JPS63225913A - ガイドドラム - 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】 産業上の利用分野 本発明はガイドドラムに係り、特に回転軸で生ずる捩り
振動を抑えるとともにモータで生ずるトルクリップルが
回転軸に伝達されることを防止するよう構成したガイド
ドラムに関する。

従来の技術 例えばビデオテープレコーダ等で使用されるガイドドラ
ムは磁気ヘッドを有する回転ドラムの回転軸をモータに
よって回転駆動し、回転ドラム外周に添接するテープに
磁気記録／再生するように構成されている。この回転軸
を駆動する方式としてはモータの回転をベルトにより回
転軸に伝達するベルト駆動方式と、モータのロータを回
転軸に取付けて回転軸を直接駆動する直結駆動方式（ダ
イレクトドライブ方式）とがある。ベルト駆動方式では
ベルトを介して駆動されるため周波数特性が低くモータ
のコギングあるいはトルクリップルがほとんど回転ドラ
ムに伝達されることがないが、周波数特性が低いので回
転ドラムの回転制御を十分に行なえず、また低周波数で
のジッタ特性の確保が難しい。そのため、ビデオテープ
レコーダのガイドドラムではダイレクトドライブ方式が
多く用いられている。

また、一般に第１２図に示すように、磁気テープ１はガ
イドボール２と３とより定まる所定角度範囲に亘ってガ
イドドラム４の周面に案内されて矢印六方向に走行して
おり、磁気ヘッドＨ＋。

Ｈ２は矢印Ｂ方向に高速で回転してガイドドラム４の周
面の磁気テープ１を長手方向に対して斜めに走査して映
像信号が記録又は再生される。また、ガイドドラム４が
矢印Ｂ方向に高速で回転しているため、ガイドドラム４
の周面に沿う矢印で示す空気の流れが生じ、ガイドドラ
ム４の周面と磁気テープ１との間に空気層、所謂エアフ
ィルム５が形成される。このエアフィルム５の厚さはガ
イドドラム４に対する磁気テープ１の巻付部分全体に亘
って均一ではなく、第１３図中曲線Ｉで示すように、空
気流が流入する磁気テープ１の走行方向上ガイドドラム
４に対する入口部分Ｃにおいて最も厚く、中央部分り、
出口部分Ｅに移るにつれて徐々に薄くなり、空気流が矢
印Ｆ方向に流出することにより生ずる負圧により出口部
分Ｅで急激に薄くなる。即ち、磁気テープ１は、ガイド
ドラム４の周面に対して浮上しているも、出口部分Ｅに
おいてガイドドラム４の周面に急激に近接する状態とな
る。ヘッドＨ＋　、Ｈ２は、ガイドドラム４の周面より
最大エアフィルム厚より僅少大なる寸法突出して取付け
られており、Ｅ部をたたいて通過する。

このヘッドＨ＋　、Ｈ２が磁気テープ１をたたくことは
ヘッドＨ＋　、Ｈ２の回転に対する抗力（外乱）が６０
Ｈｚでパルス的（周期的）に作用することになり、モー
タ等の回転力をヘッドＨ＋。

Ｈ２に伝達するガイドドラム４の回転軸６は捩り振動を
起こす。回転軸６としては、一般的にステンレス系の材
料が使われている。従来のガイドドラムは上記の外乱の
振動数の高調波のうち上記の捩り固有周波数ｆｏと一致
する回転軸６が激しい捩り振動を起こし、ヘッドＨ＋　
、Ｈ２の回転速度が変動し、再生された信号に時間軸変
動が起こり、再生画面には主に周波数ｆｏ付近のジッタ
が目立って表われ、良好な画質の画像を再生する上で障
害となるという問題点を有していた。

そこで、本出願人は上記問題点を解決するため、実願昭
５９−１４４７９３Ｍにより回転ドラムを回転させるモ
ータのロータに、粘性及び弾性を有する粘弾性部材を介
して、所定の質量を有する慣性体を固着してなるガイド
ドラムを提案した。

発明が解決し、ようとする問題点 しかるに、上記提案のガイドドラムではロータが回転軸
に直結する構成であるため、モータで生じたコギングあ
るいはトルクリップルが回転ドラムに伝達されてしまい
１１回転ドラムにおいて回転ムラ及び振動が生じ、これ
に起因してジッタが生じてしまうといった問題点がある
。また、上記提案のガイドドラムでも回転軸の捩り振動
を完全に無くすことはできず、回転軸の捩り振動により
回転ドラムの回転ムラ及びモータのロータの回転反動ト
ルクによる固定子の振動が生ずることがあるといった問
題点がある。

そこで、本発明は上記問題点を解決したガイドドラムを
提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明は上記ガイドドラムにおいて、回転ドラムの回転
軸を回転させるモータのロータを粘性及び弾性を有する
粘弾性部材を介して回転軸に設けてなり、回転軸で生ず
る捩り振動を抑えるとともにモータで生ずるトルクリッ
プルにより回転ドラムで回転ムラが生ずることを防止す
るようにしたものである。

実施例 第１図に本発明になるガイドドラムの第１実施例を示す
。第１図中、ガイドドラム１１は大路上側の回転ドラム
１２と下側の固定ドラム１３と、回転ドラム１２を回転
させるモータ１４とよりなる。回転ドラム１２の底部に
は磁気ヘッド１５のヘッドサポート１６が取付ネジ１７
の締付けによって固着されている。また、回転ドラム１
２は回転軸１８の上端に嵌合固定されたフライホイール
１９に一体的に固定されている。

固定ドラム１３はビデオテープレコーダ内のシャーシ（
図示せず）に取付けられるベース２０に固定されている
。また、回転軸１８は固定ドラム１３に保持されたベア
リング２１により軸承されている。２２はロータリトラ
ンスで、回転ドラム１２の下面に設けられたロータリト
ランス半休２２ａと、固定ドラム１３の上面に設けられ
たロータリトランス半休２２ａとよりなり、磁気記録／
再生の信号の送、受を行う。

モータ１４は駆動コイル２３を設けられた固定子１４ａ
と、固定子１４ａの外周に対向離間するマグネット２４
を設けられた環状のロータ１４ｂとよりなる。なお、固
定子１４ａは取付ネジ２５により固定ドラム１３の下面
に固着されている第２図に示す如く、ロータ１４ｂは断
面が１字状とされており、垂直部１４ｂ１の内周面にマ
グネット２４が設けられている。

また、ロータ１４ｂの垂直部１４ｂ２の外周面には回転
位相を制御するためのＰ、Ｇ（パルスジェネレータ）ヘ
ッド３３に対向するＰ、Ｇマグネット３４が設けられて
いる。さらに、ロータ１４の垂直部１４ｂ１の上縁には
回転ドラム１２の回転数を制御するためのＦ、Ｇ（周波
数発電機）マグネット３５が設けられており、Ｆ、Ｇマ
グネット３５はモータ１４のプリント基板３６に対向す
る。

また、ロータ１４ｂの水平部１４ｂ２に穿設された貫通
孔１４ｂ３には粘弾性部材２６が嵌合している。従って
、貫通孔１４ｂ３の内周及び貫通孔１４ｂ３の上、下周
縁部は粘弾性部材２６に覆われている。この粘弾性部材
２６は例えば粘性及び弾性を有するゴム等により成型さ
れていて、後述するようにモータ１４のトルクリップル
を絶縁するとともに回転軸１８の捩り振動を除振するよ
う振動系のローパスフィルタを形成する。

粘弾性部材２６の中央孔２６ａにはスリーブ２７が嵌入
し、スリーブ２７には取付ネジ２８が挿入されている。

取付ネジ２８はディスク２９のネジ孔に螺合している。

３０は固定リングで、固定ネジ３１の締付けにより回転
軸１８に固定され、回転＠１８の軸方向の遊びを無（し
ている。また、ディスク２９は取付ネジ３２によって固
定リング３０の下面に固着されている。従って、ロータ
１４ｂは粘弾性部材２６を介して回転軸１８と一体的に
固定されている。

３７は回転軸１８の下端に嵌合する嵌合部材で、ロータ
１４ｂの水平部１４ｂ２に穿設された孔１４ｂ４の内周
に当接して０−夕１４ｂの回転をガイドする。

上記構成になるガイドドラム１１において、モータ１４
のロータ１４ｂとともに回転駆動される回転体３８を第
３図に示す。この回転体３８を振動系としてみた場合、
回転体３８は回転軸１８の上端に設けられに回転ドラム
１２．フライホイール１９．磁気ヘッド１５．ヘッドサ
ポート１６゜０−タリトランス半休２２ａよりなる上部
組立体Ｍ１と、回転軸１８の下部に設けられた固定リン
グ３０．ディスク２９とよりなる下部組立体Ｍ２と、ロ
ータ１４ｂ、マグネット２４、Ｐ、Ｇマグネット３４、
Ｆ、Ｇマグネット３５とよりなる〇−タ組立体Ｍ３とよ
りなる。また、回転軸１８の捩りばね定数をに！、粘弾
性部材２６のばね定数をに２Ｎ粘弾性部材２６の粘性減
衰係数をＤ２とすると、第３図に示す構成の回転体３８
の振動モデルは第４図のようになる。

従って、第４図中モータ１４のロータ１４ｂは粘弾性部
材２６を介して組立体Ｍ２に取付けられているので、ダ
ッシュポット及びばねを介して支持されているのと同じ
である。そのため、例えばモータ１４でコギングあるい
はトルクリップルが生じ、このトルク変動に伴う速度Ｖ
が第４図の振動系に入力されても、速度■は粘弾性部材
２６の粘性及び弾性の作用により減衰され下部組立体Ｍ
２に伝達されない。即ち、モータ１４で生じたトルクリ
ップルが絶縁されるので、回転ドラム１２でトルクリッ
プルに起因する回転ムラが発生することはない。

この第４図に示す振動系の周波数伝達特性は各組立体Ｍ
＋　、Ｍ２　、Ｍ３の夫々の慣性モーメントによって決
まり、その理論値を求めると、第５図中線図Ｖの如くに
なる。また、第３図に示す回転体３８を回転駆動したと
きの実測値による周波数伝達特性は第６図中、線図■に
示す如くになる。

また、第７図は従来一般で使用されるダイレクトドライ
ブ方式の周波数伝達特性の図、第８図はベルト駆動方式
の周波数伝達特性の図、第９図は本出願人が先に提案し
たダイレクトドライブ方式の周波数伝達特性の図である
。ここで、本発明のガイドドラムの周波数伝達特性と、
第７図乃至第９図に示す従来のものの周波数伝達特性と
を比較してみる。

まず、一般的なダイレクトドライブ方式の場合、回転軸
の上部組立体く回転ドラム１２．フライホイール１９よ
りへる）の慣性モーメントと回転軸の下部組立体（固定
リング３０．ロータ１４ｂ。

マグネット２４．ディスク２９等よりなる）の慣性モー
メントによって決定され、第７図中線図■で示すように
ｆｏ　　（共振周波数）で４０（Ｅ程度の鋭い共振特性
を有する。従って、この共振周波数と回転軸１８の回転
数（ＮＴＳＣ方式で２９．９７　Ｈ２゜ＰＡＬ方式で２
５Ｈｚ）の高調波周波数とが一致すると、回転ドラム１
２で回転振動を起しジッタ特性が悪化する。ざらに、モ
ータ１４で発生するトルクリップルがｆｏ近傍に存在す
る場合、回転ドラム１２が激しく回転振動を起す。

これに対し、ベルト駆動方式ではモータから回転ドラム
までの周波数伝達特性は第８図中線図■に示す如く、ｆ
ｏで３ｄＢ程度の共振特性を有する。

ベルト駆動方式の場合、周波数伝達特性が極めて低いた
め、モータのトルクリップルが回転ドラムに伝達される
ことはほとんどない。また、回転軸の下端の慣性モーメ
ントがプーリのみで極めて小さいため、回転軸の捩り共
振周波数が５ｋＨｚ以上となり、ジッタの悪化もほとん
ど無視できる。

また、本出願人が先に出願したダイレクトドライブ方式
の場合、第９図中線図■で示す如く、ｆｏにおける共振
特性が第７図の線図■に比べて１０〜２０Ｊ３程度改善
されている。

これら、従来のものに対し本発明のガイドドラム１１で
は第７図の線図■に比べて共振特性が１０〜２０ｄＢＰ
ｉ！度改善されているとともに、第７図のね図■と第８
図の線図■との中間的な特性を有することが分る二従っ
て、ガイドドラム１１は極端な共振特性を有さず、回転
ドラム１２を良好に回転１１Ｊｉｌｌシうる伝達系を有
する。また、例えばダイレクトドライブ方式で使用され
るモータ１４のトルクリップルはおよそ３００〜８００
Ｈｚ程度である。この周波数領域における周波数伝達特
性は第７図及び第９図のものよりも本発明のガイドドラ
ム１１の方がより改善されている。従って、ガイドドラ
ム１１は従来のダイレクトドライブ方式に比べてモータ
１４のトルクリップルあるいは回転軸１８の捩り共振に
よるジッタを改善することができる。

第１０図に本発明の第２実施例を示す。なお、第１０図
中第１図と共通部分は同一の符号を付してその説明は省
略する。

第１０図中、ガイドドラム４１の回転軸１８の下端には
嵌合部材４２がネジ４３の締付けにより固定されている
。嵌合部材４２は鍔状の大径部４２ａと、大径部４２ａ
より軸方向に延在する小径部４２ｂとを有する。

第１１図に示す如く、嵌合部材４２の大径部４２ａの外
周には環状のロータホルダ４４が取付けられている。ロ
ータホルダ４４は垂立部４４ａ外周にＰ、Ｇマグネット
３４が設けられ、垂立部４４ａの上縁にＦ、Ｇマグネッ
ト３５を設けられている。また、ロータホルダ４４の貫
通孔４４ａには粘性及び弾性を有する粘弾性部材４５が
嵌合している。

モータ１４のマグネット３４を有するロータ４６は粘弾
性部材４５を介して固定ネジ４７の締付によりロータホ
ルダ４４に固定されている。

また、ロータ４６の内周は嵌合部材４２の小径部４２ｂ
外周に設けられたベアリング４８の外輪に嵌合する嵌合
部材４９に取付けられている。

従って、モータ１４のトルクリップルによりロータ４６
で振動が生じても、この振動は粘弾性部材４５によって
減衰され、ロータホルダ４４に伝達されない。即ち、モ
ータ１４のトルクリップルにより回転ドラム１２が振動
するが防止され、ジッタ特性の悪化が防止される。また
、Ｐ、Ｇマグネット３４及びＦ、Ｇマグネット３５はロ
ータホルダ４４に設けられているため、ロータ４６の振
動が伝達されない。そのため、高域の周波数までＰ、Ｇ
マグネット３４、及びＦ、Ｇマグネット３５の通過に伴
う信号を精度良く検出でき、高周波数領域まで回転ドラ
ム１２の回転数を制御できる。

なお、上記説明ではビデオテープレコーダを用いて説明
したが、これに限らず回転ドラムを使用して磁気記録／
°再再生行う他の装置、例えば８ミリビデオテープレコ
ーダ、Ｄ−Ａ−Ｔ（デジタル。

オーディオ、テープレコーダ）のガイドドラムにも適用
できるのは勿論である。

発明の効果 上述の如く、本発明になるガイドドラムはモータのロー
タを粘性及び弾性を有する粘弾性部材を介して回転軸に
設けてなるため、モータで発生するコギングあるいはト
ルクリップルによるロータの振動を粘弾性部材によって
減衰し回転軸へ伝達することを防止できるので、トルク
リップルによる回転ドラムの回転ムラを大巾に低減でき
、ジッタ特性を改善することができる。また、外乱の周
波数特性を下げて回転軸の捩り共振による回転軸の回転
ムラを抑えることができ、また、ロータの゛回転反動ト
ルクにより固定子の振動も軽減できる。

さらに、ロータの振動が回転軸に伝達しないため回転ト
ルクの大きいモータを組み込むことができ、また例えば
ポータプルタイプの如く、装置を移動させるとき装置を
回転軸の回転方向に回動させたとき発生するいわゆるジ
ャイロスコピックジッターを改善することができる等の
特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるガイドドラムの第１実施例の一部
切截縦断面図、第２図は本発明の詳細な説明するための
縦断面図、第３図はガイドドラムの回転部分を示す縦断
面図、第４図は第３図の振動系を説明するための振動モ
デルの図、第５図は本発明になるガイドドラムの理論値
による周波数伝達特性の図、第６図は本発明になるガイ
ドドラムの実測値による周波数伝達特性の図、第７図は
従来の一般的なダイレクトドライブ方式の周波数伝達特
性を示す図、第８図はベルト駆動方式の周波数伝達特性
を示す図、第９図は本出願人が先に出願したダイレクト
ドライブ方式の周波数伝達特性を示す図、第１０図は本
発明の第２実施例の縦断面図、第１１図は第１０図の要
部の縦断面図、第１２図は従来のガイドドラムを説明す
るための平面図、第１３図はガイドドラムの周面と磁気
テープとの間に形成されるエアフィルムを説明するため
の図である。 １１・・・ガイドドラム、１２・・・回転ドラム、１３
・・・固定ドラム、１４・・・モータ、１４ａ・・・固
定子、１４ｂ、４６・・・ロータ、１５・・・磁気ヘッ
ド、１８・・・回転軸、２１・・・ベアリング、２３・
・・駆動コイル、２４・・・マグネット、２６．４５・
・・粘弾・性部材、３４・・・Ｐ、Ｇマグネット、３５
・・・Ｆ、Ｇマグネット、３８・・・回転体、４１・・
・ガイドドラム、４４・・・ロータホルダ。 特許出願人　日本ビクター株式会社 第１　図 旦 ＠３図 、競− 第４図 消５図 ７２６図 第７図 第８図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気ヘッドを有する回転ドラムの回転軸を直接回転駆動
   するモータを有し、該回転ドラム外周に所定角度添接す
   るテープに磁気記録／再生を行うガイドドラムにおいて
   、該モータのロータを粘性及び弾性を有する粘弾性部材
   を介して該回転軸に設けてなることを特徴とするガイド
   ドラム。