JPH03190074A - 摺動接触装置 - 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 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、プランとスリップリング
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４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４図において、ホルダ１は絶縁部材２を介し
てスリップリング３　ａｌ　　３　ｂ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、或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
方をスリップリング３ａ、３ｂの外周面に小さな接触力
で摺動接触させたプラン４　ａｌ　　４　ｂの他方は、
板状の形状記憶合金５　ａｓ　　５　ｂの自由端側に固
着してあり、形状記憶合金５　ａｔ　　５　ｂの固定端
側は、プランホルダ６に固定されている。ここで、スリ
ップリング３　ａｌ　　３　ｂの外周面には、第５図の
ごとく７字状の環状溝１０が設けてあって、スリップリ
ング３ａ＋３ｂが高速回転しても、プラン４ａ＊４ｂが
２点（第５図のｅ、ｆ）で安定に接触するよう構成して
いる。また、スリップリング３ａｔ３ｂとプラン４ａ、
４ｂの表面には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の合金（金の含有料
５０パーセント以上）を数十ミクロン厚でメツキしてい
る（金は極めて高価でありコスト面から使用量にも限界
があるため、数十ミクロン厚でメツキするのが一般的で
ある）。

また、形状記憶合金５ａはスイッチ７を介して直流電源
８に接続されており、さらに、形状記憶合金５ｂはアー
スされている。また、プランホルダ６はシャーシ（図示
せず）に固定された基台９に取り付けられている。また
、形状記憶合金５　ａ１５ｂは変態温度以上では自由端
側か第４図の破線のごとく変位するように形状記憶させ
てあり、変位後はプラン４ａ、４ｂがスリップリング３
ａ。

３ｂ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。

３ｂ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、再生増幅回
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、或は再生指令により、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３ａ
、３ｂも同時に時計方向に回転する。そして、それと同
時にスイッチ７がＯＮ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８からの電流が供給され、ＶＴＲは記録、或は再生
状態になる。さらに、形状記憶合金５ａ＋５ｂに通電す
ることによって形状記憶合金５ａ、５ｂが自己発熱し、
第４図の破線の状態に形態変化して、プラン４ａ＋４ｂ
の接触力が大きくなる。よって、プラン４ａｔ４ｂ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、或は再生を行わ
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、或は磁気テープ（図示せず）の走行停止時
には、前記スイッチ７をＯＦＦにして通電を遮断し、形
状記憶合金５ａ、５ｂを第４図実線の状態に復帰させる
ことにより、プラン４　ａｌ　　４　ｂの接触力が小さ
くなる。よって、スリップリング３　ａ　ｙ　３　ｂと
プラン４　ａｌ　　４　ｂの摩耗を少なくシ、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、プラン４ａ＋４ｂ
の接触力を小さくする期間が、早送りまたは巻き戻し時
、或は磁気テープ（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、
プラン４　ａ、　　４　ｂ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、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、プラン４　ａｌ　　４
　ｂ間との摺動速度も高速化する。このようにプラン４
　ａｓ　　４　ｂが常時大きな接触力で、しかもスリッ
プリング３ａｓ３ｂの同一部分と高速で摺動接触するた
め摩耗が早く、プラン４　ａｌ　　４　ｂ及びスリップ
リング３ａｅ３ｂの寿命が短い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目的とす
る。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の摺動接触装置は、外
周にＶ字状環状溝を有するとともに回転軸と同軸で回転
するスリップリング部材と、このスリップリング部材の
Ｖ字状環状溝と摺動接触するテーパ状のプラン部材と、
このプラン部材を前記スリップリング部材の回転軸と直
角方向に変位させる変位手段とを有している。

作用 本発明は上記した構成により、スリップリング部材の回
転累積時間にともない、変位手段でプラン部材を回転軸
と直角方向に変位させることにより、スリップリング部
材とプラン部材両方の摺動位置が変化する。よって、ト
ータル使用時間が増加する。

実施例 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一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、１１　ａｌ　　１　ｌ　ｂｓ　　１１
　ｃはテーパ部を有するプランであり、それぞれの自由
端が樹脂２１で一体成形されたスリップリング１２ａ。

１２ｂ、１２ｃと所定の接触力を有して摺動接触するよ
う構成しである。ここで、前記プラン１１ａ＋　　ｔｔ
ｂ、　　ｌｌｃ及びスリップリング１２ａ。

１２　ｂ、　　１２　ｃの表面には、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、前記プラン１ｌａ−１１ｂ＊１１ｃの他
端はプランホルダ１３に固定されていて、このプランホ
ルダ１３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プラン変位部材１４．１５の
自由端に取り付けている。そして、プラン変位部材１４
．１５の固定端は、プラン取り付は台１６に保持されて
いる。

さらに、プラン変位部材１４．１５の電極は素子ドライ
ブ回路１７に接続されており、素子ドライブ回路１７は
タイマ１８と接続しである。そして、プラン１１　ａｌ
　　１１　ｂｅ　　１１　ｃとスリップリング１２　ａ
ｌ　　１２　ｂｙ　　１２　ｃ表面の金合金膜が摩耗し
てなくなる前に、プランｌ　ｌ　ａ、　　ｌ　１　ｂ、
　　１１　ｃを第２図の矢印ａ方向にステップ的に変位
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。そしてその変位量はプラン１１　
ａｌ　　１１　ｂｓ　　１１　ｃとスリップリング１２
　ａｌ　　ｌ　２　ｂｓ　　１２　ｃ両方の接触部が摩
耗位置から離脱し、十分な膜厚を有する位置へ移動する
だけの最小量で良い。特にスリップリング１２ａ。

１２ｂ、１２ｃ側はプラン１１　ａ、　　１１　ｂ、　
　１１Ｃのテーパ量に関係し、プランｌｌａ、ｌｌｂ。

ｔｉｃを第２図矢印ａ方向にｂだけ変位させたとき（第
３図実線が変位前で破線が変位後を示す）、第３図に示
すスリップリング１２ａ、１２ｂ、１２ｃの接触位置が
Ｃだけ移動して摩耗位置から離脱するように変位量すと
テーパ量を設定しである。また、プラン１１　ａ、　　
１１　ｂｅ　　１１　ｃを変位させたときの接触力が変
化しないように変位方向ａを設定しであるが、それはプ
ラン変位部材１４．１５のプランホルダ１３に対する取
り付は角αでコントロールしである。また、前記タイマ
１８は、システムコントロール回路１９からの指令でＯ
Ｎ。

ＯＦＦ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ＯＦＦに
してもホールドされるよう、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１９からのＯＦＦ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１２ａ、１２ｂ、１２ｃはプランホルダ
２２を介して主軸２３に取り付けてあり、回転ドラム２
０には、記録、再生用の固定磁気ヘッド２４゜２５　（
１８０度分割で２個配置しである）と、これらの磁気ヘ
ッドに接続する記録及び再生増幅器２６（高帯域のディ
ジタル信号を良好に記録再生するには第４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２７が組み込まれている。そ
して、前記スリップリングの１２ａは回路基板２７の電
源に、１２ｂは回転ユニットにアース（回路基板２７の
グランドも兼ねている）してあり、プラン１１ａ、ｆｌ
ｂもそれぞれ電源３６と装置本体にアースしである。ま
た、前記プランｌｌｃは切換回路３７に接続してあって
スリップリング１２ｃは回路基板２７に接続しである。

そして、固定磁気ヘッド２４．２５及び、後述するロー
タリトランス２９．３０と増幅器２６との接続を記録側
と再生側に切り換える。また、回転ドラム２０を保持す
るディスク部材２８には回転側ロータリトランス２９が
取り付けてあり、記録及び、再生増幅器２６に接続しで
ある。また、これと対抗する固定側ロータリトランス３
０は固定ドラム３１に取り付けてあり、外部回路に接続
しである。また、ディスク部材２８は主軸２３に取り付
けてあって、回転ドラム２０が固定ドラム３１と同軸で
回転するようボールベアリング３２．３３で回転自在に
保持している。また、主軸２３の下方には、ロータマグ
ネット３４及びステータコイル３５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２７に
プランｌｌａとスリップリングの１２ａを介して直流電
源が供給されるとともに、切換回路３７からのコントロ
ール信号がロータリトランス２９．３０と２個の固定磁
気ヘッド２４．２５を記録及び、再生増幅器２６の記録
側に接続させる。そして、２個の固定磁気ヘッド２４．
２５に記録信号が流れる。それと同時にステータコイル
３５にも通電されて回転ドラム２０が反時計方向に回転
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。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１９がタイマ１８を動作させ、回転ドラム２
０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る。

次に再生モードは、回路基板２７にスリップリングの１
２ａを介して直流電源が供給されるとともに、切換回路
３７からのコントロール信号がロータリトランス２９．
３０と２個の固定磁気ヘッド２４．２５を記録及び再生
増幅器２６の再生側に接続させる。それと同時にステー
タコイル３５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）から連続的に信号を再生
する。また、再生モード開始と同時にシステムコントロ
ール回路１９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、再生モードの停
止指令でタイマ１８の動作は一時停止する。以上が再生
モードにおける動作である。さらに、早送り９巻戻しモ
ード時、或は静止画モード時には、前記再生機能を動作
させた状態で磁気テープ（図示せず）を高速走行、或は
停止させると複数の記録トラックにまたがって信号を再
生し、不完全ではあるが再生画像を得ることができる。

　（本装置がディジタルＶＴＲの場合、記録は１画面の
信号を複数トラックに分散して記録し、再生時にはメモ
リ回路で信号を整列させて出力するため、アナログ記録
のようにトラッククロス部でノイズ発生がな（自然な再
生画を得ることができる）。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
１９がタイマ１８を動作させて回転ドラム２０の回転時
間の累積を開始し、モードの停止指令でタイマ１８の動
作は一時停止する。

そして前記モード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膜の寿命時間）を累
計すると、そのとき実行されているモードが停止された
とき、プランｌｌａ、ｆｌｂ。

１１ｃを第２図に示すａの方向にステップ的に変位させ
る。ここで、プラン変位部材１４．１５が回転軸と直角
方向に変位するとき若干の高さ変化を生じるが、実際の
変位範囲での高さ変化がプランの接触に支障をきたさな
い程度に、プラン変位部材１４．１５の長さを設定しで
ある。そして、前記動作が所定時間（スリップリングの
外周の金合金膜の寿命時間）毎に繰り返される。

以上のように本実施例によれば、テーパ状に構成された
プラン１１　ａｌ　　Ｉ　Ｌ　ｂｓ　　１１　ｃを回転
軸方向に変位させるプラン変位部材１４．ｔｓ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１２　ａ、　　１２　ｂ＋１２ｃの
Ｖ字状環状溝に接触するプラン１１ａ。

１１ｂ、１１ｃの位置を変位させることにより、寿命の
短いプラン１１　ａ、　　１　ｌ　ｂ＋　　１１　ｃと
スリップリング１２　ａｌ　　ｌ　２　ｂｅ　　１２　
ｃのトータル使用時間を長くすることができ、長寿命化
をはかることができる。

なお実施例において、プラン変位部材１４．１５に回転
ドラム２００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１２ａ、１２ｂ、１２ｃとプラ
ン１１　ａ、　　１１　ｂｔ　　１１　ｃの接触位置が
極めてゆっくりと連続的に変化するよう構成してもかま
わない。

発明の効果 以上のように本発明は、外周にＶ字状環状溝を有すると
ともに回転軸と同軸で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のｖ字状環状溝と摺動接触する
テーパ状のプラン部材と、このプラン部材を前記スリッ
プリング部材の回転軸と直角方向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、全モードにおいて大きな接触力で常時摺動接触
させる業務用のＶＴＲ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２図は本発明の実施例
におけるプランの変位を示す平面図、第３図は本発明の
実施例におけるスリップリングの接触位置変化を示す断
面図、第４図は従来の摺動接触装置の斜視図、第５図は
従来の摺動接触装置のスリップリング詳細図である。 １１　ａｌ　　１　ｌ　ｂ＋　　１１　ｃ”・プラン、
　　１２ａ。 １２　ｂ、　　１２　ｃ・・・スリップリング、　　１
３・・・プランホルダ、　　１４．１５・・・プラン変
位部材、１６・・・プラン取り付は台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 外周にＶ字状環状溝を有して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のＶ字状環状溝と摺動接触する
   テーパ状のプラン部材と、 このプラン部材を、前記スリップリング部材の回転軸と
   直角方向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。