JPH01223616A - ヘッド駆動素子 - 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】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ１発明の概要 Ｃ１従来の技術 り８発明が解決しようとする課題 ８０課題を解決するための手段 Ｆ１作用 Ｇ実施例 Ｇ１．ヘッド駆動素子の概略構成 Ｇｔ、可撓性アーム部材の構成 Ｇｏ、モータの構成 Ｇ６．スチールベルトの構成 Ｇｓ、実施例の作用 Ｈ１発明の効果 Ａ、産業上の利用分野 本発明はビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲという）等
の磁気記録再生装置において、磁気ヘッドを記録トラッ
クに対して所定の方向へ変位させることができるように
したヘッド駆動素子に関するものである。

Ｂ９発明の概要 本発明は、磁気ヘッドを回転ドラムの回転中心軸の軸方
向に変位可能に支持している可撓性アーム部材と、該可
撓性アーム部材に端部が止着されているスチールベルト
と、該スチールベルトが回転軸（モータ軸）に巻き付け
られていて、巻付部の一部を回転軸に止着したモータと
を備えていて、該モータの回転運動をスチールベルトで
可撓性アーム部材の撓み運動に変えて、該可撓性アーム
部材に設けた磁気ヘッドを回転ドラムの回転中心軸方向
へ変位させるようにしたヘッド駆動素子において、 前記モータの回転軸には、該軸が所定の角度回転したと
きに回転軸の近傍に配置したストッパに当接して回転軸
の回転を阻止するストッパ当接突起を設けることにより
、 モータに過電流（異常電流）が流れた場合でも、ストッ
パ当接突起がストッパに当接して、回転軸が、それ以上
回転しないようにして、つまり過回転しないようにして
、スチールベルトが伸びたり損傷したりするのを防止で
きるようにした。

Ｃ１従来の技術 ヘリカル（斜め）走査方式のＶＴＲは、ドラム回転とテ
ープ走行の方向を互いに傾け、かつ磁気テープを円筒状
のドラムに１８０°〜３６０°程度巻き付けるようにし
て走行させると共に、前記ドラムに設けた磁気ヘッドを
回転させることにより、該磁気ヘッドで磁気テープにビ
デオ信号をテープ走行方向に対して所定の傾斜角度をも
って記録するようになっている。

ところで、上記のようにして記録されたビデオ信号を、
スローモーション再生やクイックモーション再生する場
合にはテープ走行速度を前記記録時におけるテープ走行
速度と変えるために、磁気テープ上に記録されたビデオ
信号の記録トラックに対して磁気ヘッドの軌跡が変化し
て、記録トラック上を磁気ヘッドが完全にトレースでき
なくなってしまう。

また磁気ヘッドの回転むら等からジッタを生じ、再生画
面にノイズバンドを生じる。

そこで上記したような異速度再生時やジッタを生じるよ
うな場合における磁気ヘッドの記録トラック上からのず
れを補償し、磁気ヘッドが常に記録トラック上をトレー
スするようにするために磁気ヘッドを記録トラックに対
して自動的に所定方向へ変位させるようにしたヘッド駆
動素子が開発されている。

従来この種のヘッド駆動素子には大別して２つの方式の
ものが知られている。その−は電歪素子であるバイモル
フを使用したものでり、他の一つはムービングコイル方
式（電磁方式）のものである。

ところで上記従来の２つの方式のうちの前者は磁気ヘッ
ドの支持体（アーム）としてバイモルフ板を使用し、該
バイモルフ板に所定の電圧を加えて歪曲させ磁気ヘッド
を記録トラックに対し、所定の方向に変位させて、記録
トラックからのずれを補償するようにしたものであるが
、これには次に述べるような問題点がある。

（１）振幅（変位量）が少ない。

業務用ＶＴＲやデジタルＶＴＲではその性質上、大振幅
が求められているが、バイモルフを使用した場合は最大
振幅を８００μｍにするのが限度である。勿論、支持体
（アーム）を長くすれば振幅は拡大するが、周波数特性
が劣化してしまう。また振幅を大きくするとクラックの
発生等によって寿命（耐用性）が劣化する。

（２）ヒステリシスやドリフト等が存在し、制御が複雑
で、特に記録系に使用する場合に問題があった（高度な
帰還制御を行っても５μｍのヒスが残っていた）。

（３）高価である。

業務用の大振幅型は所謂ツインタイプを採用していたが
素材の大型化もあり、かなりハイコストである。

（４）印加電圧が高い。

また後者のムービングコイル方式としてはダブル板ばね
にコイルを取付けて磁場に入れて駆動力を発生する方式
のものが広く用いられているが、これには次に述べるよ
うな問題点がある。

（１）磁場がオープンになりシールドが大掛かりなり、
形状が大型になる。

（２）遠心力に弱い。

（３）可動部の重量が増し、周波数特性が伸びない。

そこで、上記従来の二つの方式の問題点を解決するもの
として、モータによって回転される回転軸にスチールベ
ルトを巻き付け、該巻付部の一部を前記回転軸に止着す
ると共に、スチールベルトの端部を可撓性アーム部材に
止着し、前記モータの回転運動をスチールベルトで可撓
性アーム部材の撓み運動に変えて、該可撓性アーム部材
に設けた磁気ヘッドを回転ドラムの回転中心軸の軸方向
へ変位させるようにしたヘッド駆動素子が開発されるに
至った。

Ｄ９発明が解決しようとする課題 ところで前述した、モータの回転運動をスチールベルト
で可撓性アーム部材の撓み運動に変えて、磁気ヘッドを
回転ドラムの回転中心軸の軸方向へ変位させるようにし
たヘッド駆動素子においては、一般に可撓性アーム部材
の最大振幅量（撓い量）が規定されていて、それ以上、
可撓性アーム部材は撓まないようになっている。

従って何等かの理由でモータに過電流か流れ、可撓性ア
ーム部材の最大振幅量以上にモータの回転軸が回転する
と、スチールベルトが強く引っ張られた状態になり、ス
チールベルトが伸びたり、損傷したりするという問題点
があった。

本発明はモータに過電流が流れてもスチールベルトを巻
き付けた回転軸が所定角度以上、回転しないようにして
上記従来の問題点を解決できるようにしたものである。

Ｅ１課題を解決するための手段 スチールベルトを巻き付けたモータの回転軸に、該軸が
所定の角度回転したときに、回転軸の近傍に配置したス
トッパに当接して、回転軸の回転を阻止するストッパ当
接突起を設けた。

Ｆ１作用 モータに過電流が流れた場合でも、回転軸が所定の角度
回転すると、該軸に設けたストッパ当接突起がストッパ
に当接して、回転軸のそれ以上の回転を阻止して、スチ
ールベルトを保護する。

Ｇ、実施例 次に本発明のヘッド駆動素子を図面を参照して説明する
。

Ｇ１１回転ヘッド装置の概略構成 第１図は本発明のヘッド駆動素子の使用状態を示す略示
的平面図であり、本発明のヘッド駆動素子１はモータ２
によって回転される回転軸３にスチールベルト４を巻き
付け、該巻付部の一部を前記回転軸３に止着すると共に
、スチールベルト４の端部を上下一対の可撓性アーム部
材５．６に止着し、前記モータ２の回転運動をスチール
ベルト４で可撓性アーム部材５．６の撓み運動に変えて
、該可撓性アーム部材５．６に設けた磁気ヘッド７を回
転ドラム８の回転中心軸９の軸方向へ変位させるように
なっていると共に、前記回転軸３には、該軸３が所定の
角度回転したときに回転軸３の外周部に配置したストッ
パ１０に当接して回転軸３の回転を阻止するストッパ当
接突起１１が設けられている。

Ｇｔ、可撓性アーム部材の構成 可撓性アーム部材５．６は第２〜４図に示したように軽
量で可撓性に富む燐青銅等の金属薄板で中央を切欠した
台形状に作られていて、互いの上辺側（自由端側）はブ
リッジ部１２で連結されていて、全体でコ字状になるよ
うに形成されている。

そして前記ブリッジ部１２の長さ方向の一端部に磁気ヘ
ッド７が取付けられていると共に下辺側（固定端側）は
左右一対の支持部材１３．１４により回転ドラム８の外
周部に取付けられていて、これら可撓性アーム部材５．
６を撓ませることにより、磁気ヘッド７を回転ドラム８
の回転中心軸９の軸方向へ変位させるようになっている
。

前記ブリッジ部１２の対向片１２ａ、１２ｂの長さ方向
の両端部には第４図に示したように、溶接シロ１５．１
５が設けられていて、これら溶接シロ１５．１５にＬ字
状の補強金具１６．１７を溶接することにより、ブリッ
ジ部１２の対向片１２ａ、１２ｂの長さ方向の両端部を
接続して、ブリッジ部１２の両端部を補強するようにな
っていると共に、これらブリッジ部の両端部に取付けら
れた補強金具１６．１７のうちいずれか一方の補強金具
１７にはヘッド取付部１８が一体的に形成されていて、
該ヘッド取付部１８に磁気ヘッド７が取付けられるよう
になっている。

また、前記可撓性アーム部材５．６の固定端側は第３図
に示したようにスペーサ１９．２０を介して、支持部材
１３．１４を挟着するように、その両側面に配置されて
いて、ボルト２１で支持部材１３．１４に取付けられて
いる。

そして、支持部材１３．１４をボルト等で回転ドラム８
上に止着することにより、可撓性アーム部材５，６は自
由端側の磁気ヘッド７の先端を回転ドラム８の周面から
僅かに突出させた状態で回転ドラム８上に取付けられて
いる。

なお、可撓性アーム部材５．６の両側には第４図に示し
たように外側に向かって略直角の立上片２２．２３が形
成されていて、これら立上片２２゜２３で可撓性アーム
部材５．６を補強して、立上片２２．２３が形成されて
いる部分では可撓性アーム部材５．６は屈曲することな
く、立上片２２゜２３が形成されていない自由端側と固
定端側の立上片非形成部２４．２５で可撓性アーム部材
５゜６は屈曲する（撓う）ようになっている。

Ｇ３モータの構成 モータ３１は第５図に示したように、一端側にスチール
ベルト４を巻き付けるプーリ２６を設け、他端側には回
転角検出用のポテンションメータ２７を後記する磁気抵
抗素子２８と共に構成するマグネット２９をマグネット
ホルダ３０を介して取付けた回転軸３と、前記プーリ２
８をブリッジ部１２の一側部に位置させた状態で前記回
転軸３の両端部を支持している２個のボールベアリング
３１．３２と、これらボールベアリング３１．３２を支
持しているモータ筐体３３と、該モータ筺体３３に前記
回転軸３の外周を覆うように取付けられている磁石３４
と、該磁石３４の外周に配設されたコイル（回転子）３
５と、該コイル３５の一端側を前記回転軸３に固着して
いる配線基板３６とを備えていて、前記回転軸３の一端
側のマグネットホルダ３０のマグネット２９はモータ筐
体３３に取付けられた磁気抵抗素子２８と対向するよう
になっている。

そして前記コイル３５の一端側は前記配線基板３６を介
してリード線３７により前記マグネットホルダ３０に接
続され、該マグネットホルダ３０゜回転軸３．プーリ２
６．スチールベルト４を介して、可撓性アーム部材５．
６に電気的に接続され、これら可撓性アーム部材５，６
がコイル３５の一方の入力端子になるようになっている
。

またコイル３５の他端側は配線基板３６に設けた端子棒
３８に接続されている。該端子棒３８には渦巻状に巻回
された所謂ヒゲゼンマイ状の銅箔製の導電体３９の一端
側が接続され、該導電体３９の他端側は前記モータ筐体
３３に設けた入力端子４０に接続されている。

４１はヒゲゼンマイ状の導電体３９と配線基板３６の間
に取付けられた絶縁板である。

前記絶縁板４１は前記コイル３５よりも大径の円板状に
形成されていて、中心部に設けた軸受孔に回転軸３を挿
入した状態でマグネットホルダ３０の一端側に取付けら
れている。

そして回転ドラム８が高速で回転して、前記ヒケゼンマ
イ状の導電体３９に遠心力が掛かり、該導電５体３９が
配線基板３６側に向かって撓んだ場合でも、該配線基板
３６の端子等の活電部に導電体３９が接触するのを防止
すると共に、導電体３９がコイル３５の外周のギャップ
部４２に侵入するのを防止するようになっている。

また前記回転角検出用のポテンションメータ２７のマグ
ネット２９は第６図に示したように磁気抵抗素子２８の
表面に印刷された円形のプリントパターン４３の外径と
略同じ外径で、回転軸３の外径と略同じ内径の半リング
状に形成されている。

そして前記マグネット２９は内周側の半円形状の溝４４
を回転軸３の外周面に嵌合することにより中心部を位置
決めされた状態でマグネットホルダ３０に取付けられて
いて、その内、外周が前記プリントパターン４３の内、
外周に沿って回転するようになっている。マグネット２
９を半リング状に形成したのは、これをプリントパター
ン４３の形状に合わせることにより、従来のキュービッ
ク形のマグネットよりも小型化、軽蛍化して動的応答性
を向上させると共に、組付時におけるマグネット２９の
センター合わせを容易に行うことができるようにしたも
のである。

なお第７図はモータ２の駆動回路を示し、駆動信号とし
て、磁気ヘッドにトラックジャンプ、ウオブリング、ト
ラッキング等の動きをさせるための信号が入力されるよ
うになっていると共に、回転角度検出用のポテンション
メータ２７で検出された信号は増幅及び位相補償回路４
５を介してフィードバックされるようになっている。

実施例のモータ２は上記のような構成であって駆動信号
が入力されるとモータ２の入力端子４０及び可撓性アー
ム部材５．６を通してコイル３５に電流が流れ、該コイ
ル３Ｓは磁石３４の磁場の中で回転力を受は回転軸３を
回転させ、その回転角度はポテンションメータ２７で検
出かつフィードバックされ、回転軸３は所定の角度回転
されることになるのである。

モータ２のコイル３５の一端側を、モータ２の回転軸３
、スチールベルト４を介して可撓性アーム部材５．６に
電気的に接続し、コイル３５の他端側をヒゲゼンマイ状
の導電体３９を介して、モータ筺体３３に設けた入力端
子４０に電気的に接続したのはブラシを使用することな
く、これら可撓性アーム部材５．６及び入力端子４０を
介してコイル３５に電流を供給することができるように
するためである。（ブラシは摩耗しやすく耐久性に劣る
）。

なお回転軸３の軸受としてボールベアリング３１．３２
を使用したのはボールベアリングがスラスト方向の軸受
能力に優れているからである。

つまりモータ２はその回転軸３を回転ドラム８の半径方
向に向けた状態で取付けられていて、回転ドラム８の回
転により大きなスラスト力を受ける。

例えば業務用のデジタルＶＴＲの場合には約３０００Ｇ
が回転軸３に作用する。従ってコイル３５及びこれと共
に回転する部材の重量をｏ、ｔｓｇとするとスラスト力
は５４０ｇとなり、回転軸３を支持する軸受がオイルレ
スメタルを用いたベアリング等では摩耗が速く、寿命が
短い。

そこで、実施例ではボールベアリングを使用することに
より軸受の寿命を延ばすことができるようにしたもので
ある。

Ｇ４．スチールベルトの構成 スチールベルト４は第８図に示すように幅広ベルト部４
ａの一端側に幅狭ベルト部材４ｂが連設されていると共
に、前記幅広ベルト部４ａには幅狭ベルト４ｂを挿入す
るための切欠部４ｃが設けられている。

そして、前記切欠部４ｃに幅狭ベルト部４ｂを挿入して
、スチールベルト４の中央に第９図に示したようにルー
プ部４ｄを形成し、該ループ部４ｄを前記モータ２め回
転軸３の一端側に設けたプーリ２６の外周に巻き付けて
、その中央部をベルト止着ピンとしての機能を兼ねたス
トッパ当接突起１１でプーリ２６に止着すると共に、ス
チールベルト４の一端部と他端部をそれぞれブリッジ部
１２の一方の可撓性アーム部材５側と他方の可撓性アー
ム部材６側に所定のテンションを付与した状態でスポッ
ト溶接する。４６．４７はスチールベルト４の端部とブ
リッジ部１２の溶接部である。

従ってモータ２で回転軸３乃至プーリ２６を回転させる
と、該プーリ２６の回転と共にピン状のストッパ当接突
起１１も回転し、前記溶接部４６゜４７の位置をスチー
ルベルト４の長さ方向に移動させ、可撓性アーム部材５
．６を撓ませて、磁気ヘッド７を回転ドラム８の回転中
心軸９の軸方向へ変位させる。

そして、磁気ヘッド７が予め設定されている最大変位量
になると、前記ストッパ当接突起１１はプーリ２６の外
周近傍に、回転軸３を中心として所定の角度θをもって
配設されている一対のストッパｔｏ、ｔｏに当接してプ
ーリ２６乃至回転軸３がそれ以上、回転しないようにし
ている。

従ってモータ２に過電流が流れて、モータ２の回転軸３
が所定の角度θ以上、回転しようとする場合でも回転軸
３の過回転は阻止され、過回転が原因で起るスチールベ
ルト４の伸びや損傷を未然に防止することができるので
ある。

なお図面に示す実施例ではストッパ当接突起ｌｌにベル
ト止着ピンとしての機能をもたせこれをプーリ２６に取
付ける機構としたが、ストッパ当接突起１１には必ずし
もベルト止着ビンの機構をもたせる必要はなく、また取
付ける位置は回転軸３の何処でもよい。

Ｆ、実施例の作用 実施例のヘッド駆動素子は上記のような構成であるから
、モータ２に駆動信号が入力されるとモータ２の入力端
子４０及び可撓性アーム部材５゜６を通してコイル３５
に電流が流れ、該コイル３５は磁石３４の磁場の中で回
転力を受は回転軸３を回転させ、その回転角度はポテン
ションメータ２７で検出かつフィードバックされ、回転
軸３は所定の角度回転されることになる。

そして前記ポテンションメータ２７を構成するマグネッ
ト２９は磁気抵抗素子２８のプリントパターン４３の形
状に合わせて半リング状に形成されているので従来のキ
ュービック形のマグネットに較べて小型、軽量になり、
回転軸３の負荷が軽減されるのてセンサの応答性が向上
する。

またヒゲゼンマイ状の導電体３９と配線基板３６の間に
は絶縁板４１が取付けられているので回転ドラム２の回
転により生じる遠心力等で導電体３９が撓んでも導電体
３９が配線基板３６の活電部と接触したり、或は導電体
３９がコイル３５の外周のギャップ部４２に侵入してモ
ータ２の性能に悪影響を及ぼすのを防止すると共に、モ
ータ２に過電流が流れた場合にはストッパ当接突起１１
がストッパ１０．１０に当接して回転軸３の過回転を防
止してスチールベルト４等を保護するのである。

Ｈ１発明の効果 以上、説明したように本発明は、モータの回転軸に、該
軸が所定の角度回転したときに回転軸の近傍に配置した
ストッパに当接して回転軸の回転を阻止するストッパ当
接突起を設けたので、モータに何等かの原因で過電流が
流れた場合でも回転軸の過回転を防止し、過回転が原因
で起こるスチールベルトの伸びや損傷を確実に防止し、
この種のヘッド駆動素子の性能をより安定したものにす
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヘッド駆動素子の使用状態を示す平面
図、第２図はヘッド駆動素子の平面図、第３図は同底面
図、第４図はブリッジ部の斜視図、第５図はモータの要
部の断面図、第６図はポテンションメータを構成するマ
グネットと磁気抵抗素子の斜視図、第７図はモータの回
動回路図、第８図はスチールベルトの平面図、第９図は
スチールベルトの使用状態の平面図である。 ｌ・・・ヘッド駆動素子、２・・・モータ、３・・回転
軸、４・・・スチールベルト、５，６・・可撓性アーム
部材、７・・磁気ヘッド、８・・・回転ドラム、９・・
・回転ドラムの回転中心軸、１０・・・ストッパ、１１
・・・ストッパ当接突起。 第２図 ヤソと駈切禾子の正面図 第５３図 フ゛１ノソシ地の糸外ネ硬閃 第４図 、？／ 一砒ヒ娶呂汀正面５ｑ 第５図 小°デ）ジョンメータの分治羊、糸升五η別第６図 巳−タの弓２勿回ア５凹 第７図 スナール■ルトの子面凹 ズに辷−ル■ルトのイ更用ブ臀啄の平手り図第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータによって回転される回転軸にスチールベル
   トを巻き付け、該巻付部の一部を前記回転軸に止着する
   と共に、スチールベルトの端部を可撓性アーム部材に止
   着し、前記モータによる回転軸の回転運動をスチールベ
   ルトで可撓性アーム部材の撓み運動に変えて、該可撓性
   アーム部材に設けた磁気ヘッドを回転ドラムの回転中心
   軸方向へ変位させるようにしたヘッド駆動素子において
   、前記モータの回転軸には、該軸が所定の角度回転した
   ときに回転軸の近傍に配置したストッパに当接して回転
   軸の回転を阻止するストッパ当接突起を設けたことを特
   徴とするヘッド駆動素子。