DE1936036B2

DE1936036B2 - Drehtellerantrieb fuer einen plattenspieler

Info

Publication number: DE1936036B2
Application number: DE19691936036
Authority: DE
Inventors: Kazutsugu Takatsuki; Igarashi Yoshiaki Kadoma; Matsumoto Hisayuki Neyagawe; Osaka Kobayashi (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1968-07-17
Filing date: 1969-07-11
Publication date: 1973-03-29
Also published as: NL6910467A; DE1936036C3; FR2013124A1; US3683248A; DE1936036A1; GB1273630A

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehtellerantrieb für fiflen Plattenspieler, bei welehem der Drehteller init-Ms eines drehzählgeregelten, kömmulatorlosen GMchstronimotors angetrieben wird, der einen Ihaensiänder und einen peflnanentniagnetisGhen ÄiiSenläuieB, weiterhin einen Drehstellungsdetektor Ein solcäier DiehieJlerantiieb ist aas »ETZ«-A 1965, S. 628 bis 632 bekannt. Dort ist ein zweipoliger, kommutatorloser Gleichstrommotor für Geräte wie Tonbandgeräte, Plattenspieler, JFimkaiaeras beschrieben, bei 4em der Dsehsleöungsdetektor in axialer Richtung zum Läufermagneten angeordnet ist. Der Drehstellungsdetektor besteht aus einer axialen, zentral angeordneten Primärwicklung, aus einem Transformatorkem, um die Primärwicklung angeordneten axialen Sekundärwicklungen und einem umlaufenden Steuersegment, durch dessen Drehstellung bezüglich der Steuerwicklungen die Steuerschaltung des Gleichstrommotors gesteuert wird. Der bekannte Motor bedarf wegen seiner Zweipoligkeit und entsprechend hoher Drehzahl eines Untersetzungsgetriebes, das aufwendig ist und zur Geräuschbildung führt. Durch die axiale Anordnung des Drehstellungsdetektors ergibt sich eine relativ hohe Lage des Schwerpunktes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehtellerantrieb der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, daß bei Verringerung des Aufwands und der Geräuschbildung der Schwerpunkt möglichst niedrig liegt und zugleich eine flache Bauform erreicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die Gesamtheit folgender Merkmale:

a) die Scheibe des Drehstellungsdetektors ist, auf der Läufeniabe sitzend, in einer Bohrung des Ständerkems untergebracht und am Umfang mit Nuten versehen;

b) jeder Steuerspule ist eine vom Oszillator gespeiste Spule, ein aus Primärwicklung und Sekundärwicklung bestehendes Spulenpaar bildend, benachbart zugeordnet;

c) die Primär- und Sekundärwicklungen der Spulenpaare sind auf radialen Armen an der Innenseite des Ständerkems angeordnet;

d) der Drehteller ist mit dem Läufer direkt gekuppelt und der Motor entsprechend hochpolig ausgeführt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, für deren Gegenstände kein selbständiger Schutz beansprucht wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Fig. 1 bis 4 beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht eines teilweise geschnittenen Drehtellerantriebs gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Seitenansicht des teilweise geschnittenen Drehtelleranitriebs der F i g. 1»

F i g. 3 ein Sehaltbild der elektrisehen Steuerschaltung des Drehtellerantriebs der P i g. 1 und 2,

Fig.4 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein mit einer NabeS verbundenes Läuferjoch 1, das sieh um eine Welle IS dreht.

3 ' 4

ESn Läuferraagnet2 ist so magnetisiert, daß er dung, Zwischen die Basiselektrode des Transistors

zwanzig Magnetpole aufweist Der Magnet 2 ist mit 34 und den Verbindungspunkt zwischen dem Wider-

dem Läuferjoch 1 verbunden. Ära der Läufernabe 5 stand 28 und der Zenerdiode 29 ist ein Widerstand

ist ein Drehstellungsdetektor mit einer Scheibe 4 mit 35 eingeschaltet

zehn Zähnen and zehn Nuten angebracht und dreht 5 Nach der Darstellung is den Fig. 1 und 2 wird sich mit dem Läuferjoch L Aa einem Socke? 16, an das Lauferjoch 1 zugleich als Plattenteller benutzt dem die Welle 15 befestigt ist, ist din Ständerkern3 Bei der Einrichtung nach der Fig.4 ist jedoch auf angebracht Der Sockel Μι ist an einem Oiassis 17 das Läuferjoch 1 noch ein Plattenteller 46 aufgesetzt befestigt. Der Ständerkern 3 ist mit sechzig Nuten 3 α um das Trägheitsmoment zu erhöhen.
ι versehen und trägt die Ständerwicklungen 6,7 und 8, so Nachstehend wird die Arbeitsweise der Einrichwie aus der Fig. 1 zu ersehen ist Um den Inneorand tung nach der Erfindung beschrieben. Das Ausdes Ständerkenis3 herum sind die Dnehsteliungsde- gqngssignal aus dem Oszillator 21 wird dea Primärtektorarme9a, IiOe, lla, 12«, 13a und 14e an- wicklungen9, 11 und 13 zugeführt Die eiaandergegeordnet Die Dr-ehsteJlungsdetektoramie tragen die genübeistehenden Wicklungen (Primär- und Sekun-P»imärwicklungen9, 11, 13 and die Sekimdärwick- 13 därwicklungen9-10, 11-12, 13-14 nach der Fig. 1) tagen 10, 12 und 14. Die LäofeniabeS ist auf der feilden eine Art Transformator, ©ie Zähne and Nu-Welle 15 gelagert Eine Kugel 19 und eine Druck- ten des Drehstellungsdetektors 4 verändern die Kopplagerplatte 18 bilden ein Drucklager. Ein Zapfen 20, lung zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen, der zentnsch zur Läufernabe 5 angeordnet ist dient Das Ausgangssignal aus den Sekundärwicklungen zum Zentrieren einer Schallplatte. 20 10, 12 und 14 wird von den Dioden 22, 23 und 24

Die Fig.3 zeigt ein Schaltbild der elektrischen gleichgerichtet während die Kondensatoren 25, 26

Steuerschaltung, die bei 43 und 44 an eine Gleich- und 27 die Trägerfrequenz, d. h. die vom Oszillator

stromquelle angeschlossen ist und einen Oszillator 21 21 erzeugte Frequenz ausfiltern. Die an jeder Diode

aufweist, der ein Wechselstromsignal mit einer ver- auftretenden Ausgangsspannungen werden zu den

hältnismäßig hohen Frequenz erzeugt. Das Aus- 25 Basiselektroden der Transistoren 30, 31 und 32 ge-

gangssignal des Oszillators 21 wird den Primärwick- leitet. Die Emitterelektroden der Transistoren 30, 31

Iungen9, 11 und 13 zugeführt. Zwischen die einen und 32 weisen eine gemeinsame Verbindung mit

Enden der Sekundärwicklungen 10, 12 und 14 und einer Impedanz auf, die aus einem Widerstand 33

die betreffenden Basiselektroden von drei Transisto- und einem diesem nachgeschalteten Transistor 34 be-

ren 30, 31 und 32 sind drei Dioden 22, 23 und 24 ge- 30 steht. Wie bereits beschrieben, sind die anderen En-

schaltet. Die anderen Enden der Sekundärwicklun- den der Sekundärwicklungen 10, 12 und 14 gemein-

gen 10, 12 und 14 sind zusammengeschaltet und mit sam mit einem Verbindungspunkt zwischen dem

einem Verbindungspunkt zwischen einem Wider- Widerstand 28 und der Zenerdiode 29 verbunden,

stand 28 und einer Zenerdiode 29 verbunden. Der weshalb die Transistoren 30, 31 und 32 wahlweise

Widerstand 28 und die Zenerdiode sind in Reihe ge- 35 wirksam werden, d. h. nur derjenige Transistor, an

schaltet und an die Klemmen 43 und 44 angeschlos dessen Basiselektroden die höchste Spannung liegt,

sen. wird leitend.

Zwischen die Basiselektroden der Transistoren 30, Bei der Einrichtung nach der Fi g. 1 ist in der dar-

31 und 32 und die anderen Enden der Sekundär- gestellten Stellung der Scheibe 4 die Kopplung zwi-

wicklungen sind die Kondensatoren 25, 26 und 27 4° sehen der Primärwicklung 9 und der Sekundärwick-

geschaltet. Die Emitterelektrode der Transistoren lung 10 stark, während die Kopplung zwischen den

30, 31 und 32 sind miteinander verbunden und ihr Wicklungen 11, 12 und 13, 14 schwach ist. In der

einer Widerstand 33 an die Kollektorelektrode eines Sekundärwicklung 10 wird daher die höchste Wech-

Transistors 34 angeschlossen. selspannung induziert. An der Basiselektrode des

Die Basiselektroden der Transistoren 40, 41 und 45 Transistors 3Ü liegt daher eine höhere Spannung als

42 stehen in der in der Zeichnung dargestellten an den Basiselektroden der Transistoren 31 und 32.

Weise mit den Kollektorelektroden der Transistoren Der Transistor 30 wird daher leitend, während die

30, 31 und 32 in Verbindung. Die Emitterelektroden Transistoren 31 und 32 gesperrt bleiben. Dies hat zur

der Transistoren 40, 41 und 42 stehen gemeinsam Folge, daß der Transistor 40 leitend wird, so daß

mit der Anschlußklemme 43 in Verbindung. Die 50 durch die Ständerwicklung 6 ein Strom fließt und zu-

Kollektorelektroden der Transistoren 40, 41 und 42 sammen mit dem Läufermagneten 2 ein Drehmoment

stehen in der in der Zeichnung dargestellten Weise erzeugt.

mit dem einen Ende der Ständerwick'ungen 6,7 und Angenommen, der Läufer drehe sich im IJhr-

8 in Verbindung, deren andere Enden mit der An- zeigersinne, dann steht nach einer Drehung von un-

schlußklemme 44 verbunden sind. 55 gefahr 6 aus der in der F i g. 1 dargestellten Direh-

Die Transistoren 30, 31 und 32 bestehen aus stellung der Zahn d der Scheibe 4 den Detektorarmen

n-p-n-Transistoren und die Transistoren 40, 41 und 11 α und 12 α gegenüber, und die Kopplung zwischen

42 aus p-n-p-Transistoren oder umgekehrt. der Primärwicklung 11 und der Sekundärwicklung

Dioden 37, 38 und 39 sind mit ihrer Kathode an 12 wird stark, während die Kopplung zwischen der

dem einen Ende der Ständerwicklungen 6,7 und 8 60 Primärwicklung 9 und der Sekundärwicklung 10

angeschlossen, an die auch die Kollektorelektroden schwach wird. In der Sekundärwicklung 12 wird da-

der Transistoren 40, 41 und 42 angeschlossen sind. her die höchste Spannung induziert mit der Folge,

Die Anoden der Dioden 37, 38 und 39 sind im Ver- daß die Transistoren 30 und 40 gesperrt bleiben,

bindungspunkt 47 verbunden. Zwischen die Basis- während die Transistoren 31 und 41 leitend werden,

elektrode des Transistors 34 und diesen Verbindungs- 65 so daß durch die Ständerwicklung 7 ein Strom Meßt

punkt ist ein Widerstand 36 eingeschaltet. und ein Drehmoment erzeugt.

Der Verbindungspunkt 47 steht über einen Kon- Nach einer Drehung von insgesamt 12^ des Läu-

densator 45 mit der Anschlußklemme 44 in Verbiß- fers steht der Zahn q der Scheibe d Hen

inen 13 α und 14 α gegenüber, so daß die Kopplung die an der Basiselektrode des Transistors 34 liegende zwischen der Primärwicklung 13 und der Sekundär- Spannung^· so daß die Basisströme der Transistoren wicklung 14 stark wird > ⁴⁰> ⁴^ ^uno- 42.· stärker werden. Hierbei wird das er*

In der Sekundärwicklung 14 wird daher die hoch- zeugte Drehmoment und damit die Drehzahl des ste Spannung induziert,, so daß die Transistoren 30, S Läufers erhöht; Die Drehzahl des Läufeis wird; daher 40 und 3i> ⁴I gesperrt wejrdeüj während dieTfansl·- im Sinne einer konstanten Drehzahl geregelt Eine stören 32 und 42 leitend; werden! Hiernach fließt ein solche Drehzahlregelung ist an sich durch die franzö-Strojn durch die;Ständerwic^üng 8 3und erzeugt ein sische Patentschrift 1526 581 bekannt. Drehmoment. Der Läufer setzt seine Dfehung fort. Die Läiiferdrehzahl kann nur dadurch vörherbe-

In jeder Ständerwicklung 6,7 und 8 wird eine Ge- to stimmt werden, daß für die Widerstände 35 oder 36 gen-EMK induziert, wobei die Wechselspannungen ein geeigneter Wert gewählt wird, jedoch eine Phasenverschiebung von 120° gegenein- Eine Feinregulierung der Drehzahl des Plattentelander aufweisen. lers kann dadurch bewirkt werden, daß ein Teil der

Die Erregung der Ständerwicklungen erfolgt in der Widerstände 35 oder 36 durch einen Regelwider-Periode, in der die Polarität der Gegen-EMK die- 15 stand ersetzt wird.

selbe ist wie die Polarität der Stromquelle. Durch die Bei der Anordnung nach der F i g. 1 sind am

Wicklungen fließt kein Strom, wenn die Gegen-EMK Ständerkern 3 drei Nuten pro Polabstand am Läuferdie entgegengesetzte Polarität wie die Stromquelle magneten 2 vorgesehen, so daß der Ständerkern 3 aufweist. insgesamt 60 Nuten aufweist. Ändert sich die Dreh-

Die Dioden 37, 38 und 39 bewirken eine Gleich- 20 stellung des Läufermagneten 2 in Bezug auf den richtung der Gegen-EMK, so daß eine wellige Ständerkern 3, so wird auch die magnetische Bezie-Gleichspannung am Punkt 47 erzeugt wird. Diese hung zwischen den Polen des Läufermagneten 2 und Spannung wird vom Kondensator 45 geglättet, und den Nuten verändert. Die Periode, in der sich der es wird eine Gleichspannung erhalten, die der Dreh- magnetische Widerstand des Magneten ändert, ist zahl des Läufers proportional ist. Die Zenerdiode 29 as gleich dem Abstand der Nuten voneinander. Der maerzeugt eine Bezugsspannung. Die an der Basiselek- gnetische Widerstand verändert sich daher 60mal pro trode des Transistors 34 liegende Spannung verän- Umdrehung.

dert sich entsprechend dem Verhältnis der Wider- Auf Grund dieser Veränderungen schwankt der

standswerte der Widerstände 36 und 35 und entspre- magnetische Fluß und damit auch das Drehmoment chend dem Verhältnis der Gegen-EMK am Punkt 47 30 zwischen Höchst- und Mindestwerten, und der Bezugsspannung der Zenerdiode 29. Die Ba- Diese Drehmomentschwankungen führen jedoch

sis- und Kollektorströme des Transistors 34 schwan- zu einer relativen Vibration zwischen dem Läuferken stark, wenn die Basisspannung ungefähr 0,5 bis magneten 2 und dem Ständerkern 3, wobei ein uner-0,7 Volt beträgt. Der Kollektorstrom des Transistors wünschtes Signal-Rausch-Verhältnis bei dem Plat-34 steuert die Kollektorströme der Transistoren 30, 35 tenspieler erzeugt wird. Diese Schwierigkeit kann je-31 und 32 und damit die Ströme, die durch die doch dadurch beseitigt werden, daß die Nuten am Ständerwicklungen 6,7 und 8 fließen. Ständer in bekannter Weise schräg angeordnet wer-

Die Widerstandswerte der Widerstände 35 und 36 den. Hierbei werden die Schwankungen des magnetiwerden so bemessen, daß deren Verhältnis fast gleich sehen Widerstandes klein gehalten, so daß diese dem Verhältnis der Bezugsspannung und der am 40 Drehmomentschwankungen auf einen kleinen Wert Punkt 47 liegenden Spannung ist und der vorbe- herabgesetzt werden. Der direkt angetriebene Drehstimmten Drehzahl entspricht. teller des Plattenspielers weist daher ein ausgezeich-

Übersteigt die Drehzahl des Läufers den vorherbe- netes Signal-Rausch-Verhältnis bei einem sehr gerinstimmten Wert, so sinkt die an der Basiselektrode gen Laufgeräusch auf.

des Transistors 34 hegende Spannung ab, mit der 45 Es wurde festgestellt, daß die Vibration am gering-Folge, daß der Basisstrom der Transistoren 40, 41 sten ist, wenn die Schräglage der Nuten ungefähr und 42 schwächer wird. Infolgedessen wird das er- gleich einem Nutabstand ist. Auf Grund dieser schräzeugte Drehmoment und damit die Drehzahl des gen Anordnung der Nuten kann der Vibrationspegel Läufers herabgesetzt Sinkt die Drehzahl des Läufers so weit herabgesetzt werden, daß er viel kleiner ist unter den vorherbestimmten Wert ab, so erhöht sich se als das Laufgeräusch herkömmlicher Plattenspieler.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

L Diehteleranöieb for einen

welchem der Drehteller mittels eines "dreJikemmutatorlosen Gleichstronitors angetrieben wird, der einen Innenständer

einen pflwmanFiniTqagqefftK-fa^n Außenläufer,

einem Drehstellungsdetektor besitzt, der StändesrwickluHgesa räumlich zugeordnete aufweist, die mit einer voe der Spannung eines Oszillators ge-Spnle magnetisch verkettet sind, wobei Verkettung mittels einer mit dem Läufer umden magnetisch leitenden Scheibe ab]
Dreäastelung des Läufers ist und
den Steuerspulen induzierte Spannung nach Gleichrichtung Transistoren steuert, die jeweils mit einer der in Stem geschalteten Ständerwicklungen in Reihe liegen, gekennzeich- ao net durch die Gesamtheit folgender Merkmale:

a) die Scheibe (4) des Drehstellungsdetektors ist, auf der Läufernabe (5) sitzend, in einer Bohrung des Ständerkems (3) untergebracht as und am Umfang mit Nuten versehen;

b) jeder Steuerspule ist eine vom Oszillator gespeiste Spule, ein aus Primärwicklung (9; 11; 13) und Sekundärwicklung (10; 12; 14) bestehendes Spulenpaar (»), 10; 11, 12; 13, 14) bildend, benachbart zugeordnet;

c) die Primär- und Sekundärwicklungen der Spulenpaare (9, 10; 11, 12; 13, 14) sind auf radialen Armen (9 a, 10 a: 11a; 12 a; 13 a, 14 a) an der Innenseite des Ständerkems (3) angeordnet;

d) der Drehteller ist mit dem Läufer direkt gekuppelt und der Motor entsprechend hochpolig ausgeführt.
2. Drehtellerantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufermagnet (2) von einem Joch (1) aus ferromagnetischem Material außerhalb des Ständerkems (3) getragen wird.
3. Drehtellerantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (1) als Plattenteller ausgebildet ist.
4. Drehtellerantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten des Ständerkems (3) schräg angeordnet sind.
5. Drehtellerantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehzahlregelung die Spannungen an den Ständerwicklungen (6 bis 8) über in Stem geschaltete Dioden (37 bis 39) abgegriffen und mit einer Bezugsspannung (Zenerdiode 29) verglichen Werden und daß die den Stfom in den Ständerwieklungen steuernden Transistoren (40 bis 42) von der so gewonnenen Regelabweichung beaufschlagt werden.

besitzt, der den Säadsrawitoige» räumlich mgeordnete Steuerspuien aufweist, die mit einer von der hochfrequenten Spannung eines Oszülatass gespeisten Spule magnetisch verkettet sind, wobei die Verkettung saittels einer mit dem Lanier umlaufenden magnetisch leitenden Scheibe abhängig von dsr Drehstellung des Läufers ist und wobei die in den Steueispölen indroäeate Spaanaag nach Gldchrichtung Transistoren steuert, die jeweils mit einer der in Stern geschatteten Sländeiwiddiingaa in Reihe lie-