JPS6027096B2

JPS6027096B2 - 回転ヘッドアセンブリ

Info

Publication number: JPS6027096B2
Application number: JP9821779A
Authority: JP
Inventors: 照雄丸山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1985-06-27
Also published as: JPS5622215A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、流体潤滑軸受によって構成されるＶＴＲシリ
ンダ構造に関するものであり、簡易な組立によって正確
なヘッド位置を達成出来、姿勢差が僅少で、長期使用後
も摩耗がないスラスト軸受構造を提供するものである。

ＶＴＲの機構部のうちでも、とくに回転ヘッドシリンダ
部に要求される性能としては１回転ムラの小さいこと
、２振動の横ブレの小さいこと、の２点が必要とされる。

従来のＶＴＲシリンダは、第１図の様な構成となつてい
る。

第１図において、１‘ま回転ヘッドシリンダ（上シリン
ダ）であり、２ヘッドヘリカルスキヤン型ＶＴＲならば
１８０びｐｍで回転駆動される。

３はヘッドであり、回転ヘッドシリンダ１に取り付けら
れている。

４は回転軸であり、ラジアル軸受５，６でもつてスラス
ト・ラジアル方向が支持されている。

７はプッシュであり、前記回転軸４と連結され、さらに
、回転ヘッドシリング１に固定されている。

９，１０，１１はスリーブでありラジアル軸受５，６の
スラスト方向のガタをなくすため、予圧をかけて固定さ
れている。

１２はハウジングであり、軸受５，６を収納するケース
である。

１３は回転側ロータリー・トランス、１４は固定側ロー
タリー・トランス、１５はロータリートランス取付リン
グ、１６は固定板である。

近年録画の長時間化、装置のポータブル化にともない、
高記録密度化、コンパクト化の要請が高まり、従来の玉
軸受構造によるシリンダを有するＶＴＲには、多くの難
題を抱えていた。

例えば、玉軸受の玉と内外輪のレース面の精度不良、内
外論の弾性による振動、はめあい部のすきまによるガタ
等の玉軸受特有の問題が回転精度を阻害する大きな要因
となっていた。

そこで、より高精度な回転性能を実現するものとして、
流体軸受の適用が考えられるが、次の様な問題点があっ
た。

ＶＴＲの様な電子機器（特に民生用）の必要条件として
、コンパクト・ローコスト・量産性に優れているなどの
点があげられる。

空気静圧軸受を用いた産業機器用のＶＴＲシリンダは従
来から開発されているが空気圧縮源としてのコンブレッ
サと、複雑な空気圧制御回路を必要とし、民生用ＶＴＲ
装置への適用には、幾多の問題がある。

また、ＶＴＲは近年、ポータブル化の鏡向にありＶＴＲ
装置の高さは、現在シリンダの高さで制約される等の点
から、コンパクトなシリング構造が要望されている。

また工作機械の様に随時オイルの交換、補給が出釆る場
合ならともかく、市販のＶＴＲのシリンダの様な電子機
器に流体軸受を用いた場合では軸受のオイルは、補給の
必要なく、完全に封じ込められる構造でなければならな
い。

また、長期にわたり、シリンダの回転精度（回転ムラ、
振れ）が保障されねばならない。

さらに、近年のＶＴＲのポータブル化にともない回転精
度が装置の姿勢の影響を受けないこと、低トルク駆動で
あること等がシリンダの軸受部に必要な条件として要求
されている。

本発明は、上記簸題に加うるに流体軸受構造によるＶＴ
Ｒシリンダの組立の問題点、スラスト方向の支持構造に
おける問題点に解決策を与えるものである。

以下問題点を要約すると、【１ー組立時におけるヘッドの軸方向位置の調整が‐
難しい。

この問題は、従来の玉軸受構造によるシリンダの場合も
共通であったが、組立のスピードアップ、自動化への要
望にもとずく問題点として、近年大きく、クローズアッ
プされてきた。

従来の玉軸受シリンダの場合、基準面Ｓに対するヘッド
３の軸方向高さ（第１図Ｈ）の正確な精度を、組立だけ
で確保するのは難しかった。

なぜなら、玉軸受構造の場合、２つの玉軸受５，６に存
在するガタをなくするための予圧を鞠方向に加えねばな
らず、予圧を加える際に、上部シリンダ１の取付面が移
動し、ヘッド３とＶＴＲセットのシリング取付図（基準
面Ｓ）との相対位置日が変化してしまう等の問題がある
からである。そのため、シリンダの組立後、上部シリン
ダ１の取付面○を再加工する等の方策をとっていた。Ｖ
ＴＲシリンダに流体軸受を適用した場合、流体軸受の本
質的な動作原理にもとずく次の様な難点があった。

回転中スラスト流体軸受のつばの両面に溝を形成して、
両面に発生する油膜圧力でもつて回転部を中立状態で支
持する軸受構造は従釆からあり、それを適用した第２図
の様なシリンダ構造が考えられた。

第２図において、１８は固定軸、１９は固定軸１８と油
膜を介して係合されるハウジング、２０はスラスト軸受
のつば、２１，２２はつばの上面及び下面、２３，２４
は上面２１及び下面２２に形成されたスパイラル・グル
ープ、２５はヘッドである。

玉軸受支持構造と異なり流体軸受構造は、回転状態での
み、固定軸１８に係合されたハウジング１９の軸万向及
び軸怪方向の正確な位置が規制出釆るという点で、組立
時におけるヘッド２５位層の正確な管理は難しい。

つば２０両面のすきまは、通常量産における機械加工精
度の限界を考えて数１０Ａは必要であり、上下のすきま
に形成される油膜厚さを、組立時（回転していない状態
）、あらかじめ見積り、ヘッド２５の藤方向高さ日を予
測していたとしても、回転時における高さ：日のばらつ
きを例えば、２ム以下に収めるのは難しい。

なぜなら、つば２０の両面に形成する溝深さの加工精度
のばらつき等によって、動圧スラスト軸受（スパイラル
・グループ）２３，２４の負荷能力特性（すきま、圧力
特性）は微妙に変化するからである。上記スラスト軸受
構造は、組立時におけるヘッド位置の管理が難しいとい
う点以外にも、例えば、環境温度が変化すると、潤滑油
の粘度が変わり、油膜の発生圧力も変化するため平衡点
がずれヘッド２５のスラスト方向位置：日が変化してし
まう等の問題点がある。

また、回転していない状態では、つば２０の上面２１と
対向面が密着状態となっているため、回転始動時の駆動
トルクが大きい等の問題点、装置の姿勢によって、つば
の上下面２１，２２に発生する油膜圧力と回転部１９の
重量の平衡条件が変わり、ヘッド位置日が変化してしま
う等の問題点があった。■ ヘッド位置の経年変化の防
止対策が難しい。

流体軸受によるシリンダ構造の開発を進めてきた現在ま
での過程において、スラスト方向の位置規制を行うため
に、ラジアル流体軸受と組み合わせた第３図の様な軸受
構造が考えられた。第３図の構造において、固定軸１８
の先端には球面形状のピボッド軸受２６が形成されてい
る。

上託つば２０の下面２２と、相対面するハウジング１９
面の間には、スパイラル・グループ２３が形成されてお
り、固定軸１８とハウジング１９との間の相対的な回転
によって、正圧が発生し、ピボッド軸受２６を常に、ハ
ウジング１９の上端面２７に吸着させる作用を有する。
そのため、ヘッド２５の軸方向高さ：日は、回転時、静
止時も共に変わらず、前述した２の問題は解消される。
しかし、第３図の様なピボッド支持構造を、近年増々高
記録密度化、高精度化しつつあるポータブルＶＴＲへの
適用した結果さらに次の様な新しい要望が提起されてき
た。装置の長期にわたる連続運転によって、機械的接触
部であるピボッド軸受２６の先端部は徐々に摩耗する。

ＶＴＲシリンダの場合、先端部の摩耗によって回転シリ
ンダ１９に設けられたヘッド位鷹日が降下することにな
り、これはテープ・ヘッド間の相対位置の変化となる。
相対位置の変化の許容範囲は、ＶＴＲの高記録密度化・
ポータブル化と相間つて近年増々小さくなり、例えば、
実施例では、６＝５仏以下に収める要望があった。

その方策として、境界潤滑性の優れた潤滑油を用いて、
かつピボッド軸受２６及びその接触面に耐摩耗性の優れ
た材質（例えば、セラミック、超硬、宝石等）を組み合
わせて、用いる方法がある。

しかし、長期にわたる連続駆動においては、上述した方
法でも、増々高精度化が要求されるＶＴＲシリンダの仕
様を満足させる許容量内に、摩耗量を減少させることは
、コスト・量産性を考慮した場合、多くの課題があった
。

他の対策として、ピボッド軸受２６先端部と相対する面
（上端面２７）に円錐溝を形成して、点接触ではなく線
で接触させることにより、軸受面の接触面圧を減少させ
る方法である。

しかし、この場合、固定軸１８の軸芯と、ハウジング１
９の軸芯を一致させる事が、部品製作・組立の点で難か
しかった。

円錐形状の軸と、ころがり軸受を用いたピボッド軸受も
通常用いられているが、前述した円錐溝の場合と同様の
問題に加えて、装置全体の構造が複雑化する等の難点が
あった。

本発明は、従来の玉軸受構造によるＶＴＲシリンダを、
流体軸受構造とした場合の、前述した幾多の問題を解消
するものである。

一端が基板に固定された中心軸に、回転シリンダが装着
されるスリーブを係合して流体軸受を構成し、かつ、前
記中心軸の上端部の相対移動面に微少の油膜でもつて回
転部を浮上させるスラスト軸受を設けることにより、シ
リング組立の簡易化姿勢差の解消、回転始動時のトルク
軽減、摩耗解消等を達成したものである。

以下、本発明の実施例について説明する。

第４図は、本発明の一実施例であるＶＴＲのシリンダで
ある。

２８は回転ヘッド部である上部シリンダ、２９は上部シ
リンダ２８に装着したヘッド、３川ま下部シリンダであ
り、基板である下部ハウジング４川こ固定されている。

４１，４２は、ヘッド２９の信号を無接触で回転側から
固定側へ伝達するロータリートランスの回転側用と固定
側用であり、回転側用４１は、ボルト４３でもつて回転
スリーブ４４に、固定側用４２は、ボルト６５でもつて
、下部シリンダ３０に固定される。４４は回転スリーブ
であり、上部シリンダ２８を装置の上方向から着脱自在
になる様に固着している。

４５は上部フタであり、潤滑流体漏洩防止のためのオイ
ルシール４６を介して、回転スリーブ４４の上端面に、
ボルト４７でもつて固着される。

４８，４９，５川ま、本装置の回転部に、回転駆動力を
与えるための、ダイレクト・ドライブモータのステータ
４８、ロータ・マグネット４９、及びマグネット収納ケ
ース５０である。

２８，４４，４１，５０，４９で、本装置の主要な回転
部を構成している。

下部ハウジング４川こ固定された中心軸５１には非真円
軸受の一種であるスパイラル・グループ（図示せず）が
上下に形成されており、流体軸受特有の不安定現象であ
るオイルホクールの発生を防止た軸受構造となっている
。

５４は、中心滋５１の開放端側に設けられたスラスト軸
受のつば、５５はつば５４の中心部に形成されたマイク
ログループである。

中心軸５１と、回転スリーブ４４の間には潤滑油として
の磁性流体５６が隈なく封じ込められており回転スリー
ブ４４の下端開□部には磁性流体５６の漏洩を防止する
ための磁気シールが設けられている。

５７は磁気シールのための永久磁石、５８はその収納ケ
ースであり、回転スリーブ４４に固定されている。

５９は、磁気シールの開口端に設けられたオイルシール
である。

さて、流体軸受による本シリンダ構造は、一端を基板（
下部ハウジング４０）に固定された中心軸５１に潤滑油
膜を介して回転可能に係合された回転スリーブ４４が、
ＤＤモータによって、旋回する構造になっており、流体
潤滑の特徴を生かした高精度な回転機能を得ることに成
功している。

また、上部、下部シリンダ２８，３０、ＤＤモータのロ
ータ４９、ステータ４８の内側に位置する個所に流体軸
受が形成されており、ラジアル荷重に対して、十分に大
きな油膜剛性を得ることが出釆、また従来の玉軸受支持
によるシリンダ構造の様な、玉軸受収納のためのロスス
パンがなく、コンパクトな構成となっている。実施例で
ある第４図のシリンダ構造において次の点が主要なポイ
ントとなっている。

○｝回転スリーブ４４の内壁に流体軸受が形成されて
おり、その上騰は密封構造である。

｛２’ 中心軸５１の密封側に、スラスト軸受のつば５
４及び中心軸５１の端部にマイクログループ５５が形成
されており、この部分が上部シリンダ２８に設けられた
ヘッド２９の軸方向高さを規制する。

‘３１回転スリーブ４４の上端には、上部シリンダ２
８が設けられている。

■ 回転スリーブ４４の下端には、駆動手段としてのＤ
Ｄモータが設けられている。

上記【１’〜｛４｝が、本シリンダの基本構造であり、
例えば、上記‘１１‘ま、潤滑流体の密封性を高めるの
に効果的な条件であり、また、上記■は、ヘッド２９の
交換時（長期使用による摩耗のために）上部シリング２
８を簡易に上方から取りはずし可能とするために必要な
条件であった。

上記‘１｝〜【４’が、今後、流体軸受によって、ＶＴ
Ｒシリンダを構成する場合の基本構造の１つになるもの
と考えられる。

第５図は、本発明の一実施例であるスラスト軸受部の詳
細図である。

５４はスラスト軸受のつば、５５は第１のスラスト軸受
であるマイクログループ、６川ま上端面、６１は上端面
６０の裏面に形成された第２のスラスト軸受である２重
スパイラルである。

上端面６０は平坦になっており、その中央部には微小径
の突出部１００が設けられ、その表面にはスパイラルグ
ルーブが形成されている。この部分をマイクロ・グルー
プと称することにする。

すきま、６２は２重スパイラルとその対向面間のすき間
、６３は突出部１００の上端面６０からの突出量であ
る。マイクロ・グループ５５に形成されたスパイラルグ
ルーブは、潤滑流体５６を、図の矢印のごとくつば５４
の中心部に圧送させる作用がある。

（図では、マイクログループ５５の溝部を黒く図示して
いる。）また、２重スパイラル６１の溝も、矢印の方向
に、潤滑流体を圧送する。前記マイクログループ５５及
び、２重スパイラル６１に発生する圧力と、回転部全体
の重量の鯛方向分力の３つの力の平衡によって、固定さ
れた中心軸５１に対する回転部２８，４４，４１，５０
，４９の相対変位が決まることになる。

第５図のスラスト軸受構造は、マイクログル−ブ５５と
２重スパイラル６１の外蚤寸法が大きく異なるため、そ
の変位・圧力特性も大幅に異なる。

つまり、マイクログループ５５が、その相対移動面間の
すきま：６，が極度に小さいときのみ大きな負荷能力を
有するが、２重スパイラル６１の方は大きな負荷能力を
有するにもかかわらず、すきま：６２に対して鈍感であ
る。

第６図の曲線イは、すきま：６，（第５図口参照）に対
するマイクログループの負荷容量特性を示すものであり
回転数：の＝１８０瓜ｐｍ、潤滑油粘度：り＝１＆ｓｔ
及び、下記の表１でもつて、マイクログループを構成し
た場合である。

表１マイクログループの特性はすきま：６，が僅少の場合の
み大きな発生圧力があり、微少な面積における鋭敏な圧
力のエッジでもつて荷重を支持する流体力学的なピボッ
ト軸受とも言うべき軸受構造である。

それに対して、軸受の有効面積が大きく、外径の大きな
２重スパイラル６１は、鞠方向位置に対して極めて鈍感
な特性となっている。

曲線口は、装置の水平状態において、マイクログループ
５５の発生圧力と平衡する軸方向の力を示しおもに、２
重スパイラル６１のすきま・負荷容量特性から決まるも
のである。

曲線口の煩きがイと逆なのは、すきま６，が小さくなる
程逆に、すきま６２は大きくなるからである。実施例に
おいては、２重スパイラルの軸万向すきま：８２が３０
ムのとき負荷客量ナ２＝２８雌となる様に構成した。

したがって、水平状態の平衡位贋は、第６図において、
曲線イと曲線口が交差する点で決まることになり、実施
例では、すきま６，＝１．４ムとなる。

曲線ハは装置が垂直状態（第４図の状態）におけるマイ
クログループ５５と平衡する力を示し、上記２重スパイ
ラルの負荷容量：ナ２に本装置の回転部２８，４４，
４１，５０，４９の自重Ｗ＝２０舷が加わったものであ
る。このとき、曲線イと曲線ハの交点が垂直状態におけ
る平衡位置を示し、実施例では、すきま６＝１．１仏と
なる。したがって、本装置において、水平状態と垂直状
態の姿勢差は△＝１．４一１．１＝０．３ｒであり実施
例であるＶＴＲシリンダの姿勢差スペックを十分に満足
することが出来た。また、マイクログループ蓬ｄ（実施
例では突出部１００の径と等しい）が小さいため、静止
時において、その対向面（上部フタ４５）との密着面積
及び密着部の回転半径が４・さいため、回転始動時低ト
ルクでよい。また、突出部１００の突出量６３が十分大
きいため、定常回転においても、スラスト軸受部の負荷
トルクは全体として小さくてすむ。したがって、小型の
ＤＤモータを内蔵するポータブル、ＶＴＲ等に好適であ
る。また、装置の姿勢によらず回転部の浮上量が６，＝
１．１〜１．４〃と僅少であるために、以下、述べる様
に、基準面Ｓからの正確なヘッド２９の鞄方向位置日が
簡易な組立によって得られる流体軸受シリンダが実現出
来た。

実施例である第４図の構造の特徴を組立性の面から要約
すれば下記の２点である。（ｉー軸の一端が基板（ハ
ウジング４０）に固定されたシリンダ構造であり、組立
後も中心軸５１と基準面（第７図のＳ面）の相対位置は
不変である。

（ｉｉ）中心軸５１の上部先端部位層するところにマ
イクログループ５５が設けられているがマイクログルー
プ５５面の浮上量が微少なために、上記先端部の基準面
Ｓからの高さの精度さえだしておけば、組立後、回転状
態でのヘッド２９高さ：日は、高い精度で確保出来る。

以下本発明からなるＶＴＲシリンダの組立工程について
、一例を上げて説明する。第７図は、下部ハウジング４
０に中心軸５１を焼きばめによって装着した状態を示す
。

この状態で、中心軸５１の両端を固定して、基準面Ｓを
加工すれば、基準面Ｓに対する中心軸５１の垂直度及び
基準面Ｓと中心軸５１先端との間隔ｈ，の十分な精度が
得られる。

実施例では、長時間緑画用のポータブルＶＴＲに本発明
からなる流体軸受シリンダを適用しておりそれゆえに、
今まで以上に高い精度が要求されており、例えば、上記
中心軸５１の垂直度の精度は２仏以下間隔ｈ，の精度は
５ム以下であった。

もし、中心軸５１が基準面Ｓに対して頃斜した状態で取
りつけるれているとすれば、テープ（図示せず）のトラ
ック上に沿うべきヘッド２９の走行軌跡が、所定のアジ
マス角度と長時間鍵画のため一層小さくなったトラック
幅からズレることになるからである。さて次に、回転側
ロータリートランス４１、マグネット収納ケース５０を
回転スリーブ４４に装着し、かつ、固定側ロータリート
ランス４２を上記４１，５０の間に挟み込だ状態で、中
心軸５１の上方から、上記回転スリーブ４４を挿入する
。

しかる後固定側ロータリートランス４２を下シリンダ３
川こボルト６５でもつて固着する。次に、中心軸５１の
先端部に、スラスト軸受のつば５４を装着する。（第８
図）この状態で、基準面Ｓとマイクログループ５５先端
面との距離：ｈ２が所定の精度範囲に収まっているかど
うかを確認する。

このマイクログループ５５面がヘッド高さを決めるスラ
スト規制面ＩＱＩとなる。第９図は、潤滑油５６の封じ
込め方法を示す。

６２はパイプ、６３は継手、６４は潤滑油封入用フタで
あり、回転スリーブ４４の上部は、潤滑油封入用フタ６
４でもつて密閉され、また、回転スリーブ４４の下端関
口部は、永久磁石の収納ケース５８の端面とオイルシー
ル５９が密着状態になる様に、回転スリーブ４４を若干
下降させている。

収納ケース５８の端面とオイルシール５９は密着するた
め、この状態でパイプ６２から吸気ししかる後、潤滑油
５６を封入し、上部フタ４５を装着する。さて前述した
様に、玉軸受シリンダの場合玉軸受に本質的に存在する
不確定なガタ等によって、たとえ、各部品精度を出して
いたとしても、組立の最終工程において組加工等の方策
を設こさない限り、正確なヘッド位置日の精度を確保す
るのは難しかった。

流体軸受による本シリンダ構造においては、部品精度さ
え確保出来れば、確実に回転時のヘッド２９の位置を保
障出来る精度が得られる。

表２にヘッド２９位置を出すのに必要であり、かつ、得
られた実施例における各寸法精度を掲げる。

表２基準面Ｓに対するスラスト規制面１０１であるマイクロ
グループ５５の高さｈ２は基準面Ｓを、ＶＴＲセットに
取付けるのと同じ状態で治具に固定し、着実に測定する
ことが出来る。

マイクログループ５５の面は、微少の面積に出来また、
中心軸５１の鞠芯部に設けることができるために、基準
面Ｓに対する寸法ｈ２の管理は極めて容易である。

また、後述するごとく、例えば、突出部１００が上部フ
タ４５の側に設けられ、スラスト軸受のつば５４の上面
が平損の場合でも、圧力発生に有効な部分は溝が形成さ
れた相対移動面だけであるため、上記寸法：ｈ２の測定
の際には中心軸５１の中心先端部周辺のみを測定すれば
よい。つば５４の外周部に、加工上のうねりがあったと
しても、上記浮上量：６２に、（すなわち寸法：ｈ２）
に、ほとんど影響を与えないというのが、本発明の特徴
である。

また、油膜厚さ（浮上量）：６，も、僅少であるために
前述した様に粘度変化等による油膜厚みの変化：△６，
等もほとんど問題とならない。

また、上部フタ４５の敬付面Ａと、上部シリンダ２８の
取付面Ｄとの距離ｈ３は、加工面が同一方向であり比較
測定（例えば基準のゲージ等を使用）で加工中寸法測定
が出来るため、精度を出しやすい。実施例においては、
マイクログル−ブ５５は中心軸５１の端面に形成したが
、対向面である上部フタ４５側に形成してもよい。また
、実施例ではスパイラルグルーブ（らせん溝）を用いて
いるが、第１０図イで示される様な中心方向に潤滑流体
が圧送される作用を有する直線溝６５でもよい。

あるいは、回転部の自重が小さく、負荷容量がミ程必要
としない場合、円周方向で、すきまがステップ状に変化
するステップ軸受第１０図口でも、本装置に適用するこ
とが出来る。

また、ステップ軸受の場合でも、第１０図ハの軸受６７
のごとく外蓬寸法を大きくすれば、本実施例で示された
シリングの構成条件（回転部の重量、姿勢差、浮上量の
スペック等）でも、適用出来る適度な負荷容量が得られ
る。

また、マイクログループ５５が形成される部分、あるい
はその対向面に形成される突出部１００は、回転始動時
、及び定常回転時における低トルクを計るためであるが
、スラスト軸受としての負荷特性は溝が形成された部分
で決まるため、場合によっては、突出しなし、で、平坦
面に径小のグループを形成してもよい。

（図示せず）また、突出させた場合でも、突出部の径と
、溝の外径は等しくなくてもよい。

また、一方向のみに圧送作用を有するスパイラルスラス
ト軸受をマイクログループとして用いた場合では、その
負荷容量：Ｆ‘ま次式で得られる。

Ｆゴ生母｛１１式‘１’式において、Ｒ。

はスラスト軸受の外半径、Ｒｉは内半径、６はすきま、
ゾは溝形状（スパイラル角度、グループ本数、溝深さ）
で決まる値である。一実施例である第５図のマイクログ
ループ５５でＲｉ＝０である。マイクログループ５５の
中心部に圧力発生の無効な部分（溝ナシ）があったとし
ても、負荷特性にほとんど影響を与えない。それゆえに
第１１図イのごとく、中心軸５１の先端中心部に、例え
ば旋盤加工の際、便利なセンター穴６８等を形成しても
よい。

例えば、センタ穴の内半径：ＲＩ＝２肋の場合と、セン
ター穴６８のない場合、Ｒｉ＝０の場合の負荷容量の比
は７／８程度である。

第１１図の構造では、センター６８の周辺部近傍がスラ
スト規制部１０１となり、基準面Ｓからの高さ：Ｑを、
組立時正確に設定することにより、基準面Ｓに対する所
定のヘッド２９の高さ：日を得ることが出来る。

また、ｉマイクログループ蓬ｄは、小さい程すきまに対
する圧力特性は鋭敏となるが、マイクログループの外径
を４・さく出来ない場合、溝深さを浅くすれ‘よ特性は
より鋭敏となる。

マイクログループ５５と平衡する荷重を発生する軸受と
して、本実施例では、２重スパイラル６１（第５図ハ）
を用いたがその他、軸の中心方向、もしくは遠心方向の
一方向のみに圧送作用を有するスパイラル、スラスト軸
受でもよい。

（図示せず）また、溝はつば５４の面でなくてもよく、
その対向面（回転スリーブ４４側）に形成してもよい。

あるいは、ステップ軸受、煩斜平面軸受等を用いてもよ
い。第１１図口はステップ軸受の例を示すもので１０３
はステップ面の凸部、１０４は凹部である。あるいは球
面、円錐面等に潤滑流体を圧送する溝を形成して、すき
まに対して圧力特性が鋭敏なマイクログループ５５に相
当する軸受と、鈍感な２重スパイラル６１に相当する軸
受を構成してもよい。

第１２図〜第１３図は、その数例を示すものである。

第１２図はマイクログループに平面スラスト軸受（例え
ば第５図）を用いないで球面スパイラル軸受を用いた例
である。

６９は、極蓬４・のマイクロ球面スパイラル、７０は球
面スパイラル６９の形状に合わせて形成された凹型ハウ
ジング、７１はスラスト軸受のつば、７２は球面スパイ
ラル６９と反対側のつば７１の面に形成された２重スパ
イラルである。

第１２図の構造では、マイクロ球面スパイラル６９の上
部頂点の位置がスラスト規制部１０１となるため、組立
時には、基準面Ｓに対する上記頂点の高さを測定すれば
よい。第１３図は同様の考え方でもつて、スラスト磯受
部を構成した別構造を示す。７３は、球部７４の上部先
端に形成されたマイクログループ、７５は下側半球面に
形成された半球面スパイラル軸受、７６は中心軸５１の
上端部に形成されたラジアルスパイラル軸受、７７，７
８は球部を収納する上下のスＩＪーブであり、ボルト７
９でもつて、７８，７８は締結される。

半球面スパイラル軸受７５はラジアル・スラストの両方
向に対して負荷能力を有しておりラジアル・スパイラル
軸受７６と組み合わせて藤径方向荷重をまた、マイクロ
グループ７３と組み合わせて軸万向荷重を支持すること
が出来る。第１３図の構造では、マイクログループが形
成された球部７４の頂点部がヘッド２９の高さを規制す
るスラスト規制部１０１となる。

以上の軸受構造は、マイクログループに発生する力と逆
方向の力を与えるスラスト軸受（例えば２重スパイラル
６１）を、マイクログループの周辺である回転スリーブ
４４の密封側に設けているが、回転スリーブ４４の中間
部あるいは、閉口側に設けてもよい。

第１４図は、その一例を示すもので、８０はスラスト軸
受のつば、８１は２重スパイラル、８２は中心軸５１の
上部先端に形成されたマイクログループである。

本発明をポータブルＶＴＲに適用した以上の実施例では
、摩耗によるヘッド３０２位置の降下、姿勢差を極力小
さ目‘こ押える必要があったが、一般にＶＴＲシリンダ
において、テープ・ヘッド間の相対位置変化の許容スペ
ックはきびしい。

再生時において、テープヘッド間のトラツキングのズレ
があれば、ヘッド出力の低下を招くが、通常−×旧の出
力低下（すなわちトラックズレ３０％）が許容出来る限
界である。これ以上になると、再生時のＳ／Ｎ比の大幅
な悪化を招き、再生画面の、いわゆる「ャブレ現象」が
おこりやすい。

例えば、ＶＨＳ方式のＶＴＲにおいて、１９＃ピッチの
テープを用いた場合、６＝１９仏×０．３＝５．７ムが
トラックズレの許容出来る限界である。

トラックズレの原因として、軸受の摩耗によるヘッド位
置降下、姿勢差以外にも部材（テープも含む）の熱膨張
、組立、加工精度、部材精度の経年変化等があり、これ
らが全部加算されてトラックのズレとなるために、上記
、摩耗、姿勢差に割り合てられる許容スペックは一般に
せいぜい３仏以下であつた。さて、本発明をＶＴＲシリ
ングに適用した場合、第１６図から分かれる様に、第２
の軸万向規制手段として、マイクログループ３１８より
も十分に蓬大の軸受（例えばへりングボーン軸受３２５
）を設ければ、姿勢差：△は回転部３０１，３０８，３
０５，３１３，３１２の自重：Ｗと、マイクログループ
３１８のすきま；６に対する負荷容量特性（後き：剛性
）で決まる。

通常、民生用ＶＴＲに用いる回転ヘッドアセンブリにお
いて、回転部の自重は、Ｗ＝１００〜３５雌程度と考え
てよく、Ｗのとのつりあい点におけるマイクログループ
の必要剛性は岡。

性：Ｋ＞麓＝３３ｇ／″は必要であった。

また、マイクログループの浮上量：６，も前述した組立
時のヘッド位置の管理、軸受加工精度（ミゾ深さ、軸受
面の平面度等）による負荷容量の量産品としてバラッキ
等を考慮して６，＝０．５＃〜３仏程度の範囲に収める
のが好ましかった。

以上、実施例で示されるごとく一端が基板に固定された
中心軸に上部シリンダが装着されるスリーブを係合して
流体軸受を構成し、かつ前記中心軸の上端部の相対移動
面に、微少の油腰でもつて回転ヘッド部を浮上させるマ
イクログループを設けた、流体軸受構造によって様々な
特徴を有するＶＴＲシリンダが実現出来た。その効果を
要約すると、 ‘１１組放工などを必要としない簡易な組立によって
、回転時の正確なヘッド高さが得られる。

‘２’装置（ＶＴＲセット）の姿勢差によるヘッド２９
の高さの変化が僅少である。｛３１回転始動時、及び
定常回転時においても低トルクに出来る。

｛４１長期使用後も、ヘッド２９高さの経年変化がない
。

以上‘１１〜｛４１以外にも、流体軸受による本シＩＪ
ンダ構造は、潤滑油５６の長期にわたる密封性に優れコ
ンパクト等の多くの特徴を有することは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の玉軸受によるＶＴＲシリンダの断面図、
第２図は、流体軸受を適用したＶＴＲシリンダの基本構
成を説明する断面図、第３図は球面形状のピボット軸受
を適用した断面図、第４図は本発明の一実施例であるＶ
ＴＲシリンダの正面断面図、第５図はスラスト軸受を示
し、イは上面図、口は断面図、ハは下面図である。第６図は第５図のスラスト軸受のすきま圧力特性を示す
図、第７図は組立工程においても、中心軸を下部ハウジ
ングに装着した状態を示す断面図、第８図はスラスト軸
受のつばを中心軸に装着した図、第９図は潤滑油（磁性
流体）の封じ込め方法を示す断面図、第１０図イ，口，
ハは本発明に適用出釆る他の形状のマイクログループの
例を示す説明図、第１１図イは、マイクログループにセ
ンター穴を設けた例を示す断面図、第１１図口はステッ
プ軸受の例を示す平面図、第１２図は、マイクロ球面軸
受の例を示す断面図、第１３図は球面軸受の例を示し、
イはマイクログループ部の説明図、口は球面軸受の断面
図である。第１４図はスラスト軸受のつばを、回転スリ
ーブの閉口端側に形成した回転ヘッドアセンブリの構造
を示す断面図である。２８．．・・・・回転ヘッド部、
２９・・・・・・ヘッド、５１・・・・・・軸、５５・
・・・・・第一のスラスト軸、６１・・・・・・第一の
スラスト鞠。第１図第２図第３図第４図第５図第６図第７図第８図第９図第１０図第１１図第１２図第１３図第１４図

Claims

【特許請求の範囲】１一端を固定された軸と、この軸を中心に回転する回
転ヘツド部と、前記回転ヘツド部に固定されたヘツドと
を有する回転ヘツドアセンブリにおいて、前記軸と回転
ヘツド部とを流体軸受を介して係合し、かつ両者の相対
移動面には、円周方向で深さが変化する溝が形成された
第一のスラスト軸受と、前記第一のスラスト軸受が発生
する力とは逆方向の力を回転ヘツド部に与え、かつ、前
記第一のスラスト軸受よりは軸受有効面積の大きな第二
のスラスト軸受とが設けられていることを特徴とする回
転ヘツドアセンブリ。２上記流体軸受は、軸の回転ヘツド側を密封、他方を
開口したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の回転ヘツドアセンブリ。３軸の端部もしくはその対向面に、第一のスラスト軸
受を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の回転ヘツドアセンブリ。４第一のスラスト軸受の相対移動面の一部が他の個所
に比べ突出していることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の回転ヘツドアセンブリ。５第２のスラスト軸受を回転ヘツド部の密封側に設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の回転
ヘツドアセンブリ。６第１のスラスト軸受の相対移動面に、潤滑流体が中
心部に向けて圧送される作用を有する溝を形成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の回転ヘツド
アセンブリ。