JPH0250315A - 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 Ｃ６従来の技術 り１発明が解決しようとする課題 ０１課題を解決するための手段 Ｆ１作用 Ｇ、実施例 Ｇｌ。ヘッド駆動機構の概略構成 Ｇ１．可撓性アーム部材の構成 ＣＳ、アーム支持部材の構成 Ｇ１．アーム駆動機構の構成 Ｇｓ、実施例の作用 Ｈ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）や
データレコータ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、磁気ヘッドを取付けた可撓性アーム部材をア
ーム支持部材に取付け、該アーム支持部材を回転ディス
ク（回転ドラム）に取付け、前記可撓性アーム部材をア
ーム駆動機構で撓ませることにより、磁気ヘッドを回転
ディスクの回転軸の軸方向に変位させることにより、磁
気ヘッドの記録トラック上からのズレを補償し、スロー
モーション再生やクイックモーション再生等の所謂異速
度再生等の場合においても、記録ヘッドが記録トラック
上をより完全にトレースすることができるようにしたヘ
ッド駆動素子において、 前記可撓性アーム部材を、回転ディスクの半径方向と略
直交する方向に沿って回転ディスクの回転軸の軸方向に
撓むようにアーム支持部材を取付けることにより、 前記可撓性アーム部材の撓み量に関係なく（影響される
ことなく）、磁気ヘッドの回転ディスク表面からの突出
量を常に略一定に保つことができるようにしたものであ
る。

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
の回転ディスク（回転ドラム）に１８０°〜３６０°程
度巻き付けるようにして走行させると共に、前記ディス
ク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府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ダを生じるよ
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−っ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
、これはバイモルフを使用する材質的な問題から圧電定
数及び機械的強度の制約があり、大振幅、高ｆ特性を得
るのに自づと限界があるという欠点があった。

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、その構造上
、漏洩磁気の遮断と小型化が難しいという欠点があった
。

上記バイモルフやムービングコイルを使用したヘッド駆
動素子の欠点を解消するものとして近年、第７図に示し
たように、磁気ヘッド２を取付けた可撓性アーム部材３
をアーム支持部材４に取付け、該アーム支持部材４を回
転ディスク５に取付け、前記可撓性アーム部材４をアー
ム駆動機構６で撓ませることにより、磁気ヘッド２を回
転ディスク５の回転軸７の軸方向に変位させることによ
り、磁気ヘッド２の記録トラック上からのズレを補償し
、スローモーション再生やクイックモーション再生等の
所謂異速度再生等の場合においても、記録ヘッドが記録
トラック上をより完全にトレースすることができるよう
にしたヘッド駆動素子ｌが開発されるに至った。

Ｄ０発明が解決しようとする課題 ところで第７図に示したヘッド駆動素子ｌにおいて、可
撓性アーム部材３は、磁気ヘッド２を頂角側に取付けた
略二等辺三角形状の板ばねを頂角側を回転ディスク５の
外周側に向け、つまり、磁気ヘッド２を回転ディスク５
の外周側に配置し、底辺側を回転軸７側に向けた状態で
回転ドラム５の半径方向に配置し、前記底辺側をビス８
等で固着（クランプ）することによりアーム支持部材４
に取付けられていて、回転ディスク５の半径方向に沿っ
て、撓むようになっていたために、可撓性アーム部材３
が撓むと磁気ヘッド２の突出量が変化（減少）して十分
なテープ・ヘッドコンタクトを得られないという問題点
があった。因に、磁気ヘッドの突出量の変化量は第８図
に示したように可撓性アーム部材３の長さをＱとし、撓
みの振幅を１とするとＱ　（＋　−ｃｏｓ−１ａ／１２
）で表わされ、例えば１３ｍｍの長さで振幅０．８ｍｍ
のときは変化量は０．０２５ｍｍになり、初期突出量が
０゜０４ｍｍのＶＴＲの場合に、磁気ヘッドの突出量が
０．０４ｍｍ−０，０２５ｍｍ−０，０１５ｍｍになり
、初期突出量の半分以下の値になって十分なテープ・ヘ
ッドコンタクトを得ることができない。この突出量の変
化を小さくするために可撓性アーム部材３の長さｅを長
くしても、例えば２５ｍｍにしても振幅０　、８　ｍ　
ｍのときの変化量は００１３ｍｍ迄しか低下せず、初期
突出量が０．０４ｍｍのＶＴＲの場合に、磁気ヘッドの
突出量は０．０４ｍｍ−０，０１３ｍｍ＝０．０２７ｍ
ｍとなり、これでも十分なテープ・ヘッドコンタクトを
得られない。そして、これ以上、可撓性アーム部材３の
長さＱを良くすることはヘッド駆動素子のスペース的な
制約等から得策といえない。

可撓性アーム部材３の撓みにより突出量が変化するのを
防止するために、第９図に示したように、仮ばね製の二
等辺三角形状の可撓性アーム部材３の底辺３ａ側を固着
する代わりに、可撓性アーム部材３の底辺３ａ側の両側
部から、可撓性アーム部材３の両側辺３ｂ、３ｃに対し
て所定の広がり角度θをもって左右一対の脚片９，１０
を折返した状態に形成し、これら脚片９．１０の先端部
をアーム支持部材４に固着する構成とすることにより、
磁気ヘッド２を変位させるべく、可撓性アーム部材３を
撓ませると、これと連動して、前記脚片９．ｌＯが可撓
性アーム部材３の撓み方向と逆方向に略同じ量だけ撓ん
で、これら可撓性アーム部材３と脚片９，１０の撓みが
互に相殺されるようにして、磁気ヘッド２が回転ディス
ク５の半径方向への移動を阻止し、可撓性アーム部材３
の撓みによって磁気ヘッド２の突出量が変化するのを防
止することが考えられる。

ところで業務用の大型ＶＴＲの回転ディスク４を高速で
回転させた場合に大きな遠心力が生じる。

例えば質１１Ｋｇ、直径７５ｍｍの回転ディスク４を１
１０８００ｒｐで回転させた場合の遠心力Ｆは、 ＝　４７９６６（１１） これを重力で割ると４７９６６／８．９＝　４８９４．
５となり、約４９００Ｇの遠心力が掛かることになる。

一方、前記可撓性アーム部材３や脚片９．１０は小さな
力でスムーズに撓ませるため、ばね剛性の小さい仮ばね
で作られていて、曲げ剛性も弱いため、前記した５００
０Ｇ前後の大きな遠心力が掛かると、前記脚部９．１０
は、その自重や可撓性アーム３、磁気ヘッド２等の荷重
を圧縮方向（撓み方向）に受けて座屈変形する懸念があ
る。

ここで、脚部９．ｌＯの自重を無視して、これら脚部９
．１０の先端部に可撓性アーム部材３や磁気ヘッド２等
の集中荷重が加わった場合を想定すると、第１Ｏ図に示
したようなモデルの変形を求めることになる。

この部材に生ずる曲げモーメントＭは 歪エネルギーは 荷重点がＷえ、たけ変化した時に荷重がなした仮想仕事
Ｗは と仮定すると、 となる。

上記の変形は左右対称であるので一定荷重Ｐが加わった
状態で座屈限界内で安定点が２つ存在することになる（
第１１図参照）。このことは磁気ヘッドをビデオトラッ
クに直交する方向に振った時、飛び移り現象を生ずる。

この為、磁気ヘッドを動かす反力が不連続になり、コン
トロール上好ましくないという問題点がある。

本発明は上記問題点を解決し、可撓性アーム部材の撓み
による磁気ヘッドの突出量の変化を可及的に防止するこ
とができる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。

０１課題を解決するための手段 磁気ヘッドを取付けた可撓性アーム部材をアーム支持部
材に取付け、該アーム支持部材を回転ディスクに取付け
、前記可撓性アーム部材をアーム駆動機構で撓ませるこ
とにより、磁気ヘッドを回転ディスクの回転軸の呻方向
に変位させることにより、磁気ヘッドの記録トラック上
からのズレを補償し、スローモーション再生やクイック
モーション再生等の所謂異速度再生等の場合においても
、記録ヘッドが記録トラック上をより完全にトレースす
ることができるようにしたヘッド駆動素子において、 前記可撓性アーム部材を、回転ディスクの半径方向と略
直交する方向に沿って撓むようにアーム支持部材を取付
けた。

Ｆ０作用 板ばね製の可撓性アーム部材は回転ディスクの半径方向
と略直交する方向に沿って撓むようになっているので、
該可撓性アーム部材を撓ませても、磁気ヘッドは、前記
可撓性アーム部材を回転ディスクの半径方向に沿って撓
むようにした場合のように回転ディスクの半径方向に移
動することはなく、従って磁気ヘッド突出量を略一定に
保った状態で磁気ヘッドを回転ディスクの回転軸方向に
変位させることができる。

また回転ディスクの半径方向と略直交する方向に沿って
撓むようになっている板ばね製の可撓性アーム部材は、
回転ディスクの半径方向には撓みにくいので回転ディス
クを高速で回転させるＶＴＲ等においても遠心力による
可撓性アーム部材の座屈変形を防止することができる。

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
。

Ｇ３．ヘッド駆動素子の概略構成 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は磁気ヘッ
ド２を取付けた板ばね製の可撓性アーム部材３をアーム
支持部材４に取付け、該アーム支持部材４を、可撓性ア
ーム部材３が回転ディスク５の半径方向と略直交する方
向に沿って撓むように、該回転ディスク５に取付け、前
記可撓性アーム部材３をアーム駆動機構６で撓ませるこ
とにより、磁気ヘッド２を回転ディスク５の回転軸７の
軸方向に変位させるようになっている。

Ｇｔ、可撓性アーム部材の構成 可撓性アーム部材３は第２図に示したように正方形状に
形成された左右一対の第１．第２の板ばね１１，１２と
、これら第１．第２の板ばねＩ＋。

１２の一側部の上、下部に長さ方向の両端部を連結され
た上下一対の矩形状の第３．第４の板ばねｔａ、１４と
、これら第３．第４の板ばね１３゜１４と平行にした状
態で長さ方向の両端部が前記左右一対の第１．第２の板
ばね１１，１２の他側部の上、下部に連結された上下一
対の第５．第６の板ばね１５，１６とによって偏平な長
四角の筒形に作られている。

そして、前記第３．第４の板ばね１３，１４の長さ方向
の中央部はブリッジ１７で連結されていて、該ブリッジ
１７に前記磁気ヘッド２が取付けられている。また前記
第５．第６の板ばね１５゜＋６の中央部の一側部には舌
片１８が突設されていて、これら上下一対の第５．第６
の板ばね１５゜１６の舌片１８で次のＧ、の項で詳細に
説明するアーム支持部材４の表、裏面を挾むようにして
、該アーム支持部材４に取付けられている。そして、Ｇ
４の項で詳細に説明するアーム駆動機構６（該アーム駆
動機構６はアーム支持部材４に設けられている。）のモ
ータの回転軸３１を回転させると、該モータの回転軸３
１に巻き付けられているスチールベルト３２によって前
記上下一対の第３．第４の板ばね１３．１４等を撓ませ
て、磁気ヘッド２を回転ディスク５の回転軸７の軸方向
に変位させるようになっている。

前記第１〜第６の板ばね１１〜１６には肉厚０゜０３ｍ
ｍのステンレス箔が使用されている。そして第３．第４
の板ばね１３．１４はブリッジ１７の両側部及び第１．
第２の板ばね１１，１２の近傍の４箇所で撓み、他の部
分では撓まないようにするための第１．第２の補強用の
リブ１９，２０が長さ方向の一側部に立上り形成されて
いると共に、中央部の幅方向にはブリッジ１７の両側面
に沿わせた状態で第３．第４の補強用のリブ２１゜２２
が立上り形成されていて、第３．第４の板ばね１３，１
４の幅方向への撓みを防止するようになっている。

また、第５．第６の板ばね１５，１６も前記第３、第４
の板ばね１３，１４と同様に、ブリッジ１７の両側及び
第１．第２の板ばね１１，１２の近傍の４箇所で撓み、
他の部分では撓まないようにするための第５．第６の補
強用のリブ２３．２４が長さ方向の一側部に立上り形成
されている。

実施例の可撓性アーム部材３は上記のような構成である
から、アーム駆動機構６のモータの回転軸３１を回転さ
せると、スチールベルト３２で第３、第４の板ばね１３
．＋４は上方又は下方に弓張られて、これら第３．第４
の板ばね１３，１４と、第５．第６の板ばね１５，１６
は第１．第２の板ばね１１，１２を介して互に逆方向に
Ｖ字状に撓んで、磁気ヘッド２を回転ディスク５の回転
軸７の軸方向に変位させるのである。

なお図面に示す実施例では第１．第２の板ばね１１．１
２に第３．第４の板ばね１３，１４と第５、第６の板ば
ね１５，１６を取付け、前記第３゜第４の板ばね１３，
１４と第５．第６の板ばね１５．１６が互に逆方向に撓
むようにしたが、第１゜第２の板ばねＩＩ、１２に第３
．第４の板ばね＋３．１４のみを取付けてもよい。また
実施例では第１．第２の仮ばね１１，１２で第３．第４
の板ばね１３．１４を支持する所謂両持ち構造としたが
片持ち構造であってもよく、要は確実に撓むものであれ
ばよい。

Ｇｓ、アーム支持部材の構成 アーム支持部材４はプラスチック製のモータハウジング
２５と、該モータハウジング２５の両側部に取付けられ
た左右一対の金属製のベース部材２６．２７とからなっ
ている。

前記モータハウジング２５の表、裏面の中央部には、前
記ベース部２６．２７の長さ方向に沿わせた状態で上下
一対の突条２８，２８が形成されていて、これら上下一
対の突条２８，２８に前記第５．第６の板ばね１５．１
６の舌片１８．１８をそれぞれ重ね合わせて、ビス２９
．２９で止着することにより、可撓性アーム部材３を取
付けるようになっている。

そして、前記可撓性アーム部材３の第３．第４の板ばね
１３，１４及び第５．第６の板ばね１５゜１６の長さ方
向（撓み方向）を回転ディスク５の半径方向と略直交さ
せ、かつ第３．第４の板ばね１３．１４のブリッジ１７
に取付けた磁気ヘッド２を回転ディスク５の周囲から所
定量突出させた状態で、アーム支持部材４はベース部２
６．２７をビス３０．３０により回転ディスク５上の外
周側に取付けられている。

Ｇ４．アーム駆動機構の構成 アーム駆動機構６はモータ（図示省略）と、該モータの
回転軸３１の回転運動を前記可撓性アーム部材３の撓み
運動に変換する連動変換部材としてのスチールベルト３
２とを備えている。

モータは前記アーム支持部材４のモータハウジング２５
内に取付けられていて、その回転軸３１がモータハウジ
ング２５の一側面から、前記可撓性アーム部材３の第３
．第４の板ばね１３，１４間に、前記ブリッジ１７の一
側面に沿わせた状態で突出していて、該回転軸３１の先
端部にスチールベルト３２が巻き付けられている。

前記スチールベルト３２は熱膨張係数の小さい隣青銅等
の素材で作られていて、第４図に示すよ”うに幅広ベル
ト部３２ａの一端側に幅狭ベルト部３２ｂを連設すると
共に、前記幅広ベルト部３２ａには幅狭ベルト部３２ｂ
を挿入するための切欠部３２ｃが設けられている。

そして、前記切欠部３２ｃに幅狭ベルト部３２ｂを挿入
して、スチールベルト３２の中央に第５図に示したよう
にループ部３２ｄを形成し、該ループ部３２ｄを前記モ
ータの回転軸３１の先端部の外周に巻回して、その一部
を回転軸３１にスポット溶接すると共に、スチールベル
ト３２の一端部と他端部をそれぞれ前記可撓性アーム部
材３のブリッジ１７の第３の板ばね１３側と第４の板ば
ね１４側に所定（約５０ｇ）のテンションを付与した状
態でスポット溶接する。３３はスチールベルト３２と回
転軸３１との第１スポット溶接部、３４．３５はスチー
ルベルト３２の両端部とブリッジ１７との第２．第３ス
ポット溶接部である。

従ってモータの回転軸３１を回転させると、該回転軸３
１の回転と共に第１のスポット溶接部３３の位置が回転
し、第２．第３のスポット溶接部３４．３５の位置をス
チールベルト３２の長さ方向に移動させ、可撓性アーム
部材３を撓ませてモータの回転軸３１の回転運動をブリ
ッジ１７及び磁気ヘッド２の直線的な運動に変換するの
である。

なお第６図はモータの駆動回路を示し、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仕るための信号が入力されるよう
になっていると共に、モータの回転角度を検出するポジ
ションセンサ３６に検出された信号は増幅及び位相補償
回路３７を介してフィードバックされるようになってい
る。

実施例のアーム駆動機構６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の回転軸３１は回転し、
その回転角度はポジションセンサ３６で検出かつフィー
ドバックされ、回転軸３１は所定の角度回転し、スチー
ルベルト３２を介して可撓性アーム部材３を撓ませて、
磁気ヘッド２を回転ディスク５の回転軸７の軸方向に変
位させるのである。

なお図面に示す実施例ではアーム駆動機構６にモータと
スチールベルトを使用して可撓性アーム部材３を撓ませ
る構成としたが、アーム駆動機構６は実施例のものに限
定されず、電磁ソレノイド等を使用してもよく、要は正
確に可撓性アーム部材３を撓ませることができるもので
あればよい。

Ｇ６．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、モータの回転軸３１が回転すると、
スチールベルト３２により可撓性アーム部材３が撓んで
磁気ヘッド２を回転ディスク５の回転軸７方向に移動（
変位）させて、異速度再生時等における磁気ヘッド２の
ズレを補償するのである。

Ｈ９発明の効果 以上、説明したように本発明は、磁気ヘッドを取付けた
板ばね製の可撓性アーム部材をアーム支持部材に取付け
、該アーム支持部材を回転ドラムに取付け、前記可撓性
アーム部材をアーム駆動機構で撓ませることにより、磁
気ヘッドを回転ディスクの回転軸の軸方向に変位させる
ようになっているヘッド駆動素子において、前記可撓性
アーム部材を、回転ディスクの半径方向と略直交する方
向に沿って回転ディスクの回転軸の軸方向に撓むように
アーム支持部材に取付けたので次に述べるような効果が
ある。

（１）可撓性アーム部材の撓み量に関係なく磁気ヘッド
の突出量を常に略一定にして、ヘッド・テープコンタク
トを最適な状態に保つことができる。

（２）可撓性アーム部材は回転ディスクの半径方向と略
直交する方向に沿って回転ディスクの回転軸方向に撓む
ので、回転ディスクの高速回転により発生する遠心力風
の風圧が可撓性アーム部材に作用するのを可及的に防止
することができる。

【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の平面図、
第２図は要部の斜視図、第３図は可撓性アーム部材を撓
ませた状態の正面図、第４図はスチールベルトの平面図
、第５図はスチールベルトの取付状態を示す正面図、第
６図はモータの駆動回路図、第７図は従来例の平面図、
第８図はヘッド突出量の変化を示す特性図、第９図は改
良案の平面図、第１θ図と第１１図は特性図である。 ト・・ヘッド駆動素子、２・・・磁気ヘッド、３・・・
可撓性アーム部材、４・・・アーム支持部材、５・・・
回転ディスク、６・・・アーム駆動機構、７・・・回転
軸。 丈Ｗｉ状態のＶ−面画 第１図 可撓性アーム鉢社の撓んだ状態の正ｉｉ！ｉ面第３図 モーダ駆＃回Ｗｒ園 第６図 スチールベルトの平面画 第４図 スチールベルトの取付状態の正面画 第５図 第９ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ヘッドを取付けた板ばね製の可撓性アーム部
   材をアーム支持部材に取付け、該アーム支持部材を回転
   ドラムに取付け、前記可撓性アーム部材をアーム駆動機
   構で撓ませることにより、磁気ヘッドを回転ディスクの
   回転軸の軸方向に変位させるようになっているヘッド駆
   動素子において、前記可撓性アーム部材を、回転ディス
   クの半径方向と略直交する方向に沿って回転ディスクの
   回転軸の軸方向に撓むようにアーム支持部材に取付けた
   ことを特徴とするヘッド駆動素子。