涂有改进的滚轮润滑剂的数据存储装置制造方法及图纸

一个带有安装在轴上的轮的数据存储装置，其中，该轮有一个适于接受轴的中心孔，在轴和轮之间涂有润滑剂，所述的润滑剂包含带有至少一个能与轴表面结合的官能侧基的全氟聚醚。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到如美国专利3,692,255(Von Behren)描述的带驱动磁带盒的领域。特别地，本专利技术涉及到用于这种带驱动磁带盒的改进的角(滚)轮润滑剂。Von Behren专利，即美国专利3,692,255所述的带驱动磁带盒通常称为“数据盒”。数据盒典型地包括一个确定薄的且一般为长方形空间的外壳。外壳内装有一段烧在对磁带盘上的磁带。磁带被弹性材料制成的驱动带驱动。而该驱动带又被一个转向可逆的驱动马达驱动。驱动带可在任一方向上快速使磁带加速和减速。驱动带沿着一般由驱动轮、一对角(滚)轮和绕在每一磁带盘上的部分磁带卷所确定的驱动带通路延伸。数据盒必须满足最低磁带张力规范，而同时又必须在最大允许的驱动力规范之内运转。当磁带从一个磁带盘卷向另一个磁带盘时其张力不能低于某一数值，否则磁带与读/写磁头的接触不足以进行有效的数据传输。因此最低磁带张力应尽可能高，而相反，最大驱动力(即用于使磁带盒驱动轮旋转的力)应尽可能低，以便可以在相关的驱动器中使用廉价的，低功率的马达。因为所有这些参数都取决于磁带盒内的摩擦力大小，因此必须控制所有摩擦力源。例如可转动地安置在角轮轴上的角轮是一个必须控制的摩擦力源。角轮与它的轴之间的摩擦力这里称为为“角轮曳力”或“曳力”。为了达到所需的磁带张力要求，应该维持一个稳定的、非零角轮曳力。的确，记录和重放信息的质量部分地取决于是否能在整个时间内维持一个稳定的角轮曳力。一种方法是在角轮与轴之间涂上润滑剂以达到所需的曳力值。在磁带盒作用寿命期间这种润滑剂的粘度会变化，从而使角轮曳力发生很大变化。而角轮曳力的任何变化会对录放性能产生不利的影响。润滑剂使可能会从角轮和轴的接触面上脱离出来，这是一个既引起角轮曳力急剧增加又要污染数据盒其他部件的问题。润滑剂也可能发生相分离，使润滑剂失去部分或全部润滑性能。现在，我们专利技术了一种改进的滚轮系统，它在整个时间内保持极其稳定的曳力性能。专利技术的滚轮系统使用一种既耐相分离又能“抓牢”角轮轴表面的润滑剂。这种“抓牢”轴的能力有助于减少润滑剂从角轮/轴接触面脱离出来的倾向。本专利技术的优点可以在带有安装于轴上滚轮(滚轮上有适于接受轴的中心孔)的数据存储装置(它不仅局限于数据盒)上实现。在轴与滚轮间涂有润滑剂。润滑剂包含带有至少一种能与轴表面结合的官能侧基部分的全氟聚醚。根据本专利技术，“结合”是指该部分能与轴表面化学结合或氢键结合。在本专利技术优选实施例中，至少轴表面是金属的，全氟聚醚的官能侧基部分是非酸性极性基团。附图说明图1是插入数据盒运动器中磁带盒的分解顶视图。图2是数据盒内部的部分透视图，显示了安装在角轮轴上角轮。图3是图2中安装在角轮轴上的角轮沿线3.3所取的剖面图。参看图1它展示一个本专利技术的带驱动的数据盒10。所示的数据盒10与磁性记录器12接合。在本文中，“磁性记录器”是指一种用于记录或再生存储于磁性或光学记录带中信息的装置。磁性记录器12包括支承框架14，支承框架14包括水平的盒支承台16。盒支承台16支承磁性传感头18。支承台16同时以悬垂方式支承转向可逆的驱动马达(没有标出)。马达的轴20穿过支承台16。驱动轮22安装于支承台16上方的轴20上。细长的导板24确定了数据盒10在支承台16上的位置。数据盒10包括一个含有驱动接触装置的外壳26。在图1中驱动接触装置包含位于外壳26的一个侧壁31上的开口28和30。开口28供驱动轮22的接触。开口30供传感头的接触。开口30被门32覆盖，而该门受扭簧34作用偏转于复盖开口30的关闭位置。一对磁带盘36和38可转动地安置于外壳26内一根平行的轴上。一般磁带40卷在磁带盘36和38上，结果一部分磁带40从一个磁带盘延伸到另一个磁带盘上。用于把磁带40从一个磁带盘延伸到另一个磁带盘并穿过开口30的确定外壳内磁带通路的装置包括导销44和46。确定驱动带通路的装置包括安装于轴49上的驱动带轮48，分别绕带盘36和38的一部分磁带40、和分别安装于轴51和53上的驱动带角轮50和52。本专利技术的驱动带54沿着驱动带通路延伸，其目的在于驱动带54与一部分磁带40摩擦接合，以便使磁带40从一个磁带盘传向另一个磁带盘。未受拉伸的驱动带54的长度短于驱动带的通路的长度，结果当插入数据盒10时驱动带54被拉长。当数据盒10如图1所示与磁性记录器12接合时，驱动轮22通过开口28与驱动带轮48接触，传感器头18通过开口30与磁带40接触。驱动带轮48接触驱动带的部分是凹进去的，以便让磁带40穿过驱动带轮48而不与驱动轮22接触。如数据盒10的盒及其操作在美国专利3,692,255和4,581,189中已有描述。图2和图3显示了数据盒内的一部分情况，包括适用于本专利技术实施的角轮。角轮62可转动地安装在轴64上。轴64安装在基板66上，以便角轮62能绕垂直于基板66的轴转动。角轮62包括角轮体68。它的外周面70用于引导驱动带72(图2中没有标出)。角轮62也有一个由内周面76确定的中心孔。中心孔适合于接受轴64。现已发现，一般把中心孔的直径设置成比轴64的直径大约大0.028mm(1.1mils)就可适合于本专利技术的实施。为清楚起见，在图3中已放大了轴64和内周面76之间的空间。我们已发现内周面76应有0.56μm(22微英寸)至0.96μm(38微英寸)的表面粗糙度(Ra)，较好有大约0.71μm(28微英寸)的表面粗糙度。在本专利技术实施例中采用Taylar—Hobson Talysurf 10设备测量表面粗糙度(Ra)。如图3所示，最好使外周面70带有轻微的隆起，以有助于当驱动带72被角轮62引导时防止驱动带偏离外周面70的中心位置。如参见Von Behren等，Adr.Info.Storage Syst.，“Mechanical De-sign of a Belt—Driven.Data Cartridge，”Vol.1，PP 49—59(1991)。图3也显示了轴64稍微超出中心孔的顶端。图3也显示了内周面76上轻微的凹陷78。当由聚合物材料形成角轮62时，在角轮从模具中脱出后的冷却过程中凹陷自然就形成了。这是因为角轮62的轮体68的壁的中间比二端厚。该凹陷有利于形成一个容纳润滑剂62的腔。轴64可以由许多种材料制成。轴64较好是带有金属涂层，或更好是完全由金属制成。优选的金属材料是硬化钢(SAE 52100 Rc60—64)。角轮62也可以由很多材料制成。但最好由热塑或热固树脂(如聚四氟乙烯、高密度聚乙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚缩醛树脂、或碳纤维加固的聚缩醛树脂)制成。为了减少当驱动带由角轮62引导时驱动带所受的角轮曳力的可变性，在角轮62和轴64之间的介面上涂上本专利技术的润滑剂82。在本专利技术实施中润滑剂包括含有至少一个能与轴表面结合的官能侧基部分的全氟聚醚。更好是本专利技术的全氟聚醚包括至少二个能与轴表面结合的官能部分。在本专利技术优选实施例中，轴64是金属的，能与轴结合的官能部分包括非酸性极性基团。对于本专利技术的目的，“非酸性极性基团”包括盐的非酸性极性基团，如—SO3Na，但不包括酸性极性基团本身，如—SO3H。适用于本专利技术实施中的非酸性极性基团和包含非酸性极性基团的化合物的例子包括羟基、腈、羧酸酯、胺、硫酸酯、磺酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有安装在轴上轮的数据存储装置，其特征在于所述的轮具有一个适合于接受轴的中心孔。在轴与轮之间涂有润滑剂，所述的润滑剂包含带有至少一个能与轴表面结合的官能侧基的全氟聚醚。

【技术特征摘要】
US 1994-2-9 08/1937091.一种带有安装在轴上轮的数据存储装置，其特征在于所述的轮具有一个适合于接受轴的中心孔。在轴与轮之间涂有润滑剂，所述的润滑剂包含带有至少一个能与轴表面结合的官能侧基的全氟聚醚。2.如权利要求1所述的数据存储装置，其特征在于所述的轴的表面是金属，所述的官能侧基是非酸性极性基团和包含非酸性极性基团的化合物。3.如权利要求2所述的数据存储装置，其特征在于非酸性极性官能基团和包含非酸性极性基团的化合物选自羟基、腈、羧酸酯、胺、硫酸酯、磺酸酯、胡椒基、酰胺、酰亚胺、酯、磷酸酯、膦酸酯、季铵、吡啶、磷杂环戊二烯、异氰酸酯、烯丙基醚、(甲基)丙烯酸酯、硫醇、环氧化物、苯并三唑。4.如权利要求1所述的数据存储装置，其特征在于所述的轴的表面是金属的，全氟聚醚有如下通式W-Q-Rf-O-(CxF2xO)m(CyF2yO)n(CzF2zO)p-Rf-Q-W其中全氟氧化亚烷基—(CxF2xO)—、—(CyF2yO)—和—(CzF2zO)—在分子链中或者是随机分布的、或者是嵌段组合的，X是1至10中的一个整数，y是1至10中的一个整数，Z是1至10中一个整数，m是1至100中的一个整数、n是0至100中的一个整数，p是0至100中的一个整数，每一个Rf是含1至20碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：KW劳，MA格拉，MR阿布勒，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]