JPH01307911A - 回転ドラム装置 - 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］ この発明は、回転ドラムに装着したヘッドと磁気記録媒
体とを相対移動させて記録再生を行う回転ドラム装置に
関する。

［従来の技術］ ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）やデジタルオーディオ
チーブレコーダ（ＤＡＴ）等の記録再生装置にあっては
、複数の磁気ヘッドを回転自在に装着すると共に、磁気
テープ等の磁気記録媒体に対しヘリカルスキャンを行う
ための回転ドラム装置が設けられている。

上記のような記録装置、特にＶＴＲにおいては小型化、
薄型化か要望される傾向にあり、これに伴って回転ドラ
ムユニットも小型、薄型化が図られている。また、磁気
テープに対する記録密度も年毎に大きくなり、回転ドラ
ムに対する回転精度の高精度化が求められている。

このため、回転ドラムに用いる軸受は従来の玉軸受に代
えて、軸受部の小型化か可能で、且つ回転精度の良い動
圧型流体軸受が用いられる傾向にある。

第５図は動圧型流体軸受を用いた従来の回転ドラム装置
の正面断面図である。

第５図において、１は下ドラム、２は下ドラム１に固定
されたヨーク、３はヨーク２に固定されたモータコイル
、４は下ドラムｌの中心に同軸に開けられたネジ穴に捩
込まれるビス、５はビス４の上部に配設される球、６は
下ドラム１に固定されたロータリトランス（ステータ）
、７は下ドラムｌの中心軸の同一軸線上に設けられると
共に。

成る一定の隙間をもって嵌合する軸である。軸７には下
ドラムｌと接する面の一部に”く”の字形を連続させた
溝Ｔか刻設され、軸７に嵌合する隙間内には流体が満た
されている。

８は軸７に嵌合する上ドラムで、下ドラム１の外径と同
一径にされている。９は上ドラム８の内側に固定される
と共に、ロータリトランス６に対向させて配設されるロ
ータリトランス（ロータ）、１０は上ドラム８の下部に
固定されたモータ台、１１はモータ台ｌＯに固定された
モータマグネット、１２は上ドラム８の下部の所定位置
に固定されたヘッドである。

以上の構成において、モータコイル３に所定の波形の駆
動電流を通電すると、モータマクネットｌｌは所定の反
発力を受け、これによる回転力はモータ台ｌＯを介して
ロータリトランス９に伝えられ、ロータリトランス９は
上ドラム８を回転させる。上トラム８と共にヘッド１２
か回転し、回転ドラムの表面に巻付けられている磁気テ
ープに対しヘリカルスキャンを行う。

Ｌドラム８か回転する時、軸７に刻設された溝Ｔか、そ
の表面の流体に対して圧力を生しさせ、下トラムｌの軸
穴と軸７との間に動圧ラジアル軸受を形成する。この時
、スラストの規制はモータマグネウド１１の吸引力と球
５とにより行われる。また、ヘッド１２の絶対高さの調
整はビス４によって行う。

尚、第６図は動圧型流体軸受を用いた回転ドラムの温度
と駆動電流の関係を示すものである。また、破線特性は
玉軸受を用いた回転ドラムに対するものである。第６図
に示すように、動圧型流体軸受を用いた場合、温度−５
°Ｃと＋２５°Ｃの間の電流値を比較すると、−５°Ｃ
では約３倍の駆動電流（モータコイル３に対して）か必
要になる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の回転ドラムにおいては、温度か下が
るにつれて動作流体の粘性か上昇し、これに伴ってドラ
ム駆動電流が上昇するという問題があった。

近年、装置の小型化につれて屋外での使用機会か増えて
いるが、上記のように低温環境下では使用時間が常温時
に比べて減少する不都合が生じる。玉軸受を用いれば、
駆動電流の問題は解決するが、回転精度の向上が難かし
くなる。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、温度の影響を受けることなく駆動電流の変化を抑制し
、高回転精度を確保できるようにした回転ドラム装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明は軸に装着され
る少なくとも１個の玉軸受と、低温度下てのみ玉軸受を
機能させる軸受結合手段とを設けたものである。

また、低温度下で玉軸受がドラムの軸とスリーブとの間
に介在てきるように、軸受結合手段は低温度下で軸とス
リーブとの間の隙間が流体軸受動作時より拡がるように
なるものであることか望ましい。

［作用］ 使用温度か成る温度以下になると、上ドラムの軸に固定
された玉軸受の外周部とスリーブの内周面とか接合し、
スリーブと軸が固定された状態で回転する。一方、成る
温度以上では玉軸受とスリーブの接触か断たれ、軸カバ
ーとスリーブ内周面との隙間は動圧軸受として最適な値
に設定され、動圧軸受として機能する。従って、使用温
度によらずドラム駆動電流の変化を最小にすることかて
きる。

また、低温度下で玉軸受が機能している時には、軸とス
リーブとの間の隙ｕＢか動圧軸受時よりも広くなること
により、この隙間内の流体の粘性か高くなることによる
損失上昇を抑え、軸回転か円滑に行われるようになる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の主要構成を示す正面断面
図である。尚、第１図においては第５図と同一または同
一機能を有するものには同一引用数字を用いたので、重
複する説明は省略する。

この実施例が第５図の構成と異る点は、軸７の両端部に
玉軸受１３を設け、この対向位置にスリーブ１５に取付
けられた玉軸受理え１６を設けるようにしたものである
。尚、１４は軸カバーである。スリーブ１５は下ドラム
ｌの中心軸に対し同軸に固定されど共に、内側に動圧発
生用の溝Ｔが刻設されている。また、スリーブ１５と軸
カバー１４の間に動圧発生用の流体か満たされている。

次に、以上の構成による実施例の動作を第２図及び第３
図を参照して説明する。

常温下において、モータコイル３に所定の電流を通電す
ると、モータマグネット１１が回転を開始し、このモー
タマクネット１１の回転と共に上トラム８．ロータリト
ランス９．モータ台１０゜ヘッド１２．玉軸受１３及び
軸カバー１４が一体になって回転する。この時、スリー
ブ１５に刻設された溝Ｔにより、この隙間部に介在する
流体に圧力を生じさせ、軸カバー１４との間に動圧軸受
を形成する。また、スラスト方向の規制はモータの吸引
力と球５の間で行われる。この場合、玉軸受１３は軸７
に内輪が固定されているのみで、外輪は固定されていな
い。

ここて、玉軸受理え１６と玉軸受１３の外輪との間の隙
間をｈｌｒ軸カバー１４とスリーブ１５との隙間をｈ２
とすると、この回転ドラムの動作温度範囲内では０≦ｈ
、＜ｈ２の関係が成立するように、各々が第２図のよう
に設定される。また、常温（２５°Ｃ）において、ｈｌ
≠０が成立するように設定されている。更に、軸カバー
１４及び玉軸受理え１６の材質は、スリーブ１５や玉軸
受１３の外輪の材質より熱膨張係数か２倍以上大きいも
のか用いられる。

次に、回転ドラムを低温環境下で用いた場合について説
明する。

低温時には玉軸受理え１６は第３図のように収縮し、成
る温度に下がると玉軸受理え１６は玉軸受１３の外輪を
押えると共に、玉軸受１３に与圧を与える。軸カバー１
４が収縮すると熱膨張係数の小さいスリーブ１５との間
の隙間ｈ２は増大し、この隙間ｈ２に介在する流体の粘
性の影響による損失を低減することかできる（例えば、
隙間ｈ２が３倍になれば、損失は局になる）。

尚、軸カバー１４は軸７に対し、常温下で同軸関係にず
れが生じないように固定され、低温下における収縮を妨
げないようにされている。この実施例では第４図のよう
に小さな突起１７を設けて支持している。

以上の如き構成により、常温付近では動圧軸受として機
能することにより、高回転精度が保証され、０℃以下の
低温域では玉軸受１３で回転体か支持され、動圧軸受の
粘性による損失を低減することかできる。また、４０℃
〜５０℃の高温下ではｈ２は更にせばまり、高温下にお
ける動作流体の粘度低下による動圧軸受の剛性不足を補
うことができる。

第４図はこの発明の他の実施例を示す正面断面図である
。本実施例においては、第１図と同一または同一機能を
有するものに対しては、同一引用数字を用いたので、以
下においては重複する説明を省略する。

本実施例が前記実施例と異るところは、玉軸受及び玉軸
受理え１６か各１個にされ、これに伴って軸カバー１４
が上、下に２分され、更にスリーブ１５が下ドラムｌと
一体化されている点にある。

このようにすることによって、低温下では玉軸受１３と
動圧型流体軸受の２つの軸受て回転体を支持することに
なり、軸受部の構造が簡略化されると共に、組立ても容
易になる。

［発明の効果］ 以上説明した通り、この発明は軸に装着される少なくと
も１個の玉軸受と、低温下でのみ前記玉軸受をａ能させ
る軸受結合手段とを設けるようにしたので、低温度下で
は玉軸受として働き、成る温度以上では動圧軸受として
働くようにすることができるので、低温度側におけるド
ラム駆動電流を低減し、成る温度以上では高回転精度を
得ることかできる。

また、軸とスリーブ間の隙間を低温度下で流体軸受動作
時より拡がるようにすることにより、流体の粘性の影響
を排除することができ、損失の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の主要構成を示す回転ドラ
ム装置の正面断面図、第２図及び第３図は第１図の実施
例の通常時及び低温時の各動作を説明する断面図、第４
図は本発明の他の実施例の正面断面図、第５図は従来の
回転ドラム装置の正面断面図、第６図は動圧型流体軸受
を用いた回転ドラムの温度と駆動電流の関係を示す特性
図である。 図中。 ｌ：下ドラム　　　　　３：モータコイル７、軸　　　
　　　　　８：上ドラム １１：モータマグネット　１２：ヘッド１３：玉軸受　
　　　　　１４：軸カバー１５、スリーブ　　　　　１
６：玉軸受理え代理人　弁理士　１）北　嵩　晴

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘッドを装着したドラムの軸と該軸に回転可能に
   嵌合されたスリーブとの間に潤滑流体を介在させると共
   に、前記軸または前記スリーブのいずれかに動圧発生用
   の複数の溝が設けられ、これら溝と潤滑流体とによって
   流体軸受が形成された回転ドラム装置において、前記軸
   に装着される少なくとも１個の玉軸受と、低温度下での
   み前記玉軸受を機能させる軸受結合手段とを具備するこ
   とを特徴とする回転ドラム装置。
2. （２）軸受結合手段は、低温度下で軸とスリーブとの間
   の隙間が流体軸受動作時より拡がるようにしたことを特
   徴とする請求項（１）に記載の回転ドラム装置。