JPH01299353A - ベルト伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転駆動源からの駆動力を、駆動プーリから
弾性体のベルトを介して、従動プーリに伝達するベルト
伝達装置に関するものである。特に、ビデオテープレコ
ーダやデジタルオーディオテープレコーダ（以下、それ
ぞれＶＴＲ，ＤＡＴと略称する）などの磁気記録再生装
置における駆動力伝達装置に通したものである。

従来の技術 近年、ＶＴＲが急速に普及するにつれて、高性能多機能
型のＶＴＲとともに、低コスト型のＶＴＲもユーザーの
関心を集めている。テープ駆動系に関しては、キャプス
タンとモータを一体化した、いわゆる直接駆動方式キャ
プスタンの出現により高性能化が進められた。しかし、
低コスト化という点で従来通りサーボモータからベルト
で減速してキャプスタンを駆動する方式も依然として多
く用いられている。

以下図面を参照しながら、前述した従来のベルト伝達装
置の一例について説明する。

第１図は、従来のベルト伝達装置の断側面図である。第
１図において、１はキャプスタン、２はキャプスタン１
を回転自在に軸支持するラジアル軸受、３はラジアル軸
受２が固定されている軸受ハウジングで、メカ基板４に
締結されている。５は磁気テープである。６はピンチロ
ーラ、７はピンチローラ６の回転支軸、８は回転支軸７
が固定されている回動レバー、９は回動レバー８の回転
支軸である。１・Ｏはキャプスタン１に固定されたフラ
イホイール、１１はキャプスタン１の底部を支持するス
ラスト軸受、１２はスラスト軸受１１を固定する取付部
材で、メカ基板４に締結されている。１３はＦＣ付サー
ボモータ、１４はＦＧＣ付サーボモータ１３出力軸、１
５はその出力軸１４に固定されたモータプーリである。

１６はＦＣ付サーボモータ１３の駆動力をモータプーリ
１５よりフライホイール１０へ伝達するキャプスタンベ
ルトである。

以上のように構成されたベルト伝達装置について、以下
その動作について説明する。

まず、温度Ｔ”Ｃにおいて、ＦＣ付サーボモータ１３に
給電することにより、ＦＧＣ付サーボモータ１３定速回
転を行う、ＦＣ付サーボモータ１３の駆動力は、モータ
プーリ１５を回転数Ｎ、１で回転させ、キャプスタンベ
ルト１６を介してフライホイール１０へ回転数Ｎ、？に
減速して伝達される。

ピンチローラ６は、バネ（図示せず）によりキャプスタ
ン１に押圧される。キャプスタン１とピンチローラ６に
挟持された磁気テープ５は、フライホイール１０に固定
されたキャプスタン１が回転数ＮｆＴで回転することに
より、定速に走行する。

第２図は、上述したような構成でＦＧＣ付サーボモータ
１３定速回転させた場合の温度変化に対するスリップ率
の変化を表したものである。温度Ｔ’Ｃのときのスリッ
プ率ＳＴは、次式より定義されるものとする。

ここで、 Ｎｙｙ　　　：伝達ロスを含む従動プーリの実測の回転
数（以下、実測で求まる回転数 を実回転数という、） Ｎいｔ７：駆動プーリと従動プーリの直径比から計算し
た従動プーリの回転数（以 下、直径比より計算で求まる回転数 を理論回転数という、） 第２図より、スリップ率は温度上昇によって増加し、温
度低下によって減少する。これは、ＦＣ付サーボモータ
１３０回転数を一定回転数に制御しても従動プーリの回
転数が温度によって変化することを意味している。

発明が解決しようとする！ｌ！！題 しかしながら、上記のような構成では、ＦＣ付サーボモ
ータ１３の回転を弾性体のキャプスタンベルト１６を介
して、キャプスタン１に伝達しているため、温度変化に
よって、たとえば、キャプスタン１の負荷、キャプスタ
ンベルト１６の剛性、キャプスタンベルト１６とモータ
プーリ１５間の伝達率及びキャプスタンベルト１６とフ
ライホイール１０間の伝達率等が変化し、駆動プーリの
回転数と従動プーリの実回転数の比（以下、駆動プーリ
の回転数を従動プーリの実回転数で割ったものを減速比
という）が温度変化によって変化するという問題点を有
していた。

本発明は、上記問題点に鑑み、温度変化による減速比す
なわち、従動プーリの実回転数の変化の割合が小さくで
きる、しかも機構部品点数を増加させずに安価にできる
ベルト伝達装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のベルト伝達装置は、
駆動プーリと従動プーリの直径比を温度変化に対応して
変化させるものである。さらに詳しくいうと、温度変化
による駆動プーリと従動プーリの回転数比の変化を補正
するように、駆動プーリと従動プーリのそれぞれの線膨
張係数を設定することである。

作用 本発明は、前述した手段により、温度変化に対応して駆
動プーリと従動ブーりの直径比が変化し、温度による減
速比の変化量を小さくすることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について説明する。

駆動力を伝達する方法などは従来装置と同一であるので
、第１図を参照しながら、０℃とＴ″Ｃのときの伝達の
様子を詳細に説明して駆動プーリと従動プーリの材質の
線膨張係数をどの様に設定すれば本発明の効果が大きく
なるかを説明する。

まず、０°Ｃのときのモータプーリ１５の直径をり、。

１回転数をＮ、。、フライホイール１０の直径をＤ　ｆ
　＋１　＋理論回転数をＮい、。とすると、Ｎい、。　
　　　Ｄｏｌｌ が成立ち、このときのフライホイール１０の実回転数を
Ｎ、。とすると、０°Ｃのときのスリップ率Ｓ０は、（
１）より、 となる。

次に、Ｔ″Ｃのときのモータプーリ１５の直径をり、１
１回転数をＮ１．線膨張係数をα。、フライホイール１
０の直径をＤｔｒ＊理論回転数をＮＬ　ｈ　ｆ　Ｔ　＋
線膨張係数をα、すると、 Ｎｔｈｔｔ　　　　　　　Ｄ−丁　　　　　　　（１＋
αｍ　　＊　　Ｔ　）　　Ｄｓ。

・・・・・・（４） が成立する。

上述したような場合において、ＦＧ付サーボモータ１３
を一定回転数になるように制御すると、Ｎ、。＝Ｎ、Ｔ
が成立する。ここで、０°ＣからＴ″Ｃへの温度変化に
よりフライホイール１０の実回転数が変化しない条件、
すなわちＮ、。＝Ｎ、、Ｔを満足するためには、（１）
、　（２）、　（３）、　（４）より、である。

（５）式の左辺のスリップ率Ｓ０．ＳＴは、ベルト固有
の値で実験により求められる。このとき、それぞれのプ
ーリの材質の線膨張係数α、、α、が（５）式を満足す
るようにプーリの材質を選定することにより、温度変化
により従動プーリの実回転数の変化量を小さく抑えるこ
とのできるベルト伝達装置を提供することができる。

以下、本発明の一実施例のベルト伝達装置について説明
する。

例えば、上述した構成で、駆動プーリの直径がφ４．従
動プーリの直径がφ３２．ブーり間を掛は渡すベルトの
材質がポリウレタン系を使用して、駆動プーリの回転数
が４０Ｏｒｐｍで一定回転するようにＦＧ付サーボモー
タを制御する。ここで、駆動プーリと従動プーリが同一
の線膨張係数の材質で構成されると、実験よりＯ″Ｃの
ときのスリップ率は、５０＝０．０１４であり、４０°
ＣのときはＳｌ。＝Ｏ，Ｏ１８であった。

このとき（５）式を満足するようにプーリの材質を選定
すると、駆動側のプーリは線膨張係数α。＝１、ｌＸ１
０４のポリアミド樹脂（ナイロン）、従動プーリはα、
　＝１．２　Ｘ　１０４の炭素網である。

この組合せによると、温度がＯ″Ｃから４０°Ｃに変化
しても駆動プーリと従動プーリの直径比が０．１２５０
から０．１２５５に変化することによって従動プーリの
実回転数の変化量を小さく抑えることができる。

なお、実施例として、ポリアミド樹脂（ナイロン）と炭
素網の組合せを用いているが、（５）式を満足する組合
せであればよい。

発明の効果 以上のように本発明は、駆動プーリの線膨張係数と従動
プーリの線膨張係数を温度変化による駆動プーリと従動
プーリの回転数比の変化を補正するように選択したこと
により、ベルトによる駆動力伝達系においても、温度に
よる減速比の変化量を小さく抑えることができる。しか
も機構部品点数を増加させずに安価な方法で実現できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例及び従来例におけるベルト伝
達装置の断側面図、第２図は従来例の構成でＦＧ付サー
ボモータを定速回転させた場合の温度変化に対するスリ
ップ率の変化を説明するためのグラフである。 １・・・・・・キャプスタン、６・・・・・・ピンチロ
ーラ、１０・・・・・・フライホイール、１３・・・・
・・ＦＣ付サーボモータ、１５・・・・・・モータプー
リ、１６・・・・・・キャプスタンベルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転駆動源からの駆動力が伝達される駆動プーリと、前
   記駆動プーリからの駆動力が伝達される従動プーリと、
   前記駆動プーリから前記従動プーリに駆動力を伝達する
   ベルトを有し、前記駆動プーリの線膨張係数と前記従動
   プーリの線膨張係数を温度変化による前記駆動プーリと
   前記従動プーリの回転数比の変化を補正するように選択
   したことを特徴とするベルト伝達装置。