JPS6338852B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転装置に関し、特に例えば磁気録
画再生装置の回転ヘツドシリンダの如き、回転部
材と固定部材間で信号を伝達するためのロータリ
ートランスとを有する回転装置に関するものであ
る。

以下本明細書においては、磁気録画再生装置の
回転ヘツドシリンダに本発明を適用させる場合に
ついて説明する。

第１図は従来の回転ヘツドシリンダの一例を示
す図である。１は本発明の固定部材としての固定
シリンダ、２，３，４は本発明の回転部材として
の部分であつて、２は回転軸部材、３は支持部
材、４は磁気ヘツド５を有する回転上シリンダで
ある。回転上シリンダ４は支持部材３に嵌合結合
され、支持部材３と一体的に結合している回転軸
部材２と一体的に回転する。回転軸部材２は固定
下シリンダ１に対してころがり軸受６，７によつ
て回転自在に軸支されている。８はころがり軸受
７に軸方向の力を加えるための予圧部材である。

また支持部材３にはロータリートランスの回転
側コア９が設けられ、固定シリンダ１には回転側
コア９に対向する固定側コア１０が設けられてい
る。

１１〜１４は回転上シリンダ４を回転させるた
めのモータ部であり、１１はロータリーヨーク、
１２はロータリーマグネツト、１３はステータヨ
ーク、１４はステータコイルである。

回転側コア９と固定側コア１０との隙間は、小
さければ小さい程信号の伝達効率が高くなる。一
方、両者は相対的に回転する必要があるため、数
十ミクロン乃至百数十ミクロンの範囲に隙間の間
隔を保たなければならない。第１図に示した回転
ヘツドシリンダにおいては、ころがり軸受６，７
の幅（第１図にｔで示す）のばらつきが大きい。
そのためロータリートランスの回転側コア９と静
止側コア１０を各々高い精度で貼付けるととも
に、隙間を調節するためにワツシヤー等の調節部
材１５を設け、その調節部材１５の厚さを変化さ
せてやらねばならず非常に面倒なものであつた。

第２図は回転ヘツドシリンダの他の従来例を示
す図である。第１図と同一の構成要素について
は、同一番号を付してある。１６，１７は流体軸
受である。回転軸部材２と固定シリンダ１の嵌合
部１８において、回転軸部材２には魚骨状の形の
溝が設けられている。回転軸部材２が回転すると
嵌合部１８に満たされているグリースまたはオイ
ル等の潤滑剤が圧送されて高い圧力を発生する。
これによつて魚骨状の形の溝はラジアル方向の流
体軸受１６Ｒ，１７Ｒとして働き回転軸部材２は
固定シリンダ１の空孔の中心に保持される。

また、固定シリンダ１の上部面とこれに対向す
る支持部材３の下部面及び固定シリンダ１の下部
面とこれに対向する予圧部材８の上部面は、各々
スラスト方向の流体軸受１６Ｓ，１７Ｓを形成す
る。即ち、各々の対向面の少なくとも一方には軸
部材２の回転によつて潤滑剤を圧送できる如き構
成の溝が形成されており、回転軸と平行な方向に
圧力を発生する。

第２図に示した構成では、回転側コア９及び静
止側コア１０を精度よく取付けることによつて、
その隙間を数十ミクロン乃至百数十ミクロンの間
隙にすることは可能になる。しかしスラスト軸受
部１６Ｓ，１７Ｓを設け、更にその外側にロータ
リートランスを設けることになつてしまうので回
転ヘツドシリンダ全体が大型化してしまう。また
逆にシリンダの大きさが決定している場合におい
てはロータリートランスの大きさが制限されてし
まい、ロータリートランスのチヤンネル数を増や
すことは困難であつた。

本発明は上述の如き従来例の欠点を除去し装置
を大型化することなくロータリートランスの特性
を安定させる回転装置を提供することを目的とす
るもので、その特徴とする処はロータリートラン
スのトランスコアの対向面の少なくとも一方に非
磁性材よりなる被復部を設け、該被復部に動圧効
果を発生するための溝を形成したことにある。

第３図は本発明の一実施例としての回転ヘツド
シリンダを示す図である。第２図と同じ構成要素
には同一番号を付す。ロータリートランスの回転
側コア９と固定側コア１０の対向面の一方または
両方には軸部材２の回転によつて嵌合部１９に満
たされた潤滑剤を圧送でき、動圧効果を発生する
ための構成の溝が形成されており、スラスト方向
の流体軸受２６Ｓとして作用する。例えば第４図
及び第５図に示す如き構成にする。第４図はロー
タリートランスの回転側コア９または固定側コア
１０の対向面を示す平面図、第５図は第４図に示
すコアの断面図である。

コア本体１９の一部に設けられた溝２８ａ，２
８ｂにそれぞれコイル２９ａ，２９ｂが巻回され
ている。また溝２８ａ，２８ｂを除くコアの対向
面は非磁性材よりなる被覆部３９によつて被つて
いる。被覆部３９の表面には本発明の溝に相当す
る浅溝４０ａがコアの外周側から中心側に形成さ
れている。第４図に示しているトランスコアが矢
印４１の方向に回転する場合においては浅溝４０
ａの大きさ（溝の深さ×溝の幅）は外周側の中心
側より大きくなる如く形成している。これによつ
て両トランスコア１９，２０の対向面間に満たさ
れている潤滑流体（グリース、オイル、または空
気）を中心側へ圧送し、高い圧力をスラスト方向
に発生することによつて動圧流体スラスト軸受２
６Ｓを形成することができる。

上述の如き動圧流体スラスト軸受２６Ｓは第３
図に示す位置に設けられているのであるが、固定
シリンダ１の下部面とこれに対向する予圧部材の
上部面とで形成した動圧流体スラスト軸受１７Ｓ
によつて発生したスラスト方向の力と上述のスラ
スト軸受２６Ｓによつて発生したスラスト方向の
力とが付り合つている。

次に第３図、第４図及び第５図に示した構成に
おいて動作を説明する。軸部材２及び支持部材３
を含む回転部が回転していない状態においては重
力によつて軸受２６Ｓの隙間は０となり、コア９
とコア１０の対向面が接触している。ステータコ
イル１４に電流が流れ回転部が回転を始めると、
最初のうちはコア９とコア１０の対向面が接触し
たままの状態で回転する。しかし接触する対向面
の径を小さくすれば摩擦係数は小さくでき、トル
ク損失はそれ程大きくならない。ある程度回転速
度が上がると、浅溝４０ａによる前述の圧力上昇
によつて、コア９はコア１０から離れて浮き上が
り、スラスト軸受１７Ｓによつて発生する力と付
り合つて回転部を保持する。

もし軸部材２が水平に置かれていれば、回転部
が回転していない状態においてはラジアル軸受１
６Ｒ，１７Ｒが固定下シリンダ１と接触して回転
し始めることになる。この場合スラスト軸受１７
Ｓ及び２６Ｓは荷重を受けない。ラジアル軸受部
１６Ｒ，１７Ｒは径の小さい部分にある上に、接
触する面積が極めて小さいので摩擦トルクは微小
にでき、ある程度の回転で浮き上がらせ軸部材２
を固定下シリンダ１の孔の中心に保持することが
可能である。

上述の２つのスラスト軸受２６Ｓ，１７Ｓに発
生する力の付り合いは各々の対向面の面積、溝部
の構造及び潤滑剤の粘度によつて決定する。例え
ばコア９、コア１０の対向面の面積が大きい場合
は粘度の低い潤滑剤、その対向面の面積が小さい
場合は粘度の高い潤滑剤を利用してやればよい。

上述の如く第３図、第４図及び第５図に示した
構成によれば、回転ヘツドシリンダ全体を大型化
させることなく、ロータリートランスの対向面間
の間隔を精度よく決定することが可能である。

第６図は本発明の他の実施例としての回転ヘツ
ドシリンダを示す図である。第３図と同じ構成要
素については同一の番号を付す。本例は４チヤン
ネルの大型ロータリートランスを利用した例であ
る。ラジアル軸受は１つ２６Ｒのみであり、ロー
タリートランスの両コア９，１０の対向面を利用
したスラスト軸受２６Ｓと、これに反対方向の圧
力を発生するスラスト軸受１７Ｓを用いている。
また回転駆動用モータとしては面対向型を用いて
おり、ロータリーマグネツト１２とステータヨー
ク１３の吸引力を利用して、スラスト軸受１７Ｓ
の対向面を押し付ける方向の予圧をかけている。
これによつて起動を容易にしている。即ち停止時
はモータの吸引力により軸受１７Ｓを押し付けて
接触させ、軸受２６Ｓの対向面間には大きな隙間
があるようにしている。この時モータが起動して
軸部材２が回転を開始すると、最初のうち軸受１
７Ｓの対向面が互いに接触しているが、この接触
している部分は回転中心付近であり摩擦によるト
ルクの発生が小さい。回転速度が上がると軸受１
７Ｓの対向面の接触が解除され、その対向面間の
間隔が大きくなつていく。この時軸受２６Ｓの隙
間が小さくなつていくと軸受２６Ｓにも圧力が発
生し、軸受１７Ｓで発生する力と、モータの吸引
力及び軸受２６Ｓで発生する力とが付り合つた位
置で安定する。

この例ではラジアル軸受は１つ２６Ｒのみであ
るが、スラスト軸受２６Ｓの径が大きいので軸た
おれ、剛性ではラジアル軸受を２つ用いた場合と
変わらない。

さて、この例ではスラスト軸受２６Ｓの対向面
の面積が大きく、またモータの吸引力と同じ方向
に力を発生するので、潤滑剤としては空気を用い
ることは可能である。第７図はこのスラスト軸受
２６Ｓの対向面、即ちロータリートランスの回転
側コア９または固定側コア１０の対向面を示す平
面図、第８図は第７図に示すコアの断面図であ
る。

第８図に示す如く被覆部３９によつてコア本体
１９の表面と溝２８ａ，２８ｂ，２８ｃ及び２８
ｄを被い対向面を平滑化している。第７図におい
て図中左半分は被覆部３９を取り除いた図であ
る。この例においては対向面のほぼ全部分に浅溝
４０ａを形成することが可能であり、潤滑剤が粘
度の低い空気であつても圧力を発生することがで
きる。

上述の如く第６図、第７図及び第８図に示した
本発明の他の実施例の構成においても、同様に回
転ヘツドシリンダ全体を大型化させずに、ロータ
リートランスの対向面間の間隔を精度よく決定で
きる。また本構成ではスラスト軸受２６Ｓの潤滑
剤として粘度変化の小さい空気を用いているた
め、温度変化に対して有利である。更に大径の軸
受を使用することによつてラジアル軸受を１つ減
らすことができ、更に小型化できている。

第９図、第１０図はロータリートランスのコア
の更に他の実施例を示す断面図である。第９図に
示した例は、被覆部３９によつてコア本体１９の
表面と巻線用溝及び裏面、側面も被覆している。
これによつて非常にもろく割れやすい材料である
フエライト等で作られているコア本体１９を保護
することができる。

第１０図に示した例は、被覆部３９で被覆する
のを対向面の一部に限つている。粘度の非常に強
い潤滑剤を利用する場合はこのように浅溝４０ａ
を設ける部分を小さくしても十分な圧力が得られ
るものである。

また、本発明の溝としての浅溝４０ａについて
もコアの対向面の一部または全域に刻まれていれ
ば、どこに刻まれていても構わない。

更に、本発明書では磁気録画再生装置等に用い
られる回転ヘツドシリンダに本発明を適用した実
施例を例にとつて説明したが、固定部材と、回転
部材と、この両部材間で信号の伝達を行うロータ
リートランスを有する如き装置であれば適用可能
である。

以上説明した如く、本発明によれば装置を大型
化することなくロータリートランスの対向面間の
隙間の間隔を精度よく決定でき、かつロータリー
トランスの特性を安定させることのできる回転装
置を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転ヘツドシリンダの一例を示
す図、第２図は回転ヘツドシリンダの他の従来例
を示す図、第３図は本発明の一実施例を示す図、
第４図は第３図に示すロータリートランスのコア
の対向面を示す平面図、第５図は第４図に示すコ
アの断面図、第６図は本発明の他の実施例を示す
図、第７図は第６図に示すロータリートランスの
コアの対向面を示す平面図、第８図は第７図に示
すコアの断面図、第９図及び第１０図はロータリ
ートランスのコアの他の実施例を示す図である。 １は固定部材としての固定シリンダ、２は回転
軸部材、３は支持部材、４は回転上シリンダ、９
はロータリートランスの回転側コア、１０はロー
タリートランスの固定側コア、３９は非磁性材よ
りなる被覆部、４０ａは動圧効果を発生させるた
めの溝を各々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定部材と、回転部材と、該回転部材と前記
   固定部材間で信号を伝達するためのロータリート
   ランスとを有する回転装置であつて、前記ロータ
   リートランスのトランスコアの少なくとも一方の
   対向面上に非磁性材よりなる被覆部を設け、該被
   覆部に動圧効果を発生させるための溝を形成した
   ことを特徴とする回転装置。 ２ 前記ロータリートランスのトランスコアの対
   向面には巻線用溝が形成されており、前記非磁性
   材は前記巻線用溝内にも充填されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転装置。