JP2631461B2 - 情報記録装置用駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は，特許請求の範囲第１項の前文に記載の情
報記録装置用駆動装置に関する。

即ち，本発明は，情報記録装置用駆動装置であって、
板状の支持体と、ステータコイル組立体、キャプスタン
軸、及び永久磁石回転子を有するキャプスタン電動機
と、ステータコイル組立体、他の軸、及び永久磁石回転
子を有する他の駆動電動機の少なくとも一つと、を有す
る情報記録装置用駆動装置に関する。

［発明が解決しようとする問題点］ このような装置の場合，経済的に製造しコンパクトに
構成する傾向が常であり，いずれの場合でも品質の低下
を小さく維持する必要がある。近年，極めて扁平で従っ
て軸方向に著しくコンパクトなものとすることが，ます
ます要求されている。この装置において，精密回転速度
測定装置が可及的に一体化される必要があり，同様に電
動機電子装置が支持板上に取り付けられる必要がある。
また，巻き皿の制動装置も可及的に備える必要がある。
さらに，信号処理が行われ従ってヘッドが備えられた室
が，遮蔽される必要がある。

本発明は，この課題を達成することを基本的な目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ この課題は，特許請求の範囲第１項の特徴部に記載の
対策によって解決される。即ち，本発明は２つの回路基
盤の間に挟持された強磁性材料からなる層を少なくとも
１つ含む板状の支持体（28）の両側の面に少なくとも１
つずつ、直接配設された電動機のコイル組立体（20,2
0′）が設けられることを特徴とする。また、特許請求
の範囲において、キャプスタン軸とは駆動軸のことをい
い、他の軸とは、例えば巻き軸のような、キャプスタン
軸とは別の駆動軸のことをいう。なお上記の図面引照符
号は理解を助けるためであり，必ずしも図示の態様に限
定することを意図しない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について、特にカセット磁気記
録テープ用のものについて詳説するが、本発明は以下の
実施例のみに限定されない。

第１図において，シャシー状のハウジング内に，キャ
プスタン軸2,巻き皿5,6を備えた巻き芯3,4が詳細に示さ
れている。この図では，巻き皿5,6および巻き芯3,4が回
転軸８を備え，この回転軸８が滑り軸受装置11内に回転
可能に支持され，さらにスラスト軸受12に軸方向に支持
されている（勿論，逆にすることもでき，従って静止軸
が，回転する巻き芯および巻き皿を収容することもでき
る）。巻き芯および巻き皿は，標準ビデオカセット用の
標準的な一般の形式に設計されている。

巻き皿５の下部において，回転子の軟磁性短絡円板13
が,S字形の断面に形成されて鋳込結合され，場合によっ
ては鎖錠的に保持されている。ほぼ平らなリング状に形
成された短絡円板13に，軸方向に磁化された永久磁石14
が固定されている。巻き取り電動機の厚くされた縁部16
が，永久磁石回転子および固定子側のコイルを，小さな
空隙18にまで軸方向に包囲している。巻き取り電動機の
空隙19は，永久磁石の対向する側において，個別コイル
21ないし26を備えた扁平なコイル組立体20によって区画
されている。このコイル組立体20は，板28の上側29に設
けられ，しかも第３図に示され個々のコイルが同時に一
緒に鑞付けされたプリント回路31,32,33上に設けられて
いる。６個のコイルは三相式に制御され,3個のホールゼ
ネレータ41,42,43が同様にプリント基板に鑞付けされ，
しかも板28の上面29に設けられたプリント基板30に鑞付
けされている。６個の等間隔のコイルは，梯形（台形）
をなしている。これらの６個のコイルに,4個の回転子極
が対向している。三相式の電動機は，大きな出力を要す
る場合に使用される。小さな出力の場合，およびトルク
の均一性が少くてもよい場合には，公知のように４コイ
ル電動機を使用することもできる。しかしながら，これ
は，トルクの均一性が減少するだけでなく，同じ出力が
必要な場合に固定子巻線の半径方向の寸法が大きくなる
場合がある。支持板28は低残磁性の芯を備え，両側が被
覆されている。第２図の左側にも，図の右半分に示され
た一体的な板28が見えているが，その下側39に，第３図
から同様に判るようにプリント回路が設けられている。
この三相式に構成された電動機は，梯形をなした６個の
等間隔固定子コイル51ないし56を備え，この場合も中央
部の３個の隣接するコイルにホールゼネレータ44,45,46
が設けられている。これらのコイルは，キャプスタン電
動機の下側のコイル51ないし56と，板28の上側の巻き取
り電動機コイル21ないし26とが，第２図のほぼ中央部に
おいて互いに重なり合っている。ホールゼネレータ44,4
5,46は，同様に電気角120゜宛偏位しており，従って，
特にキャプスタン電動機の場合，一定なトルクが得られ
る。

キャプスタン駆動装置用の軸受円管61が，ハウジング
殻１に一体的に鋳込まれており，このキャプスタン駆動
装置の軸２は球軸受63,64内で回転し，一方，右側の巻
き取り軸８は,2つの滑り面を備えた多孔質軸受11内で回
転し，焼結された一体的な部品としての滑り軸受構成要
素11が，軸受円管62に嵌め込まれている。第２図に示す
構成の場合，この装置の剛性の大部分はハウジング殻１
から生じる。それにも拘らず，支持体としての軟磁性板
28は，その剛性が充分な値を有し，この層に軸受円管ま
たは軸受要素を嵌めることが可能な厚さにすることがで
きることが，本発明において重要である。軸２および８
の平行度が極めて正確であることが必要であるため，安
定性を高めるために，そのような軟磁性の板は付加的な
補強リブを備えることが重要である。第２図は，本発明
の長所を充分に示している。両側が被覆された配線板ま
たは両側がプリントされたプリント基板が，巻線群およ
びこれに付属する回転子9,10を半径方向に重ね合わすこ
とができるように構成されることによって，軸線または
軸2,8の予定された一定の間隔が変更されることなく，
半径の大きな電動機，従って半径方向に大きな直径円を
有する固定子コイルを構成することができる。固定子コ
イル21ないし26および51ないし56（夫々単一コイル）に
は，連続する板28が，回転しない磁気短絡体として使用
され，一方，回転する短絡体としての円板13および14
は，その軸方向の位置において駆動組立体における軸方
向の最大の厚さを決定する。その場合，特に，キャプス
タン軸２では，電動機が板28の下に位置し（従って巻取
り駆動の場合は駆動電動機が板28の上にあることが必ら
ず必要である），その結果，キャプスタン軸２の範囲に
おいて，漏れ磁束に対して感度の高いヘッドが，この軟
磁性板28によって，固定子巻線51ないし56からの漏れ磁
束に対して遮蔽される。軸２の右横に拘束ピン75が示さ
れており，第２図の右端に，カセットを保持する拘束ピ
ン76が見られる。

キャプスタン軸２の軸受円管61は，双方の球軸受63,6
4が可及的に長い間隔を得ることができるようにするた
め，第２図に示すように高く延ばされている。このこと
は，軸２への横荷重が運転の終りにかなりの力になるた
め有益である。仮りに回転子10を備えた電動機が板28の
上にあるとすると，軸方向における軸受63,64の間隔
は，その他の条件（取り付け空間および標準化された寸
法）下においてもっと小さくならざるを得ないであろ
う。そのほか，固定子コイルが板28の下にある場合（回
転磁石と共に），すでに述べたような漏れ磁束は，ヘッ
ドが設けられたキャプスタン軸２の端部の近くでは小さ
い。ホールゼネレータ59が,36個または48個の極を備え
た永久磁石リングを有する要素16の周囲の近くに設けら
れ，この永久磁石リングは，軸方向に磁化され，その磁
界によってホールゼネレータ59に作用する。殻状をなし
て板67と共にキャプスタン電動機の回転ハウジングの役
割をするリング69が，そのような永久磁石として構成さ
れ，右側に回示されて符号59が付されているものと同様
に設けられたホールゼネレータに作用することができ
る。このホールゼネレータのパルスから，テープ巻数ま
たは回転数を制御または測定する計数信号または回転信
号を得ることができる。

これとは無関係に，側板69は，第３図において周囲の
一部分だけに図示されているように，迷路形回転速度測
定巻線99を備え，この巻線に前記外部磁石リング69が作
用する。この迷路形巻線99はプリント基板上に一緒に設
けられている。これは，公知のように，漏れ磁束を補償
する短絡導線を有している。

ここに示された実施例において，第３図からコイル組
立体の重なりが明瞭に見られる。三相式に制御される６
個のコイルの代りに,4個のコイルを使用することがで
き，その場合，二相だけで充分であり,2つのホールゼネ
レータが永久磁石回転子によって作用される必要があ
る。しかしながら，二相電動機は，若干小さなトルク定
数および若干小さな出力を有している。その場合には，
恐らく電動機の直径を大きくする必要があり，従って，
出力の要望値が大きいため，西ドイツ特許出願公開第24
24290号公報に準拠して，双方の下側のコイル組立体が
夫々４個だけのコイルによって構成され，位置がコイル
22,23および25,26の位置または若干ひねられた51,52お
よび54,55の位置になるような固定子コイル組立体の直
径になる。

ドイツ特許出願公開第2533187号公報に準拠する装置
を設計する場合，コイル21,22,25,26の位置および他方
の側ではコイル52ないし55の位置のようなコイル構成に
なる。固定子の間に最大の間隔が生じるように角度がひ
ねられる。その場合，明らかに半径方向の重なりを回避
することができ，総ての固定子コイルを一方の側に設け
ることができるが，これは，西ドイツ特許出願公開第25
33187号または第2424290号公報に準拠した好適なコイル
構成にした場合だけである。しかしながら，充分である
とはいえない。しかしながら，半径方向に一層大きな固
定子リング直径の場合，必要な回転ブロックの直径を大
きくし，重量を比較的小さくすることができる。

第２図に対する修正形態として，板28を厚くし，例え
ば，板28上に設けられた中央部材の周りの小さなフラン
ジによって軸受円筒がこれと螺着され軸受が支持される
ような厚さにすることができる。軸受は，詳細には第２
図に示すように構成される。第３図は，軸受円筒を備え
たそのようなフランジ部分をねじ込むことが可能な３個
の締付け孔を示している。その場合，板28は少くとも1m
mの厚さがあることを条件としている。第４図および第
５図は，基板28の両側のプリント回路図を示しており，
第６図は第２図に示す基板28の断面の拡大図である。そ
の場合，上部および下部の被覆層29,39は，コイル20,2
0′が鑞付され総ての電子装置が接続される線を備えた
プリント基板を示していることが判る。主として厚さを
決定する芯は，低残磁性であり，従って特に軟鉄であ
り，これは電動機部分の磁気回路の短絡に使用される
か，又はこの必要がない場合には単に遮蔽に使用され
る。遮蔽だけの場合，この層は確実にかなり薄くするこ
とができる。芯82は，基板28の軟鉄芯としてプリント基
板29,39によって両側が被覆されている。

第７図は，同様に本発明による板状支持体の別の修正
形態を拡大して示しており，その場合，磁性芯が設けら
れるのではなく，非磁性の固体層97が主として厚さを決
定し，軟磁性層96（さらに恐らく高透磁性材料として構
成された）が遮蔽用に配される。遮蔽を一層良好にする
必要がある場合には，他方の側にこの種の第２の層95を
設けることができる。夫々の場合，プリント基板93およ
び94は第６図の場合と同様に構成され，その場合，コイ
ルは概略的に図示され，異なる符号20′が付されてい
る。図示されている位置は，実施例における実際の位置
と関係がない。さらに，一方または他方のコイルの短絡
が必要な場合，対応する層，例えば96または95が適当に
厚くされ，遮蔽用としても同時に充分であるか否か，ま
たは遮蔽層が他方の側にも必要であるか否かを決定する
ことができる。

本発明は，自らを支えるか又は充分な安定性を得るた
めに補強層を備えた主として軟磁性層を，プリント基板
によって両側を被覆することによって，小形化を増進す
る方向への高められた補償性，または装置のコンパクト
性を提示している。双方の対向するプリント基板または
可撓回路の取付けは，高温接着剤または常温接着剤によ
るか，又はプリント基板あるいは可撓回路の製造過程に
直接組み入れて，行なうことができる。

軟磁性プリント基板は，高度合金化（強張力性）鉄の
性質を必要としない。扁平な空隙を備えた扁平な電動機
は，円筒形の空隙および大きなD/L比（Ｄ＝空隙直径,L
＝軸方向長さ）を有する電動機に置換えることができ
る。

直接駆動（DD）キャプスタン電動機は電子的に整流さ
れ,2台のDD巻き取り電動機も電子的に整流される。共通
の支持板は，両側が“結合技術”で構成され，極めて多
くの電子装置を包含している。この板は，総ての電動機
の軸受を備えたアルミニウム（または合成樹脂）のシャ
シーに組み込まれる。

この装置は，整流子電動機によって，またはDD巻き取
り電動機としての２台の整流子電動機と１台と無整流子
キャプスタン電動機とによって，設計することもでき
る。このような設計は，整流電子装置がないため経済的
であり，巻き取り電動機の寸法が小さいため，極めて有
利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図，第２図は第１
図のII−II線断面図，第３図は第１図に示す装置を構成
する支持体の両側に設けられたプリント基板および電動
機コイルの構成を示す平面図，第４図および第５図は第
３図に示す支持体の両側におけるプリント基板の夫々の
写真製版配線を示す平面図，第６図および第７図は支持
体の夫々別の実施例を示す部分的断面図である。 １……ハウジング,2……キャプスタン軸， 3,4……巻き芯,5,6……巻き皿 ８……回転軸,9,10……回転子， 11,12……軸受,13……短絡円板， 14……永久磁石,16……電動機縁部， 19……空隙,20,20′……コイル組立体， 21ないし26……巻き取り電動機コイル， 28……板状支持体， 29……上部被覆層（プリント基板）， 30……プリント基板， 31,32,33……プリント回路， 39……下部被覆層（プリント基板）， 41ないし46……ホールゼネレータ， 51ないし56……キャプスタン電動機コイル， 59……ホールゼネレータ， 61,62……軸受円管,63,64……球軸受， 67……短絡円板,69……リング， 82……支持体芯,93,94……プリント基板， 95,96……軟磁性層,97……支持体芯， 99……回転速度測定巻線。

フロントページの続き (72)発明者 エドガー・ツックシュヴェールト 西ドイツ 7742 ザンクト ゲオルゲ ン、ヨハン・セバスツィアン−バッハシ ュトラーセ 10アー (56)参考文献 特開 昭59−56860（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−52779（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−97981（ＪＰ，Ｕ)

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報記録装置用駆動装置であって、 （ａ）２つのプリント回路基盤の間に挟持された強磁性
   材料の偏平な層を、少なくとも１つ有する積層型の板状
   の支持体、 （ｂ）（ｉ）前記２つのプリント回路基盤の第１の基盤
   の、外側の偏平な表面上に直接配設されたステータコイ
   ル組立体、 （ii）前記支持体により支持され、該支持体に対して直
   角に延在するよう備えられたキャプスタン軸、及び （iii）前記ステータコイル及び永久磁石回転子の間に
   画成された空隙を介して該ステータコイルに対向して、
   前記キャプスタン軸に配設された永久磁石回転子 を有する、前記支持体によって支持されたキャプスタン
   電動機、及び （ｃ）（ｉ）前記２つのプリント回路基盤の第２の基盤
   の、外側の偏平な表面上に直接配設されたステータコイ
   ル組立体、 （ii）前記支持体により支持され、前記キャプスタン電
   動機のキャプスタン軸に対して所定の間隔で平行に、該
   支持体に対して直角に延在するよう備えられた他の軸、
   及び （iii）前記駆動ステータコイル及び永久磁石回転子の
   間に画成された空隙を介して該駆動ステータコイルに対
   向して、前記他の軸に配設された永久磁石回転子 を有する、前記支持体によって前記キャプスタン電動機
   と同様に支持された、少なくとも１つの他の駆動電動機 を有する情報記録装置用駆動装置。
2. 【請求項２】前記支持体が、全体の組立体に剛性を付与
   する独立したシャシー状のハウジングに配設されること
   を特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
3. 【請求項３】軸受支持管が前記シャシー状のハウジング
   と一体成形され、該軸受支持管が前記キャプスタン軸を
   含む各々の軸を回動自在に装着する手段を有することを
   特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
4. 【請求項４】前記強磁性材料の層が、前記支持体及び駆
   動装置に剛性を付与するのに十分な厚さであることを特
   徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の駆動装
   置。
5. 【請求項５】前記積層が、偏平な固体材料のコアの両面
   に配された２つの強磁性材料の層を有し、各々が前記２
   つのプリント回路基盤の間に挟持されることを特徴とす
   る請求項１〜４のいずれか一に記載の駆動装置。
6. 【請求項６】前記強磁性材料が軟鉄であることを特徴と
   する請求項１〜５のいずれか一に記載の駆動装置。
7. 【請求項７】前記キャプスタン及び前記少なくとも１つ
   の他の駆動電動機が、偏平空隙電動機であることを特徴
   とする請求項１〜６のいずれか一に記載の駆動装置。
8. 【請求項８】前記キャプスタン及び前記少なくとも１つ
   の他の駆動電動機が、三相電動機であることを特徴とす
   る請求項１〜７のいずれか一に記載の駆動装置。
9. 【請求項９】前記ステータが、前記軸を中心とした偏平
   な円を形成する６つの等距離の間隔で配されたコイルを
   有することを特徴とする請求項８に記載の駆動装置。
10. 【請求項１０】前記電動機が外部回転子電動機であるこ
    とを特徴とする請求項１〜９のいずれか一に記載の駆動
    装置。
11. 【請求項１１】前記電動機がブラシレス直流電動機であ
    ることを特徴とする請求項１〜10のいずれか一に記載の
    駆動装置。
12. 【請求項１２】前記キャプスタンと前記少なくとも１つ
    の他の駆動電動機の、各々の回転子が、軸間の距離に関
    して、該回転子が互いに軸方向に所定の間隔離れた状態
    で、互いに半径方向に重なり合うような、径を有するこ
    とを特徴とする請求項１〜11のいずれか一に記載の駆動
    装置。
13. 【請求項１３】前記プリント回路基盤の各々が、前記ス
    テータコイルの電気回路接続部と、更に各々の電動機の
    作動用の能動回路素子を有することを特徴とする請求項
    １〜12のいずれか一に記載の駆動装置。
14. 【請求項１４】前記プリント回路基盤の少なくとも１つ
    が、該プリント回路基盤に対応した永久磁石回転子が磁
    気的に作用するよう配された迷路形巻線を有することを
    特徴とする請求項１〜13のいずれか一に記載の駆動装
    置。
15. 【請求項１５】切りくず穴が、前記軸用に前記支持体積
    層内に備えられ、軸受支持管と連通し、該軸受支持管を
    装着するためのねじを螺合するための複数のねじ穴が、
    前記切りくず穴の周囲の前記支持体内に備えられること
    を特徴とする請求項１〜14のいずれか一に記載の駆動装
    置。
16. 【請求項１６】前記キャプスタン電動機に関して、キャ
    プスタンヘッドに囲まれた前記軸の端が、前記キャプス
    タン電動機のステータ及び回転子に対して前記支持体の
    反対側に位置し、前記ヘッドが前記支持体積層の強磁性
    材料により磁気的に遮蔽されることを特徴とする請求項
    １〜15のいずれか一に記載の駆動装置。