CN1005171B - 盒式带录/放装置的磁带张力控制器 - Google Patents

Abstract

在磁性盒带式录像机中有一磁带张力控制器，该控制器包括一张力检测臂，其一端与从磁带盒中引出的磁带的一个表面接触以便检测磁带中张力的变换，设有一对滚轮柱，各定位在检测臂的各侧而接触磁带的另一个表面。因为磁带在检测臂的一端以锐角绕过，检测臂能完全地检测张力的变化。

Description

盒式带录/放装置的磁带张力控制器

本发明涉及一种用于磁性记录和重放装置的磁带张力控制器件，尤其是涉及一种适用于当盒中卷绕的磁带是经过一磁带导带轨装载到磁鼓上时能改进磁带张力控制特性的磁性记录和重放装置的磁带张力控制器件。

近年来，随着磁性记录和重放装置（包括磁带录像机）日益增加的需要，要求对这种装置在各方面有一个改进了的性能和强化了的功能。特别是在磁带录像机的情况下，由于需要保证磁头具有最佳的磁头接触，磁带张力的控制和在其控制特性的改进，已成为主要课题。

一种已知形式的磁带控制器件，在其端部设置有一磁带张力检测柱，以及备有一张力检测臂，该张力检测臂是随着充当支撑中心的张力臂的中心移动以响应由磁带受到的张力方面的变动，从而当盒中卷绕的磁带是经过一磁带导轨装载到磁鼓上时的同时控制了磁带张力。

此张力检测臂的磁带张力检测柱与磁带的磁性表面侧接触。然而，因为磁带不能在装载操作的过程中充分地卷绕，即，因为磁带不能相对于磁带张力检测柱保持一足够的卷绕角，张力检测柱不能灵敏地识别磁带张力方面的变动。因此，无法考虑提供足够的磁带张力控制特性，即，事实上关于卷绕在磁带盘上从开始到末端的增加的张力（张力漂移）不能充分地获得控制作用（参阅日本专利局官方公报公开的日本申请86161号/1982）。

此外，例如，在将磁带向上装载到磁鼓的进口侧上的情况下，或该处磁带张力变化而磁带张力检测柱却因此左右移动的情况下，就有可能使磁带盒壁与磁带在贴近盒式带的引出部分相互碰到，从而导致磁带受到损伤，除非在磁带行进的方向邻近于磁带盒的磁带张力检测柱的部分设置一个限定磁带行进位置的支柱。

本发明的目的是提供一种磁性记录和重放装置的磁带张力控制器件，该器件具有改进的磁带张力控制特性，从而克服了先有技术的缺点。

根据本发明的一种磁性记录和重放装置的磁带张力控制器件，是按下面的方式装配：在磁性记录和重放装置的磁带张力控制器件中，有一张力检测臂，它的一端可旋转地被支撑在主底盘的边上，而设置在它的另一端的检测部分与从磁带盒的供给侧磁带盘引出的磁带的磁面相接触，且适合于响应施加于磁带的磁带张力的变化而位移;以及一张力施加带，在其中带部分以其一端与张力检测臂相接，它的与主底盘的边相接的另一端是绕在供给侧磁带盘的磁带轴座的周围，且适合于能响应张力检测臂的位移调整在磁带轴座上的拉紧力，以便在经过磁带导向体将卷绕在磁带盒中的磁带装载到磁鼓上的同时控制磁带张力;磁带张力控制器件包括一磁带卷绕臂，其一端可旋转地被支撑在主底盘的边上，该磁带卷绕臂能在磁带被从供给侧磁带盘抽出并由磁带导向装置装载的时候，在比张力检测臂更靠近供给侧磁带盒的位置处，当定位被装置于靠近磁带的磁带导向装置的另一端所完成以后，增加在张力检测臂的检测部分磁带上的卷绕角。

附带说说，以本发明的发展为基础的某些想法，会在下面顺便地指出。

按照本发明的磁性记录和重放装置的磁带张力控制器件的构造是这样的，在预定宽度的角度范围内卷绕磁带的磁带卷绕臂，是设置配置在张力检测臂的一端的磁带张力检测部分。

通过在磁带被卷绕在磁带张力检测部分的角度的增加而改进张力控制特性的效应，能理论地由作用在张力检测臂上和磁带盒的供给侧磁带盘的磁带轴座上的力之间的平衡的静态分析来阐明。

例如，在磁带张力检测部分（即磁带张力检测柱）的张力T与其他参数之间的关系，能由利用作用在供给侧磁带盘的磁带轴座上和张力检测臂上的力之间的平衡的方程式（1）来表示：

式中各参数列在下面说明，圆括号内的说明使用了图1中相同的参考数字。

T：磁带张力

l₁：磁带张力检测部分的旋转臂的长度（支轴6和磁带张力检测柱7之间在y方向的长度）

l₂：装配张力施加带的旋转臂的长度（支轴6和支柱11之间的长度）

l₃：安装张力检测臂的加力弹簧的臂的长度

l₄：从张力检测臂的旋转中心到磁带张力检测部分的臂的长度（支轴6和磁带张力检测柱7之间在x方向的长度）

R：磁带卷绕直径

R₁：用于滑动张力施加带的磁带轴台上的部分的外径

μ₁：毡垫与磁带轴座之间的摩擦系数

θ：张力施加带绕在磁带轴座上的角度

F₀：用于张力检测臂的加力弹簧的初始张力

α：由通过磁带检测柱的磁带形成的角度（弧度）

β：张力检测臂与磁带之间形成的角度（弧度）此外，假定

在方程式（1）中，因为磁带卷绕直径R随着时间的推移而从R减小至R₀，T也就随着时间而增加。换言之，磁带张力T因磁带卷绕结束而增加，这就使磁带录像机的各个方面受到不利的影响，特别是在磁头的接触方面。

为了抑制这磁带张力的漂移和改进张力控制特性，只要使方程式（1）的分母尽量大就可满足。因为这个原因，诸参数结果是按照下面的方式来说明。

θ→大;l₁/l₂→大;α-β→小;l₄/l₂→小;以及

｜β-π/2｜→小。换言之，磁带卷绕在磁带张力检测部分（磁带张力检测柱7）上的角度、在磁带轴座上张力带施加部分的外径、绕张力带的角度以及臂比，全部应当设定在大的数值。

此外，由改变上述诸参数导出张力漂移值的模拟变量，可以证实卷绕在磁带张力检测部分上的磁带的角度增加，它不易受空间方面的限制，是特别有效的。

图1是本发明的一个实施例的磁性记录和重放装置的磁带张力控制装置正在进行卸载操作状态的平面图;

图2是图1所示的装置中磁带卷绕臂已经完成装载状态的平面图;

图3是磁带装载到磁鼓上已经完成状态的平面图;

图4是一时间对磁带张力的曲线图，其中张力的漂移是按照有磁带卷绕臂和没有磁带卷绕臂的情形进行比较;

图5是一侧视剖面图，说明在使用图1中所示的器件时在装载期间磁带高度的变化;以及

图6是一角度对凸轮槽半径的曲线图，说明凸轮轴齿轮的凸轮槽的结构。

本发明的一个实施例将参照图1至图6，在下文叙述。

首先，图1是根据本发明的一个实施例的磁性记录和重放装置的磁带张力控制装置正在进行卸载操作状态的平面图。该装置的结构将参照图1来叙述。

在图1中，参考数字1表示一主底盘;2表示一供给侧磁带盘，固定地安装在磁带轴座3上且与磁带轴座3整体地旋转;以及4表示一从供给侧磁带盘2放出的一段磁带，用长短划的虚线表示。

参考数字5表示一张力检测臂，其中它的一头是由设置在主底盘1上的支轴6可转动地支持着，设置在它的另一端与检测部分有关的磁带张力检测柱7是适合于靠着磁带4的磁性面侧。此张力检测臂5是这样的装配：由一加力弹簧9施加一力在它上面，弹簧9的一端被固定在主底盘1上的弹簧支架8所夹持，而使检测臂适合于响应施加于磁带4的磁带张力的变化而位移。

参考数字10表示一张力施加带。此张力施加带10的一端与设置在张力检测臂5上的销钉11相配合，而它的另一端由固定在主底盘1上的带支架12夹持。带的中间部分以U字形绕在磁带盘座3的周围。此张力施加带10能响应张力检测臂5的位移调节它施加于磁带轴座3的拉紧力。

参考数字13是一毡垫物质，例如硬的绒，它附于张力施加带10的表面上，使带10与磁带轴座3相接触。

参考数字14是一磁带卷绕臂。此磁带卷绕臂是这样的安装：它的一端是由设置在主底盘1上的支轴15可转动地支撑着，设置在它的另一端的与磁带导向装置有关的磁带卷绕柱16适合于在较磁带张力检测柱7更靠近供给侧磁带盘2的位置靠在磁带4的底面侧。

此外，此磁带卷绕臂14是由加力弹簧17在磁带4的方向加力。

参考数字18表示一限止器，用作在此磁带卷绕臂14已经以预定角负载以后定位，而此限止器18是固定在主底盘1上。

参考数字19表示一卷绕控制臂。此卷绕控制臂19是由支轴20可转动地支撑着，而在臂的一端构成一控制部件用以使磁带卷绕臂14在卸载时在磁带盒开口21（用虚线表示）中预定的位置定位。此外，臂的另一端是与凸轮轴齿轮23的凸轮机构24相啮合，用作驱动卷绕控制臂，23是由设置在主底盘1上的支轴22可转动地支撑着。因此，当凸轮齿轮23转动时，卷绕控制臂19是能转动的。

参考数字25表示一嵌在卷绕控制臂19的一端的控制柱，它是通过加力弹簧17与磁带卷绕臂14相连接，适于通过卷绕控制臂19的旋转以连锁的关系来移动磁带卷绕臂14。

参考数字26表示一驱动传动齿轮，由设置在主底盘1上的支轴27可转动地支撑着，而参考数字28表示一装带环用作传动源。

凸轮轴齿轮23随着装带环28的转动同步地旋转，而卷绕臂14适合于以预定的位置装载。

参考数字29表示一埋置在主底盘1中的固定导轮。

参考数字30表示一传动齿轮用以驱动装带环28，而传动齿轮30是由装带马达（未画出）经过适当的减速齿轮驱动的。

其次，将叙述装带机构的装置。

参考数字31表示第一导向滚轮座，设置在磁鼓32的入口侧;33是嵌入第一导向滚轮座31中的第一导向滚轮;34为第一倾斜柱;35是一定位柱;以及36是一与装带环28和第一导向滚轮座31相连的片簧。此片簧36有一个借助于一弹簧（未画出）可在装带环28圆周方向移动的连接部件37和一个设置在第一导向滚轮座上的一个连接部分38。这些元件构成第一磁带导向体。

参考数字39表示第二导向滚轮座，设置在磁鼓32的出口侧;40为嵌入第二导向滚轮座39中的第二导向滚轮;41是定位柱;43是一耦合臂用作经过一合适的传动机构与装带环的转动同步地移动第二导向滚轮座39;而42是它上面的一连接部分。这些元件构成第二磁带导向体。

参考数字44表示第三导向滚轮座用以将磁带4引至磁鼓32的入口侧;45为嵌入第三导向滚轮座44中的第三导向滚轮;46是第三倾斜柱;47是一将装带环28与第三导向滚轮座44相接合的片簧，它上面的连接部件48是用一受压弹簧（未画出）与装带环28相接合，以及49为一连接部件用以将第三导向滑轮座44与片簧47连接。这些元件构成第三磁带导向体。

参考数字50表示一磁鼓座，用作固定和保持磁鼓32。这磁鼓座50设有用于第一导向滚轮座31的定位部分51和用于第二导向滚轮座的定位部分52。同时，磁鼓座50也用作装带环28旋转的导向件。

参考数字53表示用于第三导向滚轮座44的定位部件;54为一固定部件用作固定第三导向滚轮45的头部;55是一阻尼滚轮臂由嵌入定位部件53中的支轴56可旋转地支撑;57为一阻尼滚轮由一嵌入阻抗滚轮臂55中的支轴58可转动地支撑着;以及59是一固定于定位部件53上的全磁带宽度消磁头。

除图1以外，接着参阅图2和图3，将叙述这样构成的磁性记录和重放装置的磁带张力控制装置的操作。

图2是一平面图，说明图1所示的器件中磁带卷绕臂装载已经完成的状态，而图3是一平面图说明磁带装载在磁鼓上已经完成的状态。在图2和图3中，按照图1中使用的相同参考数字，表示相同的元件。

应当指出，磁带卷绕臂14的装载涉及一个操作，在该操作中卷绕臂14的磁带卷绕柱16将磁带引出且移动至图2所示的位置。

此外，装载在这里仅仅表示将磁带4经过多个磁带导向体安装到磁鼓32上。

首先，图1是说明卸载状态的平面图。

磁带卷绕臂14和构成磁带导向体的第一、第二和第三导向滚轮座31、39和44是容纳在图1所示的磁带盒开口21中。这时，卷绕控制臂19是与最外径凸轮槽相啮合。此外，卷绕控制臂19的另一端是借助于弹簧17的弹簧力与磁带卷绕臂14相接触。

接着，如果磁性记录和重放装置被启动且插入磁带盒，装带环28向箭头a的方向转动，而第一、第二和第三导向滚轮座31、39和44分别向箭头b、c和d的方向开始移动，因此磁带4被带出。

图2表示按照磁带卷绕臂14装载结束时的机构的情形。

装带环28向a方向的旋转导致经过驱动传输齿轮26使凸轮轴齿轮23向箭头e的方向转动，该齿轮依次转动卷绕控制臂19使其向箭头f方向以枢为中心而旋转，该控制臂借助于弹簧17的弹簧力依次使磁带卷绕臂14向箭头g方向以枢为中心而转动，从而带出磁带4。

进一步地，卷绕控制臂19继续以枢为中心而转动，甚至在磁带卷绕臂14的一末端已经与限止器接触而定位以后还转动。当卷绕控制臂19的凸轮槽啮合部分已经到达凸轮槽24的最小径凸轮槽时，卷绕控制臂19的以枢为中心的转动停止。同时，通过弹簧17向在g方向以枢为中心转动的磁带卷绕臂14上加一弹簧力，磁带卷绕臂因此被固定。

在这个时候，第一、第二和第三导向滚轮座31、39和44沿着导向板（未画出）的导向槽移动至图2所示的位置。这时，第一导向滚轮座31已经移动到图1所示的分叉点A。

在这个时刻，各装载部件的高度在磁带的横向没有移动，而磁带4的高度被磁带卷绕臂限制到一靠近磁鼓32的位置。

接着，图3说明装带环已经旋转，第一、第二和第三导向滚轮座31、39和44已经沿着导向板（未画出）的导向槽移动，以及定位已经由定位部分51、52和定位部件53在适当的位置实现以后，装载完成的状态。

这里，加在各导向滚轮座31、39和44上的必要的压力是借助于在适当位置上的施力弹簧（未画出）而完成的。

此外，在第一导向滚轮座31通过以后，阻尼滚轮57即刻被另一驱动装置（未画出）向h方向移动，并被定位在预定的位置，而形成一由长短划虚线所示的预定磁带路径。在图2和图3间的过程中，因为凸轮轴齿轮23的凸轮槽24有同一半径，磁带卷绕臂14不受任何影响。

于是，磁带4绕磁鼓32一预定的角度（约220度），并在该状态中记录或重放数据信号。

因为这里的磁带张力控制操作是与一般的磁性记录和重放装置的一样，所以它的操作的叙述在此省略。

其次参阅图4至图6，将叙述在装载操作期间磁带高度的变化和本实施例的优点。

图4是一时间对磁带张力的曲线图，其中张力的漂移是按照有和没有磁带卷绕臂的情形进行比较。图5是一侧视剖面图，说明图1中所示的器件中磁带的高度变化。图6是一角度对凸轮槽半径的曲线图，说明凸轮轴齿轮的凸轮槽的结构。

在此实施例中，作为装有磁带卷绕臂14的结果，磁带4在磁带张力检测柱7上卷绕的角度成为68度，所说的角度表示了角度的增加为31度，因为在没有设置磁带卷绕臂14的情形中得到的角度为37度。作为进行模拟的结果，如图4中所示，可发现在装有磁带卷绕臂14的情况下从卷绕开始到卷绕结束的张力漂移值，可以从1.35到1.1，减少约20%。

图5是侧视剖面图，说明在磁带卷绕臂14的装载和装载定时期间磁带高度的变化，其中（a）表示卸载状态，（b）磁带卷绕臂14装载结束的状态，以及（c）磁带4在磁鼓32上装载结束的状态。附带地，如图1所示的相同的元件用相同的参考数字表示。

根据图1所示的本发明的磁性记录和重放装置是这样设计的;以一宽角度（220度）将磁带4卷绕在磁鼓32上和为了要使磁鼓32尽可能实际上直立而减小磁带4的倾斜角度，以致于使装置小型化。在这个场合，当磁鼓32的入口侧的当第一导向滚轮座31通过分叉点A以后，开始沿着导向板（未画出）上升和如图5（a）至图5（c）所示高度位置的变化大约为磁带4的宽度部分。

因为第一导向滚轮座31在其开始上升至图5（c）所示的状态以前完成图5（b）所示的磁带卷绕臂14装载的状态，就有可能防止损伤磁带盒开口21的B部分中的磁带，如图5（c）所示。在图5（c）中由一长二短的交替划线表示的磁带位置说明一般的状态，在这状态中没有设置磁带卷绕臂14而磁带与磁带盒开口21的壁相接触。相反，根据本发明，磁带4假定其位置由实线所表示，磁带就不可能受到损害。

这种磁带卷绕臂14的装载定时由选择凸轮轴齿轮23中凸轮槽24的适当结构实现，正如较早时所提到的，以及例如图6中如示的凸轮槽的结构在本实施例中被采用。

在图6中，在装载期间内的凸轮旋转角取作横轴，而凸轮的中心径作为纵轴，图中说明凸轮槽上升的范围是以这种方式确定：在通过A点以前磁带卷绕臂完成装载和定位。

根据本实施例，因为磁带卷绕臂14是新设置的以致磁带绕着磁带张力检测部分（即，磁带张力检测柱7）的角度增加了，从磁带4的卷绕开始直至卷绕结束的磁带张力能够按照计算值减低约20%，从而有可能改进磁带张力控制特性。因此，改进磁性记录和重放装置在各方面的性能，例如改进在图象的抖动、晃动和颤动等方面的性能，成为可能。

此外，因为磁带卷绕臂14的磁带引出和定位操作是在被装载的磁带4的高度进行改变以前完成，以及磁带4的定位是在磁鼓32侧而不是磁带盒开口21侧上实现的，本发明具有磁带4能避免由于磁带与磁带盒的磁带引出部分的边等的接触而造成损伤的优点。

应该指出，虽然在上述实施例中只用一例子作出说明，其中在磁鼓的入口侧上的磁带在装载期间是上升的，但无需说明，本发明也能应用于在磁鼓的入口侧上的磁带下降的情形。

而且，虽然在上述实施例中对磁带录像机作出了叙述，本发明不应局限于此，而能以多样的方式应用于任何磁性记录和重放装置的磁带张力控制器件。

Claims (4)

1、一种盒式带录/放装置的磁带张力控制器，具有一张力检测臂（5），它的一端可旋转地被支撑在主底盘（1）的边上，而设置在它的另一端的检测部分与从磁带盒的供给侧磁带盘（2）引出的磁带（4）的磁面相接触，且适合于响应施加于磁带的磁带张力的变化而位移;以及一张力施加带（10），在其中带部分以其一端与张力检测臂（5）相接，它的与主底盘（1）的边相接的另一端是绕在供给侧磁带盘（2）的磁带轴座（3）的周围，且适合于能响应张力检测臂（5）的位移调整在磁带轴座（3）上的拉紧力，以便在磁带经过磁带导向体沿着磁鼓（32）的圆周表面运转的期间控制磁带张力;其特征在于，所述磁带张力控制器件包括一磁带卷绕臂（14），其一端可旋转地被支撑在主底盘（1）的边上，该磁带卷绕臂（14）能在磁带被从供给侧磁带盘（2）抽出并由磁带导向装置装载的时候，在比张力检测臂（5）更靠近供给侧磁带盒的位置处，当定位被装置于靠近磁带的磁带导向装置的另一端所完成以后，增加在张力检测臂（5）的检测部分磁带上的卷绕角;以及一卷绕控制臂（19），该卷绕控制臂（19）是由支轴（20）可转动地支撑着，而在臂的一端构成一控制部件用以使所述的磁带卷绕臂（14）在卸载时在磁带盒开口（21）中预定的位置定位，而臂的另一端是与凸轮轴齿轮（23）的凸轮机构（24）相啮合，用作驱动所述的卷绕控制臂（19），凸轮轴齿轮（23）是由设置在主底盘（1）上的支轴（22）可转动地支撑着，从而，当凸轮轴齿轮（23）转动时，所述的卷绕控制臂（19）是能转动的。

2、根据权利要求1的磁带张力控制器，其特征在于，所述的磁带卷绕臂（14）是设置于靠近设置在所述的张力检测臂（5）的另一端的所述的磁带张力检测部分的位置。

3、根据权利要求1或2的磁带张力控制器，其特征在于，所述的磁带卷绕臂（14）是这样的安装：它的一端是由设置在主底盘（1）上的支轴（15）可转动地支撑着，设置在它的另一端的与磁带导向装置有关的磁带卷绕柱（16）适合于在较磁带张力检测柱（7）更靠近供给侧磁带盘（2）的位置靠在磁带（4）的底面侧，以及所述的磁带卷绕臂（14）是由加力弹簧（17）在磁带（4）的方向加力。

4、根据权利要求1的磁带张力控制器，其特征在于，所述的卷绕控制臂（19）包括一嵌在其一端的控制柱（25），所述的控制柱（25）是通过加力弹簧（17）与磁带卷绕臂（14）的一端相连接，且适于通过卷绕控制臂（19）的旋转以连锁的关系来移动磁带卷绕臂（14）。

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