JPH05128451A - 回転ヘツドドラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動圧型流体軸受を用いた回転ヘッドドラムに
おいて、任意の位置に発生する不釣合いを完全に除去
し、良好な記録トラックの直線性を得る。 【構成】 上ドラムを主として構成される回転部重心位
置に対向してバランス取り用の不釣合い修正面を少なく
とも２箇所設け、磁気テープの巻回しない下ドラム位置
に開口部を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
（以下、ＶＴＲという）などに使用される回転ヘッドド
ラムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転ヘッドドラムは、振動騒音、回転む
らなどを抑える理由から必ずと言って良いほど回転部の
重量バランスの補正、つまり不釣合いの修正がなされ
る。この不釣合いを修正した従来の例として実公昭６３
ー１７０５６号公報がある。以下、図を用いて説明す
る。図３において、１は磁気テープを案内する案内溝１
ｂ（以下、リードという）を外周面に有する下ドラム、
２は下ドラム１に圧入固定された主軸、３は上ドラム、
４ａ、４ｂは主軸２と上ドラム３の間に取り付けられ、
上ドラム３を回転可能に支持する玉軸受、５ａは上ドラ
ム３に取り付けられたモーターのローター、５ｂはこの
ローター５ａと対応して下ドラム１に取り付けられたモ
ーターのステーター、６は上ドラム３に取り付けられた
磁気ヘッド、７は上ドラム３に取り付けられ、その周囲
には等角間隔に不釣合い修正用のランドを有するプリン
ト配線基板、８は半田、２０は回転部で、上記上ドラム
３とローター５ａと磁気ヘッド６とプリント配線基板７
とで構成されている。２１は下ドラム１と上ドラム３の
外周面上に所定の角度螺旋状に巻回された磁気テープで
ある。

【０００３】次に、動作について説明する。従来の回転
ヘッドドラムは、モーター５ａ、５ｂの回転により上ド
ラム３が回転し、磁気ヘッド６は磁気テープ２１上を斜
めに走査し、信号を記録再生する。この時、回転部２０
に重量のアンバランス、つまり不釣合いがあると、その
遠心力で回転部２０は振動騒音あるいは回転むらを発生
するが、不釣合いと１８０度反対側のプリント配線基板
７上のランドに半田８を盛ることで不釣合いを修正を
し、振動騒音や回転むらを抑制していた。しかし、不釣
合いは回転部２０の軸方向の任意の位置に発生する可能
性があり、図５に示すように不釣合いが修正面と同一面
に発生している場合は完全に不釣合いを除去できるが、
図６に示すように不釣合いが修正面から離れた位置に発
生していると、Ｇ点まわりにＭなるモーメントが残り完
全に不釣合いを除去するには至らなかった。

【０００４】一方、近年回転ヘッドドラムは回転時の軸
受音（騒音）低減のために、玉軸受に替わって動圧型の
流体軸受が適用されている。この回転ヘッドドラムにお
ける流体軸受４ａ、４ｂを図４にて説明すると、主軸２
の外周面にはヘリンボーン型の溝が形成され、更にグリ
ースが上ドラム３との間に封入されている。この回転ヘ
ッドドラムの特徴は、上ドラム３が回転するとポンピン
グ作用により主軸２と上ドラム３との間に圧力を発生
し、上ドラム３は主軸２に対して非接触で回転すること
ができるため、非常に静粛性に富んだものが得られる。
しかし、この動圧型流体軸受を用いた回転ヘッドドラム
は玉軸受のものに比べてラジアル剛性（荷重に対する変
位）が約一桁小さく、同一の不釣合いに対して、玉軸受
のものより偏芯、端面振れが発生しやすい。

【０００５】以下、この動圧型の流体軸受を用いた回転
ヘッドドラムに上記モーメントＭが作用する場合につい
て説明する。この流体軸受４ａ．４ｂは回転角位置によ
ってラジアル剛性を均一に構成することが困難であり、
不釣合いによる回転軸の偏芯軌跡は円にならず、楕円軌
跡となるのが一般的である。この様子を簡単なモデルを
使って説明すると、図７に示すように、上ドラム３と主
軸２の間に封入されているグリースはばねと表現するこ
とができ、このばねのばね定数はヘリンボーン型溝の溝
深さ、主軸２の真円度、上ドラム３穴部の真円度の精度
により決定される。一般に、図中Ｘ方向のばね１１ａ，
１１ｂとＹ方向のばね１２ａ，１２ｂのばね定数は、こ
れら諸元精度の加工誤差から異なった値を示し、不釣合
いによる遠心力で回転軸は楕円軌道の振れ回り運動をす
る。この時、ばね定数の大きい方が楕円の短軸に、ばね
定数の小さい方が楕円の長軸に相当する。この状態にて
上記モーメントＭが作用したとすると、軸受４ａ，４ｂ
部での各々の偏芯軌跡は図８に示す様に楕円となること
はもちろん、位相が１８０度ズレたものとなる。同図に
て、ある時刻での両軌跡の点を結んだ線分（回転軸）の
長さは周期性を持ち時々刻々と変化する。そして、長軸
側でＬ１なる長さを有し、短軸側でＬ２なる異なる長さ
を有する。この線分の長さの変化は回転軸の絶対タオレ
角の変化を表しており、上ドラム３一回転中に２周期の
変化を示すことが同図より解る。図９にて説明し直すと
回転軸の絶対タオレ角θがドラム１回転中に２周期分変
化し、これを上ドラム３上の磁気ヘッド６の高さの変化
として表せば、図１０に示すように１回転中に二山の変
化（Ｔ２軌跡）を示す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の不釣合い修正方法では、不釣合いが完全に除去で
きず（モーメントＭが残る）、ラジアル剛性の小さい流
体軸受を用いた回転ヘッドドラムにおいては、上ドラム
３一回転中に磁気ヘッド６の高さが変化してしまう。故
に、記録トラックは磁気テープの走行ガイド精度に依ら
ず図１１に示す様な蛇行したものとなり、互換再生時に
記録トラックに対する再生ヘッドはトラックはずれを生
じ、互換再生時に安定した再生出力の確保が困難である
といった問題点があった。

【０００７】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、動圧型の流体軸受を用いた回転ヘ
ッドドラムにおいて、不釣合いを完全に除去し、良好な
記録トラックの直線性が得られることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる回転ヘッ
ドドラムは、回転部の重心を挟んで軸方向に離間した位
置にバランス取り用の不釣合い修正面を少なくとも２箇
所設けると共に、磁気テープの巻回しない下ドラム位置
に開口部を設けたものである。また、上記不釣合修正面
は外周にランド部を有するプリント基板にて構成したも
のである。

【０００９】

【作用】本発明における回転ヘッドドラムは回転部の任
意の場所に不釣合いが発生している場合、回転部重心位
置に対向した２箇所の修正面を用いて不釣合いを除去す
る。特に、下ドラムに近い側の不釣合い除去について
は、下ドラム開口部よりその作業を行なう。

【００１０】

【実施例】

実施例１．以下、図１、図２を参照しながら本発明の回
転ヘッドドラムについて説明する。図において、１は磁
気テープを案内するリード１ｂを外周面に有し、磁気テ
ープの巻回しない位置に開口部１ａを有する下ドラム、
２は下ドラム１に圧入固定された主軸、３は上ドラム、
４ａ，４ｂは主軸２の外周面にヘリンボーン型の溝が形
成された流体軸受（動圧型流体軸受）でグリースが上ド
ラム３との間に封入されている。５ａは上ドラム３に取
り付けられたモーターのローター、５ｂはこのローター
５ａと対応して下ドラム１に取り付けられたモーターの
ステーター、６は上ドラム３に取り付けられた磁気ヘッ
ド、７は第１の不釣合い修正面で、上ドラム３に取り付
けらたヘッドアンプ基板を兼用し、周囲には等角間隔に
不釣合い修正用のランドを有している。８は半田、９は
第２の不釣合い修正面で、モーターのローター５ａに取
り付けられた不釣合い修正用基板で構成され、周囲には
等角間隔に不釣合い修正用のランドを有している。２０
は回転部で、上記上ドラム３とローター５ａと磁気ヘッ
ド６と第１の不釣合い修正面７と第２の不釣合い修正面
９とで構成されている。２１は下ドラム１と上ドラム３
の外周面上に所定の角度螺旋状に巻回された磁気テープ
である。又、上記第１の不釣合い修正面７と第２の不釣
合い修正面は回転部２０の重心Ｇを挟んで軸方向の離間
した位置に配置されている。

【００１１】ここで、上記構成による動作を説明する前
に、一般的な不釣合いの修正について説明する。一般に
不釣合いは動不釣合いといわれ、回転体の任意の場所に
発生する。更にこの動不釣合いは、静不釣合いと偶不釣
合いに分けられる。静不釣合いとは回転軸を並進運動さ
せる不釣合い状態をいい、偶不釣合いとは回転軸を重心
回りに揺動運動させる不釣合い状態をいう。よって従来
例で説明した１修正面での不釣合い修正は、上記静不釣
合い状態は修正可能であるが、偶不釣合い状態は修正で
きない。偶不釣合いをも修正しようとすれば、回転軸を
揺動運動させようとする力、つまり、回転部重心まわり
にモーメントを作用させる必要があり、図６からも明か
なように回転部重心に対向した修正面を２箇所持てば、
これが達成できる。換言すれば、２ケの修正面にて不釣
合いの修正を行なえば、動不釣合い状態は完全に修正で
きる。

【００１２】以下、本発明の構成による動作を説明す
る。モーター５ａ，５ｂの回転により上ドラム３は回転
し、軸受４ａ，４ｂに封入されたグリースはポンピング
作用により主軸２と上ドラム３の間で圧力を発生する。
すると、上ドラム３は主軸２に対して調芯され非接触で
回転することができる。この時、回転部２０に不釣合い
があり、その遠心力で振動騒音、あるいは偏芯等が発生
している場合、回転部２０重心Ｇに対向した２つの不釣
合い修正面７、９を用いて完全に不釣合いを除去でき
る。つまり、不釣合いの発生位置に係わらず第１の修正
面であるヘッドアンプ基板７と第２の不釣合い修正面で
ある不釣合い修正用基板９上に、不釣合いを除去する様
な半田８を盛ることで容易に不釣合いの修正が可能であ
り、上ドラム３の回転角位置における磁気ヘッド６高さ
の変化も発生しない。また、下ドラム１に近い側の不釣
合い除去については、下ドラム１開口部１ａよりその作
業が行えることから、本修正作業は最終組立後行なうこ
とができる。

【００１３】実施例２．なお、上記実施例では、不釣合
いの修正に半田を用いるものにて説明したが、例えば鉛
入り顔料（通称パテ）などを付加しても良いことはいう
までもない。

【００１４】実施例３．また、本実施例では、一方の修
正面はヘッドアンプ基板を兼用し、他方は専用にモータ
ーのローター５ａ上に設けたものについて説明したが、
回転部重心Ｇを挟んだ軸方向の離間した位置であれば、
何処にどの様な形であっても良く、本発明の要旨を逸脱
するものでなければ良い。

【００１５】

【発明の効果】以上、本発明は流体軸受を用いた回転ヘ
ッドドラムにおいて回転部重心Ｇを挟んだ軸方向の離間
した位置にバランス取り用の不釣合い修正面を２箇所設
けることで、任意の位置に発生する不釣合いを完全に除
去することができるので、１回転中における磁気ヘッド
高さの変化を阻止でき、良好な記録トラックが得られ
る。つまり、互換再生の得易い回転ヘッドドラムを得る
ことができる。又、下ドラムに近い側の不釣合い修正作
業においては、下ドラムの開口部よりその作業ができる
ので、最終組立後この作業ができる。また、本発明は不
釣合い修正面を外周にランド部を有するプリント基板に
て構成したので、不釣合い修正作業はこのランド部に半
田を盛るだけで良く作業が容易であるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による回転ヘッドドラムを示
す断面図である。

【図２】本発明の一実施例による回転ヘッドドラムを示
す斜視図である。

【図３】従来の回転ヘッドドラムを示す断面図である。

【図４】従来の回転ヘッドドラムを示す断面図である。

【図５】従来の回転ヘッドドラムにおける不釣合い修正
を説明する図である。

【図６】従来の回転ヘッドドラムにおける不釣合い修正
を説明する図である。

【図７】動圧型流体軸受部の断面をモデル化した図であ
る。

【図８】従来の回転ヘッドドラムにおける軸受部での偏
芯軌跡を表す図である。

【図９】従来の回転ヘッドドラムにおける回転軸の絶対
タオレ角を表す図である。

【図１０】従来の回転ヘッドドラムにおける磁気ヘッド
軌跡を表す図である。

【図１１】従来の回転ヘッドドラムにおける記録トラッ
クの直線性を表す図である。

【符号の説明】

１ 下ドラム ２ 主軸 ３ 上ドラム ４ 動圧型流体軸受 ６ 磁気ヘッド ７ 第１の不釣合い修正面 ９ 第２の不釣合い修正面 ２０ 回転部 ２１ 磁気テープ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸を立設した下ドラムと、磁気ヘッド
   の取り付けられた上ドラムと、上記主軸と上ドラムを動
   圧型流体軸受にて回転支持する様に構成され、磁気テー
   プを所定の角度螺旋状に巻回し、上記磁気ヘッドが磁気
   テープ上を斜めに走査する回転ヘッドドラムにおいて、
   回転ヘッドドラムの回転部重心を挟んで軸方向に離間し
   た位置に不釣合い修正面を少なくとも２箇所設け、上記
   磁気テープの巻回しない下ドラム位置に開口部を設けた
   ことを特徴とする回転ヘッドドラム。
2. 【請求項２】 上記不釣合い修正面は外周にランド部を
   有するプリント基板にて構成したことを特徴とする請求
   項第１項記載の回転ヘッドドラム。