CN102089821A - 盘片装置 - Google Patents

Abstract

一种盘片装置，其包括受到第一缺齿齿轮(13)的转动力而工作以分开搬运盘片辊与上述动力传递系统的滑动构件(16)，设于该滑动构件(16)的凸部(16a)在滑动构件(16)动作前的初始位置上以与转动杆(17)的立起片(17b)抵接且使销(17a)不与凸轮槽(13d)的壁面抵接的方式限制转动杆(17)的转动。

Description

盘片装置

技术领域

本发明涉及一种用单一的动力源来搬运盘片和输送拾取器的盘片装置。

背景技术

这种盘片装置具有利用凸轮齿轮使转动杆转动的机构，在该转动杆上通过弹性构件承载有始终恒定的弹簧载重。转动杆形成有与凸轮齿轮的凸轮槽抵接的滑动销，一旦在转动杆承载有弹簧载重，该弹簧的载重会成为经由滑动销而施加至凸轮槽的摩擦力，其结果是，成为凸轮齿轮的旋转负载。为了对该旋转负载进行控制，在专利文献1中，通过调整凸轮槽壁面的形状来调整弹性构件的伸缩量，从而调整施加至凸轮槽的摩擦力。

专利文献1：日本专利特开平11-283311号公报

发明内容

在如上所述构成的现有的盘片装置中，由于弹簧载重与施加于凸轮槽的摩擦力成正比，因此，不仅需要设定用于确保凸轮齿轮的旋转驱动力的弹簧载重的上限值，还需要设定为使弹性构件发挥弹簧效果而所需的弹簧载重的下限值。因此，在加入考虑了温度等环境条件后，能保证作为盘片装置的动作的弹簧载重的范围非常狭窄，因而存在设计自由度低这样的技术问题。

本发明为解决上述技术问题发明而成，其目的在于提供一种抑制凸轮槽所受到的摩擦力来降低对凸轮齿轮的旋转负载并能进行稳定的动作的盘片装置。

本发明的盘片装置包括：齿条，该齿条沿拾取器的移动方向延伸，并与上述拾取器一体设置；第一缺齿齿轮，该第一缺齿齿轮具有凸轮槽并与上述动力传递系统的一个齿轮卡合、脱开；第二缺齿齿轮，该第二缺齿齿轮具有与上述凸轮槽对应的孔，与上述第一缺齿齿轮重叠配置并被枢轴支承成可相对地转动，且与上述动力传递系统的一个齿轮卡合、脱开；转动杆，在该转动杆的一端具有与上述齿条上的卡定部抵接且将上述齿条朝上述拾取器移动方向按压的卡合部，在上述转动杆的另一端具有穿过上述孔并作用于上述凸轮槽的销；触发器构件，该触发器构件在完成盘片插入时工作以使上述第一缺齿齿轮转动来与上述动力传递系统的一个齿轮卡合；动作构件，该动作构件受到上述第一缺齿齿轮的转动力而工作以分开搬运盘片辊与上述动力传递系统；施力构件，该施力构件设于上述转动杆与上述齿条之间，用随着上述第一缺齿齿轮的转动而转动的上述转动杆的卡合部来使上述齿条移动，以使该齿条与上述动力传递系统的另一个齿轮啮合，并用上述销来松开上述第二缺齿齿轮与上述动力传递系统的一个齿轮的啮合；以及凸部，该凸部设于动作构件，上述凸部能在上述动作构件动作前的初始位置上以与上述转动杆的一端部抵接且使上述销不与上述凸轮槽的壁面抵接的方式限制该转动杆的转动。

根据本发明，由于具有设于动作构件的凸部，该凸部能在该动作构件动作前的初始位置上以其与转动杆的一端部抵接且使销不与凸轮槽的壁面抵接的方式限制该转动杆的转动，因此，能在不损害凸轮槽的性能的前提下抑制凸轮槽所受到的摩擦力，降低施加于凸轮齿轮的旋转负载。藉此，能使盘片装置的动作稳定。

附图说明

图1是表示实施方式1的盘片装置的结构的立体图。

图2是表示实施方式1的盘片装置的结构的俯视图。

图3是表示实施方式1的盘片装置的凸轮齿轮和转动杆的结构的立体图。

图4是表示实施方式1的盘片装置在搬运盘片时的动作状态的立体图。

图5是表示实施方式1的盘片装置的模式切换时的动作状态的立体图。

图6是表示实施方式1的盘片装置在搬运拾取器时的动作状态的立体图。

具体实施方式

以下，为了更详细地说明本发明，参照附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。

实施方式1

图1是表示实施方式1的盘片装置的动力切换部的立体图，图2是其俯视图。在该盘片装置中，以下，以作为初始状态的搬运盘片状态、从搬运盘片状态向搬运拾取器状态转移时的模式切换、和搬运拾取器时的动力传递为中心进行说明。

上述盘片装置包括以下等主要结构要素：作为驱动源的电动机1；安装于电动机1的转轴的蜗轮(worm gear)2；传递来自蜗轮2的旋转的多个齿轮3～9、19～21；对盘片进行信息信号读取的拾取器10；沿拾取器10的移动方向延伸设置的齿条(第一齿条)11；在检测到盘片插入后起动来进行盘片装置向模式切换的转移动作的触发器构件12；进行模式切换的第一凸轮齿轮(第一缺齿齿轮(日文：第一欠歯ギア))13；第二凸轮齿轮(第二缺齿齿轮)14；转动杆17；对应模式切换的动作而移动的滑动构件(动作构件)16；以及使盘片旋转的转台23。

接着，利用图2对传递电动机1的动力的多个齿轮3～9进行说明。齿轮3由设于上部的小径齿轮3a和设于下部的大径齿轮3b构成，大径齿轮3b与蜗轮2啮合而旋转。齿轮4由设于上部的大径齿轮4a和设于下部的小径齿轮4b构成，大径齿轮4a与小径齿轮3a啮合而旋转。齿轮5与小径齿轮4b啮合而旋转。

齿轮6由设于上部的小径齿轮6a和设于下部的大径齿轮6b构成，大径齿轮6b与齿轮5啮合而旋转。齿轮7由设于上部的小径齿轮7a和设于下部的大径齿轮7b构成，大径齿轮7b与大径齿轮6b啮合而旋转。齿轮8在转轴前端具有交错轴斜齿轮(日文：ネジ歯車)8a，该交错轴斜齿轮8a与小径齿轮7a啮合而旋转。小齿轮9与小径齿轮4b啮合而旋转。

在搬运盘片时，齿轮8的旋转经由齿轮19、齿轮20和齿轮21传递至轴22，并通过设于该轴22的搬运辊(未图示)来进行盘片的搬运。此外，在上述搬运盘片时，小齿轮9因没有与齿条11的齿轮部11a啮合而空转。另一方面，在搬运拾取器时，在解除了齿轮20与齿轮21的啮合后，齿轮20空转，小齿轮9与齿条11的齿轮部11a啮合而使齿条11移动。

接着，参照图1至图3对作为进行模式切换的结构的第一凸轮齿轮13、第二凸轮齿轮14、转动杆17、触发器构件12和滑动构件16进行说明。

图3是表示本发明实施方式1的盘片装置的第一凸轮齿轮、第二凸轮齿轮和转动杆的结构的立体图。

第一凸轮齿轮13在外周部具有齿轮部13a和缺齿部13b，在外周部附近具有突出部13c。此外，在第一凸轮齿轮13的中央部设有将单纯圆弧与直线组合而形成的作为凹部的凸轮槽13d。凸轮槽13d的一端部具有槽宽形成得比其它部位宽的退让区域13e，该退让区域13e的槽宽形成得比后述转动杆17的销17a的直径稍宽。而且，在第一凸轮齿轮13的背面形成有与触发器构件12抵接的销13f。

第二凸轮齿轮14在外周部具有齿轮部14a和缺齿部14b，在外周部附近具有可与第一凸轮齿轮13的突出部13c嵌合的嵌合孔14c。此外，在第二凸轮齿轮14的中央部形成有与凸轮槽13d相对应的孔部(孔)14d。第一凸轮齿轮13与第二凸轮齿轮14是通过将突出部13c插入嵌合孔14c，并分别架设弹簧15来组装而成的。在组装时，齿轮部13a的最后齿与齿轮部14a的最前齿相互重叠，被配设在使齿轮部13a、14a连续的位置上。

通过用弹簧15来对第一凸轮齿轮13和第二凸轮齿轮14彼此作用，使两个凸轮齿轮成为一体而可进行旋转。由于用于使第二凸轮齿轮14与齿轮6啮合的力是由上述弹簧15得到的，因此，当在与齿轮6啮合时在齿轮部14a上发生齿尖接触的情况下，也能利用弹簧15的作用力将第二凸轮齿轮14弹开(退让)，从而能避免成为机械锁定状态。

转动杆17在前端部具有穿过孔部14d并作用于凸轮槽13d的销17a，该销17a穿过孔部14d作用于凸轮槽13d。如图1和图2所示，在搬运盘片状态(初始状态)下，在该销17a附近的立起片17b与从滑动构件16突出的凸部16a抵接。通过与凸部16a抵接来对转动杆17进行支承，在第一凸轮齿轮13和第二凸轮齿轮14开始旋转时，能将销17a保持于初始状态地只使凸轮槽13d移动，以使销17a位于避让区域13e的中央。藉此，能避免销17a与凸轮槽13d的壁面抵接，并使摩擦力为零。即、能抑制施加至第一凸轮齿轮13的旋转负载。

此外，在转动杆17的另一端部形成有分支成两叉的脚部(卡合部)17c、17d。如图1和图2所示，脚部17c、17d以从两侧夹住形成于齿条11的锁定部(卡定部)11b的方式配置，转动杆17被设置在脚部17c与齿条11之间的弹簧18始终朝箭头D方向施力。转动杆17的旋转中心位于齿轮6的旋转中心轴上，利用弹簧18的作用力和销17a在凸轮槽13d内的移动，来使该转动杆17以该旋转中心为轴朝箭头D和D’方向旋转。

当插入盘片完成时，触发器构件12朝箭头A方向移动，通过与凸轮面12a抵接的销13f使第一凸轮齿轮13朝箭头B方向旋转以与齿轮6啮合。在模式切换时，滑动构件16与第一凸轮齿轮13和第二凸轮齿轮14啮合而朝箭头A和箭头A’方向移动。滑动构件16具有与转动杆17的立起片17b抵接的凸部16a。此外，滑动构件16与齿轮8、齿轮19、齿轮20、齿轮21和轴22一起组装于组装有齿轮3～9的底座构件(未图示)。

接着，对盘片装置的动作进行说明。

图4至图6是表示本实施方式1的盘片装置的动作状态的立体图，图4表示搬运盘片时的动作状态，图5表示模式切换时的动作状态，图6表示搬运拾取器时的动作状态。

首先，在所有的动作状态中，电动机1的驱动力被传递至齿轮6。在该状态下，在图4的搬运盘片时，驱动力经由与该齿轮6啮合的齿轮7和其他齿轮8、19、20、21而被传递至轴22。轴22因上述驱动力而旋转，并利用设于该轴22的搬运辊(未图示)来进行盘片的插入。在上述搬运盘片时，第一凸轮齿轮13的齿轮部13a没有与齿轮6啮合，小齿轮9也没有与齿条11的齿轮部11a啮合。此外，滑动构件16的凸部16a与转动杆17的立起片17b抵接。因此，销17a没有与凸轮槽13d的壁面抵接。

当盘片的插入完成时，触发器构件12朝箭头A方向开始移动。当触发器构件12朝箭头A方向进一步移动时，第一凸轮齿轮13的销13f以被沿着凸轮面12a按压的方式移动，第一凸轮齿轮13整体朝箭头B方向开始旋转。触发器构件12将第一凸轮齿轮13按压、旋转至齿轮部13a与齿轮6开始啮合的位置。此时，第二凸轮齿轮14也一体地朝箭头B方向旋转。

滑动构件16随着第一凸轮齿轮13和第二凸轮齿轮14的转动而朝箭头A方向开始滑动，但在由触发器构件12触发的第一凸轮齿轮13的旋转期间凸部16a与转动杆17的立起片17b的抵接得到维持。藉此，第一凸轮齿轮13的齿轮部13a与齿轮6开始啮合的位置为止转动杆17被滑动构件16支承，抑制了朝箭头D方向的转动。

在如以往那样转动杆17没有被滑动构件16支承的情况下，因销17a与凸轮槽13d的壁部抵接而产生的摩擦力会对第一凸轮齿轮13施加较大的旋转负载。因此，利用触发器构件12的较小的力很难使第一凸轮齿轮13稳定地动作。

然而，如本实施方式1这样，通过采用在凸轮槽13d中设置避让区域13e并使滑动构件16的凸部16a与转动杆17的立起片17b抵接以对转动杆17进行支承的结构，能使销17a保持于避让区域13e的中央部分，抑制销17a与凸轮槽13d的壁部抵接而产生摩擦力，并能降低施加至第一凸轮齿轮13的旋转负载。

另一方面，齿轮21随着滑动构件16朝箭头A方向的移动而移动，可松开齿轮20与齿轮21的啮合，来解除电动机1的驱动力朝轴22的传递。

接着，采用图5对模式切换时(第一凸轮齿轮13旋转时)的动作进行说明。

当第一凸轮齿轮13被触发器构件12按压、旋转而使齿轮部13a的前端与齿轮6开始啮合时，第一凸轮齿轮13从该齿轮6获得电动机1的动力而继续旋转。这样，当第一凸轮齿轮13的旋转进行到齿轮部13a与齿轮6啮合的位置时，使滑动构件16朝箭头A方向继续退让，来解除凸部16a与转动杆17的立起片17b的抵接。

在解除上述抵接的同时，转动杆17因弹簧18的作用力而朝箭头D方向转动，将销17a的抵接从滑动构件16的凸部16a转移至第一凸轮齿轮13的凸轮槽13d。在上述转移时，凸轮槽13d的槽宽从避让区域13e的较大的槽宽减少到原来的槽宽，从而能进行销17a的流畅的转移。此外，由于与齿轮6啮合的第一凸轮齿轮13的旋转驱动力变大，因此，即使因转动杆17的转移而对凸轮槽13d施加了旋转负载，对旋转驱动力带来的影响也较小。在转动杆17转移后，第一凸轮齿轮13和第二凸轮齿轮14朝箭头B方向继续旋转，且被转移至第一凸轮齿轮13的转动杆17因弹簧18的张力而被朝箭头D方向施力，从而使销17a进入凸轮槽13d内。

接着，采用图6对搬运拾取器动作进行说明。

当第一凸轮齿轮13和第二凸轮齿轮14从与齿轮6开始啮合起旋转半圈左右时，第一凸轮齿轮13的缺齿部13b移动至与齿轮6相对的位置，来解除啮合。此时，第二凸轮齿轮14的齿轮部14a移动到能与齿轮6相对地啮合的位置，但利用转动杆17朝箭头D方向的旋转力，能使齿轮部14a以突出部13c为支点朝比缺齿部13b更靠内周地移动来解除齿轮部14a与齿轮6的啮合。当松开齿轮部14a与齿轮6的啮合时，就解除了电动机1的驱动力朝第一凸轮齿轮13和第二凸轮齿轮14的传递，并使朝箭头B方向的旋转停止。

当在第二凸轮齿轮14与齿轮6啮合时在齿轮部14a上发生齿尖接触的情况下，能利用弹簧15的作用力使第二凸轮齿轮14避让，藉此来避免成为机械锁定状态。

另一方面，当转动杆17朝箭头D方向转动时，该转动杆17用脚部17c来将齿条11的锁定部11b朝箭头C方向施力。当利用朝箭头C方向的上述施力而移动到上述第一凸轮齿轮13和第二凸轮齿轮14与齿轮6的啮合脱开的位置时，齿条11的齿轮部11a移动至与小齿轮9啮合的位置。藉此，电动机1的动力经由小齿轮9传递至齿条11，并使拾取器10与齿条11一起朝箭头C方向移动来进行盘片的读取。

接着，是与上述相反的动作，对使电动机1反向旋转的情况下的动作进行说明。齿条11通过经由小齿轮9传递而来的电动机1的驱动力而朝箭头C’方向移动，从而使锁定部11b朝箭头C’方向按压转动杆17的脚部17c。转动杆17朝箭头D’方向开始旋转以使销17a在凸轮槽13d内移动，并受到弹簧15的作用力以使第二凸轮齿轮14的齿轮部14a移动至其外周与第一凸轮齿轮13的齿轮部13a的外周相一致的位置来与齿轮6啮合，并开始朝箭头B’方向旋转。此后，第一凸轮齿轮13也与齿轮6啮合而朝箭头B’方向旋转。

滑动构件16随着第一凸轮齿轮13和第二凸轮齿轮14朝箭头B’方向的旋转而朝箭头A’方向滑动，销17a在第一凸轮齿轮13的凸轮槽13d内移动的转动杆17的立起片17b与滑动构件16的凸部16a抵接而被支承。利用该转动来解除第一凸轮齿轮13与齿轮6的啮合，并利用安装于触发器构件12的弹簧12b的张力来使触发器构件12朝箭头A’方向移动。在该第一凸轮齿轮13的旋转完成后，滑动构件16朝箭头A’方向的滑动也结束，齿轮21与齿轮20啮合，并将电动机1的驱动力经由齿轮21传递至轴22。藉此，设于轴22的搬运辊反向旋转，来进行盘片的排出动作。

如上所述，根据本实施方式1，由于在凸轮槽13d的一端部形成槽宽较宽的退让区域13e并且在滑动构件16设置凸部16a来使其与转动杆17的立起片17b抵接并支承，因此，在第一凸轮齿轮13开始旋转时，能使转动杆17的销17a位于退让区域13e的中央部分，并使销17a不与凸轮槽13d的壁部抵接。藉此，能抑制在旋转驱动力较小的开始转动时第一凸轮齿轮13所受到的摩擦力，能减少旋转负载。此外，能在不改变转动杆17的位置的前提下减少旋转负载。

此外，根据本实施方式1，由于在除了像第一凸轮齿轮13开始转动时这样的旋转驱动力较小的地点之外，滑动构件16将转动杆17朝凸轮槽13d内释放，并利用第一凸轮齿轮13和弹簧18的作用力来使该转动杆17在凸轮槽13d移动，因此，能在不损害原来的凸轮槽的性能的前提下，实现盘片装置稳定的动作。

此外，根据本实施方式1，由于在旋转驱动力较小的状态下，滑动构件16支承转动杆17，在旋转驱动力较大的状态下用第一凸轮齿轮13承接转动杆17，因此，能进行如下控制：在旋转驱动力较小的状态下，旋转负载不会施加至第一凸轮齿轮13，在转移至旋转驱动力较大的状态后对第一凸轮齿轮13施加旋转负载。

此外，根据本实施方式1，由于滑动构件16与第一凸轮齿轮13的旋转关联移动，因此能流畅地进行转动杆17从滑动构件16向第一凸轮齿轮13的转移。

此外，根据本实施方式1，由于将设置退让区域13e的部分限定在固定范围内，因此，在凸部16a从转动杆17的立起片17b退让之前，凸轮槽13d的槽宽缩小至原来的宽度，从而能实现转动杆17流畅的转移。

另外，在上述实施方式1的结构中，转动杆17的脚部17d具有防止盘片装置出现机械模式偏差的作用。在盘片没有进入盘片装置内的状态下，齿条11没有与小齿轮9连接，从而电动机1的动力不会被传递。然而，当在该状态下因掉落、振动等而对盘片装置施加冲击时，可能会使齿条11移动而与小齿轮9连接，从而使盘片装置转移至搬运拾取器动作而引起机械模式的偏差。现在已知有一种为防止这种机械模式的偏差而设置锁定元件的结构，但在本实施方式1的盘片装置中，采用将脚部17d起到锁定元件作用的结构。

具体而言，如图4所示，在齿条11没有与小齿轮9啮合的状态下，使脚部17d与锁定部11b抵接，从而控制成齿条11不会朝箭头C方向进一步移动。另一方面，如图6所示，在盘片的插入结束且齿条11与小齿轮9啮合的状态下，脚部17d从齿条11的轨道退离以不妨碍齿条11的移动。如上所述，由于能在不设置新的锁定装置的前提下防止机械模式的偏差，因此能实现成本降低并能实现盘片装置的结构简化。

工业上的可利用性

本发明的盘片装置具有设于动作构件的凸部，该凸部能在该动作构件动作前的初始位置上以其与转动杆的一端部抵接且使销不与凸轮槽的壁面抵接的方式限制该转动杆的转动，因此，能在不损害凸轮槽的性能的前提下抑制凸轮槽所受到的摩擦力，从而降低施加于凸轮齿轮的旋转负载。藉此，能使盘片装置的动作稳定。

因此，能适用于用单一的动力源进行搬运盘片和搬运拾取器的盘片装置等。

Claims (2)

1.一种盘片装置，其切换来自一个驱动源的动力传递系统来进行搬运盘片和搬运拾取器，其特征在于，所述盘片装置包括：

齿条，该齿条沿所述拾取器的移动方向延伸，并与所述拾取器一体设置；

第一缺齿齿轮和第二缺齿齿轮，其中，所述第一缺齿齿轮具有凸轮槽并与所述动力传递系统的一个齿轮卡合、脱开，所述第二缺齿齿轮具有与所述凸轮槽对应的孔，与所述第一缺齿齿轮重叠配置并被枢轴支承成可相对地转动，且与所述动力传递系统的一个齿轮卡合、脱开；

转动杆，在该转动杆的一端具有与所述齿条上的卡定部抵接且将所述齿条朝所述拾取器移动方向按压的卡合部，在所述转动杆的另一端具有穿过所述孔并作用于所述凸轮槽的销；

触发器构件，该触发器构件在完成盘片插入时工作以使所述第一缺齿齿轮转动来与所述动力传递系统的一个齿轮卡合；

动作构件，该动作构件受到所述第一缺齿齿轮的转动力而工作以分开搬运盘片辊与所述动力传递系统；

施力构件，该施力构件设于所述转动杆与所述齿条之间，用随着所述第一缺齿齿轮的转动而转动的所述转动杆的卡合部来使所述齿条移动，以使该齿条与所述动力传递系统的另一个齿轮啮合，并用所述销来松开所述第二缺齿齿轮与所述动力传递系统的一个齿轮的啮合；以及

凸部，该凸部设于所述动作构件，所述凸部能在所述动作构件动作前的初始位置上以与所述转动杆的一端部抵接且使所述销不与所述凸轮槽的壁面抵接的方式限制该转动杆的转动。

2.如权利要求1所述的盘片装置，其特征在于，凸轮槽在一端部具有槽宽较宽的退让区域。

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