JPS5977662A - 回転ヘツドアセンブリ - Google Patents

回転ヘツドアセンブリ

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JPS5977662A
JPS5977662A JP57188505A JP18850582A JPS5977662A JP S5977662 A JPS5977662 A JP S5977662A JP 57188505 A JP57188505 A JP 57188505A JP 18850582 A JP18850582 A JP 18850582A JP S5977662 A JPS5977662 A JP S5977662A
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JP
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spiral group
tape
spiral
group
fixed cylinder
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JP57188505A
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JPH0566643B2 (ja
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Hiroyuki Naka
裕之 中
Takashi Ichiyanagi
一柳 高「とき」
Kiyokazu Imanishi
清和 今西
Yasuo Sakurai
康雄 桜井
Katsu Kishimoto
岸本 克
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/60Guiding record carrier
    • G11B15/61Guiding record carrier on drum, e.g. drum containing rotating heads

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、ポンプアウト型のスパイラルグループを備え
た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 代表例として、VH8H8型ビデオチーブレコーダ下V
TRと略記する)について説明する。従来の回転ヘッド
アセンブリは、第1図にその具体例を示すように、磁気
テープ1(以下゛テープ″゛と略記する)に対し、18
00rpmで回転摺動する回転部材2と、非回転摺動す
る周定シリンダ3でこtしを支持する構成を取っている
。固定/リンダ3上にd、テープ1の走行時の位置規制
を行なう目的でリード4が設けられている。同転/リン
ダ2上にマウントされた磁気ヘット5が、テープ1上を
正確にヘリカルスキャンすることによって、テープ全弁
した映像信号の正確な入出力が実現さ−hるものである
。しかしながら、固定/リンダ3でd、デ〜ゾ1かほぼ
接触摺動して走行する為、テープ1は動+’t+−擦力
を受n る。q!f’/’−V T Rカ、11’+’
J +1llj度雰囲気中又は、急激な温度変化条件下
で使用される場合には、ミクロな水滴が、テープ1と固
定シリンダ3との間に結露し、数百〜数千オングストロ
ームオーダの薄い水膜が形成される。この水膜の存在に
よって生ずる水の粘性抵抗力により、テープ1と固定シ
リンダ3が完全に句着を・起こし。
たり、あるいは間欠付着現象によりテープ側に一種の自
励振動が励起される場合が多い。上記の場合、正確な映
像及び音声信号のテープを介する入出力は望めず、VT
R性能は大幅に下降し、または全く使用不可能の状況に
陥る。
一方、小型軽量タイプのVTR開発の必要性から、テー
プ側には、磁気記録密度向上化が要求される。すなわち
、テープは従来のフェライトあるいは、2酸化クロムの
磁性粉を樹脂のバインダと共に塗布したものから、樹脂
ベース−」二に、ニッケル・コバルト合金を蒸着したり
、あるいは塗布した金属テープへと移行する動向にある
。この場合、金属テープは、相手シリンダとの摺動状態
が金属対金属摺動になって相対的な摩擦係数はより高く
なり、テープ走行の安定化を確保し離くなる。
そこで、本発明者らは、上記の欠点を解消するために、
第2図〜第4図に示す構成の新型回転ヘッドアセンブリ
をすでに提案した。これは回転部材2の特定の部分に設
けられたスパイラルグループ6が、回転部材2の回転に
よって作動し、勤王を発生させることにより、回転部材
2及び固定シリンダ3上でテープ1が微小量約5〜10
μil+浮」ニし、ヘッド5のみがテープ1に接触する
様に考案されたものであった。この考案によりシリンダ
アセンブリの対テープ摺動特性の大幅改善Qてよるテー
プ走行安定化、自励振動除去、耐環境条件性確保などが
図られるとともに、テープ及び上下/リンダ双方の摩耗
劣化を抑止出来るという顕著な効果を有するものである
しかしながら、−]二配性構成7リンダヘノドアセンブ
リにおいて、スパイラルグループの吐出能力を最大限に
発揮し?8る設計条件か明確になっていないという問題
が懸念される。
発明の目的 本発明は1・記欠点に鑑み、最適設定さJしたスパイラ
ルグループの動圧発生によりテープを/リンダFで浮上
させ、テープの安定走行による映像・音声信号の正確な
入出力を実限するととくに、/リンダ・テープ双方の耐
摩耗時性向1−ヲ図った回本発明は、円筒部を有する固
定シリンダと、この固定シリンダの円筒部と略同−直径
の円筒部を有し、上記固定シリンダに近接して同一軸上
に設けられ、上記固定シリンダに対して411対的に回
転する回転部とを有し、相対回転部における対向面のい
ずれか一方の面に、グループ角度βを26≦3β≦45
°、溝幅比γを02≦γ50.8の範囲に設定したポン
プアウト型スパイラルグループ金有して構成されており
、回転ヘッドアセンブリ上でのテープ浮上に必要な吐出
動圧を得る為の必要条件を提供するという特有の効果を
有する。
実施例の説明 以下不発明の実施例につい、て図面を参照しなから説明
する。第2図は回転7リンダ2と固定シリンダ3の相対
向する、回転軸3aに垂直な面にボンプアウ]・型のグ
ループ6を設けた回転ヘットアセンブリ断面図である。
ここでは、テープ1に負荷されるテープ張力(概ね5〜
507重)に抗して、テープ1を一定量浮上させるに必
要な圧力を得る為に不可欠なスバ・[ラルグループ形状
について述べる。
第3図は、本発明の第1の実施例における回転ヘットア
センブリにおいて、回転部4It 2 、)−に設けら
Iした水平対向型ラジアルスパイラルグルーフ形状を示
すもので、黒色部7が溝、白色部8かラットである(但
し、下シリンダ側にラジアルスパイラルグループを設け
ても一般性は失なわない)、。
寸だ、溝の傾斜角度βを第4図に示す通りに定義し、そ
の他のスパイラルグループ設定諸元を第5図〜第6図に
示す通りに定義する。但し、第6図中、G6;j、スパ
イラルグループ設定域を示す。無次几HH,と(−で、
溝幅比γ、溝深さ比1(q、内径比f1を谷々次式で定
義する。
この時ラジアルスパイラルグループ7が対向面に対しω
なる相対回転角速度で運動した時に生ずるラジアルスパ
イラルグループ内用力pは、吸入側キャビティ部順力を
、1気王と仮定した時で与えられる。但しPaを大気圧
、Poを吐出口圧として である。
ここで第7図に示す様に、ラジアルレス、<イラルグル
ープ7が生成した空気圧によって、テープ1力;浮上し
、テープ1に加えられている張力Tと、ラジアルスパイ
ラルグループ7が生成した動圧との釣合いが取りる状態
を安定浮上条件として前(1)式を1き改めると、 □(2) と表現される。(2)式で左辺がテープ張力に対応する
mと見做して良い。一方右辺は、う/アルスノ(イラル
グループの形状から決定さhる吐出用を示す1.従−)
で、(2)式右辺が最大となる様に%+、次元7.−、
jを・決定ずILは、最適化段重が出来る。(2)式中
/Iはベアリンク定数と呼ばれる無次lヒ敗であり、空
気の動粘性係数/lを用いてΔ−6、# oノR8′/
4)aCr′で表わさ7Lる。7.は回転ヘッドアセン
ブリ内の設計寸法上の制約から決定される量である0従
って実際の設計トの制約が加わらない範囲の諸元は、(
2)式右辺のうちの(3)式で表示さ′J1、る項Sを
最大に取る条件γ、β、 Hgで決定さ瓦る。
ここで(3)式をγで偏微分すると明白な様に、Sはγ
=0.5で極大値を取る。第8図にγ−〇5とした場合
、横軸にHg、縦軸に吐出圧の無法うし量を、βをパラ
メータとしてプロットした計算例を示す。
βが150の時に吐出圧は最大値を示す0βを○0に近
づけるにつれピークの立上り形状は、せん鋭となるが吐
出圧は低化しHgの設定幅条件は狭くなる。
一方βを大きく取ると、Hgの設定幅条件は広範囲に取
れるか矢張り吐出圧が低下する。
テープ張力(概ね5〜50g重)に対抗し得る圧力とし
て、スパイラルグループが発生し得る吐出最大圧力は、
本計算式(2)式を用い兄場合、概略的にテープ張力相
当圧力とほぼ同オーダと計算される。特にテープ張力の
設定値がsog重程度になる時には、スパイラルグルー
プによる吐出圧は、ω二1800 rpmの回転ヘッド
アセンブリを仮定した時、少くとも最大吐出圧力の70
%を確保する必要がある。
従ってγ=0.5.β=15°と設定した時に実現する
最大吐出圧に対し、その70%以」二の吐出圧力を確保
し得る構成としては、βが2°≦βり46゜の範囲にあ
ることが必要条件である。
−力、β二15+Jと固定した場合に、溝幅比γを・パ
ラメータとし、横軸に埒、縦軸に吐出圧力の無次元量を
プロノトシたグラフを第9図に示す。
先に示した通り、最大吐出圧の70%以上を確保する条
件として、γは0.2≦7−240.8と設定すること
か必要条件である。ここで、(3)式中γに関する項は
γ(1−γ)の形式で表現され、γ二〇、5の極値を中
心に、γ(1−γ)値は対称形となる為、例えけγ=0
.1とγ=0.9の特性は全く同一となる。
以十示したβ及びγに関する設定上の必要条件を満足し
ない位置で、β、γの吉ちらか一方、あるいは双方が設
定された場合には、回転−・ノドア訂ンブリ」二てのテ
ープ浮上は保障されず、スバ偵ルグループを設けても効
果が発揮出来なくなり、当初の目的達成という観点上全
く無意味となってしまう。従って上記の設定範囲は必要
不可欠な条件である。Hg値は各々のβ、γ設定条件に
よって最適値が変わるが、前記β、γの設定範囲の必要
条件から、概ね0.1〜0.5に限定される。
上記以外のパラメータとして、スパイラルグループ面と
、これに向かい合う対向面との間の距離δ1(以後ギャ
ップと呼ぶ)や、内径比V工あるいは、スパイラルグル
ープを設けたシリンダ自身の相対回転角速度ω等がある
が、これらのパラメータは純設計構成上の問題に帰着さ
れる1、すなわち理想的には、ギャップδ1は小さい程
、内径比〒1と相対回転数ωは、大きい程、吐出圧力値
の向−1−に直接貢献する。
以上の様に、本実施例によhは、スパイラルグループの
、溝幅比γを特に0.2斗γ、1.0.8の範囲に、グ
ループ角βを特に2oLβニー45°の範囲に設定する
ことを必要条件とすることで、一般に使ドアセンブリま
わりのテープ浮上を実現させるこLが出来、スパイラル
グループの能力を本使用例において確実に発揮出来る。
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10図は、回転部材2と固定/リング3の間に、円筒
面のオーバラップ部を設け、この面6上にポンプアウト
型グループを形成し、上下両/リンクの間からの気流に
よりテープ1を浮上させようとする構成の回転ヘッドア
センブリ実施例である0ダルーブの設定諸元表示に関し
てdl、第1の実施例の内容を併用する。ただしグルー
プ角βG2、第11図に示す様に改め、丑/こグループ
設定領域幅L1.外径り、全幅りを新たに定義する。第
11図に示す通り、a域で示されるグループを設けた領
域と、b域て小さiするグループを設けない領域の双方
を含む構成を持ち、その周囲(/こ近接して設置さJl
−だ対向部(固定シリンジ3の−部) Ic 、t、・
いて、相対回転角速度ωでグループ7が回転した時、B
端での圧力を大気圧と仮定した場合、反対側C端で発生
する吐出圧がテープ張力相対圧力に等しいと置いた時、
スパイラルグループにより生成される無次元化表示され
た圧力P。−1は、(4) と表示される。
(4)式中、右辺の中括弧でくくった部分は、第1の実
施例説明中の8((31式)値に全く一致する。
Aは、先にも述べたベアリング定数で 本実施例においても、テープ張力が5〜50g重の範囲
で使用される一般の回転ヘットアセンブリ上でテープを
確実に浮−卜せしめる為の必要条件は、βに関しては2
°≦β二45°、γに関し7ては0.2≦γム0.8で
あり、特にγ=05と設定した場合、γについての条件
は最良となる。また溝深さ比に関しては概ね0.1≦H
g −4,o、 sの範囲に設定すべきである。
上記以外の設定条件り、Ll、ω、δ2に関しては、純
設計構成にの問題となり、D、ω、L1  については
大きく取る程、δ2については小さく取る程、グループ
自身の性能を向上させられることは言うまでもない。
以−]二の様(・こ、回転・固定シリンダ間に円筒面の
オーバラップ部を構成し、この面]二にグループを設け
る場合、クループの溝幅比γを特に0.2− γ−〇、
Sの範囲に、またグループ角βを特に2°二β二45°
の範囲に設定することを必要条件とすることで、回転ヘ
ノトアセノブリまわりのテープty上を、−股部用条件
であるテープ張力6〜50 fl fQにおいて確保可
能とするものである、。
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12図は、固定シリンダ3と回転部材2との対向面が
円錐形状を形成した構成の回転ヘノドア2法ンブリにお
いて、円錐面上にポンプアウト形のグループ7を設けた
実施例である。この場合は、第1の実施例に示した水平
対向型う/アルスパイラルグループ方式に比べ、溝幅比
7.を実質的に大きく取る為に考案したもので、すでに
本発明者らの提案中に説明した通り傾斜角ψの取り方で
14、倍に1、を増加させることが出来るものであった
。ここで、本実施例を別の観点から検討した場合、ψ=
○とした場合が第1の実施例、ψ−900とした場合が
第2の実施例に各々対応すると見做せる。従って上記以
外のψ値について、第3の実施例が全て包括するもので
ある。
ψが0°〈ψ〈900の範囲においても、第1.第2の
実施例において述べたのと同様の割算を行なうことによ
り全く同様の結果か得ら1tXSは、で表現される。な
おグループの設定諸元表示に関しては前述の表現を併用
する。
従って、本実施例においても、テープ張力か6〜60g
重の範囲で使用される一般の回転ヘットアセンブリ上で
、テープを確実に浮」二せしめる為の必要条件として、
βに関して2°5β上45°。
γに関して0.2ニγム0.8が要求され、特にγ二0
.5と設定した場合、γについての条件は最良となる。
捷だ、純設計構成上の問題としで、キャップδ1は小さ
い程、内径比7.と相対回転角速度ωは大きい程効果か
期待出来ることは前述の通りである。
1/こ、溝深さ比に関しては概ね0.1−ニー、HgQ
、csの範囲に設定すべきである。
なお−1こtL−4で第1〜第3の実施例において(−
[、VH3型VTI(に代表さ〕する」−シリンタ回転
(回転部材)、下シリンダ固定タイプの回転ヘノドアセ
ンブ’J f−例に説明したが、前記の内容は、その[
L上下シリンダ固定で、2つの固定シリンダ中にはさま
れた中央部の磁気ヘッドを保持した回転部材が回転する
タイプの回転−・、ノドアーヒノフリについても適用出
来ることは言う寸でもない。この場合、グループはψが
0〜900の如何なる値を取る時も、中央部の回転部材
を中心に上下双方の固定シリンダとの間に関して設定す
ることが出来、性能的に有利となる。
更に前記の内容は、回転ヘッドアセンブリ上で相対速度
を生じせしめる構成の任意の部分に、グループを設ける
全ての場合に成立するものであり、グループの吐出性能
を最大限に発揮させる為の必要条件である。
発明の効果 以上の様に、本発明は、回転ヘッドアセンブリ中の、相
対回転部における対向面のいずれか一方の面に、グルー
プ角度βを2°Sβ≦46°の範囲に、溝幅比γを0.
2≦γ≦0.8の範囲に設定したポンプアウト型スパイ
ラルグループを設けることにより、−股部用状態でのテ
ープ張力条件において、回転ヘッドアセンブリ上でのテ
ープ浮上に必要な吐出動圧量を確保することが出来、そ
の実用的効果は犬なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の回転ヘッドアセンブリの斜視図、第2図
は、水平対向面にスパイラルグループを設けた回転ヘッ
ドアセンブリ断面図、第3図は本発明の第1の実施例に
おける上シリンダの底面図、第4図〜第6図は、スパイ
ラルグループ設定諸元の説明図、第7図はテープ浮上挙
動を示す回転ヘンドアセンブリの一部断面の斜視図、第
8図はβをパラメータとした吐出性能図、第9図はγを
パラメータとした吐出性能図、第10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一部拡大断面
図、第11図は本発明の第2の実施例におけるスパイラ
ルグループ構成を示す回転ヘッドアセンブリの一部断面
の正面図、第12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断面図である。 1・・・・テープ、2・・・・・・回転ンリンダ、3・
・・・固定シリンダ、5・・・・・・磁気ヘッド、6・
・・・・・スパイラルグループ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図 り)5図 第7図 H7 第9図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)固定された円筒部を有する固定シリンダと、この
    固定シリンダと略同−径を有し、前記固定シリンダに近
    接して同一軸上に設けられ磁気ヘッドを保持した回転部
    材とから成り、前記固定シリンダと前記回転部材との間
    の相対回転部において形成される対向面のいずれか一方
    の面の一部又は全部にポンプアウト型のスパイラルグル
    ープを設け、スパイラルグループ設定域内の任意の同心
    円とスパイラルグループ中心線との交点における前記同
    心円に対する接線とスパイラルグループ中心線との傾斜
    角で定義するグループ角度βを2°≦β≦415゜の範
    囲に、また、スパイラルグループを設定した部分と設定
    しない部分とが又互にくり返されるパタンにおいて、同
    心円上の一組のスパイラルグループ設定部及び未設定部
    の幅の合計値で、−個のスパイラルグループ設定部幅を
    除し無次元化して定義する溝幅比γを0.2≦γ≦0.
    8の範囲に設定した回転ヘッドアセンブリ。
  2. (2)  前記スパイラルグループ設定部の対向面を基
    準に、スパイラルグループ底面までの距離で、スパイラ
    ルグループ未設定面までの距離を除し、無次元化して定
    義する溝深さ比H9を0.1≦Hfl≦0.5の範囲に
    設定し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)略同−径を有し、間隙をおいて同軸上に配された
    一対の固定シリンダと、前記間隙に前記固定シリンダと
    同軸周シに回転可能に設けられ磁気ヘッドを保持した回
    転部材とから成り、前記固定シリンダと前記回転部材と
    の間の相対回転部において形成される対向面のいずれか
    一方の面の一部又は全部にポンプアウト型のスパイラル
    グループを設け、スパイラルグループ設定域内の任意の
    同心円とスパイラルグループ中心線との交点における前
    記同心円に対する接線と、スパイラルグループ中心線と
    の傾斜角で定義するグループ角度βを2%β≦45°の
    範囲に、また、スパイラルグルーブを設定した部分と設
    定しない部分とが交互にくり返されるバタンにおいで、
    同心円上の一組のスパイラルグループ設定部及び未設定
    部の幅の合計値で、−個のスパイラルグループ設定部幅
    を除し無次元化して定義する溝幅比γを。、2≦γ$0
    .8の範囲に設定した回転ヘッドアセンブリ。
  4. (4)  前記スパイラルグループ設定部の対向面を基
    準に、スパイラルグループ底面までの距離で、スパイラ
    ルグループ未設定面までの距離を除し無次元化して定義
    する溝深さ比H7を。、1≦Hg50.5の範囲に設定
    した特許請求の範囲第3項記載の回転ヘッドアセンブリ
JP57188505A 1982-07-06 1982-10-26 回転ヘツドアセンブリ Granted JPS5977662A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57188505A JPS5977662A (ja) 1982-10-26 1982-10-26 回転ヘツドアセンブリ
PCT/JP1983/000215 WO1984000439A1 (en) 1982-07-06 1983-07-05 Rotary head assembly
EP19830902129 EP0117869A4 (en) 1982-07-06 1983-07-05 ROTATING HEAD ASSEMBLY.
AU17077/83A AU1707783A (en) 1982-07-06 1983-07-05 Rotary head assembly

Applications Claiming Priority (1)

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Publication Number Publication Date
JPS5977662A true JPS5977662A (ja) 1984-05-04
JPH0566643B2 JPH0566643B2 (ja) 1993-09-22

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ID=16224895

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