JPH0823948B2

JPH0823948B2 - 磁気式トルクリミッタおよびリール台装置

Info

Publication number: JPH0823948B2
Application number: JP5156957A
Authority: JP
Inventors: 高良林
Original assignee: Yamauchi Corp
Current assignee: Yamauchi Corp
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1993-06-28
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH0714253A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気式トルクリミッ
タおよびリール台装置に関し、さらに詳しくは、８ミリ
ビディオテープレコーダー（８mmＶＴＲ），ディジタル
オーディオテープレコーダー（ＤＡＴ），カセットテー
プレコーダー等に用いられる磁気式トルクリミッタおよ
びリール台装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の磁気式トルクリミッタの
一例の要部断面図である。この磁気式トルクリミッタ３
００において、リング状のドライブギア３０１の内側に
は、ディスク状のヒステリシス板２が固設されており、
そのヒステリシス板２の内側には、軸受部材４が嵌着さ
れている。その軸受部材４は、テープリール軸３０６
に、回転自在に嵌められている。５は、ワッシャであ
る。ヒステリシス板２は、Ｍｎ鋼系磁性材料製またはＣ
ｒ−Ｃｏ鋼系磁性材料製であり、保磁力Ｈｃ＝１４０Ｏ
ｅである。

【０００３】テープリール軸３０６には、ヨーク板７が
固設されており、そのヨーク板７の上面には、円周方向
に交互に複数極の着磁がなされたディスク状のマグネッ
ト板８が磁力で吸着している。９は、ヨーク板７上でマ
グネット板８がスリップしないようにする回転止めであ
る。ヨーク板７は、磁性ステンレス製であり、高透磁率
であるが、保磁力Ｈｃは１０〔Ｏｅ〕よりもずっと小さ
い。

【０００４】以上のような磁気式トルクリミッタ３００
において、外部からドライブギア３０１を介してヒステ
リシス板２を回転させると、ヒステリシストルクにより
マグネット板８が回転し、それによりテープリール軸３
０６が回転する。テープの巻き取りエンドになると、ヒ
ステリシストルクより大きな力でテープリール軸３０６
が止められるため、ドライブギア３０１はスリップ回転
する。なお、トルク値は、回転方向に依存しない。

【０００５】図９は、上記構造の磁気式トルクリミッタ
３００Ａ，３００Ｂを用いたリール台装置１３００の正
回転時の状態を示す構成説明図である。磁気式トルクリ
ミッタ３００Ａ，３００Ｂは、トルク値が異なってお
り、それぞれ巻取リール軸８２および供給リール軸８３
に取り付けられている。例えば８ミリＶＴＲの場合、磁
気式トルクリミッタ３００Ａのトルク値は１５ｇ・ｃｍ
程度であり、磁気式トルクリミッタ３００Ｂのトルク値
は３０ｇ・ｃｍ程度である。モータ２１によりプーリ２
２を正回転すると、タイミングベルト２３により振り子
ギア機構のプーリ２４が正回転し、振り子板２５で支持
された振り子ギア８１を正スイングさせる。すると、振
り子ギア８１は、巻取リール軸８２に噛合し、巻取リー
ル軸８２を正回転させる。これにより、磁気テープＪ
は、回転ヘッドＨに摺接されつつ，巻取リール軸８２に
巻き取られる。

【０００６】図１０は、上記リール台装置１３００の逆
回転時の状態を示す構成説明図である。モータ２１によ
りプーリ２２を逆回転すると、タイミングベルト２３に
より振り子ギア機構のプーリ２４が逆回転し、振り子ギ
ア８１を逆スイングさせる。すると、振り子ギア８１
は、供給リール軸８３に噛合し、供給リール軸８３を逆
回転させる。これにより、磁気テープＪは、回転ヘッド
Ｈに摺接されつつ，供給リール軸８３に巻き戻される。

【０００７】なお、上記リール台装置１３００では、ト
ルク値の異なる２種類の磁気式トルクリミッタ３００
Ａ，３００Ｂを使用しているが、これは正回転時と逆回
転時とで回転ヘッドＨの回転方向と磁気テープＪの送り
方向の関係が逆になるため、必要なトルクが異なるから
である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の磁気式トル
クリミッタ３００のトルク値は、回転方向に依存しな
い。このため、上記従来のリール台装置１３００では、
トルク値の異なる２種類の磁気式トルクリミッタ３００
Ａ，３００Ｂを使用している。しかし、トルク値の異な
る２種類の磁気式トルクリミッタを使用しなけらばなら
ないのは、構成が複雑になる問題点がある。また、コス
トがかかる問題点がある。そこで、この発明の第１の目
的は、回転方向に応じてトルク値の変化する磁気式トル
クリミッタを提供することにある。また、第２の目的
は、簡単な構造で安価なリール台装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、第１回転軸と、その第１回転軸に固設されたヒス
テリシス板と、第２回転軸と、その第２回転軸に固設さ
れたヨーク板と、そのヨーク板の一面に吸着すると共に
前記ヒステリシス板に間隙をあけて対向するマグネット
板とを具備し、前記ヒステリシス板と前記マグネット板
の間のヒステリシストルクにより前記第１回転軸と前記
第２回転軸の間で回転を伝達する磁気式トルクリミッタ
において、第１回転軸または第２回転軸が一方向に回転
するときは前記マグネット板からの磁束を前記ヒステリ
シス板の圧延方向に透過させ、他方向に回転するときは
前記マグネット板からの磁束を前記ヒステリシス板の厚
さ方向に透過させ、回転方向によりヒステリシストルク
を変化させることを特徴とする磁気式トルクリミッタを
提供する。

【００１０】第２の観点では、この発明は、第１回転軸
と、その第１回転軸に固設されたヒステリシス板と、第
２回転軸と、その第２回転軸に固設されたヨーク板と、
そのヨーク板の一面に吸着すると共に前記ヒステリシス
板に間隙をあけて対向するマグネット板とを具備し、前
記ヒステリシス板と前記マグネット板の間のヒステリシ
ストルクにより前記第１回転軸と前記第２回転軸の間で
回転を伝達する磁気式トルクリミッタにおいて、第１回
転軸または第２回転軸が一方向に回転するときは前記ヒ
ステリシス板の反マグネット板側に近接または密着し、
他方向に回転するときは前記ヒステリシス板の反マグネ
ット板側から離隔するサブヨーク板を設け、回転方向に
よりヒステリシストルクを変化させることを特徴とする
磁気式トルクリミッタを提供する。

【００１１】第３の観点では、この発明は、第１回転軸
と、その第１回転軸に固設されたヒステリシス板と、第
２回転軸と、その第２回転軸に固設されたヨーク板と、
そのヨーク板の一面に吸着すると共に前記ヒステリシス
板に間隙をあけて対向するマグネット板とを具備し、前
記ヒステリシス板と前記マグネット板の間のヒステリシ
ストルクにより前記第１回転軸と前記第２回転軸の間で
回転を伝達する磁気式トルクリミッタにおいて、第１回
転軸または第２回転軸が一方向に回転するときは前記ヒ
ステリシス板の反マグネット板側に押し付けられ、他方
向に回転するときは前記ヒステリシス板の反マグネット
板側から離隔するか又は押し付けられる体積が小さくな
る磁性ばねを設け、回転方向によりヒステリシストルク
を変化させることを特徴とする磁気式トルクリミッタを
提供する。

【００１２】第４の観点では、この発明は、回転方向に
応じて巻取リール軸または供給リール軸に噛合する振り
子ギア機構を備えたリール台装置において、前記振り子
ギア機構に、請求項１から請求項３のいずれかに記載の
磁気式トルクリミッタを用いたことを特徴とするリール
台装置を提供する。

【００１３】

【作用】上記第１の観点によるこの発明の磁気式トルク
リミッタでは、一方向の回転時はマグネット板からの磁
束をヒステリシス板の圧延方向に透過させ、他方向の回
転時はマグネット板からの磁束を前記ヒステリシス板の
厚さ方向に透過させる。磁束がヒステリシス板の圧延方
向に透過するときはヒステリシストルクが大きく、磁束
がヒステリシス板の厚さ方向に透過するときはヒステリ
シストルクが小さいので、回転方向によりトルク値が変
化することとなる。

【００１４】上記第２の観点によるこの発明の磁気式ト
ルクリミッタでは、サブヨーク板をヒステリシス板の反
マグネット板側に近接／密着することでマグネット板か
らの磁束をヒステリシス板の厚さ方向に透過させ、サブ
ヨーク板をヒステリシス板の反マグネット板側から離隔
することでマグネット板からの磁束をヒステリシス板の
圧延方向に透過させる。

【００１５】上記第３の観点によるこの発明の磁気式ト
ルクリミッタでは、磁性ばねをヒステリシス板の反マグ
ネット板側に押し付けることでマグネット板からの磁束
をヒステリシス板の厚さ方向に透過させ、磁性ばねをヒ
ステリシス板の反マグネット板側から離隔するか又は押
し付ける体積を小さくすることでマグネット板からの磁
束をヒステリシス板の圧延方向に透過させる。

【００１６】上記第４の観点によるこの発明のリール台
装置では、上記この発明の磁気式トルクリミッタを振り
子ギア機構に用いることで、１つの磁気式トルクリミッ
タで足るようになる。従って、構成が簡単な且つ安価と
なる。

【００１７】

【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。 −第１実施例− 図１は、この発明の第１実施例の磁気式トルクリミッタ
を示す要部断面図である。この磁気式トルクリミッタ１
００において、ドリブンギア１の内側には、ディスク状
のヒステリシス板２が固設されている。また、ヒステリ
シス板２の内側には、軸受部材４が嵌着されている。そ
の軸受部材４は、ドライブ軸６に、回転自在に嵌められ
ている。５はワッシャである。ドリブンギア１および軸
受部材４は、ポリアセタール樹脂等のエンジニアリング
プラスチック製である。ヒステリシス板２は、Ｍｎ鋼系
磁性材料製，Ｃｒ−Ｃｏ鋼系磁性材料製または焼入ステ
ンレス鋼製であり、保磁力Ｈｃ＝１４０〔Ｏｅ〕であ
り，Ｂｒ＝９０００〔Ｇａｕｓｓ〕である。ワッシャ５
は、６６−ナイロン製である。

【００１８】ドライブ軸６には、ヨーク板７が固設され
ており、そのヨーク板７の上面には、円周方向に交互に
複数極の着磁がなされたディスク状のマグネット板８が
磁力で吸着している。なお、ドライブ軸６には、ヨーク
板７上でマグネット板８がスリップしないようにする回
転止め９が設けられている。

【００１９】ドライブ軸６は、ヒステリシス板２を貫通
して、反マグネット板側に突出している。そして、その
突出部には、キャップ１１が固着されている。また、そ
のキャップ１１には、ドライブギア１０が螺合されてい
る。ドライブギア１０は、外部から一方向に回転される
と、キャップ１１に対する螺合が進んで、図１の右半分
に示す状態となる。他方、外部から他方向に回転される
と、キャップ１１に対する螺合が解除されて、図１の左
半分に示す状態となる。ドライブギア１０のヒステリシ
ス板２側には、逆皿形状のサブヨーク板３が固着されて
いる。

【００２０】ドライブ軸６，ドライブギア１０およびキ
ャップ１１は、高摺動グレードのポリアセタール（ＰＯ
Ｍ）樹脂製である。この外に、カーボン繊維入りのポリ
アセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂などが使用できる。サブヨーク板３およびヨ
ーク板７は、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４
２０Ｊ２）の焼入材であり、保磁力Ｈｃ＝７０〔Ｏ
ｅ〕，Ｂｒ＝９０００〔Ｇａｕｓｓ〕である。マルテン
サイト系ステンレス鋼は、入手容易であり，安価で，加
工しやすい。なお、上記のほかＺｎめっき鋼，磁性ステ
ンレス鋼，フェライト系ステンレス鋼も使用できる。マ
グネット板８は、Ｎｄ-Ｆｅ-Ｂ系磁石である。この外
に、フェライト系プラスチック磁石が使用できる。

【００２１】この磁気式トルクリミッタ１００におい
て、外部からドライブギア１０を一方向に回転させる
と、図１の右半分に示す状態となり、それ以上は螺合が
進まず、ドライブ軸６を一方向に回転させる。すると、
ヨーク板７，マグネット板８が一方向に回転し、ヒステ
リシストルクによりヒステリシス板２も一方向に回転
し、それによりドリブンギア１が一方向に回転する。こ
のとき、サブヨーク板３は、ヒステリシス板２の反マグ
ネット板側から離隔した位置（例えばギャップ１ｍｍ）
にある。そこで、図２に示すように、マグネット板８か
らの磁束Φは、ヒステリシス板２の圧延方向に透過し、
トルク値が大きくなる。このトルク値より大きな力でド
リブンギア１が止められると、ドライブ軸６はスリップ
回転する。

【００２２】他方、外部からドライブギア１０を他方向
に回転させると、図１の左半分に示す状態となり、それ
以上は螺合が解除されず、ドライブ軸６を他方向に回転
させる。すると、ヨーク板７，マグネット板８が他方向
に回転し、ヒステリシストルクによりヒステリシス板２
も他方向に回転し、それによりドリブンギア１が他方向
に回転する。このとき、サブヨーク板３は、ヒステリシ
ス板２の反マグネット板側に非常に近接した位置（例え
ばギャップ０．１ｍｍ）にある。そこで、図３に示すよ
うに、マグネット板８からの磁束Φは、ヒステリシス板
２の厚さ方向に透過し、トルク値が小さくなる。このト
ルク値より大きな力でドリブンギア１が止められると、
ドライブ軸６はスリップ回転する。

【００２３】図４は、サブヨーク板３がヒステリシス板
２から離隔した状態と近接した状態でのトルク値を示す
比較図表である。比較条件として、マグネット板８を有
効径２０ｍｍの８極着磁とし、サブヨーク板３の有効径
を１７ｍｍとした。Ｍｎ鋼系磁性材料製のヒステリシス
板の場合、サブヨーク板３がヒステリシス板２に近接し
たときは離隔しているときよりもトルク値が４０％減少
した。ステンレス鋼４２０Ｊ２焼入材製のヒステリシス
板の場合、サブヨーク板３がヒステリシス板２に近接し
たときは離隔しているときよりもトルク値が約３４％減
少した。

【００２４】この磁気式トルクリミッタ１００は、以上
のような構成のため、回転方向によりトルク値を変化す
ることが出来る。

【００２５】図５は、上記磁気式トルクリミッタ１００
を用いたリール台装置１１００の正回転時の状態を示す
構成説明図である。磁気式トルクリミッタ１００は、振
り子ギア２６に取り付けられている。例えば８ミリＶＴ
Ｒの場合、磁気式トルクリミッタ１００のトルク値は、
正回転の場合は１５ｇ・ｃｍ程度であり、逆回転の場合
は３０ｇ・ｃｍ程度である。モータ２１によりプーリ２
２を正回転すると、タイミングベルト２３により振り子
ギア機構のプーリ２４が正回転し、振り子板２５で支持
された振り子ギア２６を正スイングさせる。すると、振
り子ギア２６は、巻取リール軸２７に噛合し、巻取リー
ル軸２７を正回転させる。これにより、磁気テープＪ
は、回転ヘッドＨに摺接されつつ，巻取リール軸２７に
巻き取られる。

【００２６】図６は、上記リール台装置１１００の逆回
転時の状態を示す構成説明図である。モータ２１により
プーリ２２を逆回転すると、タイミングベルト２３によ
り振り子ギア機構のプーリ２４が逆回転し、振り子ギア
２６を逆スイングさせる。すると、振り子ギア２６は、
供給リール軸２８に噛合し、供給リール軸２８を逆回転
させる。これにより、磁気テープＪは、回転ヘッドＨに
摺接されつつ，供給リール軸２８に巻き戻される。

【００２７】上記リール台装置１１００では、正回転時
と逆回転時とでトルク値の異なる１個の磁気式トルクリ
ミッタ１００を使用しているので、構成が簡単かつ安価
になる。

【００２８】−第２実施例− 図７は、この発明の第２実施例の磁気式トルクリミッタ
を示す要部断面図である。この磁気式トルクリミッタ２
００は、第１実施例の磁気式トルクリミッタ１００にお
けるサブヨーク板３の代りに、円錐コイル磁性ばね６３
を用いたものである。円錐コイル磁性ばね６３は、マル
テンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４２０Ｊ２）の焼入
材であり、保磁力Ｈｃ＝７０〔Ｏｅ〕，Ｂｒ＝９０００
〔Ｇａｕｓｓ〕である。なお、上記のほかＺｎめっき
鋼，磁性ステンレス鋼，フェライト系ステンレス鋼も使
用できる。

【００２９】この磁気式トルクリミッタ２００におい
て、外部からドライブギア１０を一方向に回転させる
と、図７の右半分に示す状態となり、それ以上は螺合が
進まず、ドライブ軸６を一方向に回転させる。すると、
ヨーク板７，マグネット板８が一方向に回転し、ヒステ
リシストルクによりヒステリシス板２も一方向に回転
し、それによりドリブンギア１が一方向に回転する。こ
のとき、円錐コイル磁性ばね６３は、ヒステリシス板２
の反マグネット板に押し付けられる体積が小さい。そこ
で、マグネット板８からの磁束Φは、ヒステリシス板２
の圧延方向に透過し、トルク値が大きくなる。このトル
ク値より大きな力でドリブンギア１が止められると、ド
ライブ軸６はスリップ回転する。

【００３０】他方、外部からドライブギア１０を他方向
に回転させると、図７の左半分に示す状態となり、それ
以上は螺合が解除されず、ドライブ軸６を他方向に回転
させる。すると、ヨーク板７，マグネット板８が他方向
に回転し、ヒステリシストルクによりヒステリシス板２
も他方向に回転し、それによりドリブンギア１が他方向
に回転する。このとき、円錐コイル磁性ばね６３は、ヒ
ステリシス板２の反マグネット板に押し付けられる体積
が大きい。そこで、マグネット板８からの磁束Φは、ヒ
ステリシス板２の厚さ方向に透過し、トルク値が小さく
なる。このトルク値より大きな力でドリブンギア１が止
められると、ドライブ軸６はスリップ回転する。

【００３１】この磁気式トルクリミッタ２００は、以上
のような構成のため、回転方向によりトルク値を変化す
ることが出来る。

【００３２】

【発明の効果】この発明の磁気式トルクリミッタは、上
記した構成であるから、回転方向によりトルク値を変化
させることが出来る。また、この発明のリール台装置
は、回転方向によりトルク値が変化する磁気式トルクリ
ミッタを用いているため、簡単な構造で且つ安価とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の磁気式トルクリミッタ
を示す要部断面図である。

【図２】図１のサブヨーク板がヒステリシス板に近接し
たときの磁束の流れを示す説明図である。

【図３】図１のサブヨーク板がヒステリシス板に近接し
たときの磁束の流れを示す説明図である。

【図４】図１のサブヨーク板がヒステリシス板に近接／
離脱したときのトルク値を示す比較図表である。

【図５】図１の磁気式トルクリミッタを用いたリール台
装置であって正転時を示す構成説明図である。

【図６】図１の磁気式トルクリミッタを用いたリール装
置であって逆転時を示す構成説明図である。

【図７】この発明の第２実施例の磁気式トルクリミッタ
を示す要部断面図である。

【図８】従来の磁気式トルクリミッタの一例の要部断面
図である。

【図９】図８の磁気式トルクリミッタを用いたリール台
装置であって正回転時の状態を示す構成説明図である。

【図１０】図８の磁気式トルクリミッタを用いたリール
台装置であって逆回転時の状態を示す構成説明図であ
る。

【符号の説明】

１００磁気式トルクリミッタ１ドリブンギア２ヒステリシス板３サブヨーク板４軸受部材５ワッシャ６ドライブ軸７ヨーク板８マグネット板９回転止め１０ドライブギア１１キャップ１１００リール台装置２００磁気式トルクリミッタ６３円錐型コイルばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１回転軸と、その第１回転軸に固設さ
れたヒステリシス板と、第２回転軸と、その第２回転軸
に固設されたヨーク板と、そのヨーク板の一面に吸着す
ると共に前記ヒステリシス板に間隙をあけて対向するマ
グネット板とを具備し、前記ヒステリシス板と前記マグ
ネット板の間のヒステリシストルクにより前記第１回転
軸と前記第２回転軸の間で回転を伝達する磁気式トルク
リミッタにおいて、第１回転軸または第２回転軸が一方向に回転するときは
前記マグネット板からの磁束を前記ヒステリシス板の圧
延方向に透過させ、他方向に回転するときは前記マグネ
ット板からの磁束を前記ヒステリシス板の厚さ方向に透
過させ、回転方向によりヒステリシストルクを変化させ
ることを特徴とする磁気式トルクリミッタ。
【請求項２】第１回転軸と、その第１回転軸に固設さ
れたヒステリシス板と、第２回転軸と、その第２回転軸
に固設されたヨーク板と、そのヨーク板の一面に吸着す
ると共に前記ヒステリシス板に間隙をあけて対向するマ
グネット板とを具備し、前記ヒステリシス板と前記マグ
ネット板の間のヒステリシストルクにより前記第１回転
軸と前記第２回転軸の間で回転を伝達する磁気式トルク
リミッタにおいて、第１回転軸または第２回転軸が一方向に回転するときは
前記ヒステリシス板の反マグネット板側に近接または密
着し、他方向に回転するときは前記ヒステリシス板の反
マグネット板側から離隔するサブヨーク板を設け、回転
方向によりヒステリシストルクを変化させることを特徴
とする磁気式トルクリミッタ。
【請求項３】第１回転軸と、その第１回転軸に固設さ
れたヒステリシス板と、第２回転軸と、その第２回転軸
に固設されたヨーク板と、そのヨーク板の一面に吸着す
ると共に前記ヒステリシス板に間隙をあけて対向するマ
グネット板とを具備し、前記ヒステリシス板と前記マグ
ネット板の間のヒステリシストルクにより前記第１回転
軸と前記第２回転軸の間で回転を伝達する磁気式トルク
リミッタにおいて、第１回転軸または第２回転軸が一方向に回転するときは
前記ヒステリシス板の反マグネット板側に押し付けら
れ、他方向に回転するときは前記ヒステリシス板の反マ
グネット板側から離隔するか又は押し付けられる体積が
小さくなる磁性ばねを設け、回転方向によりヒステリシ
ストルクを変化させることを特徴とする磁気式トルクリ
ミッタ。
【請求項４】回転方向に応じて巻取リール軸または供
給リール軸に噛合する振り子ギア機構を備えたリール台
装置において、前記振り子ギア機構に、請求項１から請求項３のいずれ
かに記載の磁気式トルクリミッタを用いたことを特徴と
するリール台装置。