JPH09312045A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】キャプスタンモータにより、高速送り、あるい
は巻き戻しを行う際に、モータ負荷及び回転数の増加に
より、トルクリップル周波数の振動が増加する。このト
ルクリップル周波数とカセットの固有振動数が一致した
場合、カセットが共振し騒音が増大するという問題が有
る。 【解決手段】キャプスタンモータのシャフトの半径を
Ｒ、永久磁石ロータ部の着磁極数をＮ、駆動コイルのコ
イル数をＭとしたとき、高速走行時のトルクリップル周
波数Ｆが、 Ｆ＜１２００Ｈｚ、もしくはＦ＞１４００Ｈｚ を満足するように、Ｒ，Ｎ，Ｍを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、８ミリ規格カセ
ットを使用する磁気記録再生装置に係り、特に、キャプ
スタンモータ、もしくはキャプスタンモータとリールモ
ータとを用いて、高速送り，巻き戻しを行う磁気記録再
生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カセットを用いた磁気記録再生装置にお
いて、モードスイッチやモードモータの耐久寿命の向上
と、ランダムアクセス時にテープに記録されている情報
を検出する必要があるために所定のテープテンションが
必要であることから、キャプスタンシャフトにピンチロ
ーラを圧着した状態で、モードを切り替えることなくテ
ープ走行速度を可変することが要求されている。このた
め、テープの標準走行モードと高速走行モードは、同一
となる反面、キャプスタンモータの負荷が大きく、かつ
高速回転が要求されている。

【０００３】一般的にモータの回転に伴う振動・騒音
は、主にコイル通電切り替え時に発生し、トルクリップ
ルの周期でモータコイルが微小変位を生じ、特に高速，
高負荷の状態で顕著である。そのため、モータを高速で
回転させることにより、モータの駆動コイルが装着され
ているステータの振動が増加し、騒音が大きくなる。ま
た、そのステータの振動がカセットに伝播し、その振動
数がカセットの固有振動数に近い場合、カセットが共振
し、さらに騒音が増大するという問題が有った。

【０００４】従来、この騒音を低減するために、ステー
タの振動を押えるために、モータの構造を周対抗巻線構
造とすることで、平面対向型に対してステータの剛性を
上げる方法が有る。

【０００５】また、一般的に騒音や振動を低減する方法
には、振動源と被振動源とを防振材や弾性材により遮断
する方法がとられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ステータの剛性を上げ
るために、モータの構造を周対抗巻線構造にする場合、
モータの厚みが大きくならざるを得ないため、メカニズ
ムの小型化，薄型化の弊害となり、装置の大型化につな
がる。

【０００７】また、モータの振動をカセットに伝わらな
いように、防振材や弾性材により遮断する場合、ＶＴＲ
においては、カセットを数十μｍオーダーで、高さ精度
を管理する必要が有り、寸法精度が出にくく、かつ経時
寸法劣化の大なるゴム部品をカセット高さ決め部品に使
用できない。

【０００８】また、いずれの方法においても、振動源で
あるキャプスタンモータのトルクリップル周波数は、変
化していないため、カセットの共振に伴う騒音をなくす
ことは出来ない。

【０００９】本発明の目的は、カセットを使用し、キャ
プスタンモータにより、高速の早送り，巻き戻しを行う
磁気記録再生装置において、カセットの共振を避けて、
静音化を実現するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、カセットを使用する磁気記録再生装置に
おいて、テープの高速送り、もしくは巻き戻しの際に、
テープを駆動するキャプスタンモータのトルクリップル
の周波数Ｆがカセットの固有振動数と一致しないよう
に、Ｆ＜１２００Ｈｚ、あるいはＦ＞１４００Ｈｚに設
定する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図１から図９を用いて説明する。

【００１２】最初に図１を用いて、磁気記録再生装置の
メカニズムの構成について説明する。図１は、８ミリカ
セットを使用した磁気記録再生装置のメカニズムの上面
図である。テープカセット１は、カセット装着手段（図
示しない）によりａ部を押圧され、所定の位置に配置さ
れる。該テープカセット１から引き出されたテープ２
は、テープガイド３，５，６，１０によってガイドされ
る。傾斜ピン７，９はテープガイドに対して傾斜してお
り、回転ドラム装置８に対してテープ２をヘリカルに所
定の角度で巻き付けている。３はテンションピンで、テ
ープ２の張力を所定の値に制御するものである。１１は
キャプスタンモータ、１２はピンチローラで、キャプス
タンモータ１１の駆動シャフトとピンチローラ１２の間
にテープ２を挾みこみ、キャプスタンモータ１１の回転
により一定の速度でテープを送り、さらにキャプスタン
モータ１１の駆動力は、プーリーギヤ１３，ベルト１
４，ギヤ１５により、アイドラギヤ１６に伝達され、供
給側リールギヤ１７、あるいは巻取り側リールギヤ１８
を駆動し、テープ２を巻取り、回転ドラム装置８に載置
された磁気ヘッド（図示しない）により、記録再生が行
われる。

【００１３】図２は一例として、平面対向型のキャプス
タンモータ１１の構成を示した図である。図２におい
て、２７はテープを駆動する駆動シャフト、２８は駆動
シャフトを植立した永久磁石ロータ部で、本実施一例と
して８極に着磁されている。また、１８は本実施一例と
して６個のコアからなる駆動コイル、２９はステータで
コア群が配置されている。また、１９はＦＧマグネット
部、２０は磁気抵抗素子で、ＦＧマグネットによる磁界
の変化を検知し、回転数を制御するために使用するもの
である。

【００１４】ここで、駆動シャフト２７の直径を５ｍｍ
とすると、記録再生時の８ミリのテープ送り速度はＮＴ
ＳＣ方式の場合、規格により、１４．３４５ｍｍ／ｓで
あるから、駆動シャフトの回転周波数は、 １４．３４５／５π＝０．９１３Ｈｚ である。従って、この時のモータトルクリップルＦ１
は、 Ｆ１＝０．９１３×２４＝２１．９１２Ｈｚ である。このキャプスタンモータを使用して、６０倍の
早送り，巻き戻しを行う場合、この時のモータのトルク
リップルＦ２は、 Ｆ２＝０．９１３×２４×６０＝１３１４．７２Ｈｚ である。即ち、１３１４．７２Ｈｚでステータは振動を
する。

【００１５】次にメカニズムの共振特性を明確にするた
めに騒音特性を測定した。

【００１６】図３に測定系を示す。図３において、２３
はメカニズム、２４はキャプスタンモータ、２５はキャ
プスタンモータ駆動回路で、モータ駆動回路２５は、キ
ャプスタンモータ２４の１８０度対向するコイルに、５
ｋＨｚまでの周波数で電圧を付加し加振する。２２はマ
イク、２１は騒音計、２６はスペクトラムアナライザ
で、加振によるメカニズムの騒音を騒音計２１とスペク
トラムアナライザ２６により解析することが出来るもの
である。１はテープカセットで、テープカセットの有無
による特性を測定した。

【００１７】図４に、メカニズム，単体を５ｋＨｚまで
加振した場合の騒音の変化を測定した結果を示す。図の
横軸は周波数、縦軸は騒音レベルである。図４からわか
るように、騒音特性はフラットである。

【００１８】次に、カセットを装着したメカニズムを同
様に加振した場合について、図５と図６を用いて説明す
る。

【００１９】図５は、振動の伝達を示した模式図であ
る。図５において、３５はシャーシ、３６はカセット高
さ決めピンで、キャプスタンモータ１１のステータ部２
９がシャーシ３５に固定され、ステータ２９の振動は、
シャーシ３５に伝わり、カセット高さ決めピン３６を経
て、カセット１を振動させる。カセットをメカに装着す
る装着手段(図示しない）は、カセットの両端を押圧
し、シャーシに対し圧着させるように動作するが、図１
のａ部のみしか保持出来ぬため、カセットの共振の減
衰、振動モードの変更には至らない。

【００２０】図６は、騒音の変化を測定した結果を示
す。図の横軸は周波数、縦軸は騒音レベルである。図６
から、１２００Ｈｚまでは、メカニズム単体での騒音レ
ベルとほぼ同じ大きさであるが、１２００〜１４００Ｈ
ｚにかけては、カセットを装着することにより、騒音レ
ベルが大きくなっていることが分かる。また、１４００
Ｈｚを超えると、再びメカニズム単体での騒音とほぼ同
じレベルになることがわかる。これは、カセットの共振
点が１２００〜１４００Ｈｚにあるためで、この周波数
の振動を加えることにより、騒音が大きくなることを示
している。即ち、図２で示したキャプスタンモータを使
用して６０倍速で高速送りあるいは巻き戻しを行なった
場合、キャプスタンモータのトルクリップルＦが１２６
１Ｈｚであるため、この振動がカセットを共振させ騒音
が大きくなる。

【００２１】図７に前記キャプスタンモータを使用し
て、６０倍速で高速送りをしたときの、騒音の周波数分
析の結果を示す。この図からキャプスタンモータのトル
クリップル周波数成分の騒音が他の周波数に比べ、大き
くなっていることが分かる。

【００２２】次に、モータのトルクリップル周波数Ｆ
を、Ｆ＜１２００Ｈｚ、あるいは、Ｆ＞１４００Ｈｚに
設定した実施例について示す。

【００２３】第一に、前記キャプスタンモータの永久磁
石ロータ部の着磁極数Ｎ、前記駆動コイルのコイル数Ｍ
を変えた場合の例について示す。前記したようにモータ
のトルクリップル周波数は、 Ｆ＝ｎ×ｋ×Ｓ である。したがって、永久磁石ロータ部の着磁極数Ｎを
１２、駆動コイル数Ｍを９とすると、最小公倍数Ｓは３
６であるから、このようにモータを構成することによ
り、トルクリップル周波数Ｆは、 Ｆ＝０．９１３×６０×３６＝１９７２．０８Ｈｚ となる。図８に、この時の騒音の周波数分析の結果を示
す。この図から、騒音としてトルクリップル成分Ｃは、
発生するが、カセットの共振が抑えられるため、騒音の
低減が図られていることが分かる。

【００２４】第２に、永久磁石ロータ部の着磁極数を
８、駆動コイル数を６のままで、駆動シャフトの直径を
６ｍｍに変える場合の例を示す。記録再生時の８ミリの
テープ送り速度はＮＴＳＣ方式の場合、規格により、１
４．３４５ｍｍ／ｓであるから、駆動シャフトの回転周
波数は、 １４．３４５／６π＝０．７６１Ｈｚ となる。したがって、６０倍速のトルクリップル周波数
Ｆは、 Ｆ＝０．７６１×６０×２４＝１０９５．８４Ｈｚ である。この時の、騒音も同様に図８のＤに示すように
トルクリップルの成分は小さい。

【００２５】以上のように、高速送り、あるいは巻き戻
しにテープ駆動モータのトルクリップルによる振動周波
数とカセットの固有振動数とを異ならしめることによ
り、騒音の増加を防ぎ、静音化を実現することができ
る。

【００２６】図９は、第２の実施例であるリールモータ
を１つ備えたメカニズムの平面図である。図８におい
て、３０はリールモータ、３１はアイドラギヤ、３２は
供給側リールギヤ、３３は巻取り側リールギヤで、テー
プの定速度の駆動はキャプスタンモータ１１が行い、テ
ープの巻取りは、リールモータ３０がアイドラギヤ３１
を介して、供給側リールギヤ３２、あるいは巻取り側リ
ールギヤ３３を駆動して行う構成である。このような磁
気記録再生装置においても、ｎ×ｋ倍の高速走行時のキ
ャプスタンモータのトルクリップルＦを、 Ｆ＜１２００Ｈｚ、もしくはＦ＞１４００Ｈｚ に設定することで同様の効果があることは言うまでもな
い。

【００２７】また、第２の実施例では、カセットリール
を直接駆動するリールモータが１つの場合について示し
たが、供給リールと巻取りリールのそれぞれにリールモ
ータを備えた場合も同様であることは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、高速送り，巻き戻しを
行う磁気記録再生装置において、カセットの共振による
騒音の増加を防ぎ、静音化を図られたメカニズムを得る
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による磁気記録再生装置
のメカニズムの上面図である。

【図２】本発明の第１の実施例による平面対向型キャプ
スタンモータの断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例におけるメカニズムの騒
音特性の測定系を示す模式図である。

【図４】本発明の第１の実施例におけるメカニズム単体
の騒音特性を示すグラフである。

【図５】本発明の第１の実施例におけるカセットを装着
したメカニズムの騒音伝達を示した模式図である。

【図６】本発明の第１の実施例におけるカセットを装着
したメカニズムの騒音特性を示すグラフである。

【図７】本発明の第１の実施例において、キャプスタン
モータのトルクリップルとカセットの固有振動数が一致
したときの騒音特性を示すグラフである。

【図８】本発明の第１の実施例において、キャプスタン
モータをトルクリップルがカセットの固有振動数と一致
しないように構成したときの騒音特性を示すグラフであ
る。

【図９】本発明の第２の実施例による磁気記録再生装置
のメカニズムの上面図である。

【符号の説明】

１…カセット、２…テープ、１１…キャプスタンモー
タ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 秀和 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 井上 淳 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 藤森 晋也 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 大山 和人 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 稲場 雄二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気テープを巻装した８ミリ規格カセット
   を所定の位置に配置し、該磁気テープの所定のテープ走
   行路を形成し、 該磁気テープは、ピンチローラによって挾持され、一定
   速度で走行させるキャプスタンモータと、該キャプスタ
   ンモータにより、カセットリールを駆動してテープを巻
   取ることにより、該磁気テープに記録、もしくは再生を
   行い、 前記キャプスタンモータは、テープを駆動するキャプス
   タンシャフトと該キャプスタンシャフトを植立した永久
   磁石ロータ部と該ロータ部と所定の隙間だけ離間して固
   定配置される駆動コイル部から構成された磁気記録再生
   装置において、 前記キャプスタンシャフトの半径をＲ、信号を記録，再
   生する時のテープ標準送り速度をＶとしたとき、前記キ
   ャプスタンモータの標準回転周波数ｎは、 ｎ＝Ｖ／２πＲ で表わされ、 前記キャプスタンモータは、標準回転周波数ｎと、ｎの
   ｋ倍で高速送り，巻き取りを行う高速回転時の回転周波
   数ｎ×ｋの２種類以上の回転数で制御され、 前記永久磁石ロータ部の着磁極数をＮ、前記駆動コイル
   のコイル数をＭとし、着磁極数Ｎとコイル数Ｍの最小公
   倍数をＳとしたとき、 高速回転数ｎ×ｋにおけるモータのトルクリップル周波
   数Ｆは、 Ｆ＝ｎ×ｋ×Ｓ で表わされ、該トルクリップル周波数Ｆは、 Ｆ＜１２００Ｈｚ、もしくはＦ＞１４００Ｈｚ となるように、前記キャプスタンモータのキャプスタン
   シャフトの半径Ｒ、前記永久磁石ロータ部の着磁極数Ｎ
   と、前記駆動コイルのコイル数Ｍを構成したことを特徴
   とする磁気記録再生装置。
2. 【請求項２】磁気テープを巻装した８ミリ規格カセット
   を所定の位置に配置し、該磁気テープの所定のテープ走
   行路を形成し、 該磁気テープをピンチローラによって挾持し、テープを
   一定速度で走行させるキャプスタンモータと、 ２個のカセットリール台を回転駆動する、少なくとも１
   つ以上のリールモータとを備え、 前記キャプスタンモータとリールモータは、駆動シャフ
   トと該駆動シャフトを植立した永久磁石ロータ部と該ロ
   ータ部と所定の隙間だけ離間して固定配置される駆動コ
   イル部から構成された磁気記録再生装置において、 前記キャプスタンシャフトの半径をＲ、信号を記録，再
   生する時のテープ標準送り速度をＶとしたとき、前記キ
   ャプスタンモータの標準回転周波数ｎは、 ｎ＝Ｖ／２πＲ で表わされ、 前記キャプスタンモータは、信号を記録，再生する標準
   速度の回転周波数ｎと、ｎのｋ倍で高速送り，巻取りを
   行う高速回転時の回転周波数ｎ×ｋの２種類以上の回転
   数で制御され、 前記永久磁石ロータ部の着磁極数をＮ、前記駆動コイル
   のコイル数をＭとし、着磁極数Ｎとコイル数Ｍの最小公
   倍数をＳとしたとき、 高速回転数ｎ×ｋにおけるモータのトルクリップル周波
   数Ｆは、 Ｆ＝ｎ×ｋ×Ｓ で表わされ、該トルクリップル周波数Ｆは、 Ｆ＜１２００Ｈｚ、もしくはＦ＞１４００Ｈｚ となるように前記キャプスタンモータのキャプスタンシ
   ャフトの半径Ｒ、前記永久磁石ロータ部の着磁極数Ｎ
   と、前記駆動コイルのコイル数Ｍを構成したことを特徴
   とする磁気記録再生装置。