JP2602224B2 - 磁気記録再生ドラム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオテープレコーダ等に用いられる磁気
記録再生ドラムに係り、特に小形化，高精度化，生産性
の向上に好適なドラム構造に関する。

〔従来の技術〕

一般に、VTR装置では、回転ヘツドを有しており磁気
テープと回転ヘツドとを相対的に走査させることにより
記録，再生を行なつている。そして、ヘツドとテープと
の接触状態を一定に保つために回転ヘツドの回転軸と同
軸上に固定ドラム，回転ドラムの少なくとも一方を配
し、磁気テープをドラム面にヘリカル状に巻き付ける構
造となつている。さらに、回転ヘツドをドラム面よりわ
ずかに突出させ、回転ヘツドと磁気テープとが斜め方向
に摺動接触するようにしている。回転ヘツドは、ヘツド
ベースに固定されておりヘツドベースは回転ドラムの端
面にねじ等により取り付けられており、回転ドラムは回
転軸に圧入等により固定されているデイスクねじ等によ
り取り付けられている。このような構造は、例えば、
「日本機械学界編（メカトロニクス）V.応用編1.p99」
に記載されている。

ところで、VTRの記録トラツク幅は、著しく狭く（約2
0μｍ程度）そのため回転ヘツドは正確に記録パターン
を磁気テープ上に記録する必要がある。しかし、この記
録パターンの正確度は回転ドラムの外周の振れ回り度に
依存する。即ち、振れ回りが大となると、それに応じて
記録パターンが理想的な直線から偏移して記録されるこ
とになる。一般には、この回転ドラムの振れ回りは、３
〜４μｍ以下が要求される。

このような高い精度が要求されるために、従来はデイ
スク面を回転軸に圧入等により固定した後、回転軸を固
定ドラムに設けたベアリング部に挿入し回転させながら
回転ドラム取付面を機械加工し取付面の精度を向上させ
ていた。さらに、回転ドラムを取り付ける際に、回転ド
ラムの振れ回り量を測定しながら調整し、振れ回りが３
〜４μｍ以下となつた時点でネジにより固定を行なつて
いた。即ち、従来は、デイスクと回転ドラムとを別々に
高精度に加工しこれらを組み合わせて使用していた。こ
れは、嵌合部を数ミクロン以下の精度に維持することは
機械加工上困難なためである。例えば、直径30mm以下の
軸と穴との嵌め合い公差は、h7とH7の基本公差で±21μ
ｍである。この場合、最大42μｍの隙間が生じることに
なる。また、軸とデイスクを圧入等により締まり嵌めす
ることも、各部の変形が生じるため精度向上の点で不適
当である。

このような構成の装置としては、例えば特開昭61−20
216号公報に回転シリンダ、ラジアルフランジ及びスラ
ストフランジを別体とし、夫々をネジにより固定した構
造のものが示されている。

このように、従来の装置においては、複数の部品を組
み合わせており、高精度化するには限界があつた。この
ため、回転ドラムの振れ回りを高精度化するには、組立
ての後の加工による高精度化と調整による以外に適当な
ものがなかつた。

又、同じく特開昭61−20216号公報にはネジによる固
定構造の課題を解決するための構造として、回転シリン
ダ，ラジアルフランジ及びスラストフランジを同一材で
一体加工により形成したものが示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術では、回転軸にデイスクを固定し、デイ
スク及び回転ドラムを固定ドラムに組込んだ状態で高精
度に加工し、その後さらに回転ドラムの調整により精度
出しを行なつており、回転ドラムを回転ドラムの中心穴
の加工と同一のチヤツク状態で外周面を加工すると云う
配慮がされておらず、精度向上に限界があり調整作業に
多くの工数を要すると云う問題があつた。

又、回転シリンダ、ラジアルフランジ及びスラストフ
ランジを一体加工により形成した構造においては、スラ
スト軸受用の平面部を穴の底部に高精度に加工形成する
のは非常に困難である。

更に、上記のように回転ドラムを同一材で一体加工に
より形成すると、金属同志が接触回転する軸受部と磁気
テープのように軟らかいものが摺接する外周部が同一部
材で形成され、軸受部と磁気テープの両方の摺動状態を
安定して確保するには問題があった。

本発明は上記の状況に鑑みなされたものであり、振れ
回りの精度を向上できると共に作業工数を低減でき、さ
らに軸受部と磁気テープの摺動に好適な小形の磁気記録
再生ドラムを提供することを目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、固定ドラム
と、この固定ドラム中心に立設されその上端面にその軸
心と直角な平面部を有する固定軸と、この固定軸に回転
自在に嵌入され前記固定ドラムに対向して設置され前記
固定軸に嵌入する穴部を有する内周部及び磁気テープと
摺接する外周部とを異なる材質で形成した回転ドラム
と、この回転ドラムの周縁に設置された磁気ヘッドと、
回転ドラムに取付けられた送受信器と固定ドラムに取付
けられた送受信器との面がそれぞれ対向するように取付
けられた信号伝達部と回転ドラムに取付けられた駆動モ
ータのロータの面と固定ドラムに取付けられた駆動モー
タのステータの面とがそれぞれ対向するように取付けら
れた前記回転ドラムの駆動部とを有する磁気記録再生ド
ラムにおいて、前記回転ドラムの前記内周部と前記外周
部は一体に形成されその境界部は、内周部側がおわん状
にわん曲した形状を成し、かつ前記わん曲の小径部にく
びれ部を設け、外周部側が前記内周部のおわん状のわん
曲形状に合うようにわん曲した形状を成し、焼きばめ又
は鍛造により前記くびれ部に食い込み部を構成すること
により固着したことを特徴としている。

〔作用〕

回転ドラムを固定軸に嵌入して、直接回転ドラムを回
転させるようにし、この回転ドラムの周縁部に磁気ヘツ
ドを取付ける構造を採用し、回転ドラムの外周振れ回り
を機械加工精度により管理可能としている。そして、固
定軸の上端面を軸心と直角な平面に形成し、回転ドラム
のスラスト軸受を取付可能なスラスト軸受板で構成して
おり、生産，組立性を改善している。回転ドラムは、嵌
入用の穴部を有する内周部、磁気ヘツド等を有する外周
部等で構成すると共に、これら内周部と外周部とを一体
固着構造としているので、これらの組立の必要もなく、
組立誤差やこれらの各部品の加工誤差によつて回転ドラ
ムの外周振れ回り誤差を大幅に低減できる。内周部と外
周部のがおわん状にわん曲した形状とし、内周側わん曲
の小径部にくびれ部を設けることにより、焼ばめ又は鍛
造により一体固着が確実に行える。即ち、焼ばめではく
びれ部に外周部の一部を直接嵌入させることにより、鍛
造では内周部と外周部のわん曲形状を合わせた後、くび
れ部近傍の外周部を加圧成形させて、くびれ部に外周部
の一部を嵌入させ食い込み部を形成することにより一体
固着できる。わん曲形状は、内周部と外周部とを結合す
るときの位置合わせを容易とするものであり、両者が互
いに突き当たるまで押し込めばよく作業性が向上すると
ともに一体化の位置合わせ精度が良くなる。スラスト軸
受板は、内周部上面にねじ等で取付けるだけなので、振
れ回りに悪影響を与えることはない。

〔実施例〕

以下本発明の磁気記録再生用ドラムを実施例を用い第
１図，第２図，第３図により説明する。第１図は実施例
の断面図である。図において、１は回転ドラム、２は固
定ドラム、３は固定軸、７はヘツドベース、８は回転ヘ
ツド、9a,9bは非接触式信号伝達機構、4a,4bはラジアル
動圧軸受溝、５はスラスト動圧軸受、６はスラスト軸受
板、10aは駆動モータのステータ、10bは同モータのロー
タ、13はヘツドベース取付面、14は回転ドラム１の外周
面、11は固定軸挿入用軸受穴部、15はスラスト軸受板取
付面、16は非接触式信号伝達機構取付面である。

本実施例の磁気記録再生用ドラムは、磁気記録，再生
を行なう回転ヘツド8,回転ヘツド８と一体で回転する回
転ドラム1,回転ヘツド８を回転駆動するステータ10aと
ロータ10bにより構成される駆動モータ10、モータのス
テータ10a及び固定軸３を支持する固定ドラム2,回転ヘ
ツド８への信号の授受を固定ドラム２側より非接触に伝
達する非接触式信号伝達機構9a,9bよりなつている。回
転ドラム１には回転ヘツド８がヘツドベース７に介し固
定されており、磁気テープ（図示せず）を外周面14に巻
き付けた状態で回転するようになつている。回転ヘツド
８は、外周面14よりわずかに外方に突出しておりテープ
に接触し易い構造となつている。そして、磁気テープは
固定ドラ２の外周面にも同時に巻き付けられている。ま
た、回転ドラム１には、非接触信号伝達機構9bが固定さ
れており、ドラム中央には、ラジアル荷重を支持するた
めの穴部11があり、穴11の一端はスラスト軸受板６が取
付けられている。固定軸３は、固定ドラム２に圧入等に
より固定されている。固定軸の外周にはＶ字状の溝4a,4
bが設けられている。溝の深さは数ミクロン〜10数ミク
ロンの深さとなつている。また、スラスト軸受板６の固
定軸３と対向する面にも、やはり深さ数ミクロン〜10数
ミクロンの深さのスパイラル状の溝が設けられている
（図示せず）。この溝は、回転ドラム１の中心から外方
に向い、かつドラム回転方向に曲がつた数本の溝で形成
されており、スラスト動圧軸受５となつている。穴部11
と固定軸３との間には粘性流体が潤滑剤として封入され
ている。

回転ドラム１が、駆動モータにより回転を始めると、
この回転に伴い、粘性流体は溝4a,4b及びスラスト軸受
５の溝に沿つて流れるため、Ｖ字の中央及びスラスト軸
受５の中央に集まる。そのために、軸受部内に圧力が生
じ、回転ドラム１は固定軸３から浮上して、非接触で回
転を行う。穴部11と固定軸３とは数ミクロン〜十数ミク
ロンの半径すき間を有しているが、回転ドラムが回転し
ている時は回転ドラムの固定ドラムに対する位置は一定
条件に安定している。ただし、回転ドラムが回転を停止
した場合は、半径すき間分だけガタが生じ、回転ドラム
と固定ドラムの位置は一定とはならない。

第２図に回転ドラム１の断面図を示す。回転ドラム１
は、テープと摺動する外周部1aと固定軸３と摺動する内
周部1bとで構成されている。外周部1aは、テープとの摩
擦が小となるAl材等を使用する。内周部1bは、軸受材と
して一般に使用される鉛青銅鋳物や黄銅等を使用する。
外周部1aと内周部1bの境界部20の形状は、内周部側はお
わん状にわん曲し、かつわん曲の小径側にくびれ部21を
設け、外周部は内周部側のおわん状のわん曲形状に合う
ようにわん曲した形状としている。外周部1aと内周部1b
の一体構造化は焼ばめ又は鍛造により行う。焼ばめ時に
は、内周部に設けたくびれ部21に合うように外周部側に
も突起を設け、外周部を加熱した後に互いにわん曲部が
合う位置まで押し込むことにより位置合わせを容易にで
き、かつ内周部のくびれ部に外周部の突起にが合わさり
食い込み部を構成して、確実に一体構造化できる。又、
鍛造時には、内周部と外周部のわん曲形状が合わさる状
態まで両者をはめ合わせた後に、くびれ部近傍の外周部
を加圧して変形させ、くびれ部に外周部の一部を嵌入し
て食い込み部を形成することにより一体構造化できる。
磁気記録再生用ドラムは、外周の回転振れ回り精度を３
〜４μｍ以下の精度とすることが要求される。さらに、
動圧軸受を用いた回転ドラムでは回転時のみ、固定ドラ
ムに対する位置，姿勢が定まるため、停止状態で回転ド
ラム外周部の振れ回り量を調整することは困難である。
そこで、穴部11の外周12をチヤツクし、この状態で、穴
部11,外周12,スラスト軸受板取付面15,ヘツドベース取
付面13の加工を行う。これにより、穴部11と外周部14と
の同軸受，穴部11とスラスト軸受板取付面15との直角度
を高精度に加工することができる。従来は、外周部1aと
内周部1bは別部材となつており、調整により必要精度を
出していたが、本案のように、一体構造とすることで、
機械加工の精度にまで向上させることができる。また、
外周部1aと内周部1bの結合に、従来使用していたネジ等
が不要となるため、回転ドラムを薄形にすることがで
き、ドラム全体の小形化にも効果がある。

このように、本実施例の磁気記録再生ドラムは、回転
ドラム外周部14と軸受部11及び15とを同一チヤツクで加
工出来るような構造としたことにより、加工精度が従来
に比し著しく向上し、また振れ回りの精度も向上するた
め調整作業が不要となり、作業工数を著しく低減でき
る。さらに、内周部と外周部の境界部の形状をわん曲状
とし内周部にくさび部を設けたことにより、一体構造化
が容易にかつ確実に行うことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回転ドラムの内周部と外周部を一体
構造化するに際し、その位置合せを容易としかつ確実に
一体化できる。これにより組立作業が簡単となり作業工
数が低減することともに結合部の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁気記録再生ドラムの実施例の縦断
面図、第２図は回転ドラムの縦断面図である。 １……回転ドラム、２……固定ドラム、３……固定軸、
４……軸受溝、５……スラスト軸受、６……スラスト軸
受板、７……ヘツドベース、８……ヘツド、9a,9b……
非接触式信号伝達機構、10a,10b……駆動モータ、11…
…穴部、13……ヘツドベース取付面、14……外周面、15
……スラスト軸受板取付面、16……非接触式信号伝達機
構取付面、20……境界部、21……くさび部。

フロントページの続き (72)発明者 森川 寿一 勝田市大字稲田1410番地 株式会社日立 製作所東海工場内 (72)発明者 岡田 普二 勝田市大字稲田1410番地 株式会社日立 製作所東海工場内 (72)発明者 河内 正範 勝田市大字稲田1410番地 株式会社日立 製作所東海工場内 (72)発明者 岩間 経典 勝田市大字稲田1410番地 株式会社日立 製作所東海工場内 (72)発明者 平山 国明 勝田市大字稲田1410番地 株式会社日立 製作所東海工場内 (72)発明者 冨沢 英雄 勝田市大字稲田1410番地 株式会社日立 製作所東海工場内 (72)発明者 岡部 均 勝田市大字稲田1410番地 株式会社日立 製作所東海工場内 (56)参考文献 特開 昭61−20216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−187915（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定ドラムと、この固定ドラム中心に立設
   されその上端面にその軸心と直角な平面部を有する固定
   軸と、この固定軸に回転自在に嵌入され前記固定ドラム
   に対向して設置され前記固定軸に嵌入する穴部を有する
   内周部及び磁気テープと摺接する外周部とを異なる材質
   で形成した回転ドラムと、この回転ドラムの周縁に設置
   された磁気ヘッドと、回転ドラムに取付けられた送受信
   器と固定ドラムに取付けられた送受信器との面がそれぞ
   れ対向するように取付けられた信号伝達部と回転ドラム
   に取付けられた駆動モータのロータの面と固定ドラムに
   取付けられた駆動モータのステータの面とがそれぞれ対
   向するするように取付けられた前記回転ドラムの駆動部
   とを有する磁気記録再生ドラムにおいて、前記回転ドラ
   ムの前記内周部と前記外周部は一体に形成されその境界
   部は、内周部側がおわん状にわん曲した形状を成し、か
   つ前記わん曲の小径部にくびれ部を設け、外周部側が前
   記内周部のおわん状のわん曲形状に合うようにわん曲し
   た形状を成し、焼きばめ又は鍛造により前記くびれ部に
   食い込み部を構成することにより固着したことを特徴と
   する磁気記録再生ドラム。