KR100215212B1 - 기록재생장치의 편심질량 보상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기록재생장치의 편심질량 보상방법에 관한 것으로, 하부드럼(102)에 고정된 축(103)에 상부드럼(101)이 회전 가능하게 결합되는 축고정형 헤드드럼(100)에서 상부드럼(101)의 최상 회전면에 다음의 수학식 1로 정의되는 편심변위(δ_D)와 수학식 2로 정의 되는 보상변위(δ_D)가 동일하도록 축(103)의 중심선으로부터 일정한 거리 R인 위치에 보상질량 M을 변경하면서 부착하여 보상하는 것으로 되어 있다.

이와 같은 본 발명은 헤드 드럼의 편심질량(m)을 간편하게 벨런싱할 수 있게 되는 이점이 있고, 헤드 드럼의 언벨런싱량을 감소시켜 헤드 드럼의 기록 및 재생 특성을 향상하는 이점이 있다.

Description

기록재생장치의 편심질량 보상방법

본 발명은 기록재생장치의 편심질량 보상방법에 관한 것으로, 특히 헤드 드럼의 회전 진원도를 확보하기 위하여 상부드럼의 최상 회전면에 보상질량을 조절하여 편심질량에 의한 변위와 보상질량에 의한 변위가 같도록 벨런싱함으로써 상부드럼의 편심질량을 간편하게 보상할 수 있도록 한 기록재생장치의 편심질량 보상방법에 관한 것이다.

도 1은 기존 디브이씨알의 주행계를 보인 평면도이고, 도 2는 종래 헤드드럼에 테이프가 접촉 주행하는 작용을 보인 정면도이며, 도 3은 종래 헤드드럼의 종단면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 테이프 카세트(10) 내부에는 테이프(T)를 공급하는 공급릴(11)과 테이프(T)을 권회하는 권취릴(12)이 결합되어 있으며, 베이스 플레이트(1) 위에 테이프(T)에 이송력을 가하는 캡스턴 샤프트(20)와 핀치롤러(30)가 결합되고, 테이프(T)가 신호를 기록 및 재생하는 헤드 드럼(100)이 설치되어 있다. 그리고, 헤드 드럼(100)의 양측으로 복수개의 테이프 안내요소(60)가 배설되어 있다.

상기 테이프 안내요소(60)는 복수개의 안내롤러(61,64,65)와, 복수개의 안내 포스트(62,63,66,67)로 이루어져 있으며, 이 테이프 안내요소(60)는 상기 테이프(T)가 헤드 드럼(100)에 소정 높이와 경사각을 유지하면서 접촉되도록 안내하는 역할을 한다.

이와 같은 디브이씨알의 주행계는 캡스턴 샤프트(20)의 회전력과 핀치롤러(30)의 마찰력에 의한 이송력에 의해 테이프 카세트(10)의 공급릴(11)에서 풀리는 테이프(T)가 테이프 안내요소(60;61,62,63,64)에 안내되어 헤드 드럼(100)의 입구측으로 주행하고, 도 2와 같이 헤드 드럼(100)의 외주면에 경사지게 접촉주행되면서 신호가 기록 및 재생된후 테이프 안내요소(60;65,66,67)에 안내되어 테이프 카세트(10) 내부의 권취릴(12)에 권취된다.

헤드 드럼(100)은 도 2 및 도 3과 같이, 상부드럼(101)과 하부드럼(102)이 구비되어 있으며, 하부드럼(102)에 축(103)이 고정되고, 상부드럼(101)이 축(103)에 베어링(105)을 개재하여 회전하도록 결합되어 있으며, 상부드럼(101)의 하면에는 테이프(T)에 신호를 기록 및 재생하기 위한 헤드(104)가 고정되어 있다.

또, 모터 스테이터(111)와 모터 로터(112)로 이루어져 상부드럼(101)를 회전시키기 위한 모터(110)가 구비되고, 로터리 트랜스 로터(121)와 로터리 트랜스 스테이터(122)로 이루어져 신호를 전달하기 위한 로터리 트랜스(120)가 구비되어 있으며, 상기 모터 로터(112)와 로터리 트랜스 로터(121)는 상기 베어링(105)의 플랜지(106)에 고정되어 있다.

상기한 바와 같은 디브이씨알의 주행계에서 헤드 드럼(100)은 테이프(T)에 직접 신호를 기록 및 재생하는 핵심 부품으로서 축(103)을 중심으로 회전하는 상부드럼(101)의 진원도는 화질에 중요한 영향을 미치게 되며, 이 상부드럼(101)의 진원도는 질량의 분포에 의해 크게 좌우된다.

상부드럼(101)에 편심질량이 있는 경우에는 상부드럼(101)은 진원으로 회전하지 못하고 축(103)을 중심으로 떨리면서 회전하게 되며 이에 따라 소음이 발생하고, 화질에 떨림 현상이 유발되는 결함을 갖게 되므로 이를 방지하기 위해서는 필히 편심질량을 측정하여 보상하여야 한다.

종래에는 헤드드럼의 편심질량을 보정하기 위하여 상부드럼(101) 소정 위치의 편심질량을 보상하기 위하여 상부드럼(101)의 상면 및 하면에 보상질량을 부착하고, 편심질량과 보상질량의 질량의 합이 영(zero)이 되는 정적 평형과, 모멘트의 합이 영이 되는 동적 평형 두가지를 고려하여 편심질량을 보정하였으나, 동적 불균형은 각 힘들의 모멘트 합이 영이 되면 벨런싱이 된다는 것이나, 디지털 헤드드럼은 회전 중심(축)이 고정이어서 고정단에서 모멘트가 작용하고 있다. 그래서 디지털 헤드드럼의 벨런싱은 앞의 예 처럼 정적, 동적 불균형을 해결하는 방법을 적용하기 곤란하고 헤드드럼의 편심질량을 보상할 수 있는 위치 선정도 종래의 방법으로는 적합하지 못한 것이 었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 결함 및 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 상부드럼의 최상 회전면에 보상질량을 조절하여 편심질량에 의한 변위와 보상질량에 의한 변위가 같도록 벨런싱함으로써 상부드럼의 편심질량을 간편하게 측정하여 보상할 수 있게 되는 기록재생장치의 편심질량 보상방법를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 기존 디브이씨알의 주행계를 보인 평면도.

도 2는 종래 헤드드럼에 테이프가 접촉 주행하는 작용을 보인 정면도.

도 3은 종래 헤드드럼의 종단면도.

도 4 및 도 5는 본 발명 편심질량 보상방법을 설명도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 헤드드럼101 : 상부드럼

102 : 하부드럼103 : 축

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 헤드 칩이 부착된 상부드럼이 하부드럼에 고정된 축에 대하여 회전하는 축고정형 헤드 드럼에서 편심질량(m)에 대하여 mrω²만큼의 원심력 축의 변위를 일으키는 것으로 동적 모델링을 설정하고, 편심변위(δ_D)와 보상변위(δ_D)가 동일하도록 축의 중심선으로부터 일정한 거리 R인 위치에 보상질량 M을 변경하면서 부착하여 보상하는 것을 특징으로 하는 기록재생장치의 편심질량 보상방법를 제공한다.

일본 공업규격 회전기기의 밸런스 퀄리티(Balance Quanlity of Rotating Machinery)항을 참조하면 불균형의 크기는 회전축의 회전에 분포되어 있는 질량의 분포상태의 불균형의 크기이며, 회전축심에서 거리 r의 위치에서의 질량 m이 있는 때, 이들의 적(mr)으로 정의된다.

도 4 및 도 5는 본 발명 편심질량 보상방법을 설명하기 위한 도면으로서, 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하며, 본 발명 기록재생장치의 편심질량 보상방법은 축고정형 헤드드럼(100)에서 편심질량(m)이 존재한다면 mrω²만큼의 원심력이 축(103)의 휨을 일으키는 단순 축 휨 현상으로 동적 모델링을 설정한다. 그리고, 축이 가진(vibration)에 의한 진동의 영향보다 단순히 휨에 의한 변위만을 가지고 밸런싱량을 다음과 같이 고려하였다.

도 4에서 축(103)의 편심질량에 의한 변위δ는 다음 수학식 1과 같이 주어진다.

[수학식 1]

여기서, EI는 굽힘계수로서 E는 영율인자(Young's Moudulus)이고, I는 2차단면모멘트, L은 축의 길이, c는 편심질량이 위치하는 거리이다.

상기한 바와 같은 단순 축 휨 현상의 모델링에서 이를 바로 잡는 기법은 편심질량에 의한 변위와 반대방향으로의 변위가 같도록 하면 벨런싱이 될 것이다.

따라서, 본 발명의 편심질량 보정방법은 상기 수학식 1로 정의되는 편심변위(δ_D)와 다음의 수학식 2로 정의 되는 보상변위(δ_D)가 동일하도록 축(103)의 중심선으로부터 일정한 거리 R인 위치에 보상질량 M을 변경하면서 부착하여 보상하는 것으로 되어 있으며, 이에 의해 편심질량(m)에 의한 변위를 측정한후 보상질량 M만을 간단히 조절함으로서 벨런싱이 가능하게 된다.

[수학식 2]

(단, 여기서 EI는 굽힘계수로서 E는 영율인자, I는 2차단면모멘트, L은 축의 길이, R은 축 중심선에서 편심질량 M까지의 거리, d는 상부드럼의 최상 회전면까지의 거리임.)

상기한 바와 같은 본 발명의 편심질량 보정방법에 따라 편심변위(δ_D)와 보상변위(δ_D)가 동일하도록 축(103)의 중심선으로부터 일정한 거리 R인 위치에 보상질량 M을 변경하면서 부착하여 보상질량 M을 조절함으로서 벨런싱한 결과 결과 실제 언벨런싱량이 벨런싱하기 전에 비하여 약 1/3 정도 감소되었다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명 기록재생장치의 편심질량 보상방법는 상부드럼의 편심질량을 간편하게 보상할 수 있으므로 헤드 드럼의 회전 진원도를 확보하여 소음을 방지함과 아울러 화질의 품질을 향상시키는 이점이 있다.

지금까지 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러가지 실시형태는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것임을 이해하여야 할 것이다.

Claims (1)

1. 하부드럼(102)에 고정된 축(103)에 상부드럼(101)이 회전 가능하게 결합되는 축고정형 헤드드럼(100)에서 상부드럼(101)의 최상 회전면에 다음의 수학식 1로 정의되는 편심변위(δ_D)와 수학식 2로 정의 되는 보상변위(δ_D)가 동일하도록 축(103)의 중심선으로부터 일정한 거리 R인 위치에 보상질량 M을 변경하면서 부착하여

   [수학식 1]

   [수학식 2]

   보상하는 것을 특징으로 하는 기록재생장치의 편심질량 보상방법.

   (단, 여기서 EI는 굽힘계수로서 E는 영율인자, I는 2차단면모멘트, r은 회전축심에서 편심질량 m

   까지의 거리, L은 축의 길이, c는 편심질량이 위치하는 거리, R은 축 중심선에서 편심질량 M까지의 거리, d는 상부드럼의 최상 회전면까지의 거리임.)