JP2006092683A - 記録媒体カートリッジおよびその上下シェルハーフの溶接方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上下シェルハーフが周壁の突合わせ部の複数箇所においてレーザービームによりスポット溶接されて形成された扁平なハウジング内に記録媒体が収容されてなる記録媒体カートリッジにおいて、所望の溶接面積を確保しながら、変色域の面積を小さくする。
【解決手段】レーザービーム出射口Ｍを備えた光ファイバＦを上下シェルハーフの周壁３ｓ，４ｓの突合わせ面に沿って上下シェルハーフと相対的に移動させながらスポット溶接を行なう。
【選択図】 図１

Description

本発明は、上下シェルハーフが周壁の突合わせ部位の複数箇所においてレーザービームによりスポット溶接されて形成された扁平なハウジング内に記録媒体か収容されてなる記録媒体カートリッジ、およびその上下シェルハーフの溶接方法に関するものである。

従来より、デジタルカメラ等のモバイル機器においては、記録媒体として、「ｃｌｉｋ！（登録商標）」と呼ばれる超小型の記録媒体カートリッジが使用されている（特許文献１参照）。

この記録媒体カートリッジ１は、図４（斜視図）および図５（ａ），（ｂ）（平面図および裏面図）に示すように、ドライブ装置に押込み装填するときに指を当てる押込み部２ａを含む、スタビライザと呼ばれる樹脂製のフレーム２と、このフレーム２に嵌合された金属薄板(厚さ０．３ｍｍのステンレス鋼板)からなる平坦な主面を備えた上シェルハーフ３および下シェルハーフ４とによって構成された、幅５０ｍｍ、奥行き５５ｍｍ、厚さ１．９５ｍｍの扁平なハウジング内に、４０ＭＢの記憶容量を有する直径１．８インチ（４５．７ｍｍ）の磁気記録媒体５を回転自在に収容している。磁気記録媒体５の中央部には、中心孔１０ａを備えたハブ（センタコア）１０が固着されている。

この記録媒体カートリッジ１は、幅５３ｍｍ、奥行き８５ｍｍ、厚さ５ｍｍの外寸を有するＴＹＰＥII ＰＣカード型のドライブ装置（図略）が備えているスロットに挿入形式でローディングされるように構成され、そのハウジングには、上記ドライブ装置が備えている記録再生用磁気ヘッドを磁気記録媒体５の表面にアクセスさせるためのＶ字状の開口６が形成され、さらに、ハウジングと磁気記録媒体５との間には、上記開口６を回転式に開閉するための、開口７ａを備えたロータリーシャッタ７が介装されている。このロータリーシャッタ７は、図示しないバネ部材によって閉方向に付勢され、かつ上シェルハーフ３に取り付けられている図示しないロック部材により閉位置にロックされるように構成されている。

なお、図４および図５（ａ），（ｂ）は、ロータリーシャッタ７の開口７ａがハウジング内に潜入して、ロータリーシャッタ７がハウジングの開口６を閉じている状態、すなわち閉位置にある状態を示している。

ロータリーシャッタ７は、図５（ａ）の６−６線に沿った要部拡大断面図である図６に示すように、周壁部において互いに嵌合されたアルミニウム薄板製の上下シャッターハーフ７Ｕ，７Ｄからなり、上シャッターハーフ７Ｕは、上シェルハーフ３の下面から内方へ突出する小径の円筒体３ａによって回転可能に軸支され、円筒体３ａの先端には、上シャッターハーフ７Ｕが円筒体３ａからの抜出すのを防止するためのセンタピンと呼ばれる抜止め部材１１が溶接されて、ハブ１０の中心孔１０ａ内に介入している。上下シャッターハーフ７Ｕ，７Ｄの内面には、磁気記録媒体５の表面を清掃するための不織布からなるライナ１３がそれぞれ貼り付けられている。

下シェルハーフ４の中央部には、ハブ１０を外部に臨ませる円形の開口４ａが形成され、下シャッターハーフ７Ｄの中心部には、下シェルハーフ４の開口４ａの周縁に遊嵌される大径の円筒体７Ｄａが下方へ向かって突設されて、この円筒体７Ｄａによって下シャッターハーフ７Ｄが下シェルハーフ４に回転可能に支持されているとともに、円筒体７Ｄａの先端部がカシメられて、下シャッターハーフ７Ｄが下シェルハーフ４からの抜け出すのを防止するフランジ１２が形成されている。

さらに下シェルハーフ４には、図５（ｂ）から明らかなように、ロータリーシャッタ７と同心的な円弧状開口４ｂが形成され、下シャッターハーフ７Ｄには、上記円弧状開口４ｂから突出しかつこの円弧状開口４ｂに沿って移動してロータリーシャッタ７を開閉するシャッターノブ７ｂが固設されている。そして、ドライブ装置に対する記録媒体カートリッジ１のローディング動作（押込み動作）に伴って、ロック部材によるロータリーシャッタ７の閉位置でのロックが解除されて、ロータリーシャッタ７が回動可能になるとともに、ドライブ装置が備えている係合壁面がシャッターノブ７ｂに係合して、ロータリーシャッタ７がその開口７ａを上下シェルハーフ３，４の開口６にほぼ一致させる開位置まで約６０度回転されることにより、図７（ａ），（ｂ）（平面図および裏面図）に示すように、磁気記録媒体５がハウジングの開口６から露出された状態でドライブ装置に装填される。

また、ドライブ装置に装填された記録媒体カートリッジ１は、これをさらにドライブ装置側に押すことにより、ドライブ装置との係合が外れてドライブ装置からの排出が可能になり、図示しないバネ部材によってロータリーシャッタ７が図５（ａ），（ｂ）に示す閉位置に復帰するように構成されている。

上下シェルハーフ３，４は、図６の右端に示すように、双方の周壁のエッジ同士を互いに突き合わせ、この突合せ線に沿った図５（ａ）に示す１３箇所の溶接箇所Ｗ_１〜Ｗ_１３におけるレーザービームを用いたスポット溶接により組み立てられる。このスポット溶接部
は、図６においては符号Ｗで示されている。

上下シェルハーフ３，４の周壁の突合わせ部においては、その隙間がゼロになることが望ましいが、実際問題として隙間をゼロにすることは不可能であり、通常溶接箇所には僅かな隙間が存在する。

上下シェルハーフ３，４の周壁３ｓ、４ｓの突合わせ部位における溶接箇所には、図８（ａ）に示すように、上下シェルハーフ３，４の周壁３ｓ、４ｓの一方、例えば下シェルハーフ４の側壁４ｓから延びる高さ約３０μｍ、左右方向の幅約１．３ｍｍ程度の溶接代（しろ）Ｔが形成され、これによって、周壁３ｓ、４ｓの突合わせ部位における隙間Ｇａが２０μｍ以下となって、他部の隙間Ｇの５０μｍよりも狭くなっている。

そして、上記溶接代Ｔの左右方向の幅の中心をほぼ中心として、光ファイバから出射されるレーザービームによりスポット溶接がなされた結果、図８（ｂ）に示すように、直径約０．８ｍｍ(設定値)の円形の変色域Ｖが形成される。
米国特許第６,１３３,５４４号明細書

ところで、上記のようなレーザービームによりスポット溶接により、その溶接部に図８（ｂ）に示すような円形の変色域Ｖが形成されるが、上下シェルハーフ３，４の周壁３ｓ、４ｓ同士の溶接に寄与するのは、周壁３ｓ、４ｓの突合せ面の溶接面積であって、変色域Ｖの上下端の部分は全く寄与していない。また、この変色域Ｖは記録媒体カートリッジの美観を損ねるものでもあるから、所望の溶接面積さえ確保でれば変色域Ｖの面積はできるだけ小さい方が望ましい。

上述の事情に鑑み、本発明は、所望の溶接面積を確保しながら、変色域の面積を小さくすることができる記録媒体カートリッジおよびその上下シェルハーフの溶接方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、上下シェルハーフが周壁の突合わせ部の複数箇所においてレーザービームによりスポット溶接されて形成された扁平なハウジング内に記録媒体が収容されてなる記録媒体カートリッジにおいて、
上記スポット溶接による変色域が、上下シェルハーフの周壁の突合わせ面に沿って長く形成されていることを特徴とするものである。

上記スポット溶接による変色域が、上下シェルハーフの周壁の突合わせ面に沿って長く形成されるようにするためには、
（１）上記レーザービームを上下シェルハーフの周壁の突合わせ面に沿って上下シェルハーフと相対的に移動させながら、すなわち上下シェルハーフまたは光ファイバのいずれか一方を他方に対して移動させながらスポット溶接を行なう、
（２）レーザービーム出射口が上下シェルハーフの周壁の突合わせ面に沿う方向に並設された光ファイバを用いてスポット溶接を行なう、
（３）レーザービーム出射口が上下シェルハーフの周壁の突合わせ面に沿う方向に長い糸巻き型に形成された光ファイバを用いてスポット溶接を行なう、
等の方法がある。

本発明の方法によれば、所望の溶接面積を確保しながら、スポット溶接による変色域の面積を従来よりも縮小させることができる。また、変色域の面積を従来よりも増大させることなく溶接面積を増やすこともできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１（ａ）は、本発明による記録媒体カートリッジの上下シェルハーフの溶接箇所の拡大正面図、図１（ｂ）はスポット溶接に用いられる、レーザービーム出射口を備えた光ファイバＦの端面図である。なお、この実施例は、スポット溶接部を除く他の部分が、図４〜図７に示す従来の記録媒体カートリッジと同様であるため、図示ならびに詳細な説明は省略する。

図１（ａ）において、上下シェルハーフ３，４の周壁３ｓ、４ｓの突合わせ部位における溶接箇所には、図８と同様の溶接代Ｔが形成されており、この溶接箇所に対して、図１（ｂ）に示すような円形のレーザービーム出射口Ｍを備えた光ファイバＦを、冶具上に固定された上下シェルハーフ３，４の周壁３ｓ，４ｓの突合わせ面に沿って図の右方へ移動させながら、あるいは、光ファイバＦを固定した状態で、冶具を回転させて溶接箇所を図の左方へ移動させながら、スポット溶接を行なうことにより、左右の幅０．８〜１ｍｍ、上下の幅約０．５ｍｍの細長い変色域Ｖが形成された。

したがって、本実施例によれば、所望の溶接面積を確保しながら、スポット溶接による変色域Ｖの面積を従来よりも縮小させることができ、また、変色域Ｖの面積を従来よりも増大させることなく溶接面積を増やすこともできること明らかである。

なお、上記のようなスポット溶接は、上下シェルハーフ３，４と光ファイバＦのレーザービーム出射口Ｍとを相対的に移動させなくとも、図２に示すような構成を有する光ファイバを用いることによって達成することができる。

すなわち、図２（ａ）は、２個の円形のレーザービーム出射口Ｍ，Ｍが上下シェルハーフの周壁３ｓ，４ｓの突合わせ面に沿う方向に並ぶように配列した２本の光ファイバＦ，Ｆを用いることにより、図１（ａ）と同様の変色域Ｖを形成させることができる。あるいは、図２（ｂ）に示すような、上下シェルハーフの周壁３ｓ，４ｓの突合わせ面に沿う方向に並ぶ２個の円形のレーザービーム出射口Ｍ，Ｍを備えた光ファイバＦ′を用いても、さらには、上下シェルハーフの周壁３ｓ，４ｓの突合わせ面に沿う方向に長い糸巻き型のレーザービーム出射口Ｍを備えた光ファイバＦ″を用いても、図１（ａ）に示すような変色域Ｖが形成されるスポット溶接を行なうことができる。

なお、上述のようなスポット溶接を行なう場合、レーザービームを上下シェルハーフの周壁３ｓ，４ｓの突合わせ部に正対させた状態で溶接を行なうのでなく、図３に示すように、上記周壁３ｓ，４ｓに垂直な面内において、レーザービームＬＢを上方または下方へ角度αだけ傾けた状態で溶接を行なうことが好ましい。

レーザービームＬＢを上下シェルハーフの周壁３ｓ，４ｓの突合わせ部に対し垂直に当てると、周壁３ｓ，４ｓの突合わせ面の隙間Ｇａからレーザービームが内部に侵入して内部の記録媒体を損傷させたり、周壁３ｓ，４ｓの突合わせ部で反射したレーザービームが光学系を汚染させたりする恐れがあるが、図３に示すように、レーザービームＬＢを上方または下方へ傾けることによりこの問題が解決される。上記角度αは、５〜１０度の範囲内が望ましい。

上述の実施例は、外径１．８インチ（約４６ｍｍ）の磁気記録媒体５を備えた「ｃｌｉｋ！」の場合であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、将来開発されるであろう更に小型で高密度な１インチ（約２５ｍｍ）や０．８インチ(約２０ｍｍ)等の超小型高密度記録媒体を備えたカートリッジにも適用可能であり、記録媒体はディスクに限らず、テープ、ハードディスク、光媒体、半導体等であってもよい。

また、上述の実施例では、ロータリーシャッタ７がハウジングに内蔵されているが、本発明は、ロータリーシャッタあるいはスライドシャッタを外装した記録媒体カートリッジにも適用可能であることは言うまでもない。

図１（ａ）は、本発明による記録媒体カートリッジの溶接箇所の拡大正面図、図１（ｂ）は、本発明の方法の実施に用いられる、レーザービーム出射口を備えた光ファイバＦの端面図である。 図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の方法の実施に用いられる、他の形式のレーザービーム出射口を備えた光ファイバＦの端面図である。 溶接箇所に対しレーザービームを当てる方向を示す説明図である。 従来の記録媒体カートリッジの斜視図である。 図５（ａ），（ｂ）は、図４の記録媒体カートリッジの、ロータリーシャッタが閉位置にある状態を示す平面図および底面図である。 図５（ａ）の６−６線に沿った要部の拡大断面図である。 図７（ａ），（ｂ）は、図４の記録媒体カートリッジの、ロータリーシャッタが開位置にある状態を示す平面図および底面図である。 図８（ａ）は、図４の記録媒体カートリッジにおける上下シェルハーフの溶接箇所の溶接前の拡大正面図、図８（ｂ）は溶接後の拡大正面図である。

符号の説明

１ 記録媒体カートリッジ
３ 上シェルハーフ
３ｓ 上シェルハーフの周壁
４ 下シェルハーフ
４ｓ 下シェルハーフの周壁
５ 磁気記録媒体
７ ロータリーシャッタ
Ｆ，Ｆ′，Ｆ″ 光ファイバ
Ｍ レーザービーム出射口
ＬＢ レーザービーム
Ｔ 溶接代
Ｖ 変色域
Ｗ_１〜Ｗ_１３ 溶接箇所

Claims (4)

1. 上下シェルハーフが周壁の突合わせ部の複数箇所においてレーザービームによりスポット溶接されて形成された扁平なハウジング内に記録媒体が収容されてなる記録媒体カートリッジにおいて、
   前記スポット溶接による変色域が、前記上下シェルハーフの周壁の突合わせ面に沿って長く形成されていることを特徴とする記録媒体カートリッジ。
2. 上下シェルハーフが周壁の突合わせ部の複数箇所においてレーザービームによりスポット溶接されて形成された扁平なハウジング内に記録媒体が収容されてなる記録媒体カートリッジの上下シェルハーフの溶接方法であって、
   前記レーザービームを前記上下シェルハーフの周壁の突合わせ面に沿って該上下シェルハーフと相対的に移動させながら前記スポット溶接を行なうことを特徴とする記録媒体カートリッジの上下シェルハーフの溶接方法。
3. 上下シェルハーフが周壁の突合わせ部の複数箇所において、光ファイバから出射されるレーザービームによりスポット溶接されて形成された扁平なハウジング内に記録媒体が収容されてなる記録媒体カートリッジの上下シェルハーフの溶接方法であって、
   レーザービーム出射口が前記上下シェルハーフの周壁の突合わせ面に沿う方向に並設された光ファイバを用いて前記スポット溶接を行なうことを特徴とする記録媒体カートリッジの上下シェルハーフの溶接方法。
4. 上下シェルハーフが周壁の突合わせ部の複数箇所において、光ファイバから出射されるレーザービームによりスポット溶接されて形成された扁平なハウジング内に記録媒体が収容されてなる記録媒体カートリッジの上下シェルハーフの溶接方法であって、
   レーザービーム出射口が前記上下シェルハーフの周壁の突合わせ面に沿う方向に長い糸巻き型に形成された光ファイバを用いて前記スポット溶接を行なうことを特徴とする記録媒体カートリッジの上下シェルハーフの溶接方法。

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