JPH03137801A - 摺動接触装置 - Google Patents

摺動接触装置

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JPH03137801A
JPH03137801A JP27528789A JP27528789A JPH03137801A JP H03137801 A JPH03137801 A JP H03137801A JP 27528789 A JP27528789 A JP 27528789A JP 27528789 A JP27528789 A JP 27528789A JP H03137801 A JPH03137801 A JP H03137801A
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JP
Japan
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brush
recording
slip ring
sliding contact
signal
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Application number
JP27528789A
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English (en)
Inventor
Kazunori Umee
梅江 和則
Atsushi Takeuchi
淳 竹内
Kimimasa Shibata
柴田 公正
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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、例えばビデオテープレコーダ(以下、VTR
と記す。)の回転ドラムに信号を供給する摺動接触装置
に関するものである。
従来の技術 近年、摺動接触装置を具備した、例えば前記VTRは業
務用を中心にディジタル化の方向にある。
そして、高帯域のディジタル信号を記録再生するために
、回転ドラムを高速回転させる方向にある。
よって、スリップリングも高速回転し、ブラシとスリッ
プリング間の摺動速度も高速化する。
従来の摺動接触装置としては、例えば特開平1−132
075号公報に示されている。
以下に、従来の摺動接触装置について説明する。
第7図は、この従来の摺動接触装置の斜視図を示すもの
である。第7図において、1はホルダであり、絶縁部材
2を介してスリップリング3a。
3bと一体化しである。そしてホルダ1は磁気テープ(
図示せず)に信号を記録、あるいは再生する磁気ヘッド
(図示せず)を有した回転ドラム(図示せず)に同軸で
設けられている。また、一方を前記スリップリング3 
a + 3 bの外周面に小さな接触力で摺動接触させ
たブラシ4 a +4 bの他方は、板状の形状記憶合
金7 a 、7 bの自由端側に固着してあり、板状の
形状記憶合金7 a + 7 bの固定端側は、ブラシ
ホルダ5に固定されている。そして、形状記憶合金7a
はスイッチ8を介して直流電源9に接続されており、さ
らに、形状記憶合金7bはアースされている。また、前
記ブラシホルダ5はシャーシ(図示せず)に固定された
基台6に取り付けられている。また、形状記憶合金7 
a + 7 bは、変態温度以上では自由端側か第7図
の破線のごとく変位するように形状記憶させてあり、変
位後はブラシ4 a 、4 bが、スリップリング3 
a +3 bの外周面に大きな接触力で摺動接触するよ
うに構成されている。また、スリップリング3 a +
 3 bは、回転ドラム(図示せず)に内蔵した記録、
及び再生増幅回路(図示せず)に接続されていて、増幅
回路(図示せず)に直流電源を供給する。高帯域のディ
ジタル信号を良好に記録再生するには前記のごとく回転
ドラム内に、記録、及び再生増幅回路を設ける必要があ
る。
以上のように構成された摺動接触装置について、以下そ
の動作について説明する。
まず、記録あるいは再生指令により、回転ドラム(図示
せず)が回転を開始し、一体で設けたスリップリング3
a、3bも同時に、反時計方向に回転する。そして、そ
れと同時にスイッチ8がオンとなって回転ドラム(図示
せず)に内蔵した記録、及び再生増幅回路(図示せず)
に直流電源9からの電流が供給され、VTRは記録ある
いは再生状態になる。さらに、形状記憶合金7 a 、
7 bに通電することによって形状記憶合金7a、7b
が自己発熱し、第7図の破線の状態に形態変化して、ブ
ラシ4a。
4bの接触力が大きくなる。よって、ブラシ4a。
4bの接触状態が良好となり、接触不良による電源ノイ
ズの発生を防止することができる。また、記録あるいは
再生を行わず単に磁気テープ(図示せず)を早送り、ま
たは巻き戻しするとき、あるいは磁気テープ(図示せず
)の走行停止時には、スイッチ8をオフにして通電を遮
断し、形状記憶合金7 a。
7bを第7図実線の状態に復帰させることにより、ブラ
シ4 a + 4 bの接触力が小さ(なる。よって、
スリップリング3 a + 3 bとブラシ4 a 、
4 bの摩耗を少なりシ、寿命を長くすることができる
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成では、ブラシ4a + 
4 bの接触力を小さ(する期間が、早送り、または巻
き戻し時、あるいは磁気テープ(図示せず)の走行停止
時に限られており、記録・再生を含めた総時間に対する
前記時間は極めて少ない。よって、長寿命化に対して十
分な効果を期待できない。
さらに、業務用のVTRにおいては、早送り、または巻
き戻し時においても信号を再生し、記録内容を監視する
よう構成された装置がほとんどであり、その場合には再
生増幅回路(図示せず)が必要となるため、ブラシ4a
、4bの接触力を大きくしなければならない。また、磁
気テープ(図示せず)の走行停止時においても静止画信
号を再生する場合があり、実質的に小さな接触力に設定
する期間は全くない。しかも、高帯域のディジタル信号
を記録会再生するために、回転ドラム(図示せず)を高
速回転させるため、スリップリング3 a + 3 b
も高速回転し、ブラシ4 a 、4 b間との摺動速度
も高速化する。このようにブラシ4 a + 4 bが
常時大きな接触力で、しかもスリップリング3 a +
 3 bの同一部分と高速で摺動接触するため摩耗が早
く、特にスリップリング3 a 、3 bの寿命が短い
という問題点を有していた。ここで、スリップリング3
a。
3bの寿命が短い理由について詳細に説明すると、摺動
接触時の接触不良を改善するため、導電性が最高で、し
かも変質のない金を、ブラシ及びスリップリングに多量
(50パ一セント以上)に含有させることが一般的であ
る。しかし、金は極めて高価でありコスト面から使用全
にも限界があるため、スリップリングの外周面には数ミ
クロン厚でメツキし、ブラシは常時同一部で接触するこ
とがら線材に含有させる方法が一般的である。しかも、
ブラシは数グラムの接触力を発生させなければならない
ため、比較的太い線材にしなければならず、加工性の面
で同一径の線材にするため、相対的にブラシよりスリッ
プリングのメツキ層の方が摩耗による寿命は短い。ここ
で、メツキ層を厚くすれば寿命を長くできるが、スリッ
プリングの全外周面に渡って厚くしなければならずコス
ト的に不利である。また、長寿命化の方法としてブラシ
を複数本同時に使用することによって一本の接触力を最
小限にし、接触不良の発生する確率を低下させることに
よって摩耗を軽減する方法もある。しかし、相対的に寿
命の長いブラシの数量を増加させることは、著しいコス
トアップになるという問題点を有している。
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、高速回
転で、しかも常時所定の接触力で摺動接触させておいて
も寿命の長い、摺動接触装置を提供することを第1の目
的とする。
さらに本発明は、長寿命化とともにコストダウランをは
かった、摺動接触装置を提供することを第2の目的とす
る。
課題を解決するための手段 この第1の目的を達成するために本発明の摺動接触装置
は、回転軸と同軸で設けたスリップリング部材と、この
スリップリング部材と摺動接触するブラシ部材と、ブラ
シ部材とスリップリング部材の接触部を相対的に変位さ
せる変位手段とを有している。
さらに、前記第2の目的を達成するために本発明の摺動
接触装置は、回転軸と同軸で設けたスリップリング部材
と、このスリップリング部材と摺動接触するブラシ部材
と、前記回転軸の軸心に対して傾斜した方向に前記ブラ
シ部材を変位させる変位手段とを宵している。
作用 本発明は上記した第1の目的を達成する構成により、ス
リップリング部材の回転累積時間にともない、変位手段
でブラシ部材、あるいはスリップリング部材の少なくて
も一方を、例えば回転軸方向に変位させることにより、
スリップリング部材の接触部が高さ方向に変位する。よ
って、スリップリング部材のメツキ部を広範囲に使用で
きトータル使用時間が増加する。
さらに、本発明は上記した第2の目的を達成する構成に
より、スリップリング部材の回転累積時間にともない、
変位手段でブラシ部材を変位させると、スリップリング
部材の接触部が高さ方向に変位し分散されるとともに、
ブラシ部材の接触部も長平方向に変位する。よって、ス
リップリング部材のトータル使用時間が増加するととも
に、ブラシ部材も広範囲に使用することができ摩耗が減
少する。
実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
第1図は本発明の第1の実施例における摺動接触装置の
斜視図であり、第2図は本発明の第1の実施例における
摺動接触装置を組み込んだ回転ドラム装置の断面図であ
る。第1図において10a。
10b、10c、iodはブラシであり、それぞれの自
由端が、樹脂で一体成形されたスリップリング11a、
11b、11c、11dと所定の接触力で摺動接触する
よう構成しである。そして、他端はブラシホルダ13に
固定されていて、さらにブラシホルダ13はブラシ取付
台14に保持されている。ここで、前記ブラシ10 a
、10b、10 c。
10dには50パ一セント以上の含育】で金を含ませで
ある。また、スリップリングlla、11b。
11c、lidの外周には金の含有量が50パ一セント
以上の合金を数十ミクロンの膜厚でメツキしている。ま
た、前記ブラシホルダ13には、電気−機械変換素子と
して一般的な2枚の圧電セラミックで構成されたブラシ
変位部材15の固定端が取り付けられていて、自由端は
前記ブラシ10a。
10b、10c、10dが貫通した連結部材16の切欠
部に係合している。そして、前記ブラシ変位部材15(
電気−機械変換素子)の電極はアースと素子ドライブ回
路17に接続されており、素子ドライブ回路17は、さ
らに、タイマ18と接続されている。そして、ブラシ1
0a、10b、10c。
10dが第3図のe位置に配置されるよう素子ドライブ
回路17は初期設定されている。そして、スリップリン
グの外周の金合金が摩耗してなくなる前に、ブラシ10
 a + 10 b + 10 c 、10 dを第3
図に示すごとくステップ的に変位させる。この動作は予
め摩耗時間を実験的に明確にしておき、タイマ18で動
作させるよう構成している。そして、タイマ18は、シ
ステムコントロール回路12からの指令でオン、オフさ
せ、基本的に後述する回転ドラム20の回転時間を累積
するよう構成してあり、本体の電源をオフにしてもホー
ルドされるように、専用電源を内蔵している。また、ス
テップ的に変位させるタイミングは、システムコントロ
ール回路12からのオフ指令に同期させ、信号に悪影響
を及ぼさないよう構成している。また、前記スリップリ
ング11 a、1 lb、11 c。
lidは、第2図に示すごとく、ブラシホルダ19を介
して回転ドラム20に取り付けられており、回転ドラム
20には記録専用の固定磁気ヘッド2L(180度分割
で2個配置しである)、及び、磁気ヘッド可動部材22
(2枚の圧電セラミックを張り合われた電気−機械変換
素子)の自由端に設けられた再生専用磁気ヘッド23.
23 ’(これも180度分割で2個配置しである。ま
た、固定磁気ヘッド21とは90度の位相差で配置しで
ある)と、これらの磁気ヘッドに接続する記録、及び、
再生増幅器24(高帯域のディジタル信号を良好に記録
再生するには第7図の従来例同様、回転ドラム内に、記
録、及び再生増幅回路を設ける必要がある)を具備した
回路基板2Sが組み込まれている。そして、前記スリッ
プリングllaは、再生専用の磁気ヘッドを有する磁気
ヘッド可動部材(電気−機械変換素子)22゛に、11
bは磁気ヘッド可動部材(電気−機械変換素子)22に
、11cは回路基板25の直流電源に、11dは回転ユ
ニットのアース(回路基板25のグランドも兼ねている
)にそれぞれ接続されている。また、記録、及び再生増
幅器24は、回転ドラム20に固定された回転側ローク
リトランス33に接続されていて、対抗する固定側ロー
タリトランス34は外部回路と接続されている。
また、回転ドラム20は、ディスク26を介して回転軸
27に取り付けられており、固定ドラム30と同軸で回
転するようボールベアリング28゜29で保持されてい
る。また、回転軸27の下方には、ロータマグネット3
1及びステータフィル32から成るモータユニットが組
み込まれている。
以上のように構成された第1の実施例の摺動接触装置に
ついて、以下その動作を説明する。
まず、装置本体を記録モードにすると、回路基板25に
、スリップリングのllcを介して直流電源が供給され
るとともに、ロータリトランス33.34を介して記録
信号が供給され、2個の記録専用の固定磁気ヘッド21
に記録信号が流れる。
それと同時にステータコイル32にも通電されて回転ド
ラム20が回転を開始し、磁気テープ(図示せず)に連
続的に信号を記録する。さらにそれと同時に、再生専用
磁気ヘッド23が記録した前記記録信号を直後に再生し
て記録状態を即座にチエツクする(これを同時再生機能
と呼び、業務用ではこの機能を有するVTRが一般的で
ある)が、このとき、記録された信号トラックを忠実に
再生専用磁気ヘッド23.23 ’がトレースするよう
に、スリップリングlla、flbを介して磁気ヘッド
可動部材(電気−機械変換素子)22.22°にヘット
高さ制御信号が供給される。また、記録モード開始と同
時にシステムコントロール回路12がタイマ18を動作
させ、回転ドラム20の回転時間の累積を開始する。そ
して、記録モードの停止指令でタイマ18の動作は一時
停止する。
以上が記録モードにおける動作であり、次に再生モード
は前記記録モード中の同時再生機能のみを動作させる。
さらに、早送り9巻戻し時には、同時再生機能を動作さ
せるとともに、再生モードより可変範囲の広いヘッド高
さ制御信号を磁気ヘッド可動部材(電気−機械変換素子
)22.22′に供給し、記録しである一本の信号トラ
ックを忠実に再生専用磁気ヘッド23.23 ’がトレ
ースするよう高さ制御する。
また、静止画モード時にも、前記同時再生機能を動作さ
せるとともに、記録しである一本の信号トラックを忠実
に再生専用磁気ヘッド23.23’がトレースするよう
窩さ制御する。そして、前記の全モードにおいて、モー
ド開始と同時にシステムコントロール回路12がタイマ
18を動作させ、回転ドラム20の回転時間の累積を開
始する。そして、モードの停止指令でタイマ18の動作
は一時停止する。そしてタイマ18が所定時間(スリッ
プリングの外周の金合金の寿命時間)を累計し、そのと
き実行されているモードが停止されたとき、ブラシ10
a、10b、10c、10dを第3図に示すfの位置に
ステップ的に変位させる。そして、この動作が第3図の
g 、h + iと繰り返される。
以上のように第1の実施例によれば、ブラシ10 a 
+ 10 b + 10 c + 10 dを回転軸方
向に変位させるブラシ変位部材15を設け、所定時間毎
(スリップリングの外周の金合金の寿命時間)にスリッ
プリング11a、11b、11c、ILdに接触するブ
ラシL Oa 、10 b 、10 c 、10 dの
位置を変位させることにより、相対的に寿命の短いスリ
ップリング11a、1 lb、11c、11dのトータ
ル使用時間を長くすることができ、スリップリング11
a+1 l b+11 c+11 dの長寿命化をはか
ることができる。
なお、第1の実施例において、ブラシ変位部材15に回
転ドラム20の回転周期より極めて低い周波数の正弦波
を供給し、スリップリング11a。
Ilb、lie、Lidに接触するブラシ10a。
10b、10c、10dの軌跡が、第4図に示すごとく
一回転毎にj、に、lへと変化するように構成してもか
まわない。そうすればjからmの範囲Uを連続的に繰り
返すことになり、前記と同様の効果が得られる。
また、第1の実施例ではブラシ10a110b。
10c、10dを回転軸方向に変位させているため、ブ
ラシの接触位置がほとんど変化せず、高価な金合金で構
成されたブラシを有効利用できないという欠点がある。
後述する第2の実施例はこの欠点を解決するものである
第5図は本発明の第2の実施例における摺動接触装置の
斜視図である。第5図において35a。
35 b 、35 c 、35 dはブラシであり、そ
れぞれの自由端が樹脂で一体成形されたスリップリング
38 a 、36 b 、38 c 、38 dと、所
定の接触力で摺動接触するよう構成しである。そして、
他端はブラシホルダ37に固定されていて、さらに、ブ
ラシホルダ37はブラシ取付台38に保持されている。
そして、スリップリング38 a 、36 b 、38
 c 、38 dの外周のメツキ層及びブラシ35a。
35 b 、35 c 、35 dには第1の実施例同
様50パ一セント以上の含有量で金を含ませである。ま
た、ブラシホルダ37には、電気−機械変換素子として
一般的な2枚の圧電セラミックで構成されたブラシ変位
部材39の固定端が取り付けられていて、自由端はブラ
シ35 a 、35 b 、35 c + 35dが貫
通した連結部材40の切欠部に係合している。そして、
ブラシ変位部材39(電気−機械変換素子)の電極は第
1の実施例同様、アースと素子ドライブ回路17に接続
されており、素子ドライブ回路17は、さらに、タイマ
18と接続されている。そして、ブラン35 a 、3
5 b 、3 Ei c 、35 dが第6図のp位置
に配置されるよう素子ドライブ回路17は初期設定され
ている。そして、スリップリングの外周の金合金が摩耗
してなくなる前に、ブラシ35 a 、35 b 、3
5 c 、35 dを第6図に示すp位置からq位置ま
でステップ的に変位させる。
以上は第1の実施例と同様であるが、次の構成が第1の
実施例とは異なる。ブラシ35 a 、35 b+35
 c 、35 dは途中で折り曲げられており、第6図
に示すごとくスリップリングの回転軸心nに対して角度
θで変位するよう構成しである。よって、ブラシ35 
a 、35 b 、35 c 、35 dが第6図のp
位置からq位置へ変位することにより、接触位置がrか
らSへ移動する。
以上のように構成された第2の実施例の摺動接触装置に
ついて、以下その動作を説明する。
まず、第1の実施例と同様の記録、あるいは再生モード
に設定すると全モードにおいて、モード開始と同時にシ
ステムコントロール回路12がタイマ18を動作させ、
回転ドラムの回転時間の累積を開始する。そして、モー
ドの停止指令でタイマ18の動作は一時停止す−る。そ
の動作の繰り返しによりタイマ18が所定時間(スリッ
プリングの外周の金合金の寿命時間)を累計し、そのと
き実行されているモードが停止されたとき、ブラシ35
a 、35 b +35 c +35 dを次の位置に
ステップ的に変位させる。そして、この動作が第6図の
q位置まで繰り返される。そして、ブラシ35 a 、
35b 、35 C,35dの接触位置もrからSへ移
動する。
以上のように第2の実施例によれば、スリップリング3
6 a 、36 b 、36 c 、38 dを回転軸
方向に変位させるブラシ変位部材39を設け、所定時間
毎(スリップリングの外周の金合金の寿命時間)にスリ
ップリング36 a 、36 b 、38 c 、36
 dに接触するブラシ35 a 、35 b 、35 
c 、35 dの位置を変位させることにより、第1の
実施例と同様、相対的に寿命の短いスリップリング36
a、38b。
38 c 、36 dのトータル使用時間を長くするこ
とができ、スリップリング36 a 、36 b + 
38 c 、36dの長寿命化をはかることができる。
また、前記ブラ’i 35 a +35 b +35 
c 、35 dを途中で折り曲げ、第6図に示すごとく
回転軸心nに対する変位角θを大きく構成したことによ
り、ブラシ35 a 、35 b 、35 c 、35
 dのスリ・ノブリング36 a、36 b 、36 
c 、36 dとの接触位置を第6図のrからSまでの
t範囲に分散することができ、ブラシの局部的な摩耗を
防止することができる。よって、ブラシの線径を細くす
ることができるため、高価な金の使用量を軽減でき、コ
ストダウンをはかれる。ここで、ブラシの線径を細(す
ると接触力が小さくなるが、タワミffiでカバーでき
る。さらに、ブラシの接触範囲を近傍のみをスリップリ
ングより若干厚いメツキ層で構成することも可能であり
、高価な金の使用量を更に軽減できるため、著しくコス
トダウンできる。
なお、第2の実施例において、第1の実施例と同様にブ
ラシ変位部材40に、回転ドラムの回転周期より極めて
低い周波数の正弦波を供給し、スリップリング36 a
 、38 b 、38 c 、36 dに1妾触するブ
ラシ35 a 、35 b 、35 c 、35 dの
軌跡が、第4図に示すごとく一回転毎にj、に、lへと
変化するように構成してもかまわない。そうすればjか
らmの範囲Uを連続的に繰り返すことになり、前記と同
様の効果が得られる。
また、変位角θを大きくするためにブラシ35a 、3
5 b +35 c 、35 dを折り曲げであるが、
ストレートブラシを使用してブラシユニ・ソトを相対的
に傾斜させでもかまわない。
発明の効果 以上のように本発明は、回転軸と同軸で設けたスリップ
リング部材と、このスリ、ツブリング部材と摺動接触す
るブラシ部材と、ブラシ部材とスリップリング部材の接
触部を相対的に変位させる変位手段とを設けたことによ
り、大きな接触力で常時摺動接触させていてもトータル
の使用時間を延ばすことができる。よって、業務用のV
TRに使用しても、さらに高帯域のディジタル信号を記
録再生する高速回転ドラムに使用しても長寿命化がはか
られ、本装置を組み込んだ本体の長寿命化がはかられる
。さらに、部品交換等のロスタイムの削減、サービスコ
ストの軽減等の効果がある。
さらに、回転軸と同軸で設けたスリ、ツブリング部材と
、このスリップリング部材と摺動接触するブラシ部材と
、前記回転軸の軸心に対して傾斜した方向に前記ブラシ
部材を変位させる変位手段とを設けたことにより、前記
同様長寿命化がはかれるとともに、ブラシの局部的な摩
耗を防止することができるため、高価な金の使用量を軽
減できる。
よって、著しいコストダウンがはかれる等、その実用的
効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例における摺動接触装置の
斜視図、第2図は本発明の第1の実施例における摺動接
触装置を組み込んだ回転ドラム装置の断面図、第3図は
本発明の第1の実施例におけるブラシの変位を示す側面
図、第4図は本発明の第1及び第2の実施例における他
のブラシ変位方法を示す動作説明図、第5図は本発明の
第2の実施例における摺動接触装置の斜視図、第6図は
本発明の第2の実施例におけるブラシの変位を示す側面
図であり第5図のX方向矢視図、第7図は従来の摺動接
触装置の斜視図である。 L Oa 、 10 b 、 10 c 、 10 d
−・・プラン、1a、1 1 b、1 1 C91 d・・・スリップリング、 13・・・ブラシホルダ、 5・・・ブラシ変位部材、 16・・・連結部材。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転するスリップリング部材と、 このスリップリング部材と摺動接触するブラシ部材と、 このブラシ部材と前記スリップリング部材の接触部を相
    対的に変位させる変位手段とから構成したことを特徴と
    する摺動接触装置。
  2. (2)回転するスリップリング部材と、 このスリップリング部材と摺動接触するブラシ部材と、 このブラシ部材を前記スリップリング部材の回転軸方向
    に変位させる変位手段とを設け、 前記ブラシ部材の変位方向を前記回転軸の軸心に対して
    傾斜させたことを特徴とする摺動接触装置。
JP27528789A 1989-10-23 1989-10-23 摺動接触装置 Pending JPH03137801A (ja)

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JP27528789A JPH03137801A (ja) 1989-10-23 1989-10-23 摺動接触装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7911731B2 (en) 2007-04-05 2011-03-22 International Business Machines Corporation Fiber brush for cable-less accessors in a tape library

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