JP2633826B2

JP2633826B2 - 回転ヘッド装置

Info

Publication number: JP2633826B2
Application number: JP60223559A
Authority: JP
Inventors: 三郎風間; 昭田村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-10-09
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: US4875110A; JPS6284418A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、回転ヘッド装置に係り、特にビデオテープ
レコーダ（以下VTRと略す）のシリンダモータ等記録媒
体に対し磁気信号を記録・再生するのに好適な回転ヘッ
ド装置に関する。

〔発明の背景〕

従来の回転ヘッド装置は、一般に特公昭39−16166号
公報や特開昭59−60729号公報に記載のように内蔵モー
タはその固定子内にコイルと一体化した磁性ヨークを含
む構造となっていた。しかしこれらの従来構造では固定
子マグネット回転時に固定子内ヨークとの間に吸引力が
発生し、これが原因でコギングトルク発生したり軸受摩
擦が増大したり軸受を損傷し易い問題があった。またヨ
ーク内に磁界変化を生ずるため鉄損を生じモータ効率を
低下させる問題があった。さらにまた磁気ギャップ内の
磁場分布も乱れ易く均一性が低い。これが固定子コイル
と鎖交するため、発生トルクの変動も大きくなり易い問
題があった。これらを改善するためには、固定子内の磁
性材を極力減らしてマグネット磁気回路を形成すること
が肝要である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記問題点に鑑み、小形・高効率の軸
固定式回転ヘッド装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

上記目的を実現するために本発明の回転ヘッド装置で
は、ヘッドを備えた回転部材と回転トランスとモータとを
固定式上下両ドラムの軸方向中間部に有し、固定中心軸
周りに上記ヘッドを回転させる回転ヘッド装置におい
て、上ドラムを、下ドラムとは独立に、上記固定中心軸
に対し取付け手段を介し固定し、上記モータを、上記ヘ
ッドの回転面に対し上記下ドラム側に配し、固定子コイ
ルを間にはさみ少なくとも一方を回転子マグネットとす
る対状回転子を該回転部材側に有し、かつ該回転子マグ
ネットの磁極面が該下ドラムの底面方向を向くようにす
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例に基づき説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示す図、第２図は同実
施例構造中の固定子コイルの構造図、第３図（ａ）は同
FG（速度検出用周波数発電器）用マグネットの磁極面
図、第３図（ｂ）は同FG信号発電用パターン基板図、第
４図は同第１実施例中の回転トランス構造とその結線図
である。同図において中心軸１は下側ドラム３の底面中
心に圧入等により固定してある。上側ドラム２は該軸１
の上方部において下側ドラム３との間に所定の距離を隔
て固定片10を介し該中心軸１に固定してある。上下両ド
ラム間の中間スペース内には磁気ヘッド８（８′）をそ
の外周縁部に搭載したヘッド搭載構体78、回転構体75、
回転スリーブ４、駆動用モータ、回転トランス等により
成る磁気ヘッド回転駆動部を内蔵している。回転スリー
ブ４はその中心上下端に軸受5,5′を有しこれを介して
軸１回転自在に係合している。該回転スリーブ４の上端
部には回転構体75をネジ12で固定してある。該回転構体
75上にはさらにヘッド搭載構体78とモータ用回転子（回
転子マグネット18,回転子ヨーク19）とを固定してあ
る。ヘッド搭載構体78上には磁気ヘッド８と扁平状回転
トランスの回転側ヨーク15とを固定してある。回転スリ
ーブ４の下端部にはFGマグネット100とヘッド位置検知
用マグネット（タックマグネット）50を固定したヨーク
22をネジ23で固定してある。回転子マグネット18の磁極
はヨーク22に対向し相互間でモータ磁気回路を形成して
いる。回転子マグネット18とヨーク22との間には円環状
の固定子コイル21を設けてある。該固定子コイルはその
外周部において下側ドラム３の内周側壁にネジ12で固定
してある。該固定子コイル21は第２図に示すごとき空心
（コイル極内に鉄心を有しない）構造で導線を巻線して
成るコイル極を円周上に等間隔に配列しこれをプラスチ
ックモールドにより成形したものである。

本実施例は回転子マグネット18の磁極数を８極とし、
これを３相駆動する方式である。従って本実施例では固
定子コイル21は相当たり２コイル極全６コイル極の平面
配列にしてある。薄いシート状配線基板25の面上の接続
パターンに予め該コイル極及びセンサ40a,40b,40cを接
続しておきこれをプラスチックモールド成形し平面剛体
状にする。120はこれを下側ドラムに固定するためのネ
ジ止め用小孔、70は基板のリード部、110はプラスチッ
クモールド部を示す。下側ドラム３の内周底面にはFG基
板95をネジ等で固定してある。FGマグネット100、FG基
板の構造例を第３図に示す。

同図（ａ）はFGマグネットの磁極面図同図（ｂ）はFG
基板のFGパターン図である。ヨーク22に固定したFGマグ
ネット100は回転子マグネット18より多極に円周方向に
等分割着磁してあり、一方FG基板95はこの着磁ピッチに
対応したピッチの放射状導体パターン130をその面上に
形成してある。さらに該FG基板面上には、タックマグネ
ット50の磁界を検知することにより磁気ヘッド８の位置
信号を発生するセンサ（タックセンサ）41も配線固定し
てある。下側ドラム３の外部底面には第２のモータ用配
線基板25′を固定してあり、該面上には上記固定子コイ
ル21の端末、センサ40a〜40cの端末、FGパターン130の
端末やタックセンサ41の端末を接続してありまたFG信号
増幅回路111やモータドライブ用回路112等も配線固定し
てある。36はリード線部でここからさらにサーボ回路や
電源等に接続する。38はコネクタである。回転スリーブ
４の上端部直径は円環状固定子コイル21の内径よりも小
寸法にしてあり、軸１に固定スリーブ４を組み込み後、
固定子コイル21を下側ドラム３内に組み込み固定できる
ようにしてある。軸１の上端部の固定片10の下端面には
扁平状回転トランスの固定側ヨーク14を接着固定しまた
上端面には上側ドラム２をネジ12で固定してある。回転
トランスの固定側ヨーク14は所定の狭ギャップを隔てて
下側の回転側ヨーク15と対向しており磁気ヘッド８
（８′）の記録・再生信号を授受できるようになってい
る。固定側ヨーク14の上面には基板24が設けてあり、同
固定側ヨーク14内の巻線の端末を接続してある。さらに
同基板24には信号増幅回路101（再生系）、101（記録
系）やその他信号処理回路103等を搭載配線してある。
同基板24の端末部は上側ドラム２の側壁の切欠160から
外部に導出してありここからさらに後段の信号処理回路
に接続するようにしてある。回転トランスの回転側ヨー
ク15内の各巻線はヘッド搭載後体78の上面にあって同後
体78の外周部下面に固定した磁気ヘッド８（８′）に接
続してある。基板28はこのための接続基板である。ヘッ
ド搭載後体78はその外周縁すなわち、回転トランスヨー
ク15の外側でネジ12により回転構体75に固定してあり、
該回転構体75に対しヘッド８（８′）、回転トランスヨ
ーク15等と一体的に着脱できるようになっている。

回転トランスヨーク15の平面構造を第４図（ａ）に示
す。同ヨーク15の内周縁面上には基板85を設けてあり、
同ヨーク15内において、チャンネル巻線62,63間に設け
た導体短絡環65の端末66a,66bを同基板85上のパターン
導体上に接続してあると同時にアースブラシ55′をも接
続固定してある。アースブラシ55′は基板85上のパター
ン部で短絡環端末66a,66bと電気的に接続されている。
アースブラシ55′の先端は軸１の外周に接触している。
図中60a〜60dは各チャンネル巻線、短絡環、各端末を収
納する溝である。同トランスの固定側ヨーク14内の巻線
構成も上記回転側ヨーク15内の構成と同様でチャンネル
巻線62′,63′間には短絡環65′を設け、該短絡環65′
の端末は基板24を経てまたは直接に固定片10に接続して
ある。本構造では固定片10はアルミニウムやしんちゅう
等導電材料で構成してある。

第４図（ｂ）に回転トランス巻線の再生系の結線図を
示す。第１チャンネル用磁気ヘッド８は回転トランスの
回転側ヨーク15内巻線62に接続され、第２チャンネル磁
気ヘッド８′は同ヨーク15内巻線63に接続されている。
回転側ヨーク15内の短絡環65はアースブラシ55′、軸１
を経て接地されている。固定側ヨーク14内では第１チャ
ンネル巻線62′は端末を増幅回路101内の第１チャンネ
ル用増幅回路に接続してあり、同様に第２チャンネル巻
線63′は増幅回路101内の第２チャンネル用増幅回路に
接続してある。また同ヨーク14内の短絡環65′は固定片
10、軸１を経て電気的に接地されている。短絡環65,6
5′はそれぞれチャンネル巻線62,63間及び62′,63′間
のクロストーク量を大幅に低減化するために接地する。
記録時には増幅回路102によりそれぞれ前段回路からの
信号をチャンネル毎に増幅し、回転トランスの各チャン
ネル巻線を経て各磁気ヘッドに供給する。

本構成により、モータで磁気ヘッド８（８′）を回転
させ上下両ドラム2,3の側面を走行するテープ等記録媒
体の表面を該ヘッド８（８′）で走査し、信号を記録・
再生する。回転速度の制御はFGマグネット100の磁界変
化でFG基板95のFGパターン130に生ずるFG信号により行
う。また記録媒体に対する回転位相の制御は、タックセ
ンサ41の信号を検知し、これを基準信号と比較して行
う。

本実施例の構成によれば、（１）固定子コイル21として空心状のコイルを用い、
ヨーク22を回転子マグネット18と一体的に回転させる構
造のため、固定子内には鉄損を生じない。このためモー
タを高効率にできる。また、固定子内に磁性材を用いて
ないため回転子マグネット18との間に吸引力が作用しな
い。従ってコギングトルクが発生しないため低トルクリ
ップルの円滑回転をさせ得る。

（２）軸受に対しマグネット18の吸引力をなくせるた
め、軸受の摩擦を軽減できこの点からもモータの低損失
・高効率化できる。また組み込み時に軸受等部品を損傷
することも防止できる。

（３）固定子コイル21をプラスチックモールドで成形
してあるため、基板25として剛体状の厚い基板の代りに
薄いシート状基板を用いることができるため、固定子の
全体厚をほぼコイル21の巻き厚に等しくできる。このた
め電磁ギャップ（マグネット18の磁極面〜ヨーク22間ギ
ャップ）を縮小して強磁場を得易い。

またコイル成形時は、モールド型を用いてコイル極の
位置決め等をするため、コイル極配列精度を高められ
る。さらにまた複雑な固定子構造でも容易に低コストに
これを製作できる。

（４） FG基板95を高精度寸法の下側ドラム３の底面に
固定する構造であるため、高精度のFG信号が得られ、高
ゲインの制御系を構成できる。

（５）回転子マグネット18及びFGマグネット100はい
ずれもその磁極が下向きのため、テープヘッド８
（８′）及びトランス14,15等に対し磁気ノイズを大幅
に低減できる。

（６）回転トランス14上に基板24を設け、この面上に
増幅回路101,102や信号回路103等を設けているため、リ
ード線部を短絡しノイズを減らして信号系のS/Nを高く
できる。

（７）回転トランス内の短絡環は接地してあるためチ
ャンネル間のクロストークを大幅に低減できる。

（８）第２のモータ基板25′を設けこの面上にFG信号
増幅回路11やドライブ回路112等を設けてあるため、FG
信号のS/Nを向上でき、かつコンパクトな構成にでき
る。

（９）上側ドラム２はその側面に切欠部160を有する
ため、回転部を一部露出でき回転部分の点検や修正等を
し易い。また回転トランス14;15間のギャップ調整もし
易い。

（10）ヘッド搭載構体78の最外周部に円環状の凸部165
を設けてあるため、動的釣り合い修正用のおもり等を容
易にこの内側に固定できるため、該釣り合い修正作業を
短時間に容易に行える。

（11）回転トランス14上に基板24を設けさらに回転トラ
ンス14は固定片10に固定する構造であるため、上側ドラ
ム２を組み込まない中途の状態においても回転トランス
は正規の位置に組み込み固定できるし性能もチェックで
きる。

（12）テープ走行面の上下両ドラム間ギャップ部にはヘ
ッド８（８′）のチップのみが微少量突出露出する構造
でありヘッド搭載構体78や回転構体75等回転部のほとん
ど全部を上下両ドラム間に内蔵する構造のため、回転体
が生ずる風切り音（空気摩擦音）は極めて小さく全体と
して低騒音にできる。また走行テープに対し回転体が与
える振動も極めて小さい。従って低ジッタ、低ワウ・フ
ラッタ化を実現できる。さらに回転時テープ〜ドラム間
に空気の薄膜も形成されないためドラム面からのテープ
浮き上がりもない。このためテープに対し良好なヘッド
タッチ性が得られ、ヘッド出力レベル及びヘッド信号の
S/N等を大幅に向上できる。またテープテンションの軽
減、ヘッドチップ突出量の低減も可能である。このため
ヘッドチップの摩耗やテープの走行摩擦を低減できヘッ
ド及びテープの長寿命化、モータ負荷低減・省電力化を
実現できる。

（13）回転慣性を低減できるため高速の軌道・停止が可
能となる。また動的不釣り合い量を少なくできるため回
転体の振れ回り変位量を少なくできかつ低振動にでき
る。

等の効果が得られる。

第５図は固定子コイル21の他の構造例を示す図で、８
極構造（マグネット磁極数と同数）の３枚のシート状コ
イル21u,21v,21wを基板25上で積層した構造である。21u
はＵ相コイル、21vはＶ相コイル、21wはＷ相コイルであ
る。各相コイルはそれぞれ絶縁性の配線シート125の表
裏両面に重なり合う各８極のパターン導体から成るコイ
ル極を有し、コイル極心のスポットパターン45で表裏導
体を接続し表裏16極を直列接続してある。120a₁〜120
d₁,120a₂〜120d₂,120a₃〜120b₃は下側ドラム３の内周に
コイル全体を固定するためのネジ貫通用小孔、86は各相
コイルを層間し基板25面上に接続するための導体パター
ン、88は該導体パターン86中に設けた小孔中に挿入する
接続用導体ピン、87は導体パターン86と導体パターン88
間を接続するためのハンダ等の導体である。なお、導体
87は使わずにピン88への通電による溶接等による導体パ
ターン86とピン88とを接続し層間を接続してもよい。セ
ンサ40（40a〜40c）やタックセンサ41等は基板25の面上
に設ける。該センサはコイル極外にあってコイル内周ま
たは外周に設ける。

第５図（ａ）は各シートの表面図、同図（ｂ）は下側
ドラム３内に固定した断面図、同図（ｃ）は層間接続部
の拡大図である。同図（ｃ）において86a〜86fは各シー
ト面上に設けた接続パターンである。本シート状コイル
ではコイル導体をエッチングやメッキ等により化学的製
法でパターン状に形成するため薄形でコイル極の形状や
寸法を高均一性かつ高精度にでき、またコイル極の配列
精度も極めて高くできる。さらにまたコイル極数をマグ
ネット磁極数以上の多極にできる。これらにより本シー
ト状コイルを用いた回転ヘッド装置では、薄形で低トル
クリップルの高円滑・高効率の装置を実現できる。同図
（ａ）においてシート125の外周に設けた切欠き140a,14
0b,140cはそれぞれセンサ40a,40b,40c収納用である。

第６図は固定子コイル21のさらに他の実施例図であ
る。本構造は剛体状基板25の面内にコイル極を収納する
貫通孔131を設けこの中にコイル極を収納し固定材151で
固定した構造で、基板25の外周部の小孔120で下側ドラ
ム３内に固定する。センサ40a,40b,40cも基板内の小孔
中に挿入固定する。基板25の面上にはコイル極及びセン
サ40a〜40cの端末接続パターンを設けてあり、各接続を
面上で行えるようにしてある。さらに本実施例構造の種
類として、薄いシート状配線基板25″と剛体状基板25を
はり合わせて複数構造にした構造もある（同図
（ｃ））。すなわち薄いシート状基板25″上にコイル21
やセンサ40等を配線し、これを基板25上の所定の孔中に
挿入した基板25″とはり合わせて固定する。これら実施
例構造によれば容易にかつ低コストに空心状固定子コイ
ルを得ることができる。

第７図は本発明の回転ヘッド装置の第２実施例図で、
回転トランスの回転側ヨーク15の裏面部をモータ磁気回
路用ヨークに兼用した構造例である。回転トランスの固
定側ヨーク14を下側ドラム３の内側底面上に固定しされ
に対向する固定側ヨーク15を回転スリーブ４の下端面に
固定してある。固定側ヨーク15の裏面上にはタックマグ
ネット50も設けてある。回転トランスの固定側ヨーク14
の裏面には配線用基板24を設けてあり延長端末面を電磁
シールド板165を介して下側ドラム３の外側底面に固定
してある。該基板24上には前記第１実施例の場合と同
様、増幅回路101,102や信号処理回路103等を搭載配線し
てある。さらに該基板24の下部には電磁シールドケース
48を固定し、上記信号回路を覆ってある。電磁シールド
板165は主として上部のモータ部からの電磁ノイズを遮
断するためのものであり、電磁シールドケース48は本装
置の外部からのノイズを遮断するためのものである。ヘ
ッド搭載部構造等は前記第１実施例におけるとほぼ同様
の構造である。本実施例構造によれば、（１）回転トランスヨーク15をモータ磁気回路に兼用
しているため、部品点数と組み込み工数を減らして低コ
ストにできる。

（２）回転トランス14,15を下側ドラム内に設けるた
め回転部は低重心構造にできるため、回転の安定性を向
上できる。また軸１の上端に固定する部品重量を軽減で
きるため軸１、上側ドラム２の固定支承系の共振周波数
を高められ耐外乱性を向上できる。

（３）回転トランス14,15をヘッド搭載構体78の上部
から除去してあるため、ヘッド８の着脱作業をし易い。

（４）モータの接続リード部36と回転トランス信号系
の接続リード部37とをともに下側ドラム３の下部に設け
るため、取り扱い時に軸１に曲げ荷重がかかったりドラ
ム表面やヘッド等を損傷したりする危険性が少ない。

第８図〜第10図は本発明の回転ヘッド装置の第３実施
例を示す図で、軸受として流体動圧軸受を用いた構造で
ある。第８図は装置全体図、第９図（ａ）は流体軸受の
ジャーナル部拡大図、同図（ｂ）はスラスト部平面図、
第10図は固定子コイル図である。流体軸受は固定軸１の
外周面における上下２箇所とスラスト荷重受片210の上
面に、くの字形の浅溝（ヘリングボーン形グルーブ）20
0a,200b,215を形成して構成する。第１の回転スリーブ
４の中心に第２の回転スリーブ（流体軸受用スリーブ）
170を固定しこの内周表面及び下端面で狭ギャップを隔
て上記可グルーブ部に対向させる。各狭ギャップ部には
グリースやオイル等の潤滑流体を充填してあり流体軸受
スリーブ170の回転（図では左回転）により該潤滑流体
が各グルーブ内に引き込まれそれぞれの部分で流体動圧
を発生し流体軸受スリーブ170を浮上させる。すなわ
ち、ジャーナル部ではグルーブ200a,200bにより半径方
向の動圧が発生し、スラスト部ではグルーブ215により
軸方向上向きの動圧が発生する。かくして軸１及びスラ
スト荷重受片210に対し流体を介して軸受スリーブが非
接触状態で支承される。本構造例ではスラスト荷重受片
210としては、流体粘度の温度特性に対応した線膨張係
数を有する材料を用い、温度上昇で流体粘度が低下しス
ラスト動圧が低下して浮上量が減っても受片210の膨張
によりその変動量を補償して回転体の高さ位置を一定に
保ち磁気ヘッド８の位置を常に所定位置に確保できるよ
うにしてある。流体軸受スリーブ170の上中下段部には
凹部を設け、それぞれここで流体を保持できるようにし
てある。ヨーク22の下面にFGマグネット100を設けてい
る構造は、前記第１実施例の場合と同様である。FG基板
95の下部には薄い磁性材板96を設ける。本磁性材板96を
設けることによりFGマグネット100との間にスラスト吸
引力が発生し回転部を下側に引張る。これにより装置姿
勢が横倒し状態やさかさまになっても、回転部は常に定
高さ位置に保持できる。またさらにFG基板95上のFGパタ
ーンに鎖交するFGマグネット100からの磁束を増大でき
るだめ、FG信号出力レベルを向上できる。また同磁束の
分布の一様性も向上できるためFG信号の精度を向上でき
る。140は流体軸受内の空気を抜くための小孔である。
流体軸受を用いる本構造によれば前記第１及び第２実施
例の効果に加えさらに、（１）回転部を固定部に対し非接触に支承できるた
め、回転時の振動を大幅に低減できる。

（２）軸受ハウジング部（流体軸受スリーブ170、回
転スリーブ４）の外径を小形化できるためモータ部の電
磁部寸法を増大してモータを高性能化できる。

（３）軸受を長寿命化できる。

（４）軸受部を低コスト化できる。

等の効果が得られる。固定子コイル21部には引き出し部
70を有する薄いシート状基板25を用いタックセンサ41も
配線固定する。本コイルもプラスチックモールドで成形
してある。

第11図、第12図は本発明の第４実施例を示す図で、DD
モータ部構造として回転子マグネットを２枚のマグネッ
ト（第１の回転子マグネット18、第２の回転子マグネッ
ト18′）から構成し互に異極を対向させて空心状固定子
コイル21をはさみ上下に配列した構成である。第11図は
全体構造図、第12図（ａ），（ｂ）は回転子マグネット
磁極面図、第12図（ｃ）は磁極対向図である。同図にお
いて各マグネット18,18′はそれぞれ回転子ヨーク19,1
9′に固定してあり、回転構体75の下面と回転スリーブ
４の下面とに取り付けてある。本実施例構造では第１回
転子マグネット18を主マグネットとして大寸法、第２の
回転子マグネットを補助マグネットとして小寸法として
いるが同寸法であってもまた逆の寸法関係であってもよ
い。また各マグネットの材質も18,18′ともにフェライ
トマグネットであってもよいし、希土類マグネット等で
あってもよい。または一方をフェライトマグネット、他
方を希土類マグネット等とした組み合わせ構成であって
もよい。主マグネットとしてフェライトを用いると低コ
ストになる。回転子ヨーク19′の裏面にはFGマグネット
100を固定してある。FG基板95は下側ドラム３の底面上
にFGマグネット100に対向させて設ける。固定氏コイル2
1は前記第１実施例の場合と同様のプラスチックモール
ドで成形したものを用いる。その他の部分の構造も第１
実施例の場合とほぼ同様である。本実施例構造によれ
ば、（１）２個の異極対向の回転子マグネットを用いるた
め、マグネット磁気回路の磁路長を短かくでき薄形マグ
ネットやフェライト等の低エネルギ積・低コストのマグ
ネットの場合でも容易に強磁場が得られる。このためモ
ータ定数値を増大して対負荷安定性を向上できるし低コ
スト化も実現できる。

（２）回転子マグネット18,18′の吸引力は軸受5,5′
には作用しない。従って軸受を軽負荷にでき摩擦トルク
を大幅に減少できる。

（３）２枚のマグネット磁極間の磁場分布の均一性を
高くできるため固定子コイルとの鎖交磁束量を増大でき
モータ効率を高められる。またギャップ内における固定
子コイルの固定位置ずれによるトルククリップル増加等
モータ性能の劣化率を緩和できる。このため組み込み作
業や精度管理がし易い。

（４）マグネット磁気回路のパーミアンスが高いため
外部への磁気漏洩が極めて少ない。従って回転磁気ヘッ
ドや信号系回路等に対するノイズを低減できる。

（５）第１の回転子マグネット18と第２の回転子マグ
ネット18′において、互にその寸法、材質、磁極形状等
を組み合わせることにより磁場分布や磁束量を変化させ
高効率・低トルクリップル化・低コスト化等が図れる。

等の効果が得られる。

第13図は本発明の第５実施例を示す図で、回転トラン
スの回転ヨーク15の裏面上に、第２の回転子マグネット
を設けた構造である。前記第７図の第２実施例の効果に
加えさらに低コストマグネットを用いて均一な強磁場が
得られる等、上記第４実施例における効果（１）〜
（５）と同様の効果が得られる。

第14図は本発明の第６実施例を示す図で、軸受として
流体動圧軸受を用いその外周に円筒状の回転トランス1
4,15を配した構成である。モータ部構造は前記第４実施
例の場合と同様である。ヘッド搭載構体78上の基板28上
にはヘッド８（８′）と回転トランス15の接続パターン
とヘッド信号の増幅回路141,142を設けてある。該増幅
回路141,142への電力供給は基板28上に設けた給電ブラ
シ181と基板183上に設けたスリップリング187,188とで
行う。スリップリング187,188はリード線39を経て電源
に接続される。第15図にブラシ構造の拡大図、第16図に
スリップリング、基板183の平面図を示す。55′は流体
軸スリーブ170の上端面を部材６に電気的に接続し回転
体部を接地するためのアースブラシである。FG基板95上
の取り出し部にはFG信号増幅回路111やモータドライブ
回路112等を配線してある。該基板95の下には磁性材板9
6を設け前記第３の実施例の場合と同様の作用を持たし
めている。回転トランスの固定側ヨーク14の巻線端末接
続部と信号増幅回路101,101は下側ドラム下面の基板2
5′上に設けてある。

第17図はヘッド8,8′、回転トランス巻線、ブラシ5
5′,181,スリップリング187,188等の相互間接続図を示
す。本実施例構造によれば前記第４実施例で述べた諸効
果に加え流体動圧軸受による低振動化効果、軸受寸法の
小形化とこれによるモータ寸法増大・性能改善効果等第
３実施例で述べた諸効果が得られる。またヘッド８
（８′）に近接して回転体内にも信号増幅回路141,142
を設けて信号処理するため高S/Nの信号が得られる。

第18図は回転子マグネット18とヨーク22の組み合わせ
の他の構造例図である。同図（ａ）はヨーク22として中
心孔内周縁に円環状の凹部195を持たせた構造、（ｂ）
は中心孔内周縁を浅絞りにして凹部195を形成せしめた
構造、（ｃ）は回転トランスヨーク15の裏面を上記
（ａ）と同様の凹部構造にした場合である。これらの組
み合わせ構造によれば、回転子マグネット18の磁束を能
率的にヨーク22の外周側に集束でき大半径位置でコイル
21に鎖交させ得るためモータ定数を増大して高効率化で
きると同時に回転の安定性をも向上できる。図中190は
磁束流路を示す。

第19図は第１の回転子マグネット18と第２の回転子マ
グネット18′の組み合わせ構造の他の実施例を示す図
で、第２の回転子マグネット18′の内径を第１の回転子
マグネット18のそれよりも大きくした場合である。本実
施例の場合も前記第18図の場合と同様第１の回転子マグ
ネット18の発生磁束190を固定子コイルの外半径側に集
束できるため第18図と同様モータの高効率・高安定回転
効果等が実現される。

第20図は本発明の装置の参考例を示す図で、DDモータ
として周面対向形モータを回転スリーブ４の下部に組み
込んだ構造で、同図（ａ）は固定子コイル21をはさんで
円筒状の回転子マグネット18と同ヨーク22を回転させる
構造を示す図、同図（ｂ）は円筒状の第１の回転子マグ
ネット18と同第２の回転子マグネット18′とを回転させ
る構造を示す図である。同図（ｂ）では特に回転子ヨー
ク19の外周と下側ドラム３との隙間に円筒状の回転トラ
ンス14,15を設けてある。またいずれの場合もFGマグネ
ット100はヨーク22や19′の内側にその磁極を基板25面
に対向させて設けてある。基板25の面上にはコイル21の
端末配線パターンやセンサ配線パターンやFGパターンを
設けてある。96は磁性材板でマグネット18,18′,100と
の間にスラスト吸引力を生じ各マグネット、ヘッド等を
含む回転部を下側ドラム側に常に吸引せしめ、いろいろ
の装置姿勢にも安定動作が保証できるようにしている。
軸受としては流体動圧軸受を用いている。本参考例構造
によれば特に、回転スリーブ４に予めモータ回転子を全
て組み込んでセミアセンブリ状態にしたものを軸１に挿
入できるため、組み立て作業をし易いその工数を低減か
つ自動化でき低コストにできる。ヘッドの着脱等もし易
い。図中220は潤滑流体保持器である。

前記諸実施例はセンサ40a〜40cを用いる３相８極構成
のDDモータとしたが、これ以外の相数、極数、センサ
数、センサ構成のモータを用いてもよい。またはセンサ
は全然用いないモータ構成も本発明は含む。さらに固定
子コイル内の一部に磁性材を用い、特に流体軸受構成の
場合、回転子マグネットとの間に回転体部支持用の吸引
力を発生させるようにしてもよい。またさらに、流体軸
受構造において流体軸受スリーブ170の上端にもスラス
ト方向（下向き）の流体動圧を発生させる構造、例えば
第８図、第14図において固定片６の下面にヘリングボー
ン形グルーブを設けスリーブ170の上端面との間に流体
動圧を発生しめる構造もある。またスリーブ170の上端
面等回転体上端面と固定片６等固定部の下端面間に同極
性の磁極を対向させたマグネットを各側に固定して設け
互の反撥力を利用して下方向スラスト力を得る構造もあ
る。また流体動圧軸受構造において、モータ部内に磁性
板96を含まない構造も本発明は含む。またさらに前記諸
実施例ではすべて上側ドラム２を固定し、この下部にヘ
ッド搭載構体78を回転させる構成としているが、この他
固定上側ドラム２をなくしヘッド搭載構体78の外周寸法
を上側ドラム２と略同一とした、いわゆる上側ドラム回
転形（実際にはヘッド搭載構体78を回転させる）構成も
本発明は含む。

〔発明の効果〕

本発明によれば回転ヘッド装置として、（１）空心状固定子コイルを用いかつ固定子ヨークを
用いない構造のためマグネット回転による鉄損がない。
また軸受に体しマグネットの吸引力をなくせるかまたは
大幅に低減できるため軸受の摩擦も軽減できる。従って
損失を大幅に低減できモータを高効率にできる。また組
み込み時の部品損傷も防止できる。

（２）固定子内に磁性材を設けない構造であるため回
転時にこれによるコギングを生じない。また回転子マグ
ネットの磁場分布のコイル位置における一様性を高めら
れるため、この点からもコルクリップルを低減できる。
特に回転子マグネットとしてコイルの両側に２個のマグ
ネットを異極対向で用いる構造では均一性の高い強磁場
を容易に得ることができるためモータ部を小形・高効率
にできる。外部に対する磁気漏洩も減らせる。

（３）マグネット吸引力によるスラスト荷重となくす
かまたは大幅にこれを軽減できるため、スラスト軸受部
にも流体軸受を適用でき低振動構造にできる。

（４）特に流体軸受を用いる構造では軸受部の寸法を
小型化できると同時に低コスト化も図れる。

（５）固定子コイルをプラスチックモールド等で成形
した構造ではコイルを剛体状配線基板を用いないでも容
易に高強度の剛体状にできる。固定子厚さ寸法もコイル
の巻厚と同一かまたは略同一にできるため電磁キャップ
を縮小して強磁場を得易い。配線基板に予めコイル端末
やセンサ端末を接続した後、モールド成形等する構造で
も配線基板として薄いシート状基板を使えるため固定子
の全体厚みはほとんど増大させずほぼコイルのみの厚さ
に等しくできる。またコイル極やセンサの配列固定精度
も高め易い。さらにまた、複数な固定子構造でも容易に
低コストにこれを製作できる。

（６）上側ドラム固定形の装置構造のため、記録媒体
（テープ）のドラム面からの浮き上がりを防止でき極め
て良好なテープ〜ヘッド間接触特性が得られる。また低
振動、低騒音化特性も実現できる。

（７）さらに上側ドラム固定形のためテープに与える
外乱振動が極めて小さいため、低ジッタにできる。

（８）上側ドラムの組み立て精度、表面条件等の影響
を減らせるためこれを容易に製作でき低コストにでき
る。

（９）テープテンションの軽減、ヘッドチップ突出量
の低減が可能なため、ヘッドチップの摩耗やテープ走行
摩擦を低減できる。このためヘッド及びテープの長寿命
化とモータ負荷の軽減・省電力化を実現できる。

（10）回転慣性を低くできるため高速の軌道・停止が可
能となる。

等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す回転ヘッド装置の要
部断面図、第２図（ａ），（ｂ）はその固定子コイル構
造を示す平面図、要部断面図、第３図（ａ），（ｂ）は
FG部構造を示す平面図、第４図（ａ）は回転トランス部
の平面図、第４図（ｂ）はその結線図、第５図（ａ）は
固定子コイルの他の構造例を示す平面図、第５図
（ｂ），（ｃ）はその要部断面図、第６図（ａ）は固定
子コイルの更に他の構造例を示す平面図、第６図
（ｂ），（ｃ）はその要部断面図、第７図は本発明の第
２実施例を示す回転ヘッド装置の要部断面図、第８図は
本発明の第３実施例を示す回転ヘッド装置の要部断面
図、第９図（ａ），（ｂ）は第３実施例中の軸受部構造
の拡大図、第10図（ａ），（ｂ）はそのコイル構造の平
面図、要部断面図、第11図は本発明の第４実施例を示す
回転ヘッド装置の要部断面図、第12図（ａ），（ｂ）は
その回転子マグネットの平面図、第12図（ｃ）はその磁
極面図、第13図、第14図は本発明の第５、第６実施例を
示す回転ヘッド装置の要部断面図、第15図は第６実施例
のブラシ接触部の構造を示す拡大図、第16図は同スリッ
プリング基板の平面図、第17図は同回転トランス部の接
続を示す結線図、第18図（ａ），（ｂ），（ｃ）は回転
子マグネットとヨークの組合せの他の実施例を示す要部
断面図、第19図は第１の回転子マグネットと第２の回転
子マグネットの組合せの他の例を示す要部断面図、第20
図（ａ），（ｂ）は本発明の参考例を示す回転ヘッド装
置の要部断面図である。１……固定軸、２……上側ドラム３……下側ドラム、４……回転スリーブ 14,15……回転トランス 18,18′……回転子マグネット 21……固定子コイル、22……ヨーク 95……FG基板、100……FGマグネット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−34355（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−150125（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−36430（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−48222（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−135330（ＪＰ，Ａ) 実開昭50−119310（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘッドを備えた回転部材と回転トランスと
モータとを固定式上下両ドラムの軸方向中間部に有し、
固定中心軸周りに上記ヘッドを回転させる回転ヘッド装
置において、上記上ドラムは、上記下ドラムとは独立に、上記固定中
心軸に対し取付け手段を介し固定され、上記モータは、上記ヘッド回転面に対し上記下ドラム側
に配され、固定子コイルを間にはさみ少なくとも一方を
回転子マグネットとする対状回転子を上記回転部材側に
有し、かつ該回転子マグネットの磁極面が該下ドラムの
底面方向を向くようにされた構成である、ことを特徴と
する回転ヘッド装置。