JP2515210Y2 - カートリッジのローディング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、例えば光ディスクを収容したカートリッジ
を着脱することが可能なリムーバブル式の光ディスク駆
動装置に適用され、より詳細には、主にカートリッジの
エジェクト負荷を低減することができるローディング装
置の改良に関する。

（従来の技術） 光ディスク装置，光磁気ディスク装置，コンパクトデ
ィスク装置，固定ハードディスク装置，リムーバブル・
ハードディスク装置等の各種ディスク駆動装置は、情報
記憶媒体としてのディスクの記録面上を、ヘッドがトラ
ックに沿って走査することにより、記録された情報を読
み取ったり、書込み又は消去を行っている。

従来のこの種の光ディスク駆動装置としては、例えば
第８図の分解斜視図に示す水平型のものがあり、この光
ディスク駆動装置１は、第９図に示したカートリッジ３
（光ディスク５を収容している）が装置側面に形成され
た挿入口（ベゼル）から挿入されると、そのカートリッ
ジ３を支持しながら下降移動することにより、ロード位
置に位置決め保持する構成となっている。

第９図はカートリッジの底面側を示す斜視図であり、
プラスチックの樹脂製カートリッジ３は、中空箱状であ
り、且つその外装底面には光ディスク５の記録情報をヘ
ッド（図示しない）により再生処理するための窓７が形
成され、さらに底面に沿ってスライド移動することによ
って前記窓７を開閉するシャッタ９が設けられている。
カートリッジ３底面の幅方向（挿入方向Ａと直交する方
向）両端部には、基準穴11,11が配置され、この基準穴1
1,11には光ディスク駆動装置１側の位置決め手段が挿入
され、カートリッジ３が所定の基準位置に位置決めされ
る。

第８図に示すように光ディスク駆動装置１は、装置本
体のデッキに固定された固定フレーム13と、固定フレー
ム13に対して前後方向に移動可能であって、デッキ上に
配置したディスクドライブ14及びヘッド走査部（図示し
ない）を露出させる切欠き15aを有する板状のキャリア1
5と、挿入口より装置本体内に挿入されたカートリッジ
３を支持して、該カートリッジ３をロード位置（スピン
ドルモータの出力軸にディスク中心が着座する状態）に
移動するためのカートリッジホルダ17とを備えている。
カートリッジホルダ17の後部には左右一対の貫通孔19,1
9が形成され、該貫通孔19,19に対してデッキ側に固定さ
れたガイドピン21,21が遊嵌可能な位置に形成される。
従って、カートリッジホルダ17はガイドピン21,21に案
内されながら上下方向に移動可能となっている。

固定フレーム13の前部には左右一対の基準ピン23,23
が立設されており、基準ピン23はロード時におけるカー
トリッジ３の最適な位置決めを実現するための手段であ
る。従って、基準穴11,11に基準ピン23,23が挿入された
ときに、光ディスク５が最適なロード位置となる。前記
基準ピン23は先細りの円錐状を成しており、基準穴11へ
の挿入を容易化している。尚、固定フレーム13の後部に
は左右一対のカートリッジ受座25,25が立設され、カー
トリッジ３がロード位置に位置決めされるときに、カー
トリッジ３が該カートリッジ受座25,25上に載置され
る。また、固定フレーム13上において前後方向へスライ
ド移動可能に支持されるキャリア15には、基準ピン23及
びカートリッジ受座25,25と対応する位置に長穴29が形
成され、各長穴29には、基準ピン23及びカートリッジ受
座25,25が夫々下側から嵌入して、上方へ突出するとと
もに抜け落ちを防止する手段が施されている。

平面形状が略Ｕ字状のキャリア15の一翼（長穴29が形
成されていない側）には前後方向へ延び、且つ大きな開
口面積を有した長穴31が形成され、該長穴31の後縁部か
らは前方に向けて係止部33が水平方向に突出形成されて
いるとともに、該係止部33にはラッチ板35の一端に立設
された係合ピン37が係止されている（第10図（ａ）及び
（ｂ）参照）。キャリア15の両翼部と固定フレーム13と
の間には夫々引張スプリング39,39が張設され、アンロ
ード時には該スプリング39,39が拡開した状態で係合ピ
ン37が係止部33に係止されているため、キャリア15は挿
入口側（図中でR1矢印図示）へ移動不能となっている。

ラッチ板35は、軸心位置が固定された固定ピン41を中
心として水平方向へ回転自在となっており、ラッチ板35
が第10図中時計回り方向に回転すると係合ピン37が係止
部33より外れる結果、スプリング39,39の付勢力により
キャリア15が挿入口方向R1に移動するように構成されて
いる。ラッチ板35の前端部と固定フレーム13との間には
引張スプリング43が設けられ、ラッチ板35は係合ピン37
がキャリア15の係止部33に係止される方向（反時計方
向）へ付勢されている。

キャリア15の幅方向縁部には、縁部を上方へ直角に屈
曲した折曲部45,45が立設され、該折曲部45,45に形成し
たカム部49,49,……は、キャリア15が挿入口方向に移動
したときにカートリッジホルダ17の側面に突設された前
後各一対のガイドピン47,47,……を受け入れて、該カー
トリッジホルダ17を下降させる形状を有する。

前記ラッチ板35は、カートリッジ３を挿入することに
より、時計方向に回転するように構成されている。即
ち、ラッチ板35の他端にはピン51が立設され、該ピン51
は回転レバー53に形成された長穴55内に係合されてい
る。回転レバー53は、カートリッジ３の挿入路後端に水
平方向に回転可能に配置されている。即ち、回転レバー
53は、基端がキャリア15の後方に固定された固定ピン57
に枢支されているとともに、トーションスプリング59に
より上方より見て反時計回り方向に付勢されており、且
つカートリッジ３を挿入したときに該カートリッジ３に
設けられたシャッタ９の後縁部に形成された穴9aに入り
込むように、先端部が丸く形成されている。

尚、63は他の回転レバーであり、該他の回転レバー63
は、回転レバー53の先端部がカートリッジ３のシャッタ
９の穴9a内に嵌合するとき、カートリッジ３の挿入方向
先端縁に突き当ることにより回転する。このとき、レバ
ー63を付勢するトーションスプリング65は蓄力状態とな
る。逆にカートリッジ３の上下を逆にして挿入としたと
きは、他の回転レバー63の先端部がシャッタ９の穴9aに
係合して回転レバー53の先端部がカートリッジ３の挿入
方向先端縁に突き当ることにより、トーションスプリン
グ59の蓄力方向へ回転するよう構成されている。他の回
転レバー63はトーションスプリング65により上方より見
て時計回り方向に付勢されている。

上記構成において、挿入口からカートリッジ３を挿入
すると、シャッタ９に形成された穴9aに回転レバー53の
先端部が入り込み（第10図（ａ）参照）、この状態でさ
らにカートリッジ３を押し込むと、回転レバー53が同図
中でＡ矢印方向に回転する（第10図（ｂ）参照）。回転
レバー53が回転すると、カートリッジ３の更なる挿入方
向への移動と相まってシャッタ９が同図中で上方向に移
動し、カートリッジ３の窓７が開放されて、光ディスク
５のディスク面が図示しないヘッドと対面する。

回転レバー53がＡ矢印方向に回転すると、ラッチ板35
のピン51が回転レバー53に形成された長穴55に沿って移
動するため、該ラッチ板35が第10図（ｂ）のように時計
回り方向（図中Ｂ矢印方向）に回転する。ラッチ板35が
同方向に回転すると、ラッチ板35の前端部に設けられた
係合ピン37がキャリア15の係止部33から外れる結果、引
張スプリング39,39の付勢力によりキャリア15が前方に
移動する。

キャリア15が前方に移動すると、該キャリア15の両側
縁部に立設した折曲部45に形成されたカム部49の作用に
より、ガイドピン47を介してカートリッジ３を支持した
カートリッジホルダ17が下降移動することにより、カー
トリッジ３をロード位置に移動することができる。この
とき、カートリッジ３の基準穴11に基準ピン23が挿入さ
れるとともに、受座25上に載置される。

また、挿入口（ベゼル）近傍に配置した図示しないエ
ジェクトボタンを押し込むと、キャリア15が後方（図中
でR2方向）へ移動し、ラッチ板35がスプリング43の付勢
力により復帰して、係合ピン37がキャリア15の係止部33
に係止されるとともに、それまで圧縮されていた一組の
トーションスプリング59,65の拡開力により回転レバー5
3,63を介してカートリッジ３が前方に押し出されること
により、カートリッジ３をエジェクトすることができ
る。

ところで、上記ローディング装置では、カートリッジ
３をロード位置に保持しておくための保持力が、一対の
引張スプリング39,39の付勢力と機械的な摩擦力に依存
されている。光ディスク駆動装置１は、水平型及び縦型
のいずれの設置姿勢のものであっても余裕をもってカー
トリッジ３を保持する必要があるため、上記スプリング
39,39の荷重は第11図（ａ）に示すように大きく設定す
る必要がある。

上記スプリング39,39の付勢力は、ロード時における
縮小された状態で最小であり、アンロード時における引
っ張られた状態で最大となる。ローディング過程におい
てカートリッジ３をロード位置まで移動させるためのセ
ット力は、スプリング39,39の付勢力から、キャリア15
の負荷（カートリッジホルダ17を下降するときに生じる
機械的な摩擦力等）を差し引くことにより求められる
が、キャリア15の負荷が以下のように大きいためスプリ
ング39,39の荷重を大きくする必要がある。

即ち、カートリッジ３をロード位置にセットするロー
ディング過程におけるキャリア15の負荷は、アンロード
位置からロード位置に移動するにつれて増加する。これ
は、基準ピン23にカートリッジ３の基準穴11が挿入され
る際、徐々にカートリッジ３の位置が修正されるため
に、この修正に要する負荷が増加するためである。

ここで、ドライブを縦置きとしたときのカートリッジ
３の自重と、ロード位置への装着力との関係を第12図
（ａ）及び第12図（ｂ）に示す。カートリッジ３と基準
ピン23とが接触すると、装着力Ｐは、 Ｐ＝ｗ（sinθ）／（cosθ） により得られる。ここで、カートリッジ３と基準ピン23
とが非接触状態のときは装着力Ｐは発生しない。また、
この装着力Ｐはカートリッジ３の基準穴11と基準ピン23
との摩擦力を無視した値であり、摩擦力を考慮すればさ
らに大きな負荷となることはいうまでもない。

このようにカートリッジ３と基準ピン23との装着力Ｐ
が発生することにより、キャリア15の摩擦負荷が増大
し、さらにカートリッジホルダ17もロード状態となるに
従って摩擦負荷が増大する結果、キャリア15の負荷が第
11図（ａ）に示すように増加することになる（ただし、
ロード位置ではゼロになる）。このため、大きなキャリ
ア15の負荷に抗してカートリッジ３をローディングさせ
るためには、前述のようにスプリング39,39の荷重を大
きく設定する必要がある。

加えて、カートリッジ３のロード時に該カートリッジ
３のセット力を利用して、カートリッジ３と外部開口と
の隙間をシールするシール部材を変形させて密着するよ
うに構成した光ディスク駆動装置１にあっては、さらに
スプリング39,39の荷重を大きくしなければならない。

しかしながら、このような従来のカートリッジ３のロ
ーディング装置にあっては、カートリッジ３を排出する
ために要するエジェクト力を考えると、そのエジェクト
力としては上述したスプリング荷重及び他の摩擦力等に
抗する大きな力が必要であり、特に前記スプリング39,3
9の付勢力は、伸長するに従って過大となるため、前記
エジェクト力には徐々に大きな力が必要となる（第11図
（ｂ）参照）。

また、ローディング過程におけるカートリッジ３のセ
ット力（スプリング39,39の付勢力からキャリア15の負
荷を差し引いた値）を確保するため、セット力を大きく
すると、挿入口よりカートリッジ３を挿入する際の機械
系の動作が重くなりやすく、そのため衝撃や騒音等の発
生が問題となる。

さらに、自動的に光ディスク５をローディングするオ
ートローディング型の光ディスク駆動装置１にあって
は、上記大きなエジェクト力又はセット力を得るために
駆動モータの負荷を大きく設定する必要があるため、消
費電力や騒音が大きくなるという問題がある。

（考案の目的） 本考案は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
エジェクト力及びセット力を低減することができて操作
性を向上するとともに、衝撃や騒音の発生を抑えること
ができるカートリッジのローディング装置の提供を目的
とする。

（考案の構成） 上記目的を達成するため、本考案は、記憶媒体を収容
したカートリッジを受けて、このカートリッジを移動さ
せ、ロード位置においてドライブ可能となるようにカー
トリッジの基準部を装置本体側の基準位置決め手段によ
り位置決めするカートリッジのローディング装置におい
て、前記基準位置決め手段と前記基準部との少なくとも
いずれか一方に他方を磁力により吸着保持する磁石を設
けたことを特徴としている。

また、記憶媒体を収容したカートリッジを受けて、こ
のカートリッジを移動させ、ロード位置においてドライ
ブ可能となるようにカートリッジを保持して所定位置に
移動させる移動部材を装置本体側の基準位置保持手段に
より位置決めするカートリッジのローディング装置にお
いて、前記基準位置保持手段と前記移動部材との少なく
ともいずれか一方に他方を磁力により吸着保持する磁石
を設けたことを特徴としている。

以下、本考案の好適な実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本考案に係るカートリッジ３のローディング
装置のロード時における一実施例を示す断面図、第２図
は第１図のカートリッジ３の斜視図、第３図（ａ）は第
２図の拡大されたＡ−Ａ断面図、第３図（ｂ）は第３図
（ａ）の拡大されたＢ−Ｂ断面図であり、前述の従来例
で示された構成と同一の構成要素には同符号を附して説
明を省略する。

この実施例において特徴的な点は、光ディスク駆動装
置１の前部に設けられた左右一対の基準ピン（基準位置
決め手段）23が、例えばSUS420等のマルテンサイト系又
はSUS430等のフェライト系等の磁性体により構成され、
且つ該基準ピン23の回りに永久磁石71,71が固定されて
いる一方、基準ピン23が入り込むことにより位置決めさ
れるカートリッジ３の基準穴（基準部）11の周縁部に
は、上記永久磁石71,71と対向する位置にSUS420等の磁
性体より成るリング73がインサート成形等により固定さ
れている点に在する。加えて、光ディスク駆動装置１の
挿入方向先部には、カートリッジ３のロード時における
位置決め固定を行うため左右一対の永久磁石75,75が配
設されている一方、カートリッジ３のロード時における
永久磁石75,75と対向するカートリッジ上にはSUS420等
の磁性体より成る基準板（基準部）77,77がインサート
成形されている。

従って、カートリッジ３がロード位置に近付くと、光
ディスク駆動装置１側の永久磁石71,75とカートリッジ
３側のリング73及び基準板77との間で第３図（ｃ）に示
すように磁気回路が構成され、カートリッジ３が光ディ
スク駆動装置１のロード位置に位置決めされる。また、
カートリッジ３の基準穴11は光ディスク駆動装置１の基
準ピン23に挿入される。

カートリッジ３は、上記のように前後各一対の永久磁
石71,71及び75,75（計４つ）にリング73及び基準板77
（計４つ）が吸着されることにより、光ディスク駆動装
置１のロード位置に位置決め固定されるため、上下方向
の位置決めがなされるとともに、基準穴11が基準ピン23
に挿入されることにより前後左右方向への位置決めが行
われる。

光ディスク５の中心部には、周知のように円盤状で且
つ金属製のディスクハブ79（磁性板）が設けられてい
る。ディスクハブ79は、光ディスク駆動装置１に搭載さ
れたスピンドルモータ80のマグネット81に吸着されてス
ピンドル部83に着座され、スピンドルモータ80を駆動す
ることにより回転駆動される。

以上の構成を有したカートリッジ３のローディング装
置の作用を以下に説明する。

装置本体の挿入口からカートリッジ３を挿入すると、
カートリッジ３のシャッタ９が移動して窓７が開放され
るとともに、キャリア15が引張スプリング39の付勢力に
より前方に移動して、そのカム部49の作用によりカート
リッジ３を支持したカートリッジホルダ17が下降移動す
ることは従来と同様である。

さらに、本実施例では、カートリッジ３の基準穴11が
光ディスク駆動装置１の基準ピン23に挿入されるととも
に、カートリッジ３のリング73及び基準板77が光ディス
ク駆動装置１の永久磁石71,75に吸着されることによ
り、カートリッジ３が光ディスク駆動装置１のロード位
置に位置決めされる。

このときのキャリア15の負荷，磁力及びスプリング力
を第４図（ａ）に示す。アンロードからロードにおける
キャリア15の負荷は、従来例と同様であるが、磁力はカ
ートリッジ３がロード位置に近付くにつれて増加するた
め徐々に増大するので、スプリング力が従来のものと比
して大幅に減少した引張スプリング39が使用されてい
る。この結果、アンロードからロードにおけるカートリ
ッジ３のセット力（磁石力とスプリング力とを加えてキ
ャリア15の負荷を差し引いた力）は第４図（ｂ）に示す
ように、従来より大幅に低減でき、従って、カートリッ
ジ３の挿入時における衝撃や騒音等を低減することがで
きる。

次いで、図示しないエジェクトボタンを押すことによ
り、カートリッジ３を光ディスク駆動装置１からアンロ
ードすることができる。この際に必要なエジェクト力
（磁石力とスプリング力とを加えた力）も、同図に示す
ように従来より大幅に低減することができる。ここで、
エジェクト力は、操作するものが感じる重さがロードか
らアンロードにかけての仕事量と比例し、第４図（ｂ）
においてハッチング部の面積が小さいほど軽く感じるも
のである。従って、エジェクト力を従来のものより約半
分に低減することができる。（第11図（ｂ）参照）。し
かも、本実施例は、エジェクトボタンの押し始めに大き
なエジェクト力をかければ、後は小さなものでよく、操
作上のクリック感を向上する面からも優れている。

このように、ローディング過程におけるセット力が低
減できて衝撃等を抑えられ、且つエジェクト力が低減で
きて操作性が向上できる反面、ロード時におけるカート
リッジ３をロード位置に保持しておくための力である保
持力（エジェクト力からセット力を差し引いた力）が第
４図（ｂ）に示すように大きくなるため、スプリング荷
重を小さく設定しても何等問題はない。

上記のように、本実施例によれば、磁力によりカート
リッジ３をロード位置に保持しているため、カートリッ
ジ３をエジェクトする際には、カートリッジ３をロード
位置から離間するにつれて磁力が低減するから、保持力
き大きくてもエジェクトのための力は小さくてよいこと
になる。また、カートリッジ３の保持力が永久磁石71,7
5の吸着力に依存されるため、一定した保持力を得るこ
とができ、他のローディング機構のばらつき等の影響を
受けることなくカートリッジ３の浮き等を抑えることが
できる。

第５図（ａ）及び第５図（ｂ）は他の実施例を示して
いる。本実施例では、固定された固定フレーム13に取り
付けられた固定ヨーク（基準位置保持手段）81に永久磁
石83が固定され、キャリア15（移動部材）の該永久磁石
83と対向する位置に可動ヨーク85を固定することによ
り、固定フレーム13とキャリア15間に磁気回路が構成さ
れている。係る構成において、キャリア15が前方に移動
するローディング時には可動ヨーク85が固定ヨーク81に
固定された永久磁石83に吸引されて位置決めされる一
方、エジェクトボタン87を押し込んでキャリア15が後方
に移動するとアンロード状態となる。（一点鎖線図
示）。

上記構成においても前述の実施例と同様な効果が得ら
れることに加え、さらに従来のカートリッジ３に何等変
更を加えることなくそのまま使用することができるとい
う点で優れている。

第６図は永久磁石71の固定構造を改良した実施例を示
し、永久磁石71を保持するホルダ89の端部89aから永久
磁石71の端部71aを若干後退させることにより、カート
リッジ３のリング73が吸着される際の騒音の発生を低減
させることができ、永久磁石71の摩耗が防止できるとと
もに、カートリッジ３の保持力を調整できるという効果
を奏する。

第７図は極性が周方向に沿って異なる永久磁石71を示
し、前述の実施例の構成を軸方向に極性が異なる永久磁
石に限定されずに採用でき、同様な効果を得ることがで
きる。

尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、
例えばマニュアル操作される光ディスク駆動装置１のみ
ならず、オートローディング型のものに適用すれば駆動
モータの容量を小さくできる結果、消費電力や騒音を低
減できる。また、光ディスク５の代りにICカードや光カ
ード等の記憶媒体が収容されたカートリッジ３に適用し
ても同様な効果が得られる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、カートリッジ
のローディングが磁力によりなされるため、ローディン
グの際のセット力を低減できてカートリッジ挿入時の衝
撃や騒音の発生を抑えることができ、またエジェクト力
も低減できて操作性が向上し、且つロード時におけるカ
ートリッジのロード位置での保持力を大きくすることが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るカートリッジのローディング装置
の一実施例の断面図、第２図はカートリッジの斜視図、
第３図（ａ）は第２図ま拡大されたＡ−Ａ断面図、第３
図（ｂ）は第２図の拡大されたＢ−Ｂ断面図、第３図
（ｃ）は第３図（ａ）にて構成される磁気回路図、第４
図（ａ）は第１図のローディング装置のキャリア負荷，
磁石力及びスプリング力を示すグラフ、第４図（ｂ）は
第４図（ａ）に基づいて求められるカートリッジのエジ
ェクト力及びセット力を示すグラフ、第５図（ａ）は他
の実施例の側面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）の平面
図、第６図は前述の実施例を改良した実施例の断面図、
第７図はさらに他の実施例の要部斜視図、第８図は従来
のローディング装置の分解斜視図、第９図は従来のカー
トリッジの斜視図、第10図（ａ）は第８図のカートリッ
ジ挿入時における作用説明図、第10図（ｂ）はさらにカ
ートリッジを挿入したときの作用説明図、第11図（ａ）
は従来のキャリア負荷とスプリング力とを示すグラフ、
第11図（ｂ）はカートリッジのセット力とエジェクト力
とを示すグラフ、第12図（ａ）は基準ピンが基準穴に挿
入されるときの修正力を説明するための基準ピンと基準
穴との構成図、第12図（ｂ）は第12図（ａ）のベクトル
図である。 １……光ディスク駆動装置（記憶装置）、３……カート
リッジ、５……光ディスク（記憶媒体）、23……基準ピ
ン（基準位置）、11……基準穴（基準部）、13……フレ
ーム（固定部）、15……キャリア（移動部材）、71,75
……永久磁石（磁石）、77……基準板（基準部）。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】記憶媒体を収容したカートリッジを受け
   て、このカートリッジを移動させ、ロード位置において
   ドライブ可能になるようにカートリッジの基準部を装置
   本体側の基準位置決め手段により位置決めするカートリ
   ッジのローディング装置において、 前記基準位置決め手段と前記基準部との少なくともいず
   れか一方に他方を磁力により吸着保持する磁石を設けた
   ことを特徴とするカートリッジのローディング装置。
2. 【請求項２】記憶媒体を収容したカートリッジを受け
   て、このカートリッジを移動させ、ロード位置において
   ドライブ可能になるようにカートリッジを保持して所定
   位置に移動させる移動部材を装置本体側の基準位置保持
   手段により位置決めするカートリッジのローディング装
   置において、 前記基準位置保持手段と前記移動部材との少なくともい
   ずれか一方に他方を磁力により吸着保持する磁石を設け
   たことを特徴とするカートリッジのローディング装置。