专利名称：用于磁记录设备中的磁头鼓及其制造方法
技术领域：
本发明涉及录像机之类磁记录设备中的磁头鼓。本发明特别涉及其上具有一个或多个磁头而可带着与磁带保持接触的磁头一起转动的磁头鼓。
现有录像机一般采用所谓的方位扫描系统，其中，其上带有一个或多个磁头的一磁头鼓安装成其转动轴线与磁带送进方向斜交，从而磁带在与磁头鼓的圆周面保持接触的同时其送进平面与磁头鼓的转动轴线斜交。磁头鼓转动时的圆周速度大于磁带的送进速度。因此，磁头鼓上的磁头在磁带上依次沿着与磁带长度斜交的各平行扫描路径移动。
一般来说，磁头鼓可转动地支撑在一静止鼓上的一轴上，该静止鼓的直径与磁头鼓的直径相同。为了增大扫描路径数，磁头鼓的圆周面上一般分布有两个或多个磁头。
在这类机构中，由于磁头鼓的圆周速度大于磁带的速度，因此磁头鼓与磁带之间会产生很大摩擦力。还应看到，磁头鼓必须具有一定的转动惯量，以便抑制磁头鼓转速的波动。
为此，通常用金属材料制造录像机中的磁头鼓。一般在用铝合金模制出形状合乎要求的磁头鼓后对其圆周面进行机加工。
现有磁头鼓的一个问题是，由于它整个地由金属材料制成，因此重量太重。还应看到，必须对铝合金铸件进行合乎要求的机加工，因此费时费力，成本高。
本发明旨在解决现有磁头鼓的上述问题，从而本发明的一个目的是提供一种整体重量轻、但由于质量集中在圆周部而转动惯量大的磁头鼓。
本发明的另一个目的是提供一种制造成本低、但能满意地抑制转速波动的磁头鼓。
本发明的另一个目的是提供一种大致不会产生由磁带与磁头鼓表面之间的滑动造成的静电电荷的磁头鼓。
按照本发明，上述和其它目的由一磁头鼓实现，它包括一具有一定厚度的金属圈以及用外折贴(outsert)成形制成在该金属中的塑料支撑件。该塑料支撑件包括一与该金属圈连接而支撑该金属圈的圆圈部和一供转轴插入的中央圆台部。该磁头鼓还装有至少一个可与之一起转动的磁头。
按照本发明的一优选方面，磁头鼓在塑料支撑件圆圈部的外圆周面和金属圈的内圆周面上分别有形状互配的突起和凹槽互相啮合而把它们紧固在一起，从而防止该支撑件与该金属圈发生相对位移。按照本发明的另一个方面，金属圈的一轴向端部的径向内圆周部有一沿轴向向径向内部倾斜的斜面，从而增大塑料支撑件与金属圈之间的接触面积而防止支撑件与金属圈之间发生相对位移。此外，按照本发明的另一个方面，塑料支撑件的轴向长度大于金属圈的轴向长度且金属圈和支撑件在上述端部处的径向平面共平面，而在金属圈的另一端该支撑件沿轴向伸出在金属圈之外且沿径向伸出在金属圈内圆周之外，从而盖住金属圈的上述另一端，从而增大塑料支撑件与金属圈之间的接触面积而防止支撑件与金属圈之间发生相对位移。
塑料支撑件最好做成包括一可与金属圈内圆周面连接的圆圈部和一连接该圆圈部与该圆台部的腹板部。在这种情况下，该圆圈部可部分切去而金属圈的内圆周面局部露出。该切去部或这些切去部在模制塑料支撑件时用作供成形模中支撑金属圈的一支撑件或多个支撑件通过的一个或多个通孔。此外，按照本发明，塑料支撑件最好用导电塑料制成，以便消除由磁带与磁头鼓之间的滑动而生成的静电电荷。
本发明还提供一种制造磁记录设备中的磁头鼓的方法。该方法使用一成形模，该成形模包括一分成若干型芯件而在合上时形成一紧靠金属圈的外圆周面的模槽的横向滑动型芯，一阳模，它具有一直径小于金属圈内径的圆柱形凸台，该凸台的外圆周面上有一个或多个可抵靠金属圈内圆周面的突起，该凸台的一端面上还有一用来形成支撑件的轴承圆台部的凹座，以及一阴模，该阴模的内表面与阳模的该端面相对，其间有一空隙，该方法包括下列步骤把金属圈放置成夹紧在滑动型芯与阳模凸台上的突起之间；合上该成型模从而在金属圈内圆周面与阳模的凸台之间、阳模的凸台的该端面与阴模内表面之间以及阳模凸台的端面上的轴承圆台部成形凹座形成成形型腔；把熔化塑料注入该成型型腔中；待塑料固化后即形成金属圈与支撑件连成一体的磁头鼓。
按照本发明的一优选方面，该磁头鼓制造方法还包括对用外折贴工艺与塑料支撑件制成一体的金属圈的外表面进行磨削而进一步提高精度，特别是提高同心度，该磨削可以支撑件的转轴为基准。
最好在金属圈的外圆周面上制有若干浅槽而形成气槽，从而有效地防止磁带粘着在磁头鼓上，这些浅槽可在磨削过程中制成。
本发明的磁头鼓的外圆周部为一金属圈，而支撑件由塑料制成，因此可用塑料成形制成用来与形状复杂的磁头鼓支撑装置连接的安装部，从而无需以后再进行机加工。因此可降低机加工成本。还应看到，虽然支撑件用重量轻的塑料制成，但由于圆周部为金属材料圈从而大部分质量集中在圆周部，因此仍具有很大的转动惯量。磁头鼓的圆周部与磁带为滑动接触，但该圆周部由金属圈构成，因此可确保足够的摩擦阻力。
磁带与磁头鼓表面之间的滑动会产生静电电荷，但静电电荷可通过金属散逸，若金属圈不足以除去所有静电电荷，则可用导电塑料制造塑料支撑件。
图1为一本发明磁头鼓适用的录像机的磁带驱动机构的立体图；图2为一磁头鼓与一静止鼓的立体图；图3为本发明一实施例的磁头鼓的立体图；图4(a)为图3所示磁头鼓的剖面图；图4(b)为该磁头鼓的正视图；图5为该磁头鼓的局部放大剖面图；图6为沿图4(b)中VI-VI线剖取的一部分磁头鼓的立体图；图7为该磁头鼓的底面图；图8(a)为一制造该磁头鼓的模具的水平剖面图，所示模具处于打开位置；图8(b)为该模具处于打开位置时的垂直剖面图；图9(a)为该模具处于合上位置时的水平剖面图；图9(b)为该模具处于合上位置时的垂直剖面图；各附图、特别是图1例示出本发明适用的磁头鼓的工作状态。磁带1穿行在一磁带盒中的一供带盘2与一收带盘3之间。若干导杆4把磁带1从磁带盒中拉出而绕过一磁头鼓组件5。在图1中，标号6表示一全宽度消音磁头、7表示一声头、8表示一控制磁头。磁带1因被夹紧在一压带滚轮9与一主导轴10之间而以箭头所示方向被驱动。
磁头鼓组件5包括一保持不动的下部静止鼓5a和一可转动地支撑在下静止鼓5a上的上部可转动鼓或磁头鼓5b。该上部可转动鼓或磁头鼓5b的外圆周面上分布有若干磁头11。如录像机技术中公知的，磁头鼓组件5的转动轴线5c与磁带1的进带平面斜交。导杆4把磁带1拉向磁头鼓组件5而使磁带斜向抵靠鼓5的表面。上部可转动鼓5b以箭头所示方向受驱转动而使其圆周速度大于磁带1的带速。从而在磁带1上产生记录频带的斜条。
在所示磁记录设备中，本发明应用于上部可转动鼓或磁头鼓5b。从图2中可看到，下部静止鼓5a包括一平底部5d、一从该平底部5d圆周向上伸出的环形凸缘5e和从该平底部5d中央向上伸出的一轴承圆台5f。磁头鼓5b装在一支撑轴12的顶端部上，该轴12有一杆部12a可转动地插入在下部静止鼓5a的轴承圆台5f的轴向中心孔5g中。
图3到图7示出磁头鼓5b的结构。如图3所示，磁头鼓5b包括一由铝合金之类合适金属材料制成的金属圈14和一用塑料注入成形在该金属圈14内部的支撑件15。如图4(a)和图5所示，该金属圈14的轴向长度1小于支撑件15的轴向长度L，而金属圈14的顶面与支撑件15的顶面共平面。支撑件15的另一端沿轴向伸过金属圈14的另一端而形成一同时沿径向向外伸出而盖住金属圈14底面的轴向伸长部15a。
由塑料制成的支撑件15包括一与金属圈14内表面连接的环形圆周部或直立凸缘部15b、一可与支撑轴12的顶端部连接的中央圆台部15c和一把凸缘部15b与中央圆台部15c连接在一起的腹板部15d。从图5中可见，金属圈14顶面内圆周部处有一向里倾斜的斜面14a被塑料支撑件15盖住。此外，如图6所示，金属圈14的整个内圆周面上有锯齿14b。同样，支撑件15的凸缘部15b的外圆周面上有形状与金属圈14上的锯齿14b相配的锯齿15e。锯齿14b和15e互相啮合。
金属圈14顶端上的斜面14a与支撑件15的塑料之间的接靠、上述锯齿14b与15e之间的啮合以及金属圈14底面与支撑件15的径向外伸部15a之间的抵靠确保了金属圈14与支撑件15之间的连接，从而金属圈14与支撑件15无法因受工作时产生的摩擦力而发生相对位移。根据使磁带抵靠磁头鼓5b的接触压力的大小，可省略金属圈14顶端的斜面14a或锯齿14b与15e的啮合或同时省去此二者。支撑件15底部的径向外伸部15a还有一个优点将在下文交代。
从图3中可见，塑料支撑件15的直立凸缘15b的圆周上分布有若干切口16。在直立凸缘15b根部的塑料在切口16处全部切去而形成图6中所示切槽16a。金属圈14的内表面在切槽16处露出。支撑件15中央圆台部15c的顶面上有若干螺栓孔17可用来安装电机或其部件以便驱动磁头鼓5b转动。支撑件15的中央圆台部15c的中心有一孔18用来插入支撑轴12的杆部12a。
图7示出磁头鼓5b的底面。请同时参看图4(a)，支撑件15的伸长部15a的圆周上有一向下突起的环形部，腹板部15d的底面向上稍稍偏离该向下突起部。腹板部15d的底面紧靠支撑轴12上的环形凸缘12b。支撑件15的中央圆台部15c有一供支撑轴12的圆台12c插入的圆柱形凹座。支撑件15的腹板部15d上有若干沿圆圈分布的螺纹孔19以便旋入把支撑件15安装到环形凸缘12b上的螺钉。
塑料支撑件15上有从腹板部15d的底面伸展到伸长部15a的底面的磁头安装槽20。槽20在伸长部15a的外圆周面上开口。从图5中可看到，伸长部15a的外圆周的顶端与金属圈14的外圆周在同一径向位置上且稍稍向下向里倾斜。位于磁头鼓5b下方的静止鼓5a的外圆周与磁头鼓5b的金属圈14的外圆周在同一径向位置上。因此可看到，塑料支撑件的伸长部15a的外圆周沿径向向里偏离磁头鼓5b的金属圈14的外圆周和静止鼓5a的外圆周。这一结构可有效地使塑料支撑件15的伸长部15a不与磁带1接触。
磁头在支撑件15上安装成磁隙位于金属圈14外圆周的向下伸长部21上。在图5中，用虚线示出磁头安装槽20。如图4(a)所示，支撑件15的腹板部15d中有伸到磁头安装槽20的磁头安装螺钉孔22。
如上所述，支撑件结构复杂，且其上得有各种凹槽和孔，磁头鼓通常用铝合金块经切削之类机加工而成。按照本发明上述实施例，结构复杂以及有孔部位都用塑料注入成形。因此机加工程度减小而制造成本大大下降，磁头一般设在其圆周面上其上制有若干浅槽14c而形成一层气隙，以便防止磁带粘着在磁头上。应该看到，按照本发明，这种浅槽可方便地制成在金属圈上。浅槽可在金属圈装到塑料支撑件15上之前制成在金属圈上，但也可在完成外折贴工艺后制成在金属圈上。
可用外折贴成形工艺把金属圈与支撑件连成一体后以支撑轴为基准对金属圈的外圆周面进行机加工，从而可提高精度、特别是同心度。
图8和图9例示出本发明的磁头鼓制造方法。图8(a)和8(b)分别示出模具在打开位置时的水平和垂直剖面。该模具包括下部阳模30、上部阴模31和可横向滑动型芯32。在所示实施你中，该滑动型芯分成两个型芯件32a。阳模30包括一位于中央的圆柱形型芯30a，其圆周上的若干相距90°的沿径向向外突起的突起30b。突起30b的形状对应于磁头鼓5b支撑件15上的切口16和16a的形状。
阳模30有一凹座30c，其形状对应于磁头鼓5b支撑件1 5的中央圆台部15c的外形。阴模31包括其形状与磁头鼓5b的底面对应的一底面31a和一可插入阳模30的型芯30a的凹座30c中的型芯31b。阴模31的型芯31b与阳模30型芯30a中的凹座30c配合而形成一生成磁头鼓5b的圆台部15c的模腔。
构成磁头鼓5b的金属圈14如图8(a)所示套在阳模30的型芯30a上。此时，型芯30a的突起30b抵靠金属圈14的内圆周面而支撑金属圈14。在此位置，金属圈14与型芯30a之间形成生成支撑件15的直立凸缘15b的型腔，然后如图9(a)和(b)所示合上该模具后把熔化塑料注入到模具的模腔中。待塑料固化后从模具中取出该模制品即得到合乎要求的磁头鼓。
为了提高精度、特别是磁头鼓外圆周面的同心度，可对使用外折贴成形工艺而与支撑件15制成一体的金属圈14的外圆周面进行磨削。在磨削时，把与支撑轴12的配合部即支撑件15中的配合孔18的内径D1和中央圆台部15c的圆柱形凹座的内径D2作为基准。磨削量最好为0.1-0.05mm。
通常在这类磁头鼓的外圆周面上制有气槽而在鼓的外表面与磁带之间形成一空气层，以便防止磁带粘着在鼓面上。按照本发明，最好在金属圈的外圆周面上制出若干浅槽14c而作为这类气槽。可在金属圈外圆周面进行磨削的同时制出这些浅槽。
按照本发明，用于磁记录设备的磁头鼓包括一由金属圈构成的外周部和一由塑料制成的内部支撑件，从而可减少机加工程度而降低生产成本。还应看到，由于外周部由金属圈构成，因此可消除因与磁带接触而造成的磨损问题。由于具有足够的转动惯量，因此不会因使用塑料而造成转速波动。
以上结合一种具体结构示出并说明了本发明，但应指出，本发明决不限于所示结构的各种细节，而是可在后附权利要求的范围内作出种种改动和修正。
权利要求
1.一种用于磁记录设备的磁头鼓，包括一具有一定厚度的金属圈和一用外折贴成形工艺制成在所述金属圈中的塑料支撑件，所述塑料支撑件包括一环形圆圈部和一可供插入一转轴的中央圆台部，该磁头鼓的圆周面上有至少一个磁头与所述金属圈一起转动。
2.按权利要求1所述的磁头鼓，其中，塑料支撑件的所述环形圆圈部的外圆周面上有锯齿而所述金属圈的内圆周面上有与之相配的锯齿，支撑件上的锯齿与金属圈上的锯齿互相啮合而防止支撑件与金属圈之间发生相对位移。
3.按权利要求1或2所述的磁头鼓，其中，所述金属圈的一轴向端的内圆周部处有一沿轴向并沿径向向里倾斜的斜面，从而增大所述塑料支撑件与所述金属圈之间的接触面积，从而防止支撑件与金属圈之问发生相对位移。
4.按权利要求3所述的磁头鼓，其中，所述塑料支撑件的轴向长度大于金属圈的轴向长度，所述金属圈在所述轴向端处与所述支撑件共平面，所述支撑件有一伸长部，该伸长部沿轴向在金属圈的另一端处伸过所述金属圈且沿径向伸过金属圈的内圆周面而盖住金属圈的所述另一端。
5.按权利要求3所述的磁头鼓，其中，至少一个磁头安装成磁隙位于支撑件的所述伸长部的外圆周面上。
6.按上述任一权利要求所述的磁头鼓，其中，所述塑料支撑件的环形部与所述金属圈的内圆周面连接，一腹板部用来连接所述环形部与所述圆台部，所述环形部局部切去而形成至少一个使所述金属圈局部露出的切口。
7.按权利要求1-3中任一项所述的磁头鼓，其中，所述塑料支撑件的轴向长度大于所述金属圈的轴向长度，从而在至少一个轴向端处形成一伸长部沿轴向伸过所述金属圈并盖住旁边的金属圈的一端；所述伸长部一边的外周与金属圈的所述端邻接而与金属圈的外圆周面处于同一径向位置上，所述伸长部沿一轴向外伸方向沿径向向里倾斜。
8.按权利要求7所述的磁头鼓，其中，所述伸长部上装有至少一个磁头。
9.按上述任一权利要求所述的磁头鼓，其中，所述塑料支撑件用导电塑料制成。
10.一种磁头鼓制造方法，包括下列步骤提供一成形模具，包括一可横向滑动的型芯，该型芯分成若干型芯件，在合上时可形成一紧靠一金属圈外圆周面的模槽；一阳模，该阳模有一直径小于金属圈内径的圆台，所述圆台的外表面上有至少一个突起用来抵靠金属圈的内圆周面，所述圆台的一端面上有一生成轴承圆台部的凹座；以及一阴模，其内表面与所述阳模上的圆台的所述端面相对；把金属圈夹紧在所述滑动型芯与阳模的所述圆台的所述突起之间；合上所述阴模而在金属圈的内圆周面与所述阳模的所述圆台上的突起之间、阳模的所述圆台的所述端面与所述阴模的内表面之间以及由所述生成轴承圆台部的凹座形成一模腔；把熔化塑料注入所述模腔中；待塑料固化后即获得一由塑料支撑件与金属圈连成一体的磁头鼓。
11.按权利要求10所述的磁头鼓制造方法，进一步包括下列步骤在金属圈与支撑件连成一体后以支撑件的转动轴线为基准磨削金属圈的外圆周面，从而提高金属圈外圆周面的同心度。
12.按权利要求10所述的磁头鼓制造方法，进一步包括下列步骤在金属圈与支撑件连成一体后在金属圈外圆周面上制出浅槽作为气槽，以便防止磁带粘着在磁头上。
全文摘要
一种用于磁记录设备的磁头鼓，包括一具有一定厚度的金属圈和一用外折贴成型工艺制成在所述金属圈中的塑料支撑件，该塑料支撑件包括一环形圆圈部、一供一转轴插入的中央圆台部和一连接该环形部与该圆台部的腹板部。该鼓的圆周面上有若干与金属圈一起转动的磁头。还公开了一种使用一定厚度的金属圈通过塑料注入成型工艺制造磁头鼓的方法。
文档编号G11B15/00GK1152166SQ9611311
公开日1997年6月18日 申请日期1996年9月18日 优先权日1995年9月19日
发明者广田嘉七, 福田顺二 申请人:协和电机化学株式会社