JPH06117482A

JPH06117482A - モータ駆動による振動減衰構成及び方法

Info

Publication number: JPH06117482A
Application number: JP5103299A
Authority: JP
Inventors: Jeffrey L Fincher; ジェフリー・エル・フィンチャー
Original assignee: Ampex Systems Corp
Current assignee: Ampex Systems Corp
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 1994-04-26
Also published as: US5296790A; EP0568768A2; KR930024250A; EP0568768A3; TW239905B

Abstract

(57)【要約】【目的】デジタルカセットレコーディングシステムなど
のテープ搬送部の一部を形成するテンション供給アーム
など、減衰されるべき部材内の例えば回転振動又は線形
振動などの振動を減衰する装置及び処理に関する構成を
提供する。【構成】この構成は、前記部材に接続される出力部を有
する限定確度トルクモータを含み、この出力部は検出さ
れ減衰されるべき振動がモータシャフト（出力）に与え
られるように前記部材に接続され、その結果、モータ内
部にはその振動に対応する逆起電力が発生する。前記モ
ータに接続されるサーボ回路は、モータ内の前記逆起電
力に応じて、その逆起電力に対抗する電圧を発生し、前
記モータシャフト内の振動を減衰する方向にモータを駆
動するように設計され、前記部材の回転振動あるいは線
形振動は減衰される。共振周波数において、約２０ｄＢ
ｓの減衰が得られた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は振動減衰(damping) に関
し、特に能動的振動減衰構成及び処理に関し、レコーデ
ィングシステムのテープ搬送部を形成するテンション供
給アーム内で検出されるような振動を減衰するためにモ
ータを使用している。

【０００２】

【従来の技術】アンペックス社(Ampex Corporation) に
より市販されているＤＣＲＳｉ^TM 高速データレコ−ダ
システムのようなレコーディングシステムで一般に使用
されているテンション供給アームは、固有共振（又は固
有振動又は固有発振又は固有周波数などと当該分野で呼
ばれている）を持っていることが一般に知られている。
テンション供給アームが固有共振として例えば約１３０
ヘルツ（Ｈｚ）を有しているレコーディングシステムが
ある。一般に固有共振は、全レコーディングシステムの
中の一部を形成するテンションアーム(tension arm) の
質量と、レコーディングテープの弾性係数を含む要素の
組み合わせによって生じる。その共振を減衰するため
に、グリース(grease)ならびに空気ダッシュポット(das
hpots)の搭載が試みられた。グリースによってある程度
改良されたが、時間及び温度について一定の減衰を提供
してはいない。ダッシュポットによって改良された面も
あるが、他の面では問題を生じている。例えばダッシュ
ポットは、振動を減衰する性能及び効果を低化させる温
度及び湿度に対する機械的スロープ及び変動を持ってい
る。

【０００３】従って、周知の方法は実効的な減衰特性又
は継続して使用できる十分な性能改良を提供していな
い。

【０００４】

【従来の課題を解決するための手段と作用】以下詳細に
説明されるように、本発明はレコーディングシステムの
テンションアーム、又は減衰を必要とする他の部材、又
は減衰を必要とする他のシステムの他の部材内の振動を
減衰する更に良い方法を提供する。本発明による方法に
よれば、限定角度トルクモータ(limited angle torquer
motor) のようなモータを、必要な減衰を提供するため
に使用できる。モータ出力は例えばレコーディングシス
テムのテープ搬送部のテンション供給アームなどの減衰
されるべき部材に接続され、減衰されるべき部材内の特
定振動の存在がモータ内部で検知される。サーボ回路は
モータ内部で検知された振動に応じて、及びモータ出力
部で検知された振動に応じて、それら振動を減衰するよ
うにモータを作動する。

【０００５】本発明の一実施例において、減衰されるべ
き振動の存在に関数的に比例する逆起電力(back EMF)が
モータ内で発生するように、限定角トルクモータの出力
はテンション供給アーム又は減衰されるべき振動を有す
る他の部材に接続される。逆起電力はモータの出力で検
知された振動として提供される。サーボ回路は、問題と
なっている特定振動を減衰するために、逆起電力を減少
する手段を含む。

【０００６】サーボ回路が逆起電力電圧に対抗する電圧
を発生することで、減衰は達成される。この発生した電
圧を後述する特定の方法で処理し、及び処理され発生さ
れた電圧を使用して、モータが時計方向又は反時計方向
に電気的に駆動されたとき、逆起電力電圧が減少され
る。この駆動方向はいずれの場合でもその振動とは反対
の方向である。つまり、逆起電力電圧は回転振動を示す
ものとして使用される。制御電圧が逆起電力に応じて得
られ、その制御電圧がモータ巻線に印加されたとき、ロ
ータの角度運動と反対のトルクがモータ内で発生し、そ
の振動を効果的に減衰する。減衰された振動に応じて逆
起電力は減少する。

【０００７】詳細に後述されるように、本発明の原則は
回転振動の減衰に限定されることはなく、横振動の減
衰、更には他の種類の多重方向振動の減衰にも適用でき
る。

【０００８】

【実施例】複数図面の中で、先ず図１及び２について説
明する。これらの図は振動減衰される部材を、レコーデ
ィングシステムのテープ搬送部を形成するテンション供
給アーム１１０として示すが、これは説明のためのみの
図面でありテンション供給アームに限定されることはな
い。テンション供給アーム１１０自体は一般に知られて
いる部材で、このアーム１１０はローラー支持プレート
１１２、互いに離れオフセットしてローラープレート１
１２の前面に回転可能に設けられるローラー対１１４、
及び支持シャフト２１８を含む。支持シャフト２１８
は、２方向の角度矢印２２２で示されるようにシャフト
軸周りの前後回転運動に用いるベアリングアッセンブリ
２２０を含み、このアッセンブリ２２０は容易に入手で
きる従来の部材である。このアッセンブリ２２０によっ
て、ローラープレート１１２及びローラー１１４はレコ
ーディングテープ１２４の張力が変化したとき、前後の
回転角以内で回転する。テープ１２４は供給アームから
巻取リールに向かって移動するとき、ローラー１１４間
を縫うように進む。

【０００９】テンションアーム１１０の目的は、レコー
ディングシステムにおけるテープ搬送部のテープ供給リ
ール又は巻取リール（図示されず）にテープ張力フィー
ドバックを提供することである。この目的のため、シャ
フト２１８は発光ダイオード又は他の適当な光源２２６
を支持し、光源２２６はその光源と対で動作するフォト
レジスタ２２７に光ビームを投射する。両方は共にフォ
トポテンショメータ２２６、２２７を形成する。このポ
テンショメータ２２６、２２７は、テンションアームに
関係している巻取リール又は供給リールを制御する制御
回路の一部であって、この制御はレコーディングテープ
１２４に一定張力を与える。一定張力が発生しているか
ぎり、テンションアーム１１０の位置は例えば図２に示
す固定位置のままである。しかし、テープ１２４の張力
が所望レベルを超えると、張力の増加を吸収するため
に、テンションアーム１１０は反時計方向（図１のテン
ションアーム前面側から見たとき）、又は時計方向（図
２のように図１に示される側に対してテープ１２４がロ
ーラー１１４の反対側に設けられている場合）に回転す
る。一方、テープ１２４の張力がその所望レベル以下に
なると、その張力の変化を吸収するために、テンション
アーム１１０は時計方向（図１のテンションアームの前
面側から見たとき）、又は反時計方向（図２のように）
に回転する。図２では、テンションアームの回転運動の
特定パターンは、テープが矢印２２８で示す方向に移動
していると仮定している。テンションアームのこのよう
な交互の運動により、そのシャフト２１８は対応する方
向に交互に運動する。これにより、フォトポテンショメ
ータ２２６、２２７の抵抗はそれに比例して変化する。
その結果、テープの供給リール又は巻取リールは、どち
らがテンションアーム１１０の回路に関係していても、
テープ１２４の所望張力を維持するために、テンション
アーム１１９がその初期位置に戻るまで、レコーディン
グテープの供給方法を変化する。シャフト２１８に一般
に設けられるモーメントアーム２２３と、２２５として
示されるテープ搬送シャシーの間には、一般にテンショ
ンアームスプリング２２４が接続される。テンションア
ームスプリング２２４はテープ張力を設定する。テープ
張力の量は、テンションアーム１１０の特定角度位置に
直接関係する。つまり、角度が大きく（又は小さく）な
るにつれ、テンションアームスプリング２２４は伸長あ
るいは収縮し、テープに大きな（又は小さい）張力を与
える。

【００１０】例えばデジタルカセットレコーディングシ
ステムのようなレコーディングシステムにおいて、比較
的大きな加速度を有するレコーディングモードなどの一
般な動作の結果、レコーディングテープは交互に移動、
あるいは前後に振動する。これはシャフト２１８に望ま
しくない振動を与えることがある。同時に、例えばレコ
−ダが飛行中の航空機などの環境内にあるとき、望まし
くない回転振動がシャフト２１８に発生することがあ
る。不幸にも、これらの振動を十分に減衰するためのサ
ーボ帯域幅の拡張（又は拡大）は、実際には行われてい
ない。更に、前述したようにグリース及び空気ダッシュ
ポットは劣化原因を持っている。

【００１１】従って、本発明による新規で異なる構成
が、例えば一実施例でシャフト２１８内の望ましくない
回転振動の減衰のために提供されている。共振周波数で
約２０デシベル（ｄＢｓ）の振動減衰が示された。一実
施例で以下に詳細に説明するように、シャフト２１８内
の望ましくない回転振動を減衰する構成は、一般に図２
の参照番号２３０として示され、モータ２３２及び３０
０で示される協同サーボ回路を含む。更に第２実施例で
は、後述されるように、シャフト４５８の望ましくない
横方向振動を減衰する他の構成が図４に示され、この構
成はモータ４５６及び３００で示される協同サーボ回路
を含む。

【００１２】更に図２では、限定する意図なく説明のみ
の目的で、モータ２３２は直流（ＤＣ）の限定角度トル
クモータである。このモータ２３２は出力シャフト２３
６を含み、このシャフトは交互運動を目的として、適当
な結合手段によりテンションアームシャフト２１８と結
合されている。この結合手段は２３８として示され、溶
接又は他のスリーブ装置であて、モータ２３２とテンシ
ョンアーム１１０の支持シャフト２１８を結合する。従
って、支持シャフト２１８内の望ましくない回転運動
は、モータ出力シャフト２３６に与えられ、モータシャ
フト２３６が振動するとき、関数的に逆起電力(back el
ectromotive force)、又はこの分野で逆ＥＭＦ電圧と呼
ばれる電圧がモータ２３２内で生成あるいは発生され
る。この動作はこのようなモータ動作に関する知識を有
する技術者には一般に知られている動作である。勿論、
結合されたシャフト２１８及び２３６内に回転振動が無
ければ、逆ＥＭＦ電圧はモータ２３２内に発生しない。
一方、結合されたシャフト２１８及び２３６内に回転振
動があければ、逆ＥＭＦ電圧がモータ２３２内に発生す
る。モータを電気駆動し、モータ２３２の回転振動と反
対方向のトルクが発生することにより、逆ＥＭＦ電圧を
減少させ、モータ出力シャフト２３６上の回転振動を常
に減衰でき、これにより結合手段２３８を介して結合さ
れたテンションアーム１１０の支持シャフト２１８内の
回転振動が減衰する。以後の説明で分かるように、モー
タ２３２の回転運動と反対方向のトルクの発生は、モー
タ２３２を電気駆動するサーボ回路３００の機能であっ
て、この機能により逆ＥＭＦ電圧は減少し、その結果、
テンションアーム支持シャフト内の望ましくない回転振
動は、その結合されたモータシャフト２３６を介して減
衰される。これを達成する方法を図３を参照して次に詳
細に説明する。

【００１３】図３はモータ２３２と共に動作するサーボ
回路３００の略図であって、これは説明を目的として３
つの部分に分割される。図３に示すように、これらの要
素はモータの電気的抵抗Ｒｍ、モータの電気的インダク
タンスＬｍ、及び電圧源Ｍによって示されるモータの逆
起電力発生器を含む。発生した逆ＥＭＦ電圧はＶｅで示
される。インダクタンスＬｍの存在により、モータ２３
２はリアクティブなインピーダンスを含む。モータトル
ク定数はＫｔで示され、モータの逆起電力定数はＫｂで
示される。

【００１４】更に、完全性を目的として、図３にはモー
タ２３２の物理的なある制限、特に、幾つかの物理的パ
ラメータが示してある。それらパラメータは、Ｊで示さ
れるテンションアームの慣性と、レコーディングテープ
とテンションアームスプリングの弾性係数は統合でき
（なぜなら、テンションアームの弾性係数はレコーディ
ングテープの弾性係数に比べ一般に非常に少ないからで
ある）その結合された弾性係数を示す単一の弾性係数Ｋ
ｓ、及びＫｄで示される内部ベアリング及びモータ減衰
が含まれる。これら物理的パラメータの値は各モータな
らびに各搬送部で異なる。これら物理的パラメータの値
は、サーボ回路３００を設計するときに常に考慮する必
要がある。

【００１５】前述したように、結合されたシャフト２１
８及び２３６内の回転振動の存在によって、逆ＥＭＦ電
圧がモータ２３２の内部、実際にはその巻線内で発生す
る。この逆ＥＭＦ電圧は図３では理想電圧源Ｍによる電
圧Ｖｅとして示され、これはＲｍ及びＬｍによって示さ
れる等価出力インピーダンスと直列である。同時に、後
に説明するように、モータ２３２の制御入力はドライバ
つまり電源電圧Ｖｓであって、この電圧はサーボモータ
回路３００によってモータ２３２に供給される。抵抗Ｒ
ｍ及びインダクタＬｍに与えられる電圧Ｖｓ及びＶｅ
と、電流検知抵抗Ｒｓを介した僅かな電圧により、図３
の矢印で示される方向にモータ電流Ｉが発生する。モー
タによって生じたトルクは、モータ電流Ｉとモータトル
ク定数Ｋｔの積に等しい。従って、モータ２３２を介し
た総合駆動電圧つまり供給電圧Ｖｓは、モータのリアク
ティブインピーダンス（抵抗Ｒｍ及びインダクタンスＬ
ｍ）を介した電圧と逆ＥＭＦ電圧Ｖｅを含み、この電圧
Ｖｓは例えば回転運動がなく、電流検知抵抗Ｒｓを流れ
る電流から生じる電圧が無いときは勿論０の値を有す
る。モータ２３２内の電圧成分のこのような分離は、以
下の説明を理解するために重要なことである。

【００１６】サーボ回路３００は、ＤＣモータ２３２の
出力とグランド間に接続されるモータ電流検知抵抗Ｒ
ｓ、この抵抗Ｒｓに接続される進み遅れ回路(lead-lag
circuit)３４０、この回路３４０に接続されるゲイン回
路３４２、減算入力にゲイン回路３４２の出力が接続さ
れる加算回路３４４、加算回路３４４出力が接続される
ローパスフィルタ回路３４６、ＤＣブロッキング回路３
４８、及びモータ駆動ゲイン回路３５０を含み、これら
全ての構成要素は図３に示す方法で接続されている。
又、ブロック３１０、３４６及び３４６に示される記
号”ｓ”はラプラス変換演算子を示し、ブロック内に示
される関数はそのブロックのラプラス変換関数である。

【００１７】モータ２３２の総合駆動電圧、即ち供給電
圧Ｖｓはモータ駆動ゲイン回路３５０の出力として加算
回路３４４の加算入力及びモータ２３２の両方に供給さ
れ、反対方向のトルクを発生し、結合されたシャフト２
１８及び２３６に与えられるあらゆる回転振動を減衰す
る。総合サーボ回路３００を構成するこれら様々の回路
要素が、逆ＥＭＦ電圧Ｖｅの存在するときその電圧を減
少し、従って結合されたシャフト２１８及び２３６内の
回転振動を減衰する方法の具体的説明に先立って、これ
らの回路要素はこの分野で良く知られているので、本明
細書の説明は総合的サーボ回路３００に関係する機能の
みに限定されていることに注意が必要である。この説明
に基づいて、当業者はこれらの各回路要素つまり総合サ
ーボ回路３００を容易に提供できるものである。この点
に関して、サーボ回路３００を構成する様々の回路要素
に正しい値を設定するために、特定実施例で使用される
特定モータ２３２及びテープ１２４の物理的パラメータ
Ｊ、Ｋｓ及びＫｄを考慮することが必要となる。

【００１８】直流（ＤＣ）で特定された限定角度トルク
モータ２３２及びサーボ回路３００を構成する様々の要
素の説明が行われたので、結合されたシャフト２１８及
び２３６内の回転振動の減衰を目的として、サーボ回路
３００を使用する方法を次に説明する。尚、これらシャ
フトは逆ＥＭＦ電圧の発生に関係しており、この逆ＥＭ
Ｆ電圧Ｖｅはそれら振動の検知に関係している。

【００１９】最初に、モータ２３２の制御入力は、ゲイ
ン回路３５０の出力を形成する適当なソース(source)か
ら発生する駆動電圧Ｖｓである。この駆動電圧Ｖｓはモ
ータ２３２に提供され、それによりモータ電流Ｉが発生
し、この電流は図３の矢印に示す方向である。前述した
ように、モータ電流Ｉにより、モータの各インピーダン
ス要素（即ち抵抗Ｒｍ及びインダクタンスＬｍ）に電圧
が発生する。これらの要素は共にモータのリアクティブ
インピーダンスと呼ばれる。モータのリアクティブイン
ピーダンス電圧と逆ＥＭＦ電圧Ｖｅ、あるいは電流検知
抵抗Ｒｓを介した電圧Ｖ_Rsの和は、駆動電圧Ｖｓを構成
する。以下の説明で明らかのように、サーボ回路３００
は、逆ＥＭＦ電圧Ｖｅが存在する場合に逆ＥＭＦ電圧を
除去する手段としてモータ電流Ｉを使用する。なぜな
ら、実際の逆ＥＭＦ電圧に対抗する電圧を発生し、その
逆ＥＭＦ電圧を０に向かって減少させ、テンションアー
ム１１０のシャフト２１８内の振動を最終的に減衰する
ために、逆ＥＭＦ電圧Ｖｅはエミュレート(emulate) さ
れた後、濾波され、変換され、増幅され、そして最終的
にモータ２３２に電圧Ｖｓとして供給されるからであ
る。

【００２０】次の説明は、この実施例でサーボモータ３
００が動作し、ここで説明された機能を提供する方法を
理解するために有用な説明である。

【００２１】前述したように、モータ２３２への制御入
力は、ソースあるいは駆動電圧Ｖｓであって、検知でき
る応答は逆ＥＭＦ電圧Ｖｅがあるときのモータ電流Ｉで
ある。サーボ回路３００はこの電流Ｉを電流検知抵抗Ｒ
ｓを介して検知する。電流検知抵抗Ｒｓの結果的電圧Ｖ
_Rsは進み遅れ回路３４０を経由してゲイン回路３４２に
送られる。回路３４０及び３４２は電流検知抵抗Ｒｓを
介した電圧に基づいて動作する。つまり、ゲイン回路３
４２の出力での電圧が、抵抗Ｒｍを介した電圧降下Ｖ_Rm
及びモータ２３２内のインダクタＬｍを介した電圧降下
Ｖ_Lm及び抵抗Ｒｓを介した電圧降下Ｖ_Rをエミュレート
するように動作する。つまり、これらの電圧は次のよう
に示すことができる。

【００２２】Ｖｓ＝Ｖ_Rm＋Ｖ_Lm＋Ｖｅ＋Ｖ_Rs （１）及びＶｅ＝Ｖｓ−（Ｖ_Rm＋Ｖ_Lm＋Ｖ_Rs）（２）特に、回路３４０内の分子として示される進み要素、及
び回路３４２のゲインはモータのリアクタンスを示し、
一方、回路３４０内で示される分子の遅れ要素は進みを
停止させ、実際的な回路を可能とし、ノイズの問題に対
処している。（私の研究では、モータリアクタンスによ
って決定される約７０２Ｈｚの周波数を有する進み要素
と、この進み周波数の約１０倍の周波数を有する遅れ要
素が可能であることが分かった。）ゲイン回路３４２
からの電圧出力は、加算回路３４４によって、ソース即
ち駆動電圧Ｖｓから減算される。これにより、加算回路
３４４の出力電圧は逆ＥＭＦ電圧Ｖｅの概算値で、その
値は前記式（２）によって示される。逆ＥＭＦ電圧の概
算値である概算された電圧は、ローパス回路３４６によ
って反転される。その前記回路３４６によって低帯域濾
波され、ノイズを除去し、その周波数応答を限定する。
（私の研究では、許容できる回路３４６の設計値は約
１，０００Ｈｚで３ｄＢであった）そしてＤＣブロッキ
ング回路３４８により濾波され、モータ２３２上の定在
トルクオフセット(standing torque offset)を除去す
る。最後に、モータ２３２の運動に対抗して、逆ＥＭＦ
電圧Ｖｅを減少し、それにより結合シャフト２１８及び
２３６上で検知された回転振動を減衰するために、その
信号はゲイン回路３５０を通り、その後、ソース即ち駆
動電圧Ｖｓとしてモータ巻線に供給される。逆ＥＭＦ電
圧Ｖｅの存在は、結合シャフト２１８及び２３６に回転
振動があることの証拠であるから、逆ＥＭＦ電圧Ｖｅの
検出は結合シャフト２１８及び２３６上回転振動の検出
を意味する。

【００２３】前述の説明は、特定の限定角度トルクモー
タ２３２及びサーボ回路３００が、テープレコ−ダの一
部を形成するテンションアーム１１０内のある回転振動
を効果的に減衰する構成を形成する方法であった。前に
示したように、サーボ回路３００を構成する様々の要素
はそれ自体容易に入手可能で、この明細書に示した技術
に関して、それらを容易に組み合わせて前述のサーボ回
路機能を提供できる。限定角度トルクとして特定された
モータは、ここで示した用途に特に適している。それ
は、数度から１８０度の間で両方向に変化する制限され
た回転角度について、滑らかなトルク特性を持つように
設計されている。例えば、モータ２３２はInland QT-07
07-Bが良く、これは比較的小型軽量で、しかも比較的優
れたトルク特性を有する。ブラシモータのローター変更
は困難である。効果的に、実験及びコンピュータシミュ
レーションによって、モータの追加質量は、減衰されて
いないシステムの共振を約１３０Ｈｚから１２０Ｈｚに
低化させることが発見された。許容できる結果を提供で
きることが判明した他のパラメータは次のパラメータで
ある。

【００２４】Ｋｄ＝０．００８３オンス・インチ・秒／ラジアン＝０．００５９ニュートン・センチメータ・秒／ラジアン＝５．９×１０^-5ニュートン・メータ・秒／ラジアンＫｓ＝３３５オンス・インチ／ラジアン＝２３７ニュートン・センチメータ／ラジアン＝２．７３ニュートン・メータ／ラジアンＪ＝５．９×１０^-4オンス・インチ・秒・秒＝４．７×１０^-2グラム・センチメータ・秒・秒＝４．７×１０^-7キログラム・メータ・秒・秒Ｌｍ＝３．４ミリヘンリーＲｍ＋Ｒｓ＝１５オームＫ₁＝２５Ｋ₂＝１５Ｚ₁＝１５９．２×１０^-6（又は１，０００Ｈｚ）Ｚ₂＝２２．６７×１０^-6（又は７，０２０Ｈｚ）Ｐ＝２２６．７×１０^-6（又は７０２Ｈｚ）Ｋｔ＝４．０６オンス・インチ／アンペア＝２．８７ニュートン・センチメータ／アンペア＝２．８７×１０^-2ニュートン・メータ／アンペアＫｂ＝０．０２９ボルト・秒／ラジアン前述の減衰構成及びその方法について更にシミュレーシ
ョンが行われた。減衰されるべき振動のシナリオを生成
するためにシミュレートされた刺激(stimuli)のサイン
波トルク妨害が、コンピュータシミュレーションモデル
に適用された。そのモデルでは、サイン波トルク妨害は
約１オンス・インチのピーク振幅を有すると仮定され、
モータ駆動ゲイン回路３５０によって提供される異なる
値のゲインＫ1 に対し、５０Ｈｚから２５０Ｈｚの周波
数範囲での周波数応答がシミュレートされた。図５はシ
ミュレーションの研究で得られた周波数応答を示す。

【００２５】前述したように、本発明はテープレコ−ダ
のテープ搬送部に設けられたテンションアーム内の回転
振動を減衰することに限定されるものではない。本発明
は上記以外の装置のシャフトの回転運動を減衰すること
も含んでいる。更に、本発明は回転振動の減衰に限定さ
れない。図４に示すように、減衰される部材４５２は、
２方向矢印４５４に示されるように横振動を含んでい
る。４５６として示す容易に入手できるリニアモータの
出力シャフト４５８は、部材４５２内の横振動がシャフ
ト４５８に伝わるように、部材４５２に適当な方法で接
続されている。これらの横振動によって、モータ４５６
の巻線（図示されず）内に逆ＥＭＦ電圧が生じる。結果
的な逆ＥＭＦ電圧を減少し、従ってシャフト４５８の振
動を減衰し、従って部材４５２内の振動を減衰するため
に、前述のサーボ回路３００と同一回路をモータ４５６
に提供できる。

【００２６】私の発明の原則を示す前述の説明は、説明
のみを意図し、本発明を限定する意図はない。例えば、
本発明の原則に従う幾つかの減衰構成及びその方法の実
施例が説明されたが、当業者は私の発明を理解すること
により、他の実施例が容易に可能である。明らかに私の
発明の原則は、回転振動あるいは線形振動の減衰から離
れた用途を有する。従って、私の発明は特許請求の範囲
にのみ限定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】例えばレコーディングシステムのテープ搬送部
の一部を形成する代表的なテンションアームの端部を部
分的に示す概略図であって、テンションアームはレコー
ディングテープの一部と共に示してある。

【図２】図１のテンションアーム及びレコーディングテ
ープなどを含み円方向に振動する部材を概略示す斜視図
であって、テンションアーム内の回転振動を減衰する本
発明に従って設計された構成を示す。

【図３】サーボ回路と共に示したモータであって、それ
らは図２及び４に示した減衰構成を共に形成する。

【図４】回転運動を示す図２とは対称的に横方向運動を
示し、横方向に振動する部材の概略正面図であって、部
材の横方向振動を減衰するための本発明による構成を用
いて配置されている。

【図５】本発明の原則を採用する減衰構成及びその方法
をコンピュータモデルによってシミュレーションしたけ
っかを示す周波数応答特性を示す。

【符号の説明】

１１０…テンション供給アーム、１２４レコーディング
テープ、１１４…ローラー、２２０…ベアリングアッセ
ンブリ、２２３…モーメントアーム、２１８…支持シャ
フト、２２４…スプリング、２３２…モータ、３００…
サーボ回路、Ｒｍ…抵抗、Ｌｍ…インダクタンス、Ｒｓ
…電流検知抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目的部材内の振動を減衰する装置におい
て、（ａ）モータ手段であって、前記部材内の振動を検出するように前記部材に接続され
る出力と、前記検出された振動に応じて、その振動に対応する逆Ｅ
ＭＦ電圧を発生するＥＭＦ発生手段を含み、（ｂ）前記モータの入力に接続されるサーボ回路手段で
あって、前記モータ手段によって発生した前記逆ＥＭＦ
電圧に応じて、前記モータ手段を電気的に駆動し、それ
により前記モータ出力で検出された振動は減衰され、を
具備することを特徴とする装置。
【請求項２】前記サーボ回路手段は、前記逆ＥＭＦ電圧に対抗する電圧を発生する手段と、前記モータの入力に接続される手段であって、前記対抗
して発生されたＥＭＦ電圧に応じて前記モータ入力に駆
動電圧を供給することで前記部材内の振動を減衰し、前
記逆ＥＭＦ電圧を結果的に減少させる手段と、を具備す
ることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】前記逆ＥＭＦ電圧に対抗する電圧を発生
する手段は、前記モータ手段を流れる電流を検知する手段と、前記検知された電流に応じて、前記モータ手段のリアク
ティブ及び受動的インピーダンスを介した電圧、及び前
記電流検知手段内の電圧に対抗する出力電圧を発生する
手段と、前記出力電圧及び前記駆動電圧に応じて、前記対抗する
逆ＥＭＦ電圧を発生する手段と、を含むことを特徴とす
る請求項２記載の装置。
【請求項４】前記振動は前記目的部材内の回転振動で
あって、前記モータ手段はロータリーモータを具備する
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】前記ロータリーモータは限定角度トルク
形式の直流（ＤＣ）モータであることを特徴とする請求
項４記載の装置。
【請求項６】前記振動は目的部材内の横振動からな
り、前記モータはリニアモータであることを特徴とする
請求項１記載の装置。
【請求項７】前記目的部材は、レコ−ダのテープ搬送
部の一部を形成するテンション供給アームのシャフトを
具備することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項８】目的部材内の振動を減衰する装置であっ
て、（ａ）出力シャフトを有するＤＣモータであって、この
ＤＣモータは前記部材内の振動の有無が前記モータの前
記出力シャフトによって検知されるように前記部材に接
続され、（ｂ）前記モータによって検知された前記振動に応じ
て、前記振動を減衰するようにモータを作動する手段
と、を具備することを特徴とする装置。
【請求項９】前記ＤＣモータの出力は前記部材に接続
され、前記モータ作動手段は、前記検知された振動に応じて、それに関数的に比例する
逆ＥＭＦを前記モータ内に発生する手段と、前記逆ＥＭＦに応じて、前記モータを電気的に駆動する
ことで、前記検知された振動を打ち消す手段と、を具備
することを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】前記部材はレコ−ダのテープ搬送部の
一部を形成するテンション供給アームを具備することを
特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】目的部材内の振動を減衰する方法にお
いて、前記目的部材をモータの出力に接続し、前記部材内の振動を検出し、前記部材内で検知された振動に応じて、それに関数的に
比例する逆ＥＭＦを前記モータ内に発生し、前記逆ＥＭＦに応じて、前記モータ内にトルクを発生す
ることで前記検知された振動を打ち消し、以上の行程を
有することを特徴とする方法。
【請求項１２】前記減衰された振動に応じて、前記逆
ＥＭＦを減少させる行程を更に有することを特徴とする
請求項１１記載の方法。