JPH09147336A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の少ない簡易な構成のアクチュエー
タを提供すること。 【解決手段】 電気機械変換素子から成る第１の部材３
１と、弾性材から成る第２の部材３４５と、前記第２の
部材の一端と一体化されており、前記第１の部材の一端
を保持する第１の保持手段３４と、前記第１及び第２の
部材の各他端を結合して保持する第２の保持手段３１６
とを備える。そして、一方の前記保持手段を固定支点と
して前記第１及び第２の部材を湾曲させ、他方の前記保
持手段を揺動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばスロー再
生や逆再生等の可変速再生が可能なビデオ・テープ・レ
コーダ（ＶＴＲ）の回転ドラムに装着される磁気ヘッド
装置に適用できるアクチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上述した可変速再生が可能なＶＴＲに用
いられる磁気ヘッド装置としては、可変速再生時に磁気
ヘッドが揺動して磁気テープの記録トラックに追従す
る、いわゆるＤＴ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｔｒａｃｋｉｎ
ｇ）ヘッド装置がある。このＤＴヘッド装置に適用され
る磁気ヘッドの揺動動作を行うアクチュエータとして
は、電気機械変換素子である例えば圧電素子で成るバイ
モルフを片持ち梁構造としたものが多用されている。

【０００３】図６は、このようなアクチュエ−タが適用
されたＤＴヘッド装置の一例を示す側面図である。この
ＤＴヘッド装置１は、２枚の板状の圧電素子２、３が貼
り合わされた構造のバイモルフ４を有し、このバイモル
フ４の先端に磁気ヘッド５が取り付けられ、末端に回転
ドラム上に支持固定されるホルダ６が取り付けられた構
成となっている。このような構成のＤＴヘッド装置１を
動作させて磁気ヘッド５を磁気テープの記録トラックに
追従させるには、一方の圧電素子２を伸長させ、他方の
圧電素子３を収縮させてバイモルフ４を湾曲させる。と
ころが、バイモルフ４を湾曲させると、図６に示すよう
に傾斜角が生じ、磁気ヘッド５と磁気テ−プの接触状態
が悪化するという問題があった。そこで、傾斜抑制用の
板バネをバイモルフに付随させた構造のアクチュエ−タ
が適用されたＤＴヘッド装置が提案されている。

【０００４】図７は、このようなＤＴヘッド装置を備え
たＶＴＲの回転ドラムの一例を示す概略平面図である。
このＤＴヘッド装置１０は、台形状のバイモルフ１１と
カ−ボン繊維等を含む樹脂で成るＴ形状の板バネ１２と
が平行に配置され、これらの先端に磁気ヘッド１３が取
り付けられ、末端にアルミニウムや真鍮等で成る導電性
のホルダ１４が取り付けられた構成となっている。そし
て、回転ドラム２０の円周部にて磁気ヘッド１３が揺動
可能に配置されるように、ホルダ１４を介して回転ドラ
ム２０上に支持固定された片持ち梁の構造となってい
る。ホルダ１４の側の回転ドラム２０上には、バイモル
フ１１を駆動する駆動回路１５、バイモルフ１１の湾曲
変位量を検出する検出回路１６及び録画・再生信号を増
幅する増幅回路１７がマウントされたプリント基板１８
が固定されている。

【０００５】図８及び図９は、上述したＤＴヘッド装置
１０の詳細例を示す斜視図及び側面図である。バイモル
フ１１は、２枚の圧電板１１１、１１２が中間電極１１
３を挟んで貼り合わされ、その貼り合わされた両表面に
表面電極１１４、１１５が形成された構造となってい
る。このバイモルフ１１の先端には、磁気ヘッド１３が
取り付けられたチップ・ベース１１６が取り付けられて
いる。また、バイモルフ１１の末端は、ホルダ１４を構
成するベース・ホルダ１４１と中ホルダ１４２に挟み込
まれている。さらに、バイモルフ１１と平行に配置され
た板バネ１２の先端には、チップ・ベース１１６が取り
付けられている。また、板バネ１２の末端は、ホルダ１
４を構成する押さえホルダ１４３と中ホルダ１４２に挟
み込まれている。そして、以上の様に構成されたホルダ
１４等は、ベース・ホルダ１４１と回転ドラム２０との
間に絶縁板を挟んで、ボルト１４４により回転ドラム２
０上に支持固定されている。

【０００６】バイモルフ１１の表面電極１１４、１１５
はベース・ホルダ１４１と中ホルダ１４２を介して間接
的に、また中間電極１１３は直接的に、駆動回路１５に
接続されている。バイモルフ１１のほぼ中央に貼りつけ
られ、バイモルフ１１の湾曲変位量に応じて例えば抵抗
値が変化する歪みゲージは、検出回路１６に接続されて
いる。そして、磁気ヘッド１３は、増幅回路１７に接続
されている。

【０００７】このような構成のＤＴヘッド装置１０によ
れば、駆動回路１５の駆動によりバイモルフ１１を湾曲
することで、バイモルフ１１に平行に配置され、かつバ
イモルフ１１と両端が結合されている板バネ１２も同時
に湾曲するので、その湾曲形状はＳ字状となる。従っ
て、磁気ヘッド１４は、回転ドラム１の回転軸方向に平
行移動することになるので、可変速再生時に回転ドラム
１の外周面に斜めに巻き付けられている磁気テープ１９
の記録トラックに追従することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したＤＴヘッド装
置に適用されているアクチュエ−タによれば、傾斜角が
生じないので、磁気ヘッドと磁気テ−プの接触状態を良
好に保つことができる。ところが、部品点数が多いた
め、製造コストや組立コストが高くなるという問題があ
った。

【０００９】この発明は、以上の点に鑑み、部品点数の
少ない簡易な構成のアクチュエータを提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
よれば、電気機械変換素子から成る第１の部材と、弾性
材から成る第２の部材と、前記第２の部材の一端と一体
化されており、前記第１の部材の一端を保持する第１の
保持手段と、前記第１及び第２の部材の各他端を結合し
て保持する第２の保持手段とを備え、一方の前記保持手
段を固定支点として前記第１及び第２の部材を湾曲さ
せ、他方の前記保持手段を揺動させることにより達成さ
れる。

【００１１】上記構成によれば、従来は別個の部品であ
った弾性材から成る第２の部材と第１の部材の一端を保
持する第１の保持手段が、一体化された１つの部品とな
るので、簡易な構成のアクチュエータとすることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態を添付図面を参照して詳細に説明する。尚、以下に述
べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、こ
の発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限
定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるも
のではない。

【００１３】図１及び図２は、この発明のアクチュエ−
タの実施形態が適用されたＤＴヘッド装置の詳細例を示
す概略斜視図及び側面図である。このＤＴヘッド装置３
０は、台形状のバイモルフ３１と、このバイモルフ３１
の末端に取り付けられるホルダ３４に一体成形された片
持ち梁の構造の板バネ３４５とが平行に配置され、これ
らの先端に磁気ヘッド３３が取り付けられた構成となっ
ている。

【００１４】第１の部材であるバイモルフ３１は、２枚
の圧電板３１１、３１２が中間電極３１３を挟んで貼り
合わされ、その貼り合わされた両表面に表面電極３１
４、３１５が形成された構造となっている。このバイモ
ルフ３１の先端には、磁気ヘッド３３が取り付けられた
第２の保持手段であるチップ・ベース３１６が取り付け
られている。また、バイモルフ３１の末端は、第１の保
持手段であるホルダ３４を構成するベース・ホルダ３４
１と押さえホルダ３４３に挟み込まれている。さらに、
バイモルフ３１に平行の第２の部材である板バネ３４５
の先端には、チップ・ベース３１６が取り付けられてい
る。そして、以上のように構成されたホルダ３４等は、
ボルト３４４により回転ドラム上に支持固定されてい
る。

【００１５】ここで、圧電板３１１、３１２の材料とし
ては、例えばチタン酸バリウムやジルコン酸チタン酸鉛
等のセラミックス材料が用いられる。また、ポリ・フッ
化ビニリデン等の高分子材料も用いることができる。中
間電極３１３の材料としては、軽量で膨張係数の小さ
な、例えばチタン合金やステンレス等の金属材料が用い
られる。表面電極３１４、３１５の材料としては、圧電
板３１１、３１２の線膨張係数と一致し若しくは近いも
ので、導電性及び耐酸化性が良好であって、半田付けが
容易なものが好ましく、例えばニッケル、銀、鉛、モリ
ブデン、錫等の金属材料又はこれらの合金材料が用いら
れる。表面電極３１４、３１５を形成する方法として
は、圧電板３１１、３１２の表面に上記材料のペースト
をスクリーン印刷法等により塗布して乾燥し又は焼き付
けて形成したり、あるいは金属溶射、真空蒸着、スパッ
タリング、無電解メッキ等により形成する方法がある。

【００１６】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、上述したホルダ３
４を構成するベース・ホルダ３４１の平面図、Ａ−Ａ線
断面側面図及び側面図を示す三面図である。このベース
・ホルダ３４１は、バイモルフ３１の末端が載置される
基部３４１ａを固定端とした片持ち梁構造の板バネ３４
５が、基部３４１ａと一体成形されていると共に、この
板バネ３４５の両側下方に配置される足部３４１ｂも、
基部３４１ａと一体成形されている。そして、基部３４
１ａと足部３４１ｂには、ボルト３４４を通すための貫
通孔３４４ａがあけられている。このような構成とする
ことにより、板バネ３４５はバイモルフ３１の湾曲動作
に連動して足部３４１ｂの間隙で湾曲する。

【００１７】従来は、図８に示すように、板バネ１２、
ベ−ス・ホルダ１４１及び中ホルダ１４２をそれぞれ別
個の部品で構成していたものが、この実施形態では、板
バネ３４５とベース・ホルダ３４１を一体成形した１個
の部品で構成しているので、中ホルダ１４２が不要とな
り、部品点数を減少させることができる。また、従来の
板バネ１２は、カ−ボン繊維等を含む樹脂で成り、切削
等により作製され、ベ−ス・ホルダ１４１及び中ホルダ
１４２は、アルミニウムや真鍮等で成り、ダイキャスト
や切削等により作製されている。これに対し、この実施
形態の板バネ３４５とベース・ホルダ３４１は、ガラス
繊維やカ−ボン繊維等を含む樹脂のみならず、比較的高
い弾性率を有する液晶ポリマ系の樹脂で成り、射出成形
により一体的に作製される。従って、材料、製造、組立
の各コストを低減させることができる。

【００１８】図４（Ａ）〜（Ｃ）は、ベ−ス・ホルダの
別の形態の平面図、Ａ−Ａ線断面側面図及び側面図を示
す三面図である。このベース・ホルダ４４１は、バイモ
ルフ３１の末端が載置される基部４４１ａを固定端と
し、開放端にチップ・ベース４１６が一体成形されてい
る片持ち梁構造の板バネ４４５が、基部４４１ａと一体
成形されていると共に、この板バネ４４５の両側下方に
配置される足部４４１ｂも、基部４４１ａと一体成形さ
れている。そして、基部４４１ａと足部４４１ｂには、
ボルト３４４を通すための貫通孔３４４ａがあけられて
いる。このような構成とすることにより、板バネ４４５
はバイモルフ３１の湾曲動作に連動して足部４４１ｂの
間隙で湾曲する。

【００１９】従来は、図８に示すように、板バネ１２、
ベ−ス・ホルダ１４１、中ホルダ１４２及びチップ・ベ
ース３１６をそれぞれ別個の部品で構成していたもの
が、この実施形態では、板バネ４４５、ベース・ホルダ
４４１及びチップ・ベース４１６を一体成形した１個の
部品で構成しているので、中ホルダ１４２が不要とな
り、部品点数をさらに減少させることができる。また、
従来の板バネ１２及びチップ・ベース３１６は、カ−ボ
ン繊維等を含む樹脂で成り、切削等により作製され、ベ
−ス・ホルダ１４１及び中ホルダ１４２は、アルミニウ
ムや真鍮等で成り、ダイキャストや切削等により作製さ
れている。これに対し、この実施形態の板バネ４４５と
ベース・ホルダ４４１とチップ・ベース４１６は、ガラ
ス繊維やカ−ボン繊維等を含む樹脂のみならず、比較的
高い弾性率を有する液晶ポリマ系の樹脂で成り、射出成
形により一体的に作製される。従って、材料、製造、組
立の各コストを低減させることができる。

【００２０】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、ベ−ス・ホルダの
さらに別の形態の平面図、Ａ−Ａ線断面側面図及び側面
図を示す三面図である。このベース・ホルダ５４１は、
バイモルフ３１の末端が載置される基部５４１ａを固定
端とした片持ち梁構造の板バネ５４５が、基部５４１ａ
に一体成形されていると共に、この板バネ５４５の下方
に配置される足部５４１ｂも、基部５４１ａと一体成形
されている。そして、基部５４１ａと足部５４１ｂに
は、ボルト３４４を通すための貫通孔３４４ａがあけら
れている。板バネ５４５の下方に配置される足部５４１
ｂには、テ−パが付けられており、バイモルフ３１の湾
曲動作に連動して湾曲する板バネ５４５が足部５４１ｂ
と干渉しないようになっている。

【００２１】従来は、図８に示すように、板バネ１２、
ベ−ス・ホルダ１４１及び中ホルダ１４２をそれぞれ別
個の部品で構成していたものが、この実施形態では、板
バネ５４５及びベース・ホルダ５４１を一体成形した１
個の部品で構成しているので、中ホルダ１４２が不要と
なり、部品点数を減少させることができる。尚、この形
態のベース・ホルダ５４１も、図４に示すようにチップ
・ベースを一体成形するようにすれば、部品点数をさら
に減少させることができる。また、従来の板バネ１２
は、カ−ボン繊維等を含む樹脂で成り、切削等により作
製され、ベ−ス・ホルダ１４１及び中ホルダ１４２は、
アルミニウムや真鍮等で成り、ダイキャストや切削等に
より作製されている。これに対し、この実施形態の板バ
ネ５４５とベース・ホルダ５４１は、ガラス繊維やカ−
ボン繊維等を含む樹脂のみならず、比較的高い弾性率を
有する液晶ポリマ系の樹脂で成り、射出成形により一体
的に作製される。従って、材料、製造、組立の各コスト
を低減させることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
部品点数を減少させ、製造コストや組立コストを低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のアクチュエ−タの実施形態が適用さ
れたＤＴヘッド装置の一例を示す概略斜視図。

【図２】図１に示すＤＴヘッド装置の側面図。

【図３】図１に示すＤＴヘッド装置の主要部の第１の例
を示す平面図、Ａ−Ａ線断面側面図及び側面図。

【図４】図１に示すＤＴヘッド装置の主要部の第２の例
を示す平面図、Ａ−Ａ線断面側面図及び側面図。

【図５】図１に示すＤＴヘッド装置の主要部の第３の例
を示す平面図、Ａ−Ａ線断面側面図及び側面図。

【図６】従来のアクチュエ−タの第１の例が適用された
ＤＴヘッド装置の一例を示す側面図。

【図７】従来のアクチュエ−タの第２の例が適用された
ＤＴヘッド装置が装着された回転ドラムの一例を示す平
面図。

【図８】図７に示すＤＴヘッド装置の詳細例を示す概略
斜視図。

【図９】図８に示すＤＴヘッド装置の側面図。

【符号の説明】

１、１０、３０ ＤＴヘッド装置 ２、３ 圧電素子 ４、１１、３１ バイモルフ ５、１３、３３ 磁気ヘッド ６、１４、３４ ホルダ １２、３４５、４４５、５４５ 板バネ １５ 駆動回路 １６ 検出回路 １７ 増幅回路 １８ プリント基板 １９ 磁気テープ ２０ 回転ドラム １１１、１１２、３１１、３１２ 圧電板 １１３、３１３ 中間電極 １１４、１１５、３１４、３１５ 表面電極 １１６、３１６ チップ・ベース １４１、３４１、４４１、５４１ ベース・ホルダ １４２ 中ホルダ １４３、３４３ 押さえホルダ １４４、３４４ ボルト ３４１ａ、４４１ａ、５４１ａ 基部 ３４１ｂ、４４１ｂ、５４１ｂ 足部 ３４４ａ 貫通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気機械変換素子から成る第１の部材
   と、 弾性材から成る第２の部材と、 前記第２の部材の一端と一体化されており、前記第１の
   部材の一端を保持する第１の保持手段と、 前記第１及び第２の部材の各他端を結合して保持する第
   ２の保持手段とを備え、 一方の前記保持手段を固定支点として前記第１及び第２
   の部材を湾曲させ、他方の前記保持手段を揺動させるこ
   とを特徴とするアクチュエータ。
2. 【請求項２】 電気機械変換素子から成る第１の部材
   と、 弾性材から成る第２の部材と、 前記第２の部材の一端と一体化されており、前記第１の
   部材の一端を保持する第１の保持手段と、 前記第２の部材の他端と一体化されており、前記第１の
   部材の他端を保持する第２の保持手段とを備え、 一方の前記保持手段を固定支点として前記第１及び第２
   の部材を湾曲させ、他方の前記保持手段を揺動させるこ
   とを特徴とするアクチュエータ。