JPH01321835A - 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 Ｂ２発明の概要 Ｃ０従来の技術 り０発明が解決しようとする課題 ８１課題を解決するための手段 Ｆ１作用 Ｇ、実施例 Ｇｌ、ヘッド駆動素子の概略構成 Ｇ１．可撓性アーム部材の構成 Ｇｓ、モータの構成 Ｇ２．モータの軸受の構成 Ｇ５．運動変換部材の構成 Ｇ３．実施例の作用 １−１　、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。

Ｂ１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名スチールベルト
等の運動変換部材と、該連動変換部材が回転軸（モ・−
夕軸）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
運動変換部材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をモータ筐体に取付ける軸受にスラ
スト軸受を使用することにより、前記軸受の対スラスト
力を向上させ、回転ドラムの高速回転によりモータの回
転軸に大きなスラスト力がかかっても、該スラスト力で
軸受が破損するのを防止し、耐久性を向上させること力
、（できるようにしたものである。

Ｃ５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”ｆｆ１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、
スローモーシジ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１夕を生じるよ
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あり、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仕磁気ヘッド
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ＶＴＴ’ｔ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）磁場がオーブ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
ルト等の連動変換部材を巻き付け、該巻付部の一部を前
記回転軸に止着すると共に、運動変換部材の端部を可撓
性アーム部材に止着し、前記モータの回転運動を運動変
換部材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。

Ｄ０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連動変換部材で
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、モータの回転軸をモータ筐
体に取付ける軸受にラジアル軸受を使用していたために
軸受が破損しやすいという問題点があった。

何故ならば回転ドラムを高速で回転させるとその遠心力
でモータの回転軸に大きなスラスト力がかかる。ところ
が従来のモータの回転軸の軸受は前記したようにラジア
ル軸受を使用しており、ラジアル軸受は対スラスト負担
能力が低いからである。

本発明は上記従来の問題点を解決し、回転ドラムの回転
により生じるスラスト力で軸受が破損するのを防止し、
耐久性に優れたヘッド駆動素子を提供することを目的と
して為されたものである。

Ｅ３課題を解決するための手段 モータの回転軸をモータ筐体に取付ける軸受にスラスト
軸受を使用した。

２９作用 回転ドラムが高速で回転して、モータの回転軸に大きな
スラスト力が加わっても、該スラスト力は対スラスト負
担能力の大きなスラスト軸受により負担されて軸受の破
損を防止し、耐久性を向上させる。

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
。

Ｇ１０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に運動変換部材としてのス
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。

Ｇ２．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（こ下辺側（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２２．２２が形
成されていて、これら立上片２２゜２２で可撓性アーム
部材５，６を補強して、立上片２２．２２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゜２２が形成されていない自由端側と固
定端側の立上片部形成部２３．２３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。２４は前
記一対の支持部材１３．１４のブリッジ部Ｉ２側の端部
に跨設されシールド板であり、該シールド板２４は前記
磁気ヘッド７と次に詳述するモータ２との間にあって該
モータ２の磁石からの磁束が磁気ヘッド７に悪影響を及
ぼすのを防止するようになっている。

Ｇａ、モータの構成 モータ２は第５図に示したように、−（先）端側にスチ
ールベルト４を巻き付けるプーリ２Ｇを設け、他（基）
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２６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を次の０４の項で述べる軸受を介して
支持しているモータ筐体３１と、該モータ筐体３１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３
２と、該磁石３２の外周に配設されたロータ（コイル）
３３と、該ロータ３３の一端側を前記回転軸３に固着し
ているロータハブ３４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３１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。

そして前記ロータ３３の一端側は前記ロータハブ３４を
介してリード線３５により前記マグネットボルダ３０に
接続され、該マグネットホルダ３０、回転軸３．プーリ
２６．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がロータ３３の一方の入力端子になるようになってい
る。

またロータ３３の他端側はロータハブ３４に設けた端子
棒３６に接続されている。該端子棒３６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３７の一
端側が接続され、該導電体３７つ他端側は前記モータ筐
体３１に設けた入力端子３８に接続されている。

３９はヒゲゼンマイ状の導電体３７とロータハブ３４の
間に取付けられた絶縁板である。

前記絶縁板３９は前記ロータ３３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３７に遠心力が掛かり、該導電体３７がロ
ータハブ３４側に向かって撓んだ場合でも、該ロータハ
ブ３４の端子等の活電部に導電体３７が接触するのを防
止すると共に、導電体３７がロータ３３の外周のギャッ
プ部４０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７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４１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（こ形成されている。

そして前記マグネット２９は内周側の半円形状のｉ？１
ｆ４２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４１
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２９を半リング状に形成したのは、これをプリント
パターン４１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、軽量化して動的
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８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
３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３８及び可撓性アー
ム部材５．６を通してロータ３３に電流が流れ、該ロー
タ３３は磁石３２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のロータ３３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、ロータ３３の他端側をヒゲゼンマイ状
の導電体３７を介して、モータ筐体３１↓こ設けた入力
端子３８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３８
を介してロータ３３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）。

Ｇ４．モータの軸受の構成 モータ２の回転軸３の軸受構造は第５図に示したように
、モータ筐体３１の一端側（ブリッジ部１２側）に取付
けられていて、回転軸３の−（先）端側を支持している
ラジアル玉軸受４４と、モータ筐体３１とロータハブ３
４との間において、回転軸３の他（基）端側を支持して
いるスラスト玉軸受４５とからなっている。そして前記
スラスト玉軸受４５の一方の玉受板４５ａはモータ筐体
３１に取付けられ、他方の玉受板４５ｂはロータハブ３
４側に配置されて、回転ドラム８の回転により回転軸３
にかかるスラスト力をモータ筐体３１側に取付けた一方
の玉受板４５２Ｌで受けるようになっている。

従って、回転ドラム８が高速で回転してモータ２の回転
に大きなスラスト力が作用した場合にも、そのスラスト
力の殆どをスラスト玉軸受４５で負担し、ラジアル玉軸
受４４に大きなスラスト力がかかるのを防止して、該軸
受の破損等を防止するのである。（業務用のデジタルＶ
ＴＲの場合には約３０００Ｇが回転軸３に作用し、回転
軸３には３．５ｋｇ前後のスラスト力がかかり、軸受に
かかる面圧はその２．５倍程度になるため、ラジアル玉
軸受４４の対スラスト負担能力が小さいと、軸受が破損
してしまう）。

第６図は軸受の変形例を示し、回転軸３の−（先）端側
と他（基）端側を、それぞれラジアル玉軸４４．４４で
支持すると共に、回転軸３の−（先）端をモータ筐体３
１に設けた軸受アーム３１ａと、該軸受アーム３１ａに
取付けられたスチールボール３１ｂとからなるスラスト
玉軸受４５で支持した場合を示し、回転軸３にかかるス
ラスト力を、該回転軸３の先端に位置するスチールボー
ル３１ｂで受けてもよい。

Ｇｓ、スチールベルト（運動変換部材）の構成スチール
ベルト４は第９図に示すように幅広ベルト部４λ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１Ｏ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の
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、その中央部をプーリ２６に溶接すると共に、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、４８はスチールベルト４の中央部と
プーリ２６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の回転と共にビ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。

なお図面に示した実施例では運動変換部材としてスチー
ルベルトを使用した場合を示したが運動変換部材はスヂ
ールワイヤーのようなものであってもよい。

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
、駆動信号により、モータ２が回転すると、スチールベ
ルト４により可撓性アーム部材５゜６が撓んで磁気ヘッ
ド７を回転ドラム８の回転軸４方向に変位（移動）させ
て、異速度再生時等における磁気ヘッド７のズレを補償
するのである。

そして、特にモータ２の回転軸３の軸受にスラスト玉軸
受４５を使用したので、従来のラジアル玉軸受のみを使
用する軸受に較べて対スラスト負担能力は著しく増大す
るので、回転ドラム８が高速で回転し、モータ２の回転
軸３に大きなスラスト力がかかる場合でも軸受が破損す
るのを防止して、モータ２の回転軸３を確実に回転させ
て、前記したように磁気ヘッド７を回転ドラム８の回転
中心軸９の軸方向に変位させるのである。

Ｈ９発明の効果 以上、説明したように本発明は、モータの回転軸をモー
タ筐に取付ける軸受にスラスト軸受を使用したので次に
述べるような効果がある。

（１）スラスト軸受の使用により軸受の対スラスト負担
能力が飛躍的に増大し、回転ドラムの高速回転によりモ
ータの回転軸に大きなスラスト力がかかっても、軸受が
ａｔｉすることはない。

（２）スラスト力をスラスト軸受で負担するので、該ス
ラスト軸受と共に軸受を構成するラジアル軸受等の対ス
ラスト負担能力を低下させ、対スラスト負担能力の小さ
いラジアル軸受等の使用を可能にする。

【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図は軸受の他の実施例を示す断面図、
第７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８図はモータの回動回路図、第
９図はスチールベルトの平面図、第１０図はスチールベ
ルトの使用状態の平面図である。 ■・・・ヘッド駆動素子、２・・・モータ、３・・・回
転軸、４・・・スチールベルト（運動変換部材）、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、３
１・・・モータ筐体、４４・・・ラジアル玉軸受、４５
・・・スラスト玉軸受。 第２図 ヤソヒ゛莫吻禾′３−Ｌ７）正面図 第３図 ７リツシ邪のｔ＋　７−星図 第４図 一部石々置汀正己コ 第５図 一部石々讃汀三面回 第６図 巳−夕の弓こ初回ア５０ 第８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運動変換部材
   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、運動変換部材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運動変換部材で
   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をモータ筐体に取付ける軸受に、ス
   ラスト軸受を使用したことを特徴とするヘッド駆動素子
   。