JPS60185221A - ビデオテ−プレコ−ダのヘツドドラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビデオテープレコーダのヘッドドラムに関し、
特にヘッドドラムに内蔵したディスク型ブラシレスモー
タで回転ヘッドを直結駆動するビデオテープレコーダの
ヘッドドラムに関する。

従来の回転ヘッド形のビデオテープレコーダ（以下ＶＴ
Ｒ）においては、回転ヘッドの駆動は、ヘッドドラムの
外部にあるモータからベルトを介して行なわれていた。

かかる回転ヘッド形のＶＴＲでは、ヘッドの回転精度や
安定度が悪く、さらに寿命にも問題点がある。また−こ
のような駆動方式のＶＴＲでは、ヘッドドラムの外部に
モータやベルトを配置する空間が必要となシ、ＶＴＲそ
のものの形状が大きくなってしまうという問題があった
。

上記の問題点を解決するため、近年では、ヘッドドラム
内に、たとえば界磁マグネット回転形のスロットレスの
ディスク型ブラシレスモータを組み込み回転ヘッドを直
結駆動する方式が多様されている。

第１図は従来のモータを内蔵したＶＴＲのヘッドドラム
の縦断面図を示す図である。構成において、回転側ドラ
ムである上ドラム１と固定側ドラムである下ドラム２と
を備え、上ドラム１は回転可能に、下ドラム２は固定的
に設ける。

よシ詳細には、下ドラム２はベアリング軸受３ａ及び３
ｂを介して回転軸４を回転自在に軸支している。下ドラ
ム２０四部内周にはカップ状のステータヨーク５の開口
端部か接着又はねじ止めされている。ステータヨーク５
．の内面にはモータの一部を構成する電機子コイル６群
からなるステータ電機子が設けられている。電機子コイ
ル６は半径方向の発生トルクに寄与する導体部の開角が
後述する界磁マグネットの磁極幅の略２ｎ−１（ｎは１
以上の正の整数）倍に巻回形成された扇枠状のものとな
っておシ、尚該電機子コイル６群どうしは互いに重畳し
ないように等間隔配設している。

またステータヨーク５の上面にはロータリトランス７を
構成するロータＩＪ　）ランス７の固定側７−１が設け
られている。下ドラム２の凹部内で、下回転ディスク８
が回転軸４に圧入またはねじ止めなどで固着される。こ
の下回転ディスク８の外周には、ロータヨーク９が設け
られている。ロータヨーク９の電機子コイル６に対向す
る面には、モータの一部を構成する界磁マグネット１０
が固設されている。下ドラム２の上方には、上ドラム１
が、回転軸４に圧入又はねじなどで固着された上回転デ
ィスク１１に着脱可能にねじ止め固定されている。

上ドラム１の外周で下ドラム２に対向する側には、回転
ヘッド１２ａ、１２ｂが設けられている。上回転ディス
ク１１のステータヨーク５に対向する面には、ロータリ
トラフフッ０回転側７−２が設けられている。

第２図は電機子コイル６群からなるステータ電機子の底
面部である。ｂま３相接続した６個の電機子コイル６が
設けられている。また界磁マグネツ）　１００回転位置
を検知するため、Ｍ、数個、例えば３個のホール素子１
３が設けられている。

第３図は界磁マグネット１０の平面図で、いまＮ。

Ｓの磁極を交互に有するように面着磁が施された８極の
ものとなっている。

第４図はロータリトランス７の回転側７−２の平面図、
またはロータリトランス７の固定側７−１の底面図であ
る。

第５図はロータリトランス７の縦断面図である。

ロータリトランス７の固定側７−１と同じく回転側７−
２とは相互にギャップ１４ヲ隔てて対向配置されている
。固定側７−１および回転側７−２はともにフェライト
磁性体からなる。固定側７−１には溝７−１ａおよび７
−１ｂが同心円的に形成されている。回転側７−２にも
、同様に溝７−２ａおよび７−２ｂが同心円的に形成さ
れている。

固定側７−１に形成された溝７−１ａ、７−１ｂおよび
回転側７−２に形成された溝７　２ａ、７−２ｂにはコ
イル１５が装着されている０このコイル１５によシ、た
とえば数ＨｚのＦＭ信号に変換された映像信号の送受が
行なわれ、回転ヘッド１２ａ。

１２ｂへの信号伝送が無接触に行われる。

動作におりて、電機子コイル６に、たとえば１２０　Ｈ
ｚの電流が流されると、界磁マグネット１０は１８００
ｒｐｍ　で回転する。応じて、回転軸４が回転し、上ド
ラム１および回転ヘッド１２ａ、１２ｂも回転する。こ
の状態でロータリトランス７から回転ヘッド１２ａ、１
２ｂに信号が送られ、該信号は回転ヘッド１２ａ、１２
ｂから図示しない磁気テープに伝えられる。

ところで、上記ＶＴＲのヘッドドラムを厚みの薄いもの
に形成するためには、第１図のヘッドドラムのギャップ
１６をなくシ、また軸受３ａ、３ｂ及び下ドラム２の軸
受支持部２ａを当該ヘッドドラムに収容するようにする
必要がある。

また上記のような信号の送受を効率良く行なうためには
、ロータリトランス７のギャップ１４（第５図参照）を
小さく且つ平行にする必要がある。

このためには、ロータリトランス７の面精度や平行度の
みならず、ロータリトランス７を固定する上回転ディス
ク１１やステータヨーク５の面精度も上げることが要求
される。さらに、ロータリトランス７を接着剤々どで固
定する際に、平行度や偏心に注意して行なう必要がある
。

更にまた、ロータリトランス７の固定台を兼ねているス
テータヨーク５は、モータの効率を上げるため界磁マグ
ネット１０が回転しても渦電流の発生しにくい材料構成
や形状の鉄ヨークを用いる必要がある。

そしてまた、回転ヘッドが正しく駆動されて正確な信号
が得られるようにするためのディスク型ブラシレスモー
タの回転速度検出手段を限られたスペースに合理的に組
み込む必要がある。

それゆえにこの発明の主たる目的は、上記要望を満たし
得るＶＴＲのヘッドドラムを提供することにある。

本発明は、要約すれば、上記ギャップ１６をなくすため
に、回転ドラム１の下面に界磁マグネット１０を設け、
該界磁マグネット１０と対向する固定側ドラム２面にス
テータヨーク９′　を介してステータ電機子を配設する
と共に界磁マグネット１０に周波数検出用磁極をｉ！影
形成たものを用い、該周波数検出用磁極と対向する部分
に回転速度検出用のくし歯状の導電パターンを設けたこ
とを特徴とするものである。

本発明−その他の目的と特徴は以下に図面を参照して行
なう詳細な説明から一層明らかとなろう○第６図は本発
明の一実施例を示す縦断面図である０図において、下ド
ラム２の軸受支持部２　ａ／をヘッドドラム内部に突出
させ、該軸受支持部２ａ′の上下両開口端部に軸受３ａ
、３ｂを設けている０下ヘツド２の凹部内面にはステー
タヨーク９′　を面対向す６固定側７−１ｆ′７”う１
）磁性体７＼Ｔ体形成している○ステータヨーク９′　
の上面には電機子コイル６群からなるステータ電機子を
固設している。該ステータ電機子と面対向する上ドラム
１面にはロータヨーク５′　を固設し、その下面に界磁
マグネット１０′　を固設し、該界磁マグネット１０′
　をステータ電機子に面対向している。ステータ電機子
の上面には、その下面にホール素子１３を配設した円環
状のプリント基板１７が固定され、このプリント基板１
７の表面にロータの回転速度検出用のくし歯状の導電パ
ターン１８が形成されている０この導電パターン１８は
界磁マグネット１０′　の後記する周波数検出用磁極と
対向するプリント基板１７面に形成されている。プリン
ト基板１７と界磁マグネット１０′　とは微少空隙を隔
てて対向している０第７図は本発明の界磁マグネット１
０′　の下面図である。第８図は界磁マグネット１０′
　の下面斜視図である。第７図及び第８図に示すように
界磁マグネット１０′　の駆動用磁極１０’ａはＮ、Ｓ
の磁極を交互に有する８極のものに着磁形成され、その
周辺部にはロータ回転速度検出用の約１８０極の周波数
検出用磁極１０′ｂが着磁形成されている。周波数検出
用磁極１０’ｂ　ｔｉ　Ｎ極の駆動用磁極１０′ａ内に
細かいピッチで強いＮ極の着磁部と弱いＮ′極の着磁□
部な交互に形成し、Ｓ極の駆動用磁極１０’ａ内に細か
いピッチで強いＳ極の着磁部と弱いＮ′極の着磁部を交
互に形成している。Ｎ′極はＳ極に該当し、Ｎ′極はＮ
極に該当するものである。上記強い着磁部Ｎ極、Ｓ極と
弱い着磁部Ｎ’、　Ｓ’　極とを交互に形成するに当っ
ては、従来におい・ては、フェライトマグネット又はグ
ラスチックマグネットによって形成された円環状のマグ
ネットに、ます着磁器を用いてメイン着磁を行なうこと
でＮ極。

Ｓ極を交互に有する、例えば第７図女状≠を世で示すよ
うに８極の駆動用磁極１０′ａを形成する。しかる後に
ＦＧ用（周波数発電機形成用）の着磁器を用いて、駆動
用磁極１０’ａの外周部に周波数検出用磁極１０′ｂを
形成していた。ここに、駆動用磁極１０′ａと周波数検
出用磁極１０′ｂとの同心合せや、位相を正確にしない
と誤差信号が出たシ、あるいは信号が出なかったシする
ので正確にしなければならず、このための技術が非常に
やっかいになるやで、従来において量産がやっかいで、
駆動用磁極１０’ａ及び周波数検出用磁極１０′ｂを有
する界磁マグネツ）　１０’　が非常に高価になる欠点
があった。そこで、本発明においては、プラスチックマ
グネット又はフェライトマグネット等の適宜な材質のマ
グネットによって円環状のマグネットを形成する際に予
め、適宜な型によって上記周波数検出用磁極１０′ｂに
該当する部分に、細かなピッチで凹凸を有する円環状の
マグネットを形成する。しかる後にメイン（駆動用磁極
形成用）着磁器を用いて、メイン（駆動用磁極形成用）
着磁を行なう。このイン着磁によって形成されるのは、
この部分が細なされたと同様になるためである。従って
、Ｎ極の駆動用磁極１０′ａの外周部には、Ｎ極の駆動
用磁極１０′ａにおいては、強いＮ極着磁と弱いＮ′極
着磁が、またＳ極の駆動用磁極１０′ａにおいては強い
Ｓ極着磁と弱いＳ′極着磁が細かなピッチで等しい間隔
で交互に形成される。このようにメインの着磁を１回す
るだけで、駆動用磁極１０′ａ及び周波数検出用磁極１
０′ｂが同時形成されるので、周波数検出用磁極１０′
ｂ形成用の着磁器（ヨーク）が、まず不用になシ、また
周波数検出用磁極１０′ｂ形成のための行程が省略され
ることから、安価に駆動用磁極１０′ａ及び周波数検出
用磁極１０′ｂを有する界磁マグネット１０′　が得ら
れる利点がある。また、かかる界磁マグネット１０′　
は、従来のように、極度の正確さをもって、駆動用磁極
１０′ａと周波数検出用磁極１０′ｂとの同心合せや位
相を正確にする必要がなく、単に、メイン着磁を行なう
だけ良いので量産において有用である。

従って、界磁マグネツ）１０’　が形成する空隙部の磁
束密度波形図は第９図のようになる。

この第９図に示すように、駆動用磁極１０′ａによって
形成された磁束密度波形に周波数検出用磁極１０′ｂに
よって形成された磁束密度波形の山又は谷部に細かな凹
凸の波形が形成される。

第１０図は第６図のプリント基板１７の平面図である。

プリント基板１７の表面における界磁マグネット１０′
　の周波数検出用磁極１０’ｂと対向する部分には、第
１０図に示すようにくし歯状の導電パターン１８が形成
されている。この導電パターン１８のピッチは、第７図
突≠＃キ哲で示す周波数検出用磁極１０′ｂのピッチと
同一である。導電パターン１８の放射方向の一本置きの
線分群が、例えば、周波数検出用磁極１０′ｂのＮ極又
はＳ極と対向しているとき、これらの間の線分群はＮ′
極又はＳ′極に対向する。これによ−って各線分に周波
数検出用磁極１０′ｂの回転速度に応じた同方向の起電
力が発生し、導電パターン１８の図示しない出力端子か
らロータの回転速度に応じた周波数の検出出力が得られ
る。

尚、周波数検出用磁極１０′ｂによるパルス状磁束は間
欠的に現われるが、導電パターン１８が全周に形成され
た全周積分型となっているので、検出出力は連続波で得
られる。また周波数検出用磁極１０′ロータの回転数が
一定のとき一定の周波数の検出出力が得られる。ロータ
回転数の変動分は検出出力の周波数変調成分として取り
出される。

なお、その他の部分は第１図のものと同じであるため、
第１図と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明
を省略する。

本発明は上記構成からなるため、上記ギャップ１６をな
くすことができ、また軸受支持部をも収容できるので、
厚みの薄いＶＴＲのヘッドドラムを形成できる。

また、部品点数も削減でき、ロータリトランスの固定側
の下面やステータヨークの上面の精度を良くする工程が
不要となる。さらにロータリトランスの固定側をステー
タヨークに固着する工程が省略できるのみならず、固着
時に発生する偏心や面の傾きの問題が除かれる。

またステータヨークはフェライト磁性体で構成されてい
るため、比抵抗が大きい。従って、界磁マグネット１０
′　が回転しても、ステータ部に発生される渦電流は小
さく、モータの高効率化が可能となシ、モータの小型化
が図れるという利点がある。

なお、ここでロータリトランスで扱う信号の周波数帯域
は数１００　）Ｇ（ｚ　〜数ＭＨｚ　であシ、またモー
タのステータ電機子で扱うモータ駆動用信号の周波数は
、たとえば上記したように１２０Ｈｚ程度で、上記のロ
ータリトランスで扱う信号の周波数帯域とは十分隔たっ
ているため、相互の防害は微少である〇 また界磁マグネツ）１０’　と対向するステータ電機子
を保護するために用いた導電パターン１８を形成したプ
リント基板１７と周波数検出用磁極１０′ｂを有する界
磁マグネット１０′　とでモータの回転速度検出手段を
構成しているので、このための余分なスペースをあえて
設けることなく、安価に、ヘッドドラム内にモータの回
転速度検出手段を設けることができる。また周波数検出
用磁極１０′ｂは駆動用磁極１０′ａを１回着磁するだ
けで、同時に形成さいため、駆動用磁極１０′ａ及び周
波数検出用磁極１０′ｂを有する界磁マグネット１０′
　を安価に形成できるＯ 以上のように、本発明によれば、部品点数を削減でき、
厚みを薄くでき、組立精度を向上でき、品質のよいヘッ
ドドラムが得られ、モータの高効率化やヘッドドラムの
小型化が図れるという効果を有し、またモータの回転速
度検出手段を内蔵してもヘッドドラムを大型にすること
なく、しかも回転速度検出手段を安価に形成でき性能の
よいビデオテープレコーダのヘッドドラムが得られると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のモータを内蔵したＶＴＲのヘッドドラム
の縦断面図、第２図はステータ電機子の子 平面図、第３図は界磁マグネットの率面図、第４図は第
１図のロータリトランスの固定側の平面図またはロータ
リトランスの回転側の底面図、第５図は第１図のロータ
リトランスの縦断面図、第６図は本発明の一実施例を示
す縦断面図、第７図は本発明の界磁マグネットの下蒲図
、第８図は第７図の界磁マグネットの下面斜視図、第一
図は第７図友＃書キ≠の界磁マグネットの磁束密度波形
回、第９図は回転速度検出用のくし歯状の導電パターン
を形成したプリント基板の平面図である。 ■・・・上ドラム（回転側ドラム）、２・・・下ドラム
（固定側ドラム）、３ａ　＋　３ｂ・・・ベアリング軸
受、４・・・回転軸、５・・・ステータヨーク、６・・
・電機子コイル、７・・・ロータリトランス、７−１・
・・ロータリク、ｉｏ　、　ｉｏ’・・・界磁マグネッ
）、ＩＯ’ａ・・・駆動用磁極、１０′ｂ・・・周波数
検出用磁極、１１・・・上回転ディスク、１２ａ、１２
ｂパ・回転ヘッド、１３・・・ホール素子、’１４・・
・ギャップ、１５ｍコイル、１６・・・ギャップ、１７
・・・プリント基板、１８・・・導電パターン。 菊１０ 第　２図　第３円 へ　リ １−Ｌ′ じ ｑ天フ 〜　の 〜　− 第７図 ！ ℃Ｓ′ 第９図 ８ 手続補正書く方式） ％式％ ２−発明の名称 ビデオテープレコーダのヘッドドラム ３−補正をする者 事件との関係　特言午出願人 神奈川県足柄上郡山北町中用３７７番地９カ　ハシ　コ
シ　テ１１ ４−補正命令の日付 昭和５９年５月２９日 は・・・・平面図である。」を、 ｒ第１図は従来のモータを内蔵したＶＴＲのヘツトドラ
ムの縦断面図、第２図はステータ電機子の平面図、第３
図は界磁マグネットの平面図、第４図は第１図のロータ
リトランスの固定側の平面図またはロータリトランスの
回転側の底面図、第５図は第１図のロータリトランスの
縦断面図、第６図は本発明の一実施例の縦断面図、第７
図は本発明の界磁マグネットの下面図、第８図は第７図
の界磁マグネットの磁束密度波形図、第９図は回転速度
検出用のくし歯状の導電パターンを形成したプリント基
板の平面図である。Ｊ に訂正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定側ドラムと、回転側ドラムと、回転側ドラム
   に保持される回転ヘッドと、信号を回転ヘッドに対して
   送受するためのロータリトランスの整数）極の界磁マグ
   ネットと、該界磁マグネットと面対向する固定側ドラム
   面にステータヨークを介して配設したステータ電機子と
   を有し、上記界磁マグネットは細かなピッチで交互に凹
   凸を設けることで強い着磁部と弱い着磁部とを有する周
   波数検出用磁極を゛設け、該周波数検出用磁極と対向す
   る部分に回転速度検出用のくし歯状の導電パターンを設
   けたことを特徴とするビデオテープレコーダのヘッドド
   ラム。
2. （２）上記ロータリトランスの固定側と上記ステータヨ
   ークとは同一の磁性体で一体に構成されたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のビデオテープレコーダ
   のヘッドドラム。