JPS61188714A - 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〕 本発明は非接触式軸受部ところがり軸受部とを併せ持つ
低振動曝低騒音特性の回転ヘッド装置の構造に関する。

〔発明の背景〕

非接触式軸受部を持つ回転ヘッド装置の公知構造例とし
ては特開昭５６−１９５２１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て一体化しこれ
をＤＤモータで駆動する構成で、ビデオヘッド搭載の上
側ドラムを含む回転構体側に軸受ハウジングを設け、軸
を下側ドラムの中心に固定して該軸表面ハウジング内周
面間に流体動圧を発生させるようになっている本構造に
おいては、軸受部の撮動・騒音は低減できるが上側ドラ
ムをビデオヘッドと同速度で一体回転させるため、（１
）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
転振動分がテープ、ヘッド間の接触性を阻害しジッタ、
ワウ・フラッタ等の性能を劣化させる。（３）軸受の摩
擦が高いつ（４）上側ドラム表面、テープ摺動面間に空
気フィルムを形成し易いためテープが浮き上がり易くこ
のためヘッドの出力特性が低下　　　・し易い。また（
５）テープ面をドラムが摺動するためテープ面を損傷し
易い。信号のＳ／Ｎも劣化する。（６）周囲温湿度条件
や上側ドラムの摺動表面状態によってテープ走行性能が
大きな影響を受は劣化し易い。（７）軸受、流体の粘度
の温度特性によって軸受部の摩擦力とヘッド回転構体の
浮揚量とが大幅に変動し起動立上がり時間や消費電力の
増大並びにヘッド位置ずれによるトラッキングエラー等
を生じ易い、等の短所がある。

特に回転構体を高速回転させる場合はこれらが極めて顕
著となる。

〔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・低ワウフラツタ特性等、高性能のＶＴ
Ｉ（、用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
、 （１）軸受部にころがり軸受と流体動圧軸受等非接触式
軸受を併用しころがり軸受の低摩擦性と非接触軸受の低
振動・低騒音性を組み合わせ　　　　　゛電力、振動、
騒音特性における高性能化を図ったこと、 （２）直結モータの回転子マグネット吸引力の一部また
は全部をスラスト方向に作用させ、これによりころがり
軸受の転動体（ボール等）の振動抑止と回転体の高さ位
置精度を確保できるように図るものである。

〔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、第２
図及び第３図は本実施例に８ける流体動圧軸受部の拡大
図である。本実施例は軸１を下側ドラム１１の底面中心
に圧入等により固定し、さらに軸上端部にはディスク９
を介して上側ドラム１０を固定しである。ビデオヘッド
６は軸１の中間部に軸受を介して回転自在に係合した回
転構体３の外周部に固定しである。さらに回転構体３の
上面部にはビデオ信号授受用の回転トランスの回転側ヨ
ーク７を固定し、下面には駆動用モータの回転子マグネ
ット１２及びヨーク１３を直結固定しである。回転トラ
ンスの固定側ヨーク８はディスク９の下面に固定し、各
トランス巻線を設けた面が小ギャップを介して対向する
ようにしである。モータ固定子は下側ドラムの内側底面
に設ける。モータ固定子は固定子コイル１５、固定子ヨ
ーク１６及びセンサ１７から成る。同コイル１５やセン
サ１７の端末配線は下側ドラム１１の外側下面に設けた
基板５０で行っである。下側ドラム１１の内周側面には
モータ磁界をシールドするための磁性材リング６１が設
けである。さらに、ディスク９の上面には回転トランス
のコイル端末及びビデオ信号処理電子回路（増幅器等）
部品等を接続した配線基板５１が設けである。回転構体
３を支承する軸受部はころがり軸受８０と流体動圧軸受
部２，２１とで構成する。

本実施例では、回転構体３の上端部にころがり軸受８０
を、中央及び下端部に流体動圧軸受２゜２１を配しであ
る。流体動圧軸受部はジャーナル支承部２とスラスト支
承部２１とから成り潤滑流体１００としてはオイルやグ
リース等を用いる。

ジャーナル支承部２において、固定受面となる軸１の表
面には、くの字形の浅溝（ヘリングボーン形グループ）
２−１を形成してあり、一方、スラスト支承部２１には
スラスト受片２０の上端面に渦巻状浅溝（スパイラルグ
ループ）２１−２またはジャーナル支承部と略同様のへ
リングボーングループ２１−１を形成しである。これら
流体動圧軸受では回転により潤滑流体１００が各グルー
プ内を高速流動するために動圧を発生し、回転構体３を
軸１に対し非接触支持する。ジャーナル支承部２は軸１
の長さ方向の２箇所に設は回転時の回転構体３の軸１に
対する同心精度を高められるよう図っである。ジャーナ
ル荷重はころがり軸受８０と流体動圧軸受２とで支承す
る特にころがり軸受８０に近接した上側のジャーナル支
承部では、ころがり軸受８０の振動を減衰させ抑止する
作用もある。流体動圧軸受２０部分にはこれに近接して
潤滑流体保持部３０．３１を設けである。１４はカラー
である。モータ回転子マグネット１２のスラスト方向吸
引力と、モータ回転子、回転トランスヨーク７等を含む
回転構体３の自重から成るスラスト力は大部分をころが
り軸受８０で支承し、残りを流体動圧軸受２１で支承す
る。スラスト受片２０の上部にも潤滑流体を保持するた
めのすき間部３２を設けである。

かかる構成の回転ヘッド装置では、（１）回転部を上側
ドラムと下側ドラムとで囲まれたスペース内に内蔵しで
あるため低騒音となり、かつコンパクトな構造となる。

（２）流体動圧軸受を用い回転体を一部分非接触支持す
るため低振動・低騒音にでき、かつ高精度に支承できる
。（３）スラスト荷重をころがり軸受で分担支承するた
め、軸受摩擦を低減して低消費電力化できる。（４）回
転部を軽量にできるため、起動時間を短縮できかつ回転
振動も低減できる。（５）ビデオテープに接触する回転
部の表面積を狭くでき、かつ上シリンダ側を固定しであ
るため、テープ振動やテープの浮き上がりをなくしてド
ラム面におけるテープ走行性能を高められ、高いヘッド
タッチ性能及び低ジツタ性能が得られる。（６）ビデオ
ヘッドの突出量を少なくできるため、ヘッドチップによ
るテープたたき音を少なくでき、かつヘッドチップ摩耗
や目づまりを軽減し長寿命化を図れる、等の効果が得ら
れる。

第４図は本発明の回転ヘッド装置における回転体支承構
造の第２実施例図で、ころがり軸受として軸１にボール
転動溝７１を設けた軸溝形ころがり軸受７３を用いた構
造である。流体軸受部２．２１の構成はほぼ第１実施例
の場合と同様である。軸溝形ころがり軸受７３の外輪７
２は流体動圧軸受部のカラー材１４とともに共通のハウ
ジング１８に組み込んであり軸１と併せてユニット化し
である。かかる構造により、ころがり軸受部寸法を小形
化できると同時に、軸１に対す−る回１１□ 転構体３０組み込み精度を向上できる。、阿、図（ａ）
は流体動圧軸受２の上部にころがり軸受部、を設けた構
造例、（ｂ）は流体動圧軸受２の中間にころがり軸受部
を設けた構造例である。いずれも作用・効果は同じであ
る。

第５図は本発明の回転ヘッド装置の第３実施例図で、流
体動圧軸受のジャーナル支承部２をモータ回転子マグネ
ット１２による軸方向吸引力発生部よりも軸方向下部に
設けた構造例であるスラスト荷重は全部を軸上端に設け
たころがり軸受８０で支承し、ジャーナル荷重はころが
り軸受８０と流体軸受とで支承する。マグネット１２の
吸引力Ｆｔの周上におけるアンバランスは軸方向の回転
モーメントも生ずる。このモーメントに基づく軸側圧Ｆ
ｒは流体動圧軸受のジャーナル支承部２をマグネット１
２の吸引力発生部より十分下方に設ける程小さい値とな
る。従って、流体軸受部の水力を低減できるため、この
部分を小形で低摩擦構造にできる。さらに、本実施例で
はビデオヘッド６．６′は円環状のヘッド散り付は構体
９５に固定してあり、これを介して回転構体３に固定し
である。回転トランスの回転側ヨーク７は構体９５の内
周側にあって、回転構体３の上面に固定しである。かか
る構造によりビデオヘッド６，６′をその損傷による交
換等で装置より着脱する場合、構体９５を回転構体３に
対し着脱することにより容易にこれを行えるため、その
作業性を大幅に改善できる。

第６図は本発明の回転ヘッド装置の第４実施例図で、こ
ろがり軸受８０を下部側に設けた構造である。７５はこ
ろがり軸受の振動を吸収する緩衝材である。また第７図
は第５実施例図で、平面形のころがり軸受を用いた構造
、第８図は、ころがり軸受８０を下シリンダ１１側と回
転構体３及びカラー１４との間に設け、軸１と回転構体
３及びカラー１４間には流体動圧軸受２を設けた構造で
ある。また第９図は、軸上端部において、回転構体３と
ディスク９との間にころがり軸受８０を設けである。こ
れらの実施例構造においても上記第１〜第３の実施例と
ほぼ同様の効果が得られる。

第１０図、第１１図は本発明の回転ヘッド装置の第８実
施例図及び第９実施例図で、ころがり軸受８０部に小寸
法マグネット８６を併用した構造で軸受８０の振動を低
減できる構造である。これら実施例構造では起動及び起
動立上がり時に回転体のスラスト荷重をころがり軸受８
０で支持し、定常回転時にはスラスト荷重は流体動圧軸
受部２１で支承する。第１０図（ａ）は第８実施例にお
ける起動時の回転体、軸受間の係合図、同図（ｂ）は同
定常回転時の両者の係合図、（Ｃ）はギャップ変化状況
説明図である。

本実施例構造では、ころがり軸受８０の下側と外側とに
それぞれ軸方向及び半径方向に着嶽した小寸法マグネッ
ト８６．８５を密着して設けである。ころがり軸受８０
はボール、軌道構体材とも鋼でできているために小寸法
マグネット８６．８５によりそれぞれの軸受円構成部品
が吸引力で下方に吸着されている。起動及び起動立上り
時は流体動圧軸受のスラスト支承部（第１実施例と同様
の構造）２１で流体動圧が発生していないかまたは発生
しても低圧であるためにモータ回転子マグネット１２（
本図では図示せず）の吸引力や回転体自重に基づくスラ
スト荷重のために、回転構体３をはじめ回転体部はころ
がり軸受８０に完全に接しており、スラスト荷重へほぼ
全部をＣろがり軸受８０にかけている。従って、この場
合の軸受摩擦はころがり摩擦値となるため、その値が小
さい。従って、起動電力低減、起動立上り時間の短縮が
可能である。定常回転時には十分な流体動圧が発生して
回転体を上方に浮揚させる。定常回転速度をωＳ１浮揚
量をδ２８゜スラスト荷重を除去した場合の軸受８０の
軸方向増加変位をδＢとすると、流体軸受部のギャップ
はδ１Ｇ＋δＺＳ　＝δＩＳとなって、ころがり軸受８
０と回転構体３との間にもギャップδ２Ｓ−δＢを生ぜ
しめて回転構体３を軸受８０から完全に切り離す。本状
態でスラスト荷重は全部を流体軸受のスラスト支承部２
１で支持する。軸受８０のボール軌道構体等は小寸法マ
グネッＩ−８５，８６の吸引力で拘束されているために
スラスト荷重を除去しても振動は極めて小さく抑えられ
る。第１１図はころがり軸受として半径方向ギヤツブ形
構造のものを用いた場合で作用・効果は上記第１０図の
場合と全く同じである。

第１２図は本発明の装置の第１０実施例図で、軸１を固
定した下側ドラム１１の内側底面中心部にころがり軸受
８０を固定し、これにビデオヘッド回転構体３を係合さ
せである。さらに軸受部は流体１００中に浸漬しである
。軸１の上方部には流体動圧軸受のスラスト支承部２１
とジャーナル支承部２とを設けである。回転トランスと
しては円筒状のものを用いてあり、固定側ヨーク８をデ
ィスク９に、回転側ヨーク７は回転構体３の上面にあっ
てビデオヘッド取り付は構体９５の内周側に固定しであ
る。５２は配線基板でビデオヘッド６のコイル端末を回
転トランスヨーク７のコイルに接続するためのものであ
る。さらに上側ドラム１０はディスク９を介し軸１に固
定しであると同時にカプラー９０で下側ドラム１１にも
固定しである。上側ドラム面上には配線基板５１５３を
設け、回転トランスで授受するビデオ信号の処理電子回
路（増幅器等）や部品４２、リード線接・続コネクタ４
３　、４５等を配線搭載しである。

本実施例構造では、（１）ころがり軸受８０を流体１０
０中に浸漬しであるためその振動及び騒音を大幅に低減
できる。（２）円筒状回転トランスを用いであるため回
転トランス径を大幅に縮少できビデオヘッド６を含めた
取付構体９５の着脱作業が極めて容易になる。（３）上
側ドラム１０を軸１と下側ドラム１１の双方に固定しで
あるため、装置全体の剛性を高められ、振動を低減化で
きるう（４）ビデオ信号処理電子回路をドラム内に設け
るため低ノイズにできる、等の効果がある。

第１３図は本発明の第１１″Ｊ！施例図で、軸１を回転
させる構造で下側ドラム１１の外側下面に駆動モータを
固定しである。軸１の下端にモータ回転子マグネット１
２をヨーク１３を介して固定し、ころがり軸受８０には
マグネット１２の吸引力で上方向にスラスト力を荷重す
る。上側ドラムはカプラー９０で下側ドラム１１の外周
側面に固定する。

流体動圧軸受のジャーナル支承部２は軸の上方にあって
ディスク９の固定部の下部に設ける。

ビデオヘッド取り付は構体９５はその外径を上下ドラム
径と略同寸法とし、ビデオヘッド６．６′とともにビデ
オテープ面上を摺動するようにしである。本実施例構造
によれば、（１）モータをドラム外に設けるために上下
のドラム寸法を小形化できる。（２）モータ部を別（６
に組み込むことができる。（３）ＩＩＩＩＩの撮動が上
シリンダに伝達しにくい。（４）テープ走行抵抗を減ら
せる、等の効果がある。

第１４図は本発明の装置の第１２１！施例図で、下側ド
ラム１１の中心部の下端部に流体動圧軸受２を設けたこ
とを特徴とする軸回転式構造である。

下側ドラム１１の中心部の軸受ハウジング部分は貫通孔
とし、流体軸受２を設ける最下端面にはカップ状ケース
１１０を固定して蓋をし、潤滑用流体１００をここに保
持する。本構造によれば、流体軸受部２の製作・組込・
保守等を容易にできる利点がある。他の作用・効果は前
の実施例の場合と同様である。

第１５図はさらに本発明の装置の第１３実施例図。

で、第１２実施例のころがり軸受８０を下側ドラム１１
の中心の上端部に設けた構造である。軸１は下側ドラム
１１の軸受ハウジング面に対し流体動圧で支承される。

本構造によれば、ころがり軸受８００発生する振動をそ
の内側の流体軸受２で減衰できるため、全体として回転
時の振動を低レベルに抑えられる利点がある。

以上述べた実施例では、流体軸受部のグループ構造とし
てヘリングボーン形やスパイラル形を用いているが、こ
の他の形状であってもよいまた、グループを設ける場所
もジャーナル支承部ではグループを軸１の表面の他、ハ
ウジング側構体の内周面に設けてもよいし、スラスト支
承部では１回転部体や軸等回転体側の先端面に設けても
よい。

〔発明の効果〕

本発明によれば回転ヘッド装置として、（１）軸受部に
非接触軸受を併用するため低振動・低騒音にできる。

（２）　　スラスト荷重をころがり軸受で分担支持する
ため軸受摩擦を軽減して短時間起動・低消費電力化を実
現できる。

（３）上側ドラムを固定する構造では、（１）ビデオテ
ープ走行時において、上側ドラムによる回転撮動がなく
、かつテーブルドラム表面間における薄い空気フィ・ル
ム形成もないためテープ浮き上がりがない。このため、
テープに対するビデオへラドタッチ性能を改善して高画
質が得られる。（ＩＩ）回転部を小形軽量化でき、かつ
上下両側ドラム間に内蔵できるため低振動・低騒音化で
きる。（Ｂ軸を固定する方式では軸のねじり振動の影響
をなくし回転むらをなくせる。

等の効果が得られる。

【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１１！旅例な示す
断面図、ＷＪ２図及び第３図は流体動圧軸受部の拡大図
、第４図は軸受部の第２実施例を示す断面図、第５図は
本発明の第３実施例を示す断面図、第６図は本発明の第
４実施例を示す断面図、第７図は本発明の第５実施例を
示す断面図、第８図は本発明の第６実施例を示す断面図
、第９図は本発明の第７実施例を示す断面図、第１０図
（ａ）　、　（ｂ）は本発明の第８実施例を示す断面図
、第１０図（Ｃ）はギャップ変化の説明図、第１１図は
第９％施例な示す断面図、第１２図は本発明の第１０実
施例を示す断“面図、第１３図は本発明の第１１１！施
例を示す断面図、第１４図は本発明の第１２実施例を示
す断面図、第１５図は本発明の第１３実施例を示す断面
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、回
   転体の支承部にころがり軸受と非接触式軸受とを備え、
   モータ回転子のマグネット吸引力がスラスト方向にも作
   用するようにしたことを特徴とする回転ヘッド装置。 ２、特許請求範囲第１項記載の回転ヘッド装置において
   、上側ドラムより同心状に分離して該上側ドラムとは独
   立に回転可能なビデオヘッド回転構体を上側ドラムと下
   側ドラムで囲まれた空間内に設けたことを特徴とする回
   転ヘッド装置。