JP3612968B2 - テープ駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャプスタンモーターの回転によってリールをも駆動する方式のテープ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録再生装置であるビデオテープレコーダー（ＶＴＲ）のうち、特にムービーと称されるカメラ一体型ＶＴＲ等はその小形軽量化が望まれ、そのテープを走行駆動させるテープ駆動装置に関しても様々な小型軽量化のための提案がされてきている。
【０００３】
以下に磁気記録再生装置に用いる従来のテープ駆動装置について説明する。
図３は従来のテープ駆動装置の断面図、図４は同、底面から見た構成図を示すものである。
【０００４】
図３および図４において、１０はキャプスタン軸であり、軸受けを具備したハウジング１２によって回転自在に軸承されている。１４はステータ基板であり、複数のステータコイル１６および複数のホール素子１８を有し、ハウジング１２とともにシャーシ２０に固定されている。２２はロータであり、着磁したロータマグネット２４、ロータボス２６、キャプスタン軸１０とから構成されている。
【０００５】
３０はアイドラプーリーで、シャーシ２０に植立された軸３２によって回転自在に軸承されている。２８はベルトであり、ロータボス２６に設けられた駆動プーリー２７とアイドラプーリー３０の間に掛けられている。
【０００６】
以上のように構成された従来のテープ駆動装置について、以下その動作について説明する。
【０００７】
周知のように、まず、ホール素子１８は着磁されたロータマグネット２４の磁束を検出する。ホール素子１８の出力からモータ駆動手段（図示せず）がステータコイル１６に通電して交番磁界を発生させロータマグネット２４を駆動しロータ２２を回転させる。このロータ２２の回転によってキャプスタン軸１０は回転し、ピンチローラ（図示せず）が磁気テープ（図示せず）を挟むようにして回転するキャプスタン軸１０に押圧しているので、磁気テープを移送駆動する。
【０００８】
同時に、駆動プーリー２７とアイドラプーリー３０との間に掛けられたベルト２８はアイドラプーリー３０を回転させ、アイドラプーリー３０の回転をアイドラギア等の回転力伝達手段（図示せず）を通じて磁気テープを巻取るためのリール台（図示せず）へと伝達し、磁気テープを巻取る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、ロータ２２の下にベルト２８を配置するためにベルト２８を含めたキャプスタンモーターの厚みが大きくなり、これを用いた機器の薄型化が図れなかった。
【００１０】
また、ロータ２２の回転を減速してリール台に伝達する必要があるために、駆動プーリー２７の直径は小さく、アイドラプーリー３０の直径は大きく設定するが、このためベルト２８の駆動プーリー２７に対する巻付け角が小さく接触面積が小さくなり、スリップして十分な伝達トルクが得られなかったり、ベルト２８に歯付ベルトを使用した場合でも歯飛びが発生したりすると言った問題点を有していた。
【００１１】
さらに、アイドラプーリー３０の直径が大きいために、それに掛けられたベルト２８の往路と復路の距離が離れ、ベルトループの占める面積が大きく、周辺に配置する他の部品はこれに接触しないように配置する必要があるので部品配置に大きな制約を及ぼし、機器の小形化を阻んでいた。
【００１２】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、回転の減速程度、回転力の伝達を現状維持しながら、機器の小形化、薄型化が可能なテープ駆動装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のテープ駆動装置は、テープを移送するためのキャプスタン軸と、キャプスタン軸を回転駆動するように、平面上に複数極に着磁された磁石を有するモーターのロータ手段と、ロータ手段に空隙を有し面対向して磁気回路を構成する、磁性体よりなる磁性基板と、ロータ手段と磁性基板の間に設けられた、少なくとも面状の固定手段と、ロータ手段を回転駆動するために、空隙内の固定手段上に平面に配置された複数の駆動コイル手段と、駆動コイル手段と同一面の固定手段上に配置され、ロータ手段の回転位置を検出する少なくとも１つの回転位置検出手段と、固定手段とロータ手段との空隙内に設けられ、ロータ手段と共に回転する第１のプーリー手段と、第１のプーリー手段の回転を伝達するベルト手段と、ベルト手段によって第１のプーリー手段の回転を伝達される第２のプーリー手段と、ベルト手段に当接し位置を規制するための位置規制手段とを具備し、ベルト手段が、隣接した回転位置検出手段の間あるいは回転位置検出手段と駆動コイル手段との間を通過するように、位置規制手段をロータ手段より外周に設けたことを特徴とするもので、特に回転位置検出手段は、その本体を中心に互いに対向した第１の端子群及び第２の端子群を有し、第１の端子群が内周側、第２の端子群が外周側に、ベルト手段と略々平行になるように配置したことを特徴とし、または、位置規制手段は固定軸と、固定軸に回転自在に支持されたローラー部材とから成ることを特徴とし、さらにベルト手段は、ベルト手段が通過する部分の往路と復路のベルト手段の間隔が、第１のプーリー手段と第２のプーリー手段との外周に接する２本の接線間の間隔よりも小さくなるように、位置規制手段で規制されたことを特徴とする構成を有している。
【００１４】
この構成によって、機器の小形、薄型化が可能なテープ駆動装置が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ベルト手段をロータ手段と磁性基板との空隙内の、回転位置検出手段の間、あるいは回転位置検出手段と駆動コイル手段との間を通したものであり、本テープ駆動装置を搭載した機器の薄型化を実現するという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、ベルト手段を対向した第１、第２のロータ手段間の空隙内の、回転位置検出手段の間、あるいは回転位置検出手段と駆動コイル手段との間を通したものであり、本テープ駆動装置を搭載した機器の薄型化を実現するという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、対向するように第１、第２の端子群を有する回転位置検出手段を、その端子群長手方向をロータ手段径方向と略同じに、特にベルト手段と略平行になるように配置したもので、回転位置検出手段の配線接続を省スペースででき、よりテープ駆動装置の小型化ができるという作用を有する。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、ベルト手段を規制する位置規制手段に回転ローラーを用いたものであり、モーターの回転負荷を低減し、低消費電力に寄与するという作用を有する。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、位置規制手段によってベルト手段の巻付け角を増やし、伝達トルクを向上するとともにベルト手段の占めるスペースを小さくして機器の小形化を計るという作用を有する。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１および図２を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明のテープ駆動装置の実施の形態の断面図、図２は同、底面から見た構成図を示すものである。
【００２１】
図１、図２において、４０はキャプスタン軸であり、軸受けを具備したハウジング４２によって軸承されている。４４は固定手段であるステータ基板であり、駆動コイル手段である複数のステータコイル４６、および回転位置検出手段である複数のホール素子４８を有し、ハウジング４２とともにシャーシ５０に固定されている。５２はロータであり、複数極に着磁されたロータマグネット５４、ロータボス５６、キャプスタン軸４０とから構成されている。６０は第２のプーリー手段であるアイドラプーリーで、シャーシ５０に植立された軸６２によって軸承されている。５８はベルトであり、ロータボス５６に設けられた第１のプーリー手段である駆動プーリー５７とアイドラプーリー６０の間に掛けられている。従来のテープ駆動装置の構成との違いは、後述するようにステータコイル４６を間引いて、間引いた部分に複数のホール素子４８を集中させて配置させると共に、ベルト５８をステータ基板４４とロータマグネット５４の間に通すようにロータボス５６をロータ５２のステータ基板４４側に配置させていることである。
【００２２】
以上のように構成された本発明のテープ駆動装置について、以下その動作について説明する。
【００２３】
まず、モーターの動作を説明すると、ロータ５２のロータマグネット５４は面方向にＮ、Ｓ交互に１０極の着磁が施されている。
【００２４】
このロータ５２を３相駆動するためにステータコイル４６は機械角で４８°ピッチに６個並べられている。
【００２５】
一般的に３相駆動方式のモーターは磁極数とステータコイル数との関係が４対３になるように設定する。
【００２６】
１０極のロータマグネット５４を有する本実施例においては、ステータコイル４６の数は計算上７．５個となるが、実際には不可能なので１．５個分間引いて６コイルとし、空いたスペースにロータマグネット５４の回転位置を検出する手段として３個のホール素子４８ａ、４８ｂ、４８ｃを配している。
【００２７】
このホール素子４８ａ、４８ｂ、４８ｃは電気角で１２０°、すなわち機械角で２４°ピッチで配置され、ロータマグネット５４の位置を検出し、ステータコイル４６に順次通電し、ステータコイル４６と所定の空隙をもって対向したロータマグネット５４を駆動し、ロータ５２を回転させる。
【００２８】
このロータ５２の回転によって同軸上のキャプスタン軸４０は、ピンチローラ（図示せず）と協動して磁気テープ（図示せず）を移送する。
【００２９】
次にロータ５２の回転を外部に伝達するためのベルト５８の動作を説明する。ベルト５８はシャーシ５０に植立された軸６２によって軸承されたアイドラプーリー６０との間に掛けられている。
【００３０】
このアイドラプーリー６０はロータ５２の回転をアイドラギア（図示せず）を通じて磁気テープを巻取るためのリール台（図示せず）へと伝達し、磁気テープを巻取ることを目的に設けられている。
【００３１】
ベルト５８は図１に示すように高さ方向の厚みがステータコイル４６の厚みよりも小さく、ベルト５８の駆動源である駆動プーリー５７は高さ方向の位置がステータ基板４４とロータマグネット５４との間に設けられ、このすき間をベルト５８が通過するように駆動プーリー５７およびアイドラプーリー６０の高さを設定している。
【００３２】
また、図２に示すようにステータ基板４４のホール素子４８が取り付けられている部分の外周には、２本の規制ピン６４で回転自在に軸承された位置規制手段であるガイドローラー６６が立てられており、ベルト５８の外周に接して幅を絞るように規制している。
【００３３】
このガイドローラー６６の位置は、ベルト５８の往路部分と復路部分がホール素子４８ａと４８ｂの間、４８ｂと４８ｃとの間を通過するように設定されており、これによって駆動プーリー５７へのベルト５８の巻付け角を大きく取れるとともに、ホール素子４８への接触をも防いでいる。
【００３４】
さらにホール素子４８には、その電源を供給したり信号を取り出したりするために２本ずつ対向して設けられた端子６８ａ、６８ｂを有するが、このホール素子４８は、４８ｂが端子６８ａ、６８ｂを結ぶ中心線が駆動プーリー５７とアイドラプーリー６０の中心を結ぶ線と平行に、ホール素子４８ａと４８ｃが端子６８ａ、６８ｂを結ぶ中心線が隣接したベルト５８と平行になるように配置されている。
【００３５】
これによってベルト５８が通過する各ホール素子４８ａ・４８ｂ間、４８ｂ・４８ｃ間は最大のスペースが得られる。
【００３６】
以上のように本発明の実施の形態によると、ベルト５８をロータ５２のロータマグネット５４とステータ基板４４との間、隣接したホール素子４８ａ、４８ｂ、４８ｃの間、ステータコイル４６と同一面上に配置したのでベルト５８によってキャプスタンモーターの厚みが増えることなく、ベルト５８が無い場合と何ら変わりない寸法で、テープ駆動装置を搭載した機器の薄型化を実現することができる。
【００３７】
また、ベルト５８は回転自在に軸承されたガイドローラー６６によって規制されているのでモーターの回転負荷が増大するものでなく、さらにベルト５８はガイドローラー６６によって絞られ、駆動プーリー５７への巻付け角が増やされているのでスリップや歯飛びが発生しないばかりでなく、ベルト５８のループが占めるスペースは小さく、周辺に他の部品を配置できるので、機器の小形化を計ることができるという優れた効果が得られる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態では、磁性基板と固定手段とが貼り合わされた形態であるステータ基板４４上に、駆動コイル手段であるステータコイル４６、回転位置検出手段であるホール素子４８が固定されたテープ駆動装置を例示したが、必ずしもこれに限るものではない。すなわち、磁性基板と固定手段とが別の構成要素であるもの、例えば磁性基板がロータマグネット５４等のロータ手段と共に回転し、磁性基板とロータマグネット５４間に設けられたステータ基板４４に駆動コイル手段であるステータコイル４６、回転位置検出手段であるホール素子４８が固定され固定手段とした、いわゆるサブロータ方式のモータによるテープ駆動装置も上述した実施の形態のテープ駆動装置と同様、本発明の特許請求の範囲に含まれるものである。
【００３９】
さらに、ロータ手段と共に回転する磁性基板のかわりに、ロータマグネット５４等のロータ手段を用いる、いわゆるダブルマグネット方式のモータによるテープ駆動装置も上述した実施の形態のテープ駆動装置と同様、本発明の特許請求の範囲に含まれるものである。この場合、磁界が上述した実施の形態により強くなるので、より強力な回転駆動力を発生するモータを実現することができる。
【００４０】
また、上述した実施の形態では、位置規制手段を構成するローラー部材であるガイドローラー６６、それを回転自在に支持する固定軸である規制ピン６４のうち規制ピン６４をステータ基板４４に固定させているが、アイドラプーリ６０を回転自在に支持している軸６２と同じく、シャーシ５０に固定させても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００４１】
さらに、上述した実施の形態では、回転位置検出手段であるホール素子４８が３つあるものを例示したが、必ずしもこれに限るものでなく、モータ駆動方法により回転位置検出手段が１つあるいは２つでもロータ手段の位置が検出することもできるので、より小型化を進めることができる。
【００４２】
また、磁気テープを走行させるＶＴＲにおけるテープ駆動装置を例示して説明したが、必ずしもこれに限るものでもなく、一般の帯状材質のテープを走行させ巻き取るようなテープ駆動装置でも、同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように本発明は、回転の減速程度、回転力の伝達を損なわずに、機器の小形化、薄型化が可能なテープ駆動装置を提供することができる優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のテープ駆動装置の実施の形態における断面図
【図２】同、底面図
【図３】従来のテープ駆動装置における断面図
【図４】同、底面図
【符号の説明】
４４ ステータ基板
４８ａ ホール素子
４８ｂ ホール素子
４８ｃ ホール素子
５２ ロータ
５７ 駆動プーリー
５８ ベルト
６０ アイドラプーリー
６６ ガイドローラー

Claims (5)

1. テープを移送するためのキャプスタン軸と、前記キャプスタン軸を回転駆動するように、平面上に複数極に着磁された磁石を有するモーターのロータ手段と、前記ロータ手段に空隙を有し面対向して磁気回路を構成する、磁性体よりなる磁性基板と、前記ロータ手段と前記磁性基板の間に設けられた、面状の固定手段と、前記ロータ手段を回転駆動するために、前記空隙内の前記固定手段上に平面に配置された複数の駆動コイル手段と、前記駆動コイル手段と同一面の固定手段上に配置され、前記ロータ手段の回転位置を検出する少なくとも１つの回転位置検出手段と、前記磁性基板と前記ロータ手段との空隙内に設けられ、前記ロータ手段と共に回転する第１のプーリー手段と、前記第１のプーリー手段の回転を伝達するベルト手段と、前記ベルト手段によって前記第１のプーリー手段の回転を伝達される第２のプーリー手段と、前記ベルト手段に当接し位置を規制するための位置規制手段とを具備し、
   前記ベルト手段が、隣接した前記回転位置検出手段の間あるいは前記回転位置検出手段と前記駆動コイル手段との間を通過するように、前記位置規制手段を前記ロータ手段より外周に設けたことを特徴とするテープ駆動装置。
2. テープを移送するためのキャプスタン軸と、前記キャプスタン軸を回転駆動するように、平面上に複数極に着磁された磁石を有するモーターの第１のロータ手段と、前記ロータ手段に空隙を有し面対向して磁気回路を構成する、平面上に複数極に着磁された磁石を有する第２のロータ手段と、前記第１及び第２のロータ手段との間に設けられた、面状の固定手段と、前記第１及び第２のロータ手段を回転駆動するために、前記空隙内の前記固定手段上に平面に配置された複数の駆動コイル手段と、前記駆動コイル手段と同一面の固定手段上に配置され、前記第１及び第２のロータ手段の回転位置を検出する少なくとも１つの回転位置検出手段と、前記対向した第１及び第２のロータ手段の空隙内に設けられ、前記第１及び第２のロータ手段と共に回転する第１のプーリー手段と、前記第１のプーリー手段の回転を伝達するベルト手段と、前記ベルト手段によって前記第１のプーリー手段の回転を伝達される第２のプーリー手段と、前記ベルト手段に当接し位置を規制するための位置規制手段とを具備し、前記ベルト手段が、隣接した前記回転位置検出手段の間あるいは前記回転位置検出手段と前記駆動コイル手段との間を通過するように、前記位置規制手段を前記第１及び第２のロータ手段より外周に設けたことを特徴とするテープ駆動装置。
3. 回転位置検出手段は、その本体を中心に互いに対向した第１の端子群及び第２の端子群を有し、前記第１の端子群が内周側、第２の端子群が外周側に、前記ベルト手段と略々平行になるように配置したことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のテープ駆動装置。
4. 位置規制手段は、固定軸と、前記固定軸に回転自在に支持されたローラー部材とから成ることを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のテープ駆動装置。
5. ベルト手段は、前記ベルト手段が通過する部分の往路と復路の前記ベルト手段の間隔が、第１のプーリー手段と第２のプーリー手段との外周に接する２本の接線間の間隔よりも小さくなるように、位置規制手段で規制されたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のテープ駆動装置。

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