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专利名称:皮带驱动式磁带盒的无振动卷盘的制作方法
本发明是对双卷盘磁带盒中的卷盘进行改进。磁带盒内装有柔性、弹性传动皮带,它与磁带卷盘上的磁带接触。因此,皮带的运动造成卷盘之间的磁带发生运动。
由VonBehren发表的美国专利皮带驱动磁带盒,专利号3,692,255,转让给本发明受让人,该专利已很成功地在计算机中采用,计算机要求磁带的速度迅速加速减速,在美国专利中介绍的磁带盒内,磁性记录带盘绕在两个磁带卷盘上,依靠环状弹性皮带和两个卷盘上的磁带相互产生接触和摩擦,在两个方向上驱动卷盘之间的录音带。
在VonBehren的专利中,所发明的磁带盒于1972年第一次在市场出售时,,,以每秒762毫米的速度驱动。原始记录在磁带上的资料密度为每毫米63磁通量。通用的磁带盒有各种不同的尺寸,,,可以以每秒2286毫米的速度或者比它更高的速度运动,资料记录密度为每毫米394磁通量,或者还可以更高一些。此外,资料可记录在多个彼此独立的、彼此平行的磁道上,数量可超过32个。这些磁道相隔分布于磁记录带的宽度上。
尽管第一次推广磁带盒时并未遇到什么问题,但是由于磁带运动速度高,记录密度高,磁带磁道多,这就有必要在缠绕和卸绕磁带时,改善卷盘的定位。
本发明揭示一种用在盒式数据盘中的磁带卷盘,它包括一种装置把卷盘维持在相对于带盒一个预定的轴向位置上。
特别是,此磁带卷盘适于装在一根圆柱形短轴上并能相对旋转,此短轴自形成带盒的第一壁板垂直延伸向平行的第二壁板,并且弹性地联接这二块板以抵抗两者间的相向运动。卷盘包括一个靠近第一壁板的第一凸缘,一个靠近第二壁板的第二凸缘,一个连接这两个凸缘并提供一个圆柱形绕带表面的轮毂,一个孔通过第一凸缘,进入轮毂,孔紧密地但能活动地包围着短轴,一个套管安置在第一壁板和第一凸缘之间,以支承第一凸缘使之不与第一壁板相接触,套管的内径允许短轴自由通过,在套管上有一个薄壁以减少套管和第一壁板间的接触面积,与轮毂孔同心的磨损凸块伸出在第二凸缘之上,并与第二壁板接触,一个弹簧安置在卷盘和磨损凸块之间,用以将凸块向第二壁板偏压,将卷盘向第一壁板偏压,以阻止卷盘的轴向运动。
参照附图,可以更清楚地说明本
发明内容
,在附图中,同一个零件在几个视图中采用的符号是相同的。在附图中图1是皮带驱动式磁带盒的顶视平面图,其中一部分图剖视,图中包括本发明所叙述的改进后的磁带卷盘;和图
2是本发明所叙述的磁带卷盘沿图1中的2-2线的横向截面图。
图1表示美国专利中所阐述的磁带资料盒10,美国专利号为3,692,255(发明人VonBehren)磁带盒中包括一块一般由铝板材制成的薄基板12,和一块透明的或半透明的由聚合材料制成的盖板14。将两块板进行组装,就限定构成一个薄的大致为矩形的封闭盒子。在封闭的资料盒10里,包含以下零件一对磁带卷盘16和18;三个缠绕磁带的短轴20、22和24;一对磁带导轮26和28;一条长的磁记录带30;传动皮带32;一对引导皮带的滚子34和36;以及传动皮带滚子38。
为了使卷盘16和18能够围绕相互平行的两个心轴自由地旋转,磁带卷盘16和18是由盒子的基板12支承的,磁记录带30盘旋地绕在磁带卷盘16和18上,磁带30在两个卷盘上缠绕的方向对于两个心轴来说是相反的。磁带30在磁带卷盘16和18之间的导向行程路线是由三个缠绕磁带的短轴20、22和24以及两个磁带导轮26和28限定的。
磁带盒10的结构,设置了切掉一部分的局部开口40,开口的位置沿着磁带的行程安排。开口部分用来连接磁带30和磁式转换器。开口部分40利用弹簧加载的门44通常是关闭的。当将资料盒10插到磁带记录机中去时,门44如图示地打开着。(记录机在图中未画出)。在盒盖板14上开设第二个开口46,通过开口,皮带传动滚轮38与滚轮48接触。滚轮
48是由可逆电动机50带动的。电磁转换器42,主动滚轮48和可逆电动机50都用虚线表示,这是由于它们是磁带记录机的一部分,而不是属于资料盒10中的另部件。
为了避免传动皮带32和磁记录带30接触,在磁带盒的传动皮带滚轮38上有一段小于滚轮38直径的部位51。传动皮带32的厚度很薄,皮带是连续的,并具有柔性和弹性,横截面是均匀的。皮带32延伸绕过传动皮带滚轮38,皮带导轮34和36,然后与卷盘16和18上的磁带30接触。
皮带32的长度小于它的行程长度,因此在它伸展进行工作时,它带有装配张紧力或予张紧力。传动皮带32在磁带卷盘16和18上缠绕的包角至少要达到60度。为保证靠摩擦力来带动磁带30和磁带卷盘16和18,所皮带32和卷盘16和18上的磁带30需要产生必须的接触,而上述包角提高了必要的接触。
皮带传动滚轮38由主动轮48带动,滚轮38以反时针方向转动,(图1所示为反时针方向)。由于滚轮38旋转,致使皮带32沿其行程轨迹以反时方向运动。磁带从卷盘18绕到卷盘16上,卷盘18起到送带轴的作用,而卷盘16则起到卷带轴的作用。当由主动轮48带动的滚轮38的旋转方向与上述旋转方向相反时,磁带将从卷盘16送出并盘旋地缠绕在卷盘18上。在皮带导轮34、36和它们对应的支承轴之间安装了预定的摩擦式联轴节,当皮带绕过轮34和36时,联轴节对皮带
32施加以预定的拉力。因此,在皮带通过每个皮带导轮34和36时,皮带32的张紧力增加了。由于皮带32的张紧力增加,皮带因具有弹性而伸长,于是皮带32通过缠绕卷盘18的速度比其通过缠绕卷盘16的速度高。皮带速度的增加,使磁带30的张紧力加大,同时也产生了减缓磁带松弛的能力,磁带松弛现象是在卷盘16和18之间发生的,这个问题在美国专利中较完整的说明了,美国专利号为3,692,255。
在图2中介绍了本发明所阐述的改进后的磁带卷盘16或18,本发明的卷盘16或18中包括上凸缘52和下凸缘54。用轮毂56将上、下凸缘52和54连起来。轮毂56上有圆柱形的表面58,它是用来缠绕磁带的。卷盘16和18最好由塑料模压制成,连同轮毂56和下凸缘54模制成一个整体部件。上凸缘52分别模压制造,用粘接剂或焊接的方法把凸缘52粘附在轮毂56上。卷盘16或18安装到磁带盒10里,它们可分别绕着各自的短轴60旋转。短轴60采用过盈配合安装在基板12的孔62里,短轴在基板12上伸出一段预定的长度。卷盘16或18装在短轴60的轴颈上,它们可绕短轴60在轮毂56中的孔64中自由转动。孔64的尺寸接近短轴60的直径尺寸,但它与短轴直径之间是间隙配合的。
为减少下凸缘54和磁带盒基板12之间在旋转时产生的摩擦力,在下凸缘54上安装套管66,套管放在下凸缘54和基板12
中间。套管66可以和轮毂56、下凸缘54模制成一个整体部件,也可以作成单独的圆柱形零件,将在卷盘16或18装配到短轴60以前,把单独制成的套管66镶配到短轴60上。如果套管66是单独的一个零件,那么它就可以采用低摩擦性能的材料,例如聚四***乙稀塑料制造,采用这种材料制造套管是很有好处的。圆柱形套管66上有内孔68,孔68可使短轴60自由地通过。为减少套管66和基板12之间的接触面积,孔68的壁作的很薄。虽然在图中显示出套管66的直径从卷盘16或18的周界逐渐是减小的,但应该认识到,特别是当套管66作为下凸缘54的一部分模制成形时,套管66可以采用任意尺寸的直径直至和凸缘54的周界相同。大直径的套管66由于它和基板12的接触面积加大而增大了摩擦,但它可使卷盘16或18的稳定性增加。如果套管66的直径加大了,为了使增加了的接触面积减少,可以采用将套管66做成薄壁圆柱体的方法,这样仍然是比较理想的。
卷盘16或18的旋转速度,可使卷盘16或18从磁带盒基板12上提升,或者,在反向使用磁带盒时也产生此现象。这样,相对于短轴10会产生振动。振动将使磁带30在卷盘16或18上盘绕的不完善而有缺陷。并且,由于磁带30和凸缘52或54相接触,而使磁带边缘发生损坏。
为防止这种有害的振动,在卷盘16或18上安置了磨损凸块70。凸块70突出于上凸缘52的表面。凸块位于轮毂孔64
的对面并与孔64在同一轴线上。凸块和盖板14相接触并强迫卷盘16或18与磁带盒基板12相接触。虽然磨损凸块70能够和上凸缘52模制成一个整体,但这种结构应该要求保持严格的公差,以避免和磁带盒盖板14不发生接触,也避免在卷盘16或18与基板12和盖板14之间产生到过大的压力。
为弹性补偿套管66和轮毂56内的配合公差的变化,在上凸缘52和磨损凸块70之间安装弹簧72。图1中清楚地表示出弹簧72,它包括两个悬臂的弹簧片74和76。它们在凸块70的直径方向内对称地安置在上凸缘52上的78和80处与凸块之间。弹簧片74和76最好呈平面螺线状,这样可使每个弹簧片74和76的长度加大,以增大弹簧72的回弹行程。磨损凸块70、由两个弹簧片74和76组成的弹簧72和上凸缘52最好也模制成一单一零件,这样可降低装配成本。然而,也应该认识到,磨损凸块70和弹簧72也可制成单个的零件,然后利用粘接剂或焊接的方法装配到凸缘52上。这种结构中的磨损凸块70最好是由高抗磨损材料聚合物制成,例如乙缩醛树脂或聚碳酸,而上凸缘52则由较软的但是比较经济的材料制成,例如由丙烯***丁二烯苯乙烯共聚物纤维或由高冲击性能的聚苯乙烯制造。也要看到作为最佳实施例的弹簧72不需要采用特殊的形状。弹簧可以很简单只是一个或两个悬臂弹簧即可,这一或两个弹簧衔接磨损凸块70和上凸缘
52。
参看图2,磨损凸块70最好采用截锥体形状或者采用半球形状,凸块上有顶部的圆形表面82,圆表面82使磨损凸块70和盒盖板14之间的接触面积减小。图2中也表示了在卷盘轮毂56上在弹簧72处有凹槽84。这样可允许弹簧72产生弹性变形。图2也表明,短轴60的顶部和凸块70不产生接触。这样也允许产生上述弹性变形。
虽然本发明仅仅介绍了一个具体实施例,但是应该看到,对于本专业技术熟练的技术人员来说,很明显可以对本发明进行修改。所有的修改希望都属于本发明的技术核心范围之内以及与本发明相关的权利要求
范围之内。
权利要求
(16、18)安装在圆柱形短轴(60)上,卷盘相对于短轴进行旋转,短轴由第一壁板(12)伸向与第一壁板平行的第二壁板(14),壁板限定并围成一个封闭盒子(10),卷盘(16、18)和两壁板(12、14)相衔接并阻止朝向任一壁板方向运动,其特征是卷盘包括第一凸缘(54)连接第一壁板(12);第二凸缘(52)连接第二壁板(14);轮毂(56)连接凸缘(52、54),并具有圆柱形绕带表面(58);一个孔(64)通过第一凸缘(54),穿过轮毂(56)中,孔紧包住短轴(60),但短轴在孔中可自由活动;套管(66)安置在第一板(12)和第一凸缘(54)之间,用以支承第一凸缘
(54)使它不与第一壁板(12)相接触,套管(66)的内径(68)允许使短轴(60)自由地通过,套管(66)有一薄壁,以便减少套管(66)和第一壁板(12)之间的接触面积;磨损凸块(70)伸出在第二凸缘(52)之上,并与轮毂(56)的孔(64)同心,凸块(70)和第二壁板(14)接触;组件(72)安置在卷盘(16、18)和磨损凸块(70)之间,它是用于将凸块(70)偏压向第二壁板(14),将卷盘(16、18)偏压向第一壁板(12),因此,阻止卷盘沿轴线方向的运动。

1中所述的磁带卷盘(16、18),其特征是施加偏压力的组件(72)包括悬臂弹簧(74、76),它连接第二凸缘(52)和磨损凸块(70)。

2中所述的磁带卷盘(16、18),其特征是第一凸缘(52)、悬臂弹簧(72)和磨损凸块(70)为单一模制零件的一部分。

2中所述的磁带卷盘(16、18),其特征是磨损凸块(70)为截锥形,并且在接近第二壁板(14)处有圆形表面(82)。

2中所述的磁带卷盘(16、18),其特征是弹簧(72)为两个悬臂弹簧(74、76),它们连接磨损凸块(70)和第二凸缘(52)上直径方向对称的部位。

5中所述的磁带卷盘(16、18),其特征是弹簧(72)为扁平螺旋形(74、76),安置在磨损凸块(70)和第二凸缘(52)之间,用以增加弹簧(72)的长度,因而也增加了弹簧的回弹性。

6中所述的磁带卷盘(16、18),其特征是第二凸缘(52),弹簧(72)和磨损凸块(70)都是单一模制的一部分。
专利摘要
磁带卷盘有邻近第一板的第一凸缘。邻近第二板的第二凸缘。连接两凸缘连接的轮毂上有缠绕磁带的圆柱表面。一孔通过第一凸缘穿入轮毂,并和短轴紧动配。套管位于第一板和第一凸缘间,以支承第一凸缘使之不和第一板接触。套管内孔可使短轴自由通过,套管壁很薄以减少套管和第一板间的接触面积。磨损凸块伸出第二凸缘,它与轮孔同心,并与第二板接触。弹簧安装在卷盘和凸台间,把凸台压向第二板,使卷盘压向第一板避免卷盘相对短轴产生轴向运动。