JPS5945633A - 回転ヘツドアセンブリ - Google Patents

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、ビデオテープレコーダ（以下、ＶＴＲと呼ぶ
）の回転ヘッドアセンブリに関するものである。

従来例の構成とその問題点 ＶＴＲの回転ヘッドアセンブリの構成は、種々の形式の
ものがあるが、基本的には２、同軸上に配置された、は
ぼ同じ外径を有する２つの円筒体（以下、シリンダと呼
ぶ）により構成される。

第１図、第２図は、従来の回転ヘッドアセンブリの二通
りの構成例を示すものである。第１の従来例を示す。第
１図において、１．２はそれぞれ上部回転シリンダ、下
部固定シリンダである。下部固定シリンダ２は、ハウジ
ング３に固定されており、同じく・・ウジング３に固定
された軸４に対し、同軸に配されている。−力、上部回
転シリンダ１は回転スリーブ５に固定されており、２ヘ
ツドヘリカルスキヤン型ＶＴＲならば１８００ｒｐｍで
回転駆動される。６は磁気ヘッドであり、上部回転シリ
ンダに取り付けられている。７は上シリンダ蓋であり、
回転スリーブ５の穴の上端を閉鎖している。回転スリー
ブ６と上シリンダ蓋７によって形成される穴の内面と、
軸４の外面は、微少なすきまを隔てて嵌合されており、
その微少すきま部には、潤滑流体８が充填されている。

９は４局滑流体を溜める油溜であり、１ｏは潤滑流体８
カ・漏出するのを防止するノくノキンである。軸４の外
周面上には、スノくイラルグル−フ゛（図示せず）力；
設けられており、回転スリーブ５が軸４に対して相対回
転運動することにより、潤滑流体の動力学的効果により
ラジアルスノくイラルグル−フ゛軸受１１を構成してい
る。更に軸４の上端部には、スラストディスク１２が設
けられており、その上面１３は、前記上シリンダ蓋７と
、微小なすきまを隔てて対向している。上シリンダ蓋７
の下面には、スパイラルグループ（図示せず）が設けら
れてオ・９、前記のラジアルスノくイラルグル−ブと同
様の原理により、スラストスノくイラルグル−ブ軸受１
４が構成されている。１５．１６は、それぞｉｔ、固定
子１回転子であり、回転スリーブ５を回転駆動するダイ
レトドライブモータを構成している。１７゜１８はロー
タリートランスであるＯ 上記の構成よりなる回転ヘッドアセンブリは、ＶＴＲ本
体のベースに対し、第１図の８面を当接して取りつけら
れる。又、図中の寸法ＨはＶＴＲのベース面から、磁気
ヘッド６までの高さを示している。さて、Ｖ　Ｔ　Ｒの
回転ヘッドアセンブリに要求される性能上のポイントを
挙けると、まず機構上の課題として、磁気ヘッドと、磁
気テープの相対的な速度及び位置を、再現性よく、高精
度に維持しなければならないという点である。つ才り１
、回転、速度ムラが小さいこと、 ２、磁気ヘッドの回転精度が高いこと、が挙げられる。

更に、昨今はＶＴＲのポータプル化への要望が高く、 ３、小型・軽量であること、 ４、消費電力が小さいこと、 どいつだ点が強く要求される。

以」二の様な要求に対し、第１図に示す従来の回転ヘッ
ドアセンブリは次の様な問題点を抱えているＯ 第１図の従来の回転ヘッドアセンブリにおいて、ＶＴＲ
本体の据置の方向が変わった場合を考える。

つまり、通常は、第１図の下の方向が重力方向となる様
、ＶＴＲ本体が据置かれるわけであるが、場合によって
は、ＶＴＲ本体を横置き（第１図の左右方向、もしくは
、紙面に垂直な方向が重力方向）にすることがある。こ
のとき、上部回転／リングの自重による重力は、その方
向が９０°変化することになる。

通常の据置状態では、上部回転シリンダの自重は、前記
のスラストスノくイラルグル−ブ軸受１４にスラスト負
荷となって働き、上シリンダ蓋７とスラストディスクの
相対運動によって生ずる潤滑流体の圧力と、前記スラス
ト負荷とが平衡した状態で上部回転シリンダの軸方向の
位置が規制されて、ラジアルスパイラルグループ軸受１
１の作用によって軸４と上部回転シリンダ１の同心度が
保たれる。しかし、横置の場合には、据置状態における
上記の平衡関係が失われて、磁気ヘッド６の下部固定シ
リンダに対する相対位置が変化する」−に、軸４と上部
回転シリンダ１の所望の同心度を保持するためには、ラ
ジアルスパイラルグループ軸受１１のより高い剛性が要
求されるために軸受部のクリアランスを小さくする必要
があり、消費電力の低下をもたらすという欠点を有して
いた。

例えば、従来の％インチテープを用いたビデオテープレ
コーダの上部回転シリンダの質量は約３００ｇであり、
縦置き横置き両方で使用するポータブルビデオテノキに
おいて、充分なラジアル剛性を保持するためには、ラジ
アル軸受部の径が６賜の場合、そのクリアランスを約６
〜６μｍにする必要があり、この場合、上部回転シリン
ダを回転するだめの消費電力は常温で約１５０７７１．
Ｗを要した。

第２の従来例を示す第２図において、１９は回転軸であ
り、軸受２０，２１により回転支持されており、駆動モ
ータ（図示せず）により回転駆動される。磁気ヘッド２
２は、部材２３を介して回転軸１９に固定され、所定速
度で回転する。上部固定シリンダ２４は、部材２５を介
して下部固定シリンダ２６に同軸に結合されており、更
に下部固定シリンダ２６は、ＶＴ）ｔのペース上に固定
されている。２７．２８はカラー、２９は軸受止め輪で
ある。第２図に示す従来の回転ヘットアセンブリのよう
な構成では、以下に示すような欠点を有していた。

（１）上部固定シリンダ２４と下部固定シリンダ２６の
軸心を所望の精度で合わせることが困難である。

（２）　　カメラとビデオテープレコーダを一体化した
、８ミリカメラ型ポータプルビデオに採用される小型回
転ヘッドアセンブリでは、従来の％インチ幅磁気テープ
を用いたビデオ用回転ヘッドアセンブリに比べて、その
シリンダ径が約％磁気テープ幅が％になり、しかも回転
速度は従来と同じ１８００ｒｐｍであるため、テレビ画
面１フレーム当りの、磁気ヘッドが磁気テープを走行す
る距離を十分数るためには、磁気テープの走行方向に対
する磁気ヘッドの走行面の角度を従来よりも小さくする
必要があった。そのためには、従来の％インチテープの
場合の磁気テープのシリンダへの巻付は角の約１９０°
に対し、８ミリカメラ型では約２２０”Ｋ　Ｌなければ
ならず、この場合、第２図のような上シリンダの固定方
法は不可能であった。

発明の目的 本発明は」−記従来例の欠点を解消し、高精度な組立て
が容易で、消費電力を低減し、しかも安定した磁気テー
プ走行を可能にする回転ヘッドアセンブリを提供するも
のである。

発明の構成 本発明は、下部固定シリンダと、それに同軸上に配され
た固定中心軸と、その固定中心軸に固定支持され、下部
固定シリンダとほぼ同一の径を有し、間隙を置いて同軸
上に配された上部固定シリンダと、上下同定シリンダの
外周面より外部へ突出し、固定中心軸と同軸周りに回転
する磁気ヘッドを有する回転部相から構成されており、
組立てを容易にし、消費電力を低減し、しかも磁気テー
プ走行をより安定なものにするという効果を有する０ 実施例の説明 以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。

第３図は本発明の第１の実施例における回転ヘッドアセ
ンブリの正面断面図である。第３図において、３０．３
１はそれぞれ」二部固定シリンダ、下部固定シリンダで
ある。下部固定シリンダ３１はハウジング３２に固定さ
れており、同じく・・ウジング３２に固定された固定中
心軸３３に対し、同軸に配されている。上部固定シリン
ダ１は、Ｆ部固定７リンダ２に同軸に配され、固定中心
軸３３の上端部に固定支持されている。３４は、その外
周近傍に磁気ヘッド３６を取り付けた回転部材であり、
流体潤滑ラジアル軸受部３６と、流体潤滑スラスト軸受
部３７．３８を介して、固定中心軸３３と同軸周りに回
転するものである。３９，４０はともに−、流体軸受部
の潤滑流体の、軸受部外への漏出を防止するだめのシー
ル部材であり、流体潤滑ラジアル軸受部３６及び流体潤
滑スラスト軸受部３７．３８には、潤滑流体の動力学的
効果を利用したスパイラルグループ軸受が形成されてい
る。４０．４１はそれぞれ固定子、回転子であり、回転
部材３４を回転駆動するダ・イレクトドライブモータを
構成している。４２．４３はロータリートランスである
。

以上のように構成された回転ヘッドアセンブリについて
、以下その動作を説明する。

固定子４０と回転子４１により回転部材３４が回転駆動
されると、流体潤滑ラジアル軸受部３６に発生する動圧
によって回転部材３４が自動的に調心し、また流体潤滑
スラスト軸受部３７．３８に発生する動圧と回転部材３
４の荷重との平衡により、回転部材３４の軸方向の位置
が規制される。

回転部材３４に取り付けた磁気ヘッド３５は、上部固定
シリンダ３０及び下部固定シリンダ３１の外周面よりわ
ずかに外側に突出して回転し、上部固定シリンダ３０及
び下部固定シリンダ３１の外周面を走行する磁気テープ
に対して、磁気信号の読取り又は記録を行うものである
。

以」二のように、本実施例によれば、上部シリンダを、
固定中心軸によって下部固定シリンダと同軸上に固定支
持し、固定中心軸のまわりを、磁気ヘッドを取り付けた
回転部制が回転することにより、第１図に示す第１の従
来例に比べて、次のような改良点が得られる。

１　回転部分の荷重が、従来の−に／リング回転方式に
比べて約μ以下に減少するため、軸受部の剛性が比較的
小さくてよく、その分たけクリアランスを大きくするこ
とができ、軸受部の流体抵抗の減少により消費電力が低
減される。

２　上シリンダが固定されているので、−磁気テープの
走行が、回転部の回転ムラや振れ等の影響を受けにくく
なる。

捷だ、第３図に示す実施例は、第２図に示す第２の従来
例に対しても次のような改良点を有する。

３　固定中心軸によって上シリンダを固定支持するため
、組立てにおいて、上下固定シリンダの同軸度を容易に
し、しかも高精度に合わせることができる。

４　シリンダへの磁気テープ巻付は角度をより大きく取
ることができ、シリンダの小型化に際して有利である。

具体的には、例えば８騙カメラ型ポータプルビデオカメ
ラの回転ヘッドアセンブリのような、磁気テープのシリ
ンダへの巻付は角が約２２０°以上の場合にも、第３図
に示す構成により、上シリンダ固定方式を採用すること
が可能になる。

以下本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第４図は、本発明の第２の実施例を示す回
転ヘッドアセンブリの正面断面図である。同図において
、３０，３１はそれぞれ上部固定シリンダ、下部固定シ
リンダ、３２は・・ウジング、３３は固定中心軸、３４
は回転部材、３５は磁気ヘッドであり、以上は第３図に
示す第１の実施例と同様なものである。第３図に示す第
１の実施例と異なるのは、固定中心軸３３と回転部材３
４の間のラジアル軸受を形成する間隙の中間部に、他の
部分より犬なる間隙３６を形成し、固定中心軸３３の外
周面のうち、最も狭い間隙４４゜４５を形成する部分に
、回転部材３４の回転軸に対して傾いた平行の溝群４６
を有し、流体潤滑スラスト軸受部３γ、３８にはテーパ
状の開口部４７．４８が形成され、テーパ状の開口部４
７゜４８に撥油剤を塗布した点である。

上記のように構成された回転ヘッドアセンブリについて
、以下その動作を説明する０流体潤滑軸受を形成する間
隙の毛細管現象により、潤滑流体は最も狭い間隙４７．
４８及び流体潤滑スラスト軸受部３８．３９にのみに侵
入し、回転部材３４が回転すると、これらの部分に発生
する動圧による軸受効果によって、回転部材３４の自動
的調心及びスラスト方向の位置規制がなされる。テーパ
状開口部４７．４８は、その表面張力によって、潤滑流
体の外部への滲出を防止し、テーパ状開口４７．４８に
塗布した撥油剤は、この表面張力によるシール効果をさ
らに向上するだめのものである。

以上のように、第２の実施例において、固定中心軸３３
と回転部材３４の間隙のうち、ラジアル軸受部のみを最
も狭くし、スラスト軸受には撥油剤を塗布したテーパ状
開口部を設けることにより、磁性流体や磁石系を用いず
に、良好なソール効果を得ることができる。

以下本発明の第３の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第５図は本発明の第３の実施例を示す回転
ヘッドアセンブリの正面断面図である。同図において、
３０．３１はそれぞれ上部固定シリンダ、下部固定シリ
ンダ、３２はノ・ウジング、３３．は固定中心軸、３４
は回転部材、３５は磁気ヘッドであり、以上は第３図及
び第４図の構成とほぼ同様なものである。また、第５図
において回転部材３４を回転支持する軸受部は、第４図
に示す第２の実施例と同様のものである。第４図に示す
第２の実施例と異なるのは、上部固定シリンダ３ｏの下
端面及び下部固定シリンダ３１の上端面に、スパイラル
グループ４９．５０が設けられ、回転部材３４の円板部
は上下の固定シリンダの端面に対し微小間隙を隔てて回
転する構成となっている。スパイラルグループ４９．５
０のパターンは、概略を第６図に示すように、上部固定
シリンダ３０の下端面に放射螺旋状に設けられている。

図中、黒く塗りつぶした部分６１が溝部、その他の部分
がランド部を示している１、この」二部固定シリンダ３
０に対して、回転部材３４０円板部上面が微小間隙を隔
てて高速で回転することにより、流体力学的な作用によ
って回転ヘッドアセンブリ内部の空気が、この微小間隙
を通じて外部−へ吐出される。第６図において破線で示
した矢印ａは、回転部材３４の回転の方向を示すもので
ある。下部固定シリンダ３１の」二端面のスパイラルグ
ループ５０の形状は、当然、第６図の上部固定シリンダ
に設けたスパイラルグループ４９に対して、螺旋の方向
を逆にしなければならない。

上記のように構成された回転ヘッドアセンブリについて
、以下その動作を説明する。本実施例の回転ヘッドアセ
ンブリのスノくイラルグル−ブ４９゜６０によって外部
に吐出された空気は、上下固定シリンダ外周面を走行す
る磁気テープに対して浮上刃を与え、上下固定シリンダ
外周面」二で磁気テープが摺動する部分全体にわたって
均一なエアーフィルムを形成する。

以上のように、第３の実施例における上部固定シリンダ
３０の下端面及び下部固定シリンダの上端面に所定のス
パイラルグループを設け、回転部材３４の円板部は上下
固定シリンダの端面に対し微小間隙を隔てて回転する構
成にすることにより、磁気テープと上下固定シリンダの
間の摺動接触を回避し、安定でかつスムーズなテープ走
行を実現するものである。

なお、第１の実施例において、回転部材３４を回転支持
する軸受部は流体潤滑軸受としたが、第７図に示すよう
に、玉軸受５２．５３を用いてもよい。

発明の効果 以上のように上部固定／リンダを、それと同軸上に配さ
れた固定中心軸によって固定支持し、上下固定シリンダ
の間隙に、固定中心軸と同軸周りに回転する磁気ヘッド
を有する回転部材を配することにより、高精度な組立て
を容易にし、消費電力を低減し、しかもより安定な磁気
テープ走行を実現するという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の回転ヘッドアセンブリの正面断
面図、第３図は本発明の第１の実施例における回転ヘッ
ドアセンブリの正面断面図、第４図は本発明の第２の実
施例における回転ヘッドアセンブリの正面断面図、第５
図は本発明の第３の実施例における回転ヘッドアセンブ
リの正面断面図、第６図は第５図におけるスパイラルグ
ループの平面図、第７図は本発明の第１の実施例におい
て、軸受部に玉軸受を用いた場合の正面断面図である。 ３０・・・・・」二部固定シリンダ、３１・・・・・・
下部固定シリンダ、３２・・・・・・ハウジング、３３
・・・・・固定中心軸、３４・・・・・・回転部材、３
６・・・・・・回転ヘッド、３６・・・・・・流体潤滑
スラスト軸受部、３７．３８・・・・・・流体潤滑スラ
スト軸受部、３９．４０・・・・・・シール部材、４１
・・・・・・回転子、４２・・・・・・固定子、４２゜
４３・・・・・・ロータリートランス、４６・・・・・
平行の溝群、４７．４８・・・・・・テーパ状じ旧」部
、４９　、５０・・・・・・スパイラルグループ、５２
．５３・・・・・・玉軸受Ｏ代理人の氏名　弁理士　中
　尾　敏　男　ほか１名第２図 第　３　図 第４図 第６図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）下部固定シリンダと、前記下部固定シリンダと同
   軸に配された固定中心軸と、前記固定中心軸に支持され
   、前記下部固定シリンダと略同−の径を有し、間隙を置
   いて同軸上に配された上部固定シリンダと、前記間隙に
   位置し、前記下部固定シリンダ及び前記上部シリンダの
   外周面より外部へ突出し、前記固定中上・軸と同軸周り
   に回転する磁気ヘッドを取り付けた回転部材とを備えた
   回転ヘッドアセンブリ。
2. （２）　　前記回転部材のラジアル支持部及びスラスト
   支持部において、流体潤滑軸受を備えた、特許請求の範
   囲第１項記載の回転ヘッドアセンブリ。
3. （３）前記流体潤滑軸受の潤滑流体として磁性流体を用
   い、前記流体潤滑軸受の開口部には、前記磁性流体を捕
   促する磁石系を備えた特許請求の範囲第２項記載の回転
   ヘッドアセンブリ。
4. （４）前記回転部材と前記固定中心軸の相対運動をする
   二つの表面のいずれか一方もしくは双方の一部分に、前
   記相対運動の方向に対して傾いた平行の溝群を有し、前
   記二つの表面の間隙を、前記溝群が形成された付近が最
   も狭くなるように形成した特許請求の範囲第２項記載の
   回転ヘッドアセンブリ。
5. （５）前記スラスト支持部を形成する各二平面の少くと
   も一方に、螺旋溝を形成した特許請求の範囲第２項記載
   の回転ヘッドアセンブリ。
6. （６）前記流体潤滑軸受にテーパ状の開口部を有し、前
   記テーパ状の開口部に撥油剤を塗布した特許請求の範囲
   第２項記載の回転ヘッドアセンブリ。
7. （７）前記固定中心軸と前記回転部材の間に玉軸受を備
   えた特許請求の範囲第１項記載の回転ヘッドアセンブリ
   。