JPH01107302A - 回転ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 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。

〔従来の技術〕

従来の回転ヘッド装置は、一般に特開昭５９−６０７２
９号公報に記載のように、回転ヘッドドラムの回転支持
部に玉軸受を用いており、また、回転磁気ヘッドからヘ
ッドアンプに（３号を伝達するための回転トランスは、
平面形状を用いた構造となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記した従来の構造では、回転ヘッドを多チ
ャンネル化したとき１回転ヘッドの信号を回転部から固
定部へ伝達する回転トランスの外径が大きくなり１回転
ヘッド装置の小型化及び、回転ヘッドの多チャンネル化
が難しく、また、チャンネル間の信号伝送特性のばらつ
き及び、クロストークの増大、広帯域信号伝送特性の劣
化が起きやすくなるという問題点があった。また、モー
タ部でコギングや回転むらの発生及び、軸受負荷が大き
く、軸受寿命が短いという問題点があった。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、小型で多チャ
ンネル化に対応できる高性能な回転ヘッド装置を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、外周に螺旋状の段
を有した下側ドラムと、該下側ドラムの中心部に取り付
けた中心軸と、前記下側ドラムと同心状に固定した上側
ドラムと、該上側ドラムと下側ドラムの中間部にあって
前記中心軸に軸受を介して回転自在に支持され、かつ、
その回転外周部に磁気ヘッドを搭載固定した回転構体と
、該回転構体の磁気ヘッドの信号伝送する回転トランス
とを備え、前記回転構体と同軸状に直結したモータで回
転駆動する回転ヘッド装置において、前記中心軸の外周
に溝を設けて前記軸受の内輪とし、前記回転トランスは
前記中心軸と同軸状の円筒形とした構成にし、また、前
記中心軸の下端部を前記下側ドラムの中心部に固定し、
前記中心軸の上端部を前記上側ドラムに固定した構成に
し、また、前記下側ドラムの内周面に固定子コイルを取
り付け、該固定子の両面に挟間隔離して対状回転子で挟
み込み、該回転子の少なくとも一方を回転子マグネット
として磁気回路を形成したブラシレスモータを前記下側
ドラムに内蔵した構成にしである。

〔作用〕

本発明の回転ヘッド装置では、回転トランスを円筒形に
したことにより１回転トランスの信号伝送には、各チャ
ンネルで同じ形状のトランスを用いることができ、チャ
ンネル間の伝送特性をそろえることができる。また、多
チャンネル化しても同心円筒状に積上げることにより対
応できる。

また、軸受の内輪は中心軸に溝を形成して使用すること
で１回転支持部の外径を小さくできる。

さらに、上記円筒形回転トランスと組み合わせることに
より、さらに小形化が可能である。

また、下側ドラムと上側ドラムが固定され、上側ドラム
と下側ドラムの中間部に回転する回転ディスクを有した
構造にしたため、低慣性にでき、軸に対する負荷が小さ
いので軸受寿命が延びる。

また、テープと接触する回転部を小さくできるため、外
乱の影響を受けにくいので、ジッタを小さくできる。

また、固定子内に磁性材を用いていないので、回転子マ
グネットとの間に吸引力が作用しない。

したがって、コキングトルクが発生しないので低トルク
リップルの円滑回転をさせることができる。

〔実施例〕

以下１本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明による回転ヘッド装置の第１の実施例を
示す断面図であって、１は軸受、１ａは中心軸、１ｂは
軸受外輪、ＩＣは溝、１ｄはボール、２は下側ドラム、
３はディスク、４は回転構体、５はへラドベース、６は
ビデオヘッド、７は回転ディスク、８は回転子マグネッ
ト、９は回転ヨーク、１０は円筒形回転トランス、１０
ａは回転側ヨーク、１０ｂは固定側ヨーク、１１は上側
ドラム、１２はモータ固定子、１３は配線基板、１４は
マグネット、１５は位置検出用センサ、１６．１７．１
９は基板、１８は発電マグネット、２０はＦＧヨーク、
２１はスプリング、２２はシールドリングである。

第１図において、ＶＴＲ用回転ヘッド装置を示してあり
、下側ドラム２は外周に螺旋状の段が形成され、また、
下側ドラム２の底部中央部には中心軸１ａの下端部が圧
入等により嵌入固定されている。一方、中心軸１ａの上
端部にはディスク３を介して上側ドラム１１がネジ止め
固定されている。この上側ドラム１１と下側ドラム２と
の中間部には、中心軸１ａに回転自在に支持された回転
構体４が配設されている。この回転支持部は、軸１ａの
外周面にレース溝１ｃを設けてボール１ｄを配列して玉
軸受の内輪とし、さらにボール１ｄは軸受外輪１ｂは回
転構体４の中心軸１ａに支持されて軸受１が構成されて
いる。この軸受１は２側設けられ、軸受外輪１ｂ、ｌｂ
間にスプリング２１が配設されて予圧をかけガタをなく
しである。

また、下側の軸受１の軸受外輪１ｂの外径は、上側の軸
受１の外径より大きくしである。そして、両軸受外輪１
ｂ、ｌｂは回転構体４の中心部に固定されている。この
回転構体４は、その偏平部の最外周部に回転ディスク７
が固定され、この回転ディスク７にはへラドベース５を
介してビデオヘッド６が固定されている。また１回転部
体４の下面部には後述する直結駆動用偏平ブラシレスモ
ータを構成する回転子マグネット８、及び回転ヨーク９
が固定しである。

一方１回転構体４の内側内周面には、回転トランス１０
の円筒形回転側ヨーク１０ａが固定され、また、ディス
ク３の内側外周面には、回転トランス１０の固定側ヨー
ク１０ｂが固定されている。

この両ヨーク１０ａ、１０ｂは所定の挟ギャップを隔て
て配設されている。

また、下側ドラム２の内周側壁には、円環状のモータ固
定子１２がネジで固定しである。このモータ固定子１２
は、内部に鉄心を有しない空心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、プラスチックモ
ールドにより成形した固定子コイル、及び配線基板１よ
り成り、このモータ固定子１２の上面側には回転子マグ
ネット８が挟間隔離して対向され、一方、モータ固定子
１２の下面側には回転ヨーク９が挟間隔離して対向され
てモータ固定子１２を挟み込み磁気回路が形成されてブ
ラシレスモータが構成されている。

この回転ヨーク９の下面中心近傍で、ビデオヘッド６と
所定角度をなす位置には、ビデオヘッド６の位置検出用
の磁界信号源としての小寸法マグネット１４が固定され
ている。このマグネット１４に対向して下側ドラム２に
、ビデオヘッド６の位置検出用センサ１５が設けられて
いる。

回転ディスク７の外周部上面に設けた基板１６は、ビデ
オヘッド６の巻線端末と、回転トランス１０の回転側ヨ
ーク１０ａチヤンネル巻線端末とを接続するものである
。また、上側ドラム１１の上面の基板１７は、回転トラ
ンス１０の固定側ヨーク１０ｂチヤンネル巻線端末接続
と、ビデオ信号処理電子回路のＩＣ等電子部品を搭載接
続するものである。

なお、回転構体４の下側に取り付けたモータの回転ヨー
ク９の下面には１回転速度検出用の発電マグネット１８
を接着してあり、この磁束を拾うパターンを設けた基板
１９が下側ドラム２の底面に取り付けである。この発電
マグネット１８が回転することにより基板１９上のパタ
ーン電圧が発生し、速度を検出するようになっている。

そして、その信号により回転速度の制御を行なっている
。

また、ＦＧヨーク２０は、発電マグネット１８が回転す
ることにより生ずるうず電流を減少させるものである。

シールドリング２２はモータ回転子マグネット８の磁束
がビデオヘッド６に漏れ込むのを防いでいる。

次に、上記実施例における軸受１の組立方法について説
明する。

軸受１のうち下側ドラム２側の法は、圧入により軸受外
輪１ｂが回転部体４に固定され、軸受１のもう一方は、
軸受外輪１ｂが回転構体４の嵌合部に数μｍの隙間をも
った状態で組み立てた後、接着剤により固定して取り付
ける。したがって、軸受外輪１ｂの予圧を変えることな
く組み立てることができる。

上記のように構成した実施例では、モータにより回転構
体４と、この回転構体４に搭載固定したビデオヘッド６
、回転トランス１０の回転側ヨーク１０ａを回転駆動し
、上側ドラム１１の外周面と下側ドラム２の外周面を斜
めに走行するビデオテープ面上を、ビデオヘッド６がへ
リキャルスキャンする６そして、モータの回転子マグネ
ット８゜回転構体４１回転側ヨーク１０ａ等より成る回
転部は、全て上側ドラム１１と下側ドラム２の中間に形
成される半開状スペース内に内蔵され、回転ディスク７
外周面と回転ヘッド６の先端のみが、テープ面に対して
高速で摺動される。

このように構成した第１の実施例にあっては、（１）回
転部を上側ドラム１１と下側ドラム２の静止構体で半閉
状にほとんど覆っているため、回転部の内部及び、外表
面で発生する騒音がマスクされ外部に伝わりにくく、低
騒音にできる。また上側ドラム１１は、固定構造のため
、回転部の表面積も大幅に減らすことができるので、空
気摩擦も小さくなって風切り音により発生する騒音も小
さくできる。

（２）軸固定構造のため、軸の捩り振動がない。

（３）上側ドラム１１を固定しであるため、テープに与
える上側ドラム１１の外乱は極めて小さいので、テープ
振動を減らしてジッタを低減し性能を向上できる。

（４）モータ固定子１２として空心状のコイルを用い１
回転ヨーク９を回転子マグネット８と一体的に回転させ
る構造のため、モータ固定子１２内には鉄損を生じない
ので、モータを高効率にできる。また、モータ固定子１
２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ので、コキングトルクが発
生せず、低トルクリップルの円滑回転をさせ得る。また
、軸受に対しマグネット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を低損失、高効
率化できる。このため、特に高速回転用に最適である。

（５）円筒形回転トランス１ｏと軸付き軸受１を組み合
わせることにより、軸付き軸受１は回転部の外径を小さ
くでき、また円筒形回転トランス１０においても従来の
平面形と比べると極端に外径を小さくできるとともに、
多チャンネル化しても外径が大きくならないため１回転
ヘッド装置内において円筒形回転トランス１０と軸受外
輪１ｂの占める割り合いを小さくできるので、この分モ
ータの大型化ができ、モータの高効率化が可能になる。

また、円筒形回転トランス１０と軸受外輪１ｂの占める
割り合いを小さくしたことによってできるスペースを、
ヘッド信号を増幅するための増幅器などの信号処理回路
や、電源回路等を組み込むスペースとしても利用できる
。

第２図は本発明による回転ヘッド装置の第２の実施例を
示す断面図であって、２３は平面形回転１〜ランス、２
３ａは回転側ヨーク、２３ｂは固定側ヨークであり、第
１図に対応する部分には同一符号をつけている 第２図において、前述の第１の実施例と異なる点は、回
転ディスク７の上面部に、平面形の回転トランス２３の
回転側ヨーク２３ａを固定し、−方、ディスク３の下面
部に、平面形の回転トランス２３の固定側ヨーク２３ｂ
を所定隙間あけて取り付けである。

このように構成した第２の実施例にあっては、ヘッド６
のチャンネル数が増加した場合にも対応できるものであ
り、第２の実施例では円筒形の回転トランス１０を映像
信号の伝送に利用し、平面形の回転トランス２３をビデ
オヘッドで映像信号を消すフライングイレーズ用として
使用している。

そして、前述の第１の実施例におけるのと同等の作用効
果を奏する。

第３図は本発明による回転ヘッド装置の第３の実施例を
示す断面図であって、２４は増幅器、２５はスリップリ
ングであり、第１図に対応する部分には同一符号をつけ
ている。

第３図において、前述の第１の実施例と異なる点は１回
転ディスク７の上面に、増幅器２４が取り付けてあり、
この増幅器２４はビデオヘッド６の信号を増幅した後、
回転トランス１０により回転側から固定側に送れるよう
にしたものである。

また、増幅器２４の電源は、スリップリング２５により
供給する構造になっている。

このように構成した第３の実施例にあっては、信号検出
部に近い所に増幅器２４があるため、微弱な信号にノイ
ズ成分が載ってＳ／Ｎが劣化するのを防止できる他、前
述した第１の実施例におしづる作用効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば。

（１）円筒形回転トランスとすることにより、信号の伝
送に寄与する部分の形状を同じにすることができるので
、チャンネル間のバラツキをなくすことができ、クロス
トークの低減も可能である。

（２）円筒形回転トランスと、軸付き軸受とを組み合わ
せることにより、回転ヘッド装置内で円筒形回転トラン
スと軸受の占める割り合いを小さくできるので、そのス
ペースに信号処理回路を入れることが可能となり、回転
ヘッド装置の性能向上につながる。また、モータを大型
化することができるので、高効率化が可能である。

（３）回転部を上側ドラムと下側ドラム間に形成される
スペース内に半閉的に内蔵したので１回転時の騒音を大
幅に低減できる。

（４）軸が固定されているため、軸の捩り振動がない。

（５）上側ドラムは固定されているため、ビデオテープ
に対する外乱は極めて小さいので、テープ振動を減らし
てジッタ等を低減できる。また、回転部の表面積が小さ
いため、回転によってできる空気の巻き込み量を少なく
できるので、ドラムとテープ間に不安定な空気層がなく
、テープとビデオヘッドの接触を安定させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＶＴＲ用回転ヘッド装置の第１の
実施例を示す断面図、第２図は本発明の第２の実施例を
示す断面図、第３図は本発明の第３の実施例を示す断面
図である。 １・・・軸受、１ａ・・・中心軸、１ｂ・・・軸受外輪
、１ｃ・・・レース溝、２・・・下側ドラム、４・・・
回転構体。 ６・・・ビデオヘッド、７・・・回転ディスク、８・・
・回転子マグネット、９・・・回転ヨーク、１０・・・
円筒形回転トランス、１１・・・上側ドラム、１２・・
・モータ固定子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外周に螺旋状の段を有した下側ドラムと、該下側ド
   ラムの中心部に取り付けた中心軸と、前記下側ドラムと
   同心状に固定した上側ドラムと、該上側ドラムと下側ド
   ラムの中間部にあって前記中心軸に軸受を介して回転自
   在に支持され、かつ、その回転外周部に磁気ヘッドを搭
   載した回転構体と、該回転構体の磁気ヘッドの信号伝送
   をする回転トランスとを備え、前記回転構体と同軸状に
   直結したモータで回転駆動する回転ヘッド装置において
   、前記中心軸の外周に溝を設けて前記軸受の内輪とし、
   前記回転トランスは前記中心軸と同心状の円筒形とした
   ことを特徴とする回転ヘッド装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記中心軸の下端
   部を前記下側ドラムの中心部に固定し、前記中心軸の上
   端部を前記上側ドラムに固定したことを特徴とする回転
   ヘッド装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記下側ドラムの
   内周面に固定子コイルを取り付け、該固定子コイルの両
   面に狭間隔離して対状回転子で挟み込み、該回転子の少
   なくとも一方を回転子マグネットとして磁気回路を形成
   したブラシレスモータを前記下側ドラムに内蔵したこと
   を特徴とする回転ヘッド装置。