JPS61104418A - 回転ヘツド装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はＶＴＲ用回転ヘッド装置に係り、特に低振動・
低騒音化に好適な構造に関する。

〔発明の背景〕

下側ドラム側に中心軸を固定しこれに回転形ハウジング
部を係合させ回転構体に取り付けたビデオヘッドを直結
モータで回転駆動する回転ヘッド装置の公知構造例とし
ては特開昭５６−１６９５５号記載の構造がある。本構
造はビデオヘッドを上側ドラムに固定しこれをＤＤモー
タで駆動す°る構成であり軸受は流体動圧軸受で、動圧
は軸表面と回転ハウジング内周面間に発生させる。本構
造においては、上側ドラム？ビデオヘッドと同速度で一
体回転させるため上側ドラム表面の空気摩擦が大きくか
つ空気流動（摩擦）音（風切り音）が高い。また（２）
上側ドラムの回転による振動がテープ・ヘッド間接触性
を阻害しワウ・フラッタ、ジッタ等の性能を劣化させる
。さらＫ（３）上側ドラム表面〜テープ面間に空気の薄
膜な形成し易いためテープがドラム表面から浮上がり易
くこのためヘッドによるテープ面への信号記録やテープ
面からの信号再生の性能が低下する。また（４）テープ
面をドラムが高速で摺動するためテープ面が損傷し易い
。摺動により信号のＳ／Ｎ比も劣化する。さらに（５）
温湿度等の周囲条件や上側ドラムの表面形状・精度等に
よってテープ走行性能が大きな影響を受は低下する、等
の短所を有する。特に上側ドラムを高速回転させる場合
はこれらが極めて顕著になる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記従来技術の欠点をなくし低振動・低
騒音・低ジツタ・低ワウフラツタ等高性能の回転ヘッド
装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

上記目的を実現するために本発明の回転ヘッド装置では
、 ■ビデオヘッドを固定した回転構体を上側ドラムと分離
した独立体とし■該回転構体は軸受のハウジング側と一
体的に結合し軸受を介して中心固定軸周りに回転自在に
係合させ■中心軸は下端部で下側ドラムの底部中心部ま
たは下側ドラムに直結固定した部材に固定し上端部で直
接または間接的に上側ドラムをこれに固定または軸受等
を介して可動状態に係合する■回転槽体部には上記ビデ
オヘッド取付部より内周側に回転トランスの回転側ヨー
ク及び駆動用モータの回転子をも固定して含み、該回転
構体を上側ドラムと下側ドラムで囲まれるスペース内に
少くとも回転トランス、モータと共に内蕨させる、構造
にしている点が特徴である。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づき説明する。

第１図は本発明の回転ヘッド装置の第１実施例図である
。軸１の下端部を下側ドラム４の底部中心部に圧入等に
より固定しである。一方、上端部にはディスク５を固定
し上下端間中間部には軸受２，２′を介し回転構体基材
５を回転自在に支承しである。回転構体基材３の中心部
は軸受２，２′のハウジングを構成し周辺の扁平部の最
外周部にはへラドベース９を介してビデオヘッド１０を
固定しである。さらに該回転構体基材３の上面部には回
転トランスの回転側ヨーク８′を固定し下面部には直結
駆動用扁平ブラシレスモータの回転子マグネット及びヨ
ーク１２を固定しである。ディスク５の下端面側には回
転トランスの固定側ヨーク８を固定し所定の狭ギャッー
プを隔して上記回転側ヨーク８゛に対向させである。さ
ら忙同ディスク５の上端面側には上側ドラム７を固定し
である。下側ドラム４の内側底面に固定した軸１の周囲
にはモータ固定子を設けである。該モータ固定子は固定
子コイル１５、固定子ヨーク１５、センサ２０及び配線
基板５６より成る。センサ２０は固定子ヨーク面内圧設
けた小孔中に挿入しである。さらに回転構体基材３の中
心近傍の最下端面においてビデオヘッド１ｏと所定角度
をなす位置にはビデオヘッド１ｏの位置検出用の磁界信
号源としての小寸法マグネット２５　、２５を固定しで
ある。ビデオヘッド位置検出センサ２１はこれに対向し
た位置圧設ける。配線基板３６０面上にはさらにフレキ
シブル配線基板５９を貼り合せて設けてありこれにより
コネクタ基板５０に接続しである。コネクタ基板５ｏの
面上忙は電子回路接続用コネクタ４０を設げである。

回転構体基材３の外周部の上面に設けた基板５５はビデ
オヘッド１０のコイル端末と回転トランス８′のチャン
ネル巻線端末とを接続するためのものであり、上側ドラ
ム７の上面の基板３７は回転トランス８０チャンネル巻
線端末接続とビデオ信号処理電子回路のＩＣ等電子部品
５０を搭載接続するためのものである。本実施例は軸受
２゜２゛に玉軸受を用いている。回転構体基材３の中心
孔内には軸１と線膨張係数をほぼ等しくする材質のカラ
ー６を圧入等して設は軸受２，２′の外輪を上下端面で
支承しである。軸受２，２′は内輪間に予圧をかけガタ
をなくしである。軸受２の内輪は軸１の段付部で支承し
軸受２の内輪はディスク５の中心下端の突出部で下方に
押す。

モータにより回転構体基板６とこれに搭載固定したビデ
オヘッド１０、回転トランス８を回転駆動することによ
り上側ドラム７の側面と下側ドラム４の側面を斜めに走
行するビデオテープ（図示なし）の面上をビデオヘッド
１ｏをしてヘリキャルスキャンせしめる。モータの回転
子、回転構体基材６、回転トランス８′等より成る回転
部は全て上側ドラム７と下側ドラム４の中間に形成され
る半閉状スペース内に内蔵され、ビデオヘッド１０の先
端のみが上下ドラム間の狭小すき間から外部に露出され
テープに接する。かかる構造によれば、（１）回転部を
全て上側ドラムと下側ドラムの静止構体で半閉状に覆っ
ているため回転部の内部及び外表面で発生する騒音がマ
スクされ外部に伝わらない。このため低騒音にできる。

また上側ドラムは固定構造のため回転部の表面積も大幅
に減らすことができる。このため空気摩擦も小さくなり
これによる発生騒音（風切り音）も小さくできる。（２
）軸固定構造のため軸の捩り振動がない。（５）回転部
を小形・軽量・低慣性にできるため回転部の動的不釣合
量を低くできる。このためこれに基づく振動を低減でき
る。（４）回転部の中心上下端に軸受を設けて支承する
構造であるため回転部の上下面の面振れ量や軸に対する
偏心量を低減できる。従ってビデオヘッドを高精度に支
持できる。（５）軸受が下側ドラムに直結されてないた
め下側ドラムの振動を低減できる。（６）軸受を線膨張
係数が軸とほぼ同じ材質片で支持するため軸受予圧を低
減できる。このためこれに基づく軸受振動を低減できる
。また軸受摩擦を低減できモータ消費電力を減らせる。

（ハ上側ドラムを固定しであるためテープに与える上側
ドラムの外乱は極めて小さい。このたぬテープ振動を減
らしてワウ・フラッタ、ジウタ等を低減し性能を向上で
きる。（８）上側ドラム側面において流動空気の膜形成
がないためビデオテープの浮上がりをなくせる。このた
め少ないヘッド突出量や低テープテンシｌン下でも良好
なヘッドタッチが得られ安定したヘッド出力を得られる
。またテープ面のいたみやヘッド摩耗を改善できる。さ
らにテープ走行に対する上側ドラムの表面形状・寸法・
材質の影響をなくせるため上側ドラムの設計・加工が容
易になりかつ低コストにできる、等の利点がある。

第２図は本発明の回転ヘッド装置の第２実施例図で、上
記第１実施例に比べ（１）第１の回転構体基材３に加え
ディスク５の外径よりもその内−径が大きな第２の回転
構体基材５′を基材５の外周部に設けこれにビデオヘッ
ド１０を固定していること。（２）軸受２の上側に内輪
に接して予圧金具６０を設けたこと。（３）第１の回転
構体３の下面においてモータ回転子マグネタト１１の上
部に磁気シールド用片１２′を設けたこと。が異なって
（・る。（１）によりビデオヘッド１０の交換作業が容
易になる。すなわち、摩耗等によりいたんだビデオヘッ
ド１０と交換する際、上側ドラム７なディスク５の上端
より取りはずし次忙ビデオヘッド１０を固定しである第
２の回転構体基材３゛を第１の回転構体基材５から取り
はずせばビデオヘッド１０を容易に外部に取り出して新
しい正常晶に交換できる。第１の回転構体基材３、モー
タ部品、回転トランス８．８゛は取りはずさすに容易に
ビデオヘッドの交換ができるため再組立後の精度出し・
調整等が極めて容易になりサービス性が著しく向上する
。（２）Ｋよれば、ディスク５を組込まない状態におい
ても軸受２．２′に予圧をかけられるため回転トランス
８，８間のすき間値調整を軸受の予圧調整とは別個に行
えるため組込の作業がし易い。また精度を出し易い。

また（５Ｎ？：よれば回転子マグネタト１１の漏洩磁界
及び固定子コイル１３で発生する電流磁界のビデオヘッ
ド１０への飛込み及びドラム外部への漏洩をなくすこと
ができるため低ノイズのビデオ信号を得ることができる
。下側ドラム７の内周壁にも磁気シールド用磁性材板６
１を設げである。

他の作用・効果については前記第１実施例の場合と同様
である。さらに同図ＣＭのように配線基板３７をディス
ク５の面内に設ければ上側ドラム７をはずす場合も配線
基板５７ははずさないでよい。このためヘッド交換の作
業性等を一層向上できる。

第５図は軸受及び軸受ハウジングの他の構造側層である
。本構造は上下２個の軸受の仕様を互に異ならせた場合
で、上側の軸受２を下側の軸受２より小形化した例であ
る。上記第１及び第２実施例構造で明らかなように、本
発明の回転ヘッド装置の構造ではモータの回転子マグネ
ット１１の吸引力と回転体の自重のため上側軸受２′よ
りも下側軸受２に大きなスラスト力がかかるため上側軸
受２は小形化できる。小形化することにより（１）玉軸
受ではボールの転勤ピッチ円径を縮小できるため振動・
騒音を低減できる（２）ハウジングの肉厚またはカラー
材６の肉厚を増大し剛性を高められるため低振動にでき
る、また（５）上下の軸受の仕様が異なるため軸受相互
間でボール転勤等による相互共振がなくこのため低振動
化できる。本図は軸受寸法を上下で異ならせた場合であ
るが、この他ボール数やボール径等軸受内部の仕様を異
ならせてもよい。

第４図は軸１の固定方法の他の実施例図（（α））と軸
受ハウジング部のさらに他の構造何回（（Ａ）’）であ
る。（α）は軸１を固定部材１９を介して下側ドラム４
の底部中心に固定した構造である。固定部材１９を介し
て固定することにより軸１の振動力の下側ドラムへの伝
播量を減らすことができる。すなわち回転構体の振動や
軸受の振動が軸に伝えられた場合（１）固定部材１９が
減衰係数の高い材質である場合はこの中を伝播中に振動
を減衰できる（２）２つの材料の接合面で伝播の減衰が
起こさせ得る、ために下側ドラム４への振動の伝播量を
減らして低振動にできる。従って精度の許す限り多層の
複合構造とすることＫより減衰効果を向上できる。（Ａ
）は軸受ハウジング部においてカラー６と第１の回転構
体基材５との間に部材２９を設げ上記（α）の場合と同
様振動伝播を減衰させる複合ハウジング構造である。

第５図は本発明の装置の第５実施例図である。

前記第１実施例に比べ（１）第１の回転構体基材５に加
え第２の回転構体基材６′す設げこの外周部にビデオヘ
ッド１０を固定したこと。（２）軸受予圧片６０を設け
であること。（５）デースフ・上側ドラムを軸１上端に
固定するに加えさらに上側ドラム側面にも上側ドラム固
定部材５０　（５０−、、５０，−２）を設げたことが
異なる。（１）　、　（２）の構造による効果は前記第
２実施例におけるとほぼ同様である。

（５）によれば、上側ドラム７及びディスク５の静止固
定強度をさらに向上できるため上側ドラム７、ディスク
５、下側ドラム４及び軸１の振動を減らせる効果がある
。固定部材の構造としては同図（α）の部材５０の他（
ｂ）の５０−１．５０−２の如きかある。さらに（ｈ）
）において部材５０−、　、５０−、間に所定厚のスペ
ーサを用いる構造もある。６１　、６２は磁気シールド
用磁性材板である。他の部分の作用・効果は第１実施例
の場合とほぼ同様である。

第６図°は本発明の装置の第４実施例図で１本実施例は
上記第１〜第５実施例と異なり（１）上側ドラム７・デ
ィスク５を軸１の周りに回転可能構造としたこと。（２
，）円筒状回転トランス８．８を用い回転構体基材３の
下側にあってモータの内周側に設けたこと、が特徴であ
る。（１）によれば、テ〒ブ走行時のドラム表百におけ
る摺動摩擦抵抗を軽減してテープ走行用モータの消費電
力を低減できるしテープの摺動振動によるビデオヘッド
入出力のノイズを低減できる。また（２）によれば、回
転トランス８，８を回転構体基材３の上面部から除去で
きるためビデオヘッド１０の交換作業がし易くなる。ま
た上側ドラム４側に配線基板な設ける必要もなくなるた
め配線を１箇所に集められ装置全体をコンパクトな構造
にできる。その他の作用・効果は第１〜第５実施例で述
べたと同様である。モータ部を回転トランス８，８′の
内周側に設ける構造でも本実施例とほぼ同様の効果があ
りこれも本発明の範囲内である。

第７図は、下側軸受２の内輪の下部に円環状片５５を設
は予圧を与えるようにした構造例である。かかる構造に
より軸１をストレート形状にできるしまた下側ドラム４
の底面を平担にできるため加工し易く部品精度を向上で
きる。円環状片５５の厚さを変えることＫより容易にビ
デオヘッド１０の高さ位置を調整できる。

第８図は本発明の装置の第５実施例図である。

本構造は（１）回転構体基板３の上側に円筒形の回転ト
ランス８，８を設けたこと。（２）回転構体基材５を磁
性材で構成しその最外周部に磁気シールド用のカップ状
側壁な設けたこと、が特徴である。かかる構造により次
の効果が生ずる。（１）では回転トランス８，８の外径
とディスク５の外径を平面形トランスより大幅に小形化
できるためビデオヘッド１０を固定し、た第２の回転構
体基材５′の内径を小さくでき同基材５の基材５に対す
る取付部の面積を広くできる。このためこの取付精度を
向上できる。特にビデオヘッド１Ｃな交換する際その作
業性及び組立精度な向上できる。また回転トランス８．
８′の位置なモータ部より隔離できるため同トランスへ
のモータの磁気ノイズの飛込みｔなくすことができる。

さらに回転トランス寸法を軸方向に拡大し易いためチャ
ンネル巻線を増やした多チヤンネル装置を構成し易い。

また（２）の構造では、モータの回転子マグネｑト１１
の漏洩磁界及びコイル１５で発生する電流磁界の漏洩分
をより一層完全にシールドできビデオヘッド１０への飛
込みや装置外への分布をなくすことができる。さらに本
形状にすると回転構体部の慣性モータを増大できるため
回転構体の回転円滑化を向上できる。

第９図は本発明の装置の第６実施例図で、回転構体基材
５を鉄環磁性材で構成し少くともモータの回転子ヨーク
部と一体化構造とした構造例である。（α）図は側対向
のアウタロータ形モータを回転構体の下部に配列した構
造で、円筒形のアウタロータ形マグネット１１を回転構
体基材５の一部で形成したヨークに固定しである。七ン
サ２０は固定子ヨーク１５の外周平面部に設けた小孔中
に挿入し回転子マグネット１１の端面磁界を検知するよ
うになっている。（ｂ）はビデオヘッド１０を固定した
第２の回転構体基材３を第１の回転構体基材６の最外周
部に固定し該第１の回転構体基材５の上面に回転トラン
ス８を直接固定した構造例である。（Ｃ）　、　（ｄ）
はさらに回転トランス８′をも回転構体基材５に一体化
した構造例である。（Ｃ）は回転構体基材５の上側平面
部に回転側トランスのチャンネル巻線９０を設けである
。

（ｄ、）は回転構体基材５０円筒部を回転トランスヨー
クに兼用している。さらに（６）は第２の回転構体基材
３′をも一体化した構造で、ビデオヘッド１０のへラド
ベース９を直接第１の回転構体基材５の外周に固定して
いる。回転トランス用チャンネル巻線９０は基材５の円
筒部外周面と平面部の両方に設は多チヤンネル構造にし
である。かかる部品の一体化兼用構造により回転部の部
品加工の工数低減、加工精度の向上及び組込工数低減、
組込精度の向上を実現できる。また回転部の機械的強度
・剛性も増大でき一層の低振動騒音特性が得られる。

部品な一体化する構造としてはこの低回転トランス８′
と第１の回転構体基材５のみを一体化する構造、回転ト
ランス８゛と第２の回転構体基材５′を一体化する構造
、回転トランス８′とモータ回転子ヨーク１２な一体化
する構造等がある。

これらもほぼ上記と同様の効果が得られる。

第１０図は本発明の装置の軸受部における他の実施例図
である。玉軸受の内輪な軸１に一体化し軸１の表面にボ
ール７１の軌道溝７０．７０’を設けである。かかる軸
受構造により、軸受部の外径を小さくできるためその分
だけ軸径を増大して装置の剛性を向上できるし、またモ
ータ電磁部面積を内径側に拡大して高効率化できる。ま
たボールの転勤のピッチ円径な縮少できるため振動を低
減できる。さらに軸１に対する回転病体基材５の同心度
等組込精度を向上でき高精度の装置を実現できる利点が
ある。

第１１図は、ビデオヘッド１０な固定する第２の回転構
体基材３′またはこれらを固定する第１の回転構体基材
３の最外周部構造の他の実施例図である。すなわち基材
５や基材３′の最外周部な上側ドラム７及び下側ドラム
４の外周とほぼ同じ半径としてビデオヘッドとともに外
部に露出させ回転させる構造である。（ｃＬ）は第２の
回転構体基材５をビデオヘッド１０の上部に突出させた
構造の断面拡大図、（ＡＩはその場合の装置全体の側面
略図、（ｃ’ｒは第１の回転病体基材５をビデオヘッド
１００下部に突出させた構造の断面拡大図、（ｄ）はそ
の場合における装置全体の側面略図、（ａｌは第１及び
第２の回転構体基材５，５′の両方をヘッド１０の上下
に突出させた構造の断面拡大図、φはその場合の装置全
体の側面略図である。いずれの場合も外部に露出する回
転構体基材５゜５′の外周側面高さは騒音を増加させな
い範囲の小寸法に抑えである。これら本実施例の構造に
よりテープ走行時、テープ面をテープ走行方向にこれら
回転構体基材５，５′の外周面が摺動するしまたテープ
と該基材外局面間にテープ・ヘッドタッチ性を阻害しな
い程度の空気流動を起こさせることができるためテープ
の駆動抵抗を軽減できる。

第１２図は本発明の装置の第７実施例図で、駆動モータ
な回転構体基材５の上部に設は下部に回転トランス８，
８な設けた構造である。上側ドラム７の上面及び内周面
には磁性材板６４　、６５を設はモータより発生する磁
気をシールドするようにしである。本構造によると、回
転トランス８，８の組込み精度を向上し易いしまたモー
タの交換・点検・修理等をし易い利点がある。

さらに回転トランス８．８をもモータと同じく回転構体
基材５の上側に設げる構造もある。またディスク５と固
定子ヨーク１５とを一体化する構造もある。

以上の実施例構造では軸受２，２としてころがり軸受を
用いたが、この他の軸受の場合も本発明は範囲として含
む。さらに軸及び下側ドラムをファインセラミック等の
同一材質で形成し一体化した構造もまた本発明の範囲内
である。

〔発明の効果〕

本発明によれば回転ヘッド装置として、（１）回転部な
上側ドラム及び下側ドラム間に形成されるスペース内に
半閉的に内蔵するため回転時の騒音を大幅に低減できる
。

υ）軸の捩り振動がない。

（５）回転部の軽量・低慣性にできるため動的釣合いを
とり易い。このため低振動化し易い。

（４）回転部の上下端に軸受を設ける構造のため中心軸
に対する回転部の偏心を少くできビデオヘッドを高精度
忙支持できる。

（５）軸受が下側ドラムに直結されてないため下側ドラ
ムの振動を低減できる。

（６）上側ドラムは固定または低速回転であるためビデ
オテープに対する外乱は極めて小さい。

従ってテープ振動を減らしてワウ・フラッタ。

ジッタ等を低減できる。

（７）また上側ドラム側面において流動空気薄膜による
ビデオテープの浮上がりを防止できるため少ないヘッド
突出量や低テープテンション下でも良好なヘッドタッチ
が得られ安定したヘッド出力を得られる。またテープ面
のいたみやヘッド摩耗を改善できる。さらに上側ドラム
の表面形状・寸法・材質に対する制約が少ないためこの
加工が容易でかつ低コストにできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転ヘッド装置の第１実施例の断面図
、第２図は同第２実施例の断面図、第５図は軸受及び軸
受ハウジングの他の構造例図、第４図は軸固定構造の他
の実施例の断面図と軸受ハウジングのさらに他の実施例
の断面図、第５図は本発明の回転ヘッド装置の第５実施
例の断面図、第６図は本発明の第４の実施例の断面図、
第７図は軸受予圧片の構造例図、第８図は本発明の第５
実施例の断面図、第９図は本発明の第６実施例の断面図
、第１０図は他の軸受構造側図、第１１図は回転構体基
材の他の構造側口第１２図は本発明の第７実施例の断面
図である。 １・・・軸、 ２．２′・・・軸受、 ５．５・・・回転構体基材、 ４・・・下側ドラム、 ５・・・ディスク・ ７・・・上側ドラム、 ８．８・・・回転トランス、 １０・・・ビデオヘッド、 １１・・・回転子マグネット、 １５・・・固定子コイル、 １５・・・固定子ヨーク。 第　１　図 第２図 第　＋　図 （α） ２′　　　どｙ 第５図 （α） 第　６　図 ＋　　　　、）／　　　　　　ｚ’　　　　７　　　　
　５１４０　　　　ｊ６第３図 ｖ、ｃｔ図 （α） ど 第　９　図 （ｃＬ） （ｅ） 第　１０　　図 第１１図 ｆα）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ビデオヘッドを固定した構体をこれに直結したモー
   タで回転駆動するＶＴＲ用回転ヘッド装置において下側
   ドラム側の中心部に固定した軸と、該軸の上端部に固定
   または可動に係合した上側ドラムと、該上側ドラムより
   同心状に分離しその回転外周部にビデオヘッドを搭載固
   定しかつ上側ドラムと下側ドラムの中間部にあって前記
   固定軸の周りに軸受を介し回転自在に係合した回転構体
   とを備えた構造を特徴とする回転ヘッド装置。