JPS6027100B2 - 回転ヘッドアセンブリ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体潤滑軸受によって構成されるＶＴＲシリ
ンダ構造に関するものであり、簡易な組立によって正確
なヘッド位置を達成出釆、姿勢差が僅少で、長期使用後
も摩耗がないスラスト軸受構造を提供するものである。

近年録画の長時間化、装置のポータブル化にともない、
高記録密度化、コンパクト化の要請が高まり、従釆の玉
軸受構造によるシリンダを有するＶＴＲには、多くの難
題を抱えていた。そこで、より高精度な回転性能を実現
するものとして、流体軸受の適用が考えられるが、下記
の様な問題点があった。

１ 組立時におけるヘッドの軸方向位置の調整が難しい
。

２ 始動トルクが大きい。

３ 姿勢差によるヘッドの軸方向位置の変化が大きい。

特に上記１の場合、玉軸受支持構造と異なり流体軸受構
造は、回転状態でのみ、軸受部に負荷能力が得られヘッ
ドが設けられた上部シリンダの軸万向及び軸軽方向の正
確な位贋が規制出来るという点で、組立時におけるヘッ
ド位置の正確な管理は難しかった。上記１〜３を解消す
るために軸の先端に、ピポット軸受を設け、勤圧型のス
ラスト軸受と組み合わせることにより、ピボット軸受を
常に対向面に吸着させることが出釆る。

但しピボツト軸受の場合装置の長期にわたる連続運転に
よって、機械的接触部であるピボット軸受の先端部は徐
々に摩耗し、その結果ヘッド位置が降下してしまうとい
う問題点があった。これらの難題を解消するために、第
１図の様な回転ヘッドアセンブリ構造を考案し、既に出
願した。

１は回転ヘッド部である上部シリンダ、２は上部シリン
ダ１に装着したヘッド、３は下部シリンダであり、基板
である下部ハウジング４に固定されている。

５，６は、ヘッド２の信号を無接触で回転側から固定側
へ伝達する率ロータリートランスの回転側用と固定側用
であり、回転側用５は、ボルト７でもつてスリーブ８に
、固定側用６は、ボルト９でもつて、下部シリンダ３に
固定される。

スリーブ８には、上部シリンダ１が装贋の上方向から着
脱自在になる様に固着されている。

１０は上部フタであり、潤滑流体漏洩防止のためのオイ
ルシール１１を介して、スリーブ８の上端面に、ボルト
１２でもつて固着される。

１３，１４，１５は、本装置の回転部に、回転駆動力を
与えるための、ダイレクト・ドライブモータのステータ
、ロータ・マグネット、及びマグネット収納ケースであ
る。

下部ハウジング３に固定された中心軸１６には非真円軸
受の一種であるスパイラル・グループ１７，１８が上下
に形成されており、流体軸受特有の不安定現象であるオ
イルホワールの発生を防止した軸受構造となっている。

１９は、中心鞠１６の開放端側に設けられたスラスト軸
受のつば、２０はつば１９の中心部に形成されたマイク
ログループである。中心軸１６と、スリーブ８の間には
潤卸油としての磁性流体（図示せず）が隈なく封じ込め
られておりスリーブ８の下端開口部には磁性流体の漏洩
を防止するための磁気シール２１が設けられている。

次に第２図により同回転ヘッドアセンブリのスラスト軸
受構造について説明する。

１９はスラスト軸受のつば、２０は第１のスラスト軸受
であるマイクログループ、２２はつば１９の上端面、２
３は上端面２２の裏面に形成された第２のスラスト軸受
であるヘリングボーン軸受、２４はつば１９の中央部に
形成された突出部、１６は中心軸である。

第２図のスラスト軸受構造は、マイクログル−ブ２０の
外蚤寸法：ｄとへりングポーン軸受２３の外隆寸法：Ｄ
が大きく異なるために、その変位圧力特性も大幅に異な
る。

つまり、マイクログループ２０がその相対移動面間のす
きま：６，が極度に小さいときのみ大きな負荷能力を有
するのに対して、ヘリングボーン軸受２３は大きな負荷
能力を有するにもかかわらず、すきま：６２に対して鈍
感である。

その結果、マイクログループ２０の軸受面は回転時常に
僅少なすさま：８，を維持することが出来る。

つまり、マイクログループ２０の位置を組立時に正確に
出しておけば、静止時も回転時もヘッドが設けられた回
転部分の敵方同位暦が変わらないため前述した難題を解
消することが出来る。

また、軸受径が小さいため始動トルクも僅少である。但
し、第１の様な軸受構造を、量産品としての民生用ＶＴ
Ｒの回転ヘッドアセンブリに適用した場合次の様な問題
点があった。中心軸１６にスラスト軸受のつば１９を形
成する際に、マイクログループ２０の面は、軸心に対し
て垂直に設けられねばならない。

上記垂直度にズレがあれば、僅少なすきま：６，ご１ム
〜２仏を保って浮上するマイクログループ２０の相対移
動面のすきまに懐きを生じ、その結果、十分な負荷能力
が得られず、対向面間の金属接触によって摩耗が発生す
る等のトラブルがあった。

中心軸１６とつば１９を一体ものとして削り出せば、鞠
芯に対するマイクログループ２０の軸受面のみならず、
ヘリングポーン２３の軸受面の垂直度も確保出来る。但
し、スリーブ８内に軸１６を収納し、潤滑油を封じ込め
る際の組立が困難となり、また都材の加工も手間がかか
り、大幅なコストアップとなる等の問題点があった。

本発明は、前述したスラスト軸受を改良したもので、マ
イクログループの中心部に、スラスト軸受のつばを軸に
締結するためのボルトを収納した軸受構造により、シリ
ングの組立を簡易にし、かつ、正確なヘッド位置が達成
出来る回転ヘッドアセンブリ提供するものである。以下
、その実施例について、第３図〜第６図により説明する
。

前述の回転ヘッドアセンブリと同一の構成部分について
は説明を略する。第３図は、本発明の−実施例であるス
ラスト軸受で、２５はスラスト軸受のつば、２６はつば
２５の中央部に形成された突出部、２７は第１のスラス
ト軸受であるマイクログループ、２８は上記マイクログ
ループ２７とは反対側の面に形成された第２のスラスト
軸受であるヘリンボーングループ、２９はマイクログル
ープ２７の中央部に形成されたボルト収納部、３０は取
付ボルト、３１は軸である。

つば２５と軸３１は、ボルト３０によって締結され、突
出部２６の上端面及び反対側のつば面に、あらかじめ、
エッチングによりグループ（溝）加工を設こしている。

実施例では、内蓬：らはボルト３０を収納出来る範囲で
、十分４・さく（ら＝３．５豚◇）かつ、マイクログル
ープ２７の外径：ｄ，は、ヘリンポーングループの外径
（も＝１１肋０）より十分小さく（ｄ，＝５肋？）構成
した。例えば、マイクログループの負荷能力は、ｄ，４
−ら４に比例するために、上記構成により、第１のスラ
スト軸受と第２のスラスト軸受は、すきま負荷能力特性
において、大きく異なり、第２図の軸受同様、前述した
１，２の難題を解消することが出来る。

本発明によれば、軸３１とつば２５は、それぞれ単独に
、かつ高精度に加工出釆る。軸３１の端面が鞠臥こ対し
て垂直度が得られる様に加工するのは容易であり、同様
に、つば２５の両面の平行度、及び厚み：ｔの正確な精
度が得られる様に加工するのも容易である。したがって
、つば２５と軸３１をボルト３０で締結することにより
、鞠心に対するマイクログループ２７面の垂直度が容易
に、かつ、着実に得ることが出釆る。

本軸受構造において、グループを形成する面は第４図の
ように、つば３２面に形成せず、あるいは、その対向面
である上部フタ１０の突起３３の下面３４に形成しても
よく又、ヘリンボーングルーブもスリーブ８上面３５に
形成してもよい。

また、マイクログループ２７、ヘリンボーングル−ブ２
８は、一方向のみに圧送作用を有する溝形状およびヘリ
ングボーン形状等を選択し使用可能で、円周方向で相対
移動面間のすきまが変化し、くさび油膜による圧力の発
生が見込めるならば、どの様な溝形状でもよい。次に本
実施例の回転ヘッドアセンブリの組立方法について説明
する。

第５図は、下部ハウジング３４に軸３１を焼きばめによ
って装着した状態を示す。

この状態で、軸３１の両端を固定して、基準面Ｓを加工
すれば、基準面Ｓに対する軸３１の垂直度及び基準面Ｓ
と軸３１先端との間隔ｈ，の十分な精度が縛られる。

実施例では、長時間緑画用のポータブルＶＴＲに適用し
ておりそれゆえに、今まで以上に高い精度が要求されて
おり、例えば、上記鞠３１の垂直度の精度は２ｒ以下間
隔ｈ，の精度は５山以下であった。

もし、軸３１が基準面Ｓに対して後斜した状態で取りつ
けられているとすれば、テープ（図示せず）のトラック
上に沿うべきヘッド２の走行軌跡が、所定のアジマス角
度と長時間銭画のため一層小さくなったトラック幅から
ズレることになるからである。さて次に、回転側ロータ
リートランス５、マグネット収納ケース１５をスリーブ
８に装着し、かつ、固定側ロータリートランス６を上記
回転側ロータリートランス５とスリーブ８の間に挟み込
だ状態で、軸３１の上方から、上記スリーブ８を挿入す
る。

しかる後固定側ロータリートランス６を下シリンダ３に
ボルト９でもつて固着する。

次に、軸３１の先端部に、ボルト３０でもつてスラスト
軸受のつば２５を装着する。

（第６図）この状態で、基準面Ｓとマイクログループ２
７先端面との距離：Ｌが所定の精度範囲に収まっている
かどうかを確認する。このマイクログループ２７面がヘ
ッド高さを決めるスラスト規制面となる。以上のシリン
ダの組立の一例で分かる様に、本発明を用いたスラスト
軸受構造によれば鞠芯に対して垂直にスラスト軸受を取
付る事が出来、かつ都材寸法のみ出しておけば、確実に
回転時の正確なヘッド高さを得ることが出来る。

シリンダ構造は、実施例で示した様な軸固定礎造でなく
てもよく鞠回転構造でもよい。

以上、一実施例として、固定された軸３１に、回転ヘッ
ド部１が固着したスリーブ８が係合された軸受構造につ
いて説明してきたが、逆に、スリーブが固定され、軸が
旋回する様な構造であってもよい。

第７図に、その一実施例であるＶＴＲのシリンダを示す
。１０１は上部シリンダ、１０２は上部シリングに装着
したヘッドであり回転ヘッド部を構成している。

１０３は下部シリンダであり、基板である下部ハウジン
グ１０４に固定されている。

１．０５，１０６は、ロータリートランスの回転側用と
固定側用である。

１０７はブッシュであり、回転軸１０８と連結され、さ
らに上部シリンダ１０１は、ブッシュ１０７と取りはず
し自在に鉄合されている。

また、ロータリートランスの回転側用１０５は、接着剤
によって、ブッシュ１０７に固定され、固定側用１０６
は、下部シリンダ１０３に装着したロータリートランス
取付リング１０８に接着剤で固着されている。

１０９はモータのロータマグネツト、１１０はマグネッ
ト収納ケース、１１１はモータの電機子コイル、１１２
はモータのステータである。

ロータマグネツト１０９は、マグネット収納ケース１１
０の内側に固着され、さらに、マグネット収納ケース１
１０は、ブッシュ１０７にケース取付ボルト１１３によ
って固着されている。１１０，１０９，１０７，１０１
，１０５で、本装置の回転部を構成している。

１１４は下部ハウジング１０４と一体で製作された固定
スリーブ、１１５はスラスト軸受のつば、１１６はボル
ト、１１７は下部ハウジング蓋、１ １８は流体軸受油
膜部である。

固定スリーブ１１４と回転軸１０８の間には、段付部が
形成されたスパイラルグルーブが形成されている。

１１９，１２０は、それぞれ、上部段付部、下部段付部
であり、１２１，１２２は、上部スパイラルグルーブ、
及び下部スパイラルグルーブである。

１２３は、潤滑流体としての磁性流体であり、磁性流体
１２３は回転軸１０８及びスラスト軸受のつば１１５及
び固定スリーブ１１４の上端部である固定スリーブ開口
部１２４までくまなく封じ込められている。

ブッシュ１０７の関口部１２４には、磁性流体１２３の
漏洩を防止するための磁気シールが設けられている。

１２５は、磁気シールのための永久磁石、ｌｒ２６はそ
の収納ケースである。

流体軸受による本シリンダ構造は、上方に関口部を有す
る固定スリーブ１１４に収納され、潤滑油膜を介在して
、回転可能に係合された回転軸１０８がＤＤモータ（ダ
イレクト・ドライブモータ）によって旋回する礎造にな
っている。

そして、前記つば１１５には、このつば１１５より蓬小
の突出部１２７が形成され、この突出部１２７のハウジ
ング議−１１７との相対移動面には第１のスラスト流体
軸受を構成するための、相対移動面間ですきまが変化す
る溝（例えばスパイラルグループ（図示せず）が形成さ
れている。

またこのつば１１５には、前述の実施例同様第２のスラ
スト軸受（図示せず）も形成されている。第７図の構造
では、回転軸１０８のスラスト軸受側の機面と、回転軸
１０８に焼きばめ等により固着したブッシュ１０７の基
準面：Ｅとの間の鞠方向間隔を確保しておけばよい。す
なわち、固定スリーブ１１４に回転軸１０８を挿入し下
部ハウジング蓋をはずした状態で、つば１１５を取付け
ることにより、回転時の正確なヘッド位置が得られる。

以上、本発明により、量産時加工、組立が簡易で、正確
なヘッド位置が得られるＶＴＲの回転ヘッドアセンブリ
が実現出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転ヘッドアセンブリの正面断面図、第２図イ
は同回転ヘッドアセンブリのスラスト軸受構造部におけ
るマイクログループの拡大平面図、第２図口は同軸受機
造部における要部拡大断面図、第２図ハは同軸受構造に
おけるヘリングボーン軸受の底面図、第３図イは本発明
の一実施例における回転ヘッドアセンブリのスラスト軸
受部の拡大平面図、第３図口は同要部断面図、第３図ハ
は同要部底面図、第４図は本発明の他の実施例における
スラスト軸受部の要部拡大断面図、第５図及び第６図は
本発明の一実施例である回転ヘッドアセンブリの組立工
程中における正面断面図、第７図は本発明の他の実施例
である回転ヘッドアセンブリの正面断面図である。 １……回転ヘッド部、８，１１４……スリ−プ、２５，
１１５・・・・・・つば、２１６，１２７・・・・・・
突出部、２７・・・・・・第１のスラスト流体軸受、２
８・・・…第２のスラスト軸受、３０，１１６．・…・
ボルト、３１，１０８・・・・・・軸。 第１図 第２図 第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一方を開放端とする軸と、この軸に潤滑流体を介し
   て相対的に回転可能に係合されたスリーブと、前記軸の
   開放端側の端部に設けられたスラスト軸受のつばと、前
   記つば面もしくはその対向面に、前記つばよりも径小に
   形成された突出部と、この突出部の相対移動面間に形成
   され、円周方向で前記相対移動面間のすきまが変化する
   溝により構成される第１のスラスト流体軸受と、前記第
   １のスラスト軸受とは反対側のつば面に形成され、前記
   相対移動面間の距離を軸方向に近接せしめる様に作用す
   る第２のスラスト軸受と、前記軸もしくは前記スリーブ
   のいずれかに固着した回転ヘツド部より構成される磁気
   記録再生装置の回転ヘツドアセンブリにおいて、前記つ
   ばと前記軸は前記つばの中央部に収納されるボルトによ
   り締結される構造であることを特徴とする回転ヘツドア
   センブリ。