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発明の名称 可動ヘッド装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−73424
公開日 平成7年(1995)3月17日
出願番号 特願平5−219623
出願日 平成5年(1993)9月3日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 梅江 和則 / 竹内 淳 / 藤木 三久
要約 目的
多チャンネルヘッドを搭載する可動ヘッド装置の完成品歩留りを向上させ、コストダウンした可動ヘッド装置を提供する。

構成
2枚の圧電板を貼り合わせ、電圧を印加すると湾曲する2個のバイモルフ26,27と、この2個のバイモルフの長手方向の一方を平行に固定支持する固定部材28〜30と、屈曲部を介して2個のバイモルフの自由端を連結する連結部材31と、ヘッドチップを具備したヘッドベース34とを設け、このヘッドベースを連結部材にネジで着脱するよう構成したことにより、完成品歩留りを向上させている。
特許請求の範囲
【請求項1】 2枚の圧電板を貼り合わせ、電圧を印加すると湾曲する2個のバイモルフと、この2個のバイモルフの長手方向の一端を平行に固定支持する固定部材と、屈曲部を介して前記2個のバイモルフの自由端を連結する連結部材と、ヘッドチップを具備したヘッドベースとを設け、このヘッドベースを前記連結部材にネジで固定するよう構成したことを特徴とする可動ヘッド装置。
【請求項2】 2枚の圧電板を貼り合わせ、電圧を印加すると湾曲する2個のバイモルフと、この2個のバイモルフの長手方向の一端を平行に固定支持する固定部材と、一方にヘッドチップを具備し他方に屈曲部を有した先端連結部材とを設け、この先端連結部材の屈曲部側を前記バイモルフの自由端にネジで固定するよう構成したことを特徴とする可動ヘッド装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気テープに斜めに信号を記録再生する回転型磁気記録再生装置の可動ヘッド装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、回転型磁気記録再生装置の可動ヘッド装置は、広帯域のデジタル信号や高精細度なテレビジョン信号等、多量の信号を記録再生するため、高密度記録の方向にある。
【0003】従来の可動ヘッド装置としては、例えば特開昭60−231907号公報に示されている。
【0004】以下に、従来の可動ヘッド装置について説明する。図5は、この従来の可動ヘッド装置を組み込んだ回転型磁気記録再生装置の平面図を示すものである。同図において、磁気テープ1は螺旋状のガイドを持つ固定ドラム(図示せず)と回転ドラム2に巻き付いて走行する。回転ドラム2には先端に記録用磁気ヘッド3a,3bを接着固定してあるベース4a,4bが取り付けネジ5a,5bで組み込まれている。さらに、回転ドラム2には、図6に示すごとく2枚の圧電板6aと6b,7aと7bを貼り合わせたバイモルフ8,9の一端が、固定部材10,11,12に挟み込まれた状態で固定してあり、バイモルフ板8,9の自由端側には、薄肉の屈曲部14,15を有する連結部材13が接着で固定してある。ここで、バイモルフ8,9と固定部材10,11,12の挟み込みは、安定化のために接着とネジ止めを併用している。また、連結部材13には再生用磁気ヘッド16aが接着固定してあり、記録用磁気ヘッド3a,3bで記録した信号を再生する。なお、再生用磁気ヘッド16b側も再生用磁気ヘッド16a側と同様に構成してある。
【0005】以上のように構成された従来の可動ヘッド装置について、以下その動作について説明する。
【0006】まず、回転ドラム2を回転させるとともに磁気テーフ1を走行させ、記録用磁気ヘッド3aに記録信号を供給すると、磁気テープ1に図7のトラック17を記録する。つぎに、記録用磁気ヘッド3bに記録信号を供給すると、トラック18を記録する。以降はこの動作を繰り返し、連続的に記録する。
【0007】つぎに、再生動作について説明する。まず、ノーマル再生時の磁気テープ1の速度は記録時と同一であるから、再生用磁気ヘッド16a,16bは図7のトラック17,18,19,20,21を正確にトレースし、信号を再生する。つぎに特殊再生時、例えばスチル再生の場合には磁気テープ1が停止しているため、再生用磁気ヘッド16aの軌跡は図7の一点鎖線で示す軌跡22となり、トラック全域の再生信号が得られない。そこで、このスチル再生モード時においても正確にトレースさせるために、バイモルフ8,9に電圧を印加し、図8のように湾曲させることにより再生用磁気ヘッド16aが高さ方向に変位して図7の矢印x方向へ移動する、この動作をトラック17の起点yから終点zまで可変的に行えばトラック17を正確にトレースし信号を再生できる。この時、連結部材13に設けた屈曲部14,15が屈曲して再生用磁気ヘッド16a,16bの傾斜を防止し、湾曲前とほぼ同様のヘッド当たりを確保できる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従来の構成では、ヘッドチップ16a,16bが連結部材13に接着剤で完全固定してあり、さらに、連結部材13はバイモルフ8,9に、バイモルフ8,9は固定部材10,11,12に接着剤で完全固定してあるため、一度組立終えたら分解できない。よって、組立後においてヘッドチップ16a,16bに不良が発見されてもヘッドチップのみを交換できず、ユニット全体を廃棄するしかない。しかし、ユニットを構成する部品は全て高価であり、廃棄品のコストは全て良品に上乗せされ著しいコストアップとなる。一般的にはヘッドチップ16a,16bの性能(トラック幅,ギャップ長,アジムス角等の機械精度、及び、L値等の電気特性)を接着前にチェックし、良品のみを組み込む方法が採られているが、実装後の微妙なヘッドタッチや、詳細な電磁変換特性は最終組立後でないと評価できず、これらの内容で最終組立後に不良になるユニットも極めて多いのが現実である。さらに、最近の技術トレンドである広帯域のデジタル信号や高精細度なテレビジョン信号等、多量の信号を記録再生するには、多チャンネルヘッドに分配して同時に記録再生する方法が好ましく、ワンベースに4ヘッドチップを搭載する装置も出現している。この場合だと、前記の不良が1チップに発生してもユニット不良になり、それの発生確立も急増して良品のコストは激増する。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決するもので、ヘッドをトラック幅方向に平行変位させるアクチュエータ部と、複数のヘッドチップを具備したヘッドベースを、ネジで着脱するという簡単かつ安価な方法で、着脱作業を繰り返してもヘッドを高精度に平行変位させることができるとともに、完成品の歩留りを向上させ、コストダウンした可動ヘッド装置の提供を第1の目的とする。
【0010】さらに、本発明は、上記同様アクチュエータ部とヘッドとがネジで着脱できるように構成して完成品の歩留りを向上させ、コストダウンするとともに、大きな変位量と高い共振特性を確保した可動ヘッド装置の提供を第2の目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために本発明の可動ヘッド装置は、2枚の圧電板を貼り合わせ、電圧を印加すると湾曲する2個のバイモルフと、この2個のバイモルフの長手方向の一端を平行に固定支持する固定部材と、屈曲部を介して前記2個のバイモルフの自由端を連結する連結部材と、ヘッドチップを具備したヘッドベースと、このヘッドベースを前記連結部材に着脱するネジとを有している(第1の構成)。
【0012】さらに、本発明の可動ヘッド装置は、2枚の圧電板を貼り合わせ、電圧を印加すると湾曲する2個のバイモルフと、この2個のバイモルフの長手方向の一端を平行に固定支持する固定部材と、一方にヘッドチップを具備し他方に屈曲部を有した先端連結部材と、この先端連結部材の屈曲部先端を前記バイモルフの自由端に着脱するネジとを有している(第2の構成)。
【0013】
【作用】本発明は上記した第1の構成により、2個のバイモルフと屈曲部を介して一体に構成した連結部材に、ヘッドベースを強固に固定するようネジの締結力が作用し、強固に一体化させる。また、電圧印加で湾曲するバイモルフの変位がヘッドをトラック幅方向に変位させ、2個のバイモルフと連結部材の間の屈曲部がヘッドを高精度で安定に平行変位させるよう作用する。
【0014】さらに、本発明は上記した第2の構成により、2個のバイモルフの自由端に、ヘッドチップを具備した先端連結部材を、強固に固定するようネジの締結力が作用し、強固に一体化させる。また、電圧印加で湾曲するバイモルフの変位がヘッドをトラック幅方向に変位させ、屈曲部がヘッドを平行変位させるよう作用する。また、ネジ止め部をバイモルフ固定端側に近付けた(第1の構成の連結部材先端から第2の構成のバイモルフ自由端)ことは、共振特性を向上させる方向に作用するとともに、前記により屈曲部をヘッド側へ移動できることはバイモルフの変位を拡大する方向に作用する。
【0015】
【実施例】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。
【0016】図1の(a),(b)は本発明の第1の実施例における可動ヘッド装置の平面図と断面図を示すのもである。同図において、回転ドラム23には2枚の圧電板24a,24b及び25a,25bを貼り合わせたバイモルフ26及び27の一端が、固定部材28,29,30に接着を伴ってネジ44で挟み込んで固定してあり、バイモルフ26,27の自由端側にはバイモルフ26,27の延長位置にそれぞれ薄肉の屈曲部32,33を有する連結部材31が接着固定してある。連結部材31の材質は、軽量でしかも屈曲部32,33の繰り返し曲げに対して疲労の少ない炭素繊維等を用いる。具体的には、炭素繊維をエポキシ樹脂で硬化させた複合材のブロックを製作し、図示の形状に加工する。さらに、連結部材31の先端にはヘッドベース34をネジ35で固定する取り付け部72が設けてある。また、ヘッドベース34にはチップベース71が接着してあり、チップベース71には、一方に再生ヘッド36,37,38,39を接着固定してある中間ベース40,41,42,43が接着固定してある。以上の構成の可動ヘッド装置の組み立て手順は、まず、バイモルフ26,27を固定部材28,29,30に固定後、自由端に連結部材31を接着し、アクチュエータ部として組み立てる。さらに、ヘッドベース34にチップベース71を接着後、再生ヘッド36,37,38,39が所定の相対高さ差(テープに所定幅のトラックを記録するのに必要な高さ差)になるよう、中間ベース40,41,42,43とチップベース71間の接着層厚45,46,47,48(図2参照)を精密にコントロールしながら接着しヘッドベース部を組み立てる。具体的な手段としては、中間ベース40,41,42,43を透明ガラスで構成するとともに接着剤に紫外線硬化タイプを使用し、再生ヘッド36,37,38,39の高さやギャップ角、前面の向き等を顕微鏡でチェックした後に紫外線を照射し、接着剤を硬化させる、このとき発生する硬化収縮は事前に見込んである。次に、アクチュエータ部については、バイモルフ26,27に電圧を印加して図3のようにトラック幅方向に変位させたとき、図1のv−v方向とw−w方向とも平行に変位していることを検査する。さらに、ヘッドベース部材は4ヘッドとも良好なヘッドタッチと電磁変換特性が得られていることを検査して、アクチュエータ部、ヘッドベース部材ともに良品をネジ35で連結し可動ヘッドユニットを完成させる。ここで、ヘッドベース部の検査手段としては、ヘッドベース34を仮ドラム(図示せず)に固定して電気回路と再生ヘッド36,37,38,39を接続し、磁気テープ(図示せず)に実際に信号を記録再生する。
【0017】以上の様に構成された第1の実施例の可動ヘッド装置について、以下その動作について説明する。
【0018】磁気テープ(図示せず)に連続的に記録してある信号をノーマル再生する時はバイモルフ26,27には電圧を印加せずに回転ドラム23を回転させ、再生ヘッド36,37,38,39が信号を再生する。つぎに特殊再生時、例えばスチル再生の場合には磁気テープ(図示せず)が停止しているため、従来例と同様に再生ヘッド36,37,38,39はトラック全域の信号を再生しない。そこで、このスチル再生モード時においても正確にトレースさせるために、バイモルフ26,27に電圧を印加して図3のごとくバイモルフ26,27を湾曲させることにより再生ヘッド36,37,38,39がトラック幅方向に変位して従来例と同様にトラック(図示せず)を正確にトレースし信号を再生できる。このとき、連結部材31に設けた屈曲部32,33が屈曲して再生ヘッド36,37,38,39が平行に変位するよう動作し、良好なヘッドタッチが得られる。また、記録モード時に同時再生する場合は、記録トラックを後追いする方向の直流電圧をバイモルフ26,27に印加し、先行再生の場合は、それとは逆方向に直流電圧を印加して再生ヘッド36,37,38,39を変位させるが、この場合にも再生ヘッド36,37,38,39は高精度に平行変位し、良好なヘッドタッチが得られる。また、再生ヘッド36,37,38,39の寿命により、新のヘッドベース部材に交換した時でも同様に再生ヘッド36,37,38,39は高精度に平行変位し、良好なヘッドタッチが得られる。
【0019】以上の様に本実施例によれば、2枚の圧電板を貼り合わせ、電圧を印加すると湾曲する2個のバイモルフと、この2個のバイモルフの長手方向の一端を平行に固定支持する固定部材と、屈曲部を介して前記2個のバイモルフの自由端を連結する連結部材とを一体で構成するとともに、前記連結部材に、ヘッドチップを具備したヘッドベースを、ネジで着脱するよう構成したことにより、完成品の歩留まりを100%にできる。また、2個のバイモルフと固定部材、及び連結部材を一体に構成したことにより、アクチュエータ部を独立したユニットで完成でき、ヘッドを具備したヘッドベース部材を着脱しても、高精度なトラック幅方向の平行変位を安定に確保できる。
【0020】図4の(a),(b)は本発明の第2の実施例を示す可動ヘッド装置の平面図と断面図である。同図において、回転ドラム44には2枚の圧電板45a,45b及び46a,46bを貼り合わせたバイモルフ47及び48の一端が、固定部材49,50,51に挟み込まれた状態で固定してある。また、薄肉の屈曲部52,53と振幅拡大部54,55をコ字状に有する先端連結部材56のウイング部57には、一方に再生ヘッド58,59,60,61を接着固定してある中間ベース62,63,64,65が接着固定してある。また、振幅拡大部54,55はバイモルフ47,48の自由端にネジ66,67で固定してあり、ナット68とナット69は振幅拡大部54とバイモルフ48に接着固定してある。ここで、先端連結部材56は、肉厚Sを強度限界まで薄肉化し、振幅拡大長Lが最大になるよう構成している。さらに、薄肉化により、先端を軽量化している。また、先端連結部材56の材質も第1の実施例と同様に炭素繊維をエポキシ樹脂で硬化させた複合材を使用し、軽量化を図っている。
【0021】以上の構成の可動ヘッド装置の組み立て手順は、まず、バイモルフ47,48を固定部材49,50,51にネジ70で固定し、アクチュエータ部として組み立てる。また、再生ヘッド58,59,60,61を中間ベース62,63,64,65に接着後、再生ヘッド58,59,60,61が所定の相対高さ差(第1の実施例と同様)になるよう、中間ベース62,63,64,65とウイング部57間の接着層厚(図2と同様)を精密にコントロールしながら接着し先端連結部材をユニット組みする。そして第1の実施例と同様に4ヘッドとも良好なヘッドタッチと電磁変換特性が得られていることを検査して、アクチュエータ部にネジ66,67で連結し、可動ヘッドユニットを完成させる。
【0022】上記の様に構成された第2の実施例の可動ヘッド装置について、以下その動作を説明する。
【0023】磁気テープ(図示せず)に連続的に記録してある信号をノーマル再生するときはバイモルフ47,48には電圧を印加せずに回転ドラム44を回転させ、再生ヘッド58,59,60,61が信号を再生する。つぎに特殊再生時、例えばスチル再生の場合には磁気テープ(図示せず)が停止しているため、第1の実施例の構成と同様に再生ヘッド58,59,60,61はトラック全域の信号を再生しない。そこで、このスチル再生モード時においても正確にトレースさせるために、バイモルフ47,48に電圧を印加して図3と同様にバイモルフ47,48を湾曲させることにより再生ヘッド58,59,60,61がトラック幅方向に変位して第1の実施例の構成と同様にトラック(図示せず)を正確にトレースし信号を再生できる。このとき、先端連結部材56に設けた屈曲部52,53が屈曲して再生ヘッド58,59,60,61が平行に変位するよう動作し、良好なヘッドタッチが得られる。また、記録モード時に同時再生する場合は、記録トラックを後追いする方向の直流電圧をバイモルフ47,48に印加し、先行再生の場合は、それとは逆方向に直流電圧を印加することで再生ヘッド58,59,60,61が平行変位し、良好なヘッドタッチが得られる。また、再生ヘッド58,59,60,61の寿命により、ネジ66,67で新ヘッドを搭載した先端連結部材56に交換した後においても新の再生ヘッド58,59,60,61は同様に平行変位し、良好なヘッドタッチが得られる。
【0024】以上の様に本実施例によれば、2個のバイモルフの長手方向の一端を平行に固定部材で保持した後、そのバイモルフの自由端に、ヘッドを搭載した先端連結部材の振幅拡大部を、ネジで着脱するよう構成したことにより、完成品の歩留まりを100%にできる。また、ネジ止めの位置を、バイモルフの固定部に最も近いバイモルフ自由端に設けたことにより、振幅拡大長Lを長くでき、バイモルフ47,48の変位を最大限拡大できる。よって、ヘッド部において大振幅が確保できる。さらに、大質量のネジ66,67をバイモルフの固定部に最も近付けたことにより、ネジがユニットの機械共振に及ぼす比率を低くでき、高い共振周波数を確保できる、これは制御性能の向上に効果がある。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明は、2個のバイモルフと、この2個のバイモルフの長手方向の一端を平行に固定支持する固定部材と、屈曲部を介して前記2個のバイモルフの自由端を連結する連結部材とを一体で構成するとともに、前記連結部材に、搭載済みヘッドの実装性能を確認したヘッドベースを、ネジで着脱するようにした第1の構成、及び2個のバイモルフの長手方向の一端を平行に固定部材で保持した後、そのバイモルフの自由端に、前記第1の構成同様搭載後にヘッドの実装性能を確認してある先端連結部材の振幅拡大部を、ネジで着脱するようにした第2の構成により、完成品の歩留まりを100%にできる。よって、生産時に準備する高価なアクチュエータ部の材料数を少なくでき装置のコストダウンがはかれる。また、組立後においてヘッドを破損した場合、或はヘッド摩耗による寿命の場合、アクチュエータ部はそのままでヘッド部のみを交換でき、サービスコストもコストダウンがはかれる。よって、その実用的効果は大きい。




 

 


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