JP3336250B2 - 回転ドラム装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録再生装置の
回転ドラム装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の回転ドラム装置は、小型薄型化を
実現するため、固定ドラムに固定軸を固定し、ロータリ
トランスは固定ドラムに、ドラムモータを回転ドラムに
内蔵した構造のものが多い。このような回転ドラム装置
として、特公平７−７５０６０号公報や特開平６−１７
６３３１号公報に記載のものがあった。従来の回転ドラ
ム装置を図１３、図１４および図１５にて説明する。

【０００３】図１３において、下ドラム１に固定軸２が
固定され、ベアリング３を介して磁気ヘッドを有した上
ドラム４が回転自在に取り付けられている。上ドラム４
には上部に凹部４−ａが設けられドラムモータ６が収納
され、上ドラム４を回転駆動させるようになっている。
ドラムモータ６のロータ６−ａは上ドラム４に固定さ
れ、固定軸２の上ドラム４側端部にステータ６−ｃが固
定されている。上ドラム４内側に環状の切り欠き４−ｂ
部が設けられ、ステータ６−ｃを挟んでロータ６−ａの
対向側に回転ヨーク６−ｅがロータマグネット６−ｂの
吸引力にて切り欠き４−ｂ部に固定されている。

【０００４】図１４も図１３と同様に、下ドラム１に固
定軸２が固定され、ベアリング３を介して磁気ヘッドを
有した上ドラム４が回転自在に取り付けられている。上
ドラム４には上部に凹部が設けられドラムモータ６が収
納され、上ドラム４を回転駆動させるようになってい
る。ドラムモータ６のロータ６−ａは上ドラム４に固定
され、固定軸２の上ドラム４側端部にステータ６−ｃが
固定されている。そして、図１５のような複数の突起が
形成された回転ヨーク６−ｅがステータ６−ｃに対向し
て上ドラム４に取り付けられている。この複数の突起は
乗り上げたテープをはたき落とすためのものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記のものに
は次の様な欠点を有する。最近のＶＴＲの規格である８
ｍｍＶＴＲやデジタルＶＴＲはドラムが小径になり、少
しでも特性の高いモータが設計できるようにモータの径
はぎりぎりまで大きくし、かつ小型軽量化のためにも上
ドラムを構成する肉厚もできる限り薄くしている。

【０００６】一方、トラックピッチは８ｍｍＶＴＲのＬ
ＰモードやデジタルＶＴＲでは１０μｍと狭トラック化
し、上ドラムには、例えば真円度は１μｍ以下の高精度
が要求される。

【０００７】このような状況下では、図１３の従来例の
ような回転ヨーク６−ｅを固定する上ドラム４の環状の
切り欠き４−ｂ部は、この上ドラム４の肉厚を薄くする
ことになり、回転ヨーク６−ｅの板厚程度の深さの切り
欠きでは問題ないが、この切り欠き４−ｂの深さが大き
くなるほど、上ドラム４の薄肉部が増え、加工精度が出
ないという問題が発生する。

【０００８】例えば、ドラムモータ６の厚みが薄く構成
できた場合、上ドラム４の凹部深くに取り付ける構造と
なるが、この時回転ヨーク６−ｅの位置も深く取り付け
る必要がある。当然、環状の切り欠き４−ｂ部も深く必
要であり、上ドラム４の加工精度が落ちるという問題が
あった。

【０００９】また、デジタルＶＴＲではドラムは９００
０回転／分の高速で回転するため、振動・騒音の低減や
ベアリング３寿命確保の点から高精度のバランスが必要
である。通常バランスは，ドラムに上ドラム４，ヘッド
８，ロータリトランス，モータを組み立てた後、アッセ
ンブル状態で行うことが多く、例えば図１３の従来例の
ような軸固定タイプのドラム構造では、回転ヨーク６−
ｅ上に、バランス調整用の小片の重り（図示せず）を付
けることが多い。バランス調整用の小片の重りは、回転
ヨーク６−ｅに直接付ける場合も、専用の取付部材を設
けることもある。バランス調整用の小片の重りや専用の
取付部材を回転ヨーク６−ｅに付ける場合、回転ヨーク
６−ｅはロータ６−ａマグネット６−ｂの吸引力で固定
されているので、外力により回転ヨーク６−ｅの位相が
ずれ、バランシングが狂ってしまう可能性がある。通常
外力は、起動時や停止時の加速減速による力がかかるだ
けであるので、実用上は摩擦力で十分保持できるものな
ので問題はないが、例えば、製造ラインを流している途
中で、人間が誤って触れたために動く可能性がないとは
いえない。

【００１０】また、先述したようにデジタルＶＴＲでは
ドラムは９０００回転／分の高速で回転するため、振動
・騒音が問題になってくる。平板状のステータ６−ｃや
回転ヨーク６−ｅは、高速回転時のベアリング３やモー
タからの外乱により振動し、騒音の原因となる。図１
４、図１５のような回転ヨーク６−ｅ構造では、外周部
がフリーなため、デジタルＶＴＲのような９０００回転
／分の高速では大きく振動し、騒音が発生する。

【００１１】また、ステータを挟んだロータと回転ヨー
クのすき間を、一般にエアギャップと言い、このすきま
の大小がモータ特性に影響する。すなわちすきまの少な
い方がモータ特性（起動トルク）は大きくなるが、ステ
ータと接触したりする可能性が大きくなる。すきまが大
きくなるとモータ特性（起動トルク）が低下する。どち
らも極端に変化すると、所定の特性がでなくなる。この
すきまは、従来例では上ドラムを介して決まっており、
ばらつきの要素が多い物である。

【００１２】本発明の回転ヘッド装置は、上記課題を解
決するためになされたものであって、高精度に加工で
き、騒音を防止でき、高精度のバランスを取ることが可
能な回転ヘッド装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の回転ド
ラム装置は、固定ドラムと、該固定ドラムに固定された
固定軸と、該固定軸に対して回転自在に支持された回転
ドラムと、該回転ドラムを回転駆動させるドラムモータ
と、を有する回転ドラム装置において、前記ドラムモー
タは、マグネットを有したロータと、複数のコイルを有
したステータと、回転ヨークと、を備え、前記ロータ
は、前記回転ドラムの上部に設けられた凹部内に取り付
けられ、前記ステータは、前記ロータに対して前記固定
ドラム側とは反対側において対向するように、前記固定
軸に固定されており、前記回転ヨークは、平板の周囲に
形成された円筒部と該円筒部の端部に設けられたつば部
からなり、前記ステータに対して前記ロータとは反対側
において対向し、前記つば部が回転ドラム上端部に当接
するように、前記回転ドラムに取り付けられていると共
に、内周に、内周円筒部が形成されているものである。

【００１４】請求項２に記載の回転ドラム装置は、請求
項１に記載の回転ドラム装置において、前記回転ドラム
の少なくとも１カ所にくぼみが形成されいるとともに、
前記回転ヨークの前記円筒部あるいはつば部の一部に前
記くぼみと嵌合するビートが挿入されているものであ
る。

【００１５】請求項３に記載の回転ドラム装置は、請求
項１に記載の回転ドラム装置において、前記ロータの上
部かつ前記ステータの周囲に円筒状に配置されるスペー
サを備え、前記回転ヨークは、前記ステータに対して前
記ロータとは反対側において対向し、前記スペーサの上
端部に当接するように配置されているものである。

【００１６】請求項４に記載の回転ドラム装置は、請求
項３に記載の回転ドラム装置において、前記スペーサと
前記回転ヨークが一体に形成されているものである。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１から
図１２を用いて説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１および図２にて実施
の形態１の回転ドラム装置を説明する。図１はドラムモ
ータ６の斜視図。図２はそれを組み込んだドラム断面図
である。図２において固定ドラム（下ドラム）１に軸一
体型ベアリング５が固定されている。軸一体型ベアリン
グ５にはデイスク９が固定されている。下ドラム１には
固定側ロータリトランス１０が、ディスクには回転側ロ
ータリトランス１１が固定され、微小なすきまにて対向
しており、ビデオヘッド８からの信号を外部に伝えてい
る。ディスク９には一対のビデオヘッド８が取り付けら
れた回転ドラム（上ドラム）４が取り付けられており、
上ドラム４は軸一体型ベアリング５の固定軸２の回りを
回転自在に回転する。

【００２１】上ドラム４には上部に凹部４−ａが設けら
れ、その内部にドラムモータ６が収納されている。この
ドラムモータ６により、上ドラム４は軸一体ベアリング
５の固定軸２の回りを回転自在に回転するようになって
いる。ドラムモータ６のロータ６−ａは上ドラム４の上
部に凹部４−ａの底に固定されている。前記固定軸２の
下ドラム１と反対側にはモータカラー１２が固定され、
モータカラー１２にはロータマグネット６−ｂと対向し
て、ステータ６−ｃが固定されている。このため、ステ
ータ６−ｃは固定軸２に間接的に固定されている。

【００２２】ステータ６−ｃのロータマグネット６−ｂ
の反対側に対向して、回転ヨーク６−ｅが上ドラム４に
取り付けられている。回転ヨーク６−ｅはステータ６−
ｃに対向している所は平板状で、外周に円筒部を有し
（周囲が円筒状に絞られ）、さらにその端部がつばを出
した形状をしている。回転ヨーク６−ｅの平面部は、ロ
ータマグネット６−ｂの吸引力にて、引っ張られ、つば
が上ドラム４端面に押しつけられて固定されている。

【００２３】このような構成により、回転ヨーク６−ｅ
の剛性を高め、振動モードを変更し固有振動数を高くし
騒音への影響を少なくすることができる。また、上ドラ
ム４の凹部４−ａ深くにドラムモータ６を取り付けた場
合でも、回転ヨーク６−ｅの取付のため、上ドラム４に
深い環状の切り欠きを設ける必要が無く、上ドラム４を
高精度で加工することができる。

【００２４】なお、通常ロータおよび回転ヨークの材質
は、鉄等の磁性材料、ロータマグネットは鉄・ネオジウ
ム・ボロン系あるいはサマリウムコバルト系の希土類マ
グネットあるいはフェライトマグネットからなる。

【００２５】図３は、回転ヨーク６−ｅの他の例を示す
斜視図である。図１の回転ヨーク６−ｅとは形状が異な
っており、内周側にも円筒部を有して（円筒状に絞られ
て）いる。これにより、さらにヨークの剛性が上がり、
固有振動数を回転ドラムの回転数より高くすることがで
きる。固有振動数を回転ドラムの回転数より高くすると
ヨークが回転ドラムの回転によって共振することがなく
なるので、騒音、振動（振幅）の低減を図れる。

【００２６】図４は、回転ヨーク６−ｅのさらに他の例
を示す斜視図である。デジタルＶＴＲではドラムは９０
００回転／分の高速で回転するため、振動・騒音の低減
やベアリング寿命確保の点から高精度のバランスが必要
である。通常バランスはドラムに、上ドラム、ヘッド、
ロータリトランス、モータを組み立てた後、アッセンブ
ル状態で行うことが多いが、本実施の形態の軸固定タイ
プのドラム構造では、回転ヨーク６−ｅ上に、バランス
調整用の小片の重り７を付ける。また、その取り付けに
際して、バランス調整用の小片の重り７を回転ヨーク６
−ｅ上に取り付けできるように、回転ヨーク６−ｅに複
数の凹部６−ｇを設けている。凹部６−ｇには、バラン
シングマシンにて測定したずれ量の重りを測定された位
相に取り付け、接着等で固定する。これによりバランス
を高精度で調整でき、簡単に外れることがない。

【００２７】（実施の形態２）本実施の形態は、実施の
形態１の回転ドラム装置において、ビートを用いて、回
転ヨークの回り止めを行うものである。

【００２８】図５〜図８は本実施の形態の回転ヨーク及
び上ドラムの構成例を示す図である。図５は、ドラムモ
ータ６の回転ヨーク６−ｅ斜視図、図６はその裏面図、
図７はくぼみ４−ｃを有した上ドラム４斜視図、図８
は、上ドラム４と回転ヨーク６−ｅを組み合わせた図で
ある。

【００２９】図５のように、回転ヨーク６−ｅの外周の
絞りあるいはつばに少なくとも１カ所ビート６−ｆを入
れている。そして、図７のように上ドラム４には少なく
とも１カ所のくぼみ４−ｃが形成され、図８のようにく
ぼみ４−ｃにビート６−ｆが嵌合している。これによ
り、回転ヨーク６−ｅが外部からの力により簡単に回転
しないようにすることができる。したがい、誤って触れ
てしまった場合でも、簡単にずれることが無く、例えば
回転ヨーク６−ｅが外れた場合でも再度バランシングマ
シンで調整しなくても、ある範囲のずれには収めること
ができる。

【００３０】くぼみ４−ｃとビート６−ｆは１カ所に限
定されるものでなく、もちろん複数でも可能である。バ
ランスを考慮すると、点対称あるいは線対称にに２カ所
以上設けることが、バランスの面からは有効である。ま
た、くぼみ４−ｃは回転止めの機能があればよいので、
加工精度の点から影響の無い範囲で、小さくすることが
可能である。

【００３１】次に、本実施の形態の回転ドラム装置の製
造方法について説明する。ＶＴＲのドラムはμｍの精度
で加工される。通常の加工方法としては、ダイカストや
鍛造にてブランク素材を作成し、粗加工、仕上げ加工の
順番に加工する。コストを下げるためには、ブランクに
て精度良く仕上げ、粗加工を廃止したり、ブランク面で
良い所はそのまま利用し、粗加工や仕上げ加工の部分を
極力すくなくしたりしている。例えば上ドラム４の外周
面はμｍの精度で仕上げる必要があることから、仕上げ
加工は必須であるが、上ドラム４の凹部４−ａの内周面
は仕上げる必要はなくブランク面そのまま使用してい
る。

【００３２】ここでは、この点に着目し、上ドラム４側
はダイカストや鍛造加工時に同時に加工し、回転ヨーク
６−ｅはプレス時に同時に加工することにより、回転ヨ
ーク６−ｅの回り止めをコストアップなしで実現する。

【００３３】（実施の形態３）本実施の形態の回転ドラ
ム装置は、実施の形態１の回転ドラム装置において、回
転ヨーク６−ｅが、磁性体でできた平板の周囲に、一方
側端面につばが形成された円筒状樹脂が一体化して形成
されたものである。

【００３４】本実施の形態においても実施の形態１と同
様にバランス調整用の小片を取り付ける凹部が形成され
ていてもよい。図９はこのようなドラムモータ６の斜視
図、図１０はドラムの断面図である。図９において回転
ヨーク６−ｅの樹脂が、磁性体平板のステータ６−ｃ対
向面と反対側の面を覆い、かつ複数個の凹部を形成し、
バランス調整用の小片の重り７を取り付けできるように
し、バランシングマシンにて測定したずれ量の重りを測
定された位相に取り付け、接着等で固定する。これによ
りバランスを高精度で調整でき、簡単に外れることがな
い。また、バランス調整用の重りの固定方法は接着に限
定する物でなく、樹脂の弾性を利用した、固定方法でも
良い。

【００３５】

【００３６】また、回転ヨークの樹脂を制振材料で構成
すれば、振動を減衰させることができ、振動・騒音の少
ない回転ドラム装置を供給できる。

【００３７】（実施の形態４） 図１１は、本実施の形態の回転ドラム装置の断面図であ
る。上ドラム４の凹部４−ａにドラムモータ６のロータ
６−ａを固定し、モータカラー１２に取り付けられたス
テータ６−ｃのをはさんで回転ヨーク６−ｅを取り付け
る。ロータ６−ａの上部、すなわちステータ６−ｃの周
囲に円筒状のスペーサ１３を配置する。磁性材料ででき
た平板の回転ヨーク６−ｅは、このスペーサ１３にロー
タマグネット６−ｂの吸引力にて押さえ付けられて固定
されている。これにより、ロータマグネット６−ｂと回
転ヨーク６−ｅのエアギャップはスペーサ１３の厚みだ
けで管理することができ、特性の安定した、モータを供
給することができる。

【００３８】なお、回転ヨーク６−ｅの内周に円筒部を
設けてもよい（円筒状の絞りを入れてもよい）。

【００３９】また、回転ヨーク６−ｅの円板状部分の円
板面外側部分に複数個の凹部を形成してもよい。

【００４０】（実施の形態５） 図１２は、本実施の形態の回転ドラム装置の断面図であ
る。上ドラム４の凹部４−ａにドラムモータ６のロータ
６−ａを固定し、モータカラー１２に取り付けられたス
テータ６−ｃをはさんで回転ヨーク６−ｅを取り付け
る。回転ヨーク６−ｅは平板の磁性材料の周囲に、円筒
状の樹脂を一体に形成した構造をしており、この円筒状
の樹脂部分が、ステータ６−ｃの周囲を通過し、ロータ
マグネット６−ｂの吸引力にて回転ヨーク６−ｅを吸引
する力にて、ロータ６−ａに当接して固定されている。

【００４１】このように回転ヨークの外周に円筒状樹脂
を一体的に形成することにより、回転ヨークの剛性を高
め、振動モードを変更し固有振動数を高くし騒音への影
響が少なくしている。また、ロータと回転ヨークのエア
ギャップを、回転ヨークと一体となったスペーサの高さ
だけで、決めることができ、モータ特性の安定した、回
転ドラム装置を供給できる。

【００４２】なお、回転ヨーク６−ｅの内周に円筒部を
設けてもよい（円筒状の絞りを入れてもよい）。

【００４３】また、回転ヨーク６−ｅの円板状部分の円
板面外側部分に複数個の凹部を形成してもよい。

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【発明の効果】本発明の回転ドラム装置によれば、回転
ヨークの外周に円筒部を設けることにより、回転ヨーク
の剛性が高くなり、振動モードが変化、固有振動数が高
くなり騒音への影響が少なくなる。

【００４７】また、上ドラムの凹部深くにドラムモータ
を取り付けた場合でも回転ヨークの取付のため、上ドラ
ムに深い環状の切り欠きを設ける必要が無く、上ドラム
を高精度で加工することができる。

【００４８】さらに、回転ヨークの円板状部分（平板）
の円板面外側部分に複数の凹部を設けることにより、バ
ランス調整用の小片の重りをこの凹部に付けることがで
き、専用の取付部材が不要で、小片の重りが容易に外れ
ることもなく、高精度にバランスを取ることにより、振
動の少ない回転ドラム装置を供給できる。

【００４９】また、回転ドラムに少なくとも１カ所のく
ぼみを、回転ヨークの外周の円筒部あるいはつばの一部
にビートを入れ、くぼみにビートを嵌め込むことで、バ
ランスを取った後の誤った作業等による回転ヨークの位
相ずれを防止できる。

【００５０】回転ヨークの外周に円筒状の樹脂を一体的
に形成することにより、回転ヨークの剛性を高め、振動
モードが変化し固有振動数が高くなり騒音への影響が少
なくなる。また、上ドラムの凹部深くにドラムモータを
取り付けた場合でも回転ヨークの取付のため、上ドラム
に深い環状の切り欠きを設ける必要が無く、上ドラムを
高精度で加工することができる。

【００５１】回転ヨークの周囲の樹脂部分に円周状にス
リットを入れ、弾性変形するようにしたことで、上ドラ
ムに固定した時にその弾性力にて、容易に回転しないた
め、バランスを取った後の誤った作業等による回転ヨー
クの位相ずれを防止できる。

【００５２】回転ヨークの周囲あるいは円板状部分を覆
った樹脂部分に制振材料を使用することにより、回転ヨ
ークの振動を減衰することができ、振動・騒音をおさえ
ることができる。

【００５３】ロータと回転ヨークの隙間すなわちエアギ
ャップの間隔を、スペーサあるいは樹脂部の高さで規定
すれば、モータ特性の安定したモータを供給することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の回転ヘッド装置のドラムモータ
の斜視図である。

【図２】実施の形態１の回転ヘッド装置のドラム断面図
である。

【図３】実施の形態１の回転ヨークの他の例を示す図で
ある。

【図４】実施の形態１の回転ヨークの更に他の例を示す
図である。

【図５】実施の形態２の回転ヨークの一構成例を示す図
である。

【図６】図５の回転ヨークの裏面図である。

【図７】実施の形態２の上ドラムの構成を示す図であ
る。

【図８】実施の形態２の上ドラムと回転ヨークの組合せ
図である。

【図９】実施の形態３の回転ヘッド装置のドラムモータ
斜視図である。

【図１０】実施の形態３の回転ヘッド装置のドラム断面
図である。

【図１１】実施の形態４の回転ヘッド装置のドラム断面
図である。

【図１２】実施の形態５の回転ヘッド装置のドラム断面
図である。

【図１３】従来の回転ヘッド装置を説明する図である。

【図１４】従来の他の回転ヘッド装置を説明する図であ
る。

【図１５】従来の回転ヨークを説明する図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−176331（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−93731（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−62709（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−269501（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/52 - 5/53

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定ドラムと、該固定ドラムに固定され
   た固定軸と、該固定軸に対して回転自在に支持された回
   転ドラムと、該回転ドラムを回転駆動させるドラムモー
   タと、を有する回転ドラム装置において、 前記ドラムモータは、マグネットを有したロータと、複
   数のコイルを有したステータと、回転ヨークと、を備
   え、 前記ロータは、前記回転ドラムの上部に設けられた凹部
   内に取り付けられ、 前記ステータは、前記ロータに対して前記固定ドラム側
   とは反対側において対向するように、前記固定軸に固定
   されており、 前記回転ヨークは、平板の周囲に形成された円筒部と該
   円筒部の端部に設けられたつば部からなり、前記ステー
   タに対して前記ロータとは反対側において対向し、前記
   つば部が回転ドラム上端部に当接するように、前記回転
   ドラムに取り付けられていると共に、内側に、内周円筒
   部が形成されていることを特徴とする回転ドラム装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の回転ドラム装置におい
   て、 前記回転ドラムの少なくとも１カ所にくぼみが形成され
   ているとともに、前記回転ヨークの前記円筒部あるいは
   つば部の一部に前記くぼみと嵌合するビートが挿入され
   ていることを特徴とする回転ドラム装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の回転ドラム装置におい
   て、 前記ロータの上部かつ前記ステータの周囲に円筒状に配
   置されるスペーサを備え、 前記回転ヨークは、前記ステータに対して前記ロータと
   は反対側において対向し、前記スペーサの上端部に当接
   するように配置されていることを特徴とする回転ドラム
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の回転ドラム装置におい
   て、 前記スペーサと前記回転ヨークが一体に形成されている
   ことを特徴とする回転ドラム装置。