JPH0411316A - 回転磁気ヘッド機構 - 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、ビデオテープレコーダ（Ｖ　Ｔ　Ｒ）、ディ
ジタルオーディオテープレコーダ（ＤＡＴ）などの情報
記録再生装置に用いられる回転磁気ヘッド機構、特に、
磁気ヘッド固定部の切欠き形状に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ＶＴＲ等の情報記録再生装置に使用される回転
磁気ヘッド機構としては、回転軸にモータのロータと回
転ドラム（磁気ヘッドが取付けられた回転ドラム）とか
固定されて、該ロータと回転ドラムと回転軸とか一体的
に回転する一般的な機構が知られている。

第７図は、−膜内な回転磁気ヘッド機構を示す縦断面図
である。図中、符号１はモータ用基板であり、このモー
タ用基板１は非回転の固定ドラム２に固定されている。

また、この固定ドラム２の内方の中央孔３にはベアリン
グ４が介装されており、このベアリング４を介して回転
軸５が固定ドラム２に取付けられている。さらに、この
回転軸５を回転駆動させるモータ６が、モータ用基板１
の下部に設けられている。

回転軸５の上方先端部には回転ドラム７が取付けられ、
この回転ドラム７の下面には、磁気ヘッド８を有する一
対の磁気ヘッド支持部材９がねじ１０により固定されて
いる。磁気ヘッド８は、磁気テープ１３を案内する回転
ドラム外周面７ａに形成された「窓」と呼ばれる切欠部
７ｂに配置されて、支持部材９を介して回転ドラム７と
一体的に回転するようになっている。さらに、回転ドラ
ム７には磁気ヘッド８の位置を調整する調整ねじ１１が
螺合されている。

回転ドラム７と、この回転ドラム７に隣接配置された固
定ドラム２との間にはロータリートランス１２が介装さ
れており、このロータリートランス１２は、磁気ヘッド
８が磁気テープ１３から読み取った情報信号をリード線
１４を介して受信して固定ドラム２側に伝え、又は固定
ドラム２からの信号をリード線１４を介して磁気へ・ン
ド８に伝えている。また、ロータリートランス１２は、
回転ドラム７の下部に接着固定され、且つ、同心のコイ
ル１５ａ、１５ｂを介在させた円盤状のロータ１６と、
固定ドラム２上に接着固定され、且つ、コイル１５ａ、
１５ｂにそれぞれ対向する同心のコイル１７ａ、１７ｂ
を介在させた円盤状のステータ１８とを備えている。ロ
ータ１６のリード線１４は、磁気ヘッド支持部材９のラ
ウンド部分に半田付は等の手段により結線されており、
これにより、磁気ヘッド８とロータ１６との間で信号を
授受できるようにしている。

上記のように構成された回転磁気へ・ンド機構において
は、モータ６の回転駆動力により、回転軸５が回転する
ことになる。また、ロータリートランス１２のステータ
１８は固定ドラム２に固定されているため非回転である
が、ロータ１６は回転ドラム７とともに回転する。した
がって、磁気テープ１３からの情報信号は、回転ドラム
７とともに回転する磁気ヘッド８及び磁気へ・ソド支持
部材９に伝えられ、さらに、磁気へ・ソド支持部材９の
ラウンド部分からリード線１４を介してロータ１ノート
ランス１２に送られる。

第８図は従来における磁気へ・ソド８の取付用切欠部の
拡大図であり、図示するように、回転ドラム７の外周面
７ａに、磁気へ・ソド８が干渉しな０程度の大きさの矩
形の切欠部（磁気へ・ソド取付用窓部）７ｂを形成し、
この切欠部７ｂ内に磁気ヘッド８を配設している。この
切欠部７ｂの加工は、回転ドラム７のブランク（回転ド
ラム７の最終仕上げ加工前の状態）において、主にフラ
イス加工により行なわれ、次いて、回転ドラム７の仕上
げ加工が行なわれて回転ドラムとして完成する。磁気テ
ープ１３（第７図）は回転ドラム７にヘリカルに巻付け
られており、回転ドラム７の外周面７ａかられずかに突
出した磁気へ・ソド８が磁気テープ１３に接触する。こ
の時に磁気テープ１３は、切欠部７ｂの縁部（磁気ヘッ
ド取付用窓エツジ部）７Ｃにも接触する。ところが、上
記仕上げ加工の際に、切欠部７ｂの周辺、特に切削方向
の入口側に切削パリなどの鋭利な部分が形成されてしま
うことがあり、また該切削パリの発生がなくとも、切欠
部７ｂの縁部７ｃ部分は摺動する磁気テープ１３に対し
て鋭角になる。このため、この縁部７ｃが磁気テープ１
３を引っ掻いた状態となり、この状態が磁気テープ１３
にダメージを与えるとともにヘッドの目詰まりを引き起
こす。これを防止するために、パフ加工等により縁部７
Ｃを研摩して滑らかな曲面形状にしている（第８図中の
斜線部が研摩部を示す）。

磁気テープ１３が磁気ヘッド８の表面にどのように接触
しているかの解明について、従来からさまざまな試みが
なされてきたが、実験装置か大がかりな割に決定的な方
法は見出されていない。しかしながら、磁気テープ１３
と磁気ヘッド８との接触状態の結４果生ずる現象として
、磁気テープ１３に対して磁気ヘッド８が相対的に摺動
すると、磁気ヘッド８の摺動面に、策８図に示すような
いわゆるブラウンコート２１とよばれるものが生成する
ことがある。このブラウンコート２１は、磁気テープ１
３の種類や磁気テープタッチ圧力、湿度等の条件によっ
て生成の度合が異なるが、比較的低湿度で数時間のあい
だテープ走行をさせると生成してこれを顕微鏡によって
観察することができる。

そこで、本発明者が、磁気ヘッド８として、ヘッド摺動
面のテープ走行方向に対して直角方向の曲率Ｒの小さい
磁気ヘッド（通常は曲率Ｒは２．５−程度だが、この場
合はＲ＝１．５−以下の磁気ヘッドを用いた）の観察を
行なったところ、ブラウンコート２１が第８図に示すよ
うに図中右上がりに付着していることを発見した。なお
、この時の切欠部７ｂの形状は第８図に示すような矩形
であった。さらに発明者は他の磁気ヘッドについてもブ
ラウンコート２１の観察を行なったが、はとんどの磁気
ヘッドで右上り（第８図）にブラウンコート２１が付着
していた。かかる現象から磁気テープ１３は磁気ヘッド
８に対して必ずしも左右上下ともに対称に接触していな
いことが判明した。かかる接触の理由としては、磁気へ
・ンド８の回転方向が一方向であること、摺動する磁気
テープ１３が回転ドラム７に対して傾斜していること（
例えばＤＡＴの場合は約６°傾斜している）、磁気テー
プ巻付き角の入口側と出口側では磁気テープ１３のテン
ションが変化すること等が考えられる。

ところで、切欠部７ｂの形状や、この切欠部７ｂ内にセ
ットされる磁気ヘッド８の形状や配置は、第８図に示す
ように左右対称形をしているが、これは加工上の制約や
作業性から来ているもので、テープタッチ等の性能上か
ら決定しているものではない。第９図は、従来における
切欠部７ｂの加工方法を示しており、回転ドラム７を固
定し、この回転ドラム７に垂直に配置するエンドミル２
２を回転させるフライス加工により製造される。現在の
ところ、このフライス加工による方法が最も精度がよく
、しかも比較的容易に加工できるためである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来の加工方法では、フライス加工後に上
述のようにパフ加工を必ずしなければならない。ところ
が、このパフ加工は手作業で行なわれるから、研摩面の
形状や表面粗さ等のばらつきが大となり、切欠部７ｂの
精度を確保することが難しく、また研摩加工の作業自体
に熟練を要するという課題があった。また、パフ加工で
は研摩材として酸化クロム等を使用するため公害防止の
点からも課題があった。

また、上記のような従来の形状の切欠部７ｂでは、テー
プタッチを磁気ヘッド８と同方向にすることは困難であ
った。

さらに、外押圧力を切欠部縁部に加える等の方法におい
ては、切欠部の加工と縁部の加工に別々の工作機械が必
要となり、加工工数が増加するとともに、押圧された部
位以外の部分の精度が悪化する等の課題もあった（特開
昭６２−１６２６４号公報、特公昭５８−５８７３７号
公報）。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので
、テープタッチを磁気ヘッドと同方向にでき、しかもパ
フ加工を不要にできる回転磁気ヘッド機構を得ることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る回転磁気ヘッド機構は、磁気テープを案内
する外周面に形成された切欠部に磁気ヘッドが設けられ
、該磁気ヘッドと一体的に回転する回転ドラムと、この
回転ドラムに隣接配置された固定ドラムとを有する回転
磁気ヘッド機構において、上記回転ドラムの固定ドラム
側対向面と上記切欠部とにより形成される縁部の角度を
鈍角とし、かつ上記回転ドラムの回転方向後方側の縁部
角度と前方側の縁部角度とを異ならせたものである。

また、上記切欠部の断面形状を、上記両縁部にそれぞれ
続く一対の側面と、この両側面間に形成された底面とに
より構成し、この底面を磁気テープ摺動方向に傾斜させ
てもよい。

さらに、上記前方側縁部角度の補角と上記後方側縁部角
度の補角との差が、上記底面の傾斜角の２倍とほぼ等し
いことが望ましい。

〔作用〕

本発明においては、磁気テープが切欠部を摺動する際に
、切欠部の両縁部に続く各側面が上記磁気テープに対し
て斜めになって移動することとなり、パフ加工をしなく
ても摺動時に磁気テープにダメージを与えることがなく
なり、また、磁気テープのテープタッチが磁気ヘッドと
同方向になる。

また、かかる切欠部を形成するには、テーパエンドミル
を用い、このテーパエンドミルを回転ドラムに対して傾
斜させて回転駆動すれば容易に形成できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第６図に基づいて
説明する。第１図は本発明の基本的な構成を示す図で、
図示するように、回転ドラム７が矢印Ｂ方向に回転して
おり、この回転ドラム７に切欠部２３が形成されている
。この切欠部２３は台形状をなしており、固定ドラム側
対向面２４と切欠部２３とにより形成される縁部２５，
２６の各角度θ、δをそれぞれ値の異なる鈍角としてい
る。また、この図では回転ドラム７の回転方向後方側（
図中左側）の縁部角度θを、回転方向前方側（図中右側
）の縁部角度δより大とした場合を示している。なお、
図中、角度αは角度θの補角、角度βは角度δの補角で
あり、αくβ≦９０°となっている。この切欠部２３の
断面形状は、回転方向後方側縁部２５に続く側面２７と
、回転方向前方側縁部２６に続く側面２８と、この両側
面２７．２８間に形成され、固定ドラム側対向面２４に
平行な底面２９とにより構成している。

ところで、磁気テープ１３が切欠部２３の部分を摺動す
るとき、この磁気テープ１３が切欠部２３内に吸込まれ
る現象が起こることが知られている。この吸込み現象は
、回転ドラム７が高速で回転する関係上、磁気ヘッド８
と磁気テープ１３が当接する際、流体力学の原理により
磁気ヘッド８に負圧が作用し、この負圧によって磁気テ
ープ１３が切欠部２３内に押込められる現象が発生する
ためと推定される。しかして、同一の磁気ヘッドを用い
て同一の条件で磁気テープを回転ドラムに摺動させた場
合、切欠部の大きなものの方が、切欠部の中に磁気テー
プを吸込まれる度合が大きくなる傾向があり、これは発
明者の行なった実験においても確認されている。かかる
吸込み度合が大きければそれだけ磁気テープの接触長さ
が長くなり、これは磁気テープ１３の長手方向（第１図
の左右方向に相当）だけでなく長手方向に直交する方向
（第１図中の上下方向に相当）にも同じことが言える。

通常の矩形の切欠部では、上記従来技術のブラウンコー
トの観察で説明したとおり磁気テープが磁気ヘッドに対
して傾斜して接触することが分かっている。

そこで、第１図の実施例のような形状の切欠部２３にす
ることにより、上記長手方向及びこれの直交方向での磁
気テープ１３の吸込み度合が調整され、これにより、テ
ープタッチが磁気ヘッド８に対して同方向になることが
ブラウンコートの観察により確認された。この形状の切
欠部２３では、底面２９の長さ（第１図中の左右方向）
より、縁部２５，２６間の距離の方が大きいことも理由
の１つであると考えられる。

第２図は、第１図に示す切欠部２３の底面２９を磁気テ
ープ１３の摺動方向に傾斜させた場合の切欠部２３ａを
示している。即ち、底面２９を面２４に対して角度γは
ど傾斜させて回転方向後方側（図中左側）より前方側（
図中右側）を浅くしている。したがって、この場合には
、α〈β≦９０°　γ≠Ｏとなっている。この形状の切
欠部２３ａの場合には底面２９の縁部が磁気テープ１３
の進行方向と同方向を向いているので、切欠部２３ａで
の磁気テープ１３の摺動がさらに滑らかになり、磁気テ
ープ１３が磁気ヘッド８と同方向に指動し、テープタッ
チが改善される。

第３図は、第２図に示す切欠部２３ａをより具体化した
切欠き２３ｃの場合を示している。この切欠部２３ｃに
おいては、前方側縁部角度δの補角βと、後方側縁部角
度θの補角αとの差（β−α）が、底面２９の傾斜角γ
の２倍とほぼ等しくなっている。即ち、β−４＝２７と
なる。この形状の切欠部２３ｃは、テーパ面を有するエ
ンドミルの加工により同時に加工することができる。切
欠部形状が第２図、第３図に示す形状の場合には、磁気
テープ巻付角の終り即ちリード出口側（図中右側）での
テープタッチが良好となる。

東４図乃至第６図は、第３図に示す切欠き２３ｃの加工
に関する図である。本発明は、従来と同様のフライス加
工により切欠部を形成しており、テーパ面を有する円錐
状のテーパエンドミル４１の回転軸４２に対して回転ド
ラム７を所定角度傾けて切欠部２３ｃを加工している。

フライス加工は、そのエンドミル４１の回転軸４２に対
して左右対称であるから、第３図に示す３つの角α。

β、γはある一定の関係を有することになる。即ち、第
５図に示すように、回転ドラム７を傾けた角度をγとす
れば、幾何学の定理により下式（１）（２）が成立する
。

α＋γ＝β−γ　　　　　　・・・（１）、・、β−４
＝２７　　　　　　　　　・・・（２）これにより、フ
ライス加工により切欠部２３ｃを形成することが可能と
なる。第６図は、第４図、第５図に示すテーパエンドミ
ル４１により切欠部２３Ｃを加工した具体例を示す図で
、各角度の値の例としては下記のとおりである。

γ＝５゜ α＝４５゜ β＝５５゜ なお、上記角度γとしては、回転ドラムに対する磁気テ
ープの走行方向の傾斜角と同じ角度、例えば６°　６°
２２′等（５°乃至７°の範囲）が好ましく、これに伴
って第（２）式により角度α。

βも決まる。

したがって、本発明においては、切欠部の両縁部を異な
る鈍角にしたので、切欠部加工後の追加工が不要となり
、パフ加工を施さなくてもテープダメージを少なくする
ことができるとともに、回転ドラムと磁気テープとの摺
動ノイズレベルを低くすることができる。

ところで、上記実施例では切欠部の形状が台形状の場合
を示したが、これ以外の多角形状でもよく、また曲面を
有する場合でもよい。

なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

〔発明の効果〕

請求項１記載の回転磁気ヘッド機構は上記のように構成
したので、パフ加工をしなくてもテープダメージを少な
くでき、また磁気テープを磁気ヘッドと同方向に摺動さ
せることができる。

請求項２記載の回転磁気ヘッド機構は、上記効果に加え
、テープタッチがさらに改善される。

請求項３記載の回転磁気ヘッド機構は、請求項２の効果
に加え、テーパ面を有する工具により容易に切欠部を加
工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は本発明の基本的な構成を示す切欠部の拡大図、第２
図は他の形状の切欠部を示す拡大図、第３図はさらに他
の形状の切欠部を示す拡大図、第４図は切欠部を加工す
る場合の説明図、第５図は切欠部形状の各角度を示す説
明図、第６図はテーパエンドミルにより加工した場合の
切欠部の拡大図、第７図は一般的な回転磁気ヘッド機構
を示す縦断面図、第８図は従来における切欠部の拡大図
、第９図は従来における切欠部の加工をする場合の説明
図で第４図相当図である。 ２・・・固定ドラム、 ７・・・回転ドラム、 ７ａ・・・外周面、 ７ｂ・・・切欠部、 ８・・・磁気ヘッド、 １３・・・磁気テープ、 ２４・・・回転ドラム側対向面、 ２５．２６・・・縁部、 ２７．２８・・・一対の側面、 ２９・・・底面、 θ・・・回転方向後方側の縁部角度、 δ・・・回転方向前方側の縁部角度、 α　。 β・・・補角、 γ・・・底面の傾斜角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気テープを案内する外周面に形成された切欠部に
   磁気ヘッドが設けられ、該磁気ヘッドと一体的に回転す
   る回転ドラムと、この回転ドラムに隣接配置された固定
   ドラムとを有する回転磁気ヘッド機構において、上記回
   転ドラムの固定ドラム側対向面と上記切欠部とにより形
   成される縁部の角度を鈍角とし、かつ上記回転ドラムの
   回転方向後方側の縁部角度と前方側の縁部角度とを異な
   らせたことを特徴とする回転磁気ヘッド機構。 ２、上記切欠部の断面形状を、上記両縁部にそれぞれ続
   く一対の側面と、この両側面間に形成された底面とによ
   り構成し、この底面を磁気テープ摺動方向に傾斜させた
   ことを特徴とする請求項１記載の回転磁気ヘッド機構。 ３、上記前方側縁部角度の補角と上記後方側縁部角度の
   補角との差が、上記底面の傾斜角の２倍とほぼ等しいこ
   とを特徴とする請求項２記載の回転磁気ヘッド機構。