JP2844877B2 - 回転ヘッドシリンダーおよびその製造方法 - Google Patents
回転ヘッドシリンダーおよびその製造方法Info
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
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- B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気記録再生装置等に用いられる回転ヘッド
シリンダー及びその製造方法に関するものである。
シリンダー及びその製造方法に関するものである。
従来の技術 近年、磁気記録再生装置の小型・軽量化に伴い、回転
ヘッドシリンダー（以下、単にシリンダーという）の軽
量化が図られており、その一案としてテープと接触する
シリンダーの外周部を耐摩耗性および耐蝕性に優れた高
力アルミニウム合金材料等で成形し、その内周部をダイ
カスト用のアルミニウム合金または合成樹脂等で成形す
ることが提案されている。
ヘッドシリンダー（以下、単にシリンダーという）の軽
量化が図られており、その一案としてテープと接触する
シリンダーの外周部を耐摩耗性および耐蝕性に優れた高
力アルミニウム合金材料等で成形し、その内周部をダイ
カスト用のアルミニウム合金または合成樹脂等で成形す
ることが提案されている。
以下、この従来シリンダーの製造方法を図面を用いて
説明する。第３図は従来のシリンダーの製造方法を説明
するための断面図であり、第４図は同製造方法により製
造されたシリンダーの断面図である。図において、１は
凹状の固定成形金型であり、２は凸状の可動成形金型で
あり、この可動成形金型２は固定成形金型１の凹状部を
閉蓋するように移動する。３は、テープ接触面となるシ
リンダーの外周リングであり、前もって所望の外径，厚
さ及び幅に高力アルミニウム合金を成形している。４は
ダイカスト用アルミニウム合金や合成樹脂等を凹状の固
定成形金型１内に充填させるための充填孔である。
説明する。第３図は従来のシリンダーの製造方法を説明
するための断面図であり、第４図は同製造方法により製
造されたシリンダーの断面図である。図において、１は
凹状の固定成形金型であり、２は凸状の可動成形金型で
あり、この可動成形金型２は固定成形金型１の凹状部を
閉蓋するように移動する。３は、テープ接触面となるシ
リンダーの外周リングであり、前もって所望の外径，厚
さ及び幅に高力アルミニウム合金を成形している。４は
ダイカスト用アルミニウム合金や合成樹脂等を凹状の固
定成形金型１内に充填させるための充填孔である。
上記のような構成を有する製造装置において、その製
造方法を説明すると、まず前もって所望の形状に成形さ
れた外周リング３が固定成形金型１の凹状部に挿入さ
れ、凸状の可動成形金型が固定成形金型１の凹状部を閉
蓋するように移動して成形空間が形成される。
造方法を説明すると、まず前もって所望の形状に成形さ
れた外周リング３が固定成形金型１の凹状部に挿入さ
れ、凸状の可動成形金型が固定成形金型１の凹状部を閉
蓋するように移動して成形空間が形成される。
次に、その成形空間内にダイカスト用のアルミニウム
合金または合成樹脂等が充填孔４を介して射出され、射
出後、成形空間が冷却されて第４図に示されるような外
周リング３内に内周リング５が一体成形されたシリンダ
ーが取り出される。
合金または合成樹脂等が充填孔４を介して射出され、射
出後、成形空間が冷却されて第４図に示されるような外
周リング３内に内周リング５が一体成形されたシリンダ
ーが取り出される。
その後、機械加工等によりリング外周面が研削され、
また溝およびヘッド窓等が形成されて回転ヘッドシリン
ダーを完成させている。
また溝およびヘッド窓等が形成されて回転ヘッドシリン
ダーを完成させている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のシリンダーの製造方法では、外
周リング３と内周リング５を一体成形した際に十分な結
合力が得られず、外周リング３と内周リング５とが空転
したり、あるいは内周リング５が外周リング３からはず
れてしまうという欠点を有していた。そのため従来は外
周リング３の内周部にローレット加工等の凹凸加工を施
すことにより、外周リング３と内周リング５との結合力
を高めていた。しかし、このような特殊加工を外周リン
グ３内に施してもシリンダーとして使用するにはまだ十
分な結合力が得られず、また、このような特殊加工を施
すためには手間が掛かるとともに、作業効率が悪くなる
という課題を有していた。
周リング３と内周リング５を一体成形した際に十分な結
合力が得られず、外周リング３と内周リング５とが空転
したり、あるいは内周リング５が外周リング３からはず
れてしまうという欠点を有していた。そのため従来は外
周リング３の内周部にローレット加工等の凹凸加工を施
すことにより、外周リング３と内周リング５との結合力
を高めていた。しかし、このような特殊加工を外周リン
グ３内に施してもシリンダーとして使用するにはまだ十
分な結合力が得られず、また、このような特殊加工を施
すためには手間が掛かるとともに、作業効率が悪くなる
という課題を有していた。
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであ
り、外周リングに特殊な加工を施すことなく簡単に、し
かも十分な結合力が得られる回転ヘッドシリンダー及び
その製造方法を提供することを目的とする。
り、外周リングに特殊な加工を施すことなく簡単に、し
かも十分な結合力が得られる回転ヘッドシリンダー及び
その製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は回転ヘッドシリ
ンダー形成用のリング状アルミニウム合金材料の外径D1
を固定成形金型の凹部の内径D2よりも小さくしてすき間
（D2−D1）を設けるとともに、合成樹脂材料を充填する
際にこのすき間がなくなるように合成樹脂材料を加圧充
填してリング状アルミニウム合金材料を弾性変形させて
一体成形を行なっている。
ンダー形成用のリング状アルミニウム合金材料の外径D1
を固定成形金型の凹部の内径D2よりも小さくしてすき間
（D2−D1）を設けるとともに、合成樹脂材料を充填する
際にこのすき間がなくなるように合成樹脂材料を加圧充
填してリング状アルミニウム合金材料を弾性変形させて
一体成形を行なっている。
また、合成樹脂材料として、成形時の収縮率が小さ
く、かつ温度線膨張係数がアルミニウム合金に近いもの
を選んでおり、さらにその添加材として合成樹脂材料に
導電性物質を混合している。
く、かつ温度線膨張係数がアルミニウム合金に近いもの
を選んでおり、さらにその添加材として合成樹脂材料に
導電性物質を混合している。
作用 この構成により、弾性変形したリング状アルミニウム
合金材料の復元力により合成樹脂材料がしっかりと締結
されるため、十分な結合力が得られる。また合成樹脂材
料の成形時の収縮率が小さいため、より締結力が高まる
とともに、温度線膨張係数がアルミニウム合金に近いた
め、回転ヘッドシリンダーとして使用する際に、外部環
境の変化によりシリンダー自身が伸縮しても、膨張の度
合の違いによりそりが発生したり、偏心したりすること
はない。さらに合成樹脂材料内に添加材として導電性物
質が混合されているため、回転ヘッドシリンダーとして
使用した際に、シリンダーとテープとの摩擦により発生
した静電気はシリンダーに帯電しにくくなる。
合金材料の復元力により合成樹脂材料がしっかりと締結
されるため、十分な結合力が得られる。また合成樹脂材
料の成形時の収縮率が小さいため、より締結力が高まる
とともに、温度線膨張係数がアルミニウム合金に近いた
め、回転ヘッドシリンダーとして使用する際に、外部環
境の変化によりシリンダー自身が伸縮しても、膨張の度
合の違いによりそりが発生したり、偏心したりすること
はない。さらに合成樹脂材料内に添加材として導電性物
質が混合されているため、回転ヘッドシリンダーとして
使用した際に、シリンダーとテープとの摩擦により発生
した静電気はシリンダーに帯電しにくくなる。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の回転ヘッドシリン
ダーの製造方法の一実施例を説明するための各製造工程
における断面図であり、第２図は同製造方法により製造
されたシリンダーの断面図である。
る。第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の回転ヘッドシリン
ダーの製造方法の一実施例を説明するための各製造工程
における断面図であり、第２図は同製造方法により製造
されたシリンダーの断面図である。
図において、10は内径D2の凹状の固定成形金型であ
り、11は凸状の可動成形金型であり、この可動成形金型
11は固定成形金型10の凹状部を閉蓋するように移動する
ものである。なお、図面には図示されていないが、固定
成形金型10および可動成形金型11には複数のピン等が植
設されており、これにより成形物内に複数の穴や溝、あ
るいは突起を形成することができ、例えばヘッドベース
等の取り付け用穴として、あるいは位置決め用のダボと
して利用することができる。
り、11は凸状の可動成形金型であり、この可動成形金型
11は固定成形金型10の凹状部を閉蓋するように移動する
ものである。なお、図面には図示されていないが、固定
成形金型10および可動成形金型11には複数のピン等が植
設されており、これにより成形物内に複数の穴や溝、あ
るいは突起を形成することができ、例えばヘッドベース
等の取り付け用穴として、あるいは位置決め用のダボと
して利用することができる。
12はテープ接触面となる外周リングであり、耐摩耗性
および耐蝕性に優れた高力アルミニウム合金からなり、
前もって所望の外径（D1）、厚さおよび幅に形成されて
いる。なお、高力アルミニウム合金材料としては、ケイ
素が数％含有のアルミニウム合金が最適である。
および耐蝕性に優れた高力アルミニウム合金からなり、
前もって所望の外径（D1）、厚さおよび幅に形成されて
いる。なお、高力アルミニウム合金材料としては、ケイ
素が数％含有のアルミニウム合金が最適である。
15は内周リング16を構成する合成樹脂であり、成形時
の収縮率が小さく、かつ温度線膨張係数がアルミニウム
合金に近い樹脂材料を使用している。
の収縮率が小さく、かつ温度線膨張係数がアルミニウム
合金に近い樹脂材料を使用している。
ここで、合成樹脂材料としては、切削抵抗に耐えうる
機械的強度および切削加工性や、環境変化に耐えうる耐
熱性・線膨張係数・寸法安定性、さらには接着剤・硬化
促進剤に侵蝕されない耐薬品性に優れた特性を有する物
質が適しており、本実施例では、第１表に示されるよう
なポリエーテルイミド、液晶ポリマー等を使用してい
る。
機械的強度および切削加工性や、環境変化に耐えうる耐
熱性・線膨張係数・寸法安定性、さらには接着剤・硬化
促進剤に侵蝕されない耐薬品性に優れた特性を有する物
質が適しており、本実施例では、第１表に示されるよう
なポリエーテルイミド、液晶ポリマー等を使用してい
る。
これは、特に収縮率が大きくなると内周リング16が縮
みすぎて内周リング16と外周リング12との締結が弱くな
り、空転したり、はずれてしまう可能性があり、また特
に温度線膨張係数がアルミニウム合金とは大きく異なる
樹脂材料を選ぶと、外部環境の変化により膨張の度合が
違ってくるため、そりが発生したり、偏心したりする可
能性があるので、これを防止するために上記樹脂材料を
使用している。
みすぎて内周リング16と外周リング12との締結が弱くな
り、空転したり、はずれてしまう可能性があり、また特
に温度線膨張係数がアルミニウム合金とは大きく異なる
樹脂材料を選ぶと、外部環境の変化により膨張の度合が
違ってくるため、そりが発生したり、偏心したりする可
能性があるので、これを防止するために上記樹脂材料を
使用している。
さらに、合成樹脂材料には添加材として炭素繊維やガ
ラス繊維等（いずれも例えば、太さ10〜数10μｍ、長さ
70〜100μｍ）を使用しているが、これは、一般にシリ
ンダーとテープとの摩擦により静電気が発生すると、静
電気がシリンダーに帯電してしまい、この帯電の量が大
きくなると磁気ヘッドの巻線にノイズが発生して画面に
悪影響を与えてしまうことが知られているので、これを
防止するために導電性を有する炭素繊維を合成樹脂15
（内周リング16）に、例えば、数％〜数10％（本実施例
では10〜20％）含有させて、シリンダーに静電気が帯電
しにくくなるようにしている。また、シリンダーとして
の強度を高めるために、合成樹脂にガラス繊維を例え
ば、数％〜数10％（本実施例では10〜20％）含有させ
て、強度を高めている。
ラス繊維等（いずれも例えば、太さ10〜数10μｍ、長さ
70〜100μｍ）を使用しているが、これは、一般にシリ
ンダーとテープとの摩擦により静電気が発生すると、静
電気がシリンダーに帯電してしまい、この帯電の量が大
きくなると磁気ヘッドの巻線にノイズが発生して画面に
悪影響を与えてしまうことが知られているので、これを
防止するために導電性を有する炭素繊維を合成樹脂15
（内周リング16）に、例えば、数％〜数10％（本実施例
では10〜20％）含有させて、シリンダーに静電気が帯電
しにくくなるようにしている。また、シリンダーとして
の強度を高めるために、合成樹脂にガラス繊維を例え
ば、数％〜数10％（本実施例では10〜20％）含有させ
て、強度を高めている。
13は射出ゲート14を介して合成樹脂15を固定成形金型
10の凹状部内に充填させるための充填孔であり、射出ゲ
ート14は固定成形金型10の凹状部内の圧力が合成樹脂15
の充填により所定の圧力（本実施例では910kg/cm2）に
達したときに閉じるように構成されている。
10の凹状部内に充填させるための充填孔であり、射出ゲ
ート14は固定成形金型10の凹状部内の圧力が合成樹脂15
の充填により所定の圧力（本実施例では910kg/cm2）に
達したときに閉じるように構成されている。
次に、上記のような構成を有する回転ヘッドシリンダ
ーの製造装置における各製造工程を順に説明する。
ーの製造装置における各製造工程を順に説明する。
第１工程（挿入） 外径D1なる外周リング12を内径D2の固定成形金型10の
凹状部内に挿入するとともに、外周リング12と固定成形
金型10との間にすき間ｔ（＝t1）を形成する。
凹状部内に挿入するとともに、外周リング12と固定成形
金型10との間にすき間ｔ（＝t1）を形成する。
すなわち、 D1＜D2,D2−D1＝t1 なお、このすき間ｔの大きさは、小さすぎると空転し
てしまい、大きすぎると外周リングの表面に亀裂が発生
してしまうため、このすき間ｔは、0.1〜0.4mmの範囲が
良いことが実験によりわかっている。
てしまい、大きすぎると外周リングの表面に亀裂が発生
してしまうため、このすき間ｔは、0.1〜0.4mmの範囲が
良いことが実験によりわかっている。
第２工程（射出） 固定成形金型10の凹状部を閉蓋するように可動成形金
型11が移動して成形空間が形成され、この成形空間内に
加熱溶融された合成樹脂15が充填孔13を介して射出ゲー
ト14より射出される（約780kg/cm2）。
型11が移動して成形空間が形成され、この成形空間内に
加熱溶融された合成樹脂15が充填孔13を介して射出ゲー
ト14より射出される（約780kg/cm2）。
第３工程（加工） 加熱溶融された合成樹脂15により成形空間が充満され
た後も合成樹脂15を加圧（約910kg/cm2）して充填する
ことにより、外周リング12を弾性変形（D1′）させて外
周リング12と固定成形金型10とのすき間ｔをなくす、ま
たはほとんどなくなるようにする。
た後も合成樹脂15を加圧（約910kg/cm2）して充填する
ことにより、外周リング12を弾性変形（D1′）させて外
周リング12と固定成形金型10とのすき間ｔをなくす、ま
たはほとんどなくなるようにする。
すなわち、 D1′＝D2,t＝０または D1′≒D2,t≒０ 第４工程（冷却） 加圧充填により固定成形金型10の凹状部内の圧力が所
定値に達し、外周リング12と固定成形金型10とのすき間
ｔがなくなるまたはほぼなくなると、射出ゲート14は閉
ざされて成形物が冷却される。冷却により合成樹脂15は
固化するが、このとき合成樹脂15の収縮率が小さいため
ほぼそのままの大きさで固化するとともに、弾性変化し
た外周リング12が復元力により内周リング16を締結する
ため、外周リング12と内周リング16とは確実に一体化さ
れる。
定値に達し、外周リング12と固定成形金型10とのすき間
ｔがなくなるまたはほぼなくなると、射出ゲート14は閉
ざされて成形物が冷却される。冷却により合成樹脂15は
固化するが、このとき合成樹脂15の収縮率が小さいため
ほぼそのままの大きさで固化するとともに、弾性変化し
た外周リング12が復元力により内周リング16を締結する
ため、外周リング12と内周リング16とは確実に一体化さ
れる。
すなわち D2＞D1″＞D1,t1＞t2 以上の工程後、取り出された生成物は機械加工等によ
りリング外周面が旋削され、溝が形成され、さらにヘッ
ド窓等が形成されて回転ヘッドシリンダーの完成品とな
る。
りリング外周面が旋削され、溝が形成され、さらにヘッ
ド窓等が形成されて回転ヘッドシリンダーの完成品とな
る。
なお、本実施例では、内周リング16を合成樹脂15によ
り形成しているが、本実施例の製造方法によれば、合成
樹脂材料に限らずダイカスト用アルミニウム合金等の材
料を用いても製造できることは明らかである。
り形成しているが、本実施例の製造方法によれば、合成
樹脂材料に限らずダイカスト用アルミニウム合金等の材
料を用いても製造できることは明らかである。
また、本実施例では、特に上シリンダーの製造を例に
とって説明をしているが、これに限定されるものではな
く、下シリンダーの製造にも応用できることは明らかで
ある。
とって説明をしているが、これに限定されるものではな
く、下シリンダーの製造にも応用できることは明らかで
ある。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、リ
ング状アルミニウム合金材料と合成樹脂材料の締結力を
非常に簡単な方法で高めることができ、回転ヘッドシリ
ンダーとして使用した場合、大幅な軽量化が図れるとと
もに、非常に精度よくしかも効率よく製造することがで
きる。また外部環境変化に強く、シリンダーに静電気が
帯電しにくくなるため、高品質の映像や音声を得ること
ができる。
ング状アルミニウム合金材料と合成樹脂材料の締結力を
非常に簡単な方法で高めることができ、回転ヘッドシリ
ンダーとして使用した場合、大幅な軽量化が図れるとと
もに、非常に精度よくしかも効率よく製造することがで
きる。また外部環境変化に強く、シリンダーに静電気が
帯電しにくくなるため、高品質の映像や音声を得ること
ができる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の回転ヘッドシリンダー
の製造方法の一実施例を説明するための各製造工程にお
ける断面図、第２図は同製造方法により製造された回転
ヘッドシリンダーの断面図、第３図は従来の回転ヘッド
シリンダーの製造方法を説明するための断面図、第４図
は同従来法により製造された回転ヘッドシリンダーの断
面図である。 10……固定成形金型、11……可動成形金型、12……外周
リング、13……充填孔、14……射出ゲート、15……合成
樹脂、16……内周シリンダー。
の製造方法の一実施例を説明するための各製造工程にお
ける断面図、第２図は同製造方法により製造された回転
ヘッドシリンダーの断面図、第３図は従来の回転ヘッド
シリンダーの製造方法を説明するための断面図、第４図
は同従来法により製造された回転ヘッドシリンダーの断
面図である。 10……固定成形金型、11……可動成形金型、12……外周
リング、13……充填孔、14……射出ゲート、15……合成
樹脂、16……内周シリンダー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荻野 友展 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 大森 基生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 花房 寛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−161588（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−272122（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84 G11B 15/61
Claims (5)
- 【請求項１】回転ヘッドシリンダー形成用の外径がD1な
るリング状のアルミニウム合金材料を固定成形金型に形
成された内径がD2（ただしD2＞D1）の凹部内に挿着する
第１の工程と、 前記固定成形金型の凹部を閉蓋するように可動成形金型
を移動させ、前記リング状のアルミニウム合金部材の内
部空間に加熱溶融した合成樹脂材料を充填する第２の工
程と、 前記リング状のアルミニウム合金部材の外径D1がD2に弾
性変形するまで前記合成樹脂材料を加圧充填する第３の
工程と、 前記合成樹脂材料の加圧充填停止後、成形物を冷却する
第４の工程と、 前記可動成形金型を前記固定成形金型より離間させ、前
記リング状のアルミニウム合金部材と前記合成樹脂材料
とが一体化された成形物を取り出す第５の工程を有する
回転ヘッドシリンダーの製造方法。 - 【請求項２】リング状のアルミニウム合金部材の内部空
間を合成樹脂材料により成形して一体化した回転ヘッド
シリンダーであって、合成樹脂材料に導電性物質を混合
したことを特徴とする回転ヘッドシリンダー。 - 【請求項３】合成樹脂材料としてポリエーテルイミド、
液晶ポリマーのいずれか１つを使用することを特徴とす
る請求項２記載の回転ヘッドシリンダー。 - 【請求項４】合成樹脂材料に炭素繊維を添加することを
特徴とする請求項２記載の回転ヘッドシリンダー。 - 【請求項５】合成樹脂材料にガラス繊維を添加すること
を特徴とする請求項２記載の回転ヘッドシリンダー。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212541A JP2844877B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 回転ヘッドシリンダーおよびその製造方法 |
| GB9116216A GB2247208B (en) | 1990-08-09 | 1991-07-26 | A rotary head cylinder |
| US07/740,402 US5289326A (en) | 1990-08-09 | 1991-08-05 | Rotary head cylinder produced by injection of pressurized resin |
| DE4126185A DE4126185A1 (de) | 1990-08-09 | 1991-08-07 | Drehkopfzylinder und verfahren zu seiner herstellung |
| CN91105436.7A CN1021509C (zh) | 1990-08-09 | 1991-08-08 | 旋转磁头圆柱体及其制造方法 |
| KR1019910013768A KR0123923B1 (ko) | 1990-08-09 | 1991-08-09 | 회전헤드실린더 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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