JPS6245782B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転体の回転数に応じた周波数の信号
を発生する周波数発電機（以下、FGと略称す
る）を具備した回転装置に関するものである。

周知の様にFGの役割は回転体の回転数に応じ
た周波数信号を取出し、回転体の速度制御あるい
は位相制御をすることを目的としたもので、その
構成は、所定の周波数の交流信号情報を有する周
波数信号保持手段を回転側に、そして、その信号
情報を検出して取出す信号検出手段を固定側に配
備したものである。その方式については従来から
数々提案されており、磁気回路を構成し磁束の変
化をコイルで誘導検出する方式、また光の透過ま
たは反射を受光部で検出する方式などが代表的で
ある。また、先述の様にFG信号を受けて回転体
の回転制御がなされることから、FG信号は高精
度、高分解能な性能が要求される。その為には回
転装置の無負荷時、加負荷時のいかなる状態にお
いてもFG信号出力は所定の値を有していること
が必要である。即ち信号出力が低下すればSN比
が十分にとれず、結果的には回転検出信号として
の分解能が劣化し、高回転精度な回転制御が不可
能となる。

一般に回転軸を回転自在に軸承する軸受は回転
軸と僅少の径隙間を有しているのが通常であるこ
とから、回転軸に径方向に押圧力を有して回転す
る部材（たとえばピンチローラ）の押圧力を受け
た時、回転軸は上記の径隙間分だけ傾きが発生す
る。従つてFG部の回転側と固定側のギヤツプも
変化することも起き得ることになり、上述のSN
比が悪化することにつながる。

従来から、この問題を解決する一方策として、
FG部の回転側と固定側を全周にて対向させ、回
転側の径方向移動が生じても全周で平均化して信
号の取出しを図ることが行なわれてきた。しかし
ながら、全周で取出す方策は結果的には装置の大
型化、コスト高、重量化につながる欠点を有して
いる。この為、考えられるのがFG部の回転側は
全周に亘り周波数信号情報を保持するも固定側は
１点または平均化する目的から180゜位置分割し
た２点で検出する方式が提案されている。

本発明は上述の構成において、回転装置の負荷
状態に関係なく安定したFG信号出力を得ること
ができるようにした回転装置を提供するものであ
る。

以下、図示の実施例に基いて本発明を詳細に説
明する。

第１図はオーデイオ用テープレコーダまたはビ
デオテープレコーダなどの磁気テープの走行駆動
に使用されるダイレクト駆動式キヤプスタン装置
に本発明を応用した実施例を示す。即ち、内蔵さ
れたブラシレスモータ１０によつて回転駆動され
るモータ軸兼用のキヤプスタン軸１２にピンチロ
ーラ１４を押圧して回転させ、その間に磁気テー
プ１６を狭持して定速駆動させる回転装置であ
る。上記キヤプスタン軸１２は機器本体の基板１
８に取付けられた軸受２０に所定の隙間を有して
回転自在に軸承されている。上記ブラシレスモー
タ１０は、キヤプスタン軸１２と一体に回転する
磁性体からなるバツクヨーク２１と、それに固着
されたリング状永久磁石２３からなるロータ２２
と、上記ロータ２２の着磁面（図では下面）と平
面的に対向する所定の巻線が施されたステータ２
４から成る。上記ステータ２４は基板１８に支持
棒２６を介して固定されている。ステータ２４の
中心部にて上記キヤプスタン軸１２はスラスト方
向の支持がなされている。また、ステータ２４の
巻線近傍に設けたホール素子２８にてロータ２２
の回転位置検出を行ない、各相のステータ巻線に
流す電流の切換えを行なう。

ロータ２２の回転に応じた回転信号情報を取出
すFG部３０はロータ２２の外周に位置する。即
ち、ロータ２２の外周、更に詳しくは、バツクヨ
ーク２１の外周に、周面に全周に亘つてＮ極、Ｓ
極が交互に複数極に磁化された環状磁石３２を固
着し、ロータ２２と一体回転をさせると共に、環
状磁石３２の外周近傍の一点または180゜分割の
２点位置に、上記環状磁石３２からの周波数信号
磁束を検出する検出ヘツド（またはホール素子）
３４を配置する構成となつている。

一般に高精度な回転制御を目的とした時、信号
周波数が高い方が好ましいことから、環状磁石３
２の複数極着磁極数が高く、従つて１極当りの着
磁幅が狭いことから、環状磁石３２と非接触で所
定のギヤツプＧを保つてステータ２４に取付けら
れている検出ヘツド３４への鎖交する磁束も少な
くなり、一定の信号出力を得るためにはギヤツプ
Ｇの管理も重要となる。しかるに、先述の様にキ
ヤプスタン装置に使用時はピンチローラ１４の押
圧により一定の方向に側圧を受けるので、キヤプ
スタン軸１２と軸受２０の僅かな径方向隙間分だ
けキヤプスタン軸１２が傾斜して回転することに
なる。従つてローラ２２に取付いた環状磁石３２
も傾斜することになり、押圧方向線上に回転中心
が移動することになる。この様子を簡略的な図で
あるが、第２図に平面的に見た環状磁石３２の移
動の様子を誇長的に点線で示している。この時、
先述の様に環状磁石３２と検出ヘツド３４間のギ
ヤツプＧは不変であることが必要であることか
ら、本発明では検出ヘツド３４をピンチローラ１
４の押圧方向と略々直角方向線上Ｘ−X′に検出
ヘツド３４を配置している。この線上に配置すれ
ば、点線で示した様に環状磁石３２の回転中心が
移動してもギヤツプＧの変化は無視できる。第２
図では検出ヘツドを１個した例を示しているが、
この線上に２個の検出ヘツドを設けても問題は生
じない。

第３図は第１図に示すキヤプスタン装置に対し
て押圧回転部材が２点存在する例を示している。
即ち、例えばキヤプスタン軸から回転動力を他の
回転部材に伝達するために第１図に示す様にアイ
ドラー３６がキヤプスタン軸に押圧されることが
度々発生する。この様な時にはキヤプスタン軸１
２の傾き方向は２点のベクトル方向の合成方向と
なることは明らかである。従つて、この時は合成
方向と略々直角な線上Ｙ−Y′に検出ヘツド３４
を配置する。

以上の実施例でFG方式として環状磁石と検出
ヘツドの構成で示したが、光の透過方式、反射方
式など、どの組合せにおいても本発明の有効性は
失われない。

以上の様に本発明によればFG信号検出手段が
１点または２点方式に拘らず、押圧回転部材の影
響を何ら受けることなく安定なFG信号出力を得
ることができるものであり、機器の小型化、軽量
化、高性能化を図るうえで、多大の効果をもたら
すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は
同実施例の作用効果を説明するための要部概略平
面図、第３図は本発明の他の実施例の作用効果を
説明するための要部概略平面図である。 １２……キヤプスタン軸、１４……ピンチロー
ラ、２０……軸受、３０……FG部、３２……環
状磁石、３４……検出ヘツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸受により回転自在に軸承された回転軸と、
   その回転軸と一体的に回転し、かつ全周面部に所
   定の周波数の信号情報を有するリング状の周波数
   信号保持手段と、その周波数信号保持手段の周面
   部から径方向に一定の隙間を有して周方向の１ケ
   所又は180゜分割の２ケ所に配設され、前記周波
   数信号保持手段からの信号情報を検出する信号検
   出手段を具備し、かつ前記回転軸には径方向に所
   定の押圧力を有して回転しうる任意の回転部材が
   押圧されるようになされ、その回転部材の前記回
   転軸に対する押圧方向と略々直角方向線上に位置
   するように前記信号検出手段を配設したことを特
   徴とする回転装置。 ２ 回転軸に対し径方向に所定の押圧力を有して
   回転する任意の回転部材が複数個ある時は、その
   複数個のベクトル合成方向と略々直角方向線上に
   位置するように前記信号検出手段を配設したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転装
   置。