机芯零件和各种规格的紧固件等共有上百件,层次很多,密密麻麻,但仔细一看无非是磁带驱动机构、卷带机构和一些辅助机构,各种款式和型号的机芯基本相似。
双卡机的主要机构如下述。
1.基板与磁头滑板
基板是机芯的底座,也叫底板,所有零件和部件都安装在此板上,因此基极的几何尺寸精度要求很高,它直接影响各零部件的相关位置和传动精度。多数连体双卡机芯左、右卡的基板是独立的,中间用连接板连成一体。也有些双卡机芯左、右卡的基板是一个完整的冲压件。
磁头滑板是安装磁头的底座,能在基板上往复滑动、故称滑板。在录放音时,磁头滑板在录放音按键的操纵下向前沿动一定距离,确保磁头与磁带接触良好,满足录音、放录需要。双卡机芯左、右卡的磁头滑板外形尺寸完全相同。
2.磁带驱动机构
盒式磁带录音机普遍采用橡胶传动带传递电机的转短,驱动主导轴恒速旋转。这种驱动方式的优点是:橡胶传动带能较好地吸收来自电机的振动,可以按设计的需要确定电机的安装部位,从而简化了传动机构。
恒速旋转的主导轴的圆周速度必须与磁带的运行速度要求相符,这是主导轴驱动磁带的基本要求。因此,与磁带运行相关的零部件如电机、橡胶传动带、飞轮、主导轴和压带轮等是直接影响带速和抖晃率的关键件。
(1)电机 盒式磁带录音机采用的是直流稳速电机,其优点是体积小、转矩大、噪声小、效率高、成本低、寿命长。但在负载转矩或电源电压有变化时,这种直流电机的转速难以稳定,为了解决这个问题便增加了稳速装置,也称调速器,分机械式、电子式和伺服系统三种。由于机械式调速器噪声大、可靠性又差,现已被电子式调速器所替代。伺服系统电机虽然稳速性能高,但控制电路复杂价格昂贵,仅适用于录音座和专业录音机。
(2)主导轴 它的几何尺寸精度直接关系到磁带运行速度稳定程度,因磁带是在压带轮的橡胶轮缘压力作用下紧贴着主导轴的外缘运行,所以对主导轴的加工和装配精度要求很严格。如果主导轴的转速恒定,而圆周速度不均匀,则必然引起带速不稳、抖晃增大。
在主导轴和支座之间装有构造简单的含油轴承,这种含油轴承是用钢质粉末压制烧结而成的,里面均匀地分布有无数的微小油孔,充满了润滑油。当主导轴旋转时,含油轴承的无数油孔就逐渐渗出润滑油形成薄薄一层油膜。使其运转灵活稳定。含油轴承对抖晃影响明显,因此对它的技术性能和外形尺寸要求很严格。
(3)飞轮 飞轮与主导轴压配合装成一个整体,如图1所示,二者同轴旋转,主导轴就是飞轮的旋转轴。电机通过橡胶传动带将转短传递给飞轮,因飞轮的皮带轮远大于电机轴上的皮带轮,所以飞轮是电机的减速轮,又因飞轮惯量大,能改善电机产生的振动和速度变化,所以它又是一个稳速轮。在机芯结构允许的前提下,应尽量采用大直径和大质量的飞轮。

(4)压带轮 是磁带驱动机构中的重要部件之一,其轴向高度大于磁带宽度,压带轮轴与主导轴必须严格平行,否则磁带将偏离轨道而上下窜动(见图2),甚至产生摺带和绞带现象。为防止压带轮橡胶外缘稍有倾料造成磁带跑偏现象,几乎所有录音机的压带轮橡胶外缘均制成鼓形,可使压带轮与主导轴接触良好,压力均匀。

为使磁带在放音状态下能紧靠着磁头运行,必须在供带端施加与磁带运行方向相反的张力即反张力F\(_{b}\);为使磁带在收带端能紧密而整齐地卷绕起来,必须在收带端施加与磁带运行方向相同的张力F1。由于F\(_{b}\)与Ft随着磁带的卷统半径变化而改变,二者之差比磁带运行所需要的驱动力F\(_{c}\)小得多,即Fb-F\(_{t}\)<Fc(见图3),所以主导轴必须有足够大的驱动力才能使磁带沿着主导轴的外缘恒速运行。用镶嵌橡胶外缘的压带轮紧压主导轴,就是为了得到必要的驱动力。TN-33机芯的压带力为3~4N,驱动力为0.8N以上。

磁带与压带轮之间的摩擦系数比磁带与主导轴之间的摩擦系数大得多,所以录放音时,被主导轴驱动的压带轮带动磁带匀速前进。可见,压带轮的摩擦系数应是恒定值,驱动力才能稳定。压带轮的橡胶硬度、尺寸精度和装配精度等都直接影响着磁带运行状态和抖晃率,因此不可忽视。
(5)橡胶传动带 这是一个易损件又是一个关键件,材料性能、截面形状和尺寸精度对传送电机转矩和抖晃率都有很大影响。现今盒式录音机用的橡胶传动带有方形截面和扁平形截面两种。扁平形截面橡胶带厚度的精度可以研磨得相当高,传动平稳性好,柔度和挠性好,吸振能力也强,中高档机芯全用它。方形截面的橡胶传动带因在“V”型皮带槽内运转,实际工作表面有两个,因此形状误差难以控制,传动的平稳性就不如扁平形截面的好,对抖晃率影响明显,多为普通机芯采用。为进一步降低TN-33机芯的抖晃,国内有些企业将一条传动带改为两条传动带,详见图4:左为原传动方式,右为改进后的传动方式,改进以后的优点是张紧轮产生的振动不直接影响飞轮主导轴组件,从而提高了抖晃率指标。

3.卷带机构
盒式录音机与盘式录音机一样,也有供带盘与收带盘,只是盒式录音机的供、收带盘不在机芯上,而是装在磁带盒里,称为盘芯,盒里还有一对导带轮和一个压带垫等,实际上,带盒属于卷带机构的一部分。
(1)供带轮 带盒装入机芯后,在录音、放音或快进状态时,供带轮给磁带一定的反张力,使磁带卷绕不会松弛;在倒带时,供带轮高速转动,能迅速将磁带倒回来。这就是供带轮的基本作用。
(2)收带轮 其作用是在录音与放音时,将磁带紧密、整齐地卷绕起来;在快进时高速旋转卷绕磁带;在倒带时给磁带一定的反张力,使快速倒回的磁带能整齐地卷绕起来,没有松弛和参差不齐现象。
(3)快进与倒带机构 实际上是一个快速传送机构,通过中间轮的传递,给收带轮与供带轮以高转速和大力矩,使之在短时间内完成收带或倒带程序。
由于快进、倒带时的卷带速度高,容易发生带卷参差不齐现象,所以要束传动机构振动要小,卷带轮的偏心要符合要求,有关零部件的形位公差要得当,否则快速运带的运转噪声严重,甚至运转不正常。
双卡机芯的辅助机构如下述。
(1)暂停机构 图5是TN-33机芯的暂停机构示意图,在录音、放音状态下,当按动暂停键时,键杆克服压簧的压力向前移动一段距离,键杆顶端的柱销在稳态舌(塑料件)的导向槽内滑动,当滑到最深处(B)时,柱销被卡住不动,于是暂停键杆被锁住。此时C处的弯爪推动压带轮支架的尾端,使压带轮支架统支点E过时针方向转一角度,于是压带轮离开主导轴,磁带停止运行,与此同时,D处的平面推动惰轮支架的右端,使惰轮绕支点F逆时针方向移动一定距离,脱离收带靠轮,于是收带轮停转。

如要恢复录音、放音状态,就再接动一次暂停键,被卡在稳态舌槽内的柱销便滑动到另外一处,直至柱销复位,于是键杆在压簧的作用下恢复原位。
(2)自停机构 它的作用是在磁带运行到终端时自动切断电源,机芯停转,功能键复位。盒式磁带录音机普遍带有自停机构,其目的在于防止磁带受到过大张力引起变形与损伤,避免电机过载运行降低使用寿命和无功耗电。
自停机构分半自停和全自停两种形式。半自停机构也叫磁带张力杠杆式自停机构,它只能在录音、放音状态下,当磁带运行到终端时,利用磁带骤然增大的张力实现断电停机,而在快进、倒带状态下不能实现自停。凡是在录音、放音、快进和倒带状态下均能自动断电停机的。称做全自停机构。全自停机构有机械式的、光电式的和磁电式的多种类型,构造比较复杂,成本也高,在高档录音机和录音座上采用。
图6是TN-33机芯的半自停机构示意图,当录音或放音状态下磁带运行终了时,供带轮停转,而主导轴与压带轮仍在继续驱动磁带,使磁带拉得很紧,张力急剧上升,此时自停杆触头被绷得很紧的磁带推后一定距离,自停杆统支点M逆时针方向转一角度,其右端拨动自停板的凸销A,使自停板绕支点N顺时针方向转一角度,于是自停板左端端面B移入飞轮凸块的迴转半径范围,当旋转着的飞轮凸块撞击自停板端面B后,自停板便向右移动,因自停板支点在按键锁板上,所以它带动按键锁板向右移动直至释放放音键,使其复位实现停机。

因自停触头、自停杆安装在磁头滑板上,快进、倒带状态下。磁头滑板静止不动,自停触头接触不到磁带,所以快进、倒带状态不能依靠磁带张力实现自停。
图7是新近推出的TN-21Z机芯的机械式全自停机构示意图,无论录音、放音,还是快进、倒带状态,只要磁带运行到终端时,收带轮即停止转动,此刻与收带轮同转轴的挡叉A端离开自停摆叉,自停拨叉在其底面扭簧的作用下,绕支点M逆时针方向转一角度,它的E端下方带有弧形凹槽的柱状体,进入双联齿轮上部圆柱形凸销迴转半径范围之内,当双联齿轮顺时针方向旋转(由飞轮中央小齿轮带动)一定角度时,自停拨叉E端的弧形凹槽柱状体恰好与凸销相遇,迫使双联齿轮连同其支臂绕支点N(即主导轴)顺时针方向转一角度,于是双联齿轮与收带盘齿轮脱开,同时双联齿轮支臂右上方向下折弯处(Q)推动自锁板向右移动,直至释放录音或放音键杆,使其复位。

(3)防误消机构 图8是TN-33机芯的防误消机构示意图,当磁带盒装入机芯后,磁带盒后侧面左右对称的两个5×6mm\(^{2}\)的小窗口中的一个,正好对准了防误消机构的触头,如果磁带上防误消窗口连接的方形薄片完好无缺,此薄片便推动触头向后仰一角度,防误消机构的水平杆便向上抬起,使录音键杆能向前滑动,直至录音机进入录音状态。

如将防误消窗口上的方形薄片去掉,则触头正好伸进窗口里,防误消机构静止不动,其水平杯紧靠基板,挡住了录音键杆的通路,因此录音键无法工作。
(4)出盒机构 装、取带盒简捷、方便、可靠是盒式录音机的基本要求,不同款式的录音机有着不同形式的装盒结构,双卡录音机或中高档录音机采用的是缓动开仓机构,在仓边装有缓冲器,当按动出盒键时,带仓慢慢开启,毫无冲击声,带仓及带盒也不易损伤。缓冲器有空气阻尼式、摩擦阻尼式和油阻齿轮式数类。
(5)联动录音机构 连体双卡机芯基饭背面有一连杆机构,控制着放音卡的放音键杆和录音卡的录音键杆,当操作录音键时,放音卡的放音键杆同时动作,处于工作状态。这种机构可以消除放音、录音键动作不同步造成录音效果差的弊端。(王锡江)