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(1) Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Capstanmotor zur Verwendung in einem Videobandrecorder,
einem digitalen Audiobandrecorder, einem Kassettenbandrecorder usw.
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(2) Beschreibung des Stands
der Technik
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Ein
herkömmliches
Bandantriebssystem für VTRs
usw. benötigt
den Einbau von Drehmomentbegrenzungsmechanismen mit jeweils verschiedenen Grenzen
für die
Abspul- bzw. die Aufspulseite von Haspeltischen. Daher werden die
Haspeltische hinsichtlich ihrer Konstruktion kompliziert und teuer
sowie von größerem Gewicht
und größerer Höhe in den Haspeltischabschnitten.
Um diese Probleme zu überwinden,
wurden Verfahren zum Einbauen eines Begrenzungsmechanismus in einen
Capstanmotor offenbart (z. B. in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldungs-Offenlegung
Hei 5 Nr. 96,921 und der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegung
Hei 5 Nr. 182,299).
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Ein
herkömmliches
Beispiel wird nun unter Bezugnahme auf die 1 erläutert. In
der 1 ist eine Capstanwelle 1 durch ein Lager 3 drehbar
in einem Gehäuse 2 gehalten.
Dieses Gehäuse 2 ist
an einem Statorjoch 4 befestigt. Am Statorjoch 4 ist
auf der vom Gehäuse 2 abgewandten
Seite eine Wicklung 5 befestigt. Auf den unteren Teil der
Capstanwelle 1 ist eine Nabe 8 durch Presssitz
aufgebracht. An dieser Nabe 8 ist ein Rotorjoch 7 befes tigt,
an dem ein der Wicklung 5 gegenüberstehender Magnet 6 angebracht
ist. An der Unterseite des Rotorjochs 7 ist ein Begrenzungsmagnet 53 befestigt.
Relativ zur Capstanwelle 1 ist eine Hystereseplatte 50 drehbar so
angebracht, dass sie dem Begrenzungsmagneten gegenübersteht.
Diese Hystereseplatte 50 verfügt über ein Abtriebsrad 51,
das um ihren Umfang herum vorhanden ist und die Entnahme mechanischer
Energie ermöglicht.
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Wenn
sich bei diesem Capstanmotor das Rotorjoch 7 dreht, dreht
sich auch der Begrenzungsmagnet 53, wodurch in der Hystereseplatte 50 ein Hysterese-Drehmoment erzeugt
wird, so dass sich auch diese Platte 50 dreht. Diese Rotationskraft
der Hystereseplatte 50 wird über das Abtriebsrad 51 zum Haspelantrieb
abgegriffen. Dieser Begrenzungsabschnitt kann den Unterschied zwischen
der Drehzahl der Haspel, die sich abhängig von der Änderung
des Wicklungsdurchmessers des Bands auf der Haspel ändert, und
der Drehzahl des Capstanmotors, der sich mit fester Rate dreht,
absorbieren. Daher ist es nicht mehr erforderlich, im Aufspulhaspeltyp
irgendeinen Drehmomentbegrenzer anzubringen.
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Nun
wird ein anderes herkömmliches
Beispiel unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben. Die
Beschreibung erfolgt nur für
Teile, die gegenüber denen
des herkömmlichen
Beispiels gemäß der 1 verschieden
sind, und denselben oder ähnlichen
Teilen wie in der 1 werden ohne Beschreibung dieselben
Bezugszahlen zugeordnet. Ein Wicklungsbefestigungselement 61 ist
dazu verwendet, eine Wicklung 5 an einem Statorjoch 4 anzubringen. Ein
Rotorjoch 7 ist über
eine Nabe 8 so an einer Capstanwelle 1 angebracht,
dass sich ein Magnet 6 und eine Hystereseplatte 60 mit
der Wicklung 5 dazwischen gegenüberstehen. Die Hystereseplatte 60 ist drehbar
in Bezug auf die Capstanwelle 1 angebracht. Um den Umfang
der Platte 60 herum ist ein Capstan-Zahnrad 62 vorhanden, um die
Entnahme einer Antriebskraft zu ermöglichen. Wenn sich das Rotorjoch 7 dreht,
erzeugt dies in der Hystereseplatte 60 ein Hysterese-Drehmoment,
so dass sich aus das Capstan-Zahnrad 72 dreht, Diese Drehkraft
des Capstan-Zahnrads 62 wird für den Haspelantrieb verwendet.
Die Drehzahl der Haspel ändert
sich abhängig von
der Änderung
des Wicklungsdurchmessers des Bands auf ihr, während sich der Capstanmotor
mit fester Rate dreht. Der Begrenzungsabschnitt kann diesen Unterschied
absorbieren.
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Jedoch
zeigen die obigen herkömmlichen Konfigurationen
die folgenden Probleme. Das Verfahren gemäß der 1, das in
der japanischen Gebrauchsmusteranmeldungs-Offenlegung Hei 5 Nr. 96,921
offenbart ist, benötigt
einen besonderen Magneten 53 zum Begrenzen des Drehmoments,
der im Rotorjoch 7 des Capstanmotors angeordnet ist. Dies verkompliziert
die Form des Rotorjochs, was zu einer Kostenerhöhung führt. Ferner muss, wenn versucht wird,
einen kompakten Capstanmotor zu bauen, der Magnet 6 wegen
des Vorliegens des das Drehmoment begrenzenden Magneten 53 kleiner
als die Wicklung 5 sein, was die Motoreigenschaften beeinflussen
kann.
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Auch
drehen sich beim Verfahren gemäß der 2,
wie es in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegung Hei 5 Nr.
182,299 offenbart ist, die den Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart,
das Rotorjoch und die Hystereseplatte 60 integral, wenn kein
Begrenzungs-Drehmoment vorliegt. Andererseits dreht sich, wenn der
Motor bei erzeugtem Begrenzungs-Drehmoment verwendet wird, die Hystereseplatte 60 verschieden
vom Rotorjoch 7, so dass der durch die Wicklung 5 laufende
Magnetfluss variiert, so dass die Motorcharakteristik beeinflusst
wird. Ferner werden auf Grund der für die Hystereseplatte 60 einzigartigen
magnetischen Eigenschaften die Motoreigenschaften beeinträchtigt.
Darüber
hinaus muss, da die Wicklung 5 durch ein Wicklungsbefestigungselement 61 am
Statorjoch 4 befestigt wird, der Anbau der Wicklung 5 dadurch
erfolgen, dass die zentrale Position derselben und ihr Abstand zum
Rotorjoch 7 kontrolliert werden, was eine komplizierte Anordnung
hoher Genauigkeit erfordert.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Durch
die Erfindung sind die folgenden Maßnahmen zum Lösen der
obigen Probleme geschaffen. Die Erfindung ist wie folgt konfiguriert.
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Gemäß der ersten
Erscheinungsform der Erfindung ist ein Capstanmotor mit Folgendem
versehen:
- – einem
Statorjoch mit mehreren Wicklungen, die auf einem um eine Drehachse
zentrierten Kreis vorhanden sind;
- – einem
Rotorjoch mit einem Ringmagnet, der den mehreren Wicklungen gegenübersteht
und sich integral mit der Drehachse dreht; und einer Hystereseplatte,
die dem Rotorjoch auf der von den mehreren Wicklungen gegenüberliegenden
Seite gegenübersteht,
um den Streufluss des Magnetflusses vom Magnet zu empfangen, und
die drehbar in Bezug auf die Drehachse angebracht ist; wobei von
der Hystereseplatte eine Drehantriebskraft gewonnen wird.
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Gemäß der zweiten
Erscheinungsform der Erfindung ist der Capstanmotor mit dem obigen
ersten Merkmal dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorjoch aus unmagnetischem
Material konfiguriert ist.
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Gemäß der dritten
Erscheinungsform der Erfindung ist der Capstanmotor mit dem obigen
ersten Merkmal dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorjoch aus magnetischem
Material konfiguriert ist und die gesamte Platte oder ein Teil derselben
mit einer solchen Dicke ausgebildet ist, dass der Magnetfluss von
ihr durch sie hindurchlecken kann, um die Hystereseplatte zu erreichen.
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Gemäß der vierten
Erscheinungsform der Erfindung ist der Capstanmotor mit einem beliebigen der
obigen Merkmale 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des
Magnets größer als
die der den Magneten gegenüberstehenden
Wicklungen ist.
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Gemäß der fünften Erscheinungsform
der Erfindung ist der Capstanmotor mit dem obigen ersten Merkmal
dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorjoch aus einem magnetischen
Material konfiguriert ist und ein Teil desselben ausgeschnitten
ist, wodurch Ausschnitte gebildet sind, die ein Streuen des Magnetflusses
vom Magneten aus ermöglichen,
so dass er durch die Ausschnitte hindurch die Hystereseplatte erreichen
kann.
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Gemäß der sechsten
Erscheinungsform der Erfindung ist ein Bandantriebssystem mit Folgendem versehen:
- – einem
Capstanmotor mit einem Statorjoch mit mehreren Wicklungen auf einem
um eine Drehachse herum zentrierten Kreis, und einem Rotorjoch mit
einem Ringmagnet, der den mehreren Wicklungen gegenübersteht
und sich integral mit der Drehachse dreht, wobei eine Hystereseplatte so
vorhanden ist, dass sie dem Rotorjoch auf der von den mehreren Wicklungen
abgewandten Seite gegenübersteht,
um einen Streufluss des Magnetflusses vom Magnet zu empfangen, und
die drehbar in Bezug auf die Drehachse angebracht ist; wobei von
der Hystereseplatte eine Drehantriebskraft gewonnen wird;
- – einem
Haspelantriebsmechanismus, der durch die Hystereseplatte drehend
angetrieben wird; und
- – Abspul-
und Aufspulhaspeltische, die durch die Haspelantriebseinrichtung
angetrieben werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schnittansicht, die eine Konfiguration eines herkömmlichen
Capstanmotors zeigt;
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2 ist
eine Schnittansicht, die eine Konfiguration eines anderen her kömmlichen
Capstanmotors zeigt;
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3 ist
eine Schnittansicht, die eine Konfiguration eines Capstanmotors
gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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4A und 4B sind
Ansichten, die eine andere Konfiguration eines Capstanmotors gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung zeigen;
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5 ist
eine Schnittansicht, die eine Konfiguration eines Capstanmotors
gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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6 ist
eine Schnittansicht, die eine Konfiguration eines Capstanmotors
gemäß der dritten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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7 ist
eine Schnittansicht, die eine andere Konfiguration eines Capstanmotors
gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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8 ist
eine Schnittansicht, die eine Konfiguration eines Capstanmotors
gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung zeigt; und
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9 ist
eine veranschaulichende Ansicht, die schematisch ein Bandantriebssystem
und ein Haspelantriebssystem zeigt, in die die Ausführungsform
der Erfindung eingebaut ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Unter
Bezugnahme auf die 3 wird nun die erste Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Die 3 zeigt
einen Schnitt eines Capstanmotors gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung. In der 3 ist eine Capstanwelle 1 durch
ein Lager 3 drehbar in einem Gehäuse 2 enthalten. Dieses
Gehäuse 2 ist
an einem Statorjoch 4 befestigt. Am Statorjoch 4 ist
auf der vom Gehäuse 2 abgewandten
Seite eine Wicklung 5 befestigt. Auf den unteren Teil der
Capstanwelle 1 ist durch Presssitz eine Nabe 8 aufgebracht.
An dieser Nabe 8 ist ein Rotorjoch 7 befestigt,
auf dem ein Magnet 6 der Wicklung 5 gegenüber angebracht
ist. Unter dem Rotorjoch 7 ist eine Hysterese platte 10 angebracht,
die in Bezug auf die Capstanwelle 1 drehbar ist. Diese
Hystereseplatte 10 verfügt über eine
Synchronisierriemenscheibe 9, und sie wird durch den vom
Magnet 6 streuenden Magnetfluss angezogen, um auf der Seite
des Rotorjochs 7 fixiert zu werden. Als Anschlag zum Verhindern
eines Wegfallens nach dem Herabfallen Anschlag oder dergleichen,
ist eine Unterlegscheibe 11 vorhanden, während ein
Magnet 13 zum Erzeugen eines Rotationserfassungssignals
am Außenumfang
des Rotorjochs 7 vorhanden ist.
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Wenn
nun durch die Wicklung 5 ein Strom fließt, um ein Magnetfeld zu erzeugen,
wird der Magnet 6, der innerhalb seiner Ebene mehrpolige
magnetisiert ist, abgestoßen
und angezogen, so dass sich das Rotorjoch 7 und die Capstanwelle 1 drehen.
Der Magnetfluss vom Magnet 6 streut zur Seite der Hystereseplatte 10 aus.
Dieser streuende Magnetfluss erzeugt ein auf die Hystereseplatte 10 wirkendes Hysterese-Drehmoment,
so dass sie sich gemeinsam mit dem Rotorjoch 7 und der
Capstanwelle 1 dreht. Diese Drehkraft wird über die
Synchronisierriemenscheibe 9 entnommen, um die Haspel anzutreiben.
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Bei
einem üblichen
Capstanmotor ohne Hystereseplatte 10 besteht das Rotorjoch 7 aus
einem magnetischen Material mit ausreichender Dicke, um nicht in
magnetische Sättigung
zu gehen, um die Streuung des Magnetflusses zur Außenseite
des Motors zu verringern und um auch den Magnet 6 einfach zu
haltern. Jedoch ist es bei der Erfindung erforderlich, dass ein
bestimmter Teil des Magnetflusses vom Magnet 6 zur Hystereseplatte 10 ausleckt,
um ein Hysterese-Drehmoment zu erzeugen, das auf die Hystereseplatte 10 einwirkt.
Der Umfang des zur Hystereseplatte 10 streuenden Magnetflusses
wird von der Stärke
des Magnetfelds des Magnets 6, dem Material der Plattendicke
des Rotorjochs 7 bestimmt, während das auf die Hystereseplatte 10 wirkende Hysterese-Drehmoment
durch das Material und die Plattendicke der Hystereseplatte 10,
den Abstand vom Rotorjoch 7 zur Hystereseplatte 10 und
dergleichen bestimmt wird.
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In
der 3 kann, verschieden vom Fall eines üblichen
Capstanmotors, der Magnetfluss vom Magnet 6 durch die Hystereseplatte 10 gut
abgeschirmt werden. Daher kann das Rotorjoch 7 aus unmagnetischem
Material konfiguriert werden. In diesem Fall wird der Magnet 6 durch
die Hystereseplatte 10 zur Seite des Rotorjochs 7 gezogen
und dort gehalten. Wenn die Festhaltekraft nicht ausreichend hoch
ist, wird der Magnet 6 vorzugsweise mit einem Kleber usw.
am Rotorjoch 7 fixiert. Das auf die Hystereseplatte 10 wirkende
Hysterese-Drehmoment ist durch die Stärke des Magnetfelds des Magnets 6, das
Material und die Plattendicke der Hystereseplatte 10, den
Abstand zwischen dem Magnet 6 und der Hystereseplatte 10 und
dergleichen bestimmt. Das heißt,
dass das Drehmoment nicht durch das Material und die Plattendicke
des Rotorjochs 7 beeinflusst wird, was ein einfaches Design
im Vergleich zum Fall ermöglicht,
in dem für
das Rotorjoch 7 ein magnetischesmaterial verwendet wird.
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Auch
kann, wie es in der 4A dargestellt ist, ein aus
einem magnetischenmaterial bestehendes Rotorjoch 7 mit
Ausschnitten 7a versehen sein, damit der Magnetfluss durch
diese vom Magnet 6 zur Hystereseplatte 10 streut,
um dadurch ein auf die Hystereseplatte 10 wirkendes Hysterese-Drehmoment
zu erzeugen. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, das Material
und die Dicke des Rotorjochs zu berücksichtigen, während das
Ausmaß des
vom Magnet 6 zur Hystereseplatte 10 streuenden
Magnetflusses dadurch kontrolliert werden kann, dass die Positionen
und die Größe der Ausschnitte 7a kontrolliert
werden, was es ermöglicht,
das auf die Hystereseplatte 10 wirkende Hysterese-Drehmoment
einzustellen. Ein Beispiel für
Ausschnitte 7a ist in der 4B dargestellt,
gemäß der das
Rotorjoch 7 mit Ausschnitten 7a an Positionen
versehen ist, die acht abwechselnden N- und S-Polen im Magnet 6 entsprechen,
wobei zwischen den Polen Verbindungsabschnitte verblieben sind.
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Das
schließlich
von der Synchronisierriemenscheibe 9 abgegriffene Drehmoment
ist das auf die Hystereseplatte 10 wirkende Hysterese-Drehmoment
zuzüglich
eines Reibungsdrehmoments, das nahe dem Zentrum der Achse auf Grund
der Anziehung der Hystereseplatte 10 entsteht. Durch Einstellen
derselben auf geeignete Weise kann das endgültige Drehmoment auf den vorbestimmten
Wert eingestellt werden, um dadurch das auf die Synchronisierriemenscheibe 9 wirkende
endgültige
Drehmoment auf einen gewünschten
Wert festzulegen. wenn als Beispiel angenommen wird, dass das Schlupfdrehmoment
am aufspulseitigen Haspeltisch 20 gf·cm beträgt und das Drehzahl-Untersetzungsverhältnis vom Capstanmotor
zum Haspeltisch 1/10 beträgt,
beträgt das
für die
Synchronisierriemenscheibe 9 benötigte Übertragungsdrehmoment ungefähr 2 gf·cm oder mehr,
wenn der Übertragungswirkungsgrad
berücksichtigt
wird.
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Wenn
ein Rotorjoch 7 aus einem Weichstahlmaterial (JIS:SS400)
0,5 mm Dicke verwendet wird, als Magnet 6 ein Neodymmagnet
von 1 mm Dicke mit einem maximalen Energieprodukt von 42 MOe verwendet
wird, eine Hystereseplatte 10 aus einem 0,5 mm dicken,
kommerziellen Metallerzeugnis (YHJ-2: Erzeugnis von Hitachi Metals
Ltd.) verwendet wird und der Spalt zwischen dem Rotorjoch 7 und
der Hystereseplatte auf 0,2 mm eingestellt wird, ist es möglich, ein
Drehmoment im Bereich von 2 bis 3 gf·cm dadurch zu erzeugen, dass
die magnetischen Eigenschaften der Hystereseplatte kontrolliert
werden, um so den oben genannten Erfordernissen zu genügen. Da
für den
Magnet 6 eines Capstanmotors für insbesondere einen kompakten
Spielfilmmechanismus ein starker Magnet wie ein Seltenerdmagnet oder
dergleichen verwendet wird, erlaubt es das obige Merkmal, auf einfache
Weise ein gewünschtes Übertragungsdrehmoment
einzustellen.
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Die
Maßnahme
zum Abgreifen der Antriebskraft vom Capstanmotor ist nicht auf die
an der Unterseite der Hystereseplatte 10 vorhandene Synchronisierriemenscheibe 9 beschränkt, sondern
es kann z. B. ein Zahnrad verwendet werden. Es ist auch möglich, ein
Zahnrad usw. am Außenumfang
der Hystereseplatte 10 anzubringen.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nun
wird die zweite Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben.
Die 5 zeigt einen Schnitt eines Capstanmotors gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung. Nun wird der Unterschied gegenüber der 3 beschrieben.
Der Magnet 6 ist eine ringförmige, flache Platte, die so
konfiguriert ist, dass sie sich nach innen zum Zentrum der Drehachse, über den
der Wicklung 5 gegenüberstehenden
Teil hinaus erstreckt, um eine Antriebskraft als Motor zu erzeugen. Eine
Hystereseplatte 10 ist diesem erweiterten Bereich entsprechend
angebracht, wobei sie dem Magnet 6 des Rotorjochs 7 gegenübersteht.
Das Rotorjoch 7 kann aus einem magnetischen oder einem
unmagnetischen Material, wie im Fall der 3, bestehen.
Insbesondere kann, wenn für
das Rotorjoch 7 ein magnetisches Material verwendet wird,
die Streuung des Magnetflusses vom Magnet 6 zur Seite der Hystereseplatte 10 dadurch
verstärkt
werden, dass ein Rotorjoch 7 mit verringerter Dicke im
zentralen Bereich ausgebildet wird.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform ist
es nicht erforderlich, irgendeinen zusätzlichen Begrenzungsmagneten 53 zu
verwenden, wie er beim in der 1 dargestellten
herkömmlichen
Beispiel verwendet wurde. Ferner ist die Hystereseplatte 10 in
einem anderen Gebiet als dem angeordnet, in dem die Wicklung 5 dem
Magnet 6 gegenübersteht.
Daher ist es möglich,
die Möglichkeit
auszuschließen,
dass die Drehmomentbegrenzungskonstruktion die Motoreigenschaften
nachteilig beeinflusst.
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(Dritte Ausführungsform)
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Nun
wird die dritte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben.
Die 6 zeigt einen Schnitt eines Capstanmotors gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung. Die 3 zeigt ein Beispiel eines Motors
mit gegenüberstehender
Platte, wohingegen die 6 den Fall eines Motors mit
gegenüberstehendem Bund
zeigt. In der 6 ist eine Capstanwelle 1 durch
ein Lager 3 drehbar in einem Gehäuse 2 gehalten. Dieses
Gehäuse 2 ist
an einem Stator 4 befestigt. Am Stator 4 ist auf
der vom Gehäuse 2 abgewandten
Seite ein Kern 12 befestigt, auf den eine Wicklung 5 gewickelt
ist. Auf den unteren Teil der Capstanwelle 1 ist durch
Presssitz eine Nabe 8 aufgebracht. An dieser Nabe 8 ist
ein Rotorjoch 7 befestigt. Am Innenumfang des Rotorjochs 7 ist
ein Magnet 6 so angebracht, dass er dem Kern 12 gegenübersteht.
Eine Hystereseplatte 10, die drehbar in Bezug auf die Capstanwelle 1 ist,
ist außerhalb
des Rotorjochs 7 angebracht, das um den Außenumfang
des Magnets 6 positioniert ist. Diese Hystereseplatte 10 verfügt über eine
Synchronisierriemenscheibe 9. Als Anschlag zum Verhindern
eines Abfallens ist eine Unterlegscheibe 11 vorhanden.
Der ein begrenztes Drehmoment erzeugende Mechanismus ist derselbe wie
im Fall der 3.
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Ähnlich wie
im Fall der 3 wird, wenn das Rotorjoch 7 aus
einem magnetischen Material besteht, das Ausmaß des zur Seite der Hystereseplatte 10 streuenden
Magnetflusses dadurch eingestellt, dass die Stärke des Magnetfelds des Magnets 6 sowie
das Material und die Plattendicke des Rotorjochs 7 eingestellt
werden. Im Fall dieser Ausführungsform ist
es nicht erforderlich, den gesamten Teil der Hystereseplatte 10 aus
einem magnetischen Material zu konfigurieren, sondern es muss nur
derjenige Teil, der der Außenseite
des Rotors 7 entspricht und am Außenumfang des Magnets 6 liegt,
aus einem magnetischen Material hergestellt werden. Wenn dagegen
das Rotorjoch 7 aus einem unmagnetischen Material hergestellt
wird, wird das Ausmaß des
zur Hystereseplatte 10 streuenden Magnetflusses dadurch eingestellt,
dass die Magnetstärke
des Magnets 6 sowie der Abstand desselben zur Hystereseplatte 10 und
dergleichen eingestellt werden.
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Ferner
können,
wie es in der 7 dargestellt ist, wenn das
Rotorjoch 7 aus einem magnetischen Material konfiguriert
ist, in einem Teil desselben am Außenumfang des Magnets 6 Ausschnitte 7a vorhanden
sein, damit der Magnetfluss durch diese vom Magnet 6 zur
Hystereseplatte 10 streut, um dadurch ein auf die Hystereseplatte 10 wirkendes
Hysterese-Drehmoment zu erzeugen. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, Überlegungen
zum Material und der Dicke des Rotorjochs anzustellen, da das Ausmaß des vom
Magnet 6 zur Hystereseplatte 10 streuenden Magnetflusses
dadurch kontrolliert werden kann, dass die Position und die Größe der Ausschnitte 7a eingestellt
werden, was es ermöglicht,
das auf die Hystereseplatte 10 wirkende Hysterese-Drehmoment
zu regulieren. Ein Beispiel eines Ausschnitts 7a kann dadurch
realisiert werden, dass die Höhe
des Rotorjochs 7 am Außenumfang
des Magnets 6 gleichmäßig verringert
wird. Diese Konfiguration eines Ausschnitts 7a ist im Vergleich
zu einem Motor mit der in der 4 dargestellten
Konstruktion vereinfacht.
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Es
ist zu erwarten, dass die dem Magnet 6 im Fall der 6 gegenüberstehende
Fläche
der Hystereseplatte 10 geringfügig kleiner als im Fall der 3 ist.
Jedoch liegt die Position, an der die Kraft auftritt, weiter vom
Rotationszentrum entfernt. Demgemäß ändert sich das Abtriebsdrehmoment
nicht stark.
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(Vierte Ausführungsform)
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Nun
wird die vierte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben.
Die 8 zeigt einen Schnitt eines Capstanmotors der
vierten Ausführungsform
der Erfindung. Nun wird der Unterschied gegenüber der 6 beschrieben.
Der Magnet 6 ist ein Ringzylinder, und er ist so konfiguriert,
dass er sich in seiner Höhe
weiter erstreckt und den der Wicklung 5 zum Erzeugen einer Antriebskraft
als Motor gegenüberstehenden
Teil überschreitet.
Eine Hystereseplatte 10 ist entsprechend diesem verlängerten
Teil um den Außenabschnitt
des Rotorjochs, der am Außenumfang
des Magnets 6 liegt, angeordnet. Das Rotorjoch 7 kann wie
im Fall der 6 aus einem magnetischen oder einem
unmagnetischen Material bestehen. Insbesondere dann, wenn für das Rotorjoch 7 ein
magnetisches Material verwendet wird, kann ein Streuen des Magnetflusses
vom Magnet 6 zur Hystereseplatte 10 durch Ausbilden
eines Rotorjochs mit verringerter Dicke im dem verlängerten
Teil des Magnets 6 entsprechenden Abschnitt verbessert
werden.
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Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform ist
es nicht erforderlich, einen zusätzlichen
Begrenzungsmagneten 53 zu verwenden, wie er beim in der 1 dargestellten
herkömmlichen
Beispiel verwendet ist. Ferner ist die Hystereseplatte 10 in
einem anderen Gebiet als demjenigen angeordnet, in dem die Wicklung 5 dem
Magnet 6 gegenübersteht.
Daher ist es möglich,
die Möglichkeit
auszuschließen,
dass die Drehmomentbegrenzungskonstruktion die Motoreigenschaften
nachteilig beeinflusst.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Unter
Bezugnahme auf die 9 werden nun ein Bandantriebssystem
und ein Haspelantriebsmechanismus beschrieben, die einen erfindungsgemäßen Capstanmotor
enthalten. Dieses Beispiel ist ein Fall eines VTR-Bandantriebssystems,
und es veranschaulicht ein Kraftübertragungsverfahren
des Haspelantriebssystems während
des Zurückspulens eines
Bands mittels der Betriebsrichtungen der verschiedenen Komponenten.
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Ein
erfindungsgemäßer Capstanmotor 20, einer
der Ausführungsformen
1 bis 4, sorgt für
eine Antriebskraft an das Haspelantriebssystem über eine Synchronisierriemenscheibe 9,
einen Synchronisierriemen 28 und ein Kopplungszahnrad 29 zu
einem zentralen Zahnrad 30. Ein Schwenkarm 31 verfügt über einen
Filz oder dergleichen zum Aufnehmen eines Schwenkdrehmoments vom
zentralen Zahnrad 30. Das heißt, dass sich der Schwenkarm 31,
wenn sich das zentrale Zahnrad 30 dreht, entsprechend der
Rotationsrichtung desselben dreht, um dadurch dafür zu sorgen,
dass ein Zwischenzahnrad 32 zur Kraftübertragung mit einem S-Haspeltisch 21 oder
einem T-Haspeltisch 22 kämmt. So kann eine Abspulhaspel 23 oder
eine Aufspulhaspel 24 angetrieben werden.
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Nun
wird der Betrieb während
des Rückspulens
eines Bands beschrieben. Das von der Aufnahmehaspel 24 abgespulte
Band 25 wird durchdie Capstanwelle 1 und eine
Andrückrolle 27 in
der Richtung eines Pfeils A in der Figur angetrieben und um einen Trommel 26 gewunden,
um die Aufnahmehaspel 23 zu erreichen, durch die es aufgenommen
wird. Der Capstanmotor 20 dreht sich in der Richtung des Pfeils
in der Figur. Die Kraft vom Capstanmotor 20 wird über die
Synchronisierriemenscheibe 9 entnommen, und sie wird wiederum über den
Synchronisierriemen 28 und das Kopplungszahnrad 29 an
das zentrale Zahnrad 30 übertragen. Der Schwenkarm 31 verfügt über einen
Filz oder dergleichen, der ein Verschwenkdrehmoment vom zentralen
Zahnrad 30 empfängt.
Das zentrale Zahnrad 30 verdreht den Schwenkarm 31 in
der Richtung des Pfeils B in der Figur, so dass das Zwischenzahnrad 32 mit
dem S-Haspeltisch 21 kämmt,
um Kraft an diesen zu übertragen.
Wenn sich der mit der Abspulhaspel 23 verbundene S-Haspeltisch 21 dreht,
dreht sich die Abspulhaspel 23 in der Richtung des Pfeils
in der Figur, um dadurch Band 25 aufzunehmen.
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Während dieses
Vorgangs ändert
sich, da durch die Abspulhaspel 23 Band 25 aufgenommen wird,
die Drehzahl abhängig
von der Änderung
des aufgewickelten Durchmessers. Andererseits ist die Drehzahl des
Capstanmotors 20 fixiert, so dass die Geschwindigkeit des
durch die Capstanwelle 1 und die Andrückrolle 27 transportierten
Bands konstant ist. Die Drehzahl der Abspulhaspel 23 ist
zum Aufnehmen des Bands 25 ist im Allgemeinen so eingestellt,
dass die Haspel, selbst beim minimalen Haspeldurchmesser, schneller
aufnehmen kann, als es der Geschwindigkeit des durch die Capstanwelle 1 und
die Andrückrolle 27 transportieren
Bands entspricht. Demgemäß tritt
am im Capstanmotor 20 vorhandenen Drehmomentbegrenzer Schlupf
auf. Auf diese Weise ist es möglich,
dass der Capstanmotor 20 den Drehmomentbegrenzungsmechanismus
enthält,
um die Abspulhaspel 23 mit einem vorbestimmten Drehmoment
zu drehen, um dem Band 25 eine Zugspannung zu verleihen,
die es ermöglicht,
es an der sich rotierenden Trommel 26 zu halten und ein Begrenzungsdrehmoment
zu erzeugen, damit die Abspulhaspel 23 das Band 25 ohne
Durchhängen aufnehmen
kann.
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Als
Nächstes
wird der Vorgang während
des Bandabspielens beschrieben. Während des Bandabspielens wird
jedes Element in der Figur in der Richtung entgegengesetzt zum Pfeil
in der Zeichnung angetrieben; der Schwenkarm 31 bewegt
sich zur Seite des T-Haspeltischs 22 hinüber. Das
Band 25 läuft
von der Abspulhaspel 23 ab und wird um die Trommel 26 gewunden
und durch die Capstanwelle 1 und die Andrückrolle 27 in
der Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils A in der Figur
angetrieben und es wird durch die Aufnahmehaspel 24 aufgenommen. Während dieses
Vorgangs wird die Kraft vom Capstanmotor 20 über die
Synchronisierriemenscheibe 9, den Synchronisierriemen 28 und
das Kopplungszahnrad 29 an das zentrale Zahnrad 30 übertragen. Das
zentrale Zahnrad 30 verdreht den Schwenkarm 31 in
solcher Weise, dass das Zwischenzahnrad 32 mit dem T-Haspeltisch 22 kämmt, um
dadurch die Kraft an diesen zu übertragen.
Wenn sich der mit der Aufnahmehaspel 24 verbundene T-Haspeltisch 22 dreht,
nimmt die Aufnahmehaspel 24 Band 25 auf. Der T-Haspeltisch 22 verfügt über einen
Drehmomentbegrenzer. Das erforderliche Drehmoment für diesen
Drehmomentbegrenzer kann den kleinen Wert von z. B. 7 g·cm aufweisen,
was es ermöglicht, dass
die Aufnahmehaspel 24 das durch die Capstanwelle 1 und
die Andrückrolle 27 angetriebene
Band 25 aufnimmt. Dadurch wird der Drehzahlunterschied zwischen
dem Capstanmotor 20 und der Aufnahmehaspel 24 durch
den Schlupf des im T-Haspeltisch 23 vorhandenen Drehmomentbegrenzers
absorbiert, also nicht durch die Synchronisierriemenscheibe 9.
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Wie
beschrieben, wird, gemäß der Erfindung,
das Streuen des Magnetflusses vom Antriebsmagnet des Capstanmotors
genutzt. Daher ist es nicht erforderlich, einen ein begrenzendes
Drehmoment erzeugenden Magnet anzubringen, wie er bei der herkömmlichen
Technik verwendet wird, wodurch die Kosten gesenkt werden. Da der
Magnetfluss genutzt wird, der auf die Seite entgegengesetzt zur Wicklung
streut, ist es möglich,
ein Hysterese-Drehmoment zu erzeugen, das auf die Hystereseplatte einwirkt
und geringen Einfluss auf die Motoreigenschaften hat. Ferner ist
es möglich,
einen billigen Capstanmotor mit einem Drehmomentbegrenzer herzustellen,
dessen Konstruktion nicht kompliziert ist und der einfach zusammengebaut
werden kann. Es ist kein Drehmomentbegrenzer für den S-Haspeltisch erforderlich,
so dass sich hinsichtlich der Höhenabmessung
bessere Toleranzen ergeben. Demgemäß ist es möglich, üppigen Raum zum Aufwickeln
des Bands unter Zug zu reservieren, und demgemäß ist es möglich, den gesamten Bandantrieb
flach auszubilden.