JP2004006038A - 回転ヘッド装置 - Google Patents

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Masao Okita
大北 正夫
Mikio Takahashi
高橋 幹生
Takashi Meguro
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Abstract

【課題】 従来の回転ヘッド装置においては、回転ドラムRの軸受けにボールベアリング38を使用するものであるため、装置がコスト高になり、また、ボールベアリング38が2個使いのため、更に装置がコスト高に成るという問題がある。
【解決手段】 本発明の回転ヘッド装置は、含油メタル軸受け5を使用したものであるため、従来のものに比して、安価で、しかも、一個の軸受けで良く、組立性が良好で安価で、且つ、マグネットで回転ドラムRを常時コア8側に引きつけるようにしたため、回転ドラムRの自重による含油メタル軸受け5に加わるスラスト荷重を軽減でき、その為、固定ドラムKと含油メタル軸受け5との間のスラスト摩耗を少なくすることが出来るので、信頼性の高い装置を提供できる。
【選択図】    図1

Description

 本発明は磁気記録再生装置としてのビデオテープレコーダ等に使用される回転ヘッド装置に関する。
従来の磁気記録再生装置に使用される回転ヘッド装置は、図7に示すように、下方に位置する固定ドラムKと、この固定ドラムKの上方に配置された回転ドラムRと、この回転ドラムRの上方に配置されたモータMを有している。                 そして、前記固定ドラムKは、その中心部に円柱状の固定軸31が固定されると共に、回転ドラムRと対向する側に凹部32が設けられ、この凹部32にはバネ33とブラシ34が収納されている。                               また、固定軸31を中心として回転可能な回転ドラムRには、磁気ヘッド35がネジ36によって取り付けられ、回転ドラムRにねじ込まれたもう一つのネジ37によって、磁気ヘッド35の高さを調整するようになっている。
 また、ボールベアリング38は、内輪部38aと、外輪部38bと、内輪部38aと外輪部38bとの間に配置されたボール38cとで構成され、そして、このような構成を有する二つのボールベアリング38が、回転ドラムRの中心孔39の両側に、外輪部38bを圧入することによって回転ドラムRに取り付けられている。             また、回転ドラムRの中心孔39の両側にボールベアリング38を取り付けることで、固定軸31への支持間隔を大きくし、回転ドラムRの回転ブレを少なくしているが、回転ドラムRへのボールベアリング38の組立方法は、回転ドラムRを治具(図示せず)で保持し、中心孔39の一方の上方から一つのボールベアリング38を圧入した後、回転ドラムRを裏返して、中心孔39の他方の上方からもう一つのボールベアリング38を圧入して組み立てられものである。                            そして、このように回転ドラムRに組み立てられたボールベアリング38は、更に、内輪部38aを固定軸31に圧入して取り付けられ、ボール38cを介して外輪部38bと回転ドラムRが回転するようになっている。
 そして、ボールベアリング38が回転ドラムRと共に固定軸31に取り付けられた際は、ボールベアリング38の外輪部38bにブラシ34が弾接し、回転ドラムR側の静電気等をアースに落とすようになっている。                       また、磁気ヘッド35に対して、記録時にはビデオ信号を供給すると共に、再生時には再生信号を取り出す回転トランス40は、固定側トランス40aと回転側トランス40bとで構成されている。                               そして、この回転トランス40は、ボールベアリング38の外周に位置した状態で固定ドラムKと回転ドラムRとの間に配設され、固定側トランス40aは固定ドラムKに取り付けられ、また、回転側トランス40bは回転ドラムRに取り付けられ、回転側トランス40bは回転ドラムRと共に回転するようになっている。
 また、前記モータMは、固定軸31で支持されたステータ41と、回転ドラムRに取り付けたロータ42とで構成されている。                       そして、ステータ41は、固定軸31に圧入して取り付けられた固定部材41aと、この固定部材41aにネジ41bによって取り付けられた磁性金属から成るバックヨーク部材41cと、このバックヨーク部材41cに取り付けられ、コイル41dを設けた磁性金属から成るコア41eとで構成されている。                     また、ロータ42は、断面がU字状のコップ状をなし、底板部42aと筒状部42bを有する取付板42cと、この取付板42cの底板部42aを回転ドラムRに取り付けるネジ42dと、筒状部42bに圧入等によって取り付けられた円筒状の磁石42eとで構成されている。                                   そして、前記コア41eは円筒状の磁石42e内に配設され、コア41eと磁石42eとは、全周で同じクリアランスSをもって対峙させている。
 上述したような従来の回転ヘッド装置は、モータMによって回転ドラムRが回転するようになり、この回転ドラムRの回転により磁気ヘッド35も回転し、この磁気ヘッド35に対して、所定の押圧力Pで押されて接触した状態で磁気テープTが移動して、記録、或いは再生を行うようになっている。
 従来の回転ヘッド装置においては、回転ドラムRの軸受けにボールベアリング38を使用するものであるため、装置がコスト高になり、また、ボールベアリング38が2個使いのため、更に装置がコスト高に成るという問題がある。                また、ボールベアリング38は、内、外輪部38a、38bとボール38cとで構成されるため、径方向に大きくなり、装置が大型になるという問題がある。         また、このボールベアリング38の外周に配置される回転トランス40も大きくなって、更に、装置が大型になると共に、回転トランス40の大型に伴って、コスト高に成るという問題がある。
 また、2個のボールベアリング38の回転ドラムRへの組み込みは、一つのボールベアリング38を回転ドラムRに組み込んだ後、回転ドラムRを裏返ししてもう一つのボールベアリング38を組み込みせねば成らず、その組立が面倒で生産性が悪く、コスト高に成るという問題がある。                               また、ボールベアリング38の内輪38aの内径はバラツキが大きく、その為、回転ドラムRの回転ブレをなくすために、外形の異なる数種類の固定軸31を用意して現物合わせをして用いる必要があり、コスト高に成るという問題がある。
 上記課題を解決するための第1の解決手段として、固定ドラムと、該固定ドラムに固定された固定軸と、磁気ヘッドを有する回転可能な回転ドラムと、前記固定軸と前記回転ドラムとの間に位置し、前記固定軸に挿入されて前記回転ドラムを回転可能に支持する含油軸受けとを備え、前記含油軸受けは、両端部において前記固定軸と接触する支持孔を有すると共に、中間部において前記支持孔より大きな径の逃げ孔を有する円筒部を有する構成とした。                                     また、第2の解決手段として、前記回転ドラムの一端側に設けられ、ロータの駆動マグネットとステータのコアとがラジアル方向にギャップを形成して配設されたモータとを備え、前記ロータには、前記コアと対向して配置されて、前記固定軸の軸方向に対して吸引力を生ずるマグネットを設けた構成とした。                     また、第3の解決手段として、前記ロータの軸心を前記固定軸の軸心に合わせた状態で、前記ロータを前記回転ドラムに取り付けると共に、前記ロータの前記駆動マグネット内に配置した前記コアを、前記固定軸に対して中心をずらして取付、前記コアと前記駆動マグネットとの磁気ギャップが、一方では小さく、他方では大きくした構成とした。    また、第4の解決手段として、前記逃げ孔と対向する前記円筒部の外円周部には、前記回転ドラムを圧入した構成とした。                         また、第5の解決手段として、前記含油メタル軸受けは、前記円筒部と、該円筒部の一端に形成された鍔部とで構成され、前記鍔部に前記回転ドラムの一端を当接させた構成とした。
 本発明の回転ヘッド装置は、含油メタル軸受け5を使用したものであるため、従来のものに比して、安価で、しかも、一個の軸受けで良く、組立性が良好で安価な装置を提供できる。                                      また、含油メタル軸受け5であるため、従来に比して径方向に小型となり、小型の装置を提供できる。                                  また、含油メタル軸受け5には支持孔5cと逃げ孔5dとを設けて、逃げ孔5dと対向する円筒部5aの外円周部に回転ドラムRを圧入するため、圧入時の回転ドラムRの支持孔5cへの影響を少なくでき、固定軸1に対する含油メタル軸受け5の回転を円滑に出来る装置を提供できる。                               また、円筒部5cの一端に鍔部5bを設けて含油メタル軸受け5を形成したため、含油メタル軸受け5を回転ドラムRに圧入時、鍔部5bを回転ドラムRの一端と当接させることで、逃げ孔5dに対する回転ドラムRの位置決めが出来、組立性が良好で、安価な装置を提供できる。                                  また、含油メタル軸受け5の円筒部5aを回転トランス7側に、また、鍔部5bをモータM側に位置させることにより、径方向に小さい円筒部5aの外周に回転トランス7を配置できるため、回転トランス7を小型に出来ると共に、回転トランス7を安価に出来、小型で安価な装置を提供できる。                           また、モータMのステータ8側にブラシ11を設けたものであるため、モータMのスペースを利用してブラシ11を配置でき、軸方向に小型の装置を提供できる。       また、ブラシ11をバネ部材13で構成するとことにより、安価で、しかも、組立性の良好な装置を提供できる。
 また、ロータ9を構成する磁石9gにマグネットである底板9fを設けて、このマグネットで回転ドラムRを常時コア8側に引きつけるようにしたため、回転ドラムRの自重による含油メタル軸受け5に加わるスラスト荷重を軽減でき、その為、固定ドラムKと含油メタル軸受け5との間のスラスト摩耗を少なくすることが出来るので、信頼性の高い装置を提供できる。                                  また、ロータ9の軸心を、固定軸1の軸心Gに合わせた状態で回転ドラムRに取り付けると共に、ロータ9の駆動マグネット(円筒状部9e)内に配置したコア8eを、固定軸1の軸心Gから中心をずらして配置し、コア8eと円筒状部9eから成る駆動マグネットとの磁気ギャップS1,S2が、一方では小さく(S1)、他方では大きく(S2)したものであるため、小さい磁気ギャップS1側でコア8eが円筒状部9eを軸心G方向に常時、強く引きつける力が働き、この状態を維持した中で回転ドラムRが回転するようになり、これによって、回転ドラムRは回転ブレを生じることなく回転出来る装置を提供できる。
 また、含油メタル軸受け5を、支持孔5cを基準にして円筒部5aの外円周部を切削加工した後、円筒部5aに回転ドラムRを圧入したため、含有メタル軸受け5の円筒部5aの軸心と支持孔5cとの軸心の同軸度を合わせることが出来、このため、圧入される回転ドラムRを固定軸1に対して偏心することなく取り付けでき、回転ブレのない装置が提供できる。                                     また、従来のように2個のボールベアリング38を使用するものに比し、一度の圧入で含油メタル軸受け5の回転ドラムRへの組み込みが出来、生産性が良好で、安価な装置を提供できる。                                   また、含油メタル軸受け5を回転ドラムRに圧入した後、支持孔5cを基準にして回転ドラムRの外円周部を切削加工することにより、含油メタル軸受け5圧入後に、回転ドラムRの軸心と固定軸1の軸心を合わせ込むことが出来るので回転ブレの少ない装置を提供できる。
 本発明の回転ヘッド装置を図1〜図6に基づいて説明すると、図1は本発明の回転ヘッド装置の断面図、図2は本発明の回転ヘッド装置の要部の拡大断面図、図3は本発明の回転ヘッド装置の製造方法を説明するための説明図、図4は本発明の回転ヘッド装置の他の実施形態を示す断面図、図5は本発明の回転ヘッド装置の他の実施形態に係るバネ部材の斜視図、図6は本発明の回転ヘッド装置のもう一つの実施形態を示す説明図である。
 そして、本発明の回転ヘッド装置は、図1、図2に示すように、下方に位置する固定ドラムKと、この固定ドラムKの上方に配置された回転ドラムRと、この回転ドラムRの上方に配置されたモータMを有している。                       そして、前記固定ドラムKは、その中心部に円柱状の固定軸1が固定されると共に、固定軸1を中心として回転可能な回転ドラムRには、磁気ヘッド2がネジ3によって取り付けられ、回転ドラムRにねじ込まれたもう一つのネジ4によって、磁気ヘッド2の高さを調整するようになっている。
 また、金属を焼結して成る含油メタル軸受け5は、円筒部5aと、円筒部5aの一端に設けられた鍔部5bと、円筒部5aの中心部に設けられ、円筒部5aの両端に位置する支持孔5cと、両端の支持孔5cの中間部において設けられ、支持孔5cより径の大きな逃げ孔5dとで構成されている。                           そして、この含油メタル軸受け5は、回転ドラムRの中心孔6に圧入して取り付けられ、回転ドラムRを取り付けた含油メタル軸受け5は固定軸1に挿入されて、両端の支持孔5cで固定軸1を保持し、含油メタル軸受け5と回転ドラムRが固定軸1を中心として固定軸1上で回転可能となっている。                         また、含油メタル軸受け5と回転ドラムRの結合は、円筒部5aを回転ドラムRの中心孔6に圧入して、鍔部5bを回転ドラムRに一端に当接させると完了し、すると、回転ドラムRは、逃げ孔5dと対向する円筒部5aの外円周部に圧入された状態となっている。 また、含油メタル軸受け5の両端に支持孔5cを設けることにより、固定軸1への支持間隔を大きくし、回転ドラムRの回転ブレを少なくしている。
 そして、このような回転ヘッド装置の製造方法は、図3に示すように、円筒部5a、鍔部5b、支持孔5c、及び逃げ孔5dを有する含油メタル軸受け5を、金属を焼結することにより作り、しかる後、治具であるピンZを支持孔5cに圧入して、支持孔5cの面の仕上げを行うことにより所望の孔径の支持孔5cを形成する。             従って、軸受けの孔径を所定量に形成することが容易に行え、固定軸1との現物合わせは不要となる。                                  そして、ピンZを支持孔5cに圧入した状態で、円筒部5aの外円周部を切削加工して仕上げる。                                    即ち、支持孔5cを基準にして円筒部5aの外円周部を切削加工した後、ピンZを抜き、しかる後、この含油メタル軸受け5を回転ドラムRの中心孔6に圧入すると、回転ドラムRと含油メタル軸受け5の製造は完了する。                    なお、通常含油メタル軸受け5は、外周と孔との軸心にはバラツキが大きく、含油メタル軸受けを上下2個用いると、固定軸1に対して回転ドラムRが傾いたり、回転時に偏心したりするという問題がある。                           これに対し、本発明の製造方法によれば、このように含油メタル軸受け5の支持孔5cを基準に外円周部を切削するため、含油メタル軸受け5の外周と孔との軸心を一致させることが出来、固定軸1の中心に対して回転ドラムRが偏心して取り付けられるのを防止できる。                                      また、他の製造方法として、含油メタル軸受け5を回転ドラムRに圧入し、しかる後、支持孔5cを基準に回転ドラムRの外周を切削しても良い。
 また、磁気ヘッド2に対して、記録時にはビデオ信号を供給すると共に、再生時には再生信号を取り出す回転トランス7は、固定側トランス7aと回転側トランス7bとで構成されている。                                   そして、この回転トランス7は、含油メタル軸受け5の円筒部5aの外周に位置した状態で固定ドラムKと回転ドラムRとの間に配設され、固定側トランス7aは固定ドラムKに取り付けられ、また、回転側トランス7bは回転ドラムRに取り付けられ、回転側トランス7bは回転ドラムRと共に回転するようになっている。
 また、前記モータMは、固定軸1で支持されたステータ8と、回転ドラムRに取り付けたロータ9とで構成されると共に、このモータMは、固定ドラムKを配設した回転ドラムRの他端側に配設されている。                           そして、このモータMのステータ8は、ネジ8aによって固定軸1に取り付けられた固定部材8bと、この固定部材8bに取り付けられた磁性金属から成るバックヨーク部材8cと、このバックヨーク部材8cに取り付けられ、コイル8dを設けた磁性金属から成るコア8eとで構成されている。                           また、モータMのロータ9は、断面がU字状のコップ状をなし、底板部9aと筒状部9bを有する取付板9cと、この取付板9cの底板部9aを回転ドラムRに取り付けるネジ9dと、円筒状部9eと円筒状部9eの一端から内方に延びる板状の底板9fを有する磁石9gとで構成されている。                            そして、磁石9gは、底板9fが取付板9cの底板部9a上に載置されるように、円筒状部9eを取付板9cの筒状部9bに接着して取り付けられている。          そして、円筒状部9eにはコア8eと対向するように複数極に着磁された駆動マグネット部が形成されており、また、底板9fはコア8eとの間で固定軸1の軸方向に磁気吸引力が生じるように着磁されている。                         また、前記コア8eは磁石9g内に配設され、コア8eは磁石9gの円筒上部9eと底板9fとの間に所定のクリアランスをもって対峙させている。             そして、回転ドラムRが固定軸1に取り付けられた際は、磁石9gの底板9fがコア8e側に常時引き寄せられて、固定ドラムKと含油メタル軸受け5との回転接触部に加わる回転ドラムRの自重によるスラスト荷重が軽減される。
 また、固定部材8bの凹部8fには、バネ10と柱状のブラシ11とが収納され、また、含油メタル軸受け5の鍔部5bと固定部材8bとの間には、固定軸1に挿入された金属から成るスペーサ12が設けられ、ブラシ11がスペーサ12に弾接して、回転ドラムR側の静電気等をアースに落とすようになっている。                  そして、上述したような本発明の回転ヘッド装置は、モータMによって回転ドラムRが回転するようになり、この回転ドラムRの回転により磁気ヘッド2も回転し、この磁気ヘッド2に対して、所定の押圧力Pで押されて接触した状態で磁気テープTが移動して、記録、或いは再生を行うようになっている。
 なお、上記の実施例では、含油メタル軸受け5は鍔部5bを設けたもので説明したが、鍔部5bの無いものでも良く、また、ブラシ11をスペーサ12に弾接したもので説明したが、スペーサ12を無くし、ブラシ11を含油メタル軸受け5の鍔部5bに直接弾接させても良い。
 また、図4、図5は本発明の他の実施形態を示し、前記実施例におけるバネ10とブラシ11に代えて、バネ性のある金属から成るバネ部材13によってブラシを形成したものである。                                     そして、この図4に示した実施例では、含油メタル軸受け5の鍔部5bと固定部材8bとの間にバネ部材13をを介在したものであるが、前記実施例におけるスペーサ12を使用しても良い。                                  このバネ部材13によって、前記実施例と同様に回転ドラムR側の静電気等をアースに落とすようになっている。                             その他の構成は、前記実施例と同様であり、ここでは同一部品に同一番号を付し、その説明は省略する。
 また、図6は本発明のもう一つの実施形態を示し、ロータ9の軸心を、固定軸1の軸心Gに合わせた状態で回転ドラムRに取り付けると共に、ロータ9の駆動マグネットである円筒状部9e内に配置したコア8eを、固定軸1の軸心Gから中心をずらして配置し、コア8eと円筒状部9eから成る駆動マグネットとの磁気ギャップS1,S2が、一方では小さく(S1)、他方では大きく(S2)したものである。              そして、この磁気ギャップS1,S2によって、小さい磁気ギャップS1側でコア8が円筒状部9eを軸心G方向に常時、強く引きつける力が働き、この状態を維持した中で回転ドラムRが回転するようになる。                         これによって、含油メタル軸受け5の支持孔5cと固定軸1との隙間が多少大きくとも、回転ドラムRは軸心G方向への付勢力が生じて回転ブレを生じることなく回転する。  また、小さい磁気ギャップS1を設ける位置は、磁気テープTに対して、適宜選択して設けても良いことは勿論である。                          なお、その他の構成は、上記の第1、或いは第2の実施形態と同様の構成としてあり、同一部品には同一番号を付し、ここではその説明を省略する。
本発明の回転ヘッド装置の断面図。 本発明の回転ヘッド装置の要部の拡大断面図。 本発明の回転ヘッド装置の製造方法を説明するための説明図。 本発明の回転ヘッド装置の他の実施形態を示す断面図。 本発明の回転ヘッド装置の他の実施形態に係るバネ部材の斜視図。 本発明の回転ヘッド装置のもう一つの実施形態を示す説明図。 従来の回転ヘッド装置の断面図。
符号の説明
 K 固定ドラム
 R 回転ドラム
 M モータ
 Z ピン
 P 押圧力
 T 磁気テープ
 S1,S2 磁気ギャップ
 G 軸心
 1 固定軸
 2 磁気ヘッド
 3、4 ネジ
 5 含油メタル軸受け
 5a 円筒部
 5b 鍔部
 5c 支持孔
 5d 逃げ孔
 6 中心孔
 7 回転トランス
 7a 固定側トランス
 7b 回転側トランス
 8 ステータ
 8a ネジ
 8b 固定部材
 8c バックヨーク部材
 8d コイル
 8e コア
 8f 凹部
 9 ロータ
 9a 底板部
 9b 筒状部
 9c 取付板
 9d ネジ
 9e 円筒状部
 9f 底板
 9g 磁石
 10 バネ
 11 ブラシ
 12 スペーサ
 13 バネ部材

Claims (5)

  1. 固定ドラムと、該固定ドラムに固定された固定軸と、磁気ヘッドを有する回転可能な回転ドラムと、前記固定軸と前記回転ドラムとの間に位置し、前記固定軸に挿入されて前記回転ドラムを回転可能に支持する含油軸受けとを備え、前記含油軸受けは、両端部において前記固定軸と接触する支持孔を有すると共に、中間部において前記支持孔より大きな径の逃げ孔を有する円筒部を有することを特徴とする回転ヘッド装置。
  2. 前記回転ドラムの一端側に設けられ、ロータの駆動マグネットとステータのコアとがラジアル方向にギャップを形成して配設されたモータとを備え、前記ロータには、前記コアと対向して配置されて、前記固定軸の軸方向に対して吸引力を生ずるマグネットを設けたことを特徴とする請求項1記載の回転ヘッド装置。
  3. 前記ロータの軸心を前記固定軸の軸心に合わせた状態で、前記ロータを前記回転ドラムに取り付けると共に、前記ロータの前記駆動マグネット内に配置した前記コアを、前記固定軸に対して中心をずらして取付、前記コアと前記駆動マグネットとの磁気ギャップが、一方では小さく、他方では大きくしたことを特徴とする請求項2記載の回転ヘッド装置。
  4. 前記逃げ孔と対向する前記円筒部の外円周部には、前記回転ドラムを圧入したことを特徴とする請求項2、又は3記載の回転ヘッド装置。
  5. 前記含油メタル軸受けは、前記円筒部と、該円筒部の一端に形成された鍔部とで構成され、前記鍔部に前記回転ドラムの一端を当接させたことを特徴とする請求項4記載の回転ヘッド装置。
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