JPH0119248Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はテープレコーダやVTR等に用いら
れるリール駆動回路に関し、特にテープの巻取り
速度及び被巻取り速度の安定化を図つたリール駆
動回路に関するものである。

第１図はカセツトテープレコーダやVTRに従
来から広く実施されている２モータ方式の巻取り
リール部分を示す図で、巻取りリール１と被巻取
りリール２はテープ３によつてお互いに結合さ
れ、巻取りリール１はテープ３を介して被巻取り
リール２を引張りながら回転する。前記巻取りリ
ール１及び被巻取りリール２の回転軸にはそれぞ
れ巻取りモータ４及び被巻取りモータ５が結合さ
れている。通常巻戻しモードと呼ばれているテー
プ巻取り動作に際しては、巻取りモータ４側が通
電されて駆動し、巻取りモータ４の回転はテープ
３を介して被巻取り側に伝達されて被巻取りモー
タ５を逆方向に回転させる。また、早送りモード
と呼ばれているテープ巻取り動作に際しては、逆
に巻取り側となる被巻取りモータ５が通電され、
その結果被巻取り側となる巻取りモータ４側が逆
方向に回転する。前記巻戻しモード、早送りモー
ドいずれにおいても通電されていない側の直流モ
ータはテープ３から伝達される力により逆方向に
回転し、そのためモータに逆起電力が発生する。
このような発生したモータの逆起電力はモータの
回転数に伴つて変動し、被巻取りモータの回転数
の変動に対する巻取モータ回転数の変動の比が大
きい場合には巻取り速度の周期変動、テープが一
度たるむと復帰しない、また巻取り速度と被巻取
り速度の不一致を起こす等の不都合があつた。

この考案を説明するに先立つて、第２図を用い
て従来のリール駆動回路がもつ被巻取りモータ回
転数の変動に対する巻取りモータ回転数の変動に
ついて説明する。尚、２モータ方式を採るため巻
戻しモードのための回路と早送りモードのための
回路は対称に構成されており、スイツチによつて
いずれか一方の側が選択されて電力が供給され、
選択されたモードで動作する。従つて、理解を容
易にするために例えば巻戻しモードを挙げて説明
する。

第２図において、巻取りリールを駆動する第１
の直流モータ６と電源７との間にトランジスタ８
が接続され、第１の直流モータ６への通電が制御
される。前記トランジスタ８のスイツチング動作
を制御するために、トランジスタ８のベースは分
岐され、一方の端子は抵抗９を介してモード切換
えスイツチ１０の巻戻し接点１１側に達してい
る。モード切換えスイツチ１０の他方の端子は電
源７に接続され、巻戻し接点１１側が選択された
状態で前記トランジスタ８を導通させ、トランジ
スタ８を介して前記第１の直流モータ６に通電す
る。トランジスタ８のベースの分岐された他方の
端子は、ダイオード１２を介してトランジスタ１
３のコレクタに接続され、該トランジスタ１３の
エミツタ側は抵抗１４、ダイオード１５を介して
第２の直流モータ１６に接続されている。前記ト
ランジスタ１３のベースはアース電位に接続され
ている。第２の直流モータ１６の回転軸には被巻
取りリールが結合されている。

巻戻しモードのための回路に対して、早送りモ
ードに関しても第２の直流モータ１６について同
様の回路が構成されている。即ち、第２の直流モ
ータ１６と電源７との間にトランジスタ１７が挿
入され、該トランジスタ１７のベースは分岐され
て一方の端子は抵抗１８を介してモード切換えス
イツチ１０の早送り接点１９に達し、分岐された
他方の端子はダイオード２０を介してベースが接
地されたトランジスタ１３、抵抗１４を巻戻しモ
ードと共用し、更にダイオード２１を介して第１
の直流モータ６に接続されている。

上述の従来のリール駆動回路において、巻戻し
モードが選択される場合には、切換えスイツチ１
０が接点１１側に接続され、第１の直流モータ６
が通電される。今、電源１７として11Vが与えら
れ、各トランジスタのベース・エミツタ電圧及び
ダイオードの順方向電圧を一律に0.6Vとする。
第１の直流モータ６の通電に伴なつたテープの巻
取り動作により、上述のように被巻取りリールは
逆方向に回転して第２の直流モータ１６側に逆起
電力が発生するが、逆起電力の大きさによつてリ
ールの駆動は次のように変化する。

(i) 第２の直流モータ１６の逆起電力＜1.2Vの
場合 即ち、電源投入時のモータ回転数が比較的少な
く状態では、第２の直流モータ１６の逆起電力
が、ダイオード１５の順方向電圧とトランジスタ
１３のベース・エミツタ間電圧との和より小さ
く、そのためトランジスタ１３はオフ状態を維持
し、従つて第１の直流モータ６には電源電圧11V
からトランジスタ８のベース・エミツタ間電圧を
差し引いた約10Vが印加され、該印加電圧に基い
て第１の直流モータ６は駆動する。次に、第１の
直流モータ６の回転数上昇に伴つて第２の直流モ
ータ１６の逆起電力もまた大きくなる。

(ii) 第２の直流モータ１６の逆起電力≧1.2Vの
場合 第２の直流モータ１６に生じる逆起電力が
1.2Vに達するとトランジスタ１３はオンに変化
し、ダイオード１２、トランジスタ１３、抵抗１
４、ダイオード１５及び第２の直流モータ１６の
電流路が形成され、トランジスタ８のベース電圧
を下げる。その結果、第１の直流モータ６に印加
される電圧も下がり、回転数は低下する。

第３図は第２図に示した回路の第１の直流モー
タ、第２の直流モータの印加電圧と回転数の関係
を示す図である。同図中、直線Ａは上述の構成か
らなる従来のリール駆動回路に120分テープをセ
ツトしたときの巻取りモータ（第１の直流モー
タ）印加電圧と被巻取りモータ（第２の直流モー
タ）回転数との関係を示す負荷直線である。尚、
図中特性曲線Ｘは巻取りモータ印加電圧−巻取り
モータ回転数を、特性曲線Ｙは被巻取りモータ逆
起動電圧−被巻取りモータ回転数を示しており、
巻取りモータの印加電圧10Vにおける回転数は
2000rpm、また120分テープでの被巻取りモータ
の最終速度は約500rpmである。上述の図からも
判るように負荷直線Ａはトランジスタ１３がオン
するまでは10Vの電圧が巻取りモータに印加され
て被巻取りモータ側は逆方向の回転数を増してゆ
き、逆起動電圧が−1.2Vになつてトランジスタ
１３がオンになると、特性曲線Ｘ上の500rpmを
通る勾配で印加電圧は急激に低下する。被巻取り
モータは逆起動電圧−1.2Vの状態で約240rpmを
示し、最終速度は約500rpmに達する。従つて、
リール駆動回路における被巻取りモータの回転数
の変動に対する巻取りモータ回転数の変数の比を
計算すると （2000−500）／（500−240）≒6.0 となり、大きな変動比をもつことになる。このよ
うな大きな変動比は負荷直線Ａに示されているよ
うに被巻取りモータ回転数のわずかな変化に対し
て巻取りモータ印加電圧を大きく変化させ、被巻
取りモータ回転数の変化のために巻取り速度を周
期変動させることにもなり、テープの巻戻し、早
送り動作に不都合を生じさせてテープ巻取り動作
の信頼性を損ない、装置の故障原因になるという
欠点があつた。

それゆえに、この考案の目的は、被巻取りモー
タの回転数の変動に対する巻取りモータ回転数の
変動の比を小さくして、テープ巻取り動作の安定
を図り、特に回転開始時から通常回転におけるリ
ールの回転をスムーズに行なわせるリール駆動回
路を提供することである。

この考案の上述の目的と特徴は図面を参照して
行なう以下の詳細な説明から一層明らかとなろ
う。

上記の目的を達成するために、この考案に係る
リール駆動回路は、巻取りリールに結合された第
１の直流モータと、被巻取りリールに結合された
第２の直流モータと、可変インピーダンス手段
と、スイツチング手段とを備えている。可変イン
ピーダンス手段は、第１の直流モータと所定の第
１の電圧源との間に結合されており、かつ所定の
第２の電圧源に結される制御端子を有している。
この可変インピーダンス手段は、制御端子に印加
される電圧に応じてインピーダンスが変化するも
のである。また、スイツチング手段は、第２の直
流モータと可変インピーダンス手段の制御端子と
の間に結合されており、第２の直流モータにより
発生される逆起電力が所定のしきい値電圧を越え
ると導通状態になるものである。

この考案に係るリール駆動回路においては、被
巻取りリールの回転数が所定の回転数以下である
場合には、第２の直流モータにより発生される逆
起電力は所定のしきい値電圧以下であるので、ス
イツチング手段が非導通状態となる。したがつ
て、可変インピーダンス手段の制御端子には、第
２の電圧源による電圧が印加される。これによ
り、第１の直流モータには第１の電圧が印加され
る。

そして、被巻取りリールの回転数が所定の回転
数に達すると、第２の直流モータにより発生され
る逆起電力がしきい値電圧を越え、スイツチング
手段が導通状態となる。これにより、可変インピ
ーダンス手段の制御端子に印加される電圧が、第
２の電圧源による電圧とスイツチング手段を介し
て結合される第２の直流モータによる逆起電力と
により定まる電圧まで低下する。そのため、第１
の直流モータに印加される電圧が第１の電圧より
も低い第２の電圧に低下することになる。

その後、被巻取りリールの回転数が増加するに
従つて、第２の直流モータに発生する逆起電力が
増加するので、可変インピーダンス手段の制御端
子に印加される電圧がその逆起電力に比例して
徐々に低下する。したがつて、第１の直流モータ
に印加される電圧も徐々に低下することになる。

第４図はこの考案の一実施例のリール駆動回路
図である。同図で第２図に示したリール駆動回路
と対応する回路部分は同じ符号を付して示す。こ
の考案によるリール駆動回路と前述の第２図の従
来回路と相違する構成は、リールの速度制御を行
なうトランジスタ１３の周辺回路であり、この実
施例ではトランジスタ１３のコレクタは抵抗値
R1をもつ抵抗２２を介してダイオード１２及び
ダイオード２０のそれぞれのカソード側に接続さ
れ、エミツタは従来回路のように抵抗を介するこ
となくダイオード１５及びダイオード２１の各ア
ノード側に接続されている。また、トランジスタ
１３のベースは、被巻取りモータの回転数を検出
して巻取りモータ側の印加電圧を低下させるため
の切換え時の電圧値を設定し、電源間に直列に挿
入された抵抗２３とダイオード２４との結合点に
接続されている。従つて、後述する被巻取りモー
タの回転数が所定の速度を越えた状態で巻取りモ
ータの電圧を低下させる際の、電圧切換え時の被
巻取りモータ回転数はダイオード２４の電圧降下
で調整することができる。即ち、ダイオード２４
と直列に抵抗や定電圧素子を挿入することによつ
てこの目的を達成し得る。他の各回路は第２図の
リール駆動回路と同じ構成に接続されている。

次に、第４図のリール駆動回路における動作を
説明する。この実施例においても巻取りモードの
場合を説明する。尚、トランジスタのベース・エ
ミツタ間電圧及びダイオードの順方向電圧は同様
に0.6Vとする。

(i) 第２の直流モータ１６の逆起電力＜0.6Vの
場合 即ち、トランジスタ１３のベースはダイオード
２４のアノード側に接続されており、従つて第２
の直流モータ１６の逆起電力が0.6Vより小さい
間はトランジスタ１３はオフ状態にあつて、従来
回路と同様に第１の直流モータ６にはほぼ10Vの
電圧が印加されて巻取り動作を開始する。

(ii) 第２の直流モータ１６の逆起電力＝0.6Vの
場合 第１の直流モータ６の回転数の上昇に伴つて第
２の直流モータ１６もまた回転数を増し、逆起電
力が0.6Vに達するとダイオード１５を通じてト
ランジスタ１３にエミツタ電流が流れ、トランジ
スタ１３のコレクタ・エミツタ間を導通させる。
トランジスタ１３の導通によりトランジスタ８の
ベース電圧は下がり、第１の直流モータ６への印
加電圧も下がる。このときの第１の直流モータ６
の印加電圧Vsは抵抗２２の電圧降下に等しい。
即ち、印加電圧Vsは次の値になる。

Vs＝（11.0−0.6）R2／（R1＋R2） （ただしR2は抵抗９の抵抗値） (iii) 次に第２の直流モータの逆起電力＞0.6Vの
場合 トランジスタ１３がオンになつてトランジスタ
８のベース電圧が低下し、それに伴つて第１の直
流モータへの印加電圧は上述のように低下する
が、一方第２の直流モータに発生した逆起電力の
増加分は抵抗２２と抵抗９とで分割されてトラン
ジスタ８のベース電圧を低下させることになる。

第３図の直線Ｂは上述の実施例によるリール駆
動回路の巻取りモータ印加電圧と、被巻取りモー
タ回転数との関係を示す負荷直線である。同図か
ら読み取れるように、逆起電力が0.6Vに達して
トランジスタ１２を導通させた際に第１の直流モ
ータ６に印加される電圧Vsを、従来回路の10V
に比べて小さくすることにより、負荷直線の勾配
を小さくすることができる。例えば、抵抗２２の
抵抗値R1＝2.2KΩ、抵抗９の抵抗値R2＝3.9KΩ
とすると、上式より印加電圧Vsは3.7Vとなり、
負荷直線Ｂで示す関係になつて従来回路の負荷直
線Ａに比べて動作における直線の勾配は著しくゆ
るやかになる。

上述のように第２の直流モータ１６の逆起電力
が0.6Vに達する状態、即ち被巻取りモータの回
転数が逆起電力として0.6Vを発生させる回転数
に達した状態で、第１の直流モータ６への印加電
圧を、電源電圧に対応する高い電圧からより低い
印加電圧Vsに低下させることによつて、被巻取
りモータ回転数の変動に対する巻取りモータ回転
数の変動の比は第３図から次のような値になる。

変動比＝（740−500）／（500−120） ≒0.63 この値は従来回路から求められた変動比の約1/
１０である。このような変動比の低減は被巻取りモ
ータ回転数の変化に拘わらず巻取りモータ印加電
圧の変化を小さくしてテープの巻取り動作をより
安定なものにする。

上述の実施例の回路は早送りモードについても
巻戻しモードと対称に設計されているため同様に
変動比の低減の効果を得ることができる。

以上のように、この考案によれば簡単な構成を
付加することによつて、従来のリール駆動回路に
比べて被巻取りモータ回転数の変動に対する巻取
りモータ回転数の変動の比を著しく小さくするこ
とができ、巻取り動作の安定化を図るとともにき
め細かに低速回転制御を行わせることができ、カ
セツトテープレコーダ、VTR、EVR映写機、８
ミリカメラ等のリール駆動回路に利用することが
できる。

また、この考案では静止摩擦係数が動摩擦係数
よりも大きいことを考慮し、回転開始時には比較
的高い電圧を印加し、所定の回転数になつた時点
で印加電圧を低くし、その後は徐々に印加電圧を
低くしてゆくことによつて、巻取り動作を安定に
しかつリールをスムーズに回転させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は２モータ方式のテープ巻取り装置にお
けるリールとモータの関係を示す模型図である。
第２図は従来のリール駆動回路を示す図である。
第３図は巻取りモータ、被巻取りモータの印加電
圧−回転数特性図である。第４図はこの考案によ
る一実施例のリール駆動回路を示す図である。 図において１は巻取りリール、２は被巻取りリ
ール、３はテープ、４，６は巻取りモータ、５，
１６は被巻取りモータ、８，１３，１７はトラン
ジスタ、９，１４，１８は抵抗である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 巻取りリールと、 前記巻取りリールに結合された第１の直流モー
   タと、 被巻取りリールと、 前記被巻取りリールに結合された第２の直流モ
   ータと、 前記第１の直流モータと所定の第１の電圧源と
   の間に結合され、かつ所定の第２の電圧源に結合
   される制御端子を有し、その制御端子に印加され
   る電圧に応じてインピーダンスが変化する可変イ
   ンピーダンス手段と、 前記第２の直流モータと前記可変インピーダン
   ス手段の制御端子との間に結合され、前記第２の
   直流モータにより発生される逆起電力が所定のし
   きい値電圧を越えると導通状態となるスイツチン
   グ手段とを備えた、リール駆動回路。