(57)【要約】【課題】生産性良くかつ安価な手段で装置を構成し、軸受の十分な自動調芯作用により、テープを安定して走行できるように構成したピンチローラ装置を提供することを目的とする。【解決手段】ピンチローラ装置に、すべり軸受とピンチローラ支軸の当接部以外に、ピンチローラ本体のスリーブとピンチローラ支軸に装着のピンチキャップとの当接部を構成したもの。【選択図】図１
2006024303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端がアームに固定されたピンチローラ支軸に、すべり軸受を介してスリーブの外周に弾性体を設けたピンチローラ本体を取付け、前記アームを移動させることによってキャプスタンに前記ピンチローラ本体を押し付けてテープを移送するピンチローラ装置であって、前記ピンチローラ本体が傾いて、装着された前記すべり軸受が前記ピンチローラ支軸に傾いて当接する当接最大傾き角度βと、前記ピンチローラ本体が傾いて前記すべり軸受を除くピンチローラ本体の一部がピンチローラ支軸もしくはピンチローラ支軸に装着された部材に傾いて当接する当接最大傾き角度γが、
γ＜β
の関係になるよう構成したことを特徴とするピンチローラ装置。
【請求項２】
キャプスタン軸のピンチローラ支軸に対する相対傾き角度αと、すべり軸受が前記ピンチローラ支軸に傾いて当接する当接最大傾き角度βとが、
α＜β
の関係になるよう構成したことを特徴とする請求項１に記載のピンチローラ装置。
【請求項３】
ピンチローラ支軸とすべり軸受との間のクリアランスをＡとし、前記すべり軸受の摺動面の有効長さをＢとすると、
Ａ／Ｂ≧０．０５２
の関係になるよう構成したことを特徴とする請求項１に記載のピンチローラ装置。
【請求項４】
すべり軸受の中心部より摺動両端部に軸方向に傾斜面を構成したことを特徴とする請求項１に記載のピンチローラ装置。
【請求項５】
ピンチローラ本体が傾いて前記すべり軸受を除くピンチローラ本体の一部がピンチローラ支軸もしくはピンチローラ支軸に装着された部材に傾いて当接する構成であって、当接部の少なくともどちらか一方が自己潤滑性樹脂にて構成することを特徴とする請求項１に記載のピンチローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録再生装置等のテープ駆動装置に用いるピンチローラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テープ駆動装置に使用するピンチローラ装置は、ピンチローラ本体とキャプスタンとの間にテープを挟み、キャプスタンの駆動によってテープを移送するものである。このようなピンチローラ装置はキャプスタンとの間を走行するテープを安定した状態で移送させるために、キャプスタンの傾きにに追従するように自動調芯作用を有することが要求される。このため、ピンチローラ装置は自動調芯作用を有する軸受が用いられる。
【０００３】
このような自動調芯作用を有するピンチローラ装置の軸受には、近年、高価なボールベアリングに代えて、例えば、特開平１０−４９９３５号公報に記載されているような樹脂製すべり軸受が用いられる。
【０００４】
前記ピンチローラ装置は、図７に示すように構成されている。ピンチローラ装置は、アルミや真鍮等の金属製または樹脂製のスリーブ２３の外周にゴム状弾性体２２を設けてピンチローラ本体を形成し、前記スリーブ２３内にすべり軸受２１を圧入することによって形成されている。そして、前記すべり軸受２１に一端がアーム２８に取り付けられる。ピンチローラ装置は、前記アーム２８を移動させることによって、キャプスタン１１に前記ピンチローラ本体を押し付けてテープを挟むように構成されている。ピンチローラ装置の自動調芯作用は、ピンチローラ支軸２６とすべり軸受２１とのクリアランスによって、ピンチローラ本体の回転軸とキャプスタン１１とを略平行にして、ピンチローラの全幅が均等な当接圧にてキャプスタン１１に当接圧着してテープを安定な状態で移送するのである。
【０００５】
上記のように、従来のピンチローラ装置における自動調芯作用は、ピンチローラ支軸２６とすべり軸受２１とのクリアランスによって、ピンチローラ本体がキャプスタン方向に傾くことによって行われる。
【特許文献１】特開平１０−４９９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ピンチローラ本体はキャプスタン方向ばかりではなく、それと直交する方向、即ちテープの走行方向にも傾くことになる。テープ走行安定性の点からは、ピンチローラ本体の傾きとなるすべり軸受２１のクリアランスは小さければ小さいほど好ましい。
【０００７】
また、前記すべり軸受が樹脂製すべり軸受である場合には、金型による成型後に収縮が生じるために寸法精度を確保するのが困難であった。また、すべり軸受は、上述のように、ピンチローラ本体を形成するスリーブ２３に圧入することによって組み立てられる。しかしながら、スリーブ自体の内径寸法が必ずしも一定でないと共に、すべり軸受にはスリーブ内に圧入される際に半径方向に収縮することになる。したがって、すべり軸受自体の寸法の誤差と共に、スリーブ内径の誤差によって、ピンチローラとして組み立てた際のすべり軸受の内径寸法を正確に形成するのはきわめて困難であった。
【０００８】
また、ピンチローラ支軸２６とすべり軸受２１とのクリアランスが小さすぎると、ピンチローラ本体のスムーズな回転が阻害されると共に、キャプスタン１１の傾きに合わせてピンチローラ本体の回転軸を平行にする自動調芯作用を発揮することができない。反対に、ピンチローラ支軸２６とすべり軸受２１とのクリアランスが大きすぎると、図８に示すようにテープ走行方向にピンチローラ本体が大きく傾いたままであると、キャプスタン１１とローラ本体とは弾性体の全幅での線接触ではなく点接触状態となるため、定常時のテープ走行が不安定となる。また定常走行時にピンチローラ全幅での線接触状態で安定したテープ走行をしていても、他モードへのモード移行時に、ピンチローラ本体がキャプスタン１１に当接から離間時にピンチローラ本体が大きく傾き、離間状態から大きく傾いた状態で当接すると、過渡時のテープ走行が不安定となる。また、その状態が続ければ定常状態での走行も不安定になる。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、ピンチローラ支軸とすべり軸受とのクリアランスを厳しく管理する製造上の問題点を解消し安定して安価で製造できてかつ、安定したテープ走行を実現できるピンチローラ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために本発明のピンチローラ装置は、一端がアームに固定されたピンチローラ支軸に、すべり軸受を介してスリーブの外周に弾性体を設けたピンチローラ本体を取付け、前記アームを移動させることによってキャプスタンに前記ピンチローラ本体を押し付けるピンチローラ装置において、前記ピンチローラ本体が傾いて、装着された前記すべり軸受が前記ピンチローラ支軸に傾いて当接する当接最大傾き角度βと、前記ピンチローラ本体が傾いて前記すべり軸受を除くピンチローラ本体の一部がピンチローラ支軸もしくはピンチローラ支軸に装着された部材に傾いて当接する当接最大傾き角度γにおいて、γ＜βの関係に構成するものである。
【００１１】
また前記キャプスタン軸の前記ピンチローラ支軸に対する相対傾き角度αと前記すべり軸受が前記ピンチローラ支軸に傾いて当接する当接最大傾き角度βとにおいてα＜βの関係に構成したり、ピンチローラ支軸とすべり軸受の間のクリアランスをＡとし、すべり軸受の摺動面の有効長さをＢとするとＡ／Ｂ≧０．０５２の関係に構成したり、すべり軸受に中心部より摺動両端部に軸方向に傾斜面を構成したりしたものである。
【００１２】
また前記ピンチローラ本体が傾いて前記すべり軸受を除くピンチローラ本体の一部がピンチローラ支軸もしくはピンチローラ支軸に装着された部材に傾いて当接する構成において、当接部の少なくともどちらか一方が自己潤滑性樹脂にて構成するものである。
【００１３】
この構成にすることによってピンチローラ支軸とすべり軸受とのクリアランスを厳しく管理する製造上の問題点を解消し、安定したテープ走行と安定した製造ができる樹脂製軸受を有するピンチローラ装置を提供することを目的とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明は、前記ピンチローラ本体が傾いて、装着された前記すべり軸受が前記ピンチローラ支軸に傾いて当接する当接最大傾き角度βと、前記ピンチローラ本体が傾いて前記すべり軸受を除くピンチローラ本体の一部がピンチローラ支軸もしくはピンチローラ支軸に装着された部材に傾いて当接する当接最大傾き角度γにおいて、γ＜βの関係に構成することにより、ピンチローラ本体がキャプスタンに当接圧着する時には、当接方向にピンチローラ支軸とすべり軸受との自動調芯作用が働き、テープ走行方向にはすべり軸受を除くピンチローラ本体の一部がピンチローラ支軸もしくはピンチローラ支軸に装着された部材に瞬時もしくは常時傾いて当接して、テープ走行方向にピンチローラ本体が大きく傾く事を防止して安定なテープ走行を実現できる。それにより、ピンチローラ支軸とすべり軸受とのクリアランスを厳しく管理する製造上の問題点を解消した、安価で製造できてかつ、安定したテープ走行を実現できるピンチローラ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の請求項１に記載の発明は、一端がアームに固定されたピンチローラ支軸に、すべり軸受を介してスリーブの外周に弾性体を設けたピンチローラ本体を取付け、前記アームを移動させることによってキャプスタンに前記ピンチローラ本体を押し付けてテープを移送するピンチローラ装置であって、前記ピンチローラ本体が傾いて、装着された前記すべり軸受が前記ピンチローラ支軸に傾いて当接する当接最大傾き角度βと、前記ピンチローラ本体が傾いて前記すべり軸受を除くピンチローラ本体の一部がピンチローラ支軸もしくはピンチローラ支軸に装着された部材に傾いて当接する当接最大傾き角度γが、
γ＜β
の関係になるよう構成したものである。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、キャプスタン軸のピンチローラ支軸に対する相対傾き角度αと、すべり軸受が前記ピンチローラ支軸に傾いて当接する当接最大傾き角度βとが、
α＜β
の関係になるよう構成したものである。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、ピンチローラ支軸とすべり軸受との間のクリアランスをＡとし、前記すべり軸受の摺動面の有効長さをＢとすると、
Ａ／Ｂ≧０．０５２
の関係になるよう構成したものである。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、すべり軸受の中心部より摺動両端部に軸方向に傾斜面を構成したものである。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、ピンチローラ本体が傾いて前記すべり軸受を除くピンチローラ本体の一部がピンチローラ支軸もしくはピンチローラ支軸に装着された部材に傾いて当接する構成であって、当接部の少なくともどちらか一方が自己潤滑性樹脂にて構成するものである。
【００２０】
この発明に係るピンチローラ装置を以下に示す具体的実施形態に基づいて詳細する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態のピンチローラ装置の断面図を示すものである。
【００２２】
図において、１１はモータなどの駆動手段によって回転駆動されるキャプスタンで、本実施の形態のピンチローラ装置とともに磁気テープを挟持ことで、磁気テープを所定速度で走行させることができる。４はピンチローラ本体で、下記の構成を備える。２は本装置の最外周に配され外周面を研磨された弾性体で、本実施の形態ではゴムを用いたが、弾性を持っていれば他の材質であっても構わない。３はその外周面に弾性体２が取り付けられたスリーブで、本実施の形態では金属製としたがこれに限定されるものではない。１４はスリーブ３の内周面に形成された段差部で、この段差部１４にすべり軸受１が係止される。１はスリーブ３の内部に圧入されるすべり軸受で、段差部１４に係止され、またすべり軸受１の内周面はピンチローラ支軸６と接触可能になっている。６はアーム８に配されたピンチローラ支軸で、すべり軸受１を介してピンチローラ本体４を支持している。５はピンチローラ支軸６の先端に装着されピンチローラ本体４が脱落しないようにしているピンチキャップ、９はピンチキャップ５の一部さ外周方向にその径が大きくなった部位である当接段差部である。
【００２３】
外周面を研磨した弾性体２を金属製のスリーブ３の外周面に取付けてピンチローラ本体４を形成する。このスリーブ３の内周面に形成した段差部１４に係止するようにすべり軸受１を圧入し、さらに、抜け止め防止用のストッパ７を圧入してすべり軸受１の端面を係止する。すべり軸受１にアーム８に一端を固定された段付きのピンチローラ支軸６を挿入し、ピンチローラ支軸６の先端部にはピンチローラ本体の抜け止め防止用のピンチキャップ５を圧入して固定されており、ピンチローラ本体４はピンチローラ支軸６に回転可能に保持されている。ピンチローラ支軸６とすべり軸受１との間には、ピンチローラ本体４をキャプスタン１１に圧着してピンチローラ本体の回転軸がキャプスタンに略久平行に傾いて、ピンチ圧着方向に自動調芯作用が働くような一定の軸受隙間Ａが設定されている。
【００２４】
図２に本発明すべり軸受の断面図を示す。前記すべり軸受１の摺動面側端部に、ピンチローラ支軸６の軸方向に長さＥ、半径方向には長さＦで、
Ｅ＞Ｆ
なる条件を満足する面取り部１３が設けられており。またピンチローラ支軸とすべり軸受の間の隙間をＡとし、すべり軸受の摺動面の有効長さをＢとすると、
Ａ／Ｂ≧０．０５２
なる関係に設定されている。これ以下であると軸受の製造ばらつきにより軸受隙間が小さすぎて、十分に軸受の自動調芯作用ができなくなったりする課題がある。また製造に高精度な寸法が要求されて安価に生産する事が難となる。
【００２５】
図１のピンチキャップ５の先端にはピンチローラ支軸６の半径方向に当接段差部９が設けられており、テープ走行方向にすべり軸受１がピンチローラ支軸６に対して設定された前記隙間Ａの作用により図３のように最大傾き角βに傾むこうとした時には、図４に示すように前記当接段差部９とスリーブ３の内周面１２が傾き角γ傾いて両者は当接して、それ以上傾かない構成にされている。この時のピンチ当接圧着力は、キャプスタン当接圧着方向にかかっていて、これに直交するテープ走行方向には前記当接段差部９とスリーブ３の内周面１２にはピンチローラ本体の傾きを抑止する小さな抑止力のみであり、当接部の当接圧力は小さく、当接摩耗はほとんど発生しない。テープ走行の安定性やワウ等に影響するテープ速度ムラ発生の悪影響もない。すなわち、ピンチローラ本体がすべり軸受１を介してキャプスタン１１に当接圧着すると、大きな圧着負荷はキャプスタン１１、すべり軸受１、ピンチローラ支軸６にかかり、それに直交するテープ走行方向のスリーブ内周部とピンチキャップ５の当接段差部９には、ピンチローラ本体の傾きを抑止する小さな力しかかからない。
【００２６】
次に作用について説明する。
【００２７】
図２に示すように、前記すべり軸受１にはピンチローラ支軸６の軸方向に長さＥ、半径方向には長さＦで、
Ｅ＞Ｆ
なる条件を満足する面取り部１３が設けられており、それによりピンチローラ支軸６とすべり軸受１の接触が、従来例の図６に示すように軸受端面の局所的な点接触部２９、３０に示す点接触から、図３に示す軸受のほぼ中心部の接触部１５、１６に示す線接触に近いものになる。そのために、軸受の局所的な摩耗改善、接触が軸受のほぼ中央になることにより軸受の自動調芯性能改善、軸受の回転時の安定性等に有利となる。
【００２８】
しかし、図３に示す本実施の形態のすべり軸受１は、図６の従来軸受に比べると、ほぼ軸受中央にてピンチローラ支軸６に当接する構成のために、従来例軸受と同じ軸受隙間では、テープ走行方向に対しては軸受傾き角が大きくなるが、図４に示すようにキャプスタン１１に当接圧着方向には軸受の自動調芯作用が働き、キャプスタン１１とピンチローラ支軸６の相対傾き角α以上には傾かない。一般的には、磁気記録再生装置の基準シャーシに対してキャプスタン取り付け傾きは約±０．５°以下の傾き角に保持され、またピンチローラ支軸６は基準シャーシに対して約±０．５°以下に保持されて、両者の相対傾きは約±１°以下に設定される。そのために、ピンチローラ本体とキャプスタンとの圧着時のすべり軸受の圧着方向の自動調芯角αは最大傾き角で約±１°前後である。それ以下であるとすべり軸受の十分な自動調芯作用が働かないで、テープ走行が不安定となる。
【００２９】
そのため、従来図７に示すようにピンチローラ支軸２６とすべり軸受２１の相対傾きδは最小時でも±１°以上確保する必要がある。そのために部品寸法ばらつき等の製造ばらつきを考慮した最大傾き角εは図８に示すように大きくなり、それがテープ走行方向のピンチローラ傾きに影響してテープ走行の不安定原因となる。上記の最大傾き角を抑えるには、樹脂性のすべり軸受とピンチローラ支軸との隙間を高精度に抑えて、生産性良く製造しなければならない課題がある。
【００３０】
それに対して本実施の形態のピンチローラ装置は、図５に示すようにテープ走行方向にピンチローラ本体が大きく傾かないように、ピンチキャップ５の当接段差部９とスリーブ３の内周１２とが最大傾き角γの角度にて当接して、走行方向に大きく傾くことを防止する。
【００３１】
本実施の形態のすべり軸受１とピンチローラ支軸６の最大傾き角βは、約±２．５°〜±４°であり、図５に示すピンチキャップ５の当接段差部９とスリーブ３の内周１２とが最大傾き角γの角度は、約±１°〜±２．５°に設定されているので、図４に示すすべり軸受１の傾き角は、ピンチ当接圧着方向には上記キャプスタン及びピンチローラ支軸の相対傾き角は従来例で記述したように約±１°以下で自動調芯される。図５に示すこの時のテープ走行方向の最大傾きは、約±２．５°以下に規制される。この時のテープ走行時のピンチ圧着付勢力は、すべり軸受１のほぼ中心部にかかり、テープ走行方向のスリーブ３の内周部１２とピンチキャップ５の当接段差部９の当接部は、ピンチローラ本体の傾きを抑止する抑止力だけでピンチ当接圧着にまつわる大きな力はかからないので、ピンチローラ支軸６とすべり軸受１の摺動面の要求される高精度な表面粗度および使用材料の高精度な表面硬度が不要である。
【００３２】
また、本実施の形態のピンチローラ本体の傾き角γは、図５に示す如くスリーブ端部とピンチキャップ端部との隙間Ｃの寸法管理にて構成設定できる。それに対して従来軸受では図６に示すように、すべり軸受内周部とピンチローラ支軸との当接にてすべり軸受の傾き角を設定する必要がある。通常、ピンチローラ本体の全長さはすべり軸受の全長のほぼ３〜４倍程度に設定されている。本発明ピンチローラ装置によりは、従来軸受装置の軸受隙間を決める各部品寸法精度が本発明部品の寸法精度の約３倍以上必要とされる課題を解決することができる。
【００３３】
図１の実施の形態では、すべり軸受１とピンチローラ支軸６の当接部以外に、ピンチローラ本体のスリーブ３とピンチローラ支軸６に装着のピンチキャップ５との当接部を構成したものであるが、前記当接部をピンチローラ支軸６とスリーブ３のストッパ７にて構成することも可能である。
【００３４】
このように本発明のピンチローラ装置は、特に樹脂材料にて構成される従来すべり軸受に対して第１の課題である、従来すべり軸受がピンチローラ支軸と軸受内周端部による局所当接することにより発生する局所摩耗、軸受端部にて当接することによる軸受摩耗寿命、軸受の自動調芯不安定性、キャプスタンに当接圧着する弾性体全幅の当接圧の不均等性改善によるテープ走行安定可化を実現できる。
【００３５】
第２の課題である、従来ピンチローラ本体が従来すべり軸受とピンチローラ支軸との軸受隙間のみでキャプスタンへのピンチ当接圧着方向の自動調芯角とテープ走行方向の傾き角を決定するために生じる、すべり軸受に要求される各部品の高精度寸法にまつわる生産性の課題を本発明では、キャプスタン当接圧着方向へのピンチローラ本体の自動調芯角には本発明すべり軸受とピンチローラ支軸との軸受隙間で制御し、それに直交するテープ走行方向への傾きは本発明のピンチキャップ５の当接段差部９とスリーブの内周部との隙間により制御することにより、各部品寸法精度を従来より大幅に緩和してピンチローラ装置を生産性よく製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明にかかるピンチローラ装置は、磁気記録再生装置等のテープ駆動装置に用いて有用であり、安定にテープ走行を実現させると共に、製造コストも安価でかつ生産性よく製造できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態におけるピンチローラ装置の断面図
【図２】同実施の形態における図１のすべり軸受の断面図
【図３】同実施の形態における図１のすべり軸受の作用断面図
【図４】同実施の形態における図１のピンチ当接圧着時の作用断面図
【図５】同実施の形態における図４のテープ走行方向の作用断面図
【図６】従来のすべり軸受の作用断面図
【図７】従来のピンチローラ装置の作用断面図
【図８】従来のピンチローラ装置図７のテープ走行方向の作用断面図
【符号の説明】
【００３８】
１    すべり軸受
２    弾性体
３    スリーブ
４    ピンチローラ本体
５    ピンチキャップ
６    ピンチローラ支軸
８    アーム
９    ピンチキャップ当接段差部
１１    キャプスタン
１２    スリーブ内周部
【図１】
2006024303.tif 000003
【図２】
2006024303.tif 000004
【図３】
2006024303.tif 000005
【図４】
2006024303.tif 000006
【図５】
2006024303.tif 000007
【図６】
2006024303.tif 000008
【図７】
2006024303.tif 000009
【図８】
2006024303.tif 000010