JP2000501547A - 衝撃抑制スリーブを有するテープヘッドアクチュエータアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリは、ねじ山付シャフト（５０）を有するステッパモータを含み、ブラケットはテープヘッドアセンブリを支持する。ねじ溝付スプリットナット（８５）がブラケットの孔の間に位置づけられ、ブラケットにしっかりと装着され、それによりブラケットはシャフト（５０）に沿って前後に移動する。スプリットナット（８５）は環状溝（９５）を有し、この環状溝（９５）は、その中に円形ばね（１００）を位置づけるべくその外側周辺を取囲み、スプリットナット（８５）に内向きの圧縮力を与える。衝撃抑制スリーブ（１０５）はばね（１０２）によってばねバイアスされ、スプリットナット（８５）の距離にわたってスプリットナット（８５）と係合する。機械的な衝撃が生じた場合、スリーブ（１０５）の、傾斜した内部部分により、その拡張に耐えるための反発力がスプリットナット（８５）に与えられ、これによりスプリットナットのバックラッシが実質的になくなる。

Description

【発明の詳細な説明】 衝撃抑制スリーブを有するテープヘッドアクチュエータアセンブリ 関連特許の相互参照 この発明は、出願日に本出願の譲受人に譲渡された、キャセッティ（Kasetty ）による「ばね式スプリットナットを有するヘッドアクチュエータ」（”Head A ctuator Having Spring Loaded Split Nut”）と題された米国特許第５，４４８ ，４３８号である以下の特許に関する。 発明の分野 この発明は一般に、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリに関し、より 特定的には、アクチュエータの遊びまたはバックラッシを実質的になくすための 単一の衝撃抑制スリーブに関する。 発明の背景 １つの適切な形態において、テープドライブは一般に、共通のベースを有する 長方形のハウジングを含む。ベースは２つのスピンドルモータを有する。第１の スピンドルモータは、比較的高速で流れる磁気テープを受けるように大きさが定 められた、永久的に取付けられたスプールを有する。第２のスピンドルは取外し 可能なテープカートリッジを受けるように適合される。取外し可能なテープカー トリッジは、ドライブのハウジングに形成されたスロットを通してドライブの中 に手動で、または自動的に挿入される。テープカートリッジをスロットの中に挿 入すると、カートリッジは第２のスピンドルモータと係合する。第１および第２ のスピンドルモータを回転する前に、機械的なバックリング機構によってテープ カートリッジは永久的に取付けられたスプールに接続される。テープカートリッ ジと永久スプールとの間に位置づけられた多くのローラは、テープカートリッジ と永久的に取付けられたスプールとの間を磁気テープが比較的高速で前後に移動 する際にそれを案内する。 一例を挙げると、図１に示されるように、従来のテープドライブ５は１対のス ピンドルモータ１０を含み、第１のスピンドルモータ１０ａは永久的に取付けら れた巻取りスプール１５を受けるように適合され、第２のモータ１０ｂは取外し 可能なテープカートリッジ２０を受けるように適合される。テープドライブ５は テープヘッドアクチュエータアセンブリ２５をさらに含み、このテープヘッドア クチュエータアセンブリ２５は複数のローラ３５によって規定されたテープ経路 ３０上に、巻取りスプール１５とテープカートリッジ２０との間に位置づけられ る。動作中は、磁気テープ４０が巻取りスプール１５とテープカートリッジ２０ との間を前後に流れ、規定されたテープ経路３０上を流れる間にヘッドアクチュ エータアセンブリ２５に密に近接する。 図２、図３ａ、図３ｂおよび図３ｃを参照して、磁気テープヘッドアクチュエ ータアセンブリ２５が示され、これは同一人が所有するキャセッティの「ばね式 スプリットナットを有するヘッドアクチュエータ」と題された米国特許第５，４ ４８，４３８号に記載されており、その開示は引用によって援用される。アクチ ュエータアセンブリ２４はステッパモータ４５を含み、このステッパモータ４５ は中心回転軸５５を有するねじ山付のアウトプットシャフト５０を有する。アク チュエータアセンブリ２４はヘッド取付ブラケット６０をさらに含み、このヘッ ド取付ブラケット６０はアウトプットシャフト５０を係合して、その中心軸５５ に沿ってブラケット６０を前後に移動する。より特定的には、ブラケット６０は 外向きに延びる１対のフランジ６５を含む。フランジ６５の各々は孔７０を有し 、孔７０はそれを通してアウトプットシャフト５０を受けるように軸方向に整列 し、かつ大きさが定められている。ブラケット６０はプラットホーム部分７５を さらに含み、このプラットホーム部分７５はテープヘッドアセリ８０を取付ける ためにねじ山付アウトプットシャフト５０に対して垂直に配向されている。アク チュエータアセンブリは、テープの流れの進行方向に直交する方向に磁気テープ ヘッドを指示するように動作する。流れる磁気テープが前後に移動すると、テー プヘッドがそれに従って指示され、その上の多数のデータトラックの読取／書込 を行なう。 孔７０の間にはねじ溝付スプリットナット８５が位置づけられ、このねじ溝付 スプリットナット８５は、中心軸５５に平行に配向され円周方向に１８０゜隔て られた１対のスプリット（split）９０を有する。ナット８５はブラケット６０ にしっかりと装着され、ねじ山付アウトプットシャフト５０を係合してシャフト ５０に沿ってブラケット６０を前後に移動する。ナット８５はその外周に形成さ れた環状溝９５をさらに有し、その中に位置づけられた円形ばね１００などの弾 性部材１００により、内向きの適応した圧縮力がナット８５に与えられる。ナッ ト８５の変形を軽減するために、ナット８５は中心軸５５に対して垂直に配向さ れた環状スペース８６をさらに含む。 したがって、アクチュエータアセンブリのアウトプットシャフトが時計回りま たは反時計回りのいずれかの方向に回転すると、ブラケットおよびそれに取付け られたヘッドアセンブリはアウトプットシャフトの回転に応じてシャフトに沿っ て前後に移動することとなる。 上述のようにスプリットナットによってアクチュエータブラケットをねじ山付 アウトプットシャフトに結合することの１つの主な限界は、ナットが機械的衝撃 を受けやすく、この結果バックラッシが生じるという点である。特に、たとえば ヘッド可傾式モータおよび大きなマルチチャネルヘッドを加えるとテープヘッド アセンブリが複雑になるため、テープヘッドアセンブリの質量もこれに比例して 増加することとなる。テープヘッドアセンブリは、スプリットナットのねじ溝に よって主に支持された、アクチュエータ取付ブラケットに取付けられるため、質 量が増加するとスプリットナットに加えられるトルクおよび慣性が増加し得る。 ナットに加えられる力の増加は実質的に、ナットが円形ばねの圧縮力を克服する ことに寄与し得、この結果ナットが不所望にも拡張してしまう。スプリットナッ トの拡張により、アクチュエータブラケットが、予測不能な態様で、流れる磁気 テープのデータトラックに直交して移動するようになり、この結果テープヘッド アセンブリの書込み動作時に大きなデータエラーが生ずる。 上述のテープヘッドアセンブリの質量増加に対する１つの解決策は、円形ばね のばね力を増加し、これによりスプリットナットに圧縮力を与えることである。 しかしながら、通常動作時（非典型的な機械的衝撃がない時）には、ばね力の増 加は結果としてナットの早期の摩耗を引起こし得る。 したがって、実質的にアクチュエータのバックラッシをなくすための単一の衝 撃抑制スリーブを有する磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリをもたらす る機構の必要性がこれまで未解決のままであった。 発明の概要 この発明の目的は、先行するアプローチの限界および欠点を克服する、改良さ れた磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリを提供することである。 この発明の別の目的は、機械的衝撃または摩耗や機械的公差から生ずる遊動に よるバックラッシに対する耐性が高い磁気テープヘッドアクチュエータアセンブ リを提供することである。 この発明のさらに別の目的は、高精度のデータトラックポジショニングを持続 させる磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリを提供することである。 この発明の原理によると、流れる磁気テープのデータトラックに沿ってテープ ヘッドを正確にポジショニングするための磁気テープヘッドアクチュエータアセ ンブリが提供される。 一般に、回転可能なねじ山付シャフトはヘッドアクチュエータ取付ブラケット と係合し、シャフトに沿ってブラケットを前後に移動する。ブラケットは、中心 部分から外向きに延びる１対の一体的なフランジを含む。フランジの各々は孔を 有し、孔はそれらを通してねじ山付シャフトを受けるように軸方向に整列され、 かつ大きさが定められる。孔の内部円周部分は耐摩耗性材料でライニングされて もよい。ブラケットは一体的なプラットホーム部分をさらに含み、この一体的な プラットホーム部分は、テープヘッドアセンブリを取付けるためにねじ山付アウ トプットシャフトに対して垂直に配向される。 孔の間に位置づけられたねじ溝付スプリットナットはブラケットにしっかりと 装着され、ねじ溝付セグメントを有し、これらのねじ溝付セグメントはねじ山付 アウトプットシャフトと係合し、シャフトの移動をブラケットに伝達する。ナッ トは環状溝をさらに有し、この環状溝はねじ溝付セグメントにおいて外側周辺を 取囲む。溝にある円形圧縮ばねにより、ねじ溝付セグメントをねじ山付シャフト の方に押し進める内向きの圧縮力がもたらされる。 単一の衝撃抑制スリーブは中空の内部部分を有し、この中空の内部部分は、シ ャフトを受けスプリットナットのねじ溝付セグメントを係合するように大きさが 定められる。スリーブは、スプリットナットを適合的に圧迫するよう、ばねバイ アスされる。機械的衝撃が生じた場合には、スリーブの、傾斜した内部部分によ り、ねじ溝付セグメントには拡張に耐えるための反発力が与えられるため、実質 的にスプリットナットのバックラッシがなくなる。反発力はスリーブによって直 接的にスプリットセグメントに加えられるか、より好ましくは円形圧縮ばねによ って与えられ得る。 この発明のこれらおよび他の目的、利点、局面および特徴は、添付の図面と関 連して与えられる以下の好ましい実施例の詳細な説明に鑑みてより十分に理解さ れ、認められるであろう。 図面の簡単な説明 図面において、 図１は、従来の磁気テープドライブの平面図である。 図２（ａ）は、図１のテープドライブに用いられる先行技術のテープヘッドア クチュエータアセンブリの拡大等角図である。 図３（ａ）は、図２（ａ）のテープドライブヘッドアクチュエータを部分的に 断面図で示す側面図である。 図３（ｂ）は、スプリットナットの側方から見た断面図である。 図３（ｃ）は、図２（ｂ）に示されるスプリットナットの平面図である。 図４は、この発明の原理を有するテープヘッドアクチュエータアセンブリの等 角図である。 図５（ａ）は、図４に示される衝撃抑制スリーブの等角図である。 図５（ｂ）は、図５（ａ）の衝撃抑制スリーブの側方から見た断面図である。 図６（ａ）は、図４および図５の衝撃抑制スリーブの上面図である。 図６（ｂ）は、図４および図５の衝撃抑制スリーブの側面図である。 図７は、この発明の衝撃抑制スリーブの１つの好ましい実施例を示す組立図で ある。 図８は、この発明の衝撃抑制スリーブの別の好ましい実施例を示す組立図であ る。好ましい実施例の詳細な説明 図４、図５ａ、図５ｂ、図６ａおよび図６ｂを参照して、この発明の原理に従 った磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ２５は単一の衝撃抑制スリーブ １０５を含み、この衝撃抑制スリーブ１０５は、第１の部分１１０と、第１の部 分と同軸整列した第２の部分１１５とを有する。第１の部分１１０は中空の円筒 形キャビティ１２０を有し、この中空の円筒形キャビティ１２０は、それを通し て挿入されるステッパモータアウトプットシャフト５５と形状が密に対応する。 スリーブ１０５の第２の部分１１５は、半径方向に拡張した中空の内部キャビテ ィ１２５を有し、この内部キャビティ１２５はカップ１２５を規定し、カップ１ ２５はスプリットナット８５と形状が実質的に対応するように大きさが定められ る。線形バイアス螺旋ばね１０２はカップ１２５の第２の部分１１５に上向きの 力を加え、これにより単一スリーブ１０５がスプリットナット８５との接触関係 を適合的に維持することが余儀なくされる。ばね１２によってカップ１２５に加 えられたバイアス力と関連してスプリットナット８５に接触するカップ１２５の 傾斜部分１３０は、軸方向に整列した位置にスリーブ１０５を維持する。したが って、傾斜部１３０がスプリットナット８５と漸進的に係合すると、衝撃抑制ス リーブ１０５とテープヘッドアクチュエータアセンブリ２５の中心軸との間には 本質的に軸方向に整列した関係が維持される。 カップ１２５の中空の内部部分は、その内壁に形成され、対向配置された１対 の傾斜部１３０を有する。傾斜部１３０はカップ１２５の上エッジから始まり、 その高さは傾斜部１３０がカップ１２５の中に下向きに延びるにつれて均一に増 加する。傾斜部の１つの好ましい断面角度は１７°である。 図７に示されるこの発明の１つの好ましい実施例では、カップ１２５の傾斜部 分１３０はスプリットナット８５の円形ばね１００と接触し、それに軸方向の力 を加える。さもなくばスプリットナット８５が円形ばね１００の圧縮力を克服し て拡張することを引起こし得る非典型的な機械的衝撃が生じた場合には、傾斜部 １３０はスプリットナット８５に耐拡張反発力を与える。さらに、カップの傾斜 部分１３０は、ナット８５に加えられる衝撃反発力を最大にするよう、ナット８ ５上にスプリット９０から９０゜の位置に配置され得る。このような位置にスリ ーブ１０５を維持するために、データ突出部１４０と関連した実質的に平坦なデ ータ表面１３５がカップ１２５の外部部分に形成される（図５ａ参照）。平坦な 部分１３５は、アクチュエータブラケット６０に形成された相補的な平坦な溝（ 図示せず）と協働し、予め定められた半径方向の位置にスリーブを維持する。さ らに、データ突出部は、ブラケット６０と一体的な隆起リブ部分（図示せず） に連結され、スリーブの半径方向の位置が実質的に一定となることを保証する。 平坦なデータ表面１３５およびデータ突出部１４０はともに単一の衝撃スリーブ １０５を定位置に固定し、ナット８５への耐拡張力を最大にする。 図８に示されるこの発明の代替的な実施例では、傾斜部１３０はスプリットナ ット８５に形成された１対の隆起部１０１と接触し、その上に軸方向の力を加え る。使用中は、傾斜部１３０により隆起部１０１には耐拡張反発力が与えられ、 上述と同様な態様でスプリットナット８５の拡張に耐える。 したがって、非典型的な機械的衝撃が生じた場合でも、この発明の衝撃抑制ス リーブ１０５を有するテープヘッドアクチュエータアセンブリ２５によって、ス プリットナット８５がその拡張に耐えるための反発力が与えられるため、スプリ ットナット８５のバックラッシまたは遊動が実質的になくなる。 以上にこの発明の実施例を説明したが、この発明の目的が十分に達成されたこ とが認められ、当業者には、この発明の精神および範囲から離れることなくこの 発明の構成における多くの変更、広く異なった実施例および用途が示唆されるで あろう。ここに記載した開示および記述は純粋に例示の目的のものでありいかな る意味においても制限を加えるものとして意図されるものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダリー，キース・エル アメリカ合衆国、01545 マサチューセッ ツ州、シュルーズベリー、パーク・ストリ ート、10

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．テープヘッドアクチュエータであって、 回転可能なねじ山付シャフトと、 テープヘッドアクチュエータ取付ブラケットとを含み、前記テープヘッドアク チュエータ取付ブラケットは、前記ねじ山付シャフトとテープヘッドを軸方向に 整列した孔に取付け、前記シャフトのねじ山と係合するためのねじ溝付セグメン トを有するねじ溝付スプリットナットを取付けるためのものであり、さらに 衝撃抑制スリーブを含み、前記衝撃抑制スリーブは、それを通して前記シャフ トを受取るための中空の円筒形キャビティと、略円錐形の中空の内部キャビティ を有するカップとを有し、前記中空の内部キャビティは、前記スプリットナット の前記ねじ溝付セグメントにはまるべく実質的に形状が対応するように大きさが 定められ、さらに 前記カップが前記ねじ溝付セグメントを圧迫することを余儀なくする軸方向バ イアス手段を含む、テープヘッドアクチュエータ。 ２．前記衝撃抑制スリーブが、前記キャビティを規定する構造と前記カップを形 成する構造とが同軸を有するように形成される、請求項１に記載のテープヘッド アクチュエータ。 ３．前記カップが、その内壁に形成された略円錐形の１対の傾斜部を含む、請求 項２に記載のテープヘッドアクチュエータ。 ４．前記傾斜部が、前記カップの上エッジから始まり、前記傾斜部の高さは前記 傾斜部が前記カップの中に下向きに延びるにつれて均一に増加する、請求項３に 記載のテープヘッドアクチュエータ。 ５．１つの好ましい傾斜角度がおよそ１７゜である、請求項４に記載のテープヘ ッドアクチュエータ。 ６．前記傾斜部が、非典型的な機械的衝撃が生じたときに、前記スプリットナッ トに耐拡張反発力を与える、請求項５に記載のテープヘッドアクチュエータ。 ７．前記ねじ溝付セグメントの外周部に形成された環状溝が、前記シャフトに対 して前記セグメントを押し進めるための弾性圧縮部材を受け、それにより前記弾 性圧縮部材は、前記傾斜部によって、その上に加えられた均一の軸方向の力を受 ける、請求項６に記載のテープヘッドアクチュエータ。 ８．前記傾斜部が、前記スプリットナットに形成された少なくとも１つの隆起部 上に均一な軸方向の力を加える、請求項７に記載のテープヘッドアクチュエータ 。 ９．前記傾斜部が、前記スプリットナットに加えられる衝撃反発力を最大にする ように前記スプリットナット上にスプリットから９０゜の位置に配置され得る、 請求項８に記載のテープヘッドアクチュエータ。 １０．前記スリーブの前記カップ部分が、その外部に形成された実質的に平坦な データ表面をさらに含み、前記実質的に平坦なデータ表面は、前記アクチュエー タブラケットに形成された相補的な平坦な溝と協働し、前記スリーブを前記ブラ ケットに対して定位置の関係に維持する、請求項９に記載のテープヘッドアクチ ュエータ。 １１．前記スリーブの前記カップ部分が、前記カップの前記外部部分に形成され たデータ突出部をさらに含み、前記データ突出部は、前記ブラケットに形成され た隆起リブ部分と協働し、前記スリーブを前記ブラケットに対して定位置の関係 に維持する、請求項１０に記載のテープヘッドアクチュエータ。 １２．前記カップの前記傾斜部分が、前記スプリットナットと漸進的に係合し、 それにより前記スリーブを軸方向に整列した位置に維持する、請求項１１に記載 のテープヘッドアクチュエータ。 １３．衝撃抑制スリーブを有するテープヘッドアクチュエータアセンブリであっ て、 回転可能なねじ山付シャフトと、 アクチュエータ取付ブラケットとを備え、前記アクチュエータ取付ブラケット は、前記ねじ山付シャフトを受けるための軸方向に整列した孔を有する１対のフ ランジを有し、前記ブラケットは、実質的に平坦な部分をさらに備え、前記実質 的に平坦な部分は、その上にテープヘッドアセンブリを取付けるために前記ねじ 山付シャフトに対して垂直に配向され、さらに 前記フランジの間に位置づけられたねじ溝付スプリットナットを備え、前記ね じ溝付スプリットナットは、前記シャフトのねじ山と係合するためのねじ溝付セ グメントを含み、それにより前記ナットを通して前記シャフトの回転が伝達され 、 前記ブラケットが前記シャフトに沿って線形に移動し、さらに 前記ねじ溝付セグメントの外周部に形成された環状溝と、 圧縮力を加えて前記セグメントを前記シャフトに対して押し進めるための、溝 内の弾性圧縮部材と、 衝撃抑制スリーブとを備え、前記衝撃抑制スリーブは第１の部分と第２の部分 とを有し、前記第１の部分は、それを通して前記シャフトを受取るための中空の 円筒形キャビティを有し、前記第２の部分は、略円錐形の中空の内部キャビティ を有するカップを形成し、前記内部キャビティは、前記スプリットナットの前記 ねじ溝付セグメントにはまるべく実質的に形状が対応するように大きさが定めら れ、さらに 前記カップを前記ねじ溝付セグメントに対して押付ける軸方向バイアス力手段 を備える、テープヘッドアクチュエータ。 １４．前記衝撃抑制スリーブが、前記キャビティを規定する構造と前記カップを 形成する構造とが同軸を有するように形成される、請求項１３に記載のテープヘ ッドアクチュエータ。 １５．前記カップが、その内壁に形成された略円錐形の１対の傾斜部を含む、請 求項１４に記載のテープヘッドアクチュエータ。 １６．前記傾斜部が前記カップの上エッジから始まり、前記傾斜部の高さは前記 傾斜部が前記カップの中に下向きに延びるにつれて均一に増加する、請求項１５ に記載のテープヘッドアクチュエータ。 １７．１つの好ましい傾斜角度がおよそ１７゜である、請求項１６に記載のテー プヘッドアクチュエータ。 １８．前記傾斜部が、非典型的な機械的衝撃が生じたときに、前記スプリットナ ットに耐拡張反発力を与える、請求項１７に記載のテープヘッドアクチュエータ 。 １９．前記傾斜部が、前記弾性部材に均一な軸方向の力を加える、請求項１８に 記載のテープヘッドアクチュエータ。 ２０．前記傾斜部が、前記スプリットナットに形成された少なくとも１つの隆起 部に均一な軸方向の力を加える、請求項１９に記載のテープヘッドアクチュエー タ。 ２１．前記傾斜部が、前記スプリットナットに加えられる衝撃反発力を最大にす るように前記スプリットナット上にスプリットから９０゜の位置に配置され得る 、請求項２０に記載のテープヘッドアクチュエータ。 ２２．前記スリーブの前記カップ部分が、その外部に形成された実質的に平坦な データ表面をさらに含み、前記実質的に平坦なデータ表面は、前記アクチュエー タブラケットに形成された相補的な平坦な溝と協働し、前記ブラケットに対して 前記スリーブを定位置の関係に維持する、請求項２１に記載のテープヘッドアク チュエータ。 ２３．前記スリーブの前記カップ部分が、前記カップの前記外部部分に形成され たデータ突出部をさらに含み、前記データ突出部は、前記ブラケットに形成され た隆起リブ部分と協働し、前記ブラケットを前記スリーブに対して定位置の関係 に維持する、請求項２２に記載のテープヘッドアクチュエータ。 ２４．前記カップの前記傾斜部分が、前記スプリットナットと漸進的に係合し、 それにより前記スリーブを軸方向に整列した位置に維持する、請求項２２に記載 のテープヘッドアクチュエータ。