KR980011229A - 핀치롤러 및 핀치롤러 장치 - Google Patents

Abstract

테이프의 주행안정성과 베어링의 내구성을 충분히 만족시킬 수 있는 핀치롤러장치를 제공한다.

롤러의 축(1)은 그 선단(1b)가 캡스턴(C) (capstan(C))에 가까워지도록 경사하여 배치되어 있다.

캡스턴(C)의 축선에 대한 롤러축(1)의 경사각(a)는 0°〈a??7°의 범위 내에 있다. 롤러축(1)과 슬라 이드 베어링(2) 사이의 지름방향의 간격(Clearance)을 “a”로 하고, 슬라이드 베어링(2)의 스러스트 (thrust) 방향의 유효길이를 "b" 라고 하면, 0.002??a/b??0.05 의 관계식이 충족된다.

Description

핀치롤러 및 핀치롤러 장치

제1도는 본 발명 한 실시예를 도시하는 세로단면도.

제2도는 롤러축과 베어링의 관계를 모식적으로 도시하는 단면도.

제3도는 종래의 핀치롤러장치를 도시하는 세로단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 롤러축 2 : 슬라이드 베어링

3 : 롤러본체 C : 캡스턴

A : 아암(arm)

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명이 테이프레코더, VTR 등에 사용되는 핀치롤러 장치에 관한 것이다.

핀치롤러장치는 회전구동되는 캡스턴(capstan)과, 이 캡스턴에 눌리는 롤러 본체를 포함하는 핀치롤러를 구비한다.

테이프는 압박접촉하는 캡스턴과 롤러본체에 끼워져서 정해진 방향으로 이송된다.

핀치롤러에 대하여 일반적으로 요구되는 특성으로서, 테이프의 주행안정성, 및 핀치롤러 자체의 내구성을 들 수 있다.

테이프의 주행안정성을 결정하는 하나의 요인으로서, 핀치롤러의 자동 중심조정기능이 있다.

자동 중심조정기능이란, 설계제작상, 불가피적인 캡스턴과 핀치롤러와의 축중심의 평행도의 오차를 핀치롤러의 롤러본체가 롤러축에 대하여 갖는 경사방향의 유격(slack)으로 흡수하므로서, 캡스턴과 롤러본체의 회전축을 평행으로 하는 것이다.

핀치롤러가 이와 같은 자동 중심조정기능을 갖지 않은 경우, 또는 이와 같은 기능이 부족한 경우에는 다음과 같은 현상이 나타나서, 테이프의 주행안정성을 저해한다.

가령, 테이프를 끼우는 압력에 편향(偏向)이 생겨서 테이프가 한쪽으로 쏠리는 일이 발생하기도 한다.

또는 테이프가 핀치롤러에서 빠지는 경우도 있다. 그리고, 테이프의 상하변동이나 주행속도에 변동이 생겨서 와우플러터(WOW flutter)량이 증대하거나 한다.

종래의 핀치롤러의 전형적인 구조에서는 원통형 슬리브의 외부 둘레면에 고무등 탄성체를 고착시킨 롤러본체가 볼베어링을 끼고, 롤러의 축에 회전이 자유롭게 설치되어 있다.

이와같은 구조인 경우, 극히 고정밀도를 갖는 소형의 볼베어링이 필요하기 때문에 핀치롤러의 제작비용이 고가로 될 수밖에 없다.

그래서, 볼베어링 대신에 구조가 간단하고, 또한 값이 싼 수지제나 또는 소결금속제의 슬라이드 베어링을 핀치롤러에 적용시키는 시험이 행해지고 있다.

도3은 슬라이드 베이링을 사용한 핀치롤러의 자동 중심조정기능을 설명하기 위한 도면이다.

롤러축(1)이 캡스턴(C)에 대하여 기우는 경우, 베어링(2)와 롤러축(1)의 사이에 설정된 간격(clearance)에 의해서 롤러본체(3)이 롤러축(1)에 대하여 기울어져서 롤러본체의 회전축선과 캡스턴의 축선이 평행으로 된다.

도면중, "T"는 테이프를 나타내며, 31은 금속슬리브, 34는 원통형 탄성체를 나타내고 있다.

그러나, 베어링(2)와 롤러축(1)의 사이에 큰 간격을 설정하면, 베어링의 상단부 또는 하단부만이 롤러축과 접촉하여 국부적 슬라이딩 동작으로 되기 때문에, 베어링의 상단부 및 하단부가 극심한 마찰상태로 되어, 국부적인 마모가 촉진되므로 핀치롤러의 요구특성인 내구성을 만족시켜줄 수가 없게 된다.

또, 도3에 도시한 구조의 경우, 롤러본체의 캡스턴의 방향만이 아니라, 그것과 직교차하는 테이프의 주행방향에 대해서도 크게 기우는 가능성이 있다.

모드(mode)전환 때의 진동이나 충격등 어떤 원인으로 해서 롤러본체가 테이프 주행방향으로 크게 기울 게 되면, 롤러본체와 캡스턴이 선접촉이 아닌 점접촉으로 된다.

이 경우, 양자사이에 끼워져있는 테이프의 폭방향에 압력이 균등하게 작용하지 않아서 테이프가 한쪽으로 늘어나는 등의 원인이 되고, 또, 테이프가 S자형 주행이나 상하이동에 의해서 와우플러터(WOW flutter)가 증대하여, 테이프의 주행안정성을 만족시킬 수가 없게 된다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

따라서, 본 발명의 목적과제는, 수지제의 슬라이드 베어링을 사용한 핀치롤러이면서도, 자동 중심조정기능을 유효하게 발휘하여, 핀치롤러장치의 요구특성인 내구성과 테이프의 주행안정성을 충분히 만족시켜주는 핀치롤러 및 핀치롤러장치를 제공하는 것이다.

[발명의 구성 및 작용]

본 발명에 의해서 구성된 핀치롤러는 롤러축과, 표면이 탄성재료로 되고, 롤러축에 슬라이드 베어링을 끼고 회전이 자유롭게 설치된 원통형 롤러본체를 구비한다.

이와같은 핀치롤러에 있어서, 본 발명의 특징은 롤러축과 슬라이드 베어링 사이의 지름방향 간격을 "a"로 하고, 슬라이드 베어링의 스러스트(thrust)방향의 유효길이를 "b"라고 하면, 0.002??a/b??0.05의 관계식이 만족되도록 하는 것이다.

슬라이드 베어링은, 수지 또는 금속으로 제작된다.

하나의 실시예에서는 슬라이드 베어링은 폴리올레핀계 수지, 불소계수지, 폴리아미드계 수지, 폴리옥시메틸렌 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르 에테르케톤 수지 및 열가소성 엘라스토머(elastomer)로 되는 군(group)에서 선택된 수지로 제작된다.

본 발명에 의한 핀치롤러장치는 회전구동되는 캡스턴과 캡스턴에 접근하거나 떨어지는 방향으로 이동할 수 있는 아암(arm)과, 기단(基端)이 아암에 설치된 롤러축과, 표면이 탄성재료로 되고, 롤러축의 선단측에 슬라이드 베어링을 끼우고 회전이 자유롭게 설치된 원통형 롤러본체를 구비한다.

롤러본체는 아암을 캡스턴에 접근하는 방향으로 이동시켰을 때, 캡스턴에 눌리는 것이다.

상기와 같은 구성의 핀치롤러 장치에 있어서, 본 발명은 다음과 같은 것을 특징으로 한다.

롤러축은 그 선단이 캡스턴에 근접하도록 경사하고 있다.

캡스턴의 축선에 대한 롤러축의 경사각 (a)는 0°〈a??7°범위 이내에 있다.

롤러축과 슬라이드 베어링 사이의 지름방향 간격을 "a"로 하고, 슬라이드 베이링의 스러스트방향 유효길이를 "b"라고 할 때, 0.002??a/b??0.05라는 관계식이 충족된다.

본 발명에 의하면, 롤러축은 캡스턴의 축선에 대하여 미리 7°이하의 경사각이 되도록 경사시켜 배치된다.

이 롤러축은 캡스턴에 대하여 롤러본체를 눌렀을 때, 그 반동력에 의해서 캡스턴과 평행이 되도록 되밀린다.

따라서, 롤러축과의 간격에 의한 자동 중심조정기능을 거의 필요로 하지 않고, 캡스턴의 축선과 롤러본체의 회전축선과, 롤러축의 축선을 서로 거의 평행으로 할 수 있게 된다.

결과적으로, 베어링과 롤러축이 선접촉상태가 되기 때문에, 베어링의 마모가 완화되어 핀치롤러의 수명을 향상시킬 수가 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 롤러본체를 캡스턴에 눌을때의 반동력에 의해 캡스턴과 롤러축이 자동적으로 거의 평행이 되기 때문에, 롤러축에 대한 롤러본체의 경사에 의한 자동 중심조정기능의 중심조정의 폭을 필요최소한으로 억제할 수가 있다.

따라서, 본 발명에서는 중심조정폭으로서 0.002??a/b??0.05를 규정하고 있다.

상기한 바와 같이 자동 중심조정폭을 최소한으로 한 것으로서, 롤러본체는 모드(mode)전환 시의 충격 등으로 인해서도 테이프의 주행방향에 대해서 크게 경사되지 않고, 테이프의 편향신장이나 S자주행, 와우 플러터 등을 억제할 수 있게 되어 양호한 테이프의 주행안정성을 확보할 수가 있게 된다.

위에서 설명한 바와 같이, 베어링은 수지 또는 금속으로 제작된다.

베어링이 금속으로 제작된 것의 경우, 윤활성을 고려하여 함유금속(oiless metal)이 바람직하다.

베어링이 수지제인 경우는, 적합한 호적수지로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 이들을 주성분으로 하는 공중함체 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-퍼플로오로알킬비닐에테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 에틸렌테트라플루오로에틸렌 공중합체, 폴리크롤로플루오로 에틸렌, 폴리비닐리덴플루올라이드 등이 불소계 수지, 나이론 6, 나이론 66 등 폴리아미드 수지, 아세탈코폴리머, 아세탈호모폴리머 등의 폴리옥시메틸렌 수지, 폴리브틸렌텔레프터레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다.

그 가운데에서도, 불소계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지중에서 선택하여 형성하면, 베어링자체의 윤활성이나 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 핀치롤러 전체로서의 내구성을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다.

[실시예]

다음에 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도1을 참조하면, 핀치롤러는 롤러축(1)과 표면이 탄성재료로 되어 롤러축(1)에 슬라이드 베어링(2)를 끼워서 회전이 자유롭게 설치된 원통형 롤러본체(3)을 구비한다.

롤러본체(3)은 알루미늄이나 놋쇠 등, 금속제 슬리브(31)의 외부 둘레면에 고착된 합성고무 등으로 된 원통형 탄성체(34)를 포함한다.

롤러본체(3)은 베어링(2)와 일체가 되어 롤러축(1)의 주위를 회전한다.

롤러본체(3)의 내부에 베어링(2)를 설치하는 방법은 특정하게 한정되는 것은 아니지만, 도1의 실시예에서는, 슬리브(31)의 내부 둘레면 한편의 끝부에 내측으로 돌출한 걸어멈춤부(32)를 설치하며, 이 걸어멈부(32)의 상단에서 베어링(2)를 지지하고 있다.

또, 슬리브(31)내에 끼워 넣은 탈락 방지부재(33)에 의해서, 베어링(2)의 위치를 고정하고 있다.

롤러축(1)의 선단(1b)에는 스톱퍼부재(12)가 끼워져있다.

이 스톱퍼부재(12)는 롤러본체(3)이 롤러축(1)의 축방향으로 이동하지 않도록 하기 위한 것이다.

롤러축(1)은 그 선단(1b)가 캡스턴(C)에 가까워지도록 미리 캡스턴(C)의 축선에 대하여 경사하도록 아암(A)에 설치되어 있다.

도면 중, 부호번호 13은 워셔(washer)이며, 11은 접합부재이다.

롤러축(1)은 미리 경사상태로 배치되어 있으나, 롤러본체(3)을 캡스턴(C)에 누를 때에 캡스턴(C)에서의 반동력을 받아 되밀려서, 그 상태는 롤러축(1)의 회전축선과 캡스턴(C)의 축선이 거의 평행으로 된다.

도1에 도시한 실시형태의 경우, 롤러축(1)의 경사는, 접합부재(11)과, 워셔(13)에 의해서 아암(A)의 설치면에 대하여 경사상태로 설치되도록 설정되어 있다.

그러나, 이와 같은 경사의 조정방법은 도시한 바와 같이 한정되는 것은 아니며, 임의의 방법을 선택할 수 있다.

가령, 롤러축(1)을 설치하는 아암(A)자체를 경사지게 하므로써 롤러축(1)를 캡스턴(C)에 대하여 경사상태로 해도 좋다.

롤러축(1)의 캡스턴(C)의 축선에 대한 경사각(a)는 0°이하가 되면, 캡스턴(C)에 롤러본체(3)을 눌렀을 때에도 캡스턴(C)와 롤러축(1)은 평행으로 되지 않는다.

한편, 경사각(a)가 7°보다 커지게 되면, 캡스턴(C)에 대하여 롤러본체(3)을 눌렀을 때에도 그 반동력만으로는 롤러축(1)의 경사가 평행상태로 되기까지 되밀리지 않아서 캡스턴(C)와 롤러축(1)은 평행으로 되지 않는다.

상기의 어느 경우에도, 다음에 설명하게 되는 중심조정폭에 따라서는 자동 중심조정기능에 의해서 평행으로부터의 오차를 보상할 수가 없다.

따라서, 롤러축(1)의 경사각 (a)는 0°??a??7°의 범위 이내로 할 필요가 있다.

더 바람직한 범위는 0°〈a??3°의 범위 이내이다.

또한, 경사각(a)는 롤러본체(3)이 캡스턴(C)에 눌리는 직전상태에 있어서의 롤러축(1)의 축선과 캡스턴(C)의 축선이 만드는 각도를 의미한다.

베어링(2)는 도1에 도시하는 실시형태의 경우, 수지로 된 단면이 원형의 파이프형태의 슬라이드 베어링이며, 각 모서리는 성형가공시에 발생하는 버(barr)를 제거하기 위해서 각을 제거하는 쳄퍼링이 되어 있다.

베어링(2)의 내부형태와, 그 내부에 삽입된 롤러축(1)의 지름과의 관계에 의해서 핀치롤러의 자동 중심조정폭이 결정된다.

구체적으로는 도2에 도시하는 바와 같이, 베어링(2)에 대하여 롤러축(1)을 최대한으로 경사시켰을 때에 되는 것이다.

롤러축(1)의 외부둘레면과 베어링(2)의 내부둘레면과의 사이의 간격(a)와, 베어링(2)의 스러스트 방향의 유효길이(b)와의 비(比), 즉 a/b로써 중심조정폭을 표현할 수가 있다.

이 중심조정폭 a/b가 0.002 미만이면, 자동 중심조정기능이 발휘되지 않으며, 캡스턴(C)와 롤러축(1)의 평행도가 약간만 틀려도 그에 대처할 수가 없다.

한편, 중심조정폭 a/b가 0.05보다 큰 경우에는 롤러본체(3)이 테이프주행방향으로 크게 경사하게 되어, 테이프의 주행안정성이 저해되고 만다.

따라서, 중심조정폭 a/b는 0.002??a/b??0.05의 범위 내에 있어야 할 필요가 있다.

또한, a/b의 상한값이 0.03, 하한값이 0.01인 것이 바람직하다.

베어링(2)의 재질로서는, 윤활성이 뛰어난 수지가 좋고, 될 수 있는 한, 마찰 계수가 작고, 내마모성이 뛰어난 것을 임의로 선택할 수 있다.

예를들면, 그와 같은 수지로서, 폴리올레핀계 수지, 불소계 수지, 폴리아미계 수지, 폴리옥시메틸렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지 및 열가소성 엘라스토머로 되는 군(group)에서 선택된 수지가 선택된다.

특히, 불소계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지를 사용하면 베어링 자체의 윤활성이나 내구성이 뛰어남은 물론, 핀치롤러 전체로서의 내구성을 향상시키기 때문에 바람직하다.

상기와 같이, 윤활성이 우수한 수지로 된 베어링을 사용하므로서 롤러축(1)과 베어링(2)와의 사이에 아무런 윤활재를 개재시킬 필요가 없어진다.

그러나, 새삼스러운 말이지만, 그리스 등 윤활유의 개재를 금지하는 것은 아니며, 그와 같은 윤활재의 사용은 임의이다.

슬라이드 베어링(2)의 재질로서는 금속을 선택하여도 좋다.

윤활성을 고려한다면 함유금속(oiless metal)이 바람직하다.

이상, 본 발명을 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 도시한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 균등한 범위 내에서 여러 가지 수정이나 변형이 있을 수 있다.

[발명의 효과]

본 발명은 수지제의 슬라이드 베어링을 사용한 핀치롤러이면서도, 자동 중심조정기능을 유효하게 발휘하여 핀치롤러장치의 요구특성인 내구성과 테이프주행안정성을 충분히 확보할 수 있게 되는 핀치롤러와 핀치롤러장치를 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 롤러축(1)과, 표면이 탄성재료로 되며, 상기 롤러측(1)에 슬라이드 베어링(2)을 끼우고 회전이 자유롭게 설치된 원통형 롤러본체(3)를 구비한 핀치롤러에 있어서, 상기의 롤러축(1)과 슬라이드 베어링(2) 사이 의 지름방향 간격을 "a"로 하고, 슬라이드 베어링(2)의 스러스트방향 유효길이를 "b"로 하면 0.002a/b0.05의 관계식이 충족되는 것을 특징으로 하는 핀치롤러이다.
2. 제1항에 있어서, 상기의 슬라이드 베어링(2)은 수지로 제작된 것을 특징으로 하는 핀치롤러이다.
3. 제1항에 있어서, 상기 슬라이드 베어링(2)은 폴리올레핀계 수지, 불소계 수지, 폴리아미드 수지, 폴리옥시메틸렌 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리페닐렌 설파이드 수지, 폴리에테르 에테르케톤 수지 및 열가소성 엘러스토머로 된 군(group)에서 선택된 수지로 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 핀치롤러이다.
4. 제1항에 있어서, 상기 슬라이드 베어링(2)은 금속으로 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 핀치롤러이다.
5. 제1항에 있어서, 상기 슬라이드 베어링(2)은 함유금속으로 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 핀치롤러이다.
6. 회전구동되는 캡스턴(C)과 상기 캡스턴에 접근하고 떨어지고 하는 방향으로 이동할 수 있는 아암(A)과, 기단(1a)이 상기 아암에 설치된 롤러축(1)과, 표면이 탄성재료로 되며, 상기 롤러축의 선단측에 슬라이드 베어링(2)을 끼우고 회전이 자유롭게 설치된 원통형 롤러본체(3)를 구비하며, 상기 롤러본체(3)는 상기한 아암(A)을 캡스턴(C)에 가까워지는 방향으로 이동시켰을 때, 상기 캡스턴에 눌려지는 것이며, 상기 롤러축(1)은 그 선단이 상기 캡스턴에 접근하도록 경사하고 있으며 캡스턴(C)의 축선에 대한 상기 롤러축의 경사각(a)는 0°〈a7°의 범위 이내에 있으며, 상기 롤러축(1)과 슬라이드 베어링(2) 사이의 지름방향 간격을 "a"로 하고, 슬라이드 베어링(2)의 스러스트방향 유효길이를 "b"로 하면, 0.002a/b0.05의 관계식이 충족되는 핀치롤러장치이다.

   ※ 참고사항 : 최초 출원 내용에 의하여 공개하는 것임.