JPH08180527A - Mechanism for guiding tape - Google Patents

Mechanism for guiding tape

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JPH08180527A
JPH08180527A JP6325004A JP32500494A JPH08180527A JP H08180527 A JPH08180527 A JP H08180527A JP 6325004 A JP6325004 A JP 6325004A JP 32500494 A JP32500494 A JP 32500494A JP H08180527 A JPH08180527 A JP H08180527A
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JP
Japan
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mass system
tape
mass
shaft
tape guide
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JP6325004A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiichi Fukuzawa
敬一 福澤
Masaru Okazaki
大 岡崎
Katsuhide Hasegawa
勝英 長谷川
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a tape guide mechanism letting a tape attachment member freely vibrate without restricting the resonance of a guide pipe aimed for an effect to reduce frictions. CONSTITUTION: The mechanism has a shaft 13 having one fixed end 13a and a tape attachment member 14 rigidly secured to a predetermined position of the shaft 13. The tape attachment member 14 is vibrated and shifted by a vibrating means 7 vibrating the shaft 13. A first mass system consisting of the tape attachment member 14, a second mass system 12' set at a free end of the shaft 13 and a third mass system 15 attached to the second mass system 12' are provided. Moreover, the second mass system 12' and third mass system 15 are coupled via an extension member 16' expanding/shrinking in a nearly orthogonal direction to the shaft 13. The extension member 16' is driven by a vibrating/driving means.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、記録又は再生装置(以
下、単に記録再生装置という)に用いられるテープ状の
記録媒体を案内するためのテープガイドに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tape guide for guiding a tape-shaped recording medium used in a recording or reproducing device (hereinafter, simply referred to as recording / reproducing device).

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の記録再生装置のうち磁気テープ
を使用するVTR等の磁気記録再生装置において用いら
れるテープガイドは、所謂、固定ガイドと回転ガイドの
2種類に大別される。固定ガイドによれば、テープを安
定的に案内することができるという長所を有している
が、そのテープとの接触による摩擦のためにテープテン
ションが増大するため、大きなテープ巻付け角度を極力
避ける必要がある。また、テープ静止時と走行時ではテ
ープ及びテープガイド間の摩擦係数が異なってくるた
め、本質的にテープテンションの安定化のためには不利
である。一方、回転ガイドによれば、テープテンション
の増大率が小さい等の利点があるが、そのローラの回転
振れやテープ幅方向の滑りに起因してテープ案内を不安
定にする等の問題がある。
2. Description of the Related Art Of these types of recording / reproducing apparatus, tape guides used in magnetic recording / reproducing apparatuses such as VTRs that use magnetic tapes are roughly classified into two types, so-called fixed guides and rotating guides. The fixed guide has an advantage of being able to guide the tape stably, but avoids a large tape winding angle because the tape tension increases due to the friction caused by the contact with the tape. There is a need. Further, since the friction coefficient between the tape and the tape guide is different when the tape is stationary and when it is running, it is essentially disadvantageous for stabilizing the tape tension. On the other hand, the rotation guide has an advantage that the increase rate of the tape tension is small, but there is a problem that the tape guide becomes unstable due to the rotational runout of the roller and the slip in the tape width direction.

【0003】ところで、磁気記録再生装置の記録密度は
著しく高められてきており、これに伴いテープ状記録媒
体において、表面の平滑化,薄物化或いは走行安定化や
高精度化が図られている。また、テープ状記録媒体の記
録容量の増大に伴って、検索性等の操作性に対する要求
も高まっており、テープ走行の更なる高速化が求められ
ている。従って、磁気記録再生装置においてテープ走行
の安定性とテープテンションの安定性を両立させること
が必要となっているが、上述のように固定ガイド及び回
転ガイドとも本質的に、そのような要求を満たすことが
困難である。
By the way, the recording density of the magnetic recording / reproducing apparatus has been remarkably increased, and accordingly, in the tape-shaped recording medium, smoothing of the surface, thinning of the surface, stabilization of running, and improvement of accuracy have been achieved. Further, as the recording capacity of the tape-shaped recording medium has increased, demands for operability such as searchability have increased, and further speeding up of tape running has been demanded. Therefore, in the magnetic recording / reproducing apparatus, it is necessary to make the tape running stability and the tape tension stability compatible, but as described above, both the fixed guide and the rotating guide essentially meet such requirements. Is difficult.

【0004】一方、かかるニーズに対応し得るものとし
て、固定ガイドの表面に設けた小孔から圧縮空気を噴出
するようにしたものや、或いは固定ガイドの表面を超音
波振動させるようにしたものが開発されている。これら
のテープガイドによれば、上述した要求を満たす特性を
備えてはいるが、このうち圧縮空気を利用するもので
は、コンプレッサや配管類が必要になるため極めて大き
なユニットとならざるを得ず、装置の小型化という点で
は適していない。これに対して、超音波振動を利用する
ものでは小型化に対応することができる。
On the other hand, as a device that can meet such needs, there is a device in which compressed air is ejected from a small hole provided in the surface of the fixed guide, or a device in which the surface of the fixed guide is ultrasonically vibrated. Being developed. According to these tape guides, the tape guides have the characteristics that satisfy the above-mentioned requirements, but of these, the one that uses compressed air is inevitably a very large unit because it requires a compressor and piping. It is not suitable in terms of downsizing of the device. On the other hand, a device utilizing ultrasonic vibration can be made smaller.

【0005】ここで、図10は、従来の超音波振動を利
用するテープガイドの構成例を示している。図におい
て、ガイドユニット110は、軸111及びネジ116
によりベース120に植立されており、軸111に対し
て上フランジ114,パイプ112及び下フランジ11
5を圧入固定する構造となっている。磁気テープ100
(図12参照)をその外周面にて案内するガイドパイプ
113は、パイプ112の2つの突起112a,112
bによって保持される。また、加振器101は、この例
では積層型の圧電素子により構成され、電圧を印加する
ことによって伸縮するように構成されている。加振器1
01は、一端がガイドパイプ113の表面に接着固定さ
れると共に、磁気テープ100と接触しないように保持
部材103によって保持されている。
Here, FIG. 10 shows a structural example of a conventional tape guide utilizing ultrasonic vibration. In the figure, the guide unit 110 includes a shaft 111 and a screw 116.
Is erected on the base 120 by the upper flange 114, the pipe 112, and the lower flange 11 with respect to the shaft 111.
It has a structure in which 5 is press-fitted and fixed. Magnetic tape 100
The guide pipe 113 that guides (see FIG. 12) the outer peripheral surface of the pipe 112 has two projections 112 a and 112 of the pipe 112.
held by b. The vibrator 101 is composed of a laminated piezoelectric element in this example, and is configured to expand and contract when a voltage is applied. Shaker 1
One end of 01 is adhesively fixed to the surface of the guide pipe 113 and is held by the holding member 103 so as not to come into contact with the magnetic tape 100.

【0006】加振器101に交流電圧を印加すると、そ
の伸縮によってガイドパイプ113が振動する。ガイド
パイプ113を適切な周波数で加振することにより、図
11及び図12に示すような共振状態を得ることができ
る。この共振モードでは、図11に示したように軸方向
において2つの節X,Yを有している。また、図12に
示したように半径方向において、図中、上下方向に長軸
を有する楕円形状と左右方向に長軸を有する楕円形状と
を繰り返すことになるが、加振器101の位相(ア)及
び位相(ケ)が同相で、また位相(オ)及び位相(ス)
が逆相の腹となっている。更に、この共振モード時に
は、ガイドパイプ113の外周面は、その表面展開図で
見ると図13により示される状態となっている。
When an AC voltage is applied to the shaker 101, the expansion and contraction thereof causes the guide pipe 113 to vibrate. By vibrating the guide pipe 113 at an appropriate frequency, a resonance state as shown in FIGS. 11 and 12 can be obtained. The resonance mode has two nodes X and Y in the axial direction as shown in FIG. Further, in the radial direction as shown in FIG. 12, an elliptical shape having a long axis in the vertical direction and an elliptical shape having a long axis in the horizontal direction are repeated in the figure, but the phase of the vibration exciter 101 ( A) and phase (ke) are in phase, and phase (e) and phase (s)
Has become an anti-phase belly. Further, in this resonance mode, the outer peripheral surface of the guide pipe 113 is in a state shown in FIG. 13 when viewed in a surface development view.

【0007】上記の場合、軸方向の2つの節X,Y(図
11)は、パイプ112の2つの突起112a,112
bと一致する位置に対応させてあり、これによりガイド
パイプ113を保持していることに起因する振動拘束作
用をなくし、この共振モードにおける効率を高めること
ができる。このように振動するガイドパイプ113に対
して磁気テープ100を添接させると、両者が接触状態
となる時間が実質的に少なくなり、特に静止時には摩擦
を格段に小さくすることができる。
In the above case, the two axial nodes X and Y (FIG. 11) are the two projections 112a and 112 of the pipe 112.
It is made to correspond to the position corresponding to b, so that the vibration restraining action due to holding the guide pipe 113 can be eliminated, and the efficiency in this resonance mode can be improved. When the magnetic tape 100 is attached to the vibrating guide pipe 113 in this manner, the time in which the magnetic tape 100 and the magnetic tape 100 are in contact with each other is substantially reduced, and the friction can be remarkably reduced especially at rest.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のガイドユニット110では、磁気テープ100
の添接部に定在波を発生させるガイドパイプ113とこ
のガイドパイプ113を共振モードの節の位置で支持す
る軸111により構成されているため、以下のような問
題があった。
However, in the above-mentioned conventional guide unit 110, the magnetic tape 100 is used.
Since the guide pipe 113 that generates a standing wave is formed at the splicing portion of the above and the shaft 111 that supports the guide pipe 113 at the node position of the resonance mode, the following problems occur.

【0009】即ち、 (1)共振するガイドパイプ113の変位を拘束しない
ように、共振モードの節の位置でガイドパイプ113を
支持するための機構が必要になる。ガイドパイプ113
における節X,Yの位置を所定位置に設定するために、
高い加工及び組立精度が要求され、ガイドパイプ113
自体においても所定形状寸法や表面粗さを得るための高
い加工精度が必要となり、量産加工が困難になる。
That is, (1) a mechanism for supporting the guide pipe 113 at the node of the resonance mode is required so as not to restrain the displacement of the resonating guide pipe 113. Guide pipe 113
In order to set the positions of the nodes X and Y in
High processing and assembly accuracy are required, and the guide pipe 113
In itself, high processing accuracy is required to obtain a predetermined shape dimension and surface roughness, which makes mass production processing difficult.

【0010】(2)ガイドパイプ113の共振状態は、
ガイドパイプ113の長さ,直径,厚み及び材質等によ
って決定される。テープガイドの小型化を図るために、
ガイドパイプ113の長さ,直径等を小さくする方法が
あるが、このようにすると共振周波数が上昇し、これに
よる内部減衰が助長される。更に小型化することで高い
加工精度が要求され、結局高価になる上、部品の取扱性
も悪化する。更に、ガイドパイプ113の長さ,直径,
厚みについては、機構上の制約を受け易く、パラメータ
を大きく変動させることは実質的に困難である。また、
ガイドパイプ113の材質については、ガイドパイプ1
13の剛性を大きく変え得る程の自由度を有しておら
ず、従って、従来の構造では共振周波数を設定し得る自
由度は小さくならざるを得ない。つまり、このように小
型化,低コスト化には一定の限界がある。
(2) The resonance state of the guide pipe 113 is
It is determined by the length, diameter, thickness and material of the guide pipe 113. To reduce the size of the tape guide,
There is a method of reducing the length, diameter, etc. of the guide pipe 113. However, when this is done, the resonance frequency rises, which promotes internal damping. Further miniaturization requires high processing accuracy, which eventually increases the cost and also deteriorates the handleability of parts. Furthermore, the length, diameter, and
Regarding thickness, it is easy to be subject to mechanical restrictions, and it is practically difficult to greatly change the parameter. Also,
For the material of the guide pipe 113, refer to Guide Pipe 1
It does not have such a degree of freedom that the rigidity of 13 can be greatly changed, and therefore, the conventional structure must have a small degree of freedom for setting the resonance frequency. In other words, there is a certain limit to such miniaturization and cost reduction.

【0011】(3)摩擦低減効果を生じさせるための共
振モードを、剛性が高い円環形状のガイドパイプ113
で構成しており、超音波振動で所定の振幅の定在波を生
じさせるには大きなエネルギが必要になり、またセラミ
ックのような内部減衰が小さく振動効率が良い材料を用
いる必要があるため、高価にならざるを得ない。 (4)ガイドパイプ113に定在波を形成して摩擦低減
効果を得る振動状態が複数得られるが、現実には単一共
振モードの節となる複数の位置を支持する構造となって
いるため、他の共振モードにおいては支持部が節になる
位置に一致せず、状況に応じて効率良くガイドパイプ1
13の共振モードを使い分けることができない。 (5)そして、以上の理由からテープ走行状態で前記複
数の共振状態を切り替えることができなくなる。
(3) The ring-shaped guide pipe 113 having high rigidity is used as the resonance mode for producing the friction reducing effect.
In order to generate a standing wave with a predetermined amplitude by ultrasonic vibration, a large amount of energy is required, and because it is necessary to use a material with small internal damping and good vibration efficiency, such as ceramic, It has to be expensive. (4) A plurality of vibration states can be obtained in which a standing wave is formed in the guide pipe 113 to obtain a friction reducing effect, but in reality, the structure supports a plurality of positions that are nodes of a single resonance mode. , In other resonance modes, the position where the support portion becomes a node does not match, and the guide pipe 1 can be efficiently used depending on the situation.
The 13 resonance modes cannot be used properly. (5) Then, for the above reason, the plurality of resonance states cannot be switched in the tape running state.

【0012】本発明の目的は先ず、高い効率の共振現象
によって摩擦低減効果を奏し、低コストで小型化に適し
たテープガイド機構を実現することである。
An object of the present invention is to realize a tape guide mechanism which has a friction reducing effect by a resonance phenomenon of high efficiency and is suitable for downsizing at low cost.

【0013】そして特に、本発明は、摩擦低減効果を得
るためのガイドパイプの共振現象を拘束することなく、
テープ添接部材を自由に振動させるテープガイド機構を
実現することを目的とする。また、本発明は、摩擦低減
効果を得るためのガイドパイプの共振状態を変化させる
ことなく、安定且つ効果的な共振状態を得るテープガイ
ド機構を実現することを目的とする。更に、本発明は、
伸縮部材を最適に駆動させ得るテープガイド機構を実現
することを目的とする。
And, in particular, the present invention does not restrain the resonance phenomenon of the guide pipe for obtaining the friction reducing effect,
It is an object to realize a tape guide mechanism that freely vibrates a tape splicing member. Another object of the present invention is to realize a tape guide mechanism that achieves a stable and effective resonance state without changing the resonance state of the guide pipe for obtaining the friction reducing effect. Further, the present invention provides
An object of the present invention is to realize a tape guide mechanism capable of optimally driving an elastic member.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のテープガイド機
構は、一端が固定された軸とこの軸の所定部位に固着さ
れたテープ添接部材とを有し、前記軸を振動させる加振
手段により、前記テープ添接部材が振動変位するように
なっているが、特に、前記テープ添接部材で成る第1の
質量系と、前記軸の自由端側に設けた第2の質量系と、
この第2の質量系に対して付設した第3の質量系と、が
設定されると共に、前記軸のほぼ直交方向に伸縮する伸
縮部材を介して、前記第2の質量系及び前記第3の質量
系を結合し、前記伸縮部材が振動駆動手段によって駆動
されるようにしたものである。
The tape guide mechanism of the present invention has a shaft having one end fixed and a tape attachment member fixed to a predetermined portion of the shaft, and vibrating means for vibrating the shaft. By virtue of the above, the tape splicing member is oscillated and displaced. In particular, a first mass system composed of the tape splicing member and a second mass system provided on the free end side of the shaft are provided.
A third mass system attached to the second mass system is set, and the second mass system and the third mass system are connected via an elastic member that expands and contracts in a direction substantially orthogonal to the axis. A mass system is connected, and the elastic member is driven by a vibration driving means.

【0015】また、本発明のテープガイド機構におい
て、前記第2の質量系及び前記第3の質量系の質量の総
和を一定値に保持すると共に、前記第3の質量系の質量
を前記第2の質量系の質量よりも大きく設定したもので
ある。
Further, in the tape guide mechanism of the present invention, the total sum of the masses of the second mass system and the third mass system is maintained at a constant value, and the mass of the third mass system is adjusted to the second mass system. Is set larger than the mass of the mass system of.

【0016】更に、本発明のテープガイド機構におい
て、電気−機械変換素子で構成された前記伸縮部材と、
前記電気−機械変換素子に電力を供給する駆動回路と、
前記軸を含む振動テープガイドの共振周波数付近で作動
する発振回路と、前記駆動回路の電流検出手段と、前記
駆動回路の電圧検出手段と、検出された電流及び電圧の
位相差により前記発振回路の周波数を変化させるように
した制御手段と、を有するものである。
Further, in the tape guide mechanism of the present invention, the elastic member composed of an electro-mechanical conversion element,
A drive circuit for supplying electric power to the electro-mechanical conversion element,
An oscillation circuit that operates near the resonance frequency of the vibrating tape guide including the shaft, a current detection unit of the drive circuit, a voltage detection unit of the drive circuit, and a phase difference between the detected current and voltage of the oscillation circuit. And a control means adapted to change the frequency.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、上記構成において、加振手段
により第2の質量系を振動させると共に、この第2の質
量系に対して付設した第3の質量系も同時に振動させ
る。このとき、第3の質量系の振動による反力を、第2
の質量系に作用させて荷重加振する。これにより、摩擦
低減効果を生じさせるガイドパイプの共振現象を起こす
ように動作するものである。
According to the present invention, in the above construction, the vibrating means vibrates the second mass system, and simultaneously vibrates the third mass system attached to the second mass system. At this time, the reaction force due to the vibration of the third mass system is
The mass system is subjected to load vibration. As a result, the guide pipe operates so as to cause a resonance phenomenon of the guide pipe, which causes a friction reducing effect.

【0018】また、本発明によれば、第2の質量系に加
えて第3の質量系を更に設定するものであるが、この場
合、両者の質量の総和を一定値に保持することにより、
ガイドパイプにおける所期の振動変動を実現することが
できる。
According to the present invention, the third mass system is further set in addition to the second mass system. In this case, the sum of the masses of both is maintained at a constant value,
It is possible to realize desired vibration fluctuation in the guide pipe.

【0019】更に、本発明によれば、伸縮部材の駆動回
路が伸縮部材を駆動する電流と電圧の位相差を略90°
にするように発振回路の周波数を制御して、伸縮部材を
変形駆動させる。
Further, according to the present invention, the drive circuit for the elastic member causes the phase difference between the current and the voltage for driving the elastic member to be approximately 90 °.
The frequency of the oscillation circuit is controlled as described above to deform and drive the expansion / contraction member.

【0020】[0020]

【実施例】図1〜図3に基づき、本発明のテープガイド
機構の好適な実施例を説明する。この例では、テープガ
イド部は、一端13aがベース20に固定されると共
に、もう一方の自由端13bにて質量系12を有する支
持軸13と、ガイドパイプ14と、により構成される。
ガイドパイプ14は、支持軸13の中央部13cにて支
持されており、かかるガイドパイプ14に対して直交す
る方向に、加振器16がテープに接触しないように固定
されている。加振器16は、積層型の圧電素子を用いて
構成される。また、図1において、17及び18はテー
プの上下方向のずれを抑えるためのフランジ部であり、
フランジ部17を軽い材質の材料にて形成することによ
り、後述するテープガイドの振動モードに影響を与えな
いように構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the tape guide mechanism of the present invention will be described with reference to FIGS. In this example, the tape guide portion has one end 13a fixed to the base 20 and a support shaft 13 having the mass system 12 at the other free end 13b, and a guide pipe 14.
The guide pipe 14 is supported by the central portion 13c of the support shaft 13, and is fixed in a direction orthogonal to the guide pipe 14 so that the vibrator 16 does not contact the tape. The vibrator 16 is configured by using a laminated piezoelectric element. Further, in FIG. 1, 17 and 18 are flange portions for suppressing the vertical shift of the tape,
By forming the flange portion 17 with a light material, it is configured so as not to affect the vibration mode of the tape guide described later.

【0021】加振器16に交流電圧を印加すると、支持
軸13が振動する。この場合、適切な可聴帯域の範囲外
の周波数にて加振することによって、例えば図3(A)
に示すような共振状態を作り出すことができる。次に、
この共振状態が形成される原理を図2を用いて説明す
る。
When an AC voltage is applied to the vibrator 16, the support shaft 13 vibrates. In this case, by vibrating at a frequency outside the appropriate audible band, for example, as shown in FIG.
A resonance state as shown in can be created. next,
The principle of forming this resonance state will be described with reference to FIG.

【0022】ここで先ず、振動テープガイドユニット1
0を簡単な力学モデルにより近似すると、2つの質量系
もしくは質量部22,24を持ち、一端が固定された片
持ち梁(図2の(ア))のかたちでモデル化することが
できる(つまり、2質量系を有する梁モデル)。この梁
モデルにおいて、図1の自由端側の質量系12が質量系
22に、またガイドパイプ14が質量系24にそれぞれ
対応する。また、図1の支持軸13が梁23に対応し、
そしてこの梁23がその固定端部23aで固定された片
持ち梁において、質量系22,24を梁23の先端部2
3bと梁の中央部23cにてそれぞれ支持する。
First, the vibrating tape guide unit 1 is used.
When 0 is approximated by a simple mechanical model, it can be modeled in the form of a cantilever having two mass systems or mass parts 22 and 24 and one end fixed ((A) in FIG. 2) (that is, Beam model with two mass systems). In this beam model, the mass system 12 on the free end side in FIG. 1 corresponds to the mass system 22, and the guide pipe 14 corresponds to the mass system 24. Further, the support shaft 13 of FIG. 1 corresponds to the beam 23,
In the cantilever beam in which the beam 23 is fixed at the fixed end portion 23a, the mass systems 22 and 24 are connected to the tip portion 2 of the beam 23.
3b and the central portion 23c of the beam.

【0023】梁23の共振状態を考えると、図2の
(ア)に示されるモデルにおいて、2つの質量系22及
び24と梁23の剛性により、2つの質量系22,24
が同相で共振する1次の共振モード(イ)と、これらの
質量系22及び24が逆相で共振する2次の共振モード
(ウ)とが考えられる。共振モード(ウ)では、梁23
の先端部23bの変位が小さくなるように質量系22,
24を設定し、且つ質量系24の支持位置(中央部23
c)が最大振幅となるような位置に設定することによ
り、その共振状態を実現することができる。このような
設計方法により、適切なパラメータを設定すれば、図3
(A)に示すような支持軸13の両端13a,13bを
節としてガイドパイプ14の支持位置(中央部13c)
を腹とする共振状態を生じさせる。
Considering the resonance state of the beam 23, in the model shown in FIG. 2A, due to the rigidity of the two mass systems 22 and 24 and the beam 23, the two mass systems 22 and 24 are shown.
Are considered to be a first-order resonance mode (a) in which the resonance occurs in the same phase, and a second-order resonance mode (c) in which the mass systems 22 and 24 resonate in the opposite phase. In the resonance mode (c), the beam 23
The mass system 22, so that the displacement of the tip portion 23b of the
24 and the supporting position of the mass system 24 (the central portion 23
The resonance state can be realized by setting the position such that c) has the maximum amplitude. If appropriate parameters are set by such a design method, as shown in FIG.
The support position of the guide pipe 14 (center portion 13c) with both ends 13a and 13b of the support shaft 13 as shown in FIG.
Causes a resonance state with the belly.

【0024】この共振モード(ウ)では、ガイドパイプ
14が支持軸13の振動の腹(最大振幅)の位置で支持
されているため、支持軸13の腹(中央部13c)に追
随して、ガイドパイプ14の上部14a及び下部14b
における変位の位相が同相である並進振動をする。この
ように振動テープガイドユニット10が小規模であるこ
とに加え、支持軸13の共振における腹を利用している
ため、小さなエネルギにより大きな振幅を得られる結
果、摩擦低減効果を容易に得ることができる。
In this resonance mode (c), since the guide pipe 14 is supported at the position of the antinode (maximum amplitude) of the vibration of the support shaft 13, the guide pipe 14 follows the antinode (central portion 13c) of the support shaft 13, Upper part 14a and lower part 14b of the guide pipe 14
Translational vibrations in which the phase of the displacement is in phase. As described above, since the vibration tape guide unit 10 is small in size and the antinode of the resonance of the support shaft 13 is used, a large amplitude can be obtained with a small amount of energy, so that the friction reducing effect can be easily obtained. it can.

【0025】同様に、加振器16を適切な可聴帯域の範
囲外の周波数(超音波等)にて加振することにより、図
3(B)に示すような共振状態を作り出すことができ
る。この3次の共振モード(エ)(図2)では、ガイド
パイプ14の上部14a及び下部14bが、支持軸13
に対して反対方向に変位する回転振動が得られる。
Similarly, by vibrating the vibration exciter 16 at a frequency (ultrasonic wave or the like) outside the appropriate audible range, a resonance state as shown in FIG. 3B can be created. In this third-order resonance mode (d) (FIG. 2), the upper portion 14a and the lower portion 14b of the guide pipe 14 are
A rotational vibration that is displaced in the opposite direction with respect to is obtained.

【0026】ここで、1次の共振モード(イ)では、モ
デル全体の重心位置が移動しているのに対して、2次の
共振モード(ウ)及び3次の共振モード(エ)において
は、2つの質量系22,24が逆相にて変位するため、
モデル全体の重心の移動量としては1次の共振モード
(イ)に比べて小さくなっている。従って、テープガイ
ドユニットの振動による周囲に対する影響を小さくする
だけでなく、これを振動させるためのエネルギを小さく
することができる。このように小さなエネルギにより効
率良くガイドパイプ14を振動させることができ、且つ
テープとガイドパイプ14の実質的な接触面積を小さく
し、空気層を形成することにより、小さなエネルギで大
きな摩擦低減効果が得られる。
In the first-order resonance mode (a), the position of the center of gravity of the entire model moves, whereas in the second-order resonance mode (c) and the third-order resonance mode (d). Since the two mass systems 22 and 24 are displaced in opposite phases,
The amount of movement of the center of gravity of the entire model is smaller than that in the first-order resonance mode (a). Therefore, it is possible to reduce not only the influence of the vibration of the tape guide unit on the surroundings but also the energy for vibrating the tape guide unit. As described above, it is possible to efficiently vibrate the guide pipe 14 with a small amount of energy, and to reduce the substantial contact area between the tape and the guide pipe 14 to form an air layer, so that a large friction reducing effect can be obtained with a small amount of energy. can get.

【0027】ところで、上述した実施例による超音波振
動を利用したテープガイド機構においては、ガイドパイ
プ14を振動させるための加振手段(加振器16)が、
摩擦低減効果を図るためのガイドパイプ14を直接、積
層型圧電素子で押圧し、交流電圧でその圧電素子を駆動
する構成をとっているので、以下のような問題が生じ得
る。
By the way, in the tape guide mechanism utilizing the ultrasonic vibration according to the above-mentioned embodiment, the vibrating means (vibrator 16) for vibrating the guide pipe 14 is
Since the guide pipe 14 for achieving the friction reducing effect is directly pressed by the laminated piezoelectric element and the piezoelectric element is driven by the AC voltage, the following problems may occur.

【0028】即ち、 (1)ガイドパイプ14の共振により大きく振動する部
位を加振器16の取付により拘束してしまうので、本来
設定したガイドパイプ14の共振現象が変わり、振動バ
ランスがくずれる。その場合には、当初狂った効果的な
摩擦低減効果を実現することが困難になる。 (2)共振現象によって大きな振幅で振動する部位を変
位拘束しているので、加振器16を支持する構成として
は、安定した変位拘束を確保するために、十分に剛性の
高い構造が必要となり、支持機構の大型化せざるを得な
くなる。 (3)環境の変化で伸縮部材の特性が変化したとき、一
定の周波数の交流電圧によるエネルギ供給の効率が下が
る。
That is, (1) Since the part that vibrates greatly due to the resonance of the guide pipe 14 is constrained by the attachment of the vibrator 16, the originally set resonance phenomenon of the guide pipe 14 changes and the vibration balance is disturbed. In that case, it becomes difficult to realize an initially erroneous effective friction reduction effect. (2) Since the part that vibrates with a large amplitude is constrained by resonance due to the resonance phenomenon, a structure having sufficiently high rigidity is required as a configuration for supporting the vibrator 16 in order to secure stable displacement constraint. The size of the support mechanism must be increased. (3) When the characteristics of the expansion / contraction member change due to changes in the environment, the efficiency of energy supply by the AC voltage having a constant frequency decreases.

【0029】そこで、本発明の更なる実施例において
は、上述の問題を有効に解消し得るようにしたテープガ
イド機構を提供するものである。次に、図面を参照して
本発明によるテープガイド機構の更なる実施例を説明す
る。
Therefore, a further embodiment of the present invention provides a tape guide mechanism which can effectively solve the above-mentioned problems. Next, a further embodiment of the tape guide mechanism according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0030】図4は本実施例の特徴を最もよく表わす図
であり、振動テープガイドの対称面における断面図であ
る。図5は振動テープガイドの上面図である。図6は図
4の外観図である。図7は振動テープガイドユニットの
組み立て図である。
FIG. 4 is a view best showing the features of this embodiment, and is a cross-sectional view taken along the plane of symmetry of the vibrating tape guide. FIG. 5 is a top view of the vibrating tape guide. FIG. 6 is an external view of FIG. FIG. 7 is an assembly diagram of the vibrating tape guide unit.

【0031】図4〜図7において、10は振動テープガ
イドユニットであり、支持軸13と第1の質量系である
ガイドパイプ14と第2の質量系であるカウンターウェ
イト12′を有する加振ユニット7と上フランジ18と
下フランジ17で構成されている。ガイドパイプ14
は、そのテープ添接部で走行するテープ1(図5)を案
内する機能を有し、支持軸13のほぼ中央部13cで支
持されている。また、上下のフランジ18,17は、ガ
イドされるテープ1の上下方向の変動を抑えるように、
ガイドパイプ14の両端に近い支持軸13の位置に設け
られている。これらのフランジ17,18は、軽い材質
で構成することにより、振動テープガイドユニット10
の振動状態に影響を与えないような工夫がされている。
4 to 7, 10 is a vibrating tape guide unit, which is a vibrating unit having a support shaft 13, a guide pipe 14 which is a first mass system, and a counterweight 12 'which is a second mass system. 7 and the upper flange 18 and the lower flange 17. Guide pipe 14
Has a function of guiding the tape 1 (FIG. 5) running at the tape contact portion, and is supported by the substantially central portion 13c of the support shaft 13. Further, the upper and lower flanges 18 and 17 suppress the fluctuation of the guided tape 1 in the vertical direction,
It is provided at the position of the support shaft 13 near both ends of the guide pipe 14. The flanges 17 and 18 are made of a light material, so that the vibration tape guide unit 10
Has been devised so as not to affect the vibration state of.

【0032】カウンターウェイト12′は、共振時にガ
イドパイプ14支持する支持軸13の中央部13cにお
ける振動振幅を最も大きくするために設けられた質量系
である。また、後述するように振動バランスをとるため
にカウンターウェイト12′を上下方向に微調整して固
定支持し得る固定支持機構が、支持軸13の自由端13
bに設けられている。この固定支持機構は、固定ネジ6
と、この固定ネジ6を受けるように自由端13bにて該
固定ネジ6の奥部に形成されたテーパ状の穴部13k
と、このテーパ状の穴部13kの深さ付近まで切欠き形
成されて成る切欠部131と、カウンターウェイト1
2′が上下にスライドできるように嵌合する外周面13
jと、により構成されている。
The counterweight 12 'is a mass system provided to maximize the vibration amplitude in the central portion 13c of the support shaft 13 supporting the guide pipe 14 at the time of resonance. Further, as will be described later, a fixed support mechanism capable of finely adjusting and vertically supporting the counterweight 12 ′ in order to balance vibration is provided with a free end 13 of the support shaft 13.
It is provided in b. This fixed support mechanism uses fixed screws 6
And a tapered hole 13k formed in the inner part of the fixing screw 6 at the free end 13b so as to receive the fixing screw 6.
And a notch 131 formed by notching up to near the depth of the tapered hole 13k, and the counterweight 1
Outer peripheral surface 13 fitted so that 2'slide up and down
j and.

【0033】ここで、カウンターウェイト12′を適当
な位置にして、固定ネジ6を押し込むと、固定ネジ6の
端部6aがテーパ状穴部13kに当接する。これにより
支持軸13の自由端13bの切欠部131が押し拡げら
れ、支持軸13の外周面13jが外側に拡開する結果、
カウンターウェイト12′は、その嵌合部で確実に固定
される。
When the counterweight 12 'is set to an appropriate position and the fixing screw 6 is pushed in, the end 6a of the fixing screw 6 comes into contact with the tapered hole 13k. As a result, the notch 131 of the free end 13b of the support shaft 13 is expanded and the outer peripheral surface 13j of the support shaft 13 is expanded outward,
The counterweight 12 'is securely fixed at its fitting portion.

【0034】支持軸13は、内部減衰の小さい材料で構
成され、振動テープガイドユニット10を上下に微調整
し得るネジ部13hによりベース20に結合支持されて
いる。支持軸13は更に、段部13dにて大径部13f
と小径部13e,13gを有する2段構造となるよう
に、軸部13iで圧入嵌合されている。このように支持
軸13において小径部13e,13g及び大径部13f
を設けることにより、大径部13fは、小径部13e,
13gに比較して剛性が高くなるため、小径部13e,
13gよりも振動し難くなる。つまり、大径部13fを
支持軸13の固定端と見做すことができ、これにより大
径部13fの軸長が多少変化しても振動テープガイドユ
ニット10の共振状態にあまり影響を与えないような構
造となっている。
The support shaft 13 is made of a material having a small internal damping, and is coupled and supported to the base 20 by a screw portion 13h capable of finely adjusting the vibration tape guide unit 10 up and down. The support shaft 13 further includes a large diameter portion 13f at the step portion 13d.
The shaft portion 13i is press-fitted to form a two-stage structure having the small diameter portions 13e and 13g. Thus, in the support shaft 13, the small diameter portions 13e and 13g and the large diameter portion 13f are formed.
By providing the large diameter portion 13f, the large diameter portion 13f
Since the rigidity is higher than that of 13g, the small diameter portion 13e,
It is more difficult to vibrate than 13g. That is, the large-diameter portion 13f can be regarded as the fixed end of the support shaft 13, so that even if the axial length of the large-diameter portion 13f changes a little, the resonance state of the vibrating tape guide unit 10 is not significantly affected. It has a structure like this.

【0035】振動テープガイドユニット10の加振ユニ
ット7は、一端がカウンターウェイト12′の平面部1
2′aに接着固定されると共に、他端に第3の質量系1
5が固定された伸縮部材16′により構成される。伸縮
部材16′は、電力を供給することにより支持軸13と
ほぼ直交する方向に伸縮運動する電気−機械変換素子で
あり、積層型圧電素子により構成される。
The vibrating unit 7 of the vibrating tape guide unit 10 has a flat surface 1 of the counterweight 12 'at one end.
2'a is adhered and fixed, and at the other end is a third mass system 1
5 is composed of a fixed elastic member 16 '. The elastic member 16 'is an electromechanical conversion element that expands and contracts in a direction substantially orthogonal to the support shaft 13 by supplying electric power, and is composed of a laminated piezoelectric element.

【0036】ここで、第2及び第3の質量系について、
図9を参照して説明する。その図9の(ア)は、前述し
た図2の(ア)と同一もののであり、2質量系の振動テ
ープガイドをモデル化したものである。図9において、
24はガイドパイプ14に対応する第1の質量系、22
はカウンターウェイト12′に対応する第2の質量系で
ある。23は先端部(自由端)23bにて第2の質量系
22を、また中央部23cにて第1の質量系24をそれ
ぞれ支持し、固定端部23aで固定支持された梁であ
る。図9の(イ)は、図9の(ア)をバネ質点系にモデ
ル化したものである。図において、梁23の剛性をバネ
23e,23gで示している。
Here, regarding the second and third mass systems,
This will be described with reference to FIG. 9A is the same as FIG. 2A described above, and is a model of the vibration tape guide of the two-mass system. In FIG.
24 is a first mass system corresponding to the guide pipe 14, 22
Is a second mass system corresponding to the counterweight 12 '. Reference numeral 23 is a beam that supports the second mass system 22 at the tip portion (free end) 23b, the first mass system 24 at the central portion 23c, and is fixedly supported by the fixed end portion 23a. FIG. 9A is a model of FIG. 9A in a spring mass system. In the figure, the rigidity of the beam 23 is shown by springs 23e and 23g.

【0037】また、図9の(ウ)は、本実施例における
加振器も含めたバネ質点系をモデル化したものである。
この(ウ)において、32はカウンターウェイト12′
に対応する第2の質量系、35は伸縮部材16′に設け
た第3の質量系15に対応する質量系、36は伸縮部材
16′の動的剛性である。図9の(エ)は、(ウ)の梁
モデルにおける共振状態を示している。
Further, FIG. 9C is a model of the spring mass system including the vibrator in this embodiment.
In this (c), 32 is a counterweight 12 '
Is a second mass system corresponding to the above, 35 is a mass system corresponding to the third mass system 15 provided on the elastic member 16 ', and 36 is a dynamic rigidity of the elastic member 16'. 9D shows the resonance state in the beam model of FIG. 9C.

【0038】ここで、図9の(ウ)を用いて、第2及び
第3の質量の設定を説明する。図示のように第2の質量
系32は、第3の質量系15を付加したことにより増加
した質量分(質量系35)だけ減らした質量とし、つま
り第3の質量系15に対応する質量系35と第2の質量
系32の総和が、図9の(イ)に示すような当初設定し
た2質量系を有する軸の振動を利用したテープガイドに
おける第2の質量系22とほぼ等しくなるように設定し
ている。更に、図9の(ウ)に示すように第3の質量系
35がカウンターウェイト12′に対応する質量系32
に比較して大きくなるように設定される。
Here, the setting of the second and third masses will be described with reference to FIG. As shown, the second mass system 32 has a mass reduced by the mass (mass system 35) increased by adding the third mass system 15, that is, the mass system corresponding to the third mass system 15. The total sum of 35 and the second mass system 32 is approximately equal to the second mass system 22 in the tape guide using the vibration of the shaft having the initially set two mass system as shown in FIG. Is set to. Further, as shown in FIG. 9C, the third mass system 35 corresponds to the counterweight 12 ′ and the mass system 32 corresponding to the counterweight 12 ′.
It is set to be larger than.

【0039】ここで、振動テープガイドユニット10の
組み立てについて、図7を用いて説明する。先ず、支持
軸13に対してガイドパイプ14をその中央部13cに
て圧入支持する。次に、支持軸13の上下からフランジ
17,18を圧入支持する。更に、支持軸13の下側か
ら大径部13fを圧入する。そして、加振ユニット7を
設けたカウンターウェイト12′を、支持軸13の自由
端13bにおける外周面13jに嵌め込み、固定ネジ6
によって仮固定する。
Here, the assembly of the vibrating tape guide unit 10 will be described with reference to FIG. First, the guide pipe 14 is press-fitted and supported by the central portion 13c of the support shaft 13. Next, the flanges 17 and 18 are press-fitted and supported from above and below the support shaft 13. Further, the large diameter portion 13f is press-fitted from the lower side of the support shaft 13. Then, the counterweight 12 'provided with the vibrating unit 7 is fitted into the outer peripheral surface 13j at the free end 13b of the support shaft 13, and the fixing screw 6
Temporarily fix by.

【0040】以上のように組み立てた振動テープガイド
ユニット10は、ベース20のネジ部に嵌め込まれ、そ
の全体がテープ走行系に組み込まれる。この場合、以下
のような若干の調整手順を必要とする。 1)テープ走行調整時のテープ幅方向での規制力を付加
するために、フランジ17,18の高さを変化させる。
これは、支持軸13を回転させて、振動テープガイドユ
ニット10の全体的な高さを上下方向に微調整すること
により行うことができる。従って、支持軸13を適宜回
転させることにより、磁気テープの走行状態が安定にな
る適度な位置でネジ部13hを接着固定するものであ
る。このとき、支持軸13の大径部13fの軸長が多少
変化するが、前述したように振動テープガイドユニット
10の共振状態には実質的に影響を与えない。
The vibrating tape guide unit 10 assembled as described above is fitted into the screw portion of the base 20, and the whole is incorporated into the tape running system. In this case, some adjustment procedure as described below is required. 1) The heights of the flanges 17 and 18 are changed in order to apply a regulation force in the tape width direction when adjusting the tape running.
This can be performed by rotating the support shaft 13 and finely adjusting the overall height of the vibrating tape guide unit 10 in the vertical direction. Therefore, by appropriately rotating the support shaft 13, the screw portion 13h is adhesively fixed at an appropriate position where the running state of the magnetic tape is stable. At this time, the axial length of the large-diameter portion 13f of the support shaft 13 slightly changes, but as described above, it does not substantially affect the resonance state of the vibrating tape guide unit 10.

【0041】2)加工誤差等による振動テープガイドユ
ニット10の共振状態のバランスのくずれは、固定ネジ
6を一旦緩めてカウンターウェイト12′を加振ユニッ
ト7ごと上下に微調整し、再び仮固定することにより吸
収することができる。そしてバランスのとれた位置で固
定ネジ6を接着固定する。
2) When the vibration tape guide unit 10 is out of balance due to a processing error or the like, the fixing screw 6 is once loosened, the counterweight 12 'is finely adjusted up and down together with the vibration unit 7, and temporarily fixed again. It can be absorbed. Then, the fixing screw 6 is adhesively fixed at a balanced position.

【0042】次に、振動テープガイドの動作について説
明する。振動テープガイドユニット10において、伸縮
部材16′に共振駆動回路で電力を供給することによ
り、伸縮部材16′が伸縮駆動され振動源となる。そこ
で、先ず図8を参照してその共振駆動回路の動作を説明
する。図8において、201は電気的には容量型素子で
ある圧電素子、202はこの圧電素子を含めた振動テー
プガイドの機械系の運動現象を電気的に変換した等価回
路、203は電流検出用抵抗素子、204は電圧波形検
出部、205は電流波形検出部、206は前記電圧波形
と電流波形の位相差を検出し、この位相差が90°でゼ
ロになる誤差信号を演算するようにした位相誤差演算回
路、207は発振回路、208は増幅回路である。
Next, the operation of the vibrating tape guide will be described. In the vibrating tape guide unit 10, when power is supplied to the expansion / contraction member 16 'by the resonance drive circuit, the expansion / contraction member 16' is expanded / contracted to serve as a vibration source. Therefore, first, the operation of the resonance drive circuit will be described with reference to FIG. In FIG. 8, 201 is a piezoelectric element that is an electrically capacitive element, 202 is an equivalent circuit that electrically converts the motion phenomenon of the mechanical system of the vibration tape guide including this piezoelectric element, and 203 is a resistance for current detection. An element, 204 is a voltage waveform detecting unit, 205 is a current waveform detecting unit, 206 is a phase difference between the voltage waveform and the current waveform, and an error signal is calculated so that the phase difference becomes zero at 90 °. An error calculation circuit, 207 is an oscillation circuit, and 208 is an amplification circuit.

【0043】発振回路207は、振動テープガイドの共
振周波数に近い周波数で発振し、その出力が増幅回路2
08に送られる。増幅回路208により増幅された共振
周波数の交流電圧で圧電素子201に電力が供給され
る。このとき、前述した圧電素子201の伸縮運動によ
って振動テープガイドユニット10の共振現象が引き起
こされる。これは、図8の等価回路202で見るとイン
ダクタンス型素子と容量型素子の共振現象が起こってい
る場合と等価になる。
The oscillating circuit 207 oscillates at a frequency close to the resonance frequency of the vibrating tape guide, and its output is the amplifying circuit 2.
Sent to 08. Electric power is supplied to the piezoelectric element 201 by the AC voltage of the resonance frequency amplified by the amplifier circuit 208. At this time, the expansion / contraction motion of the piezoelectric element 201 causes the resonance phenomenon of the vibration tape guide unit 10. This is equivalent to the case where the resonance phenomenon of the inductance type element and the capacitance type element occurs in the equivalent circuit 202 of FIG.

【0044】一方、振動テープガイドに供給される電流
は、電流検出用抵抗素子203で電圧値といて検出さ
れ、電流波形検出部205で電圧変位の形で電流波形が
検出される。また、振動テープガイドに供給される電圧
については電圧波形検出部204で電圧波形が検出され
る。これら電流波形と電圧波形の位相差を位相誤差演算
回路206で算出し、更にその位相差が略90°のとき
ゼロとなる位相誤差信号を演算して発振回路207に送
られる。発振回路207は、位相誤差信号に応じて発振
周波数を変化させる。この場合のように、電流及び電圧
の位相差を略90°にすることは、振動テープガイドの
インピーダンスが最大になるように駆動周波数を制御す
ることになり、つまり、少ない供給電力で効率よく伸縮
部材201を駆動させることができる。特に電圧素子2
01は温度特性を有しているため、環境により特性が変
化する。従って、前述の駆動回路におけるフィードバッ
ク制御は省エネルギの点で極めて有効な手段となり得
る。
On the other hand, the current supplied to the vibrating tape guide is detected by the current detecting resistance element 203 as a voltage value, and the current waveform detecting section 205 detects the current waveform in the form of voltage displacement. The voltage waveform detector 204 detects the voltage waveform of the voltage supplied to the vibrating tape guide. The phase difference between the current waveform and the voltage waveform is calculated by the phase error calculation circuit 206, and a phase error signal that becomes zero when the phase difference is about 90 ° is calculated and sent to the oscillation circuit 207. The oscillator circuit 207 changes the oscillation frequency according to the phase error signal. As in this case, setting the phase difference between the current and the voltage to about 90 ° controls the drive frequency so that the impedance of the vibrating tape guide is maximized, that is, expanding and contracting efficiently with a small amount of power supply. The member 201 can be driven. Especially voltage element 2
Since 01 has a temperature characteristic, the characteristic changes depending on the environment. Therefore, the feedback control in the drive circuit described above can be an extremely effective means in terms of energy saving.

【0045】上述のように積層型圧電素子である伸縮部
材16′は伸縮駆動する。これにより伸縮部材16′の
自由端側に設けられた第3の質量系15は、支持軸13
にほぼ直交する平面内で振動する。このときの振動の様
子が図9の(エ)に示されているが、これをバネ質点系
(図9の(ウ))で説明すると、伸縮部材16′の強制
振動により第3の質量系35と第2の質量系(カウンタ
ーウェイト12′)32が振動する。特に、第3の質量
系35の質量を第2の質量系32よりも大きくしておく
ことにより、第2の質量系32は動吸振器の原理によっ
て大きく振動する。
As described above, the expansion / contraction member 16 'which is a laminated piezoelectric element is expanded / contracted. As a result, the third mass system 15 provided on the free end side of the elastic member 16 ′ has the support shaft 13
Oscillates in a plane substantially orthogonal to. The state of vibration at this time is shown in (d) of FIG. 9. This will be explained using the spring mass system ((c) of FIG. 9). 35 and the second mass system (counterweight 12 ') 32 vibrate. In particular, by making the mass of the third mass system 35 larger than that of the second mass system 32, the second mass system 32 vibrates greatly due to the principle of the dynamic vibration reducer.

【0046】ここで、この動吸振器の原理について簡単
に説明するが、この原理を利用して更に効率的に加振さ
せるものである。一般にバネ−質量系の振動を考えたと
き、振動する質量系の振動を吸収するための動吸振器と
いうものがある。これは、1質量系の振動系に更に補助
的な第2のバネ−質量系を付設し、第1の質量系(主質
量系)の振動を補助質量系の振動の反力によって吸収す
る機構である。従って、エネルギ的に考えると、主質量
系の振動エネルギを補助質量系の振動エネルギによって
吸収することになるので、補助質量系が主質量系よりも
小さい質量ならば、逆に大きな振幅を発生させることが
できる。
Here, the principle of the dynamic vibration absorber will be briefly described, but the principle is utilized to vibrate more efficiently. Generally, when considering the vibration of a spring-mass system, there is a dynamic vibration absorber for absorbing the vibration of the vibrating mass system. This is a mechanism in which an auxiliary second spring-mass system is attached to the vibration system of one mass system, and the vibration of the first mass system (main mass system) is absorbed by the reaction force of the vibration of the auxiliary mass system. Is. Therefore, in terms of energy, since the vibration energy of the main mass system is absorbed by the vibration energy of the auxiliary mass system, if the mass of the auxiliary mass system is smaller than that of the main mass system, conversely a large amplitude is generated. be able to.

【0047】かかる動吸振器の原理を本実施例に適用す
ると、第2の質量系を前述の補助質量系、また第3の質
量系を主質量系となるように質量バランスを設定するこ
とにより、第3の質量系を振動させれば、第2の質量系
は効率的に大きく振動させることができる。
When the principle of such a dynamic vibration absorber is applied to this embodiment, the mass balance is set so that the second mass system becomes the above-mentioned auxiliary mass system and the third mass system becomes the main mass system. By vibrating the third mass system, the second mass system can be vibrated efficiently and largely.

【0048】更に、この振動によって第1の質量系24
(ガイドパイプ14)を振動させようとするものであ
る。このように振動テープガイドユニット10において
第3の質量系15を支持軸13のほぼ直交平面内で振動
させ、この振動の反力を利用して、逆にカウンターウェ
イト12′を支持軸13のほぼ直交方向に効率よく荷重
加振させることができる。
Further, this vibration causes the first mass system 24 to
It is intended to vibrate the (guide pipe 14). In this way, in the vibrating tape guide unit 10, the third mass system 15 is vibrated in a plane substantially orthogonal to the support shaft 13, and the counterweight 12 ′ is substantially moved to the support shaft 13 by utilizing the reaction force of this vibration. The load can be efficiently excited in the orthogonal direction.

【0049】また、前述のように第2の質量系であるカ
ウンターウェイト12′と第3の質量系15の総和の質
量が、支持軸13の先端に質量系を有する振動テープガ
イドの軸先端の質量系の質量とほぼ等しく設定されてい
るので、基本設計パラメータを変化させないで済む。従
って、本来の設計された共振状態を保持した上で、図9
の(エ)のように振動テープガイドユニット10を加振
することができる。
Further, as described above, the total mass of the counterweight 12 'which is the second mass system and the third mass system 15 is the mass of the vibrating tape guide having the mass system at the tip of the support shaft 13 at the tip of the shaft. Since the mass is set to be approximately equal to the mass of the mass system, it is not necessary to change the basic design parameters. Therefore, while maintaining the originally designed resonance state, FIG.
The vibration tape guide unit 10 can be vibrated as in (d).

【0050】このように安定した状態で、しかも効率よ
く振動テープガイドユニット10を加振することによ
り、ガイドパイプ14の回転或いは並進運動を生じさせ
ることができる。このように振動させることにより、案
内された磁気テープとの実質接触面積が少なくなり、空
気層を形成することにより、大きな摩擦低減効果が得ら
れる。
By vibrating the vibrating tape guide unit 10 in such a stable state and efficiently, it is possible to cause the guide pipe 14 to rotate or translate. By vibrating in this way, the substantial contact area with the guided magnetic tape is reduced, and by forming an air layer, a great friction reducing effect is obtained.

【0051】なお、この実施例においては、伸縮部材1
6′に積層型圧電素子を用いているが、電力を供給する
ことによって伸縮変形を生ずるその他の電歪素子や超磁
歪素子等を用いて、伸縮振動による荷重加振をすること
も可能であり、本実施例と同様な作用効果を得ることが
できる。
In this embodiment, the elastic member 1
Although a laminated piezoelectric element is used in 6 ', it is possible to use other electrostrictive elements or giant magnetostrictive elements that cause expansion and contraction by supplying electric power to perform load vibration due to expansion and contraction vibrations. It is possible to obtain the same effect as that of the present embodiment.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
端が固定された軸とこの軸の所定部位に固着されたテー
プ添接部材とを有し、軸を振動させる加振手段により、
テープ添接部材が振動変位するようにしたテープガイド
機構において、テープ添接部材で成る第1の質量系と、
軸の自由端側に設けた第2の質量系と、この第2の質量
系に対して付設した第3の質量系と、が設定されると共
に、軸のほぼ直交方向に伸縮する伸縮部材を介して、第
2の質量系及び第3の質量系を結合し、伸縮部材が振動
駆動手段によって駆動されるようにしたことにより、第
2の質量系を荷重加振し、摩擦低減効果を生じさせるテ
ープ添接部材の共振状態を拘束することなく、振動テー
プガイドを加振することができ、効率よくガイドパイプ
を自由に振動させ、大幅な摩擦低減を実現することがで
きる。
As described above, according to the present invention, the vibrating means for vibrating the shaft is provided with the shaft having one end fixed and the tape attachment member fixed to a predetermined portion of the shaft.
In a tape guide mechanism in which the tape attachment member is oscillated and displaced, a first mass system including the tape attachment member,
A second mass system provided on the free end side of the shaft and a third mass system attached to the second mass system are set, and an elastic member that expands and contracts in a direction substantially orthogonal to the shaft is provided. The second mass system and the third mass system are coupled to each other, and the elastic member is driven by the vibration driving means, so that the second mass system is subjected to load vibration and a friction reducing effect is produced. The vibrating tape guide can be vibrated without restraining the resonance state of the tape contact member to be vibrated, the guide pipe can be freely vibrated efficiently, and significant friction reduction can be realized.

【0053】また、本発明によれば、第2の質量系及び
第3の質量系の質量の総和を一定値に保持すると共に、
第3の質量系の質量を第2の質量系の質量よりも大きく
設定したことにより、軸先端に質量系を有する振動テー
プガイドの基本パラメータを変化させずに、バランスの
良い所期の振動現象を効率よく実現し、要求される摩擦
低減効果を有効に実現することができる。
Further, according to the present invention, the total sum of the masses of the second mass system and the third mass system is held at a constant value, and
By setting the mass of the third mass system larger than that of the second mass system, the desired vibration phenomenon with good balance can be achieved without changing the basic parameters of the vibration tape guide having the mass system at the shaft tip. Can be efficiently realized, and the required friction reducing effect can be effectively realized.

【0054】更に、本発明によれば、電気−機械変換素
子で構成された伸縮部材と、電気−機械変換素子に電力
を供給する駆動回路と、軸を含む振動テープガイドの共
振周波数付近で作動する発振回路と、駆動回路の電流検
出手段と、駆動回路の電圧検出手段と、検出された電流
及び電圧の位相差により発振回路の周波数を変化させる
ようにした制御手段と、を有することにより、変形部材
を駆動する電流と電圧の位相差が略90°になるような
共振回路を形成することになるので、少ない電力で変形
部材を駆動することができ、電気エネルギを効率的に振
動エネルギに変換できる効果がある。また、変形部材の
環境特性をも吸収することができる等の利点を有してい
る。
Further, according to the present invention, the expansion / contraction member composed of the electro-mechanical conversion element, the drive circuit for supplying electric power to the electro-mechanical conversion element, and the vibrating tape guide including the shaft operate near the resonance frequency. An oscillating circuit, a current detecting unit of the driving circuit, a voltage detecting unit of the driving circuit, and a control unit configured to change the frequency of the oscillating circuit according to the phase difference between the detected current and voltage, Since the resonance circuit is formed so that the phase difference between the current and the voltage for driving the deforming member becomes approximately 90 °, the deforming member can be driven with less electric power, and the electric energy can be efficiently converted into vibration energy. There is an effect that can be converted. Further, there is an advantage that the environmental characteristics of the deformable member can be absorbed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のテープガイド機構の実施例における断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a tape guide mechanism of the present invention.

【図2】テープガイド機構の力学モデルにおける振動モ
ードの例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of vibration modes in a mechanical model of a tape guide mechanism.

【図3】本発明のテープガイド機構の実施例における振
動モードの例をそれぞれ示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a vibration mode in an embodiment of the tape guide mechanism of the present invention.

【図4】本発明のテープガイド機構の別の実施例におけ
る断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the tape guide mechanism of the present invention.

【図5】本発明のテープガイド機構の別の実施例におけ
る上面図である。
FIG. 5 is a top view of another embodiment of the tape guide mechanism of the present invention.

【図6】本発明の別の実施例における対称面に沿う断面
図である。
FIG. 6 is a sectional view taken along the plane of symmetry in another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の別の実施例における要部分解斜視図で
ある。
FIG. 7 is an exploded perspective view of essential parts in another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の別の実施例に係る加振器の駆動回路図
である。
FIG. 8 is a drive circuit diagram of a vibration exciter according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の別の実施例における振動モードの例を
それぞれ示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of vibration modes according to another embodiment of the present invention.

【図10】従来の振動テープガイドの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional vibrating tape guide.

【図11】従来の振動テープガイドにおける共振モード
の例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a resonance mode in a conventional vibrating tape guide.

【図12】従来の振動テープガイドにおける共振モード
の例を示す部分平面図である。
FIG. 12 is a partial plan view showing an example of a resonance mode in a conventional vibrating tape guide.

【図13】従来の振動テープガイドにおける共振モード
時のガイドパイプ表面の展開図である。
FIG. 13 is a development view of the surface of the guide pipe in the resonance mode of the conventional vibrating tape guide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁気テープ 6 固定ネジ 7 加振ユニット 8 取付ベース 10 テープガイドユニット 12 質量系 12′ カンターウェイト 13 支持軸 13a 一端 13b 自由端 13c 中央部 13d 段部 13e 小径部 13f 大径部 13g 小径部 13h ネジ部 14 ガイドパイプ 15 第3の質量系 16 加振器 16′ 伸縮部材 17 フランジ部 18 フランジ部 20 ベース 22 質量系 23 梁 24 質量系 201 圧電素子 202 等価回路 203 電流検出用抵抗素子 204 電圧波形検出部 205 電流波形検出部 206 位相誤差演算回路 207 発振回路 208 増幅回路 1 magnetic tape 6 fixing screw 7 vibration unit 8 mounting base 10 tape guide unit 12 mass system 12 'canter weight 13 support shaft 13a one end 13b free end 13c central portion 13d step portion 13e small diameter portion 13f large diameter portion 13g small diameter portion 13h screw Part 14 Guide pipe 15 Third mass system 16 Vibrator 16 'Expansion / contraction member 17 Flange part 18 Flange part 20 Base 22 Mass system 23 Beam 24 Mass system 201 Piezoelectric element 202 Equivalent circuit 203 Current detection resistance element 204 Voltage waveform detection Unit 205 Current waveform detection unit 206 Phase error calculation circuit 207 Oscillation circuit 208 Amplification circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端が固定された軸とこの軸の所定部位
に固着されたテープ添接部材とを有し、前記軸を振動さ
せる加振手段により、前記テープ添接部材が振動変位す
るようにしたテープガイド機構であって、 前記テープ添接部材で成る第1の質量系と、前記軸の自
由端側に設けた第2の質量系と、この第2の質量系に対
して付設した第3の質量系と、が設定されると共に、 前記軸のほぼ直交方向に伸縮する伸縮部材を介して、前
記第2の質量系及び前記第3の質量系を結合し、前記伸
縮部材が振動駆動手段によって駆動されるようにしたこ
とを特徴とするテープガイド機構。
1. A tape splicing member having a shaft having one end fixed and a tape splicing member fixed to a predetermined portion of the shaft, wherein the tape splicing member is vibratingly displaced by vibrating means for vibrating the shaft. And a second mass system provided on the free end side of the shaft, and a second mass system attached to the second mass system. And a third mass system is set, and the second mass system and the third mass system are coupled via an elastic member that expands and contracts in a direction substantially orthogonal to the axis, and the elastic member vibrates. A tape guide mechanism characterized by being driven by a driving means.
【請求項2】 前記第2の質量系及び前記第3の質量系
の質量の総和を一定値に保持すると共に、前記第3の質
量系の質量を前記第2の質量系の質量よりも大きく設定
したことを特徴とする請求項1に記載のテープガイド機
構。
2. The mass of the second mass system and the mass of the third mass system are held at a constant value, and the mass of the third mass system is larger than the mass of the second mass system. The tape guide mechanism according to claim 1, wherein the tape guide mechanism is set.
【請求項3】 請求項1に記載のテープガイド機構にお
いて、 電気−機械変換素子で構成された前記伸縮部材と、前記
電気−機械変換素子に電力を供給する駆動回路と、前記
軸を含む振動テープガイドの共振周波数付近で作動する
発振回路と、前記駆動回路の電流検出手段と、前記駆動
回路の電圧検出手段と、検出された電流及び電圧の位相
差により前記発振回路の周波数を変化させるようにした
制御手段と、を有することを特徴とするテープガイド機
構。
3. The tape guide mechanism according to claim 1, wherein the elastic member formed of an electro-mechanical conversion element, a drive circuit for supplying electric power to the electro-mechanical conversion element, and a vibration including the shaft. An oscillation circuit operating near the resonance frequency of the tape guide, a current detection unit of the drive circuit, a voltage detection unit of the drive circuit, and a frequency difference of the oscillation circuit according to a phase difference between the detected current and voltage. And a tape guide mechanism.
JP6325004A 1994-12-27 1994-12-27 Mechanism for guiding tape Pending JPH08180527A (en)

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