JP2006331623A - データストレージライブラリおよびそのアクセッサ - Google Patents

Abstract

【課題】 角度のついたレールと、角度のついたレールに対応可能なアクセッサを具備するテープライブラリ乃至は他のタイプのデータストレージライブラリを設計することが望ましい。
【解決手段】 角度のついたレールを回転可能とするアクセッサを具備するデータストレージライブラリを提供する。ライブラリにおいて第一レールと第二レールは角度をなしている。第一レールと第二レールの各々は駆動面を有し、これら駆動面は異なる垂直位置にある。アクセッサの切換機構が、駆動面の異なる垂直面間において駆動機構を移動させるように構成されている。切換機構が駆動機構を第一レールの駆動面に隣接配置すると、駆動機構は第一レールの駆動面と係合して、アクセッサを第一レールに沿って移動させ得る。切換機構が駆動機構の位置を切換えて第二レールの駆動面に隣接させると、駆動機構は第二レールの駆動面と係合して、アクセッサを第二レールに沿って移動させ得る。
【選択図】 図７

Description

本発明はデータストレージライブラリの分野に関するもので、特に、データストレージライブラリの改良アクセッサおよびレールに関する。

データストレージライブラリは大量のデータを格納する費用効率の高い方法を提供する。データストレージライブラリは、データのストレージ媒体として磁気テープ、磁気ディスク、光テープ、光ディスク等を使用する。磁気テープを使用するデータストレージライブラリはテープライブラリと称される。一般的なテープライブラリはテープカートリッジを蓄積する複数のストレージシェルフを配備する。テープライブラリは、少量のテープカートリッジを蓄積するものから何千ものテープカートリッジを蓄積するものまで、そのサイズが変わる。ストレージシェルフはテープカートリッジを蓄積する複数の列と行のストレージスロットから成る。テープカートリッジはテープライブラリにおける１つ以上のテープ駆動部によって読取りと書き込みが可能である。１つ以上のロボットアクセッサが使用されて、ストレージシェルフとテープ駆動部間においてテープカートリッジを搬送する。アクセッサはロボットピッカー、ロボットアーム等とも称される。アクセッサの運動はライブラリ制御装置によって制御される。

テープライブラリに保存されている選択ファイルにアクセスするため、ホストコンピュータは、ファイル保存されているテープカートリッジに特定のファイルをマッピング可能にする情報を含む。ホストコンピュータはテープ駆動部にコマンドを送信する。次にテープ駆動部はライブラリ制御装置にそのコマンドを送信する。ライブラリ制御装置の制御下で、アクセッサは特定のテープカートリッジをストレージシェルフに配置し、ストレージシェルフからテープカートリッジを検索し、テープ駆動部にテープカートリッジを搬送して、そしてテープ駆動部にテープカートリッジを挿入することが可能である。テープ駆動部は、テープカートリッジの磁気テープからデータを読み取る、もしくはこれにデータを書き込む。テープカートリッジの使用を終えた後、アクセッサは、テープ駆動部からテープカートリッジを取り外して、適切なストレージシェルフにテープカートリッジを搬送して、そしてストレージシェルフに適切なテープカートリッジを戻すことができる。

図１は、従来技術における単一のストレージフレーム１０２から成るテープライブラリ１００を示したものである。ストレージフレームは、テープカートリッジのようなメディアカートリッジを保存するスロットを有した特定数のストレージシェルフを有する部分あるいはモジュールから成る。ストレージフレーム１０２は、テープカートリッジを保存するスロットを有する複数のストレージシェルフ１０４−１０５を配備する。ストレージシェルフ１０４はストレージフレーム１０２の前壁にあり、ストレージシェルフ１０５はストレージフレーム１０２の後壁にある。ストレージフレーム１０２は、ストレージシェルフ１０４−１０５に保存されているテープカートリッジからデータを読み取る、もしくは該テープカートリッジにデータを書き込む複数のテープ駆動部１０６も具備する。また、ストレージフレーム１０２はアクセッサ１０８も具備する。

アクセッサ１０８は、ストレージシェルフ１０４−１０５とテープ駆動部１０６間におけるテープカートリッジの搬送を可能とする。アクセッサ１０８は、１つ以上のテープカートリッジを把持して、そのテープカートリッジをストレージシェルフ１０４−１０５とテープドライバ１０６間において搬送するグリッパアセンブリ１１２を具備する。グリッパアセンブリ１１２は垂直レール１１４（Ｙレールとも称される）に取り付けされており、Ｙレール駆動部１１６によってＹレール１１４の異なる垂直位置に移動して、ストレージシェルフ１０４−１０５の異なる行のテープカートリッジにアクセスを行う。Ｙレール駆動部１１６はリードスクリューを回転させるモータを具備する。垂直レール１１４およびグリッパアセンブリ１１２はＸレール駆動部１２０によって水平レール１１８（Ｘレールとも称される）に沿って水平に搬送される。Ｘレール１１８はストレージシェルフ１０４−１０５間に取り付けされており、アクセッサ１０８がストレージシェルフ１０４−１０５間を移動できるようになっている。グリッパアセンブリ１１２は回転駆動部１２２によって約１８０度の回転を行い、前壁のストレージシェルフ１０４と、後壁のストレージシェルフ１０５およびテープ駆動部１０６にアクセスを行う。

図２は、従来技術におけるアクセッサ１０８のＸレール駆動部１２０を示したものである。アクセッサ１０８の他の構成要素は示していないが、他の構成要素もＸレール駆動部１２０に連結され、それらが図２のページの最上部のさらに上方に伸長する。Ｘレール駆動部１２０は、ベルト２０６を介して駆動プーリ２０４に連結された駆動モータ２０２を配備する。駆動プーリ２０４はシャフトによってピニオン（図中見えておらない）に連結されている。ピニオンはＸレール１１８のラック２１０と係合する。駆動モータ２０２が駆動プーリ２０４を回転させると、駆動プーリ２０４はラック２１０上のピニオンを回転させ、アクセッサ１０８をＸ方向に移動させる。Ｘレール駆動部１２０のガイドローラ２１６はＸレール１１８のガイドロッドと係合して、アクセッサ１０８がＸ方向に移動する際にこれをガイドする。

図３は、従来技術における複数のストレージフレーム１０２から成るテープライブラリ３００を示したものである。テープライブラリ１００のサイズを増すために、追加のストレージフレーム１０２が元のストレージフレーム１０２（図１参照）にボルトで固定され、ストレージフレーム１０２のリニアチェーンを形成する。複数のストレージフレーム１０２により形成されるテープライブラリ３００には少なくとも２つのアクセッサが配備される。

図４は、従来技術におけるテープライブラリ３００の上面図である。図４において、ストレージフレーム１０２は並列に連結されてリニアチェーンを形成する。ストレージシェルフ１０４−１０５がそれぞれ一列に並び、２列のストレージシェルフを形成する。各ストレージフレーム１０２のＸレール１１８が相互に連結されていることで、アクセッサ（ＡＣＣ）１０８（図４においては図説目的にボックスで示されている）は共通のＸレール１１８を共用し、いずれかのストレージフレーム１０２のテープカートリッジにアクセスを行う。

図３および図４に示したテープライブラリ３００における１つの問題は、テープライブラリ３００を１つの直線方向にしか増やせないことである。従いテープライブラリ３００は、テープライブラリ１００をハウジングするルームまたはビルディングには有効といえない、長くて狭いフットプリントを有する。テープライブラリをどのように増すことができるかといったことの１つの大きな制限が、アクセッサ１０８のＸレール１１８およびＸレール駆動部１２０である。Ｘレール駆動部１２０の構成により、Ｘレール１１８は連続していなくてはならず、直角のような角度で分岐することはできない。Ｘレール１１８が角度をつけて構築されている場合、Ｘレール駆動部１２０はその角度には対応できない。ゆえに、Ｘレール１１８が連続する必要がある場合、テープライブラリ３００の形状は直線、もしくはカーブ形または円形の構成に限定される。

テープライブラリ３００の構成における他の問題は、最大２つのアクセッサ１０８が使用され得ることにある。図４におけるどちらかのアクセッサ１０８が機能しなくなった場合、もう一方のアクセッサはその機能しないアクセッサをテープライブラリ３００の一方の終端部に押して使えなくする。第三のアクセッサがテープライブラリ３００に付加され、真中のアクセッサが機能しなくなった場合、その機能しないアクセッサが特定のストレージシェルフ１０４−１０５へのアクセスを妨げる。

図５は、従来技術における単一のU字形ストレージフレーム５０２の上面図である。U字形ストレージフレーム５０２は外側のストレージシェルフ５０４と内側のストレージシェルフ５０５から成る。アクセッサ５０８は、U字形のレール５１０に沿って移動することによってストレージシェルフ５０４−５０５のテープカートリッジにアクセスすることが可能である。U字形ストレージフレーム５０２を使用することにより、テープライブラリを二方向に増すことができる。

図６は、従来技術における複数のU字形ストレージフレーム５０２を用いるテープライブラリ６００の上面図である。これを一方向に伸長するには、別のストレージフレーム６０２をU字形ストレージフレーム５０２の脚にボルトで固定して、テープライブラリ６００を伸長する。U字形ストレージフレーム５０２のアクセッサ５０８は、ストレージフレーム５０２の端部でボルト固定された別のストレージフレーム６０２にもアクセスすることが出来る。これを他方向に伸長するために、パススルー機構６１０によって複数のU字形ストレージフレーム５０２を並列に連結することが可能である。

この構成にもいくつかの問題がある。U字形ストレージフレーム５０２は、アクセッサ５０８を回転させる「U」のコーナ半径が大きい。カーブ周りに矩形テープカートリッジが最も効率良く収容され得ないと、大きくカーブした部分に、テープカートリッジの密度が犠牲になる領域をつくる。他の問題は、パススルー機構６１０を介する以外に、１つのU字形ストレージフレーム５０２におけるアクセッサ５０８が、別のU字形ストレージフレーム５０２に保存されているテープカートリッジにアクセス出来ないことである。テープカートリッジの取り扱いに複数の異なるアクセッサ５０８を必要とする場合、１つのU字形ストレージフレーム５０２から別のストレージフレームにテープカートリッジをパスする際にパススルー機構６１０を使用するのは非効率である。

ゆえに、角度のついたレールと、角度のついたレールに対応可能なアクセッサを具備するテープライブラリ乃至は他のタイプのデータストレージライブラリを設計することが望ましい。

本発明は、角度のついたレールと、角度のついたレールに対応可能なアクセッサとを具備するデータストレージライブラリにおける上記問題、および他の関連問題を解決する。データストレージライブラリのレールに関して、データストレージライブラリは少なくとも第一レールと第二レールを配備する。第二レールは第一レールと直角もしくは他の所望の角度に配向されている。第一レールおよび第二レールのそれぞれは、各レール側面に配置される駆動面を有する。第一レールの駆動面は長手軸Ｘを有し、第二レールの駆動面は対応する長手軸Ｚを有する。これらのレールに共通であり、かつ長手軸Ｘと長手軸Ｚに垂直な垂直軸Ｙも存在する。

本実施形態において、第一レールの駆動面の長手軸Ｘの垂直軸Ｙ上の位置は、第二レールの駆動面の長手軸Ｚの垂直軸Ｙ上の位置と異なる。例えば、レールが水平に構成される場合、第一レールの駆動面の垂直軸Ｙ上の垂直位置は、第二レールの駆動面の垂直位置よりも高く示され得る。データストレージライブラリは、第一レールとの関連において第二レールと類似の構成を有する他のレールを複数配備し得る。

データストレージライブラリのアクセッサに関して、アクセッサは、ベース、駆動システム、切換機構を具備する。駆動システムは、駆動機構を回転あるいは駆動する駆動モータもしくは他の駆動手段を含む。駆動システムはベース上で可動である。切換機構が駆動システムとベースに固着されており、該切換機構は、駆動システムを垂直軸Ｙに沿って移動するように構成されている。

作動中、切換機構による垂直軸Ｙ上の駆動機構のポジショニングに対応して、アクセッサの運動は第一レールから第二レールへと（またこの逆に）切換わる。例えば、切換機構が駆動機構を第一レールの駆動面に隣接するＹ軸上の第一位置に配置すると、駆動機構は第一レールの駆動面と係合して、第一レールに沿ってアクセッサを移動させることが出来る。アクセッサが第二レールに沿って移動する必要がある場合、切換機構は駆動機構の位置を、第二レールの駆動面に隣接するＹ軸上の第二位置に切換える。駆動機構はそこで第二レールの駆動面と係合して、アクセッサを第二レールに沿って移動させることが出来る。レールの駆動面間における駆動機構の動作により好都合にアクセッサを角度に沿って回転させることが出来る。

角度のついたレールと、角度のついたコーナを回転してレールを切換える能力を有するアクセッサによって多くの利点がもたらされる。第一に、データストレージライブラリを従来技術のように直線的のみでなく、二次元に増すことが可能である。例えば、データストレージライブラリは、リニアチェーンから拡張するストレージフレームのブランチを有する、ストレージフレームのリニアチェーンから構成され得る。このトポロジのデータストレージライブラリは、データストレージライブラリをハウジングするルームまたはビルディングに適している。

レールを切換えるアクセッサの能力により、レールに沿ってアクセッサが互いに通過することも可能である。このトポロジにおいてデータストレージライブラリは複数のブランチを有することから、どのアクセッサ１２４１−１２４５も好都合にブランチ１２５２−１２５５の１つをそれ自身が移動してはずれることができ、他のアクセッサをパススルー機構なしにデータストレージライブラリのいずれのカートリッジにもアクセス出来るようにする。ゆえに、データストレージライブラリにおいて２つ以上のアクセッサが使用され得る。

レールを切換える切換機構は好都合にアクセッサにおいて実行される。切換機構は、データストレージライブラリにおいて不具合が生じ得る箇所である。１つのアクセッサの切換機構が機能しなくなった場合、そのアクセッサは押し出されるか、データストレージライブラリから取り去される。しかし他のアクセッサは依然としてデータストレージライブラリ内で稼動できる。切換機構が切換レールそれ自体で実行される場合、切換機構の不具合がデータストレージライブラリの全アクセッサに影響を及ぼす。

各ストレージフレームにおけるストレージシェルフの密度も増す。レールを切換えるアクセッサの能力はまた、ストレージシェルフのストレージスロットを相互にかなり近接させて（連続）配置するのを可能にする。ここで、大きな回転半径を必要とする場合には、より多くスペースを必要とする。これにより好都合にデータストレージライブラリのカートリッジ密度を増し得る。
本発明は以下に記載の他の実施例を含む。
図面全体において同一参照符号は同一構成要素を示すものである。

図７から図１６および次の詳細説明は、本発明の詳細な実施例を記載し、従来技術においていかに本発明の最良の状態を作り出し、使用するかについて教示するものである。この教示の目的に、本発明における従来からの態様のいくつかが単純化されるか、省略されている。本発明の範囲を逸脱することなく、これらの実施例の変形が可能であることは従来技術において明らかである。また、以下に記載のフィーチャが様々な方法において組み合わされ、本発明の多様なバリエーションを成しうることは従来技術において明らかである。よって、本発明は、以下に記載の詳細なる実施形態に限定されず、請求項およびその同等とするものにおいてのみ限定される。

図７は、本発明の実施例におけるデータストレージライブラリのアクセッサ７０１とレール７１１−７１２を示したものである。簡潔化のため、アクセッサ７０１の駆動部分のみを示している。アクセッサの他の構成要素は示していないが、そうした他の構成要素も駆動システム１２０のベース７０４に連結され、点線で示されているように図７の上方に伸長する。データストレージライブラリは図１に示しているようなテープライブラリであるか、あるいはアクセッサを使用する他のタイプのデータストレージライブラリである。

図７において、レール７１２は、レール７１１に対して角度をつけて配向されている。レール７１２は直角に配向されているか、もしくは４５度、６０度等、他の所望する角度に配向される。ある実施形態では、レール７１２はレール７１１と交差するか、当接するか、もしくは隣接しており、レール７１１に固着されている。別の実施形態においては、上記のように配向された２つのレール７１１−７１２は互いに固着されておらず、互いに接触さえもしない。

レール７１１−７１２は一つの連続したレールではなく、互いに対して角度をもうけて配向された２つの別々のレールである。レール７１１とレール７１２の最上面は同一平面上にある。レール７１１は、レール７１１の側面に配置して示した駆動面７１３を有しており、駆動面７１３は垂直である。レール７１２もまた、レール７１２の側面に配置して示した駆動面７１４を有しており、駆動面７１４は垂直である。ここで駆動面はアクセッサの駆動機構と係合可能な表面として定義されていることから、駆動機構は駆動面に力を及ぼして、アクセッサを運動させる。駆動面７１３−７１４は、滑らかな金属表面、ラバー表面、ラック（ラックアンドピニオンシステム）、あるいは他の所望する表面から成る。

駆動面７１３は長手軸Ｘを有する。駆動面７１３の長手軸Ｘが、駆動面７１３と駆動面７１４の隣接部分より離れ変わるとき、駆動面７１３と駆動面７１４が互いに隣接する場合の駆動面７１３によって長手軸Ｘが明確にされる。駆動面７１４はこれに対応する長手軸Ｚを有する。駆動面７１４の長手軸Ｚが、駆動面７１３と駆動面７１４の隣接部分より離れ変わるとき、駆動面７１３と駆動面７１４が互いに隣接する場合の駆動面７１４により長手軸Ｚが明確にされる。図７において、レール７１１−７１２に共通であり、かつ、長手軸Ｘと長手軸Ｚに垂直な垂直軸Ｙも示している。

この実施例において、駆動面７１３の長手軸Ｘは、垂直軸Ｙ上において駆動面７１４の長手軸Ｚと異なる位置にある。図７に示すようにレール７１１−７１２が水平に構成される場合、駆動面７１３が、駆動面７１４の垂直位置よりも高い垂直軸Ｙ上の縦位置にあるように示され得る。図７においては、駆動面７１３の垂直位置が駆動面７１４よりも高くなっているが、他の実施例においては駆動面７１３が駆動面７１４よりも低い場合もある。

レール７１１−７１２の駆動面７１３−７１４の垂直位置は、駆動面７１３−７１４が互いに隣接するポイント（すなわちアクセッサ７０１がレール７１１−７１２を切換えるポイント）において特に重要である。このポイントで駆動面７１３は駆動面７１４と異なる垂直位置にある。このポイントから離れると、駆動面７１３は駆動面７１４と同じ垂直位置になり得る。これの例を図１３に示している。

本実施形態におけるデータストレージライブラリは、レール７１２と構成が類似する複数の他のレール（図示せず）を配備する。そのような構成を有するデータストレージライブラリを図１２に示している。

図７に示す実施形態において、アクセッサ７０１は、ベース７０４、駆動システム７０２、および切換機構７０６を具備する。駆動システム７０２は図２に記載のＸレール駆動部１２０と同一または類似の構成要素を備える。駆動システム７０２は駆動モータ７０８もしくはまた別の駆動手段を含む。駆動システム７０２はまた、駆動モータ７０８によって回転、もしくは駆動する、ある種の駆動機構７０９を含む。駆動機構７０９は、ホイール、スプロケット、ピニオン、あるいは、駆動面に力を及ぼしてアクセッサ７０１を運動させるように構成された他のタイプの機構を備える。

駆動システム７０２は、図７において上下に移動を行うベース７０４上にて可動である。切換機構７０６が駆動システム７０２とベース７０４に固着されており、Ｙ軸に沿って駆動システム７０２を運動させるように構成されている。切換機構７０６は、ソレノイド、空気シリンダまたは油圧シリンダ、モータ、リニアアクチュエータ、あるいはまた別の機構を具備する。本実施形態においては、切換機構７０６によって、駆動システム７０２全体がベース７０４およびレール７１１−７１２に対して垂直に移動を行う。別の実施形態では、切換機構７０６によって駆動システム７０２の部材が個々に動作可能である。例えば、駆動機構７０９は駆動システム７０２の他の構成要素と独立して動作する。

切換機構７０６により、Ｙ軸上の駆動機構７０９の位置に対応して、アクセッサ７０１の運動がレール７１１からレール７１２に、そしてこれと逆に切換えられる。例えば、切換機構７０６が、駆動面７１３に隣接するＹ軸上の第一位置に駆動機構７０９を合わせると、駆動機構７０９は駆動面７１３と係合して、レール７１１に沿ってアクセッサ７０１を移動させ得る。駆動面７１４は駆動面７１３よりも低い垂直位置にあることから、駆動面７１４は駆動機構７０９とずれる。レール７１２の他の位置もずれており、レール７１１に沿ってＸ軸方向にアクセッサ７０１を移動させ得る。

アクセッサ７０１がレール７１２に沿って移動する必要がある場合、アクセッサ７０１は、レール７１１に沿って移動し、レール７１２および駆動面７１４と隣接する。切換機構７０６は駆動機構７０９の位置を駆動面７１４に隣接するＹ軸上の第二位置に切換える。図７において、駆動機構７０９が駆動面７１４に隣接するまで、切換機構７０６はＹ軸上で駆動機構７０９を下降させる。そこで駆動機構７０９は駆動面７１４と係合し、アクセッサ７０１をレール７１２に沿って移動させる。駆動面７１３−７１４間における駆動機構７０９の動作は好都合に、図７に示す直角のような角度にてアクセッサ７０１を回転させる。

図８から図１１は、データストレージライブラリのアクセッサ８０１およびレール８１１−８１２の別の実施形態を示したものである。図８は本発明の実施例におけるデータストレージライブラリのアクセッサ８０１およびレール８１１−８１２を示したものである。簡潔化のためアクセッサ８０１の駆動部分のみを示している。データストレージライブラリは図１に示すようなテープライブラリであるか、またはアクセッサを使用する他のタイプのデータストレージライブラリから成る。

レール８１２は、レール８１１に対して角度をもって配向されている。別の実施形態において、レール８１２はレール８１１に対して別の角度で配向され得る。レール８１１は、レール８１１の側面に配置して示したラック８１３、そしてガイドスロット８１５を具備する。レール８１２は、レール８１２の側面に配置して示したラック８１４、およびガイドスロット８１６も有する。ラックは、ピニオンまたはウォームギアと噛み合う歯を１つの面に有したバーから成り、回転運動を直線運動に換える。ガイドスロットは、トラックもしくは溝から成り、アクセッサがレールに沿って移動する際にこれをガイドする。

レール８１１−８１２は図８において水平に配向されている。レール８１１のラック８１３は長手軸Ｘを有する。レール８１２のラック８１４は対応する長手軸Ｚを有する。また図８において、レール８１１−８１２に共通であり、かつ、長手軸Ｘと長手軸Ｚに垂直な垂直軸Ｙも示している。

この実施形態において、ラック８１３の長手軸Ｘは、垂直軸Ｙ上においてラック８１４の長手軸Ｚと異なる垂直位置にある。さらに詳細に述べると、ラック８１３の垂直位置は、ラック８１４の垂直位置よりも高い垂直軸Ｙ上にある。ラック８１３−８１４の垂直位置が異なることにより、駆動システム８０２のピニオン８０９は一度にラック８１３−８１４の１つとしか係合しない。

図８に示す実施形態において、アクセッサ８０１は、ベース８０４、駆動システム８０２、切換機構８０６、およびガイドホイール８２１−８２２を含む。駆動システム８０２は、ベルト８０８により駆動プーリ８０７に連結した駆動モータ８０５を含む。駆動プーリ８０７はシャフトによりピニオン８０９に連結を行っている。駆動システム８０２はベース８０４およびレール８１１−８１２に対するＹ軸に沿ってベース８０４上で可動である。駆動システム８０２とベース８０４に切換機構８０６が固着されており、該切換機構８０６は駆動システム８０２をＹ軸に沿って移動するように構成されている。切換機構８０６は、ソレノイド、空気シリンダもしくは油圧シリンダ、モータ、リニアアクチュエータ、あるいはまた他の機構を具備する。

ガイドホイール８２１はレール８１１のガイドスロット８１５と係合する。ガイドホイール８２１は、レール８１１に沿って移動する際にアクセッサ８０１をガイドする。図８においてガイドホイール８２２はガイドスロットと係合しておらず、アクセッサ８０１がレールを切換える際にレール８１２のガイドスロット８１６と係合して使用される。ガイドホイール８２１−８２２およびガイドスロット８１５−８１６は一例にすぎず、ガイドホイール８２１−８２２およびガイドスロット８１５−８１６は所望する多くの構成を有し得る。

アクセッサ８０１およびレール８１１−８１２の構成により、レール８１１−８１２間のアクセッサ８０１の切換と、９０度のコーナの回転を可能にする。切換機構８０６はピニオン８０９をＹ軸上の第一位置に合わせ、ラック８１３と係合すると仮定する。駆動モータ８０５はラック８１３に接したピニオン８０９を回転させ、レール８１１に沿ってアクセッサ８０１を運動させる。ラック８１４はラック８１３よりも低い垂直位置にあることから、アクセッサ８０１がレール８１１に沿って移動を行う際には、ラック８１４とピニオン９０９はずれている。レール８１２の他の位置もラック８１３とずれており、アクセッサ８０１をレール８１１に沿ってＸ軸方向に移動させ得る。

図9は、アクセッサ８０１およびレール８１１−８１２のまた別の図である。図9に示しているように、ガイドスロット８１５−８１６に開口９０２を有する。アクセッサ８０１がレールを切換える際、ガイドホイール８２１−８２２は開口９０２によりガイドスロット８１５から係脱して、ガイドスロット８１６と係合する。例えば、ガイドホイール８２２が開口９０２の１つを介してガイドスロット８１６に入って係合して、ガイドホイール８２１は開口９０２の1つを介してガイドスロット８１５から係脱する。

図10は、アクセッサ８０１およびレール８１１−８１２のまた別の図である。アクセッサ８０１がレール８１１上のこの位置にあるときに、アクセッサ８０１はレールを切換えることが可能である。図１０において、ピニオン８０９がラック８１４に隣接して、そしてガイドホイール８２１−８２２がガイドスロット８１５−８１６の開口９０２に隣接するまで、アクセッサ８０１はレール８１１に沿って移動を行う。切換機構８０６はＹ軸上の第二位置までピニオン８０９を下降させ、矢印で示しているように、ラック８１３ではなくラック８１４と係合する。図11は、ラック８１４と係合したピニオン８０９を示したものである。ピニオン８０９が図１１に示すように配置されていることにより、駆動モータ８０５がラック８１４に接したピニオン８０９を回転させて、アクセッサ８０１をレール８１２に沿って移動させる。

図１２は、図７から図１１に記載したようなアクセッサを使用するデータストレージライブラリ１２０２を示したものである。図１２はデータストレージライブラリ１２０２の上面図である。データストレージライブラリ１２０２は、複数のストレージシェルフ１２２１−１２２８間に配置された複数のレール１２１１−１２１５を配備する。レール１２１１はデータストレージライブラリ１２０２の幅に及び、第一の直線行１２５１を形成する。レール１２１２−１２１５のそれぞれは、レール１２１１に沿う異なるポイントでレール１２１１と直角に当接する。このようにレール１２１１−１２１５は約９０度の角度で伸長して、レール１２１１−１２１５の櫛状構造を形成する。ストレージシェルフ１２２１−１２２８がレール１２１１−１２１５の両側に配置され、データストレージライブラリ１２０２のブランチ１２５２−１２５５を形成する。

データストレージライブラリ１２０２は、レール１２１１−１２１５に沿って移動し、ストレージシェルフ１２２１−１２２８に蓄積されたカートリッジにアクセスするように構成された複数のアクセッサ１２４１−１２４５を具備する。カートリッジはテープカートリッジもしくは他のタイプのストレージメディアである。アクセッサ１２４１−１２４５は、データストレージシステム１２０２のストレージシェルフ１２２１−１２２８とメディアドライブ１２３０間においてカートリッジの搬送を行う。

図７から図１１に記載のレールおよびアクセッサの構成により、図１２におけるアクセッサ１２４１−１２４５は角度のついたコーナを回転して、レール１２１１−１２１５を切換えることが可能である。レール１２１１−１２１５を切換えるアクセッサ１２４１−１２４５の能力により、複数のアクセッサ１２４１−１２４５がレール１２１１−１２１５に沿って互いに通過可能となる。データストレージライブラリ１２０２は複数のブランチ１２５２−１２５５を有することから、どのアクセッサ１２４１−１２４５も好都合にブランチ１２５２−１２５５の１つをそれ自身が移動してはずれることが可能であり、他のアクセッサをパススルー機構なしにデータストレージライブラリのいずれのカートリッジにもアクセス出来るようにする。レールを切換える切換機構も好都合にアクセッサ１２４１−１２４５において実行され、単一障害点を回避する。またレール１２１１−１２１５を切換えるアクセッサ１２４１−１２４５の能力により、好都合にデータストレージライブラリ１２０２を二次元に増すことが可能となる。図１２において、データストレージライブラリ１２０２のブランチ１２５２−１２５５は、図12の下方に拡張可能である。ブランチ１２５２−１２５５は異なる長さに個々に伸長可能であり、データストレージライブラリをさらにフレキシブルなものにする。データストレージライブラリ１２０２は、直線の行１２５１に沿って、図１２の左もしくは右にストレージフレームをさらに追加することにより並列にも拡張可能である。また、レール１２１１−１２１５を切換えるアクセッサ１２４１−１２４５の能力により、ストレージシェルフ１２２１−１２２８のストレージスロットを相互にかなり近接させて（連続）配置することも可能となる。このとき大きな回転半径を要する場合には、より多くスペースを必要とする。これによって好都合にデータストレージライブラリのカートリッジ密度を増すことができる。

図１３から図１４はアクセッサのまた別の構成を示したものであり、ここでアクセッサのガイドホイールは本発明の実施例における駆動システムによって動作する。図１３において、レール１３１１はラック１３１３と２つのガイドスロット１３１５−１３１６を含む。同様に、レール１３１２はラック１３１４と２つのガイドスロット１３１７−１３１８を含む。この実施形態において、切換機構１３０６はピニオン１３０９と駆動システムの他の構成要素（図示せず）とともにガイドホイール１３２２を動作させる。切換機構１３０６はピニオン１３０９を上昇させてレール１３１１のラック１３１３と係合させると同時に、ガイドホイール１３２１−１３２２を上昇させてガイドスロット１３１５−１３１６と係合させる。よって、アクセッサがレール１３１１に沿って移動可能となる。アクセッサをレール１３１２に切換えるには、切換機構１３０６はピニオン１３０９を下降させて、レール１３１２のラック１３１４と係合させると同時にガイドホイール１３２１−１３２２を下降させてガイドスロット１３１７−１３１８と係合させる。そこでアクセッサがレール１３１２に沿って移動可能になる。図14はレール１３１１−１３１２の上面図である。

図15−図１６は、本発明の別の実施例におけるデータストレージライブラリのレール１５１１−１５１２の代替的な構成を示したものである。図１５において、レール１５１１はラック１５１３と２つのガイドスロット１５１５−１５１６を含む。レール１５１２はラック１５１４と２つのガイドスロット１５１７−１５１８を含む。本実施形態において、レール１５１２にカーブした部分１５２０を有し、レール１５１１とレール１５１２間を角度に沿ってより緩やかに回転することが可能である。ガイドスロット１５１５−１５１８も同様のカーブ部分１５２１−１５２２を有する。

アクセッサがレール１５１１からレール１５１２に切換えるポイントにおいて、ラック１５１３はラック１５１４よりも高い垂直面にある。カーブ部分１５２０はラック１５１４と同一面にある。アクセッサの駆動機構は、ラック１５１３と係合しつつ、移動しながらでも、常に垂直移動を可能とする。駆動機構がカーブ部分１５２０に接近しているときに低い位置にある場合、駆動機構はカーブ部分１５２０に従い、アクセッサを回転してレール１５１２にのせる。駆動機構がカーブ部分１５２０に接近しているときに高い位置にある場合、このとき駆動機構はカーブ部分１５２０を通過してレール１５１１にとどまる。このようにレール１５１１―レール１５１２のより迅速な切換を可能にする。図１６はレール１５１１−レール１５１２の上面図である。

上記の詳細説明はデータストレージライブラリに関するものである。本文に記載を行った発明は、レールに沿って移動するロボット装置を使用するどのようなロボットシステムにも同様に適合する。データストレージライブラリはロボットシステムの一実施形態にすぎず、データストレージライブラリのアクセッサはロボットシステムにおけるロボット装置の一実施形態にすぎない。

従来技術における単一ストレージフレームにより構成されるテープライブラリを示したものである。 従来技術におけるアクセッサのＸレール駆動部を示したものである。 従来技術における複数のストレージフレームにより構成されるテープライブラリを示したものである。 従来技術における図３のテープライブラリの上面図である。 従来技術におけるＵ字形ストレージフレームの上面図である。 従来技術におけるＵ字形ストレージフレームを使用するテープライブラリの上面図である。 本発明の実施形態におけるデータストレージライブラリのアクセッサおよびレールを示したものである。 データストレージライブラリのアクセッサおよびレールの別の実施形態を示したものである。 データストレージライブラリのアクセッサおよびレールの別の実施形態を示したものである。 データストレージライブラリのアクセッサおよびレールの別の実施形態を示したものである。 データストレージライブラリのアクセッサおよびレールの別の実施形態を示したものである。 図７から図１１に記載を行ったようなアクセッサおよびレールを使用するデータストレージライブラリの上面図である。 アクセッサのガイドホイールが駆動システムによって動作する、本発明の実施例におけるアクセッサの代替的な構成を示したものである。 アクセッサのガイドホイールが駆動システムによって動作する、本発明の実施例におけるアクセッサの代替的な構成を示したものである。 本発明の別の実施形態におけるデータストレージライブラリのレールの代替的な構成を示したものである。 本発明の別の実施形態におけるデータストレージライブラリのレールの代替的な構成を示したものである。

符号の説明

１００：テープライブラリ
１０２：ストレージフレーム
１０４、１０５：ストレージシェルフ
１０６：テープドライブ
１０８：アクセッサ
１１２：グリッパアセンブリ
１１４：Ｙレール
１１６：Ｙレールドライブ
１１８：Ｘレール
１２０：Ｘレールドライブ
１２２：回転ドライブ
２０２：ドライブモータ
２０４：ドライブプーリ
２１０：ラック
２１６：ガイドローラ
２１８：ガイドロッド
３００：テープライブラリ
５０２：Ｕ字形ストレージフレーム
５０４：外側ストレージシェルフ
５０５：内側ストレージシェルフ
５０８：アクセッサ
５１０：Ｕ字形レール
６００：テープライブラリ
６０２：ストレージフレーム
６１０：パススルー機構
７０１：アクセッサ
７０２：駆動システム
７０４：ベース
７０６：切換機構
７０８：駆動モータ
７０９：駆動機構
７１１、７１２：レール
７１３、７１４：駆動面
８０１：アクセッサ
８０２：駆動システム
８０４：ベース
８０５：駆動モータ
８０６：切換機構
８０７：駆動プーリ
８０８：ベルト
８０９：ピニオン
８１１、８１２：レール
８１３、８１４：ラック
８１５、８１６：ガイドスロット
８２１、８２２：ガイドホイール
９０２：開口
１２０２：データストレージライブラリ
１２１１、１２１２、１２１３、１２１４、１２１５：レール
１２２１、１２２２、１２２３、１２２４、１２２５、１２２６、１２２７、１２２８：ストレージシェルフ
１２３０：メディアドライブ
１２４１、１２４２、１２４３、１２４４、１２４５：アクセッサ
１２５１：第一直線行
１２５２、１２５３、１２５４、１２５５：ブランチ
１３０４：（ベース）
１３０６：切換機構
１３０９：ピニオン
（１３１１：レール）
１３１２：レール
１３１３、１３１４：ラック
１３１５、１３１６、１３１７、１３１８：ガイドスロット
１３２１、１３２２：ガイドホイール
１５１１、１５１２：レール
１５１３、１５１４：ラック
１５１５、１５１６、１５１７、１５１８：ガイドスロット
１５２０、１５２１、１５２２：カーブ部分

Claims (30)

1. 第一駆動面を有する第一レールと、
   第二駆動面を有して、第一レールと角度をなして配向された第二レールとから成るデータストレージライブラリにおいて、
   第一駆動面の長手軸が第一位置にあり、第二駆動面の長手軸が、第一駆動面の長手軸と第二駆動面の長手軸に垂直な、垂直軸上の第二位置にあることを特徴とする
   データストレージライブラリ。
2. 第一レールと第二レールとの角度は約９０度であることを特徴とする請求項１に記載のデータストレージライブラリ。
3. 駆動面を有して、第一レールと角度をなして配向された複数の他のレールをさらに配備し、
   第一駆動面の長手軸が第一位置にあり、他のレールの駆動面の長手軸が、第一駆動面の長手軸と他の駆動面の長手軸に垂直な、他の垂直軸上の第二位置にあることを特徴とする請求項１に記載のデータストレージライブラリ。
4. 第一レールの第一駆動面と係合して、アクセッサを第一レールに沿って移動させ、また、第二レールの第二駆動面と係合して、アクセッサを第二レールに沿って移動させるように構成された駆動機構と、
   駆動機構を垂直軸に沿って移動するように構成された切換機構とから成るアクセッサをさらに具備し、切換機構は駆動機構を垂直軸上の第一位置に配置して、駆動機構を第一レールの第一駆動面と係合させ、また、駆動機構を垂直軸上の第二位置に配置して、駆動機構を第二レールの第二駆動面と係合させることを特徴とする請求項１に記載のデータストレージライブラリ。
5. 第一レールの両側と第二レールの両側にアクセッサによりアクセス可能なストレージシェルフをさらに具備することを特徴とする請求項４に記載のデータストレージライブラリ。
6. アクセッサが第一レールに沿って移動する際にこれをガイドするよう第一レールのガイドスロットと係合し、また、アクセッサが第二レールに沿って移動する際にこれをガイドするよう第二レールのガイドスロットと係合するように構成されたガイドホイールをさらに具備することを特徴とする請求項４に記載のデータストレージライブラリ。
7. 第一レールのガイドスロットは、第一レールのガイドスロットからガイドホイールを係脱し、第二レールのガイドスロットと係合させる開口を有することを特徴とする請求項６に記載のデータストレージライブラリ。
8. 切換機構が駆動機構とともにガイドホイールを運動させるよう構成されていることにより、切換機構が垂直軸上の第一位置に駆動機構を配置すると、切換機構は第一レールのガイドスロットにおけるガイドホイールと係合することを特徴とする請求項６に記載のデータストレージライブラリ。
9. 切換機構が駆動機構とともにガイドホイールを運動させるよう構成されていることにより、切換機構が垂直軸上の第二位置に駆動機構を配置すると、切換機構は第二レールのガイドスロットにおけるガイドホイールと係合することを特徴とする請求項８に記載のデータストレージライブラリ。
10. 第一駆動面を有する第一水平レールと、
    第二駆動面を有して、第一水平レールと角度をなして配向された第二水平レールと、
    ここで、第一水平レールの第一駆動面の垂直位置は、第二水平レールの第二駆動面の垂直位置よりも高くなっており、
    アクセッサとから成る
    データストレージライブラリにおいて、
    該アクセッサは、第一水平レールの第一駆動面と係合して、アクセッサを第一水平レールに沿って移動させ、また、第二水平レールの第二駆動面と係合して、アクセッサを第二水平レールに沿って移動させるように構成された駆動機構と、
    駆動機構を垂直に移動するように構成された切換機構とから成り、ここで、該切換機構は駆動機構を第一垂直位置に配置して、駆動機構を第一水平レールの第一駆動面と係合させ、また、駆動機構を第二垂直位置に配置して、駆動機構を第二水平レールの第二駆動面と係合させることを特徴とする
    データストレージライブラリ。
11. 第一水平レールと第二水平レールとの角度は約９０度であることを特徴とする請求項１０に記載のデータストレージライブラリ。
12. 第一水平レールの両側と第二水平レールの両側にアクセッサによりアクセス可能なストレージシェルフをさらに具備することを特徴とする請求項４に記載のデータストレージライブラリ。
13. アクセッサが第一水平レールに沿って移動する際にこれをガイドするよう第一水平レールのガイドスロットと係合し、また、アクセッサが第二水平レールに沿って移動する際にこれをガイドするよう第二水平レールのガイドスロットと係合するように構成されたガイドホイールをさらに具備することを特徴とする請求項１０に記載のデータストレージライブラリ。
14. 第一水平レールのガイドスロットは、第一水平レールのガイドスロットからガイドホイールを係脱させ、第二水平レールのガイドスロットと係合させる開口を有することを特徴とする請求項１３に記載のデータストレージライブラリ。
15. 切換機構が駆動機構とともにガイドホイールを運動させるよう構成されていることにより、切換機構が第一垂直位置に駆動機構を配置すると、切換機構は第一水平レールのガイドスロットにおけるガイドホイールと係合することを特徴とする請求項１３に記載のデータストレージライブラリ。
16. 切換機構が駆動機構とともにガイドホイールを運動させるよう構成されていることにより、切換機構が第二垂直位置に駆動機構を配置すると、切換機構は第二水平レールのガイドスロットにおけるガイドホイールと係合することを特徴とする請求項１５に記載のデータストレージライブラリ。
17. 第一水平レールと角度をなして配向された、駆動面を有する複数の他の水平レールをさらに配備したデータストレージライブラリにおいて、
    第一水平レールの第一駆動面の垂直位置は、他の水平レールの駆動面の垂直位置よりも高くなっており、また、
    駆動機構は、他の水平レールの駆動面と係合して、アクセッサを他の水平レールに沿って移動させるように構成されており、また、
    切換機構は駆動機構を第一垂直位置に配置して、駆動機構を第一水平レールの第一駆動面と係合させ、また、駆動機構を他の垂直位置に配置して、駆動機構を他の水平レールの駆動面と係合させることを特徴とする請求項１０に記載のデータストレージライブラリ。
18. 第一水平レールと他の水平レールとの角度は約９０度であることを特徴とする請求項１７に記載のデータストレージライブラリ。
19. 第一レールと、
    第一レールに沿う異なるポイントで第一レールと当接する３つ以上の他のレールとを配備しており、該他のレールのそれぞれが第一レールと角度をなして配向されていることを特徴とする
    データストレージライブラリ。
20. 第一レールと他のレールとの角度は約９０度であることを特徴とする請求項１９に記載のデータストレージライブラリ。
21. レールの各々に沿って移動するように構成されている複数のアクセッサをさらに具備し、該アクセッサの各々はさらに、第一レールから他のレールに切換を行うように構成されていることを特徴とする請求項１９に記載のデータストレージライブラリ。
22. 他のレールの両側に配置された複数のストレージシェルフをさらに具備し、該ストレージシェルフ各々にアクセッサがアクセス可能であることを特徴とする請求項２１に記載のデータストレージライブラリ。
23. 第一レールの第一駆動面と係合して、アクセッサを第一レールに沿って移動させ、また、第一レールと角度をなして配向された第二レールの第二駆動面と係合して、アクセッサを第二レールに沿って移動させるように構成された駆動機構と、
    駆動機構を軸上の第一位置に配置して、駆動機構を第一レールの第一駆動面と係合させ、また、駆動機構を軸上の第二位置に配置して、駆動機構を第二レールの第二駆動面と係合させる切換機構である、第一レールと第二レールに垂直な軸に沿って駆動機構を移動させるように構成された切換機構とを具備すること特徴とする
    データストレージライブラリのアクセッサ。
24. 第一レールと第二レールとの角度は約９０度であることを特徴とする請求項２３に記載のアクセッサ。
25. アクセッサが第一レールに沿って移動する際にこれをガイドするよう第一レールのガイドスロットと係合し、また、アクセッサが第二レールに沿って移動する際にこれをガイドするよう第二レールのガイドスロットと係合するように構成されたガイドホイールをさらに具備することを特徴とする請求項２３に記載のアクセッサ。
26. 第一レールの第一駆動面と第二レールの第二駆動面はラックから成り、駆動機構は、第一レールと第二レールのラックと係合するように構成されたピニオン機構を具備することを特徴とする請求項２３に記載のアクセッサ。
27. 第一水平レールの第一ラックと係合して、アクセッサを第一水平レールに沿って移動させ、また、第一水平レールと角度をなして配向された第二水平レールの第二ラックと係合して、アクセッサを第二水平レールに沿って移動させるように構成されたピニオン機構と、
    ピニオン機構を軸上の第一位置に配置して、ピニオン機構を第一水平レールの第一ラックと係合させ、また、ピニオン機構を軸上の第二位置に配置して、ピニオン機構と第二水平レールの第二ラックと係合させる切換機構である、第一水平レールおよび第二水平レールに垂直な軸に沿ってピニオン機構を移動させるように構成された切換機構とから成ることを特徴とする
    データストレージライブラリのアクセッサ。
28. 第一水平レールと第二水平レールとの角度は約９０度であることを特徴とする請求項２７に記載のアクセッサ。
29. アクセッサが第一水平レールに沿って移動する際にこれをガイドするよう第一水平レールのガイドスロットと係合し、また、アクセッサが第二水平レールに沿って移動する際にこれをガイドするよう第二水平レールのガイドスロットと係合するように構成されたガイドホイールをさらに具備することを特徴とする請求項２７に記載のアクセッサ。
30. 第一水平レールの第一ラックと係合して、第一水平レールに沿ってアクセッサを移動させ、また、第一水平レールとほぼ直角に配向された第二水平レールの第二ラックと係合して、第二水平レールに沿ってアクセッサを移動させるように構成されたピニオン機構と、
    ピニオン機構を軸上の第一位置に配置して、ピニオン機構を第一水平レールの第一ラックと係合させ、また、ピニオン機構を軸上の第二位置に配置して、ピニオン機構と第二水平レールの第二ラックと係合させる切換機構である、第一水平レールおよび第二水平レールに垂直な軸に沿ってピニオン機構を移動させるように構成された切換機構と、
    アクセッサが第一水平レールに沿って移動する際にこれをガイドするよう第一水平レールの第一ガイドスロットと係合し、また、アクセッサが第二水平レールに沿って移動する際にこれをガイドするよう第二水平レールの第二ガイドスロットと係合するように構成されたガイドホイールとから成る
    データストレージライブラリのアクセッサ。

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