專利名稱：磁性錄放裝置的制作方法
下面將以用在磁帶錄像機(VTR)中的磁性錄放裝置作為實例對與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)進行說明。
近來已經(jīng)研制出了磁性錄放裝置，其目的具體地說是要獲得較高的記錄密度，這種磁性錄放裝置的典型代表例如是磁帶錄像機，該錄像機是通過使用一種磁性錄放技術(shù)在一條磁帶上寫入和讀取信號，該錄像機包括一個其上裝有磁頭的旋轉(zhuǎn)磁鼓和一個固定磁鼓，這些磁鼓要求能準確地導(dǎo)引一條磁帶以便獲得較高的記錄密度。在這方面，沿磁性錄放磁鼓的磁帶的滑動性，即該磁鼓與該磁帶的摩擦系數(shù)對磁帶的導(dǎo)引準確性以及對磁帶輸送機構(gòu)的重量減輕有相當大的影響。
眾所周知，磁性記錄/重放磁鼓組件包括一個固定磁鼓和一個其上裝有磁頭并且可繞著一條中心軸線轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)磁鼓。該固定磁鼓具有一個在其外圓周面上形成的導(dǎo)引件以便準確地導(dǎo)引一條磁帶。該磁帶在該旋轉(zhuǎn)磁鼓的外圓周面和該固定磁鼓的外圓周面上沿著該導(dǎo)引件滑動。
另一方面，該磁性錄放裝置必須滿足減輕重量和降低成本的要求，因此，重要的問題是要解決使產(chǎn)品的厚度盡量減薄，并且降低材料成本以及制造成本的問題。為此，已經(jīng)研究出了許多制造，具體地說是用樹脂材料制造固定磁鼓和旋轉(zhuǎn)磁鼓的方法。與此前主要用鋁合金材料制造上述磁鼓相比，樹脂材料較輕，并且通過注射模塑法可以很容易形成任何要求的形狀。因此，樹脂材料的應(yīng)用對以低的成本制造復(fù)雜構(gòu)形的零件是有效的。
有一種VTR的磁性錄放磁鼓組件，VTR是想通過使用所述磁性磁鼓組件來在一條磁帶上記錄錄像信號并且重放錄像記錄信號。
下面稱由一個旋轉(zhuǎn)磁鼓和一個固定磁鼓構(gòu)成的組件為磁性記錄/重放磁鼓組件，該組件主要由一個旋轉(zhuǎn)磁鼓，一個固定磁鼓，一個磁頭，一個旋轉(zhuǎn)電機，一個旋轉(zhuǎn)變壓器，多個滾珠軸承，以及一根中心軸構(gòu)成的。該旋轉(zhuǎn)磁鼓和該固定磁鼓是由樹脂材料通過注射模塑法形成的，或只是該旋轉(zhuǎn)磁鼓，在某些情況下，可以用象鋁合金那樣的金屬材料通過切削加工的方式制成的。樹脂材料是含有具有所要求的特性的填充劑的復(fù)合樹脂。旋轉(zhuǎn)磁鼓和固定磁鼓必須在象注射速度，注射溫度，注射壓力和模具溫度那樣的所要求的成型條件的嚴格控制下在其形狀和尺寸上以1/1000mm的精度形成。這樣形成的固定磁鼓，旋轉(zhuǎn)磁鼓和其他零件應(yīng)該可以準確地裝配形成記錄/重放磁鼓組件。
該固定磁鼓具有一個為準確地導(dǎo)引一條磁帶而形成的導(dǎo)引件。也就是說，磁帶可以沿著該旋轉(zhuǎn)磁鼓和固定磁鼓的外圓周面滑動，并且由后者的導(dǎo)引件導(dǎo)引著。磁帶在其上滑動的固定磁鼓的外圓周面的精度基本上是由使用來進行磁鼓的注射模塑的金屬模具的內(nèi)表面的精度(粗糙度)所決定的。特別是如上述情況那樣。固定磁鼓的形狀和尺寸的精度約為1/1000mm，因此，模具的工作表面的精度必須是同樣精度作鏡面拋光。
有一個數(shù)據(jù)可以說明在所述常規(guī)的磁性記錄/重放裝置中動態(tài)摩擦系數(shù)和磁帶滑動時間之間的關(guān)系。不管磁帶的滑動時間多長，此動態(tài)摩擦系數(shù)都是較大的。較大的動態(tài)摩擦不僅會在磁帶卷繞電機上施加過大的荷載，而且還會導(dǎo)致磁帶不適當?shù)鼗瑒踊蝾潉踊驌p壞，由此，錄放信號可能會變壞，在最壞的情況下，磁帶可能不滑動。
日本專利公開號5-342711公開了一種解決上述問題的方法，其中通過切削和研磨的方式去掉磁鼓的表面層以改善滑動性。但是，這種方法需要對通過注射模塑形成的磁鼓進行額外的機械加工(例如切削，研磨和拋光)因機械加工的偏差和夾緊應(yīng)力的關(guān)系，機械加工會影響磁鼓的尺寸和構(gòu)形精度。所述額外機械加工方法會使注射模塑樹脂磁鼓相對于通過機械加工用鋁制成的磁鼓的成本優(yōu)點失去。
本發(fā)明涉及一種磁性錄放裝置，例如一種錄像機(下面簡稱為VTR)和數(shù)碼錄音磁帶機(下面簡稱為DAT)，該裝置包括一個旋轉(zhuǎn)磁鼓和一個固定磁鼓，更具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種磁性錄放裝置，該裝置設(shè)置有一個固定磁鼓和/或一個旋轉(zhuǎn)磁鼓，每個磁鼓都是由復(fù)合樹脂材料制成的并且可讓磁帶在其上穩(wěn)定地和平穩(wěn)地滑動。
用于形成該旋轉(zhuǎn)磁鼓和/或固定磁鼓的復(fù)合樹脂材料是一種高聚化合物，該化合物包含玻璃纖維或碳纖維，玻璃珠或碳珠，酞酸鉀等的晶須，無機填充劑(例如，滑石，云母，碳酸鈣)，和有機填充劑(例如芳酰胺)用于給予基質(zhì)材料象機械強度，制造精度，滑動性，導(dǎo)電性，電磁波屏蔽那樣的必要性能。
處在剛通過注射模塑由樹脂化合物材料形成后的狀態(tài)下產(chǎn)品的表面覆蓋有所謂的表層，該表層是一層只由高聚化合物構(gòu)成的薄層。在該表層中，由于填充劑成分存在的可能性是如此的小，不到模塑產(chǎn)品的內(nèi)部部分中的1/10-1/20，因此填充劑成分難以在模塑產(chǎn)品的表面上暴露出來。
也就是說，為了得到滑動性和導(dǎo)電性而被添加到高聚化合物材料中的填充劑成分不可能充分地顯示出其特性，因為填充劑成分在剛模塑后的狀態(tài)下是由高聚化合物覆蓋住的。特別是，采用在其磁性層中含有許多作為粘接劑的高聚化合物的涂覆的磁帶，滑動的物質(zhì)可以主要是磁帶的高聚合物層和旋轉(zhuǎn)磁鼓和固定磁鼓的高聚合物層。因此，在磁帶的各層中的高聚化合物的接觸就會增加，從而增加它們之間的物理和化學(xué)粘性，導(dǎo)致磁帶的剪切應(yīng)力的增加并且導(dǎo)致這些磁鼓的摩擦系數(shù)的增加。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種簡單的磁性錄放裝置，其中，通過使在旋轉(zhuǎn)磁鼓和/或固定磁鼓的表面上的填充劑暴露的方式改善磁帶的滑動性。
上述目的是通過本發(fā)明提供下列措施(1)至(7)而實現(xiàn)的(1)一種磁性錄放裝置，該裝置設(shè)置有一個支承著一個錄放磁頭的旋轉(zhuǎn)磁鼓和一個用于導(dǎo)引磁帶滑動的固定磁鼓，其中，該旋轉(zhuǎn)磁鼓和該固定磁鼓中的至少一個是用含有填充劑的復(fù)合樹脂材料制成的，并且形成一個在該磁鼓的磁帶運行的周邊表面處具有一個第一表層部分和一個第二填充劑暴露部分的單一實心磁鼓。
(2)一種如上面第(1)條所提及的磁性錄放裝置，并且其特征在于該些磁鼓中的至少任一個在其圓周表面上具有不均勻的構(gòu)形，并且在該磁鼓的所述圓周表面的凹陷部分處形成有第一部分，而在該磁鼓的所述圓周表面的凸起部分處形成有第二部分。
第(1)和(2)條中所提及的每個磁性錄放裝置在面朝其旋轉(zhuǎn)磁鼓和固定磁鼓中的至少任一個的磁帶的圓周表面上還具有一個填充劑暴露部分，該磁鼓與磁帶之間具有較小的動態(tài)摩擦系數(shù)，從而使得該磁帶可以沿該磁鼓表面更為平穩(wěn)地滑動。
(3)一種磁性錄放裝置，該裝置設(shè)置有一個支承著一個錄放磁頭的旋轉(zhuǎn)磁鼓和一個用于導(dǎo)引一條磁帶滑動的固定磁鼓，其特征在于該旋轉(zhuǎn)磁鼓和該固定磁鼓中的至少任一個是用含有填充劑的復(fù)合樹脂材料制成的并且形成一個具有不均勻構(gòu)形的單一實心磁鼓，該不均勻構(gòu)形包括在該圓周表面上面朝磁帶的凸起部分，通過與磁帶之間的摩擦該凸起部分的表層將被磨損掉。
(4)一種上面第(3)條所提及的磁性錄放裝置，該裝置的進一步的特征在于該凸起部分較其內(nèi)含有的表層高。
如上面第(3)和(4)條所述的每個磁性錄放裝置都還可以有一個填充劑暴露的磁帶導(dǎo)引表面，該表面可以通過一條在其上滑動的磁帶從其上磨損掉凸起的表層的方式獲得，并且允許該磁帶以較小的摩擦力在其上更為平穩(wěn)地滑動。
(5)如上面第(2)至(4)條所述的磁性錄放裝置，其特征還在于該固定磁鼓具有不均勻的表面，從該固定磁鼓的中心到該不均勻的構(gòu)形的凹陷部分的距離小于從該旋轉(zhuǎn)磁鼓的中心到該旋轉(zhuǎn)磁鼓的磁帶滑動表面的距離。
上面所述的結(jié)構(gòu)可以使一條磁帶緊緊地貼靠到該固定磁鼓的導(dǎo)引件上，從而改善了在其上導(dǎo)引磁帶的精確度。
(6)如上面第(2)至(4)所述的磁性錄放裝置，其特征還在于該固定磁鼓具有該不均勻的構(gòu)形和一個用于導(dǎo)引一條磁道的滑動的導(dǎo)引件，該固定磁鼓的所述不均勻的構(gòu)形安置成平行于該磁帶的滑動方向或朝其導(dǎo)引件傾斜。
上面所述的結(jié)構(gòu)可以在磁道滑動時使得磁帶的側(cè)邊緣可以緊緊地貼靠到該固定磁鼓的導(dǎo)引件上，從而改善了導(dǎo)引該磁帶的精確度。
(7)如上面第(2)至(4)中任一項所述的磁性錄放裝置，其特征還在于該旋轉(zhuǎn)磁鼓具有不均勻的構(gòu)形，該構(gòu)形在與旋轉(zhuǎn)磁鼓的轉(zhuǎn)動方向相反的方向上螺旋狀地設(shè)置。
上面所述的結(jié)構(gòu)可以在磁帶滑動的同時使得磁帶的側(cè)邊緣緊緊地貼靠到該固定磁鼓的導(dǎo)引件上，從而改善了導(dǎo)引磁帶的精確度。


圖1是示出使用在磁帶錄像機內(nèi)的磁性錄放磁鼓組件的結(jié)構(gòu)的視圖。
圖2是示出常規(guī)的固定磁鼓或旋轉(zhuǎn)磁鼓與磁帶之間的動態(tài)摩擦系數(shù)與磁帶滑動時間之間的關(guān)系的曲線圖。
圖3是示出本發(fā)明的第一實施例的磁性錄放裝置的固定磁鼓的透視圖。
圖4是圖3所示的固定磁鼓的剖視圖。
圖5是示出圖1所示的固定磁鼓的細節(jié)的剖視圖。
圖6是示出磁帶在固定磁鼓上滑動之后該固定磁鼓的細節(jié)的剖視圖。
圖7是示出圖5所示的固定磁鼓與磁帶之間的動態(tài)摩擦系數(shù)與磁帶滑動時間之間的關(guān)系的曲線圖。
圖8是示出圖3所示的一條磁帶，一個旋轉(zhuǎn)磁鼓和一個固定磁鼓的相對位置的視圖。
圖9是在磁帶滑動之后圖3所示的一條磁帶，一個旋轉(zhuǎn)磁鼓和一個固定磁鼓的相對位置的視圖。
圖10是本發(fā)明的第一實施例的固定磁鼓的另一個實例的透視圖。
圖11是示出本發(fā)明的第一實施例的固定磁鼓的另一個實例的剖視圖。
圖12是示出本發(fā)明的第二實施例的磁性錄放裝置的固定磁鼓的透視圖。
圖13是圖12所示的固定磁鼓的剖視圖。
圖14是示出凸起部分和圖12所示的固定磁鼓的導(dǎo)引件之間的關(guān)系的視圖。
圖15是示出圖12所示的固定磁鼓與磁帶之間的動態(tài)摩擦系數(shù)與磁帶的滑動時間之間的關(guān)系的曲線圖。
圖16是本發(fā)明的第二實施例的固定磁鼓的另一個實例的視圖。
圖17是示出本發(fā)明的第二實施例的磁性錄放裝置的旋轉(zhuǎn)磁鼓的結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖18是圖17所示的旋轉(zhuǎn)磁鼓的剖視圖。
圖19是示出圖17所示的旋轉(zhuǎn)磁鼓與磁帶之間的動態(tài)摩擦系數(shù)與磁帶的滑動時間之間的關(guān)系的曲線圖。
圖20是本發(fā)明的第三實施例的旋轉(zhuǎn)磁鼓的另一個實例的透視圖。
圖21是示出本發(fā)明的第三實施例的旋轉(zhuǎn)磁鼓的另一個實例的透視圖。
在對本發(fā)明的最佳實施例進行說明前，下面將對現(xiàn)有技術(shù)的磁性錄放裝置進行描述作為對本發(fā)明的參考。
圖1是示出VTR的磁性錄放磁鼓組件的剖視圖，該VTR準備使用所述的磁鼓組件在磁帶上記錄影像信號和重放影像記錄。
下面稱由一個旋轉(zhuǎn)磁鼓101和一個固定磁鼓102構(gòu)成的組件為磁性錄放磁鼓組件103，該組件主要是由一個旋轉(zhuǎn)磁鼓101，一個固定磁鼓102，一個磁頭(未示出)，一個旋轉(zhuǎn)電機(未示出)，一個旋轉(zhuǎn)變壓器(未示出)，多個滾珠軸承(未示出)，以及一根中心軸104構(gòu)成的。旋轉(zhuǎn)磁鼓101和固定磁鼓102是通過注射模塑用樹脂材料制成的，或在某些情況下只有旋轉(zhuǎn)磁鼓101可以通過機械加工用象鋁合金那樣的金屬材料制成。樹脂材料是含有具有所希望的特性的填充劑的復(fù)合樹脂。旋轉(zhuǎn)磁鼓101和固定磁鼓必須在其形狀和尺寸上在象注射速度，注射溫度，注射壓力和模具溫度那樣的所要求的成形條件的嚴格控制下以1/1000mm精度制成。這樣形成的固定磁鼓102，旋轉(zhuǎn)磁鼓101和其他的零件應(yīng)該可以精確地裝配形成該錄放磁鼓組件103。
固定的磁鼓102具有一個形成來精確地導(dǎo)引一條磁帶的導(dǎo)引件105。也就是說，磁帶沿該旋轉(zhuǎn)磁鼓101和該固定磁鼓102的外圓周表面滑動，并由后者的導(dǎo)引件105導(dǎo)引著。磁帶在其上滑動的固定磁鼓102的外圓周表面的精度大致是由該磁鼓的注射模塑所使用的金屬模具的內(nèi)表面的精度(粗糙度)確定的。尤其是如上面所提及的那樣。固定磁鼓102的形狀和尺寸的精度是大約1/1000mm，因此，模具的工作表面的精度必須是以同樣精度加以鏡面拋光。
圖2是在所述常規(guī)的磁性錄放裝置中動態(tài)摩擦系數(shù)與磁帶滑動時間之間的關(guān)系的曲線圖。該動態(tài)摩擦系數(shù)較大而與磁帶的滑動時間沒有關(guān)系。這個大的動態(tài)摩擦不僅會在磁帶卷繞電機上施加過載，而且會導(dǎo)致磁帶不適當?shù)鼗瑒踊蚨秳踊驌p壞，從而使錄放信號失真，并且在最壞的情況下，磁帶會停下不動。
日本公開專利公報5-342711公開了一種解決上面提及的問題的辦法，其中通過切削和研磨去掉了磁鼓的表層以便改善可滑動性。但是，該方法要求進行對通過注射模塑成形的磁鼓額外的機械加工(例如切削、研磨和拋光)機械加工可能會因機械加工的偏差和夾緊應(yīng)力而對磁鼓的尺寸和構(gòu)形精度產(chǎn)生影響。所述額外的機械加工過程會使注射模塑磁鼓相對于通過機械加工用鋁制成的磁鼓的成本優(yōu)點失去。
實施例1下面參照圖3至11對本發(fā)明的第一實施例進行說明在所示的此實施例中，本發(fā)明將被應(yīng)用到固定磁鼓上。
圖3是一個固定磁鼓1的透視圖，圖5是以剖視形式示出的固定磁鼓的示意圖。該固定磁鼓1是通過注射模塑用樹脂復(fù)合材料制成的。該固定磁鼓1是以約1/1000mm的精度精確地制成的。特別是，固定磁鼓1的導(dǎo)引件的線性程度和該磁鼓的圓周面的圓形度是決定該裝置的性能質(zhì)量的非常重要的因素。
用于制造該固定磁鼓1的樹脂復(fù)合材料是具有良好的機械強度和模塑性的高聚化合物與改善象滑動性、導(dǎo)電性、模塑性和機械強度的填充劑成份的混合物。高聚化合物例如是聚苯硫醚(PPS)，聚碳酸脂(PC)，聚醚砜(PES)，聚醚醚酮(PEEK)，液晶聚合物(LCP)，聚醚亞酰胺(PEI)或所述高聚物(包括化合物)的混合物。填充劑材料可以用于與纖維(例如玻璃纖維，碳纖維，酞酸鉀晶須)，小珠(玻璃小珠，碳小珠)，球粒，顆粒，粉末或膜片(碳，碳黑，滑石，云母)中任何一些的結(jié)合，在它們中，非常小的并且具有非常小的長寬比的導(dǎo)電填充劑和球狀的、顆粒狀的、粉末狀的和無定形填充劑對于改善所述磁鼓的尺寸精度和滑動性是特別重要的材料。
通過精密注射模塑用上述樹脂制成固定磁鼓1。如圖3和4所示那樣，固定磁鼓1具有在其橫截面上有微凸部3和微凹部4以及一個導(dǎo)引件2的圓周表面。該微凸部3是鋸齒形的微小突起齒如圖4所示那樣。該磁鼓的這種構(gòu)形是使用其內(nèi)壁面通過噴砂法精確形成有微小的不平度的注射模具形成的。更不用說也可以使用其他合適的方法。微凸部3和微凹部4之間的高度差H設(shè)定為一個大于要通過注射模塑在產(chǎn)品的表面上形成的表層的厚度的數(shù)值。而且，該高度差數(shù)值的上限最好應(yīng)該是表層厚度的三倍左右，其原因是如果高度差超過了表層厚度的三倍，模塑樹脂磁鼓因高性能的復(fù)合樹脂材料的模塑收縮性和磁鼓的外徑之間的相互關(guān)系而不易于與模塑工具脫開。如果固定磁鼓的表面的不平高度超過表層厚度的三倍，則仍可以獲得固定磁鼓與磁帶之間的動態(tài)摩擦的減小同樣效應(yīng)。
圖5是固定磁鼓1的外表面區(qū)域的相鄰部分的剖視詳圖，該磁鼓是通過使用上面提及的金屬模具通過對纖維填充劑6，球形填充劑7，粒狀填充劑(未示出)和其精細研磨的填充劑8混合的高聚化合物的注射模塑形成的。
如圖5所示那樣，該磁鼓具有帶有微凸部3和微凹部4的微鋸齒形圓周表面。該磁鼓的表面的該相鄰部分是由一層表層9覆蓋住的，該表層是幾乎是由帶有非常少量的填充劑6，7和8的高聚化合物構(gòu)成的。在表層9中存在填充劑材料的可能性小于在固定磁鼓的內(nèi)側(cè)部分中的填充劑材料的1/20至1/20。
圖6是圖3所示固定磁鼓在磁帶在其上滑動后其表面區(qū)域的相鄰部分的剖視詳圖。如圖3和4所示那樣，圖5所示的微凸部3通過在磁帶在滑動時產(chǎn)生的強壓力而磨損掉了(例如圖6中的微凸部3′)。因此，添加到高聚化合物材料內(nèi)以便給出較低的摩擦特性和導(dǎo)電性的精細研磨的填充劑8，纖維填充劑6，球形填充劑7和顆粒填充劑就在該固定磁鼓的磨損的表面上暴露出來，因此該固定磁鼓可以在改善磁帶的滑動性方面起重要的作用。上面提及的填充劑中暴露得最多的一種是精細研磨的填充劑8。
圖7是磁帶沿圖5所示的固定磁鼓滑動的滑動時間與它們兩者之間的動態(tài)摩擦系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖。該曲線圖示出了動態(tài)摩擦系數(shù)隨著磁帶的滑動時間而直接的急劇減小(與圖2所示的常規(guī)的情況相比)。這可以通過微凸部3被磨損掉而暴露出填充劑6，7和8這樣的事實予以解釋。這樣，動態(tài)摩擦系數(shù)就可以明顯地減小，因為固定磁鼓與磁帶之間的接觸表面增加了并且使凸起表面進一步的磨損停下來。
在上述實施例中，該固定磁鼓通過復(fù)合樹脂材料的注射模塑形成有不均勻的外圓周表面，并且該固定磁鼓的微凸部3由在其上滑動的磁帶磨損掉它們的尖端而暴露出在固定磁鼓1的微凸部中的精細研磨的填充劑8，纖維填充劑6，球形填充劑7和顆粒填充劑。因此，該固定磁鼓1在磨損掉微凸部尖端后其表面與磁帶的動態(tài)摩擦系數(shù)減小了。也就是說，該固定磁鼓使磁帶可以在其上適當?shù)鼗瑒?。此外，固定磁?的圓周表面可以具有導(dǎo)電性。
在微凸部(尖端)表面和微凹部(底部)表面4之間的高度差要小到由磨損的微凸部3導(dǎo)致的固定磁鼓的外徑和圓形度的變化不能超過磨損的微凸部表面3和微凹部表面4之間的高度差。這意味著，固定磁鼓可以保持其構(gòu)形和尺寸的必要的精度。
在固定磁鼓的磁帶導(dǎo)入部分和磁帶導(dǎo)出部分處的微凸部3可以形成具有大于其他部分的尺寸使得磁帶可以平穩(wěn)地離開固定磁鼓。這可以減小磁頭在與磁帶接觸以及與磁帶脫離開時受到的沖擊。
圖8示出了本發(fā)明的此實施例中的固定磁鼓1，旋轉(zhuǎn)磁鼓19和磁帶。在此種情況下，固定磁鼓1的凹陷部4的外徑稍稍小于旋轉(zhuǎn)磁鼓19的外徑。固定磁鼓1的微凸部3的尖端磨損到圖9所示的高度，即，固定磁鼓1的磁帶滑動部分的外徑變得比旋轉(zhuǎn)磁鼓19的外徑小。磁帶10可以在其側(cè)邊緣處牢靠地靠壓在固定磁鼓的導(dǎo)引件2上滑動。這樣，就可以改善導(dǎo)引磁帶10的精度。
固定磁鼓1的凸起部3最好形成圓筒形或菱形，因為它們具有矩形剖面的輪廓，這種輪廓在遇到磨損時其表面面積只有很小的變化。但是，凸起部的剖面還可以是圖10所示的圓筒形狀或可以具有梯形(圖11)，圓錐形，角錐形或半球形輪廓的截面。
由于固定磁鼓1的凸起部3必須在磁帶在其上初始滑動的過程中滿意地被磨損掉，因此，最好待由磁帶磨損的凸起部(剛好在模塑后)與磁帶接觸的表面區(qū)域不超過凸起部與磁帶相工作的總接觸表面區(qū)域(在已經(jīng)磨損后)的1/2。
固定磁鼓1的表層要薄到使其可以在磁帶短時間的滑動后就可以磨損掉。這可以通過降低模具的溫度或增加精細研磨填充劑材料的含量來達到。
考慮到磁帶的拉力在固定磁鼓1的進口側(cè)和出口側(cè)是不同的，因此，最好凸起部3與磁帶相工作的整個接觸表面區(qū)域設(shè)定成在磁帶進口側(cè)處較小，而在磁帶出口側(cè)處較大，以便平衡從磁帶施加到固定磁鼓的凸起部上的壓力。這可以通過擴大凸起部3在磁帶出口側(cè)上的的表面或增加在相同側(cè)面上的凸起部的密度的方式實現(xiàn)。因此，在兩側(cè)上的凸起部可以由磁帶施加同樣的壓力，確保了所有凸起部的均勻的磨損并且減小了固定磁鼓的尺寸和構(gòu)形的精度變化。
實施例2下面參照圖12至16對本發(fā)明的第二實施例進行說明固定磁鼓21是通過注射模塑用復(fù)合樹脂材料制成的。該復(fù)合樹脂材料和模塑方法是與第一實施例中所描述的相同的。如圖12所示，固定磁鼓21具有由微凸部22和微凹部23形成的部分。該微凸部22是沿相應(yīng)的槽狀微凹部23設(shè)置的凸起部并且具有如圖13所示的鋸齒輪廓。這可以通過在用于固定磁鼓注射模塑的金屬模具的內(nèi)壁上磨削的方式預(yù)先形成蝕刻線來實現(xiàn)。如果任何其他的方法可以實現(xiàn)相同的效果，則也可以采用。在剛剛模塑之后通過磁帶的初始滑動磨損掉的微凸部的接觸表面區(qū)域制得要足夠地小，使得它等于或小于經(jīng)磨損的微凸部與磁帶配合工作的整個接觸表面區(qū)域的1/2。
圖14是示出固定磁鼓1的微凸部22和導(dǎo)引件24之間的關(guān)系的示意圖。該微凸部22可以與導(dǎo)引件24平行，但是最好是在磁帶滑動方向上朝導(dǎo)引件24傾斜，如圖1 2所示那樣。這樣可以產(chǎn)生使磁帶朝導(dǎo)引件24的力，因此增加了導(dǎo)引在固定磁鼓上滑動的磁帶的精度。
微凸部22和微凹部23之間的高度差大于表層厚度。這是因為如果高度差小于表層厚度，精細研磨的填充劑在表層被去掉后就不會暴露出來。表層是在樹脂模塑時形成的模塑產(chǎn)品的接近表面層，該接近表面層含有非常少量的填充劑，例如存在的概率小于該產(chǎn)品的任何其他內(nèi)側(cè)部分中的概率的1/10-1/20。
高度差的上限值最好是表層厚度的3倍左右。在超過表層厚度三倍的數(shù)值下，因高性能復(fù)合樹脂材料的模塑收縮和固定磁鼓的外徑之間的相互關(guān)系，模塑樹脂磁鼓不容易與金屬模具脫開。即使在所述的高度差超過了表層厚度的三倍的情況下，仍會保持減小固定磁鼓與磁帶之間的動態(tài)摩擦的同樣的效應(yīng)。
通過在其上滑動的磁帶的強力壓制效應(yīng)，使得固定磁鼓21的微凸部22被磨損掉。因此，與圖6所示的第一實施例相同，在固定磁鼓的經(jīng)磨損的微凸表面上暴露出精細研磨的填充劑，纖維填充劑，球形填充劑和顆粒填充劑。這樣，固定磁鼓可以顯示出其磁帶的滑動性得到了改善。圖15是示出磁帶沿固定磁鼓的滑動時間與兩者之間的動態(tài)摩擦系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖。該曲線圖示出了動態(tài)摩擦系數(shù)隨磁帶的滑動時間立刻的明顯的減小(與圖2所示的常規(guī)的情況相比)。
微凸部22大部分都磨損掉了，因此，固定磁鼓21與磁帶的接觸表面大大地增加并且中止了微凸表面的進一步磨損。在微凸部22和微凹部23之間的高度差要小到使由經(jīng)磨損的微凸部22導(dǎo)致的固定磁鼓的外徑和圓形度的變化不會超過經(jīng)磨損的微凸表面22和微凹表面23之間的高度差。這意味著固定磁鼓21可以保持其構(gòu)形和尺寸的必要的精度。
即使凸部具有矩形輪廓22′的截面(圖16)或半球形輪廓的截面或即使旋轉(zhuǎn)磁鼓是用復(fù)合樹脂材料制成的也能獲得相同的效應(yīng)。
如上面所述那樣，在本實施例中，通過復(fù)合樹脂材料的注射模塑，固定磁鼓21形成有槽狀的不均勻周邊表面。固定磁鼓的微凸部由在其上滑動的磁帶磨損掉，以便暴露出在固定磁鼓21的微凸部中的填充劑成分。因此，在微凸部磨損后固定磁鼓可以具有改善的導(dǎo)電性和良好的磁帶滑動性。
實施例3下面參見圖17至21，對應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)磁鼓上的本發(fā)明的第三實施例進行說明
圖17是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)磁鼓的透視圖，而圖18是其剖視圖。旋轉(zhuǎn)磁鼓31是通過注射模塑用與用于第一和第二實施例中的固定磁鼓的相同的復(fù)合樹脂材料形成的。旋轉(zhuǎn)磁鼓31在其橫截面上具有其周邊面微凸部32和微凹部33。微凸部32是沿相應(yīng)的槽狀微凹部33安排的微凸部分。這些微凸部32形成鋸齒形輪廓如圖18所示那樣。該些鋸齒形微凸部分在從頂部看旋轉(zhuǎn)磁鼓31時的順時針方向上螺旋地設(shè)置。因此，當旋轉(zhuǎn)磁鼓31逆時針方向轉(zhuǎn)動時，磁帶會受到向下的力的作用，使得它在旋轉(zhuǎn)磁鼓上滑動時其側(cè)邊緣壓靠在一個導(dǎo)引件上。因此，導(dǎo)引磁帶的精確度可以得到改善。雖然所示實施例使用了設(shè)置成沿逆時針方向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)磁鼓31，但是也可以使用在順時針方向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)磁鼓，該磁鼓具有從其頂部上看時的逆時針方向螺旋地設(shè)置的微凸部分，以便在導(dǎo)引件方向上的一個力施加到在其上滑動的磁帶上。而且，還可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)磁鼓的轉(zhuǎn)動速度對旋轉(zhuǎn)磁鼓的螺旋凸起部分相對于磁帶的角度進行優(yōu)化，這種優(yōu)化要考慮旋轉(zhuǎn)磁鼓與在其上滑動的磁帶之間所產(chǎn)生的空氣層。
剛剛模塑成的旋轉(zhuǎn)磁鼓1的微凸部32的通過磁帶的初始滑動而磨損掉的接觸表面區(qū)域要較經(jīng)磨損的微凸部與磁帶配合的整個接觸表面的1/2。微凸部32和微凹部33之間的高度差要大于表層厚度。這是因為如果高度差小于表層厚度，在表層去掉后精細研磨的填充劑不會暴露出來。相反，在高度差超過表層厚度的三倍的情況下，旋轉(zhuǎn)磁鼓31的精度會隨其凸起部分的漸漸磨損掉而降低。即使其表面的高度差超過了表層厚度的三倍，仍可以保持減小固定磁鼓與磁帶之間的動態(tài)摩擦的相同效應(yīng)。
旋轉(zhuǎn)磁鼓31通過在其上滑動的磁帶的強的壓力的效應(yīng)而使其微凸部32得以磨損掉。因此，在表層去掉后，為了給出滑動性和導(dǎo)電性而添加的精細研磨的填充劑就會在旋轉(zhuǎn)磁鼓31的經(jīng)磨損的微凸表面中暴露出來，因此旋轉(zhuǎn)磁鼓31與磁帶的高聚化合物(磁性層的粘接劑)之間的動態(tài)摩擦系數(shù)就可以明顯地減小。這樣，旋轉(zhuǎn)磁鼓31在磁帶在其上滑動時的滑動性得到了改善。
圖19是示出磁帶沿旋轉(zhuǎn)磁鼓的滑動時間與在兩者之間導(dǎo)致的動態(tài)摩擦系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖。該曲線圖示出了在磁帶開始在旋轉(zhuǎn)磁鼓上滑動滑動后從初始時刻就急劇地減小。這可以通過這樣的事實來解釋，即微凸部32被磨損掉了并且在其頂部表面上暴露出了填充劑成分，如圖4所示那樣。
如上面所述那樣，在本實施例中，旋轉(zhuǎn)磁鼓31通過復(fù)合樹脂材料的注射模塑形成有不均勻的周邊表面并且通過磁帶的初始滑動而使微凸部32的尖端得以磨損掉以便在旋轉(zhuǎn)磁鼓31的微凸部32的頂部表面上暴露出填充劑成分。這樣，旋轉(zhuǎn)磁鼓31與磁帶之間的滑動性就可以得到改善。
旋轉(zhuǎn)磁鼓31的外表面的不均勻度可以形成矩形凸起部分32′如圖20所示那樣或多個圓柱形凸起部分32″如圖21所示那樣。
雖然所示的實施例中固定磁鼓和旋轉(zhuǎn)磁鼓是使用復(fù)合樹脂材料通過注射模塑制成的，但是本發(fā)明并不局限于上面所提及的制造方法，而是可以采用其他的方法例如擠壓模塑，壓縮模塑，機械加工，研磨等。材料并不局限于高性能的高聚化合物。它可以是例如基于標準塑料的復(fù)合材料。而且本發(fā)明還可以同時應(yīng)用到旋轉(zhuǎn)磁鼓和固定磁鼓兩者上。
不用說，除磁帶錄像機外，本發(fā)明還可以應(yīng)用到其他的磁性記錄裝置(例如數(shù)碼音頻磁帶錄音機)上。
從前面的說明中顯然可以看出，本發(fā)明的磁性錄放裝置提供了下列的優(yōu)點固定磁鼓和/或旋轉(zhuǎn)磁鼓在其外圓周表面上具有包括表層部分和填充劑暴露部分的混合部分，并且因此可以具有與磁帶之間的減小了的動態(tài)摩擦系數(shù)，使得后者可以沿磁鼓穩(wěn)定地和平滑地滑動。
固定磁鼓和/或旋轉(zhuǎn)磁鼓具有在其圓周表面上形成的微凸部和微凹部，該微凸部和微凹部之間的高度差大于表層厚度，并且通過與磁帶之間的摩擦效應(yīng)使微凸部表面受到磨損以致暴露出先前添加到復(fù)合樹脂材料中用于改善磁鼓工作表面的導(dǎo)電性和滑動性的填充劑成分。因此固定磁鼓和/或旋轉(zhuǎn)磁鼓可以具有與磁帶之間的較小的動態(tài)摩擦系數(shù)，使得后者可以穩(wěn)定地和平穩(wěn)地在其上滑動。
權(quán)利要求
1.一種磁性錄放裝置，該裝置設(shè)置有一個支承一個錄放磁頭的旋轉(zhuǎn)磁鼓和一個用于導(dǎo)引磁帶滑動的固定磁鼓，其中，該旋轉(zhuǎn)磁鼓和該固定磁鼓中的至少任一個是用含有填充劑的復(fù)合樹脂材料制成的并且形成一個在鼓的磁帶滑動的周邊圓柱表面處具有一個第一表層部分和一個第二填充劑暴露部分的單件實心磁鼓。
2.如權(quán)利要求1所述的磁性錄放裝置，其特征在于該些磁鼓中至少任一個在周邊圓柱表面上具有一個不均勻構(gòu)形并且該第一部分是形成在該磁鼓的周邊圓柱表面的凹陷部分處，而該第二部分是在該磁鼓的周邊圓柱表面的凸起部分處。
3.一種磁性錄放裝置，該裝置設(shè)置有一個支承一個錄放磁頭的旋轉(zhuǎn)磁鼓和一個用于導(dǎo)引磁帶滑動的固定磁鼓，其中，該旋轉(zhuǎn)磁鼓和固定磁鼓中的至少任一個是用含有填充劑的復(fù)合樹脂材料制成的并且形成一個磁帶不均勻滑動構(gòu)形的單件實心磁鼓，該構(gòu)形在周邊圓柱表面上包括有凸起部分，凸起部分的表層通過在其上滑動的磁帶而從凸起部分上磨損掉。
4.如權(quán)利要求3所述的磁性錄放裝置，其特征在于該凸起部分的高度大于表層的厚度。
5.如權(quán)利要求2-4中任一項所述的磁性錄放裝置，其特征在于該固定磁鼓具有不均勻構(gòu)形，從該固定磁鼓的中心到該不均勻構(gòu)形的凹陷部分處的距離要小于從該旋轉(zhuǎn)磁鼓的中心到該旋轉(zhuǎn)磁鼓的磁帶滑動表面處的距離。
6.如權(quán)利要求2-4中任一項所述的磁性錄放裝置，其特征在于該固定磁鼓具有該不均勻的構(gòu)形和一個用于導(dǎo)引磁帶的導(dǎo)引件，并且該不均勻構(gòu)形設(shè)置成與磁帶的滑動方向平行或朝該導(dǎo)引件向下傾斜。
7.如權(quán)利要求2-4中任一項所述的磁性錄放裝置，其特征在于該旋轉(zhuǎn)磁鼓具有該不均勻構(gòu)形，該不均勻構(gòu)形朝該旋轉(zhuǎn)磁鼓的轉(zhuǎn)動方向相反的方向螺旋地設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明是要提供一種磁性錄放裝置,該裝置結(jié)構(gòu)簡單并且設(shè)置有一個旋轉(zhuǎn)磁鼓或一個具有允許磁帶在其上穩(wěn)定地和平滑地滑動的暴露填充劑的表面的固定磁鼓。本發(fā)明的磁性錄放裝置包括下列部分和成分。一個固定磁鼓在其周邊表面上具有微凸部和微凹部。微凸部通過磁帶沿該固定磁鼓的周邊表面滑動而磨損掉。因此,表層就從該微凸部上被除掉并且填充劑成分就在該微凸部的經(jīng)磨損的表面上暴露出來。
文檔編號G11B15/61GK1173694SQ97114050
公開日1998年2月18日 申請日期1997年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月24日
發(fā)明者北村和也, 奧田徹, 淺井重美 申請人:夏普公司