contact means is formed on a side surface of the second gear member facing the second friction plate and a plurality of first spring portions formed on a side surface of the second gear member facing the first friction plate. A plurality of second spring portions,
The first friction plate has one side surface in contact with the ring plate portion of the reel base body and the other side surface in contact with the plurality of first spring portions of the second gear member,
The second friction plate has one side surface in contact with the first gear member of the reel base body and the other side surface in contact with the plurality of second spring portions of the second gear member.
The reel stand with a torque limiter according to claim 1.
前記第1軸部の外周には、前記環板部に臨ませて前記第1摩擦板が配置されると共に前記第1歯車部材に臨ませて前記第2摩擦板が配置され、前記皿ばねは、一端が前記第2摩擦板に他端が前記第1歯車部材にそれぞれ係止していることを特徴とする請求項2記載のトルクリミッタ付きリール台。  The first friction plate is disposed on the outer periphery of the first shaft portion so as to face the ring plate portion, and the second friction plate is disposed so as to face the first gear member. 3. A reel base with a torque limiter according to claim 2, wherein one end is engaged with the second friction plate and the other end is engaged with the first gear member. 前記リール台本体は第2軸部を備えており、該第2軸部は、前記第1軸部が突設された方向とは逆方向で第1軸部と同心に前記環板部から突設されており、
前記リール台本体は筒部を備えており、該筒部は、前記第2軸部の外側に前記第2軸部と同心に前記環板部から突設されていることを特徴とする請求項1、2、3または4記載のトルクリミッタ付きリール台。
The reel base body includes a second shaft portion, and the second shaft portion protrudes from the annular plate portion concentrically with the first shaft portion in a direction opposite to a direction in which the first shaft portion protrudes. Has been established,
The reel base body includes a cylindrical portion, and the cylindrical portion protrudes from the annular plate portion concentrically with the second shaft portion outside the second shaft portion. A reel base with a torque limiter according to 1, 2, 3 or 4.
前記第2軸部にリールキャップが取着され、前記リールキャップにはリール羽根が前記第2軸部の長手方向に移動可能に設けられ、前記リール羽根と前記筒部とは一体に回転するように係合され、前記リール羽根は前記第2軸部に巻装されたコイルスプリングにより前記環板部から離れる方向に付勢され前記リールキャップの上端に係止して配設されていることを特徴とする請求項5記載のトルクリミッタ付きリール台。  A reel cap is attached to the second shaft portion, and reel blades are provided on the reel cap so as to be movable in the longitudinal direction of the second shaft portion, so that the reel blade and the tube portion rotate integrally. The reel blade is urged in a direction away from the ring plate portion by a coil spring wound around the second shaft portion, and is disposed to be engaged with the upper end of the reel cap. The reel stand with a torque limiter according to claim 5. 前記第1軸部の中心に孔が形成され、この孔に挿入された支軸を介して前記リール台本体が支持されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載のトルクリミッタ付きリール台。  The hole according to claim 1, wherein a hole is formed in the center of the first shaft portion, and the reel base body is supported via a support shaft inserted into the hole. Reel base with torque limiter. 前記第1の添加剤としてオレフィン系重合体が0.3〜10重量%で配合されている請求項1乃至7の何れか1項記載のトルクリミッタ付きリール台。The reel stand with a torque limiter according to any one of claims 1 to 7, wherein an olefin polymer is blended in an amount of 0.3 to 10% by weight as the first additive. 前記第1の添加剤としてスチレン系重合体が0.1〜10重量%で配合されている請求項1乃至8の何れか1項記載のトルクリミッタ付きリール台。The reel stand with a torque limiter according to any one of claims 1 to 8, wherein a styrene polymer is blended in an amount of 0.1 to 10% by weight as the first additive. 前記スチレン系重合体は、ポリスチレン−ゴム中間ブロック−ポリスチレン構造を持つトリブロック共重合体またはラジアルブロック共重合体である請求項記載のトルクリミッタ付きリール台。The reel base with a torque limiter according to claim 9, wherein the styrenic polymer is a triblock copolymer or a radial block copolymer having a polystyrene-rubber intermediate block-polystyrene structure. 前記第1の添加剤としてフッ素系重合体が2〜50重量%で配合されている請求項1乃至10の何れか1項記載のトルクリミッタ付きリール台。The reel stand with a torque limiter according to any one of claims 1 to 10 , wherein a fluorine polymer is blended in an amount of 2 to 50% by weight as the first additive. 前記第2の添加剤は、0.1〜10重量%で配合されている請求項1乃至11の何れか1項記載のトルクリミッタ付きリール台。The reel base with a torque limiter according to any one of claims 1 to 11 , wherein the second additive is blended in an amount of 0.1 to 10% by weight. 前記ベース樹脂には第3の添加剤が添加され、該第3の添加剤は、ガラス粉末、炭素粉末、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィスカ、金属繊維および金属粉末から選択される1種または2種以上である請求項1乃至12の何れか1項記載のトルクリミッタ付きリール台。A third additive is added to the base resin, and the third additive is selected from glass powder, carbon powder, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, potassium titanate whisker, metal fiber, and metal powder. The reel stand with a torque limiter according to any one of claims 1 to 12 , wherein there are one or more types. 前記第3の添加剤は、10重量%以下の割合で配合されている請求項13記載のトルクリミッタ付きリール台。The reel stand with a torque limiter according to claim 13, wherein the third additive is blended at a ratio of 10 wt% or less. 所定の回転軸心を中心として回転可能に支持されたリール台本体であって、前記回転軸心に対して垂直に延展する環板部と、この環板部の中心から突設され前記回転軸心に対して同心的に延在する第1軸部と、前記回転軸心に対して同心的に前記第1軸部に設けられた第1歯車部材とを有するリール台本体と、A reel base body supported to be rotatable about a predetermined rotation axis, and an annular plate portion extending perpendicularly to the rotation axis, and the rotation shaft protruding from the center of the ring plate portion A reel base body having a first shaft portion concentrically extending with respect to the core and a first gear member provided on the first shaft portion concentrically with respect to the rotation shaft center;
前記リール台本体の前記第1軸部の外周に嵌装され、前記環板部と前記第1歯車部材との間に配設され、前記リール台本体と一体回転可能に前記リール台本体に取付けられた環状の第1摩擦板及び環状の第2摩擦板と、Fitted to the outer periphery of the first shaft portion of the reel base body, disposed between the ring plate portion and the first gear member, and attached to the reel base body so as to be rotatable integrally with the reel base body. An annular first friction plate and an annular second friction plate,
前記リール台本体の前記第1軸部の外周に嵌装され、前記第1摩擦板と前記第2摩擦板との間に配設され、前記回転軸心に対して同心的に配設され、前記リール台本体に対して相対回転可能に前記リール台本体に支持された第2歯車部材と、Fitted on the outer periphery of the first shaft portion of the reel base body, disposed between the first friction plate and the second friction plate, and concentrically disposed with respect to the rotation axis; A second gear member supported on the reel base body so as to be rotatable relative to the reel base body;
前記第1摩擦板と前記第2歯車部材とを圧接させると共に、前記第2摩擦板と前記第2歯車部材とを圧接させる圧接手段とを備え、  Pressure contact means for pressing the first friction plate and the second gear member, and pressing the second friction plate and the second gear member;
前記第1摩擦板及び前記第2摩擦板と前記第2歯車部材との間に発生する摩擦力によって、前記リール台本体と前記第2歯車部材との間で所定の上限を有するトルクが伝達されるようにしてあり、Torque having a predetermined upper limit is transmitted between the reel base body and the second gear member by the frictional force generated between the first friction plate and the second friction plate and the second gear member. And
前記圧接手段は、前記第2歯車部材の前記第1摩擦板に対向する側面に形成された複数の第1ばね部と、前記第2歯車部材の前記第2摩擦板に対向する側面に形成された複数の第2ばね部とから成り、The pressure contact means is formed on a side surface of the second gear member facing the second friction plate and a plurality of first spring portions formed on a side surface of the second gear member facing the first friction plate. A plurality of second spring portions,
前記第1摩擦板は、その一方の側面が前記リール台本体の前記環板部に当接しその他方の側面が前記第2歯車部材の前記複数の第1ばね部に当接しており、The first friction plate has one side surface in contact with the ring plate portion of the reel base body and the other side surface in contact with the plurality of first spring portions of the second gear member,
前記第2摩擦板は、その一方の側面が前記リール台本体の前記第1歯車部材に当接しその他方の側面が前記第2歯車部材の前記複数の第2ばね部に当接している、The second friction plate has one side surface in contact with the first gear member of the reel base body and the other side surface in contact with the plurality of second spring portions of the second gear member.
ことを特徴とするトルクリミッタ付きリール台。A reel base with a torque limiter.
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