KR20030066697A - 동적 간극 조정을 하는 헤드 드럼 - Google Patents

Abstract

제 1 양상에 따라, 본 발명은 회전식 트랜스포머의 훨씬 손쉬운 간극 조정을 허용하는 헤드 드럼 장치(head drum arrangement)에 관한 것이다. 이 헤드 드럼 장치는 비회전식 하부 드럼 및 회전식 상부드럼을 포함하고, 상부 드럼은 하부드럼에 고정된 축에 의하여 연결된다. 상부 드럼은 베어링에 의하여 그리고 바람직하게는 두 보올 베어링에 의하여 축에 장착된다. 회전식 트랜스포머는 고정된 고정자와 상부 드럼과 함께 회전하는 회전자를 갖는 하부 드럼과 상부 드럼사이에 배치된다. 고정자와 회전자는 공기 간극에 의하여 분리된다. 결국, 압축 가능한 탄성 스프링이 하부 드럼과 상부 드럼사이에 배치되어, 스프링의 길이에 의하여 회전식 트랜스포머의 고정자와 회전자사이의 공기 간극이 정의된다. 장점이 되는 것으로, 본 발명은 와셔, 스페이서 등등과 같은 추가 부재를 요구하지 않고서도 회전식 트랜스포머의 공기 간극을 정의하는 것을 허용한다. 또한 본 발명은 본 발명의 제 1 양상에 따르는 헤드 드럼 장치를 갖춘 자기 테이프 레코더에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 양상은 본 발명의 제 1 양상에 따라 헤드 드럼 장치의 조립 방법에 관한 것이다.

Description

동적 간극 조정을 하는 헤드 드럼{HEAD DRUM WITH DYNAMIC GAP ADJUSTMENT}

회전하는 비디오 헤드는 자기 테이프로부터 신호를 읽으며, 읽혀진 신호는 고정된 하부 드럼으로 전달되고 하부드럼은 신호 처리 회로에 연결되어 있다. 회전하는 상부드럼과 고정된 하부 드럼사이에 신호를 전달하기 위하여 브러쉬(brush)를 사용하는 것은 알려져 있다. 그러나, 실제에는 전달된 신호가 약하고 브러쉬에 의해 발생된 노이즈가 전달신호의 질을 악화시키는 경향이 있다. 더욱이 브러쉬는 오랜 기간의 작동을 거치면 신뢰할 수 없다. 그러므로, 오늘날의 헤드 드럼에서는 고정된 고정자와 회전하는 회전자을 포함하는 회전식 트랜스포머(transformer)가 신호를 회전하는 상부드럼으로부터 고정된 하부드럼까지 전달하기 위해 사용된다. 약 10㎛의 허용공차를 가진 30에서 40㎛의 공기 간극에 의하여 회전식 트랜스포머의 고정자와 회전자가 분리된다.이러한 수치의 공기 간극이 실현될 수 없다면, 신호 전달 경로의 유도율은 변하고 전달된 신호의 섭동(perturbation)을 일으킨다. 그러므로 선행기술에서는 미리 설정된 간극값을 한정하기 위하여 상부와 하부 드럼사이에 장착되고 미리 설정된 두께로 기계 가공된 청동으로 제작된 플라이휘일(flywheel)을 사용하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이 기법은 비싼 재료문제를 포함하고 있을 뿐 아니라 까다로워서 플라이휘일의 비싼 기계가공문제를 포함하고 있다.

대안의 JP-A-60124017에서 헤드 드럼에서 회전식 트랜스포머의 간극을 조정하기 위하여 스페이서(spacer)를 사용한 조립 절차가 공개되어 있다. 시멘트(cement)로 드럼 축에 트랜스포머의 회전자를 고정시켜 트랜스포머의 간극이 스페이서 두께와 같게끔 조정한다. 시멘트가 굳으면, 스페이서를 제거한다.

제 1 양상에 따르면, 본 발명은 자기 테이프 장치용 헤드 드럼에 관한 것이다. 본 발명은 특허 청구항 제 1항의 전제부에 의한 헤드 드럼을 기본으로 한다. 앞으로의 서술에서, 자기 테이프 장치는 신호 또는 데이터나 정보가 아날로그 및/또는 디지털 형태로 자기 테이프에 기록되거나 기록되고 자기 테이프로부터 읽혀지는 임의의 장치를 의미한다. 이것과 별개로, 이 장치 역시 다른 기능을 할 수 있는데, 예를 들어, 전자 카메라와 결합될 수 있다. 제 2 양상에 따르면, 본 발명은 추가로 독창적인 헤드 드럼을 갖춘 자기 테이프 장치에 관한 것이다.

보통 헤드 드럼은 고정된 하부 드럼과 회전하는 상부드럼을 포함하며, 그 원주 상에 180°형상의 적어도 두개의 읽기/쓰기 헤드를 수반한다. 작동 면에서, 자기 테이프는 헤드 드럼 원주의 적어도 반 이상이 접촉하고 있다. 후술함에 있어 간략화를 위해, 읽기/쓰기 헤드는 테이프로부터 신호를 읽는 비디오 헤드만으로 언급될 것이다. 그러나 본 발명이 비디오 신호를 읽는 데에만 제한되는 것이 아님을 알아야 한다.

도 1은 선행기술에서 알려진 헤드 드럼 장치를 도시한 부분 개략 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 헤드 드럼 장치를 도시한 부분 개략 단면도.

그러므로 회전식 트랜스포머의 훨씬 손쉬운 간극 조정을 허용하는 헤드 드럼 장치(head drum arrangement)를 제공하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라, 비회전식 하부 드럼 및 회전식 상부드럼을 포함하는 헤드 드럼 장치가 제공되고, 상부 드럼은 하부드럼에 고정된 축에 의하여 연결된다. 상부 드럼은 베어링에 의하여 그리고 바람직하게는 두개의 보올 베어링에 의하여 축에 장착된다. 회전식 트랜스포머는 고정된 고정자와 상부 드럼과 함께 연결되어 회전하는 회전자를 갖는 하부 드럼과 상부 드럼사이에 배치된다. 고정자와 회전자는 공기 간극에 의하여 분리된다. 결국, 압축 가능한 탄성 스프링이 하부 드럼과 상부 드럼사이에 배치되어, 스프링의 길이에 의하여 회전식 트랜스포머의 고정자와 회전자사이의 공기 간극이 정의된다.

장점이 되는 것으로, 본 발명은 와셔, 스페이서 등과 같은 추가 부재를 요구하지 않고서도 회전식 트랜스포머의 공기 간극을 정의하는 것을 허용한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 스프링은 베어링의 비회전 링에 의하여 일단상에 지지되고 회전식 트랜스포머의 고정자에 의하여 타단상에 지지된다. 일반적으로 베어링은 보올 베어링이고 베어링의 내부 링은 고정되어 있다.

본 독창적인 헤드 드럼 장치의 또 하나의 장점은 스프링에 의하여 고정자 상에 가해지는 탄성력에 의하여 하부 드럼에 대해 고정자가 눌린다는 것이다. 이 방식에서, 고정자는 나사나 아교풀 같은 어떠한 부가적인 고정 수단도 필요 없이 하부 드럼에 풀릴 수 있게 결합된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 볼베어링이 축위에 장착되어서 그 베어링의 내부 링은 이 축위에서 미끄러지고 스프링의 탄성력에 의하여 베어링에 대해 예압이 가해진다. 그러므로 스프링은 제 2 기능을 가지고 이에 의하여 독창적인 헤드 드럼 장치의 구조를 좀더 단순화시킨다. 장점으로는 회전식 트랜스포머 간극의 미리 설정된 값이 조정될 때 스프링에 의하여 미리 설정된 예압력을 베어링(들)에 가하도록 하는 스프링의 크기가 선택된다.

본 발명의 제 2 양상에 의하면, 본 발명의 제 1 양상에 따르는 헤드 드럼 장치를 갖춘 자기 테이프 레코더가 제공된다.

본 발명의 제 3 양상은 회전식 트랜스포머의 공기 간극을 조정하기 위한 방법에 관한 것이고, 본 발명의 제 1 양상에 따라 헤드 드럼 장치 안에 장착된다. 이 독창적인 방법은 후술하는 단계를 포함한다.

a) 회전식 트랜스포머의 고정자를 수용하는 하부드럼을 삽입하는 단계로서, 회전식 트랜스포머의 회전자에 고정자가 근접하도록 하여 고정자와 상부 드럼사이에 배치된 스프링이 점차 압축되는 하부드럼을 삽입하는 단계;

b) 고정자와 회전자사이의 간극을 동적으로 측정하는 단계;

c) 간극의 미리 설정된 값이 도달될 때 하부 드럼의 삽입을 중지시키는 단계.

본 발명은 첨부된 도면과 함께 연계하여 후술하는 상세한 설명을 읽음으로 더 잘 이해될 수 있다.

도 1에는 종래의 헤드 드럼 장치(101)가 부분적이고 개략적으로 도시되고 있다. 헤드 드럼(101)은 고정 하부 드럼(102)과 회전 상부 드럼(103)을 포함한다. 회전 상부 드럼(103)은 읽기/쓰기 자기 헤드를 수용한다. 신호는 상부 드럼(103)과 하부 드럼(102)사이에서 회전식 트랜스포머(104)에 의하여 전달된다. 상부 드럼과 하부 드럼사이에 놓인 와셔(105)에 의하여 회전식 트랜스포머(104)의 고정부 및 회전부사이의 공기 간극을 한정한다. 헤드 드럼 부재의 가공 공차를 보상하기 위하여 와셔(105)는 다양한 두께를 갖는 와셔 군으로부터 선정된다. 이것은 가공 현장에 와셔의 저장고를 구비할 필요를 포함하고, 따라서 와셔는 정밀한 부분이므로 현장에 저장고를 둔다는 것은 비용이 비싸다.

도 2에서 참조번호 "(1)"이 전체적인 헤드 드럼 장치를 가리킨다. 헤드 드럼(1)은 고정 또는 하부 드럼(2)과 회전 또는 상부 드럼(3)을 포함한다. 상부 드럼(3)은 그 원주 상에 180°형상의 읽기/쓰기 헤드의 한 쌍을 수반하며, 이것은 도 2에 도시되지는 않았다. 헤드 드럼(1)은 더 많은 읽기/쓰기 헤드, 예컨대 헤드 드럼의 구체적인 응용에 따라 네 개 또는 여섯 개의 헤드를 수용하기에 적합하게끔 될 수 있다. 읽기 헤드에 의하여 읽혀진 신호는 회전 상부 드럼으로부터 고정 하부 드럼까지 회전식 트랜스포머(4)에 의하여 전달되고 이와 유사한 방식으로 쓰기 헤드에 의하여 쓰여진 신호는 회전식 트랜스포머(4)에 의하여 하부 드럼(2)으로부터 상부 드럼(3)으로 전달된다. 하부 드럼(2)과 상부 드럼(3)은 축(6)위에 장착되고, 축(6)은 하부드럼(2)에 고정된다. 상부 드럼(3)은 내부링(8a,8b) 및 외부링(9a,9b)모두를 갖춘 두 개의 보올 베어링(7a,7b)에 의해 축(6)에 장착된다. 외부링(9a,9b)은 원형 시이트(seat)(11a,11b)에서 상부 드럼(3)에 수용되고, 이러한 시이트(11a,11b)는 시이트(11a,11b)보다 더 작은 직경을 갖는 보어(bore)(12)에 의하여 연결된다. 보어(12)에는 보올 베어링의 외부링(9a,9b)을 지탱하거나 또는 지지하는 역할을 하는 두 개의 링 모양의 숄더(shoulder)(13a,13b)가 만들어진다. 외부링(9a,9b)은 회전 상부 드럼에 고정된다.

회전식 트랜스포머(4)는 고정자(16)와 회전자(17)를 포함한다. 회전자(17)는 상부 드럼(3)과 함께 일체형으로 된 허브(18)상에 놓인다. 회전자(17)는 종래 방식, 예컨대 시멘트 또는 나사에 의하여 허브(18)에 고정시킨다. 고정자(16)는 하부 드럼(2)과 함께 일체형으로 된 허브(19)상에 놓인다. 허브(19)는 케이블, 예컨대 유연성 있는 인쇄 케이블(FPC)로 하여금 고정자를 신호 처리 회로를 갖춘 고정자에 연결시키기 위해 리세스(recess)(21)가 있는 링 모양을 가진다. 회전자(17)와 반대로 고정자(16)는 허브(19)에 단단히 고정된 것이 아니라 보올 베어링(7b)의 내부 링(8b)과 고정자(16)사이에서 압축되는 스프링(22)에 의하여 단단히 연결된다. 고정자(16)와 회전자(17)사이에는 ±0㎛의 공차를 가지고 30에서 40㎛의 간극이 있고, 이것은 도 2에 도시되지는 않았다. 간극값은 스프링(22) 길이에 따라 정해진다. 장치 전체는 축(6)에 고정된 디스크 또는 예압 브레스(brass)(23)에 의하여 함께 단단히 고정된다. 상부 드럼(23)을 회전시키기 위하여 오직 내부링(8a)만이 디스크(23)의 숄더(shoulder)에 대하여 인접한다. 상부 드럼은 모터에 의하여 구동되고 이것은 도 2에 도시되지 않는다. 모터의 회전자는 나사산진 홀(hole)(24)에 고정된 나사에 의하여 상부 드럼에 구동되게끔 연결된다. 스프링(22)의 길이는 하부 드럼(2)이 축(6)상에서 압축되는 양에 의하여 조정되고, 이것은 후술하는 조립 절차를 읽으므로 명백해질 것이다.

헤드 드럼 장치의 조립을 위하여 디스크(23)는 축(6)에 고정된다. 그리고 보올 베어링(7a,7b), 회전식 트랜스포머(4)의 회전자(17)와 스프링(22)을 구비한 상부 드럼은 축(6)에 역시 끼워진다. 결국, 회전식 트랜스포머(4)의 고정자(16) 또한 축(6)에 역시 끼워진다. 스프링(22)이 압축되지 않기 때문에 고정자는 회전자에서 완성된 헤드 드럼의 간극 거리보다 큰 일정거리를 유지한다. 헤드 드럼의 조립을 위하여 하부 드럼(2)은 축(6)상에서 눌려지고 동시에 회전식 트랜스포머(4)의 유도율은 전자 장비로 측정된다. 회전식 트랜스포머의 유도율은 회전자(17)와 고정자(17)사이의 공기 간극의 거리에 직접 관련되어 있고 알려진 기능에 따른다. 간극에 대한 미리 설정된 값이 도달하기 전까지는 하부 드럼(2)의 삽입이 계속된다. 스프링의 크기, 예컨대 길이, 선두께, 직경, 선의 종류와 감는 유형과 다른 매개변수들은 이 위치에서 필연적으로 12 N의 힘을 가하기 위하여 계산된다. 스프링이 12 N보다 작거나 큰, 다양한 예압력을 가하도록 스프링의 다른 크기를 선정하는 것이 가능하다. 실제에서 그 길이는 조정 가능한 매개변수로 선호된다.

축을 하부 드럼(2)속으로 삽입하는 것은 간극의 미리 설정된 값에 도달하자마자 바로 삽입을 중지시키도록 하는 부품으로 수행하는것이 바람직하다.

본 발명이 또한 다른 종류의 헤드 드럼, 예컨대 축에 의하여 구동되는 상부 드럼을 구비한 헤드드럼에 적용 가능한 것은 명백하다.

앞에서 본 바와 같이 본 발명은 자기 테이프 장치용 헤드 드럼에 관한 것으로, 회전식 트랜스포머의 훨씬 손쉬운 간극 조정을 허용하는 헤드 드럼 장치(head drum arrangement)에 관한 것이다. 본 발명은 와셔, 스페이서 등등과 같은 추가 부재를 요구하지 않고서도 회전식 트랜스포머의 공기 간극을 정의하는 것을 허용한다.

또한, 스프링에 의하여 고정자상에 가해지는 탄성력에 의하여 하부 드럼에 대해 고정자가 눌리게 되어 고정자는 나사나 아교풀 같은 어떠한 부가적인 고정 수단도 필요없이 하부 드럼에 풀릴 수 있게 결합된다. 따라서 본 발명은 여러 종류의 헤드 드럼에 관한 기술분야에서 매우 유용하다.

Claims (8)

1. 비회전 하부 드럼(2)과 상기 하부 드럼에 고정된 축(6)에 의하여 연결된 회전 상부 드럼(3)을 포함하는 헤드 드럼 장치(1)로서, 상기 상부 드럼은 베어링(7a, 7b)에 의하여 상기 축에 장착되고, 상기 장치는 고정된 고정자(16)와 상기 상부 드럼에 함께 연결되어 회전하는 회전자(17)를 구비한 회전식 트랜스포머(4)로서 상기 고정자와 상기 회전자는 소정의 간극에 의해 분리되는 회전식 트랜스포머(4)를 더 포함하는 헤드 드럼 장치에 있어서,

   압축 스프링(22) 길이가 회전식 트랜스포머의 고정자와 회전자사이의 상기 간극을 정의하도록 상기 압축 스프링(22)이 하부 드럼과 상부 드럼사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링(22)은 그 일단이 상기 베어링(7b)의 비회전 링(8b)에 의하여 지지되고 그 타단이 회전식 트랜스포머의 고정자(16)에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 고정자(16)는 상기 스프링에 의하여 상기 고정자상에 가해진 탄성력에 의하여 상기 하부 드럼(2)에 움직일 수 있게 연결되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 회전식 트랜스포머(4)의 상기 회전자(17)는 회전하는 상부 드럼(3)에 고정되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 베어링(7a,7b)은 보올 베어링이고 상기 스프링(22)의 탄성력이 베어링에 대하여 예압을 가하도록 상기 베어링의 비회전링(8b)은 축(6)에 미끄러지게 장착된 것을 특징으로 하는 헤드 드럼 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링(22)의 크기는 회전식 트랜스포머(4) 간극의 미리 설정된 값이 조정될 때 미리 설정된 예압력을 가하는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항의 어느 한 항의 상기 헤드 드럼장치를 구비한 자기 테이프 레코더.
8. 제 1 및 제 2 드럼부(2,3)를 포함하는 헤드 드럼 장치에 장착된 두 부분의 회전식 트랜스포머의 간극을 조정하기 위한 방법으로:

   a) 회전식 트랜스포머의 일부분(16)이 회전식 트랜스포머의 다른 부분(17)에 가까워짐으로써, 상기 회전식 트랜스포머와 상기 제 1 드럼부의 일부분사이에 배치된 상기 스프링(22)을 점차 압축시키도록, 회전식 트랜스포머의 상기 일부분(16)을 수용하는 상기 제 1 드럼부(2)를 삽입하는 단계와;

   b) 회전식 트랜스포머의 부분들사이의 간극을 동적으로 측정하는 단계와

   c) 미리 설정된 간극 값에 달하면 상기 제 1 드럼부의 삽입을 중지시키는 단계를 포함하는 회전식 트랜스포머의 간극을 조정하기 위한 방법.