(57)【要約】【課題】ハブの強度を向上させることができ、また、ハブを成形する金型の寿命を長くすることができるリール及び記録テープカートリッジを得る。【解決手段】ハブ４０の軸方向に沿って肉抜き穴４０Ａを設けることで、ハブ４０の肉厚を厚くしても、ハブ４０の外周面にひけが生じないようにすることができる。また、肉抜き穴４０Ａの形状を略円柱状とすることで、ハブ４０を成形する金型では丸ピンを使用して該肉抜き穴４０Ａを形成することとなる。丸ピンは角ピンよりも摺動抵抗が小さく、成形品を金型から離型させる際の離型性が良くなる。このため、金型の寿命を向上させることができる。また、丸ピンは角ピンと比較して加工しやすく、金型費用も削減することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録テープが巻回されるハブと、
前記ハブの一端側に一体成形された第１フランジと、
前記ハブの他端側の端面に、前記ハブの軸方向に沿って複数凹設された略円柱状の肉抜き部と、
前記ハブの他端側の端面に溶着され、前記ハブに巻き回された記録テープの幅方向端部を前記第１フランジと共に保持する第２フランジと、
を有することを特徴とするリール。
【請求項２】
前記肉抜き部が前記ハブの周方向に沿って一列に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のリール。
【請求項３】
前記肉抜き部が前記ハブの周方向に沿って千鳥状に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のリール。
【請求項４】
前記肉抜き部の直径が前記ハブの肉厚の約３０〜４０％であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のリール。
【請求項５】
前記肉抜き部の穴面積／前記ハブの断面積が、約１０〜１５％であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のリール。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のリールを備えたことを特徴とする記録テープカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気テープ等の記録テープを巻き回すリール及び記録テープカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等の外部記録媒体として、例えば、磁気テープを巻装したリールをケース内に収容した記録テープカートリッジが知られている。リールは、その軸心部を構成し外周に磁気テープが巻き回されるハブと、ハブの軸線方向両端からそれぞれ径方向外側に張り出した上フランジと下フランジとを備えている。
【０００３】
従来から、コンピューター等のデータ記録再生媒体として使用されている磁気テープ等の記録テープを単一のリールに巻装し、そのリールを合成樹脂製のケース内に回転可能に収容してなる記録テープカートリッジが知られている。この記録テープの先端（自由端）には、リーダーピンやリーダーテープ、リーダーブロックといったリーダー部材が設けられており、そのリーダー部材をドライブ装置側に設けられた引出手段が記録テープカートリッジの開口から引き出し、それに固着された記録テープをドライブ装置側の巻取リールに巻装させるようになっている。
【０００４】
このような記録テープカートリッジのリールにおいて、記録テープは通常、そのハブの外周面に巻回される。ハブの上下には、それぞれ上フランジと下フランジが設けられており、この上下フランジによって、記録テープは、その上下方向の高さ位置が規制されたり、巻姿が良好となるように保持され走行安定性が向上されたり、更には、不使用時において過度のダメージが防止されたりしている。
【０００５】
ところで、ハブは、軸線方向一方側が開口すると共に他方側が閉塞された有底円筒状に形成されることが多い。このような有底円筒状に形成されたハブは、磁気テープの巻圧によって強度の低い開口端側が変形し易い。このように、ハブが変形した場合、該ハブの開口端側に設けられたフランジが磁気テープの幅方向端部（エッジ）に接触する方向に変形する。
【０００６】
このため、例えば、特許文献１では、ハブの内周面に、ハブの軸方向に沿って延び先端部がハブの軸芯へ向かう複数の補強用リブを形成すると共に、隣り合う補強用リブの先端部を連結しかつハブの内周面と対面する補強用壁部材を設けることで、ハブの強度を向上させている。
【０００７】
しかしながら、このように、補強用リブと補強用壁部材を設けるためには、ハブを成形する金型において、隣り合う補強用リブと補強用壁部材とで囲まれる空間を設けるための複数の角ピンが必要となるが、形状が複雑で金型の加工費用が高くなってしまう。また、複数の角ピンを設けることで、ハブを金型からの離型させる際の離型性が悪くなり、寿命が短くなってしまう。
【特許文献１】特開２００５−３３９６６８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮して、ハブの強度を向上させることができ、また、ハブを成形する金型の寿命を長くすることができるリール及び記録テープカートリッジを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、リールにおいて、記録テープが巻回されるハブと、前記ハブの一端側に一体成形された第１フランジと、前記ハブの他端側の端面に、前記ハブの軸方向に沿って複数凹設された略円柱状の肉抜き部と、前記ハブの他端側の端面に溶着され、前記ハブに巻き回された記録テープの幅方向端部を前記第１フランジと共に保持する第２フランジと、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、ハブの一端側には第１フランジが一体成形され、ハブの他端側の端面には第２フランジが溶着されている。このハブの他端側の端面に、ハブの軸方向に沿って略円柱状の肉抜き部を複数凹設している。
【００１１】
例えば、ハブの肉厚をフランジよりも厚くした場合、成形後の熱収縮により、ハブの外周面にひけが生じてしまうことが懸念されるが、ハブの軸方向に沿って肉抜き部を設けることで、ハブの外周面にひけが生じないようにすることができる。換言すると、ハブの肉厚をフランジの肉厚よりも厚くすることができ、ハブの強度を向上させることができる。
【００１２】
さらに、肉抜き部の形状を略円柱状とすることで、ハブを成形する金型では丸ピンを使用して該肉抜き部を形成することとなる。丸ピンは角ピンよりも摺動抵抗が小さく、成形品を金型から離型させる際の離型性が良くなり、これに伴って、金型の寿命を向上させることができる。また、丸ピンは角ピンと比較して加工しやすく、金型費用も削減することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリールにおいて、前記肉抜き部が前記ハブの周方向に沿って一列に配置されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のリールにおいて、前記肉抜き部が前記ハブの周方向に沿って千鳥状に配置されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のリールにおいて、前記肉抜き部の直径が前記ハブの肉厚の約３０〜４０％であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、ハブの外周面に生じるひけを防止するために好適な肉抜き部の直径を規定している。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のリールにおいて、前記肉抜き部の穴面積／前記ハブの断面積が、約１５％であることを特徴とする。
【００１８】
ハブの肉厚に対して、肉抜き部の直径が大き過ぎてしまうと、ハブの強度を保持することができなってしまうため、請求項５に記載の発明では、肉抜き部の穴面積／ハブの断面積を規定している。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、記録テープカートリッジにおいて、請求項１〜５の何れか１項に記載のリールを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上記構成としたので、ハブの強度を向上させることができ、また、ハブを成形する金型の寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態に係るリール１０について図１乃至図３に基づいて説明する。先ず、リール１０が適用された記録テープカートリッジ１２の該略全体構成を説明し、次いでリール１０を詳細に説明することとする。なお、説明の便宜上、矢印Ａで示す記録テープカートリッジ１２のドライブ装置への装填方向を前方向（前側）とし、矢印Ａと直交する矢印Ｂ、矢印Ｃ方向をそれぞれ右方向、上方向とする。
【００２２】
（記録テープカートリッジの構成）
図１には記録テープカートリッジ１２の分解斜視図が示されている。記録テープカートリッジ１２は、平面視で略矩形状のケース１４内に、情報記録再生媒体である記録テープとしての磁気テープＴを巻装した単一のリール１０を回転可能に収容して構成されている。
【００２３】
ケース１４の右側壁の前端部には、磁気テープＴをケース１４外に引き出すための開口１６が設けられている。この開口１６は、記録テープカートリッジ１２（磁気テープＴ）の不使用時にはドア１８によって閉塞され、記録テープカートリッジ１２の使用時にはドライブ装置内で開放されるようになっている。
【００２４】
また、磁気テープＴの先端には、リーダ部材であるリーダピン２０が取り付けられている。このリーダピン２０は、小円柱状に形成されており、磁気テープＴの幅方向端部よりも上下に突出する長手方向両端にそれぞれ設けられたフランジ部２０Ａが、ドライブ装置の引出部材に引掛けられて磁気テープＴをケース１４から引き出させるようになっている。
【００２５】
ケース１４は、上ケース２２と下ケース２４とを接合して構成されている。上ケース２２は、平面視略矩形状の天板２２Ａの外縁に沿って略枠状の周壁２２Ｂが立設されて構成されており、下ケース２４は、天板２２Ａに略対応した形状の底板２４Ａの外縁に沿って周壁２４Ｂが立設されて構成されている。そして、ケース１４は、周壁２２Ｂの開口端と周壁２４Ｂの開口端とを突き当てた状態で、超音波溶着やビス止め等によって上ケース２２と下ケース２４とが接合されて、略箱状に形成されている。
【００２６】
開口１６は、側面視で略矩形状に形成され、ケース１４における矢印Ａ方向に沿う右側壁１４Ａ（周壁２２Ｂと周壁２４Ｂとで構成されるケース１４の右向き壁）における前端で右向きに開口している。天板２２Ａ及び底板２４Ａには、それぞれ直立したリーダピン２０のフランジ部２０Ａを収容するピン受け凹部２６が設けられている。各ピン受け凹部２６は、開口１６の前端近傍で右向きにも開口しており、開口１６を経由したリーダピン２０のケース１４に対する出入りを可能としている。
【００２７】
また、ケース１４の前端近傍には、板ばね２８が取り付けられており、板ばね２８には上下一対のアーム２８Ａが設けられている。板ばね２８は、各アーム２８Ａの先端をリーダピン２０のフランジ部２０Ａに係合させてリーダピン２０をケース１４に対し保持するようになっている。この保持状態は、リーダピン２０を所定値以上の力で右方に引張ることで解除される構成である。
【００２８】
この開口１６を開閉するドア１８は、単独で開口１６を閉塞可能な略矩形平板状に形成されている。ドア１８の上下の端部は、開口１６の開放面及び右側壁１４Ａに沿って天板２２Ａ及び底板２４Ａに設けられたガイド溝３０に摺動可能に入り込んでいる。
【００２９】
これにより、ドア１８は、ガイド溝３０に案内されつつ前後方向にスライドすることで、開口１６を閉塞する閉塞位置と、開口１６を開放する開放位置とを選択的に取り得る構成とされている。そして、ドア１８は、ケース１４との間に設けられた付勢部材であるコイルばね３２によって前方に付勢されており、通常はこの付勢力によって閉塞位置に位置するようになっている。ドア１８の前端には、操作部１８Ａが右方に張り出して設けられており、この操作部１８Ａを後方に押圧することで、コイルばね３２の付勢力に抗してドア１８を開放位置に移動することができるようになっている。
【００３０】
また、ケース１４の底板２４Ａの中央部には、リール１０の後述するリールギヤ５０（図２参照）を露出するためのギヤ開口３４が設けられている。リール１０は、リールギヤに噛み合わされたドライブ装置の駆動ギヤが回転することで、ケース１４内で非接触で回転駆動される構成である。
【００３１】
さらに、ケース１４には、ギヤ開口３４と同軸的な円周に沿って天板２２Ａ及び底板２４Ａから部分的に立設されると共に上下端を突き合わせて構成された誘導規制壁３６を備えている。誘導規制壁３６は、リール１０のガタつきを抑えると共に、端部を周壁２２Ｂ、２４Ｂに連続させてリール１０の設置領域に塵芥等が進入することを防止する構成とされている。
【００３２】
（リールの構成）
図２及び図３には、リール１０の断面図が示されている。このリール１０は、環状の上フランジ４８、略円筒状のハブ４０及び略円盤状の下フランジ４６に大別されており、ハブ４０と下フランジ４６は、例えば、ガラス強化繊維を１０％含んだポリカーボネート等の樹脂によって一体に成形されている。
【００３３】
ハブ４０の肉厚は、下フランジ４６の肉厚の約３．５〜４．５倍となっている。また、ハブ４０の半径方向の中央部には、軸方向に沿って円柱状の肉抜き穴（肉抜き部）４０Ａが形成されており、ハブ４０の周方向に沿って一列に所定のピッチで複数配置されている。一例として、ハブ４０の外径φは４４０ｍｍであり、肉厚ｔは４ｍｍ、肉抜き穴４０Ａの穴径φは１．５ｍｍ、穴数は４０個である。
【００３４】
一方、上フランジ４８の中央部からは、環状の位置決めリブ４８Ａが垂下しており、ハブ４０の内周面の内側に配置可能となっている。また、上フランジ４８の中央部には、位置決めリブ４８Ａの外側に、図示はしないが環状の溶着リブが突設しており、ハブ４０の内周面に上フランジ４８の位置決めリブ４８Ａを係合させ、溶着リブをハブ４０の上端面に当接させた状態で、超音波溶着等によって該溶着リブを溶融させると、上フランジ４８がハブ４０に溶着される。
【００３５】
以上のようにして、上フランジ４８が下フランジ及びハブ４０に同軸的に配置された状態で、上フランジ４８が下フランジ及びハブ４０と一体化される。そして、ハブ４０の外周面に磁気テープＴが巻き回され、下フランジ４６及び上フランジ４８は、このハブ４０に巻き回された磁気テープＴの幅方向（ハブ４０の軸線方向）への位置ずれを規制する。
【００３６】
一方、下フランジ４６の中央部の外面（下面）には、環状に形成されたリールギヤ５０が設けられている。このリールギヤ５０は、ケース１４（図１参照）のギヤ開口３４から露出され、ドライブ装置の回転シャフトに対し軸線方向に沿って相対移動することで、該回転シャフトの先端に設けられた駆動ギヤに対する噛み合い及び噛み合いの解除が可能とされている。
【００３７】
また、リールギヤ５０の径方向内側には、磁性材料より成るリールプレート５２が、インサート成形により一体に設けられている。このリールプレート５２は、回転シャフトの先端に設けられたマグネットによって非接触で吸着保持される構成である。
【００３８】
さらに、下フランジ４６の内面（上面）の内側には、磁気テープＴの不使用時にリール１０の回転を阻止するための図示しないロック機構が設けられるようになっている。このロック機構は、ケース１４に対し回り止めされたロック部材を有し、このロック部材をリール１０に対して接離可能に支持している。また、ロック部材は、リール１０に対する接離によって、下フランジ４６の係合部（図示省略）に係合してリール１０のケース１４に対する回転を阻止する回転ロック位置と、該係合状態を解除してリール１０の回転を許容する解除位置とを取り得る構成である。
【００３９】
このため、下フランジ４６にはロック部材が係合する係合部が設けられると共に、ドライブ装置のロック解除部材が外部からロック部材を操作するための操作孔５４が形成されている。この実施形態では、操作孔５４がリールギヤ５０の形成部位に設けられた構成を例示しているが、例えば、下フランジ４６の中央部の軸心部に操作孔５４を設けても良い。
【００４０】
以上説明したように、下フランジ４６は、リールギヤ５０が形成されてドライブ装置から回転力が伝達される機能、不使用時にケース１４のギヤ開口３４を閉塞する機能、ロック部材を係合させリール１０のケース１４に対する回転を阻止する機能等をそれぞれ果たすようになっている。
【００４１】
次に、本発明の実施形態の作用について説明する。
【００４２】
図１及び図２に示すリール１０は、磁気テープＴに情報を記録する際、又は磁気テープＴに記録された情報を再生する際に記録テープカートリッジ１２がドライブ装置に装填されると、ケース１４に対する回転ロックが解除され、そのリールギヤ５０に駆動ギヤを噛み合わせた回転シャフトが回転することでリール１０がケース１４内で回転する。
【００４３】
このとき、すでに開口１６から取出されたリーダピン２０がドライブ装置の巻取リールに保持されており、この巻取リールがリール１０と同期して回転することによって、磁気テープＴがケース１４から順次引き出される。そして、所定のテープ経路に沿って配設された記録再生ヘッドが磁気テープＴに情報を書き込み、又は磁気テープＴに記録されている情報を読み取る。磁気テープＴの使用後には、リール１０は、磁気テープＴを巻き取り初期状態に復帰する。
【００４４】
ところで、本発明では、図２及び図３に示すように、ハブ４０の軸方向に沿って肉抜き穴４０Ａを設けている。ハブ４０の強度を向上させるため、ハブ４０の肉厚が下フランジ４６の肉厚の約３．５〜４．５倍となるようにしているが、ハブ４０の肉厚を厚くした場合、成形後の熱収縮により、ハブ４０の外周面にひけが生じてしまうことが懸念される。しかし、ハブ４０の軸方向に沿って肉抜き穴４０Ａを設けることで、ハブ４０の外周面にひけが生じないようにすることができる。換言すれば、ハブ４０の軸方向に沿って肉抜き穴４０Ａを設けることで、ハブ４０の肉厚を厚くすることができ、ハブ４０の強度を向上させることができる。
【００４５】
さらに、肉抜き穴４０Ａの形状を略円柱状とすることで、ハブ４０を成形する金型（図示省略）では丸ピンを使用して該肉抜き穴４０Ａを形成することとなる。丸ピンは角ピンよりも摺動抵抗が小さく、成形品を金型から離型させる際の離型性が良くなる。このため、金型の寿命を向上させることができる。また、丸ピンは角ピンと比較して加工しやすく、金型費用も削減することができる。
【００４６】
ところで、ハブ４０のひけなどによる変形を抑えるには、肉抜き穴４０Ａの穴径は、ハブ４０の肉厚の約３０〜４０％が好適である。しかし、ハブ４０の剛性を高くするには、肉抜き穴４０Ａは穴径が小さく、穴数は少ない方が良い。このため、ハブ４０の肉厚に対して、上記の条件を満足させるための適切な肉抜き穴４０Ａの条件を求める必要がある。
【００４７】
例えば、図４及び図５には、肉厚が４ｍｍで肉抜き部を半径方向の中央に設けたハブの上端面に所定の面圧を加えたときのハブの変形量を、肉抜き穴の穴径、穴数に応じて求めた結果を示しており、図４は、肉抜き穴の穴数を４０個として、穴径を変えハブの変形量を測定した結果を示し、図５は、肉抜き穴の穴径をφ１．５ｍｍとして、穴数を変えハブの変形量を測定した結果を示している。
【００４８】
図４及び図５からも分かるように、肉抜き穴が形成されていない状態で、ハブの上端面に所定の面圧を加えた場合、ハブの変形量は約０．０３ｍｍとなっており、肉抜き穴の穴数を変えるよりも、穴径を変えることによるハブへの影響が大きいことが分かる。
【００４９】
次に、図６には、ハブの断面積に対する肉抜き穴の総面積の比率を変えてハブの変形量を求めた結果を示している。ここでは、肉抜き穴の総面積／ハブの断面積が０．１５を越えてしまうと、ハブの変形量が０．０７ｍｍを越えてしまうことが分かる。
【００５０】
このため、肉抜き穴の総面積／ハブの断面積は約１５％までとする必要がある。但し、前述したように、ハブ４０のひけを考慮すると、肉抜き穴の総面積／ハブの断面積があまり小さい場合には、ハブ４０のひけを防止するという本来の目的を達成することができなくなってしまう。このため、肉抜き穴の総面積／ハブの断面積は約１０〜１５％程度とすることが好ましい。
【００５１】
なお、ここでは、ハブ４０の上端面に所定の面圧が作用することを想定し、ハブ４０の剛性を考慮して、ハブ４０の半径方向の中央部に肉抜き穴４０Ａを形成したが、ハブ４０の半径方向の内側、或いは外側に配置しても良い。
【００５２】
さらに、本形態では、図３及び図７に示すように、ハブ４０の周方向に沿って一列に肉抜き穴４０Ａを設けたが、図８に示すように、ハブ４０の半径方向の外側、内側で肉抜き穴４０Ａを交互に配置し、千鳥状となるようにしても良い。
【００５３】
また、上記各実施形態では、単一のリールをケース１４内に収容して構成される記録テープカートリッジ１２にリール１０を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、２つのリールをケース内に収容した２リールタイプの記録テープカートリッジにリール１０を適用しても良い。
【００５４】
さらに、本形態では、ハブを下フランジと一体成形させた場合を説明したが、ハブを上フランジと一体成形させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録テープカートリッジの全体構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るリールの概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るリールのハブの斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るリールのハブの肉抜き穴の穴数を４０個として、穴径を変えハブの変形量を測定した結果を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態に係るリールのハブの肉抜き穴の穴径をφ１．５ｍｍとして、穴数を変えハブの変形量を測定した結果を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態に係るリールのハブの断面積に対する肉抜き穴の総面積の比率を変えてハブの変形量を求めた結果を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態に係るリールのハブの平面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るリールのハブの変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０   リール
１２   記録テープカートリッジ
４０   ハブ
４０Ａ 肉抜き穴（肉抜き部）
４６   下フランジ（第１フランジ）
４８   上フランジ（第２フランジ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007328892.tif 000005
【図４】
2007328892.tif 000006
【図５】
2007328892.tif 000007
【図６】
2007328892.tif 000008
【図７】
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【図８】
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