JPH0493217A - 回転ヘッドシリンダーおよびその製造方法 - Google Patents

回転ヘッドシリンダーおよびその製造方法

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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 本発明は磁気記録再生装置等に用いられる回転ヘッドシ
リンダー及びその製造方法に関するものである。
従来の技術 近年、磁気記録再生装置の小型・軽量化に伴い、回転ヘ
ッドシリンダー(以下、単にシリンダーという)の軽量
化が図られており、その−案としてテープと接触するシ
リンダーの外周部を耐摩耗性および耐蝕性に優れた高力
アルミニウム合金材料等で成形し、その内周部をダイカ
スト用のアルミニウム合金または合成樹脂等で成形する
ことが提案されている。
以下、この従来シリンダーの製造方法を図面を用いて説
明する。第3図は従来のシリンダーの製造方法を説明す
るための断面図であり、第4図は同製造方法により製造
されたシリンダーの断面図である。図において、1は凹
状の固定成形金型であり、2は凸状の可動成形金型であ
り、この可動成形金型2は固定成形金型1の凹状部を閉
蓋するように移動する。3は、テープ接触面となるシリ
ンダーの外周リングであり、前もって所望の外径、厚さ
及び幅に高力アルミニウム合金を成形している。4はダ
イカスト用アルミニウム合金や合成樹脂等を凹状の固定
成形金型1内に充填させるための充填孔である。
上記のような構成を有する製造装置において、その製造
方法を説明すると、まず前もって所望の形状に成形され
た外周リング3が固定成形金型1の凹状部に挿入され、
凸状の可動成形金型が固定成形金型1の凹状部を閉蓋す
るように移動して成形空間か形成される。
次に、その成形空間内にダイカスト用のアルミニウム合
金または合成樹脂等が充填孔4を介して射出され、射出
後、成形空間が冷却されて第4図に示されるような外周
リング3内に内周リング5が一体成形されたシリンダー
が取り出される。
その後、機械加工等によりリング外周面が研削され、ま
た溝およびヘッド窓等が形成されて回転ヘッドシリンダ
ーを完成させている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のシリンダーの製造方法では、外周
リング3と内周リング5を一体成形した際に十分な結合
力が得られず、外周リング3と内周リング5とが空転し
たり、あるいは内周リング5が内周リング3からはずれ
てしまうという欠点を有していた。そのため従来は外周
リング3の内周部にローレット加工等の凹凸加工を施す
ことにより、外周リング3と内周リング5との結合力を
高めていた。しかし、このような特殊加工を外周リング
3内に施してもシリンダーとして使用するにはまだ十分
な結合力が得られず、また、このような特殊加工を施す
ためには手間が掛かるとともに、作業効率が悪くなると
いう課題を有していた。
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、
外周リングに特殊な加工を施すことなく簡単に、しかも
十分な結合力が得られる回転ヘッドシリンダー及びその
製造方法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 上記目的を達成するために、本発明は回転ヘッドシリン
ダー形成用のリング状アルミニウム合金材料の外径D1
を固定成形金型の凹部の内径D2よりも小さくしてすき
間(D2  Dt)を設けるとともに、合成樹脂材料を
充填する際にこのすき間がなくなるように合成樹脂材料
を加圧充填してリング状アルミニウム合金材料を弾性変
形させて一体成形を行なっている。
また、合成樹脂材料として、成形時の収縮率が小さく、
かつ温度線膨張係数がアルミニウム合金に近いものを選
んでおり、さらにその添加材として合成樹脂材料に導電
性物質を混合している。
作用 この構成により、弾性変形したリング状アルミニウム合
金材料の復元力により合成樹脂材料がしっかD1と締結
されるため、十分な結合力が得られる。また合成樹脂材
料の成形時の収縮率が小さいため、より締結力が高まる
とともに、温度線膨張係数がアルミニウム合金に近いた
め、回転ヘッドシリンダーとして使用する際に、外部環
境の変化によりシリンダー自身が伸縮しても、膨張の度
合の違いによりそりが発生したり、偏心したりすること
はない。さらに合成樹脂材料内に添加材として導電性物
質が混合されているため、回転ヘッドシリンダーとして
使用した際に、シリンダーとテープとの摩擦により発生
した静電気はシリンダーに帯電しに(くなる。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。第1図ta+〜(dlは本発明の回転ヘッドシリンダ
ーの製造方法の一実施例を説明するための各製造工程に
おける断面図であり、第2図は同製造方法により製造さ
れたシリンダーの断面図である。
図において、10は内径D2の凹状の固定成形金型であ
り、11は凸状の可動成形金型であり、この可動成形金
型11は固定成形金型10の凹状部を閉蓋するように移
動するものである。なお、図面には図示されていないが
、固定成形金型10および可動成形金型11には複数の
ピン等が植設されており、これにより成形物内に複数の
穴や溝、あるいは突起を形成することができ、例え・ば
ヘッドベース等の取り付は用穴として、あるいは位置決
め用のダボとして利用することができる。
12はテープ接触面となる外周リングであり、耐摩耗性
および耐蝕性に優れた高力アルミニウム合金からなり、
前もって所望の外径(D1)、厚さおよび幅に形成され
ている。なお、高力アルミニウム合金材料としては、ケ
イ素が数%含有のアルミニウム合金が最適である。
15は内周リング16を構成する合成樹脂であり、成形
時の収納率が小さく、かつ温度線膨張係数がアルミニウ
ム合金に近い樹脂材料を使用している。
ここで、合成樹脂材料としては、切削抵抗に耐えうる機
械的強度および切削加工性や、環境変化に耐えうる耐熱
性・線膨張係数・寸法安定性、さらには接着剤・硬化促
進剤に侵蝕されない耐薬品性に優れた特性を有する物質
が適しており、本実施例では、第1表に示されるような
ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、およびポリカーボ
ネイト等を使用している。
(以下余白) 第1表 これは、特に収縮率が大きくなると内周リング16が縮
みすぎて内周リング16と外周リング12との締結が弱
くなり、空転したり、はずれてしまう可能性があり、ま
た特に温度線膨張係数がアルミニウム合金とは大きく異
なる樹脂材料を選ぶと、外部環境の変化により膨張の度
合が違ってくるため、そりが発生したり、偏心したりす
る可能性があるので、これを防止するために上記樹脂材
料を使用している。
さらに、合成樹脂材料には添加材として炭素繊維やガラ
ス繊維等(いずれも例えば、太さ10〜数10μm1長
さ70〜100μm)を使用しているが、これは、一般
にシリンダーとテープとの摩擦により静電気が発生する
と、静電気がシリンダーに帯電してしまい、この帯電の
量が大きくなると磁気ヘッドの巻線にノイズが発生して
画面に悪影響を与えてしまうことが知られているので、
これを防止するために導電性を有する炭素繊維を合成樹
脂15(内周リング16)に、例えば、数%〜数10%
(本実施例では10〜20%)含有させて、シリンダー
に静電気が帯電しにくくなるようにしている。また、シ
リンダーとしての強度を高めるために、合成樹脂にガラ
ス繊維を例えば、数%〜数10%(本実施例では10〜
20%)含有させて、強度を高めている。
ユ3は射出ゲートユ4を介して合成樹脂15を固定成形
金型10の凹状部内に充填させるための充填孔であり、
射出ゲート14は固定成形金型10の凹状部内の圧力が
合成樹脂15の充填により所定の圧力(本実施例では9
10kg/L:i)に達したときに閉じるように構成さ
れている。
次に、上記のような構成を育する回転ヘッドシリンダー
の製造装置における各製造工程を順に説明する。
第1工程(挿入) 外径D1なる外周リング12を内径D2の固定成形金型
10の凹状部内に挿入するとともに、外周リング12と
固定成形金型10との間にすき間t(=t1)を形成す
る。
すなわち、 Dl<D2.D2  D+=t+ なお、このすき間tの大きさは、小さすぎると空転して
しまい、大きすぎると外周リングの表面に亀裂が発生し
てしまうため、このすき間tは、0.1〜0.4mの範
囲が良いことが実験によりわかっている。
第2工程(射出) 固定成形金型10の凹状部を閉蓋するように可動成形金
型11が移動して成形空間が形成され、この成形空間内
に加熱溶融された合成樹脂15が充填孔13を介して射
出ゲート14より射出される(約780kg/cd)。
第3工程(加工) 加熱溶融された合成樹脂15により成形空間が充満され
た後も合成樹脂15を加圧(約910kg/al) I
、て充填することにより、外周リング12を弾性変形(
D+’)させて外周リング12と固定成形金型10との
すき間tをなくす、またはほとんどなくなるようにする
すなわち、 Dl  =D2 、t =Oまたは Dl   ’iD2 、  t  # 0第4工程(冷
却) 加圧充填により固定成形金型10の凹状部内の圧力が所
定値に達し、外周リング12と固定成形金型10とのす
き間tがなくなるまたはほぼなくなると、射出ゲート1
4は閉ざされて成形物が冷却される。冷却により合成樹
脂15は固化するが、このとき合成樹脂15の収縮率が
小さいためほぼそのままの大きさで固化するとともに、
弾性変化した外周リング12が復元力により内周リング
16を締結するため、外周リング12と内周リング16
とは確実に一体化される。
すなわち D2 >()、  >D、、t、>t2以上の工程後、
取り出された生成物は機械加工等によりリング外周面が
旋削され、溝が形成され、さらにヘッド窓等が形成され
て回転ヘッドシリンダーの完成品となる。
なお、本実施例では、内周リング16を合成樹脂15に
より形成しているが、本実施例の製造方法によれば、合
成樹脂材料に限らずダイカスト用アルミニウム合金等の
材料を用いても製造できることは明らかである。
また、本実施例では、特に上シリンダーの製造を例にと
って説明をしているが、これに限定されるものではなく
、下シリンダーの製造にも応用できることは明らかであ
る。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、リン
グ状アルミニウム合金材料と合成樹脂材料の締結力を非
常に簡単な方法で高めることができ、回転ヘッドシリン
ダーとして使用した場合、大幅な軽量化が図れるととも
に、非常に精度よくしかも効率よく製造することができ
る。また外部環境変化に強く、シリンダーに静電気が帯
電しにくくなるため、高品質の映像や音声を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(d)は本発明の回転ヘッドシリンダー
の製造方法の一実施例を説明するための各製造工程にお
ける断面図、第2図は同製造方法により製造された回転
ヘッドシリンダーの断面図、第3図は従来の回転ヘッド
シリンダーの製造方法を説明するための断面図、第4図
は同従来法により製造された回転ヘッドシリンダーの断
面図である。 10・・・・・・固定成形金型、11・・・・・・可動
成形金型、12・・・・・・外周リング、13・・・・
・・充填孔、14・・・・・・射出ゲート、1 周シリンダー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転ヘッドシリンダー形成用の外径がD_1なる
    リング状のアルミニウム合金部材を固定成形金型に形成
    された内径がD_2(ただしD_2>D_1)の凹部内
    に挿着する第1の工程と、 前記固定成形金型の凹部を閉蓋するように可動成形金型
    を移動させ、前記リング状のアルミニウム合金部材の内
    部空間に加熱溶融した合成樹脂材料を充填する第2の工
    程と、 前記リング状のアルミニウム合金部材の外径D_1がD
    _2もしくはほぼD_2に弾性変形するまで前記合成樹
    脂材料を加圧充填する第3の工程と、前記合成樹脂材料
    の加圧充填停止後、成形物を冷却する第4の工程と、 前記可動成形金型を前記固定成形金型より離間させ、前
    記リング状のアルミニウム合金部材と前記合成樹脂材料
    とが一体化された成形物を取り出す第5の工程を有する
    回転ヘッドシリンダーの製造方法。
  2. (2)リング状のアルミニウム合金部材の外径D_1と
    固定成形金型の内径D_2とのすき間tを0.1≦t≦
    0.4(mm) とすることを特徴とする請求項1記載の回転ヘッドシリ
    ンダーの製造方法。
  3. (3)リング状のアルミニウム合金部材の内部空間に合
    成樹脂材料をインサート成形により充填して一体化した
    回転ヘッドシリンダーであって、前記合成樹脂材料は成
    形時の収縮率が小さく、かつ温度線膨張係数が前記アル
    ミニウム合金に近い特性を有することを特徴とする回転
    ヘッドシリンダー。
  4. (4)リング状のアルミニウム合金部材の内部空間を合
    成樹脂材料により成形して一体化した回転ヘッドシリン
    ダーであって、合成樹脂材料に導電性物質を混合したこ
    とを特徴とする回転ヘッドシリンダー。
  5. (5)合成樹脂材料としてポリエーテルイミド、液晶ポ
    リマーおよびポリカーボネイトのいずれか1つを使用す
    ることを特徴とする 請求項3または請求項4記載の回転ヘッドシリンダー。
  6. (6)合成樹脂材料に炭素繊維を添加することを特徴と
    する請求項3または請求項 4記載の回転ヘッドシリンダー 。
  7. (7)合成樹脂材料にガラス繊維を添加することを特徴
    とする請求項3または請求 項4記載の回転ヘッドシリンダー 。
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