JPS585429Y2 - ヒステリシスクラツチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はオーディオテープレコーダ、ビデオテープレコ
ーダ等のリール台の駆動装置等に適用して好適なヒステ
リシスクラッチに関する。

従来、テープレコーダのクラッチとして例えばヒステリ
シスクラッチが用いられている。

このヒステリシスクラッチはリール台の駆動部に設けら
れていて、モータよりの回転駆動力を円筒形のマグネッ
トに伝え、このマグネットを回転させることによってマ
グネットの外周に対向して設けられた回転磁気ヒステリ
シス体を回転させ、この回転磁気ヒステリシス体の回転
によりリール台を回転させるようにしていた。

しかしながら、従来のこの種ヒステリシスクラッチは伝
達トルクが略一定であるために、次のような問題があっ
た。

１個の共通モータで巻取側及び供給側リール台を駆動す
る場合、そのモータに伝達トルクの略一定なヒステリシ
スクラッチを取付けると、早送り及び巻戻し時に巻取側
及び供給側リール台を回転させるに要するトルクが異な
る場合は（例えば巻取側リール台にテープカウンタがベ
ルトを介して連結されている場合は、巻戻し時に供給側
リール台を回転させるに要するトルクは、テープ走行系
の影響から、早送り時に巻取側リール台を回転させるに
要するトルクの１．５〜２倍とある）、それに応じてヒ
ステリシスクラッチの磁気ヒステリシス体から各リール
台への回転力伝達機構を早送り及び巻戻時に応じて複雑
に切換る必要があり、操作釦の操作が重くなってしまう
。

又、定速走行時に、供給側リール台に制動を掛けてテー
プにバックテンションを与える場合、供給側リール台に
伝達トルクの略一定なヒステリシスクラッチが設けられ
ていると、供給側リールに巻かれたテープの半径をｒ、
トルクをＴとすると、供給側リール台の回転によるバッ
クテンションＦはＦ＝Ｔ／ｒで表されることから、供給
側リールに巻かれたテープの半径が小さくなるにつれて
供給側リール台の回転によるバックテンションが大きく
なり、テープテンションが増大してテープに悪影響を及
ぼす。

斯かる点に鑑み、本考案は回転方向の違いあるいは回転
速度の変化に応じて伝達トルクを変化し得る新規なヒス
テリシスクラッチを提案せんとするものである。

本考案によるヒステリシスクラッチは、回転マグネット
と、回転マグネットとの間に閉磁路を構成して回転マグ
ネットの回転によって同心的に回転する回転磁気ヒステ
リシス体と、回転マグネットと回転磁気ヒステリシス体
との間に介在し、閉磁路を部分的に磁気遮蔽する回転磁
気遮蔽体とを備え、回転マグネットと回転磁気遮蔽体の
いずれか一方に一体的に突起部を形成するとともに、他
方に突起部と係合する回転軸を中心とした略円弧状の長
孔を設けて回転マグネットと回転磁気遮蔽体とを相対的
に所定角度範囲にて回動自在となし、回転マグネットと
回転磁気遮蔽体との相対位置が、突起部が長孔の一端に
当接する第１の相対位置にある場合と、突起部が上記長
孔の他端に当接する第２の相対位置にある場合とに於い
て閉磁路の磁気遮蔽度が変化するようにして成るもので
ある。

以下、本考案をテープレコーダに適用した一実施例を第
１図及び第２図を参照して詳細に説明しよう。

この第１図及び第２図に示す実施例は、回転方向の違い
に応じて被駆動部への伝達トルクを変化し得るヒステリ
シスクラッチの場合である。

１はヒステリシスクラッチを全体として示し、２は巻取
側及び供給側リール台を駆動する駆動源たるモータ、３
はモータ２に取付けた回転シャフトで゛ある。

４は円筒形の回転リングで゛あり、これは回転支持部材
１３に取付けられている。

この回転リング４は直径方向に対向せる断面円弧状の一
対のマグネット（円弧方向にＮ、Ｓと着磁されている）
４ａ、４ａと、その間を連結する非磁性材料から成る一
対の連結部４ ｂ 、４ ｂとから戒っている。

回転リング支持部材１３の中心部には回転シャフト３が
一体に取付けられているので、回転リング４は回転シャ
フト３と一体に回転する。

５は断面コ字形の回転磁気遮蔽体で、これは円板状の底
板部５ａと直径方向に対向せる断面円弧状の一対の垂直
板部１１．１２とから戊っている。

そして、この回転磁気遮蔽体５がその底板部５ａに於て
軸受６を介して回転シャフト３に取付けられている。

７は回転磁気遮蔽体５の上部に設けられた柱状の保合突
起であり、これは回転リング支持部材１３の下部に穿た
れた円弧状の長穴１４に係合しているので、回転磁気遮
蔽体５は長穴１４の長さにて規定される所定回動角範囲
内で係合が解除されて回転リング４に対し相対的に回動
可能である。

１０は環状の回転磁気ヒステリシス体であり、之がカッ
プ状の保持部材８の内側に一体に取付けられ、この保持
部材８が軸受９を介して回転シャフト３に取付けられて
いる。

そして、回転磁気遮蔽体５の一対の垂直板部１１．１２
が回転リング４と回転磁気ヒステリシリンス体１０との
間に対向して介在せしめられている。

１５は巻取側及び供給側リール台を駆動するための被駆
動輪であり、これは保持部材８の外周に転接して設けら
れ、回転磁気ヒステリシス体１０が保持部材８と一体に
回転することにより回転する。

次に、この第１図及び第２図に示したヒステリシスクラ
ッチの動作を説明しよう。

第２図に示す如くモータ２の回転シャフト３が時計方向
に回転しているとすると、回転リング４も時計方向に回
転する。

この時、係合突起７は長穴１４内で左端に位置して回転
リング支持部材１３に係合する。

これにより、回転磁気遮蔽体５の垂直板部１１．１２は
第２図の実線で示す位置にあって、回転リング４に引か
れるように回転する。

従って、この状態では、回転リング４のマグネツ）４ａ
、４ａは回転磁気遮蔽体５の垂直板部１１．１２によっ
て遮蔽されることがないので゛、回転リング４のマグネ
ツ）４ａ、４ａの各磁極間に生ずる磁力線は、夫々図示
の如くＮ極−回転磁気ヒステリシス体１０−３極の経路
で流れるので、回転リング４から回転磁気ヒステノシス
体８への伝達トルクは最大となる。

次に、モータ２が上述とは逆方向、即ち反時計方向に回
転すると、保合突起７は一点鎖線にて示す如く、長穴１
４内の右端の位置７′に移動するので、回転磁気遮蔽体
５の垂直板部１１．１２は一点鎖線にて示すように１１
’、１２’の位置に移動する。

この状態では、回転リング４のマグネツ）４ａ、４ａの
各磁極から回転磁気ヒステリシス体１０へ向う磁力線（
図示せず）は回転磁気遮蔽体５の垂直板部１１′。

１２′で一部（大部分）が遮られるので、回転マグネッ
ト４から回転磁気ヒステリシス体１０への伝達トルクは
、上述の回転磁気遮蔽体５の垂直板部１１゜１２が実線
で示す位置にあった時に比べて最小となる。

この場合、マグネツ）４ａ、４ａよりの磁力線は、一部
（大部分）が垂直板部１１’、１２’に流れ、残りが回
転磁気ヒステリシス体１０が流れる。

かくして、巻取側及び供給側リール台のトルクが異なら
しめられる。

次に、本考案をテープレコーダに適用した他の実施例を
第３図及び第４図を参照して詳細に説明しよう。

この第３図及び第４図に示す実施例は、回転速度の変化
に応じて被駆動部への伝達トルクを変化し得るヒステリ
シスクラッチの場合である。

第３図、第４図において第１図、第２図と対応する部分
には同一の参照符号を附して説明しよう。

１６は駆動部であり、図示せざるもサーボモータにより
定速回転せしめられている。

１７は回転部材であり、これは軸受１８を介して回転シ
ャフト（供給側リール台）３に取付けられており、駆動
部１６によって駆動されて回転する。

１９は摩擦クラッチであり、軸受１８と６との間に配さ
れていて、回転部材１７の回転力を軸受１８−摩擦クラ
ッチ１９−軸受６を介して回転磁気遮蔽体５に伝えるも
のである。

２０はバネ部材であり、これは回転部材１７とシャツ１
−３に取付けられたバネ支持部材２１との間に縮設され
ており、これにより摩擦クラッチ１９の摩擦状態が良好
となるようになされている。

回転磁気遮蔽体５は上述と同様に底板部５ａ、一対の垂
直板部１１．１２及び保合突起７を有しており、この回
転磁気遮蔽体５は軸受６によりシャフト３に取付けられ
ている。

２２はシャーシ（図示せず）の上部に於いて回転シャフ
ト（供給側リール台）３に嵌着された供給側リールであ
る。

この場合、回転シャフト３は供給側リール２２に巻かれ
たテープ（図示せず）が巻取側リール（図示せず）に巻
取られることにより回転数が０．３Ｈｚ（巻始め時）か
ら０．７Ｈｚ（巻終り時）迄変化して回転する。

回転リング４は回転リング支持部材１３を介して回転シ
ャフト３に取付けられているので、回転シャフト３と一
体に回転する。

環状の回転磁気ヒステリシス体１０はカップ状の保持部
材８の内側に一体に取付けられており、この保持部材８
は軸受９を介して回転シャフト３に取付けられている。

又、回転磁気遮蔽体５の垂直板部１１．１２は回転リン
グ４と回転磁気ヒステリシス体１０との間に介在せしめ
られている。

２３はアイドラであり、早送り及び巻き戻し操作時には
保持部材８より離れて位置しているが、録音及び再生時
の如く定速走行時には、保持部材８の外周面に転接し、
その回転を抑えるように作用する。

次に第３図及び第４図に示したヒステリシスクラッチの
動作を説明しよう。

まず、供給側リール２２にはテープ（図示せず）が略全
部巻かれているとし、操作釦を操作して録音又は再生状
態、即ち定速走行状態にした場合について考察しよう。

録音又は再生の動作開始時には、供給側リール２２は巻
取リール（図示せず）の回転により略０．３士の回転数
で駆動されている。

これにより回転シャフト（供給側リール台）３及び回転
リング支持部材１３を介して回転リング４は略０ 、３
Ｉ−Ｉｚで第４図に示す如く反時計方向に回転する。

前述したように、駆動部１６は定速回転をしており、回
転部材１７は駆動部１６に転接して回転速度０．５臣で
反時計方向に定速回転している。

回転磁気遮蔽体５には回転部材１７−軸受１８−摩擦ク
ラッチ１９−軸受６−回転磁気遮蔽体５の経路で回転力
が伝わるので、回転磁気遮蔽体５は回転部材１７によっ
て駆動されて回転することになる。

いま回転リング４が略０．３Ｈｚ、回転部材１７が０．
５止の回転速度で同方向に回転しているので、回転磁気
遮蔽体５の回転速度が回転リング４の回転速度に比べて
速いので、回転磁気遮蔽体５が回転マグネット１４に先
行して回転しようとする。

この時における係合突起７の長穴１４への係合状態を第
４図を参照して説明する。

回転シャフト３が反時計方向に０．３Ｈｚの回転速度で
回転しているとすると、これに固定された回転リング４
は反時計方向に０゜３止の回転速度で回転する。

一方、回転磁気遮蔽体５は回転速度０．５市の駆動部１
６で駆動されて回転しているので、回転マグネット４に
先行して回転しようとする。

即ち、回転磁気遮蔽体５に植立された係合突起７は長穴
１４内の左端の位置にある。

結局回転磁気遮蔽体５の垂直板部１１．１２は実線で示
す位置にあって回転リング４とともに略０．３ルの回転
速度で回転することになり、回転部材１７との回転速度
の差は、摩擦クラッチ１９で吸収されることになる。

この状態では、回転リング４のマグネツ）４ａ、４ａは
回転磁気遮蔽体５の垂直板部１１．１２によって遮蔽さ
れることがなく、回転磁気ヒステリシス体１０と確実に
磁気的に結合する。

従って、回転リング４のマグネツ）４ａ、４ａの各磁極
からの磁力線はＮ極−回転磁気ヒステリシス体１０−５
極の経路で流れるので、回転リング４から回転磁気ヒス
テリシス体１０への伝達トルクは最大となる。

従って、回転すング４は回転磁気ヒステリシス体１０と
の確実な磁気結合により保持部材８を回転させるようと
するが、アイドラ２３が保持部材８の外周面に転接して
いるために回転リング４の回転は負荷を受けることにな
る。

次に、供給側リール２２に巻かれていた磁気テープ（図
示せず）が逐次巻取リール（図示せず）の側へ巻かれて
ゆくと、供給リール２２の回転速度は略０．３止から０
．７Ｈｚまで変化する。

供給側リール２２及び回転リング４の回転速度が駆動部
１６の回転速度０．５Ｈｚより大きくなった場合には、
回転リング４が回転磁気遮蔽体５まっ先行して回転する
。

この場合は回転磁気遮蔽体５の垂直板部１１．１２は一
点鎖線にて示す１１’、１２’の位置に移動する。

即ち、回転磁気遮蔽体５に植立された係合突起７は長穴
１４内の右端に一点鎖線にて示す７′に移動する。

回転リング４は垂直板部１１．１２が一点鎖線にて示す
１１’、１２’に移動して回転磁気遮蔽体５とともに回
転する。

これにより、回転磁気遮蔽体５の垂直板部１１．１２は
回転リング４のマグネツ）４ａ、４ａを遮蔽し、その各
磁極からの磁力線は図示せざるも回転磁気遮蔽体５の垂
直板部１１’、１２’で一部（大部分）遮られるので、
回転リング４から回転磁気ヒステリシス体１０への伝達
トルクは最小となる。

この場合、マグネツ）４ａ、４ａよりの磁力線は一部（
大部分）が垂直板部１１’、１２’に流れ、残りが回転
磁気ヒステリシス体１０へ流れる。

従って、回転リング４の回転は回転磁気ヒステリシス体
１０による負荷を受けることはない。

次に、この第３図及び第４図のヒステリシスクラッチの
動作を第５図を参照して更に説明しよう。

第５図は供給側リール２２の回転数に対するキャプスタ
ン（図示せず）のテープテンションの特性図を示す。

先ず、曲線群Ａは本考案によるヒステリシスクラッチを
用いないで供給リール２２の回転トルクを２０ｇ−ｃｍ
一定とした時の供給リール２２の回転数に対するテープ
テンションの特性を示す。

曲線群Ｂは本考案によるヒステリシスクラッチを用いた
場合のテープテンションの特性を示す。

尚、曲線群Ａ、Ｂにおける特性のバラツキはカセットテ
ープの損失トルクのバラツキによる。

本考案によるヒステリシスクラッチを用いない場合には
巻終り近くでは、供給側リール２２に巻かれたテープの
巻径が小さくなるので、この場合テープテンションは増
大して許容値を越えてしまう。

しかし、本考案によるヒステリシスクラッチを用いた場
合には供給側リール２２に巻かれたテープ（図示せず）
が略中間程度まで巻取リールに巻取られた時に、回転磁
気遮蔽体５の垂直板部１１．１２が回転リング４のマグ
ネツ）４ａ、４ａを遮蔽してしまう。

これにより、供給側リール２２の回転トルクは例えば２
０ｇ−ｃｍから１０ｇ−ｃｍに変化し、供給側リール２
２に巻かれたテープ（図示せず）の巻径が小さくなって
もテープテンションはある程度迄増加するのみでその許
容値を越えることはない。

従って本考案ヒステリシスクラッチによれば、回転リン
グ４のマグネット（回転マグネット）４ａ、４ａの回転
方向の違い、回転速度の変化により回転リング４のマグ
ネツ１−４ａ、４ａの回転磁気ヒステリシス体１０への
伝達トルクを変化させることができる。

これによりテープレコーダの性能を改善できる。

即ち、上述した第１の実施例のように、ヒステリシスク
ラッチを早送り及び巻戻し兼用のクラッチとして使用し
た時は、モータの回転方向を変化させるだけで、早送り
及び巻戻し時のトルクの切換えが可能となるので、トル
クを切換えるための複雑な回転伝達機構を操作釦によっ
て切換る必要がなく、操作釦の操作が軽くなる。

又、上述した第２の実施例のように本考案ヒステリシス
クラッチを供給側リール台に対するクラッチとして使用
した場合には、定速走行時にバックテンションを略一定
にすることができるのでテープテンション（バックテン
ション）を許容値内に維持できる。

更に、本考案によるヒステリシスクラッチを、コンパク
トカセットテープにバックテンショントルクを与えるた
めのクラッチとして使用した場合には、テープテンショ
ンが一定化することにより３ヘッド機構が採用しやすく
なる。

又、本考案によるヒステリシスクラッチを巻取ノール側
のクラッチとして設けた場合には、テープテンションが
一定化し、過大のテンションがテープに加わらないので
テープの寿命が延びる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるヒステリシスクラッチの一例を示
す縦断面図、第２図はその要部の横断面図、第３図は本
考案によるヒステリシスクラッチの他の実施例の縦断面
図、第４図はその要部の横断面図、第５図は第３図に示
す実施例の説明に供する特性曲線図である。 １はヒステリシスクラッチ、４は回転リング、４ａ、４
ａはマグネット（回転マグネット）、５は回転磁気遮蔽
体、１０は回転磁気ヒステリシス体、１１゜１２ （１
１’、 １２’）は垂直板部である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転マグネットと、該回転マグネットとの間に閉磁路を
   構成して該回転マグネットの回転によって同心的に回転
   する回転磁気ヒステリシス体と、上記回転マグネットと
   上記回転磁気ヒステリシス体との間に介在し上記閉磁路
   を部分的に磁気遮蔽する回転磁気遮蔽体とを備え、上記
   回転マグネットと上記回転磁気遮蔽体のいずれが一方に
   一体的に突起部を形成するとともに、他方に上記突起部
   と係合する上記回転軸を中心とした略円弧状の長孔を設
   けて上記回転マグネットと上記回転磁気遮蔽体とを相対
   的に所定角度範囲にて回動自在となし、−上記回転マグ
   ネットと上記回転磁気遮蔽体との相対位置が、上記突起
   部が上記長孔の一端に当接する第１の相対位置にある場
   合と、上記突起部が上記長孔の他端に当接する第２の相
   対位置にある場合とに於いて上記閉磁路の磁気遮蔽度が
   変化するようにして成るヒステリシスクラッチ。