CN1148901A - 数据磁带带盒的导轨 - Google Patents

Abstract

一种用于带盒内磁带的加长磁带导轨设有一个加长的支承壁来导引磁带。加长磁带导轨有一磁带导引壁和至少一个凸缘，当磁带越过传感器时该凸缘用来支承磁带的一边。磁带导轨可形成一个所需的横截面然后弯曲，提供所需的途径。合适的硬质材料可施加在表面上并用干润滑剂掺入。导引壁上设有透光孔，当磁带指示端头位置的孔眼与该透光孔对准时光线便可射出。

Description

数据磁带带盒的导轨

本发明涉及数据磁带带盒中的改进的磁带导轨。

在多条越过磁带的磁道上载有数字式数据的磁带用的磁带带盒是人们所熟悉的。磁带带盒包括一个形成空腔的带盒外壳，和一对支承在空腔内的磁带卷盘。在空腔内有一条长的磁带沿着磁带的移动途径延伸着。磁带的两端各被卷绕在一个卷盘上。磁带移动经过适当的导轨并跨越带盒边上的一个孔眼，在该孔眼内伸出一个读/写头或传感器以便在带盒被插入到录/放机内时张紧磁带并写出或读出数据。磁带由一传动带驱动使磁带的线速精确地被控制。现下磁带的线速被控制在20至120英寸/秒(51至305mm/s)的范围内。

为了使磁带保持正确地定位，从而使每一条极窄的、各别的数据磁道在越过读/写头时适当地定位，重要的是必须使磁带沿着其移动路线精确地被导引。

在采用标准的、传动带驱动的带盒时，最好能在四分之一英寸的磁带上增加数据磁道的密度。本发明可有助于增加这种密度。

伺服驱动也可用来在可靠的控制下使磁带定位，但这种驱动费用昂贵。本发明可有助于减少在伺服驱动中的磁带控制的频带宽度，并减少这种驱动的复杂程度，从而减少费用。

这种型式的磁带带盒曾在例如美国专利5,104,058号中公开过，其内在磁带移动途径的各个选定点上设有带凸缘的导销，从而能提供精确定位的基准表面以便用来使磁带边缘相对于磁头而定位，还设有促使磁带与凸缘接合的装置，因此可使磁带定位，从而可使记录数据的磁道相对于磁头而定位。促使磁带与导销凸缘接合的功能是由带凸缘导销插置在基板上的角度产生的。在将导销插置在基板上时使其中至少一个导销不是垂直于基板而是略为偏斜便可产生转向作用。驱使磁带与导销的特定凸缘接合，以便相对于磁头而导引数据磁道。

带凸缘的圆柱形磁带导销另外的优点是，它们能按很高的精度制造，因为它们能在自动车库或螺钉机上生产出来。

还有能提供弧形途径的多辊磁带导引系统曾在美国专利5,173,828号中公开过。在传感器的每一侧设有三个辊子以便导引磁带沿其途径移动。

在授予Minnesota采矿和制造公司的欧洲专利EP 536 912号中曾公开过一种磁带导引装置，它在较长的距离内与磁带边缘接合，从而能形成一层润滑的空气膜，可以减少磁带上的摩擦阻尼。另外，较长的接合长度能抑制振动和其他输送偏差，这些偏差由于在导引装置上游发生的情况如卷带盘和其他输送辊的偏心本来是有可能产生的。

磁带导引装置还必须高度耐磨，因为记录磁带本来就是磨料。在1986年10月的IBM技术公报29卷第5号中载有：在一顺从的导引系统中采用耐磨损的板与磁带边缘接触，这样就可为顺从导引装置的弹簧部分选用合适的材料，而不必为了磨损性能而牺牲弹簧性能。

人们知道，对不耐磨损的表面可用表面镀层来赋予耐磨损能力。例如，美国专利4,594,772号就曾公开一种坚硬的阳极化镀层，该镀层能抗拒由于磁带输送而引起的磨损。

另外，为了减少摩擦，可将干润滑剂引入到耐磨的阳极化镀层内。这种镀层已在本发明中被采用，并在下列参考文献中有说明：SeitzingerR.C.，″Coating that cuts friction″(减少摩擦的镀层)，MACHINECovino，C.P.，″Hard coat plus solid lube fights wear″(硬镀层加干润滑剂战胜磨损)。

本发明设有一个加长的导引装置，它可以使磁带在一被传动带驱动的带盒内沿着一条途径移动时逐渐趋于稳定。加长的支承有助于使磁带上的数据磁道保持正确地对准。

装在带盒内的磁带被一加长的磁带导轨导引，该导轨具有至少一个固定的导引凸缘表面以便正确地导引磁带使它越过传感器或读/写头。当磁带移向并移出传感器时，加长的导引凸缘可使磁带的侧边位置趋于稳定。

本发明的加长的磁带导轨设有一个凸缘支承表面和一个垂直壁表面，磁带就是抵住在这些表面上才趋于稳定，并在即将来到传感器或读/写头之前和在经过之后被保持在接近所需走的途径上。加长的导轨可制成一个大体沿着带盒边缘延伸的整体，在该带盒内装着磁带而录音机的传感器则可伸出通过该带盒。在该成为一体的导轨上设有弧形的端头，以便使磁带改变方向而正确地被导引在所要的途径上，由于使磁带具有曲率还给磁带提供刚度。磁带滑行在垂直于带盒基板的竖直的导壁上。磁带的侧边被一在下面的基准凸缘约束着，并通过一个固定的在上面的约束凸缘使磁带不能在侧边方向或竖直方向移动，以上是该专利披露的情况。如果需要，上凸缘也可是一个顺从凸缘以使用来将磁带推向基准凸缘。

整体加长的磁带导轨在制造时可以用多个零件装配在一起，或者用由合适材料如铝、不锈钢或其他金属挤压滚轧或其他方法制成的具有所需横截面的型材弯曲而成，或者如果需要，也可用模塑材料模压而成。加长的磁带导轨置制有凹进部，使磁带在与传感器接合的区域内与导轨间隔开，从而使磁带能够弯曲以资保证磁带在经过传感器或读/写头时具有适当的张力。

按照本发明的第一实施形式的加长磁带导轨基本上沿着带盒的整个一条边缘延伸，在该导轨经过的地方设置着驱动磁带的驱动圆盘和传感器头。加长磁带导轨在传统的磁带端读出镜附近的地方设有一个透光孔使光线能射到带盒上的标准位置上以便对磁带端进行光学读出。这个孔穿通与带盒基板垂直的壁。

如果需要，在导轨壁上还可设有另一孔以便在加工加长导轨时使用。

采用加长导轨时在磁带改变方向和在纵长曲线上弯曲的角落采用加长支承凸缘的想法可用模块构造来实现，其中在所需的位置上设有分开的弧形端部段。在传感器的导入端和出口端都设有端部弧形段并具有合适的长度以便磁带在被导引时可趋于稳定，还设有凸缘以便将磁带保持在正确的走向上。

本导轨用铝制成是比较有利的，它能容易而精确地被挤压出来，然后被冲压而制成所需的形状。铝制加长导轨可被阳极化处理以便得出一个氧化铝外层，该氧化铝层比传统上用于导柱的不锈钢还要来得坚硬和耐磨损。部件可以制造成为一个整体，不管它是整个加长导轨和两个弧形端部，还是一个由模块拼装的加长导轨都可使磁带形成一条半径相当大的纵长曲线。形成一体的制造可使导引凸缘的位置保持得非常精确。铝没有磁性，不会使磁带退磁，并且阳极化的导轨能被施加表面润滑剂，因此可以得到一个低摩擦的表面，即使在低速状态下也可减少摩擦载荷。

下面简要地说明附图：

图1为一装有按照本发明制造的加长导轨的磁带带盒的平面图；

图2为沿图1中2-2线切取的按照本发明的制造的磁带导规的局部放大剖视图；

图3为本发明的加长磁带导轨的透视图；

图4为按照本发明制造的加长磁带导规的概略透视图，图中示出有一传感器正在与支承在加长导轨上的磁带接合。

图5为加长导轨的一个修改形式的透视图；

图6为沿图5中6-6线切取的放大的剖视图。

首先参阅图1，以总标号10指出的、用来携带数字式数据的磁带带盒形成一个封闭腔，其中支承着一对卷带盘12和13，可分别环绕两条平行而间隔开的轴线自由旋转。一条磁带15可沿着由合适的导轨建立起来的磁带途径移动，这点还将说明。磁带15的两个反对端分别与卷带盘12和13连接。

带盒10包括一个由铝或其他合适材料制成的基板，还设有一个透明的或半透明的聚合物盖16来形成带盒的封闭腔。盖16用概略地在17处示出的传统按扣固紧在基板11上。由于需要将部件连结到基板11及/或盖16上还设有螺钉凸台19。

采用按照本发明的第一实施形式制成的加长磁带导轨来形成磁带相对于卷带盘12和13的移动途径。导轨26使磁带正确地在磁带与传感器或读/写头42接合的区域内定位。

有一驱动带32装在导带辊34和36与驱带辊38上。该带32为一环形带，与卷绕在卷带筒或盘上的磁带的外表面接触，并在驱带辊被驱动的以常见的方式驱动磁带。驱动带32能自行拉紧，并在一个卷带盘的尺寸增大而另一个卷带盘缩小时能够保持拉力和正确的速率，如同美国专利5,289,988号所叙述的那样。

制造带盒10时在边缘部40制出一个缺口，以便给磁性传感器42提供到磁带15的通路。缺口部40通常用一弹簧加载的门关闭，该门在将带盒插入到如图在45处局部示出的磁带录音机内时开启。在盖16上还设有第二开口46以便驱带轮或盘48进入。驱带盘48为磁带录音机的部件并被一可控制并能反转的电动机(未示出)驱动。磁性传感器或读/写头42和驱动盘48只是作为说明才示出，因为它们都是磁带录音机的部件而不是带盒的部件并且都是传统上使用的。驱动盘48与驱带辊38上的上驱动凸缘接合并驱动该凸缘。

电动机对驱动盘的驱动是可以反转的，并能高速运行。磁带15的定位是由加长磁带导轨26建立起来的。

基板11为一刚度较强的板，通常由铝制成以便提供支承。加长磁带导轨26可选用任何一种常见的紧固件保持在位。例如，可用成为整体的安装栓装在基板11的孔眼内，并可牢靠地保持在基板11的所需位置上。

磁带15沿着其在两个卷带盘之间的移动途径的相当大的一部分被加长磁带导轨26导引，并且该导轨沿着带盒的一条边缘延伸，而传感器就位在该边缘上。加长磁带导轨26制有两个弧形导轨端部52和54，并制有这样构造的中心部56，使它一方面要离开驱动辊38及带盒和磁带录音机的其他零件，另一方面又要提供越过读/写头或传感器42所需的磁带移动途径。

如图2和3所示的加长磁带导轨26具有一个竖直的导壁62，其表面一般与基板11垂直。有一制出的凸缘64搁置在基板11上，并有一支承的肩部表面66固定在相对于基板11上表面的一个正确的位置上，以便使磁带15的下边定位在一个所需的高度上。有一精确定位的上凸缘68固定在壁62上并且定位在凸缘64的上面，使磁带15沿着壁62移动时被夹在两个凸缘64和68之间导引。如图3所示，在磁带导壁62上设有一个孔70，用来使光学信号得以传送，而该信号被用来检测磁带15端头的到来。用来携带数据的磁带在其端头附近设有多个光线传送孔，如图4在15A处所示。有一采用镜72和光源(图1)并设在标准带盒内的光学检测装置71检测当磁带孔15和孔眼70对准时通过这两个孔的光线。这个光信号指示磁带端头的到来。孔眼70允许现有的磁带端头光学检测装置71与加长磁带导轨26一起使用。

在加长磁带导轨26的壁62还设有一个较小的孔眼74，如图3所示，这个孔眼被用作定位孔，以便帮助使加长磁带导轨26的弧形端部和其他形成的部分设置在正确的位置上。

当加长磁带导轨26由铝制成时，它能被阳极化，以致在壁62及凸缘64和68上形成一个基本上为氧化铝的坚硬的外部覆盖层，然后可以进行处理，将一种干而摩擦系数低的材料施加在其上以便填满硬覆盖层上的细孔，从而获得一个低摩擦的表面。铝导轨也可用硬质金属材料如镍或铬电镀以便减少磨损。

减少壁62表面的摩擦系数就可减少磁带的磨损，从而可延长磁带的寿命，并使写在磁带上的记录和磁带上数据的再现更为可靠。

本发明的第二种实施形式在图5和6中示出，在这种实施形式中，用总标号80指出的加长磁带导轨被制成为一个部分圆筒形，如图所示，因此在导壁上的磁带就被在纵长方向上弯曲成弧形。磁带导轨80为一铝挤压件或成型的槽材，可在成形后剪切以便形成安装栓84，该安装栓可配合到基板上设有的孔内并保留在其内，这样便可使磁带导轨相对于带盒的基板而稳固地被夹持着。基板已在本发明的第一种实施形式中示出。

磁带导轨80包括一个竖直的壁86和一个下凸缘88，在下凸缘上有一磁带边缘支承表面90。还设有一个上凸缘92，因此当磁带15沿着壁86的弧形面被导引时，它被定位在两个凸缘之间。圆弧较宽大，因此导轨的长度相当大。磁带导轨80可以例如被定位在本发明第一实施方式的两个弧形导轨端部52和54的位置之间，这时可用两个这样的加长磁带导轨80来导引磁带使它在越过传感器42所在位置的线上移动。

凸缘表面90和壁86支承并导引磁带15，支承在这些表面上的磁带的长度显然要比现有带盒内用来导引磁带的导辊或导柱上所支承的磁带长度来得大。

用于磁带导轨80上的材料最好是铝，包括一个阳极化层和一层为了减少摩擦而添加的摩擦系数低的材料。如图6所示，铝的槽材或挤压件82有一笼统地用94指出的阳极化层。还有固体的润滑剂(低摩擦系数)材料被注入到阳极化层的细孔内。该润滑剂在图上用小点96指出。干润滑剂是用公知的技术施加的，并能为磁带支承提供一个摩擦减少的表面。

图5和6所示的加长磁带导轨是在挤压后再弯曲成所需的弧形的。在带盒的基板11上设有合适的孔以便用来接纳安装栓84并支承磁带导轨80。

阳极化所提供的氧化铝表面比在其下面的铝更为坚硬，并且比不锈钢还要坚硬，因此磨损就不成其为问题。用固体润滑剂进行表面处理可减少磁带上的载荷，即使在较低的速率下也可导致较长的磁带寿命。

可用两个弧形段80分别放在传感器的两侧来提供一个磁带的直线长度以便与传感器接合。传感器可使磁带弯曲到两个弧形段之间的平面之外，从而使磁带收紧。加长导轨的成形允许磁带作这样的弯曲。

虽然本发明已经结合较优的实施例进行了说明，但对本行业的行家来说，显然在不违反本发明的精神和范围的条件下，仍然可以在实施形式和细节上作出各种变化的，这种变化应该属于本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种用于磁带带盒的磁带导轨，该带盒具有一块基板和一对支承在基板上面的两条平行而间隔开的轴线上的卷带盘，有一条磁带卷绕在卷带盘上，在两卷带盘之间延伸的磁带的移动途径沿着带盒的一个边壁越过带盒边壁上的一个缺口部，该缺口部用来准备传感器进入，而至少部分限定该移动途径的磁带导轨则具有：

至少一个导引件，该导引件有一导壁，其上有表面部，当磁带沿着途径在纵向上移动时可与该表面部滑动接合，所说表面部使磁带的接合表面定位在所需的走向上，该导引件壁沿着磁带途径的纵向长度要比横越磁带途径量得的壁宽大得多。

2.权利要求1的磁带导轨，其特征为，导壁有一整体构成的凸缘，用来支承被导引的磁带的至少一条边。

3.权利要求1的磁带导轨，其特征为，导壁具有一个加长的导引件壁和一对与导壁成为一体、限定其宽度并在侧向上间隔开的固定凸缘，导壁在沿着磁带移动途径的两个隔开一段距离的位置上制成圆弧形状，以便使磁带在纵长方向的这两个位置上形成圆弧。

4.权利要求1的磁带导轨，其特征为，导引件由一条挤压出来的材料弯曲成形制成在纵向上的弧形部以便用来使磁带在纵向上形成圆弧。

5.权利要求1的磁带导轨，其特征为，导轨是由铝制成的并有一硬化的表面成为与磁带接合的表面。

6.权利要求5的磁带导轨，其特征为，磁带导轨的硬化层还渗入干润滑剂以便减少施加在磁带上的摩擦力。

7.权利要求1的磁带导轨，其特征为，所说导引件为一加长的导引件，其上有一对沿着导壁边缘延伸并成为整体的凸缘，这两个凸缘限定着一个侧向宽度并间隔开以便在其间接纳磁带。

8.权利要求7的磁带导轨，其特征为，加长导引件为一成型件，它有两个反对端和一对与其两个反对端邻近的弧形表面部，在这两个弧形表面部之间的部分导壁相对于支承在导壁上的磁带的移动途径而向内凹进并在两个弧形表面部之间延伸，以便为传感器与磁带接合提供一个区域。

9.权利要求8的磁带导轨，其特征为，导壁上有一透光孔，当磁带在其途径上移动时，这个透光孔可与磁带上所设孔眼对准。

10.一种用于带盒内磁带的导引件，该导引件有一设有导引表面的壁，该导引表面与磁带表面接合，以便相对于一个传感器而导引一条移动的磁带，有一凸缘支承着磁带邻按基准表面的一边，并有装置可防止磁带在侧向上移动而从上述凸缘上离开，导引件壁的导引表面有一表面部在磁带的移动方向上延长，其长度要比磁带宽度大得多，该表面部并在磁带的移动途径上支承着磁带，该表面部在沿磁带纵向长度的方向上至少有一段被制成弧形。

11.权利要求10的导引件，其特征为，导引件有两个间隔开一段距离的部分使磁带成为弧形，而磁带移动途径是在这两个弧形部之间延伸。

12.权利要求10的导引件，其特征为，具有弧形的一个部分具有加长的表面部。

13.权利要求10的导引件，其特征为，导引件为一挤压出来的金属段，经过弯曲成形制成弧形部。

14.权利要求13的导引件，其特征为，导引件有一与上述第一凸缘间隔开的第二凸缘并具有防止磁带侧向移动的装置。

15.权利要求11的导引件，其特征为，所说壁包括一个与弧形段连结的延长的壁部，该延长壁部有一位置用来使传感器与支承在延长壁部上的磁带接合。

16.权利要求15的导引件，其特征为，导引件在两弧形段之间的部分和邻近弧形段的部分形成直线的导引件长度将磁带支承在其移动途径上，该导引件并有一个向内凹进段使传感器与磁带接合时能够抵压在磁带上，从而使磁带弯曲到在两直线导引件长度之间的平面之外。

17.权利要求10的导引件，其特征为，壁上有一透光孔使当磁带上的孔眼经过该透光孔时光线能够透过。

18.一种装在带盒内的磁带用的加长导轨可使磁带在设有传感器处越过传感器头，所说磁带带盒具有卷带盘和传动带驱动机构可使磁带保持拉紧，加长导轨具有一个导引壁用来支承在移动途径上移动的磁带，在所说加长导轨的导引壁上还制有一个用来透光的孔眼，磁带带盒上设有装置可以接收通过该孔眼来的孔，从而可指示磁带的到来，其时在沿着所说壁移动的磁带上也开有孔眼。

19.权利要求18的加长导轨，其特征为，导壁为一延伸的导壁，其上设有相互间隔开的导引磁带的凸缘，可用来将被导壁导引的磁带接纳在其间。

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