CN1025086C

CN1025086C - 磁带盒及其支撑衬片

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Publication number: CN1025086C
Application number: CN90107785A
Authority: CN
Inventors: 克劳斯·舍特尔; 克劳斯·曼茨克; 库特·施密特斯; 阿尔诺·胡克; 约阿希姆·埃伯哈德
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1989-08-12
Filing date: 1990-08-11
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2005-08-11
Also published as: CN1049929A; DE8909706U1; DE9010869U1; AU636656B2; AU6333190A; ES2063375T3; EP0486614B1; JPH05501471A; ZA906375B; DK0486614T3; DE59007521D1; EP0486614A1; US5418671A; WO1991003052A1; ATE113137T1

Abstract

一种磁带盒，给盘心提供了一个外壳支承结构，其支撑衬片上设置有弧形的或弯曲的衬托区域，它们用来给空盘心导向以及给磁带卷带特别是被卷上的第一个磁带卷带对准和导向。衬托区域的具体实施例具有多种不同的方案，它们可以是具有不同的截面形状，以及在纵向、横向或两个方向上不同的排列，或是一个环形。

Description

一种磁带盒，具有一个或两个磁带卷装在基本上无凸边的盘心上，在磁带盒外壳中，磁带可以卷到盘心上或从盘心上退出来。支撑衬片具有弧形的或弯曲的衬托区域，它们互相对应，衬片以磁带盒的中心面相互对置，可与盘心、磁带卷和磁带瞬间或长期接触，并设置在装有磁带卷带的磁带卷和磁带盒的上盖与下盖之间，在盘心和磁带盒外壳之间还提供有一个轴向的支承结构，支撑衬片至少延伸到支承结构处，以及用于这种磁带盒的合适的支撑衬片。

德国实用新型8，606，119揭示的一种磁带盒，其外壳在盘心外边区域设置有环行垫圈。尽管使用了也是弯曲的支撑衬片，那怕是因为卡住而引起磁带卷很小的故障，也会妨碍磁带盒的工作。

按照德国公开申请DAS2，327，828号的磁带盒，根据下述事实磁带卷上可以获得一定的轴向支承弹性，即在盘心正交端面外凸起的内环被支承在相应外壳空腔处的弹性衬托部件上。可是它没有很好地提供磁带卷的导向作用，以致磁带卷和跑带问题不能避免。

德国实用新型7，221，230，除了在磁带盒上的盘心支承装置，还描述了相对放置的支撑衬片，它有凸起的圆环并与盘心同轴地安置，但它对磁带卷和磁带导向也基本上不起作用。

最后，德国专利2，825，457与上述两种可能相结合，可以采用提升盘心上的支承边，以及衬片上纵向的凸起，该凸起插在普通盘心的环形槽内，并与支撑在盘心直径外面的外壳壁上的衬托区域连接。这里存在的缺点是，普通盘心上的磁带夹片会导致盘心旋转的不规则性，事实上它应该由支承边和衬片凸起较好地导向。

要使盘心和衬片凸起在所有的操作状态下避免磁带卷的卡住是很困难的。这种情况不能改变也因为存在一个相当宽的衬片中间部分，它相对于外壳内壁是凸起的。并且试图为盘心提供附加的弹性支撑，在衬片凸起之间提供。这种宽衬片中间部分的变形是很稳定的，不能精确、重复地大量提供是由于热塑性变形或收缩而导致消失，或由于加在外壳壁上的弹性而失去其曲率，从而失去其效能。因此，阶梯状的或以其他不规则方式卷起来的磁带卷仍然会形成，并导致磁带盒操作中公知的问题。

本发明的目的就是要较好地保持、对准和导向盘心、磁带卷和磁带，并提供适合这种目的的磁带盒或为这种磁带盒提供合适的支撑衬片。

我们发现该目的可以用开头描述的磁带盒取得，具体说是一种磁带盒，它具有一个或两个在基本上无凸边盘心上的磁带卷，在磁带盒外壳中，磁带可以卷到盘心上或从盘心上退出来。支撑衬片具有弧形的或弯曲的衬托区域，它们互相对应，衬片以磁带盒的中心面互相对置，可与盘心、磁带卷和磁带瞬间或长期接触，并设置在具有磁带卷带的磁带卷与外壳的下盖和上盖之间，在盘心和磁带盒外壳之间还提供有一个轴向的支承结构，支撑衬片至少延伸到支承结构处，如果支承结构在磁带盒外壳上形成。例如在盘心的内径区域设置环形边，并且弧形的或弯曲的衬托区域具有接续部分，其第一个接续部分面对着特定的盘心，其上和下外环边缘至少有某些部分用来给空盘心导向，除第一个接续部分外，还提供有第二个接续部分，它借助于盘心对每个被卷上的磁带卷带-对准。

我们发现该目的进一步由磁带盒的支撑衬片来达到，该磁带盒有一个或两个磁带卷，它在一个基本上无凸边的盘心上承载磁带卷带，在磁带卷和磁带盒下盖和上盖之间的弹力支撑下放置，如果该衬片设置有弧形的或弯曲的衬托区域，它们互相对应，并以中心面相对设置，试图向中心面方向施加一个弹力，该弧形的或弯曲的衬托区域有第一个接续部分，它被安排在盘心的直径范围内，并用作给空盘心导向。另外，在第一个接续部分的直径范围之外还设置有第二个接续部分，所说的第二接续部分对每个被卷上的磁带卷带进行导向，并与盘心对准。

由于保留在磁带卷外直径外边的弧形的或弯曲的衬托区域带来的优异效果，因此通过沿直线接触，它可以作用在盘心的环形外边缘上，以及作用在被卷的磁带卷带上，以卷成均匀格式的磁带卷。

与磁带盒外壳上特定的环形边的配合，在盘最接近的弧形的或弯曲的衬托区域对磁带和磁带卷的导向作用更加强了。因此，在任何操作状态下，盘心的倾斜和翻转基本上可以排除，也不会产生其他的操作问题，例如凸起的磁带夹从而变得更显著。

特别地，这种新颖的磁带盒实施例可以大大地减小由于磁带盒外部引起的机械扰动（碰撞、冲击）以及磁带的不规则性（磁带在其宽度方向上的厚度不一致），因此它是一种更可靠的磁带盒，它在所有操作情况下性能更稳定。

为了不费劲地通过弧形的或弯曲的衬托区域来支撑盘心，在支撑衬片上的凸起或弯曲可以在磁带盒的纵向或对角线方向上提供，当然采用环形的凸起也是可以的。

关于弧形的，弯曲的或凸起的衬托区域形状，可以采用三角形、梯形、圆形段或其他的拱形的形状。在盘心的高度方向上，这些衬托区域是以如此一种方式形成和安排的，以确保特定盘心的环形边和接近的磁带的线性导向。弧形的和弯曲的衬托区域互相对应，其间隔的距离大约与磁带的宽度一致。

一个优点是，当凸起或弯曲的截面形状大致是对称时，如果从盘心中心到对称线的距离大于盘心的半径，这就确保盘心和接近的磁带卷带受到相同的接续、对准和导向，而不仅仅是盘心受到导向（例如德国专利2，845，457号）。

在支撑衬片靠在环形边的情况下，所说衬片的高度以及弧形的和弯曲的衬托区域的形式和排列可以如此有利地选择，以致于在一个完整的磁带卷情况下，所说的衬片在盘心直径范围内不会靠在磁带盒的内壁。这就确保在盘心上和在外径范围内的磁带卷上连续地施加一个弹力作用，这涉及到倾斜和翻转运动以及任何碰撞和冲击。

另一个优点是，如果盘心与外壳上的轴向间隙是磁带卷与外壳内壁之间的间隙的0.3-0.7倍，最好大约是0.5倍。

在本发明的一个有益的改型中，除了位于盘心直径外面的弧形的或弯曲的衬托区域外，还提供有这样的衬托区域，它在直径内是弧形的或弯曲的，并指向外壳的内表面。

因此，由于采用了在盘心范围内的附加支撑，作用在外边缘的弹力增加了。

所说的附加内部弧形的或弯曲的衬托区域与外面的衬托区域一起具有大致是正弦形状或具有并排排列的两个圆形或弧形形状的截面。实际上，环形边的宽度应该基本上小于盘心的整个环形宽度，因此，给盘心和磁带卷的弹簧支撑保留一定的角度范围。

按照本发明，对各种互相作用的磁带盒部件考虑有足够的公差，这种公差是出现在大量生产的磁带盒中，并且是在按不利方式的极端情况下计算的。

上述的实施例及其讨论还涉及到支撑衬片本身。在有关支撑衬片本身的权利要求和该说明书中给出了详细的细节。

下面将参考附图所示的实施例描述本发明的细节。

图1是新颖磁带盒的部件分解图;

图2显示了按照图1的磁带盒的一部分，它具有新颖的弯曲的衬托区域;

图3显示了按照图1的磁带盒的一部分，它具有新颖的凸起的圆形衬托区域;

图4a-4^g显示了各种示意性的支撑衬片的实施例以及弯曲和凸起的衬托区域截面的例子;

图5显示了具有横向的弯曲或凸起的衬托边的支撑衬片;

图6显示了具有部分凸起衬托边的支撑衬片，该衬托边在盘心的周围结束。

图7显示了转矩和速度不均匀性的测试曲线，并与现有技术的磁带盒比较;

图8显示了图2中一对支撑衬片的实施例，这是一个通过中线的截面图。

图1显示了一个具有外壳G的磁带盒K，它包括矩形的下盖和上盖1a和1b以及边壁2a，2b和2c或2d、2e和2f，安装后，它们形成一个基本上是正平行六面体的空腔3，用以安放两个盘心4a和4b，这两个盘心可绕与上、下盖1a、1b成直角安装的轴5旋转，朝里的支承边7a或7c以及7b或7d围绕着孔6a或6c以及6b或6d，并与所说的轴同心。磁带8可以绕在盘心4a 和4b之间，所说的磁带的两个头紧固在盘心4a和4b上，图中所示的磁带卷W目前在盘心4b上，它可以全部或部分卷到盘心4a上，该卷带过程也可以反方向动作。

支撑衬片9a或9b以下述方式设置在下盖和上盖1a和1b的里面，通过纵向的、窄的、平行的、弧形的或弯曲的衬托区域10，该衬片对盘心4a和4b的端面、对磁带卷W以及磁带8本身施加一个弹力。

按照本发明，围绕着外壳G的每个支承边7a-7d都设有一个附加的环形边16，环形边16a和16b显示在图1中。

图2和图3显示了盘心4a和4b的剖面图，其中每个盘心都有一个外环11和一个内环12，两环的轴向尺寸基本上是相同的，而且它们比磁带8稍稍宽一点（0.05～0.3mm）。

每个支撑衬片9a和9b的圆孔大体上延伸到支承边7a和7b，这样，它们就靠在外壳G的环形边16a或16b的内边缘上。

这里平行的、窄的衬托区域10是由平行的弯曲13a和13b形成的，它们到盒中心轴M的距离是不变的，并可选择的，以致与磁带8和/或盘心4a、4b和/或磁带卷W接触并导向的平行弯曲13正好在盘心4的外环11的外直径D的外面，因此，朝里的倾斜导面14a沿直线与空的盘心4的上或下环形边15a和15b接触，而朝外的倾斜导面14b面对着接近的、绕成的磁带卷带，其作用是对准它们并将它们引导到盘心上。

在弯曲13之间直接靠近相关的盘心22（参考图4b）的最小距离d基本上对应于磁带8的宽度b或稍为小一点（d≤b），正如图4b中虚线所示的那样。

在这种情况下，因为在盘心4a或4b的内环12的范围内，支撑衬片9a、9b靠在外壳G上的围绕支承边7配置的环形边16上，所以弯曲13以及接着的其他衬托区域的导向效果进一步加强了。其他的衬托区域在图中没有详细表示，它们也可以有导向作用。其优点是，靠近盘心4a、4b的周围，特别是在磁带8和磁带卷W上的导向效果增加了，同时，由于内部或外部的影响造成的盘心倾斜和翻转是从开始就反作用的，对于不允许减少的磁带卷W就没有倒带空间。

下盖和上盖1a和1b的内表面分别用17a和17b表示。上述的衬托区域也有一个导向作用并临近于支撑衬片9a和9b（图2和图3）的刚好能看见的端边，为了使它们对磁带卷W和绕在其周围或跑出其周围的磁带段有一个附加的导向作用，将上述衬托区域用某种方法支撑在外壳壁的所说的内表面17a和17b上。

图3显示了支撑衬片9a和9b的进一步的实施例，它具有平行的凸起18，凸起18有一个圆形截面部分并提供有接续、对准和导向部分18a和18b与平行弯曲13一致。凸起18具有圆形截面形状也可用一种具有相同效果的弧形代替，例如抛物形（参考图4c）或正弦形（参考图4g），这些变化都可保留其功能和优点不变（参看图4a-4g）。另外，平行弯曲13的三角形截面（参考图4a和4b）可以用梯形截面（参考图4e）或用具有相同效果的类似形状代替。图4f显示了一个接续衬托区域21，它有一个折弯的衬托端23，返回或进入盘心22的直径区域D，并被支撑在内表面17上的这个区中。虚线表示另一个弹性支撑衬片24也可以附加地用于磁带卷的两边的情况。

用于本发明目的的所有弯曲、凸起、折弯、衬垫等等都可根据衬片材料用公知的方法通过冷或热成形来产生。

图4g显示了具有凸起18的支撑衬片，但它还有一个另外的圆形或弧形的凸起19，而该凸起19安排在盘心4a的直径范围D内，最好是在环形槽20的范围内，并被支撑在内表面17上。

整个形状可以是一个正弦形或是两个偏开的圆形段的形式。在这两种情况下，按照支撑衬片所用的材料，由于附加凸起19的作用。盘心4a获得更大的稳定性和更强的弹力特性。

例如，按照DLN45，516（1976年6月）的磁带盒，各分立元件的尺寸如下：

磁带8的宽度b b＝3.81mm

盘心4、22的轴向宽度 h＝3.9-4.1mm

（φ4.0mm）

磁带盒空腔3的轴向高度 Wa＝5.0-5.2mm

（φ5.1m〔Sic〕）

支撑衬片9的厚度 n＝0.050mm

环形边1b的轴向高度 h＝0.2-0.4mm

（0.25-0.3mm）

环形边1b的宽度B在所示的实施例中大于内环部分12的宽度，即大约1.5-3mm。但它必须被设计成小于盘心22或4的环宽g（参考图4a）。

因此，两支撑衬片9之间的盘心4的轴向间隙加上两个环形边16大约是外壳两内表面17之间盘心的轴向间隙加上两个支撑衬片的0.3-0.7倍，最好是一半（0.5倍）。

值得注意的是上限值0.7取决于是否出现或正好避免盘心4的卡住现象。

在图5中，在另一个支撑衬片26上。纵向的平行弯曲10、13和18都被两个横向的弯曲25所代替。对于这里所示的每个盘心4或22都对应两个横向弯曲。

图6显示了另一个实施例的支撑衬片27，它具有短的不连续的部分凸起28-30，每个从衬片的边缘开始到盘心4a、4b和22的外直径区域结束。与盘心的接续部分是该部分凸起28-30特定端。

图8显示了一对支撑衬片在安装位置的截面图，在磁带盒中，中心参考面ME，是磁带盒空腔的中心面或磁带卷的中心位置。

对本发明的描述要基于在各种工作状态下观察到的结果，例如磁带盒带有静电或温度相当高，例如夏天在汽车内工作，通常盘心和外壳所遭受的几何形状变化（例如由于压缩或变形引起的）要比下述情况小，例如磁带或磁带卷的连续片或松开区域（卷带的），或变形的磁带卷，由于压缩和变形或支撑衬片的导向作用削弱而引起的盘心位移。因此，如果对这种扰动，磁带卷在剩下的磁带盒空腔3中仍然有足够的空间的话，那么外壳中的盘心的轴向间隙由于新颖的环形边16很容易地减少。该空腔中给磁带卷导向和支撑的新颖支撑衬片如上所示可以在这些区域中有不同的形状，正如现有技术的许多例子所揭示的那样。

由于与盘心4的环形边15a、b啮合的新颖的弯曲和凸起所带来的优点是，基本上可抑制现有技术中由于磁带夹引起的严重缺点，其中一个问题出现在每次转动时。以致使凸起的磁带夹也不再起作用了（参见图7的曲线）。

将本发明与现有技术作一比较，一种来自日本索尼公司的小型磁带盒（CC），UCX-S90型，与来自BASF AG公司的（Chrom Maxima）Ⅱ型小型磁带盒在相同的测试条件下作比较。来自索尼的CC，按照德国专利2，825，457所描述的，纵向的支撑衬片凸起，实际上凸起高度h＝0.3m，宽度（两个弯曲边缘之间的距离）大约是2.6mm，因此，在外壳内表面和磁带卷之间的平支撑衬片安装比较松，而凸起具有很强的弹性。西德专利2，825，457号中说到，凸起的高度范围h从0.28到0.53mm，可以通过在磁带盒的中心区域内用下垫衬片条来调整，如BASF公司的CC那样，其中弧形的或弯曲的衬片区域指向下方和上方并有一个总高度为0.8mm，也即在弹力作用下支撑盘心和磁带卷。在两种CC中，支撑衬片的厚度是相同的。

在转矩测试和速度不均匀性测试两种情况下，理论距离d（凸起或弯曲边缘（参见图4b）的距离）与磁带宽度b之间的差值沿着横坐标绘制的，并且它是变化的。零值（0）表示d＝b，即在磁带卷和外壳的内表面之间没有任何间隙。测试的说明

在转矩测试时，卷带转矩是在磁带不接触磁头，倒带时测试的。卷带轴用一个0.08Ncm的恒定转矩制动的，卷带边几乎是一个整卷，而无带边几乎是空的。测试是在磁带的末端之前一点进行的。测试时，CC是水平放置的，卷带轴的速度是500rpm。测试装置是一个转矩表（由BASF AG公司制造），并且是在增加卷带马达消耗功率的情况下测试。

速度不均匀性的测试是在两个都具有两个磁头的、不同的经济型单卡录音机上重放记录的3150Hz信号时，测试CC音频输出电平的起伏。。用Woelhe公司生产的速度不均匀性仪8069 Schwitenkirchen来测试未用解调器带宽为1000HZ加权的合成频率起伏。从大量的测试中取10个最大的差值，再用HP85B计算机（HP公司生产的）计算平均值。所有测试的值都反应在频率失真上，并记录在整个磁带长度上。

曲线A是CC UCX-90（SONY）进行测试的曲线，曲线B是对按照本发明的BASF CC进行测试的曲线。

实线表示不改变磁带夹的CC测试值，而点划线表示用相对盘心平面的0.1mm代替磁带夹的测试值。

CC A（SONY）的测试结果

△（d-b）〔mm〕 0.1 0.15 0.20

MD〔NCm〕 0.2 0.29 0.45 ncd

（44%）（64%）（100%）

0.2 0.28 0.4 wcd

（40%）（56%）（80%）

W+F〔%〕 0.085 0.175 0.425 ncd

（11.4%）（30.4%）（73.9%）

0.33 0.40 0.44 wcd

（51.5%）（62.5%）（68.8%）

ncd＝不替换夹子

wcd＝替换夹子

（在下面表格中，对于每种情况，百分比仍然是基于最初的值：

对于A，特定的值为d-b＝0.15

对于B，特定的值为d-b＝0）

获得的结果是，即使没有替换夹子转矩的增加从44%上升到100%。速度不均匀性干扰在没有替换夹子情况下，从大约11%增加到大约74%，在替换夹子的情况下，从大约51.5%增加到大约69%。

仅从机械的观点看，现有技术的小型磁带盒不可能在所有经济型录音机上无故障地工作，如果磁带夹凸起仅0.1mm，在生产过程中这是经常发生的，那么就会导致电声重放失真一半或2/3。

CC B（BASF）的测试：

△（d-b）〔mm〕 0.1 0.15 0.20

Md〔Ncm〕 0 0 0.01 ncd

0.03 0.035 0.04 wcd

（6.7%）（7.7%）（8.9%）

W+F〔%〕 0 0 0 ncd

0.025 0.0375 0.04 wcd

（4.2%）（6.25%）（6.7%）

ncd＝无夹子替换

wcd＝有夹子替换

可以看到，尽管支撑衬片的弹簧移动距离大大减小了，即使替换了磁带夹子，转矩也只有小于9%的稍微增加。这样的公差很容易适合到大多数录音机，因此，当在录音机上操作CC时，不会有机械扰动。

甚至，有磁带夹替换情况下，速度不均匀性基本上在7%以下，考虑到更困难的条件（弹簧行程减少加上磁带夹替换）也可能证实这些新的支撑衬片的实施例具有很好的可靠性。

一种设置有一对支撑衬片的磁带盒，衬片上具有弧形或弯曲的衬托区域。它们基本上作用在一个或多个盘心的外围，以及在第一个接近的磁带卷带。在内径的区域，每个衬片因此可以是平的，因为在外围较大的扛杆作用可以保证定心和旋转的稳定。在内径处的外壳支撑结构产生定心和摩擦特性，而不管衬片的弧形或弯曲的形状如何。因此，支撑衬片和磁带盒适合包括支撑衬片和磁带的所有磁带盒。

Claims

1、一种磁带盒，它具有在基本上无凸边的盘心(4)上的一个或两个磁带卷(W)，在磁带盒的外壳(G)内，磁带(8)可以卷到盘心上，也可以从盘心上退下来，支撑衬片(9)具有互相对应的、弧形的或弯曲的衬托区域(10)，它们以磁带盒的中心面相互对置，并且与盘心(4，22)、磁带卷(W)和磁带(8)瞬间或长久地接触，并被设置在具有磁带卷带的磁带卷(W)与磁带盒的下和上盖之间，且所述衬托区域(10)压紧接续部分(14b，18b)，该部分再使要缠绕的每一磁带卷带对准和导向到盘心上，在盘心(4、22)和磁带盒外壳(G)之间还设置有一个轴向的支承结构，支撑衬片(9)延伸到支承结构外，其特征在于，所述支承结构是在盒外壳(G)上位于盘心(4、22)的直径(D)范围内形成的一个环形边(16a、16b)，弧形的或弯曲的衬托区域(10、13、18、21、25、28、29、30)具有接续侧面(14a、18a)和接续部分(14b，18b)，其中接续侧面(14a、18a)面对着特定的盘心(4、22)，并且其上和下外环边缘(15a、15b)至少有些部分用作为给空盘心(4、22)导向。

2、按照权利要求1的磁带盒，其中弧形的或弯曲的衬托区域是在磁带盒（K）的纵向（M）上形成的凸起或弯曲。

3、按照权利要求1的磁带盒，其中弧形的或弯曲的衬托区域是磁带盒（K）横向上形成的凸起或弯曲（25）。

4、按照权利要求1的磁带盒，其中弧形的衬托区域是位于磁带卷（4、22）上面和下面的环形凸起。

5、按照权利要求1的磁带盒，其中接续侧面（14a、18a）构成为接续斜面。

6、按照权利要求2的磁带盒，其中凸起或弯曲的截面形状是一个三角形、梯形、圆形段或拱形。

7、按照权利要求6的磁带盒，其中凸起或弯曲的截面形状大致是对称的，并且从盘心的中点到对称线（S）的距离大于盘心（4、22）的半径（D/2）。

8、按照权利要求2的磁带盒，其中弧形的或弯曲的支撑衬托区域互相对应，其间隔距离（d）大致为磁带宽度（b）。

9、按照权利要求1-8之一的磁带盒，其中支撑衬片（9）靠在环形边（16）上，环形边（16）的高度（H）和宽度（B）以及弧形的或弯曲的衬托区域的形成和排列是如此地选择，以致于在整卷磁带卷（W）情况下，在盘心直径（D）范围内，支撑衬片（9）也不会顶到盒盖的内表面（17）上。

10、按照权利要求9的磁带盒，其中，盘心（4、22）与外壳（G）上的环形边（16）之间的轴向间隙（2×aw）是盘心（4、22）与外壳内表面（17）之间轴向间隙（2×Aw）的0.3-0.7倍，最好是0.5倍。

11、按照权利要求1磁带盒，其中，除了弧形的或弯曲的衬托区域（13、18）外，还在盘心（4a、4b）的直径外面设置有衬托区域（19），它是弧形的或弯曲的，在直径D内排列，并指向外壳（G）的内表面（17）。

12、按照权利要求11的磁带盒，其中两个衬托区域（13和19或18和19）一起的截面形状大致是正弦形或两个相邻的圆形段形状。

13、按照权利要求1的磁带盒，其中环形边（16）的宽度（B）基本上小于盘心（22）的环宽（g）。