JPS62200027A - クラツチ機構 - 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、例えばビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと
称す）等において、動力伝達経路を選択的に切り換える
ことのできるクラッチ機構に関するものである。

従来の技術 近年、ＶＴＲ等の磁気テープ装置には、駆動源の動力を
被駆動体に選択的に伝達する機構がよく用いられている
。

以下、図面を参照しながら従来のクラッチ機構の一例に
ついて説明する。第７図および第８図は従来のクラッチ
機構の要部断面を示すものである。

第７図において、基板１に植設された軸２に回転自在に
支承された原動歯車３は、モータ（図示せず）によって
回転駆動される。この原動歯車３に常時噛み合っている
クラッチ歯車４は、基板１に植設された軸５に回転自在
でかつ軸５方向に移動可能な如く支承され、圧縮ばね６
により基板ｌに向かう方向に付勢されている。また、ク
ラッチ歯車４は、高さの異なる第１の面７ａと第２の面
７ｂを有し、基板ｌ上を軸５に案内されて摺動するクラ
ッチ板７上に載置されており、被駆動歯車８と噛み合っ
ている。この被駆動歯車８は、基板１に植設された軸９
に回転自在に支承されている。

以上のように構成された従来のクラッチ機構について、
以下その動作を説明する。

第７図の状態では、モータ（図示せず）の回転力は原動
歯車３を介して被駆動歯車８に伝えられている。ここで
、クラッチ板７が第７図の位置から左方向に移動し第８
図に示す位置にくると、圧縮ばね６の付勢力によってク
ラッチ歯車４は、第１の面７ａ上から第２の面７ｂ上へ
と軸５に案内されて移動し、被駆動歯車８との噛合が解
かれる。

逆に、第８図に示す状態からクラッチ板７を右方向に移
動させれば、クラッチ歯車４は圧縮ばね６の付勢力に抗
して軸５方向に押し上げられ、被駆動歯車８と噛み合う
ようになる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記の様な構成では、クラッチ歯車４が圧
縮ばね６の付勢力によって第７図の位置から第８図の位
置へ移動する際、被駆動歯車８にかかる負荷が大きいと
、被駆動歯車８の歯面とクラッチ歯車４の歯面およびク
ラッチ歯車４の歯面と原動歯車３の歯面との各接触点に
おける伝達荷重が大きくなり、したがって、クラッチ歯
車４の軸５方向への移動を妨げようとする各歯面間での
摩擦力も大きくなり、圧縮ばね６の付勢力と前記摩擦力
とのバランスによってはクラッチ歯車４が移動できず、
確実な切り換え動作が行えない恐れがあった。

また、圧縮ばね６の付勢力を強めることも考えられるが
、被駆動歯車８が回転している時は常にクラッチ歯車４
の負荷も加わっているわけで、圧縮ばね６の付勢力によ
って負荷が増大すると、モータ（図示せず）の消費電力
が増えたり回転ムラ等を引き起こす恐れもあった。

本発明は前記問題点に鑑み、簡単な構造で確実な切り換
え動作の得られるクラッチ機構を提供するものである。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するために本発明のクラッチ機構は、
原動輪と、この原動輪と係脱関係をなす係合部材と、こ
の係合部材を前記原動輪に係合させる方向に付勢する第
１の付勢手段と、前記係合部材と前記第１の付勢手段と
をそれぞれ支持し、かつ前記係合部材を介して前記原動
輪と同軸上で一体的に回転する被駆動輪と、前記係合部
材と当接しない非当接位置と前記係合部材と当接し得る
当接位置との間を移動する離脱部材と、この離脱部材を
前記第１の付勢手段による付勢方向とは逆の方向に付勢
する第２の付勢手段とを具備し、かつ前記被駆動輪には
、前記離脱部材に当接することによって前記離脱部材を
前記第２の付勢手段による付勢方向とは逆の方向に移動
させる第１の当接部を設けるとともに、前記離脱部材に
は、前記第１の当接部に当接して前記離脱部材を前記第
２の付勢手段による付勢方向とは逆の方向に移動させる
第２の当接部と、前記第１の当接部と前記第２の当接部
との当接により前記第２の付勢手段による付勢方向とは
逆の方向に移動した後、前記係合部材を前記第２の付勢
手段による付勢方向に押圧して前記原動輪から離脱させ
る押圧部とを設け、かつ前記当接位置にて前記係合部材
と当接することにより前記離脱部材の前記第２の付勢手
段による付勢方向とは逆の方向への移動を所定位置にて
係止し、前記所定位置にて前記押圧部が前記第１の付勢
手段による付勢力に抗して前記係合部材を移動させ、前
記係合部材と前記原動輪との係合間係を解除するための
係止手段とを具備するものである。

作用 本発明は前記した構成によって、原動輪と被駆動輪との
間に介在する係合部材を係脱させることにより、原動輪
から被駆動輪への動力の伝達／非伝達を確実に選択する
ことができる。

実施例 以下本発明の一実施例のクラッチ機構について図面を参
照しながら説明する。第１図は本発明の一実施例におけ
る平面図、第２図は同要部断面図であり、第３図〜第６
図は同平面図である。

図において、基板１０に植設された軸１１にはモータ（
図示せず）によって常時回転駆動される原動歯車１２が
回転自在に支承されており、その内周には突起部１２ａ
が所定の間隔をもって設けられている。また、突起部１
２ａと係合関係をなす第１の凸状部１３ａを有するクラ
ッチ部材１３に設けた案内溝１３ｂと係合してクラッチ
部材１３を摺動自在に案内するボス部１４ａと、クラッ
チ部材１３と嵌合する溝１４ｂとを具備する被駆動歯車
１４が、軸１１に回転自在に支承されている。さらに、
被駆動歯車１４上に張架されたばね１５によって、クラ
ッチ部材１３は第２図で右方向に付勢されており、原動
歯車１２に設けた突。

起部１２ａと係合している。したがって、原動歯車１２
の回転力はクラッチ部材１３を介して被駆動歯車１４に
伝達されている。ここでクラッチ部材１３が、ばね１５
の付勢力を抗して第２図で左方向に移動すれば、第１の
凸状部１３ａと突起部１２ａとの係合が解除され、原動
歯車１２の回転力は被駆動歯車１４には伝達されないよ
うに構成しである。また、クラッチ部材１３は、後述す
る当接部材と当接する第２の凸状部１３ｃを有している
。被駆動歯車１４の外周部には、クラッチ部材１３の第
２の凸状部１３ｃの近傍でこれを挾んで両側位置にクラ
ッチ部材１３の付勢方向に向かって幅狭の開口部１４ｄ
を有するカム面１４ｃを設けてあり、後述する当接部材
に当接することによって離脱部材を一旦第３図で右方向
に移動させた後に、カム面１４ｃと離脱部材との当接関
係が解除され、離脱部材がクラッチ部材１３の第２の凸
状部１３ｅを押圧し得る様な形状としである。

支持板１６は、周知の手段（例えば、ソレノイドによる
プランジャーの駆動）によって基板１０上を第１図に示
す非動作位置と第３図に示す動作位置との間を往復移動
するとともに、第１図および第３図に示す動作位置でそ
れぞれ係止されるようにしである。支持板１６には軸１
７．−１８を植設してあり、離脱部材１９の案内ｆｉ１
９ａに係合して離脱部材１９を第１図で左右方向に摺動
自在に支持している。また、離脱部材１９は、支持板１
６との間に嵌装した圧縮ばね２０によって第１図で左方
向に付勢力を受けるが、軸１８が案内溝１９ａの端部に
当接しており、離脱部材１９は第１図に示す位置に係止
されている。ここで、離脱部材１９を圧縮ばね２０の付
勢力に抗して第３図で右方向に移動させると、係止面１
９ｂが軸１７と当接して第５図に示す位置に係止される
ようにしである。さらに、離脱部材■９の端部には、カ
ム面１４ｅと当接して離脱部材１９を第３図で右方向に
移動させるための、離脱部材１９の付勢方向に向かって
幅広形状を有する第１の当接部１９ｃと、第２の凸状部
１３ｃと当接し得る第２の当接部１９ｄを設けである。

次に動作について説明する。

第１図では支持板１６が非動作位置に係止されている状
態を示しており、カム面１４ｃと第１の当接部１９ｃと
が当接しない位置関係にある。したがって、クラッチ部
材１３はばね１５によって第１図で斜め右上の方向に付
勢され、第１の凸状部１３ａと原動歯車１２に設けた突
起部１２ａとが係合している。例えば、原動歯車１２が
第１図でモータ（図示せず）によって時計方向に回転駆
動されているとすれば、突起部１２ａに係合している第
１の凸状部１３ａを有するクラッチ部材１３も時計方向
に回転駆動される。したがって、被駆動歯車１４へもモ
ータ（図示せず）の回転力が伝達され、被駆動歯車１４
は時計方向に回転する。

次に原動歯車１２の回転力を被駆動歯車１４に非伝達と
する動作について説明する。支持板１６を、第１図に示
す非動作位置から第３図に示す動作位置まで周知の手段
によって移動させるとともに、この動作位置で係止する
。これにより、支持板１６上の離脱部材１９の第１の当
接部１９ｃと被駆動歯車１４のカム面１４ｃとが当接可
能な状態となる。第３図に示す状態から原動歯車１２が
時計方向に回転すると、カム面１４ｃｍ＆第１の当接部
１９ｃとが当接し、当接部材１９を圧縮ばね２０の付勢
力に抗して一旦右方向に移動させる。

さらに原動歯車１２が時計方向に回転すると、第１の当
接部１９Ｃは第４図に示すように開口部１４ｄにさしか
かり、第２の当接部１９ｄと第２の凸状部１３Ｃとが当
接し得るようになる。このとき被駆動歯車１４には負荷
トルクＴがかがっている。したがって、軸１１の中心か
ら原動歯車１２の突起部１２ａとクラッチ部材１３の第
１の凸状部１３ａとの接触点までの距離をＲ１接触点で
の接線力をＮとすれば、 Ｎ−Ｔ／Ｒ・・・・・・＋１１ となる。さらに接触点における摩擦係数をμとし、クラ
ッチ部材１３と溝１４ｂとの間に働く摩擦力をｆ′とす
れば、クラッチ部材１３の被駆動歯車１４上での摺動方
向の摩擦力ｆは、 ｆ＝ｐＸＮ＋ｆ′翼μＸＴ／Ｒ＋ｆ’・旧・・（２）と
なる。したがって、第４図に示す状態でクラッチ部材１
３を原動歯車１２から離脱させる方向に移動させるため
の離脱力Ｆは、ばね１５によるクラッチ部材１３の係合
方向への付勢力をＰとすれば、 Ｆ−ｆ＋Ｐ　　　　　　　　　　　　　・・・・・・（
３）だけ必要とする。さて、離脱部材１９を第４図で左
方向に付勢している圧縮ばね２０の付勢力を前記離脱力
Ｆよりも小さく、かつ、ばね１５の付勢力Ｐよりも大き
く設定しであるので、第２の凸状部１３Ｃが第２の当接
部１９ｄに当接すると、離脱部材１９は第４図で右方向
に移動するが、軸１７と係止面１９ｂによってその移動
が規制される。したがって、さらに原動歯車１２が第４
図で時計方向に回転すると、今度はクラッチ部材１３が
第２の当接部１９ｄの斜面に沿って左方向に移動し、第
５図に示すように突起部１２ａと第１の凸状部１３ａと
の係合がはずれ、原動歯車１２の回転力は被駆動歯車１
４に対し非伝達となる。突起部１２ａと第１の凸状部１
３ａとの係合がはずれた後は、圧縮ばね２０の付勢力に
よってばね１５の付勢力に抗してさらにクラッチ部材１
３を第６図に示す位置まで左方向に移動させ、原動歯車
１２の突起部１２ａとクラッチ部材１３の第１の凸状部
１３ａとを完全に引き離す。

また、負荷Ｔがばらついて、例えば設定値よりも小さく
なった場合は、圧縮ばね２０の付勢力のみによってクラ
ッチ部材１３を離脱方向に移動させることができるし、
負荷Ｔが大きくなった場合でも、離脱部材１９の右方向
への移動を軸１７と係止面１９ｂとによって規制するの
で、確実にクラッチ部材１３を離脱方向に移動させるこ
とができる。このように、負荷Ｔがばらついても信頼性
の高い動作を得ることができる。

ここで、圧縮ばね２０の付勢力は、被駆動歯車１４と当
接部材１９とが当接して非伝達の状態に移行する間での
み被駆動歯車１４に対して作用し、回転伝達の定常状態
では原動歯車１２や被駆動歯車１４の回転には何等影響
を及ぼさない。

一方、離脱部材１９の第１の当接部１９ｃは２つのカム
面１４Ｃの開口部１４ｄに嵌合しており、被駆動歯車１
４の時計方向および反時計方向の回転を規制している。

したがって、外部から振動等が加わっても不用意にクラ
ッチ部材１３と原動歯車１２とが係合することはなく、
また、被駆動歯車１４が大きく回転してしまうこともな
いので、確実な離脱操作が行える。

さらに、開口部１４ｄおよび第１の当接部１９ｃの形状
を図示の如くしたので、第１の当接部１９ｃは開口部１
４ｄに瞬時に落ち込み、切れ味の良い離脱動作が得られ
る。

前述したように、カム面１４ｃと当接する第１の当接部
１９Ｃと、第２の凸状部１３ｃを押圧する第２の当接部
１９ｄとをそれぞれ設けたことにより、その動作に適し
た形状を任意に設定できるとともに、摩耗等の対策もそ
れぞれに施すことができるので、より信頼性の高いクラ
ッチ機構が得られる。

次に、第６図に示す回転力の非伝達の状態から支持Ｆｉ
１６を第１図に示す位置まで周知の手段によって移動さ
せると、クラッチ部材１３は当接部材１９の移動に伴い
ばね１５の付勢力によって第６図で右方向に移動して第
１の凸状部−１３ａと突起部１２ａとが係合し、原動歯
車Ｉ２の回転力がクラッチ部材１３を介して被駆動歯車
１４に伝達されるようになる。

なお、前記の説明では原動歯車１２の回転が時計方向の
場合について述べたが、反時計方向の回転の場合でも同
様の動作および効果が得られるように構成しである。

また、クラッチ部材１３と離脱部材１９が当接する前に
、一旦離脱部材１９を右方向に移動させるための当接部
としてカム面１４ｃを設けたが、形状は図示のものに限
られることはなく、ピン等を植立してもよい。

また、原動歯車１２の内周側に突起部１２ａを設けたが
、図示のような形状に限られることはなく、歯車を形成
したりピンを植立してもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、原動輪と、この原動輪と係脱関
係をなす係合部材と、この係合部材を前記原動輪に係合
させる方向に付勢する第１の付勢手段と、前記係合部材
と前記第１の付勢手段とをそれぞれ支持し、かつ前記係
合部材を介して前記原動輪と同軸上で一体的に回転する
被駆動輪と、前記係合部材と当接しない非当接位置と前
記係合部材と当接し得る当接位置との間を移動する離脱
部材と、この離脱部材を前記第１の付勢手段にょる付勢
方向とは逆の方向に付勢する第２の付勢手段とを具備し
、かつ前記被駆動輪には、前記離脱部材に当接すること
によって前記離脱部材を前記第２の付勢手段による付勢
方向とは逆の方向に移動させる第１の当接部を設けると
ともに、前記離脱部材には、前記第１の当接部に当接し
て前記離脱部材を前記第２の付勢手段による付勢方向と
は逆の方向に移動させる第２の当接部と、前記第１の当
接部と前記第２の当接部との当接により前記第２の付勢
手段による付勢方向とは逆の方向に移動した後、前記係
合部材を前記第２の付勢手段による付勢方向に押圧して
前記原動輪から離脱させる押圧部とを設け、かつ前記当
接位置にて前記係合部材と当接することにより前記離脱
部材の前記第２のけ勢手段による付勢方向とは逆の方向
への移動を所定位置にて係止し、前記所定位置にて前記
押圧部が前記第１の付勢手段による付勢力に抗して前記
係合部材を移動させ、前記係合部材と前記原動輪との係
合関係を解除するための係止手段とを設けたことにより
、極めて簡単な構成で、原動輪と被駆動輪との間に介在
する係合部材を係脱させ、原動輪から被駆動輪への動力
の伝達／非伝達を確実に、かつ、信頼性高く選択し得る
という非常に優れた効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるクラッチ譚構の要部
平面図、第２図は同断面図、第３図、第４図５第５図、
第６図は同実施例における平面図、第７図、第８図は従
来のクラッチ機構の要部断面図である。 １２・・・・・・原動歯車、１３・・・・・・クラッチ
部材、１４・・・・・・被駆動歯車、１４ｃ・・・・・
・カム面、１５・・・・・・ばね、１７・・・・・・軸
、１９・・・・・・離脱部材、１９ｂ・・・・・・係止
面、１９ｃ・・・・・・第１の当接部、１９ｄ・・・・
・・第２の当接部、２０・・・・・・圧縮ばね。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名ィ２−−−
、習（動暫車 ＩＪ−−クラ、す」１７ １７・−勢 第２図 １２−一一厘勧を卑 １３−クラーＪ＋４ｉＰ冬ア １４−ｕ＆ａ勧奮阜 ｆ４ｃｍ−ｙ）４伽 ｆ９シー　ｔｉＪ＋−茹 第４図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）原動輪と、この原動輪と係脱関係をなす係合部材
   と、この係合部材を前記原動輪に係合させる方向に付勢
   する第１の付勢手段と、前記係合部材と前記第１の付勢
   手段とをそれぞれ支持し、かつ前記係合部材を介して前
   記原動輪と同軸上で一体的に回転する被駆動輪と、前記
   係合部材と当接しない非当接位置と前記係合部材と当接
   し得る当接位置との間を移動する離脱部材と、この離脱
   部材を前記第１の付勢手段による付勢方向とは逆の方向
   に付勢する第２の付勢手段とを具備し、かつ前記被駆動
   輪には、前記離脱部材に当接することによって前記離脱
   部材を前記第２の付勢手段による付勢方向とは逆の方向
   に移動させる第１の当接部を設けるとともに、前記離脱
   部材には、前記第１の当接部に当接して前記離脱部材を
   前記第２の付勢手段による付勢方向とは逆の方向に移動
   させる第２の当接部と、前記第１の当接部と前記第２の
   当接部との当接により前記第２の付勢手段による付勢方
   向とは逆の方向に移動した後、前記係合部材を前記第２
   の付勢手段による付勢方向に押圧して前記原動輪から離
   脱させる押圧部とを設け、かつ前記当接位置にて前記係
   合部材と当接することにより前記離脱部材の前記第２の
   付勢手段による付勢方向とは逆の方向への移動を所定位
   置にて係止し、前記所定位置にて前記押圧部が前記第１
   の付勢手段による付勢力に抗して前記係合部材を移動さ
   せ、前記係合部材と前記原動輪との係合関係を解除する
   ための係止手段を設けてなるクラッチ機構。
2. （２）第１の付勢手段による係合部材の付勢力を第２の
   付勢手段による離脱部材の付勢力よりも小ならしめた特
   許請求の範囲第１項記載のクラッチ機構。
3. （３）第１の当接部は第１の付勢手段の付勢方向に向か
   って幅狭の開口部とし、第２の当接部は第２の付勢手段
   の付勢方向に向かって幅広の凸状部とした特許請求の範
   囲第１項記載のクラッチ機構。