JPS6032250B2 - 回転シリンダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は映像信号を磁気テープに記録再生するための磁
気記録再生装置の回転シリンダ装置に関し、特にその駆
動用モー外こ関するものである。

回転磁気ヘッド式のＶＴＲでは周知のように、高速に回
転磁気へッドもこよって磁気テープに信号の記録再生を
行なうが、記録再生の画像を見やすい安定な画像とする
ためには回転磁気ヘッドを非常になめらかに回転せしめ
、かつ回転むら等を生じることなく回転駆動することが
要求されている。そして近年モータの回転軸と回転磁気
ヘッドの回転軸とを直結した直接駆動方式の回転シリン
ダ装置が提案され、更にモータも長寿命でしかも振動の
少ないブラシレスモータを採用した回転シリンダ装置が
提案されている。

このような回転シリンダ装置は例えばＵ．ＳＰ４１１７
５１叫号明細書に開示されているように、回転ドラムに
回転する２個のビデオヘッドと、これに直結された１次
側の回転トランスが装着されていると共に、この回転ド
ラムに対向して固定ドラムが設けられ、この固定ドラム
の上端部に２次側の回転トランスが第１の配線基板を介
して装着されている。そして上記回転ドラムを駆動する
モータは、上記第１の配線基板の下側の固定ドラムの下
部に収容されたブラシレスモータより構成され、このモ
ータの主要部は、上記第１の配線基板に密着固定された
磁性体のステータョークと、このステータョークに装着
された駆動コイルと、この駆動コイルと軸方向にわずか
の空隙を介して対向する永久磁石ロータよりなっている
。

さらにこのモータをブラシレスモータとして動作させる
ための検出部は、前記永久磁石ロータの下部に配置され
た位置検出用ロー夕と、この位置検出ロータと対向して
前記固定ドラムに装着された位置検出用ステータおよび
この位置検出用ステータのリード線を配線するための第
２の配線基板から構成された位置検出部と、上記固定ド
ラムの下端部に固定されたハウジング内に装着された回
転数検出コイル，励磁用永久磁石、軸に装着された回転
子歯と対向するように支持された固定子歯よりなる回転
数検出部とによって構成されているものである。

以上の様な構成の従来装置によれば、モータの軸は回転
ドラムと直結されており、ベルト駆動方式と比較して小
形軽量化することが可能である。

しかしながら、モー夕の主要部である駆動コイルと位置
検出用ステー夕の各々に第１，第２の配線基板を必要と
し、かつ回転数検出コイルが固定ドラムの下端部のハウ
ジング内に装着されているため、固定ドラム，ハウジン
グを別個に製作し、ボルト締め等によって固定する必要
があり、装置の小形化が困難であった。さらに回転数検
出部は、励磁用永久磁石の外周に規則的に凹凸を形成し
て歯車状とした回転子歯と励磁用永久磁石とを回転軸に
固定すると共に、上記回転子歯と対向する固定子歯を有
し、回転数検出コイルを保持する磁性部材を配置するこ
とによって、上記回転子歯の回転に伴うパーミアンスの
変化を上記回転数検出コイルで検出するようにした指速
発電機である。

このような指途発電機は高精度が要求されることから歯
の数が多く必要となり、回転子歯，固定子歯が大形にな
り、モータ内部に組込むことができず、小形化と高精度
の相反する要求を十分に満足し得るものではなかった。

また装置の製作に際しても部品が数ケ所に分散している
ため、多くの時間を要し、さらにシャーシ等に取付ける
ときにも多くの時間と労力を必要とするという欠点があ
った。本発明の目的は、前述した従来の欠点を除去し、
回転シリンダの駆動部を小形軽量化し、かつその製作時
間の短縮をはかることのできる回転シリンダ装置を提供
することにある。

本発明の他の目的は回転数検出部を小形化してモータ内
部に組込んだブラシレスモー夕を提供することにある。

本発明の構成は、磁気ヘッドを取付けた回転ドラムと、
この回転ドラムを駆動するためのブラシレスモータと、
このブラシレスモータを収納し、上記回転ドラムに対向
して配置された固定ドラムと、前記回転ドラムの回転数
を検出する回転数検出手段とを備え、上記ブラシレスモ
ータを上記回転ドラムに連結された永久磁石ロータと、
この永久磁石ロータに対して所定の間隙を介して対向す
るように固定ドラムに装着された駆動コイルと、この駆
動コイルに供聯合される電流を制御するために、前記永
久磁石ロータの位置を検出する位置検出手段とによって
構成すると共に、前記回転数検出手段の検出コイルを、
前記駆動コイルと共に永久磁石ロータに対向して配遣し
、この永久磁石ロータによる磁束を利用して検出コイル
に回転ドラムの回転数に応じた速度信号を生じせしめる
ようにしたことにある。以下本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る回転シリンダの縦断面
図で、図において段付円筒状の固定ドラム１の小軽部Ｉ
Ａの内周には上下のベアリング２，３を介してシャフト
４が回転可能に支持されている。

このシャフト４の上端には取付ボス２０を介して固定ド
ラム１の大蓬部１８の外径と等しい外径を有する回転ド
ラム５が固着されており、この回転ドラム５の固定ドラ
ム１に近い側の外周部に２個のビデオ信号記録，再生用
の磁気ヘッド６が固定されている。

前記回転ドラム５の固定ドラム１に対向した下面にはビ
デオ信号伝達用の回転トランス７が前記取付ボス２０を
介して固定され、この回転トランス７に対向して固定ト
ランス８が設けられている。

この固定トランス８はボス９およびプリント板１０を介
してステータョーク１１に固定され、このステータョー
ク１１は前記固定ドラム１の大蓬部ＩＢの関口端部に固
定されている。

前記プリント板１０は固定トランス８の端末処理をする
ためのもので、このプリント板１０から前記磁気ヘッド
６の信号が取り出せるようになっている。

すなわち、磁気ヘッド６の信号は回転トランス７に伝達
され、この回転トランスからわずかな間隙を介して配置
された固定トランス８に信号が伝達され、さらにプリン
ト板１０を介して外部に取り出せるようになっている。

そして前記ステータョーク１１の下面、すなわちプリン
ト板１０が固着された面と反対側の面には、回転数検出
用コイル１２と駆動コイル１３がプリント板１４を介し
て固着され、さらに前記各コイル１２，１３の外周位置
において第２図Ａに示すようにロータの位置検出用とし
ての磁気感応素子１５（例えばホール素子）が前記プリ
ント板１４上に固着されている。このプリント板１４は
前記回転数検出コイル１２，駆動コイル１３および磁気
感応素子１５の端末処理をするためのものでステータョ
ーク１１に固着されている。

前記駆動コイル１３にわずかな空隙を介して対向した位
置にロータョーク１６およびボス１７を介して前記シャ
フト４に固定された永久磁石１８が配置されており、こ
れらの永久磁石１８，ロータヨ−クおよびシャフト４に
よってブラシレスモータのロータ１９が構成されている
。

以上の様な構成において駆動コイル１３に所定の駆動電
圧が印加されると、永久磁石１８との間の電磁力によっ
て、ロータ１９が回転し、シャフト４および回転ドラム
５を介して磁気ヘッド６が回転される。

これにより磁気ヘッド６は図示されないが回転ドラム５
の外周に装着されているビデオテープ上を走行し、所定
の信号の授受が行なわれる。

この信号は回転トランス７，固定トランス８およびプリ
ント板１０を介して外部へ伝達される。一方永久磁石１
８の回転に伴ない永久磁石１８から出る磁束が駆動コイ
ル１３および回転数検出コイル１２と錯交するので、回
転数検出コイル１２には永久磁石１８すなわちロータ１
９の回転速度に比例した大きさで、速度に比例した周波
数の信号が発生する。このため、回転数検出コイル１２
からプリント板１４を介して電圧の大きさ、あるいは周
波数のいずれかとして信号を取出し、ロータ１９の回転
速度を検出し、この回転速度により駆動コイル１３への
駆動信号が制御される。

さらにまた永久磁石１８を支持しているロータョーク１
６は永久磁石１８の外周部を覆っているが駆動コイル１
３側は図示の如く長さＧだけ永久磁石１８がむき出しと
なっているので、上記プリント板１４に装着された磁気
感応素子１５により永久磁石１８の漏れ磁束を検知して
、永久磁石１８の位置を検出することができる。

それ故、この磁気感応素子１５により検出したロータ１
９の位置検出信号をもとに駆動コイル１３に永久磁石１
８の位置に対応した電流を供聯合してブラシレスモータ
として駆動することができる。

以上の様に本実施例によれば、回転数検出（速度検出）
のための超磁力をロータ１９を構成する永久磁石１８の
起磁力を利用するようにしたので回転数検出コイル１２
のみでよく、構造を小形化でき、固定ドラムー内に内蔵
することができる。

また回転数検出コイル１２を永久磁石１８から遠いステ
ータョーク１１側に配置し、駆動コイル１３を永久磁石
１８側に配置したので駆動コイル１３を永久磁石１８の
有効磁束の多い所で動作させることができ、モータの性
能低下を防止できる。さらに駆動コイル１３の電流によ
る電磁ノイズの固定トランス８への飛び込みを、プリン
ト板１０，１４の間に介在されるステータョーク１１で
遮蔽し、無視できる程度に小さくすることができる。ま
た駆動コイル１３と回転数検出コイル１２とを接着など
により一体化することによって、駆動コイル１３と回転
数検出コイル１２および磁気感応素子１５の端末処理を
一枚のプリント板１４で同時にでき、回転数検出コイル
１２用のプリント板を特別に必要とせず、装置を簡略化
できるものである。第３図は本発明の駆動コイル１３の
形状の一例を示すもので、４極すなわちＮ極とＳ極とを
９０度の範囲に交互に各２箇所ずつ配置した永久磁石１
８用の駆動コイル１３の例であり、４極以外であっても
同様に考えることができるので４極の場合を例にとって
説明する。

すなわち、第３図において、駆動コイル１３は絶縁シー
ト２１上に４個のコイル２２〜２５を巻いたもので、こ
の巻き方は巻始めＳからコイル２２の最外周を左回りに
まいて、１回巻き終ると次は１回目の内側を通ってうず
巻き状に巻き続け、所定の回数を巻き終えたら、隣りの
コイル２３に移り、コイル２３では最外周をコイル２２
とは逆に右回りにうず巻き状に巻き、所定回数巻いたら
再び隣りのコイル２４に移り、コイル２２と同様に左回
りにし、さらにコイル２５では右回りに巻き、１枚分の
駆動コイル１３を完成させる。

このようにして形成された一枚の駆動コイル１３を必要
な枚数だけ重ね合せて使用し、二相モータであれ‘ま各
コ小の位相を電気角で芸ずらし、三相モ−夕であれば電
気角で雲打ずらして３枚重ねるようにする。また回転数
検出用コイル１２も第３図に示された駆動コイル１３と
同様のものを１枚用いて構成することができる。

このように回転数検出コイル１２を駆動コイル１３と同
じように巻くことにより永久磁石１８の磁極と回転数検
出コイル１２のコイル数を合せれば、永久磁石１８の肴
滋むらがあっても回転数検出コイル１２の出力には永久
磁石１８の４極分の平均値が得られるので磁石の着磁む
らによる出力変動が除去できる。

また回転数検出コイル１２を駆動コイル１３と全く同形
状のコイルとすることにより、回転数検出用の部品とし
て特別な部品を作る必要がなく、量産性に富み機械作業
がしやすく安価に生産できる。

このとき、回転数検出コイル１２と駆動コイル１３との
コイル線径と線材を同一にすればさらに量産効果を上げ
ることができる。

また更に回転数検出コイル１２と駆動コイル１３とを重
ねる場合の位相を適宜にずらして位置することにより、
駆動コイル１３からの誘導電流の影響を受けにくくする
ことができる。

一方、駆動コイル１３側からみれば回転数検出コイル１
２への譲導は問題にならないため、生産性の点から駆動
コイル１３と回転数検出コイル１２とを同相に重ね合せ
ることもでき、この場合は回転数検出コイル１２と駆動
コイル１３とを１枚の絶縁シート２１上に２本の導線で
同時に機械巻きすることもでき、量産性をさらに向上で
きる。また駆動コイル１３は上記実施例の形状に限定さ
れるものではなく、例えば第２図Ａに示すように永久磁
石１８の磁極が８極に対して等間隔に６個のコイルを配
置することもできることは当然その形状についても絶縁
シート上に８個の各辺が略十字星状に配置したものとす
ることも可能である。

以上の様に本発明によれば回転シリンダ装置の駆動部の
各要素をすべて固定ドラム内に収納し、かつ駆動巻線と
回転数検出コイルの配線を共通の配線基板で行なうこと
ができるため、回転シリンダ装置の小形，軽量化が可能
となり、かつその組立工数を低減することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので第１図は回転シリ
ンダの縦断面図、第２図Ａ，Ｂ，Ｃはステータョーク部
を示すもので、第２図Ａはその部分正面図、第２図Ｂは
断面図、第２図Ｃは底面図、第３図は駆動コイルの他の
実施例を示す平面図である。 １・・・・・・固定ドラム、５…・・・回転ドラム、６
・・・・・・磁気ヘッド、１２・・・…回転数検出コイ
ル、１３・・・・・・駆動コイル、１０，１４・・・・
・・プリント板、１５・・・・・・磁気感応素子、１８
・・…・永久磁石、１９・・・・・・ロータ。 多’菌 茅Ｚ図 券３夏

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気ヘツドを取付けた回転ドラムと、この回転ドラ
   ムを駆動するためのブラシレスモータと、このブラシレ
   スモータを収納し、上記回転ドラムに対向して配置され
   た固定ドラムと、前記回転ドラムの回転数を検出するた
   めの回転数検出手段とを備え、上記ブラシレスモータは
   前記回転ドラムに連結されたロータのシヤフトと、この
   シヤフトに固定された多極の永久磁石と、前記固定ドラ
   ムに取付けられ、前記永久磁石の磁極に対向して配置さ
   れた駆動コイルおよびこの駆動コイルへ流れる電流を制
   御するために前記永久磁石の位置を検出する位置検出手
   段より構成し、前記回転数検出手段の検出コイルを前記
   ブラシレスモータの駆動コイルと共に共通の配線基板に
   固定し前記固定ドラム内に収納配置したことを特徴とす
   る回転シリンダ装置。 ２ 前記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、前
   記位置検出手段は前記ロータの永久磁石と対向する位置
   に配置され、該永久磁石の漏れ磁束を検出する磁気感応
   素子からなり、前記ブラシレスモータの駆動コイルおよ
   び回転数検出コイル用の配線基板上に装着されているこ
   とを特徴とする回転シリンダ装置。 ３ 前記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、回
   転数検出手段の検出コイルは前記ブラシレスモータのス
   テータヨークと永久磁石との間に配置され、永久磁石の
   磁束と鎖交して速度信号を発生するようになつているこ
   とを特徴とする回転シリンダ装置。 ４ 前記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて前記
   回転数検出用コイルがステータヨークと駆動コイルとの
   間に装着されていることを特徴とする回転シリンダ装置
   。 ５ 前記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、回
   転数検出用コイルは駆動コイルと同じ形状のコイルで形
   成されていることを特徴とする回転シリンダ装置。