CN88101591A - 磁带盒的改进 - Google Patents

Abstract

一种磁带盒有一个改进的卷盘弹簧、松散限制器和磁带导向器。卷盘弹簧大体呈矩形，有沿其整个长度延伸的第一和第二平行边缘。弹簧的平直中央基片连着一对过渡段，过渡段与基片平面成一角度向外延伸。弹簧的两端是一对与基片平面成一尖角的外端部。聚丙烯松散限制器预加在磁带上一个张力，由于用了聚丙烯，使得不需要再把一个分离的支承材料套压在松散限制器上。磁带导向器有一个半圆筒形的不锈钢镶嵌件，它附着在一个塑料芯柱上，该芯柱是固定在盒体上的。

Description

本申请是1987年3月25日申请的序号为030698（美国专利）申请案的部分继续。

本发明是关于一种盒式录像机通用的磁带盒，特别是关于磁带盒的卷盘弹簧、松散限制器和磁带导向器。

卷盘弹簧用在可旋转支撑磁带盘轴的磁带盒中，在马哈拉（Maehara）的美国专利US4，544，062和萨托（Sato）等人的美国专利US4，593，868中披露了卷盘弹簧的已有技术。这类弹簧一般都是菱形的外轮廓，有或无内切槽。这种构形的弹簧，困难之一是制造时费料，它们一般都是用连续的金属带材冲裁下来的，菱形轮廓以外的很大一部分金属带被剪下来成了废料。萨托等人承认存在这个问题，而且提供了一种弹簧构形，可以减少材料损耗。本发明比萨托等人提供的弹簧结构更进一步节省材料消耗。

磁带盒还包一个松散限制器，在VHS磁带盒和“β”磁带盒中，分别是滑擦片形和制动器形限制器，松散限制器对磁带预加负荷，以便磁带不致于意外松散。松散限制器必须对磁带预加足够的张力，但同时还不允许产生过大的磨擦力，否则会引起过负荷和过大的磨损。以前限制器是用金属或聚脂材料制成的，但它们必须套压上聚四氟乙烯（Ptfe）层，以得到所要求的磨擦特性。这种方法有两个缺点，首先，聚四氟乙烯十分昂贵，而且增加了额外的制造工序。另外，用来把聚四氟乙烯固定在滑擦片的粘结剂不可避免地会散漏出来污染磁带。赛托（Saito）在US4290567专利中披露的就是这种构形的一个例子。赛托发明的一个松散限制器有一个带回弯的自由端，是用弹性塑料带材制成的，它含有炭，石墨或其他能在自由端产生低磨擦系数的材料。这样，赛托在这个实施例中就省去了聚四氟乙烯支承材料。

磁带导向器把磁带从盒体中引导到通道开口处，使包绕导向器的磁带在导向器外园周的主要部分与导向器接触。为了把磁带磨损减到最小，需要把与磁带相接触的导向器表面磨抛得很光，以前是用磨光的不锈钢管制成导向器，然而，制造这种具有精确直径和高度光洁的管或滚压件是费时而又费事的。再者，整个磨光的管子都是用昂贵的材料制成，而导向器并非全部表面都和磁带接触。而且对整管机械强度的要求，比对起支承作用的要求来说，必须采用更厚的管壁来达到。本发明就是要解决这些问题。

本发明是关于一种磁带盒的改进，特别涉及这种磁带盒中的卷盘弹簧，磁带导向器和松散限制器。

本发明的主要目的是提供一种磁带盒的卷盘弹簧，其形状对于大量生产来说制造简单而且避免了材料浪费。

本发明的另一个目的是提供一种结构简化但能完全达到预期目的的卷盘弹簧。

本发明的另一目的是提供一种保持一致性的弹簧刚度（Springrate）、自由高度和自由长度的卷盘弹簧。本发明还有一个目的是提供一种卷盘弹簧，它能容易地堆迭在组装机中的供料器中，并适宜从该供料器一次一个地投料。

本发明进一步的目的是提供一种由单片弹性塑料材料制成的滑擦片或制动器式的松散限制器。

本发明的另一个目的是提供一种节省昂贵支承材料，并有助于磁带对准位置的磁带导向器。

本发明附加的目的是提供一种容易制造并用料较少的磁带导向向器。

在下面的说明书、附图和权利要求书中陆续出现的这些和那些目的，可由一个磁带盒卷盘弹簧来达到，该弹簧由一个是矩形的弹性塑料长带构成，该弹簧带有沿整个长度延伸的第一和第二平行边缘。弹簧有一个平直的中央基片，它连着限定过渡段的第一对横折或折线。过渡段与中央基片平面成第一角度延伸，而终止在第二对横折或折线处，限定弹簧的终端部分。终端部分与基片平面成第二角度延伸。这两对横折线使弹簧整个呈弯曲构形。

用聚丙烯制成的松散限制器，可以得到所要求的磨擦特性和机械特性。使用这种材料可以不附加支承带或耐磨材料。因此就避免耗费那些存在附加问题的附加材料。

磁带导向器有一个半园筒形的磨光的不锈钢镶嵌件，它附着在塑料芯柱上，该塑料芯柱固定在盒体上，调整镶嵌件方向当磁带包绕过导向器时，使该镶嵌件与磁带相接触。

附图简要说明：

图1是表示上盒体内部形状的底视图。

图2是表示下盒体内部形状的局部顶视图。

图3是表示一个卷盘和卷盘弹簧的磁带盒局部剖视图。

图4是本发明的卷盘弹簧的平面视图。

图4A是另一种形式的卷盘弹簧的平面视图。

图5是本发明的卷盘弹簧的侧面正视图。

图6是表示下盒体的轴侧视图。

图7是表示在连续的塑料片材上形成的多个松散限制器的平面图。

图8是表示卷起来的做完的松散限制器的轴侧视图。

图9是从图7和图8的连续片材上切下来的单独的松散限制器的平面视图。

图10是图9的松散限制器顶部放大的侧面正视图。

图11是与图7类似的松散限制器的另一个实施例的平面图。

图12是从图11所示的片材上分离下来的单个松散限制器。

图13是表示松散限制器另一个实施例的与图7和11类似的视图。

图14是从图13所示的片材上切下的单个松散限制器的平面视图。

图15是表示下盒体内部形状的局部顶视图。

图16是本发明的磁带导向器的分解轴侧视图。

图17是磁带导向器的平面视图。

图18是沿图15的18-18线的剖面视图。

图19是表示磁带导向器另一个实施例的类似图18的视图。

图20是去掉上盒体的下盒体内部形状的示意图。

图21是图20左下角的磁带导向器的放大视图。

图22是图20右下角的磁带导向器的放大视图。

图23是图21的磁带导向器的另一个方案的平面视图。

图24是沿图22的线24-24的剖面视图。

图25是图22-24表示的磁带导向器镶嵌件的正视图。

图26是图25的磁带导向器镶嵌件的平面图。

图27表示用于类似于图23的位置的磁带导向器的另一个实施例。

图28表示用于类似于图22方案的另一种形式的磁带导向器。

图29表示磁带导向器的进一步改进型。

图30是沿图28的30-30线的剖面视图，表示用于图27-29的磁带导向器结构的导向器芯柱的剖面。

图31是图27和28的磁带导向器的正视图。

图32是图31的磁带导向器的平面视图。

图33是图29的磁带导向器的正视图。

图34是图33的磁带导向器的平面视图。

磁带盒总的外形图表示在图1-3上，磁带盒包括上盒体10和下盒体12，上盒体包括一对窗口14和一个卷盘弹簧16，突起18穿过开在弹簧上的孔将弹簧固定在上盒体的内表面。该弹簧有一段成弓形结构，如图3所示，其端部接触磁带卷盘22的支撑轴20，磁带卷盘可转动地装在下盒体12上。开孔24在下盒体上，用来容纳未示出的录像机磁带盘驱动轴。磁带26绕在卷盘22上，并且通过磁带导向器28和磁带盒内的通道开口而从一个卷盘延伸到另一个卷盘上。

图4和图5表示本发明的卷盘弹簧16，如图所见该弹簧是一个大体呈矩形的长带，它有两个园形的梢端，弹簧有第一和第二平行边缘30和32，沿整个带片长度延伸。园形梢端34在弹簧的两头，梢端的形状可以不同，重要的是弹簧在全长上要有均匀恒定的宽度，因此人们可以意识到单个的弹簧16可以由一条具有要求的宽度的连续的金属带制成，这种弹簧可以用带材一个连一个地冲裁下来，仅仅在形成园形梢端34时废弃一点材料，这就能充分地利用原材料。在一个优选的实施例中这种弹簧是用不锈钢制成的。

弹簧有一个平直的中央基片36，在装配时这个部位和上盒体连接。在基片上有一对孔38，以便把弹簧贴附固定在磁带盒上。一对横折或折线40确定基片36的长度，并限定了弹簧的过渡段42。过渡段向基片平面外延伸，与基线44成角度X（图5）。实施例中所示的角X是10°。第二组横折线46确定了过渡段42的长度，横折线46限定弹簧端部48，端部48与基片36平面成第二个较小的锐角Y向外延伸，实施例中角Y是17°，端部48的终端是园形梢端34，横折40和46使弹簧呈弯曲构形。下面提供的尺寸仅供参考，弹簧的平面长度为3.937吋，梢端34在弹簧静止状态下离开基线0.390吋。当梢端偏离基线0.079吋时，弹簧施力大约280～380克。对自由长度、自由高度和弹簧刚度来说不同的磁带盒这些参数都是不一样的。另一些已知参数如下：平行边缘30和32之间宽度为0.348吋，梢端半径0.174吋，安装孔38直径大约0.128吋，每个孔到横向中心线49的定位距离为0.207吋，横折40距中心线49大约0.625吋，折线46距中心线49为0.938吋，两个尺寸都是迭折后测得的。迭折后，弹簧总长度为3.830±0.015吋，不锈钢材料厚度大约为0.012吋。按照本发明的弹簧改变参数是很容易做到的，另外，这种弹簧构形使得可以制造出形状非常均匀一致的另件，这样，在用机械投料的装配机器中就可以很好地把多个弹簧另件堆迭起来。

图4A表示另一种形式的弹簧16A，它是用单个方孔38A代替双园孔38，显然其他形状的孔也可以用单孔，弹簧不会在方孔38A上转动。

现在转到本发明的松散限制器上来，要指出的是“松散限制器”一词在此处既用来描述VHS磁带盒的滑擦片也用来描述“β”磁带盒的磁带制动器。图1和图2表明一个VHS磁带盒和它所采用的滑擦片50，滑擦片50的一端夹在上盒体12上形成的托座52上，托座上有一个槽，滑擦片的一端就插在里面，桩柱54进一步固紧滑擦片50，滑擦片的另一头顶压磁带26，迫使磁带与销56接触，磁带被挟持在滑擦片50和销56之间，对磁带形成必要的磨擦力，以保持磁带不被意外松散。

滑擦片50的详图表示于图11和12，每个滑擦片基本上是矩形的，包括一个中心孔58和一个切口60，形成一个腿62，腿和托座52的槽相配合。图11表示用连续的塑料片卷材或片材制成的多个滑擦片。这些滑擦片沿片材的一边形成，并与连续的塑料连接片64连在一起，然后沿分离线66把单个的滑擦片剪切下来。

图13和14表示滑擦片的一种替换形式68，这种形式的滑擦片有一个孔70和一个三面开口的折叶窗口72，该窗口可以包在像图2所示的桩柱54上，以进一步使滑擦片68保持定位。这种形式的滑擦片也有优点，即可以减少在生产过程中产生的下角料。

图6表示了一个“β”磁带盒的下盒体74，下盒体74上铸塑有一对松散限制器支座76，用在“β”磁带盒的松散限制器是磁带制动器78，通常在每个磁带盒中有两个制动器，制动器的一端装在支座76上，另一端有一个弯折部分80，如图6和图10所见。折线82接触磁带，折线处有一个小小的园角，以减少磁带的磨损。图7和图8表示在连续的塑料片材上形成的多个“β”磁带制动器78，C型切口84把磁带制动器分开形成滑擦片86，C型切口可以把制动器固定在盒体上。沿分隔线90从塑料板88上把单个制动器剪切下来。

可以发现聚丙烯可适用于各种类型的松散限制器，这种材料有足够的刚性，以对磁带施以必要的张力或预载荷。同时无需附加聚四氟乙烯或其他支承表面就可以具备所要求的磨擦参数（frictional    quality）。聚丙烯有足够的“记忆”（“memory”），以提供适当的弹簧刚度并能在高温下保持不变。从化学的角度讲，它不会损伤磁带。聚丙烯松散限制器从卷材坯料上切下来，可直接装配到磁带盒中，这就省去了附加一个第二支承表面的一道制造工序。因为不需要粘结剂，这也就避免了由于粘结剂的散漏而造成磁带变质的可能。

现在再转到磁带导向器上来。使用磁带导向器的情况表示在图15上。导向器91沿下盒体12的前沿固定，磁带26绕过磁带导向器通向沿磁带盒前沿伸展的通道开口，磁带导向器有精确的直径和必要的长度，以确保磁带准确定位。

图16-18表示本发明改进的磁带导向器91详图，一般，磁带导向器包括一个塑料芯柱92，用来安装半园筒形的金属镶嵌件94。导向器装在下盒体12上的轴台96上，固定螺钉98把导向器紧固在轴台96上。可以清楚，此处用“芯柱”一词意思是表示一个竖直的元件，它有足够的机械强度，能顶得住由磁带导向器所承受的荷载。因此金属镶嵌件可以用如此之薄的材料制成，使它仅对导向器的机械强度提供微不足道的贡献。另外，“半园筒”一词的意思是小于一个整园筒的形状，却不限于180°弧。

芯柱92包括第一和第二半园柱拱形100和102，第一拱形半径比第二拱形半径小一点，第一拱形的弧度大约为217°，而第二拱形大约170°，该数据仅供参考。两个拱形接缝处，在外拱形上形成两个侧耳104，与内拱形由槽106分开。侧耳和槽贯穿整个芯柱长度。中心孔108贯穿过芯柱，用来穿入固定螺钉98。同样，芯柱一端的埋入孔110套在轴台96上。

金属镶嵌件94最好用磨光的不锈钢制成，最好用予先加工好的平的不锈钢片卷成第一拱形100的半径，钢片的厚度是0.004～0.008吋，这个厚度要比单独用钢片的磁带导向器的材料厚度薄得多，这也可以节约材料。槽106的宽度比镶嵌件材料厚度稍小一些，这样在把镶嵌件装到芯柱92上时，侧耳104就能以压配合方式与镶嵌件配合，而把镶嵌件牢固地保持在芯柱上。镶嵌件94的弧度最好（但并非必要）比180°大一些，以有助于保持镶嵌件定位。可以相信，如果镶嵌件仅仅在可能与磁带相接触的部分延伸，还可以进一步节省原材料，用镶嵌件94的另一个优点是因为没有加工划痕，省去了第二次抛光加工的费用。

图19表示另一种形式的磁带导向器，此处芯柱112的形状类似于芯柱92，但是它分为上半部114和下半部116，上半部114是和上盒体10一体形成的，下半部116是和下盒体12一体形成。在装配过程，上下盒体扣合时，把不锈钢镶嵌件94放在上、下两半部芯柱的某一个上，将另一半部芯柱滑入定位，然后把固定螺钉118穿入导向器112拧紧。

也可以用改进的磁带导向器91代替导柱56，这也比已有的导向器构形优越。

图20～26表示磁带导向器的另外的构形，图20上，120是磁带导向器，磁带122穿绕它们，并绕在卷盘124A、B上。图20表示的是卷盘124A上卷满磁带，而124B上是空的。

如前面的实施例，磁带导向器通常包括一个装在塑料芯柱上的磨光的不锈钢镶嵌件。这个实施例中的镶嵌件在图25和26中标号是126，该镶嵌件有一个半园筒部分128，围成一个180°的弧形。园弧部分和两个切面部分130构成一体。

参看图21和22，可以看到能用不同形式的芯柱来装配镶嵌件126，芯柱都用132表示，如图19的实施例，它包括分别模铸在上、下盒体上的两半部。芯柱132包括园柱形柱体134，其半径基本上等于镶嵌件126的半园筒部分128的半径。柱体弧形的大小足以完全支撑镶嵌件半园筒的整个弧形。柱体134可以附属于上盒体或下盒体，若是分离的柱体，则可分别附属于两者。芯柱还包括凸起区136，磁带从其间通过，凸起区136和柱体134之间有一个槽，以允许镶嵌件126在136和134之间插下去。芯柱的拱形柱体（锚桩）138和柱体134衔接，通常是对着镶嵌件126的半园筒部分128。拱形柱体有两个槽140，用来插入并固定镶嵌件的切面部分130。

穿过柱体134有一个中心通孔142，螺钉144（图24）穿过该孔并把上下盒体固紧在一起。

图20的安排是用一个塑料轴管146把磁带疏导到磁带导向器，图21上也表示了出来，图22表明图20上的磁带盒的另一角。此处代替塑料轴管的是一个完整的导向器120，可以看出图22上表示的磁带导向器芯柱和图21的有些不同。例如：图22上的上导向器的柱体没有开孔142，柱体是实芯的，因为螺钉可以安置在紧靠磁带导向器，不需要用两个固定螺钉。另外虽然总的目的和功能是一样的，拱形柱体部分138也稍有不同。图23表明另一种方案，它用在图20的左下角，此处轴管146由一个带有实芯柱体的磁带导向器148所代替，它和拱形柱体也稍有不同。同样，磁带导向器150有一个功能相同但形状稍有不同的拱形柱体。磁带导向器150包括一个通孔142，用以穿入固定螺钉。凸起区152位于磁带导向器148和150之间，允许磁带122在两者之间通过。

现在转到图27～34，表示的是其他形式的磁带导向器，图31和32上的第一种形式类似于图25和26上的导向器。它带有附加的固紧铐夹。镶嵌件154有一个半园筒形部分156和切面部分158，在半园筒形部分156上，切面部分的上下沿处有四个回弯的铐夹160，这些铐夹向半园筒部分156的外面回弯成一个半园。图33和34上的镶嵌件162的一个改型类似于镶嵌件154，只是它的半园筒部分164的弧形比镶嵌件154的小，镶嵌件162包括切面部分166和铐夹168。

对安装镶嵌件154和162来说，比较适宜的芯柱方案表示在图27-30上，每个芯柱都包括一个柱体170，其半径基本上等于镶嵌件半园筒部分的半径。如前面的实施例，它足以支撑整个半园筒部分、柱体170上有两个缺口172，固定销174位于缺口部分，其高度等于或稍大于铐夹的高度，当镶嵌件安装在铐夹上时，把切面部分稍稍一挤，就可以把铐夹配合在固定销174上，如图27～29所示。镶嵌件铐夹对固定销施加一个弹簧负荷力，把镶嵌件固定在柱体上。

另外，磁带导向器有穿过柱体的中心孔176，其中之一用来穿过一个螺钉把上下盒体紧固在一起，凸起区178形成在每个镶嵌件半园筒部分的对面。图28表示有两个导向器的方案中的镶嵌件154，这些导向器可固定在图20的右下角部位。图29表示一个镶嵌件162的装置情况，它和镶嵌件154的芯柱本质上是相同的，只是弧形短一点，因此缺口部分180在半园部分164的方向上相互更靠近。图30是表示缺口172和固定销174的剖面图。

所示出的各种不同类型的磁带导向器与已有技术的装置比较，都具备减少材料成本的优点。它们适用于自动装配设备，因为都可以用投料机械来装配。镶嵌件可以用连续卷材制成，这种材料可以轧制成所要求的形状。

鉴于已经披露并描述了本发明的优选实施例，由此而做出的改形都不超出本发明权利要求的范围。

Claims (33)

1、在一个磁带盒中，一个卷盘弹簧包括一个长弹簧片，该簧片有在整个长度上延伸的第一和第二平行边缘及一个平直的中央基片部分，基片的端头有一对第一横折，限定簧片的过渡段，该过渡段在对基片平面成第一角度的方向延伸；过渡段的外端有一对第二横折，该横折限定弹簧片的端部，端部在对基片平面成第二角度的方向上延伸。

2、权利要求1的卷盘弹簧，其中端部的梢端是园的。

3、权利要求1的卷盘弹簧，其中基片包括至少一个安装孔。

4、权利要求3的卷盘弹簧，其中安装孔是多边形的。

5、权利要求1的卷盘弹簧，其中弹性材料是不锈钢。

6、在一个磁带盒中，一个卷盘弹簧包括一个长弹簧片，有在整个长度上延伸的第一和第二平行边缘，弹簧片有一个中央基片部分和与其相连接的向基片平面外延伸的端部。

7、权利要求6的卷盘弹簧，其中弹簧基本上是弯曲的构形。

8、权利要求6的卷盘弹簧，其中端部的梢端是园的。

9、权利要求6的卷盘弹簧，其中基片部分包括至少一个安装孔。

10、权利要求9的卷盘弹簧，其中安装孔是多边形的。

11、权利要求6的卷盘弹簧，其中弹性材料是不锈钢。

12、具有装着两个可转动卷盘的盒体的磁带盒中，磁带绕在卷盘上，并在两盘之间延伸，盒体包括引导磁带穿过盒体内通道开口的导向柱，改进的部分包括一个由单片可挠性弹性材料构成并安装在盒内的松散限制器，以约束磁带，并在磁带上维持一个张力，该松散限制器是用聚丙烯制成的。

13、权利要求12的松散限制器，其特征是该松散限制器是自身回折的，以形成一条折线，该限制器沿该折线接触磁带。

14、用于磁带盒的磁带导向器，其中包括一个固定在磁带盒上的竖直芯柱和一个固定在该芯柱上并且在芯柱上有足够的弧形部分延伸的磨光的镶嵌件，为接触磁带提供一个支承表面。

15、权利要求14的磁带导向器，其中镶嵌件是半园筒形的。

16、权利要求14的磁带导向器，其中芯柱包括一个具有第一半径的拱形面和具有比第一半径大的第二半径的第二拱形面。

17、权利要求16的磁带导向器，其中第一和第二拱形面整个搭接部分有一个形成一个槽的侧耳，用来把镶嵌件保持在拱形面的搭接位置上。

18、权利要求17的磁带导向器，进一步包括一个穿过芯柱并且穿入一个用以把导向器固定在盒体上的螺钉的孔。

19、权利要求14的磁带导向器，进一步包括一个埋入孔，用以容纳盒体上固定导向器的轴台。

20、权利要求14的磁带导向器，其中镶嵌件是不锈钢做的。

21、权利要求14的磁带导向器，其中镶嵌件是一个大于180°的弧形。

22、权利要求14的磁带导向器，其中镶嵌件包括一个半圆筒部分和两个切面部分，该切面部分在半园筒的每个边界上一个。

23、权利要求22的磁带导向器，其中芯柱包括一个拱形锚桩拱形柱体部分，有一对容纳并固定镶嵌件切面部分的槽。

24、权利要求22的磁带导向器，其中总柱包括一个半径基本上等于镶嵌件半园筒部分半径的柱体，以使所说的部分完全支撑在它的整个弧面上。

25、权利要求24的磁带导向器，其中柱体有一个中心通孔。

26、权利要求22的磁带导向器，其中镶嵌件还包括在半园筒部分上回弯的多个铐夹。

27、权利要求26的磁带导向器，其中有四个铐夹，在镶嵌件的每个角上一个。

28、权利要求26的磁带导向器，其中芯柱包括一个半径基本上等于镶嵌件半园筒部分半径的柱体，以使所说的部分完全支撑在它的弧面上。

29、权利要求28的磁带导向器，还包括多个形成在芯柱上并可与铐夹配合的固定销，以固定镶嵌件。

30、权利要求14的磁带导向器，其中镶嵌件包括一个半园筒部分和在半园筒部分上回弯的多个铐夹。

31、权利要求30的磁带导向器，其中芯柱包括一个半径基本上等于镶嵌件半园筒部分半径的柱体，以使所说的部分完全支撑在整个弧面上。

32、权利要求31的磁带导向器，还包括多个形成在芯柱上并可与铐夹配合的固定销，以固定镶嵌件。

33、权利要求30的磁带导向器，其中铐夹有一个半园筒形构形，它的中心在镶嵌件半园筒部分弧形的外面。

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