CN105745709A - 具有蛇形凸缘的带导辊 - Google Patents

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Abstract

提供了用于与配置为接收一段带子的带驱动器一起使用的带导辊。带导辊包括辊主体以及在辊主体的相对端上的凸缘，辊主体具有在其上接收带子的外表面。凸缘中的至少一个具有在横截面中为蛇形构造的部分。

Description

具有蛇形凸缘的带导辊
技术领域
本公开内容涉及用于与带驱动器一起使用的带导辊(tapeguideroller)，以及包括这种导辊的带驱动器。
背景技术
诸如导辊之类的带导轨可以用来沿带驱动器中的带路径引导带子。导辊的示例在美国专利No.6,570,740、6,873,495、7,261,250和8,210,463中示出。
发明内容
根据本公开内容，提供了用于与配置为接收一段带子的带驱动器一起使用的带导辊。带导辊包括辊主体以及在辊主体的相对端上的凸缘，辊主体具有在其上接收带子的外表面。凸缘中的至少一个具有在横截面中为蛇形构造(serpentineconfiguration)的部分。
根据本公开内容，用于与一段带子一起使用的带驱动器包括驱动器主体以及安装在驱动器主体上的带导辊。带导辊包括辊主体以及在辊主体的相对端上的凸缘，辊主体具有在其上接收带子的外表面。凸缘中的至少一个具有在横截面中为蛇形构造的部分。
虽然示出和公开了示例性的实施例，但是这种公开内容不应该被解释为限制权利要求。可以期望的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以做出各种修改和可替代设计。
附图说明
图1是根据本公开内容的包括多个导辊的带驱动器的平面图；
图2是根据本公开内容的示例性导辊的侧视图；
图3是图2的导辊的顶视图；
图4是导辊沿图3的线4-4的横截面图；
图5是图4的导辊的一部分的放大图；
图6是导辊和与导辊接合的带子引头的侧视图；
图7是根据本公开内容的导辊的第二实施例的侧视图；
图8是部分剖面示出的、图7的导辊的一部分的放大图；
图9是根据本公开内容的导辊的第三实施例的侧视图；
图10是部分剖面示出的、图9的导辊的上面部分的放大图；
图11是部分剖面示出的、图9的导辊的下面部分的放大图；
图12是根据本公开内容的导辊的第四实施例的侧视图；及
图13是部分剖面示出的、图12的导辊的一部分的放大图。
具体实施方式
根据需要，本文公开了详细的实施例；但要理解的是，所公开的实施例仅仅是示例并且其它实施例可以采用各种和可替代的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被夸大或最小化，用以显示特定组件的细节。因此，本文公开的特定结构化和功能化细节不应当被解释为限制性的，而仅仅作为用于教导本领域技术人员根据本公开内容以各种方式利用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的那样，参考附图中任何一个所示出和描述的各种特征可以与在一个或多个其它附图中示出的特征组合，以产生没有明确示出或描述的实施例。
图1示出了根据本公开内容的用于与诸如磁带或光带之类的带子12一起使用的、采用带驱动器10的形式的数据存储设备。虽然带子12可以以任何合适的方式提供，但是在示出的实施例中，带子12由可插入到带驱动器10并且从带驱动器10可移除的带盒16的盒卷盘14提供。此外，带子12可以具有任何合适的宽度，诸如在0.4977至0.4983英寸(例如，0.4980+/-0.0003英寸)范围内的宽度。
在图1中示出的带驱动器10包括配置为接收带盒16的驱动器主体18、安装在驱动器主体18上的用于沿驱动器主体18的带路径21引导带子12的带导向布置20、以及用于从带子12中读取数据和/或写数据到带子12的一个或多个头部22，诸如磁头或光学头或拾取单元。
带导向布置20可以包括安装在驱动器主体18上的一个或多个带导轨，诸如带导辊24。例如，每个导辊24可以可旋转地安装在从驱动器主体18延伸通过辊导轨的中心的固定销或固定轴上。也可以使用球轴承(ballbearing)等来减少摩擦以及最小化辊导轨与辊导轨在其上转动的销或轴之间的磨损。
在图1中示出的实施例中，带导向布置20包括第一外导辊和第二外导辊24a、24b，接近于头部22放置的第一内导辊和第二内导辊24c、24d、以及接近于带驱动器10的卷带盘25放置的远导辊24e。可替代地，导辊24a-e中的一个或多个可以每个作为替代被配置为固定的带导轨。此外，导辊24a-e中的一个或多个可以具有新颖的构造，诸如以下所描述的那样，用于在带子12沿一个或多个带导轨移动或在其上移动时有效地引导带子12以及控制横向的带子移动。此外，导辊24a-e的构造可以变化，以实现期望的带导向布置20的性能。
图2-5示出了用于与导辊24a-e中的一个或多个(诸如外导辊24a、24b和/或内导辊24c、24d)一起使用的示例构造。在示出的实施例中，导辊24包括具有例如圆形横截面的辊主体26或圆柱形或管状的轮毂(hub)、以及用于在其上接收带子12的弯曲的外表面28。
导辊24还包括在辊主体26的相对端处提供的凸缘30，诸如盘形凸缘。凸缘30径向延伸超出辊主体26，并且可以有助于带子12的引导。根据本公开内容，凸缘30中的至少一个具有如下部分32，该部分32从辊主体26向外延伸并且包括在相反方向上弯曲的两个弯曲的、沿圆周延伸的表面，从而使得部分32在横截面中具有蛇形构造。在图2-5中示出的实施例中，每个凸缘30在横截面中具有蛇形形状或构造(例如，以一种方式转向或弯曲并且然后以另一种方式转向或弯曲的形状或构造)的部分32。
参考图5，每个蛇形构造包括分别在相反方向上弯曲的第一和第二曲线或弧线34和36，并且第一和第二弧线34和36在相切点38处相遇。在示出的实施例中，第一弧线34被放置在辊主体26的外表面28和第二弧线36之间。更具体地，第一弧线34从辊主体26的外表面28延伸到相切点38，而第二弧线36从相切点38延伸到向上延伸的表面40。虽然第一弧线34可以具有任何合适的长度并且通过任何合适的角度延伸，但是在图5中示出的实施例中，第一弧线34通过90°的角延伸，使得与第一弧线34相切并且通过相切点38的线垂直延伸到外表面28。同样，虽然第二弧线36可以具有任何合适的长度并且通过任何合适的角度延伸，但是在图5中示出的实施例中，第二弧线36通过小于90°的角度延伸，从而使得当在横截面中查看带导轨24时，向上延伸的表面40限定了相对于由辊主体26的外表面28限定的垂直线成一定角度延伸的线。例如，第二弧线36可以通过在60°至89°的范围内的角度延伸。
每个弧线34、36还可以具有任何合适的半径。例如，第一弧线34可以具有在0.002至0.015英寸范围内的半径，而第二弧线36可以具有在0.002至0.150英寸范围内的半径。作为更具体的示例，第一弧线34可以具有在0.002至0.007英寸范围内的半径，而第二弧线36可以具有在0.005至0.100英寸范围内的半径。此外，弧线34、36可以具有相同或不同大小的半径。例如，第二弧线36可以具有在第一弧线34的半径5到10倍大的范围内的半径。作为另一个示例，第二弧线36可以具有至少是第一弧线34的半径的两倍大小的半径。
每个凸缘部分32的蛇形构造可以提供连续弯曲的表面，用于诸如在带未对准/重新对准事件的期间与带子12(例如，带子12的边缘)接触并且用于将带子12朝辊主体26引导。在这方面，当相应的凸缘30具有蛇形构造时，平的或圆锥形表面可以在辊主体26的外表面28和凸缘30的向上延伸的表面40之间被消除。因此，与现有凸缘设计相比，该凸缘尺寸可以被减小。例如，在一种实施例中，辊主体26可以具有辊或引导体半径GBr，并且每个凸缘30可以具有比引导体半径GBr大少于百分之十五的裙半径或凸缘半径Fr。作为更详细的示例，根据本公开内容的实施例可以具有0.300英寸的引导体半径GBr，以及小于0.345英寸的凸缘半径Fr。
减小的凸缘尺寸导致带子12的边缘可以具有的与凸缘30接触的凸缘接触长度减小(例如，在径向方向上)。此外，减小的凸缘尺寸导致带引导惯性减小，这减少了带与带之间的引导滑动，以及在带子/引导加速或减速期间的张力变化。
参考图6，减小的凸缘尺寸还可以有益于减少附接到带子12的端部的带子引头42上的应力。例如，如果带子引头42包括耳44，该耳44横向延伸(例如，垂直地)超出带子引头42的主体以及带子12，则减小的凸缘尺寸(例如，引导体半径GBr和凸缘半径Fr之间减小的差异)可以在带子引头42在导辊24上移动或沿着导辊24移动时，减少在引头耳44上的应力。因此，可以增加带子引头42的使用寿命。
同样，减小的凸缘尺寸还可以在溢出恢复(spillrecovery)期间减少带子12上的应力。例如，当在张力损失发生或事件期间带子12移动离开导辊24，并且然后在后续张力恢复事件期间重新接合至少一个凸缘30时，减小的凸缘尺寸可以抑制带子12的翘曲和/或弯曲。凸缘30的成角度的外表面40还可以便于在溢出恢复事件期间将带子12朝蛇形构造32和辊主体26引导。
此外，当凸缘30具有蛇形构造时，可以在辊主体/凸缘接口处没有沟槽的情况下提供辊主体26。因此，带子12的边缘可以保持被辊主体26的外表面28支撑，直到特定的边缘沿凸缘30移动离开辊主体26，诸如在带未对准发生的期间。
图7-13示出了根据本公开内容的带导辊的附加实施例24'、24”和24”'。导辊24'、24”和24”'具有与导辊24类似的构造，并且用类似的附图标号(但是，在图7和8中的附图标号每个包括单撇记号，在图9-11中的附图标号每个包括双撇记号，并且每个在图12和13中的附图标号包括三撇标记号)标识类似的特征。此外，为导辊24'、24”和24”'中的任何导辊示出的构造可以与在图1中示出的带导轨24a-e中的一个或多个一起使用。
与上述实施例类似，在图7和8中示出的导辊24'包括具有外表面28'的辊主体26'以及放置在辊主体26'的相对端处的凸缘30'。此外，凸缘30'中的一个或两者可以包括如下部分32'，部分32'从辊主体26'向外延伸并且包括在相反方向上弯曲的两个弯曲的、沿圆周延伸的表面，从而使得部分32'在横截面中具有蛇形构造。此外，每个蛇形构造可以分别包括在相切点38'处相遇的第一和第二曲线或弧线34'和36'。类似于导辊24，导辊24'的蛇形构造的第一弧线34'从辊主体26'的外表面28'延伸到相切点38'，但是第一弧线34'通过小于90°的角度延伸。例如，第一弧线34'可以通过在60°至89°的范围内的角度延伸。此外，在图8中示出的实施例中，第二弧线36'从相切点38'延伸到向上延伸的表面40'，该向上延伸的表面40'限定了当在横截面中查看导辊24'时与由辊主体26'的外表面28'限定的线平行的线。此外，第二弧线36'也通过小于90°(例如，60°至89°)的角度延伸。
在图9-11中示出的实施例中，导辊24'包括具有主要部分MP的辊主体26”，主要部分MP分别包括外主表面28”以及第一和第二端部部分EPa和EPb，第一和第二端部部分EPa和EPb分别包括第一和第二外表面29a”和29b”。如在图10中所示，第一外表面29a”是锥形表面，诸如截头圆锥形表面，该锥形表面从外主表面28”向外逐渐变细。如在图11中所示，第二外表面29b”是圆柱形表面，如同外主表面28”，但是第二外表面29b”或对应的第二端部部分EPb具有比外主表面28”或对应的主要部分MP稍微较大的外直径。例如，第二端部部分EPb可以具有比主要部分MP的外直径大大约0.05至1.0％的外直径。辊主体26”还可以包括具有放置在主要部分MP和端部部分EPa和EPb之间的锥形或弯曲表面的中间部分。
返回到图9，导辊24”还包括分别放置在辊主体26”的相对端处的第一和第二凸缘30a”和30b”。参见图10和11，第一和第二凸缘30a”和30b”分别包括第一和第二部分32a”和32b”，每个部分包括在相反方向上弯曲的两个弯曲的、沿圆周延伸的表面，使得部分32a”和32b”每个在横截面中具有蛇形构造。
在图10中示出的实施例中，第一部分32a”的蛇形构造分别包括在相切点38a”相遇的第一和第二曲线或弧线34a”和36a”。第一弧线34a”从辊主体26”的第一外表面29a”延伸到相切点38a”，并且第二弧线36a”从相切点38a”延伸到向上延伸的表面40a”。虽然第一弧线34a”可以具有任何合适的长度并且通过任何合适的角度延伸，但是在图10中示出的实施例中，第一弧线34a”通过90°的角度延伸，使得与第一弧线34a”相切并且通过相切点38a”的线垂直延伸到辊主体26”的外主表面28”。同样，虽然第二弧线36a”可以具有任何合适的长度并且通过任何合适的角度延伸，但是在图10中示出的实施例中，第二弧线36a”通过小于90°的角度(例如，60°至89°)延伸，使得当在横截面中查看带导轨24”时，向上延伸的表面40a”限定了相对于由辊主体26”的外表面28”限定的垂直线成一定角度延伸的线。
在图11中示出的实施例中，第二部分32b”的蛇形构造还包括分别在相切点38b”相遇的第一和第二曲线或弧线34b”和36b”。第一弧线34b”从辊主体26”的第二外表面29b”延伸到相切点38b”，并且第二弧线36b”从相切点38b”延伸到向下延伸表面40b”。虽然第一弧线34b”可以具有任何合适的长度并且通过任何合适的角度延伸，但是在图11中示出的实施例中，第一弧线34b”通过小于90°的角度(例如，60°至89°)延伸。同样，虽然第二弧线36b”可以具有任何合适的长度并且通过任何合适的角度延伸，但是在图11中示出的实施例中，第二弧线36b”也通过小于90°的角度(例如，60°至89°)延伸，使得当在横截面中查看带导轨24”时，向下延伸表面40b”限定了相对于由辊主体26”的外主表面28”和第二外表面29b”限定的垂直线成一定角度延伸的线。
此外，每个弧线34a”、34b”、36a”、36b”可以具有任何合适的半径，诸如在任何上述半径范围内的半径。
在图12和13中示出的实施例中，导辊24”'包括具有外表面28”'的辊主体26”'，以及放置在辊主体26”'的相对端处的凸缘30”'。此外，凸缘30”'中的一个或两者可以包括如下部分32”'，该部分32”'从辊主体26”'向外延伸并且包括在相反方向上弯曲的两个弯曲的、沿圆周延伸的表面，使得该部分32”'在横截面中具有蛇形构造。此外，每个蛇形构造可以分别包括在相切点38”'相遇的第一和第二曲线或弧线34”'和36”'。当在横截面中查看导辊24”'时，第一弧线34”'从辊主体26”'的外表面28”'延伸到相切点38”'，并且第二弧线36”'从相切点38”'延伸到第三弯曲的、沿圆周延伸的表面，该表面在与第二弯曲表面相同的方向上弯曲并且限定了第三弧线39”'。第二和第三弧线36”'和39”'分别也可以在相切点处相遇。此外，第三弧线39”'从第二弧线36”'延伸到向上延伸的表面40”'，向上延伸的表面40”'在图12中示出的实施例中限定了当在横截面中查看导辊24”'时与由辊主体26”'的外表面28”'限定的线平行的线。在另一种实施例中，向上延伸的表面40”'可以限定当在横截面中查看导辊24”'时相对于由外表面28”'限定的线成一定角度延伸的线(例如，向上延伸的表面40”'可以是如图4所示的截头圆锥表面)。
每个弧线34”'、36”'和39”'可以通过任何合适的角度延伸，该合适的角度诸如在任何上述角度范围内的角度。例如，在图12中示出的实施例中，每个弧线34”'、36”'和39”'通过小于90°的角度延伸。作为更具体的示例，第一和第三弧线34”'和39”'每个可以通过在60°至89°的范围内的角度延伸，而第二弧线36”'可以通过小于75°(例如，小于45°)的角度延伸。
此外，每个弧线34”'、36”'和39”'可以具有任何合适的半径，诸如在任何上述半径范围内的半径。例如，第一和第三弧线34”'和39”'中的每个分别可以具有在0.002至0.015英寸范围内的半径，而第二弧线36”'可以具有在0.002至0.15英寸范围内的半径。在图12中示出的实施例中，第二弧线36”'的半径分别比第一和第三弧线34”'和39”'中的每一个的半径大得多(例如，至少5倍大)。
利用以上构造，第二弧线36”'不需要直接与向上延伸的表面40”'相遇。因此，第二弧线36”'可以被配置为提供朝向或远离第一弧线34”'的渐进曲线(例如，第二弧线36”'可以具有相对大的半径)，而凸缘30”'的整体凸缘半径Fr”'可以保持相对较小。例如，第二弧线36”'可以具有在0.07至0.15英寸范围内的半径，而整体凸缘半径Fr”'可以比引导体半径GBr”'大少于百分之十五(即使向上延伸的表面40”'是圆锥形表面或截头圆锥形表面)。作为更详细的示例，利用上述用于第二弧线36”'的半径范围，导辊24”'可以具有0.300英寸的引导体半径GBr”'和小于0.345英寸的凸缘半径Fr”'。
以上任何实施例中的任何上述特征可以与任何其它实施例一起使用。例如，辊主体26、26'、26”'中任何一个可以具有带导辊24”的辊主体26”的构造。此外，每个带导辊24、24'、24”、24”'可以具有任何上述凸缘构造。此外，任何上述凸缘构造可以提供针对带导辊24所描述的益处或优点中的一个或多个益处或优点。
每个带导辊24、24'、24”、24”'可以由任何合适的材料以及以任何合适的方式制成。例如，每个导辊可以由铸造或模制的金属或模制的塑料(例如，压缩或注射模制塑料)制成，并且具有弯曲的、沿圆周延伸的表面的部分32、32'、32”、32”'可以通过铣削操作而形成或者进一步精制。此外，每个导辊24、24'、24”、24”'可以被制成单个件、或者结合或熔合在一起的多个件。
虽然以上描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了根据本公开内容的所有可能的形式。在这方面，在本说明书中使用的词语是描述性的词语而不是限制性的词语，并且要理解的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。附加地，各种实现的实施例的特征可以被组合以形成根据本公开内容的其他实施例。

Claims (18)

1.一种用于配置为接收一段带子的带驱动器的带导辊，所述带导辊包括：
辊主体，具有在其上接收带子的外表面；以及
在所述辊主体的相对端上的凸缘，所述凸缘中的至少一个具有在横截面中为蛇形构造的部分。
2.如权利要求1所述的带导辊，其中所述蛇形构造包括在相反方向上弯曲的第一弧线和第二弧线。
3.如权利要求2所述的带导辊，其中第一弧线和第二弧线在相切点处相遇。
4.如权利要求3所述的带导辊，其中第一弧线从辊主体的外表面延伸到相切点，并且第二弧线从相切点延伸到向上或向下延伸的表面。
5.如权利要求4所述的带导辊，其中，在横截面中，向上或向下延伸的表面限定了与由辊主体的外表面限定的线平行的线。
6.如权利要求4所述的带导辊，其中，在横截面中，向上或向下延伸的表面限定了相对于由辊主体的外表面限定的线成角度延伸的线。
7.如权利要求3所述的带导辊，其中第一弧线在辊主体的外表面之间延伸到相切点，并且第二弧线从相切点延伸到在横截面中限定第三弧线的弯曲的表面。
8.如权利要求2至7中任何一项所述的带导辊，其中第一弧线放置在辊主体的外表面和第二弧线之间，并且第一弧线通过90°的角度延伸。
9.如权利要求2至7中任何一项所述的带导辊，其中第一弧线放置在辊主体的外表面和第二弧线之间，并且第一弧线通过小于90°的角度延伸。
10.如前述任一项权利要求所述的带导辊，其中辊主体具有辊主体半径，并且至少一个凸缘具有比辊主体半径大少于百分之十五的凸缘半径。
11.如前述任一项权利要求所述的带导辊，其中每个凸缘具有在横截面中为蛇形构造的部分，并且每个蛇形构造包括在相反方向上弯曲的第一弧线和第二弧线，并且其中，对于每个蛇形构造，第一弧线和第二弧线在相切点处相遇。
12.一种用于与一段带子一起使用的带驱动器，所述带驱动器包括：
驱动器主体；及
任何前述权利要求中的安装在驱动器主体上的带导辊。
13.一种用于与一段带子一起使用的带驱动器，所述带驱动器包括：
驱动器主体；及
安装在驱动器主体上的带导辊，所述带导辊包括辊主体以及在辊主体的相对端上的凸缘，所述辊主体具有在其上接收带子的外表面，所述凸缘中的至少一个具有在横截面中为蛇形构造的部分。
14.如权利要求13所述的带驱动器，其中蛇形构造包括在相反方向上弯曲的第一弧线和第二弧线。
15.如权利要求14所述的带驱动器，其中蛇形构造的第一弧线和第二弧线在相切点处相遇。
16.如权利要求15所述的带驱动器，其中第一弧线在辊主体的外表面之间延伸到相切点，并且第二弧线从相切点延伸到在横截面中限定第三弧线的弯曲的表面。
17.如权利要求13至16中任何一项所述的带驱动器，其中每个凸缘在横截面中具有蛇形构造的部分，并且每个蛇形构造包括在相反方向上弯曲的第一弧线和第二弧线，并且其中，对于每个蛇形构造，第一弧线和第二弧线在相切点处相遇。
18.如权利要求13至17中任何一项所述的带驱动器，其中辊主体具有辊主体半径并且每个凸缘具有比辊主体半径大少于百分之十五的凸缘半径。
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