CN1108610C - 带有光盘转换器的光盘驱动装置 - Google Patents

Abstract

光盘驱动装置包括有叠置的辅助托架安装其上、且可在抽出位置和插入位置间运动的主托架。当最上层辅助托架以外的处于装载位置的一个辅助托架上的光盘要被取出和替换时，不仅此辅助托架被从装载位置退回等待位置，也使载有此辅助托架和紧接在它上面的所述辅助托架或各辅助托架的主托架从插入位置退回至抽出位置，同时将此辅助托架之上的辅助托架或各辅助托架留在等待位置，使得此辅助托架可暴露在外，以取出或替换置于其上的光盘。

Description

带有光盘转换器的光盘驱动装置

本发明涉及光盘驱动装置，更确切地说，所述光盘驱动装置带有一种光盘转换器，可从放置在叠放于主托架的可抽出式辅助托架上的多个光盘中的所选定的一张光盘中记录与/或复制信息或向该光盘记录与/或复制信息。

特别是，本发明的光盘驱动装置适用于个人计算机，并且如此定制尺寸和配置以便可以替换个人计算机中现有的单光盘驱动器。

随着个人计算机时代的出现，CD-ROM作为计算机外围设备得以广泛使用，现在已成为大部分计算机的标准配置设备。此外，一个用户拥有许多光盘也绝非少数。由于这一原因，现在用户对于具有自动光盘转换能力的CD-ROM驱动器的需求不断增长，利用自动光盘转换能力，多个光盘可被一次自动将一张光盘装在光学信息读取装置进行存取的位置上，并具有高速信息记录与/或复制能力，后者可利用例如提高光盘转速等方法来实现。

另一方面，在大多数台式个人计算机中，CD-ROM驱动器和与其他磁盘驱动器被安装在一个通常被称为“5寸机架”的封装空间内。此封装空间的前口为通常称为“5寸半高”的标准尺寸，任何想要装于5寸机架中的外围设备必须有最大宽146毫米、高41.3毫米的尺寸。因此，具有内置自动光盘转换器的CD-ROM驱动器如果想安装在此5寸机架上，也必须满足该尺寸要求。如果对要容纳更多光盘的光盘驱动装置仅作普通设计，设计出的驱动器就无法满足此尺寸要求。

总之，具有自动光盘转换能力并满足尺寸及速度要求，即可以安装在5寸机架的CD-ROM驱动器已为业界所知。例如，1991年9月24日出版的日本公开专利公告第3-216857号公开了一种包括可以在抽出位置和插出位置之间相对驱动器机壳运动的主托架，及多个相互叠放、各自上面支撑着光盘的辅助托架的光盘驱动装置。这种光盘驱动装置是如此设计的，使得在主托架运动至插入位置、而叠置的辅助托架随之保持等待位置时，处于等待位置的所选的辅助托架之一可被抽出至光学信息读取装置存取此所选辅助托架上的光盘的装载位置。

根据此公告，主托架具有支持各辅助托架、使它们相互之间保持等间隔的槽。当想要取出或以不同的光盘替换放在随意选择的处于等待位置的辅助托架上的光盘，而此时主托架保持在插入位置时，承载着所有辅助托架的主托架必须被抽出到抽出位置，以使在随意选择的辅助托架上的光盘可以被取出。取出之后，必须再次将主托架移至插入位置。

1994年9月16日出版的日本公开专利公告第6-259865号也公开了一款类似的光盘驱动装置。此已知装置利用了安装在光盘播放位置一边、远离主托架抽出位置的升降式储藏器，它是这样设计和配置的，使得在其上带有承载器或辅助托架的主托架已被移至插入位置后，放在承载器或辅助托架上的光盘被抽到它进行播放的播放位置。然后，已播放过的光盘与辅助托架一起被运至容纳它的升降式储藏器。其中公开的储藏器内以叠放辅助托架的方法，可以容纳多个光盘辅助托架，例如有7个辅助托架，每个辅助托架均有光盘放于其上，随意选择的辅助托架之一可被抽到主托架和储藏器插入位置间形成的播放位置。

根据上述第二个公告，驱动托架和选择降低、抬起储藏器均需独立的驱动电动机。此外，储藏器由运动部件支持，因此，例如装置运输期间对装置产生的冲力，不仅会将升降销从储藏器中脱落，运动部件也会受损。

1993年12月27日出版的日本公开实用新型公告第5-96936号中公开的设计，在主托架移至等待位置时，叠置在主托架上相邻辅助托架间的间距最小，使整个装置减小高度，但在相邻辅助托架之间的辅助托架被移至装载位置、其一部分位于此相邻辅助托架之间时，相邻辅助托架间的间距扩大，以允许光盘在此间距内旋转。

1997年1月10日出版的日本公开专利公告第9-7281号；1997年2月14日出版的第9-44962号；1997年4月4日出版的第9-91834号；及1997年5月27日出版的第9-139004号一起(相当于1996年6月25日提交的美国专利申请第08/670100号，即，1996年6月26日提交的中国专利申请96112006.1，该申请已转让给本发明的相同的受让人，其公开内容在此引入用于本发明的所有方面)公开了一种光盘驱动装置，该光盘驱动装置包括：具有安装其上、可在抽出位置与插入位置间运动的一叠辅助托架的主托架；将主托架从抽出位置移至插入位置的装置；将任一辅助托架从等待位置抽到装载位置的装置，该装载位置在主托架在插入位置时，在横臂托盘(traverse plate)或夹持托盘(clamp support plate)之上；夹持装置，它包括夹持器，用来将辅助托架上的光盘夹起抽到夹持器与横臂托盘上和它一同旋转的回转台之间的装载位置；以及升降装置，它包括升降台，用来在辅助托架叠置于主托架的方向上可选择地降低或抬起装载驱动装置，使得可以把任选的辅助托架从等待位置抽到装载位置。

利用此设计，除最上层辅助托架外，放在保持于装载位置的各辅助托架上的光盘想被取出或替换时，不仅此辅助托架之一可从装载位置顺利返回等待位置，主托架亦也从插入位置退至携带所述辅助托架之一的抽出位置，并且辅助托架或各辅助托架紧挨其上，同时，在等待位置上所述辅助托架之一上方的辅助托架或各辅助托架基本上保持水平之势，使得所述辅助托架之一易于暴露在外以便取出或替换其上的光盘。

在上述美国申请中公开的光盘驱动装置令人满意地设计和配置以达到尺寸要求，即可安装在现有的任何计算机的5寸机架内，也可满足速度要求。然而，人们随后发现系列号08/670100的美国申请光盘驱动装置可加以改进以实现高可靠性信息记录和/或复制。

更准确地说，回转台、驱动该回转台的主轴驱动电动机、光学拾波器和其上支撑着这些部件的横臂托盘或夹持托盘由升降台支撑以相对底盘上下运动。该升降台可基本上平行于光盘的旋转平台在垂直方向的较高位置和较低位置之间上下升降。

为允许光学拾波装置从已由等待位置移至装载位置的辅助托架之一上的光盘读取信息，回转台和横臂托盘绕夹持销在角度方向上上下位移，将辅助托架上的光盘抬起以使光盘夹在夹持器与回转台之间处于备用状态，以利用主轴驱动电动机驱动光盘在一个方向旋转。

换句话说，具有安装其上的回转台的横臂托盘，其后端与形成了横臂托盘可绕其旋转的公共轴的夹持销轴相连。此横臂托盘由底盘内上下移动的升降台固定，以使在升降平台上下移动时，横臂托盘可绕连接于夹持销之间的公共轴旋转。当任一辅助托架上的光盘要从等待位置移到装载位置，或从装载位置移动等待位置时，横臂托盘降低其前端，在一方向回转，以在回转台上方提供一个间隔，光盘可以通过而不被安装在周围的部件阻挡。另一方面，当任一辅助托架上的光盘要被复制时，横臂托盘抬高其前端，在相反的方向回转，以使从等待位置移至装载位置的光盘可被夹在夹持器和回转台之间。

当驱动电动机通过储如作用于横臂托盘上的齿轮系等驱动传输机构驱动夹持装置时，实现横臂托盘的回转。在这种所建议的、企图在光盘舱及主托架和辅助托架所提供的最大空间内容纳尽可能多的光盘的光盘驱动装置内，夹持装置必须被安装在从光盘装载位置侧向偏移一点的位置，就是说，此处足以使夹持装置可作用于横臂托盘的左壁或右壁，使得它不致于干扰处于装载位置的光盘。

夹持器作用于横臂托盘以旋转横臂托盘的作用点是从相对重量大的部件，储如回转台和主轴驱动电动机的侧向偏移的位置，例如，在横臂托盘的右壁，当横臂托盘在夹持装置的作用下围绕夹持销之间的公共轴角向运动时可能被损坏，即因为加于横臂托盘右侧壁的负荷而侧向扭曲翘起。换而言之，当横臂托盘回转而夹持器作用于所述横臂托盘右侧时，横臂托盘将回转，而它已相对于光盘的旋转平面扭曲。

因为扭曲在横臂托盘回转时发生，安装在横臂托盘上的回转台相应翘起。一旦发生这样情部，在回转台和夹持器间夹着的光盘就会绕主轴而起伏旋转，使光学拾波装置难以从光盘上准确读取信息。

同样，要提高信息读取速度以满足市场需求，光盘驱动的速度就必须提高。然而，由于光盘制造的原因与/或环境变化的原因，制造出的一些光盘也许其中心孔与其所应在的位置稍有偏移与/或其圆周质量分布偏移，光盘的高速旋转会带来相当大的离心力。此离心力越大，横臂托盘的振动就越严重。这是由于在底盘与支持光盘夹持装置和横臂托盘的升降台间出现了间隙。此间隙的出现使升降台40在此巨大离心力的影响下相对底盘不断侧向偏移。这一问题也导致了光学拾波装置无法从光盘上准确读取信息。

按照前述观点，本发明可以提供一种具有一种自动转换能力的改进了的光盘驱动装置，它可以在有限的空间中容纳最大数量的光盘，而不牺牲其操作的可靠性。

本发明的另一重要目的是提供一种上文所指的光盘驱动装置，其中采取了横臂托盘减震器以防止横臂托盘的任何可能的侧向偏移和由此产生讨厌的声音。

为实现本发明的这些目的及其他目的，提供了一种包括具有安装其上的、可在抽出位置和插入位置间运动的一叠辅助托轲的主托架的光盘驱动装置。当主托架移至插入位置时，所述一叠辅助托架保持在等待位置。所述装置还包括：在主托架保持在插入位置时，将从主托架随意选择的辅助托架之一抽至装载位置的装置，主托架携带有多个辅助托架并已从驱动装置的外部移动到驱动装置内的等待位置；在与光盘旋转平面相垂直的方向较低位置和较高位置间移动的升降台；以及其前后端彼此相对并且其侧壁也彼此相对的横臂托盘。所述横臂托盘由升降台在升降台的前端承载并且可旋转，同时其后端角向上下移动。回转台可旋转地安装在横臂托盘上，用来与夹持器协同操作夹起随意选择的辅助托架上的光盘。所述横臂托盘还支持其上的主轴驱动电动机以驱动回转台旋转光盘。

夹持装置由升降台承载，并可在包围夹持器和横臂托盘的底盘内上下移动，以选择辅助托架之一和放于辅助托架上的光盘。还提供有推进装置以在相互垂直的两个方向将升降台推向底盘，以大大消除伴随横臂托盘侧偏移带来的问题，从而消除与光学拾波装置从光盘记录或复制信息的故障相关的问题。

所述推进装置最好包括以其中部与横臂托盘的不同部位相固定的侧簧片和尾簧片。这种情况下，每一侧簧片和尾簧片的相对端与底盘的不同部位相接触，以使横臂托盘在相应方向推进，将横臂托盘与底盘间的间隙减至最小或基本上消除。

同样，为了基本上消除与横臂托盘的扭曲相关的问题，由其前端向外突出的横臂托盘的左右臂与升降台相连，左右臂通过相应的回转销绕升降台的相应的一部分上的枢轴旋转，该回转销确定了横臂托盘的旋转轴。回转固定在邻近夹持驱动装置一侧的回转销之一最好位于比回转销中远离夹持装置的另一个回转销较低的位置，所述夹持装置靠近横臂托盘的相对的侧壁之一。

本发明的上述和其他目的及特征，将参照附图在以下就其最佳实施例的描述中交代清楚，附图中相同部分以相同的标号代表，其中，

图1A至1D为显示具有叠置其上的辅助托架的主托架如何相对于驱动器外壳从抽出位置移至插入位置的顺序的示意图；

图1E到至1I为显示按照本发明的光盘转换方法取出或替换放于辅助托架上的光盘时，叠置于主托架的各辅助托架情况的示意图；

图2为显示体现本发明的光盘驱动装置的示意的透视图，其中，主托架、叠置的辅助托架和驱动器外壳的一分部以彼此分开的形式显示；

图3为从底面仰视的体现本发明的辅助托架之一示意的透视图；

图4为除去了主托架的体现本发明的光盘驱动装置的平面图；

图5为以放大比例显示的光盘驱动装置中采用的主托架驱动机构的示意的平面图，其中，主齿轮组件保持在操作位置；

图6与图5相似，显示在不同操作位置下的主齿轮组件；

图7为驱动器外壳内主托架保持插入位置的光盘驱动装置的平面图；

图8为扇形齿轮保持在一种运行位置的光盘驱动装置中所采用的驱动齿轮系统的局部平面图；

图9与图8相似，显示不同运行位置下的扇形齿轮；

图10为光盘驱动装置的平面图，显示被抽至装载位置的主托架上的叠置的辅助托架之一；

图11为光盘驱动装置的局部平面图，显示驱动电动机和其相关的驱动转换系统，后者用来有选择地把所述电动机驱动传至主托架驱动机构和装载驱动机构之一；

图12为光盘驱动装置的局部平面图，显示用来有选择地抬起和降低装载驱动机构的升降机构；

图13A至13E为光盘驱动装置的示意的侧视图，显示可沿驱动器外壳的右侧壁滑动的右导向盘，呈现分别对应于主托架上叠置的辅助托架位置的不同位置之一；

图14A至14E与图13A至13E相似，显示与右导向盘相对、与右导向盘一致、可沿外壳的左侧壁滑动的左导向盘；

图15和图16分别为显示在不同运行位置下光盘夹持器的驱动系统的局部侧视图；

图17为所述光盘驱动装置的平面图，显示采用了细长簧片将升降台相对于底盘减震的装置；

图18为从主托架上的一叠光盘插入光盘舱的前开口所视的光盘驱动装置的示意的前视图，显示了横臂托盘如何相对于升降台被支撑；以及

图19为驱动器外壳内主托架退至抽出位置、仅留最上层辅助托架在等待位置的透视图。

本发明光盘驱动装置的各不同部件将在以后于独立的标题下逐款描述，其原则首先参照图1至34加以说明。

如图2所示，所述光盘驱动装置包括通常的长方形箱状配置的驱动器外壳2，长方形箱中有光盘舱，还有长方形开口3，光盘舱通过后者向驱动器外壳2之外打开。所述驱动器外壳2包括：用来选择性地打开和关闭前开口3的形状互补的前门4，后者通常以适当的偏置元件，诸如弹簧将前开口3关闭；以及被驱动装置在如图1A所示的主托架1在驱动器外壳2之外的抽出位置和图1B至1D所示的主托架1在驱动器外壳2内的插入位置之间驱动的主托架1。

当主托架在抽出位置时，多个，比如，如图2所示，各自载有信息光盘5的6₁至6₅五个辅助托架，可叠置于主托架1上。当想要读取或复制光盘5中任意一张的信息时，主托架1上叠置的辅助托架6₁至6₅必须如图1B至1D所示保持在等待位置，而主托架1移至插入位置。主托架1上叠置的辅助托架数任意，只用不超过主托架1可提供的最大能力，在所介绍的实施例中，此数选择为5，每一辅助托架各有光盘5放于其上。

想要复制光盘5中的任意一张，只有在载有辅助托架6₁至6₅的主托架1移至插入位置，而叠置的辅助托架6₁至6₅被带到等待位置且所述辅助托架之一所载的光盘5之一，例如，辅助托架6₅必须如图1C所示被接着抽至装载位置时才有可能。当辅助托架6₅这样被抽至装载位置，此辅助托架6₅上的光盘5被夹在一夹持器(未画出)与回转台之间，以使该光盘以任何已知的方式被驱动绕主轴的在一个方向旋转。从随后的描述可以清楚地说明，以上所指的回转台支持在横臂托盘或夹持盘79上(图15和图16)，它有一端与夹持销78a和78b(图15至图18)相连以使所述横臂托盘79可绕夹持销78a和78b在角度方向上上下移动。

如图3所示，每一辅助托盘6₁至6₅有其相对的侧边，后者有基本上L形截面的支持台阶7并且从其前边附近向其后边附近延伸，使得当多个辅助托架6₁至6₅叠置于主托架1上时，在叠置的辅助托架6₁至6₅各边的支持台阶7可如图19所示，在叠置的辅助托架6₁至6₅的相邻构件之间形成一般U形导向槽8，所述导向槽8开在叠置的辅助托架6₁至6₅的外侧面。请注意，虽然上文所指的导向槽8在叠置的辅助托架组件的两边，在右手边叠置的辅助托架最下层，也就是辅助托架6₁与主托架1的辅助托架接受表面或底面9之间不需要导向槽。

当如图1B所示，携带  叠置的辅助托架6₁至6₅的主托架1保持在插入位置时，用不同的光盘替换辅助托架6₁至6₅中任一个上的光盘5，或者当保持在插入位置的主托架1上的辅助托架6₁至6₅中的1个从等待位置进到装载位置，如图3所示，可以如下方式进行。

参考图4，15和19，驱动器外壳2包括底盘13，后者安装在驱动器外壳2内并且包含右侧壁和左侧壁13R和13L，所述侧壁有固定在底盘13上以便控制光盘舱的各自的固定的导块11a和11b。每个固定导块11a或11b有多根形成在其中的平行加强肋，当主托架1携带叠置的辅助托架6₁至6₅移动到插入位置、而辅助托架因此保持在等待位置时，所述加强肋能够与叠置的辅助托架装置中相应的导槽8以滑动方式啮合。

假设辅助托架6₁至6₅之一保持于装载位置，在对此辅助托架6₁至6₅之一上的光盘进行替换之前，此叠置辅助托架之一必须返回等待位置。例如，假设辅助托架的最上层一个，也就是辅助托架，如图1C所示，保持在装载位置，在最上层辅助托架已返回至等待位置且载有叠置的辅助托架6₁至6₅的主托架1随后如图1E所示移至抽出位置后，对最上层辅助托架6₅上的光盘5的替换才得以进行。一旦如图1E所示，主托架1移回至抽出位置，放在最上层辅助托架6₅上的光盘5已暴露在外，因此，在最上层辅助托架6₅上的光盘5就可以用不同的光盘加以替换。

另一方面，如果想要替换介于最上层辅助托架6₅和最下层辅助托架6₁之间的辅助托架上的光盘，例如想要替换仅在最上层辅助托架6₅之下的辅助托架6₄上的光盘5，所述载有辅助托架6₄、6₃、6₂和6₁的主托架1移回抽出位置，如图1F所示，仅将最上层辅助托架6₅留在等待位置，以使主托架1回至抽出位置时，放在辅助托架6₄上的光盘5可以暴露在外，因而可被替换。

如图1F所示，如上所讨论的在替换第四辅助托架6₄上的光盘时，留在等待位置的最上层辅助托架6₅保持在那里而保持水平，其尾端由固定导向块11a和11b(图19)的相关肋条10(图19)支持，而其前端放在那时已移至抽出位置的停留在主托架1上的各辅助托架6₁至6₄的尾端。

对任一辅助托架6₃、6₂和6₁上的光盘5的替换可以以与上述方法类似的方法进行。简单地说，替换6₃、6₂或6₁上的光盘5可以将最上层和第四层辅助托架6₅、6₄，最上层、第四层和第三层辅助托架6₅、6₄和6₃，或最上层、第四层、第三层和第二层辅助托架6₅、6₄、6₃、6₂留在等待位置，然后将载有辅助托架6₃、6₂和1，辅助托架6₂和6₁，或仅有最下层辅助托架6₁的主托架1各自移回抽出位置，如图1G、1H和1I所示，而进行。

如上所述，本发明的光盘驱动装置是这样设计的，使得多个辅助托架以能够叠置的方式安装在主托架上，并且，使得多个辅助托架能够与随后移至插入位置的主托架一起容纳在光盘舱中，当主托架移回抽出位置时，载有所要替换的光盘的辅助托架可被暴露在外。这样，本发明的光盘驱动装置有极佳的操作性。此外，由于多个辅助托架以合理的方式叠置在主托架1上，本发明的光盘驱动装置可容纳更多的辅助托架，使最大限度地利用有限空间成为可能。

在下文，对本发明的光盘驱动装置中的有效实现前述光盘替换原则的各部件将作详细描述。〔主托架1的驱动系统〕

如图2所示，齿条12在主托架1的下表面上，以在主托架1的纵向沿其一边，比如左边延伸，即符合抽出位置与插入位置之间的运动的方向。如图5和图6所示，在主托架1置于驱动器外壳2内的情况下，齿条12与小齿轮15以驱动的方式啮合，小齿轮15被可旋转地安装在固定于驱动器外壳2的底盘13的销轴14上，并被主齿轮装置17耦合驱动。

所述主齿轮装置17绕固定于底盘13的销轴16旋转，并包括同轴上齿轮和下齿轮：上齿轮有无齿部分和有齿部分17D，而下齿轮则是正齿轮17U。与齿条12啮合的小齿轮15能够与主齿轮装置17的上齿轮的有齿部分17D啮合，以在该小齿轮15与有齿部分17D啮合时，驱动电动机19的驱动力可被传至小齿轮15，并通过如图4所示与主齿轮装置17的下齿轮，也就是17U与啮合的齿轮32依次传至齿条12。

底盘13有固定其上的销轴20，摩擦轮装置21可旋转地安装其上。此摩擦轮装置21可以是利用已知摩擦机制的设计，包括：相互同轴可旋转地安装在销轴20的输入和输出轮21a和21b；介于输入和输出轮21a和21b之间的摩擦元件，例如，一块皮带(未显示)；和偏置元件(未显示)，例如，盘簧，用来使输入和输出齿轮21a和21b中的一个与输入和输出轮21a和21b中的另一个啮合。

如图19所示，安装在驱动电动机19的驱动轴上的螺杆22，通过中间齿轮23与摩擦轮装置21的输入轮21a相啮合。下齿轮和上齿轮25和26同轴安装于固定在底盘13上的销轴24上，各自与摩擦轮装置21的输入和输出轮21a和21b相啮合。除非所述摩擦轮装置21的输入和输出轮21a和21b间产生滑脱，下齿轮和上齿轮25和26将一同绕销轴24旋转。

由此，当所述驱动电动机19被以第一方向驱动，摩擦轮装置21如箭头A所示方向旋转，这样通过齿轮26、27、28和29，然后通过空转齿轮30，最后通过齿轮31驱动齿轮32按箭头B所示方向旋转。如上所述，由于齿轮32与主齿轮装置17的正齿轮17U相啮合，主齿轮装置17按箭头C所示方向旋转，随之引起上齿轮的有齿部分17D与小齿轮15啮合，小齿轮15接着接箭头D所示方向旋转。小齿轮15按箭头D所示方向旋转时，主托架1在如图5和图6所示的箭头E的方向被向前驱动至插入位置。

控制单元(未显示)是这样设计的，使得在主托架1达到图6所示插入位置时，如图6所示安装固定在底盘13上的微型开关33a可被整体地形成在主齿轮装置17的下表面的探头17a激活，以切断驱动电动机19而使主托架1保持在插入位置。在主托架1从抽出位置向插入位置移动过程中，装载驱动系统的升降单元如下所述保持在多个操作位置的最上方的位置，如下所述最上层辅助托架65在此位置可被装载。〔装载辅助托架的驱动系统〕

主托架1保持在插入位置，而最上层辅助托架6₅被从等待位置抽至装载位置，放在最上层辅助托架6₅上的光盘要被装载的地方，所述小齿轮15与主齿轮装置17的上齿轮有齿的部分17D脱离，而相反在主托架1到达在图7所示的插入位置时，如图6所示与上齿轮无齿的部分靠在一起。在这种情况下，对控制单元发出一命令以将最上层辅助托架6₅装在装载位置，驱动电动机19被按第一方向驱动，通过齿轮系旋转齿轮32按箭头8的方向转动。随后，主齿轮装置17被按箭头C的方向旋转，而主齿轮装置17的正齿轮17D如图8所示与齿轮38啮合，驱动后者按箭头F的方向旋转。然后齿轮38的旋转通过旋转固定在底盘下表面13上的第一和第二中间齿轮39a和39b传给齿轮39c，然后再通过均可旋转地固定在底盘13上表面的包括齿轮39d、39e、39f、39g和39h的齿轮系传至齿轮39i，按箭头G的方向驱动齿轮39i。

该齿轮39i与通过销轴41可旋转地固定在装载驱动系统的升降台40的扇形齿轮42啮合，因而，当齿轮39i被以上述方式按箭头G方向驱动时，扇形齿轮42按箭头H所示方向从第一位置转向第二位置。所述扇形齿轮42带有固定安装在该扇形齿轮一端的销轴43，销轴43在运动变换杆45上的切槽46中相对运动，如图8所示，运动传杆的一端与升降台40通过一销轴44形成的曲轴。由此，随着扇形齿轮43按箭头H的方向绕销轴41旋转时，运动变换杆45按箭头I的方向绕销轴44从图8所示的一位置转向图9所示的一位置。

在运动变换杆45的远离销轴44并靠近切槽46的一端形成的另一切槽47内装有固定在装载钩构件49上的销轴50，装载钩构件49可以在形成于升降台40的纵向导向槽48内滑动啮合，以便在平行于主托架1插入方向的方向上延伸。因此，运动变换杆45按箭头I的方向绕销轴44旋转，所述装载钩构件49沿着纵向导向槽48在其前端的弯曲部分导向，当装载钩构件49脱离导向槽48的弯曲部分，它按如箭头J所示方向绕销轴50旋转，在装载钩构件达到图9所示位置之前进入导向槽48的直线部分。

随着装载钩构件49由图7和图8所示的位置移至图9所示的位置，装载钩构件49与整体地形成在辅助托架6₅左尾端的接合件51啮合，然后仅将辅助托架6₅由等待位置抽到装载位置。当扇形齿轮42如图所示旋转至第二位置，而主托架1内的辅助托架由等待位置抽至装载位置时，扇形齿轮42远离其上固定安装了销轴43的一端的相对端，与固定在装载驱动系统的升降台40的簧片开关52对接。控制单元探测所述扇形齿轮42与簧片开关52的对接，以停止当时以第一方向驱动的驱动电动机19。

以上述方法驱动扇形齿轮42的齿轮39i，如图15与夹持驱动齿条76啮合，而固定在所述夹持驱动齿条76远离齿轮39i的一端的导向销77与在横臂托盘79的后端形成的凸轮槽80滑动啮合，如图4所示，横臂托盘79的相对的前端由升降台40借助于夹持销轴78a和78b以摆动的方式支撑。请注意，所述夹持驱动齿条76组成了以后述方式上下移动横臂托盘79的夹持装置的一部分。

这样，当齿轮39i的旋转引起夹持驱动齿条76沿升降台40按箭头S方向滑动时，所述横臂托盘79从图16中的虚线所示的位置绕连接在夹持销轴78a和78b之间的公共轴转动，同时，所述导向销77沿凸轮槽80被导向，以便如图16实线所示接近升降台40，导致放在已被抽至装载位置的辅助托架6₅上的光盘5由横臂托盘79所载的回转台(图中未示)抬起并夹住，使得光盘5可逐渐在一个方向被驱动。

无论如何，如要将各自有光盘放于其上的任何其他辅助托架6₄、6₃、6₂和6₁之一抽至装载位置，应将升降台40降至与此容纳所述光盘的其他辅助托架之一相平的高度，此后，容纳在此其他辅助托架之一上的光盘必须如图10所示以与上述关于最上层辅助托架6₅的方法相类似的方法装载。〔装载驱动系统的升降系统〕

当主托架1保持在插入位置时，有选择地抬升和降低所述升降台40的驱动系统的设计方法和结构如下。

如图4和图8所示，空转齿轮30安装在可绕固定于底盘13的销轴53旋转的T形回转杆54上，并常以弹簧55偏置，以便与齿轮31啮合。此销轴53还有齿轮29安装其上，并在T形回转杆54下。T形回转杆54的位置由后文将作描述的整体地形成在间歇齿轮56上表面的凸轮构件56a的形状来控制，因为固定于T形回转杆54上的销轴54a与凸轮构件56a滑动啮合。所述间歇齿轮56如图11清楚显示的，具有其中第一和第二无齿凹槽56a和56b绕间歇齿轮56的旋转轴相互间隔180度角的结构。请注意，除非所述装载驱动系统处于抬升或降低升降台的方式中，所述间歇齿轮56保持在第一无齿凹槽56a与齿轮57相平的位置，因此，间歇齿轮56不旋转。

所述间歇齿轮56的下表面和其形状如图11所示的触发凸轮构件56c一起形成。可与此触发凸轮构件56c协同操作的是由固定在底盘13上的销轴58可旋转地固定支持在其中间部分的触发杆60。该触发杆60一端有一凸起部分60a而相对端则与螺线管部件61上的可动零件61a啮合，并且，所述触发杆60通常由牵引簧59在一方向绕销轴58偏置，而使凸起部分60a有离开触发凸轮构件60c的倾向。

为降低所述装载驱动系统的升降台40，所述螺线管61部件必须暂时通电以将可动零件61a拉向中心，引起触发杆60按图11所示箭头K方向旋转。由于触发杆60反牵引簧59旋转，与触发杆60形成整体的凸起部分60a推动凸轮构件56c将间歇齿轮56按箭头L所示的方向旋转一小角度，直到所述间歇齿轮56与齿轮57啮合。与此同时，所述驱动电动机19必须按第一方向被驱动。

这样，驱动电动机19随着间歇齿轮56与齿轮57的啮合而在第一方向被驱动时，所述间歇齿轮56按箭头L所示的方向被驱动，而触发凸轮构件56a因此按箭头M所示的方向绕销轴53驱动T形杆54，同时，空转齿轮30随之与大直径齿轮63啮合以如图12所示驱动后者。所述大直径齿轮63由固定在底盘13上的销轴62可旋转地支持。一旦该大直径齿轮63绕销轴62被驱动，此大直径齿轮63在间歇齿轮56旋转到无齿凹槽56b与齿轮57相啮合的位置、由此使间歇齿轮56脱离齿轮57之前连续旋转。换而言之，该大直径齿轮63在旋转的间歇齿轮56上的第二无齿凹槽56b与齿轮57啮合的时候被停止。

当所述驱动电动机19随后按与第一方向相反的第二方向被驱动时，以按与箭头A所示的方向相反的方向驱动摩擦轮装置21时，此大直径齿轮63通过包括齿轮26至29和空转齿轮30的齿轮系按箭头N所示方向旋转。

特别参考图12，大直径齿轮63的下表面和通常在其中形成的螺旋凸轮槽62a以及可滑动地包括在其中的导向销65a一起形成，导向销65a被牢固固定在驱动杆65的中间部分。此驱动杆65一端被可旋转固定于底盘13上的销轴64，而另一端与右导向盘66R的低端可旋转地结合，导向盘66R被底盘13的右侧壁13R可滑动地支撑并定位在其外部，以便沿其滑动。因此，随着大直径齿轮63按箭头N所示方向旋转，驱动杆65绕着销轴64按箭头O所示方向旋转，而导向销65a被沿着螺旋凸轮槽62a以滑动方式导向，远离销轴64的驱动杆65的那一端随之引起右导向盘66R沿着右侧壁13R按箭头P所示方向运动，也就是向驱动器外壳2的前开口3的方向运动。

如图4所示，右导向盘66R及与之类似的左导向盘66L被可滑动地支撑和固定在底盘13的左侧壁13L外，以便沿着左侧壁13L滑动，销轴66a和66b固定在右导向盘66R和左导向盘66L各自的上面部分。销轴66a和66b与在连接杆67的相对端上的形成的关联的开口67a和67b松啮合，连接杆67的中间部分可绕框轴旋转地固定在底盘13的顶板垂出的销轴13a上。因此，右导向盘66R向前开口3的运动，也就是按箭头P所示方向的运动伴随着左导向盘66L在与箭头P所示方向相反的方向的运动。就是说，左右导向盘66L和66R被这样支撑，以便沿着左右侧壁13L和13R按视连接杆67旋转方向而定的互相相反的各自的方向运动。

如图13A所示，所述右导向盘66R包括：一对倾斜导向槽68Ra和68Rb，它们均在相对右导向盘66R的纵轴成一角度的方向相互平行延伸；以及与右导向盘66R的纵轴平行延伸的直线导向槽68Rc。与此类似，左导向盘66L包括：一对倾斜导向槽68La和68Lb，它们均在相对右导向盘66L的纵轴成一角度的方向相互平行延伸；以及与左导向盘66L的纵轴平行延伸的直线导向槽68Lc。所有倾斜导向槽68Ra、68Rb、68La和68Lb均为同样的配置，但在右导向盘66R上的倾斜导向槽68Ra和68Rb相对于左导向盘66L上的倾斜导向槽68La和68Lb以相反的方向倾斜。这是必要的，因为如前所讨论的，右导向盘66R和左导向盘66L响应连接杆67的旋转运动而被以各自互相相反的方向驱动，以便由此有选择地抬起或降低升降台40，而不使后者相对于光盘放置的平面扭曲或翘起。

所述装载驱动系统的升降台40有其相对的侧面部分，导向销40Ra和40Rb以及与之类似的导向销40La和40Lb分别固定于此，以便侧向地向外延伸。所述固定在升降台40右侧部分的导向销40Ra和40Rb延伸到各自的在底盘13的右导向盘13 R上形成的垂直槽69Ra和69Rb，然后延伸到也在右导向盘66R上形成的倾斜导向槽68Ra和68Rb。与此类似，所述固定在升降台40左侧部分的导向销40La和40Lb延伸到各自的在底盘13的左导向盘13L上形成的垂直槽69La和69Lb，然后延伸到也在左导向盘66L上民的倾斜导向槽68La和68Lb。

固定在右导向盘66R和左导向盘66L上的销轴40Rc和40Lc分别与相关的倾斜导向槽68Rc和68Lc啮合。

右侧倾斜导向槽68Ra和68Rb与左侧倾斜导向槽68La和68Lb具有同样的配置，它们是如此设计和成形的、使得当左右导向盘66L和66R响应连接杆67的旋转运动而一致运动时，所述升降台40能够按照与各导向盘66L或66R的运动方向相垂直的方向运动至与叠置于主托架1的辅助托架相关的五个位置之一，而销轴40Lc和40Rc在相应的直线导向槽69Lc和68Rc中导向；第一停止位置如图13A和14A所示，所述装载驱动系统可存取最上层或第五层辅助托架6₅，第二停止位置如图13B和14B所示，所述装载驱动系统可存取第四层6₄，第三停止位置如图13C和14C所示，所述装载驱动系统可存取第三层6₃，第四停止位置如图13D和14D所示，所述装载驱动系统可存取第二层6₂，而第五停止位置如图13E和14E所示，所述装载驱动系统可存取第一层6₁。〔光盘夹持驱动系统〕

现将参考图15至图18描述夹持光盘5的方式与实现它所需的结构。

如前文所述，采用本发明的光盘驱动装置中，齿轮39i的旋转导致驱动运动变换杆45和装载钩构件49与扇形齿轮42一同将辅助托架6₁至6₅之一拉至装载位置。在此装载位置，保持在装载位置的辅助托架上的光盘中心与所述回转台83的中心相一致，以抬起或放置所述光盘。

随着齿轮39i被进一步驱动，所述夹持驱动齿条76按箭头S所示方向滑动，而横臂托盘79绕着连接在夹持销78a和78b之间的公共轴从图16的虚线所示的位置在角度方向上向上旋转，同时导向销77被沿着凸轮槽80导向，以便如图16实线所示接近所述升降台40。从而，随后被抽至装载位置的辅助托架上的光盘5通过主轴驱动电动机84被由横臂托盘79所载的回转台83抬起并夹住，使得光盘5最后被按一个方向驱动。

请注意，所述夹持销78a和78b如此放置，以便使连接在它们之间的公共轴倾斜、使得固定在夹持驱动齿条76附近的夹持销轴78a和78b之一，即夹持销78a被置于比其他夹持销即78b低的高度。现将讨论其原因。

如前文所述，横臂托盘79的旋转枢轴点位于与诸如回转台83或主轴驱动电动机84等较重元件隔开的位置，而一旦横臂托盘79变形，所述横臂托盘79将在已经相对于包含夹持销78a和78b之间公共轴的平面而扭曲翘起的情况下绕枢轴旋转。具体地说，考虑到载有导向销77的夹持驱动齿条76如图17所示接近于横臂托架79的右侧壁，而导向销77在横臂托盘79的右侧壁上的凸轮槽80内，所述横臂托盘79支持着其上诸如回转台83和主轴驱动电动机84等固定在横臂托盘79中部的相当重的部件，当被导向销77绕夹持销78a和78b之间的公共轴从如图15所示位置抬起至图16中实线所示位置时，所述横臂托盘79可能变形，即侧向扭曲或翘起。

因此，为补偿在横臂托盘79绕夹持销78a和78b之间的公共轴旋转期间的侧向扭曲或翘起，所述右手夹持销78a位于比所述夹持销78b低的高度，以预计到横臂托盘79可能的侧向扭曲，左手边横臂托盘79可被相对于右手边横臂托盘70稍微抬高。利用如此设计，当横臂托盘79被移动至图16所示实线位置引起回转台83与夹持器(未显示)共同夹起光盘时，不仅横臂托盘79在一与升降台40相平行的位置，所述光盘也可保持水平。

本发明的所述光盘驱动装置还备有用来使升降台40相对于底盘13减震的装置，以防止所述光盘被高速驱动以加速从光盘读取信息时可能发生的升降台40的抖动。利用减震装置，结合把右侧夹持销78a比夹持销78b固定在稍低的高度，使得横臂托盘79的左侧可相对于横臂托盘79的右侧稍微抬高的独特设计，对于实现从光盘高速读取信息而不伴随产生讨厌的声音是非常有效的。

如图17所示，所述减震装置包括：在其中部以定位螺钉85固定于升降台40左上壁的普通细长侧簧片81；和类似的在其中部以定位螺钉86固定于升降台40后上壁的尾簧片82。连接于升降台40的侧簧片81的相对的端部弯曲以伸出与底盘13的左导向盘13L相接触，与此类似，连接于升降台40的尾簧片82的相对的端部弯曲以伸出与底盘13的后导向盘相接触。这样，所述侧簧片81向升降台40施加弹力，如图17推动后者向右，而后簧片82向升降台40施加弹力，在离开底盘13的后导向壁的方向推动后者。

如果所要复制的光盘中心孔从其应该占的位置稍有偏移与/或有质量分布偏移，可以认为，众所周知，在旋转元件中产生的离心力与元件旋转速度的平方成正比地增加，当后者被以高速驱动时，光盘将产生相当大的离心力。此离心力将通过所述回转台83、然后通过主轴驱动电动机84，而最后通过夹持盘或横臂托盘79传回至其上支持着回转台83、主轴驱动电动机84和横臂托盘79的升降台40。

另一方面，在现有技术的转换器中，夹持装置和升降台被如此设计和固定，使得它可相对于底盘13上下运动，同时，在所述底盘13与升降台40之间出现间隙，以便可选择多个要被复制的光盘之一，因此，此间隙的出现使所述升降台40在此巨大离心力的影响下相对底盘13经历重复的侧向偏移。

因此，本发明利用了侧簧片81和尾簧片82抑制了在复制光盘高速旋转中、所述升降台40在离心力的影响下经历的重复的侧向偏移或抖动。更准确地说，侧簧片81和尾簧片82分别在各自的方向从侧面把升降台40推向底盘13的左导向盘13L以及推向底盘13的后导向盘，从而基本上消除使升降台40产生松动的间隙。最好选择使各侧簧片81和尾簧片82所施加的弹性推动力比光盘以可能的最高速度旋转产生的离心力大，使得升降台40相对于底盘13产生的抖动被减至最小或彻底消除。

需指出的是即使以上述方式采用侧簧片81和尾簧片82，升降台40也会经历绕夹持销78a和78b之间的公共轴的平滑的角向运动。

虽然已参照附图结合最佳实施例对本发明加以描述，需要指出的是，对于本专业的技术人员来说，显然有各种变化与修改。此类变化与修改将被当作包括在由所附权利要求书限定的本发明的范围内，除非它们有所不同。

Claims (4)

1.一种光盘驱动装置，其特征在于包括：

有叠置的辅助托架安装其上且可在抽出位置和插入位置间移动的主托架，当所述主托架移至插入位置时，所述叠置的辅助托架保持在等待位置；

用来将从主托架随意选择的辅助托架之一抽至装载位置的装置，所述主托架携带有所述多个辅助托架并且已经从所述驱动装置的外部移动到驱动装置内的等待位置；

可在与所述光盘旋转平面基本上垂直的方向的降低和抬高位置间运动的升降台；

其前、后端彼此相对且其侧壁也彼此相对的横壁托盘，所述横臂托盘由所述升降台的前端支撑，且可随所述升降台的后端在角度方向上上下运动而旋转；

可旋转地安装于所述横臂托盘上、用来与夹持装置共同夹持任意选择的辅助托架上的光盘的回转台；

安装在横臂托盘上且插入在回转台和横臂托盘之间的主轴驱动电动机，用来驱动所述回转台从而使光盘旋转；

其特征在于

由所述升降台支撑且可在底盘内上下运动以选择所述辅助托架之一及所选辅助托架上的所述光盘的夹持装置，所述底盘包围所述夹持装置和所述横臂托盘；以及

用来将升降台在两个相互垂直的方向推向底盘的推动装置。

2.权利要求1中所述的光盘驱动装置，其特征在于所述推动装置包括侧簧片和尾簧片，所述侧簧片和尾簧片分别在其中间部分固定于所述横臂托盘的不同部位，所述侧簧和尾簧片中的每一个的相对端与所述底盘的不同部分相接触。

3.权利要求1中所述的光盘驱动装置，其特征在于所述横臂托盘有左右臂，它们从所述横臂托盘的前端向外伸出、且通过相关的旋转销连接至所述升降台的相应部分，所述旋转销形成了所述横臂托盘的旋转轴。

4.权利要求3中所述的光盘驱动装置，其特征在于还包括设置在所述横臂托盘的相对的侧壁之一附近以驱动所述横臂托盘绕所述轴旋转的夹持驱动装置，以及用来驱动所述夹持驱动装置的驱动电源，其中所述旋转销中安装在靠近所述夹持驱动装置一侧的一个旋转销轴，比远离所述夹持驱动装置的另一个旋转轴位于稍低的位置。

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