CN1366667A - 包括具有通过镶嵌造型实现的磁路元件和驱动齿的卷轴盘的记录和/或再生装置 - Google Patents
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Abstract
在具有卷轴驱动装置(35)的记录和/或再生装置(1)中,该驱动装置(35)具有驱动轴(46A)、由塑料制成的盘形驱动部件(47)、驱动齿(48)、第二磁路元件(49)及第三磁路元件(50),第三磁路元件(50)通过镶嵌造型而与驱动部件(47)相连,驱动轴(46A)以旋转互锁的方式直接连接到第三磁路元件(50)上,并且第三磁路元件(50)由经过车削工序精加工而成的元件构成,第三磁路元件(50)以相对于驱动部件(47)的方式确定其尺寸,这样,第三磁路元件(50)不会受经镶嵌造型制成的传动件(47)的影响而产生任何变形。
Description
本发明涉及一种由权利要求1的前序部分限定的记录和/或再生装置。
通过英特网即在网址为www.Ito-technology.com上可获取关于由权利要求1前序部分限定的一种公知记录和/或再生装置的信息以及关于具有用于该记录和/或再生装置的记录载体磁带的磁带盒信息。在两份专利文件WO98/44506A2和WO98/44499A1中也涉及了公知的记录和/再生装置和公知的磁带盒。
在公知的记录和/或再生装置中，在图11所示的剖视图中显示了其卷轴驱动装置35，在驱动轴46A一端的区域内将衬套B压配合到驱动轴46A上，衬套B具有两个环槽C和D，将第三磁路元件50设置在靠近驱动轴46A自由端的环槽C内，第三磁路元件50相对于衬套B的槽C而具有一个间隙，通过衬套B的镶嵌造型(insert-molding)形成的塑料传动件x的环形部分E和第三磁路元件50均设置在第二槽D中，第二槽D防止了驱动件47和衬套B之间的轴向相对运动，由于衬套B和驱动轴46A之间的强迫配合(压配合)，由此可防止衬套B和驱动轴46A之间的轴向相对移动。在该结构中，第三磁路元件50由厚度约为1.0mm的较薄钢盘50构成，该较薄钢盘50通过冲压工序制造且起磁回路作用。构成第二磁路元件49的环形磁铁49通过胶粘接合而连接到较薄钢盘上。
在公知的记录和/或再生装置中，已发现：为了构成包括其驱动件侧驱动齿48在内的驱动件47而在塑料中对较薄钢盘进行镶嵌造型的结果是较薄钢板50由于所谓的塑性收缩而受到相当大的机械载荷，该塑性收缩引起钢盘50的变形和翘曲以及附加扭曲。钢板50的这些变形不仅导致钢板50形成非理想的平面形状，而且导致对驱动件47的驱动齿48造成如此大的变形而对有效齿高度造成不希望有的负面影响，而齿高度应该尽可能保持恒定。由于上述变形而将驱动件侧驱动齿48设置在不同轴向水平面上，其结果是这些驱动件侧驱动齿48不能保证与容装在磁带盒中的供带卷轴的卷轴齿的驱动齿进行令人满意的一致配合。在公知的记录和/或再生装置的运行中，驱动件侧驱动齿48的变化轴向高度位置的结果是：其高度位置变化的驱动件侧驱动齿48通过卷轴齿和供带卷轴，在磁带宽度方向上对来自于供带卷轴而未缠绕的磁带或缠绕到供带卷轴上的磁带施加干扰影响，这样，磁带的高度位置就发生改变，除了其他因素之外，所述变化的频率还依赖于卷绕直径。这些高度位置的变化不再能通过致动装置来补偿，该致动装置带有用于扫描磁带上磁道的磁头，这样，正确的记录和再生会受到不利影响或甚至不可能进行。
本发明的目的是为预先消除上述问题而提供一种改进的记录和/或再生装置。
为了实现上述目的，根据本发明，在由权利要求1的前序部分所限定的记录和/或再生装置中加入由权利要求1的特征部分所限定的技术特征。由于本发明的技术特征是以一种简单的方式实现的，因此，驱动轴直接连接到第三磁路元件上，以及最好在第三磁路元件连接到驱动轴上之后进行车削加工以通过车削工序来精加工磁路元件，对第三磁路元件进行正确定位而使其完全垂直于驱动轴，为了形成包括其驱动部件侧驱动齿在内的驱动部件，根据本发明而确定其尺寸，这样，第三磁路元件具有刚硬的非变形结构而使第三磁路元件的镶嵌造型不会使第三磁路元件以及连接到第三磁路元件上的驱动齿产生任何翘曲、扭曲和变形。这样，通过本发明的措施就可实现将所有驱动件侧驱动齿以较高的精度设置在相同轴向的平面内。这在驱动件侧驱动齿与磁带盒供带卷轴的卷轴齿相配合的过程中是有利的且没有对磁带施加不利影响，这样，磁带的高度位置没有受到不利影响，因此，正确的记录和再生就不会受到驱动件侧驱动齿或卷轴驱动装置的防碍或损害。
在本发明的记录和/或再生装置中，已经证明：当采用权利要求2至8所限定的方案时是非常有益的。试验显示这些方案是特别有利的，特别是在对驱动件的尺寸、稳定性和非变形性与驱动件所需要的空间和质量这两方面进行优化折衷的情况下，这些方案是非常有益的。
通过举例的方式利用下文中描述的实施例可以清楚理解本发明的上述及其它方面，下面将参照这些例子而对本发明的上述及其他方面进行阐述。
参照附图，下面将对本发明进行更详细的描述，这些附图通过例子的形式显示了两个实施例，但本发明并不仅限于这些实施例。
图1是根据本发明第一实施例的记录和/或再生装置的平面图，该装置包括用于驱动供带卷轴的盘形驱动部件。
图2显示了从图1所示的记录和/或再生装置的盘形驱动部件下面看去所得的一个斜视图，在驱动部件上布置有一个供带卷轴。
图3以与图2相似的方式显示了图2中的盘形驱动部件和供带卷轴，所示供带卷轴处于与驱动部件相分离的状态。
图4所示为图2和3中的盘形驱动部件的一个倾斜平面视图。
图5所示为图2、3和4中的盘形驱动部件及图2和3中的供带卷轴的剖视图，供带卷轴与盘形驱动部件的相对轴向位置是由驱动齿确定的。
图6显示了图5中的一部分的放大视图。
图7以与图5相似的方式显示了盘形驱动部件和供带卷轴，供带卷轴与盘形驱动部件的轴向相对位置是由盘形驱动部件的三个凸起确定的。
图8以与图6相似的方式显示了图7的一部分。
图9所示为图1中所示的记录和再生装置的卷轴驱动装置的剖视图。
图10以与图9相似的方式显示了根据本发明第二实施例的记录和再生装置的卷轴驱动装置。
图11以与图9和10相似的方式显示了现有技术中记录和再生装置的卷轴驱动装置。
图1显示了记录和再生装置1，构造的该装置用来记录和再生数字数据，利用该装置可以存储大量数据。该记录和再生装置1在下文中可简称为存储装置1。
存储装置1是包括构成共9个专利申请主题的特征的记录和再生装置的改进，这9个专利申请即为1998年11月12日提交的专利号为98890332.4、98890333.2、98890334.0、98890335.7、98890336.5、98890337.3、98890338.1、98890339.9和98890340.7的欧洲在先专利申请。所述记录和再生装置在1998年11月15日于美国拉斯维加斯的考姆戴斯(Comdex)商品博览会上展出，因此，该装置是公知的。由展出的记录和再生装置所代表的公开内容和在上述9个欧洲在先专利申请中包含的基本部件在此作为参考而被结合使用。为此，图1所示存储装置的其余部分仅限于这些与本申请相关的方面和部件。此外，在本申请的内容中还参考了在1999年11月11日提交的申请号为9989360.3和99890361.1的欧洲在先专利申请。
存储装置适用于保持图1中仅用点划线表示的磁带盒2。该磁带盒2容纳一个供带卷轴3，供带卷轴3可相对于卷轴轴线3A而被旋转性地驱动，供带卷轴3用于收取(卷绕)磁带4，磁带4及供带卷轴3在图1中仅以点划线来表示。为了记录或再生数字数据，可沿着在磁带4的纵向上延伸的多个磁道来扫描磁带4。
存储装置1具有一个底盘5，底盘5上承载着存储装置1的独立结构单元和部件。在下文中，只说明那些与本发明内容有关的结构单元和部件。
为了保持磁带盒2并将其从存储装置1中的加载位置移动到工作位置，存储装置1具有可移动的磁带盒保持器6。该磁带盒保持器6可沿着L形路径而在加载位置和工作位置之间进行移动，在加载位置处可将磁带盒2插入磁带盒保持器6，在工作位置中，插入的磁带盒2处于其工作位置。
为移动磁带盒保持器6和存储装置1的其他可移动装置部件，存储装置1具有驱动装置7。驱动装置7包括一个马达8和一个齿轮机构9，利用齿轮机构9就可驱动环形传动齿轮10。在环形传动齿轮10的帮助下，利用齿条驱动凸轮装置，通过该凸轮装置就可驱动可移动的磁带盒保持器6。
当磁带盒保持器6处于其工作位置时，放置在磁带盒保持器6内的磁带盒2也处于其工作位置。如上所述，磁带盒2装有一根供带卷轴3，磁带4就缠绕在供带卷轴3上。磁带4于其自由端与一个耦合销11相连。在磁带盒2的工作位置中，拉牵装置12可被结合到耦合销11上，该拉牵装置12包括拉牵元件13和牵引带14。为清楚显示起见，图1中以点划线的方式显示了牵引带14。牵引带14经过拉牵元件13到达收取卷轴15并与收取卷轴15的一个毂部分16固定连接。毂部分16具有用于安装拉牵元件13的凹槽17。通过图中未显示的存储装置1的第一个马达，就可在由箭头18所示的方向上转动性地驱动收取卷轴15。收取卷轴15的转动带动牵引带14，然后带动拉牵元件13，这样，在拉牵元件13与耦合销11相结合后，在牵引带14的帮助下就可将磁带4从磁带盒2中拉出，被拉出的磁带4可上移至收取卷轴15并卷绕到收取卷轴15上，据此，就可实现在磁带4上进行记录或从磁带4进行再生。
存储装置1具有用于驱动磁带4的驱动装置19。驱动装置19包括图中未显示的第一马达，为了驱动收取卷轴15而将第一马达布置在存储装置1内，第一马达借助于图中未显示的一个驱动部件来驱动收取卷轴15，所述驱动部件也构成了驱动装置19的组成部分。驱动装置19还包括一个图中未完整显示的第二马达。图1只显示了第二马达的定子部分20，定子部分带有图中未显示的激励线圈，利用该激励线圈就可驱动第二马达的未显示的转子。第二马达可驱动冠状齿轮齿，该齿轮齿与布置在供带卷轴3上的配对齿轮齿相啮合，利用第二马达可在由箭头21所示的方向上驱动供带卷轴3而将磁带4卷绕到供带卷轴3上。这样，供带卷轴3也形成了驱动装置19的组成部分。在下面的内容中将更详细描述这两种齿轮齿。
存储装置1还包括用于引导磁带3的引导装置22。在本实施例中，引导装置22包括两个磁带导辊23和24。每根磁带导辊23和24均分别具有一根引导轴25和26，引导轴25和26分别与底盘5静态相连，还具有引导面27和28，引导面27和28相对于引导轴25或26为圆筒形。此外，在每个圆筒形引导面27和28的两个轴向端的区域中，每个磁带导辊23和24分别具有端凸缘29、30和31、32，所述端凸缘横向延伸到相应的引导轴25和26上。
存储装置1还具有一个用于扫描磁带4的多轨道磁头33。磁头33安装在致动装置34上，通过该致动装置34，磁头33可在与磁带4的纵向相垂直的方向上移动而使多轨道磁头33的独立磁系统与磁带4的扫描轨道保持恒对准，从而保证精确跟踪。磁头33设置在两磁带导辊23和24之间的区域内。磁头33借助于致动装置34而可随着磁带4的高度位置的变化而变化。
如上所述，存储装置1还包括一个第二马达，图1中仅显示了其定子部分20。第二马达形成了卷轴驱动装置35的一部分，卷轴驱动装置35用于可转动性地驱动磁带盒2的供带卷轴3。
供带卷轴3除上面所述之外，此外(参见图2至图8)，供带卷轴3由塑料构成且具有一个基本为罐形的毂部分36，该毂部分36与第一卷轴凸缘37和第二卷轴凸缘38整体形成。罐形的毂部分36具有底壁39和筒形圆周壁40。在一种未显示的方式中，磁带4的一端附加到圆周壁40上，然后进行缠绕，形成的磁带卷就布置在两个卷轴凸缘37和38之间。
在底壁39的区域内，供带卷轴3与卷轴侧的卷轴驱动装置41相连即整体形成。此处，卷轴侧的卷轴驱动装置41是由卷轴齿41构成。
在底壁39的区域内，供带卷轴3还与第一磁路元件42相连，该磁路元件42用于形成磁性作用保持装置43而将供带卷轴3保持在存储装置1中。第一磁路元件42是由一个圆盘构成的，该圆盘形成一个磁轭，该圆盘由低碳钢构成且其具有用于保护它的一个镍镀层。第一磁路元件42共具有三个等角度间隔的孔44，每个孔与从底壁39延伸的一个凸起45相配合。第一磁路元件42通过镶嵌造型的方式连接到供带卷轴3的底壁39上。
卷轴驱动装置35具有转动的驱动轴46A和盘形驱动部件47，盘形驱动部件47通过驱动轴46A的作用而相对于盘轴线46转动，盘形驱动部件在图1中只是用点划线来显示。盘形驱动部件47具有一个驱动部件侧的卷轴驱动装置48，在本发明的情况中，驱动部件侧卷轴驱动装置48是由驱动齿48形成的。驱动齿48以驱动的方式与卷轴齿41即卷轴侧的卷轴驱动装置41相配合。驱动齿48与驱动部件47整体形成。如同供带卷轴3一样，驱动部件47也是由塑料制成的。
驱动部件47与一个第二磁路元件49相连，第二磁路元件49布置有磁性作用保持装置43以将供带卷轴保持在存储装置1中。此处，第二磁路元件49由环形磁铁49构成。磁铁49由一种钕-铁-硼复合物构成。
此外，一个第三磁路元件50与盘形驱动部件47相连接，这种连接是通过镶嵌造型的方式来进行的。第三磁路元件50基本为环状且也构成一个磁轭。第三磁路元件50由不锈钢制成。第三磁路元件50的布置可使杂散磁场较小且使磁性作用保持装置43具有较高的效率。
应注意到：由磁铁构成的第二磁路元件49和第三磁路元件50通过磁引力彼此连接。此外，为保证第二磁路元件49和第三磁路元件50之间连接的较高可靠性而在第二磁路元件49和第三磁路元件50之间进行图中未显示的粘合。
在存储装置1中，具有磁引力限制装置51的盘形驱动部件47是具有优势的，该磁引力限制装置51与第一磁路元件42相配合。借助于该磁引力限制装置51可将第一磁路元件42和第二磁路元件49之间产生的磁引力限定至一给定值。该给定值由第一磁路元件42和第二磁路元件49之间的给定最小轴向距离来确定。
在存储装置1中即在盘形驱动部件47中，磁引力限制装置51由三个凸起52、53和54构成，这些凸起在盘轴线46方向的方向中从驱动部件47处伸出。三个凸起52、53和54位于与盘轴线46同轴的一个圆上并成等角度间隔设置。图4至8清楚显示了三个凸起52、53和54的结构。三个凸起52、53和54各自分别由一个块状基部55、56和57和一个柱形部分58、59和60构成。就如图5至8中所示的第二凸起53那样，三个基部55、56和57通过翼部61整体性地连接到盘形驱动部件47上。
图5和6显示了正常的工作状态，其中，供带卷轴3的第一磁路元件42正确无误地连接到供带卷轴3的底壁39上。在该正常工作状态下，三个凸起52、53和54不起作用，这从图6中可以特别清楚地看到。事实上，三个凸起52、53、和54不与第一磁路元件42相接触。因此，供带卷轴3相对于盘形驱动部件47的轴向相对位置及第一磁路元件42相对于第二磁路元件49的轴向相对位置是由卷轴齿41和驱动齿48确定的，卷轴齿41和驱动齿48即它们的齿侧面在由磁性作用保持装置43所施加的力的作用下相互啮合。这样，在该正常运行状态下，第一磁路元件42和第二磁路元件49之间的磁引力是由第一磁路元件42和第二磁路元件49之间的轴向距离确定的，而该轴向距离是通过卷轴齿41和驱动齿48来限定的。
图7和8显示了一个供带卷轴3，无论如何，该供带卷轴3的第一磁路元件42不占用供带卷轴3上的特别合适的位置。从图7和8可清楚看到，图7和8中显示的第一磁路元件42与供带卷轴3的底壁39之间的轴向距离过大。该过大的间距也许在供带卷轴3的生产过程中就已经产生了。另一种可能的原因为：在经常应用供带卷轴3或经常应用包括供带卷轴3的磁带盒2后就可能产生过大的间距。
当已将图7和8中所示的供带卷轴装载到图1所示的存储装置1中且在存储装置1和存储装置1的盘形驱动部件47中没有设置磁引力限制装置51形式的预防措施时，会导致布置的第一磁路元件42与第二磁路元件49之间的轴向间距太小而使磁引力超过第一磁路元件42和第二磁路元件49之间的给定最大允许磁引力。这种情况的结果会是：第一磁路元件42再不能与第二磁路元件49相分离，或者只有通过使第一磁路元件42和供带卷轴3的底壁39之间的连接进行不希望的分离才能使第一磁路元件42和第二磁路元件49相分离，这种情况显然是不希望发生的。
磁引力限制装置51的结构以有利方式预先消除了存储装置1和盘形驱动部件47中的上述不希望产生的状态，即在图8中可特别清楚地看到，三个凸起52、53和54可操作性地与第一磁路元件42相配合，这样，在该操作状态下，第一磁路元件42与柱形部分58、59和60紧靠在一起。这就保证了第一磁路元件42和第二磁路元件49之间的轴向间距是由柱形部分58、59和60的自由端与第二磁路元件49的自由端面之间的轴向位置差所确定。这样，通过简单的装置且以非常可靠的方式保证了由所述位置差所确定的第一磁路元件42和第二磁路元件49之间的间距再不会变小，因此，两磁路元件42和43之间的磁引力再不会超过给定值。从而以可靠的方式预先消除了不希望产生的高磁引力。
对于卷轴驱动装置35，需要指出的是：驱动轴46A最好安装在第三磁路元件50一个孔中内且不能相对于第三磁路元件50进行转动。在本发明的情况中，通过压制而获得驱动轴46A和第三磁路元件50之间的连接，这样在驱动轴46A和第三磁路元件之间形成压配合。
第三磁路元件50由通过车削工序精加工而成的一个部件适当地形成。为了制造卷轴驱动装置35，将预成形的元件压到驱动轴46A上，接着利用车削工序最终精加工而成，这样就保证了形成第三磁路元件50的元件具有完全垂直于驱动轴46A而延伸的约束面，因此，第三磁路元件50就不会引起轴向摆动。
此外，当驱动部件侧的驱动齿48的外径D1和第三磁路元件50的外径D2之比最大为3∶2即最大为1.5时，对卷轴驱动装置35来说是有利的，在当前的情况下，该比率为3.8∶2.9，即为1.31，如图9所示。
在如图9所示的卷轴驱动装置35的结构中，第三磁路元件50在一径向区域RB1内的轴向厚度T1约为3.5mm，径向区域RB1从其外周向盘轴线46延伸，在当前情况下，该区域与第三磁路元件50的整个外半径范围相对应。
由图9特别清楚显示的卷轴驱动装置35的结构是一种形状非常稳定的结构，该形状是防止变形的，并且其基本不产生轴向摆动，这样，将驱动齿48即所有的驱动齿48布置在可在极小的公差范围内获得的水平面范围内，因此，在驱动齿48的轴向高度位置内没有变化，其结果是：当借助驱动齿48驱动磁带时，驱动齿48对磁带的高度位置没有任何不良影响。
图10所示的卷轴驱动装置35是图9所示的卷轴驱动装置35的一种变型。在图10所示的卷轴驱动装置35中，驱动轴46A也直接安装在第三磁路元件50的孔中，并被锁定而不相对于第三磁路元件50进行转动。通过图10所示的四个激光焊接点LS即可达到所述的旋转锁定。
在图10所示的卷轴驱动装置35中，第三磁路元件50在一径向区域RB2内的轴向厚度T2大约为3.5mm，该径向区域RB2从其外周向盘轴线46延伸，该区域与第三磁路元件50的基本一半外半径的范围相对应。在径向区域RB2上延伸的第三磁路元件50的较厚的外部分通过具有较小厚度的连接部VB连接到第三磁路元件50的毂部分NB上。但是，厚度较小的连接部VB不会损害第三磁路元件50稳定的防变形结构，因为该元件的稳定性和非变形性主要是由在径向区域RB2上延伸的较厚的外部决定的。
本发明不限于上文描述的实施例，试验已经表明：即使第三磁路元件50的厚度T至少为2.0mm，也可以获得使卷轴驱动装置50和驱动件47具有稳定形状和非变形性的满意结果。
Claims (8)
1.一种用于保持磁带盒(2)的记录和/或再生装置(1)，磁带盒(2)包括一根供带卷轴(3)，该供带卷轴(3)相对于卷轴线(3A)而可被转动性地驱动，供应卷轴适用于收取带形式的记录载体(4)，供带卷轴与卷轴齿(41)相连且与一个第一磁路元件(42)相连，该磁路元件形成磁性作用保持装置(43)而将供带卷轴(3)保持在记录和/或再生装置(1)中，以及，
该记录和/或再生装置(1)具有用于转动性地驱动供带卷轴(3)的一个卷轴驱动装置(35)，卷轴驱动装置(35)具有一个可相对于盘轴线(46)进行转动的驱动轴(46A)和一个盘形驱动部件(47)，盘形驱动部件(47)可相对于驱动轴(46A)进行转动，盘形驱动部件(47)由塑料制成且具有驱动部件侧的驱动齿(48)，该驱动齿(48)以驱动的方式与卷轴齿(41)相配合，驱动部件(47)与一个第二磁路元件(49)相连，第二磁路元件(49)用于形成磁性作用保持装置(43)而将供带卷轴(3)保持在记录和/或再生装置(1)中，第三磁路元件(50)和驱动部件(47)之间的连接是通过第三磁路元件(50)的镶嵌造型而进行的，其特征在于：
驱动轴(46A)直接安装在第三磁路元件(50)的孔内且与第三磁路元件(50)锁定而不发生相对转动，该第三磁路元件(50)由通过车削工序精加工而成的一个元件构成，以及
驱动部件侧驱动齿(48)的外直径(D1)和第三磁路元件(50)的外直径(D2)之比至多为3∶2，并且
第三磁路元件(50)在由其外周向盘轴线(46)延伸的径向区域(RB1、RB2)内的轴向厚度(T1、T2)至少为2.0mm，所述区域与第三磁路元件(50)的至少三分之一外半径的区域相对应。
2.根据权利要求1所述的记录和/或再生装置(1)，其特征在于：驱动部件侧驱动齿(48)的外直径(D1)和第三磁路元件(50)的外直径(D2)之比在4∶3和5∶4的范围内。
3.根据权利要求1所述的记录和/或再生装置(1)，其特征在于：第三磁路元件(50)在从其圆周向盘轴线(46)延伸的径向区域(RB1、RB2)内的轴向厚度(T1、T2)至少为2.0mm，所述区域与第三磁路元件(50)的至少一半外半径的区域相对应。
4.根据权利要求3所述的记录和/或再生装置(1)，其特征在于：第三磁路元件(50)在从其圆周向盘轴线(46)延伸的径向区域(RB1)的轴向厚度(T1)至少为2.0mm，所述区域与第三磁路元件(50)的整个外半径的区域相对应。
5.根据权利要求4所述的记录和/或再生装置(1)，其特征在于：第三磁路元件(50)的厚度(T1)在2.0mm和5.0mm之间的范围内。
6.根据权利要求5所述的记录和/或再生装置(1)，其特征在于：第三磁路元件(50)的厚度约为3.5mm。
7.根据权利要求1所述的记录和/或再生装置(1)，其特征在于：第三磁路元件(50)由可磁化的钢构成并形成一个磁轭。
8.根据权利要求7所述的记录和/或再生装置(1)，其特征在于：第二磁路元件(49)由与第三磁路元件(50)相连接的环形磁铁构成。
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