JPH089475Y2 - ウォームギヤ機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はウォームギヤ機構に係り、例えばテープレコ
ーダのヘッド移動機構に適用し得るウォームギヤ機構に
関する。

従来の技術 従来のウォームギヤ機構について説明する。第５図
に、カセットテープレコーダのヘッド移動機構に用いら
れている、従来のウォームギヤによる減速機構の側面図
を示す。

図において、メカベース33にはモータ取付けブラケッ
ト７が配設されている。モータ取付けブラケット７に
は、モータ８がビス止めされて取付けられている。モー
タ８の軸34には合成樹脂製のウォーム２が固定してあ
る。ウォーム２は合成樹脂製のウォームホイール３とで
ウォームギヤ減速機構を構成している。ウォームホイー
ル３と歯車６は一体を成しており、回転中心に金属製の
軸４が挿通されていて、軸４を回動支軸としている。軸
４は、両端とウォームホイール３と歯車６の取付部分は
一様な太さに削り出されている。該取付部分の下部は、
一部円筒状にやや太く削り出されており、歯車６のスト
ッパを成している。軸４は下端部をベース33にかしめら
れてベース33に固定してあり、上端部は、モータ取付け
ブラケット７に穿設された丸穴５により軸支され、自由
な変位を拘束されている。ウォームホイール３の上側の
軸４には、合成樹脂の円筒状のスリーブ12が嵌合されて
いる。これにより、ウォームギヤは軸方向の位置を規制
されて、噛合状態を保って回転することが出来る。

第６図は、本従来機構の動作を示す図である。以下、
同図について説明する。カムギヤ20にはカム21が一体成
型されていて、回転中心に軸22を有しており、軸22はメ
カベース33に固定されている。金属製のレバー23は、メ
カベース上のピン24に軸支されている。そしてレバー23
の上端はＵ字型に切り欠かれ、下端にはローラ25がピン
26により回動自在に取り付けられている。ヘッドベース
28には、中心付近に磁気ヘッド29が配設されており、そ
の左右に長穴31a及び31bが図中水平に穿設されている。
長穴31a,31bはメカベース33に固定されたピン30a,30bが
入る大きさであり、ピン30a,30bは長穴31a,31bに夫々緩
挿されている。そして、ヘッドベース28は図中水平方
向、長穴31a,31bの長手方向に滑動することが出来る。
長穴31a,31bは磁気ヘッド29が所定の位置に来るとピン3
0a,30bに当たって、それ以上ヘッドベース28が動かない
大きさに形成されている。長穴31bの上方には、ピン27
がヘッドベース28上に固定されている。ピン27は、レバ
ー23の上端部の切り欠きに丁度入る様な位置に設けられ
ている。

モータ８が、図中矢印a₁で示すように反時計回りに回
転すると、ウォームホイール３及び歯車６は、軸４を回
動支軸として矢印b₁に示すように反時計回りに回転す
る。歯車６とカムギヤ20は噛合していて、カムギヤ20
は、図中矢印ｃで示すように時計回りに回転する。そし
て、カム21が矢印ｃ方向に回転することにより、レバー
23の下端に設けられたローラ25はカム21に押圧されて矢
印ｄの方向に回転しながら、図中左向き、矢印e₁の方向
に押圧される。このとき、レバー23はピン24を回動支軸
として運動し、レバー23上端部は矢印e₂の方向へ動く。
ヘッドベース28は、ピン27がレバー23に引っぱられて矢
印e₂の方向へ動いて、所定の位置にヘッド出しがなされ
る。

磁気ヘッド29が所定の位置に出されると、カムギヤ20
の回転に連動したヘッド位置検出器（図示せず）が動作
して、磁気ヘッド29が所定位置にあることを検出する。
この検出信号がシステムコントロール用のマイクロコン
ピュータに送られると、該マイクロコンピュータにより
モータ８は停止するように制御され、ヘッド出しが完了
する。

考案が解決しようとする課題 以上の様に構成された従来の機構によれば、モータ動
力により駆動されるウォームギヤ減速機構が、何らかの
原因によりモータ駆動中の状態で急激に止められた場合
に、トラブルが発生することがあった。これは例えば、
ヘッドベース28が所定位置へ来ているのに前記ヘッド位
置検出器が接触不良等により正常に動作せず、モータ８
が停止しない場合や、静電気等の原因により、前記マイ
クロコンピュータが誤動作してモータ８を制御出来ない
場合等である。この様な場合には、モータ動力によりウ
ォーム２とこれに噛合して従動するウォームホイール３
が、相互にくいつく場合があった。

このくいつきの発生原因は、以下に述べるとおりであ
る。モータ８駆動中に、ウォームホイール３以降の減速
機構が強制的に急停止させられると、モータ８の駆動力
及び回転運動の慣性モーメントの全てが衝撃力としてウ
ォーム２とウォームホイール３の接触面にかかることに
なる。これによりウォームホイール３はモータ８の軸34
に平行に極めて短い時間に押圧され、反作用でウォーム
２は押し反されて急激に停止させられる。この時に軸４
は、上端部を丸穴５により支持されており、下端部をメ
カベース33に固着されていて、ウォームホイール３は衝
撃力のかかる方向（即ち、軸34に平行な方向）に固定さ
れている。そのため、前述の衝撃力は主にウォーム２と
ウォームホイール３の歯の接触面に面圧を加え、変形さ
せ、互いにくいつかせる仕事のみを行うことになる。

前記くいつき現象が発生した場合には、モータ８の駆
動力、及び歯がくいつく瞬間のギヤの回転数等の条件に
より症状に多少の差はあるが、通常は一度くいつくと、
モータ８の逆回転力により復帰させようとしても、逆回
転力だけでは復帰させることが出来ない。そのために、
くいつきが発生するとカセットテープレコーダの外装筐
体を分解し、ウォームギヤを手で逆転方向に回転させて
復帰させる必要があり、市場での大きなクレームの原因
となっていた。また、修理するために多大な工数を必要
とし、サービス性を著しく損なうものであり、商品価値
を低下させるものであった。筐体に、くいつきが発生し
て修理する時のために、手や指が入る様なスペースや窓
を設ける設計が必要な場合もあった。この様な設計は本
来不必要なものであって、開発期間の延滞，工数アッ
プ、コストアップに繋がるものであった。

本考案は上記の欠点に鑑みてなされたもので、正常に
ヘッド出しが行われない場合でも、くいつきの発生しに
くい、ウォームギヤ機構を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 駆動源により両方向に駆動されるウォームと、該ウォ
ームに噛合しており該ウォームにより回転されるウォー
ムホイールと、該ウォームホイールと一体的に回転し該
回転を従動部に伝えるギヤと、該ギヤと前記ウォームホ
イールの中心を挿通して該ギヤと前記ウォームホイール
を支持する軸とよりなるウォームギヤ機構において、 前記軸の一端を固定しその他端をウォームの軸線方向
とほぼ平行方向に変位自在に支持すると共に、前記軸の
前記一端（固定端）側に前記ギヤを、前記軸の前記他端
（自由端）側に前記ウォームホイールを配設するよう構
成したものである。

作用 上記構成の軸によれば、通常駆動時にはウォームホイ
ールをウォームと正常に噛合する位置に保ち、ウォーム
ホイールに衝撃力が作用して急停止した場合には、ウォ
ームホイールがウォームの駆動力を受けるために軸がウ
ォームの軸線方向に弾性的に撓んで自由端が変位するこ
とによって、ウォームホイールをウォームとの噛合関係
を保ちつつ、ウォームの軸線方向に逃がすことにより上
記衝撃力を吸収する。

実施例 第１図は本考案の一実施例の構成を示す。同図はウォ
ームギヤ機構と、その支持機構を示した図である。同図
において、第５図と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。

長穴１はウォーム２の軸方向と平行な長穴であり、モ
ータ取付けブラケット７に穿設されていて、軸４の上端
部が長穴１に挿通されている。軸４はウォーム２の軸方
向と垂直方向にはほぼ固定されウォーム２の軸方向には
変位可能な様、長穴１の寸法が形成されている。従っ
て、ウォームギヤの伝動に重要な、ウォーム２とウォー
ムホイール３の間隔を所定の位置に保った儘、軸４の上
端部はウォーム２の軸方向と平行に変位可能であり、自
由端とされている。一方、軸４の下端部はメカベース33
に固定されており、固定端とされている。

軸押さえ11は弾性を有する薄い金属板からなり、図示
したとおり、モータ取付けブラケット７にビス10で取付
けられている。そして、ウォーム２に嵌通されたモータ
８の軸の先端を図中右方向に押圧し、ウォーム２の軸方
向のガタを規制している。

次に、上記構成の機構の動作について詳しく説明す
る。第２図は、モータ８が定常状態で回転している状態
を示した図である。通常時は、軸４の上端部は長穴１の
ほぼ中心位置（図中実線で示す）に支持されて回転す
る。

第３図（Ａ）は、本実施例においてモータ８が急停止
した状態を示す側面図、同図（Ｂ）は、このときウォー
ム２とウォームホイール３の噛合した部分を拡大して示
した平面図である。

モータ８が回転中にウォームホイール３以下の減速機
構が急停止した場合を考える。この場合、矢印a₁に示す
とおり反時計回りに、ウォーム２は駆動力を持ってい
る。ウォームホイール３が矢印b₁方向への回転を停止す
ると、第３図（Ｂ）にＡで示す面で、ウォームホイール
３は、同図中、矢印f₁で示す左方向へ押しつけられ、ウ
ォーム２はモータ８側（図中矢印g₁方向）へ反作用によ
り押圧される。ウォームホイール３が矢印f₁方向の衝撃
力を受けると、第３図（Ａ）に一点鎖線で示すとおり、
軸４の上端部は左向きに撓む。この時ウォームホイール
３は、回転を伴わずに第３図（Ｂ）に破線で示す様に矢
印f₁方向に変位する。ウォーム２は駆動力を有している
ため、同図中破線で示す位置まで回転して停止する。こ
の間に、モータ８の駆動力と慣性力の多くは軸４の弾性
エネルギとして吸収される。破線で示す位置にウォーム
２が停止した時には、実線の位置に固定されている場合
に比べて、ギヤ歯にかかる面圧，摩擦力は大幅に低減さ
れている。

次に破線の位置にウォームギヤが停止していて、モー
タ８を逆回転させる場合について説明する。前述のとお
り、軸４が撓んでウォームギヤが停止した状態では、ギ
ヤ歯にかかっている摩擦力は小さい。従って、同図中矢
印a₁と反対方向にモータ８が逆回転すると、ウォームホ
イール３及び軸４は容易に実線で示す位置に復帰するこ
とが出来る。

従って、くいつきは発生しにくくなる。たとえくいつ
きが発生しても、モータ８の逆回転力だけで復帰出来る
程軽いものとなる。

第４図（Ａ）は本実施例において時計回りに回転する
モータ８が急停止した状態を示す側面図，同図（Ｂ）
は、このときウォーム２とウォームホイール３とが噛合
した部分を拡大して示した平面図である。この場合に
は、矢印a₂に示すとおり時計回りに、ウォーム２は駆動
力を持っている。ウォームホイール３が矢印b₂方向への
回転を停止すると、第４図（Ｂ）にＢで示した面で、ウ
ォームホイール３は図中矢印f₂で示す右方向へ押しつけ
られ、ウォーム２は同図中矢印g₂方向、モータ８と反対
側へ反作用により押されるため、ギヤ歯の接触面Ｂに面
圧と摩擦力が加わる。

ここで、第４図（Ａ）にモータ８内部の概略を示した
ように、軸34はウォーム２及びコア14aに嵌通されてい
て、コア14aには巻線15が巻かれている。軸34は、ウォ
ーム２側を軸受け13aにより、右端を軸受け13bにより軸
支されている。ここで注意すべき点は、ウォーム２が第
３図（Ｂ）中矢印g₁方向に押圧された時には、軸34と軸
受け13bが略点接触するが、ウォーム２が第４図（Ｂ）
中矢印g₂方向に押されたときには、スリット14bと軸受
け13aとが面接触するということである。従って、モー
タ８が第４図（Ａ）に示すように時計回りの場合にウォ
ームギヤのくいつきが発生すると、前記接触面Ｂにおけ
る摩擦力と、スリーブ14bと軸受け13aの接触面における
摩擦力のために特に復帰不能になるやすかった。

しかしながら本考案によれば、前述したとおり、ウォ
ームホイール３が第４図（Ｂ）中矢印f₂方向の力を受け
た時、軸４の上端部は長穴１により支持されていて、矢
印f₂と平行に変位可能である。従って、ウォームホイー
ル３がウォームギヤの接触面Ｂで矢印f₂方向の衝撃力を
受けると、軸４の上端部が図中右向きに弾性的に撓むこ
とにより、緩衝材として作用し、接触面Ｂにおける摩擦
力と、スリーブ14bと軸受け13aの接触面における摩擦力
を大幅に低減することが出来る。

従って、上述したくいつきが起きやすく、復帰不能に
なりやすいモータ８が時計回りの場合に、本考案は特に
有効なもので、カセットテープレコーダの信頼性を高め
ることが出来る。

なお、本実施例においては、カセットテープレコーダ
のヘッド移動機構に用いられているウォームギヤ機構に
ついて説明したが、これに限らず、その他の装置のウォ
ームギヤ機構に応用してもよい。

考案の効果 上述の如く本考案によれば、ウォームギヤ機構が通常
動作している場合には、ウォームギヤの伝動を正常に行
なうことが出来、モータ駆動中にウォームギヤ減速機構
が急停止した場合には、一端が固定された軸の他端側が
弾性的に撓むことによってウォームホイールを衝撃力の
方向に逃がすことにより、衝撃力を吸収し、ギヤ歯のく
いつきを発生しにくくし得、モータの正常回転を確実に
行なわしめることが出来る。

例えば、本考案をテープレコーダのヘッド移動機構に
適用した場合には、市場でのテープレコーダのサービス
対応を容易に行うことが出来、信頼性を高めることが出
来、テープレコーダの商品価値を高めることが出来る等
の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を示す斜視図、第２図
は本考案の一実施例の一態様を示す側面図、第３図
（Ａ）は本考案の一実施例の一態様を示す側面図、第３
図（Ｂ）は本考案の一実施例の一態様を拡大して示す平
面図、第４図（Ａ）は考案の一実施例の一態様を示す側
面図、第４図（Ｂ）は本考案の一実施例の一態様を拡大
して示す平面図、第５図は従来機構の構成を示す平面
図、第６図は従来機構の動作を説明する平面図である。 １……長穴、２……ウォーム、３……ウォームホイー
ル、４……軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動源により両方向に駆動されるウォーム
   と、該ウォームに噛合しており該ウォームにより回転さ
   れるウォームホイールと、該ウォームホイールと一体的
   に回転し該回転を従動部に伝えるギヤと、該ギヤと前記
   ウォームホイールの中心を挿通して該ギヤと前記ウォー
   ムホイールを支持する軸とよりなるウォームギヤ機構に
   おいて、 前記軸の一端を固定しその他端をウォームの軸線方向と
   平行方向に変位自在に支持すると共に、前記軸の前記一
   端側に前記ギヤを、前記軸の前記他端側に前記ウォーム
   ホイールを配設してなるウォームギヤ機構。