JP2009500784A - シャフトが両端で支持された固定シャフトヘリカルドラム構造 - Google Patents

Abstract

ヘリカルスキャンレコーダのためのドラムアッセンブリ（２０，２０（７））は、固定の第１のドラム（２２）と、第１のドラムの中央に設置されたシャフト第１端（２６）およびシャフト第２端（２８）を有するシャフト（２４）とを備える。ドラムアッセンブリは、少なくとも１つの変換素子（３４）が設置された、回転可能な第２のドラム（３２）をさらに備える。シャフト（２４）は、第２のドラム（３２）を通って軸方向に延び、シャフト第２端（２８）は、第２のドラム（３２）の上方に軸方向に突出している。ドラムアッセンブリはまた、第１のドラム（２２）に接続された物理的支持部材（４０，４０（７））を備える。物理的支持部材（４０，４０（７））は、第１のドラム（２２）に接続され、また第２のドラム（３２）の回転を可能にするようにシャフト第２端（２８）を固定接続する。物理的支持部材（４０，４０（７））は、ドラムアッセンブリが外的な振動または衝撃に曝されたときにシャフト第２端（２８）のたわみを減少するように、シャフト第２端（２８）に接続されている。

Description

本発明は磁気記録に関し、特に、ストライプ状の情報をテープ媒体上に記録するための装置および方法に関する。

ヘリカルテープドライブにおいて、２つの基本的なドラム構成のタイプが存在する。すなわち、（１）ヘッドが設置されているドラムの部分とともに回転する中央シャフトを有する、第１のタイプ（回転シャフトタイプドラムとも呼ばれる）と、（２）固定の下側ドラムに固定的に設置された中央シャフトを有しており、この周りをヘッドが設置されているドラム部分が回転する、第２のタイプ（固定シャフトタイプとも呼ばれる）である。さらに、固定シャフトタイプドラム類の中に、２連設計および３連設計の両方がある。２連設計において、下側ドラムは固定であり、ヘッドは回転する上側ドラムに設置されている。図１に示すＥｘａｂｙｔｅ・ＶＸＡ−２テープドライブは、２連固定シャフトドラム設計の一例である。下側ドラムが固定である３連設計においては、ヘッドは回転する中間ドラムに設置され、シャフトの開放端に取り付けられた固定の上側ドラムが存在する。図２に示すＥｘａｂｙｔｅ・ＶＸＡ−３テープドライブは、３連固定シャフトドラム設計の一例である。

これらの既存の先行技術の２連および３連固定シャフトドラム設計の両方において、シャフトの開放端（すなわち下側ドラムから最も遠い側のシャフトの端部）は、下側ドラムに対して、直接の物理的接続あるいは支持部を有さない。その結果、ドライブが外的な振動または衝撃条件に曝されたとき、シャフトにかかる慣性負荷およびその結果として起こる下側ドラム自体の屈曲のために、シャフトの開放端は、下側ドラムに対して容易に変位され得る。このシャフトの開放端の変位に起因して、ヘッドがたどる円状経路は、下側ドラムに対して一定ではない関係を持つようになってしまい、その結果、テープ上の書き込まれたトラックパターンが不均一になってしまう。図３は、下側ドラムに対するシャフトの開放端の変位が、ヘッド（単数または複数）の円状経路を下側ドラムに対してシフトさせてしまう様子の概略図を示す。

図４Ａは、外的な振動の無い状態で記録された標準的なＥｘａｂｙｔｅ・ＶＸＡ−３トラックパターンの強磁性流体造影を示す（図２に示す先行技術の３連固定シャフトドラム設計を用いている）。図４Ａのトラックパターンは実質的に均一である。

図４Ｂは、外的な振動の中で記録された、標準的なＥｘａｂｙｔｅ・ＶＸＡ−３トラックパターンの強磁性流体造影を示す（同じく図２に示す先行技術の３連固定シャフトドラムを用いている）。図４Ｂのトラックパターンは非常に不均一である。

図５Ａは、外的な振動の無い状態で記録された、標準的なＥｘａｂｙｔｅ・ＶＸＡ−３トラックパターン（１つのヘッドのみで書き込み）の強磁性流体造影を示す（同じく図２に示す先行技術の３連固定シャフトドラムを用いている）。図５Ａにおけるトラック間隔は実質的に均一である。

図５Ｂは、外的な振動の中で記録された、特殊なＥｘａｂｙｔｅ・ＶＸＡ−３トラックパターン（１つのヘッドのみで書き込み）の強磁性流体造影を示す（同じく図２に示す先行技術の３連固定シャフトドラムを用いている）。図５Ｂのトラック間隔は非常に不均一である。

したがって必要とされるのは、本発明の目的でもあるが、テープドライブが外的な振動および／または衝撃条件に曝された際において、記録されたトラックパターンにおける望ましくない効果を克服するための、技術、装置、および方法である。

記録されたトラックパターンに対して外的な振動または衝撃条件が及ぼす影響を最小にするための、２連または３連固定シャフトヘリカルドラムに対する新規な物理構造が提供される。様々な形態を取り得る第２の物理的支持部が、下側ドラムと、下側ドラムから最も遠い側のシャフトの端部との間に直接的（あるいは間接的または準直接的に）に作用するように、加えられる。

その局面のうち１つにおいて、本技術は、固定の第１のドラムと、第１のドラムの中央に設置された第１端およびシャフト第２端を有するシャフトとを備える、ヘリカルスキャンレコーダのためのドラムアッセンブリに関する。シャフトは、第１のドラムの軸と同軸にあるシャフト軸を有する。ドラムアッセンブリは、少なくとも１つの変換素子が設置された、回転可能な第２のドラムをさらに備える。シャフトは、第２のドラムを通って軸方向に延び、シャフト第２端は、第２のドラムの上方に軸方向に突出している。ドラムアッセンブリはまた、第１のドラムに接続された物理的支持部材を備える。物理的支持部材は、第１のドラムに接続され、また、第２のドラムの回転を可能にするようにシャフト第２端を固定接続する。物理的支持部材は、ドラムアッセンブリが外的な振動または衝撃に曝されたときにシャフト第２端のたわみを減少するように、シャフト第２端に接続されている。

例示的な実施形態において、第２のドラムは、２連ドラムアッセンブリの最も上側のドラムである。シャフト第２端は、第２のドラムの上方に突出し、物理的支持部材により係合されている。例示的な実施態様において、物理的支持部材は、シャフト第２端に係合するための孔を有している。物理的支持部材は、第１のドラムおよびシャフト第２端に対して機械的または接着されて取り付けられ得る。

他の例示的な実施形態において、ドラムアッセンブリは、第２のドラムの軸方向上方に位置する、固定の第３のドラムを備える。第３のドラムは、シャフト第２端に固定的に設置されている。物理的支持部材は第３のドラムに接続され、好ましくは、第１のドラムの周囲面および第３のドラムの周囲面に対して接続されている。物理的支持部材は、第３のドラムに対して機械的または接着されて取り付けられ得る。

第１の例示的な実施形態などの２連ドラム設計において、この新たなあるいは二次的な支持部（例えば物理的支持部材）は、下側ドラムおよび固定されたシャフトの上側ドラムの上方に突出する端部の両方に接続されたブリッジ、ブラケット、またはブレースを包含し得る。第２の実施形態などの３連設計において、この新たなあるいは二次的な支持部は、（固定の）下側ドラムと（固定の）上側ドラムを接続するブリッジ、ブラケット、またはブレースを包含し、このことによって固定の上側ドラムにすでに接続されているシャフトの端部に対しさらなる振動制動的な支持を提供する。

この追加的な支持部を追加することにより、外的な振動または衝撃条件に曝されたときの下側ドラムから最も遠い側のシャフトの端部のたわみが減少し、その結果、各ヘッドがたどる円状経路を、下側ドラムに対してより一貫した位置に保ち、このことにより、テープ上により一貫したトラックパターンを生成する。

以上のおよびその他の本発明の目的、特徴、および利点は、以下に示す、添付の図面に示した好適な実施形態のより詳細な説明から明らかである。図面において、様々な図を通じて参照符号を同じ部材に付している。図面は必ずしも縮尺通りではなく、むしろ本発明の原理を示すために強調を施している。

以下の記載において、記載した技術の理解を提供するために、説明目的かつ非限定目的で、特定のノード、機能的実体、技術、プロトコル、規格などの、具体的な詳細を述べる。

記録されたトラックパターンに対して外的な振動または衝撃条件が及ぼす影響を最小にするために、２連または３連固定シャフトヘリカルドラムにおいて、新規な物理構造を設ける。様々な形態を取り得る第２の物理的支持部（物理的支持部材とも呼ばれる）が、下側ドラムと、下側ドラムから最も遠い側のシャフトの端部との間に直接的（あるいは間接的または準直接的に）に作用するように、加えられる。

図６は、ヘリカルスキャンレコーダ用のドラムアッセンブリ２０の、第１の例示的な実施形態を示す。ドラムアッセンブリ２０は、複数のドラム（第１のドラム２２を含む）およびシャフト２４を備えている。第１のドラム２２は固定であり、したがって以下では固定の第１のドラム２２と呼ぶ。シャフト２４は、固定の第１のドラム２２の中央に設置されたシャフト第１端２６と、シャフト第２端２８とを有する。シャフトは、固定の第１のドラム２２の軸と同軸にあるシャフト軸３０を有する。ドラムアッセンブリ２０はさらに、少なくとも１つの変換素子３４が設置された、回転可能な第２のドラム３２を備えている。シャフト２４は回転可能な第２のドラム３２を通って軸方向に延びており、実際、シャフト第２端２８は、回転可能な第２のドラム３２の軸方向に突出している。回転可能な第２のドラム３２は、例えば、シャフト２４の周りに同心円状に設けられかつシャフト２４と回転可能な第２のドラム３２との間に設けられたベアリング３６によって、シャフト２４の周りに回転する。

図６はまた、回転可能な第２のドラム３２の上方に、ドラムモータアッセンブリ３８が設置されていることを示している。ドラムモータアッセンブリ３８は、回転するドラムを駆動する。例えば、図６の実施形態の回転可能な第２のドラム３２を駆動する。ドラムモータアッセンブリ３８は好ましくは、直流ブラシレスドラムモータである。ドラムモータアッセンブリ３８は、シャフト２４周りに同心円状に設置されている。

ドラムアッセンブリ２０はまた、物理的支持部材４０を備えている。物理的支持部材４０は、固定の第１のドラム２２に接続されており、かつ、回転可能な第２のドラム３２の回転を可能にするように、シャフト第２端２８を固定接続している。物理的支持部材４０は、ドラムアッセンブリが外的な振動または衝撃に曝されたときの、シャフト第２端２８のたわみを減少するような様態かつこの目的で、シャフト第２端２８に接続されている。

図６の第１の例示的な実施形態において、回転可能な第２のドラム３２は、２連ドラムアッセンブリ２０の、最も上側のドラムである。シャフト第２端２８は、回転可能な第２のドラム３２の上方に突出している。ドラムモータアッセンブリ３８の上方において、シャフト第２端２８が物理的支持部材４０により係合されている。図６に示す例示的な実施態様において、物理的支持部材４０は、シャフト第２端２８に係合するための孔４１を有している。つまり、シャフト第２端２８は、物理的支持部材４０の孔４１を通って同軸的に嵌合する。物理的支持部材４０は、固定の第１のドラム２２およびシャフト第２端２８に対し、機械的または接着されて取り付けられ得る。

図６に示すように、物理的支持部材４０は、固定の第１のドラム２２およびシャフト第２端２８の両方に対して固定的に取り付けられ、かつ、回転可能な第２のドラム３２（その上に半径方向に設けられた変換素子３４を含め）が回転するための十分な半径方向のクリアランスを有するように、回転可能な第２のドラム３２の周りに延びている。

図６の実施形態において、カラー４２が止めねじによってシャフト第２端２８に取り付けられており、回転可能な第２のドラム３２（ベアリングを有する）を、シャフト２４および下側（固定の）第１のドラム２２上に保持している。ドラムモータアッセンブリ３８の（非回転の）固定子部４４が、上方に平板状としてカラー４２の周りに延びている。固定子部４４は、カラー４２に取り付けられている。ドラムモータアッセンブリ３８の回転子部４６は、回転可能な第２のドラム３２の頂部に（例えばファスナーによって）取り付けられた、平らな底板４８を有する。回転子部４６は、回転可能な第２のドラム３２に回転運動を付与する。

このように図６は、２連固定ドラム設計に新たな支持体４０が加えられた、第１の実施形態のドラムアッセンブリ２０の一例を示している。新たな支持体４０は、（固定の）下側ドラム２２と、固定されたシャフト２４の（固定の）元々の開放端２８との間に直接的に作用する。このように、図６の例示的な実施態様において、支持体４０は、下側ドラム２２と、上側ドラム３２の上方に突出する固定されたシャフト２４の端部２８との両方に接続されている。支持体４０は、ブラケット、ブレース、またはブリッジの形態を取り得、シャフト２４の突出している端部２８（例えば元々開放である側のシャフトの端部）に対して、機械的または接着されて取り付けられている。

図７Ａおよび図７Ｂは、３つのドラムを備えたドラムアッセンブリ２０（７）の一例を示している。図７のドラムアッセンブリ２０（７）の要素で、図６のドラムアッセンブリ２０の要素と同一または同様のものには同様の番号を付している。これらには（これに限定されないが）、固定の第１のドラム２２、シャフト第１端２６およびシャフト第２端２８を有するシャフト２４、回転可能な第２のドラム３２、ならびにドラムモータアッセンブリ３８が含まれる。第２の例示的な実施形態のドラムアッセンブリ２０（７）は、回転可能な第２のドラム３２の軸方向上方に位置する、固定の第３のドラム５０をさらに備えている。固定の第３のドラム５０は、カラー４２に固定的に設置され、したがってシャフト第２端２８に対して固定的に設置されている。物理的支持部材４０（７）は、固定の第３のドラム５０に接続されており、好ましくは、固定の第１のドラム２２の周囲面および固定の第３のドラム５０の周囲面に対して接続されている。物理的支持部材４０（７）は、固定の第３のドラム５０に対して機械的または接着されて取り付けられ得る。

図７Ａおよび図７Ｂはこのように、ドラムアッセンブリ２０（７）の他の実施形態を示しており、ここでは、３連固定シャフトドラムアッセンブリに、新たな支持体４０（７）が、（固定の）下側ドラム２２と（固定の）上側ドラム５０との間に直接的に作用するように加えられる。上側ドラム５０は、固定されたシャフト２４の元々の開放端２８に対して（ベアリングリテーナ５２を介して）すでに直接的に接続されているため、新たな支持体４０（７）が設けられることにより、シャフト２４の元々の開放端２８は下側ドラム２２に対して支持されていることになる。

図７Ａおよび図７Ｂの第２の実施形態などの３連（例えば３つのドラム）設計において、この新たなあるいは二次的な支持部４０（７）は、（固定の）下側ドラム２２と（固定の）上側ドラム５０とを接続するブリッジ、ブラケット、またはブレースを包含し得、このことによって固定の上側ドラム５０にすでに接続されているシャフトの端部２８に対しさらなる振動制動的な支持を提供する。この追加的な支持部４０（７）は、外的な振動または衝撃条件に曝されたときの、下側ドラム２２から最も遠い側のシャフト２４の端部２８のたわみを減少させ、その結果、各ヘッドがたどる円状経路を、下側ドラムに対してより一貫した位置に保ち、このことにより、テープ上により一貫したトラックパターンを生成する。

図８は、図７の物理的支持部材４０（７）としての使用に適した物理的支持部材の例示的な実施形態を示す。図８に示すように、物理的支持部材４０（７）は、ドラムアッセンブリを構成するドラム群の周囲部の周りに延びるような、中空の半円筒または湾曲形状を有する。物理的支持部材４０（７）は、固定の第１のドラム２２および第３のドラム６０に対する固定を容易にする、ファスナー穴を有している。物理的支持部材４０（７）は、弓形状の上下エッジおよび、シャフト軸３０に対して実質的に平行な側面エッジを有する。

対向する側面エッジ上において、物理的支持部材４０は、ドラムアッセンブリの一部への接近を可能にするような切り抜き部を持つ形状にされた、除去部あるいは切り抜き部６０Ａおよび６０Ｂを有している。切り抜き部６０Ａは、上側ドラムにおける指の開口部が隠れないようにし、切り抜き部６０Ｂは、図示しないクリーニングホィールのための、上側ドラムにおける矩形状の開口部の周りにクリアランスを提供する。ヘッド高の最終設定に際して、技術者が一時的に回転するドラム部の回転を妨げることが可能であることが有用／必要である。回転する中間ドラム部の最も外側の径における幅は非常に小さく、このため、清浄かつ損傷の無い状態を保つように、これに触らないことが最良である。その結果、図７Ａに見える２つの指開口部が、テープが上側ドラムに接触しない領域において上側ドラムに空けられていることにより、親指と人差し指（各開口部に一方づつ）を用いて、技術者がテープに接触しない領域において回転するドラム部を保持することができる。

図９は、図５Ｂと同じ外的な振動条件中において、図７Ａおよび図７Ｂに示す実施形態の試作例を用いて記録された特殊なＥｘａｂｙｔｅ・ＶＸＡ−３トラックパターン（１つのヘッドのみで書き込み）の強磁性流体造影である。得られる図９の記録されたトラックパターンは、図５Ｂに比較してずっと改善されている。

本明細書に記載した例示的な実施形態において、ドラムアッセンブリは、ドライブデッキなどに設置され、テープ経路に沿った正しい位置、例えばテープ送りリールとテープ巻き取りリールとの間に設置されることが理解される。回転可能な第２のドラム３２の回転は、ドラムモータアッセンブリ３８によって与えられる。ドラムアッセンブリは、記録信号を回転可能な第２のドラム３２上の変換素子（単数または複数）３４に供給するための電子回路および、テープから読み出しあるいは取得した信号を処理（例えば再生）するための電子回路を、さらに備える。これらのヘリカルスキャンドライブの一般的特徴は、以下の米国特許のうち１つ以上から理解される。これらのすべてをその全体につき援用する。米国特許第６，９８５，３２３号、米国特許第６，８０９，８９７号、米国特許第６，８７０，６９８号、米国特許第６，７７８，３６１号、米国特許第米国特許第６，７５７，１２３号、米国特許第６，６９７，２０９号、米国特許第６，６０３，６１８号、米国特許第６，４５９，５４０号、米国特許第６，４１１，８０５号、米国特許第６，１８９，８２４号、米国特許第５，９７８，１６５号、米国特許第５，７３１，９２１号、米国特許第５，７２６，８２６号、米国特許第米国特許第５，０６５，２６１号、米国特許第５，０６８，７５７号、米国特許第５，１４１，４１２号、米国特許第５，１９１，４９１号、米国特許第５，５３５，０６８号、米国特許第５，６０２，６９４号、米国特許第５，６８０，２６９号、米国特許第５，６８９，３８２号、米国特許第５，７３４，５１８号、米国特許第５，９５３，１７７号、米国特許第５，９７３，８７５号、米国特許第５，９７８，１６５号、および米国特許第６，１４４，５１８号。

本発明は、本明細書に記載した特定のシャフト支持構造に限定されず、ドラムシャフトの遠い側の端部、例えばドラムシャフトの従来は開放端であるかもしくは上側ドラムの上方に突出している端部に、振動制動的な支持または接触を提供するための他の構造および／または機構を包含する。

様々な実施形態を開示し詳細に説明したが、請求項はいかなる特定の実施形態や例にも限定されない。上記説明のいずれも、特定の要素、ステップ、範囲、または機能が必須であって請求の範囲に含まれなければならないことを意図していると読まれるべきではない。特許化された主題の範囲は、請求項によってのみ定義される。法的保護の範囲は、許可された請求項に記載された文言およびその均等物によって定義される。本発明は開示された実施形態に限定されず、むしろ、様々な改変および均等的構成をカバーするよう意図されていることが、理解されるべきである。

本願は、２００６年７月８日付けで出願された米国仮特許出願第６０／６９７，３６６号による利益と優先権を主張するものであり、その全内容を全体的に援用する。

ヘリカルスキャンテープドライブ用の２連固定シャフトドラムの一例の側断面図である。 ヘリカルスキャンテープドライブ用の３連固定シャフトドラムの一例の側断面図である。 シャフトの開放端の下側ドラムに対する変位が、ヘッド（単数または複数）の円状経路を下側ドラムに対してシフトさせる様子を示す、略示図である。 外的な振動の無い状態で第１のテープドライブにより記録されたトラックパターンの、強磁性流体造影である。 外的な振動の中で第１のテープドライブにより記録されたトラックパターンの、強磁性流体造影である。 外的な振動の無い状態で第２のテープドライブにより記録されたトラックパターンの、強磁性流体造影である。 外的な振動の中で第２のテープドライブにより記録されたトラックパターンの、強磁性流体造影である。 テープドライブの２連固定シャフトドラムアッセンブリの例示的な実施形態の側断面図であり、このドラムアッセンブリは、（固定の）下側ドラムと固定されたシャフトの（固定の）元々の開放端との間に直接的に作用するように加えられた、支持体を有している。 テープドライブの３連固定シャフトドラムアッセンブリの例示的な実施形態の斜視図であり、このドラムアッセンブリは、（固定の）下側ドラムと（固定の）上側ドラムとの間に直接的に作用するように加えられた、支持体を有している。 図７Ａの例示的な実施形態ドラムアッセンブリの側断面図である。 図７Ａおよび図７Ｂの例示的な実施形態において用いられるための、物理的支持部材の例示的な実施形態の等尺正面図である。 図５Ｂと同じ外的な振動条件の中で、図７に示す実施形態の試作例を用いて記録された、特殊なＥｘａｂｙｔｅ・ＶＸＡ−３トラックパターン（１つのヘッドのみで書き込み）の強磁性流体造影である。

Claims (8)

1. 固定の第１のドラム（２２）と、
   前記第１のドラム（２２）の中央に設置されたシャフト第１端（２６）、および、シャフト第２端（２８）を有するシャフト（２４）であって、前記第１のドラム（２２）の軸と同軸にあるシャフト軸を有するシャフト（２４）と、
   少なくとも１つの変換素子（３４）が設置された、回転可能な第２のドラム（３２）とを備え、
   前記シャフト（２４）は、前記第２のドラムを通って軸方向に延び、前記シャフト第２端（２８）は前記第２のドラムの上方に軸方向に突出しており、さらに、
   前記第１のドラム（２２）に接続された物理的支持部材（４０，４０（７））と、
   前記第１のドラム（２２）に接続され、前記シャフト第２端（２８）を固定するために接続されて、前記第２のドラムの回転を可能にする物理的支持部材と
   を備える、ヘリカルスキャンレコーダのためのドラムアッセンブリ。
2. 前記物理的支持部材（４０，４０（７））は、前記ドラムアッセンブリが外的な振動または衝撃に曝されたときに前記シャフト第２端（２８）のたわみを減少するよう、前記シャフト第２端（２８）に接続されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記第２のドラムの軸方向上方に位置する固定の第３のドラム（５０）であって、前記シャフト第２端（２８）に固定的に設置された第３のドラム（５０）をさらに備え、前記物理的支持部材（４０（７））は前記第３のドラム（５０）に接続されている、請求項１に記載の装置。
4. 前記物理的支持部材（４０（７））は、前記第１のドラム（２２）の周囲面と、前記第３のドラム（５０）の周囲面に接続されている、請求項３に記載の装置。
5. 前記物理的支持部材（４０）は、前記シャフト第２端（２８）に対して機械的または接着されて取り付けられている、請求項３に記載の装置。
6. 前記物理的支持部材（４０）は、前記シャフト第２端（２８）と係合するための孔を有している、請求項１に記載の装置。
7. 前記物理的支持部材（４０）は、前記シャフト第２端（２８）に対して機械的または接着されて取り付けられている、請求項１に記載の装置。
8. 前記物理的支持部材（４０（７））は、前記固定の第１のドラム（２２）および前記回転可能な第２のドラム（３２）の周囲部の周りに延びる中空の半円筒または湾曲形状を有し、前記物理的支持部材（４０）は、前記ドラムアッセンブリの一部への接近を可能にするための切り抜き部（６０Ａ，６０Ｂ）を持つよう構成された側面エッジを有する、請求項１に記載の装置。

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