Лентопротяжный механизм Советский патент 1993 года по МПК G11B15/00 

зобретение относится к технике записи и Е оспроизведения информации и может

быть ности

напр

использовано в магнитофонах, в част- в автомобильных.

звестно устройство для переключения эвления вращения лентопротяжных

механизмов кассетных магнитофонов, в котором при переключении направления вращения реверсивного электродвигателя перекидное з/бчатое колесо, установленное на кг чающемся рычаге, перемещается из своегэ крайнего положения, в котором оно зацеглено с одним приемоподающим узлом, {другое крайнее положение, в котором оно зацеплено со вторым приемоподающим узлои||. Устройство снабжено ползуном, способным перемещаться возвратно-поступательно и имеющим кулачковую поверхность, входящую в зацепление с перекидным зубчатым колесом, при откло- его в среднее положение в момент реверсирования двигателя. В данном устройстве в принципе может быть реализовано отведение магнитных головок в процессе реверсирования и включения режима перемотки1, а также изменение направлений вращения приемоподающих узлов. Вместе с тем, известные трудности вызывает синхронное с реверсированием переключение прижимных роликов, что требует дополнительного исполнительного механизма и ложняет конструкцию. Кроме того, устройство обладает низкими динамическими характеристиками в части возможности привода исполнительных устройств магнитофона от ползуна с кулачком, - -

В качестве прототипа взято устройство автореверса для-магнитофона. В этом устройстве, содержащем шасси, реверсивный электродвигатель, два ведущих вала, вращаемых электродвигателем, два соответствующих ведущим валам прижимных ролика, ползун (подвижное подпружиненное основание) с магнитной головкой, размещенной на шасси с возможностью возвратно-поступательного перемещения, двуплечий рычаг, установленный на шасси и попеременно подводящий или отводящий своими плечами прижимные ролики к соответствующим ведущим валам, перекидную пружину, фиксирующую двуплечий рычаг в двух крайних положениях и связанную одним кот.ом с

СЛ

С

х| Ю Ю СЛ 4 СО

GO

шасси, а другим - с рычагом, два приемопо- раюТцмх1 узла, перекидное колесо, размещенное на качающемся рычаге между приемОподающими узлами и взаимодействующее в крайних положениях рычага с од- ним либо другим прИемоподающим узлом, приводное колесо; приводимое во вращение электродвигателем и связанное с перекидным .сом, связанный с двуплечим рычагом пружиннорычажный механизм с закреплённым на нем зубЦатыМ элементом, взаимодействующим с Приводным колесом при реверсе двигателя, причем качающийся рычаг имеет плечо, которое взаимодействует с пружйннорычажным механизмом при смене направления вращения двигателя и вводит зубчатый элемент в зацепление с приводным колесом, последнее, преодоле вая действие перекидной пружины, переводит посредством пружиннорычажного механизма двуплечий рычаг из Одного крайнего положения в другое, что, в свою очередь, обеспечивает отведение одного и подведение другого прижимного ролика к соответствующему валу.

Для отведения магнитной головки и отведения одновременно обоих прижимных роликов (с целью включения режима ускоренной перемотки) необходимо вручную или дополнительным устройством переме- стить ползун (основание) с магнитной головкой. Данное устройство для выполнения Операции переключения прижимных роликов при реверсировании имеет сложный пружиннорычажный механизм, что снижает его надежность и ведет к удорожанию аппарата Г Кроме того, это устройство не обеспе- ,;,.а вто м атй Че ск рго отведения магнитной головки и одновременно обоих прижимных роликов, необходимого для осу- ществления ускоренной перемотки, что снижает его эксплуатационные качества.

Изобретение повышает надежность работы механизма, упрощает конструкцию и повышает эксплуатационные качества за счет обеспечения автоматического, отведения основа ния с магнитной головкой и прй жимных роликов в режиме перемотки.

Сущность изобретения заключается в том, что в лентопротяжном механизме, со- держащем несущее шасси, на котором с возможностью перемещения установлено подпружиненное основание с магнитной головкой, укрепленный на несущем шасси реверсивный электродвигатель, кинема- тйчески связанный с одним или двумя ведущими валами, оснащенными соответствующими прижимными роликами, и с приводным зубчатым колесом, кинематически связанным с перекидным зубчзтым колесом, установленным с возможностью попеременного зацепления с венцами зубчатых колес приемоподающйх узлов, перекидную пружину, зубчатый элемент, а также переключающий элемент с осью вращения, кине- матически связанный с перекидным зубчатым колесом и одним или двумя прижимными роликами, переключающий элемент выполнен в виде рычага, его ось вращения установлена на подвижном основании и он подпружинен к этому основанию перекидной пружиной с возможностью фиксации его в крайних положениях, а зубчатый элемент выполнен в виде зубчатого сектора внешнего зацепления, жестко связанного с рычагом, который установлен с возможностью зацепления зубчатого сектора с зубчатым венцом перекидного зубчатого колеса.

Отличительными признаками изобретения являются выполнение переключающего элемента в виде рычага, установление его оси вращения на подвижном основании и выполнение его подпружиненным к этому основанию перекидной пружиной с возможностью фиксации его в крайних положениях, а также выполнение зубчатого элемента в виде зубчатого сектора внешнего зацепления, жестко связанного с рычагом, который установлен с возможностью зацепления зубчатого сектора с зубчатым венцом перекидного зубчатого колеса.

Это позволяет исключить сложную кинематическую цепочку взаимодействующих деталей, имеющих место в прототипе (деталей 43,35,23,24 и элементы их установки и взаимодействия: 8.46.40А, 40В, 41,25,42 и др.), а значит, значительно упростить конструкцию лентопротяжного механизма и повысить его надежность. Кроме того, повышаются эксплуатационные качества устройства благодаря обеспечению возможности автоматического включения ускоренной перемотки за счет автоматического отведения магнитной головки (вместе с основанием) и прижимных роликов при реверсировании электродвигателя.

На фиг.1 показан лентопротяжный механизм в режиме воспроизведения; на фиг.2 -тоже, в режиме реверсирования.

Лентопротяжный механизм содержит несущее шасси 1, на котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлено основание 2 с магнитной головкой 3, подпружиненное пружиной 4, реверсивный электродвигатель 5 со шкивом б, укрепленный на шасси 1, первый 7 и второй 8 ведущие валы, первый 9 и второй 10 прижимные ролики, рычаг 11 с зубчатым сектором внешнего зацепления 12 и с осью вращения 13, установленной на

основании 2, приводное зубчатое колесо 14 с бсью вращения, закрепленной на шасси 1, карающийся рычаг 15 с осью .вращения, со- осной оси вращения колеса 14, перекидное колесо 16с осью вращения, закрепленной на качающемся рычаге 15, и фрикционно с нЦм связанное, первый 17 и второй 18 при- ем оподающие узлы с соответствующими зубчатыми колесами 19,20, фрикционно с ни|ми связанные, перекидную пружину 21, шкив 22 с зубчатым венцом, образующий с пассиком 23 и шкивом б электродвигателя 5 кинематическую связь, передающую вращение от электродвигателя 5 к приводному колесу 14, кинематически связанному с перекидным колесом 16, а также фикси- ру ющее устройство, состоящее из элект- ро|мзгнйта 24, рычага 25 с якорем 26, подпружиненным пружиной 27,

Для обеспечения работоспособности механизма необходимо соблюдение условия: радиус зубчатого сектора 12 должен быть меньше расстояния от оси вращения 13 рычага 11 до зубчатого венца сектора 12.

В конкретном варианте лентопротяжного механизма, предназначенном для ис- по льзования в автомобильных магнитолах с микрокомпьютерным управлением, применен бесконтактный реверсивный двухско- рортной электродвигатель. Наличие второй (удвоенной) скорости позволяет сократить время перемотки со 180 до 120 с.

Шкив 22, приводимый во вращение электродвигателем 5 посредством пассика 23; снабжен зубчатым венцом малого диаметра, что обеспечивает оптимальное пере- да гочное отношение между элементами механизма. Качающийся рычаг 15 имеет ось поворота, совмещенную с осью вращения приводного колеса 14 так, что межцентровое расстояние между приводным 14 и пе- ре кийным 16 колесами постоянно, независимо от положения рычага 15, аналогично сателлиту в планетарной передаче. Для правильного функционирования перекидного колеса 16 необходимо обеспечить его фрикционную связь с качающимся рычагом 15. Величина связи выбирается такой, чтфбы обеспечивалось надежное перемещений перекидного колеса 16 при реверсе двигателя 5. Слишком жесткая связь создает излишнюю нагрузку на двигатель 5, а малая не обеспечивает надежность перекидыва- ни я колеса 16. В конкретном варианте связь обеспечивается за счет фрикционной прокладки и трехлапой пружины, в центре кото- ро имеется отверстие для установки на ось перекидного колеса 16, а колесо 16 на соответствующем торце имеет ступень разной высоты. Перемещение лапок по ступенькам

обеспечивает регулировку замыкающего усилия и, следовательно, величины фрикционной связи в интервале 0,2-1,5 Г см. С целью снижения габаритов по высоте, а так- 5 же для улучшения динамических характеристик перекидное колесо 16 выполнено с двумя зубчатыми венцами разных диаметров (17 и 10 мм), при этом венец большего диаметра зацепляется с приводным коле0 сом 14, а меньшего - с зубчатым сектором 12 при реверсе двигателя 5. Зубчатый сектор 12 выполнен заодно с рычагом 11 так. что образует вместе с ним Т-образную форму. При этом сектор 12 расположен симмет5 рично относительно двух коротких плеч рычага. 11, взаимодействующих с прижимными роликами 9,10. В конкретном варианте вся конструкция выполнена в виде одной штампованной детали, а ось вращения 13

0 расположена примерно под магнитной головкой 3.

Для правильной работы механизма особое значение имеет правильный выбор характеристик перекидной пружины 21,

5 которая выполняет двойную функцию: пере- кидывание рычага 11 после прохождения им центрального положения (и следовательно, вывод зубчатого сектора 12 из зацепления с перекидным колесом 16) и создания необхо0 димого усилия (200-300 Г) на одном из прижимных роликов 9,10 (в зависимости от направления вращения двигателя 5).

В конкретном варианте механизма прижимные ролики 9,10 не имеют подпру5 жинивающих устройств, что позволяет обеспечить управление ими с приложением минимальных усилий. Взаимодействие прижимных роликов 9,10 с рычагом 11 обеспечивается за счет вилки, отштампованной на

0 кронштейнах прижимных роликов 9,10, при этом одна сторона вилки (один выступ) используется для прижатия ролика к ведущему валу, а другая сторона (второй выступ) - для отведения. Геометрические размеры

5 этих элементов выбраны такими, чтобы в среднем положении рычага 11 оба ролика 9,10 были отведены от соответствующих ведущих валов 7.8.

В положении перемотки отведены так0 же оба ролика 9,10 независимо от углового положения рычага 11, поскольку в этом положении отведено основание 2 с магнитной головкой 3 и рычаг 11 также смещен, так как его ось 13 установлена на основании 2. Для

5 удержания основания 2 в отведенном положении (режим перемотки) используется слаботочный миниатюрный электромагнит 24, который после подведения якоря 26, замыкающего магнитную цепь, обеспечивает значительное усилие удержания. Для подведения якоря 26 в положение удержания он установлен на поворотном рычаге 25, который снабжен пружиной 27, смещающей его в это положение. В конкретном варианте механизма геометрические размеры эле- ментов выбраны такими, чтобы электромагнит 24 удерживал основание 2 в отведенном положении, в котором магнитная головка 3 отведена от положения воспроизведения, на 1,5-1,8 мм, что позволяет при минималь- ном механическом воздействии головки 3 с лентой обеспечить электромагнитное взаимодействие, достаточное для обнаружения на ленте пауз между фрагментами записи или служебных сигналов. При поступлении от системы управления команды на перевод в режим воспроизведения электромагнит24 обесточивается, двигатель 5 переключается на нормальную скорость, а магнитная головка 3 и один из прижимных роликов 9,10 входят в контакт с лентой. Для отведения основания 2 с магнитной головкой 3 в режим перемотки радиус зубчатого сектора 12 выполнен меньше, чем расстояние от оси вращения рычага 11 до зубчатого венца сектора 12, т.е. он выполнен более выпуклым, так, чтобы в среднем положении рычага 11 основание 2 отводилось не менее, чем на 2 мм.

Механизм работает следующим образом. В режиме прямого воспроизведения (см.фиг. 1} вращение от электродвигателя 5 передается посредством пассика 23 шкиву 22 и ведущим валам 7 и 8 в направлении, указанном стрелками. От ведущего вала 7 вращение передается прижимному ролику 9, обеспечивая протягивание магнитной ленты (не показана). От шкива 22 посредством колес 14 и 16 вращение передастся колесу 19 и от него приемоподающему узлу 17, обеспечивая подмотку ленты. Положение рычага 15, изображенное на фиг.1, поддерживается за счет фрикционной связи колеса 16с рычагом 15, а положение рычага 11 - за счет перекидной пружины 2.1, обеспечивающей одновременно давление плеча рычага 11 на выступ прижимного ролика 9, необходимое для прижима роликов и протягивания ленты.

В процессе реверсирования электродвигателя 5 (изменение направления вра- щения) изменяется направление вращения соответствующих подвижных элементов на противоположное (см.фиг.2). Процесс реверсирования осуществляется следующим образом. Через пассик 23 изменение на- правления вращения передается шкиву 22 и связанному зубчатым зацеплением с ним приводному колесу 14, которое, находясь в зубчатом зацеплении с перекидным колесом 16, увлекает его и связанный фрикционнос колесом 16 рычаг 15 и поворачивает его, отводя колесо 16 от первого зубчатого колеса 19. В результате колесо 19 и связанный с ним первый приемоподающий узел 17 перестают вращаться. При повороте колесо 16 своей второй ступенью входит в зацепление с зубчатым сектором 12 рычага 11 и поворачивает рычаг 11, преодолевая действие пружины 21. Рычаг 11 своим плечом отводит первый прижимной ролик 9. При перемещении зубьев сектора 12 по перекидному колесу 16 ось вращения рычага 11, установленная на основании 2, сдвигается, в результате отводится основание 2, а вместе с ним и магнитная головка 3.

Если в этот момент через электромагнит 24 ток не протекает, то основание 2 не фиксируется в отведенном положении и возвращается в положение воспроизведения. При дальнейшем вращении колеса 16 рычаг 11с сектором 12 поворачивается под действием указанного колеса до тех пор, пока перекидная пружина 21 не перейдет через нейтральное положение и не перекинет рычаг 11 в положение, симметричное изображенному на фиг. 1. При этом колесо 16 войдет в зацепление с колесом 20, приведя во вращение приемоподающий узел 18, а прижимной ролик 10- во взаимодействие с валом 8, обеспечивая протягивание ленты в реверсивном направлении. Если же во время перемещения основания 2 под действием сектора 12 и рычага 11 через электромагнит 24 течет ток, то при смещении основания 2 под действием пружины 27 поворачивается рычаг 25, подводя якорь 26 до обеспечения его контакта с электромагнитом 24. Электро,- магнит 24 за блокируете я, при этом рычаг 25 зафиксирует основание 2 в положении, когда прижимные ролики 9,10 и магнитная головка 3 отведены для осуществления режима ускоренной перемотки Назад. Для включения перемотки Вперед необходимо повторно изменить направление вращения электродвигателя 5. При этом будет вращаться тот подкассетник, который являлся подающим до начала выполнения команды на включение перемотки.

Данный лентопротяжный механизм позволяет упростить конструкцию за счет упрощения кинематики, повысить надежность и одновременно повысить его эксплуатационные качества благодаря обеспечению возможности автоматического включения ускоренной перемотки за счет автоматического отведения основания с магнитной головкой и прижимных роликов при реверсировании электродвигателя и фиксации их в отведенном положении в режиме перемотки.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Лентопротяжный механизм, содержащий несущее шасси, на котором с возможностью перемещения установлено подпружиненное основание с магнитной головкой, укрепленный на несущем шасси реверсивный электродвигатель, кинематически связанный с одним или двумя ведущими валами, оснащеннымисоответ- твующими прижимными роликами, и с приводным зубчатым колесом, кинематически вязанным с перекидным зубчатым колером, установленным с возмбжнрстью попе- Ьемённого зацепления с венцами зубчатых (солее приемоподающих узлов, перекидную Пружину, зубчатый элемент, а также пере0

5

ключающий элемент с осью вращения, кинематически связанный с перекидным зубчатым колесом и одним или двумя прижимными роликами, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы механизма, переключающий элемент выполнен в виде рычага, его ось вращения установлена на подвижном основании и он подпружинен к этому основанию перекидной пружиной с возможностью фиксации его в крайних положениях, а зубчатый элемент выполнен в виде зубчатого сектора внешнего зацепления, жестко связанного с рычагом, который установлен с возможностью Зацепления зубчатого сектора с зубчатым венцом перекидного зубчатого колеса,

Использование: техника магнитной записи, лентопротяжные механизмы магнитофонов. Сущность изобретения: зубчатый сектор внешнего зацепления совмещен с двуплечим рычагом для обеспечения возможности взаимодействия сектора с перекидным зубчатым колесом при изменении направления вращения электродвигателя. Ось вращения двуплечего рычага установлена на основании, которое снабжено фиксирующим устройством. 2 ил.

Фиг.1

Й/г2