(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気テープを巻装した単一のリールをカートリッジケース内に回転可能に収容し、使用時に前記リールの回転を許容し、不使用時に前記リールの回転を拘束するリール回転制止手段を備えた磁気テープカートリッジにおいて、
前記リール回転制止手段は、前記リールに対して接離可能に移動してリールの回転を拘束する制止部材と、該制止部材を制止方向に付勢し前記リールの制止状態を保持する付勢部材と、前記リールと一体に回転してドライブ側回転駆動手段のチャッキング動作に応じて移動し前記制止部材を解除方向に移動させる解除部材とを有し、
前記付勢部材は、圧縮方向の高さが小さくなるよう断面非円形で半径方向の幅が高さより大きい角線材によるコイルバネで構成したことを特徴とする磁気テープカートリッジ。
【請求項２】
磁気テープを巻装した単一のリールをカートリッジケース内に回転可能に収容し、使用時に前記リールの回転を許容し、不使用時に前記リールの回転を拘束するリール回転制止手段を備えた磁気テープカートリッジにおいて、
前記リール回転制止手段は、前記リールに対して接離可能に移動してリールの回転を拘束する制止部材と、該制止部材を制止方向に付勢し前記リールの制止状態を保持する付勢部材と、前記リールと一体に回転してドライブ側回転駆動手段のチャッキング動作に応じて移動し前記制止部材を解除方向に移動させる解除部材とを有し、
前記付勢部材は、バネ定数の大きなものを外側にバネ定数の異なる複数のコイルバネを同心状に配置して構成したことを特徴とする磁気テープカートリッジ。
【請求項３】
磁気テープを巻装した単一のリールをカートリッジケース内に回転可能に収容し、使用時に前記リールの回転を許容し、不使用時に前記リールの回転を拘束するリール回転制止手段を備えた磁気テープカートリッジにおいて、
前記リール回転制止手段は、前記リールに対して接離可能に移動してリールの回転を拘束する制止部材と、該制止部材を制止方向に付勢し前記リールの制止状態を保持する付勢部材と、前記リールと一体に回転してドライブ側回転駆動手段のチャッキング動作に応じて移動し前記制止部材を解除方向に移動させる解除部材とを有し、
前記付勢部材は、３個以上のコイルバネを円周上に等間隔に配置して構成したことを特徴とする磁気テープカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気テープカートリッジに関し、特にカートリッジケース内に磁気テープが巻装された単一のリールを回転可能に収容してなる磁気テープカートリッジにおいて、上記リールを不使用時に回転制止状態とするリール回転制止手段の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンピュータ等の外部記憶装置に用いられる記録媒体として使用されている磁気テープカートリッジには、単一のリールに磁気テープを巻装し、このリールをカートリッジケース内に回転可能に収容したタイプのものが知られている。この磁気テープはコンピュータ等のデータ保存用として用いられ、重要な情報が記憶されているため、テープジャミング等のトラブルが発生しないように、また保管時等の不使用時には不用意に磁気テープが引き出されないように、上記リールの回転を拘束するリール回転制止手段が設置されている。
【０００３】
上記リール回転制止手段は、リールの一部に係合してその回転を拘束する制止部材を備え、カートリッジを外部記憶装置等のドライブに装填した際には、上記制止部材をドライブ側回転駆動手段によるリールのチャッキング動作に応じて制止状態を解除するように設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、前述のリール回転制止手段においてはリールの回転を拘束する制止部材によるリールの静止状態を保持する付勢部材を必要とするものであるが、この付勢部材のカートリッジケース内への設置スペースは狭く、変形許容量（ストローク量）が小さく確実な静止状態を保持するのに必要な付勢力を得るのが困難となる恐れがある。
【０００５】
つまり、上記付勢部材としては、制止部材とリールとの係合による制止状態と分離した解除状態を得るために相対的な接離移動を許容するためのストローク量を確保する必要があるが、前述のようにカートリッジケース内におけるリール回転制止手段の設置スペースは狭く、上記ストローク量の確保と付勢力の確保との両立が困難となる。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みなされたもので、リール回転制止手段における付勢部材のストローク量及び付勢力の確保を図るようにした磁気テープカートリッジを提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明の磁気テープカートリッジは、磁気テープを巻装した単一のリールをカートリッジケース内に回転可能に収容し、使用時に前記リールの回転を許容し、不使用時に前記リールの回転を拘束するリール回転制止手段を備えたものにおいて、前記リール回転制止手段は、前記リールに対して接離可能に移動してリールの回転を拘束する制止部材と、該制止部材を制止方向に付勢し前記リールの制止状態を保持する付勢部材と、前記リールと一体に回転してドライブ側回転駆動手段のチャッキング動作に応じて移動し前記制止部材を解除方向に移動させる解除部材とを有し、前記付勢部材を圧縮方向の高さが小さくなるよう断面非円形で半径方向の幅が高さより大きい角線材によるコイルバネで構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の他の磁気テープカートリッジは、付勢部材をバネ定数の大きなものを外側にバネ定数の異なる複数のコイルバネを同心状に配置して構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のさらに他の磁気テープカートリッジは、付勢部材を３個以上のコイルバネを円周上に等間隔に配置して構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、リール回転制止手段における制止部材によるリールの制止状態を保持する付勢部材を、圧縮方向の高さが小さくなるよう断面非円形で半径方向の幅が高さより大きい角線材によるコイルバネで構成するか、バネ定数の大きなものを外側にバネ定数の異なる複数のコイルバネを同心状に配置して構成するか、又は、３個以上のコイルバネを円周上に等間隔に配置して構成したことにより、制止状態と解除状態との移行動作に必要なストローク量を確保しつつ、所望の付勢力を得て確実な制止状態の保持が行え、狭いスペースへの設置が可能でリール回転制止手段の動作信頼性を確保することができるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１２】
＜第１の実施の形態＞
図１はこの実施の形態における磁気テープカートリッジの不使用状態における断面図、図２は要部の分解斜視図、図３は使用状態における要部断面図である。
【００１３】
磁気テープカートリッジ１は、単一のリール２に磁気テープ（図示省略）を巻装し、上ケース３１と中心部に開口３２ａが設けられた下ケース３２とがビス等により締結されてなるカートリッジケース３内に、上記リール２を回動可能に収容して構成されている。また、上記磁気テープカートリッジ１は、使用時に前記リール２の回転を許容し、不使用時に前記リール２の回転を拘束するリール回転制止手段１０を備えている。
【００１４】
前記リール２は、磁気テープが外周に巻回される有底円筒状のリールハブ２１と、このリールハブ２１の上下端外周からそれぞれ径方向に円盤状に張り出した下フランジ部２２及び上フランジ部２３とからなり、リールハブ２１と下フランジ部２２とが合成樹脂により一体成形され、上フランジ部２３と例えば超音波溶着により結合されている。上記リールハブ２１は中心側下部が底壁２１ａにより閉じられ、該底壁２１ａの下面外周部にはリール２を回転駆動するリールギヤ２４が環状に刻設され、このリールギヤ２４より内周側にはマグネット式吸引用の環状金属板によるリールプレート２５が取り付けられる。そして、上記リール２のリールギヤ２４及びリールプレート２５がカートリッジケース３の底面の開口３２ａに臨むように配置されている。なお、リール２は後述の付勢部材５により下方に付勢される。
【００１５】
また、ドライブ側回転駆動手段１１は、回転シャフト１２の上端面に円環状の駆動ギヤ１３とマグネット（図示せず）を備え、そのチャッキング動作は装填された磁気テープカートリッジ１に対して回転シャフト１２が上昇移動し、駆動ギヤ１３が前記リールギヤ２４に噛合すると共に、マグネットにより上記リールプレート２５を吸引して噛合状態を保持する。
【００１６】
次に、前記リール回転制止手段１０の機構を説明する。このリール回転制止手段１０は、前記リール２に対して接離可能に上下方向に移動する制止部材４と、該制止部材４を制止方向に付勢し制止状態を保持する付勢部材５と、前記制止部材４を解除方向に移動させる解除部材６とを有している。
【００１７】
前記リール２の底壁２１ａには、前記リールギヤ２４の部分を上下方向に貫通する３個の挿通孔２６が円周上で等間隔に配設され、さらに、底壁２１ａの上面には上記挿通孔２６と異なる位相位置に３個の係止突起２７が円周上で等間隔に立設され、この係止突起２７の先端部はギヤ歯形状に形成されている。なお、上記挿通孔２６及び係止突起２７は３個以上配置してもよく、係止突起２７の先端部は複数のギヤ歯形状としてもよい。図２に示すリール２は、底壁２１ａの部分のみ切除した状態で示している。
【００１８】
前記制止部材４は、円盤部４１が前記リール２のリールハブ２１内にその底壁２１ａと対向して配置され、この円盤部４１の下面外周部には円環状に制止用ギヤ４２が刻設され、この制止用ギヤ４２は前記係止突起２７の先端部が噛合可能である。また、前記円盤部４１の下面中心部は凸面状に突出形成され、後述の解除部材６の円盤部６１の上面中心部に接触する。
【００１９】
さらに、前記制止部材４の円盤部４１の上面には突起部４４が上方に延びて形成され、この突起部４４には上下方向に延びる十字形状の係止溝４５が設けられている。一方、カートリッジケース３の上ケース３１の内面には上記係止溝４５に挿入される回り止め突起３３が立設されている。そして、係止溝４５と回り止め突起３３の係合で、制止部材４が回転しない状態で上下方向に移動可能に設置されている。
【００２０】
前記制止部材４の突起部４４より外周側の円盤部４１上面と上ケース３１の回り止め突起３３の外周側内面との間にはコイルスプリングによる付勢部材５が縮装されて、制止部材４を下方に制止用ギヤ４２と係止突起２７とが係合する制止方向に付勢している。この付勢部材５は、図４に示すように、断面形状が(Ａ)又は(Ｂ)のような非円形状の角線材（平線材）によるコイルバネで構成され、その半径方向の幅Ｗが高さｔより大きく（Ｗ＞ｔ）なるように設けられて、圧縮時の密着高さが小さくなるように構成されている。
【００２１】
この付勢部材５により、コイルバネの線材断面積の確保で大きなバネ定数を得て必要な付勢力を確保する一方、密着高さを低くして圧縮方向の変形ストローク量を大きくしている。
【００２２】
また、前記解除部材６は、前記制止部材４とリールハブ２１の底壁２１ａとの間に上下移動可能に介装され、中心側の円盤部６１の外周の３個所にアーム部６２が半径方向に延びて形成され、該アーム部６２の先端下面には上下方向に延びる角棒状の押上部６３がそれぞれ設けられている。各押上部６３は、前記リールハブ２１に開口された挿通孔２６にそれぞれ出没移動可能に挿通され、その先端はリールハブ２１下面のリールギヤ２４の歯部に臨んで位置する。その際、前記係止突起２７は各アーム部６２の間に位置する。なお、前記押上部６３は角棒状に限定されるものではなく、丸棒状であってもよい。
【００２３】
そして、前記解除部材６の最下降位置（図１）では、押上部６３の下端面はリールギヤ２４の略歯先位置となり、上記リールギヤ２４にドライブ側回転駆動手段１１のチャッキング動作により駆動ギヤ１３が噛合するのに応じて解除部材６が押圧され所定のストローク量で押し上げられるようになっている（図３）。また、この解除部材６は、押上部６３の挿通孔２６への嵌合によりリール２と一体に回転する。また、前記付勢部材５によって前記制止部材４は、その下面中央の凸面部先端が上記解除部材６の上面に当接するように付勢されるものであり、両者は摺動接触する。
【００２４】
なお、前記制止部材４と前記解除部材６の少なくとも一方を、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン、黒鉛（グラファイト）、チタン酸カリウムウィスカ、シリコーン（各種グレードのジメチルポリシロキサン及びその変性物）等の滑剤を含有する合成樹脂で成形して、その滑り性を改善してもよい。また、上記の滑剤と共に、オレイン酸アミド滑剤、エルカ酸アミド系滑剤、ステアリン酸アミド系滑剤、ビス脂肪酸アミド系滑剤、非イオン界面活性剤系滑剤、炭化水素系滑剤、脂肪酸系滑剤、エステル系滑剤、アルコール系滑剤、金属石けんなどの滑剤を添加してもよい。さらに、合成樹脂としては、ＰＣ（ポリカーボネート）、Ｐ０Ｍ（ポリオキシメチレン）、グラスファイバー含有ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＰＳ、ナイロン６又はナイロン６６などの脂肪族系ポリアミド、芳香族ポリアミド、超高分子量ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリイミド又はポリアミドイミド又はポリエーテルイミドなどのイミド基を有する耐摩耗性に優れた樹脂を使用するのが好適である。これにより、両者の摺動接触部分の摩擦及び摩耗が低減して、駆動抵抗の減少による安定したリール２の回転が行えると共に、摩耗粉の発生を抑制して記録再生性能の信頼性を確保することができる。
【００２５】
前記リール回転制止手段１０の作用を説明すれば、図１は磁気テープカートリッジ１の保管状態等の不使用時であり、この状態では、付勢部材５の付勢力によって制止部材４、解除部材６並びにリール２はカートリッジケース３の下ケース３２側に移動しており、下ケース３２中心部の開口３２ａはリール２によって閉塞される。解除部材６は下面がリールハブ２１の底壁２１ａ上面に当接した最下降状態にあり、その押上部６３は先端部がリールギヤ２４の歯先位置に一致するように突出しており、解除部材６の上面に当接している制止部材４も下降位置にあり、その制止用ギヤ４２にリール２の係止突起２７の先端部が係合してリール２の不使用時における回転が拘束され、磁気テープの引き出しを阻止する。
【００２６】
一方、磁気テープカートリッジ１をドライブに装填した図３のカートリッジ使用時は、ドライブ側回転駆動手段１１の回転シャフト１２がリール２の底面に対して接近し、チャッキング動作によって駆動ギヤ１３がリールギヤ２４に噛合しリール２を若干上方に移動させて保持すると、上記駆動ギヤ１３の歯先が解除部材６の押上部６３の先端に当接してこれを押し上げる。これに伴い、解除部材６が付勢部材５の付勢力に抗して上方へ移動し、この解除部材６と一体に制止部材４も上方の解除方向へ移動する。これにより制止用ギヤ４２と係止突起２７の係合が解除され、リール２が回転自在とされる。そして、記録再生装置のドライブによって磁気テープが引き出され又は巻き取りが行われる。
【００２７】
そして、前述のような圧縮方向の高さが小さくなる断面非円形のコイルバネによる付勢部材５を使用することで、狭い設置スペース内で必要なストローク量と付勢力との両者が確保でき、リール回転制止手段１０の動作信頼性が向上する。
【００２８】
＜第２の実施の形態＞
この実施の形態は図５に示すように、付勢部材５を２重コイルバネとしたものであり、その他は第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００２９】
この実施形態の付勢部材５は、バネ定数の異なる外側コイルバネ５１と内側コイルバネ５２とが同心状に配置された２重コイルバネで構成されている。さらに多重コイルバネとしてもよい。
【００３０】
上記外側コイルバネ５１は制止部材４の円盤部４１の上面に突設された突起部４４（前例より大径に設けられている）の外周部に配設され、内側コイルバネ５２は突起部４４及び上ケース３１の回り止め突起３３の内部に配設され、外側コイルバネ５１の線径が内側コイルバネ５２の線径より大きく、バネ定数が大きくなるように設けられている。
【００３１】
リール回転制止手段１０の動作等は第１の実施の形態と同様であり、付勢部材５を２重コイルバネとしたことで、外側コイルバネ５１と内側コイルバネ５２との両者の合計付勢力により必要な付勢力を確保しつつ、分割したことでそれぞれの線径は小さくでき密着高さを低くして必要ストローク量を得ることができる。
【００３２】
さらに、外側コイルバネ５１のバネ定数を内側コイルバネ５２より大きくしたことで、外周部の付勢力が大きく、制止部材４の水平保持が良好となり、全周で均等な係止部材２７との係止が得られる。また、付勢部材５を１本のコイルバネで構成する場合に比べてコイルバネの自由長を低くできるので、圧縮した密着に近い位置と伸長した指定高さ位置とのバネ力差が少なくなる。
【００３３】
＜第３の実施の形態＞
この実施の形態は図６及び図７に示すように、付勢部材５を３個の小径コイルバネで構成してなるものであり、その他は第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００３４】
この実施の形態の付勢部材５は、３個の小径コイルバネ５３を、制止部材４の外周部に等間隔に配置してなるものである。また、前記制止部材４の上面に対向するカートリッジケース３の上ケース３１の内面部は別構造の嵌合部品３４によって形成されている。
【００３５】
制止部材４の円盤部４１の中心部には直線壁状の突起部４６が立設され、小径コイルバネ５３の配設位置には突起状のバネ受け４７が設けられている。一方、前記嵌合部品３４は平板部３５が上ケース３１の壁厚さの略１／２に設けられると共に両端部が切除されて上ケース３１の凹部に嵌合係止されるものであり、この平板部３５の中央部には回り止め突起３６が設けられ、この回り止め突起３６は内部に前記制止部材４の突起部４６が挿入されて上下方向に摺動可能な縦溝が形成され、制止部材４の回転を規制するようになっている。この嵌合部品３４の小径コイルバネ５３の配設位置にも突起状のバネ受け３７が設けられている。
【００３６】
本実施形態の磁気テープカートリッジ１の組み立ては、まず、制止部材４の各バネ受け４７に小径コイルバネ５３をそれぞれ装着し、その上から嵌合部品３４を載置して、回り止め突起３６内に突起部４６を係合すると共に、小径コイルバネ５３の上端にバネ受け３７を挿入して各小径コイルバネ５３を保持する。このように仮組みした状態で上下を逆にした上ケース３１内に挿入して嵌合部品３４を上ケース３１内面に嵌合し、続いて解除部材６を仮組みしたリール２（仮組み方法は図示せず）を組み付け、さらに下ケース３２を載置して、ビス等により締結してなる。上記のような嵌合部品３４の介装により、３つの小径コイルバネ５３の組み付け性を向上している。なお、小径コイルバネ５３の設置数は４個以上としてもよく、等間隔に配設する。
【００３７】
本実施形態では、付勢部材５を３本の小径コイルバネ５３で構成しそれぞれの付勢力の合計によって必要な付勢力を得ると共に、各小径コイルバネ５３においては密着高さを低くでき、必要な変形ストローク量を得て確実な動作が得られる。また、等間隔に配置することで制止部材４の水平バランスが良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による磁気テープカートリッジの不使用状態における断面正面図
【図２】図１の磁気テープカートリッジの要部の分解斜視図
【図３】図１の磁気テープカートリッジの使用状態における要部断面図
【図４】図１の実施の形態におけるコイルバネの形状例を示す断面図
【図５】本発明の第２の実施の形態による磁気テープカートリッジの使用状態における要部断面図
【図６】本発明の第３の実施の形態による磁気テープカートリッジの使用状態における要部断面図
【図７】図６の要部分解斜視図
【符号の説明】
１    磁気テープカートリッジ
２    リール
３    カートリッジケース
４    制止部材
５    付勢部材
６    解除部材
10    リール回転制止手段
11    ドライブ側回転駆動手段
12    回転シャフト
13    駆動ギヤ
21    リールハブ
34    嵌合部品
37    バネ受け
41    円盤部
42    制止用ギヤ
47    バネ受け
51    外側コイルバネ
52    内側コイルバネ
53    小径コイルバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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