JPH0196802A - 回転ヘッド装置 - Google Patents

回転ヘッド装置

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Publication number
JPH0196802A
JPH0196802A JP25365987A JP25365987A JPH0196802A JP H0196802 A JPH0196802 A JP H0196802A JP 25365987 A JP25365987 A JP 25365987A JP 25365987 A JP25365987 A JP 25365987A JP H0196802 A JPH0196802 A JP H0196802A
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JP
Japan
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rotating
magnetic
head
head device
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP25365987A
Other languages
English (en)
Inventor
Saburo Kazama
風間 三郎
Masaharu Ono
正治 小野
Tomohito Yamashita
智史 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP25365987A priority Critical patent/JPH0196802A/ja
Publication of JPH0196802A publication Critical patent/JPH0196802A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/52Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with simultaneous movement of head and record carrier, e.g. rotation of head
    • G11B5/53Disposition or mounting of heads on rotating support

Landscapes

  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はVTR等の回転ヘッド装置に係り、特に低振動
・低摩擦・高精度を容易に実現できるヘッド回転体支承
構造に関する。
〔従来の技術〕
従来、ヘッドを含む回転部を固定側に対し非接触式に支
承しこれを直結モータで駆動する回転ヘッド装置の構成
例としては特公昭61−3006号に記載の構造がある
。本従来技術では(1)軸受としては流体軸受のみを用
い回転体の支承力は ゛全部を潤滑流体の動圧から得て
いる(2)回転部〜固定部間のヘッド信号の伝送に平面
形の回転トランスを用いている。構成で1回転の低摩擦
化。
低振動化、低騒音化、低回転むら化等については配慮が
なされていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は回転の低摩擦化・低振動化等については
特別配慮がなされておらず、特に高速回転用としては不
十分であった。本発明の目的はこれら従来技術の欠点を
改善し高速回転機にも十分適用可能な非接触支承式低摩
擦・低振動・高精度・高信頼性の回転ヘッド装置を提供
するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は (1)軸受として少なくとも磁気軸受を用いて構成し く2)中心軸を非磁性材で構成する、 ことにより達成される。
〔作用〕
(1)中心軸を非磁性材で構成することにより、これと
軸受部に用いたマグネットとの間に吸引力を発生するこ
とがない。このため回転体の固定部に対する磁気的不平
衡力がなくなり支承の安定生及び精度が著しく向上する
(2)磁気軸受化により高速回転時も低摩擦となる。
(3)中心軸の非磁性材化により磁気軸受部のマグネッ
トやモータの回転子マグネットの磁束カス中心軸中を伝
って外部に出ることがなl、N。このため周辺部に対す
る磁気ノイズが低減される。
(4)中心軸を特にセラミック材とした場合に番よ軸の
剛性を高められるため回転の振れ回り変位を小さくでき
かつ磁気軸受のマグネット磁界により軸中に発生する鉄
損をもなくして低消費電力にできる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例に基づき説明する。第1図は本発
明の装置の第1実施例の断面図、第2図は同実施例中の
磁気軸受部の吸引力説明図、第3図はヘッド配列と回転
トランス内のチャンネル配列の相関説明図、第4図はヘ
ッドとトランスの接続図である。本実施例は本発明をビ
デオテープレコーダ(VTR)用回転ヘッド装置に適用
した場合の構造例で、軸受部としては流体動圧軸受と磁
気軸受を併用した非接触支承構成とし、中ノ己・軸lよ
下シリンダ底面中心に固定し、ヘッド回転体上には再生
信号用増幅回路を搭載している。上シリンダ2を固定中
心軸1の上端に固定し上下両シリンダの中間にヘッド8
,8′を取り付けたヘッド搭載ディスク75を配しこれ
を直結モータで回転駆動する。ヘッド信号の伝送用トラ
ンスとしては円筒状のものを用いる。図中14は回転ト
ランスの固定側コア、15は同回転側コア、18は直結
駆動用モータ用回転子マグネット、21は固定子コイル
、22は回転形ヨーク、100は回転速度検出用周波数
信号発生用マグネット(FGマグネット)、122は同
FG信号発生用基板(FG基板)、122はヨーク、2
0はシールドリング、4は回転構体、78はディスク固
定構体、84.85はヘッド搭載ディスク75上の基板
25,26゜27上の増幅回路101やスイッチ回路1
02や制御信号形成部103の入力電力や該制御信号を
伝送するためのトランス、104は整流回路、105は
電子部品、28は信号系接続用基板、30゜31はコネ
クタ、5は回転スリーブ、10.10’は流体軸受用グ
ループ、51〜54は磁気軸受用マグネット、15はス
ラスト支承片、61〜65はヨーク、13は上シリンダ
固定片、12はビス。
33はモータ部接続用コネクタである。中心軸1に対し
ヘッド8.8’ 、ディスク75.構体78゜4等から
成る回転体は回転スリーブ5の内周面と軸表面上のグル
ープ10.10間に発生するジャーナル流体動圧9同転
スリーブ5の下端面とスラスト支承片15の上面間に発
生するスラスト流体動圧、マグネット51.52間及び
53.54間に発生する磁気反撥力(マグネット51.
52及び53.54はそれぞれ同極性磁極を対向させで
ある)により非接触状に係合している。マグネット51
〜54は各対向磁極面をテーパ状にしてあり反撥力がス
ラスト方向成分とジャーナル方向成分の同成分を有する
ようにしである。ジャーナル方向成分は求心力として作
用する。軸1は非磁性材(非磁性ステンレス、プラスチ
ック、セラミックス)で構成しであるためマグネット5
1〜54との間には吸引力は作用しない。スラスト支承
片15の上面またはスリーブ5の下端面にも動圧発生用
のグループを形成しである。モータコイル21に給電し
て回転子マグネット1日を駆動してディスク75上に固
定したヘッド8,8′を回転させシリンダ2,3の側面
の所定位置を走行するビデオテープ面上をスキャンさせ
信号を再生または記録する。モータの回転速度制御には
FGマグネット、FG基板から得られるFG倍信号用い
、また回転ヘッド8,8′の回転位置検出と位相制御は
回転ヨーク22の下面部等に別途設けた微小マグネット
とセンサ等を用いて行う。第2図(a)は磁気軸受部の
一部拡大図、(b)はその回転側に作用する力のベクト
ル図、(C)はその回転体の偏心量eに対する調心力の
グラフ、(d)は軸1に対しマグネット52の吸引力が
作用する場合の調心力のグラフ、(e)は上記条件(a
)。
(b)、(c)の場合の軸1に対するスリーブ5の回転
状態図、(f)は条件(d)すなわち軸1に磁性材を用
いた場合の状態図である。本軸受部ではスラスト方向に
ついては下方向に回転体の重量WRとマグネット53.
54による反撥力Ftm2とFGマグネット100とヨ
ーク122間の吸引力Ftm3が、また上方向にはスリ
ーブ5の下端面と支承片15の上面間の流体動圧浮上刃
Fatとマグネット51.52による反撥力Ftm1と
が作用し、これら下方向力と上方向力とは所定位置で釣
り合うようになっている。またジャーナル方向について
は、グループ10′とスリーブ5の内周面との間に発生
するジャーナル動圧支承力FORとマグネット51,5
2間に作用するジャーナル方向及撥力Fym工とが調心
力として作用する。このジャーナル力はスリーブ5の偏
心量に比例して増大し偏心量eを減少させるように作用
する。従来技術のように、軸1を磁性材で構成した場合
には回転側マグネット52と軸1との間に特にジャーナ
ル方向吸引力F:fm、が作用し上記の力F。RとF、
fmlとに基づく自動調心作用が阻害され回転体は軸1
に対し偏心した状態(同心状に復元する力が作用しない
)で回転することになる。
本実施例構造ではこれをなくした安定支承を実現きる。
ジャーナル方向支承特性についてはマグネット53,5
4における場合も上記と同様である。
第3図(a)にディスク75上のヘッド8,8′(8a
1,8a、、8b、、8b2,8a1’ 、8a2’+
 8 b□′r 8 bz’ t 8 ex、8 ex
)  をまた同(b)にこれに対応した回転トランス1
4.15中の伝送チャンネルコイルの配列を示すs 8
 a L 18a2に対してはコイル15 a 、  
14 a 、 8 bl。
8b2に対しては15b、14bが、8e、、8e2に
対しては15c、14cが、8a、’、8a2’に対し
ては15d、14dが、8b1’ 、8b2’に対して
は15e、14eがそれぞれ対応している。これら各ヘ
ッド対はスイッチで切り換えて各チャンネルコイルに対
応させる。91a、90a。
91b、90bはそれぞれ導体から成るショートリング
で各隣接のチャンネルコイル間のクロストークを低減さ
せるためのものである。ヘッド8a1.8a2,8b工
、8b2はそれぞれ記録・再生兼用ヘッド、8e工、8
e2は消去ヘッド、8a工′、8a2’ 、s b1’
 l 8 b2′ は再生専用ヘッドである。
88% l 8 a、l 、s bl’ l 8 b2
′の再生ヘッドを記録モニタ用として用いる場合には8
a1゜8 a2.8 bl、 8 b、と8 at’ 
+ 8a2’ + 8bi′、8b2’ がほとんど同
時に作動して活性状態になるが回転トランス内のこれに
対応したチャンネルコイルは互に消去ヘッド8e1,8
e2に対応したチャンネルコイル15c、14cを隔て
て上下の2群に分離配列しであるためトランス内におけ
る相互干渉はほとんどない。近接ヘッド8a□と8b、
、8a、と8bz、8a1’ と8bx’+8a2’と
8b2′は各同時作動の関係にあり各対内で互に干渉し
易いため回転トランスのチャンネルコイル間のショート
リング91a、90a、91b。
90bは各2本づ・つ設はクロストークの完全低減化を
図れるようにしである。第4図は上記各ヘッドと各トラ
ンスチャンネルコイルの接続図で各ヘッドは再生時は回
転体上に設けた増幅回路101を介して対応したチャン
ネルコイルに接続されている。スイッチ回路102中の
記号RFCは記録用スイッチで記録時にオンになり再生
時はオフになっている。HSはヘッド切り換えスイッチ
でシリンダの半回転毎にテープをスキャンしている方の
ヘッドをオンにするように選択する。固定側回路中の記
号PBは再生時にのみオンにする意味、またRFCは記
録時にのみオンにするという意味である。トランス84
.85中のチャンネルコイル84a、85aではスイッ
チ回路102を制御するための制御信号を伝送し、84
b、85bでは増幅回路101やスイッチ回路102や
制御信号形成回路103の入力電力を伝送する。110
ルは固定側の制御信号波形成部、110iは電力増幅部
、150bは発振器である。コイル85aと85b間、
及び84aと84b間にもショートリング91c、90
cを設は干渉妨害のないようにしている。
上記本第1実施例によれば、(1)中心軸1を非磁性材
で構成しであるためこれとマグネット52や54との間
には吸引力が作用しない。このためこれに起因して回転
体に作用する不平衡力をなくして支承の安定性及び精度
を著しく改善できる。
また(2)マグネット51〜54及び18の磁束が該軸
1を磁気回路の一部として装置外部に漏洩することもな
い。このため装置の外部の近接部品に対し磁気ノイズを
与えることもない。(3)中心軸を特にセラミック材と
した場合には軸剛性も高くできるため回転体の振れ回り
量を少なくして高精度にできるしまた軸中に鉄損が発生
することを防止できる。また軸受部の対摩耗性も向上で
きる。(4)磁気軸受を用いているため高速回転時も低
摩擦特性にできる。非接触支承を容易に実現でき小形で
低振動特性にできる上信頼性も大幅に向いできる。(5
)ヘッド信号伝送用トランスとは分離して別個に設けた
トランス84.85で回転体回路用入力や制御信号を伝
送するためヘッド信号に対するクロストークを大幅に減
らせる。
(6)回転トランスに円筒同心状のものを用いかつ消去
信号伝送用チャンネルコイルを中央部に配置しであるた
めにクロストーク低減用のショートリング数を減らして
小形構造にできる、等の利点がある。本実施例構造中ス
ラスト支承片15とスリーブ5の対向面間には流体動圧
を発生させない構造でもよい。
第5図は本発明の装置の第2実施例図で、中心軸1とし
てその表面部がそのまま玉軸受の内側レースを構成した
軸受一体形構造軸受210,210′を用いかつ回転体
上に設けた増幅器回路等への入力電力供給にはブラシ3
00とスリップリング(スリップリング基板302,3
04)を用いる。該ブラシ300とスリップリング対は
中心軸1の上下部2箇所に設ける。1対を増幅器等回路
入力の供給用に、他の1対をヘッドのダイナミックトラ
ッキング用素子(圧電素子等)の制御電圧供給用等とし
て用いてもよいし、または2対を同時に増幅器等回路入
力供給用またはダイナミックトラッキング用素子の制御
電圧供給用のいずれかに集中して用い接触部の個数を増
やして接触の信頼性を増大させるようにしてもよい。3
01,303はブラシ300を固定した基板で、301
は下シリンダ3の底面部に設けた孔から部材40と一体
化して下方から挿入できるようになっている。
スリップリング基板302は部材250を介して軸受2
1o′の外側レースに固定しである。スイッチ回路10
2の作動用制御信号の伝送はトランス84.85を用い
て行う。本実施例構造によれば(1)スリップリング、
ブラシの対構成を上下2箇所に分離して設けであるため
ブラシ・スリップリングの接触半径を小さくできる。こ
のためブラシのスリップリング面に対する接触面圧を高
められるし摺動速度も減らせる。従ってブラシ・スリッ
プリングの接触の高信頼性化と長寿命化及び低ノイズ化
を容易に達成できる。(2)ブラシ・スリップリングを
円筒トランス内またはモータ下部の下シリンダ内に設け
であるため摺動騒音及び電気ノイズを大幅に低減化でき
る、等の利点がある。中心軸1の材質は非磁性材でなく
ともよい。
またトランス84.85は用いずに制御信号等もトラン
ス14,15で伝送するかブラシ・スリップリングで供
給する構成もある。
以上実施例構造は軸1及び上シリンダ2を固定した構造
としたがこの他、軸を回転させる構造や軸と上シリンダ
の双方を回転させる構造であってもよい。また磁気軸受
は流体軸受と併用させずどもよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば。
(1)中心軸を非磁性材で構成しであるために。
軸受部のマグネットとの間に吸引力を発生することがな
い。このため回転体の支承安定性と支承精度を大幅に向
上でき高性能の回転ヘッド装置を実現できる。
(2)中心軸の非磁性化により、装置内のマグネット磁
束が該中心軸を磁気回路の一部として外部に漏洩するこ
とが防止される。このため周辺部品に対する磁気ノイズ
を低減できる。
(3)中心軸をセラミック材とした場合には軸の剛性を
高められるため回転の振れ回り変位を小さくできかつ軸
中に発生する鉄損をなくせる。また軸受部の耐摩耗性も
著しく向上できる。
(4)容易に低摩擦・低振動の非接触支承構造を構成で
き小形・高信頼性の回転ヘッド装置を実現できる。
等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の断面図、第2図ランス内
のチャンネル配列の相関関係を示す説明図、第4図はヘ
ッドとトランスの接続を示す回路図、第5図は本発明の
第2実施例の断面図である。 1・・・・中心軸、2・・・・上シリンダ、3・・・・
下シリンダ、51〜54・・・・磁気軸受用マグネット
。 10.10’ ・・・・流体軸受用グループ、5・・・
・回転スリーブ、15・・スラスト支承片。 佑 10 吊 20 (い              (艮〕躬2目 Ce’) (t) 躬 30 (O−) /θl   躬40

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、記録・再生用のヘッドを搭載した回転体を支承する
    ための非磁性材より成る中心軸と、該中心軸表面上に滑
    動面を有する軸受部と、ヘッド信号を回転側〜固定側相
    互間で授受するための伝送用コイルを中心軸方向に配列
    して成る円筒状回転トランスとを備えたことを特徴とす
    る回転ヘッド装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の回転ヘッド装置におい
    て、軸受部として回転部を中心軸に対し非接触式に係合
    する構造としたことを特徴とする回転ヘッド装置。 3、特許請求の範囲第1項記載の回転ヘッド装置におい
    て、軸受部に少くとも磁気反撥力を利用せる構成を用い
    たことを特徴とする回転ヘッド装置。 4、特許請求の範囲第1項記載の回転ヘッド装置におい
    て、中心軸をセラミック材で構成したことを特徴とする
    回転ヘッド装置。 5、特許請求の範囲第1項記載の回転ヘッド装置におい
    て、中心軸を固定構造としたことを特徴とする回転ヘッ
    ド装置。
JP25365987A 1987-10-09 1987-10-09 回転ヘッド装置 Pending JPH0196802A (ja)

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JP25365987A JPH0196802A (ja) 1987-10-09 1987-10-09 回転ヘッド装置

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JP25365987A JPH0196802A (ja) 1987-10-09 1987-10-09 回転ヘッド装置

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JPH0196802A true JPH0196802A (ja) 1989-04-14

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ID=17254397

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JP25365987A Pending JPH0196802A (ja) 1987-10-09 1987-10-09 回転ヘッド装置

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JP (1) JPH0196802A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5407003A (en) * 1990-12-21 1995-04-18 The Boeing Company Apparatus for cooling a coil
US5566747A (en) * 1990-12-21 1996-10-22 The Boeing Company Method of cooling a coil

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5407003A (en) * 1990-12-21 1995-04-18 The Boeing Company Apparatus for cooling a coil
US5566747A (en) * 1990-12-21 1996-10-22 The Boeing Company Method of cooling a coil

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