DE2949979A1

DE2949979A1 - Bandantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE2949979A1
Application number: DE19792949979
Authority: DE
Inventors: Masahiko Fujita; Kenji Hayashi; Kazutoshi Konno
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-12-13
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE2949979C2; US4303210A

Description

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HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Bandantriebsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandantriebsvorrichtung mit einer Bandteller-Nabe zum Ab- oder Aufwickeln eines bandförmigen Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabemediums, z. B. eines Magnetbands oder eines Films.

Es ist hocherwünscht, Volumen, Dicke und Gewicht von Informationsauf zeichnungs- und -Wiedergabegeräten, z. B. Kassettenrekordern, Video-Bandaufzeichnungsgeräten, 8 mm-Filmkameras usw., zu vermindern, damit der Materialverbrauch gesenkt und außerdem die Tragbarkeit verbessert werden können.

Ein bandförmiges Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabemedium wie ein Magnetband oder ein Film (nachstehend kurz als "Band" bezeichnet), das in diesen Geräten eingesetzt wird, wird normalerweise mit vorbestimmter gleichbleibender

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Geschwindigkeit durch eine Tonwelle und eine Andruckrolle einer Bandantriebsvorrichtung getrieben. Es sind eine Aufwickelteller-Nabe und eine Abwickelteller-Nabe vorgesehen, so daß das mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegte Band aufnehmbar bzw. das Band mit hoher Geschwindigkeit abwickelbar ist. Bei einer anderen Art einer Bandantriebsvorrichtung entfallen Tonwelle und Andruckrolle, und die beiden Bandteller-Naben für das Auf- und Abwickeln des Bands dienen dazu, das Band mit gleichbleibender bzw. mit hoher Geschwindigkeit zuzuführen. Bei allen bekannten Bandantriebsvorrichtungen ist ein Motor als Antriebseinheit für die Tonwelle oder die beiden Bandteller-Naben vorgesehen. Weil jedoch der bisher verwendete Motor als Antriebseinheit eine beträchtliche Höhe und ein großes Volumen hat und ferner verschiedene Mechanismen wie eine Kraftübertragungsmechanik mit einem Riemen od. dgl., eine Bandtellernaben-Schlupfmechanik und ein Betätigungsmechanismus für Konstant-Bandzufuhr, Schnellvorlauf, Rückspulen und andere Funktionen ebenfalls für die Bandantriebsvorrichtung erforderlich sind, steilen diese Teile einen großen Teil des Volumens, der Höhe und des Gewichts des Informationsauf zeichnungs- und -Wiedergabegeräts dar. Es ist bisher nicht möglich gewesen, die Forderung nach einer Verminderung von Volumen, Dicke und Gewicht der Geräte zu erfüllen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und verbesserten Bandantriebsvorrichtung für solche Informationsauf zeichnungs- und -Wiedergabegeräte, bei der die Ausbildung der Bandteller-Naben und des Motors, die für den Bandantrieb unerläßlich sind, so verbessert ist, daß eine starke Verminderung von Volumen, Dicke und Gewicht des Geräts erzielbar ist.

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Ein besonderes Merkmal der Bandantriebsvorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß in jeder ein Band treibenden Bandteller-Nabe ein Hohlraum gebildet ist, und daß in dem Hohlraum jeder Bandteller-Nabe ein Motor mit einer Läufer- und einer Ständereinheit angeordnet ist, so daß die von der Läufereinheit des im Hohlraum jeder Bandteller-Nabe angeordneten Motors erzeugte Drehkraft auf die zugeordnete Bandteller-Nabe übertragen wird und sie treibt.

Die Bandantriebsvorrichtung nach der Erfindung, mit einer Bandteller-Nabe zum Ab- oder Aufwickeln eines bandförmigen Informationsaufzeichnungs- und -Wiedergabemediums, z. B. eines Magnetbands oder eines Films, ist gekennzeichnet durch wenigstens eine einen Innenhohlraum aufweisende Bandteller-Nabe, durch wenigstens einen Motor, der zumindest teilweise in dem Naben-Innenhohlraum aufgenommen ist und eine Läufer- und eine Ständereinheit aufweist, und durch wenigstens eine Kopplungseinheit, die die von der Läufereinheit des im Naben-Innenhohlraum aufgenommenen Motors erzeugte Drehkraft auf die Bandteller-Nabe überträgt.

Die Erfindung besteht also in einer Bandantriebsvorrichtung, bei der in einer Bandteller-Nabe, die zum Ab- oder Aufwickeln eines bandförmigen Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabemediums, z. B. eines Magnetbands oder eines Films, vorgesehen ist, ein Innenhohlraum gebildet ist. Ein Motor mit einer Läufer- und einer Ständereinheit ist entweder teilweise oder vollständig im Naben-Innenhohlraum aufgenommen, und die von der Läufereinheit des Motors erzeugte Drehkraft wird entweder direkt oder über ein Untersetzungsgetriebe auf die Bandteller-Nabe übertragen und treibt diese.

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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Bandantrieb eines

Kassettenrekorders, wobei die Bandantriebsvorrichtung nach der Erfindung verwendet wird;

Fig. 2 einen größeren Längsschnitt durch einen Teil eines ersten Ausführungsbeispiels der Bandantriebsvorrichtung;

Fig. 3 einen größeren Längsschnitt durch einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels der Bandantriebsvorrichtung;

Fig. k, größere Detailansichten von Wicklungen, die und 6 bei der Bandantriebsvorrichtung verwendet werden;

Fig. 7 das Blockschaltbild des Bandantriebssystems, das mit der Bandantriebsvorrichtung bevorzugt verwendet wird ;

Fig. 8 das Schaltbild einer Ausführungsform der Bandantriebsschaltung nach Fig. 7;

Fig. 9A Signalverläufe von Ansteuerspannungen, die an

und 9B die beiden Antriebsspuleneinheiten in der Schaltung nach Fig. 8 angelegt werden; und

Fig. 10 eine Grafik, die die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinien und die Drehzahl-Strom-Kennlinien für die beiden Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2 bzw. 3 zeigt.

Die Bandantriebsvorrichtung wird unter Bezugnahme auf einen Kassettenrekorder näher erläutert.

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Nach Fig. 1 umfaßt eine bekannte Bandkassette 1 ein Band 2, das um einen Aufwickelteller 3 und einen Abwickelteller 4 geführt ist. Die Nabe 5 des Aufwickeltellers 3 steht mit von dem Aufwickelteller 3 vorspringenden Zähnen 3a in Eingriff, und die Nabe 6 des Abwickeltellers 4 steht mit vom Abwickelteller 4 vorspringenden Zähnen ^a in Eingriff. Bei dem hier angegebenen Bandantrieb sind in den Naben 5 und 6 Motoren 10 und 11 angeordnet. Ferner sind ein Aufnahme- und Wiedergabekopf 7, ein Löschkopf 8 und ein Bandgeschwindigkeits-Abtastkopf 9 vorgesehen.

Der Aufbau des in den Bandteller-Naben 5 und 6 angeordneten Motors wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bzw. 3 erläutert, die zwei Ausführungsbeispiele der Bandantriebsvorrichtung zeigen. Dabei zeigt jede Figur die Innenausbildung einer der Bandteller-Naben. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen besteht darin, daß die vom Motor 10 erzeugte Drehkraft nach Fig. 2 direkt auf die Bandteller-Nabe 5 übertragen wird, während sie nach Fig. 3 über ein aus mehreren Zahnrädern bestehendes Untersetzungsgetriebe auf die Bandteller-Nabe 5 übertragen wird. Die Motoren 10 beider Ausführungsbeispiele sind jedoch in bezug auf ihren Aufbau grundsätzlich gleich.

Es wird zuerst das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 erläutert, Ein Jochhalter 14 mit einem darin befestigten Lager 13 ist in einer zugehörigen Öffnung einer Grundplatte 12 mit Schrauben gesichert, und eine biegsame Schaltungsplatte 15 mit zwei darauf angeordneten beabstandeten Hallelementen 16 und 17 ist auf der Oberfläche des 3ochhalters 14 und der Oberfläche der Grundplatte 12 z. B. durch Aufkleben befestigt. Ein hohlzylindrisches Joch 18 aus magnetischem Werkstoff ist mit Schrauben am Oochhalter 14 befestigt. Ein weiteres Lager 19 ist in der im oberen Ende des Oochs 18 gebildeten

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Öffnung befestigt, und eine im wesentlichen ringförmige Antriebsspuleneinheit 20 sowie eine dazu gegenphasige zweite, im wesentlichen ringförmige Antriebsspuleneinheit 21 sind konzentrisch an der Innenwandfläche des Oochs 18 festgelegt. Ein hohlzylindrischer Magnet 23, der so magnetisiert ist, daß er mehrere Magnetpole auf seiner Umfangsfläche aufweist, ist auf einer Welle 22 drehfest angeordnet, die mit ihren gegenüberliegenden Enden in den Lagern 13 bzw. 19 drehbar gelagert ist. Auf dem Oberende dieser Welle 22 ist die Nabe 5 des Aufwickeltellers gesichert, die einen Verbindungsabschnitt 5a aufweist, der mit den vom Aufwickelteller 3 in der Bandkassette 1 vorspringenden Zähnen 3a in Eingriff tritt. Die Hallelemente 16, 17 sowie die Antriebsspuleneinheiten 20, 21 sind mit der biegsamen Schaltungsplatte 15 elektrisch verbunden. Der Betrieb des Motors 10 wird noch im einzelnen erläutert; nachstehend wird nur kurz das Arbeitsprinzip angegeben. Der Magnet 23 erzeugt eine Drehkraft zum Treiben der Welle 22 in Abhängigkeit von der Zufuhr von Ansteuerspannungen an die Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 von einer Stromversorgung (nicht gezeigt) durch die biegsame Schaltungsplatte 15.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist also in der Nabe 5 ein Hohlraum gebildet, und der Motor 10 mit der das Joch 18 und die Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 als Hauptkomponenten umfassenden Ständereinheit und der den Magneten 23 und die Welle 22 als Hauptkomponenten umfassenden Läufereinheit ist in diesem Hohlraum der Nabe 5 angeordnet.

Der Motor 10 nach Fig. 2 wird durch die folgenden Arbeitsvorgänge zusammengebaut:

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I. (1) Das Lager 13 wird im Preßsitz in den Jochhalter

I^ eingefügt.

(2) Die biegsame Schaltungsplatte 15 mit den darauf befestigten Hallelementen 16 und 17 wird durch Verkleben auf den Oberflächen des Jochhalters I^ und der Grundplatte 12 gesichert.

II. (1) Das Lager 19 wird im Preßsitz in die Öffnung im

Oberende des Jochs 18 eingefügt.

(2) Die Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 werden konzentrisch miteinander an der Innenwandfläche des Jochs 18 befestigt. Damit ist die Ständereinheit fertiggestellt.

III. Die Welle 22 wird im Preßsitz in den Magneten 23 eingefügt. Damit ist die Läufereinheit fertiggestellt.

IV. Der obere Endabschnitt der Welle 22 wird drehbar im Lager 19 angeordnet.

V. (1) Das Unterende der Welle 22 wird drehbar im Lager

13 angeordnet.

(2) Nachdem die Hallelemente 16, 17 und die Antriebsspuleneinheiten 20, 21 in ihren erwünschten Lagen relativ zueinander angeordnet sind, wird das Joch 18 durch die Schrauben am Jochhalter I^ gesichert.

(3) Die Außenenden der Zuleitungen der Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 werden an die biegsame Schaltungsplatte 15 angeschlossen. Damit ist der Motor 10 fertiggestellt.

VI. (1) Die Schaltungsplatte 15 wird durchgebogen, und der

den in Schritt V fertiggestellten Motor 10 tragende Jochhalter Ik wird von unten in die zugehörige Öffnung der Grundplatte 12 eingesetzt und dann mit den Schrauben in dieser Öffnung gesichert. (2) Die Nabe 5 wird im Preßsitz auf das Oberende der Welle 22 aufgesetzt.

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(3) Die biegsame Schaltungsplatte 15 wird auf den Oberflächen des Jochhalters 14 und der Grundplatte 12 durch Verkleben befestigt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird nun das zweite Ausführungsbeispiel der Bandantriebsvorrichtung erläutert. Der Grundaufbau und die Arbeitsweise des Motors entsprechen dem Motor nach Fig. 2. Der Motor 10 nach Fig. 3 ist so aufgebaut, daß die von der Läufereinheit erzeugte Drehkraft von der Welle 22 auf die Nabe 5 über ein Untersetzungsgetriebe übertragen wird, das aus einem vier Räder 27, 28, 29 und 30 aufweisenden Rädergetriebe besteht, wodurch die Stromausbeute des Motors 10 verbessert wird; dagegen ist der Motor 10 nach Fig. 2 so aufgebaut, daß die von der Läufereinheit erzeugte Drehkraft direkt von der Welle 22 auf die Nabe 5 übertragen wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist daher die Welle 22 über ein Lager 25 mit der Nabe 5 verbunden, und zwischen dem 3och 18 und der Nabe ist ein weiteres Lager 26 vorgesehen. Die Verbesserung der Stromausbeute des Motors 10 wird später noch erläutert.

Eine ins einzelne gehende Erläuterung des Motors 10 nach Fig. 3 ist nicht erforderlich, da der Grundaufbau und der Betrieb dem Motor 10 nach Fig. 2 entsprechen.

Die Bandantriebsvorrichtung nach Fig. 3 wird wie folgt zusammengebaut:

I. (1) Das Lager 25 wird im Preßsitz in den Hohlraum der

Nabe 5 eingefügt.

(2) Das Hohlrad 30 wird im Preßsitz auf den Außenwandflächenteil am Unterende der Nabe 5 gefügt.

II. (1) Das Lager 19 wird im Preßsitz in die Öffnung im

Oberende des Dochs 18 eingefügt, und das Lager wird im Preßsitz auf den Außenwandflächenteil am Unterende des Oochs 18 gefügt.

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(2) Die Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 werden konzentrisch miteinander auf der Innenwandfläche des Jochs 18 festgelegt. Damit ist die Ständereinheit fertiggestellt.

III. Die fertige Ständereinheit wird in den Hohlraum der Nabe 5 eingefügt. Die Nabe 5 ist über das Lager mit dem Joch 18 verbunden.

IV. (1) Das Lager 24- wird im Preßsitz in eine Öffnung der

Grundplatte 12 eingesetzt, und ein zweites Lager wird ebenfalls im Preßsitz in eine weitere Öffnung der Grundplatte 12 unterhalb einer Hilfs-Grundplatte 3k gefügt.

(2) Die biegsame Schaltungsplatte 15 mit den darauf befestigten Hallelementen 16 und 17 wird durch Verkleben auf der Oberfläche der Grundplatte 12 gesichert .

(3) Die Welle 22 wird im Preßsitz in den Magneten 23 eingefügt, so daß die Läufereinheit fertiggestellt ist, und wird dann mit ihrem Unterende drehbar im Lager 2k angeordnet.

(Ψ) Während die Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 in ihren erwünschten Lagen relativ zu den Hallelementen 16 und 17 auf der an der Grundplatte 12 befestigten biegsamen Schaltungsplatte positioniert werden, wird die Ständereinheit auf der Welle 22 montiert, und das Joch 18 wird mit den Schrauben an der Grundplatte 12 gesichert.

(5) Die Außenenden der Zuleitungen der Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 werden an die biegsame Schaltungsplatte 15 angeschlossen. Damit ist der Motor 10 fertiggestellt.

V. (1) Das Zahnrad 27 wird im Preßsitz auf das Unterende der Welle 22 aufgesetzt.

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(2) Das Zahnrad 28 wird im Preßsitz auf das Unterende einer Welle 31 gefügt, und die Welle 31 wird an ihrem Mittenabschnitt im Lager 32 drehbar angeordnet. Das Zahnrad 27 kämmt mit dem Zahnrad 28.

(3) Das Zahnrad 29 wird im Preßsitz auf das Oberende der Welle 31 gefügt. Das Zahnrad 29 kämmt mit dem Hohlrad 30.

(Ό Die Hi Ifs- Grundplatte 3k mit einem in einer Öffnung im Preßsitz angeordneten Lager 33 ist so montiert, daß das Oberende der Welle 31 im Lager 33 drehbar ist, und diese Hilfs-Grundplatte 3k wird dann mit Schrauben an der Grundplatte 12 befestigt.

(5) Ein Schwungrad 35 wird im Preßsitz auf das Unterende der Welle 22 gefügt.

In Fig. 3 sind ferner eine Frontplatte 36 und eine Rückplatte 37 vorgesehen.

Ein Verfahren zum Herstellen der Antriebsspuleneinheiten und 21 wird unter Bezugnahme auf die Fig. k-6 erläutert. Wie bereits erwähnt, ist der Magnet 23 der Läufereinheit so magnetisiert, daß er mehrere, z. B. sechs, in Umfangsrichtung beabstandete Magnetpole aufweist. Die Hallelemente 16 und 17 sowie die Antriebsspuleneinheiten 20, 21 entsprechend den beiden Phasen sind so vorgesehen, daß unabhängig von der Stellung des Magneten 23 der Antriebsstrom unbedingt einer der Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 zuführbar ist, so daß zwangsläufig an der Läufereinheit ein Drehmoment erzeugt wird.

Fig. 6B ist eine Draufsicht von unten auf die fertigen Antriebsspuleneinheiten 20 und 21. Die radial inneren Spulen 20a, 20b und 20c bilden die Antriebsspuleneinheit 20 der einen Phase, und die radial äußeren Spulen 21a, 21b und 21c

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bilden die dazu gegenphasige Antriebsspuleneinheit 21. Die Spulen 20a, 20b und 20c sind reihengeschaltet, so daß sie elektromagnetisch gleichphasig sind. In gleicher Weise sind die Spulen 21a, 21b und 21c reihengeschaltet. Diese Reihenschaltungen der Spulen sind auf der rechten Seite von Fig. 8 dargestellt. Beim ersten Herstellungsschritt für die Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 wird ein isolierter Leiter in elliptischer Form so gewickelt, daß jede Spule 20a-21c nach den Fig. 4-A und 4B gebildet wird; dabei sind die Fig. ^A und ^B eine Aufsicht bzw. eine Draufsicht von unten. Beim nächsten Schritt wird jede Spule zu gewölbter Form gebogen (vgl. die Fig. 5A und 5B, die eine Aufsicht bzw. eine Draufsicht von unten darstellen). Es ist ersichtlich, daß der Radius der radial inneren Spulen 20a-c anders oder kleiner als derjenige der radial äußeren Spulen 20a-c ist. Beim nächsten Schritt werden die radial inneren Spulen 20a, 20b und 20c auf einem Kreis angeordnet, wobei jede Spule sich über ca. 120° erstreckt, und die radial äußeren Spulen 21a, 21b und 21c werden ebenfalls auf einem äußeren Kreis so angeordnet, daß jede sich über ca. 120 erstreckt. Beim nächsten Schritt werden die radial inneren und äußeren Spulen 20a-21c mit einem Kunstharz dicht umgössen, wobei zwischen ihnen eine Isolierfolie 38 angeordnet wird. Es ist ersichtlich, daß die radial inneren Spulen 20a-c jeweils in bezug auf ihre zugehörigen radial äußeren Spulen 21a-c um einen Winkel von 90° elektrisch versetzt sind. Diese Schritte vervollständigen die Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 (vgl. die Fig. 6A und 63, die einen Längsschnitt bzw. eine Draufsicht von unten darstellen). Die äußeren Enden der Zuleitungen der Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 (vgl. Fig. 6A) werden in der angegebenen Weise an die biegsame Schaltungsplatte 15 angeschlossen.

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Nachstehend wird die Art und Weise der Ansteuerung der Motoren, der Einstellung der Motordrehzahl und der Umschaltung der Drehrichtung in Verbindung mit der Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie sowie der Drehzahl-Strom-Kennlinie (vgl. die Fig. 7-10) erläutert.

Fig. 7 ist das Blockschaltbild der Bandantriebsschaltung, die bei der Bandantriebsvorrichtung bevorzugt verwendet wird. Durch Einschalten eines Einschaltkreises 4-0 wird eine der Betriebsweisen Schnellvorlauf, Rückspulen und Anhalten gewählt. Nach Maßgabe der Zuführung des Betriebsart-Signals vom Einschaltkreis *f0 steuert ein Steuerkreis *fl eine Abwicke 1-Motoransteuerstufe k2 und/oder eine Aufwickel-Motoransteuerstufe ^3. Ein Bandgeschwindigkeits-Erfasser kh erfaßt die Bandgeschwindigkeit auf der Grundlage des vom Bandgeschwindigkeits-Abtastkopf 9 zugeführten Eingangssignals. Das Schaltbild nach Fig. 8 zeigt beispielsweise den Aufbau der Aufwickel-Motoransteuerstufe ^3, die den Motor 10 auf der Aufwickelseite ansteuert.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 wird zuerst das Prinzip der Motoransteuerung erläutert. Die Hallelemente 16 und 17 haben die Funktion, die Drehwinkellage des Magneten 23, der auf seiner Umfangsflache mit den sechs sektorförmigen Polen in der beispielsweisen Reihenfolge N, S, N, S, N, S magnetisiert ist, zu erfassen. In Abhängigkeit der Änderung der Stärke des Magnetfelds infolge der Umlauf bewegung des Magneten 23 erzeugt jedes Hallelement 16 und 17 ein Läufer-Lagesignal mit im wesentlichen sinusförmigem Verlauf. Das vom Hallelement 16 erzeugte Läufer-Lagesignal wird von einem Differenzverstärker, der aus Widerständen 52, 53, 56, 58 und einem Operationsverstärker 60 besteht, verstärkt, und das Ausgangssignal des Differenzverstärkers wird der Antriebsspuleneinheit 20 durch ein Ansteuerglied aus zwei Leistungstransistoren 62 und 6k zugeführt. Das andere HaIl-

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element 17 bzw. die andere Antriebsspuleneinheit 21 sind um 90° elektrisch von dem Hallelement 16 bzw. der Antriebsspuleneinheit 20 versetzt angeordnet. Somit wird das vom Hallelement 17 erzeugte Läufer-Lagesignal gleichfalls von einem zweiten Differenzverstärker, der aus Widerständen 5*f, 55, 57, 59 und einem zweiten Operationsverstärker 61 besteht, verstärkt, und das Ausgangssignal des Differenzverstärkers wird der Antriebsspuleneinheit 21 durch ein zweites Ansteuerglied, das aus einem zweiten Paar Leistungstransistoren 63 und 65 besteht, zugeführt.

Die Fig. 9A und 9B zeigen Signalverläufe von an die Antriebsspuleneinheiten 20 bzw. 21 nach Fig. 8 angelegten Ansteuerspannungen e, bzw. e_?. Es ist ersichtlich, daß die sinusförmigen Ansteuerspannungen e, und e,,, die voneinander um einen Winkel von 90 elektrisch versetzt sind, den Antriebsspuleneinheiten 20 bzw. 21 zugeführt werden. Ein Transistor 50 liefert einen Vorspann- oder Hallstrom an die Hallelemente 16 und 17. Mit steigendem Basispotential ν dieses Transistors 50 steigt der vom Transistor 50 zugeführte Hallstrom. Da die Ausgangsspannung jedes Hallelements dem dem Hallelement zugeführten Hallstrom angenähert proportional ist, erhöhen sich die Amplituden der den jeweiligen Antriebsspuleneinheiten 20 und 21 zugeführten Ansteuerspannungen e, und e_? entsprechend, während die sinusförmigen Grund-Signalverläufe aufrechterhalten bleiben. Andererseits werden die Amplituden der Ansteuerspannungen e, und e_? verringert, wenn das Basispotential ν des Transistors 50 abfällt. Durch Einstellen des Basispotentials ν des Transistors 50 ist also die Drehzahl der Bandteller-Nabe 5 frei bestimmbar.

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Wenn im Einschaltkreis ifO ζ. B. die Wiedergabe-Betriebsart gewählt wird, ist die Drehzahl des der Nabe 5 zugeordneten Motors 10 so einstellbar, daß die Laufgeschwindigkeit des Bands 2 gleichbleibend gehalten wird, indem das Bandgeschwind igkeits-Erfassungssignal vom Bandgeschwindigkeits-Erfasser 44 zur Basis des Transistors 50 durch den Steuerkreis 41 rückgekoppelt wird.

Wenn am Einschaltkreis 40 der Sehne llvor lauf-Betrieb gewählt wird, ist das Band 2 dadurch schnell vorwärtsbewegbar, daß an die Basis des Transistors 50 unter Steuerung durch den Steuerkreis 41 eine hohe Spannung angelegt wird. Wenn andererseits am Einschaltkreis 4-0 der Rücklauf-Betrieb gewählt wird, wird das Band 2 zurückgespult, indem an die Basis des Transistors (nicht gezeigt) in der Abwickel-Motoransteuerstufe 42 eine hohe Spannung angelegt wird. Während sich das Band 2 dadurch mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegt, daß es durch den der Bandteller-Nabe 5 zugeordneten Motor 10 getrieben wird, kann der der Abwickelteller-Nabe 6 zugeordnete Motor 11 so gesteuert werden, daß er das Band 2 unter Steuerung durch den Steuerkreis 41 mit einem Brernszug beaufschlagt.

Fig. 10 zeigt das Drehmoment gegen die Drehzahl sowie den Stromverlauf gegen die Drehzahl, wenn die Läufereinheit jedes Motors direkt mit der zugeordneten Nabe verbunden ist (vgl. Fig. 2) und wenn sie mit ihrer zugeordneten Nabe durch das Untersetzungsgetriebe verbunden ist (vgl. Fig, 3). Normalerweise können die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie und die Drehzahl-Strom-Kennlinie eines Gleichstrommotors durch eine Gerade angegeben werden. Die Vollinie A bezeichnet die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie des Motors des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2, und die Vollinie B bezeichnet die entsprechende Kennlinie bei dem Ausführungs-

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beispiel nach Fig. 3. Angenommen, daß in dem Untersetzungsgetriebe kein Leistungsverlust auftritt und die Motordrehzahl auf l/n vermindert wird, dann ist das Abfalldrehmoment T an der Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes in Fig. 3 η-mal so groß wie das Abfalldrehmoment T bei dem

Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Die Strichlinie C ist die Drehzahl-Strom-Kennlinie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, und die Strichpunktlinie D ist die Drehzahl-Strom-Kennlinie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, bei dem das Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist. In jedem Fall ist der Stromwert bei den Leer lauf-Drehzahlen OJ

und ω angenähert Null, und der Stromwert i im ersteren Fall ist gleich demjenigen im zweiten Fall im Abfallstadium. Mit P ist der Arbeitspunkt bezeichnet. Bei diesem Arbeitspunkt P ist nach Fig. 2 der Stromwert i , und nach

Fig. 3 ist der Stromwert i, . Somit ist ersichtlich, daß

der Stromwert i. kleiner als der Stromwert i ist und daß b a

die gleiche mechanische Leistung mit geringerem Stromverbrauch und besserem Motor-Wirkungsgrad bei dem Ausführungsbeispiel mit Untersetzungsgetriebe im Vergleich zu demjenigen ohne Untersetzungsgetriebe erzielbar ist.

Aus der vorstehenden Erläuterung ist also ersichtlich, daß in der Nabe jedes Ab- bzw. Aufwickeltellers ein Hohlraum gebildet ist, und daß in diesem Hohlraum ein Motor mit einer Läufer- und einer Ständereinheit untergebracht ist, so daß der von den Naben eingenommene Raum wirksam genutzt wird. Daher kann die Gesamtdicke der Bandantriebsvorrichtung stark vermindert werden, was wiederum zur Verwirklichung der erwünschten Verminderung von Volumen, Dicke und Gewicht tragbarer Informationsaufzeichnungs- und -Wiedergabegeräte beiträgt.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

Bandantriebsvorrichtung,
mit einer Bandteller-Nabe zum Ab- oder Aufwickeln eines bandförmigen Informationsaufzeichnungs- und -wiedergabemediums, z. B. eines Magnetbands oder eines Films, gekennzeichnet durch

a) wenigstens eine einen Innenhohlraum aufweisende Bandteller-Nabe (5; 6);

b) wenigstens einen Motor (10; 11), der zumindest teilweise in dem Naben-Innenhohlraum aufgenommen ist und eine Läufer- und eine Ständereinheit aufweist; und

c) wenigstens eine Kopplungseinheit, die die von der Läufereinheit des im Naben-Innenhohlraum aufgenommenen Motors (10; 11) erzeugte Drehkraft auf die Bandteller-Nabe (5; 6) überträgt.

2. Bfindantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kopplungseinheit eine Direktkopplung zwischen der Läufereinheit des Motors (10; 11) und der Bandteller-Nabe (5; 6) ist (Fig. 2).

3. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kopplungseinheit ein Untersetzungsgetriebe ist (Fig. 3).

81-(A if341-02)-Schö

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ORIGINAL INSPECTED

if. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Untersetzungsgetriebe ein mehrere Zahnräder (27-30) aufweisendes Rädergetriebe ist.

5. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder k, dadurch gekennzeichnet,

daß die Läufereinheit des Motors (10; 11) aufweist: einen Magneten (23), der an seiner Umfangsflache eine Mehrzahl Magnetpole aufweist, und eine Welle (22), auf der der Magnet (23) drehfest angeordnet ist, und daß die Ständereinheit des Motors (10; 11) aufweist: wenigstens eine Antriebsspuleneinheit (20), die den Magneten (23) im wesentlichen umgibt, ein Doch (18), auf dem die Antriebsspuleneinheit (20) fest angeordnet ist, und wenigstens ein Hallelement (16), das die Drehwinkellage des Magneten (23) erfaßt.

6. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß zusätzlich eine zweite Antriebsspuleneinheit (21) und ein zweites Hallelement (17) vorgesehen sind, so daß der Motor (10; 11) mit einer Zweiphasen-Wechselspannung treibbar ist.

7. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebsspuleneinheit (20, 21) jeder Phase mehrere reihengeschaltete elliptische Spulen (20a-c, 21a-c) umfaßt, deren jede bogenförmig ist, und daß die beiden Antriebsspuleneinheiten (20, 21) an der Innenwandfläche des Jochs (18) konzentrisch miteinander befestigt sind.

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8. Bandantriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebsspuleneinheit (20, 21) jeder Phase mehrere reihengeschaltete elliptische Spulen (20a-c, 21a-c) umfaßt, deren jede bogenförmig ist, und daß die beiden Antriebsspuleneinheiten (20, 21) an der Innenwandfläche des Oochs (18) konzentrisch miteinander befestigt sind.

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