专利名称：电控自动反转录音机芯的状态控制机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有小型电磁铁的电控自动反转录音机芯的状态控制机构，它特别适合于作为电子逻辑轻触机芯或遥控机芯的状态控制。
公知的自动反转录音机芯状态控制机构，一种是采用几个电磁铁，通过多个连杆机构，凸轮机构和间歇齿轮机构，分别控制机芯的各种状态，因而机构复杂，对零件精度要求高，成本上升。由于要对几个电磁铁进行控制，所以控制时序复杂，稍有偏差，就会发生误动作。另一种机构是在单个凸轮上设置四个以上的缺齿，各缺齿位与相应的凸轮控制部件、锁定块对应于机芯的各种状态，这种机构的间歇齿轮和凸轮都相当复杂，制造困难，更重要的是，状态转换时电磁铁要频繁动作，时序控制范围小，并有可能交叉重叠，稍有偏差就会动作失灵甚至锁死，因此可靠性很差。
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能可靠地实现机芯各种状态转换和控制的简单机构。该机构与智能化电子电路(如单片机)配合，可以达到很低的成本和很高的可靠性，具有多功能，低成本，高可靠性的特点。
本实用新型为一种电控自动反转录音机芯的状态控制机构，控制核心主要由四部分组成一个由间歇齿轮、控制凸轮及相应的止卡件组成的从动齿轮，一个小功率电磁铁，一个传递电磁铁运动和控制从动齿轮转动的锁臂和一块转换板，用弹簧将锁臂压向止卡件，此时从动齿轮的缺齿部分正好与驱动齿轮相对，阻止了从动齿轮的运动，利用电磁铁克服锁臂弹簧的作用力，使锁臂发生解锁，在另一驱动力的作用下，从动齿轮越过缺齿，于是上述间歇齿轮的有齿部分与驱动齿轮啮合；在中心控制间歇齿轮上设有若干段特定的凸轮曲线，该曲线直接与转换板和磁头板作用，从而控制机芯的各种状态，其特征是在间歇齿轮上对应的停止部与放音部之间，设置了一个使转换板自动初始化的导向性作用块，通过与电磁铁控制的连杆机构相配合，完成对转换板的初始化控制。上述的自动初始化导向性作用块对转换板的控制发生在停止位与放音位的前1/3时间内，从而保证了功能和时序上对机芯的其它状态不会产生任何影响，并有效地避免了死锁现象。
具体控制过程是在停止状态下，磁头板及其上的磁头处于最高位，此时有一个飞轮通过一中间齿轮与相对应的绕转轮啮合。在接到快进或倒带指令后，微处理机通过检测开关进行检测，判断转换板的状态，如位置正确则马达直接加电，即可进入相应的快进或倒带状态，否则向电磁铁输出脉冲，凸轮解锁，拨动转换板的位置，进入相应的工作状态。如此时接到放音指令，磁头板向下移动，到达预定位置，间歇齿轮锁定，开始正、反向放音。选曲时，磁头板回退到一定位置，实现正反向选曲。可以看出，在快进/倒带，选曲，放音三个位置，均有正向和反向两个可能的状态，此状态的唯一性可由转换板上与间歇齿轮作用的小轴的位置唯一确定。本实用新型采用了一种自动的机械复位机构，在凸轮每一次由停止位向放音位转换的过程中，转换板都自动回位(正向)，从而大大减少了检测判断的次数，甚至可以在任何动作下不作检测而直接到达所需的工作状态。
下面根据
本实用新型的一个实施例。
图1是机芯反面总体机构示意图图2是机芯正面总体机构示意图图3至图10用于说明本实用新型作用。
各图中1为自动反转录音机芯的基盘座，在它上面安装有间歇齿轮2，3、4分别为左右飞轮组件，在飞轮组件3上包含有一个传递齿轮3a，在4上包括两个传动齿轮4a、4b，其中4b将运动传往间歇齿轮2。整个机芯的动力由马达5，通过中间轮6，皮带7传给飞轮组件3、4。在飞轮下面，安装了两个绕飞轮轴线旋转的放音臂8和9，这两个臂上各有一个塔形齿轮10和11。飞轮的运动通过3a或4a传递给10或11中的10b或11b，再由10a或11a传往绕转轮12或13。只要飞轮运动，10与11始终是运动的，左右绕转轮的运动则由放音臂8，9进行控制。在8，9上分别有一弹簧14和15，它使轮10a，11a在没有外约束的情况下，始终与绕转轮12，13啮合。
除运动系统外，机芯还包括一套用来进行状态转换的控制系统。在间歇齿轮2的下面，有一进行方向转换的转换板16，在转换板上有一小柱17，17直接与间歇齿轮2上的凸轮相作用，在转换板的另一端挂有一弹簧18，它使转换板向右运动后，自动向左返回，并且使转换板在不受其它约束时小轴17始终趋向于间歇齿轮2的中心。同时，基盘座上有一凸块1b对16进行限位。除17外，在转换板上还有两个作用位16a与16b。16a和控制板23上的23a相作用，使控制板和转换板一起移动，另一作用位16b则与锁臂19相作用。19是锁定间歇齿轮的锁臂，在它的一端有一小柱19a，它与间歇齿轮2上的锁块2a，2b和2c作用，锁定凸轮。在19的另一端套着一个小功率电磁铁20的铁芯，用于机芯状态的控制，在19上还有一作用位19b，它与转换板16上的16b相作用，其功能将在后文作详细的介绍。
在机芯的正面(图2)，基盘座1上有一能上下滑动的磁头板21，磁头板装有磁头组件22。本实用新型中，磁头可采用四迹磁头，也可采用双声道磁头和升降机构或采用旋转磁头。磁头板21与基盘座1之间装有一控制板23。在控制板上，23e与转换板16上的16a相作用，控制板上的23a，23b，23c，23d四个突起可以实现对左右压带轮24，25，左右放音臂8，9的控制。磁头板的下部有一扭簧28，用于磁头板拉下后复位，并为间歇齿轮解锁越过缺齿提供驱动力。在磁头板上有21a，21b两个凸块，分别与安装在压带轮组件24，25上的弹力弹簧26，27作用，使得磁头板拉下进入放音位置时，压带轮压紧主导轴。在磁头板上，还有一柱29穿过基盘座，直接与间歇齿轮2上的凸轮相作用，将磁头板拉到相应位置。为了控制的需要，在磁头板的最下端、控制板的两侧都装有检测开关(图中未画出)，用于对状态进行检测，实现信号的反馈。
图3能更清楚地说明控制板的作用。在图3中23b与弹簧27相距很近，磁头板下移时对27产生压力，带动压带轮组件25(图3没画出)转动，由于23b的阻碍作用，在磁头板到位后，该压带轮与主导轴之间仍会有一定的间隙。而通过弹簧26作用的左压带轮则正好能与主导轴压紧。另一方面，在控制板的下部，23d与放音臂9上的9c作用，使9上的齿轮11无法与绕转轮13啮合，而23c则不与8c作用，在弹簧14的作用下，10a正好与左绕转轮12啮合。所以，在这种状态下，左主导轴压紧，左绕转轮啮合，为正向状态。此时若磁头下降到最低位，则为正向放音；若磁头回退到中间一定位置，则为正向选曲状态；当磁头回退到顶端时，则进入快进状态，若马达断电，则处于停止状态。
在图3的状态下，假设由于间歇齿轮2的控制，转换板16上的小柱17向左移动(从前面看)，通过16a带动控制板亦向左移动，结果是23a靠近26，23b远离27，这样右绕转轮可以完全压下，左绕转轮则只能部分压下，23c通过8c将左放音臂8顶开，左绕转轮脱离啮合，23d不再与9c接触，右绕转轮啮合，机芯进入反向状态。
用图4至图10说明本实用新型控制机构的控制程序。图4中，锁臂19上有一小弹簧30，它使锁臂在电磁铁吸合后迅速复位，在基盘座1上也有两限位块1a和1b。1a用于对锁臂19的限位，1b则对转换板16进行限位。间歇齿轮2的作用面分为上下两面，上面分布有2a，2b，2c三个锁块，下面分布着控制磁头板位置的内凸轮2d，控制转换板位置的曲线2e和使转换板复位的导向块2f。图4中，间歇齿轮正好处于放音状态，缺齿2g与飞轮4b相对，锁臂柱19a与锁块2a相作用，阻止了间歇齿轮的运动，拉磁头板小柱29位于凸轮上的斜面2j上，磁头板到达放音位，并由于弹簧28被压缩，通过29对斜面2j产生一促使凸轮顺时针转动的推动力。转换板的小柱17位于凸轮的内侧，这样控制板的状态正好与图2一致，机芯处于正向放音状态。
正向放音状态向正向选曲状态转换，由控制CPU向电磁铁发一个脉冲，电磁铁20吸合后放开。20吸合时，锁臂19顺时针转动，19a脱离锁定块2a，弹簧28的作用力通过柱29传递到间歇齿轮2上，使之顺时针旋转，越过缺齿。电磁铁释放后，锁臂19在弹簧30的作用下复位。当间歇齿轮转到缺齿2h和4b相对时，19a与2b作用，重新发生锁定，对应于图5。在图4到图5的转换过程中，拉磁头板的柱29往间歇齿轮中心回位，并停止在斜面2k上，在机芯上反映为选曲状态。在此过程中，转换板的位置没有发生变化，仍为正向状态。
图5发生解锁，则进入停止位，如图6所示。此时磁头板进一步回位，磁头与磁带间有一定间隙。在该位置上，如马达加电，则为快速进带，否则则为停止状态。
从图6对应的停止位进入下一个放音位，将有两个可能的位置。在电磁铁吸合解锁时，锁臂19上的19b均会与转换板16上的16b作用，将转换板向右推出一点，由于弹簧18的存在，在电磁铁停止通电后，转换板迅速向左回位。所以在图6中，若电磁铁吸合时间较短，则转换板上的小轴的运动轨迹如图7中的白圈所示，转换板仍处于间歇齿轮的内侧。若电磁铁吸合的时间较长，在到达凸轮曲线2e的端点(分歧点)仍未解除吸合时，转换板将被引入曲线2e的外圈(如图中的黑圈所示)，在这段曲线上，由于曲率变化较大，将使转换板向右运动，带动控制板亦作相应的运动，那么，下一锁定位就是反向放音了。如图8所示。
图8的下一位置是反向选曲，类似于图5，只是转换板小柱17走2e曲线外圈，再次解锁后，进入倒带状态，如图9所示。控制板仍使右绕转轮啮合，如果马达加电则为倒带状态，否则处于停止状态。
可见，在放音，选曲，停止(快进/倒带)三个位置，转换板16均有两种可能的状态(图4-图9)，分别控制机芯的正向和反向动作。此外，在上述除停止外的任何状态下，如果瞬时给马达停电，均为暂停状态，复电后重新继续当前的动作。
下面，介绍一下本实用新型控制机构的初始化功能。间歇齿轮在图9状态下解锁后，凸轮继续顺时针运动，由于拉力弹簧18和导向块2f内曲线的作用(2f最大半径大于2e的最大半径)，转换板16上的推动柱17将在初始化部件2f的内侧强制换向。17在越过2f后，不论原来处于哪一种状态(图9或图6)，均会回到相同的位置，从而实现自动初始化。此时如果电磁铁吸合时间较长，则与图7类似，走曲线2e的外圈，实现反向放音、反向选曲和倒带功能(图10中的黑圈)，若吸合时间较短，则走2e的内圈，实现正向放音、正向选曲和快进功能(图10中的白圈)。
综合起来，本实用新型的整个控制程序可简述如下，机芯在停止/快进/倒带状态下，电磁铁获得一短脉冲，进入正向放音状态，再次获得一短脉冲，进入正向选曲，在一个新的短脉冲作用后，重新会回到停止/快进状态。另一种情况，机芯在停止/快进/倒带状态下，电磁铁得到一较长脉冲，将进入反向放音状态，再获得一较短脉冲，进入反向选曲状态，随后的一个短脉冲将使机芯重新回到停止/倒带状态。这就是机芯控制的整个时序。其中长短脉冲的作用时间大致为2:1。
举一个很极端的例子说明整个控制机构的动作假设机芯目前处于正向放音状态，要进入倒带状态。先给电磁铁一个短脉冲，让其到达正向选曲，立即作用一短脉冲，使其到达快进状态，然后向电磁铁发一较长脉冲，让转换板反向，进入反向放音，在继续经过两个短脉冲后，机芯将处于倒带状态。当然，这是一种最极端的例子，共需要五个步骤。但整个控制过程简单明了，时序也非常清楚，不会有任何误动作，如果用单片机来实现这个动作是非常简单的，而且时间响应也很好。对于其它状态间的转换，则更加容易。
本实用新型初始化导向块2f对转换板的控制发生在从停止位到放音位的前1/3时间范围内，在这段时间中拉动磁头板的内凸轮曲线2d曲率变化很小，磁头板下降的距离很小，弹簧26、27对控制板23的作用力几乎为零，所以凸轮能很轻松地将转换板拨回到原来位置，避免了以往电控机芯容易发生的状态转换死锁现象。由于间歇齿轮从停止位到放音位周期较长，设置了该初始化导向块后，对机芯的其它功能和时序都不会产生任何影响。
在本实用新型中，间歇齿轮2的各锁块2a与2b约成60度角，2b与2c间亦为60度，2c至2a间夹角为240度左右，电磁铁加电吸合时间可选为两最小缺齿间运行时间的一半。以T表示整个间歇齿轮运动的周期，那么电磁铁短脉冲作用的时间大致为T/12，间歇齿轮的运动从停止位到放音位约需8T/12，从放音位到选曲位和从选曲位到停止(快进/倒带)位各需2T/12。所以如果能连续让电磁铁吸合约6T/12的时间，则不论机芯原来处于什么工作状态，均会进入反向放音状态。这为机芯的操作提供了极大的便利，可以在机芯进行任何状态转换之前执行此操作，此后的一切动作都以此为出发点，这样免去了动作之前的各种检测和判断，大大提高了可靠性和响应速度，也简化了CPU的编程工作，程序只占用很少的存贮空间，进一步降低了成本。
采用本实用新型的电控自动反转录音机芯状态控制机构，只需一个间歇齿轮，一个小功率电磁铁，采用单向马达。电磁铁采用脉冲式工作方式，因此是一种省电的设计。整个机构工作可靠，性能优越，成本低廉，具有双向机芯的全部功能，与电子电路配合能实现对机芯全部状态的逻辑控制。
权利要求1.一种电控自动反转录音机芯的状态控制机构，控制核心主要由四部分组成一个由间歇齿轮、控制凸轮及相应的止卡件组成的从动齿轮，一个小功率电磁铁，一个传递电磁铁运动和控制从动齿轮转动的锁臂和一块转换板，用弹簧将锁臂压向止卡件，此时从动齿轮的缺齿部分正好与驱动齿轮相对，阻止了从动齿轮的运动，利用电磁铁克服锁臂弹簧的作用力，使锁臂发生解锁，在另一驱动力的作用下，从动齿轮越过缺齿，于是上述间歇齿轮的有齿部分与驱动齿轮啮合；在中心控制间歇齿轮上设有若干段特定的凸轮曲线，该曲线直接与转换板和磁头板作用，从而控制机芯的各种状态，其特征在于在间歇齿轮上对应的停止部与放音部之间，设置了一个使转换板自动初始化的导向性作用块，通过与电磁铁控制的连杆机构相配合，完成对转换板的初始化控制。
专利摘要本实用新型电控自动反转录音机芯的状态控制机构，由间歇齿轮、电磁铁、控制锁臂、转换板和控制板组成控制核心。通过上述部件的协调作用，可以获得机芯的各种工作状态。在本实用新型中，机芯从停止位到放音位的状态转换过程中可以实现自动初始化，从而形成一个连续的动作周期。机芯与单片机控制电路配合，可以由一个电磁铁完成机芯的全部功能，具有高可靠性、低成本、全逻辑控制的特点。
文档编号G11B15/00GK2157576SQ93209609
公开日1994年2月23日 申请日期1993年4月9日 优先权日1993年4月9日
发明者阳晓军 申请人:信华精机有限公司