JPS5922470B2

JPS5922470B2 - 周波数発電機

Info

Publication number: JPS5922470B2
Application number: JP50120170A
Authority: JP
Inventors: 昭夫西山; 嘉人浦田; 広明高瀬
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1975-10-03
Filing date: 1975-10-03
Publication date: 1984-05-26
Also published as: JPS5243913A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、例えばビデオテープレコーダの回転磁気ヘッ
ド、テープレコーダのキヤプスタン軸、レコードプレー
ヤーのターンテーブルなどの回転体の回転速度を検出す
るのに使用して有効な全周対向型の周波数発電機に関す
るものである。

従来、回転体の回転速度を検出するための周波数発電機
として第１図および第２図に示すようなものが提案され
ている。これは、外周に凹凸を有する磁性円板１を、回
転速度を検出すべき回転体の軸２に取付け、かつ、マグ
ネット３によつて磁路を形成するとともに、上記磁性円
板１の凹凸部で磁気抵抗が変化することによつて生ずる
磁束の変化を磁気ヘッド４で検出するようにしたもので
ある。なお、第１図は要部側断面図を、そして第２図は
その下面図を示している。しかしながら第１図、第２図
に示すような構造では磁性円板１の偏心によつて検出精
度が悪くなるため、例えば第４図に示すように、外周に
所要数の凹凸部（歯部）を有する第１の磁性部材１６と
、内周に上記凹凸部と同数の凹凸部（歯部）を有する第
２の磁性部材１８とを、それらの歯部を対向させて配置
し、かつ、それらの第１および第２の磁性部材１６、１
８のうち、一方（図では１６）を回転軸１２に取付け、
他方（図では１８）を固定することにより、全周にわた
つて磁気抵抗を変化させて偏心の影響を少なくするよう
にした構造、すなわち全周対向型の周波数発電機も提案
されている。

第５図、第６図、第１図は全周対向型の周波数発電機の
凹凸部が周面で対向する状態を直線的に描き、かつ上記
凹凸部の形状の３つの例を模型的に表わした図である。

一般に周波数発電機の精度を高める要因としては、（１
）凹凸部の割出しピッチ（ｐ）精度、凸部（ａ）、凹部
（ｂ）、ギヤツプ（ｄ）などの機械的精度が高いこと。

（２）磁気抵抗の変化幅が大きいこと。（３）検出波形
が正弦波に近いこと。

などがあげられる。

この点から、第５図および第６図に例示するような凹凸
形状を有する磁性部材１６，１８を対向させた場合には
、磁性部材１６が回転してＡの状態からＢの状態へ移行
することを考えると、図から明らかなごとく、磁気抵抗
の変化幅が小さく、しかも正弦波に近い信号は得られな
いことがわかる。これに対して第７図に示すような凹凸
形状の場合には、凸部の先端幅ａは或る程度の幅をもち
、しかも凹部の幅ｂよりも若干小さい程度であるから、
全体として磁気抵抗の変化幅が大きく、かつ正弦波に近
い信号が得られる。

このような凹凸形状は歯車の歯形に似ているので、磁性
材料より成る歯車を使用すると好都合である。特にホブ
により創成されるインポリユート歯車はピツチ精度が良
く、しかも簡単に製作することができるので、それを利
用すると有利である。しかしながら、全周対向型の周波
数発電機を前述のホブによるインポリユート歯車で構成
する場合、外歯歯車となる磁性部材（図面の１６に相当
）と、内歯歯車となる磁性部材（図面の１８に相当）と
は同数の歯数であることが必要であり、同一のピツチ円
直径では周波数発電機を構成することが困難である。

なぜならば、両者の歯は噛合してはならず、しかも先端
部には必ずキヤツブｄが必要であるから、歯先円直径を
極端に小さく（内歯歯車の場合には大きく）すると、第
５図に示すような歯形に近くなり、好ましくないからで
ある。このため、内歯歯車と外歯歯車のモジユールを変
えて歯数を同数にし、かつ両歯車間にギヤツプを設ける
ことが考えられるが、この場合、モジユールが異なると
、歯先の幅が内歯歯車と外歯歯車とで異なるため、両者
の歯先が対向しているときに、短時間ではあるが磁気抵
抗が変化しない期間が生じ、正弦波に近い信号が得られ
なくなる。さらに、歯切りに使用するホブはモジユール
０．３，０．４など段階的にしかないため、設計条件の
選定が困難となる。特に、ビデオテープレコーダの回転
ヘツドシリンダの回転速度を制御する場合、歯車の歯数
は水平走査線５２５本（ＮＴＳＣ方式の場合）の整数分
の１、例えば３５，７５，１０５，または７０などの数
値にすることが速度制御をする上で必要となり、任意に
歯数を選ぶことができないので、歯車の設計はさらに困
難である。本発明はホブにより創成される歯車の利点を
何ら損なうことなく前述の問題点を解決した全周対向型
の周波数発電機を提供せんとするものである。通常、動
力伝達に用いる歯車で歯数が少ない場合、切り下げが起
こつて歯を弱くするので歯切りに際し、ホブの基準ピツ
チ線を創成ピツチ線からずらせて、いわゆる転位歯車に
することがある。本発明は、外歯歯車状の磁性部材を負
の転位係数による転位歯車とするか、または内歯歯車状
の磁性部材を正の転位係数による転位歯車とするもので
ある。一般に歯車を転位させた場合の歯先の幅（Ｓ）は
次式で表わされる。ただし、Ｓ：歯先の幅Ｍ：モジユールＺ：歯数Ｘ：転位係数 α：工具圧力角Ｘ＝Ｏの場合が転位をしない標準の歯車の場合である。

上式は歯車を転位させた場合の歯先の幅の変化を示すも
のであるが、これから明らかなように転位させた場合の
歯形形状は転位係数のみにより定まるものである。

第８図にこのような歯形形状の変化を示す。

同図において実線で示したのは転位量がＯの場合の標準
の歯形であり、一点鎖線Ａで示したのは転位量が正の場
合であり、この場合、歯先幅は小さくなる。また、二点
鎖線Ｃは転位量が負の場合であり、このとき歯先幅は大
きくなる。なお、Ａ′，Ｂ′，Ｃ匍各歯形Ａ，Ｂ，Ｃに
対応する基準線を示す。即ち、外歯歯車の場合、負に転
位（ピツチ円直径が小さくなる方向）させると歯先幅は
転位量に応じて大きくなる。一方、内歯歯車についても
同様にピツチ円直径が大きくなる方向（正の方向）に転
位させると歯先幅は大きくなる。即ち、第９図に示すよ
うに基準線Ａ′に対し外歯歯車１６をピツチ円直径が小
さくなる方向（基準線Ｃりに転位させ、かつ内歯歯車１
８をピツチ円直径が大きくなる方向（基準線Ｂりに転位
させると、互いに歯形形状をほぼ同じようにすることが
できる。

両者の転位量を同一にすると、ほぼ同じ歯形で対向させ
ることができるものである。

以下、本発明を第３図、第４図に示す実施例に基いて説
明する。

なお、ここではビデオテープレコーダの回転ヘツドシリ
ンダ一の下部に組込んだ例を示し、第３図は要部側断面
図、第４図はその下面図である。それらの図面において
、シリンダー１０の内部には図示していないがモータが
組込まれており、回転軸１２は回転磁気ヘツド（図示せ
ず）とともに例えば毎秒３０回転で回転されるようにな
つている。上記回転軸１２には、外周に第７図に示すよ
うな所要数の歯状凹凸を有する外歯歯車状の磁性部材１
６がボス１４を介して取付けられている。一方、内周に
第７図に示すような歯状凹凸部を有する内歯歯車状の磁
性部材１８は上記磁性部材１６に対して若干の間隙をも
つて周面で対向するようにハウジング２０にビスで取付
けられている。さらに、上記ハウジング２０には上下方
向に着磁された環状のマグネツト２２およびコイル２４
が磁性材料より成る皿状のカバー２６を介して回転軸１
２に対して同心円的に配設されている。なお、第３図中
の２８はボール軸受、３０はそのボール軸受押さえ用の
カラーである。ここで、上記磁性部材１６，１８および
カバー２６は上記マグネツト２２をはさんで磁路を形成
している。上記の構成で、磁性部材１６が回転軸１２と
ともに回転すると、磁性部材１６と１８の対向する歯先
部は相対的にずれを生じ、第７図にＡ，Ｂで示す状態を
繰返す。

第７図のＡ（５Ｂの状態では対向面の磁気抵抗が変化す
るので、コイル２４には磁束の変化に応じて電圧が誘起
される。

この誘起された電圧（交流）の周波数は回転軸１２の回
転速度に比例するので、この電圧の周波数を基準周波数
と比較し、その差が零となるようにモータを制御するよ
うにすれば、回転ヘツドシリンダ一１０すなわち回転磁
気ヘツドの回転速度を一定にすることができる。このよ
うな制御系については周知の回路を使用できるので、こ
こでの詳細な説明および図示は省略する。なお、上記磁
性部材１６と１８は共に、モジユールが０．４５、歯数
が７５であり、標準歯車の場合であればピツチ円直径は
３３．７５となるが、外歯歯車は転位係数が−１．０の
転位歯車であり、そのピツチ内径は３２．８５である。
一方、内歯歯車のマザー歯車は転位係数が＋１．８の転
位歯車であり、そのピツチ内径は３５．３７である。

本実施では、このマザー歯車をプローチとして内歯歯車
状の磁性部材１８を製作している。従つて、両磁性部材
１６と１８間には約０．４のギヤツプが設けられている
。ここで、転位係数の大きさは外歯歯車状の磁性部材１
６と内歯歯車状の磁性部材１８の転位係数の絶体値の和
が２．０以上であることが必要である。

従つて、一方の磁性部材１６または１８は標準となる歯
車で、他方の磁性部材１８または１６のみ転位係数が２
，０以上の転位歯車であつても良い。ただし、外歯歯車
状の磁性部材１６は必ず負側の転位で、内歯歯車状の磁
性部材１８のマザー歯車は必ず正側の転位であることが
必要である。なお、歯車の製作上、磁性部材１６はホブ
により直接加工できるが、磁性部材１８の場合にはマザ
ー歯車が必要で、磁性部材１８はその裏返しとなる。従
つて、その歯先の幅ａが磁性部材１６のそれより小さく
なることがあるが、歯先の幅ａを等しくするために磁性
部材１８の歯先円直径を若干大きくする等の簡単な操作
を加えても良い。また、磁性部材１６および１８はマス
ター歯車あるいはマザー歯車よりプレス加工、粉末成形
などにより安価、かつ大量に製作することも可能である
。以上の説明から明らかなように、本発明は磁気抵抗を
変化させるための磁性部材をインポリユート外歯歯車状
およびインポリユート内歯歯車状にしているため、凹凸
形状のピツチ精度を高くすることができる。しかも、そ
れらを同一のモジユ一ルで転位しているため、歯形を大
きく変えることなく適度のギヤツプを設けることができ
、磁気抵抗の変化幅を大きくすることができる。さらに
、両磁性部材の歯先をほゾ同一にすることができるので
正弦波に近い信号を得ることができ、これらのことから
非常に高精度で製作の容易な周波数発電機を実現し得る
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の周波数発電機の一例の要部側断面図、第
２図はその下面図、第３図は本発明の一実施例の要部側
断面図、第４図はその下面図、第５図、第６図、および
第７図は磁気抵抗を変化させるに必要な凹凸形状の模型
例を示す図、第８図および第９図は外歯歯車と内歯歯車
の要部拡大図である。１２・・・・・・回転軸、１６，１８・・・・・・磁性
部材、２２・・・・・・マグネツト、２４・・・・・・
コイル。

Claims

【特許請求の範囲】

１外周に所要数の歯状凹凸部を有するインポリュート
外歯歯車状の第１の磁性部材と、内周に上記第１の磁性
部材の歯状凹凸部と同数の歯状凹凸部を有するインポリ
ュート内歯歯車状の第２の磁性部材を具備し、上記第１
の磁性部材と第２の磁性部材とを、それらの凹凸部が所
要の間隙をもつて周面で対向し得るごとく配置するとと
もに、上記第１の磁性部材と第２の磁性部材のうち、い
ずれか一方を回転体に取付けて回転させ、他方を固定す
るごとくし、かつ上記第１の磁性部材と第２の磁性部材
とは同一のモジュールで歯形を創成し、上記第１の磁性
部材を負の転位係数による転位歯車とするか、もしくは
上記第２の磁性部材を正の転位係数による転位歯車とし
、上記第１および第２の磁性部材の対向する凹凸部の位
相変化によつて上記回転体の回転速度に応じた周波数を
もつ信号を得るように構成したことを特徴とする周波数
発電機。