JP4933574B2 - 単リール型のテープカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、記録テープを巻き取る円筒状のハブと、ハブの上部および下部の周囲にそれぞれ張り出される上下一対のフランジとを備えるテープリールを有する単リール型のテープカートリッジに関する。

この種のテープリールの課題に、記録テープを巻き回す際の巻き締りの防止対策がある。すなわち、記録テープを巻き回す際にハブに大きなテープ巻き締め力が作用すると、ハブの円筒壁が内向きに変形するという問題があった。

従来公知の巻き締りの防止対策としては、ハブ円筒壁の肉厚寸法を大きくすることや、ハブの円筒壁の使用材質を選択することが挙げられる。例えば、特許文献１においては、ハブに下方側が開口するリング状の空間部を設け、この空間部内に二色成形法で合成樹脂を充填することにより、ハブの強度向上を図っている。これによれば、ハブの中心方向に対する圧縮変形応力の増加を図ることができるので、高温下でハブ円筒壁に大きなテープ巻き締め力が作用した場合でも、ハブ円筒壁の上端部が内向きに変形することを確実に阻止できる。

特許文献２においては、下フランジに一体成形されたハブ円筒壁の上端面と内周側面との内角に、上向きの段付き受面を有する切り欠きを周回状に形成し、この切り欠きに受け面で受け止められる円環状の補強部材を装着することで、ハブ円筒壁の上端が内向きに変形することを防いでいる。

特許文献３においては、上フランジの中央の開口周縁に下向きに伸びる円形ボスを突設し、この円形ボスをハブ円筒壁の上端内周面で受け止めることにより、ハブの変形を防いでいる。

特許文献４においては、ハブの軸線方向一端側に第１フランジを一体に形成した第１部材と、第２フランジと、第１部材におけるハブ以外の部位に固着される固定部とを一体に形成した第２部材とを備えたリールを提案している（特許文献４の請求項１）。

この構成では、第２フランジ（第２部材）がハブの開口端に固定されないため、換言すれば、ハブの変形が第２フランジには伝達されないため、記録テープの巻き圧によるハブの変形によって第２フランジが記録テープ側に変位したり変形したりすることが防止又は抑制される。

一方、第１フランジについては、例えばハブの剛性を向上したり（第２部材が固着されないハブは剛性を向上することに対する制約が少ない）、ハブにおける第１フランジ側の巻き圧に対する強度を他端側の強度よりも低く設定することで、記録テープ側への変位又は変形することが防止される（特許文献４の段落［０００９］）。

特開平７−３２０４４７号公報 特開２００５−７８７８４号公報 特開２００３−７０３０号公報 特開２００６−９２６１１号公報

しかしながら、前記のような巻き締まりの防止のための各構成は、以下のような問題があった。

ハブ円筒壁の肉厚寸法を大きくすることで、ハブの剛性の向上を図った場合には、ハブ円筒壁の肉厚寸法がフランジの肉厚寸法よりも大きくなることが避けられない。このため、ハブとフランジとの間に肉厚差が生じるため、その厚肉部の表面に外観上見苦しいヒケ（凹み）が生じるという成形上の問題が生じる。

ガラスフィラー含有材質でハブを形成した場合には、ハブを含むテープリールの製造コストが高くなり、製品単価の上昇を招くことになる。また、ガラスフィラーを混ぜることは成型機や金型の負担が大きく、その点でも製品単価の上昇を招くことになる。

特許文献１のリールでは、内部に二色成形法による補強部を設けることでハブの強度向上を図って、ハブの変形を規制している。しかし、二色成形を行う分だけ製造工程が多くなり、テープリールの製造コストが上昇することになる。

特許文献２のように、円環状の補強部材を備える形態では、構造が複雑であり、また補強部材の分だけ部品点数が増加するため、テープリールの製造コストが上昇することになる。

特許文献３のテープリールは、肉厚の薄い円形ボスでハブ円筒壁の変形を規制しているに過ぎないため、高温化で強いテープの巻き締め力を受けたとき、ハブ円筒壁の上端部が内向きに変形するおそれが依然として残ることになる。

特許文献４のテープリールは、ハブをあえて内倒れさせて、上下フランジが磁気テープに接触することを防ぐというものであり、ハブの変形を防止するものではなかった。

本発明は、前記のような従来のテープリールの問題を解決するものであり、簡単な構成で、ハブの強度向上を図って、ハブの内倒れを防止したテープリールを有する単リール型のテープカートリッジを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の単リール型のテープカートリッジは、記録テープを巻き取る円筒状のハブと、前記ハブの上部および下部の周囲にそれぞれ張り出される上下一対の上フランジと下フランジとを備えるテープリール、及び、前記ハブ内に収納されるリールロック機構を備えた単リール型のテープカートリッジにおいて、前記テープリールは、前記下フランジおよびこれと一体形成された第１の筒壁とハブ底壁とを含む下ピースと、前記上フランジおよびこれと一体形成された第２の筒壁とを含む上ピースとを備えており、前記ハブは、前記下ピースの前記第１の筒壁と前記上ピースの前記第２の筒壁とを嵌係合させて二重筒状に形成されており、前記ハブを構成する前記第１及び第２の筒壁のうち、内側の筒壁は切り欠きを形成しており、前記切り欠きを形成した部分は、一重筒状であり、前記リールロック機構は、前記ハブ底壁に形成された孔に係合する爪部が形成されたロック解除部材と、前記ロック解除部材を前記ハブ底壁の側に押圧するばねとを備え、前記ロック解除部材の前記爪部の端面は、前記切り欠きにより前記ハブに形成された段差内に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で、ハブの強度向上を図って、ハブの内倒れを防止することができる。

本発明の一実施の形態に係るテープリールの分解斜視図。 下ピース１０と上ピース２０とを結合した状態の断面図。 図２のＡ部の拡大図。 本発明の一実施の形態に係るテープカートリッジを示す平面図。 本発明の一実施の形態の別の例を示す断面図。 本発明の一実施の形態のさらに別の例を示す分解斜視図。 図６において、下ピース３０と上ピース４０とを結合した状態の斜視図。 図７のＢＢ線における断面図。

本発明に係る単リール型のテープカートリッジのテープリールにおいては、上下ピースに上下のフランジと一体成形された筒壁を設けて、両筒壁同士を嵌係合させて二重筒状にハブを形成したので、各ピースにおける筒壁の肉厚寸法を大きくすることなく、ハブ全体の肉厚寸法を大きくして、その剛性向上を図ることができる。

これにより、記録テープの巻き締め力でハブの上端部が内向きに変形することを防止できるので、記録テープの片伸び現象を防止できる。また、記録テープの走行高さ精度を良好に確保することができるので、記録・再生エラー等の動作不良の発生を抑えることができる。このため、本発明に係るテープリールが組み付けられるテープカートリッジは、信頼性の向上を図ることができる。

また、各ピースにおける筒壁の肉厚寸法を大きくする必要がなく、フランジと筒壁との肉厚をできる限り均一化することが容易であり、ヒケの発生を効果的に防ぐことができる。

このため、筒壁の成形材にガラスフィラーなどを含有させる必要がなく、製品単価の上昇を抑えることができ、また成形機や金型などの負担が少ない点でも製品単価の上昇を抑えることができる。

前記本発明に係る単リール型のテープカートリッジのテープリールにおいては、前記二重筒状の構造は、前記ハブに前記記録テープを巻き締めた際に、前記ハブが内向きに変形するのを防止するための構造であることが好ましい。この構成によれば、記録テープの片伸び現象を防止でき、記録テープの走行高さ精度を良好に確保することもできる。

また、前記ハブを構成する前記第１及び第２の筒壁のうち、内側の筒壁の上下寸法が、外側の筒壁の上下寸法の２分の１以上であることが好ましい。この構成によれば、記録テープによる巻き締りによる変形が生じ易い外筒壁の先端部から上下中央部にわたって、内側の筒壁で裏打ち状に支持することができる。

また、前記第１の筒壁と前記第２の筒壁とが前記嵌係合した部分においては、前記第１及び第２の筒壁の面同士が重なり合っていることが好ましいい。この構成によれば、ハブの内向きの変形防止に有利になる。

また、前記下ピースは、ハブ底壁と前記第１の筒壁とで構成された有底円筒体を形成しており、前記有底円筒体の内側において、前記ハブ底壁の外周部に装着溝が形成されており、前記装着溝に、前記上ピースの前記第２の筒壁の端部が嵌め込まれて係合していることが好ましい。この構成によれば、第２の筒壁の端部の浮き上がりを防止でき、第２の筒壁が第１の筒壁に沿って浮き上がることを防止することができる。

また、前記第１の筒壁と前記第２の筒壁との前記嵌係合は、しまりばめ状であることが好ましい。この構成によれば、内側の筒壁は外側に筒壁により押圧されて圧縮応力が生じるので、内側の筒壁と外側の筒壁との対向壁面どうしを強固に密着させることができる。この状態では、ハブは擬似的な積層構造となり、ハブの剛性向上に有利になる。

また、前記しまりばめ状である部分の範囲は、前記ハブを構成する前記第１及び第２の筒壁のうち、外側の筒壁の上下寸法の２分の１以上の範囲であることが好ましい。この構成によれば、しまりばめによる剛性向上効果を発揮し易くなる。

また、前記ハブを構成する前記第１及び第２の筒壁のうち、内側の筒壁は切り欠きを形成しており、前記切り欠きを形成した部分は、一重筒状であることが好ましい。この構成によれば、筒状部分にロック機構を収納する構成においても、筒状部分の外形寸法を維持しつつ、内側の筒壁の板厚を確保でき、剛性の高い二重壁構造を実現することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るテープリールの分解斜視図を示している。本図に示したように、テープリール１は、それぞれ別成形された下ピース１０と上ピース２０とを備えている。

下ピース１０はプラスチック成形品であり、筒体１７と、筒体１７の下端外周に一体に張り出し形成された円盤状の下フランジ１４とで構成している。筒体１７は、上方開口１２を有する有底円筒状であり、とハブ底壁１１と外筒壁１３とで構成している。

上ピース２０は、プラスチック成形品であり、内筒壁２１と、内筒壁２１の上端から張り出し形成された円盤状の上フランジ２２とで構成している。

図２は、下ピース１０と上ピース２０とを結合した状態の断面図を示している。下ピース１０の外筒壁１３内に、上ピース２０の内筒壁２１を嵌入している。下ピース１０のハブ底壁１１の下面には、テープドライブの駆動軸が係合する駆動歯１５を形成している。

図３は、図２のＡ部の拡大図を示している。下ピース１０の外筒壁１３の内側において、ハブ底壁１１の外周部には、装着溝１６を形成している。装着溝１６は、円周状に形成した凹部である。装着溝１６には、上ピース２０の内筒壁２１の下端部２１ａが嵌め込まれて係合する。

図３に示したように、下ピース１０の外筒壁１３はテーパー状であり、上方に行くに従って僅かに肉厚寸法が小さくなっている。

下ピース１０と上ピース２０とを結合させる際には、下ピース１０の上方開口１２側から外筒壁１３内に上ピース２０の内筒壁２１を落とし込む。次いで、内筒壁２１の下端部２１ａが装着溝１６に嵌め込まれ係合するとともに、外筒壁１３の上端１３ａが、上フランジ２２の裏面に受け止められるまで、上ピース２０の内筒壁２１を下ピース１０の外筒壁１３内に押し下げて嵌入させる。

このことによりリール１が完成する。この完成状態では、図２、３に示したように、下ピース１０の外筒壁１３と上ピース２０の内筒壁２１とが嵌係合した二重筒状のハブ５が形成され、下ピース１０と上ピース２０とが一体に結合されている。

図４は、本実施の形態に係るテープカートリッジを示す平面図である。本図は、図２に示したテープリール１を単リール型のテープカートリッジに適用した例である。テープカートリッジ２は、本体ケース３内に１個のテープリールを配置したものである。本体ケース３は、プラスチック製の上下ケースを蓋合わせ状に接合した角箱状である。テープリール１のハブ５の外周面に、情報信号を記録する記録テープ４を巻いている。

以下、本実施の形態に係るテープリール１について、さらに具体的に説明する。前記の通り、下ピース１０の外筒壁１３と上ピース２０の内筒壁２１とが嵌係合している（図２、３）。この嵌係合は、しまりばめ状にしてもよい。この場合、図１のように、下ピース１０と上ピース２０との結合前においては、上ピース２０の内筒壁２１の外径寸法は、下ピース１０の外筒壁１３の内径寸法よりも僅かに大きく設定する。

この設定によれば、図２、３に示したように、内筒壁２１を外筒壁１３内に完全に挿入した結合状態では、内筒壁２１を外方向に拡径しようとする力に抗して、内筒壁２１を内方向に縮径しようとする外内壁１３からの反力が内筒壁２１に作用する。このことにより、内筒壁２１には、外筒壁１３からの押圧による圧縮応力が生じることになる。つまり、図２、３のような結合状態では、内筒壁２１と外筒壁１３とは、しまりばめ状に嵌係合していることになる。

本実施の形態は、ハブ５を二重筒状として剛性向上を図っているので、例えば高温度下でハブ５に大きな巻き締め力が作用しても、記録テープ４の巻き締め力に対抗することができる。このため、ハブ５の内向きの変形を防止することができる。

また、下ピース１０の外筒壁１３と上ピース２０の内筒壁２１とは、面同士を重ね合わせて嵌係合させることができ、このことも、ハブ５の内向きの変形防止に有利になる。

また、下ピース１０の外筒壁１３と上ピース２０の内筒壁２１とをしまりばめ状に嵌係合させた構成では、前記の通り、内筒壁２１には、外筒壁１３により押圧されて圧縮応力が生じるので、内筒壁２１と外筒壁１３との対向壁面同士を強固に密着させることができる。この状態では、ハブ５は擬似的な積層構造となり、ハブ５の剛性向上に有利になる。したがってハブ５は優れた巻き締め抗力を発揮し、ハブ５の内向きの変形防止に一層有利になる。

なお、外筒壁１３と内筒壁２１とが嵌係合した部分の全体に亘り、しまりばめ状にしてもよいが、一部をしまりばめ状にしてもよい。具体的には、しまりばめ状である部分の範囲は、外筒壁１３の上下寸法ｈ２（図５参照）の２分の１以上の範囲であることが好ましい。この構成によれば、しまりばめによる剛性向上効果を発揮し易くなる。

さらに、本実施の形態は、前記の通り、下ピース１０には装着溝１６（図３）を形成しており、装着溝１６に、上ピース２０の内筒壁２１の下端部２１ａが嵌め込まれて係合する。このことにより、下端部２１ａの浮き上がりを防止でき、内筒壁２１が外筒壁１３に沿って浮き上がることを防止することができる。この点においても、ハブ５の強度を高めることができる。

なお、外筒壁１３と内筒壁２１との嵌係合により、ハブ５に必要な剛性が確保できるのであれば、装着溝１６を省いた構成であってもよい。

本実施の形態によれば、外筒壁１３と内筒壁２１との肉厚寸法を大きくすることなく、ハブ５の剛性向上を図ることができる。したがって、フランジ１４、２２、外筒壁１３及び内筒壁２１の肉厚をできる限り均一化することが容易になり、成形によるヒケの発生を効果的に防止できる。また、外筒壁１３及び内筒壁２１にガラスフィラーなどを含有させる必要がなく、製品単価の上昇を抑えることができ、また成形機や金型などの負担も少なくなる。

図５は、本実施の形態の別の例を示す断面図である。本図は、図３の断面図に相当する。図３の構成では、外筒壁１３の高さ方向の全体に亘り、内筒壁２１が重なり合っている。これに対し、図５の構成では、内筒壁２１が外筒壁１３に重なり合っているのは、外筒壁１３の上下寸法ｈ２のうち、約半分程度の範囲に止まっている。

この構成によれば、記録テープによる巻き締りによる変形が生じ易い外筒壁１３の上端部１３ａから上下中央部にわたって、内筒壁２１で裏打ち状に支持することができる。より具体的には、内筒壁２１の根元部２１ｂから上端部２１ａまでの上下寸法ｈ１は、外筒壁１３の根元部１３ｂから上端部１３ａまでの上下寸法ｈ２の２分の１以上であることが好ましい。

図６は、本実施の形態のさらに別の例を示す分解斜視図である。本図に示したテープリール５１は、リールロック機構を備えたテープカートリッジ用である。リールロック機構は、不使用時にはテープリール５１の回転を規制し、使用時にはこの規制を解除し、テープリール５１を回転可能にする機構である。

テープリール５１の基本的な構成は、図１に示したテープリール１と同様であるので、以下相違点を中心に説明する。上ピース４０は、内筒壁４１と、内筒壁４１の上端から張り出し形成された円盤状の上フランジ４２とで構成している。内筒壁４１には切り欠き４３を形成している。詳細は後に説明するが、内筒壁４１を下ピース３０の外筒壁３３に嵌係合させたときには、切り欠き４３を形成した部分は、二重筒状ではなく一重筒状になる。

下ピース３０は、筒体３５と円盤状の下フランジ３４とで構成している。筒体３５は、ハブ底壁３１と外筒壁３３とで構成している。ハブ底壁３１の下面には、外筒壁３３の周方向に沿ってギア３６を形成している。

隣接するギア３６間は、ギア３６を形成していない欠歯部３７になっている。この欠歯部３７に対応するように、外筒壁３３の内側に孔３８を形成している。

ロック解除部材５２は、３つの爪部５３を形成しており、３つの爪部５３が３つの孔３８に係合する。押え部材５４は、ばね５６の反発力により、ハブ底壁３１側に押圧される。さらに、押え部材５４の十字状の溝５５に、ケース３（図４）と一体の十字状のリブ５７が係合するようになっている。

この係合により、押え部材５４の回転を規制している。回転の規制された押え部材５４の裏面に形成したギアに、ハブ底壁３１のギア３６が噛み合っているので、テープリール５１の回転も規制されていることになる。

テープリール５１の回転時には、テープドライブの駆動軸（図示せず）が爪部５３を押し上げることにより、押え部材５４がばね５６の反発力に抗して押し上げられ、ハブ底壁３１のギア３６と押え部材５４の裏面のギアとの係合が解除されることになる。

この状態で、テープリール５１は回転可能になる。具体的には、テープドライブの駆動軸のギアとテープリール５１の下面のギアとが噛み合った状態で、駆動軸の回転によりテープリール５１は回転する。

図７は、下ピース３０と上ピース４０とを結合した状態の斜視図を示している。図８は、図７のＢＢ線における断面図を示している。図７の状態では、下ピース３０の外筒壁３３（図６）内に、上ピース４０の内筒壁４１を嵌入している。図７、８に示したように、切り欠き４３を形成した部分は、下ピース３０の外筒壁３３が露出しており、二重筒状ではなく一重筒状になっている。

図８に示したように、ロック解除部材５２の爪部５３と孔３８とが係合している。ロック解除部材５２の端面５２ａは、切り欠き４３により形成された内筒壁４１の内周面と外筒壁３３の外周面との間に形成された段差内にある。

ここで、図３に示したように、下ピース１０の外筒壁１３内に、上ピース２０の内筒壁２１を嵌入すると、内筒壁２１の板厚分だけ、ハブ底壁１１上部の空間の内径が小さくなる。この構成では、図６のようにロック解除部材５２を取り付ける場合には、寸法確保に不利になる。

図７、８に示した実施の形態では、ロック解除部材５２の端面５２ａは、切り欠き４３により形成された内筒壁４１の内周面と外筒壁３３の外周面との間に形成された段差内にある。すなわち、この段差による空間をロック解除部材５２の取り付け空間として用いている。したがって、図６−８の構成では、筒状部分にロック機構を収納する構成においても、外筒壁３３の外形寸法を維持しつつ、内筒壁４１の板厚を確保でき、剛性の高い二重壁構造を実現することができる。

前記実施の形態においては、下ピース１０、３０の外筒壁１３、３３と上ピース２０、４０の内筒壁２１、４１とで円筒状のハブを構成したが、これら内外の筒壁は逆であってもよい。つまり下ピース１０、３０に内筒壁を設けて、上ピース２０、４０に外筒壁を設けて、これら内外の筒壁を嵌係合させる形態としてもよい。

また、外筒壁１３、３３と内筒壁２１、４１との固定方法は、しまりばめ状の嵌係合に限るものではない。例えば、内筒壁２１、４１の外径寸法を外筒壁１３、３３の内径寸法よりも僅かに小さく設定し、両者をすきまばめ状に嵌係合させてから溶着固定するなどの種々の方法を適用できる。

以上のように、本発明によれば、簡単な構成で、ハブの強度向上を図って、ハブの内倒れを防止することができるの、本発明のテープリールは、例えばテープカーリッジに収納するテープリールとして有用である。

１，５１ テープリール
５ ハブ
１０，３０ 下ピース
１１，３１ ハブ底壁
１３，３３ 外筒壁
１４ 下フランジ
１６ 装着溝
２０，４０ 上ピース
２１，４１ 内筒壁
２１ａ 内筒壁の端部
２２，４２ 上フランジ
４３ 切り欠き

Claims (8)

1. 記録テープを巻き取る円筒状のハブと、前記ハブの上部および下部の周囲にそれぞれ張り出される上下一対の上フランジと下フランジとを備えるテープリール、及び、前記ハブ内に収納されるリールロック機構を備えた単リール型のテープカートリッジにおいて、
   前記テープリールは、前記下フランジおよびこれと一体形成された第１の筒壁とハブ底壁とを含む下ピースと、前記上フランジおよびこれと一体形成された第２の筒壁とを含む上ピースとを備えており、
   前記ハブは、前記下ピースの前記第１の筒壁と前記上ピースの前記第２の筒壁とを嵌係合させて二重筒状に形成されており、
   前記ハブを構成する前記第１及び第２の筒壁のうち、内側の筒壁は切り欠きを形成しており、前記切り欠きを形成した部分は、一重筒状であり、
   前記リールロック機構は、前記ハブ底壁に形成された孔に係合する爪部が形成されたロック解除部材と、前記ロック解除部材を前記ハブ底壁の側に押圧するばねとを備え、
   前記ロック解除部材の前記爪部の端面は、前記切り欠きにより前記ハブに形成された段差内に配置されていることを特徴とする単リール型のテープカートリッジ。
2. 前記二重筒状の構造は、前記ハブに前記記録テープを巻き締めた際に、前記ハブが内向きに変形するのを防止するための構造である請求項１に記載の単リール型のテープカートリッジ。
3. 前記ハブを構成する前記第１及び第２の筒壁のうち、内側の筒壁の上下寸法が、外側の筒壁の上下寸法の２分の１以上である請求項１又は２に記載の単リール型のテープカートリッジ。
4. 前記第１の筒壁と前記第２の筒壁とが前記嵌係合した部分においては、前記第１及び第２の筒壁の面同士が重なり合っている請求項１から３のいずれに記載の単リール型のテープカートリッジ。
5. 前記下ピースは、前記ハブ底壁と前記第１の筒壁とで構成された有底円筒体を形成しており、
   前記有底円筒体の内側において、前記ハブ底壁の外周部に装着溝が形成されており、
   前記装着溝に、前記上ピースの前記第２の筒壁の端部が嵌め込まれて係合している請求項１から４のいずれかに記載の単リール型のテープカートリッジ。
6. 前記第１の筒壁と前記第２の筒壁との前記嵌係合は、しまりばめ状である請求項１から５のいずれかに記載の単リール型のテープカートリッジ。
7. 前記しまりばめ状である部分の範囲は、前記ハブを構成する前記第１及び第２の筒壁のうち、外側の筒壁の上下寸法の２分の１以上の範囲である請求項６に記載の単リール型のテープカートリッジ。
8. 前記リールロック機構は、前記テープカートリッジの不使用時には前記テープリールの回転を規制し、前記テープカートリッジの使用時にはテープドライブの駆動軸が前記ばねの反発力に抗して前記爪部を押し上げることにより前記テープリールの回転が可能になるように構成されている請求項１から７のいずれかに記載の単リール型のテープカートリッジ。

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