KR100203427B1 - 헤드드럼 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헤드드럼 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주축에 대해 회전하는 드럼상에 테이프로부터 영상신호를 읽거나 또는 기록하는 비디오헤드를 갖춘 헤드드럼 조립체의 개선에 관한 것으로서, 하부드럼(10)과; 하부드럼(100)에 압입고정되며 상단에 원뿔형태의 지지부(112)가 형성된 주축(12)과; 원주상에 비디오헤드(126)를 갖춘 헤드베이스(124)가 고정되며 회전중심이 상기 지지부(112)의 상단에 중력에 의해 얹혀져 점접촉되는 상부드럼(120)과; 상부드럼(120)에 고정되는 회전자(134)와, 하부드럼(100)에 고정되는 고정자(132)로 이루어진 전기모터(130)와; 상부드럼(120)의 상면에 고정되는 로터(164)와, 일단이 하부드럼(100)에 지지되는 브라켓(170)에 고정되어 로터(164)와 신호를 주고 받는 스테이터(162)로 이루어진 로터리트랜스포머(160)와; 각각 상부드럼(120)과 하부드럼(100)에 고정되어 극성이 상호 근접하는 방향으로 당기도록 배열되는 한 쌍의 마그네트(140)(142)와; 외주연이 상부드럼(120)의 내측에 고정되며, 내주연에 균일한 자력을 보유하여 주축(110)주연에 대해 항시 일정한 갭을 유지하는 마그네트베어링(150)으로 이루어진 헤드드럼 조립체를 특징으로 한다.

Description

헤드드럼 조립체

본 발명은 헤드드럼 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주축에 대해 회전하는 드럼상에 테이프로부터 영상신호를 읽거나 또는 기록하는 비디오헤드를 갖춘 헤드드럼 조립체의 개선에 관한 것이다.

일반적으로 브이씨알은 메인베이스와, 카세트로부터 테이프를 인출하여 소정의 경로를 따라 이동시키도록 메인베이스에 설치되는 주행계와, 이 주행계의 적당개소에 배설되어 이동중인 테이프에 신호를 기록하거나 테이프로부터 신호를 재생하는 헤드드럼 조립체를 갖추고 있다. 상기 헤드드럼 조립체는 신호의 기록 및 재생에 직접 관여하기 때문에 매우 높은 수준의 신뢰성과 안정성을 유지해야 하고, 장기간 반복적으로 사용하더라도 진동이나 소음의 발생이 적어야 한다. 특히, 진동은 크로스토크(cross talk)의 원인이 되어 화질에 결정적인 악영향을 미칠수도 있으므로 이를 엄격히 관리할 필요가 있다.

이러한 관점에서 종래에는 도 1에 예시하는 것과 같은 헤드드럼 조립체가 개발되어 널리 사용되어 왔다. 이 헤드드럼 조립체는 도면에 도시하지 않은 메인베이스에 고정되는 하부드럼(10)과, 이 하부드럼(10)을 관통해서 조립되는 주축(12)과, 이 주축(12)의 상단에 고정되어 주축(12)과 함께 하부드럼(10)에 대하여 회전운동하는 상부드럼(14)과, 상기 주축(12)및 상부드럼(14)에 회전운동을 유발시키기 위한 전기모터(16)로 구성된다. 그리고, 상기 상부드럼(14)의 저면에는, 예를 들면, 2개의 헤드베이스(18)가 스크류등에 의해서 180。 간격으로 높이조절가능하게 부착되며, 각각의 헤드베이스(18)는 그것의 반경방향 외측단부에 영상신호를 자기적으로 기록하거나 재생하기 위한 비디오 헤드(19)를 갖추고 있다. 또한, 상부드럼(14)과 하부드럼(10)사이에는 무접촉방식으로 신호를 전달할 수 있도록 로타리 트랜스포머(20)가 설치되어 있으므로, 비디오헤드로 공급되거나 비디오헤드에서 출력되는 영상신호를 노이즈의 발생없이 주고 받을 수 있게 된다. 한편, 상기 전기모터(16)는 하부드럼(10)에 부착되는 스테이터(16a)와 주축(12)에 고정되어 고정자(16a)에 대하여 회전운동하는 회전자(16b)로 이루어지며, 이 회전자(16b)는 고정자(16a)로 전류가 공급됨에 따라 주축(12)및 상부드럼(14)과 함께 고속으로 회전하므로써 비디오헤드(19)로 하여금 테이프의 신호트랙을 차례로 스캔하도록 한다.

상기한 구성의 헤드드럼 조립체에 있어서 주축(12)은 고속으로 회전하면서 반경방향부하(radial load)와 축방향부하(thrust load)를 발생하게 되는데, 이러한 부하를 지탱하기 위해서 주축(12)과 하부드럼(10) 사이에는 한쌍의 볼베어링(26)이 설치된다. 각각의 볼베어링(26)은 내륜(26a)과 외륜(26b)을 갖는 것으로서, 고정링(28)에 의해서 축방향으로 고정되며, 내륜(26a)은 주축(12)과 함께 회전하도록 되어 있는 반면, 외륜(26b)은 하부드럼(10)의 단차부에 안착되어 고정상태로 유지된다.

상기와 같은 볼베어링은 윤활특성이나 반경방향 부하에 대한 지지 능력이 우수하다고 하는 장점이 있는 것이 사실이나, 가격이 비교적 고가일 뿐만 아니라 공차관리가 어렵고, 특히, 축방향의 하중을 지탱하기에는 부적합한 문제를 갖고 있었다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 고정링(28)과 같은 별도의 축방향하중 지지구조물을 추가로 설치해야 하는 문제를 갖고 있었다.

또한 상기와 같은 구성을 갖는 종래의 헤드드럼 조립체는 부품수의 증가 및 주축과 각각의 베어링의 압입을 실시하여야 하므로 조립성이 매우 불량한 문제를 수반하고 있었다.

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 제조가격이 저렴하고, 축방향 하중을 효과적으로 지지함과 동시에 조립성을 향상시킬 수 있는 헤드드럼 조립체를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 헤드드럼 조립체의 구성을 보인 종단면도

도 2는 본 발명에 따른 헤드드럼 조립체의 구성을 보인 종단면도

도 3은 본 발명에 따른 헤드드럼 조립체의 상부드럼이 주축에 대해 지지되는 구성을 보인 요부 확대도

도 4는은 본 발명에 따른 헤드드럼 조립체의 요부확대도

도 5는 도 4의 A - A선 단면도

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

100: 하부드럼110: 주축

112: 지지부120: 상부드럼

122; 조정나사124: 헤드베이스

126: 비디오헤드130: 전기모터

140: 상부마그네트142: 하부마그네트

150: 마그네트베어링160: 로터리트랜스포머

170: 브라켓

본 발명의 목적은 하부드럼과; 하부드럼에 고정되며 상단에 원뿔형태의 지지부가 형성된 주축과; 원주상에 비디오헤드를 갖춘 헤드베이스가 고정되며 회전중심이 상기 지지부의 상단에 중력에 의해 얹혀져 점접촉되는 상부드럼과; 상부드럼에 고정되는 회전자와, 하부드럼에 고정되는 고정자로 이루어진 전기모터와; 상부드럼의 상면에 고정되는 로터와, 일단이 하부드럼에 지지되는 브라켓에 고정되어 로터와 신호를 주고 받는 스테이터로 이루어진 로터리트랜스포머와; 각각 상부드럼과 하부드럼에 고정되어 극성이 상호 근접하는 방향으로 당기도록 배열되는 한 쌍의 마그네트와; 외주연이 상부드럼의 내측에 고정되며, 내주연에 균일한 자력을 보유하여 주축주연에 대해 항시 일정한 갭을 유지하는 마그네트베어링으로 이루어진 헤드드럼 조립체에 의해 달성될 수 있다.

상기 상부드럼의 회전중심상에 축방향으로 나사결합되어 하단이 주축의 지지부상단에 점접촉되는 조정나사를 구비하여 상부드럼에 고정되는 비디오헤드의 높이 조정을 가능케 할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 헤드드럼 조립체의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에는 본 발명에 따른 헤드드럼 조립체의 구성이 도시되어 있는데, 이에 따르면, 메인베이스(도시되지 않음)에 대해 고정지지되는 하부드럼(100)과, 이 하부드럼(100)을 관통해서 조립되는 주축(110)과, 이 주축(110)상단에 의해 지지되어 하부드럼(100)에 대하여 회전운동하는 상부드럼(120)과, 상기 주축(110)및 상부드럼(120)에 공급되는 회전동력을 발생하는 전기모터(130)와, 상부드럼(120)의 상부에서 무접촉방식으로 신호를 전달할 수 있도록 로타리트랜스포머(160)로 구성된다.

상기 상부드럼(120)의 상면에는, 2개의 헤드베이스(124)가 스크류등에 의해서 180。 간격으로 부착되며, 각각의 헤드베이스(124)는 그것의 반경방향 외측단부에 영상신호를 자기적으로 기록하거나 재생하기 위한 비디오 헤드(126)를 갖추고 있다.

상기 전기모터(130)는 상부드럼(120)의 저면에 고정되는 회전자(134)와, 하부드럼(100)의 상면에 고정되는 고정자(132)로 구성되어 고정자(132)로 전원이 공급됨에 따라 회전자(134)가 상대운동하여 상부드럼(120)을 고속으로 회전구동하게 된다.

상기 로터리트랜스포머(160)는 상부드럼(120)의 상부에 고정되어 비디오헤드(126)와 유선으로 연결되는 로터(164)와, 일단이 하부드럼(100)에 체결되는 브라켓(170)에 의해 고정되는 스테이터(162)로 이루어져 있다. 상기 로터(164)와 스테이터(162)의 대향면은 소정의 간격을 유지하고, 비디오헤드(126)로 공급되거나 비디오헤드에서 출력되는 영상신호를 노이즈의 발생없이 주고 받을 수 있게 된다.

본 발명에 따르면 상기 주축(110)의 상단은 꼭지점을 갖는 원뿔형태의 지지부(112)를 갖으며, 이 지지부(112)가 상부드럼(120)의 회전중심에 접촉하여 상부드럼의 회전을 지지하게 된다.

도 3에 따르면 상부드럼(120)의 회전중심부에는 조정나사(122)가 나사결합되어 있다. 이 조정나사(122)는 상부드럼(120)의 상부에서 하부를 향해 나사결합되는 것으로 그 하단중심에 상기 주축(110)의 지지부(112)상단이 접하게 된다. 상부드럼(120)은 조정나사(122)를 조이거나 푸는 것에 의해 상승 또는 하강하게 되며, 이로써 비디오헤드(126)의 높이를 조정할 수 있게 된다. 이때 상기 조정나사의 피치는 조정의 정밀도를 확보하기 위해서는 가능한 미세한 것을 사용함이 바람직할 것이다.

다시 도 2를 보면 상부드럼(120)과 하부드럼(100)사이에는 영구자력을 갖는 한 쌍의 마그네트(140)(142)가 설치된다. 도 4에 따르면 상기 한 쌍의 마그네트(140)(142)는 각각 상부드럼(120)의 저면에 고정되는 상부마그네트(140) 및 하부드럼(100)에 고정되어 상기 상부마그네트(140)와 대향하는 면이 그 상부마그네트(140)의 대향면과 반대극성을 갖도록 형성되는 하부마그네트(142)로서, 상호 근접하려는 자력을 갖게되므로 상부드럼(120)을 하부드럼(100)측으로 당기는 힘을 제공하게 된다. 이때 상기 상.하부 마그네트(140)(142)는 상부드럼(120)에 고정되는 조정나사(122)가 주축(110)상단에 지지되는 것에 의해 상호 접촉되지 않도록 하여 상부드럼의 회전을 방해하지 않도록 구성되어야 한다.

도 4에는 상부드럼(120)의 내측에 고정된 마그네트베어링(150)이 도시되어 있다. 이 마그네트베어링(150)은 도 5에 도시된 바와 같이 외경이 상부드럼(120)에 고정되는 원통형으로 구성되어 내경은 상기 주축(110)주연과 소정의 간격을 갖도록 구성된다. 이 마그네트베어링(150)은 원주에 걸쳐 동일한 자력을 유지하는 것으로, 주축(110)주연에서 자력이 평형을 이루게 되어 어느 일측이 주축(110)에 근접하지 못하고 항시 일정한 갭을 유지하고 있게 된다. 또한 이와 더불어 상기 한 쌍의 마그네트(140)(142)가 서로 상대 마그네트와 동심상에서 벗어나지 않으려고 작용하는 힘을 갖고 있으므로 마그네트베어링(150)의 어느 일측이 주축(110)과 근접하지 못하게 하는데 도움을 주게된다.

본 발명에 따르면 주축(110)은 조정나사(122)에 대해 접점촉을 이루게 되므로 높은 강도를 유지하여야 한다.

또한, 상기 주축(110)의 상단을 구형으로 형성하는 것에 의해서도 조정나사(122)와의 점접촉은 가능해진다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명은 전기모터(130)의 고정자로 전원이 공급되어 상부드럼(120)이 회전을 이루며 비디오헤드(126)에서 테이프로부터 영상신호를 읽어내거나 또는 테이프상에 영상신호를 기록하게 된다. 이때 본 발명은 상부드럼(120)이 조정나사(122)와 주축(110)의 점접촉에 의해 지지되므로 회전저항이 극히 미세하게 되므로 회전구동으로 인한 진동발생 없이 매우 정숙한 회전을 이루게 된다.

또한 주축(110)은 상부드럼(120)을 축방향으로 지지하고 있어 축방향 부하에 대한 지지효과가 매우 양호하게 된다.

특히, 상부드럼(120)을 주축(110)에 얹어 놓는 것에 의해 상부드럼의 조립을 완료하게 되므로 조립시간을 단축할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 헤드드럼 조립체는 하부드럼에 고정되는 주축 상단에 원뿔형태의 지지부를 형성하고, 상부드럼의 회전중심을 지지부에 지지시켜 하부드럼에 대해 회전가능하게 구성하고, 상부드럼과 하부드럼에 한 쌍의 마그네트에 의해 상호 근접하려는 힘을 제공함과 동시에 상부드럼의 내측에 원통형의 마그네트베어링을 개재하여 주축 주연에 일정 간격을 유지토록 구성하므로써 고가의 베어링을 사용하지 않고 상부드럼의 회전을 정숙하게 유지할수 있게되고, 축방향 부하에 대한 지지능력을 양호하게 함과 동시에 조립성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (3)

1. 하부드럼(10)과;

   하부드럼(100)에 압입고정되며 상단에 원뿔형태의 지지부(112)가 형성된 주축(12)과;

   원주상에 비디오헤드(126)를 갖춘 헤드베이스(124)가 고정되며 회전중심이 상기 지지부(112)의 상단에 중력에 의해 얹혀져 점접촉되는 상부드럼(120)과;

   상부드럼(120)에 고정되는 회전자(134)와, 하부드럼(100)에 고정되는 고정자(132)로 이루어진 전기모터(130)와;

   상부드럼(120)의 상면에 고정되는 로터(164)와, 일단이 하부드럼(100)에 지지되는 브라켓(170)에 고정되어 로터(164)와 신호를 주고 받는 스테이터(162)로 이루어진 로터리트랜스포머(160)와;

   각각 상부드럼(120)과 하부드럼(100)에 고정되어 극성이 상호 근접하는 방향으로 당기도록 배열되는 한 쌍의 마그네트(140)(142)와;

   외주연이 상부드럼(120)의 내측에 고정되며, 내주연에 균일한 자력을 보유하여 주축(110)주연에 대해 항시 일정한 갭을 유지하는 마그네트베어링(150)으로 이루어진 헤드드럼 조립체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 상부드럼(120)의 회전중심상에 축방향으로 나사결합되어 하단이 주축(110)의 지지부(112)상단에 점접촉되는 조정나사(122)를 추가로 구비하는 헤드드럼 조립체.
3. 제 2항에 있어서, 상기 주축(110)의 상단을 구형으로 형성되어 상기 조정나사(122)의 저면과 점접축됨을 특징으로 하는 헤드드럼 조립체.