本发明涉及唱机，特别涉及手动和自动返回唱机。 唱机的制造已有许多年的历史，它可以分为如下三大类：手动唱机，自动唱机和自动换片唱机。追求高保真度的人一般选用手动唱机;因为这类唱机上运动部件少，所以重放出的声音更加逼真。但是，许多人对此类唱机不能自动关闭和唱臂不能返回到支架上感到不满意。自动换片唱机能叠放多张唱片并能自动顺次播放;这类唱机使用非常方便，但换片机构相当复杂，而且售价比较高。自动唱机能自动地一遍或多遍地播放一张唱片;由于这类唱机既避免了手动唱机的许多不方便，又很大程度上消除了自动换片唱机的复杂性，因而应用日益普遍。1985年5月8日提交的732，242号美国专利申请提出了这类自动唱机的几种实例。尽管这几种自动唱机比自动换片唱机在结构上有了很大简化，但仍然需要进一步简化结构，以便改善可靠性和性能，降低成本。其中特别需要简化唱臂返回机构和唱臂架。
本发明的一个目的是提出一种克服原有唱机许多缺点的改进型唱机。
本发明的另一个目的是提出一种简化型自动唱机。
本发明的另一个目的是提出一种唱机，在电唱机转盘的底部有一凸轮，在当放完一张唱片的情况下一凸轮随动件和该凸轮啮合，使唱臂从唱片上提升起并搁放到支架上。
本发明的另一个目的是提出一种改进型唱臂架，这种唱臂架适用于各种类型的唱机。
本发明地另一个目的是提出一种价格低廉的手动启动和手动关闭的唱机。
按照本发明的优选实施方案，在转盘下表面有一凸轮，这是一个向下突出的曲线围壁形件。该围壁形凸轮相对于转盘的主轴是偏心放置的，其上有缺口。在转盘下面的基板上装设有凸轮随动件，它的位置通常在围壁形凸轮的内侧。在唱片放完时，凸轮随动件被脱扣装置（最好用快速脱扣原理）推过围壁形凸轮的缺口，靠到围壁形凸轮的外表面上;在转盘大体转一圈过程中凸轮随动件顺着凸轮的外表面运动。在凸轮随动件和唱臂之间有联动装置，当凸轮随动件转动时，唱臂提升，离开唱片，横移，再下落到支架上。在转盘转满一圈时，凸轮随动件又通过缺口回到围壁形凸轮的内侧。
本发明还提出了一种简化型唱臂座。在优选方案中，在唱机基板的顶部装有唱臂支座，在该座上有一个向上突出的刃形支承件。在靠近刃形支承件的支座上开有两个孔。一整体成形的唱臂轴上有两个向上突出的耳形件;耳形件上端有贯穿孔，而在其下端有一整体成形的脱扣指形件，唱臂背部可接纳上述两耳形件，有一销子穿过耳形件上的开孔和唱臂上的孔（唱臂上的孔与耳形件上的孔对中）。这样销子就起铰链的作用，把唱臂背部与唱臂轴联系起来，并使唱臂背部靠在刃形支承件上，为唱臂提供了一推力座。
在结合下面附图作详细说明之后，本发明的众多目的和优点就更显而易见了。
图1是按本发明制造的唱机的平面图;
图2是按本发明制造的唱机图1中沿2-2线的正视剖面图;
图3是上述唱机图1中沿3-3线的侧剖面图;
图4是沿图24-4线的水平剖面图;
图5是沿图45-5线的剖面图;
图6是沿图46-6线的剖面图;
图7是沿图17-7线的剖面图，该图表示了本发明的唱臂座的细部结构;
图8是本发明的唱机的分解透视图;
图9是图4中的滑板动作的水平剖面图，该滑板随脱扣指形件的转动而开启开关。
图10是图1中脱扣机构的放大图，其中脱扣机构处于唱片播放阶段结束时的位置;
图11是与图4相似的平面图，表示出本发明的另一种实施方案;
图12是沿图1112-12线的剖面图;
图13是沿图1113-13线的剖面图;
图14是沿图1314-14线方向的部分正视图;
图15是与图11相似的正视图，图中表示在唱片播放结束时的脱扣机构的位置。
下面对优选实施方案作详细介绍。
参见图1，这是按本发明制造的唱机的顶视图，整个唱机用代号10表示。唱机10有一块基板14，在本实施方案中基板是一四分之一板，但也可以是二分之一板或整块板;唱机10还有一安装在主轴18上的转盘16、一个唱臂20和转盘驱动马达22。从转盘16向下伸出一驱动毂盘24，该毂盘最好与转盘16成为一体，用塑料制造较好。驱动皮带26设在驱动毂盘24和驱动轮28之间，后者是由马达22驱动。一通常闭合的开关30有选择地使马达22通电并转动，再通过驱动皮带26带动转盘16。
作为本发明的一个重要方面，在转盘底面上有一凸轮32，该凸轮最好是整体成型的围壁形的，在围壁形凸轮的外表面上有一凸轮随动件34，它可使唱臂20在唱片放完后返回到其休止位置。凸轮随动件34可作为销子36的一部份（在图8中表示得很清楚），通过轴销36把脱扣爪38和脱扣臂40连接起来，销子36固定安装到滑板41上。在脱扣爪38上放有重块42，上面加一套管44使它们固定成一体。销36上有一端头43。后者在唱机基板14上的槽口45内滑动。滑板41底面上的凸肋47起减小滑板41和基板14之间摩擦的作用。
从脱扣臂40向上突出的销子46进入重块42的槽口48内，使重块42随脱扣臂40转动。重块42对其下各零件加一向下的力，从而加大爪38和臂40之间的摩擦。重块42随脱扣臂40转动，这可以在爪38的上表面和重块42的下表面之间增加一个摩擦表面，从而可进一步加大爪38和臂40之间的摩擦。在脱扣爪38的正反两面都有许多个隆起部49，这些隆起部可减小摩擦力，并可使摩擦调整得更加均匀和易于控制。在脱扣臂40的下表面上的那一个隆起部51减小了臂40和滑板41之间的摩擦。销46也穿过在脱扣爪38上的槽沟50，该销并限制爪38和臂40之间的相对转动。脱扣臂40上的向下突出的销52嵌入转盘的基板14上的三角形开孔54内，该销可以很好地将脱扣爪40定位;在本说明书的后面章节对此将作介绍。
唱臂20有一个电唱头55，该唱臂搁靠在唱臂支架56上。唱臂20还由总代号为58的唱臂座安置在基板14上。唱臂座58上有一个呈向上突出轮毂形的唱臂支承件60;从轮毂60还向上突出一个刃形支架62。唱臂支承件60上靠近支架62处开有两个曲线形孔64和66。唱臂20还被一整体成形的轴组件68支承，该组件由一唱臂轴70、一对向上突出的凸耳72和74以及从唱臂轴70的下部延伸出的脱扣指形件76组成。从脱扣指形件76上还向上突出一对直立件78和80。在唱臂20放到支架56上之后，直立件78和滑板41上的隆起部82（见图4）接触，使滑板41向开关30方向滑动，从而使马达22断电。而在唱片放完后，滑板41上的突臂84接触直立件80，使唱臂20返回到支架56上;在本说明书的后面章节对此将作更详细介绍。
唱臂轴70是一根有锥形内表面的管形轴，而支承件60有一个支靠在上述轴上的锥形轮毂。轴70是从基板14的下底部方向安装的，使向下悬挂的轮毂81穿进轴70内，而凸耳72和74穿进支承件60上的开孔64和66。唱臂20上还有一个搁置在凸耳72和74上的支承头85。唱臂20的支承头85上开有两个孔86和88，这两个孔和凸耳72和74上的两个孔90和92成一直线。为了把唱臂20安装到轴组件68上，使孔86和88与孔90和92对准成一直线，并穿进销94。该销在唱臂20的支承头85和凸耳72、74之间起铰接销的作用，使唱臂20可以上下活动。此外，销94与刃形支架62一起，可以起推力座作用，使唱臂能够在唱片和支架56之间移动。上述唱臂座的优点是易于装配，零件少。刃形支架62和销94还可以起极好承座的作用。此外，由于轴70、凸耳72和74以及脱扣指形件76和直立件78、80都是完整的组件68的一部份，可以确保唱臂20、脱扣指形件76和直立件78、80对准而无偏斜，从而不再需要作任何对准调节。即使对并不使用脱扣指形件76和直立件78、80的手动唱机来说，由于组件68的结构简单、支承性能优良，组件仍可以作为唱臂良好的支座。在上面介绍中，唱臂座有两个凸耳和一个销，但也可以用一个或两个以上凸耳，也可以用多个销把唱臂连到凸耳上。同样也可以不用刃形支架而用其它支架。
唱臂提升件100上有一个横向突出的臂102和两个向下突出的支杆104和106。支杆104和106分别插入开在基板14的凸起部112上的两个孔108和110中。当需要时，插入杆（图中未画出）从基板下侧接触支杆106，把唱臂提升起。而当唱片放完唱臂作自动返回时，滑板41的倾斜表面114接触支杆104;在本说明书的后面章节对此将作更详细介绍。
在使用中，在图1所示唱臂20搁置在支架上情况下，脱扣指形件76上的直立件78接触滑板41上的隆起部82，使滑板41作横向移动，从而使另一个隆起部116接触在开关30上的指形件118，使该开关保持开启，使马达断电（如图4所示）。在当唱臂20移开支架56并移向转盘16上的唱片情况下，直立件78脱离隆起部82，使开关30闭合（如图9所示）。通常使开关30闭合的弹簧偏压足能使滑板41作横向滑动，进而把开关30闭合上。在开关30已闭合上且唱臂20已放到转盘16上的唱片上以后，唱片连续被播放，一直播放到唱片完结，此时速度脱扣装置使唱机作自动操作。整个运转的操作过程如下：在开始放唱片以后，脱扣指形件76从图1所示位置慢慢顺时针方向旋转;随着唱片继续播放，唱臂向唱片中心方向移动，脱扣指形件76则继续顺时针方向旋转，最后指形件和从开孔54中伸出的销52接触。在发生脱扣之前，脱扣爪38和脱扣臂40以及滑板41都处于图1和图4所示的位置，其中滑板41在牵引弹簧119的作用下偏向左侧（图5对此表示最清楚）;该弹簧的一端装在基板14下侧的突出部121上，另一端装在销36的端头43上。在脱扣指形件76触动销52之后，脱扣臂40就慢慢按逆时针方向转动。由于脱扣爪38、脱扣臂40和重块42之间有摩擦，脱扣臂的逆时针方向运动传递到脱扣爪38上。转盘16下侧有一整体成型的鼓出部120，后者上还有整体成型的凸轮122。脱扣爪38上有一尖头124，在转盘转动而尖头处于图示的初始位置时，凸轮122不接触该尖头。但是随着唱片播放，脱扣爪38沿逆时针方向旋转，尖头124逐渐靠近鼓出部120，最后尖头124接触凸轮122。如果唱臂仍然处在唱片的录声凹槽部份之上，脱扣爪非常缓慢地作逆时针方向转动;而当尖头124开始接触凸轮122时，尖头124只是接触凸轮122的斜面127;每当唱片旋转时，在斜面127作用下，克服脱扣爪38和脱扣臂40之间的摩擦力，尖头124稍稍被后推。但是，在唱臂进入唱片的外移凹槽部份而靠近唱片中心时，在唱片转一圈期间脱扣爪38迅速转动，使爪38的接触面125被凸轮122的接触面129啮合（如图10所示）。在图10中凸轮122完全接触接触面125，而实际上部份接触就足能开始一个操作过程。在凸轮122接触接触面125之后，克服弹簧119的偏置力，滑板41被推向右侧。当转盘16继续旋转时，凸轮随动件34随滑板41一起向右侧移动，穿过凸轮32上的缺口，并和凸轮32上点126接触。
转盘16继续旋转时，斜面126顶住凸轮随动件34并将它移出围壁形凸轮32。弹簧119使凸轮随动件34紧靠在壁32的外表面。转盘继续旋转，凸轮随动件34沿远离主轴18方向向外移动，从而使滑板41向右侧移动。在滑板41向右侧移动后，其斜坡部114（见图8）与支杆104接触，升高唱臂提升件，把唱臂20从唱片上抬起。然后臂84接触脱扣指形件76上的直立件80，使脱扣指形件76和唱臂逆时针方向转轴，最后唱臂20被放到支架上。
当唱臂20被放到支架上时，转盘从操作过程开始算起几乎已转了一整圈，而凸轮随动件34将处在凸轮32的点128附近。进一步旋转将会使滑板被弹簧119向内侧拉，而凸轮随动件34将最终返回到图1中所示位置，即凸轮随动件通过点126和点131之间的缺口返回到初始位置。直立件78接触隆起部82，使滑板41横向移动，再次打开开关30。支杆104下落到倾斜表面114上，从而使唱臂下落到支架56上。使转盘大体转一圈（或转半圈多）就可把唱臂放回到支架上;然后再稍转动一点就可以把机构回复到初始位置，从而唱臂缓慢、平稳地回复到休止位置。
如前所述，就在发生脱扣之前，脱扣爪38克服两者之间的摩擦力而相对于脱扣臂40旋转。所以，在脱扣之前在脱扣爪38和脱扣臂40之间形成有一锐角，这就要将两者和销52调回到图1所示的位置，以便作下一次动作。在基板14上开一孔54就可以实现上述调位。孔54有一斜面;在操作期间当滑板41向右移动时，该斜面就与销52接触。从而使销向下移动，最后进入槽口132中。这样就把脱扣臂40调回到初始位置。在调位过程中，凸肋133将脱扣爪38维持在原位。在脱扣爪38返回过程中，由凸肋133将该爪维持在适当位置;脱扣臂40跨在凸肋135上，由该肋维持臂40的位置。当滑板41返回到其初始位置过程中，臂40和肋135之间的摩擦力对臂40产生逆时针旋转力。臂40和凸肋135之间的摩擦力大于隆起部51和臂40之间的摩擦力，由此产生的逆时针力使臂40稳定在由槽口132确定的位置上。
按本发明的另一实施方案，取消脱扣臂40，并用一较长的脱扣爪138取代原来的脱扣爪38（参见图11和15）;而脱扣臂40的功能是由脱扣指形件176（与原来脱扣指形件76相类似）上的伸出部140所代替。用牵引弹簧144将伸出部140装到脱扣指形件176上方;该弹簧的一端装到伸出部142的端头200上（该端头穿过脱扣指形件176上的开孔202）。牵引弹簧142的另一端穿过脱扣指形件176上的开孔206以后，由该弹簧端部的两放大弹簧圈208卡住。弹簧142除了将伸出部卡在一定位置上外，还可使伸出部在开孔202内绕轴转动，从而使伸出部对支承肋149施加向下的力;而横向放置的阻挡件144将伸出部140保持在所在位置。伸出部140和支承肋149之间相互作用产生一摩擦力，该力防止伸出部140在开孔202内绕轴转动。开孔202有一可容纳伸出部140的锥形端头210（见图14），伸出部140在弹簧142产生的压力作用下被推入锥形端头210。这样就形成了另一个防止伸出部140在开孔202内转动的摩擦力。伸出部140和支承肋149以及开孔202的锥形端头210之间形成的摩擦力所起的作用，和图1～10所示实施方案中的脱扣爪38、脱扣臂40和重块42之间的摩擦力的作用相同。
在唱片播放过程中，脱扣指形件176开始作顺时针方向转动，直至伸出件140接触销152。此时脱扣爪138开始作逆时针方向转动，使尖头224接近鼓出部120上的凸轮122的倾斜面127。只要唱臂是处在唱片的录声凹槽部分之上，脱扣爪138的逆时针转动运动是极其缓慢的;每次尖头224与倾斜面接触，爪138均被凸轮122的倾斜表面127推着顺时针方向转动。这种动作又使销152推着伸出部140，克服伸出部140和支承件149以及开孔202的狭窄端头210之间的摩擦力，作顺时针方向转动。只要唱臂是处在唱片的录声凹槽部分之上，就发生上述动作;但是，一当唱针进入唱片的外移凹槽部分，唱臂的移动速度就增加，爪138就迅速地作逆时针方向转动，使尖头224旁的接触面225与凸轮122的侧表面129接触（如图15所示）。在此情况下，脱扣爪138和滑板141被向右推，从而使凸轮随动件134穿过围壁形凸轮32上的缺口，与凸轮32的外表面接触，由此唱臂被升高并返回到支架上，这些与图1～10所示的情况相同。在此情况下，伸出部140与支杆250接触，并使伸出部140返回到图11所示的初始位置。在上述操作结束之后，直立件178将滑板41向横向移动，并打开开关30。在销152和开孔54的壁之间互相作用下，脱扣爪138回复到初始位置;而在返回操作过程中，靠着爪138和凸肋235之间的摩擦力，脱扣爪138维持在原位。
需要说明的是，虽然上面介绍的工作原理是这样的：凸轮随动件通常是在凸轮壁之内，在操作过程中移到凸轮之外;但是也可以反过来：凸轮随动件通常是在凸轮壁之外，在操作过程中移动到凸轮之内。此外凸轮不一定采用围壁形式，也可以选用其它方案。还可以在滑动件上使用枢轴、链环等。
很明显，可以根据上述说明对本发明作出许多修改变化。因此可以设想，在下述权利要求范围内，本发明的实施可超出前面叙述内容。