專利名稱：帶有心軸的盤載運器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種容器，該容器構造成保持一個特定物品或者一組物品或材料。特別地，本發明涉及一種具有一個心軸的盤載運器或容器，用于在制造或運輸過程中容納和保護計算機元件如磁盤。
背景技術：
用于磁盤的容器在儲存和運輸過程中保護磁盤免受損壞。常規容器中的一種包括一個盒部分，一個頂蓋，和一個底蓋，它們分別通過注塑模制成。盒部分由硬塑料如聚碳酸酯一體制成。它具有細長的側壁，側壁在上部垂直延伸并在底部向內彎曲到打開的底部，一個具有U形輪廓頂部的垂直端壁，及一個敞開的頂部和敞開的底部。該頂蓋可由聚碳酸酯，或者多種相似的注塑級聚合物制成。它成形為符合盒部分的輪廓并與側壁和端壁連續對準，且一般搭鎖在一個插銷上，或者置于端壁中U形輪廓的底端上。底蓋可由與頂蓋相似的聚合物制成，一般為矩形和盤狀。它與盤盒的敞開底部接合并由其摩擦保持。從美國專利4557382和美國專利5253755中可發現這種容器的例子。
這些種類的載運器通過接合盤的周邊邊緣而固定盤。因此，當容納盤的容器受到搖晃或震動時盤會發生損壞。另外，盒與盤之間的接觸會促使塑料顆粒或其它微粒轉移到盤上。因此作為一個替換方案，可用第二種容器容納和保護盤，該容器使用穿過盤的中心孔的心軸。
在Tajima的名稱為“信息記錄介質的包裝”的美國專利No.4826005中公開了一種特別簡單的盤載運器的例子，其中使用一個細長元件如管。其它盤載運器使用固定結構的心軸，心軸中安裝墊片將盤彼此分離，這些墊片既可與心軸連接也可與心軸脫離，或者是永久連接到心軸上。在Keohan的名稱為“盤容器”的美國專利4253571中、Hennessy等人的名稱為“用于計算機盤的保護罐”的美國專利4577756中以及VanSant的名稱為“多盤心軸”的美國專利4754447中公開了這些類型心軸的例子。一般地，這些墊片是裝配在心軸上的同心環。除了分隔盤之外，這些墊片還可貼合地裝配在盤的中心孔的邊緣上，使心軸的尺寸可確定為自由穿過孔。
為了將分隔裝置安裝到心軸上，同時允許需要時心軸自由穿過孔或者貼合地裝配在中心孔的邊緣上，設計了復雜的機械裝置并安裝到心軸上，用于在直徑方向伸縮它們。這些心軸的例子是Benz的名稱為“用于環狀磁性記錄盤的支承結構”的美國專利4779724，Hansen的名稱為“磁性硬盤運輸系統和方法”的美國專利6116416，Hyakusoku等人的名稱為“硬盤載運器”的美國專利6138824，以及Nakamura等人的名稱為“盤保持器和盤儲存裝置”的美國專利6382413B1。簡言之，Benz等人公開了兩個細長的軸向對準的凸輪致動元件，用于使兩個細長的、直徑方向相對的弧形支承元件彼此分開。Hansen等人首先公開了一種凸輪桿，該凸輪桿具有橢圓形橫向輪廓，當沿其縱軸線旋轉時，該橢圓形橫向輪廓伸展或收縮兩個徑向相對的鎖位橋(capturebridge)，其次公開了一個四件心軸，該心軸具有一個內部提升桿，當在提升桿下面推動楔塊時使外部件向外伸展。Nyakusoku等人公開了用包括夾頭和卷簧的釋放裝置擴張在直徑方向相對的半個圓柱體。Nakamura等人公開了用一個凸輪致動器擴張兩個直徑方向相對的具有U形橫向輪廓的互連桿。在這些專利中的每一個中，用于伸縮心軸的裝置都是一個機械裝置如螺紋或旋轉裝置、滑動凸輪致動器或者可插入的楔塊或夾頭。這些裝置既制造復雜又更易于在腐蝕性的環境中退化。另外，通過摩擦工件進行研磨是產生附著到盤上的微粒的一個重要原因。
因此有這樣一種盤載運器將是有利的，該盤載運器具有一個伸縮心軸并易于制造。同樣有利的是，心軸足夠簡單，由相對不受腐蝕性環境影響的材料制成。進一步有利的是，心軸具有最少數量的工作部件，從而將由容器產生的微粒數量減少到最少。
發明概述帶有心軸的盤載運器包括一個外殼，該外殼包括一個上部和一個下部，它們連接在一起而形成一個腔室，該腔室用于封閉盤并將心軸約束在腔室中的位置上。心軸還包括由鉸鏈接合在一起的細長部分或部分圓柱形區段，使心軸可移動進入一個收縮位置，從而自由穿過盤的中心孔，或者進入一個伸展位置而接觸盤的內部周邊并固定盤。
本發明提供一種帶有心軸的盤載運器或容器，用于容納和保護具有限定了中心孔的內部周邊的盤。盤載運器可構造成使容納于盤載運器中的盤保持自由并與盤載運器的壁保持間隙，即使當盤載運器搖晃或者震動時，從而減小對于盤外部邊沿的損壞量，以及從容器外殼傳遞來的，或者被吸引到盤上的微粒量。心軸可收縮而穿過一個或多個盤的中心孔，或者伸展而將盤固定到位。由于心軸使用鉸鏈而不是更復雜的機械裝置，容易以顯著降低的成本制造，并可由例如在腐蝕性環境中耐受劣化的模制塑料制成。另外，由于鉸鏈是心軸上唯一的工作部件，在工作部件之間很少或者沒有磨蝕而產生可能轉移到盤中的微粒。
盤載運器的優選實施例包括一個外殼和一個心軸。外殼還包括一個上部和一個下部，該上部具有一個限定了一個上部開口的底部邊沿，該下部具有一個限定了一個下部開口的頂部邊沿，該上部和下部構造和設置成連接在一起而形成一個腔室，該腔室用于封閉盤并將心軸支承在腔室中。固定在心軸上的盤還可靠在盤載運器的外殼上，雖然優選地載運器構造和設置成使盤保持自由并與外殼保持間隙，即使在載運器受到搖晃或震動時也是如此。
盤載運器心軸還包括至少兩個細長部分，每個細長部分具有一個縱向尺寸和一個外表面。它還可具有至少一個沿縱向尺寸的邊緣。用至少一個鉸鏈來接合該至少兩個細長部分。該心軸具有一個收縮位置和一個伸展位置，使得當心軸位于收縮位置時心軸可自由穿過盤的中心孔，當心軸位于伸展位置時該至少兩個細長部分的至少一部分外表面接觸盤的內部周邊。心軸可以沒有外殼地使用。
優選地，心軸具有兩個由一個活動鉸鏈接合的細長部分，伸展位置使細長部分的橫向輪廓形成一個打開的圓，使細長部分的外表面均勻地向接觸心軸的內部周邊施加壓力，從而使外表面與內部周邊之間的接觸最大，并將固定盤所需的壓力以及盤損壞的可能性降到最小。同樣優選地，每個細長部分的橫向輪廓為凸起的，當細長部分由鉸鏈接合時這些凸起的橫向輪廓朝彼此打開。如果存在多對細長部分，則用鉸鏈將多對細長部分接合在一起。
操作中，通過收縮心軸使心軸自由穿過至少一個盤的中心孔而使用盤載運器，該盤載運器包括一個具有一個下部內側的下部，和一個具有一個上部內側的上部，及一個具有一個鉸鏈和多個接收區域的心軸。每個盤與心軸上的一個接收區域成串地對準，心軸伸展而將每個盤固定在心軸上。心軸位于外殼的下部或上部上，這些部分連接在一起而形成一個腔室，該腔室用于封閉至少一個盤并將心軸約束在所述上部和下部中。本領域技術人員知道，這些步驟還可以其它順序有效完成。
附圖簡介
圖1是根據本發明的優選實施例的盤載運器的透視圖。
圖2是圖1中盤載運器的底部的透視圖。
圖3是圖1中盤載運器的心軸的透視圖。
圖4是圖1中盤載運器的切開視圖，其中展現了心軸和一個盤。
圖5是一個心軸的頂部平面圖。
圖6是在線A-A處所取的圖5的剖視圖。
圖7是圖5和6中心軸的底部視圖。
圖8是在線B-B處所取的圖7中心軸的剖視圖。
圖9是圖3-8中部分圓柱形區段的側視圖。
圖10是位于收縮位置的圖3-9中心軸的端部視圖。
圖11是位于伸展位置的圖3-9中心軸的端部視圖。
圖12是用于從盤上取出心軸的停放系統的透視圖。
優選實施例的說明優選實施例涉及根據本發明的一種具有心軸的盤載運器以及使用該盤載運器的方法。如圖3和4中所示，盤載運器用于容納和保護盤100，盤100具有限定了一個中心孔102的內部周邊104。
盤載運器10的優選實施例包括一個外殼和一個主軸或心軸。如圖1、2和4中所示，外殼20包括一個下部22和一個上部28。下部22具有一個下部內側23，一個限定了下部開口27的頂部邊沿26，相對的下部端部34，和一個底面24。上部28具有一個上部內側29，一個限定了上部開口31的底部邊沿30，以及相對的上部端部36。當下部22和上部28正確連接時，它們一起形成一個腔室32，該腔室32用于以成串地或軸向對準方式容納或封閉盤。雖然外殼20可以是任何形狀，但優選地它大致為圓柱形，具有一個用于設定在平面上的平的底面24。兩部分都有凹凸結構來加強這些部分，凹凸結構由聚合物如聚碳酸酯、聚丙烯、聚酯或本領域技術人員公知的其它適當聚合物注塑模制成。本領域技術人員還知道，有許多方式來連接下部22和上部28，如將底部邊沿30摩擦裝配在頂部邊沿26內部，或者使用閂鎖。下部端部34或上部端部36或者二者具有一個用于將心軸鎖位或夾持或約束在腔室32中的結構。優選地，該結構是一個V形楔塊38，該楔塊38位于靠近頂部邊沿26的各下部端部34上，指向下部開口27或上部28。可用重力和/或與心軸40配合而將心軸40保持在楔塊38上，或者上部28可具有如接片這樣的結構，用于在這些部分連接后將心軸40保持在楔塊38上。可替換地，楔塊38可相似地位于上部28上。另一個替換方案是用下部22和上部28上的薄片結合將心軸40夾持或鎖位到位。另一個替換方案是在一個或兩個部分中設置凹槽。
如圖3-10中所示，心軸40是圓柱形，還包括兩個細長部分或者部分圓柱形區段42和44。雖然心軸40上的盤也可置于外殼上，但優選地，在心軸40上容納于其上的盤保持自由并與外殼保持間隙，即使當盤載運器搖晃或者受到震動或受力的狀態時。這些區段同樣是由聚合物如聚碳酸酯、聚丙烯、聚酯或其它本領域技術人員公知的適當聚合物注塑模制而成的。優選實施例中的這些區段是中空的，雖然它們也可以是實心的或者具有增強結構。每個部分的圓柱形區段42和44具有一個縱向尺寸46，一個凸起的橫向輪廓48，至少兩個沿縱向尺寸46的邊緣50，和一個外表面52。優選地，心軸40還具有多個肋54，用于間隔或分離心軸40上的盤，并接收斷續地位于將盤固定在心軸40上的相繼的肋54之間的區域56。
一個活動鉸鏈58沿每個區段的邊緣將部分的圓柱形區段42和44連接起來，使區段的凸起橫向輪廓48朝彼此開放。本領域技術人員知道，也可使用其它類型的鉸鏈，如可能具有一個塑料銷的常規鉸鏈，或者鋼琴鉸鏈。跨越每個區段的距離d1 59和d2 61是這樣，當心軸40關閉到一個收縮位置60時，心軸自由地穿過盤的中心孔；當心軸40打開到一個伸展位置62時，心軸40的外表面52貼合地裝配在盤的內部周邊104上，從而將盤摩擦地固定在心軸40上。優選地，當心軸40位于伸展位置62時，心軸40的橫向輪廓48形成一個開放的圓64，類似于少了一塊的蛋糕，在外表面52和內部周邊104之間提供了連續和最大的接觸，從而減小了將盤固定所需的壓力以及盤損壞的可能性。為了將心軸40定位在優選實施例的外殼20中，將心軸40置于下部22的上方并向下推到下部22的楔塊38上，從而在心軸端部66與楔塊38接合，這樣將心軸40推入擴張位置，從而固定任何置于心軸40上的盤。心軸40可以導電，從而將靜電荷運載離開盤。至少位于心軸40及其底面24之間的下部22也可是導電的，從而通過底面24將靜電荷從心軸40運送到接地表面。可替換地，可在心軸40上使用導電條，用于將電荷從盤和/或下部22運送離開，將電荷從心軸40運送到底面24和接地表面。鉸鏈和細長部分可以是一體模制的元件。
可用多種方式中的一種將心軸從盤上取下。可將心軸和盤從外殼提升并移動到一個支承件，該支承件允許從盤取出心軸。可替換地，如圖12中所示，外殼的下部可具有用于停放盤的肋，使心軸能夠從楔塊升起并下降到外殼下部中，收縮并通過外殼側部中的一個孔眼從盤上取出。
操作中，通過收縮心軸使心軸自由穿過至少一個盤的中心孔而使用盤載運器，該盤載運器包括一個具有活動鉸鏈的心軸以及多個肋和接收區域。每個盤與心軸上的一個接收區域成串地對準，心軸伸展而將每個盤固定在心軸上。心軸位于外殼下部的楔塊上，下部和上部連接在一起而形成一個腔室，該腔室用于封閉至少一個盤并將心軸約束在腔室中。
雖然這里描述了帶有心軸的載運器的優選實施例，但可進行多種修改和變化，本發明的范圍由這里的權利要求限定。
權利要求
1.一種用于容納多個盤的盤載運器，每個盤具有一個限定了一個中心孔的內部周邊，該盤載運器包括一個外殼和一個心軸，該外殼包括一個上部和一個下部，該上部具有一個限定了一個上部開口的底部邊沿，該下部具有一個限定了一個下部開口的頂部邊沿，該上部和下部構造和設置成在它們的邊沿連接在一起而形成一個腔室，該腔室用于封閉盤并將心軸支承在腔室中；及該心軸包括至少兩個細長部分，每個細長部分具有一個縱向尺寸，一個凸起的橫向輪廓，至少兩個沿該縱向尺寸的邊緣，及一個外表面；一個活動鉸鏈，該活動鉸鏈與該至少兩個細長部分中的一對的每一個的一個邊緣連接，使該對細長部分的橫向輪廓朝彼此打開，其中該心軸具有一個收縮位置和一個伸展位置，使得當心軸位于收縮位置時心軸可自由穿過盤的中心孔，當鉸鏈位于伸展位置時細長部分的橫向輪廓形成一個打開的圓，每個細長部分的外表面連續和貼合地裝配在盤的內部周邊上。
2.如權利要求1所述的盤載運器，其中即使載運器搖晃或受到震動，容納在其中的盤也保持自由并與外殼保持間隙。
3.如權利要求1所述的盤載運器，其中頂部、底部和心軸分別由模制聚合物制成。
4.如權利要求3所述的盤載運器，其中模制聚合物是從包括下列各項的聚合物組中選擇的聚碳酸酯、聚丙烯、聚酯以及它們的任意組合。
5.如權利要求1所述的盤載運器，其中鉸鏈和細長部分是一體模制的元件。
6.如權利要求1所述的盤載運器，其中心軸是導電的。
7.如權利要求1所述的盤載運器，其中該下部具有一個底面，且在心軸和該底面之間是導電的。
8.如權利要求1所述的盤載運器，其中該下部具有一個底面，一個導電條連接心軸和該底面。
9.如權利要求1所述的盤載運器，其中該上部和下部分別具有相對的端部，位于一個部分上的這些相對端部分別具有一個指向另一個部分的楔塊，其中心軸與楔塊接合而將心軸保持在伸展位置。
10.如權利要求1所述的盤載運器，其中該上部和下部分別具有一個接片結構，它們結合而將心軸夾持到位。
11.如權利要求1所述的盤載運器，其中該心軸具有多個用于在盤之間保持分隔開的肋。
12.如權利要求1所述的盤載運器，其中為了從盤上取出心軸，該底部具有多個用于停放盤的肋，該外殼具有一個孔眼，心軸通過該孔眼從盤中取出。
13.一種用于容納多個盤的盤載運器，每個盤具有一個限定了一個中心孔的內部周邊，該盤載運器包括一個用于封閉盤的殼體裝置；和一個心軸裝置，用于沿該心軸裝置軸向對準并成串地固定這些盤；其中該心軸裝置連接到殼體裝置上。
14.一種用于容納多個盤的盤載運器，每個盤具有一個限定了一個中心孔的內部周邊，該盤載運器包括一個外殼和一個心軸，該外殼包括一個上部和一個下部，該上部具有一個限定了一個上部開口的底部邊沿，該下部具有一個限定了一個下部開口的頂部邊沿，該上部和下部構造和設置成連接在一起而形成一個腔室，該腔室用于封閉盤并將心軸支承在腔室中；及該心軸包括至少兩個細長部分，每個細長部分具有一個縱向尺寸，至少一個沿該縱向尺寸的邊緣，及一個外表面；一個鉸鏈，該鉸鏈與該至少兩個細長部分中的一對的每一個的一個邊緣連接，其中該心軸具有一個收縮位置和一個伸展位置，使得當心軸位于收縮位置時心軸可自由穿過盤的中心孔，當心軸位于伸展位置時該至少兩個細長部分的至少部分外表面接觸盤的內部周邊。
15.如權利要求14所述的盤載運器，其中當心軸位于伸展位置時該心軸的橫向輪廓形成一個打開的圓，其中心軸的外表面連續和貼合地裝配在盤的內部周邊上。
16.如權利要求14所述的心軸，其中該心軸由模制聚合物制成。
17.如權利要求16所述的心軸，其中模制聚合物是從包括下列各項的聚合物組中選擇的聚碳酸酯、聚丙烯、聚酯以及它們的任意組合。
18.如權利要求14所述的心軸，其中鉸鏈和細長部分是一體模制的元件。
19.一種用于固定多個盤的心軸，每個盤具有一個限定了一個中心孔的內部周邊，該心軸包括至少兩個細長部分，每個細長部分具有一個縱向尺寸和一個外表面；及至少一個連接該至少兩個細長部分的鉸鏈，其中該心軸具有一個收縮位置和一個伸展位置，使得當心軸位于收縮位置時心軸可自由穿過盤的中心孔，當心軸位于伸展位置時該至少兩個細長部分的至少部分外表面接觸盤的內部周邊。
20.如權利要求19所述的心軸，其中該心軸由模制聚合物制成。
21.如權利要求19所述的心軸，其中模制聚合物是從包括下列各項的聚合物組中選擇的聚碳酸酯、聚丙烯、聚酯以及它們的任意組合。
22.如權利要求19所述的心軸，其中鉸鏈和細長部分是一體模制的元件。
23.一種使用盤載運器的方法，該盤載運器具有一個用于容納多個盤的心軸，每個盤具有一個限定了一個中心孔的內部周邊，該方法包括a)提供一個盤載運器，該盤載運器包括一個具有一個下部內側的下部，一個具有一個上部內側的上部，和一個具有一個鉸鏈和多個接收區域的心軸；b)提供至少一個盤；c)收縮該心軸，使心軸自由穿過該至少一個盤的中心孔；d)將每個盤對準一個接收區域；e)伸展該心軸，從而將該至少一個盤固定在心軸上；f)將該心軸定位在一部分外殼上；g)將上部和下部連接在一起而形成一個具有一個腔室的外殼，該腔室用于封閉該至少一個盤并將心軸約束在下部和上部中。
全文摘要
具有心軸(40)的盤載運器，包括一個外殼(20)，該外殼包括一個上部(28)和一個下部(22)，它們連接在一起而形成一個腔室，該腔室用于封閉盤和將心軸(40)約束在腔室中的適當位置上。心軸還包括由一個鉸鏈(58)接合在一起的細長部分或部分的圓柱形區段，使心軸(40)能夠移動到一個收縮位置而自由穿過盤的一個中心孔，或者進入一個伸展位置而接觸盤的內部周邊并固定盤。
文檔編號B65D85/57GK1561305SQ02819336
公開日2005年1月5日 申請日期2002年7月31日 優先權日2001年7月31日
發明者T·J·惠倫, M·S·阿達姆斯 申請人:誠實公司