专利名称：磁带盘和具有磁带盘的盒式磁带的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种其中装设有磁带卷绕其上的单一一个磁带盘的盒式磁带，以及特别涉及一种在高速运转磁带时其可靠性得以改善的磁带盘，以及设置有这种磁带盘的盒式磁带。
背景技术：
已知一种磁带驱动器，其通过将作为记录介质的磁带从盒式磁带中拉出来记录和重现信息，该盒式磁带中装放有磁带缠绕其上的单一一个磁带盘。这种磁带驱动器广泛用于备份处理大量数据的计算机服务器等的系统数据。
作为配设有单一一个磁带盘的上述盒式磁带，具有各种类型。举例来说，其中连接到磁带一端的导块设置在盒式磁带壳体内的盒式磁带是为人所知的。这种类型的盒式磁带例如公开在日本专利申请公开Hei-6-195933和日本专利申请公开2001-23342中。
当陪配设有导块的盒式磁带被装放入磁带驱动器中时，上述导块由一卡紧机构夹紧，上述导块由一运送机构拉出并被携带到磁带驱动器的收带盘。当从盒式磁带拉出的磁带被卷绕在上述收带盘上时，由磁带驱动器的磁头记录或读取信息。
但是，这种盒式磁带经常应用于存储大量重要数据且需要各种预期可靠性的场合。
举例来说，为了加快磁带驱动器中的系列操作，还需要使盒式磁带成为这样一种盒式磁带，其中磁带不会被切断或磁带边缘等不产生损坏，且其记录/重现操作的可靠性高，同时满足加大上述导块的拉出速度以及磁带快进和快倒的要求。
本发明是鉴于上述问题而作出的，并旨在提供一种在高速转动磁带时可靠性该得以改进的磁带盘以及配设有这种磁带盘的盒式磁带，。
发明内容
本发明的磁带盘是这样一种磁带盘，其中与设置在磁带驱动装置中的转动轴的端部上形成的齿轮部啮合的卡紧齿轮以环形形式形成，且特征体现在，通过使上述卡紧齿轮配设有一对相对于磁带盘的底面基本垂直的侧表面，在转动过程中相对于上述转动轴的浮动得以抑制。
在本发明中，通过将磁带盘的卡紧齿轮构造成具有垂直壁，防止了上述磁带盘的空转和浮动，且从而当磁带盘高速旋转时保证了磁带运转的稳定性和直线性，并提高了盒式磁带对于高速运转的可靠性。
另外，在本发明中的磁带盘中，用以限制磁带盘转动的转动限制齿轮设置在第一和第二凸缘部之一的外周上。该转动限制齿轮具有接触防止装置，用以在磁带卷绕于磁带盘或从磁带盘被供给时防止上述转动限制齿轮和磁带之间的接触。
所以，防止了磁带边缘部的损坏，并可防止磁带在记录/读取操作过程中被割断或掉落。
另外，在本发明的盒式磁带中，用以支撑和磁带驱动装置的转轴相连接且旋转的磁带盘的支撑装置被放置在外壳内，且该支撑装置具有一其外周和上述磁带盘相接合的轴承，和一具有与上述轴承的内周相接合的轴部的啮合件。上述啮合件接收从上述轴承内泄漏的泄漏物质，并设置有一能够防止上述泄漏物质在外壳内飞散的泄漏物质接收部。
这样，高速操作下的盒式磁带的可靠性得以提高。
而且，在本发明的盒式磁带中，在外壳内设置有磁带保护装置，用以防止当导块通过一预定路径朝向磁带驱动装置的收带盘运送时发生的、由于供自磁带盘的磁带与一开口部的边缘部之间的接触造成的磁带割断或损坏的磁带保护装置。
因此，上式磁带在高速操作下的可靠性得以提高。
图1是示出了涉及本发明实施例的盒式磁带的外观的透视图；图2是示出了磁带驱动器示意结构的平面图；图3是示出在导块被拉出后图2中所示磁带驱动器中的操作的示意图；图4是卡紧结构300的主要部分的结构的示意图。
图5是处于去掉上壳的状态的盒式磁带100的透视图；
图6是从上壳102侧观察时的导块110的透视图；图7是从下壳103侧观察时的导块110的透视图；图8A是导块110的顶视图，图8B是在箭头B的方向观察时的图8A中导块110的侧视图，而图8C是导块110的底视图；图9是沿图8A中线A-A所取的剖视图；图10是盒式磁带100内部结构的剖视图；图11是磁带盘150的前视立面图；图12是说明转动限制齿轮152a的形状的示意图；图13是磁带盘150的下凸缘部152的形状的一种改型的示意图；图14是根据本发明第一实施例的磁带盘150的底视平面图；图15是沿图14中线[15]-[15]所取的剖视图；图16是磁带盘150结构的一种改型的底视平面图；图17是示出转动轴和盒式磁带100相连接的状态的剖视图；图18A和图18B是示出啮合件170的结构的一种改型的示意图，其中图18A是一主要部分的剖视图，示出其与螺旋弹簧160相组装的状态，图18B是啮合件170的平面图；图19A和图19B是示出了啮合件170结构另一种改型的示意图，其中图19A是一主要部分的剖视图，示出了其与螺旋弹簧160组装时状态，而图19B是啮合件170的平面图；图20是详细示出了滚珠轴承180和啮合件170的结构的剖视图；图21是示出了在去掉上壳102的状态下盒式磁带100的导块110周围结构的平面图；图22是与导块110的锁槽部110ca相对的、上壳102内一位置周围的剖视图；图23是与导块110的锁槽部110cb相对的、下壳103内一位置周围的剖视图；图24是表明紧接在卡紧机构300夹紧导块110之前的状态的示意图；图25是示出了杆件302已经移动到导块110插入部110a的最内部分时的状态的示意图；图26是示出了由于杆件302上升啮合部303已经与导块110的啮合部110b相啮合时的状态的示意图；
图27是示出了卡紧机构300已经夹紧导块110时的状态的示意图；图28是示出设置在上壳102上的片簧210状态的剖视图，处于导块110从下壳103升起的状态；图29是剖视图，示出了导块110从下壳103升起的状态下，啮合突出部103r和啮合槽部110b之间的关系；图30是示出夹紧撤除后卡紧机构300已经移动到导块110之外时的状态的示意图；图31是说明卡紧机构300的再夹紧操作的示意图；图32是示出导块110从盒式磁带100拉出的状态的示意图；图33是示出盒式磁带开口周围的示意图，处于磁带由可动导引件导引的状态；图34是示出磁带驱动器特定结构的示意图；图35是示出导块从磁带驱动装置中的盒式磁带拉出的状态的透视图；图36是示出导块从盒式磁带中拉出完成时的状态的透视图；图37是示出靠近盒式磁带开口的可动导引件移动到一预定位置时的状态的透视图。
具体实施例方式
下面，将参考附图，描述本发明的实施方式。
图1是示出根据本发明实施方式的盒式磁带外观的透视图。
如图1所示，根据本发明实施例的盒式磁带100包括形状大致为矩形六面体且由上壳102和下壳103构成的外壳101；以及位于该外壳101之内并位于形成在外壳101前表面104上的开口105处的导块110。
上述上壳102和下壳103通过注射模制例如诸如聚碳酸酯等树脂模制成型。
另外，卷绕在一容纳在外壳101内的未示出的磁带盘上的磁带的一端通过引导带连接于导块110。
外壳101的其上形成有开口105的前表面104是盒式磁带100的相对于磁带驱动器的插入侧端面，与开口105相邻的右端部(图1左侧的端部)和与之相对的左端具有的结构可限制(锁定)错误插入到用于具有不同规格的盒式磁带的磁带驱动器中。
换句话说，通过设计成平整部104a的右端部形成对于用于LTO型盒式磁带的磁带驱动器的锁定结构。在左端部，形成有一切口104b，其与设置在与前表面104相接续的左侧面107B上的槽104c相连。上述切口104b和槽104c构成了对于DLT型盒式磁带的磁带驱动器的锁定结构。
另外，上述槽104c用于将盒式磁带100定位在盒式磁带100的磁带驱动器中。
(磁带驱动器)在描述上述盒式磁带100的具体结构之前，将参考图2和图3，描述盒式磁带100装放其中、且于卷绕在装放在盒式磁带100内的磁带盘上的磁带上记录数据并从上述磁带重现数据的磁带驱动器的实例图2是示出磁带驱动器示意结构的平面图。
在图2中，磁带驱动器1具有磁头鼓2，收带盘3，盒装放单元5，多个可动导引件6a-6d，以及卡紧机构300。
由图中未示出的驱动电机驱动旋转的收带盘3卷绕绕在装入盒式磁带装放部5中的盒式磁带100的磁带盘150上的引导带LT以及连接到该引导带LT的磁带。
磁头鼓2具有一磁头，用以在磁带上记录数据和从磁带重现数据，并在记录或重现过程中以预定转速旋转。该磁头鼓2通过所谓的螺旋扫描法进行记录或重现。
多个可动导引件6a-6d通过一未示出的移动机构可动地设置在一预定路径上。于是，通过移动到预定位置，限定了供自盒式磁带100的磁带的运动路径。
卡紧机构300夹紧盒式磁带100的导块110。该卡紧机构300连接到一未示出的运送机构。该运送机构沿图2中所示的路径K朝向收带盘3运送卡紧机构300。因此，由卡紧机构300夹紧的导块110沿路径K被朝向收带盘3运送。下面将描述卡紧机构300的具体结构。
导块110沿路径K运送到收带盘3的原因在于引导磁带，该磁带通过利用多个可动导引件6a-6d将导块110运送通过预定运动路径而被提供。
换句话说，设置多个可动导引件6a-6d的自由度受磁带驱动器1等的尺寸的限制。因此，除非导块110与多个可动导引件6a-6d的配置相一致地运送，否则多个可动导引件6a-6d不会导引通过导块110的运动所供给的磁带。
当导块110运送到收带盘3时，导块110被固定就位，在那里引导带LT和磁带可通过一未示出的机构由收带盘3卷绕。
随后，如图3所示，多个可动导引件6a-6d各自被移动到它们的预定位置，盒式磁带100引出的磁带T被导引到预定的运动路径，且磁带T绕过磁头鼓2的半个圆周。所以，磁带T上数据的记录和从磁带T数据的重现得以执行。
(卡紧机构)图4是示出上述卡紧机构300的主要部分的结构的示意图。
卡紧机构300具有支撑部301，插入到支撑部301内的杆件302，和形成在杆件302端部上的啮合部303。
上述支撑部301由磁带驱动器1的未示出的运送机构所托持，被由该运送机构朝向上述收带盘3沿图2所述的路径K运送。
上述杆件302插入到导块110的插入部，下面将进行描述。该杆件302为一圆柱件，插入到支撑部301中，被导引以便可沿箭头G1和G2所示的上升和下降方向移动。
而且，该杆件302通过一弹性件例如未示出的螺旋弹簧等沿着箭头G1所示的、朝向支撑部301侧的方向持续地偏压，弹性件设置在支撑部301侧。
上述啮合部303和导块110的啮合部相啮合，下面将进行描述。该啮合部303具有做得大于杆件302外径的外周面303c，锥形面303t和扁平面部303h。
上述外周面303c相对于杆件302的轴心同心。
锥形面303t形成在外周面303c和杆件302之间，为一具有截锥形状的表面，截锥相对杆件302的轴向中心以一预定角度γ倾斜，例如45°。
当啮合部303和导块110的啮合部相啮合时，如下所述，通过接触形成在导块110侧的扁平部，上述扁平面部303h限制与中心部处的导块110的杆件302一起旋转。
上述杆件302的一未示出的上端部，由一设置在支撑部301侧的未示出的压力机构施压，并克服偏压力沿箭头G2的方向下降，且下降到最低点PA。
当上述压力结构的压力被释放时，杆件302借助于上述弹性件的偏压力而上升到最高点PB。
具有上述结构的卡紧机构300将导块110保持在支撑部下端形成的锥形面301t和啮合部303的锥形面303t之间。
图5是与本实施例相关的盒式磁带100的上壳102被去除的状态的透视图。
如图5所示，盒式磁带100在由上壳和下壳103构成的外壳之内，具有导块110，磁带盘150，螺旋弹簧160，盘锁定件120和接触防止销220。上述接触防止销220是本发明“磁带保护装置”的一种形式。
另外，由光学透明材料制成的窗件130A和130B分别设置在均连接到盒式磁带100前表面104上的右侧面107A和左侧面107B上。这些窗件130A和130B分别面对发光单元131和光接收单元132，用于当磁带由磁带驱动器1的收带盘3(图2)卷绕时，检测磁带端部。
卷绕在磁带盘150上的磁带的卷绕端部通过一透明尾带被盘绕在磁带盘150的鼓单元153(图10)上。上述尾带于鼓单元153上的固定是通过酒精、水等粘接磁带表面进行的。因此，除非收带盘3的磁带卷绕操作在不可能从磁带盘150供给磁带之前就停止，否则上述尾带就会从上述鼓单元153上剥离，并可能导致盒式磁带中的机能障碍。
这样，在本实施例中，当从发光单元131发出的检测光经窗件130A进入盒式磁带100的内部且已经通过尾带并从另一窗件130B传出的光由光接收单元132所接收时，收带盘3的磁带卷绕操作停止。
(导块)首先，描述导块110的结构。
图6是从上壳102侧观察时的导块110的透视图，图7是从下壳103侧观察时的导块110的透视图，图8A是导块110的顶视图，图8B是沿箭头B方向观察时的图8A中的导块110的侧视图，图8C是导块110的底视图。图9是沿图8A中线A-A的方向的剖视图。
如图6所示，引导带LT的端部由导块110侧面110f2上的夹紧件111所夹紧。
该夹紧件111由一平板形状的元件构成，其外表面为矩形，并接合和固定于导块110侧面110f2上形成的槽110t。引导带LT被保持在夹紧件111和槽110t之间。
如上所述，该引导带LT被连接到磁带上。但是相比于磁带，引导带强度较高，使得其在导块110拉出时不会被割断。
上述卡紧机构300的杆件302插入其中的插入部110a形成在导块110的端部。该插入部110a形成得以便和上述杆件302接合。
另外，卡紧机构300支撑部301的锥形面301t与之相接触的锥形面110a1形成在插入部110a的上端部。
如图6、8A和9所示，。将在后叙述的锁槽110ca形成在导块110上表面110f1的后端侧上。该锁槽110ca例如是一半球槽。
如图7、8C和9所示，将在后叙述的啮合槽110cb形成在导块110底表面110f3的后端侧上。该啮合槽110cb构造成非圆形的，例如椭圆形槽。啮合槽110cb的形成位置基本上对应于上述锁槽110ca的形成位置。啮合槽110cb为本发明“槽”的一种形式。
如图7和9所示，啮合部110b形成在插入部110a的下端侧。
上述啮合部110b具有一锥形面110b2，上述卡紧机构300的啮合部303的锥形面303t与之相配合；以及与上述外周面303c相配合的啮合面110b1。如图7和8C所示，和啮合部303的平面部303h相接触的平面部110h形成在啮合部110b的啮合面110b1和锥形面110b2上。
在上述啮合部110b的下部形成有一接收部110c。该接收部110c具有的宽度使得在杆件302插入并和插入部110a接合时，直径大于杆件302的啮合部303不产生干涉。
如图7、8B和9所示，在入口侧，以预定角度β倾斜的导引面110e形成在插入部110a的两个下端处。该导引面110e形成在接收部110c的上侧。如后所述，通过在杆件302插入上述插入部110a的同时使卡紧机构300的啮合部303的锥形面303t和该导引面110e接触，上述啮合部303被导引到上述接收部110c。上述角度β设定为小于啮合部303的锥形面303t的角度γ的数值。例如，如果角度γ为45°，则角度β设定为大约40°。导引面110e的细节将在下面描述。
(盒式磁带的内部结构)图10是表明盒式磁带100内部结构的剖视图。
如图10所示，磁带盘150构做成包括具有圆板形状并位于上壳102侧的上凸缘部151，圆柱形鼓部153，以及具有圆板形状的下凸缘部152。
上述鼓部153和下凸缘部152通过注射模制模制成整体，而上凸缘部151例如通过焊接被固定在鼓部153的上端部。
这里，图11为磁带盘150的前视立面图。
如图11所示，磁带盘150具有卷绕在鼓部153外周的磁带T，而上凸缘部151和下凸缘部152导引上述磁带的两侧。
另外，磁带盘150的转动限制齿轮152a形成在下凸缘部152的外周上。该转动限制齿轮152a和图5所示的两个盘锁定件120的齿轮120a相啮合。
上述盘锁定件120设置在下壳103上，以便可以随中心处的支撑轴120b旋转，如图5所示，以及一未示出的扭转弹簧在齿轮120a和转动限制齿轮152a啮合的方向上偏压齿轮120a。出于这个原因，磁带盘150通常处于转动受到限制的状态。盘锁定件120的齿轮120a设计成使得在盒式磁带100被装放入磁带驱动器1的盒装放部5中时，与转动限制齿轮152a的啮合被释放。
如图11所示，上凸缘部151和下凸缘部152之间的间隔设定为稍宽于磁带T的宽度。因此，如果卷绕在磁带盘150的鼓部153外周的磁带T变得松弛，存在磁带T将进入磁带偏置到上凸缘部151侧或下凸缘部152侧的状态的可能性。
举例来说，当在磁带T偏置到其外周形成有转动限制齿轮152a的下凸缘部152一侧的状态下进行磁带T的供给或卷绕时，存在有磁带T会接触上述转动限制齿轮152a的可能性，而磁带就会被转动限制齿轮152a的边缘所损坏或割断。
出于这个原因，在该实施例中，作为防止磁带T和转动限制齿轮之间接触的接触防止装置的一个实例，转动限制齿轮152a的形状做成图12所示的形状。图12是图11中圆圈A内侧的放大视图。
如图12所示，下凸缘部152的转动限制齿轮152a的与磁带T相对的一侧上大侧面上的端面152a1是以角度α倾斜的锥形面。所以，朝向下凸缘部152的外周面，磁带T和端面152a1之间的距离就进一步被分开。因此，就可防止磁带T和转动限制齿轮152a之间产生接触，从而得以可靠地防止磁带T被割断。上述端平面152a1是本发明“接触防止装置”的一种形式。
本发明“接触防止装置”的另一种形式如图13所示。图13示出了一个实例，其中磁带盘150的下凸缘部152的与磁带T相对的一侧上的表面152s形成为以角度δ倾斜的锥形面。
所以，由于朝向下凸缘部152的外周面，磁带T和表面152s之间的距离被更多地分开，磁带T和转动限制齿轮152a之间的接触得以防止，能够可靠地防止磁带T被割断。
在图10中，在磁带盘150的下凸缘部152的下表面侧的中心部设置有一圆形突出部152f，该突出部和下壳103上形成的圆形开口103a相接合。
卡紧齿轮152b呈环状地形成在该突出部152f上。如下所述，该齿轮152b，在盒式磁带100被装放入磁带驱动器1的盒式磁带装放部5的状态下，和磁带驱动器所具有的转动轴270的齿轮271a(图17)相啮合，并将转动轴的转动传递到磁带盘150上。
在下凸缘部152的下表面上形成的卡紧齿轮152b的结构如图14和15所示。图14是表示下凸缘部152的下表面侧的示意图，图15是沿图14中线[15]-[15]方向的剖视图。
在该实施例中，卡紧齿轮152b的齿数为30，这使得磁带盘150和转动轴270的齿轮271a(图17)之间的啮合容易。另外，在相同圆周上例如以间隔120°设置有各参考面152t，位于卡紧齿轮152b的外圆周侧上，使得转动轴270端部处的支撑部271在例如三个位置上触及磁带盘150的底表面。在除了标准表面152t以外的区域上设置各释放部152p，以便于减小作为磁带盘150的磁带卷绕面的鼓单元153的收缩等并利于提高模制质量。
磁带盘150的下凸缘部152在本实施例中由合成树脂材料模制而成。例如，如图16所示，通过在参考面152t的平面内设置选通下落孔(gate drops)(选通位置)152h，可防止在模制过程中参考面152t的收缩。
在图16中，上述选通位置152h被设定为偏向参考面152t一侧。这用以在参考面152t和转动轴270的支撑部271之间确保一足够的连续接触区域。根据这些参考面152t的尺寸，可将上述选通位置152h置于参考面的中部。
此外，如图15所示，上述卡紧齿轮152b具有一对基本垂直于磁带盘下表面的侧面152b1和152b2。通过使这些侧面152b1和152b2与转动轴270的齿轮271a相啮合防止了磁带盘150的空转。
换句话说，在传统卡紧齿轮(未示出)中，其中转动轴齿轮的啮合部为锥形面，在啮合时磁带盘有时候确实沿着锥形面空转。但是在本实施例中，通过将啮合部构做成具有垂直壁面，防止了磁带盘的空转。另外，当啮合部为锥形面时，在高速旋转过程中，磁带盘有时候确实沿上述锥形面浮动。但通过本实施例，可以抑制磁带盘的这种浮动。
如上所述，使卡紧齿轮152b的侧面152b1和152b2基本垂直于磁带盘的下表面的目的在于在磁带盘旋转过程中，抑制磁带盘150相对于转动轴270的浮动。所以，不需要上述侧面152b1和152b2完全垂直，要点是如果它们能够判断为明显垂直就足够了。
在图10中，在磁带盘150的下凸缘部152的顶面侧的中心部处形成有一环形壁部152w，滚珠轴承180的外周面被压入到该壁部152w的内周面。
形成在啮合件170下端侧的轴部170a被压入到滚珠轴承180的内周面。
在啮合件170顶端侧的插入部170e被插入到螺旋弹簧160的内周面。
上述螺旋弹簧160通过磁带盘150上凸缘部151内的圆形开口151a设置在上壳102和啮合件170之间。螺旋弹簧160上端部的内周面和形成在上壳102上的环形肋102a的外周面相配合，而螺旋弹簧160的下端部由轴颈状支撑部170c的顶面170b所支撑，该支撑部170c形成在上述啮合件170的外周面上。
该螺旋弹簧160朝向下壳103偏压上述啮合件170。出于这个原因，磁带盘150被螺旋弹簧160推靠在下壳103上。
如图17所示，当设置在磁带驱动器1中的上述转动轴270的支撑部271上形成的齿轮271a和下凸缘部152上形成的卡紧齿轮152b相啮合时，螺旋弹簧160朝向转动轴270的齿轮271a侧偏压上述下凸缘部152，从而使卡紧齿轮152b和齿轮271a之间的啮合更加可靠。
另外，由于相反于螺旋弹簧160的偏压力，转动轴270在箭头F的方向上推压下凸缘部152，上述下凸缘部152从下壳103的表面上升，而磁带盘150变得可自由旋转。
上述啮合件170、滚珠轴承180和螺旋弹簧160是本发明的用于在外壳101内可转动地支撑磁带盘150的“支撑装置”的实例，上述磁带盘150连接到转动轴并旋转。
另外，当组装盒式磁带100的时候，螺旋弹簧160通过被插入到啮合件170的插入部170e而得以组装。在这种情况下，存在大问题在于，由于螺旋弹簧160倾斜或倒向其一边会降低操作效率。而且，如果在倾斜方向上组装螺旋弹簧160，上述磁带盘150就会受到偏心负载的作用，从而不可能进行适当的旋转操作。
因此，例如，如图18A、18B、19A和19B所示，最好是在上述啮合件170上设置用以保持上述螺旋弹簧160组装定向的保持装置。
图18A示出了一结构实例，其中多个突出部170p作为上述保持装置环绕啮合件170的插入部170e整体成形。螺旋弹簧160的内周边缘和上述突出部170p弹性接触。在组装时，螺旋弹簧160轻轻过盈装配到插入部170e上。从而，保持了直立的组装定向。
在该实施例中，如图18B所示，上述突出部170p环绕上述插入部170e以等角度间隔形成在四个位置上。但上述突出部170p的位置和数量并不局限于此。
在一方面，图19A示出了一个结构实例，其中一突出件170w作为上述保持装置环绕啮合件170的插入部170e整体成形，以便与上述插入部170e相对。螺旋弹簧160的外周边缘和上述突出件170w的内壁部弹性接触。在组装时，螺旋弹簧160轻轻过盈装配到插入部170e，从而，保持直立的组装定向。
在该实施例中，如图19B所示，上述突出件170w环形地形成，以便环绕上述插入部170e的周边。但其并不局限于此，上述突出件还可以在多个位置处形成弧形段。
另外，如图19A所示，还可以应用一个实例，其中在插入部170e和突出件170w之间形成的间隙尺寸形成得等于螺旋弹簧160的金属丝直径，从而使得螺旋弹簧的内外周边缘过盈装配到上述间隙内。
由于上述螺旋弹簧160总是可以通过如此设置上述突出部170p或突出件170w作为保持装置得以适当地组装，从而可消除特别是在高速旋转时磁带盘的轴向跳脱，且稳定的磁带运转性能保证。
下面，图20是进一步详细示出上述啮合件170和滚珠轴承180结构的剖视图。
如图20所示，滚珠轴承180在形成于外环182的导引槽182a和形成在内环181上的导引槽181a之间保持有多个滚珠183，而这些滚珠183由保持架184沿周向等间隔保持。
在外环182和内环181的上侧和下侧分别设置有环形密封件186和185，而润滑油G被密封在这些密封件186和185所形成的密闭空间中。
在图20中，在上述轴颈状支撑部170的外圆周部上，上述啮合件170具有一朝向下壳103侧延伸的周向壁部170d。该周向壁部170d环绕上述滚珠轴承180大上端侧的周边。
而且，在啮合件170的支撑部170c的下表面170f上设置有用以吸收润滑油的环形润滑油吸收层175。该润滑油吸收层175由身为润滑油吸收剂的材料例如非纺织布等制成。
在上述滚珠轴承180中，当磁带盘150旋转时，外环182旋转。如果磁带盘150例如以每分钟几千转的高速旋转，密封在外环182和内环181之间的润滑油G有可能会从外环182和内环181之间泄漏并四处飞溅。由于滚珠轴承180的下端侧由下凸缘部152的表面紧密密封，上述润滑油G就永远不会发生泄漏。但是对于上端侧，润滑油G有可能会从密封件186和上端侧之间泄露。
如果上述润滑油G从滚珠轴承180的上端侧泄漏，由于上述外环182高速旋转，粘附于上述外环182的润滑油G会因离心力的作用而飞散出去。
但由于滚珠轴承180的上端侧由啮合件170的周向壁部170d和支撑部170c所环绕，所以飞散的润滑油G就由周向壁部170d的内周面和支撑部170c的下表面170f所接收。
上述周向壁部170d的内周部和支撑部170c的下表面170f是本发明的“泄漏物质接收部”的一个实例，接收作为从滚珠轴承180内泄漏的泄漏物质的润滑油，并防止上述润滑油在外壳101内飞散。
因此，啮合件170的上述周向壁部170d和支撑部170c用作一个盖，用以防止从滚珠轴承180泄漏的润滑油G在外壳101内飞散。
另外，朝向支撑部170c的下表面170f飞散的润滑油G由设置在该下表面170f上的润滑油吸收层175所吸收。因此，就可以可靠地防止从滚珠轴承180所泄漏的润滑油G造成大外壳101内的污染。另外，上述润滑油吸收层175不仅可设置在上述支撑部170c的下表面170f上，而且还可设置在上述周向壁部170d的内周面上。
图21是示出处于上壳102被去除状态的盒式磁带100的导块110的周边结构的平面图。
在图21中，沿着磁带盘150外周直立设置的、与侧面103s2接续连接的壁部103w1，以及构成下壳103的侧表面103s1的壁部103w2形成在上述下壳103上。尽管没有示出，但在上壳102上也形成有对应于上述壁部103w1、103w2的壁部。这些壁部和上述下壳103的壁部103w1、103w2的相对表面彼此相接触。
另外，下壳103的壁部103w1终止在边缘部103we，用以拉出卷绕在磁带盘150上的磁带的开口105形成在该边缘部103we和上述壁部103w2之间。
接触防止销220相邻于下壳103上的边缘部103we固定。该接触防止销220延伸到上壳102。上述接触防止销220为金属制成的圆柱件。
在上述下壳103上，导引肋103g从壁部103w1到壁部103w2形成。该导引肋103g如此形成使得其高度低于壁部103w1和壁部103w2。另外，尽管没有示出，但在上壳102上也形成有对应于导引肋103g的导引肋。
上述导引肋103g形成的形状和导块110一侧上的侧表面的形状相一致。该导引肋103g将导块110定位在上述开口105被关闭的闭合位置，同时用以在拉出方向P上导引上述导块110。另外，上述拉出方向P是和图2中所述路径K相一致的方向。相对于下壳103的侧面103s，该拉出方向P以预定角度倾斜，例如，以45°的角度。
在下壳103的壁部103w2上设置有片簧200。该片簧200是本发明的“偏压装置”的一种形式。作为用以朝向上述肋偏压上述导块的本发明“偏压装置”的一个实例的片簧200的基端侧用销固定到下壳103的壁部103w2上，而端部200a在箭头G的方向上偏压导块110的侧表面。沿箭头G的方向是导块110的侧表面沿之压靠导引肋103g的方向。
如上所述，锁槽110ca形成在导块110的顶表面110f1上，而啮合槽110cb形成在下表面110f3上。
如图22所示，在上壳102上，在与导块110的锁槽110ca相对的位置上，设置有一片簧210。该片簧210是本发明“弹性装置”的一种形式。
片簧210的基端侧固定到上述上壳102上，在端部形成的半球部210a和上述锁槽110ca相配合。该片簧210沿箭头B所指的方向偏压上述导块110，即朝向下壳103侧。
如图23所示，在下壳103上，在与导块110的啮合槽110cb相对的位置上形成有一啮合突出部103r。该啮合突出部103r的形状和上述非圆啮合槽110cb相匹配。通过使突出部103r和啮合槽110cb相啮合，上述导块110就被定位在由上述导引肋103g所限定的闭合位置上，而导块110的转动受到约束。另外，啮合突出部103r和啮合槽110cb之间的啮合使得由于上述片簧210的偏压力作用而难以破坏。
啮合突出部103r和啮合槽110cb构成本发明啮合装置的一种形式，而片簧210是用以偏压导块的弹性装置的实例，以便保持本发明啮合装置的啮合状态。
下面参考图24-33描述当具有上述结构的盒式磁带100被装放入磁带驱动器1时导块110的拉动操作和卡紧操作。
(卡紧操作)首先，盒式磁带100被装放入磁带驱动器1的盒式磁带装放部5。
然后，卡紧机构300卡紧上述导块110。
图24是示出在卡紧机构300卡紧导块110之前，卡紧机构300和导块110之间关系的剖视图。另外，图24中的导块110是沿图8A中的线A-A方向的剖视图。
在图24中，卡紧机构300的杆件302相反于偏压力被向下推压，而啮合部303位于最低点PA。当从该状态支撑部301沿箭头J的方向移动时且杆件302被插入到导块110的插入部110a时，啮合部303进入导块110的接收部110c中。
如图25所示，在杆件302移动到导块110的插入部110a的最深部时，与上述偏压力相反的用于使杆件302向下的压力被解除。
如图26所示，压力的这种杰出使得杆件302在箭头G1的方向上上升，而啮合部303和上述啮合部110b相啮合。因此，啮合部303的扁平部303h接触上述导块110的扁平部110h。导块110绕杆件302轴心的旋转被限制。
一旦啮合部303与啮合部110b相啮合，而且杆件302沿箭头G1的方向上升，如图27所示，导块110沿箭头H的方向上升，导块110的插入部110a的锥形面110a1与卡紧机构300的支撑部301上形成的锥形面301a接触，而导块110与杆件302的上升被阻止，继而完成卡紧。
图28是示出在导块110从下壳103上升的状态下，设置在上壳102上的片簧210的状态的剖视图，而图29是示出在导块110从下壳103上升的状态下，啮合突出部103r和啮合槽110cb之间关系的剖视图。
如图28所示，由于导块110的上升，片簧210朝向上壳102侧弹性变形。
在另一方面，如图29所示，啮合突出部103r和啮合槽110c目前处于解除啮合的状态。所以，导块110变得可从上述闭合位置移动。
从该状态，导块110通过沿拉出方向P移动图27中所示的上述支撑部301而被拉出。
这里，将说明如果没有适当进行上述卡紧操作时的过程。
如图30所示，如果导块110的卡紧没有通过卡紧机构300适当地进行，支撑部301朝向导块110的外侧运动。
当支撑部301移动到导块110的外侧时，由于杆件302上的压力被解除，啮合部303由于上述弹性件的偏压力而上升到最高点PB。在最高点PB的位置，啮合部303处于高于上述接收部110c的位置。
通过从该状态沿支撑部301的箭头J方向将其移动，杆件302重新插入导块110的插入部110a。
由于啮合部303的直径大于插入部110a的直径，所以不能使啮合部303进入插入部110a。然而，导引面110e形成在插入部110a的下端部上，且该部分的宽度较宽。所以，啮合部303的锥形面303t接触上述导引面110e。如图31所示，啮合部303由上述导引面110e导引，并沿箭头D的方向下降而再次下降到接收部110c。
因此，即使在卡紧操作没有适当进行的情况下，也可以再次进行上述卡紧操作。
(拉动操作)在导块110被卡紧之后，如图32所示，通过使卡紧机构300沿路径K运送，上述导块110沿着拉出方向P被拉出。
由于拉出方向P是相对于下壳103的侧表面103s2倾斜的方向，所以通过导块110的拉出而引出的导引带LT也沿着相对于上述侧表面103s2倾斜的方向移动。出于这个原因，导引带LT试图接触开口105的边缘部103we。但由于上述接触防止销220放置在边缘部103we和导引带LT之间，所以上述导引带LT接触接触防止销220的周面。因为接触防止销220的周面是一光滑的曲面(圆柱面)，所以上述导引带LT就永远不会被割断或损坏，该接触防止销220周面是本发明“磁带保护装置”的一个实例，用以防止上述磁带由于开口的边缘部和供自磁带盘的磁带之间的接触被割断或损坏。
在导块110沿拉出方向P拉出并到达收带盘3之后，磁带驱动器1的多个可动导引件6a-6d中的每一个都移动到其预定位置。所以，如图33所示，因为导引带LT后面的供自盒式磁带100的磁带T被导引通过一预定运动路径，所以它不接触盒式磁带100的开口105处的边缘部103we。
这样，根据该实施例，当导块110从盒式磁带100拉出时，导引带LT不再因接触开口105的边缘部103we而被割断。所以，可以加速上述导块110的拉动操作。
另外，即使卷绕在磁带盘150上的磁带T在导块110从盒式磁带100拉出后变得松弛，它也不会接触到形成在磁带盘150的下凸缘部152外周面上形成的转动限制齿轮152a，从而可以防止磁带T在运转时被割断。这样，可以提高磁带T的运转速度。
与之相关联，磁带盘150的卡紧齿轮152b具有的结构使得卡其通过所述对侧面152b1和152b2与磁带驱动器1的转动轴270相啮合。因此，可以防止磁带盘150在磁带盘150高速转动期间浮起，以及保持磁带T和转动限制齿轮152a之间的间隔长度，从而更加有效地保护磁带。
而且，该实施例的盒式磁带100中，由于用以检测磁带端的窗件130A和130B分别设置在右侧面107A和左侧面107B上，所以在初始阶段可以检测与磁带和磁带盘150相连的尾带的供给。
换句话说，由于传统上在盒式磁带外进行的尾带的这种检测在本实施例中是在盒式磁带内进行的，所以对于转动轴270和磁带驱动器1的收带盘3可以获得卷绕停止控制的优化，并可以充分地适应磁带卷绕速度的增加。而且，可以减少尾带的磁带长度并增加磁带的磁带长度，从而进一步扩充记录容量。
而且，根据本实施例，通过利用啮合突出部103r和啮合槽110cb之间的啮合，和片簧210的偏压力，以及另外通过利用片簧200的偏压力将导块110压靠于导引肋103g上，将外壳101锁定在上述闭合位置，可以可靠地防止导块110因物理冲击和人为操作而从外壳101掉落或从上述闭合办位置移动。因此，可以可靠地防止灰尘因开口105敞开而进入外壳101中。
另外，根据本实施例，即使润滑油从旋转支撑磁带盘150的滚珠轴承180泄漏，由于润滑油不会在外壳101内飞散且可以防止外壳101内的污染，因此磁带盘150在高速旋转成为可能。
以上，解释了本发明的实施形式。当然，本发明并不局限于此。基于本发明的技术理念可以作出各种改型。
举例来说，在上述实施例中，作为实例说明了滚珠轴承用作旋转支撑磁带盘150的轴承的情形。滚珠轴承是一种适用于在相对低载荷下高速旋转的情形的轴承。但也可以使用滚珠轴承以外的其他轴承。
另外，在上述实施例中，说明了转动限制齿轮形成在下凸缘部的情形。但是，本发明还可以应用于转动限制齿轮形成在上凸缘部的情形。
另外，在上述实施例中，说明了片簧用作本发明的弹性装置和偏压装置的情形。但是还可以应用不同种类的弹簧，例如螺旋弹簧等。
另外，在上述实施例中，说明了润滑油作为润滑剂的情形。但是本发明并不限定于液体润滑油，也可以应用于使用半固态或固态的润滑脂等的轴承。
另外，在上述实施例中，说明了把润滑油作为本发明的泄漏物质的实例。但在轴承的泄漏部中，除此之外，还存在有零件之间磨损等产生的研磨粉末。本发明还可以应用于此种泄漏部存在的场合。
另外，在以上的各自实施例中，以具有上述导块110的盒式磁带作为实例进行了说明。但是相关本发明的磁带盘150并不限定于用于上述形式的盒式磁带的磁带盘，而是还可以应用于没有导块的不同形式盒式磁带的磁带盘。
在这种情况下，本发明不仅可以应用到单盘式盒式磁带的磁带盘，而且还可以应用到装放一对磁带盘的盒式磁带的各种磁带盘中。
上述实施例中的磁带驱动器1结构是假设的，并提出以便使得本发明大特征更加清楚。
这里，将参考图34-图37叙述上述磁带驱动器的一个特定结构的实例。
图34是示出磁带驱动器的特定结构的透视图。图35是示出其中导块从图34的磁带驱动装置中的盒式磁带拉出的状态的透视图。图36是示出其中导块从盒式磁带的拉出已经完成的状态的透视图。图37是示出其中靠近盒式磁带中的开口的可动导引件移动到预定位置的状态的透视图。
如图34所示的磁带驱动器600具有磁头鼓2，收带盘3和盒式磁带装放部5。
导轨550和551在磁头鼓2两侧设置在基座504上，这些导轨沿磁头鼓2的外周弯曲。用以保持磁带导引件的S惰轮(coaster)517可动地设置在导轨550上，而用以保持磁带导引件的T惰轮518可动地设置在导轨551上。在导轨550和551的端部分别设置有惰轮接收器520和521，且上述惰轮接收器520和521接合已经抵达它们的S惰轮517和T惰轮518。
另外，在收带盘3上，导块110装放其中的装放部3a形成在中心部。用以导引上述导块110的导引部3b与该装放部3a连续形成。
而且，临近上述收带盘3设置有压紧辊升/降机构611和主动轮动电机。
由装放入盒式磁带装放部5的盒式磁带100、磁头鼓2、收带盘3和装放块508所环绕的区域S是从盒式磁带100被拉出和运送的导块110所经过的区域。除了由S惰轮517和T惰轮518所保持的磁带导引件外，在该区域S内还设置有多个磁带导引件516和519。而且，在装放入盒式磁带装放部5的盒式磁带100上的开口部附近设置有一可动导引件514。
在上述结构的磁带驱动器600中，如图35所示，传送惰轮522卡紧导块110并将其从盒式磁带拉出。传送惰轮522设置有上述卡紧机构300。如上述实施例所述，导块110的由传送惰轮522执行的拉出方向为一倾斜方向。
上述传送惰轮522朝向上述收带盘3的导引部3b传送，以便不接触存在于区域S内的多个磁带导引件。
如图36所示，通过由传送惰轮522传送上述导块110，导块110被装放入收带盘3的装放部3a。在此状态下，供自盒式磁带100的带LT在盒式磁带100上的开口附近倾斜取向。
从图36所示的状态，靠近盒式磁带100上的开口设置的可动导引件514移动到图37所示的位置，且靠近盒式磁带100上的开口的磁带的运动路径被限定。该状态为图34中所述的状态。
此后，通过使上述S惰轮517和T惰轮518朝向惰轮接收器520和521运动，磁带通过由S惰轮517和T惰轮518所保持的磁带导引件卷绕于上述磁头鼓2。
如上所述，根据本发明，由于与磁带驱动装置侧的转动轴啮合的卡紧齿轮构作成具有垂直壁面，所以就可防止在转动过程中的浮动和磁带盘的空转。因此，可以保证磁带的运转稳定性和直线性，并可提高盒式磁带对于高速操作的可靠性。
权利要求
1.一种磁带盘，其是一种设置有用以从两侧导引磁带的第一和第二凸缘部的磁带盘，且其中与磁带驱动装置配备的转动轴端部上形成的齿轮部啮合的卡紧齿轮环形地形成在磁带盘底面的中心部位上，其特征在于，通过使上述卡紧齿轮配设有一对相对于磁带盘的底面基本垂直的侧表面，在转动过程中相对于上述转动轴的浮动得以抑制。
2.如权利要求1所述的磁带盘，其特征在于，用以限制上述磁带盘转动的转动限制齿轮设置在上述第一和第二凸缘部之一的外周上，其进一步包括接触防止装置，用于在将磁带卷绕在上述磁带盘上时或者从上述磁带盘供给磁带时防止上述转动限制齿轮和磁带之间的接触。
3.如权利要求2所述的磁带盘，其特征在于，上述接触防止装置是上述转动限制齿轮的面向上述磁带一侧的端面，且是一锥形面，以这样一种取向形成使得上述磁带和锥形面之间的距离朝向上述转动限制齿轮的外周更大地分开。
4.如权利要求2所述的磁带盘，其特征在于，在上述接触防止装置上，导引上述第一和第二凸缘部中的其上形成有转动限制齿轮的凸缘部的磁带的表面为一锥形面，该锥形面以这样一种取向形成使得上述磁带和锥形面之间的距离远离朝向外周更大地分开。
5.一种盒式磁带，配设有磁带卷绕其上的单一一个磁带盘，以及旋转地容纳上述磁带盘的外壳，其特征在于，与磁带驱动装置配设的转动轴端部上所形成的齿轮部相啮合的卡紧齿轮形成在磁带盘底面的中心部位上，以及上述卡紧齿轮具有一对侧表面，上述侧表面相对于磁带盘的底面基本垂直。
6.如权利要求5所述的盒式磁带，其特征在于，在上述外壳内设置有一支撑装置，用于可转动地支撑连接到上述转动轴并旋转的所述磁带盘，上述支撑装置具有一与上述磁带盘外周接合的轴承，以及具有与上述轴承内周接合的轴部的啮合件，上述啮合件接收从上述轴承内泄漏的泄漏物质，并具有一能够防止上述泄漏物质在外壳内飞散的泄漏物质接收部。
7.如权利要求6所述的盒式磁带，其特征在于，上述泄漏物质为密封在上述轴承内的润滑剂。
8.如权利要求6所述的盒式磁带，其特征在于，上述泄漏物质接收部设置有用于吸收所述泄漏物质的吸收层。
9.如权利要求6所述的盒式磁带，其特征在于，上述支撑装置包括一用以朝向磁带盘侧偏压上述啮合件的螺旋弹簧，而上述啮合件设置有用于保持上述螺旋弹簧组装定向的保持装置。
10.如权利要求9所述的盒式磁带，其特征在于，上述螺旋弹簧插入到形成在啮合件上部的插入部内，而上述保持装置包括多个围绕上述插入部形成的突起，上述螺旋弹簧与上述突起弹性接触。
11.如权利要求9所述的盒式磁带，其特征在于，上述螺旋弹簧插入到形成在啮合件上部的插入部内，而上述保持装置包括一环绕上述插入部形成的突出件，上述螺旋弹簧的外周边缘与上述突出件弹性接触。
12.如权利要求11所述的盒式磁带，其特征在于，上述突出件成形为环形以便环绕上述插入部。
13.如权利要求5所述的盒式磁带，其特征在于，上述外壳包括一用于拉出上述磁带的开口，而在上述外壳内设置有一导块，该导块位于用于闭合上述开口的闭合位置，使得其可从外壳内被拉出，且连接于卷绕在上述磁带盘上的磁带的一端，磁带保护装置，用于防止磁带由于在使上述导块沿预定路径朝向磁带驱动装置的收带盘运送时产生的供自所述磁带盘的磁带与上述开口的边缘部之间的接触所造成的割断或损坏。
14.如权利要求13所述的盒式磁带，其特征在于，上述磁带保护装置设置在供自所述磁带盘的磁带和上述开口的边缘部之间，且是一具有接触表面的柱状元件，上述接触表面包括与上述磁带接触的曲面。
15.如权利要求14所述的盒式磁带，其特征在于，上述柱状元件为一金属制成的柱状元件。
16.如权利要求5所述的盒式磁带，其特征在于，在所述外壳的、相对于上述磁带驱动装置的插入方向垂直的两侧面上各设置有光学透明窗件，用于检测磁带端并从一侧的窗件进入的检测光可以从另一侧的窗件射出。
17.如权利要求5所述的盒式磁带，其特征在于，上述外壳包括一用于拉出上述磁带的开口，且在上述外壳内设置有一导块，该导块位于用于闭合上述开口的闭合位置使得其可以被拉出，并连接到卷绕在上述磁带盘上的磁带的一端，且在上述闭合位置，其具有接合装置，用于通过外壳的一部分与导块的一部分之间的接合定位上述导块，以及用于偏压上述导块的弹性装置以便保持上述接合装置的接合状态。
18.如权利要求17所述的盒式磁带，其特征在于，上述接合装置通过形成在导块与上述外壳之一上的突出部和形成在导块与外壳另一个上的槽部之间的接合将上述导块定位在上述闭合位置，并限制上述导块的旋转，以及上述弹性装置沿上述突出部和上述槽部与上述导块相接合的方向偏压上述导块使得上述接合可被解除。
19.如权利要求18所述的盒式磁带，其特征在于，上述外壳包括一肋，用于限定上述闭合位置并用于将上述导块导引到该闭合位置，且具有用于将导块偏压向上述肋的偏压装置。
20.如权利要求17所述的盒式磁带，其特征在于，上述外壳的一部分和导块的一部分之间的接合可由上述磁带驱动装置卡紧上述导块而被解除。
全文摘要
本发明涉及一种使得高速运转的磁带的可靠性得以提高的磁带盘以及具有该磁带盘的盒式磁带，其中形成在磁带盘(150)的下侧凸缘部(152)的下表面中心部处的环形卡紧齿轮(152b)形成有垂直壁面，以抑制上述磁带盘的空转和浮动，从而在磁带盘(150)高速旋转时磁带的运转稳定性和直线向前运行能力得以确保，并在高速操作中，能够提高盒式磁带的可靠性。
文档编号G11B23/02GK1610945SQ02822229
公开日2005年4月27日 申请日期2002年10月31日 优先权日2001年11月1日
发明者三瓶孝明, 菊地修一, 佐佐木一雄, 樱井美津江, 黑川俊哉, 前川克己, 千叶仁三 申请人:索尼株式会社