JPS6051353B2 - Tape recorder drive device - Google Patents

Tape recorder drive device

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Publication number
JPS6051353B2
JPS6051353B2 JP51156887A JP15688776A JPS6051353B2 JP S6051353 B2 JPS6051353 B2 JP S6051353B2 JP 51156887 A JP51156887 A JP 51156887A JP 15688776 A JP15688776 A JP 15688776A JP S6051353 B2 JPS6051353 B2 JP S6051353B2
Authority
JP
Japan
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motor
brushless
mode
tape recorder
tape
Prior art date
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Expired
Application number
JP51156887A
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Japanese (ja)
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JPS5380508A (en
Inventor
哲夫 関谷
裕之 内田
浩幸 山内
謙吉 梅田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to GB44168/77A priority patent/GB1576956A/en
Priority to US05/845,435 priority patent/US4167692A/en
Priority to FR7732774A priority patent/FR2369728A1/en
Priority to DE19772748543 priority patent/DE2748543A1/en
Priority to CA289,912A priority patent/CA1094626A/en
Priority to AT778577A priority patent/AT351802B/en
Publication of JPS5380508A publication Critical patent/JPS5380508A/en
Publication of JPS6051353B2 publication Critical patent/JPS6051353B2/en
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  • Brushless Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電機子コイル系とスイッチング素子との直列
回路を複数個具備する単一の直流電動機に ′ 、J1
1−゛゛ 11、・ L゛゛ ソー1^ y21ユ^回
転駆動するようにしたテープレコーダの駆動装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a single DC motor having a plurality of series circuits of an armature coil system and a switching element.
1-゛゛ 11, L゛゛ saw 1^ y21 y21 This relates to a drive device for a tape recorder configured to rotate.

なお本文において、「テープレコーダ」とは、オーディ
オテープレコーダのみならず、VTRも包含している。
従来から知られているように、テープレコーダには、無
刷子直流電動機(以下において無刷子直流モータと称す
る)が多用されている。
Note that in this text, the term "tape recorder" includes not only audio tape recorders but also VTRs.
As is conventionally known, brushless DC motors (hereinafter referred to as brushless DC motors) are often used in tape recorders.

この無刷子直流モータの構造について述べると、その固
定子側の所定位置には電機子コイルが取付けられ、この
固定子に対して回動自在に支持された回転子側には永久
磁石が取付けられている。なお、前記電機子コイルと前
記永久磁石とは、所定の間隙をもつて対向するように配
置されている。そして、電機子コイルに電流を供給する
と、この電機子コイルから磁束が発生する。この結果、
電機子コイルから発生した磁束と前記永久磁石から得ら
れる磁束との作用によつて、回転トルクが得られる。従
つて、無刷子直流モータの回転速度は、電機子コイルに
供給される電流の変化、言い換えれば電・機子コイルの
両端電圧の変化に応じて制御されることになる。そして
、テープレコーダにおいて、磁気テープの走行速度は、
以下に述べるように二通りの走行速度が要求される。
Regarding the structure of this brushless DC motor, an armature coil is attached to a predetermined position on the stator side, and a permanent magnet is attached to the rotor side, which is rotatably supported with respect to the stator. ing. Note that the armature coil and the permanent magnet are arranged to face each other with a predetermined gap. Then, when a current is supplied to the armature coil, magnetic flux is generated from this armature coil. As a result,
Rotational torque is obtained by the interaction of the magnetic flux generated from the armature coil and the magnetic flux obtained from the permanent magnet. Therefore, the rotational speed of the brushless DC motor is controlled in accordance with changes in the current supplied to the armature coil, in other words, changes in the voltage across the armature coil. In a tape recorder, the running speed of the magnetic tape is
Two running speeds are required as described below.

即ち、録音モード(以下にお一いてRECモードと称す
る)の場合と、再生モード(以下においてPLAYモー
ドと称する)の場合とは、磁気テープを比較的低速度で
かつ所定の速度で走行させなければならない。これに対
し、早送リモート(以下においてFFモードと称する)
の場合と、巻戻しモード(以下においてREWモードと
称する)の場合とは、磁気テープを比較的高速度で走行
させなければならない。なお、この場合には必らずしも
、磁気テープの走行速度を所定の走行速度に制御しなく
てよい。このように、テープレコーダにおいては、磁気
テープの走行速度を二通りに切換えることが要求され、
この要求を満さすために複数のモータを用いたり、ある
いはモータと機械伝達系との組合せを変えるなど、多種
類の方法が考察されている。
That is, in the case of recording mode (hereinafter referred to as REC mode) and the case of playback mode (hereinafter referred to as PLAY mode), the magnetic tape must be run at a relatively low speed and at a predetermined speed. Must be. On the other hand, fast forward remote (hereinafter referred to as FF mode)
In this case and in the rewind mode (hereinafter referred to as REW mode), the magnetic tape must be run at a relatively high speed. Note that in this case, the running speed of the magnetic tape does not necessarily have to be controlled to a predetermined running speed. In this way, tape recorders are required to switch the running speed of the magnetic tape in two ways.
In order to meet this requirement, various methods are being considered, such as using multiple motors or changing the combination of motors and mechanical transmission systems.

その第1は、一般に3モータテープレコーダと言われる
ものであつて、磁気テープを供給しかつ巻取るための2
つのリール軸と、キヤプスタン軸とに夫々専用のモータ
を配置する方法である。この場合、夫々のモータ軸に機
械伝達系を組込んでもよく、あるいは直結駆動方法てあ
つてもよい。いずれにせよその駆動機構は、夫々の駆動
軸の負荷に合うように最適に設計される。その第2は、
一般に2モータテープレコーダと言われるものであつて
、2つのリール軸は専用の共通のモータによつて駆動さ
れ、またキヤプスタン軸にも専用のモータを使用する方
法てある。
The first is what is generally referred to as a three-motor tape recorder, which has two motors for feeding and winding the magnetic tape.
In this method, dedicated motors are arranged for each reel shaft and capstan shaft. In this case, a mechanical transmission system may be incorporated into each motor shaft, or a direct drive method may be used. In any case, the drive mechanism is optimally designed to match the load on the respective drive shaft. The second is
It is generally referred to as a two-motor tape recorder, and the two reel shafts are driven by a dedicated common motor, and there is also a method in which a dedicated motor is also used for the capstan shaft.

この場合、キヤプスタン軸はモータ軸と直結され、リー
ル軸専用のモータは機械伝達系と組合わせて使用される
。その第3は、一般に1モータテープレコーダと−言わ
れるものであつて、可搬型テープレコーダに多く採用さ
れている方法てある。
In this case, the capstan shaft is directly connected to the motor shaft, and a motor dedicated to the reel shaft is used in combination with a mechanical transmission system. The third method is generally referred to as a one-motor tape recorder, and is often used in portable tape recorders.

この場合、1つのモータと各モード専用の機械伝達系と
が組合せられ、各モードに応じてモータの出力、即ちそ
の回転力が各回転軸に伝達されるようになつてい.る。
そして、使用されるモータは、電池等の定格内で最大負
荷を駆動し得るものが選定される。このように、磁気テ
ープの走行速度の切換え方法は多種類に及んでいるが、
そのうち前述した第3の方法を第1図〜第4図にもとづ
き説明する。第1図はキヤプスタン直結駆動方式の無刷
子直流モータの駆動回路を示す回路図であつて、トラン
ジスタTRl,TR2,TR3は電子スイッチとして設
けられており、それぞれのコレクタは電圧レベルE。の
直流電源に接続されている。またこれらトランジスタT
Rl,TR2,TR3のエミッタは、それぞれ電機子コ
イルを構成するコイル単体Ll,l−.,L3に接続さ
れていて、これらコイル単体Ll,L,,L3に流れる
電流を順次切換えるようになつている。なお、これらコ
イル単体Ll,l−2,Lは第2図及び第3図に示す直
流モータ1の電機子コイルである。そして各コイル単体
Ll,l−2,L3にのそれぞれ”の他端は、制御用ト
ランジスタTR4のコレクタに接続されていて、各コイ
ル単体を流れる電流はこのトランジスタTR4によつて
て制御されるようになつている。また2は制御回路であ
つて、無刷子直流モータ1の回転速度に応じた制御信号
(図示せず)にもとづいてトランジスタTR4を動作さ
せ、無刷子直流モータ1の回転速度を所定の回転速度に
保持させるようになつている。次に上述の如く構成され
た第1図に示す無刷子直流モータの駆動回路の回路動作
を説明する。
In this case, one motor is combined with a mechanical transmission system dedicated to each mode, and the output of the motor, that is, its rotational force, is transmitted to each rotating shaft according to each mode. Ru.
The motor to be used is selected to be capable of driving the maximum load within the rating of the battery or the like. As described above, there are many different methods for switching the running speed of magnetic tape.
The third method mentioned above will be explained based on FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a circuit diagram showing a drive circuit for a brushless DC motor of a capstan direct drive type, in which transistors TRl, TR2, and TR3 are provided as electronic switches, and their respective collectors are set at voltage level E. connected to a DC power source. Also, these transistors T
The emitters of Rl, TR2, TR3 are the single coils Ll, l-. , L3, and the current flowing through these individual coils Ll, L, , L3 is sequentially switched. Incidentally, these individual coils Ll, l-2, and L are armature coils of the DC motor 1 shown in FIGS. 2 and 3. The other end of each coil Ll, l-2, and L3 is connected to the collector of a control transistor TR4, so that the current flowing through each coil is controlled by this transistor TR4. 2 is a control circuit that operates a transistor TR4 based on a control signal (not shown) corresponding to the rotational speed of the brushless DC motor 1 to control the rotational speed of the brushless DC motor 1. The rotational speed is maintained at a predetermined rotational speed.Next, the circuit operation of the brushless DC motor drive circuit shown in FIG. 1 and configured as described above will be described.

無刷子直流モータの駆動回路に電圧レベルE。の直流電
源が供給されると、無刷子直流モータ1の回転子(図示
せず)の位置検出がなされ、トランジスタTRlがオン
状態になる。従つてトランジスタTRl→コイル単体L
1→トランジスタTR4→アースラインEに電流11が
流れ、その電流量にもとづきコイル単体L1から磁束が
発生する。そして無刷子直流モータ1の回転子が回転す
ると、回転位置検出素子(図示せす)によつてその回転
位置が検出されてトランジスタTR2,TR3が順次オ
ン状態に切換えられ、これに応じて電流12,13が順
次流れる。このようにして各コイル単体Ll,l−2,
L3へ順次電流が供給されるが、その電流量はトランジ
スタTR4によつて制御される。いま、テープレコーダ
がPLAYモードまたはRECモードに切換えられると
、トランジスタTR4のベースに供給される制御信号も
所定の電圧レベルに切換えられる。そしてトランジスタ
TR4を流れる電流11,12,13の電流量が決定さ
れ、これと同時にこのトランジスタTR4のコレクタ・
エミッタ間電圧もE1となる。このとき、各トランジス
タ゛Ml,′IR2,TR3の電圧降下分は殆んど無視
できるので、第1図に示す無刷子直流モータの駆動回路
は第2図に示すように書き表わすことが出来る。従つて
第2図に示すように、無刷子直流モー夕1の両端間の電
圧レベルは、となる。
Voltage level E in the drive circuit of the brushless DC motor. When the DC power is supplied, the position of the rotor (not shown) of the brushless DC motor 1 is detected, and the transistor TRl is turned on. Therefore, transistor TRl → single coil L
1→transistor TR4→earth line E, and a magnetic flux is generated from the coil unit L1 based on the amount of current. When the rotor of the brushless DC motor 1 rotates, its rotational position is detected by a rotational position detection element (not shown), and the transistors TR2 and TR3 are sequentially turned on, and in response, the current 12 , 13 flow sequentially. In this way, each coil Ll, l-2,
Current is sequentially supplied to L3, and the amount of current is controlled by transistor TR4. Now, when the tape recorder is switched to the PLAY mode or the REC mode, the control signal supplied to the base of the transistor TR4 is also switched to a predetermined voltage level. Then, the amount of currents 11, 12, and 13 flowing through the transistor TR4 is determined, and at the same time, the collector current of the transistor TR4 is determined.
The emitter voltage is also E1. At this time, since the voltage drops across the transistors M1, IR2, and TR3 can be almost ignored, the drive circuit for the brushless DC motor shown in FIG. 1 can be expressed as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 2, the voltage level across the brushless DC motor 1 is as follows.

このようにPLAYモード、RECモードの場合には、
トランジスタTR4の動作によつて、直流モータ1の両
端間の電肛上,が低下する。故に直流モータ1の回転速
度も低くなつて、磁気テープは所定のテープ走行速度で
走行する。一方、テープレコーダがFFモードまたはR
EWモードに切換えられると、トランジスタTR4のベ
ースに供給される制御信号も所定の電圧レベルに切換え
られる。
In this way, in PLAY mode and REC mode,
Due to the operation of transistor TR4, the electric current between both ends of DC motor 1 is lowered. Therefore, the rotational speed of the DC motor 1 is also lowered, and the magnetic tape runs at a predetermined tape running speed. On the other hand, if the tape recorder is in FF mode or
When switched to EW mode, the control signal supplied to the base of transistor TR4 is also switched to a predetermined voltage level.

なお、このとき制御信号の電圧レベルは、前述のPLA
Yモード、RECモードの場合よりも高レベルに切換え
られるが、これに換えて、トランジスタTR4のコレク
タ・エミッタ間を短絡するようにして、それぞれのコイ
ル単体Ll,L2,Lに電源電圧E。がトランジスタT
R4を介さずに直接供給されるようにしてもよい。従つ
てトランジスタTR4のコレクタ・エミッタ間電圧は殆
んど無視できる程小さくなり、これと同時に各コイル単
体Ll,L2,L3にを流れる電流11,12,13も
それぞれ多くなる。またトランジスタTRl,TR2,
TR3の電圧降下分は殆んど無視てきるので、第1図に
示すモータの駆動回路は第3図に示すように書き表わす
ことができる。故に、第3図に示すように、無刷子直流
モータ1の両端間の電圧レベルは、ほS゛電源電圧E。
に等しい。このようにFFモード、REWモードの場合
には、無刷子直流モータ1の端子間の電圧はほS゛電源
電圧E。に等しくなり、無刷子直流モータ1の回転速度
は高速度に切換えられる。従つて磁気テ.ープもFFモ
ード、REWモードの場合には、PLAYモード、RE
Cモードに比較して高速度て走行する。次に無刷子直流
モータ1の回転速度が上述のよ*ところで、ポータブル
テープレコーダ等においては、電源用電池が充分に充電
されている状態は勿論、その電圧レベル等がある程度ま
で低下した状態でも無刷子直流モータ1が回転駆動され
るこ2うにして切換えられたとき、この無刷子直流モー
タ1の出力特性の変化を第4図にもとづき説明する。
Note that the voltage level of the control signal at this time is the same as that of the PLA described above.
It is switched to a higher level than in the Y mode and REC mode, but instead, the collector and emitter of the transistor TR4 are short-circuited, and the power supply voltage E is applied to each of the individual coils Ll, L2, and L. is the transistor T
It may be directly supplied without going through R4. Therefore, the collector-emitter voltage of the transistor TR4 becomes almost negligible, and at the same time, the currents 11, 12, 13 flowing through the individual coils Ll, L2, L3 also increase. Also, transistors TRl, TR2,
Since the voltage drop of TR3 can be almost ignored, the motor drive circuit shown in FIG. 1 can be expressed as shown in FIG. 3. Therefore, as shown in FIG. 3, the voltage level between both ends of the brushless DC motor 1 is approximately S and the power supply voltage E.
be equivalent to. As described above, in the case of the FF mode and the REW mode, the voltage between the terminals of the brushless DC motor 1 is approximately S゛power supply voltage E. , and the rotational speed of the brushless DC motor 1 is switched to a high speed. Therefore, magnetic Te. If the loop is also in FF mode or REW mode, PLAY mode or RE
Runs at a higher speed than in C mode. Next, the rotational speed of the brushless DC motor 1 is as described above.In a portable tape recorder, etc., it is possible to use a portable tape recorder, etc., not only when the power supply battery is fully charged, but also when its voltage level has dropped to a certain level. The change in the output characteristics of the brushless DC motor 1 when the brush DC motor 1 is rotationally driven will be explained based on FIG. 4.

第4図は無刷子直流モータ1の出力特性の一例を示すも
のであつて、縦軸Y1は無刷子直流モータ1の回転数N
を示し、縦軸Y2は無刷子直流モータ1に流れる電流1
を示している。
FIG. 4 shows an example of the output characteristics of the brushless DC motor 1, in which the vertical axis Y1 is the rotation speed N of the brushless DC motor 1.
, and the vertical axis Y2 is the current 1 flowing through the brushless DC motor 1.
It shows.

なお、■oはコイル単伸Ll,L2,l−3の抵抗値等
によつて決定される電流特性を示し、横軸Xは直流モー
タ1のノ回転トルクを示している。先すPLAYモード
及びRECモードの場合の出力について述べる。
Note that ①o represents the current characteristic determined by the resistance values of the single extension coils Ll, L2, l-3, etc., and the horizontal axis X represents the rotational torque of the DC motor 1. First, the output in the PLAY mode and REC mode will be described.

前述した(1)式に示す如く、無刷子直流モータ1の端
子間の電圧が低下しているので、この端子間電圧E2で
得られる最大回転数N.と最大トルクTとを結ふと、出
力特性〜が得られる。しかし制御回路2によつて無刷子
直流モータ1の回転速度が一定になるように制御されて
いるので、負荷特性A2は第4図の実線で示すようにト
ルクTが変つても回転数N2は変らない。そ”して磁気
テープを走行させるのに必要な最大トルクをT2とすれ
ば、このとき無刷子直流モータ1を流れる電流はIAと
なる。一方、FFモード、REWモードの場合には、無
刷子直流モータ1の両端間の電圧はほS゛電源電圧EO
に等しく、前述のようにして負荷特性A1が得られる。
As shown in equation (1) above, since the voltage between the terminals of the brushless DC motor 1 is decreasing, the maximum rotation speed N. By connecting the maximum torque T and the maximum torque T, the output characteristic ~ is obtained. However, since the control circuit 2 controls the rotational speed of the brushless DC motor 1 to be constant, the load characteristic A2 is as shown by the solid line in FIG. It doesn't change. Then, if the maximum torque required to run the magnetic tape is T2, then the current flowing through the brushless DC motor 1 is IA.On the other hand, in the case of FF mode and REW mode, the brushless DC motor 1 The voltage across the DC motor 1 is approximately S゛power supply voltage EO
, and the load characteristic A1 is obtained as described above.

このときは、無刷子直流モータ1の回転制御がなされな
いので、負荷特性A1は実線て示すように傾斜している
。そして、磁気テープを走行させるのに必要なトルクを
T1とすれば、無刷子直流モータ1の回転数はN1とな
り電流はhとなる。そして、上述の各モード時のモータ
入力、制御損失等は、次の第1表のように示すことが出
来る。
At this time, since the rotation of the brushless DC motor 1 is not controlled, the load characteristic A1 is sloped as shown by the solid line. If the torque required to run the magnetic tape is T1, the number of rotations of the brushless DC motor 1 is N1 and the current is h. The motor input, control loss, etc. in each mode described above can be shown as shown in Table 1 below.

とが望ましい。is desirable.

このため、電源用電池の保証電圧て無刷子直流モータ1
が充分駆動されるような出力特性A1の無刷子直流モー
タ1を使用することになる。しかし、この場合には無刷
子直流モータ1に大型のものが必要になる。このため、
PLAYモード、RECモード等の主な使用モードでの
制御損失、即ち制御余裕が大きくなりすぎるので、電源
用電池の消費量が多くなつて好ましくない。なお、出力
特性A1のものでも回転数N1になるように、無刷子直
流モータ1を定速制御して使用することをもあり得る。
しかし、磁気テープ走行時の負荷を比較すると、FFモ
ード、REWモード時の方が重負荷である。
For this reason, the guaranteed voltage of the power supply battery is
A brushless DC motor 1 having an output characteristic A1 that allows sufficient driving of the brushless DC motor 1 is used. However, in this case, a large brushless DC motor 1 is required. For this reason,
Since the control loss, that is, the control margin, in the main usage modes such as the PLAY mode and the REC mode becomes too large, the consumption of the power supply battery increases, which is undesirable. Note that it is also possible to use the brushless DC motor 1 under constant speed control so that the rotational speed is N1 even with the output characteristic A1.
However, when comparing the loads during running of the magnetic tape, the loads are heavier in the FF mode and the REW mode.

そこで、無刷子直流モータ1のトルクをT1よりも低下
しないようにすると、第4図に示すように回転数がN1
″に低下する。従つて、磁気テープの走行速度が遅くな
り、これを防止するために無刷子直流モータ1と連動す
る増速機構を設けて、磁気テープを高速走行させていた
。このように1モータ・キヤプスタン直結駆動形式のテ
ープレコーダにおいては、例えばベルトや伝導アイドラ
ー等で構成された増速機構が必要であり、そのために機
械的構造が極めて複雑になつていた。
Therefore, if the torque of the brushless DC motor 1 is prevented from decreasing below T1, the rotational speed will decrease to N1 as shown in FIG.
Therefore, the running speed of the magnetic tape becomes slow, and in order to prevent this, a speed increasing mechanism that works in conjunction with the brushless DC motor 1 is provided to make the magnetic tape run at high speed. A single-motor capstan direct drive type tape recorder requires a speed increasing mechanism comprised of, for example, a belt and a transmission idler, which makes the mechanical structure extremely complicated.

しかもPLAYモード、RECモードのときには、直流
モータ1の端子間の電圧をトランジスタTR4て制御し
て、無刷子直流モータ1の回転速度を変えていた。この
ためトランジスタTR4の動作にもとづく制御損失が多
くなりすぎ、この分電源用電池を無駄に使用していた。
従つて電源用電池の消費も早く、テープレコーダの使用
者にとつては不便であつた。本発明は上述の如き欠陥を
是正すべく発明されたものであつて、冒頭に述べたテー
プレコーダの駆動装置において、各電機子コイル系をそ
れぞれ複数の電機子コイルによつて構成し、各電機子コ
イル系を構成するこれらの複数の電機子コイルの接続状
態を各電機子コイル系のインピーダンスが大きい第1の
状態とインピーダンスが小さい第2の状態とに切換え可
能に構成し、テープが定速走行するテープレコーダの第
1の動作モード(PLAYlRECなど)では前記電機
子コイルが前記第1の状態に切換えられると共にテープ
が高速走行するテープレコーダの第2の動作モード(F
F.,REWなど)では前記電機子コイルが前記第2の
状態に切換えられるように構成し、前記電動機の回転子
の回転位置を検出する位置検出器からの回転位置検出出
力に応じて前記複数の直列回路の各スイッチング素子を
順次オン・オフさせることによりこれらの直列回路の各
電機子コイル系に順次通電するように構成したものであ
る。
Moreover, in the PLAY mode and the REC mode, the voltage between the terminals of the DC motor 1 is controlled by the transistor TR4 to change the rotational speed of the brushless DC motor 1. For this reason, the control loss based on the operation of the transistor TR4 becomes too large, and the power supply battery is used in vain.
Therefore, the power supply battery is consumed quickly, which is inconvenient for tape recorder users. The present invention was invented in order to correct the above-mentioned defects, and in the tape recorder drive device mentioned at the beginning, each armature coil system is constituted by a plurality of armature coils, and each electric motor The connection state of the plurality of armature coils constituting the child coil system is configured to be switchable between a first state in which the impedance of each armature coil system is large and a second state in which the impedance is small, so that the tape is kept at a constant speed. In a first operating mode of a running tape recorder (such as PLAY REC), the armature coil is switched to the first state, and in a second operating mode of the tape recorder (F
F. , REW, etc.), the armature coil is configured to be switched to the second state, and the plurality of serially connected The arrangement is such that each armature coil system of these series circuits is sequentially energized by sequentially turning on and off each switching element of the circuit.

このように構成すれば、テープの定速走行モードと高速
走行モードとを切換えるために、キヤプスタン及びリー
ル台を共通に回転駆動する直流電動機の端子電圧を変化
させる必要がなく、しかもその構成も簡単である。次に
本発明を適用したキヤプスタン直結型テープレコーダを
実施例として第5図〜第9図にもとづき説明する。
With this configuration, there is no need to change the terminal voltage of the DC motor that commonly drives the capstan and reel stand in order to switch between the constant speed tape running mode and the high speed running mode, and the configuration is also simple. It is. Next, a capstan direct connection type tape recorder to which the present invention is applied will be described as an embodiment with reference to FIGS. 5 to 9.

なお、従来例と同様の動作をなす回路ブロック及び回路
部品には同一の符号を付しその説明を省略する。第5図
においてトランジスタTRl,TR2及びTR3はそれ
ぞれ第一電子スイッチ、第二電子スイッチ及び第三電子
スイッチとして設けられており、それぞれのベース電極
は位置検出素子(図示せず)に電気的に接続されており
、それぞれのコレクタ電極は共通の電池E。
Note that circuit blocks and circuit components that operate in the same manner as in the conventional example are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted. In FIG. 5, transistors TRl, TR2, and TR3 are provided as a first electronic switch, a second electronic switch, and a third electronic switch, respectively, and their respective base electrodes are electrically connected to a position detection element (not shown). Each collector electrode is connected to a common battery E.

に接続されている。トランジスタTRl,TR2及びT
R3のエミッタ電極側には、モーター●ブレーキ用スイ
ッチS7,S8及びS8、コイル単体LlO,Ll2及
びLl4、直列切換スイッチS。,S2,S4,Sl,
S3及びS5、コイル単体Lll,Ll3及びLl5が
それぞれ図示するように接続されている。従つてこの例
においては、6つのコイル単体が用いられている。そし
て、コイル単体LlO.l5Lllとは直並列切換スイ
ッチS。
It is connected to the. Transistors TRl, TR2 and T
On the emitter electrode side of R3, there are motor brake switches S7, S8 and S8, coil units LlO, Ll2 and Ll4, and series selection switch S. ,S2,S4,Sl,
S3 and S5 and single coils Lll, Ll3 and Ll5 are connected as shown in the figure, respectively. Therefore, in this example, six individual coils are used. Then, the single coil LlO. 15Lll is series/parallel switch S.

,Slの切換えによつて、そのインピーダンスが変化す
る第1のコイル系を構成している。以下同様に、コイル
単体Ll2とLl3とは第2のコイ・ル系を構成し、コ
イル単体L,4とLl5とは第3のコイル系を構成して
いる。モーター●ブレーキ用スイッチS7,S8,S9
は互いに連動しており、第一固定接点Al,a2,a3
か第二固定接点Bl,l)2,b3かに同時に切換えら
れる。これらモーター・ブレーキ・用スイッチS7,S
8,S3は共通のモーター・ブレーキ用スライド・スイ
ッチ(図示せず)によつて作動される。また、直並列切
換スイッチS。
, Sl constitutes a first coil system whose impedance changes by switching. Similarly, the coil units Ll2 and Ll3 constitute a second coil system, and the coil units L, 4 and Ll5 constitute a third coil system. Motor ●Brake switch S7, S8, S9
are interlocked with each other, and the first fixed contacts Al, a2, a3
or the second fixed contacts Bl, l)2, b3 at the same time. These motor/brake switches S7, S
8, S3 are activated by a common motor brake slide switch (not shown). Also, a series/parallel changeover switch S.

,Sl,・・・■はそれぞれ連動しており、第1固定接
点Cl,fl,C2,)F2,C3,f3か第二固定接
点Dl,el,d2,e2,d3,e3かに同時に切り
換えられる。これら直並列切換スイッチS。,Sl,・
・・\はテープレコーダの各操作釦(図示せず)と連動
するようになつている。そして、PLAYモード、RE
Cモードの場合には、第5図に示すように第1のコイル
系、第2のコイル及ひ第3のコイル系がそれぞれ直列接
続される。この状態でトランジスタTRl,TR2,T
R3が順次オン状態に切換えられると、各コイル系に電
流11,12,13が流れる。そして、無刷子直流モー
タ1は所定の回転速度で回転し、その回転速度にもとづ
き磁気テープ(図示せず)が所定の速度で走行する。ま
た、直並列切換スイッチS。−S5のうち、直並列切換
スイッチS。,S2,S4をそれぞれ固定接点Dl,d
2,d3に切換えれるようにしても良い。この場合には
、コイル単体LlO,Ll2,Ll4にそれぞれ電源電
圧が供給されることになり、上述のように各コイル系が
直列接続されたときとは異つて回転速度が得られる。上
述した状態で、停止釦(図示せず)を押すと、これに連
動してモーター・ブレーキ用スイッチS7,S8,S9
は第二固定接点Bl,b2,\の方へと切り換えられる
, Sl, . . It will be done. These series/parallel changeover switches S. ,Sl,・
...\ is designed to be linked with each operation button (not shown) of the tape recorder. Then, PLAY mode, RE
In the case of C mode, the first coil system, the second coil system, and the third coil system are each connected in series as shown in FIG. In this state, transistors TRl, TR2, T
When R3 is sequentially turned on, currents 11, 12, and 13 flow through each coil system. The brushless DC motor 1 rotates at a predetermined rotational speed, and a magnetic tape (not shown) runs at a predetermined speed based on the rotational speed. Also, a series/parallel changeover switch S. - Among S5, series/parallel changeover switch S. , S2, and S4 are fixed contacts Dl and d, respectively.
It may also be possible to switch between 2 and d3. In this case, the power supply voltage is supplied to each of the individual coils LlO, Ll2, and Ll4, and a rotational speed can be obtained that is different from when each coil system is connected in series as described above. When the stop button (not shown) is pressed in the above-mentioned state, the motor/brake switches S7, S8, and S9 are activated in conjunction with this.
is switched to the second fixed contacts Bl, b2, \.

従つて、コイル単体,。とLl,,Ll2とLl3及び
Ll4とLl5はそれぞれ、トランジスタTRl,TR
2及びTR3のエミッタ電極から切り離されて電源電圧
E。を与えられなくなる。しかし、無刷子直流モータ1
は慣性によつて回転するので、この回転にともなつて各
コイル単体Ll,!,L3に逆起電力が生じる。そして
、この逆起電力の放電電流によつて、これまて無刷子直
流モータ1に働いていた回転力とは逆方向の制動力、す
なわちブレーキカが作用して無刷子直流モータ1は急停
止する。次に上述の如く構成された第5図に示す無刷子
直流モータの駆動回路の回路動作を説明する。
Therefore, a single coil. and Ll,, Ll2 and Ll3, and Ll4 and Ll5 are transistors TRl and TR, respectively.
2 and the emitter electrode of TR3 to the power supply voltage E. will no longer be given. However, brushless DC motor 1
rotates due to inertia, and as a result of this rotation, each individual coil Ll, ! , L3 generates a back electromotive force. Then, due to the discharge current of this back electromotive force, a braking force, that is, a brake force, in the opposite direction to the rotational force that has been acting on the brushless DC motor 1 is applied, and the brushless DC motor 1 suddenly stops. . Next, the circuit operation of the brushless DC motor drive circuit shown in FIG. 5 and constructed as described above will be described.

先ずPLAYモード、RECモードの場合について述べ
る。無刷子直流モータの駆動回路に電圧レベルE。の直
流電源が供給されると、無刷子直流モータ1の回転子の
位置検出がなされ、これによりトランジスタTRlがオ
ンになる。従つて、トランジスタTRl→コイル単体L
lO→切換スイッチS。,Sl→コイル単体Lll→ト
ランジスタTR4→アースラインEに電流11が流れ、
その電流量にもとづきコイル単伸LlO,Lllから磁
束が発生する。そして、無刷子直流モータ1の回転子が
回転すると、その位置が検出されてトランジスタTR2
,TR3が順次オン状態に切換えられ、これに応じて電
流12,13が流れる。これと同時に、トランジスタT
R4のベースに供給される制御信号も所定の電圧レベル
に切換えられる。
First, the cases of PLAY mode and REC mode will be described. Voltage level E in the drive circuit of the brushless DC motor. When the DC power is supplied, the position of the rotor of the brushless DC motor 1 is detected, and the transistor TRl is thereby turned on. Therefore, transistor TRl → single coil L
lO → changeover switch S. , Sl → Single coil Lll → Transistor TR4 → Current 11 flows through earth line E,
Based on the amount of current, magnetic flux is generated from the single-stretch coils LlO and Lll. When the rotor of the brushless DC motor 1 rotates, its position is detected and the transistor TR2
, TR3 are sequentially turned on, and currents 12 and 13 flow accordingly. At the same time, transistor T
The control signal applied to the base of R4 is also switched to a predetermined voltage level.

そして、トランジスタTR,を流れる電流11,12,
13の電流量が決定され、これと同時にコレクタ・エミ
ッタ間電圧もEllになる。なお、コイル単体LlO上
15が直列接続されたときの巻線抵抗は、前述したコイ
ル単体L1の巻線抵抗よりも大きい。従つて各コイル系
の両端電圧は、第3図にもとづいて述べたように電源電
圧E。にほS゛等しく、このためコレクタ・エミッタ間
電圧Ell“は、前述したコレクタ・エミッタ間電圧E
1よりも低電圧でである。このとき、トランジスタTR
l,TR2,TR3による電圧降下分は殆んど無視でき
る。従つて無刷子直流モータ1の両端間の電圧レベルは
、となる。
And currents 11, 12, flowing through the transistor TR,
13 is determined, and at the same time, the collector-emitter voltage also becomes Ell. Note that the winding resistance when the coil units LlO 15 are connected in series is greater than the winding resistance of the coil unit L1 described above. Therefore, the voltage across each coil system is the power supply voltage E as described based on FIG. Therefore, the collector-emitter voltage Ell is equal to the collector-emitter voltage E described above.
1 at a lower voltage. At this time, transistor TR
The voltage drop due to 1, TR2, and TR3 can be almost ignored. Therefore, the voltage level between both ends of the brushless DC motor 1 is as follows.

このようにPLAYモード、RECモードの場合には、
トランジスタTR4の動作によつて無刷子直流モータ1
の両端間の電圧レベルがEl2に低下する。故に、無刷
子直流モータ1の回転速度も低くなつて、磁気テープは
所定のテープ速度で走行する。一方、テープレコーダが
FFモードまたはREWモードに切換えられると、これ
に連動して切換スイッチS。
In this way, in PLAY mode and REC mode,
The brushless DC motor 1 is activated by the operation of the transistor TR4.
The voltage level across it drops to El2. Therefore, the rotational speed of the brushless DC motor 1 also becomes low, and the magnetic tape runs at a predetermined tape speed. On the other hand, when the tape recorder is switched to FF mode or REW mode, the changeover switch S is activated in conjunction with this.

−S5が固定接点Cl,fl,C2,f2,C3,f3
に切換えられる。従つて前述した第1のコイル系、第2
のコイル系及び第3のコイル系がそれぞれ並列接続に切
換えられる。これと同時にトランジスタTR4のベース
に供給される制御信号も、所定の電圧レベルに切換えら
れる。なお、この場合、トランジスタTR4のコレクタ
●エミッタ間を短絡するようにしてもよい。故にトラン
ジスタTR4のコレクタ・エミッタ間電圧は殆んど無視
できるほど小さくなり、これと同時に電流11,12,
13もそれぞれ多くなる。また、トランジスタTRl,
TR2,TR3の電圧降下分は殆んど無視できるので、
第5図に示す無刷子直流モータの駆動回路は前述した第
3図に示す回路の示すように書き表わすことが出来る。
従つて無刷子直流モータ1の両端側の電圧レベルはほS
゛電源電圧E。に等しい。このように、FFモード、R
EWモードの場合には、RECモード、PLAYモード
の場合に較べて無刷子直流モータ1の出力特性を変化さ
せているので、RECモード、PLAYモードの場合と
同一の端子電圧でありながら、この無刷子直流モータ1
の回転速度を高くすることが出来る。
-S5 is a fixed contact Cl, fl, C2, f2, C3, f3
can be switched to Therefore, the first coil system and the second
The coil system and the third coil system are respectively switched to parallel connection. At the same time, the control signal supplied to the base of transistor TR4 is also switched to a predetermined voltage level. In this case, the collector and emitter of the transistor TR4 may be short-circuited. Therefore, the voltage between the collector and emitter of the transistor TR4 becomes so small that it can be almost ignored, and at the same time, the currents 11, 12,
13 will also increase. In addition, the transistors TRl,
Since the voltage drop of TR2 and TR3 can be almost ignored,
The drive circuit for the brushless DC motor shown in FIG. 5 can be expressed as shown in the circuit shown in FIG. 3 described above.
Therefore, the voltage level at both ends of the brushless DC motor 1 is approximately S.
゛Power supply voltage E. be equivalent to. In this way, FF mode, R
In the case of the EW mode, the output characteristics of the brushless DC motor 1 are changed compared to the cases of the REC mode and PLAY mode, so even though the terminal voltage is the same as in the REC mode and PLAY mode, this Brush DC motor 1
The rotation speed of can be increased.

このため、磁気テープも高速度で走行する。次に無刷子
直流モータ1の回転速度が上述のようにして切換えられ
たとき、この無刷子直流モータ1の出力特性の変化を第
6図にもとづき説明する。第6図は無刷子直流モータ1
の出力特性を示すものであつて、縦軸Yl,Y2及び横
軸Xについては第4図について述べたとおりであり、縦
軸Y3は無刷子直流モータ1を定速回転させる際の電流
Lを示している。
Therefore, the magnetic tape also runs at high speed. Next, a change in the output characteristics of the brushless DC motor 1 when the rotational speed of the brushless DC motor 1 is changed as described above will be explained based on FIG. 6. Figure 6 shows brushless DC motor 1
The vertical axes Yl, Y2 and the horizontal axis X are as described in FIG. It shows.

先ずPLAYモード、RECモードの負荷特性について
述べると、前述の場合と同様に負荷特性A3が得られる
First, the load characteristics of the PLAY mode and the REC mode will be described. As in the case described above, a load characteristic A3 is obtained.

しかし、制御回路2によつて無刷子直流モータ1の回転
速度が一定になるように制御されているので、負荷特性
A3は第6図の実線で示すようにトルクTが変つても回
転数N2は変らない。そして磁気テープを走行させるの
に必要なトルクをT2とすれば、このとき無刷子直流モ
ータ1を流れる電流はIcとなる。
水一方、FFモード、REWモードの場合には、直流モ
ータ1の両端間の電圧はほS゛電源電圧E。に等しく、
前述のようにして負荷特性A4が得られる。このとぎ無
刷子直流モータ1の回転制御がなされないので、負荷特
性入は実線で示すように傾斜している。こ)で各コイル
系がそれぞれ並列接続されたときの電流特性1pについ
て述べる。
However, since the control circuit 2 controls the rotational speed of the brushless DC motor 1 to be constant, the load characteristic A3 changes even if the torque T changes, as shown by the solid line in FIG. remains unchanged. If the torque required to run the magnetic tape is T2, the current flowing through the brushless DC motor 1 at this time is Ic.
In the case of water mode, FF mode, and REW mode, the voltage across the DC motor 1 is approximately S゛power supply voltage E. is equal to
Load characteristic A4 is obtained as described above. Since the rotation of the brushless DC motor 1 is not controlled, the load characteristic curve is sloped as shown by the solid line. In this section, the current characteristics 1p when each coil system is connected in parallel will be described.

このとき、各コイル系の両端間の抵抗値、言い換えれば
インピーダンスは直列接続のほS゛114になる。従つ
て各コイル系を流れる電流は、直列接続された場合にほ
S゛4倍になり、第6図に示すような電流特性1pを得
る。故にFFモード、REWモードの場合、磁気テープ
を走行させるのに必要なトルクをT1とすれば、無刷子
直流モータ1の回転数N3は、電源用電池が例えば保証
電圧迄低下しても、前述の回転数N1をほS゛等しいよ
うになる。なお、上述の各モード時のモータ入力、制御
損失等は、次の第2表のように示すことができる。
At this time, the resistance value between both ends of each coil system, in other words, the impedance becomes S114 when connected in series. Therefore, when the coils are connected in series, the current flowing through each coil system becomes approximately S4 times as large, and a current characteristic 1p as shown in FIG. 6 is obtained. Therefore, in the case of FF mode and REW mode, if the torque required to run the magnetic tape is T1, the rotational speed N3 of the brushless DC motor 1 will be the same as mentioned above even if the power supply battery drops to, for example, the guaranteed voltage. The number of rotations N1 becomes approximately equal to S'. Incidentally, the motor input, control loss, etc. in each of the above-mentioned modes can be shown as shown in Table 2 below.

次に前述の第1図に示す従来の無刷子直流モータの駆動
回路と、第5図に示す無刷子直流モータの駆動回路との
電力消費を比較する。先ずPLAYモード、RECモー
ドの場合について比較すると、第1表と第2表から明ら
かなようにとなる。
Next, the power consumption of the conventional brushless DC motor drive circuit shown in FIG. 1 and the brushless DC motor drive circuit shown in FIG. 5 will be compared. First, when comparing the cases of PLAY mode and REC mode, the results are clear from Tables 1 and 2.

しかるにEl2)E2であるから、IA)しである。However, since El2)E2, IA) is true.

またこのとき、であるから、上述の条件El2>E2、
IA>IOから、無刷子直流モータの駆動回路の制御損
失、言い換えれ児7′/ジスタ門Y4のy力損失は
,−、となる。
Also, at this time, since the above condition El2>E2,
From IA>IO, the control loss of the drive circuit of the brushless DC motor, in other words, the y force loss of 7'/Jista gate Y4 is
,−,.

(5)式から明らかなように、PLAYモード、REC
モードの場合には、従来の制御信号のレベルを変化させ
る方法に比較して制御損失が極めて少なくなる。一方、
FFモード、REWモードの場合では、無刷子直流モー
タ1の構造が同じであれば、磁気回路中の鉄損は両者共
に同一である。しかlし、電機子コイル10が並列接続
されると、電機子コイル10の銅損は少なくなる。従つ
てFFモード、REWモードの場合には、実質的にモー
タ入力を少なくすることが可能になる。次に上述した第
5図に示す無刷子直流モータの7駆動回路を適用したキ
ヤプスタン直結型テープレコーダの回転力伝導機構の一
例を第7図にもとづき説明する。
As is clear from equation (5), PLAY mode, REC
In the case of this mode, the control loss is extremely small compared to the conventional method of changing the level of the control signal. on the other hand,
In the case of the FF mode and the REW mode, if the structure of the brushless DC motor 1 is the same, the iron loss in the magnetic circuit is the same in both modes. However, when the armature coils 10 are connected in parallel, the copper loss of the armature coils 10 decreases. Therefore, in the case of FF mode and REW mode, it is possible to substantially reduce the motor input. Next, an example of a rotational force transmission mechanism of a capstan direct-connection type tape recorder to which the seven drive circuits of the brushless DC motor shown in FIG. 5 described above are applied will be described with reference to FIG. 7.

第7図はリバースモード可能なキヤプスタン直結型テー
プレコーダの構造を示す要部の平面図でフあつて、無刷
子直流モータ1のキヤプスタン軸3には、フライホィー
ル16が取付けられている。
FIG. 7 is a plan view of essential parts showing the structure of a capstan direct-coupled tape recorder capable of reverse mode.A flywheel 16 is attached to the capstan shaft 3 of the brushless DC motor 1.

なお、フライホィール16は無刷子直流モータlの回転
子(図示せず)を援用してもよい。17はピンチローラ
であつて、キヤプスタン軸3とともに磁気テープ18を
第7図左右方向に走行させるためのものである。
Note that the flywheel 16 may be a rotor (not shown) of a brushless DC motor 1. Reference numeral 17 is a pinch roller, which is used to run the magnetic tape 18 in the left-right direction in FIG. 7 together with the capstan shaft 3.

19は伝導アイドラーであつて、無刷子直流モータ1の
回転力を後述する巻取りリール台20a及び先領ノール
台20bに伝達するためのものである。
Reference numeral 19 is a transmission idler for transmitting the rotational force of the brushless DC motor 1 to a take-up reel stand 20a and a leading knoll stand 20b, which will be described later.

また、伝導アイドラー19の位置は、各操作釦と連動す
る伝導機構によつて切換えられるようになつている。即
ち、PLAYモード、RECモード、FFモードの場合
には、フライホィール16と巻取りリール台20aとの
間に伝導アイドラー19が介在し、巻取りリール台20
bを第7図矢印X方向に回動させるようになつている。
一方、REWモード、リバースモードの場合には、伝導
アイドラー19はフライホィール16と供給リール台2
0bとの間に介在し、供給リール台20bを第7図矢印
z方向に回転させるようになつている。
Further, the position of the transmission idler 19 can be changed by a transmission mechanism that is linked to each operation button. That is, in the case of PLAY mode, REC mode, and FF mode, the conduction idler 19 is interposed between the flywheel 16 and the take-up reel stand 20a, and the take-up reel stand 20a is
b can be rotated in the direction of arrow X in FIG.
On the other hand, in the case of REW mode or reverse mode, the conduction idler 19 is connected to the flywheel 16 and the supply reel stand 2.
0b, and is adapted to rotate the supply reel stand 20b in the direction of arrow z in FIG.

なおこの場合には、無刷子直流モータ1の回転方向が操
作釦と連動して切換えられる。また、21a,21bは
テープガイドピンであつて、磁気テープ18が第7図の
左右いづれの方向に走行していても、キヤプスタン軸3
とこれらテープガイドピン21a,21bとの間におい
て、磁気テープ18が所定のテープテンションを保つよ
うになつている。
In this case, the rotation direction of the brushless DC motor 1 is switched in conjunction with the operation button. Further, reference numerals 21a and 21b are tape guide pins, and even if the magnetic tape 18 is running in either the left or right direction in FIG.
The magnetic tape 18 is designed to maintain a predetermined tape tension between the magnetic tape 18 and the tape guide pins 21a and 21b.

そして、キヤプスタン軸−3とテープガイドピン21a
との間には、記録・再生ヘッド22及び消去ヘッド23
が配置されている。これらは通常のPLAYモード、R
ECモードの際に使用されるものであつて、これに対し
キヤプスタン軸3とテープガイドピン21bとの間に.
は、リバースモード用の記録・再生ヘッド24及び消去
ヘッド25が配されている。次に通常のPLAYモード
、RECモードのときの磁気テープ18の走行状態を説
明する。
Then, the capstan shaft-3 and the tape guide pin 21a
A recording/reproducing head 22 and an erasing head 23 are provided between
is located. These are normal PLAY mode, R
This is used in the EC mode, and on the other hand, between the capstan shaft 3 and the tape guide pin 21b.
A recording/reproducing head 24 and an erasing head 25 for reverse mode are arranged. Next, the running state of the magnetic tape 18 in the normal PLAY mode and REC mode will be explained.

テープレコーダがPLAYモード、RECモードに3切
換えられると、無刷子直流モータ1が矢印x方向に回転
する。
When the tape recorder is switched between the PLAY mode and the REC mode, the brushless DC motor 1 rotates in the direction of the arrow x.

これにともない、フライホィール16も矢印x方向に回
転するので、これに接している伝導アイドラー19も矢
印x方向に回転する。従つて、巻取りリール台20aも
矢印x方向っに回転するので、これに半固定状態に載置
された巻取りリール(図示せず)によつて磁気テープ1
8が巻取られる。このとき、磁気テープ18は記録・再
生ヘッド22、消去ヘッド23に接触しつつ第7図の右
方向に所定のテープ速度で走行し、記録または再生動作
が行われる。なお、FFモードの場合には、上述の状態
で無刷子直流モータ1が矢印x方向に高速回転するので
、巻取りリールも矢印x方向に高速回転し、磁気テープ
18も高速度で走行する。なお、この場合、ピンチロー
ラ17はキヤプスタン軸3から離されている。一方、テ
ープレコーダがリバースモードに切換えられると、無刷
子直流モータ1は矢印z方向に)回転する。これにとも
ない、伝導アイドラー19は第7図実線で示す位置から
仮想線で示す位置に切換えられる。従つて、饅炉ノール
台20bも矢印z方向に回転するので、これに半固定状
態に載置された供給リール(図示せず)によつて磁気テ
・−プ18が巻取られる。このとき、磁気テープ18は
記録・再生ヘッド2牡消去ヘッド25に接触しつつ第7
図の左方向に所定のテープ速度で走行し、記録または再
生動作が行われる。なお、REWモードの場合には、上
述の状態で無刷子直″流モータ1が矢印z方向に高速回
転するので、供給リールも矢印z方向に高速回転し、磁
気テープ18も高速度で走行する。このように、無刷子
直流モータ1の回転速度が切換えられても、この無刷子
直流モータ1の回転速度が磁気テープ18を走行させる
のに充分であるから、テープレコーダに機械的な増速機
構を設ける必要がない。
Along with this, the flywheel 16 also rotates in the direction of the arrow x, so the conduction idler 19 in contact with it also rotates in the direction of the arrow x. Therefore, since the take-up reel stand 20a also rotates in the direction of the arrow
8 is wound up. At this time, the magnetic tape 18 runs rightward in FIG. 7 at a predetermined tape speed while contacting the recording/reproducing head 22 and erasing head 23, and recording or reproducing operation is performed. In the case of the FF mode, the brushless DC motor 1 rotates at high speed in the direction of arrow x in the above-mentioned state, so the take-up reel also rotates at high speed in the direction of arrow x, and the magnetic tape 18 also runs at high speed. In this case, the pinch roller 17 is separated from the capstan shaft 3. On the other hand, when the tape recorder is switched to reverse mode, the brushless DC motor 1 rotates in the direction of arrow z). Accordingly, the conduction idler 19 is switched from the position shown by the solid line in FIG. 7 to the position shown by the imaginary line. Accordingly, since the knoll stand 20b also rotates in the direction of the arrow z, the magnetic tape 18 is wound up by a supply reel (not shown) semi-fixed thereon. At this time, the magnetic tape 18 is in contact with the recording/reproducing head 2 and the erasing head 25, and the seventh
The tape runs toward the left in the figure at a predetermined tape speed, and recording or reproducing operations are performed. In the REW mode, the brushless direct current motor 1 rotates at high speed in the direction of arrow z in the above-mentioned state, so the supply reel also rotates at high speed in the direction of arrow z, and the magnetic tape 18 also runs at high speed. In this way, even if the rotational speed of the brushless DC motor 1 is changed, the rotational speed of the brushless DC motor 1 is sufficient to run the magnetic tape 18, so the tape recorder is not mechanically increased in speed. There is no need to provide a mechanism.

更に、無刷子直流モータ1をキヤプスタン直結駆動形式
のポータブルテープレコーダに用いた場合には、電源用
電池の最低保証電圧内でPLAYモード、RECモード
に応じて低速度で安定な回転を行なわせることが出来、
またFFモード、REWモードに応じて高速度で回転さ
せることも出来る。そして、上述の如き回転速度の切換
えは、電機子コイルの各コイル系の接続状態を換えるこ
とによつて行い得るので、等価的には各モードに応じて
専用のモータを具備したことになる。従つて、制御損失
等を少なくすることが出来るので、電源用電池の消費も
少なく、かつテープレコーダの機械的構造も極めて簡単
なものにすることが出来る。特にリバースモードを有す
るテープレコーダは、従来のこの種テープレコーダの機
械的構造に比較して著しく簡単な構造にすることが可能
になる。以上、本発明の実施例について説明したが、本
発明の技術思想にもとづき種々の変形が可能である。
Furthermore, when the brushless DC motor 1 is used in a capstan direct-connection drive type portable tape recorder, it should be able to rotate stably at a low speed according to the PLAY mode and the REC mode within the minimum guaranteed voltage of the power supply battery. is possible,
It can also be rotated at high speed depending on the FF mode or REW mode. The rotational speed can be switched as described above by changing the connection state of each coil system of the armature coil, so equivalently, a dedicated motor is provided for each mode. Therefore, since control loss and the like can be reduced, consumption of power supply batteries is also reduced, and the mechanical structure of the tape recorder can be made extremely simple. In particular, a tape recorder having a reverse mode can have a significantly simpler mechanical structure than the conventional mechanical structure of this type of tape recorder. Although the embodiments of the present invention have been described above, various modifications are possible based on the technical idea of the present invention.

例えば上述の実施例においては、各コイル系を構成する
複数のコイル単体を直列接続または並列接続に切換えて
、無刷子直流モータ1の回転速度を切換えるようにした
が、これに変えて中間端子付の単一のコイル単体を使用
しても良い。
For example, in the above embodiment, the rotational speed of the brushless DC motor 1 is changed by switching the plurality of individual coils constituting each coil system to series connection or parallel connection. A single coil may be used.

即ち、第8図に示すように、各コイル単体1−,0,L
21、L22にはそれぞれ中間端子26a,27a,2
8aが設けられている。
That is, as shown in FIG. 8, each coil alone 1-, 0, L
21 and L22 have intermediate terminals 26a, 27a, 2, respectively.
8a is provided.

こ)で、コイル単体L9を例にとつて述べると、このコ
イル単体!oは、例えば、第9図に示すように同一軸心
(空心)で重ね巻きになつていてよい。そして、例えば
巻始めリード部26Cを基準にすれば、中間単子26a
に電源電圧E。が供給された場合と巻終りリード部26
bに電源電圧E。が供給された場合とでは、電源側から
みたインピーダンスが大巾に異なる。即ち、コイル単体
L2Oは一個のコイル体であるが、電源電圧を供給する
端子を切換えることによつてそのインピーダンスが異な
るので、複数のコイルによつて構成されたコイル系と見
做すことが可能である。以下、コイルL2l,L,2も
同様であるから、第8図に示すモータの駆動回路におい
ては、切換スイッチSlO,Sll,Sl2がそれぞれ
固定接点aに切換えられたとき、コイル単体L2O,L
2l,L22のインピーダンスが高くなり、無刷子直流
モータ1の回転速度は低速度になる。
In this case, using the single coil L9 as an example, this single coil! For example, as shown in FIG. 9, the windings o may be wound in layers around the same axis (air center). For example, if the winding start lead part 26C is taken as a reference, the intermediate single element 26a
The power supply voltage E. is supplied and the winding end lead part 26
b is the power supply voltage E. The impedance seen from the power supply side differs by a wide margin. In other words, the single coil L2O is a single coil body, but its impedance changes by switching the terminal that supplies the power supply voltage, so it can be regarded as a coil system composed of multiple coils. It is. Hereinafter, the same applies to the coils L2l, L, 2, so in the motor drive circuit shown in FIG.
The impedance of 2l and L22 becomes high, and the rotational speed of the brushless DC motor 1 becomes low.

一方、切換スイッチSlO,Sll,Sl。がそれぞれ
固定接点bに切換えられると、コイル単体L2O,L2
l,L22のインピーダンスが低くなり、無刷子直流モ
ータ1の回転速度は高速度になる。このように、無刷子
直流モータ1の端子電圧を変えることなく、コイル単体
!0,L21,L22に給電する端子を切換えることに
よつて、無刷子直流モータ1の回転速度を制御すること
が可能になる。また、上述の中間端子26a,27a,
28aを所定の巻数毎に設ければ、無刷子直流モータ1
の回転速度を段階的に切換えることも出来る。
On the other hand, the changeover switches SlO, Sll, Sl. are switched to fixed contact b, respectively, the coils L2O, L2
The impedances of L and L22 become low, and the rotational speed of the brushless DC motor 1 becomes high. In this way, you can use a single coil without changing the terminal voltage of the brushless DC motor 1! By switching the terminals that feed power to 0, L21, and L22, it becomes possible to control the rotational speed of the brushless DC motor 1. Further, the above-mentioned intermediate terminals 26a, 27a,
If 28a is provided for each predetermined number of turns, the brushless DC motor 1
It is also possible to change the rotation speed in stages.

従つて、前述した第5図に示す無刷子直流モータの駆動
回路とは異なり、無刷子直流モータ1の回転速度が2種
類に限定されるようなことがない。しかも、第5図に示
す無刷子直流モータの駆動回路においては、無刷子直流
モータ1の回転速度を切換えるために3接点の切換スイ
ッチが6個必要であつたが、第8図に示す変形例では簡
単な構造の切換スイッチを3個使用するだけで良い。こ
のため、組立て配線等の作業を行ない易く、また無刷子
直流モータ1の全体の形状を小型にすることも可能であ
る。なお上述の第8図及び第9図に示す実施例において
は、コイル単体を3つ用いているが、第5図及び第6図
に示す実施例の場合のように6つ用いるようにしてもよ
い。
Therefore, unlike the brushless DC motor drive circuit shown in FIG. 5 described above, the rotational speed of the brushless DC motor 1 is not limited to two types. Moreover, in the drive circuit for the brushless DC motor shown in FIG. 5, six three-contact changeover switches are required to switch the rotational speed of the brushless DC motor 1, but the modified example shown in FIG. All you need to do is use three simple switches. Therefore, work such as assembly and wiring can be easily performed, and the overall shape of the brushless DC motor 1 can be made smaller. Note that in the embodiment shown in FIGS. 8 and 9 described above, three single coils are used, but six coils may be used as in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6. good.

この場合、第5図に示す場合と同様に、コイル単体L2
O,L2l,L2。に夫々直列にこれらとほS゛同一構
造の3つのコイル単体を夫々接続することが出来る。本
発明は上述の如き構成であるから、テープの定速走行モ
ードとを切換えるのに、キヤプスタン及びリール台を共
通に回転駆動する直流電動機の端子電圧を変化させる必
要がない。
In this case, as in the case shown in FIG.
O, L2l, L2. Three individual coils having almost the same structure as these S can be connected in series to each of them. Since the present invention has the above-described configuration, there is no need to change the terminal voltage of the DC motor that commonly drives the capstan and the reel stand in order to switch between the constant speed tape running mode and the tape running mode.

従つて端子電圧を変化させるための制御損失を少なくす
ることが出来るので、電力消費を軽減させることが可能
になる。これは特にテープレコーダを駆動するのに電池
を使用する際に有利であつて、テープレコーダに充填し
た電池の消費を少なくすることが出来るので、極めて経
済的である。また、電動機の回転子の回転位置を検出す
る位.置検出器からの回転位置検出出力に応じて各スイ
ッチング素子を順次オン・オフさせることにより順次通
電される各電機子コイル系を複数の電機子コイルによつ
て構成し、各電機子コイル系を構成するこれらの複数の
電機子コイルの接続状態を各)電機子コイル系のインピ
ーダンスが大きい第1の状態とインピーダンスが小さい
第2の状態とに切換え得るようにした。
Therefore, since control loss for changing the terminal voltage can be reduced, power consumption can be reduced. This is particularly advantageous when using batteries to drive the tape recorder, and is extremely economical since the consumption of the batteries charged in the tape recorder can be reduced. It also detects the rotational position of the motor rotor. Each armature coil system is composed of a plurality of armature coils, and each armature coil system is sequentially energized by sequentially turning on and off each switching element in accordance with the rotational position detection output from the position detector. The connection state of these plurality of armature coils can be switched between a first state in which the impedance of each armature coil system is high and a second state in which the impedance is low.

従つて必要な電機子コイルの数に較べてスイッチング素
子及びに位置検出器の数をそれぞれ少なくすることが出
来、このため7に構成の簡単なものを得ることが出来る
Therefore, the number of switching elements and position detectors can be reduced compared to the number of required armature coils, and therefore a simple configuration can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第4図は従来のテープレコーダの駆動装置にお
いて用いられている電動機の駆動方法の一例を示すもの
であつて、第1図は無刷子直流モフータの駆動回路を示
す回路図、第2図及び第3図は無刷子直流モータの駆動
回路の回路動作を説明するための等価回路図、第4図は
第1図に示す無刷子直流モータの出力特性図である。 第5図〜第8図は本発明の実施例を示すものであつて、
第5図は本発明によるテープレコーダの駆動装置に用い
られる無刷子直流モータの駆動回路を示す回路図、第6
図は第5図に示す無刷子直流モータ1の出力特性図、第
7図は本発明によるテープレコーダの駆動装置の要部の
平面図、第8図は第5図に示す無刷子直流モータの駆動
回路の変形例を示す回路図、第9図は第8図に示す電動
機に適用するコイル体の斜示図である。 なお、図面に用いられている符号において、1は無刷子
直流モータ、10は電機子コイル、L2O,I−,1,
I−.2はコイル単体である。
1 to 4 show an example of a method of driving an electric motor used in a conventional tape recorder drive device, and FIG. 1 is a circuit diagram showing a drive circuit of a brushless DC mofuta; 2 and 3 are equivalent circuit diagrams for explaining the circuit operation of the drive circuit of the brushless DC motor, and FIG. 4 is an output characteristic diagram of the brushless DC motor shown in FIG. 1. 5 to 8 show embodiments of the present invention,
FIG. 5 is a circuit diagram showing a drive circuit for a brushless DC motor used in a tape recorder drive device according to the present invention;
The figure shows an output characteristic diagram of the brushless DC motor 1 shown in FIG. 5, FIG. 7 is a plan view of the main parts of the tape recorder drive device according to the present invention, and FIG. 8 shows the output characteristics of the brushless DC motor 1 shown in FIG. A circuit diagram showing a modification of the drive circuit, and FIG. 9 is a perspective view of a coil body applied to the electric motor shown in FIG. 8. In addition, in the symbols used in the drawings, 1 is a brushless DC motor, 10 is an armature coil, L2O, I-, 1,
I-. 2 is a single coil.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 電機子コイル系とスイッチング素子との直列回路を
複数個具備する単一の直流電動機で以つてキヤプスタイ
ン及びリール台をそれぞれ回転駆動するようにしたテー
プレコーダの駆動装置において、前記各電機子コイル系
をそれぞれ複数の電機子コイルによつて構成し、各電機
子コイル系を構成するこれらの複数の電機子コイルの接
続状態を各電機子コイル系のインピーダンスが大きい第
1の状態とインピーダンスが小さい第2の状態とに切換
え可能に構成し、テープが定速走行するテープレコーダ
の第1の動作モードでは前記電機子コイルが前記第1の
状態に切換えられると共にテープが高速走行するテープ
レコーダの第2の動作モードでは前記電機子コイルが前
記第2の状態に切換えられるように構成し、前記電動機
の回転子の回転位置を検出する位置検出器からの回転位
置検出出力に応じて前記複数の直列回路の各スイッチン
グ素子を順次オン・オフさせることによりこれらの直列
回路を各電機子コイル系に順次通電するように構成した
テープレコーダの駆動装置。
1. In a tape recorder driving device in which a capstein and a reel stand are each rotated by a single DC motor having a plurality of series circuits of armature coil systems and switching elements, each of the armature coil systems are each composed of a plurality of armature coils, and the connection states of these plural armature coils constituting each armature coil system are divided into a first state in which the impedance of each armature coil system is high and a second state in which the impedance is low. In the first operating mode of the tape recorder in which the tape runs at a constant speed, the armature coil is switched to the first state and in the second operating mode of the tape recorder in which the tape runs at high speed. In the operating mode, the armature coil is configured to be switched to the second state, and the plurality of series circuits are configured to switch to the second state in response to a rotational position detection output from a position detector that detects the rotational position of the rotor of the motor A drive device for a tape recorder configured to sequentially energize each armature coil system through these series circuits by sequentially turning on and off each switching element.
JP51156887A 1976-11-01 1976-12-24 Tape recorder drive device Expired JPS6051353B2 (en)

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GB44168/77A GB1576956A (en) 1976-11-01 1977-10-24 Brushless direct current motors
US05/845,435 US4167692A (en) 1976-11-01 1977-10-25 Brush-less DC motor
FR7732774A FR2369728A1 (en) 1976-11-01 1977-10-28 BRUSHLESS DC MOTOR
DE19772748543 DE2748543A1 (en) 1976-11-01 1977-10-28 BRUSHLESS DC MOTOR
CA289,912A CA1094626A (en) 1976-11-01 1977-10-31 Brush-less dc motor
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