(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にテープを巻回する円筒状のハブの端部に、中央に円形状の開口を有するとともに該開口の周縁にフランジ面に直交する回転軸方向に突出し前記ハブの内周面に嵌挿するボス部を有する円盤状のフランジを溶着リブを介して溶着してなるテープリールにおいて、
前記ハブは、端面に回転軸と直交する位置決め面を有する位置決め部又は前記フランジ面との溶着部を備えると共に、内周面に設けた高さの低い補強リブの先端部に前記ボス部との溶着部又は回転軸と直交する位置決め面を有する位置決め部を備える一方、
前記フランジは、前記ハブの端面と当接するフランジ端面にフランジ面と平行な位置決め面を有する位置決め部又は前記ハブの端面との溶着部を備えると共に、前記補強リブの先端に当接する前記ボス部端面に前記補強リブの先端との溶着部又はフランジ面と平行な位置決め面を有する位置決め部を備え、
前記ハブとフランジの位置決め部分と溶着部分とが分離して設けられ、溶着前は前記溶着部の溶着リブ先端が溶着相手と当接し、前記位置決め部の両側の位置決め面は前記溶着リブの溶融高さ分だけ離れ、前記溶着部の溶着後に前記位置決め部の両側の位置決め面が当接してフランジ面と平行な方向の位置決めが行われてなることを特徴とするテープリール。
【請求項２】
外周面にテープを巻回する円筒状のハブの端部に、中央に円形状の開口を有するとともに、該開口の周縁にフランジ面に直交する回転軸方向に突出し前記ハブの内周面に嵌挿するボス部を有する円盤状のフランジを溶着リブを介して溶着してなるテープリールにおいて、
前記ハブは、端面に回転軸と直交する位置決め面を有する位置決め部と、前記フランジとの溶着部が周方向に分離して設けられる一方、
前記フランジは、前記ハブの端面と当接するフランジ端面に、フランジ面と平行な位置決め面を有する位置決め部と前記ハブの端面との溶着部が周方向に分離して設けられ、
溶着前は前記溶着部の溶着リブ先端が溶着相手と当接し、前記位置決め部の両側の位置決め面は前記溶着リブの溶融高さ分だけ離れ、前記溶着部の溶着後に前記位置決め部の両側の位置決め面が当接してフランジ面と平行な方向の位置決めが行われてなることを特徴とするテープリール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外周面にテープを巻回する円筒状のハブの端部に円盤状のフランジを固着してなるテープリールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ等の外部記憶装置その他の記録再生装置に用いられる記録媒体として磁気テープがあり、この磁気テープはテープリールに巻装されて記録再生装置に装填され、該テープリールの回転に伴って磁気テープが走行され、その記録面に記録再生が行われる。
【０００３】
上記テープリールは、外周面にテープを巻回する円筒状のハブと、このハブの両端から円盤状に延びて巻装されたテープの両側面に位置するフランジとで構成されている。一般に、このテープリールを樹脂成形品で構成する場合には、一方のフランジとハブとを一体に成形し、このハブの端部に別途に成形した他方のフランジを固着している。
【０００４】
上記ハブとフランジの固着は、通常、溶着ボス又は溶着リブ（エネルギダイレクタ）を設けた超音波溶着によって行っている。この超音波溶着は、加工時間が短く、成形品の一部が溶融したものを接合剤として使用する点でランニングコストが低くなり、テープリールの製造においては汎用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、従来の溶着リブを介した超音波溶着によるテープリールの固着では、記録密度及び記録精度の向上に対して十分な固着精度を確保することが困難である。つまり高記録密度化されるとテープの幅方向の振れによる記録再生特性への影響が発生し、テープの走行高さ精度がより厳密に要求され、樹脂成形品のハブとフランジの溶着リブを介した超音波溶着では、フランジを回転軸に対して直角に高い精度を確保して溶着することは非常に困難で、近年求められている高密度記録に十分対応できる高精度のリールの開発が急がれている。
【０００６】
前記問題点をより具体的に説明すれば、図７には溶着リブを形成した従来方式のテープリールを示す。外周面に磁気テープが巻回される円筒状のハブ５２の外周面近傍の端面には、円環状に平坦な固着部６０が形成され、一方、円盤状のフランジ５４には内周部にフランジ面から円環状に断面略三角形状の溶着リブ６１が突出形成されている（図７(Ａ)参照）。そして、上記ハブ５２上にフランジ５４を載置し、上方から溶着ホーンの円環状先端面で上記溶着リブ６１上方のフランジ５４を押圧しつつ超音波加振し、図７(Ｂ)のように溶着リブ６１を溶融させてハブ５２と固着してなるものである。
【０００７】
しかし、上記のような溶着リブ６１による固着では、この溶着部分でハブ５２の回転軸方向のフランジ５４の高さ位置の位置決めも行っていることで、その寸法精度が十分に得られない問題を有する。すなわち、フランジ５４の高さ方向の位置は溶着の程度（溶着リブ６１の溶融程度）により変化し、溶着リブ６１の溶融が多い部分ではフランジ５４の高さは低くなり、溶着リブ６１の溶融が少ない部分ではフランジ５４の高さは高くなる。そして、前記溶着リブ６１をフランジ５４の全周で所定の溶融状態に均等に溶着することが困難で、溶着リブ６１の溶融程度が異なるとフランジ５４が傾き、回転時に振れが発生する。また、溶着リブ６１に直接溶着ホーンを接触させることなくこの溶着リブ６１に超音波エネルギを集中させて溶融することから、適正な状態に溶融させるための溶着リブ６１の設計及び超音波溶着の条件設定が複雑で困難である。
【０００８】
さらに、溶着後のフランジ５４に対してこれを引き剥がす方向に外力が加わったとき、フランジ５４の撓みが直接溶着部分に作用し剥離しやすくなることから、その溶着力を高めるために、前記溶着リブ６０を大きく設け高い超音波エネルギーで加振しなければならなかった。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みなされたもので、ハブとフランジとの溶着精度を向上してテープの振れの少ないテープリールを提供せんとするものである。
【００１０】
【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テープリールは、外周面にテープを巻回する円筒状のハブの端部に、中央に円形状の開口を有するとともに該開口の周縁にフランジ面に直交する回転軸方向に突出し前記ハブの内周面に嵌挿するボス部を有する円盤状のフランジを溶着リブを介して溶着してなるテープリールにおいて、前記ハブは、端面に回転軸と直交する位置決め面を有する位置決め部又は前記フランジ面との溶着部を備えると共に、内周面に設けた高さの低い補強リブの先端部に前記ボス部との溶着部又は回転軸と直交する位置決め面を有する位置決め部を備える一方、前記フランジは、前記ハブの端面と当接するフランジ端面にフランジ面と平行な位置決め面を有する位置決め部又は前記ハブの端面との溶着部を備えると共に、前記補強リブの先端に当接する前記ボス部端面に前記補強リブの先端との溶着部又はフランジ面と平行な位置決め面を有する位置決め部を備え、前記ハブとフランジの位置決め部分と溶着部分とが分離して設けられ、溶着前は前記溶着部の溶着リブ先端が溶着相手と当接し、前記位置決め部の両側の位置決め面は前記溶着リブの溶融高さ分だけ離れ、前記溶着部の溶着後に前記位置決め部の両側の位置決め面が当接してフランジ面と平行な方向の位置決めが行われてなることを特徴とするものである。
【００１２】
その際、前記ハブの溶着部又は前記フランジの溶着部に半径方向に延びる溶着リブを設けるか、前記ハブの溶着部に半径方向に延びる溶着リブを設けると共に前記フランジの溶着部に円周方向に延びる溶着リブを設けるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明の他のテープリールは、外周面にテープを巻回する円筒状のハブの端部に、中央に円形状の開口を有するとともに、該開口の周縁にフランジ面に直交する回転軸方向に突出し前記ハブの内周面に嵌挿するボス部を有する円盤状のフランジを溶着リブを介して溶着してなるテープリールにおいて、前記ハブは、端面に回転軸と直交する位置決め面を有する位置決め部と、前記フランジとの溶着部が周方向に分離して設けられる一方、前記フランジは、前記ハブの端面と当接するフランジ端面に、フランジ面と平行な位置決め面を有する位置決め部と前記ハブの端面との溶着部が周方向に分離して設けられ、溶着前は前記溶着部の溶着リブ先端が溶着相手と当接し、前記位置決め部の両側の位置決め面は前記溶着リブの溶融高さ分だけ離れ、前記溶着部の溶着後に前記位置決め部の両側の位置決め面が当接してフランジ面と平行な方向の位置決めが行われてなることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、ハブとフランジの位置決め部分と溶着リブを介して溶着する溶着部分とをハブの端面と補強リブの先端とに分離するか、ハブの端面に周方向に分離して設け、位置決め部分を当接した状態で溶着部分を溶着してなることにより、溶着程度の均一性の要件が緩和されて溶着条件の設定が容易で生産性に優れると共に、位置決め部での位置決め確保でフランジを回転軸に対して直角にかつ変形を生じない状態に固着して良好な寸法精度を得ることができ、巻回したテープの幅方向の振れを小さくして、記録密度及び記録精度の向上に対して十分に対応可能となり、さらに、溶着部分での確実な溶着で溶着強度も確保できフランジの外力に対する大きな剥離強度を得ることができる。
【００１５】
また、請求項１の発明では、ハブの端面に位置決め部を設け、内周面の高さの低い補強リブの先端部に溶着部を設ける一方、フランジ端面に位置決め部を設け、ボス部端面に溶着部を設けるために、大きな位置決め面の確保により、溶着のされ方に余り影響を受けずに良好な位置決めで面振れ精度が向上でき、溶着部分が中間内部にあることでフランジの撓み変形に対する溶着強度が確保できる。
【００１６】
【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。図１は一つの実施の形態におけるテープリールの断面図、図２は要部の拡大図である。
【００１７】
テープリール１は、磁気テープが外周面２ａに巻回される円筒状のハブ２と、このハブ２の一方の端部（図で下方）の外周から径方向に円盤状に張り出したフランジ部３とが合成樹脂により一体成形され、上記ハブ２の他方の端部に合成樹脂により別体成形された円盤状のフランジ４が溶着により固着されてなる。
【００１８】
上記ハブ２の内周側部分には円盤状のフランジ部３の内周部を閉塞するように内壁１１が連接され、この内壁１１の外側面にはテープリール１を回転駆動するためのリールギヤ１２が環状に刻設され、さらに、このリールギヤ１２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プレート１３が成形時にインサートされている。
【００１９】
また、上記ハブ２の内周面２ｂには前記内壁１１から上方に延びる板状の補強リブ１０が、円周方向で略等間隔に放射方向に連接され、この補強リブ１０によりハブ２の円筒度を保持するようになっている。補強リブ１０の高さは、ハブ２の高さより後述のフランジ４のボス部５の高さ分だけ所定量低い位置に形成されている。
【００２０】
そして、上記ハブ２のフランジ４が固着される端面には、図２に示すように、内周面２ｂ側の部分が低くなるように環状に凹設された段状の位置決め部６が設けられ、この位置決め部６の回転軸Ｓと直交する端面が位置決め面となる。また、前記補強リブ１０の上端には、図３に示すように、半径方向に延びる溶着リブ８ａが設けられて溶着部８に形成されている。この溶着リブ８ａは断面略三角形状で、その寸法形状はテープリール１の大きさ等に応じて適宜設計される。
【００２１】
一方、前記フランジ４は中央に円形状の開口を有し、この開口の周縁にはフランジ面４ａに直交する方向に突出するボス部５が形成され、図２に示すように、このボス部５とフランジ面４ａとの連接角部には、前記ハブ２の段状の位置決め部６に嵌合する環状凸状の位置決め部７が形成されている。そして、このフランジ４における位置決め部７のフランジ面４ａと平行な端面が位置決め面となる。また、前記ボス部５の円環状の下端面が溶着部９に形成されている。
【００２２】
前記ハブ２とフランジ４との溶着は、フランジ４のボス部５をハブ２の内周面２ｂに嵌挿して、そのボス部５先端の溶着部９をハブ２の溶着部８の溶着リブ８ａ先端に当接すると共に、フランジ４の位置決め部７をハブ２の位置決め部６に嵌合して組み付ける。溶着前の組み付け状態においては、フランジ４の位置決め部７の位置決め端面とハブ２の位置決め部６の位置決め端面とは、溶着部８の溶着リブ８ａの溶融高さ（溶着しろ）の分だけ離れている。
【００２３】
そして、上方から溶着ホーンの円環状先端面で上記溶着リブ８ａの上方近傍のフランジ４（ボス部５）を押圧しつつ超音波加振し、溶着リブ８ａを溶融させてフランジ４の溶着部９とハブ２の溶着部８とを溶着すると共に、上記溶着リブ８ａの溶融による高さの低下に伴ってフランジ４の位置決め部７とハブ６の位置決め部６とが当接して、この位置決め状態で溶着を終了する。
【００２４】
本実施形態によれば、ハブ２の端面に位置決め部６を設け、これに対応するフランジ４端面に位置決め部７を設ける一方、ハブ２の補強リブ１０の先端部に溶着部８を設け、これに対応するフランジ４のボス部５端面に溶着部９を設けて、位置決め部分と溶着部分とを分離したことで、大きな位置決め面の確保により、溶着のされ方に余り影響を受けずに良好な位置決めで面振れ精度が向上でき、しかも溶着部８，９がハブ内の中間部にあることでフランジ４の撓み変形に対する溶着強度が高くなる。また、溶着リブ８ａの溶融高さは最終的には位置決めされた状態で規定されることで、フランジ４の固着に変形を生じることなく、全周で均等に固着することができ、成形精度に対応した寸法精度で固着後のテープリール１が形成でき、フランジ４はハブ２の回転軸Ｓに対して垂直に固着でき、このテープリール１を回転して磁気テープを繰り出し又は巻き取る際にフランジ４の回転振れが小さく、走行する磁気テープの幅方向の変動も小さく良好な位置精度となり、記録再生特性への影響も小さく高密度化にも対応可能となる。
【００２５】
なお、上記実施の形態では、溶着リブ８ａはハブ２の補強リブ１０の先端に形成しているが、フランジ４のボス部５の先端溶着部９側に、ハブ２の補強リブ１０に対応する位置に半径方向に延びる溶着リブを設けて同様に溶着するようにしてもよい。
【００２６】
図４は他の実施の形態を示すものであり、溶着リブを溶着部の両側に設けたものであり、その他の位置決め部６，７等は図１〜図３と同様に設けられている。
【００２７】
ハブ２の補強リブ１０先端の溶着部８には、図３に示したような半径方向に延びる溶着リブ８ａが設けられ、さらに、フランジ４のボス部５下端の円環状の溶着部９には、円周方向に延びる円環状の溶着リブ９ａが設けられている。そして、両溶着部８，９の溶着は、両溶着リブ８ａ，９ａの先端が交差する部分で点状に溶着される。
【００２８】
本実施形態によれば、ハブ２とフランジ４の溶着部８，９の両方に互いに交差する溶着リブ８ａ，９ａを形成して、その交差部分で点状に溶着することで、溶融高さが十分に確保でき、一部の溶着リブ８ａ，９ａが溶融不足となってハブ２及びフランジ４の位置決め部６，７が当接しない状態で溶着が行われるのを防止して、全周で均等に溶着することができる。
【００２９】
図５はさらに他の実施の形態を示すものであり、内周側に位置決め部１６，１７を外周側に溶着部１８，１９を設けたものであり、その他は図１〜図３と同様に設けられている。
【００３０】
すなわち、ハブ２のフランジ４が固着される端面には、内周面２ｂ側の部分が低くなるように環状に凹設された段状の溶着部１８が設けられ、また、前記補強リブ１０の上端面が位置決め部１６に形成されている。一方、前記フランジ４には、前記ハブ２の段状の溶着部１８に嵌合する環状凸状の溶着部１９が形成され、この溶着部１９の端面には周方向に延びる溶着リブ１９ａが設けられ、また、ボス部５の円環状の下端面が位置決め部１７に形成されている。
【００３１】
そして、溶着前の組み付け状態においては、フランジ４の位置決め部１７とハブ２の位置決め部１６とは、溶着部１９の溶着リブ１９ａの溶融高さの分だけ離れており、溶着ホーンの先端面で押圧しつつ超音波加振すると、溶着リブ１９ａが溶融して両溶着部１８，１９を溶着すると共に両位置決め部１６，１７が当接し、この位置決め状態で溶着を終了する。
【００３２】
なお、上記溶着リブ１９ａはハブ２の溶着部１８側に設けてもよく、また、半径方向に形成してもよく、さらに、両溶着部１８，１９に互いに交差するように形成してもよい。
【００３３】
次に、図６は他の実施の形態を示すものであり、円環状の端面部分に位置決め部２６，２７と溶着部２８，２９とを周方向に分離して設けたものである。
【００３４】
すなわち、ハブ２のフランジ４が固着される端面には、内周面２ｂ側の部分が低くなるように環状に段部が形成され、この段部に周方向に交互に位置決め部２６と溶着部２８が設けられ、溶着部２８は位置決め部２６より低く凹状に形成されている。この溶着部２８はハブ２の円周方向に略等間隔に複数形成されている。一方、フランジ４には、前記ハブ２の段部に嵌合する環状凸状が形成され、この凸部に周方向に交互に位置決め部２７と溶着部２９とが設けられ、溶着部２９は位置決め部２７より高く凸状に形成され、前記ハブ２の溶着部２８に嵌合可能である。この溶着部２９の端面には周方向に延びる溶着リブ２９ａが設けられている。
【００３５】
そして、フランジ４のボス部５をハブ２の内周面２ｂに嵌挿して、その溶着部２９をハブ２の溶着部２８と周方向位置を合わせて嵌合するように組み付け、溶着ホーンの先端面で押圧しつつ超音波加振すると、溶着リブ２９ａが溶融して両溶着部２８，２９を溶着すると共に両位置決め部２６，２７が当接し、この位置決め状態で溶着を終了する。
【００３６】
なお、上記溶着リブ２９ａはハブ２の溶着部２８側に設けてもよく、また、半径方向に形成してもよく、さらに、両溶着部２８，２９に互いに交差するように形成してもよい。また、ハブ２の内周面２ｂには前述のような補強リブ１０を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態によるテープリールの断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】図１の補強リブの先端溶着部の拡大斜視図
【図４】他の実施の形態によるテープリールの溶着前の状態を示す要部断面図
【図５】さらに他の実施の形態によるテープリールの溶着前の状態を示す要部断面図
【図６】他の実施の形態によるテープリールの溶着前の状態を一部切除して示す要部斜視図
【図７】従来のテープリールの溶着構造を示す溶着前後の要部断面図
【符号の説明】
１    テープリール
２    ハブ
2a    外周面
2b    内周面
３    フランジ部
４    フランジ
4a    フランジ面
５    ボス部
6,7,16,17,26,27     位置決め部
8,9,18,19,28,29     溶着部
8a,9a,19a,29a       溶着リブ
10    補強リブ
Ｓ    回転軸
【図１】
0004146014.tif 000002
【図２】
0004146014.tif 000003
【図３】
0004146014.tif 000004
【図４】
0004146014.tif 000005
【図５】
0004146014.tif 000006
【図６】
0004146014.tif 000007
【図７】
0004146014.tif 000008