JPH0877531A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体軸受を使用した小型，薄型で、かつ高精
度のＶＴＲ用のシリンダ装置を提供する。 【構成】 複数の磁気ヘッド１２を有する回転シリンダ
３と、テープ案内走行リード部２ａを有する固定シリン
ダ２と、平板状のロータリトランス９，１０と、偏平型
のブラシレスモータと、流体軸受とを有し、前記ロータ
リトランスの回転側９を固定したトランス台８が前記流
体軸受の回転スリーブ４の外周に圧入され、この圧入と
同時に、前記ロータリトランス９，１０のギャップが設
置されるよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶＴＲ等の磁気記録再生
装置のシリンダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の磁気記録再生装置（以
下、ＶＴＲと略称する）におけるシリンダ装置の軸受
は、例えば特開昭５６−１６５９２６号公報に開示され
ているように、中心に回転軸を有し、この回転軸を２個
の玉軸受により軸支し、シリンダ回転駆動用のモータを
上記回転軸に直結し、玉軸受を介して回転軸の反対の軸
端部に回転シリンダを配設して、回転シリンダに磁気ヘ
ッドを固定して回転駆動する構成のシリンダ装置であっ
た。

【０００３】しかしながら、近年はこれら玉軸受による
軸受構造に代って、ラジアル流体軸受を用いた流体（動
圧）軸受の事例が提案されている。例えば、特開昭６２
−１６７９２５号公報に開示されているように、中心軸
にヘリングボーン型グルーブ（溝部）を形成し、この軸
に回転可能に嵌合する回転スリーブを組み合わせて、流
体軸受を構成し、この回転スリーブに同軸心的に周対向
式の筒型ロータリトランスを配設し、更に外周に駆動モ
ータが配設されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年Ｖ
ＴＲの記録密度が更に高密度化しつつあり、これに伴っ
て、シリンダの回転数の高速度化と小型化傾向が進展し
ている。このような局面においては、従来の玉軸受形式
では回転数の上昇により騒音・振動が大きくなると共
に、耐久性能上からも問題があり、特に小型化されたシ
リンダ装置に対しては、流体軸受を採用する傾向にあ
る。

【０００５】ところが、シリンダが小型化されていく傾
向のために、従来のような同軸心的に筒型のロータリト
ランスと駆動用モータとを配設することが困難となり、
更に筒型のロータリトランスを採用すると、シリンダ全
体の厚みが大きくなり、シリンダを含めたＶＴＲ機構系
のサイズ上の大きな障害となっていた。

【０００６】本発明は、以上のような局面にかんがみて
なされたもので、流体軸受を使用した小型，薄型で、か
つ高精度のシリンダ装置の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、この種のシリンダ装置を、（１）複数の磁気ヘッ
ドを有する回転シリンダと、磁気記録媒体テープを案内
走行するリード部を有する固定シリンダと、平板状のロ
ータリトランスと、偏平型のブラシレスモータと、流体
軸受とを有し、前記ロータリトランスの回転側を固定し
たトランス台が、前記流体軸受の回転スリーブの外周に
圧入され、この圧入と同時に前記ロータリトランスのギ
ャップが設定されるよう構成し、あるいはまた、（２）
流体軸受を有するシリンダ装置であって、前記流体軸受
の回転スリーブに対してロータリトランスの回転側を固
定したトランス台を、前記回転スリーブに圧入する構成
を有し、この圧入位置は、前記流体軸受の溝部の形成位
置と異なると共に、中心軸と嵌合する隙間が流体軸受部
のそれよりも大きい部分の位置であるよう構成し、ある
いはまた、（３）流体軸受を有するシリンダ装置であっ
て、前記流体軸受の回転スリーブに対してロータリトラ
ンスの回転側を固定したトランス台を、前記回転スリー
ブに圧入する構成を有し、この回転スリーブのトランス
台圧入部分の径と、回転シリンダが嵌合又は圧入される
部分の径とが異なるよう構成し、あるいはまた、（４）
流体軸受を有するシリンダ装置で、前記流体軸受の回転
スリーブに対して回転シリンダを圧入固定するシリンダ
装置であって、この圧入位置は、前記流体軸受の溝部の
形成位置と異なると共に、中心軸と嵌合する隙間が、流
体軸受部のそれよりも大きい部分の位置であるよう構成
することにより、前記目的を達成しようとするものであ
る。

【０００８】

【作用】以上のような本発明構成によれば、流体軸受の
回転スリーブと、回転側ロータリトランスを固定するト
ランス台とを別体とし、圧入にて固定すると同時に、ロ
ータリトランスのギャップの設定を行うようにしたた
め、本来流体軸受では軸方向の高さ精度が悪く、平板状
ではロータリトランスのギャップ設定が不可能で、調整
機構が必要であったものが不要となり、簡易な構成でギ
ャップ設定ができるため、安価で小型薄型で、かつ高精
度のシリンダ装置が提供できる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明を複数の実施例に基づいて説
明する； （第１の実施例）図１に、本発明に係る第１の実施例の
シリンダ装置の断面図を示す。

【００１０】１は中心軸で、磁気記録媒体テープ案内リ
ード２ａを設けた固定の下シリンダ２の中心に固設され
ている。中心軸１には、流体軸受を形成するためのヘリ
ングボーン型の各グルーブ（溝部）５ａ，５ｂがそれぞ
れ中心軸１の上／下部に刻設されている。

【００１１】中心軸１に対して数μｍ（片側３〜１０μ
ｍ）程度の隙間を有して回転スリーブ４が回転可能に嵌
合されている。上記隙間には、例えばシリコン系のオイ
ルが注入されて、スリーブ４の回転により、５ａ，５ｂ
内に動圧が発生する。

【００１２】９／１０は、それぞれ回転／固定側の平板
状のロータリトランスで、回転側のロータリトランス９
は、トランス台８に固定されており、固定側のロータリ
トランス１０と所定のギャップを形成して回転スリーブ
４に圧入固定されている。固定側ロータリトランス１０
は、下シリンダ２に接着固定されている。１１は、ロー
タリトランスと、不図示の電気回路との接続配線基板で
ある。

【００１３】３は回転シリンダで、磁気ヘッド１２がヘ
ッド基板１３を介して所定の高さ・角度に設定固定され
ている。下シリンダ２と同軸心になるように、回転スリ
ーブ４の外周に回転シリンダ３が嵌合圧入されて、ねじ
２４によりトランス台８に締付固定されている。

【００１４】６は、回転スリーブ４を軸方向に支持する
ためのスラスト受けであり、７は、抜け止めブッシュ
で、回転スリーブ４に圧入されている。またこの圧入側
と反対の端はモータのロータユニットが位置決め固定さ
れている。

【００１５】回転シリンダ３内に、駆動用モータが配置
されている。支柱２２により外部から回転シリンダ３内
に配置固定されたモータ基板１９上に、駆動用コイル１
８が固定されており、これと対向して駆動用マグネット
１６がロータヨーク１７を介して抜け止めブッシュ７に
固定されている。

【００１６】駆動用マグネット１６と駆動コイル１８を
挾んで磁路を形成する回転ヨーク２０が、回転シリンダ
３に固定されている。駆動コイル１８上に、内周側に固
定ヨーク２１を固定しており、これにより駆動マグネッ
ト１６の吸引力を発生させ、回転シリンダ３及び回転ス
リーブ４を含めた回転側を軸方向に吸引して安定に保持
している。

【００１７】回転側ロータリトランス９に、配線中継基
板１５が固定されており、ばね弾性を有するコネクタ端
子１４により、ヘッド基板１３と接続配線され、磁気ヘ
ッド１２に対して、記録再生信号の授受が行われる。

【００１８】４ａ，４ｂは、回転スリーブ４の内周面に
設けられた各段部であり、それぞれ回転シリンダ３とト
ランス台８の回転スリーブ４への圧入により、スリーブ
４の内径が収縮し、中心軸１との間に設定された隙間
（ギャップ）が変化して、中心軸１と接触してしまうこ
とを防止するために設けたものである。

【００１９】なお、これと同時に流体軸受の各溝部５
ａ，５ｂと対向していない中心軸面では動圧が発生せ
ず、軸受剛性とは無関係であり、逆にオイルによる粘性
ロスとなるため、前記段部を設けてこのロスを軽減させ
ると同時に、非回転時にはオイル溜めともなり、オイル
の外部への洩れを防ぐ効果がある。

【００２０】次に、本実施例装置の組立方法について説
明する；図２及び図３により、トランス台８の回転スリ
ーブ４への圧入工程を説明する。まず、下シリンダ２に
固定側のロータリトランス１０と配線基板１１を接着固
定する。その後、中心軸１を所定の高さ・垂直度で圧入
固定する。通常は、圧入代（しろ）の少ない軽圧入に加
えて、接着剤を併用して補強する。その後、中心軸１を
基準にしてリード部２ａを加工し、中心軸１に対するテ
ープ走行のリード部２ａの傾き精度を確保する。スラス
ト受け６及び抜け止めブッシュ７の圧入された回転スリ
ーブ４を、中心軸１に嵌合させる時に、スリーブ４内径
または中心軸１側にシリコン系オイルを滴下する。

【００２１】回転側のロータリトランス９は、トランス
台８に接着固定され、配線中継基板１５及びコネクタ端
子１４も固定された回転トランス台ユニット２７が構成
されており、この回転トランス台ユニット２７のトラン
ス台８の内径が回転スリーブ４の外周に上から圧入され
る。２６はスペーサシートであり、例えば２５μのギャ
ップ設定であれば、厚み２５μのシート（例えばプラス
チック等の摺動性の良いものが良い）を用いる。

【００２２】上記スペーサシート２６を固定側ロータリ
トランス１０の上に載置して、上からトランス台８を圧
入することにより、スペーサシート２６の厚み分だけ回
転側ロータリトランス９と固定側ロータリトランス１０
とのギャップが設定できる。図３は、この圧入後、スペ
ーサシート２６を抜き取った状態を示し、所定のギャッ
プを設けてトランス台８が固定されている。

【００２３】トランス台８圧入後のユニット状態に対し
て、磁気ヘッド１２を所定の高さ・角度にヘッド基板１
３を介して固定した回転シリンダ３が次に上から圧入固
定される。その後、図１で説明したように、回転ヨーク
２０と共にトランス台８にねじ止め固定される。回転シ
リンダ３が組立られると、駆動コイル１８が固定された
モータ基板１９及び支柱２２が組付けられ、最後にロー
タヨーク１７及び駆動マグネット１６が組付けられる。

【００２４】以上のように、組立時に、特に回転スリー
ブ４に対して径方向の圧入が、トランス台８及び回転シ
リンダ３の２回行われ、通常、締め代は０〜３μ程度で
あるが、中心軸１と回転スリーブ４の内径との隙間が３
〜１０μと小さいため、上記圧入による直径変化によ
り、動圧の特性が大きく変化してしまい、最大の締め代
で隙間が最小の場合、中心軸１との接触，締まり現象も
考えられ、スリーブ内径に設けた各段差４ａ，４ｂが必
要となる。流体軸受の各溝部５ａ，５ｂと異なる面であ
れば、動圧の特性に直接の影響はなく、問題はない。

【００２５】また、回転スリーブ４の外周は、トランス
台８の圧入部と回転シリンダ３との圧入部では、径が異
なっており、先に圧入されるトランス台８の圧入部が径
が大きくなっている。

【００２６】（第２実施例）図４は、本発明の第２の実
施例のシリンダ装置の断面図を示すものであり、前記第
１実施例の図１におけると同一（相当）要素は同一符号
で示す。

【００２７】この図例では、平板状のロータリトランス
９，１０と偏平型のブラシレスモータとを、固定の下シ
リンダ２の中に２段構成に配設したものである。図１の
場合と同様に、中心軸１が、磁気記録媒体テープを案内
走行するリード部２ａを有する固定の下シリンダ２の中
心に固定されている。

【００２８】中心軸１には流体軸受を形成するためのヘ
リングボーン型のグルーブ（溝部）５ａ，５ｂがそれぞ
れ中心軸１の上／下部に設けられている。中心軸１に対
して、数μｍ（片側３〜１０μｍ）の隙間を有して回転
スリーブ４が嵌合される。回転スリーブ４に対して、回
転シリンダ３が、固定の下シリンダ２と同軸心的に固定
されている。上記中心軸１とスリーブ４との隙間に、例
えばシリコン系のオイルを注入することにより、回転駆
動した時に、溝部５ａ，５ｂにより流体圧力が発生し、
動圧軸受が形成される。

【００２９】６は、回転スリーブ４を軸方向に支持する
スラスト受けであり、中心軸１の下シリンダ２とは反対
側の端が球状となっており、この中心軸１の端面とスラ
スト受け６とにより、軸方向の位置が固定される。７は
抜け止めのブッシュで、スリーブ４の内径に圧入されて
いる。

【００３０】９及び１０は、それぞれ回転側・固定側の
ロータリトランスであり、回転側のロータリトランス９
は、回転スリーブ４に圧入、固定されたトランス台８に
接着固定されており、回転シリンダ３に所定の位置にね
じ２３で固定された磁気ヘッド１２を接着固定したヘッ
ド基板１３と、ばね弾性を有するコネクタ端子１４とに
より、ロータリトランスの中継基板１５を介して、電気
的に接続されている。固定側のロータリトランス１０
は、回転側のロータリトランス９と１０〜３０μｍ程度
のギャップを有し、下シリンダ２の内径に設けられた段
部２ｂに接着固定され、配線中継基板１１を介して、不
図示のアンプ回路に接続されている。

【００３１】モータ部は、ロータリトランスの下に設け
られており、多極着磁された駆動マグネット１６は、ロ
ータリヨーク１７を介してスリーブ４に接着またはかし
めにより固定されている。駆動マグネット１６に対向し
て駆動コイル１８と磁路を形成するモータ基板１９が、
下シリンダ２に接着またはねじ止めされ、配線基板２８
により、所定のモータ駆動電流と回転速度・位相検出信
号であるＦＧ，ＰＧ信号が供給及び取出される。

【００３２】段部２ｂの内径は、モータのロータヨーク
１７の外形より大きく、固定のロータリトランス１０の
外形よりも小さく設定することにより、ロータリトラン
スとモータ部とを固定下シリンダ２内に２段に全て内蔵
することが可能となった。

【００３３】上記駆動マグネット１６と配線基板１９と
の間に働く吸引力により、回転スリーブ４は、下シリン
ダ２方向に吸引され、スラスト受け６と軸との端面の接
触が安定になり、軸方向の回転位置が高精度に安定する
ものである。回転シリンダ３は、回転スリーブ４の外形
に圧入されて、固定の下シリンダ２と同軸心的に配設さ
れ、最終的にねじ２４によりトランス台８に固定されて
いる。

【００３４】図１におけると同様に、トランス台８との
圧入部，回転シリンダ３との圧入部の内径は、それぞれ
４ａ，４ｂと各段部が設けられており、中心軸１との隙
間が流体軸受部のそれより広くなっている。

【００３５】この第２の実施例の組立方法としては、前
記図１の場合と比較すると、モータ部を先に組立てた後
は、前記図２，図３において示した方式と全く同様であ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流体軸受を使用したシリンダ装置において、平板状のロ
ータリトランスを用いることが可能となり、小型で薄型
のシリンダ装置が提供できる。

【００３７】また、流体軸受の回転スリーブとトランス
台とを別体として、トランス台をロータリトランスのギ
ャップを設定しながら圧入するため、ねじ機構等の調整
機構が不要であり、極めて簡易な構成で信頼性の高いシ
リンダ装置が提供できる。

【００３８】また、回転シリンダ内径と回転スリーブの
外径とを圧入したため、組立時の振れ精度の確保が容易
となり、高精度のシリンダ装置を提供し得る。

【００３９】更に、圧入部位置に、回転スリーブ内径側
に段部を設けておくことにより、圧入による隙間変化に
伴う流体軸受特性変化がなく、またオイルの粘性ロスも
軽減され、回転信頼性の高い安定したシリンダ装置が提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の断面図

【図２】 第１実施例の組立状態図（ａ）

【図３】 第１実施例の組立状態図（ｂ）

【図４】 第２実施例の断面図

【符号の説明】

１ 中心軸 ２ 下シリンダ ２ａ テープ案内リード ３ 回転シリンダ ４ 回転スリーブ ４ａ，４ｂ スリーブ内径段部 ５ａ，５ｂ 溝部 ６ スラスト受け ８ トランス台 ９，１０ ロータリトランス １２ 磁気ヘッド １６ 駆動用マグネット １８ 駆動コイル １９ モータ基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の磁気ヘッドを有する回転シリンダ
   と、磁気記録媒体テープを案内走行するリード部を有す
   る固定シリンダと、平板状のロータリトランスと、偏平
   型のブラシレスモータと、流体軸受とを有し、前記ロー
   タリトランスの回転側を固定したトランス台が、前記流
   体軸受の回転スリーブの外周に圧入され、この圧入と同
   時に前記ロータリトランスのギャップが設定されること
   を特徴とするシリンダ装置。
2. 【請求項２】 流体軸受を有するシリンダ装置であっ
   て、前記流体軸受の回転スリーブに対してロータリトラ
   ンスの回転側を固定したトランス台を、前記回転スリー
   ブに圧入する構成を有し、この圧入位置は、前記流体軸
   受の溝部の形成位置と異なると共に、中心軸と嵌合する
   隙間が流体軸受部のそれよりも大きい部分の位置である
   ことを特徴とするシリンダ装置。
3. 【請求項３】 流体軸受を有するシリンダ装置であっ
   て、前記流体軸受の回転スリーブに対してロータリトラ
   ンスの回転側を固定したトランス台を、前記回転スリー
   ブに圧入する構成を有し、この回転スリーブのトランス
   台圧入部分の径と、回転シリンダが嵌合又は圧入される
   部分の径とが異なることを特徴とするシリンダ装置。
4. 【請求項４】 流体軸受を有するシリンダ装置で、前記
   流体軸受の回転スリーブに対して回転シリンダを圧入固
   定するシリンダ装置であって、この圧入位置は、前記流
   体軸受の溝部の形成位置と異なると共に、中心軸と嵌合
   する隙間が、流体軸受部のそれよりも大きい部分の位置
   であることを特徴とするシリンダ装置。