KR20060037506A - 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체와 이의 조립방법 - Google Patents

자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체와 이의 조립방법 Download PDF

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KR20060037506A
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이승우
백충흠
김명준
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삼성전자주식회사
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Abstract

부품수를 줄일 수 있고 조립성을 향상시킬 수 있는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체가 개시된다. 본 발명에 의한 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체는, 샤프트와, 상기 샤프트에 상부 및 하부베어링를 개재하여 회전 가능하게 설치된 회전드럼 및 상기 회전드럼의 상부에 배치되도록 상기 샤프트에 고정되는 드럼커버를 포함하며, 상기 드럼커버에는 상기 상부 및 하부베어링에 예압을 가하기 위해 상기 상부베어링의 내륜을 가압하는 가압돌기가 마련된다.
예압, 상부 및 하부베어링, 가압돌기, 지지돌기

Description

자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체와 이의 조립방법{Head drum assembly for magnetic recording/reading apparutus and method for assembling the same }
도 1은 일반적인 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체의 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 헤드드럼 조립체의 예압원리를 설명하기 위한 개념도,
도 4a 내지 도 4d는 도 2에 도시된 헤드드럼 조립체의 조립방법을 설명하기 위한 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100...샤프트 120...회전드럼
130,140...상부 및 하부베어링 130a,140a...내륜
130b,140b...외륜 150...드럼커버
152...가압돌기 160...고정드럼
162...지지돌기 200...제1조립체
300...제2조립체
본 발명은 자기 기록/재생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체 및 이의 조립방법에 관한 것이다.
통상적으로 베어링은 회전체와 샤프트에 사이에 설치되어 회전체가 샤프트 주위로 회전할 수 있도록 상기 회전체를 지지한다. 그러나, 베어링의 공차로 인하여 상기 회전체의 회전은 떨림등이 발생하여 정확성이 떨어지게 된다. 이러한 이유로 고속회전 및 회전의 정밀성을 요하는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체는 베어링에 일정한 예압(Pre-load)을 가하여 베어링의 공차에 의한 회전의 부정확성을 해소하고 있다.
도 1을 참조하면, 일반적인 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체는, 샤프트(10)에 회전 가능하게 설치되는 회전드럼(20)과, 상기 회전드럼(20)과 상기 샤프트(10)의 사이에 설치되는 상부 및 하부베어링(30)(40)과, 상기 회전드럼(20)의 상하로 각각 배치되며 상기 샤프트(10)에 고정되는 드럼커버(50) 및 고정드럼(60)과, 상기 상부 및 하부베어링(30)(40)에 예압을 인가 할 수 있도록 상기 상부 및 하부베어링(30)(40) 사이에 개재되어 각각의 내륜(30a)(40a)을 대향되게 가압하는 스프링(70)을 포함한다.
이 때, 상기 스프링(70)이 상기 상부 및 하부베어링(30)(40)에 예압을 인가하기 위해서는 상부 및 하부베어링(30)(40)의 내륜(30a)(40a)과 외륜(30b)(40b)이 각각 스프링(70)의 탄성력에 의해 상대적 변위 이동되어야 하기 때문에, 상부베어링(30)과 하부베어링(40) 중 어느 하나는 샤프트(10)에 억지끼워맞춤되어야 하며, 다른 어느 하나는 샤프트(10)에 헐거운 끼워맞춤되어야 한다. 도 1에 도시된 화살표는 상부베어링(30)이 억지 끼워맞춤으로 샤프트(10)에 결합되고, 하부베어링(40)은 헐거운 끼워맞춤으로 샤프트(10)에 결합된 상태에서 예압이 인가되는 방향을 나타낸다. 이처럼 상부 및 하부베어링(30)(40)이 샤프트(10)에 결합되는 형태가 다르므로서 상기 상부베어링(30)의 내경과 하부베어링(40)의 내경이 달라지게 되어, 2종류의 베어링을 제조공정에 사용하여야 한다. 그러나, 이는 헤드드럼 조립체를 조립시 상부베어링(30)과 하부베어링(40)을 구별하여 조립해야 하기 때문에 제조공정을 복잡하게 할 뿐만 아니라 제조비용면에서도 동일 종류의 베어링을 사용하는 경우에 비하여 불리하게 된다.
또한, 상기 상부베어링(30) 또는 하부베어링(40) 중 어느 하나는 샤프트(10)에 억지 끼워맞춤으로 설치되어야 하기 때문에 헐거운 끼워맞춤에 비하여 조립이 어려워진다.
한편, 상부 및 하부베어링(30)(40)에 예압을 가하는 가압수단으로서 스프링(70)을 사용하는 것이 일반적이나, 최근 부품수를 줄이는 추세에 부응하지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 부품의 종류 및 부품수를 줄일 수 있도록 개선된 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 조립공정을 간소화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체는, 샤프트와, 상기 샤프트에 상부 및 하부베어링를 개재하여 회전 가능하게 설치된 회전드럼 및 상기 회전드럼의 상부에 배치되도록 상기 샤프트에 고정되는 드럼커버를 포함하며, 상기 드럼커버에는 상기 상부 및 하부베어링에 예압을 가하기 위해 상기 상부베어링의 내륜을 가압하는 가압돌기가 마련된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 회전드럼의 하부에 배치되도록 상기 샤프트에 고정되는 고정드럼에는 상기 하부베어링의 내륜을 지지하기 위한 지지돌기가 마련되고, 상기 상부베어링과 상기 하부베어링은 내경이 동일하며, 상기 샤프트에 헐거운 끼워맞춤으로 설치된다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체는, 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 회전드럼과, 상기 회전드럼과 상기 샤프트의 사이에 설치되는 상부 및 하부베어링과, 상기 회전드럼의 상하로 각각 배치되며 상기 샤프트에 고정되는 드럼커버 및 고정드럼를 포함하며, 상기 상부베어링은 상기 샤프트에 억지 끼워맞춤되고, 상기 하부베어링은 상기 샤프트에 헐거운 끼워맞춤되며, 상기 고정드럼에는 상기 상부 및 하부베어링에 예압을 가하기 위해 상기 하부 베어링의 내륜을 가압하는 지지돌기가 마련된다.
한편, 상기한 바와 같은 목적은, 샤프트를 고정드럼에 억지 끼워맞춤하여 제1조립체를 만드는 단계; 회전드럼에 상부 및 하부베어링을 억지 끼워맞춤하여 제2조립체를 만드는 단계; 상기 샤프트에 상기 상부 및 하부베어링을 헐거운 끼워맞춤하여 상기 제1조립체와 상기 제2조립체를 결합하는 단계; 및 드럼커버에 마련된 가압돌기가 상기 상부베어링의 내륜을 가압하도록 상기 드럼커버를 상기 샤프트에 억지 끼워맞춤하는 단계;를 포함하는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체의 조립방법에 의해서도 달성될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체와 이의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체는, 샤프트(100)에 회전 가능하게 설치되는 회전드럼(120)과, 상기 회전드럼(120)과 상기 샤프트(100)의 사이에 설치되는 상부 및 하부베어링(130)(140)과, 상기 회전드럼(120)의 상부에 위치하도록 상기 샤프트(100)에 고정되며 상기 상부베어링(130)의 내륜(130a)을 가압하기 위한 가압돌기(152)가 마련된 드럼커버(150)와, 상기 회전드럼(120)의 하부에 위치하도록 상기 샤프트(100)에 고정되며 하부베어링(140)의 내륜(130a)을 지지하기 위한 지지돌기(162)가 마련된 고정드럼(160)를 포함한다.
상기 회전드럼(120)에는 상부 및 하부베어링 장착부(122a)(122b)가 마련되며, 모터로터(124)와, 자기 헤드(126)와, 로터 트랜스포머(128)가 설치된다.
상기 상부 및 하부베어링 장착부(122a)(122b)는 상부 및 하부베어링(130)(140)이 장착되는 부분으로서 상기 회전드럼(120)의 중심축으로부터 반지름 방향으로 단차지게 형성된다.
상기 모터로터(124)는 상기 회전드럼(120)의 하부에 설치되어 상기 고정드럼(160)에 설치된 모터 스테이터(164)와의 상호작용에 의해 상기 회전드럼을 회전시킨다. 그리고, 상기 자기헤드(126)는 상기 회전드럼(120)이 회전시 자기 테이프에 정보를 기록 또는 기록된 정보를 재생한다. 상기 로터 트랜스포머(128)는, 상기 회전드럼(120)의 상부에 설치되어 상기 자기헤드(126)로부터 재생된 정보 또는 자기 테이프에 기록될 정보를 드럼커버(150)에 형성된 스테이터 트랜스포머(158)에 전달한다.
상기 상부 및 하부베어링(130)(140)은, 그 외륜(130b)(140b)의 일단이 상기 장착부(122a)(122b)에 안착될 때 까지 상기 회전드럼(120)에 각각 억지 끼워맞춤으로 설치된다. 그리고, 상부 및 하부베어링(130)(140)의 내륜(130a)(140a)은 각각 샤프트(100)에 헐거운 끼워맞춤으로 결합된다. 이처럼, 상부 및 하부베어링(140)이 샤프트(100)상에 동일하게 헐거운 끼워맞춤으로 설치되므로서 동일한 내경을 가질 수 있고, 이에 의해 상부 및 하부베어링(130)(140)은 동일한 사양의 베어링으로 구성될 수 있다. 따라서, 조립공정에서 상부베어링(130)과 하부베어링(140)을 구별하여 조립할 필요가 없게 되어 조립공정을 간소화 시킬 수 있게 된다. 한편, 상부 및 하부베어링(140)을 모두 샤프트(100)에 헐거운 끼워맞춤을 하여 설치하므로서 억지 끼워맞춤공정을 삭제할 수 있게 되어 조립성을 향상시킬 수 있다. 이러한 상부 및 하부베어링(130)(140)은 볼베어링 또는 롤러베어링등 다양한 종류의 베어링이 사용될 수 있다.
상기 드럼커버(150)의 하부에는 상술한 바와 같이 상기 로터 트랜스포머(128)에 대응되게 스테이터 트랜스포머(158)가 설치되고, 상기 드럼커버(150)의 축공(156) 주변에는 하부로 돌출되며 환형의 가압돌기(152)가 마련된다. 상기 가압돌기(152)는 상기 샤프트(100)에 억지 끼워맞춤시 상부베어링(130)의 내륜(130a)을 일정한 힘으로 가압할 수 있도록 적절한 길이를 가지도록 주조등에 의해 상기 드럼커버(150)와 일체로 형성된다. 본 실시예에서는 상기 가압돌기(152)가 환형인 것을 예시하였으나, 이외에도 상기 상부베어링(130)의 내륜(130a)을 균일하게 가압할 수 있는 다른 형상으로 다양하게 변형이 가능할 것이다.
상기 고정드럼(160)에는 상술한 바와 같이 상기 회전드럼(120)을 회전시키기 위한 모터 스테이터(164)가 설치되고, 상기 고정드럼(160)의 축공(166)의 주변에는 상향 돌출된 환형의 지지돌기(162)가 마련된다. 이러한 지지돌기(162)는 하부베어링(140)의 내륜(130a)을 지지하기 위한 것으로서 상기 고정드럼(160)과 일체로 주조등의 성형방법에 의해 형성된다. 본 실시예에서는 상기 지지돌기(162)가 환형인 것을 예시하였으나, 상기 하부베어링(140)의 내륜(130a)을 균일하게 지지할 수 있는 다양한 형상으로 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예에서는 상기 하부베어링(140)의 내륜(140a)를 지지하기 위해서 상기 지지돌기(162)를 사용하고 있으나, 본 실시예와는 달리 하부베어링(140)을 샤프트(100)에 억지 끼워맞춤하여 상기 하부베어링(140)의 내륜(140a)을 샤프트(100)가 지지하도록 하는 구조 또는, 스프링 을 상기 하부베어링(140)과 고정드럼(160) 사이에 설치하여 상기 하부베어링(140)의 내륜(140a)을 탄력적으로 지지하는 구조로도 구현될 수 있다.
이하 도 3을 참조하여, 상기와 같은 구조를 가지는 헤드드럼 조립체의 예압이 인가되는 원리를 설명한다.
도 3을 참조하면, 우선, 드럼커버(150, 도 2참조)가 샤프트(100)에 설치되면, 가압돌기(152, 도 2참조)는 상부베어링(130)의 내륜(130a)을 일정한 힘(F1)으로 가압하게 된다. 그러면, 샤프트(100)에 헐거운 끼워맞춤된 상부베어링(130)의 내륜(130a)은 하부로 변위이동하게 된다. 그리고, 상부베어링(130)의 외륜(130b)을 화살표와 같은 방향으로 가압하게 된다. 그리고, 상기 상부베어링(130)의 외륜(130b)으로 전달된 힘은 회전드럼(120)에 전달되어 상기 회전드럼(120)을 하측으로 변위이동시킨다. 이 때, 상기 회전드럼(120)의 변위이동은 상기 상부베어링(130)의 내륜(130a)의 변위이동보다 작기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이 베어링(130)(140)의 내륜(130a)(140a) 및 외륜(130b)(140b)이 위치할 수 있게 된다. 상기 회전드럼(120)의 이동에 의해 상기 회전드럼(120)에 전달된 힘은 하부베어링(140)의 외륜(140b)을 통해 화살표와 같이 하부베어링(140)의 내륜(140a)에 전달된다. 그리고, 상기 하부베어링(140)의 내륜(140a)이 샤프트(100)에 헐거운 끼워맞춤으로 설치되어 있으나, 상기 지지돌기(162, 도 2참조)에 의해 상기 하부베어링(140)의 내륜(140a)이 일정한 힘(F2)에 의해 지지되므로서 하부베어링(140)의 내륜(130a)의 변위이동은 발생하지 않게 된다. 본 실시예에서는 상기 하부베어링(140)의 내륜(130a)의 변위이동을 발생하지 않도록 하기 위한 수단으로서 지지돌기(162)가 사용 되었으나, 이미 설명한 바와 같이, 하부베어링(140)의 내륜(140a)을 지지돌기(162) 대신 스프링등으로 탄력적으로 지지하게 하거나 하부베어링(140)을 샤프트(100)에 억지끼워맞춤하여 샤프트(100)에 의해 지지되는 등의 다양한 수단이 사용될 수 있다. 상기와 같은 구조에 의하여 상부 및 하부베어링(130)(140)상에는 도 3에 도시된 화살표방향으로 예압이 가해지게 된다.
그리고, 도 3에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 상기 베어링(130)(140)의 내륜(130a)(140a) 또는 외륜(130b)(140b)의 변위이동을 과장하여 도시하였으나, 실제로는 육안으로 확인되지 않을 정도의 미세한 변위이동이 이루어 진다.
이하, 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 다른 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체의 조립방법에 대하여 설명한다.
도 4a를 참조하면, 우선, 샤프트(100)를 화살표와 같은 방향으로 고정드럼(160)에 억지 끼워맞춤하여 제1조립체(200)를 만든다.
그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 회전드럼(120)에 상부베어링(130)과 하부베어링(140) 각각을 화살표방향과 같이 각 장착부(122a)(122b)까지 억지 끼워맞춤하여 제2조립체(300)를 만든다.
도 4c를 참조하면, 다음으로, 상기 제2조립체(300)를 상기 제1조립체(200)의 샤프트(100)에 헐거운 끼워맞춤을 하여 상기 제2조립체(300)와 상기 제1조립체(200)를 결합하게 된다. 이 때, 상기 상부 및 하부베어링(130)(140)은 상기 샤프트(100)에 헐거운 끼워맞춤으로 삽입되며, 하부베어링(140)의 내륜(140a)의 하단은 지지돌기(162)에 지지된다.
도 4d를 참조하면, 마지막으로, 드럼커버(150)를 샤프트(100)에 억지끼워맞춤하게 된다. 이 때, 상기 드럼커버(150)에 마련된 가압돌기(152)가 상부베어링(130)의 내륜(130a)을 가압하게 된다. 이 처럼, 가압된 상부베어링(130)의 내륜(130a)은 도 3에 도시된 바와 같은 원리에 의하여 상부 및 하부베어링(130)(140)에 예압을 발생시킨다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체를 나타낸 것으로서, 본 발명의 일 실시예와 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조부호를 부여한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체는 상기 본 발명의 일 실시예와는 가압돌기(152, 도 2참조)가 삭제된 점과 상부베어링(130)이 샤프트(100)에 압입된다는 점에서 상이하다.
상기와 같은 구조를 가지는 헤드드럼 조립체는, 고정드럼(160)에 마련된 지지돌기(162)에 의해 하부베어링(140)의 내륜(140a)이 상측으로 가압되어 변위이동하게 된다. 그리고, 하부베어링(140)의 외륜(140b)에 화살표와 같은 방향으로 힘을 전달하게 된다. 그리고, 회전드럼(120)은 상측으로 변위이동되어 상부베어링(130)에 외륜(130b)에 힘을 전달한다. 상부베어링(130)의 외륜(130b)에 전달된 힘은 화살표와 같은 방향으로 상부베어링(130)의 내륜(130a)에 가해진다. 이러한 구조로 기존의 예압을 가하기 위한 수단으로서 스프링 뿐만 아니라 본 발명의 일 실시예에서 사용된 가압돌기까지 삭제할 수 있게 되어 부품수를 더욱 줄일 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기존의 예압수단으로서 사용 된 스프링을 삭제하여 부품수를 줄일 수 있게 된다.
그리고, 상부베어링과 하부베어링의 내경을 동일하게 하여 동일한 사양의 베어링을 적용할 수 있게 되어 부품 종류수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 조립공정을 간소화 시킬 수 있게 된다.
또한, 상부 및 하부베어링 중 어느 하나를 억지 끼워맞춤으로 샤프트에 설치해야하는 기존의 조립방법과는 다르게 상부 및 하부베어링을 샤프트에 헐거운 끼워맞춤으로 설치하므로서 헤드드럼 조립체의 조립이 용이해진다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 샤프트와, 상기 샤프트에 상부 및 하부베어링를 개재하여 회전 가능하게 설치된 회전드럼 및 상기 회전드럼의 상부에 배치되도록 상기 샤프트에 고정되는 드럼커버를 포함하는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체에 있어서,
    상기 드럼커버에는 상기 상부 및 하부베어링에 예압을 가하기 위해 상기 상부베어링의 내륜을 가압하는 가압돌기가 마련된 것을 특징으로 하는 자기 기록/재 생장치의 헤드드럼 조립체.
  2. 샤프트와, 상기 샤프트에 상부 및 하부베어링를 개재하여 회전 가능하게 설치된 회전드럼과, 상기 회전드럼의 상하부에 각각 배치되도록 상기 샤프트에 고정되는 드럼커버 및 고정드럼을 포함하는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체에 있어서,
    상기 드럼커버에는 상기 상부 및 하부베어링에 예압을 가하기 위해 상기 상부베어링의 내륜을 가압하는 가압돌기가 마련되며,
    상기 고정드럼에는 상기 하부베어링의 내륜을 지지하기 위한 지지돌기가 마련된 것을 특징으로 하는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부베어링과 상기 하부베어링은 내경이 동일하며, 상기 샤프트에 헐거운 끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체.
  4. 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 회전드럼과, 상기 회전드럼과 상기 샤프트의 사이에 설치되는 상부 및 하부베어링과, 상기 회전드럼의 상하로 각각 배치되며 상기 샤프트에 고정되는 드럼커버 및 고정드럼를 포함하는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체에 있어서,
    상기 상부베어링은 상기 샤프트에 억지 끼워맞춤되고, 상기 하부베어링은 상 기 샤프트에 헐거운 끼워맞춤되며, 상기 고정드럼에는 상기 상부 및 하부베어링에 예압을 가하기 위해 상기 하부베어링의 내륜을 가압하는 지지돌기가 마련된 것을 특징으로 하는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체.
  5. 자기 테이프에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체의 조립방법에 있어서,
    샤프트를 고정드럼에 억지 끼워맞춤하여 제1조립체를 만드는 단계;
    회전드럼에 상부 및 하부베어링을 억지 끼워맞춤하여 제2조립체를 만드는 단계;
    상기 샤프트에 상기 상부 및 하부베어링을 헐거운 끼워맞춤하여 상기 제1조립체와 상기 제2조립체를 결합하는 단계; 및
    드럼커버에 마련된 가압돌기가 상기 상부베어링의 내륜을 가압하도록 상기 드럼커버를 상기 샤프트에 억지 끼워맞춤하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록/재생장치의 헤드드럼 조립체의 조립방법.
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