JPS60237620A - 座屈ア−ムによる変位拡大機構 - 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】 イ０発明の目的 −の１ 本発明はＶＴＲ装置のトラッキング調整に用いられるヘ
ッドアクチュエータ等に利用される変位拡大機構に関す
る。

従来夏技祈 第６図に示すように回転ヘッド型ＶＴＲ装置ノ磁気ヘッ
ド（１）は、磁気テープ（２）の走行方向に対して回転
軸を傾斜させて配置された回転シリンダ（３）の周縁位
置に取付られ、第７図に示すように磁気テープ（２）上
に段々に設定された記録トランク（２ａ）　（２ａ）−
を順次に走査する。

ところでＶＴＲ装置で磁気テープの走行速度を速くして
、ピクチャーサーチを行う場合、回転シリンダ（３）は
定速回転をするので、実際に磁気ヘッド（１）が走査す
る位置（４）は第７図点線に示すように位置ずれする。

そして磁気ヘッド（１）が１つの記録トラック（２ａ）
から隣接するトラック（２ａ）に移動する際にノイズが
発生し、再生画面に横縞が形成されてピクチャーサーチ
の画質を悪くする。そこで回転シリンダ（３）の磁気ヘ
ッド（１）取付位置にヘッドアクチュエータを取付け、
ピクチャーサーチを行う際に、ヘッドアクチュエータに
より、上記位置ずれを防止する方向に磁気ヘッド（１）
を動かすトラッキング調整をして、記録トラソり（２ａ
）を正確に走査させている。

−上記へラドアクチュエータの一例を次に説明する。

第８図（ａ）（ｂ）において、（５）は両側にＬ型１１
ｉｉ！（５ａ）　（５ａ）を延設した固定基部、（６）
（６）はＬ型ｌ１５ｉ＋（５ａ）　（５ａ）の先端に薄
肉の支点部（６ａ）　（６ａ）を介して一体的に枢支さ
れたＬ型の可動腕部、（７）（７）はＬ型読（５ａ）　
（５ａ）の根部とＬ型の可動腕部（６）（６）一端の薄
肉の連結部（６ｂ）　（６ｂ）とを連結するように固定
された積層型圧電素子、（８）は弾性金属板をハ字状に
折曲し、中央部に変位体（磁気ヘッド）装着位置を設け
た座屈バネである。

上記構成において座屈バネ（８）の可動腕部（６）（６
）への取付けは、座屈バネ（８）の両側を、可動腕部（
６）（６）先端の溝（６Ｃ）（６ｃ）に嵌入し、位置決
めピン（９）（９）を嵌挿して行なわれる。なお上記へ
ラドアクチュエータ〈１０〉は固定基部（５）に穿設し
た取付孔（５ｂ）　（５ｂ）により、回転シリンダにネ
ジ止めされる。

上記ヘッドアクチュエータ（１０）は次のように動作す
る。

積層型圧電素子（７）（７）に所定の電圧が印加されて
伸長すると、可動腕部（６）（６）は支点部（６ａ）　
（６ａ）を中心にして回動し、座屈バネ（８）を両端か
ら押す。従って座屈バネ（８）の変位体装着装置（８ａ
）は、この押し方向と直交する方向に変位する。可動腕
部（６）（６）の支点部（６ａ）と連結部（６ｂ）の間
隔は、支点部（６ａ）と可動腕部（６）の先端の間隔よ
りも小さいので、この可動腕部（６）（６）はてこの原
理により、積層型圧電素子（７）の動きを拡大して座屈
バネ（８）に伝達する。また座屈バネ（８）自身もその
両端の動きを拡大して変位体装着位置（８ａ）を動かす
。従って積層型圧電素子（７）の伸縮動作は二重に拡大
されて、変位体装着位置（８ａ）に装着された変位体で
ある磁気ヘッド（１）を動かすことになる。

Ｂ　ｎ′　ｘ 上記ヘッドアクチュエータ（１０）において座屈バネ（
８）は両端を挟むように押されることにより、その変位
体装着位置（８ａ）を、押し方向と直交する方向に拡大
変位させている。ところがこの座屈バネ（８）は、りん
青銅板等の帯状の弾性金属板を、第９図に示すように７
１字状に折曲して形成したものである。従って両端を挟
むように押された座屈バネ（８）は第１０図に示すよう
に円弧状に変形し、押し込み量が太き（なると、変位量
の拡大機能が飽和して拡大損失が起きる問題がある。ま
たこの拡大損失があるということは、押し込み量に対す
る変位体装着位置の変位が直線関係にならないことにな
り、上記ヘッドアクチュエータ（１０）の部品としての
使用において、その制御が困難になるなどの問題を生じ
させる。

口０発明の構成 占　゛　るための 本発明は両端を押されることによりその中央部に設けら
れた変位体装着位置を、上記押し方向と直交する方向に
拡大変位させる変位拡大機構の上記問題点、すなわち座
屈バネが円弧状に変形することによる拡大損失並びにそ
の変位の非直線性を改良するためになされたものである
。すなわち本発明の変位拡大機構は、中央部に変位体装
着位置、その両側にアーム部を有するハ字状座屈アーム
であって、上記変位体装着位置とアーム部との境界部分
に屈曲容易なヒンジ部を形成するとともに、上記アーム
部を剛体構造にしたものである。

災施皿 本発明の座屈アームによる変位拡大機構の一実施例を第
１図及び第２図を参照しながら次に説明する。

第１図に示す座屈アーム（１１）は、剛性のある帯状体
、例えば厚内のステンレス板を、中央部に変位体装着位
置（ｌｌａ　）　、その両側にアーム部（ｌｌｂ　）　
（ｌｌｂ　）　、両端に保持部（ｌｌｃ　）（ｌｌｃ　
）を設けてハ字状に折曲形成したものである。この座屈
アーム（１１）には変位体装着位置（ｌｌａ　）とアー
ム部（ｌｌｂ　）　（’ｌｌｂ　）の間及びアーム部（
ｌｌｂ　）　（ｌｌｂ　）と保持部（ｌｌｃ　）（ｌｌ
ｃ　）の間に、一方の面から切欠溝（１２）（１２）　
−を形成し、その部分を弱くして他の部分と比較して曲
がり易いヒンジ部（１３）　（１３）（１４）　（１４
）を形成している。

上記構造であると座屈アーム（１１）を両端から押した
ときアーム部（ｌｌｂ　）（ｌｌｂ　）は第２図に示す
ように直線状態を保ったまま変形し、変位体装着位置（
Ｉｌａ　）はアーム部（ｌｌｂ　）（ｌｌｂ　＞　のた
わみによる拡大損失なく変位する。また上記構造である
と、座屈アーム（１１）が肉厚でその質量が大きくなっ
ているので固有振動数が低下して外部振動の影響を受け
にくくなり安定した動作をさせることができる。

次に本発明の他の実施例について説明する。

第３図に示す座屈アーム（１５）は断面がコ字状になる
ように両側を折曲して側板（１６）　（１６）を形成し
た金属帯板を、ハ字状に折曲して形成したもので、中央
部に変位体装着位置（１５ａ　）、その両側にアーム部
（１５ｂ、）　（１５ｂ　）　、さらにその端部に保持
部（１５ｃ　）　（１５ｃ　）が設けられている。上記
側板（１６）　（１６）は、変位体装着位置（１５ａ　
）とアーム部（１５ｂ　）　（１５ｂ　）との境界線に
対応する位置及びアーム部（１５ｂ　）（１５ｂ　）と
保持部（１５ｃ　）　（１５ｃ　）との境界線に対応す
る位置が切欠かれ、各境界線部分に折曲容易なヒンジ部
（１７）　（１７）　（１８）　（１Ｂ）を形成してい
る。なお上記側板（１６）　（１６）が保持部（１５ｃ
　）　（１５ｃ　）に設けられていないのは、ヘンドア
クチュエータ等への取付けを容易にするためである。

上記構造の座屈アーム（１５）は、その側板（１６）　
（１６）の存在によりアーム部（１５ｂ　、’）（１５
ｂ　）に剛性が与えられ、保持部（１５ｃ　）（１５ｃ
　）に挾むように押したとき、ヒンジ部（１７）　（１
７）　（１Ｂ）　（１８）のみが屈曲してアーム部（１
５ｂ　）　（１５ｂ　）のたわみは殆んどなくなる。

なお本発明による座屈アーム（１１）　（１５）は両端
から押された後の復元力を持たないので、これを第８図
（ａ）（ｂ）に示すようなヘッドシクチュエータ（１０
）に取付ける場合、単に嵌入させるだけでなく座屈アー
ム両端の保持部（ｌｌｃ　）　（ｌｌｃ　）、（１５ｃ
　）　（１５ｃ　）を可動腕部（６）（６）の先端に固
定して、積層型圧電素子（７）（７）が収縮する場合に
その収縮力によって引き戻されるようにする必要がある
。

また座屈アーム両端を挟みつける機構に復元力がない場
合は、復元用のバネを別に取付ける必要がある。

ハ９発明の効果 本発明の座屈アームによる変位拡大機構は、座屈アーム
の両端を挟むように押して変位体装着位置を拡大変位さ
せたとき、アーム部がたわまず直線状態を保っている。

従ってアーム部のたわみによる拡大損失を除去して変位
拡大率を向上し、さらに押し長さに対する変位量の直線
性を改善できる。

次に本発明の座屈アームによる変位拡大機構が、従来の
座屈バネに比較して、拡大損失が少ないことを計算によ
って確認する。

まず従来の座屈バネについて計算式をめる。

従来の座屈バネは両端から挟むように押されたとき円弧
状に屈曲するから、座屈バネの全長ｌ、座屈バネの弧の
長さＳ、及び中心部の変位量りは第４図に示すような関
係にある。同図において、Ｒは座屈バネが屈曲して形成
する円弧の半径、θは座屈バネの全長に対する円弧の中
心から見た角度、Ｕは可動腕部の変位量（押し長さ）で
ある。

第４図において次式が成立する。

θ θ Ｓ　＝　２　ｒ　ｓｉｎ　−−−−−−−−−（３）（
１）式と（３）式より ｓｉｎ　− ２ 〈２）式と（３）式より ｓｉｎ− 次に本発明の座屈アームについての計算式をめる。

本発明の座屈アームはそのアーム部がたわまないで直線
状態を常に保つから、座屈アームの片側部分の長さＪｌ
、座屈アームの弦の半分の長さＳｌ、中心部の変位量り
及び可動腕部の変位量（押し長さ）Ｕは第５図に示すよ
うな関係がある。

同図において次式が成立する。

１ ｓｉｎφ＝　−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−（７）従来の座屈バネにつ
いてめられた（４）（５）式と、本発明の座屈アームに
ついてめられた（６）（７）式について、実際に数値を
代入し、可動腕部の変位量（押し長さ）Ｕに対する中心
部（変位体装着位置）の変位量りについて次に比較する
。

座屈バネの全長ｌを１８，００９ｍ、座屈アームの片側
部分の長さｊ！１をｔｔ　／　２　＝　９，００５鶏、
座屈バネの弦の長さＳを１８０、座屈アームの弦の半分
の長さＳｔをＳ／２＝７．５０とし、可動腕部の変位量
（押し長さ）Ｕをｏ、ｏｓｔｍとして計算すると、中心
部の変位量りは、第４図に示す座屈バネの場合は５２６
μｍであり、第５図に示す座屈アームの場合４よ１２８
２μｍである。

上記のように本発明による座屈アームは従来の座屈バネ
に比べて拡大損失が極めて小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である座屈アームの正面図、
第２図は第１図に示す座屈アームの動作状態を示す正面
図、第３図は本発明の他の実施例の座屈アームを示す斜
視図である。第４図及び第５図は夫々従来の座屈バネと
本発明の座屈アームについての変位量計算式をめるため
の説明図、第６図は回転ヘッド型ＶＴＲ装置において回
転シリンダが磁気テープを走査する状態を示す斜視図、
第７図は磁気テープ上に設定された記録トラックを示す
平面図、第８図（ａ）及び第８図（ｂ）は夫々従来の座
屈バネを用いたヘッドアクチュエータを示す平面図及び
正面図、第９図は従来の座屈バネの正面図、第１０図は
第９図に示す座屈バネの動作状態を示す正面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　中央部に変位体装着位置、その両側にアーム部
   を設けたハ字状の座屈アームの両端を挟むよう押すこと
   により、変位体装着位置を上記押し方向と直交する方向
   に拡大変位させるものにおいて、上記変位体装着位置と
   アーム部との境界部分に屈曲容易なヒンジ部を形成する
   とともに、上記アーム部を剛体構造にしたことを特徴と
   する座屈アームによる変位拡大機構。