JP3585169B2 - カートリッジ位置決め装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、取外し式カートリッジを使用するデータ記憶装置に関し、より詳細には、取外し式データ記憶カートリッジを読書き機構内に適切に位置決めするカートリッジ位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データの記憶に広く使用されている媒体は記録テープであり、これは、一般に、磁気材を塗布した重合体テープである。テープ・カートリッジは、テープにデータを記憶する最も一般的な様式の１つである。テープ・カートリッジは、通常、オープンリール式テープよりも小さく、またあまり高価ではない。広く使用されている２つのタイプのテープ・カートリッジは、デュアル・リール・カートリッジとシングル繰出リール・カートリッジである。テープをカートリッジ内に収容することによって、テープと該テープに記憶されたデータは、多くの部分が露出されたオープンリール式テープよりも損傷から保護される。デュアル・リール・テープ・カートリッジでは、供給リールと巻取リールが両方ともカートリッジに収容される。シングル繰出リール・テープ・カートリッジにおいて、巻取リールは、自動テープ・スレッディング機構と共にテープ・ドライブに組み込まれている。
【０００３】
多くのテープ・カートリッジ・ドライブ・システムにおいて、テープ・カートリッジは、テープ・ドライブに出入りするトレイ上でテープ・ドライブ内の適切な位置に入れられる。トレイは、テープ・カートリッジを受け取る拡張／装填位置と、読書き操作のためにカートリッジを位置決めするドライブ内の格納／操作位置との間で前後に移動する。一般に、カートリッジを装填するときにそのカートリッジをテープ・ドライブ内に正確に位置決めするために、ペアになった孔／スロット位置決めシステムが使用される。このシステムでは、カートリッジの底面に、カートリッジの前面の垂直面と平行な線に沿って、孔とスロットが形成される。トレイが格納位置に移動するとき、テープ・ドライブに取り付けられた一対のアライメント・ピンの上にカートリッジが降りる。一方のアライメント・ピンは、カートリッジの底面の孔内に突出する。他方のアライメント・ピンは、スロット内に突出する。カートリッジ上の一対の孔／スロットとテープ・ドライブ上のアライメント・ピンは、ピンが孔内とスロット内に突出するときにカートリッジとこれに対応するカートリッジ内のテープが、テープ・ドライブ内に適切に位置決めされるように配置される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
孔およびスロットと、アライメント・ピンとの間のある程度の初期位置ずれに対応するために、孔とスロットのエッジが面取りされるか、ピンの端部が面取りされ、あるいはその両方が面取りされる。カートリッジがピンの上に降りるときにカートリッジの位置が正確に合っていない場合、カートリッジを、面取り部の斜めのエッジがアライメント・ピンを受け取るのに適切な位置まで移動させる。孔／スロットとピンおよびその面取りしたエッジのサイズにより、対応することができる位置ずれの大きさと、ピンを孔およびスロットに入れるために必要な垂直方向の移動量が決まる。孔、スロットおよびピンならびにその面取りを大きくし、垂直移動量を大きくすればするほど、許容可能な位置ずれが大きくなる。しかしながら、カートリッジをテープ・ドライブ内に適切に位置決めするのに必要な垂直移動量を最小にするかゼロにし、孔、スロットおよびピンならびに面取りをできるだけ小さくすることは、これらの要因がすべてテープ・カートリッジとテープ・ドライブのコスト高となったり構造の複雑化となったりするため、望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明は、カートリッジ内のアライメント孔が読書き機構上のアライメント構造に対して事前に位置合わせされる、データ記憶カートリッジを読書き機構内に位置決めする装置を対象とする。カートリッジは、テープ・ドライブと対向する第１の平面と、第１の平面に対して垂直に延びる第２の平面とを特徴とすることができる。カートリッジが、装填位置から、カートリッジが読書き機構内に部分的に取り付けられた事前位置合わせ位置まで第１の方向に移動可能であり、次に事前位置合せ位置から、カートリッジが読書き機構内に完全に取り付けられた位置合せされた動作位置まで第２の方向に移動可能である。
【０００６】
本発明の装置は、カートリッジの第１の平面にある傾斜が付けられた凹部（ｂｅｖｅｌｅｄ ｒｅｃｅｓｓ）と、カートリッジの第２の平面にある一対の孔と、読書き機構に付けられた４つのアライメント構造（第１、第２、第３および第４のアライメント構造）とを含む。第３と第４のアライメント構造は、一般にピンであり、カートリッジの第２の平面の方に垂直方向に突出する。第１のアライメント構造は、カートリッジが事前位置決め位置の方に移動されるときに、第１のアライメント構造が凹部と接するように読書き機構内に配置される。第１、第２、第３および第４のアライメント構造は、カートリッジが事前位置決め位置に達したときに、第１のアライメント構造が凹部の底に達し、第２のアライメント構造が、凹部から遠い位置で第１の平面と接触し、 第３のアライメント構造が第２の平面にある孔の一方と実質的に位置合わせされ、第４のアライメント構造が、第２の平面にある孔の他方と実質的に位置合せされる。孔とピンとの間の任意のずれに対処するために、カートリッジ上のアライメント孔と読書き機構のアライメント・ピンの一方または両方が面取りされてもよい。
【０００７】
本発明は、また、カートリッジ用のハウジングにおいて実施することができる。この実施形態において、カートリッジ・ハウジングは、上面、底面および、上面と底面を接続する前面と側面を含む。ハウジングの前面に凹部が形成され、ハウジングの前面の凹部から離れた位置に平面が配置される。一対のアライメント孔が、ハウジングの底面、好ましくはハウジングの前面の平面と平行な線に沿って配置される。本発明の装置の実施形態に関して前に説明したような読書き機構内のアライメント構造と共に凹部、平面およびアライメント孔を使用して、カートリッジを読書き機構に取り付けるときにカートリッジを適切に位置合わせする。
【０００８】
本発明の事前位置合わせ特徴形状は、データ記憶カートリッジ（たとえばテープ・カートリッジ）を読書き機構（たとえば、テープ・ドライブ）内に適切に位置決めするために必要な垂直移動量を減少させ、カートリッジ上のアライメント孔と読書き機構のアライメント・ピンおよび面取り部をできるだけ小さくする。
【０００９】
本発明の様々な実施形態は、図面と以下の詳細な説明を参照してより良く理解することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明を、図１ないし図３に示したテープ・カートリッジ１０と、図４ないし図１２に示したテープ・ドライブ５０に関して説明する。それぞれの装置の適切な構造的な特徴を説明した後、テープ・カートリッジ１０とテープ・ドライブ５０との協働的な相互作用と動作を説明する。一般に、本発明のテープ・カートリッジ１０は、カートリッジの底面のより正確な位置決め孔／スロット対および、大雑把に位置決めするためのカートリッジの平らな前面に形成されたＶ字型凹部３８を含む。これらの特徴形状は、カートリッジ１０を読書き操作用にテープ・ドライブ５０内に適切に位置決めするために、テープ・ドライブ内のアライメント・ピンや他の適切なアライメント構造と関連して使用される。
【００１１】
最初に図１ないし図３を参照すると、シングル・リール・テープ・カートリッジ１０は、ハウジング１２、テープ供給リール１４およびテープ１６を備えている。リール１４とテープ１６は、図１の破断部分に示されている。リール１４は、ハブ１５と該ハブ１５から延びるフランジ１７とを含む。ハウジング１２は、１つのテープ・リールを収容するように構成された略四角形の箱状構造である。ハウジング１２は、上面１８、底面２０および、上面１８と底面２０との間に延びる側壁２２を含む。テープ１６は、ハウジング１２の左側面２６にあるアクセス窓２４からテープ・ドライブ５０へアクセス可能である。扉２８は、カートリッジ１０がテープ・ドライブ５０内に取り付けられていないときにアクセス窓２４を覆う。扉２８は、カートリッジ１０がテープ・ドライブ５０内に取り付けられたときに押し開かれ、開いたままにされる。
【００１２】
カートリッジ１０は、図１の矢印３２で示すように、最初にテープ・ドライブ５０に前面３０から取り付けられる。ハウジング１２の底面２０と前面３０はそれぞれ平面２０ａと平面３０ａを含む。平面２０ａと平面３０ａは互いに垂直である。
【００１３】
ハウジング１２の底面２０の開口部３６から環状歯車３４が露出される。歯車３４は、リール１４に結合され、テープ・ドライブ５０とカートリッジ１０との間の動作インタフェースを実現する。歯車３４は、テープ・ドライブ５０の駆動機構内の結合同軸歯車と噛み合わされ、リール１４を回転させる。
【００１４】
ハウジング１２の前平面３０ａの一部分にＶ字型凹部３８が形成されている。ハウジング１２の下平面２０ａに一対のアライメント孔４０、４２が形成されている。孔４０、４２は、前平面３０ａと平行な線に沿って、あるいは中心線４４と平行な線に沿って測定したときに底面２０の横方向にできるだけ離れて配置されることが望ましいが、必ずしもそうでなくてもよい。一般に、孔４０、４２は、前面３０の近くでかつ前平面３０ａと平行な線に沿って、あるいは側面２６の近くでかつ中心線４４と平行な線に沿って配置される。
【００１５】
平面２０ａと平面３０ａは、特にハウジング１２の底面２０と前面３０に含まれる場合がある他の構造的特徴を識別するためにこう呼ばれる。平面２０ａ、３０ａは、ハウジング１２の底面２０または前面３０の小さい部分だけをほんの少しカバーする場合もあり、あるいはハウジング１２の底面２０または前面３０のほとんどをより広くカバーする場合もある。たとえば、平面３０ａは、後で説明するテープ・ドライブ５０上の対応するアライメント構造と接するのに十分な表面積しかない。平面２０ａは、アライメント孔４０、４２のある場所に限られた２つの不連続の領域でもよい。いずれの場合も、カートリッジ１０が、テープ・ドライブ５０内に正確に位置決めされたとき、平面２０ａは、基準面Ａと示された第１の基準平面と平行であり、平面３０ａは、基準面Ｂと示された第２の基準平面と平行である。基準面ＡとＢはそれぞれ、基準面Ｃと示された第３の基準平面と垂直である。
【００１６】
次に、図４ないし図１２を参照すると、テープ・ドライブ５０は、一般に、テープ・ドライブ５０が本発明に使用されるように適合されていること以外、シングル・スプール・テープ・カートリッジと共に使用される代表的なテープ・ドライブの構成を示す。テープ・ドライブ５０は、テープ・ガイド５２と５４、磁気読書きヘッド５６、巻取スプール５８およびカートリッジ・ホルダ６０を備えている。テープ・カートリッジ１０が、読書き操作のためにテープ・ドライブ５０に挿入されたとき、テープ（図示せず）は、第１のテープ・ガイド５２のまわりを通り、磁気読書きヘッド５６を超え、第２のテープ・ガイド５４のまわりを通り、巻取スプール５８まで進む。ヘッド５６は、キャリッジ、およびテープの所望のトラック上にヘッド５６を位置決めするアクチュエータ・アセンブリ６２に取り付けられる。
【００１７】
本発明は、テープ・ドライブ５０内で４つのアライメント構造６４、６６、６８、７０を用いている。これらのアライメント構造はそれぞれ、テープ・ドライブ５０のハウジング、シャーシ、またはその他の固定部分に取り付けられる。第１と第２のアライメント構造６４、６６および第３と第４のアライメント構造６８、７０は、カートリッジ１０がテープ・ドライブ５０内に取り付けられたときに決定されるようなカートリッジ・ハウジング１２の前後方向に延びる中心線４４の両側に位置決めされる。さらに、第３と第４のアライメント構造６８、７０は、基準面Ｂと平行な線に沿って位置決めされる。テープ・ドライブ５０内の第３と第４のアライメント構造６８、７０およびアライメント孔４０、４２の構成は、カートリッジ１０のアライメント孔４０、４２が、第３と第４のアライメント構造６８、７０に降りたときに、前平面３０ａが基準面Ｂと平行になるようにしている。
【００１８】
第１のアライメント構造６４は、カートリッジ１０の凹部３８と当接して、カートリッジ１０を基準面ＢおよびＣと位置合せし、孔４０、４２を基準面Ｂに沿って（左右に）ピン６８、７０の上に位置決めすることを支援する。したがって、第１のアライメント構造６４は、基準面Ａと平行な平面に固定されていなければならない。第１のアライメント構造６４は、図に示したような垂直方向に突出するピン、水平方向に突出するバー、あるいはカートリッジ１０内に突出して凹部３８と接触するように適切に構成された他の構造でもよい。
【００１９】
第２のアライメント構造６６は、カートリッジ１０の前平面３０ａと接触して、カートリッジ１０を基準面ＢおよびＣに位置合せすることを支援する。しかしながら、第２のアライメント構造６６は、カートリッジ１０を左右に位置決めしないため（左右の位置決めは、第１のアライメント構造６４が、凹部３８内に突出してそれと当接するときに行われる。）、第２のアライメント構造６６は、前後に変動させないだけでよい。すなわち、第２のアライメント構造６６は、前平面３０ａの制限の範囲内でカートリッジ１０が上下左右に移動することを許容するが、前後移動は許容しない。第２のアライメント構造６６は、図に示したような垂直方向に突出するピン、水平方向に突出するバー、またはカートリッジ１０の前平面３０ａと接触するように適切に構成された他の構造でよい。
【００２０】
第３と第４のアライメント構造６８、７０は、カートリッジ１０の下平面２０ａの孔４０、４２内にそれぞれ突出して、カートリッジ１０を基準面ＢおよびＣに対して正確に位置合せする。したがって、第３と第４のアライメント構造６８、７０は、基準面Ａと平行な平面に固定されていなければならない。すなわち、第３と第４のアライメント構造６８、７０は、孔４０、４２の制限の範囲内でカートリッジ１０が上下移動することを許容するが、前後移動または左右移動は許容しない。第３と第４のアライメント構造６８、７０は、通常、図に示したような垂直方向に突出するピンであるが、孔４０、４２内に突出するように適切に構成された他の構造を使用することもできる。
【００２１】
ここで、アライメント構造６４、６６、６８、７０は、便宜上、単にアライメント・ピンと呼ばれる。図４ないし図１２に示した実施形態では、図３に示したカートリッジの面取りした孔（図３の符号４０、４２の部分を参照）の代わりに、面取りしたアライメント・ピン６８、７０が使用される。ピンと孔との間の位置ずれを吸収するために、必要または望みに応じて、アライメント・ピン６８、７０と孔４０、４２のどちらか一方または両方を面取りすることができる。
【００２２】
カートリッジ・ハウジング１２の前平面３０ａの凹部３８は、カートリッジ１０を基準面ＢおよびＣに位置合せの支援をするために使用される。凹部３８の奥行き寸法は、テープ・ドライブ５０内の第１と第２のアライメント・ピン６４、６６と協同してカートリッジ１０を基準面Ｂと位置合せするのを支援するために使用される。この比較的粗い事前の位置合わせの目的は、孔４０、４２とアライメント・ピン６８、７０との間の位置ずれの許容量を最小にすることである。この位置ずれ許容量を最小にすることによって、カートリッジ１０をピン６８、７０に正確に位置合せするのに必要な垂直方向の移動量が減少する。
【００２３】
図４と図５および図９と図１０を比較することによって示された動きを参照すると、ホルダ６０がテープ・ドライブ５０内に格納されてカートリッジ１０が動作位置に移動されたとき、第１と第２のアライメント・ピン６４、６６がそれぞれ、凹部３８および平面３０ａにおいてカートリッジ１０の前面３０と接触する。ホルダ６０は、図５および図１０に示すように、第１のアライメント構造６４が凹部３８の底に当たり、第２のアライメント構造６６が平面３０ａと当接するまで水平方向に後退される。第２のアライメント構造６６が平面３０ａと当接するのと同時に第１のアライメント構造６４が凹部３８の底に達するように、第１のアライメント構造６４が、凹部３８の深さと等しい距離だけ第２のアライメント構造６６よりも移動方向後ろ側に位置決めされる。一般に、この時点で、前平面３０ａが基準面Ｂと位置合わせされる。図５に示したように、場合によっては、第３と第４のアライメント・ピン６８、７０を孔４０、４２よりも少し後ろに意図的にずらすことが望ましいことがある。このずれは、カートリッジ１０が完全に取り付けられた動作位置まで移動されたときにカートリッジ１０をピン６４、６６から少し後ろに戻すために使用される。
【００２４】
次に、ホルダ６０は、カートリッジ１０をアライメント・ピン６８、７０の上に降ろす。この動きは、図５と図６、図７と図８、および、図１０と図１１と図１２を比較することによって分かる。前述のわずかなずれにより、ピン６８、７０が孔４０、４２内に滑り込むときに、面取りしたピン６８と７０によってカートリッジ１０がわずかに戻される。カートリッジ１０の最終的な位置を、図６、図８および図１２に示す。
【００２５】
凹部３８の斜面は、基準面Ｂに沿って（左右に）孔４０、４２をピン６８、７０に位置決めする。第１のアライメント構造６４が、凹部３８の中心に対してずらされている場合は、凹部３８の斜面がアライメント・ピン６４に対して押されるときに、カートリッジ１０は、アライメント構造６４が凹部３８の中心の底に達するまで左右に移動する。したがって、凹部３８の中心の両側に対する第１のアライメント構造６４の位置ずれに対処するために、図に示したように凹部３８の両側を斜めにしたＶ字形スロットを形成することが望ましい。また、第１のアライメント構造６４が、垂直方向に突出するピンとして形成された場合は、Ｖ字型凹部３８がハウジング１２の底面２０に開口し、カートリッジ１０が凹部３８にある第１のアライメント構造／ピン６４に対して自由に摺動できるようにしなければならない。
【００２６】
基準面ＢおよびＣの事前位置合わせを最適化するために、第１と第２のアライメント・ピン６４、６６は、ハウジング１２の前面３０の両側に、好ましくはできるだけ遠く離して位置決めされる。これに対応して、凹部３８は、ハウジング１２の前面３０の側面からできるだけ遠くに配置することが望ましい。前平面３０ａは、カートリッジ・ハウジング１２の前面の端から端まで連続している必要はない。実際に、前平面３０ａはまったくなくてもよい。第１のアライメント構造６４が凹部３８の底に達し、第２のアライメント構造６６が、カートリッジ・ハウジング１２の前面３０にある構造上の特徴形状と接するとき、カートリッジ１０が、基準面ＢおよびＣと実質的に位置合せされ、孔４０、４２がピン６８、７０に位置決めされることが重要である。「実質的に位置合せされた」とは、ピン６８、７０を孔４０、４２の面取り範囲（または、ピンが面取りされている場合は、ピン６８、７０の面取り範囲）に十分に位置合わせされていることを示す。
【００２７】
カートリッジ・ハウジング１２の前面３０は、通常、実体のある平面を含むことが期待されるが、そのような実体のある面は必ずしも本発明に必要でない。したがって、平面という用語は、カートリッジ・ハウジング１２のでこぼこした平らでない前面３０、側面２６、上面１８または底面２０の端から端に延びる実体のある平面と実体のない平面（仮想平面）を両方とも含むように広義に解釈されるべきである。スロットの縦軸が２つの孔の間の線と一致している場合、孔４０または孔４２の一方はスロットでもよい。
【００２８】
本発明は、これらの例示的な実施形態を示して説明したように、本発明の構造および使用法を理解し説明するのに必要なステップおよび構造を含む。当業者に周知であり本発明の理解に本質的でないテープ・カートリッジとテープ・ドライブの使用法に通常関連する他の代表的なステップと構造については詳しく説明されていない。本発明の位置決めシステムを、図１に示したようなシングル・リール・テープ・カートリッジに関して説明したが、このシステムは、様々な他のタイプの取外し式データ記憶カートリッジおよび装置に使用することができる。また、テープ・カートリッジは、上面、底面および側面に関して説明した。しかしながら、そのような一般的な平面の説明は、本発明を、歯車開口部が下に向いた状態でテープ・カートリッジが差し込まれる横向きのテープ・ドライブに制限するものではない。本発明は、水平面または垂直面に対して斜めにすることができる縦向きのテープ・ドライブにも等しく適用可能である。したがって、上面と底面および上と下のような相対的な用語は、その動作上の向きと関係なく任意のデータ記憶カートリッジまたは装置の同等の特徴形状を含むように広く解釈されるべきである。したがって、図示して説明した実施形態に対する修正および変形は、併記の特許請求の範囲に定義された本発明の範囲から逸脱することなしに可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態により構成されたシングル繰出リール・テープ・カートリッジの上方から見た斜視図である。
【図２】図１のシングル繰出リール・テープ・カートリッジの下方から見た斜視図である。
【図３】図１のテープ・カートリッジの底面図である。
【図４】本発明の別の実施形態により構成されたテープ・ドライブに、テープ・カートリッジを取り付ける状態を示す平面図である。
【図５】図４の次の段階の取付け状態を示す平面図である。
【図６】図５の次の段階の取付け状態を示す平面図である。
【図７】図５の線７−７で切断した断面図である。
【図８】図６の線８−８で切断した断面図である。
【図９】図４のテープ・ドライブ内へのテープ・カートリッジの取り付けを示す斜視図である。
【図１０】図９の次の段階の取り付けを示す斜視図である。
【図１１】
図１０の次の段階の取り付けを示す斜視図である。
【図１２】
図１１の次の段階の取り付けを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ シングル・リール・テープ・カートリッジ（データ記憶カートリッジ）
１２ ハウジング
１６ テープ（データ記憶媒体）
１８ 上面
２０ 底面
２０ａ 平面（第２の平面）
２６ 側面
３０ 前面
３０ａ 平面（第１の平面）
３６ 開口部
３８ Ｖ字型凹部（傾斜が付けられた凹部）
４０、４２ アライメント孔
５０ テープ・ドライブ（読書き機構）
６４、６６、６８、７０ アライメント構造

Claims (4)

1. データ記憶カートリッジを読書き機構内に位置決めする装置であって、前記カートリッジは、第１の平面が前記読書き機構と対向し、第２の平面が前記第１の平面に対して垂直方向に延びることを特徴とし、前記カートリッジは、装填位置から、前記カートリッジが前記読書き機構内に部分的に取り付けられる事前位置合せ位置まで第１の方向に移動し、次に前記事前位置合せ位置から、前記カートリッジが前記読書き機構内に完全に取り付けられる位置合わせした動作位置まで第２の方向に移動し、
   前記第１の平面にある、傾斜が付けられた凹部と、
   前記第２の平面にある一対の孔と、
   前記読書き機構に取り付けられた第１、第２、第３および第４のアライメント構造とを含み、前記第３と第４のアライメント構造が前記カートリッジの第２の平面の方に突出するように形成され、
   前記第１のアライメント構造は、前記カートリッジが事前位置合せ位置の方に移動されたときに前記第１のアライメント構造が前記凹部と当接するように配置され、
   前記第１、第２、第３および第４のアライメント構造は、前記カートリッジが事前位置合せ位置に達したときに前記第１のアライメント構造が前記凹部の底に達し、前記第２のアライメント構造が前記凹部から離れている位置で前記第１の平面と当接し、前記第３のアライメント構造が前記第２の平面の前記一対の孔の一方と実質的に位置合せされ、前記第４のアライメント構造が前記第２の平面の孔の他方と実質的に位置合せされるように配置された、カートリッジ位置決め装置。
2. 前記第１の平面が、前記カートリッジの前面に沿った平面を画定し、前記第２の平面が、前記カートリッジの底面に沿った平面を画定する、請求項１に記載の装置。
3. 前記カートリッジが前記動作位置に達したときに、前記第３と第４のアライメント構造が前記孔の中に突出する、請求項１に記載の装置。
4. 前記傾斜が付けられた凹部はＶ字型凹部である、請求項１に記載の装置。

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