JP4884424B2 - 物流用リール - Google Patents

Description

本発明は、電子部品や半導体の実装・搬送・保管等に供されるＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープ、キャリアテープ、スペーサーテープ等のテープ類を巻き取って、それらの輸送や管理、繰り出し作業等に供される物流用リールに関し、特に、合成樹脂材料の射出成形によって形成される物流用リールにあって、所定の規格寸法を維持しつつフランジの剛性を高め得るように構成した射出成形製の物流用リールに関する。

なお、本発明にいう物流用リールとは、魚釣り用リールや糸巻リール等と区別して、主に産業用に供されるリールであることを明瞭化するための表現である。

長尺物の巻き取りに利用される一般的な物流用リールは、巻芯となる略円筒形状のコアと、該コアの両端に設けられた一対の円盤状のフランジとを備えている。

長尺物の巻き取り・繰り出し作業に際しては、各種機器の支軸にコアの中心部が取り付けられてリールが位置決めされるとともに、巻き取り又は繰り出される長尺物の幅方向の長さが両フランジ間で規制される。したがって、製品の規格寸法としては、リール本体と前記支軸との位置関係を規定するコアの最大軸長、長尺物の幅方向の長さを規制する両フランジの対向間隔、長尺物の巻き取り量を規制するフランジの有効径（フランジの全体径からコアの径を差し引いた分）等が重要になる。

この種の物流用リールのうち、特に合成樹脂材料の射出成形によって形成される樹脂製リールにあっては、成形に要する合成樹脂材料をできるだけ節約して軽量化及びコストダウンを図りつつ、実用的な強度を確保することが求められている。そのため、従来の樹脂製リールは、例えば特許文献１、２等に開示されているように、フランジの肉厚をできるだけ薄くするとともに、フランジに複数の窓開口を形成し、窓開口間にはコア側から外周側へと延びるスポーク部を設ける一方、フランジの外周縁やスポーク部の側縁には肉厚のリブを形成して、フランジの撓み変形に対する剛性を高めた形状を採用するのが一般的であった。
特開平７−１６５３６９号公報 特開平７−２９１５３８号公報

電子部品の実装・搬送・保管等に供されるＴＡＢテープやキャリアテープ、スペーサーテープ等を巻き取るリールについても、上記のような形状の合成樹脂製リールが広く用いられているが、近年では、工程上等の要請から、リール自体にもより高い寸法精度が求められるようになってきた。とりわけ、フランジについては、その撓み変形によって外周縁近傍の対向間隔が拡縮すると、テープの繰り出し位置が幅方向にブレて電子部品の実装精度が低下したり、テープとフランジとの摩擦が増大して、その抵抗によりテープが暴れたり、また、摩擦によって生じる微細な磨耗屑がコンタミの原因となったりすることから、従来よりも更に高水準の剛性が要求されるようになってきている。

しかしながら、フランジの剛性を高めるため単純に肉厚を厚くしたり、窓開口の大きさを縮小したりすれば、その分、成形に要する樹脂量が増えて製品コストや重量の増大を招くことになる。近年では合成樹脂の原材料費も高騰しているので、樹脂量の増加はできる限り抑制したいという事情がある。

また、既存の部品実装ラインにおいては、所定の規格寸法に合致した相当量の物流用リールが継続的に使用されており、その実装ラインで使用するリールの形状や寸法を容易に変更することができない。したがって、基本的には従来と同じ規格寸法（コアの最大軸長、フランジの対向間隔、フランジ有効径等）を維持したまま、必要な部分の強度だけを向上させたいという事情もある。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、従来使用されている物流用リールと同一の規格寸法に収まる範囲内で、樹脂量の増加を極力、抑制しつつ、フランジの撓み変形に対する剛性を高めた合成樹脂製の物流用リールを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の物流用リールは、電子部品や半導体の実装・搬送・保管等に供されるＴＡＢテープ、キャリアテープ、スペーサーテープ等のテープ類が巻き付けられるコアと、該コアの両端に設けられた一対の円盤状のフランジとを備え、少なくとも一方のフランジには、複数箇所の窓開口と、該窓開口の間をコア側から外周側に向けて延びる複数箇所のスポーク部とが設けられて、該スポーク部の周縁部には略等厚のリブが形成されてなる射出成形製の物流用リールにおいて、前記両フランジの内側面が前記コアの軸方向に直交する凹凸の無い平滑面となされて、両フランジの対向間隔が一定に保持されるとともに、前記スポーク部における前記リブ以外の部分は、リブの厚さを超えない厚さでコア近傍に形成された厚肉部と、前記厚肉部から外周側に向け外側面側が傾斜的に肉厚を減じた変肉部と、前記変肉部の外縁から連続して外周側に形成された薄肉部と、によって構成されていることを特徴とする。

本発明において「リブ」とは、主としてフランジの剛性を高める目的で、場合によっては成型時に樹脂の流動性を高めるなどの目的も含めて、フランジの表面に放射状、同心円状、その他適宜の形状に形成される大小の増肉部分を包括した概念である。リブは、一般的には、その幅よりも厚さのほうが大きめに形成されるが、窓開口やスポーク部の設計形状によっては、その幅が厚さより大きくてもよく、本発明において特にリブの詳細な態様は限定しない。

本発明は、そのようなリブによって周縁部が囲まれるスポーク部について、リブ以外の部分を、コア側では厚く、外周側では薄く、それらの中間部ではコア側から外周側に向かって傾斜的に肉厚を減じるように構成したものである。コア側の厚肉部は、リブと同程度の、ただしリブの厚さを超えない厚さとする。コア側の厚肉部と外周側の薄肉部とは、それぞれ略一様の厚さであってもよいし、各領域内でコア側から外周側に向かって徐々に、或いは段階的に、薄くなるように構成されていてもよい。

フランジの有効径全体に対する、厚肉部、変肉部、薄肉部それぞれの径方向の寸法比は、窓開口の大きさや形状、リブの幅や配置等を考慮して適宜設計されるべき事項ではあるが、およその目安としては、
厚肉部：変肉部：薄肉部＝１（±０．２５）：３（±０．２５）：１（±０．２５）
程度になるのが好ましい。この場合、厚肉部の寸法と薄肉部の寸法とは等しくなくてもよい。

この構成によれば、フランジの撓み変形による応力が大きくなる部分ほど肉厚も大きくなるので、少ない樹脂量でも効率的にフランジの剛性を向上させることができる。したがって、例えばフランジ全体を均一に厚くしたり、窓開口の大きさを縮小したりする構成に比べて、成形に要する樹脂量の増分を少なく抑えながら、同等以上に剛性の向上を図ることができる。

本発明の物流用リールにおいては、フランジのスポーク部におけるリブを除いた部分が、コア側では厚く、外周側では薄く、それらの中間部ではコア側から外周側に向かって傾斜的に肉厚を減じるように構成されている。つまり、フランジの撓み変形による応力が大きくなる部分ほど肉厚も大きくなるよう、効率的な断面設計がなされている。

したがって、例えばフランジ全体を均一に厚くする形態や、窓開口を縮小した形態に比べて、成形に要する樹脂量の増分を少なく抑えながら、同等以上に剛性を向上させることができる。樹脂量の増分を抑制できることは、当然ながら軽量化、製造効率の向上、コストダウン等にも大いに寄与するのである。

また、本発明の物流用リールにおいては、リブ以外の部分を、リブの高さを超えない範囲で部分的に厚肉化する構成を採用していることから、リブの高さによって決定されるフランジの最大厚さを変えることなく、所定の規格寸法を維持したままで、フランジの剛性を高めることができる。したがって、既存の実装ラインに対しても、リール装着に関する仕様設定等を特に変更することなく、好適に実施することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る物流用リールをフランジ側から見た正面図、図２は、同じく側面図であり、図３は、図１、図２で示した物流用リールの片側のフランジを図１中のA−A線で切断した部分拡大断面図である。ただし、図３の部分拡大断面図は、フランジの肉厚をわかりやすくするため、径方向の縮尺に対し厚さ方向の縮尺を３倍に拡大して作図されている。

例示した物流用リール１は、電子部品実装用のＴＡＢテープ（不図示）等を巻き付けて利用されるものであって、該テープの幅に相当する巻き幅を備えた略円筒状のコア２と、該コア２の両端から円盤状に張り出す一対のフランジ３とを備えている。そして、この場合、コア２及びフランジ３は、合成樹脂材料の射出成形によって一体的に形成されている。ただし、本発明においては、両フランジ３とコア２とが一体的に成形されていてもよいし、例えばコア２が２分割された半割二つ合わせの成形体であってもよい。

前記コア２の中心部分には、実装機等の支軸を取り付けるための軸孔部２１が、当該コア２の軸方向に貫通して設けられている。この軸孔部２１には、実装機等の支軸と噛み合わせるための係合部２２が、中心角９０度間隔をなす４箇所の位置に突設されている。

前記軸孔部２１の外側には正面視略Ｕ字形をなす４箇所の連結リブ２３が形成されており、これら連結リブ２３の外側に円筒状のドラム部２４が、軸孔部２１と同心状に形成されている。軸孔部２１、連結リブ２３、及びドラム部２４は、厚さ（軸方向における最大外形寸法）が全て一様に揃えられている。

前記フランジ３は、ドラム部２４の両端から張り出すようにしてコア２と一体的に成形されている。例示形態に係る両フランジ３は同一の形状をなしており、互いに向かい合う内側面は凹凸の無い平滑面となされている。フランジ３には、正面視略扇形（乃至おむすび形）の窓開口３１が３箇所に設けられており、これら窓開口３１の間には、コア２側から外周側へと放射状乃至略扇形状に延びる３箇所のスポーク部３２が形成されている。

フランジ３には、その外周縁に沿って略等幅で連続する外周リブ３３や、コア２の周縁から放射状に延びる放射リブ３４が形成されている。また、外周リブ３３の内側にて部分的に三重の同心円弧をなす弧状リブ３５や、コア２の周縁から短く複数本、突き出した補助リブ３６、窓開口３１の両肩部を構成する湾曲リブ３７等も形成されている。これらのリブは全て、図３に示すように、その頂面がコア２の軸方向における外端面と合致する肉厚に統一されている。なお、例示したフランジ３の形状は一例であり、本発明において両フランジ３は必ずしも同一形状でなくてもよいし、各リブの形状も適宜改変可能である。

本発明の要部は、上記のようなリブによって囲まれたスポーク部３２が、コア２側から順に、厚肉部４１、変肉部４２、及び薄肉部４３の３領域によって構成される点にある。

厚肉部４１は、外周リブ３３や放射リブ３４と同程度の、ただしそれらリブの厚さを超えない略一様の厚さを有しており、フランジ３の有効径のうちコア２側の１／５乃至１／３程度を占める同心円弧状の領域に設けられている。

変肉部４２は、厚肉部４１の外縁から外周側に向けて肉厚を傾斜的に減じている部分であり、フランジ３の有効径のうち中間部分の１／３乃至２／３程度を占める同心円弧状の領域に設けられている。内縁（厚肉部４１側）から外縁（薄肉部４３側）にかけての肉厚の低減率は、概ね１／２乃至１／３程度に設定されている。

薄肉部４３は、変肉部４２の外縁に連続して略一様の厚さに形成されており、フランジ３の有効径のうち外周側の１／５乃至１／３程度を占める円弧状の領域に設けられている。

参考値として、例示形態に係る物流用リール１の具体的な寸法を示せば、フランジ３の直径５３０ｍｍ、コア２の直径１０５ｍｍ、よってフランジ３の有効径は４２５ｍｍであり、フランジ３の対向間隔は３５ｍｍ乃至４８ｍｍである。そして、フランジ３における各リブの厚さは５ｍｍ、厚肉部４１の厚さは４ｍｍ、薄肉部４３の厚さは２．５ｍｍである。もちろん、この寸法は一例であって、各部分の径や肉厚は、実用的な強度バランスを損なわない範囲で変更可能である。

このように、本発明の物流用リール１は、フランジ３におけるリブ以外の部分を増肉してフランジ３の剛性を高めようとしたものであるが、該増肉分はリブの厚さを超えないので、コア２の最大軸長や両フランジ３の対向間隔をはじめとする従来の物流用リール１についての主たる規格寸法は、そのまま維持することができる。

そして、該増肉分を、コア２側の小径領域では厚く、外周部３３側の大径領域では薄くし、それらの中間部は傾斜的に肉厚が変化するように構成しているので、成形に要する樹脂量の増分を最小限に抑えながら、効率的に剛性を高めることができる。そして、このような断面設計を採用していることから、例えば既に使用している従来の物流用リールの成形用金型において、そのリブ以外の部分を彫り足すことにより、従来と同じ規格寸法のままで剛性を向上させた物流用リールを、従来と同じ成形ラインで製造することも可能になる。

図１は、本発明の実施形態に係る物流用リールをフランジ側から見た正面図である。 図２は、図１に示した物流用リールの側面図である。 図３は、図１、図２の物流用リールにおける片側のフランジを図１中のA−A線で切断して肉厚を示した部分拡大断面図である。

符号の説明

１ 物流用リール
２ コア
３ フランジ
３１ 窓開口
３２ スポーク部
３３ 外周部
４１ 厚肉部
４２ 変肉部
４３ 薄肉部

Claims (2)

1. 電子部品や半導体の実装・搬送・保管等に供されるＴＡＢテープ、キャリアテープ、スペーサーテープ等のテープ類が巻き付けられるコア（２）と、該コア（２）の両端に設けられた一対の円盤状のフランジ（３）、（３）とを備え、少なくとも一方のフランジ（３）には、複数箇所の窓開口（３１）と、該窓開口（３１）の間をコア（２）側から外周側に向けて延びる複数箇所のスポーク部（３２）とが設けられて、該スポーク部（３２）の周縁部には略等厚のリブ（３３）〜（３７）が形成されてなる射出成形製の物流用リール（１）において、
   前記両フランジ（３）、（３）の内側面が前記コア（２）の軸方向に直交する凹凸の無い平滑面となされて、両フランジ（３）、（３）の対向間隔が一定に保持されるとともに、
   前記スポーク部（３２）における前記リブ（３３）〜（３７）以外の部分は、リブの厚さを超えない厚さでコア（２）近傍に形成された厚肉部（４１）と、前記厚肉部（４１）から外周側に向け外側面側が傾斜的に肉厚を減じた変肉部（４２）と、前記変肉部（４２）の外縁から連続して外周側に形成された薄肉部（４３）と、によって構成されていることを特徴とする射出成形製の物流用リール。
2. 請求項１に記載の物流用リールにおいて、
   前記厚肉部（４１）及び薄肉部（４３）が、それぞれ一様の厚さに形成されていることを特徴とする物流用リール。

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