(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチ機構であって、
第一シャフト上に回転可能に配置された第一リールと、
第二シャフト上に回転可能に配置された第二リールと、
前記第二リールと前記第二シャフトとの間に配置されて、前記第二リールが、第一位置と少なくとも第二位置との間で、前記第二シャフトに対して半径方向に移動可能とし、前記第二リールを前記第一位置に付勢する付勢要素と、
前記第一リール及び前記第二リールの周りに延びて、前記第二リールが前記第一位置にあるときに、前記第二リールに作用する第一垂直力を生じさせ、かつ、前記第二リールが前記第二位置にあるときに、前記第二リールに作用する第二垂直力を生じさせるべく構成された摩擦要素と
を備え、
前記第一垂直力が、前記第二垂直力より大きいものとしたクラッチ機構。
【請求項２】
前記付勢要素が、前記第二リールと前記第二シャフトとの間で、前記第二シャフト上に回転可能に配置される請求項１に記載の機構。
【請求項３】
前記付勢要素が、弾性材料を備える請求項１又は２に記載の機構。
【請求項４】
前記付勢要素が、前記第二シャフト上に回転可能に配置されたハブと、前記ハブから離れて半径方向に延びる複数のフレキシブルフィンガーとを備え、前記フレキシブルフィンガーが、前記ハブに接続される近位端、及び、前記第二リールに接続される遠位端を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の機構。
【請求項５】
前記フレキシブルフィンガーのそれぞれが、アーチ状フレキシブルフィンガーを備える請求項４に記載の機構。
【請求項６】
前記第二リール及び前記付勢要素が、別個のコンポーネントである請求項１〜５のいずれか一項に記載の機構。
【請求項７】
前記第二リール及び前記付勢要素が、一体として構成される請求項１〜６のいずれか一項に記載の機構。
【請求項８】
前記摩擦要素が、エラストマーのＯリングを備える請求項１〜７のいずれか一項に記載の機構。
【請求項９】
前記摩擦要素により生じる前記第一垂直力及び第二垂直力が、前記第二リールを前記第一リールに向けて推進させるものとした請求項１〜８のいずれか一項に記載の機構。
【請求項１０】
前記第一垂直力が、前記摩擦要素と前記第二リールとの間に、第一摩擦力を生じさせるとともに、前記第二垂直力が、前記摩擦要素と前記第二リールとの間に、第二摩擦力を生じさせ、前記第一摩擦力が、前記第二摩擦力より大きいものとした請求項１〜９のいずれか一項に記載の機構。
【請求項１１】
前記第一シャフトが、前記第二シャフトから離れて平行に配置される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の機構。
【請求項１２】
テープディスペンサーであって、
ハウジングと、
前記ハウジングにより支持される塗布器ヘッドと、
前記ハウジング内で、第一シャフト上に回転可能に配置された第一リールと、
前記ハウジング内で、第二シャフト上に回転可能に配置された第二リールと、
前記第二リールと前記第二シャフトとの間に配置されて、前記第二リールが、第一位置と少なくとも第二位置との間で、前記第二シャフトに対して半径方向に移動可能とし、前記第二リールを前記第一位置に付勢する付勢要素と、
前記第一リール及び第二リールの周りに延びて、前記第二リールが前記第一位置にあるときに、前記第二リールに作用する第一垂直力を生じさせ、かつ、前記第二リールが前記第二位置にあるときに、前記第二リールに作用する第二垂直力を生じさせるべく構成された摩擦要素と
を備え、
前記第一垂直力が、前記第二垂直力より大きいものとしたテープディスペンサー。
【請求項１３】
前記第二リールが、塗布器ヘッドによって基板に塗布されるべく適用されたマーキングテープ及び、キャリアリボンを含むテープの送給物を支持するべく適用された送給リールを備え、前記第一リールが、前記マーキングテープが基板上に塗布された後に、前記キャリアリボンを収集するための巻取りリールを備える請求項１２に記載のテープディスペンサー。
【請求項１４】
前記付勢要素が、前記第二リールと前記第二シャフトとの間で、前記第二シャフト上に回転可能に配置される請求項１２又は１３に記載のテープディスペンサー。
【請求項１５】
前記付勢要素が、弾性部材を備える請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のテープディスペンサー。
【請求項１６】
前記付勢要素が、前記第二シャフト上に回転可能に配置されたハブと、前記ハブから離れて半径方向に延びる複数のフレキシブルフィンガーとを備え、前記フレキシブルフィンガーが、前記ハブに接続された近位端、及び、前記第二リールに接続された遠位端を有する請求項１２〜１５のいずれか一項に記載のテープディスペンサー。
【請求項１７】
前記フレキシブルフィンガーのそれぞれが、アーチ状フレキシブルフィンガーを備える請求項１６に記載のテープディスペンサー。
【請求項１８】
修正テープディスペンサーであって、
塗布器ヘッド、送給シャフト、及び、前記送給シャフトから離れて該送給シャフトに平行な巻取りシャフトを支持するハウジングと、
前記送給シャフト上に回転可能に配置された送給リールと、
前記送給リールに隣接する巻取りシャフト上に回転可能に配置された巻取りリールと、
修正テープの送給物を支持し、前記送給リールから前記塗布器ヘッドの周りを経て前記巻取りリールへと延びるキャリアリボンと、
前記送給リールにより支持されるとともに、前記送給リールと前記送給シャフトとの間で前記送給シャフトの周りに同心円状に配置される付勢要素であって、該付勢要素が、前記送給シャフト上に回転可能に配置されて、第一位置と少なくとも第二位置との間での、前記送給シャフトに対する前記送給リールの半径方向の移動を促進させるべく変形可能であり、前記送給リールを前記第一位置に付勢する付勢要素と、
前記送給リール及び巻取りリールの周りに延びるＯリングであって、前記送給リールが前記第一位置にあるときに、該Ｏリングが第一引張状態にあり、前記送給リールが前記第二位置にあるときに、該Ｏリングが第二引張状態にあるＯリングと
を備え、
前記第一引張状態での前記Ｏリングと前記送給リールとの間の第一摩擦力が、前記第二引張状態での前記Ｏリングと前記送給リールとの間の第二摩擦力より大きいものとした修正テープディスペンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、クラッチ機構、特に、クラッチ機構を有する修正テープディスペンサーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
修正テープディスペンサーは、たとえば一枚の紙などの基板（a substrate）上にした間違いを隠すことに用いることができ、これには、書込み又はタイピングのミスが含まれる。一般的な例では、修正テープディスペンサーは、内部に送給リール及び巻取りリールが配置されるハウジングを含む。キャリアリボンは、送給リールの周囲に巻き付けた第一端部及び、巻取りリールの周囲に巻き付けた第二端部を有する。キャリアリボンの一方側は、修正コーティングで被覆されており、これは、基板上の間違いを隠すことに用いられる。既知の修正テープディスペンサーには、送給及び巻取りリールを有し、これらが、クラッチ機構を介して巻取りリールを作動するべく連結される送給リールと共通の軸の周りで回転するものがある。
【０００３】
先端縁とともにプラットフォームを有する塗布器先端部は、その先端縁をハウジングの外部に位置させて、ハウジングに取り付けられる。塗布器先端部は、修正コーティングをキャリアリボンから紙へ送ることを補助する。
【０００４】
ハウジングは使用時に、消費者の手に把持され得る。送給リールから巻取りリールへと送る際に、キャリアリボンは、塗布器先端部に向けられ、プラットフォームを越えて、先端縁を回り、巻取りリールに戻る。塗布器先端部の先端縁は、リボンに鋭い屈曲を作り出し、リボンからの修正コーティングの解放を補助する。先端縁は、一枚の紙又は他の基板の表面に対し、キャリアリボンを押し付けて、修正コーティングを、キャリアリボンから紙上に送り、それにより、その上にした間違いを隠すとともに、間違いの修正を容易にする。
【０００５】
先端縁は紙を横切って移動させられるので、巻取りリールが、先端縁を越えて通過して修正コーティングが除去されたキャリアリボンを巻き取るべく作動されつつ、新たな修正コーティングを有するキャリアリボンが、送給リールから引き出される。それにより、塗布器先端部の前進移動が停止されるとともに、先端部が紙から離れて持ち上げられるまで、修正コーティングの真っ直ぐな連続ストリップが、紙面上に配置される。
【０００６】
そのような修正テープディスペンサーでは、送給リールの修正テープを引き出すに必要なトルクが、実質的に一定のままである一方で、修正テープを基板に適用するために必要な引張力が、製品寿命を通じて着実に成長することがよく知られている。トルクは、引張力に、送給リール上に蓄えられた修正テープの半径を乗じたものに等しい。直観的に、修正テープの送給物（the supply of correction tape）が減少するにつれて、送給リールの半径が減少することは直観的である。それ故に、一定のトルクを維持するため、修正テープに加えられる引張力は、テープの半径の減少を相殺させるように増大させる必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
開示する可変クラッチ機構は、テープ送り製品における送給リールから巻取りリールへのテープの送給物を動作させるのに要するユーザーの労力を調整することが有利であり、またここでは、たとえば、テープ送り製品の寿命の間にわたって、送給及び巻取りリールの回転速度の調和を容易なものとし、そして、よりユーザーフレンドリーな経験をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一の側面は、第一リール、第二リール、付勢要素及び摩擦要素を含むクラッチ機構を提供する。第一リールは、第一シャフト上に回転可能に配置される。第二リールは、第二シャフト上に回転可能に配置される。付勢要素は、第二リールが、第一位置と少なくとも第二位置との間で、第二シャフトに対して半径方向に移動可能であって、かつ付勢要素が第一リールを第一位置内に付勢するべく、第二リールと第二シャフトとの間に配置される。摩擦要素は、第一及び第二リールの周りに延びて、第二リールが第一位置にあるときに第二リール上に作用する第一垂直力、及び、第二リールが第二位置にあるときに第二リール上に作用する第二垂直力を生じさせるべく構成される。
【０００９】
本開示の他の側面は、ハウジング、塗布器ヘッド、第一リール、第二リール、付勢要素及び摩擦要素を含むテープディスペンサーを含む。塗布器ヘッドは、ハウジングによって支持される。第一リールは、ハウジング内で第一シャフト上に回転可能に配置される。第二リールは、ハウジング内で第二シャフト上に回転可能に配置される。付勢要素は、第二リールが、第一位置と少なくとも第二位置との間で、第二シャフトに対して半径方向に移動可能であって、かつ付勢要素が第二リールを第一位置内に付勢するべく、第二リールと第二シャフトとの間に配置される。摩擦要素は、第一及び第二リールの周りに延びて、第二リールが第二位置にあるときに第二リール上に作用する第一垂直力、及び、第二リールが第二位置にあるときに第二リール上に作用する第二垂直力を生じさせるべく構成される。
【００１０】
本開示の他の側面は、ハウジング、送給リール、巻取りリール、キャリアリボン、付勢要素及びОリングを含む修正テープディスペンサーを提供する。ハウジングは、塗布器ヘッド、送給シャフト及び、送給シャフトから離れて平行する巻取りシャフトを支持する。送給リールは、送給シャフト上に回転可能に配置される。巻取りリールは、送給リールに隣接する巻取りシャフト上に回転可能に配置される。キャリアリボンは、修正テープの送給物を支持し、送給リールから塗布器ヘッドの周りを経て巻取りリールへと延びる。付勢要素は、送給リールによって支持されて、送給リールと送給シャフトとの間で、送給シャフトの周りに同心円状に配置される。付勢要素は、送給シャフト上に回転可能に配置されて、第一位置と少なくとも第二位置との間での、送給シャフトに対する送給リールの半径方向の移動を促進させるべく変形可能なものであり、ここでは、付勢要素は、送給リールを第一位置内に付勢する。Ｏリングは、送給及び巻取りリールの周りに延びて、送給リールが第一位置にあるときに、Ｏリングが第一引張状態を占め、送給リールが第二位置にあるときに、Ｏリングが第二引張状態を占める。
【００１１】
本開示のさらに他の側面は、第一リール、第二リール及び摩擦要素を含むクラッチ機構を提供する。第一リールは、第一シャフト上に回転可能に配置される。第二リールは、第二シャフト上に回転可能に配置される。第二シャフトは、第一シャフトから離れて平行に配置される。摩擦要素は、第一及び第二リールの周りに延びる。
【００１２】
本開示のさらに他の側面は、ハウジング、塗布器ヘッド、送給リール、巻取りリール及び摩擦要素を含むテープディスペンサーを提供する。ハウジングは、送給シャフト及び、送給シャフトから離れて平行する巻取りシャフトを支持する。塗布器ヘッドは、ハウジングによって支持される。送給リールは、ハウジング内で、送給シャフト上に回転可能に配置されて、マーキングテープを支持するキャリアリボンを含むテープの送給物を支持するべく構成され、このマーキングテープは、塗布器ヘッドによって基板に適用されるべく構成される。巻取りリールは、ハウジング内で、巻取りシャフト上に回転可能に配置される。巻取りリールは、マーキングテープが基板に適用された後に、キャリアリボンを収集するためのものである。摩擦要素は、送給及び巻取りリールの周囲に延びて、送給リールを巻取りリールに向けて付勢する垂直力を作用させる。
【００１３】
本開示のさらに他の側面は、ハウジング、送給リール、巻取りリール、キャリアリボン及びＯリングを含む修正テープディスペンサーを提供する。ハウジングは、塗布器ヘッド、送給シャフト及び、送給シャフトから離れて平行する巻取りシャフトを支持する。送給リールは、送給シャフト上に回転可能に配置されて、作動面を画定する。巻取りリールは、送給リールに隣接する巻取りシャフト上に回転可能に配置される。キャリアリボン、少なくとも、修正テープの送給物を支持する部分は、送給リールから塗布器ヘッドを経て巻取りリールに延びる。Ｏリングは、送給及び巻取りリールの周囲に延びるものであり、Ｏリングの少なくとも一部は、巻取りリール及び、送給リールの作動面に接触して、Ｏリングと送給リールの間、及び、Ｏリングと巻取りリールとの間に摩擦力を生じさせる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】可変クラッチ機構を含み、本開示の原理に従って構成された修正テープディスペンサーの垂直断面図である。
【図２】２−２線に沿う図１の修正テープディスペンサーの水平断面図である。
【図３】図１及び２の修正ディスペンサーの分解斜視図である。
【図４Ａ−Ｃ】様々な作動状態での図１〜３の修正テープディスペンサーの可変クラッチ機構の一の実施形態の概略側面図である。
【図５】本開示の原理に従って構成される可変クラッチ機構の他の実施形態を含む修正テープディスペンサーの垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示は、可変クラッチ機構及び、可変クラッチ機構を含む修正テープディスペンサーを対象とするものであり、これにより、修正テープの確実な適用を確保することに役立つ。ここで説明する可変クラッチ機構は、修正テープディスペンサー内で用いられるものに限定されないが、任意の他の装置に用いられ得ることが予測可能であり、それは、他の送りテープ機構、たとえば、これらに限定されないが、蛍光「ハイライター」タイプのテープ又は、両面粘着テープなどの機構を含むその機能面の利益を享受し得る。開示する可変クラッチ機構は、製品の寿命の間にわたって、修正テープを適用するのに必要な引張力の差を減少させること、好ましくは、製品の寿命の間にわたって、修正（又は他の）テープを基板に適用するために、実質的に同等の引張力の使用を促進させることが有利であり、それにより、製品の寿命の間を通じて使用がより容易で、かつより確実な装置を作ることができる。また、可変クラッチ機構は、巻取りリールが送給リールに対して回転する速度を自動的に調整して、修正テープリボン及び／又はキャリアリボンでの、大きすぎるか、又は小さすぎる張力を生じさせることなしに、キャリアリボンが、巻取りリールによって収集されるように、テープリボンが送給リールから円滑に送られることを確保し、それにより、たとえば、伸張、引裂及び／又は湾曲などの作動の不一致を回避することができる。
【００１６】
図１及び２に、本開示の原理に従って構成されて、可変クラッチ機構１００（図４Ａ〜４Ｃに概略的に示す）を含む修正テープディスペンサー１０の一の実施形態を示す。一般に、修正テープディスペンサー１０は、ハウジング１２、送給リール１４、巻取りリール１６、塗布器ヘッド１８及び、修正テープリボン２０の送給物を含む。描写した形態では、巻取りリール１６は、送給リール１４と塗布器ヘッド１８との間に配置され、それにより、送給リール１４は、巻取りリール１６の、塗布器ヘッド１８とは反対側に配置されている。他の言い方では、巻取りリール１６は、送給リール１４よりも塗布器ヘッド１８の近くに近接させて配置されている。ハウジング１２は、送給リール１４を回転可能に支持する送給シャフト２２ａ、及び、巻取りリール１６を回転可能に支持する巻取りシャフト２２ｂを含む。また、図１に示すように、たとえば、ハウジング１２は、後述するような、テープディスペンサー１０の作動の間に、修正テープ２０を誘導するための一対のガイドポスト１３ａ、１３ｂを含む。開示する実施形態では、送給及び巻取りシャフト２２ａ、２２ｂは、図示のように、ハウジング１２に対して適切な位置に固定され、互いに離隔して位置するとともに、互いに実質的に平行である。
【００１７】
ハウジング１２は一般に、一対のハウジングシェル１２ａ、１２ｂ（図２及び３に示す）を含むことのできる従来のものであり、これらは、たとえば、スナップ又は他の方法でともに連結されて、ディスペンサー１０の他のコンポーネントを包含するキャビティを画定する。修正テープディスペンサー１０の本実施形態の送給及び巻取りリール１４、１６は、回転変位のために、送給及び巻取りシャフト２２ａ、２２ｂ上にそれぞれ配置される。塗布器ヘッド１８は、ハウジング１２に固定されて塗布縁部２４を含む任意の従来の塗布器ヘッドに類似するものとすることができる。修正テープリボン２０は、キャリアリボン２０ａの長さ、及び、キャリアリボン２０ａに結合された修正テープ２０ｂの長さを備える。修正テープリボン２０は、送給リール１４から、ガイドポスト１３ａ、１３ｂの間を経て、塗布器ヘッド１８の塗布縁部２４の周囲を通って、ガイドポスト１３ａ、１３ｂの間に戻り、巻取りリール１６に延びる。
【００１８】
作動の間に、ユーザーは、塗布器ヘッド１８の塗布縁部２４を、一枚の紙などの基板に対して押し付け、たとえば、修正テープディスペンサー１０を、塗布器ヘッド１８から離れる方向に移動させる。キャリアリボン２０ａによって支持された修正テープ２０ｂは、基板に付着するべく形成される。それ故に、修正テープディスペンサー１０の先述の移動は、図１に示すように、引張力Ｆに作用し、または変換され、これは、修正テープリボン２０を送給リール１４から引き出す。この移動は、修正テープ２０ｂの塗布のための、ハウジング１２からの修正テープリボン２０の分配を引き起こし、それにより、それは、キャリアリボン２０ａから分離して、基板に付着する。そして、使用済のキャリアリボン２０ａは、巻取りリール１６上に収集される。
【００１９】
上述したように、送給リール１４の修正テープリボン２０を引き出すために必要な引張力Ｆは、製品の寿命の間を通じて着実に成長する。送給リール１４上の修正テープリボン２０の半径Ｒが減少する一方で、送給リール１４の修正テープリボン２０を引き出すために必要なトルクが実質的に一定のままであることに起因して、引張力Ｆは成長する。実質的に一定のトルクは維持され、それにより、修正テープリボン２０が、一貫した方法で送給リール１４から引き出される。従って、従来の修正テープディスペンサーのユーザーは、送給リール１４上の修正テープリボン２０の送給物（the supply of correction tape ribbon 20）が減少し始めるにつれて、修正テープリボン２０に、より大きな引張力Ｆを作用させなければならない。この一方で、開示する実施形態の修正テープディスペンサー１０は、可変クラッチ機構１００を含み、それにより、後述するように、この現象の望ましくない結果を軽減することができる。
【００２０】
図３に、図１及び２の修正テープディスペンサーを分解斜視図で示し、これは、可変クラッチ機構１００を含む。可変クラッチ機構１００は、送給リール１４、巻取りリール１６、付勢要素１０２及び摩擦要素１０４を含む。これらのコンポーネントのそれぞれは、プラスチック材料、金属材料、複合材料又は、意図する目的に適した任意の他の材料から構成され得る。
【００２１】
送給リール１４は、送給シリンダー１０６及びドライブホイール１０８を含む。供給シリンダー１０６は、外面１０６ａ及び内面１０６ｂを画定する中空シリンダーを構成する。ドライブホイール１０８は、ドライブリム１０９及び複数のスポーク１１０を含む。ドライブリム１０９は、図２に示すように、摩擦要素１０４の一部を受け入れる凹形状１１１を有するものとすることができる。ドライブリム１０９は、送給シリンダー１０６の径よりも大きな径を有し、また、スポーク１１０は、ドライブリム１０９から半径方向内側に延びて、送給シリンダー１０６の軸端に隣接する送給シリンダー１０６の外面１０６ａに接続される。このように、送給シリンダー１０６及びドライブホイール１０８は、単一のコンポーネントとして例示されている。ドライブホイール１０８は、リム１０９及びスポーク１１０を含むものとして説明したが、他の実施形態では、ドライブホイール１０８は、中実のディスク状構造又は、意図する目的に適した任意の他の構造を含むものとすることができる。上述したように、ドライブホイール１０８の送給シリンダー１０６は中空であって、外面１０６ａ及び内面１０６ｂを画定する。送給シリンダー１０６の外面１０６ａは、図１及び２に示すように、修正テープ２０の送給を支持するべく構成される。送給シリンダー１０６の内面１０６ｂは、付勢要素１０２を収容するべく構成され、これは、送給シャフト２２ａを受け入れて、ハウジング１２の送給シャフト２２ａ上の送給リール１４を支持する。
【００２２】
たとえば、図１及び２に示すように、付勢要素１０２は、半径方向において送給リール１４と送給シャフト２２ａとの間の位置で、送給シャフト２２ａ上に回転可能に配置されるべく構成される。一般に付勢要素１０２は、後述するように、修正テープディスペンサー１０の作動の間の、送給シャフト２２ａに対する送給リール１４の半径方向の移動を促進させるばね等の弾性部材を含む。一の実施形態では、付勢要素１０２は、たとえば、約５Ｎ／ｍｍ〜約１００Ｎ／ｍｍの範囲内、又は、約１５Ｎ／ｍｍ〜約７５Ｎ／ｍｍの範囲内の剛性を有する。開示する実施形態では、付勢要素１０２は、ハブ１１２及び複数のフレキシブルフィンガー１１４を有するラジアルスプリングと称され得るものを含む。ハブ１１２は、外面１１２ａ及び内面１１２ｂを画定する円筒状部材を含む。ハブ１１２の内面１１２ｂは、回転可能な態様で、ハウジング１２の送給シャフト２２ａに直接的に接触して存在するべく構成される。他の言い方をすれば、付勢要素１０２のハブ１１２は、図１及び２に示すように、ハウジング１２の送給シャフト２２ａに回転可能に係合するべく構成される。フレキシブルフィンガー１１４は、ハブ１１２の外面１１２ａから半径方向外側に延び、それにより、各フレキシブルフィンガー１１４が、ハブ１１２の外面１１２ａに取り付けられた近位端１１４ａ、及び、ハブ１１２からある距離で離隔した遠位端１１４ｂを含む。
【００２３】
組み立てられたときに、また図１及び２に示すように、たとえば、付勢要素１０２は、一以上のフレキシブルフィンガー１１４の遠位端１１４ｂが、送給シリンダー１０６の内面１０６ｂに接触又は他の方法で係合するような態様で、送給リール１４の送給シリンダー１０６内に配置される。いくつかの実施形態では、一以上のフレキシブルフィンガー１１４の遠位端１１４ｂは、送給シリンダー１０６の内面１０６ｂに接続することができる。たとえば、開示する実施形態では、各フレキシブルフィンガー１１４の遠位端１１４ｂは、突起部１１６を含むものとして示されており、また、送給リール１４の中央シリンダー１０６の内面１０６ｂは、突起部１１６を受け入れる対応する複数の凹部１１８を画定する。このように、組み立て時に、フレキシブルフィンガー１１４の突起部１１６は、凹部１１８内に挿入されるべく構成され、それにより、送給リール１４の送給シリンダー１０６に対する付勢要素１０２の半径方向位置を固定する。可変クラッチ１００の描写した形態では、フレキシブルフィンガー１１４上の突起部１１６は一般に、フレキシブルフィンガー１１４と一体的に形成された中実円筒構造を含み、また、送給シリンダー１０６内の凹部１１８は、対応する一般に円筒状の凹部を含む。但し、他の実施形態では、突起部１１６及び凹部１１８は、意図する目的に適した一般に任意の幾何学的形状をなす。たとえば、一の実施形態では、凹部１１８に代えて、送給リール１０４の中央シリンダー１０６は、内側シリンダー１０６と付勢要素１０２との位置関係を維持するため、付勢要素１０２のフィンガー１１４の遠位端１１４ｂに接触する一以上の突起部を画定することができる。
【００２４】
図１及び３に示すように、付勢要素１０２の本実施形態の各フレキシブルフィンガー１１４は、実質的に二次元の部材を含み、これは、付勢要素１０２を側面斜視で観た際に湾曲形状を有するものである。他の言い方をすれば、それぞれのフレキシブルフィンガー１１４は、たとえば、リーフスプリングに類似するアーチ状をなす。それ故に、ここで開示する形態の付勢要素１０２を、図１に示される側面方向から観た際に、フレキシブルフィンガー１１４は、付勢要素１０２が、たとえば渦巻き状を有するものとする。このように構成されて、それぞれのフレキシブルフィンガー１１４は、半径方向に作用する力の影響下で、送給シャフト２２ａに対し、半径方向に屈曲させるべく構成され、それにより、
修正テープディスペンサー１０の作動の間に、又は、可変クラッチ機構１００を組み込む他の組立て時に、全体の送給リール１４は、送給シャフト２２ａに対して半径方向に移動することができる。
【００２５】
さらに図３を参照すると、ここで開示する実施形態の巻取りリール１６は、円筒状部材１２０及びラジアルホイール部材１２１を含む。円筒状部材１２０は、内面１２０ａ及び外面１２０ｂを画定する。円筒状部材１２０の内面１２０ａは、回転可能な態様で、ハウジング１２の巻取りシャフト２２ｂに直接的に接触して存在するべく構成される。他の言い方をすれば、巻取りリール１６の円筒状部材１２０は、図１及び２に示すように、ハウジング１２の巻取りシャフト２２ｂを回転可能に係合させるべく構成される。ラジアルホイール部材１２１はリム表面１２３を含み、これは、図２及び３に示すように、凹形状１２２を有するものとすることができる。凹形状１２２は、摩擦要素１０４の一部を受け入れるためのものであり、たとえば、これはＯリングを含むことができ、これはゴムバンドを含むことができる。このように、図１及び２に描写するように、摩擦要素１０４は、巻取りリール１６及び送給リール１４、より詳細には、巻取りリール１６のラジアルホイール部材１２１及び送給リール１４のドライブホイール１０８の周囲に延びる。摩擦要素１０４は、シリコーン又は、ゴムなどのエラストマー材料を備えることができる。あるいは、摩擦要素に発泡材料を用いることができる。通常は、摩擦要素１０４は、Ｏリングの形態をなすものであり、これは、たとえば、ゴムバンドを含むことができる。Ｏリング又はバンドを構成するバンド材料は、円形断面、方形断面又は任意の断面を有するものとすることができる。Ｏリングとの用語は、何らかの特定の断面形状を有する何らかの特定の材料に限定することを意図するものではなく、単に、意図する目的に適するよう配置及び構成される材料片である。
【００２６】
上述したように構成されるテープディスペンサー１０では、送給リール１４は、ハウジング１２の送給シャフト２２ａ上に回転可能に配置されるべく構成され、また、巻取りリール１６は、ハウジング１２の巻取りシャフト上２２ｂに配置されるべく構成される。図２に示すように、送給及び巻取りリール１４、１６が、それぞれのシャフト２２ａ、２２ｂ上に配置されたとき、送給リール１４のドライブホイール１０８のドライブリム１０９は、巻取りリール１４のラジアルホイール部材１２１のリム表面１２３と共通の平面内に位置する。このように、摩擦要素１０４は、巻取りリール１６及び送給リール１４の周囲に延びる。より詳細には、摩擦要素１０４の一部は、送給リール１４のドライブリム１０９の、半径方向外側を向く凹状作動面１０９ａの一部の周囲に延びて、それに摩擦係合し、また、摩擦要素１０４の一部は、巻取りリール１６のラジアルホイール部材１２１のリム表面１２３の一部の周囲に延びて、それに摩擦係合する。そのように構成されて、摩擦要素１０４は、送給及び巻取りリール１４、１６に機械的に接触し、付勢要素１０２によって支持される送給リール１４を付勢する垂直力Ｎを、巻取りリール１６を向く方向に作用させる。
【００２７】
このように構成されて、送給リール１４の回転変位は、摩擦要素１０４を介して、巻取りリール１６の回転変位に移行されることができる。かかる回転変位がリール１４、１６間に移行される速度は、摩擦要素１０４と送給及び巻取りリール１４、１６との間に生じる摩擦の大きさに依存し、これ自体は、垂直力Ｎの大きさに依存する。垂直力Ｎの大きさは、可変クラッチ機構１００の作動、及び、摩擦要素１０４とリール１４、１６との間の摩擦係数に依存し、たとえば、これ自体は、摩擦要素１０４及びリール１４、１６の材料及び寸法に依存する。いくつかの実施形態では、摩擦要素１０４と各リール１４、１６との間の摩擦係数は、約０．１〜約０．５の範囲にあるものとすることができ、たとえば、約０．３５、約０．４０又は約０．４５とすることができる。このことを促進させるため、摩擦要素１０４は、弾性又は圧縮性材料から構成されて、説明したように、約２Ｎ／ｍｍ〜約５０Ｎ／ｍｍの範囲内、約５Ｎ／ｍｍ〜約４０Ｎ／ｍｍの範囲内、又は、約１０Ｎ／ｍｍ〜約３０Ｎ／ｍｍの範囲内の剛性を有するものとすることができる。
【００２８】
次に、上述したテープディスペンサー１０内に組み込まれるものとしての可変クラッチ機構１００の作動を説明するため、図４Ａ〜４Ｃを参照する。図４Ａ〜４Ｃに、本開示の原理に従って構成された可変クラッチ機構１００の一の実施形態を概略的に描き、これは、上述したテープディスペンサー１０内に含まれ得るものである。可変クラッチ機構１００は、送給リール１４、巻取りリール１６、付勢要素１０２及び摩擦要素１０４を含む。
【００２９】
先に例示するとともに述べたように、送給及び巻取りリール１４、１６はそれぞれ、回転変位のため、送給及び巻取りシャフト２２ａ、２２ｂ上に配置される。送給リール１４は、送給シリンダー１０６の外面１０６ａ上に、修正テープリボン２０の送給物を蓄える。巻取りリール１６は、円筒状部材１２０の外面１２０ａ上に、キャリアリボン２０ａの使用済みの送給物を蓄える。図４Ａ〜４Ｃに、様々な作動状態での可変クラッチ機構１００を描く。図４Ａは、停止状態での機構１００を描写したものであり、ここでは、送給リール１４上の修正テープリボン２０の送給物は、半径Ｒ１である。図４Ｂは、初期の作動状態での機構１００を描写したものであり、すなわち、ここでは、送給リール１４は、修正テープリボン２０の比較的大きな送給物を含んでおり、図４Ａに描いたものと同等の半径Ｒ１であることが示されている。図４Ｃは、減少した作動状態での機構１００を描写したものであり、すなわち、ここでは、送給リール１４が、修正テープリボン２０の実質的に減少した送給物を含んでおり、図４Ａ及び４Ｂに描いた半径Ｒ１より小さい半径Ｒ２であることが示されている。
【００３０】
図４Ａに描いた停止状態では、修正テープディスペンサー１０は、使用されておらず、それ故に、送給リール１４の修正テープリボン２０を引き出すための力Ｆは作用していない。従って、ドライブリム１０９の軸に対応する送給シリンダー１０６の軸Ａは、送給シャフト２２ａの軸Ａ１にそのまま一致する。他の言い方をすれば、図４Ａに描写した停止状態では、送給リール１４及び送給シャフト２２ａは、共通の軸を共有する。この状態では、摩擦要素１０４は、送給リール１４の垂直力Ｎを作用させ、これは、摩擦要素１０４の張力に基くものである。
【００３１】
ユーザーが、修正テープディスペンサー１０を使用し始めると、図１及び２を参照して上述したように、ユーザーは、図４Ｂに示すように、送給リール１４の修正テープリボン２０の送給物を引き出すため、力Ｆを作用させる。ユーザーによって作用される力Ｆは、送給リール１４上のトルクτを与え、これは、力Ｆに、修正テープリボン２０の送給物の半径Ｒを乗じた積に相当する。トルクτは当初は、図４Ｂの向きに対し、反時計回りの方向の送給リール１４の回転をもたらす。そのような回転の間に、ドライブリム１０９と摩擦要素１０４との間に生じる摩擦が、摩擦要素１０４を方向Ｄに移動させ、また、摩擦要素１０４と巻取りリール１６との間の摩擦が、巻取りリール１６に回転力を与え、それにより、巻取りリール１６の回転を引き起こし、使用済みキャリアリボン２０ａを収集する。
【００３２】
初期の作動状態の間は、修正テープリボン２０の送給物の半径Ｒ１は、巻取りリール１６上の使用済みキャリアリボン２０ａの収集物の半径ｒよりも大きい。送給リール１４及び巻取りリール１６が、異なる速度で回転しているので、テープ２０ｂの塗布の間に、修正テープリボン２０の湾曲又は過度の張力を避けるため、送給リール１４は、摩擦要素１０４に対してスリップしなければならない。そのような態様で送給リール１４の回転をもたらすために必要なユーザーの労力の大きさは、摩擦要素１０４によりドライブリム１０９に作用される垂直力Ｎの大きさに直接的に依存する。他の言い方をすれば、巻取りリール１６を送給リール１４に対して回転させる速度は、垂直力Ｎの大きさに依存し、これは、送給リール１６と摩擦要素１０４との間に生じる摩擦の大きさに影響を及ぼす。このことは、図４Ｃを参照してさらに示され得る。
【００３３】
図４Ｃは、修正テープリボン２０の減少した送給物の状態における機構１００を、概略的に描写したものである。特に、上述したように、図４Ｃの送給リール１４上の修正テープリボン２０の送給物は、図４Ａ及び４Ｂに示す半径Ｒ１よりも小さい半径Ｒ２を有する。それ故に、ユーザーが、送給リール１４の修正テープリボン２０を引き出すために、送給リール１４に力Ｆを作用させたとき、作動力Ｆは、図４Ｂに描写した送給リール１４上に与えられるトルクτの大きさと同様の大きさとともに、送給リール１４上にトルクτを与えるべく著しく増大させなければならない。作動力Ｆの増大の直接的な結果として、送給シリンダー１０６が経験する半径方向加重の量もまた増大し、このことは、図４Ｃに描写するように、付勢要素１０２の変形を引き起こす。この変形は、送給シリンダー１０６が、巻取りリール１６に向かって、作用された力Ｆの半径方向に移動することを可能にする。このことは、図４Ｃに、送給シリンダー１０６の軸Ａが、送給シャフト２２ａの軸Ａ１から力Ｆの方向に変位されることによって示されている。すなわち、力Ｆが、修正テープ２０の送給物に加えられるので、送給シリンダー１０６が経験する半径方向の力は、送給シリンダー１０６が、図４Ｃに示すように、フレキシブルフィンガー１１４の一部を圧縮することを引き起こし、そしてこのことは、送給シリンダー１０６が、送給シャフト２２ａに対し、巻取りリール１６に向かって変位することを可能にする。さらに、送給シリンダー１０６が、ドライブホイール１０８に固定されるので、送給シリンダー１０６のこの変位はまた、ドライブホイール１０８の変位、より詳細には、ドライブリム１０９の、巻取りリール１６に向けた変位をもたらし、これは、摩擦要素１０４の張力、及び、摩擦要素１０４によってドライブリム１０９に作用する垂直力Ｎの大きさを減少させる。垂直力Ｎのこのように減少した大きさは、ドライブリム１０９と摩擦要素１０４との間の摩擦を軽減させる。
【００３４】
別の言い方をすれば、図４Ｂに示すように、修正テープリボン２０の送給物が大きいときは、たとえば、摩擦要素１０４が、送給リール１４上に作用する第一垂直力Ｎ及び、摩擦要素１０４と送給リール１４との間の第一摩擦力を生じさせ、また、図４Ｃに示すように、修正テープリボン２０の送給物が減少したときは、たとえば、摩擦要素１０４が、送給リール１４上に作用する第二垂直力Ｎ及び、摩擦要素１０４と送給リール１４との間の第二摩擦力を生じさせる。上述したような状況では、送給リール１４の半径方向の移動に応じて、第一摩擦力は、第二摩擦力よりも大きく、また、第一垂直力Ｎは、第二垂直力Ｎよりも大きい。
【００３５】
送給リール１４が、図４Ａ及び４Ｂに描写する位置から変位した際の軽減された摩擦は、巻取りリール１６に対して増加した速度での送給リール１４の回転を可能にし、修正テープの円滑な送りを確保することが有利である。すなわち、摩擦要素１０４によって作用した垂直力Ｎの大きさが、送給リール１４上に支持される修正テープリボン２０の量の機能として減少するので、特に、相対的に大きな作動力Ｆが作用したとき、送給リール１４は、摩擦要素１０４に対してより容易にスリップすることができる。このように構成されて、図４Ｃでは、送給リール１４は、巻取りリール１６に対して増加した速度で回転し、このことは、送給リール１４が修正テープリボン２０を引き出すのと実質的に同じ速度で、使用済みのキャリアリボン２０ａを収集する巻取りリール１６の能力を促進させる。
送給リール１４の修正テープリボン２０を引き出すためのユーザーの力Ｆの作用を停止することにより、付勢要素１０２は、その通常の配置に戻って、送給リール１４を、たとえば、図４Ａに描写するその停止状態に戻して移動させる。
【００３６】
上記の観点から、図４Ａ〜４Ｃに描写する可変クラッチ機構１００は、摩擦要素１０４によって生じる摩擦及び垂直力Ｎの大きさを変化させることにより、送給リール１４によって支持される修正テープリボン２０の量の機能として、送給リール１４の修正テープリボン２０を引き出すために必要な作動力Ｆの大きさを規制するべく配置及び構成されるものと理解されるべきである。すなわち、修正テープディスペンサー１０が比較的新しく、送給リール１４が、修正テープリボン２０の比較的大きな送給物を含むとき、摩擦要素１０４に十分な張力が作用して、送給リール１４のドライブリム１０９と摩擦要素１０４との間の滑りが防止されるので、送給及び巻取りリール１４、１６は、実質的に共通の速度で回転する。他の言い方をすると、修正テープディスペンサー１００が新しいとき、送給リール１４の修正を引き出すために、最小の作動力Ｆminしか必要とされない。最小の作動力Ｆminは、付勢部材１０２を変形させるのには不十分であり、それ故、摩擦要素１０４は、ドライブリム１０９との大きな摩擦力を生じさせるべく、最大の張力の状態を占める。さらに、本開示で説明するように、送給リール１４上の修正テープの送給物が減少するにつれて確実に増大する作動力Ｆの自然な傾向がある。従って、修正テープディスペンサー１００が古く、修正テープの送給物がほぼ使い尽くされるときは、送給リール１４の修正テープを引き出すために、最大の作動力Ｆmaxが必要とされる。この最大の作動力Ｆmaxは、付勢要素１０２を変形させ、かつ、ドライブリム１０９を、その初期の位置から離れて変位させるのに十分であり、そしてこのことは、摩擦要素１０４の張力を減少させるとともに、摩擦要素１０４とドライブリム１０９との間の摩擦を軽減させる。それ故に、摩擦要素１０４と送給リール１４との間の滑りを促進させ、それにより、巻取りリール１６に対して増加した速度での送給リール１４の回転をもたらす。
【００３７】
ここで開示する可変クラッチ機構１００の他の利点は、前述の変形能力に起因するとともに、大きな作動力が作用するについて軽減される摩擦の利点と関連するものであり、これは、従来の不変クラッチ機構と比較すると、力Ｆが増大する程度が有利に減ると考えられることにある。たとえば、いくつかの従来の不変クラッチ機構は、修正テープの送給物の寿命の間にわたって、作動力Ｆの約８２％の増大を経験することがある。
【００３８】
上述したように、修正テープリボン２０の半径は、送給リール１４上の修正テープリボン２０の送給物が減少するに従って減少し、それにより、巻取りリール上の修正キャリアリボン２０ａの半径が増加する。それ故に、製品の寿命の間に、修正テープリボン２０が送給リール１４から引き出される速度を、キャリアリボン２０ａが巻取りリール１６によって収集される速度と実質的に同じとすることを確保するため、送給リール１４の回転速度を増加させるか、又は、巻取りリール１６の回転速度を減少させなければならない。開示する実施形態では、摩擦要素１０４によってドライブリム１０９に作用する垂直力Ｎの大きさを減少させることにより、送給リール１４の回転速度が、巻取りリール１６の回転速度に対して増加する。たとえば、力Ｆが、送給シリンダー１０６及び、ドライブリム１０９を含むドライブホイール１０８を、図４Ａ及び４Ｂに描写された第一位置から、図４Ｃに示すような、摩擦要素１０４からさらに離れる第二位置へと移動させることを可能にすることにより、垂直力Ｎの大きさは減少される。このような摩擦の相対的に減少した量は、送給リール１４が、摩擦要素１０４に対してスリップすることを可能にし、このことは、修正テープが送給リール１４から除去されるのと実質的に同じ速度で、巻取りリール１６が使用済みキャリアリボンを収集することを可能にする。
【００３９】
それ故に、この可変クラッチ機構１００は、送給リール１４が巻取りリール１６に対して回転する速度を自動的に調整して、修正テープリボン２０及び／又はキャリアリボン２０ａでの大きすぎるか、又は小さすぎる張力を生じさせることなしに、修正テープリボン２０が、送給リール１４から円滑に送られること、及び、キャリアリボン２０ａが、巻取りリール１６によって収集されることを確保し、それにより、引裂及び／又は湾曲のような作動の不一致を回避することができる。実用的な一例では、図４Ａ及び４Ｂに描写する初期の作動状態の間は、送給リール１４上の修正テープ２０の開始送給物の外径の、巻取りリール１６上に蓄えられた使用済みキャリアリボン２０ｂの開始収集物の外径に対する比は、約２．０〜約３．０の範囲、たとえば、約２．７とすることができ、これはその後、製品の寿命にわたって、たとえば、約１．０の値に徐々に減少する。
【００４０】
上述した実施形態の付勢要素１０２及び送給リール１４は、別個のコンポーネントを構成するが、可変クラッチ機構１００の他の形態では、付勢要素１０２及び送給リール１４は、一つの、すなわち一体の要素として形成することができる。そのような一体構造は、射出成形、レーザー切断、ステレオリソグラフィー、熱成形、ブロー成形、鋳造又は、他の一般に適切な方法によって形成することができる。さらに、付勢要素１０２は、ハブ１１２及び複数のフレキシブルフィンガー１１４を含むものとして説明したが、他の実施形態では、付勢要素１０２は、異なって構成することができる。たとえば、付勢要素１０２は代替的に、図５に描写するもののようなワッシャーに類似するディスク状部材を含むものとすることができる。ディスク状部材は、ゴム材料、発泡材料又は、上述したように半径方向の弾性変形が可能な他の任意の材料から構成することができる。図５に描写したもののような中実のディスク状付勢要素１０２を含む実施形態では、付勢要素１０２は、図４Ａ〜４Ｃに描写した付勢要素１０２に関して上述したように、送給シリンダー１０６の圧縮を介して、その外周縁部１０２ｂで弾性変形することができる。あるいは、ディスク状付勢要素１０２は、送給シャフト２２ａに対する圧縮を介して、その内周部分１０２ａで弾性変形することができる。
【００４１】
本開示では、可変クラッチ機構の様々な実施形態を明確に説明したが、この発明は、ここで開示した特徴のいずれかによって限定されることを意図するものではない。むしろ、この発明は、特許請求の範囲及び主旨によって特定されるべきものであり、それと均等な全てのものを含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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