へっぽこ、ミニマル、DIY
2018-09-16 footfoot (0)

キャプスタンとピンチローラー 【自作テープ録音】

レゴで作るカセットテープレコーダーのキャプスタンとピンチローラー

カセットテープを一定の速度で走行させるキャプスタンとピンチローラーを作ってみます。

テープ機器はいろんな動作があるので複雑なメカになってますけど、テープを送るだけならレゴでも再現可能でした。デモ動画はこちらから

テープを送る構造

製品のカセットテープ機器を見てみると、モーターと繋がっている2,3mmの軸のキャプスタンに、ピンチローラー(サスペンションが付いたタイヤのような部品)のゴムをキャプスタンに圧着させてテープを送りだしてます。真ん中のリールハブは早送り巻き戻し用なのでループさせる場合は使いません。YouTubeにあるエンドレスカセットの構造を見るとよくわかります。

カセットレコーダーのキャプスタンとピンチローラー

カセットレコーダーのキャプスタンとピンチローラー。オンとオフ

キャプスタンとピンチローラーは精度が必要なところなのできっちり作られてる印象。軸がぶれてたりするとテープにダメージ与えそうだし、滑ったりするとワウフラッター(周波数が揺れる)の原因になるので当然ですね。

逆回転させたい場合はキャプスタンとピンチローラーを左右に配置するか、テープヘッドを2つ使うかになるかなぁ。けっこう複雑になりますね。ぼくはたぶんやりません(´ω`;)

材料を集める

レゴでキャプスタンとピンチローラーを作ってみました。製品を流用したりする方法もあるでしょうけどレゴなら誰でも作れるのでいいかなと。レゴのパーツはバラで売ってるレゴブロック専門店のホビーショップ・デジラでよく買ってます。あとテクニック系のパーツがいろいろ入ってるLego Crazy Action Contraptionsもおすすめ。プーリーギヤは売り切れが当たり前になってるのでこのセットは貴重です。

滑り止めに使えそうなゴムチューブは事前に検索してからダイソーで探してきました。

▼左が美容コーナー周辺にあったエクササイズストレッチャー。厚めで伸びる柔らかいゴムで丸ブロックに調度いいサイズ。右が自転車用の虫ゴム。車輪の空気穴にかぶせる逆流防止用の細いゴムです。撮りそこねたけどバルーンアート用の細い風船も場合によっては使えそう。

ダイソーのエクササイズストレッチャーと虫ゴム

平たい輪ゴムとストレッチ用ゴムチューブと自転車の虫ゴム

輪ゴムはバネの代わりに使います。金属のバネを使うとブロック痛めますし。普通の細い輪ゴムでも出来ないこともないのですが、太めの平な輪ゴムを切って使うとコンパクトにレゴを組めました。

作ってみる

レゴで作るとなると製品のようにピンチローラーをスライドさせてキャプスタンに圧着させる動作は難しいし精度が厳しくグラつきます。なのでキャプスタンにもゴムをかぶせて摩擦力を上げる方法でやってみました。これならピンチローラーは軽く当てる程度で済みます。要は滑らなければいいんだろうと。

カセットを使う場合

デモ動画のカセットを使ったレゴの組み方は、キャプスタンの穴の大きさやピンチローラーのサイズの制約がけっこう厳しいです。レゴのパーツだけで組むとカセットはめるレゴを加工しないといけないし、ピンチローラーあたりのカセット本体を削らないといけないので面倒です。見栄えはいいですけどね。

この時はプーリー(大)と一体化させてるキャプスタンに2mmの金属の棒を使って収縮チューブで径を調節しました。キャプスタンは3mm以内でないと通りませんがレゴでそんなパーツは見当たらなかったし、あったとしても樹脂だと曲がるのでたぶん使えないです。ピンチローラーが当たるところは虫ゴムを使って摩擦力UPしてます。

レゴで作ったキャプスタンとピンチローラー

ピンチローラーは横から見るとこんな感じ。。穴開きブロックと軸を使って輪ゴムの力でキャプスタンに密着するようになってます。輪ゴムは瞬間接着剤で付けてます。

レゴで作ったピンチローラーの構造。輪ゴムをバネの代わりに

レゴで作るピンチローラーの材料一覧

ピンチローラーの材料

  • 1x1 丸ブロック (要加工)
  • ペグ
  • 1x5x1 リストアーム
  • 1x3 軸
  • 1x1 プレートかタイル
  • ゴムチューブ

レゴだけで作る

カセットを使わずレゴだけで作る方が簡単だったりします。張り具合の調節やガイドローラーとして使えるパーツもあるし、カセットのサイズ的な制約がないので大きさや長さを自由にできます。

▼ツイッターに上げた動画。たぶんこれが最小構成。キャプスタンにもピンチローラーと同じ丸ブロックにエクササイズ用のゴムチューブ(オレンジ)を使ってます。

ただプーリーは1つしか使ってないのでこれだとトルク不足は否めません。ちょっとした負荷の変化でテープの走行速度が変わってしまいます。モーターの軸が太すぎるのもありますね。安定させるならモーターの回転数を上げてプーリーを追加するか、もっと大きいモーター使うかすれば改善するかな。

レゴの材料

  • プーリー(大)
  • 1x12, 1x6, 1x2(x2), 1x1 ビーム
  • 1x5x1, 1x7x1 リフトアーム
  • 1x1 プレート
  • 丸ブロック x2
  • 固定ペグ
  • ペグ
  • シャフトペグ x3
  • ブッシュ(ガイドローラー用)x3
  • 軸 (長いやつをカット)
  • ブロック適量

最後に

キャプスタンとピンチローラーはこれが正解なわけじゃなく作り方はいろいろあると思います。こんなんでも悪くない出来なので参考にしてみてください。

 

 

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