JP2011514614A - テープライブラリ用動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

テープライブラリ内で、テープカートリッジを移送するための動力伝達装置が開示される。この動力伝達装置は、テープカートリッジを移送するためのトレイを備える。複数のピニオンギヤが設けられる。複数のピニオンギヤは、動作可能に相互に接続され、回転可能にトレイに取り付けられている。鉛直に配置された複数のラックであって、ラックに沿って回転する複数のピニオンギヤと係合するラックが設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、概して、テープカートリッジを扱うための動力伝達装置に関し、特に、テープライブラリ内でテープカートリッジを扱うための動力伝達装置に関する。ただし、これに限定されるものではない。

一般的に、テープライブラリにおいて、テープカートリッジを各スロットに格納するために、ローディングロボット（loading robot）が用いられる。一つのテープライブラリに可能な限り沢山のテープカートリッジを格納するためには、各スロットによって占められるスペースを最小化することが望ましい。その結果、所定の規格（フォームファクタ）のテープライブラリについて、提供可能なスロット数を最大にすることができる。

スロットのサイズを小さくするために、スロットとテープカートリッジとの間にわずかな隙間しかなくとも、ローディングロボットが正しくテープカートリッジを挿入できるように、ローディングロボットには、正確な位置決め性能が要求される。また、ローディングロボットがテープライブラリ内で占めるスペースをより小さくし、収納のための空間をより多く確保できるように、ローディングロボットは小型であることが望ましい。

現在、ローディングロボットは、典型的には、リニア・スライド（linear slides）やベルト駆動装置によって駆動される。これらは、テープカートリッジを支持するトレイを、鉛直なポスト（vertical post）に対して、上方に、また下方に移動させるように、適合されている。ローディングロボットはまた、規定されたトレイの軌道に沿って水平方向にも動作する。テープライブラリ内のスロットは、通常、鉛直方向に、スロットのカラム（columns）として積み重ねるように配置される。よって、ローディングロボットがテープカートリッジをスロットに挿入するために、トレイは、特定の高さにおいて、きわめて正確に停止する必要がある。

ローディングロボット内でトレイを移動させるためにリニア・スライドやベルト駆動装置を用いる方法には、限界がある。リニア・スライドは正確ではあるが、実装するには高価である。ベルト駆動装置は、一定期間使用すると伸びてしまい、正確性が失われることが知られている。

したがって、コストを大幅に増大させることなく、テープライブラリの収納量を増やすためには、ローディングロボットが、スロットの占めるスペースがより小さいストレージ・スロットでも作業可能であるように、低コスト、正確かつ頑丈な動力伝達システムが必要とされる。

［概要］
テープライブラリで用いられる動力伝達装置が提供される。この装置は、テープカートリッジを移送するためのトレイと、動作可能に相互に接続され、回転可能にトレイに取り付けられている複数のピニオンギヤと、を備える。また、鉛直に配置された複数のラックであって、ラックに沿って回転する複数のピニオンギヤと係合するための複数のラックが設けられる。

複数のピニオンギヤは、複数の軸に取り付けられていてもよい。軸は、駆動軸と、複数の被駆動軸とを含んでもよい。複数の軸は、相互に、駆動軸と各被駆動軸との間のベベルギヤ・トレインを介して、動作可能に接続されていてもよい。

複数のピニオンギヤは、四つのピニオンギヤを含んでもよい。四つのピニオンギヤはそれぞれ、トレイの四つのコーナの一つと関係するよう配置され、その配置方法は、直接的に隣接させる方法と、隣接させる方法と、近傍に配置させる方法と、からなるグループのうちから選択された一の方法である。

複数の垂直に配置されたラックはそれぞれフレームに取り付けられていてもよい。複数の垂直に配置されたラックのうちの少なくとも二つのラックにおいては、そのラックが取り付けられたフレームに対して、トレイの傾きを調整可能であってもよい。複数の垂直に配置されたラックのうち少なくとも一つのラックは、そのラックが取り付けられたフレームに固定されていてもよい。

動力伝達装置は、トレイの傾きを測定するためのセンサをさらに備えてもよい。

動力伝達装置は、複数のカムインスロット機構（cam-in-slot mechanism）をさらに備えてもよい。カムインスロット機構はそれぞれ、調整可能なラックの一つに動作可能に取り付けられている。

第２の態様によると、テープライブラリ内で用いられる動力伝達装置が提供される。この動力伝達装置は、テープカートリッジを支持するためのトレイと、動作可能に相互に接続され、回転可能にトレイに取り付けられている複数のピニオンギヤと、鉛直に配置された複数のラックとを備えてもよい。複数のラックは、そのラックに沿って回転する複数のピニオンギヤと係合するためのラックである。ここで、複数の鉛直に配置されたラックはそれぞれフレームに取り付けられ、複数の鉛直に配置されたラックのうちの少なくとも二つのラックにおいては、そのラックが取り付けられたフレームに対して、トレイの傾きを調整可能である。この装置は、複数のカムインスロット機構をさらに備えてもよく、カムインスロット機構はそれぞれ、複数の鉛直に配置されたラックのうちトレイの傾きを調整可能可能な少なくとも二つのラックのうちの一つに動作可能に取り付けられている。

すべての態様において、カムインスロット機構のスロットは、フレームに設置されてもよく、カムインスロット機構のカムは、調整可能なラックに、回転可能に接続されていてもよい。調整可能なラックは、フレームに、フレームに沿ってスライド可能に係合している。
鉛直に配置されたラックは、第１の対が第１の方向に向けられ、第２の対が、第２の方向に向けられて配置されていてもよい。第１の対は、縦方向外側に向けられ、第２の対は、横方向外側に向けられて配置されていてもよい。複数のラックは、四つのラックを含んでもよい。各ラックは、トレイの四つのコーナの一つにそれぞれに関係するよう配置され、その配置方法は、直接的に隣接させる方法と、隣接させる方法と、近傍に配置させる方法と、からなるグループのうちから選択された一の方法であってもよい。

第３の態様によると、第１の態様または第２の態様の動力伝達装置を含むテープライブラリが提供される。

本発明について十分に理解することができるように、また、容易に本発明の実施上の効果が得られるように、ここで、単に非制限的な例として、実施形態について、添付する説明図を参照して説明する。

動力伝達装置の実施例を示す斜視概略図である。 ラック・アンド・ピニオン式のギア対のクローズアップ概略図である。 図１の動力伝達装置の平面概略図である。 ベベル・ギア・トレインのクローズアップ概略図である。 図１の動力伝達装置の別の斜視概略図である。 ラックに動作可能に接続されているカム・イン・スロット機構を備えるフレームの正面概略図である。 図６のフレームの背面概略図である。 図６のカム・イン・スロット機構のクローズアップ概略図である。

［実施例の詳細な記述］
図１から図３は、動力伝達装置１０の好適な実施形態を示す。動力伝達装置１０は、水平軸Ｘに対して、概して、対称である。動力伝達装置１０は、テープカートリッジを移動させるための矩形トレイ１２と、ラックアンドピニオン式のラック１４とピニオンギヤ１６の対と、を備える。ラック１４とピニオンギヤ１６の対は、トレイ１２の四つのコーナーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと直接的に隣接する位置、隣接する位置、または近傍の位置に設けられる。

各ラック１４は、フレーム１８上に垂直に搭載され、またフレーム１８によって支持されている。各フレーム１８はコーナーポストを構成する。それらは、その目的に鑑みて、十分堅いものであれば、適切な、どの材質からなるものであっても、どのような形態であってもよい。図に示されるように、フレーム１８はＵ字溝型部材（U-shaped channel member）であり、ラック１４が、各フレーム１８のウェブ１９にしっかりと（securely）取り付けられている。各フレーム１８は、ベース１７に、しっかりと取り付けられている。図２に示されるように、四つのラック１４は、四つのピニオンギヤ１６がラックに沿って回転可能に係合するためのものである。

ピニオンギヤ１６は、横方向に延びる駆動軸２０と、縦方向に延びる被駆動軸２２の遠い側の端と、に取り付けられる。ピニオンギヤ１６は、駆動軸２０において、駆動軸２０のそれぞれの端に対して直接的に隣接する位置、または隣接する位置、あるいは近傍の位置に配置される。駆動軸２０は、矩形トレイ１２に取り付けられたモータ２４によって駆動される。駆動軸２０のピニオンギヤ１６は、関係する適切なラック１４Ｃおよび１４Ｄに、直接、係合されて用いられる。このため、ラック１４Ｃおよび１４Ｄは、図２に示されるように、ギアに対して、Ｘ軸方向の縦方向外側（longitudinally outwardly）に面して向けられる。

駆動軸２０と、各被駆動軸２２の間には、図４のクローズアップ図に示されるベベルギヤ（かさ歯車）・トレイン２８が設けられる。第１ベベルギヤ４２は、駆動軸２０の各端において、ピニオンギヤ１６の間に、ただしピニオンギヤ１６と近接するように取り付けられる。また、第１ベベルギヤ４２は、ピニオンギヤ１６と間隔をおいて配置される。第２ベベルギヤ４４は、被駆動軸において、被駆動軸２２の端に取り付けられる。二つのベベルギヤ４２、４４がかみ合った状態で横方向の駆動軸２０が回転すると、その結果として、縦方向の被駆動軸２２が同時に回転する。

軸２０および軸２２は、トレイ１２において軸２０および軸２２の端に近接するように固定されたベアリングブロック２１によって、トレイ１２に、回転可能に取り付けられる。

各被駆動軸２２には、第２ベベルギヤ４４が取り付けられている端の反対側または遠い側の端において、その端に直接的に隣接し、または隣接し、あるいは、その近傍に配置されるように、ピニオンギヤ１４が取り付けられる。各被駆動軸２２の遠い側の端のピニオンギヤ１６は、それぞれラック１４Ａまたは１４Ｂに係合する。このため、ラック１４Ａおよび１４Ｂは、ラック１４Ｃおよび１４Ｄとは、異なる向きに配置される。ラック１４Ａおよび１４Ｂは、両方とも、横方向の外側に面している。
この方法により、駆動軸２０が回転すると、その結果、四つのピニオンギヤ１６が全て、同時に回転する。四つのピニオンギヤ１６全てが、それぞれラック１４に沿って同時に回転するにしたがって、トレイ１２の鉛直方向の動きが生じる。ラック１４とピニオンギヤ１６の対をトレイ１２の四つのコーナーA、B、C、Dのそれぞれに設け、そしてその４組のラック１４とピニオンギヤ１６の対を同一とすることにより、正確かつ制御された鉛直方向の動作が実現されうる。これにより、トレイ１２が正確に位置決めされうるため、動力伝達装置１０は、サイズが縮小されたスロットにおいて使用する装置として適している。

図５には、さらに、別の実施形態にかかる動力伝達装置１０が示される。ここで、フレーム１８は、ベースプレート２６に取り付けられている。この実施形態においては、コーナーＤのラック１４は、そのフレーム１８に固定されている。コーナーＡ、Ｂ、ＣおよびＤのラック１４は、そのフレーム１８に対して、調整可能である。しかしながら、必要であれば、または、その方が望ましいのであれば、一つのコーナーのラック１４のみは、調整可能でなくともよい。

図６から図８は、トレイ１２の傾きを適合させ、また調整するために、フレーム１８に対してラック１４を調整するカム・イン・スロット機構のクローズアップを示す。これにより、トレイ１２が全てのコーナーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで水平（level）となるように、トレイ１２を全てのコーナーにおいて同じ高さに調整することができる（levelled）。これは、通常、トレイ１２が、フレーム１８に対して垂直であることを意味するであろう。トレイ１２の傾きを適合、調整可能とすることで、テープライブラリ全体の長さまたは幅にわたって、トレイの位置決めの正確さを向上させることができる。

図６から図８に示すように、調整可能ラック１４が、鉛直方向に配置されたピン・イン・スロット結合７０を介して、フレーム１８にスライド可能に取り付けられる。好適な実施形態においては、ピン・イン・スロット結合７０のピン７１は、ラック１４に設けられ、これに対して、スロット７２はフレーム１８に設けられる。より確実に固定するために、各ピン・イン・スロット結合７０において、一のスロット７２に対して、二つのピン７１が設けられてもよい。これにより、図７に矢印で示すように、調整可能ラック１４は、フレーム１８に対して鉛直方向にのみ動くように束縛され、鉛直方向の可動範囲は、スロット７２の鉛直方向の高さによって制限される。

カムレバー５０は、カムスロット８０を介して、フレーム１８のウェブ１９において、回転可能に調整可能ラック１４に取り付けられる。これにより、カムレバー５０は、フレーム１８のウェブ１９の一方の側にあり、ラック１４は、フレーム１８のウェブ１９の他方の側にあることになる。カムレバー５０は、回転中心６０と、曲線状のガイドスロット６４内で動くように拘束されるガイドピン６２と、を有する。このカムレバー５０は、回転中心６０の個所において、ラック１４に回転可能に取り付けられる。

カムレバー５０にはまた、カム８２も取り付けられる。カム８２は、単純な円形ディスクであり、図８に示されるように、その幾何学的中心は、カムレバー５０の回転中心６０からオフセットを有する。図８においては明確性のため、カムレバー５０は、透明に描かれている。オフセット・カム８２は、カムレバー５０の回転（図６について、曲線の矢印で示される）の結果、ラックが鉛直方向（図７において矢印で示される）に動くよう、カムスロット８０のサイド８４に対して作用する。この方法により、トレイ１２の傾きを調整するために、トレイ１２の各コーナーＡ、Ｂ、Ｃの高さを、コーナーＤの高さに対して、調整することができる。
また、これにより、もしもピニオンギヤ１６がラック１４の間違った歯に係合しているために位置合わせが不良となっている場合に、修正することが可能となる。

例えばプリンタにおいて、ペンと紙との空間を測定するために通常用いられるレーザメータや、測定ゲージのようなセンサが、設けられてもよい。センサは、トレイの傾きを測定し、微調整を可能とするためのものであり、鉛直軸に対するトレイ１２において、最高の「水平性」を達成することを可能にする。

すべての実施形態において、動力伝達装置１０のラック１４とピニオンギヤ１６の対、駆動軸２０、被駆動軸２２、ベベルギヤ・トレイン２８等の様々な機械部品は、高価でない既製の部品であることが望ましい。これにより、コストを削減できるだけではなく、動力伝達装置１０を軽量化することができる。

以上、本発明を実施形態にもとづいて説明した。本発明の範囲を逸脱することなく、設計、構成かつ／または動作の詳細における種々の変形が可能であることは、関連する技術分野における当業者において、理解されるところである。
例えば、モータは、駆動軸２０ではなく、被駆動軸２２に直接接続されていてもよい。ラック１４とピニオンギヤ１６の対からなるラックアンドピニオン機構は、トレイ１２のコーナーではなく、辺（side）に配置されてもよい。これにより、ラック１４とピニオンギヤ１６の対の３組のみが、トレイ１２の三辺に設けられ、トレイ１２の一辺は、テープカートリッジの積み下ろしのために、空けておくことができる。
調整可能なラック１４をフレームと係合させる方法として、ピン・イン・スロット結合７０に代えて、適宜、ラック１４とフレーム１８を、タン・イン・グルーブ方式（tongue-in-groove）に適合させることによって、係合させてもよい。

Claims (20)

1. テープライブラリ用動力伝達装置であって、
   テープカートリッジを移送するためのトレイと、
   動作可能に相互に接続され、回転可能に前記トレイに取り付けられている複数のピニオンギヤと、
   鉛直に配置された複数のラックであって、該ラックに沿って回転する前記複数のピニオンギヤと係合するための複数のラックと、
   を備えることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記複数のピニオンギヤは、複数の軸に取り付けられており、
   前記軸は、駆動軸と、複数の被駆動軸とを含むことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記複数の軸は、相互に、駆動軸と各被駆動軸との間のベベルギヤ・トレインを介して動作可能に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
4. 前記複数のピニオンギヤは四つのピニオンギヤを含み、各ピニオンギヤは、前記トレイの四つのコーナの一つにそれぞれに関係するよう配置され、
   その配置方法は、直接的に隣接させる方法と、隣接させる方法と、近傍に配置させる方法と、からなるグループのうちから選択された一の方法であることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の動力伝達装置。
5. 前記複数のラックは、四つのラックを含み、各ラックは、前記トレイの四つのコーナのの一つにそれぞれに関係するよう配置され、
   その配置方法は、直接的に隣接させる方法と、隣接させる方法と、近傍に配置させる方法と、からなるグループのうちから選択された一の方法であることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の動力伝達装置。
6. 前記複数の鉛直に配置されたラックはそれぞれフレームに取り付けられ、
   前記複数の鉛直に配置されたラックのうちの少なくとも二つのラックにおいては、そのラックが取り付けられたフレームに対して、前記トレイの傾きを調整可能であることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の動力伝達装置。
7. 前記複数の鉛直に配置されたラックのうち少なくとも一つのラックは、そのラックが取り付けられたフレームに固定されていることを特徴とする請求項６に記載の動力伝達装置。
8. 前記トレイの傾きを測定するためのセンサをさらに備えることを特徴とする請求項６または７に記載の動力伝達装置。
9. 複数のカムインスロット機構をさらに備え、
   前記カムインスロット機構はそれぞれ、前記調整可能なラックのうちの一つに動作可能に取り付けられていることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の動力伝達装置。
10. 前記カムインスロット機構のスロットは、前記フレームに設置され、
    前記カムインスロット機構のカムは、前記調整可能なラックに、回転可能に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の動力伝達装置。
11. 前記調整可能なラックは、前記フレームに、フレームに沿ってスライド可能に係合していることを特徴とする請求項１０に記載の動力伝達装置。
12. 前記複数の鉛直に配置されたラックは、第１の対が第１の方向に向けられ、第２の対が、第２の方向に向けられて配置されていることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の動力伝達装置。
13. 前記第１の対は、縦方向外側に向けられ、前記第２の対は、横方向外側に向けられて配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の動力伝達装置。
14. テープライブラリ用動力伝達装置であって、
    テープカートリッジを支持するためのトレイと、
    動作可能に相互に接続され、回転可能に前記トレイに取り付けられている複数のピニオンギヤと、
    鉛直に配置された複数のラックであって、該ラックに沿って回転する前記複数のピニオンギヤと係合するための複数のラックとを備え、
    前記複数の鉛直に配置されたラックはそれぞれフレームに取り付けられ、
    前記複数の鉛直に配置されたラックのうちの少なくとも二つのラックにおいては、そのラックが取り付けられたフレームに対して、前記トレイの傾きを調整可能であり、
    本装置は、
    複数のカムインスロット機構をさらに備え、
    前記カムインスロット機構はそれぞれ、前記複数の鉛直に配置されたラックのうちの前記少なくとも二つのラックのうちの一つに動作可能に取り付けられていることを特徴とする動力伝達装置。
15. 前記カムインスロット機構のスロットは、前記フレームに設置され、
    前記カムインスロット機構のカムは、前記調整可能なラックに回転可能に接続されていることを特徴とする請求項１４に記載の動力伝達装置。
16. 前記調整可能なラックは、前記フレームに、フレームに沿ってスライド可能に係合していることを特徴とする請求項１５に記載の動力伝達装置。
17. 前記複数の鉛直に配置されたラックは、第１の対が第１の方向に向けられ、第２の対が、第２の方向に向けられて配置されていることを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに記載の動力伝達装置。
18. 前記第１の対は、縦方向外側に向けられ、前記第２の対は、横方向外側に向けられて配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の動力伝達装置。
19. 前記複数のラックは、四つのラックを含み、各ラックは、前記トレイの四つのコーナのの一つにそれぞれに関係するよう配置され、
    その配置方法は、直接的に隣接させる方法と、隣接させる方法と、近傍に配置させる方法と、からなるグループのうちから選択された一の方法であることを特徴とする請求項１４から１８のいずれかに記載の動力伝達装置。
20. 先行する請求項のいずれかに記載の動力伝達装置を含むことを特徴とするテープライブラリ。

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