JP3003399U - 電池を電源とするモータ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】モータが発生する騒音を低減する。 【構成】電池１から供給される直流電圧を昇圧するＤＣ
／ＤＣコンバータ２と、このＤＣ／ＤＣコンバータ２の
出力とモータ４との接続を制御するスイッチ部３とを備
える。つまりモータ４は、供給電圧が高いため、低速回
転で所定出力を発生する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、カメラ一体型ビデオテープレコーダのローディングモータ等を駆動 する駆動回路に係り、詳細には、電池から供給される直流電圧を昇圧し、昇圧し た直流電圧をモータに供給する電池を電源とするモータ駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

カメラ一体型ビデオテープレコーダのローディングモータ（以下では単にモー タと称する）を駆動する駆動回路には、モータの回転の停止、正転、逆転の３つ の制御を行う機能が要求される。図２は、この制御を行うスイッチ部の従来技術 を示している。 スイッチ部３は、ブリッジ接続された４つのスイッチＳ１〜Ｓ４を主要部とし て構成されており、スイッチＳ１〜Ｓ４のそれぞれはトランジスタによって構成 されている。そして制御部６からの指示に従って４つのスイッチＳ１〜Ｓ４の接 続を開くことにより、モータ７の回転を停止させる。またスイッチＳ１，Ｓ３の 接続のみを閉じることによってモータ７を正転させ、スイッチＳ２，Ｓ４の接続 のみを閉じることによってモータ７を逆転させる。

【０００３】 またモータ７については、動作電源を供給する電池１の電圧が６Ｖと低く、従 ってスイッチ部３の出力電圧はより低くなること、また比較的大きなトルクを要 求されることから、モータ７は、巻線の巻回数が少ないモータとなっている。そ のためモータ７は極めて高速回転を行うモータとなっており、多段の減速ギャが 設けられた減速ユニット８を介して、ローディングユニットに動力を伝達する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記構成では、モータ７が高速回転する構成となっているため、 モータ７から発生する騒音量は多く、且つ高音域のノイズとなる。このためモー タ７の発する騒音が極めて耳障りになるという問題を生じていた。 またスイッチ部３の構成が、モータ７の正転と逆転とを行う必要から、ブリッ ジ接続された４つのスイッチＳ１〜Ｓ４による構成となっている。このためモー タ７は２つのスイッチ（Ｓ１，Ｓ３またはＳ２，Ｓ４）を介して電池１に接続さ れる。その結果、スイッチ部３において生じる電圧降下が１．５〜２Ｖと大きい 。また電池１の電圧が６Ｖであるため、モータ７に供給される電圧は４〜４．５ Ｖと低い。このためモータ７に供給する電流を多くしなければならないので、ス イッチ部３の電力損失が大きくなるという問題を生じていた。

【０００５】 またモータ７が高速回転であるため、減速ギャの段数が多くなることから、減 速ユニット８の構成が複雑になるという問題が生じると共に、減速ユニット８か ら生じる騒音も大きいという問題を生じていた。 またローディング動作は、１〜２秒程度の、比較的長い時間を要する動作であ るため、モータ７や減速ユニット８から生じる騒音が、より不快なものとして感 じられるという問題が生じていた。

【０００６】 本考案は上記課題を解決するため創案されたものであり、請求項１記載の考案 の目的は、モータに供給される電圧を高め、低い回転数でもって所定出力を発生 するモータの使用を可能とすることによって、モータが発生する騒音の低減と騒 音の耳障りさの低減とを行うことのできる電池を電源とするモータ駆動回路を提 供することにある。 また請求項２記載の考案の目的は、スイッチ部に供給される電圧を高め、スイ ッチ部に流れる電流を少なくすることによって、スイッチ部において生じる電力 損失を低減することのできる電池を電源とするモータ駆動回路を提供することに ある。

【０００７】 また請求項３記載の考案の目的は、モータの回転を低速回転とし、減速ユニッ トの減速比を少なくすることによって、減速ユニットの構成の簡単化と、減速ユ ニットから生じる騒音の低減とを行うことのできる電池を電源とするモータ駆動 回路を提供することにある。 また請求項４記載の考案の目的は、モータ自体の発生する騒音の低減と、減速 ユニットが発生する騒音の低減とを行うことにより、動作時間が長いローディン グ動作時の騒音による不快感を低減することのできる電池を電源とするモータ駆 動回路を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため請求項１記載の考案に係る電池を電源とするモータ駆 動回路は、電池から供給される直流電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、こ のＤＣ／ＤＣコンバータの出力とモータとの接続を制御するスイッチ部とを備え た構成としている。 また請求項２記載の考案に係る電池を電源とするモータ駆動回路は、スイッチ 部を、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力の極性の反転と非反転とを行う構成としてい る。

【０００９】 また請求項３記載の考案に係る電池を電源とするモータ駆動回路は、モータに 、このモータの回転数を所定の比率で減速する減速ユニットを取り付けた構成と している。 また請求項４記載の考案に係る電池を電源とするモータ駆動回路は、カメラ一 体型ビデオテープレコーダのローディングモータを駆動する構成としている。

【００１０】

【作用】

請求項１記載の考案の作用を以下に示す。 直流駆動されるモータは、駆動電圧が低い場合に、駆動電圧が高い場合と同一 出力を得ようとすると、巻線の巻回数を減らす必要がある。また巻回数が少なく なる程、モータの回転は高速回転となる。このためＤＣ／ＤＣコンバータによっ て昇圧した電圧をモータに与え、モータの出力を同一とする場合、モータの回転 は、昇圧の比率に対応した低速回転で良いこととなる。

【００１１】 請求項２記載の考案の作用を以下に示す。 モータに与える電力が同一の場合には、モータは同一出力を発生する。そのた めＤＣ／ＤＣコンバータによって昇圧した電圧をスイッチ部に与える場合、スイ ッチ部に流れる電流は、昇圧の比率に対応して減少する。このため電圧降下×電 流として示されるスイッチ部の電力損失が減少する。

【００１２】 請求項３記載の考案の作用を以下に示す。 減速ユニットによって減速された回転数が同一である場合、モータの回転数が 減少すると減速の比率は小さくなる。従って減速ギャの段数が少なくなる。 請求項４記載の考案の作用を以下に示す。 ローディングにおいて、モータと減速ユニットとから発生する騒音は低減され ているので、ローディングは比較的長い動作時間を要するにも関わらず、ローデ ィング時の騒音による不快感は減少する。

【００１３】

【実施例】

以下に、本考案の一実施例について図面を参照しつつ説明する。 図１は、本考案に係る電池を電源とするモータ駆動回路の一実施例の電気的接 続を示すブロック図である。なお、図１における構成が図２における構成と同一 となるブロックについては、図２において付与した符号と同一符号を付与してい る。

【００１４】 図において、本実施例は、大別すると、電池１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２、ス イッチ部３、モータ４、減速ユニット５、および制御部６によって構成されてい る。以下に、各ブロックの構成の詳細を説明する。 電池１は、カメラ一体型ビデオテープレコーダの動作電源を供給するブロック であり、充放電が可能な密閉型の２次電池である。具体的には、電池１はニッケ ルカドミウム電池であり、その出力電圧は６Ｖである。 ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電池１から供給される６Ｖの直流電圧を昇圧する ブロックであり、出力電圧は９Ｖとなっている。その構成は、詳細には、昇圧制 御回路２１、トランジスタＱ、コイルＬ、ダイオードＤ、抵抗Ｒ１，Ｒ２、およ びコンデンサＣによって構成されている。

【００１５】 昇圧制御回路２１は、内部に、基準電圧源、誤差増幅器、ＰＷＭコンパレータ 等を含み、昇圧用のＤＣ／ＤＣコンバータの動作を制御する従来技術として公知 の制御回路である。そして抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧された出力電圧に基づい てトランジスタＱのスイッチングを制御する。 またトランジスタＱは、オン状態でもってコイルＬにエネルギを蓄積させる素 子であり、ダイオードＤは、コイルＬに蓄積されたエネルギを、出力側に電圧と して伝送するための素子である。またコンデンサＣは、トランジスタＱのスイッ チングによって生じたリップル成分を低減し、出力を直流化するための素子であ る。 すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２は、電池１から供給される６Ｖの直流電圧 を電源として、安定化された９Ｖの直流電圧を生成する。そして生成した９Ｖの 直流電圧をスイッチ部３に送出する。

【００１６】 スイッチ部３は、制御部６からの指示に従い、ＤＣ／ＤＣコンバータ２から出 力される９Ｖの直流電圧を、反転または非反転してモータ４に供給する動作と、 供給の停止との３種の動作を行うブロックとなっている。詳細には、それぞれが トランジスタによって構成され、ブリッジ接続された４つのスイッチＳ１〜Ｓ４ を主要部として構成されている。そして制御部６からの指示に従い、全てのスイ ッチＳ１〜Ｓ４の接続を開く動作、スイッチＳ１，Ｓ３の接続のみを閉じる動作 、スイッチＳ２，Ｓ４の接続のみを閉じる動作を行う。

【００１７】 モータ４は、スイッチ部３から出力される７〜７．５Ｖの電圧を入力電圧とし て所定出力を発生するモータであり、具体的には、ビデオテープのローディング 時の動力を発生するローディングモータである。また、その巻線の巻回数は、入 力電圧が７〜７．５Ｖであるため、その電圧に対応した巻回数となっており、従 って低速回転で所定出力を発生する。

【００１８】 減速ユニット５は、複数の減速ギャが内部に設けられたユニットであり、モー タ４の回転数を所定比率でもって減速する。そして減速された回転を、出力軸５ １を介してビデオテープのローディングユニット（図示されていない）に与える 。なお、上記した所定比率は、モータ４が低速回転を行うことから小さな値とな っており、従って減速ギャの段数は少ない。 制御部６は、マイクロコンピュータが実行するソフトウエアを主要部として構 成され、カメラ一体型ビデオテープレコーダとしての主要動作を制御するブロッ クである。そしてスイッチ部３に指示を送出することによって、ローディング時 のモータ４の動作を制御する。

【００１９】 上記構成からなる実施例の動作を以下に説明する。 電池１から供給される６Ｖの直流電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２によって９ Ｖの直流電圧に昇圧された後、スイッチ部３に出力される。そのためスイッチ部 ３には、９Ｖの直流電圧が供給される。

【００２０】 いま制御部６からの指示が動作停止である場合、スイッチ部３は、全てのスイ ッチＳ１〜Ｓ４の接続を開く。そして録画を行うため、制御部６からローディン グの指示が与えられると、スイッチ部３は、スイッチＳ１，Ｓ３の接続のみを閉 じ、モータ４を正転させる。この正転動作においては、スイッチ部３に供給され る電圧が９Ｖであり、スイッチＳ１，Ｓ３の各々を構成するトランジスタの電圧 降下が０．７Ｖ程度であるため、モータ４に与えられる電圧は７．５Ｖ程度の電 圧（昇圧しない場合の電圧に比すると２倍弱の電圧）となる。モータ４は、この ７．５Ｖの電圧によって回転し、低速回転にて所定出力を発生する。そのためモ ータ４が発する騒音は、低減された騒音であり、且つ低い周波数領域の騒音とな る。

【００２１】 モータ４が発生する出力は、減速ユニット５によって回転速度が減速された後 、出力軸５１を介してローディングユニットに伝送される。このためビデオテー プは所定位置にローディングされる。このローディングにおいて発生する騒音は 、モータ４が低速回転であり、且つ減速ユニット５の減速比が小さいことから、 絶対量が小さい騒音となる。また騒音は低い周波数領域の騒音となるため、耳障 りとなる騒音が少ない。すなわち、不快感が低減されたローディングとなる。 そしてローディングが完了したため、制御部６から動作停止の指示が与えられ ると、スイッチ部３は、スイッチＳ１，Ｓ３の接続を開き、モータ４の回転を停 止させる。

【００２２】 また、制御部６からアンローディングの指示が与えられた場合、スイッチ部３ は、スイッチＳ２，Ｓ４の接続を閉じることによって、モータ４を逆転させる。 このときのアンローディングは、ローディング時と同様に、静粛で不快感の低減 された動作となる。そしてアンローディングが終了し、制御部６から動作停止の 指示が与えられると、スイッチ部３はスイッチＳ２，Ｓ４の接続を開き、モータ ４の回転を停止させる。

【００２３】

【考案の効果】

請求項１記載の考案に係る電池を電源とするモータ駆動回路は、電池から供給 される直流電圧を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、このＤＣ／ＤＣコンバータ の出力とモータとの接続を制御するスイッチ部とを備えている。そのためモータ に供給される電圧は高くなることから、モータは低い回転数でもって所定出力を 発生する。その結果、モータが発生する騒音を低減することが可能になると共に 、騒音の周波数帯域が低くなることから、騒音の耳障りさが低減されるという効 果を奏する。

【００２４】 また請求項２記載の考案に係る電池を電源とするモータ駆動回路は、スイッチ 部を、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力の極性の反転と非反転とを行う構成としてい る。この構成の場合では、スイッチ部の電圧降下は１．５〜２Ｖである。しかし スイッチ部から出力される電圧は高く、従ってモータに供給される電流値が減少 するため、昇圧しない場合に比したときには、スイッチ部において生じる電力損 失を低減することが可能となっている。

【００２５】 また請求項３記載の考案に係る電池を電源とするモータ駆動回路は、回転数を 所定の比率で減速する減速ユニットが取り付けられたモータを駆動する。このた め減速ユニットは、モータの回転数が低減されたことに対応して減速比が低減さ れる。つまり減速ギャの段数が少なくなる。そのため減速ユニットの構成の簡単 化が可能になると共に、減速ユニットから生じる騒音を低減することが可能にな るという効果を奏する。

【００２６】 また請求項４記載の考案に係る電池を電源とするモータ駆動回路は、カメラ一 体型ビデオテープレコーダのローディングモータを駆動する。そのためローディ ングモータは低速回転で所定出力を発生する。この結果、ローディングモータ自 体が発生する騒音は、低減され、且つ低い周波数領域の騒音となる。また減速ユ ニットは、ローディングモータが低速回転であるため、減速比が小さく、騒音の 発生量が少ない。そのためローディング動作時の騒音による不快感を低減するこ とが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る電池を電源とするモータ駆動回路
の一実施例の電気的構成を示すブロック図である。

【図２】従来技術の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 電池 ２ ＤＣ／ＤＣコンバータ ３ スイッチ部 ４ モータ ５ 減速ユニット

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池から供給される直流電圧を昇圧する
   ＤＣ／ＤＣコンバータと、 このＤＣ／ＤＣコンバータの出力とモータとの接続を制
   御するスイッチ部とを備えたことを特徴とする電池を電
   源とするモータ駆動回路。
2. 【請求項２】 前記スイッチ部は、前記ＤＣ／ＤＣコン
   バータの出力の極性の反転と非反転とを行うことを特徴
   とする請求項１記載の電池を電源とするモータ駆動回
   路。
3. 【請求項３】 前記モータには、このモータの回転数を
   所定の比率で減速する減速ユニットが取り付けられたこ
   とを特徴とする請求項２記載の電池を電源とするモータ
   駆動回路。
4. 【請求項４】 前記モータは、カメラ一体型ビデオテー
   プレコーダのローディングモータであることを特徴とす
   る請求項３記載の電池を電源とするモータ駆動回路。