(57)【要約】【課題】固定ドラム内に組込まれかつ回転ドラムを駆動するモータのステータのコギングによる共振に伴う振動ノイズを低減する。【解決手段】固定ドラム２５内に組込まれ、回転ドラム２６を回転駆動するモータ５０のプリント基板から成るステータ５２の下面に給電用フレキシブル基板５９を接合して一体化し、しかもフレキシブル基板５９と一体化されたステータ５２を固定ドラム２５の座面６２に全周にわたって接合固定し、上記給電用フレキシブル基板５９の引出し部６０を固定ドラム２５の開口６４から引出す。【選択図】　図２
2004080882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ドラムと回転ドラムとを同軸上に配し、前記固定ドラム内に組込まれたモータによって前記回転ドラムを回転駆動し、該回転ドラムに取付けられたヘッドをテープ状記録媒体と対接させて記録および／または再生を行なうようにした回転ヘッドドラム装置において、
前記モータのステータを前記固定ドラムの内部に設けられた座面に全周にわたって接合するとともに、前記ステータと重合うように給電用フレキシブル基板を接合したことを特徴とする回転ヘッドドラム装置。
【請求項２】
前記モータのステータと前記座面との間に前記給電用フレキシブル基板が挟着されるように該給電用フレキシブル基板が前記ステータに接合されることを特徴とする請求項１に記載の回転ヘッドドラム装置。
【請求項３】
前記給電用フレキシブル基板に舌片状の引出し部が連設され、前記引出し部が固定ガイドドラムの外周壁に形成された開口部を通して外部に引出されるとともに、該引出し部に形成されている導体パターンを通して給電が行なわれることを特徴とする請求項１に記載の回転ヘッドドラム装置。
【請求項４】
前記フレキシブル基板と接合されるステータがプリント基板から成り、該プリント基板上にコイルが設けられ、回転ドラムに取付けられたロータマグネットと軸線方向において互いに対向することを特徴とする請求項３に記載の回転ヘッドドラム装置。
【請求項５】
前記ロータマグネットの外周部にバランス調整用のコンパートメントが円周方向に沿って設けられ、所定のコンパートメントにバランスウエートを収納保持することを特徴とする請求項３に記載の回転ヘッドドラム装置。
【請求項６】
前記固定ドラムの開口部を通して前記コンパートメントに対するバランスウエートの挿入または取外しを行なうことを特徴とする請求項３に記載の回転ヘッドドラム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転ヘッドドラム装置に係り、とくに固定ドラムと回転ドラムとを同軸上に配し、固定ドラム内に組込まれたモータによって回転ドラムを回転駆動し、この回転ドラムに取付けられたヘッドをテープ状記録媒体と対接させて記録および／または再生を行なうようにした回転ヘッドドラム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオテープレコーダ等のヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置においては、例えば特開２０００−１４９３５９号公報に開示されているような回転ヘッドドラム装置が用いられている。
【０００３】
図８は従来のこの種の回転ヘッドドラム装置の要部を示すものであって、回転ヘッドドラム装置は固定ドラム１と回転ドラム２とを備え、これらを同軸上に配している。そして回転ドラム２の下端には外周部に先端が臨むように磁気ヘッド３が取付けられている。そして回転ドラム２は固定ドラム１に支持された回転支軸４にベアリング５を介して回転可能に支持されている。
【０００４】
回転ドラム２を回転するためのモータは固定ドラム１の内部に組込まれているステータ７と回転ドラム２の下面に取付けられているロータマグネット８とから構成されている。ロータマグネット８はマグネットケース９を介して回転ドラム２の下面に保持されている。これに対してステータ７はその外周側の一部に図９に示すように突片１０を備え、この突片１０がフレキシブル基板１１に接続されるようになっている。フレキシブル基板１１は導体パターン１２を備え、スリット１３が上記ステータ７の突片１０を受入れるようになっており、このような状態で図８および図１１に示すように、半田１４によって半田付けされるようになっている。
【０００５】
しかもここで上記モータのロータマグネット８を支持するマグネットケース９の外周側には円周方向に沿ってコンパートメント１６が形成され、このコンパートメント１６に必要に応じて鋼球から成るバランスウエート１７を挿入保持させてバランス調整を行なうようなっている。このようなバランスウエート１７の挿入あるいは取外しのために、図１１に示すように固定ドラム１の外周壁には開口１８が形成されている。
【０００６】
このような構成において、上記フレキシブル基板１１の導体パターン１２を通して電源回路から給電を行なうと、ステータを構成するプリント基板７上のコイルに電流が流れ、この電流がロータマグネット８によって生ずる磁束と鎖交する。従ってロータマグネット８が回転方向の力を受け、このマグネット８をマグネットケース９を介して保持する回転ドラム２が回転支軸４を中心として回転されることになる。従って回転ドラム２の外周部に磁気テープが巻付けられていると、この磁気テープが回転ドラム２上に設けられている磁気ヘッド３と対接され、これによってヘリカルスキャン方式の記録および／または再生が行なわれるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこのような回転ヘッドドラム装置について騒音測定を行なうと、モータのステータ７のコギングによる共振によって振動が生ずることが確認されている。すなわち図８〜図１１に示すようなヘッドドラムについて周波数解析を行なうと、図７Ｂに示すように１０８００Ｈｚの部分に大きなピークを生じ、このようなピークの振動が騒音レベルを大きくする一大原因であることが判明している。そしてモータの高調波９４００Ｈｚの倍数であることから、このピークの原因は上記回転ドラム２を回転駆動するモータのステータ７のコギングによる共振であると考えられる。
【０００８】
図１０は上記プリント基板から成るステータ７の取付けの座面２０を示しており、固定ドラム１０の内側であってその内部に設けられた座面２０に上記円形のプリント基板を接着して固定していた。ところが上記フレキシブル基板１１と接続されるステータ７の突片１０の部分については図１０から明らかなように座面を欠如しており、この部分については固定ドラム１に接合固定されていない。このような構造が上記ステータ７のコギングによる共振を増大する原因と推定される。
【０００９】
またこの種の回転ヘッドドラム装置において、とくにバランス調整のためのバランスウエート１７を取付けるコンパートメント１６をロータマグネット８のマグネットケース９の外周上に設けるようにすると、バランスウエート１７を挿入したりあるいは取外したりするための開口１８を図１１に示すように固定ドラム１の外周壁の一部に形成しなければならない。一方上述のステータ７の突片１０を外部に突出させ、フレキシブル基板１１と接続するために別の開口１９を必要とする。ここで開口１９はフレキシブル基板１１によって閉じられてしまうために、バランスウエート１７の挿入あるいは取外しの目的に使用することができない。このような理由から、固定ドラム１の外周壁に一対の開口１８、１９を設ける必要があり、これによって加工工数が増大し、あるいはまた固定ドラム１の強度の低下の原因になっていた。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、回転ドラム駆動用モータのコギングによる共振に伴う騒音の増大や、固定ドラムに複数の開口を形成することによって生ずる問題を解消するようにした回転ヘッドドラム装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願に含まれる主要な発明は、
固定ドラムと回転ドラムとを同軸上に配し、前記固定ドラム内に組込まれたモータによって前記回転ドラムを回転駆動し、該回転ドラムに取付けられたヘッドをテープ状記録媒体と対接させて記録および／または再生を行なうようにした回転ヘッドドラム装置において、
前記モータのステータを前記固定ドラムの内部に設けられた座面に全周にわたって接合するとともに、前記ステータと重合うように給電用フレキシブル基板を接合したことを特徴とする回転ヘッドドラム装置に関するものである。
【００１２】
ここで前記モータのステータと前記座面との間に前記給電用フレキシブル基板が挟着されるように該給電用フレキシブル基板が前記ステータに接合されることが好ましい。また前記給電用フレキシブル基板に舌片状の引出し部が連設され、前記引出し部が固定ガイドドラムの外周壁に形成された開口部を通して外部に引出されるとともに、該引出し部に形成されている導体パターンを通して給電が行なわれるようにしてよい。また前記フレキシブル基板と接合されるステータがプリント基板から成り、該プリント基板上にコイルが設けられ、回転ドラムに取付けられたロータマグネットと軸線方向において互いに対向することが好ましい。また前記ロータマグネットの外周部にバランス調整用のコンパートメントが円周方向に沿って設けられ、所定のコンパートメントにバランスウエートを収納保持することが好適である。また前記固定ドラムの開口部を通して前記コンパートメントに対するバランスウエートの挿入または取外しを行なうことが好ましい。
【００１３】
本願発明の好ましい態様は、磁気テープ等に信号を記録再生する回転ヘッドドラム装置において、この種の回転ヘッドドラム装置を搭載するセットの小型化に伴って、回転ヘッドドラム装置のさらなる静音化に対応するものである。すなわち回転ヘッドドラム装置において発生するノイズの１つに、回転ドラムを駆動するモータのコギングによって発生する共振ノイズが挙げられる。モータのステータの共振を低減する方法の１つに、モータのステータの剛性の向上によって共振点をずらすことが考えられる。
【００１４】
本願発明の好ましい態様は、回転ドラム駆動用モータのステータの共振低減を実現するために、固定ドラムに対するステータの取付け面積、すなわち接着面積および接着部位を変更し、これによって回転ドラム駆動用モータのステータの剛性を変更することによって共振の低減を行なうものである。
【００１５】
このような構成によれば、回転ドラム駆動用モータのステータの固定ドラムに対する取付け部の接着面積および接着部位をできるだけ広くし、とくにステータがその全周にわたって固定ドラムに接着できるように下ドラムの形状を工夫することによって、ステータのコギングによる共振ノイズのレベルを下げることによって、回転ヘッドドラム装置の騒音レベルの低減を図ることが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示の実施の形態によって説明する。図１は本実施の形態に係るＶＴＲ用の回転ヘッドドラム装置の全体の概略の構成を示しており、この回転ヘッドドラム装置は固定ドラム２５と回転ドラム２６とを組合わせて構成されている。これらのドラム２５、２６を貫通するように支軸２７が配され、この支軸２７の下端側の部分が固定ドラム２５の中心部に形成された挿入孔２８に圧入固定されている。そして上記支軸２７によって上下一対のボールベアリング２９、３０を介して回転ドラム２６が回転自在に支持されている。なおボールベアリング２９、３０間には予圧ばね３１が介装され、これによって一対のボールベアリング２９、３０の外輪は互いに離間する方向に付勢されている。
【００１７】
上記回転ドラム２６の上部にはキャップ３３が配されている。すなわち上記回転ドラム２６の上部に突出する支軸２７の上端部に取付け用ボス３４が固着され、この取付け用ボス３４によってキャップ３３が支持されている。そしてキャップ３３の内側にロータリトランス３５が配されている。ロータリトランス３５はステータ３６とロータ３７とから構成され、ステータ３６がキャップ３３の下面に取付け保持されている。これに対してロータ３７は回転ドラム２６の上部に支持されている。そしてロータリトランス３５のステータ３６には信号用フレキシブル基板３８が接続され、この信号用フレキシブル基板３８がキャップ３３の外側に引出されるとともに、押えアーム３９によって図６に示すように押えられている。
【００１８】
回転ドラム２６の下端側であってその外周部には図１および図２に示すように磁気ヘッド４２が取付けられている。磁気ヘッド４２はヘッドベース４３の先端部に支持されるとともに、固定用ねじ４４によって回転ドラム２６の下面に固定されるようになっている。またヘッドベース４３には接続用突部４５が設けられ、この接続用突部４５が回転ドラム２６内において接点ばね４６と接続され、この接点ばね４６の上端側が上記ロータリトランス３５のロータ３７のコイルに接続されている。
【００１９】
次に上記固定ドラム２５内に組込まれ、回転ドラム２６を回転駆動するモータ５０の構造について図１および図２により説明する。このモータ５０はロータマグネット５１とプリント基板から成るステータ５２とから構成される。ロータマグネット５１はマグネットケース５３を介して上記回転ドラム２６の下面に支持されている。そしてこのマグネットケース５３の外周側には円周方向に沿って小さなコンパートメント５４が形成され、これらのコンパートメント５４に適宜鋼球から成るバランスウエート５５を挿入してバランス調整を行なうようにしている。また回転ドラム２６にはバックヨーク５６が取付けられ、このバックヨーク５６は上記ステータ５２の下面において回転するようになっており、上記マグネット５１が発生する磁界による磁路を形成している。
【００２０】
これに対してモータ５０のステータ５２は図３に示すようにコイル５８を円周方向に沿って形成して成り、このようなコイル５８を備えるステータ５２の下面に給電用フレキシブル基板５９が接合されるようになっている。給電用フレキシブル基板５９はその円周方向の一部に引出し部６０が形成されている。そして給電用フレキシブル基板５９には導体パターン６１が形成され、このような導体パターン６１によって給電を行ない、プリント基板から成るステータ５２の上面に形成されたコイル５８に対する通電を行なうようにしている。
【００２１】
このようにコイル５８を形成するとともに、下側に給電用フレキシブル基板５９を接合したステータ５２は図４に示すように、固定ドラム５２の内側に形成されたほぼリング状の座面６２に接合されて固定されている。ここでステータ５２はその全周が固定ドラム２５に接着固定されるようになっている。なお給電用フレキシブル基板５９は図５および図６に示すように、固定ドラム２５の外周壁に形成された開口６４を通して外部に引出され、これによって固定側の電源回路に接続されるようになっている。
【００２２】
このように本実施の形態の回転ヘッドドラム装置は回転ドラム２６を有し、この回転ドラム２６が支軸２７が内輪を兼用する一対のボールベアリング２９、３０によって支軸２７上に回転自在に組立てられている。そして記録再生用の磁気ヘッド４２はヘッドベース４３に取付けられて固定用ねじ４４によって回転ドラム２５の下面に取付けられている。そして回転ドラム２６を駆動するモータ５０のマグネットケース５３およびマグネット５１はねじによって回転ドラム２６に締結されている。そして支軸２７の基端部は固定ドラム２５の挿入孔２８に圧入されるとともに、バックヨーク５６が上記モータ５０のステータ５２を挟んでマグネット５１と対向している。そして上記ステータ５２が固定ドラム２５の座面６２に接着して取付けられている。
【００２３】
以上のような構成において、図外の固定側の電源回路から給電用フレキシブル基板５９を介してステータ５２のコイル５８に通電を行なうと、コイル５８を流れる電流がマグネット５１によって生ずる磁束と鎖交し、これによってマグネット５１が回転力を受ける。従って回転ドラム２６が支軸２７のボールベアリング２９、３０によって回転駆動される。
【００２４】
固定ドラム２５および回転ドラム２６の外周部に磁気テープが斜めに巻付けられるとともに、この磁気テープが図外のキャプスタンとピンチローラとによって一定の速度で走行されると、この磁気テープが上記回転ドラム２６の回転に伴って磁気ヘッド４２と摺接し、いわゆるヘリカルスキャン方式の記録および／または再生が行なわれる。
【００２５】
記録動作は固定配置された記録回路からの信号を信号用フレキシブル基板３８を通ってロータリトランス３５のステータ３６からロータ３７に伝達し、さらに接点ばね４６および接続用突部４５を介して磁気ヘッド４２に伝達する。従って信号が磁気ヘッド４２によって磁気誘導で磁気テープ上に書込まれる。
【００２６】
これに対して磁気テープから信号を読出す場合には、磁気テープに書込まれた信号の強弱を電磁誘導の原理で磁気ヘッド４２によって読出すとともに、接続用突部４５および接点ばね４６を介してロータリトランス３５のロータ３７に伝達し、ロータ３７からステータ３６に伝達する。すると信号用フレキシブル基板３８を通して読出された信号が再生回路に供給され、ここで信号がデコードされる。
【００２７】
本実施の形態の回転ヘッドドラム装置の大きな特徴は、モータ５０のステータ５２の固定ドラム２５に対する接着面積を大きくするとともに全周にわたって接着し、これによってモータ５０のステータ５２の取付けの剛性を大幅に向上し、これによってステータ５２のコギングに伴う騒音の低減を図るようにしている。
【００２８】
すなわち本実施の形態の回転ヘッドドラム装置においては、回転ドラム２６の駆動用モータ５０のステータ５２の取付け上の剛性をできるだけ大きくするために、固定ドラム２５のステータ５２の取付け部の図４に示す座面６２の斜線を施した接着範囲を、モータ５０の性能を下げることなく最大限に大きくなるようにその形状を工夫したことに大きな特徴がある。図４に示す座面６２を従来の図１０に示す固定ドラム１の座面２０と比較すれば明らかな如く、モータ５０のステータ５２の接着範囲、すなわち固定ドラム２５に対するステータ５２の取付け部の面積が大きくなり、しかもステータ５２が固定ドラム２５の全周にわたって接着されるようになっている（図４参照）。これによって本実施の形態の回転ヘッドドラム装置は、従来のそれに比べてステータ５２の接着面積を約２倍にしている。しかも円周方向の全周にわたる接着を可能にしているために、ステータ５２の取付けの剛性が改善されている。
【００２９】
図７Ａは本実施の形態の回転ヘッドドラム装置の騒音周波数波形を図７Ｂに示す従来の騒音周波数波形との比較において示したものである。ここでステータ５２の座面６２の接着面積を従来のものに比べて約２倍にするとともに、その全周にわたって接着を行なうことにより、モータ５０のステータ５２の取付け上の剛性が大幅にに改善されるようになっている。すなわち図７Ｂに示す１０８００Ｈｚにおけるピーク値であって騒音レベルが大きくなる一大原因となっているピークの振動を約７ｄＢＶ低減することが可能になっている。これは騒音レベルで約０．２ｄＢＶ低減できたことにつながる。
【００３０】
本実施の形態の回転ヘッドドラム装置のステータ５２の取付けの範囲、取付け面積、１０８００Ｈｚのピーク値、および騒音レベルの結果を従来の回転ヘッドドラム装置のそれらと対比した結果を次の表に示す。
【００３１】
【表１】
2004080882.tif 000003
【００３２】
このように本実施の形態の回転ヘッドドラム装置によれば、固定ドラム２５のステータ５２の取付け部の接着面積をできるだけ大きくするとともに、ステータ５２の全周にわたって固定ドラム２５の座面６２に接着できるように下ドラム２５の形状を工夫しているために、モータ５０のステータ５２のコギングによる共振ノイズのレベルを下げることによって、回転ドラム装置の騒音レベルを低減することが可能になっている。
【００３３】
また従来の回転ヘッドドラム装置においては、モータのステータ７と給電用フレキシブル基板１１とが完全に別部品であって、結線部において図１１に示すように半田付けで行なっていた。このために結線部の開口１９がフレキシブル基板１１によって塞がれてしまい、バランスウエート挿入のための穴１８を別に設ける構造になり、これによって２つの開口１８、１９を下側のドラム１に形成しなければならなかった。
【００３４】
これに対して本実施の形態の回転ヘッドドラム装置においては、とくに図３に示すようにステータ５２とフレキシブル基板５９とを上下に一体化し、ステータ５２の下面において接合面で導通を図ることによって、固定ドラム２５の開口６４の部分での通電用フレキシブル基板５９とステータ５２との半田付けをなくすようにしている。このためにとくにマグネット５１を保持するマグネットケース５３の外周側のコンパートメント５４に対するバランスウエート５５の挿入または取出しのための開口を上記給電用フレキシブル基板５９の引出しの開口６４と兼用することが可能になっている。このことから、固定ドラム２５の外周壁には単一の開口６４のみを形成すればよく、これによって固定ドラム２５に不必要に複数の開口を形成する必要がなくなる。従って固定ドラム２５の剛性が高くなり、磁気テープの案内面としての機能をより確実に果すことが可能になる。
【００３５】
以上本願に含まれる発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願に含まれる発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内で各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態はＶＴＲ用の回転ヘッドドラム装置に関するものであるが、本発明はその他各種の回転ヘッドドラム装置に広く適用することが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本願の主要な発明は、固定ドラムと回転ドラムとを同軸上に配し、固定ドラム内に組込まれたモータによって回転ドラムを回転駆動し、該回転ドラムに取付けられたヘッドをテープ状記録媒体と対接させて記録および／または再生を行なうようにした回転ヘッドドラム装置において、モータのステータを固定ドラムの内部に設けられた座面に全周にわたって接合するとともに、ステータと重合うように給電用フレキシブル基板を接合したものである。
【００３７】
従ってこのような回転ヘッドドラム装置によれば、モータのステータの取付けの剛性が改善され、ステータのコギングによる共振に伴う振動の低減を図ることが可能になる。また給電用フレキシブル基板を固定ドラムの引出し用開口の外側においてステータと半田付けして接続する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転ヘッドドラム装置の全体の構成を示す要部縦断面図である。
【図２】同回転ドラム駆動用モータの構造を示す拡大縦断面図である。
【図３】同ステータの構成を示す分解斜視図である。
【図４】同ステータの取付け面の平面図である。
【図５】回転ヘッドドラム装置の要部正面図である。
【図６】回転ヘッドドラム装置の組立てた状態の全体の外観斜視図である。
【図７】回転ヘッドドラム装置の騒音周波数波形を従来のものとの比較において示す波形図である。
【図８】従来の回転ヘッドドラム装置の要部拡大縦断面図である。
【図９】同ステータの分解斜視図である。
【図１０】同ステータの取付けのための座面の構成を示す要部平面図である。
【図１１】全体の構造を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１‥‥固定ドラム、２‥‥回転ドラム、３‥‥磁気ヘッド、４‥‥回転支軸、５‥‥ベアリング、７‥‥ステータ（プリント基板）、８‥‥ロータマグネット、９‥‥マグネットケース、１０‥‥突片、１１‥‥フレキシブル基板、１２‥‥導体パターン、１３‥‥スリット、１４‥‥半田、１６‥‥コンパートメント、１７‥‥バランスウエート（鋼球）、１８、１９‥‥開口、２０‥‥座面、２５‥‥固定ドラム、２６‥‥回転ドラム、２７‥‥支軸、２８‥‥挿入孔、２９３０‥‥ボールベアリング、３１‥‥予圧ばね、３３‥‥キャップ、３４‥‥取付け用ボス、３５‥‥ロータリトランス、３６‥‥ステータ、３７‥‥ロータ、３８‥‥信号用フレキシブル基板、３９‥‥押えアーム、４２‥‥磁気ヘッド、４３‥‥ヘッドベース、４４‥‥固定用ねじ、４５‥‥接続用突部、４６‥‥接点ばね、５０‥‥モータ、５１‥‥マグネット（ロータ）、５２‥‥ステータ（プリント基板）、５３‥‥マグネットケース、５４‥‥コンパートメント、５５‥‥バランスウエート（鋼球）、５６‥‥バックヨーク、５８‥‥コイル、５９‥‥給電用フレキシブル基板、６０‥‥引出し部、６１‥‥導体パターン、６２‥‥座面、６４‥‥開口
【図１】
2004080882.tif 000004
【図２】
2004080882.tif 000005
【図３】
2004080882.tif 000006
【図４】
2004080882.tif 000007
【図５】
2004080882.tif 000008
【図６】
2004080882.tif 000009
【図７】
2004080882.tif 000010
【図８】
2004080882.tif 000011
【図９】
2004080882.tif 000012
【図１０】
2004080882.tif 000013
【図１１】
2004080882.tif 000014