JP3438602B2 - トレイロック機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクドライブ
装置などに用いられるトレイロック機構に関し、特に、
衝撃等の外力が働いた場合に誤ってロックが解除するこ
とを防止するための技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、小型化されたノートタイプの
パーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）等に
も組み込めるように小型化したディスクドライブが提案
されている。このディスクドライブを図５（ａ）に示
す。このディスクドライブ１００は小型化を図るため
に、ディスクが載置されるトレイのシャーシからの出し
入れをモータで駆動するのではなく、トレイを手動操作
によりシャーシから出し入れする構成としたものであ
る。このディスクドライブ１００には、トレイ６の出し
入れ方向における奥側の端面が、トレイ押し出しのため
にシャーシ（図示なし）側に設けられたスプリング（図
示なし）に当接するように構成され、トレイ６をシャー
シ内に収納した時にトレイ６をスプリングの付勢力に抗
して固定しておくためにロック機構１０１が設けられて
いる。

【０００３】このロック機構１０１は、プランジャー１
３を有したソレノイド１４、ロックレバー８及びロック
部１５により構成されている。ソレノイド１４及びロッ
クレバー８はトレイ６側に配設されており、ロック部１
５はシャーシ側に配設されている。また、ロックレバー
８は、支点１１の回りに回動自在に設けられ、プランジ
ャー１３が駆動ピン１２を介して結合され、ソレノイド
１４の駆動力により回動される。そして、トレイ６がシ
ャーシ４内に完全に収納された時点ではロックレバー８
がロック部１５と係合し、トレイ６がシャーシ内に固定
される。ロックを解除する時は、図５（ｂ）に示すよう
に、ソレノイド１４を駆動してプランジャー１３を矢印
Ｃ方向に移動させることによりロックレバー８を矢印Ａ
方向に回動させ、ロックレバー８をロック部１５から離
脱させるようにする。これにより、トレイ６はスプリン
グに付勢され、矢印Ｂ方向へ押し出されるようになって
いる。

【０００４】また、この種のトレイロック装置におい
て、トレイに加わる衝撃によりトレイが飛び出すことを
防止するため、プランジャー及びソレノイドをトレイの
移動方向に対して斜めに配設したものも知られている
（例えば、特開平９−４４９５５号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のトレイロック機構１０１においては、以下
のような問題がある。いま、図６に示すように、Ｆ：ト
レイ排出用のスプリングの付勢力、Ｆ１：摺動部１８ａ
にかかる力（Ｆの分力）、Ｆ２：トレイ６をシャーシに
押し付ける力（Ｆの分力）、Ｆ３：軸へかかる力（Ｆの
分力）、Ｆ４：ロックレバー８を回動させる力（Ｆの分
力）、Ｆ５：Ｆ１による摩擦力、Ｒ：シャーシより受け
る反力（|Ｒ|＝|Ｆ２|）とすると、ロックレバー８とロ
ック部１５との摺動部１８ａは直線状に形成され、摺動
部１８ａの直線と、摺動部１８ａと支点１１とを結ぶ直
線に対する垂線とに角度の差θが生じている場合には、
摺動部１８ａにおいてトレイ排出用スプリングの付勢力
Ｆの分力Ｆ４が発生する。このため、ロック機構１０１
に対して衝撃が加わって摩擦係数が低くなると、摩擦力
Ｆ５よりも分力Ｆ４の方が大きくなることがある。これ
により、ロックレバー８が図６の矢印Ｅ方向に回転して
ロックレバー８とロック部１５との係合が外れて、トレ
イ６がシャーシ４から飛び出してしまうことがあり、ド
ライブディスク１００の信頼性が低下するという問題が
あった。

【０００６】また、上記公報に示されるようなトレイロ
ック装置においては、トレイの出し入れ方向から受ける
衝撃に対する対策は採られているが、プランジャー及び
ソレノイドが取り付けられている方向と同一方向の衝撃
を受けた場合には、トレイのロックが解除され易く、不
用意にトレイがシャーシから飛び出してしまうという問
題は解消できていない。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、トレイがシャーシに固定された
状態において衝撃が加わった場合、衝撃を受けた方向の
如何に拘わらず、ロックが外れ難いトレイロック機構を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、載置されたディスクをシャ
ーシ内のディスク装着位置と、シャーシから前方に引き
出されたディスク交換位置との間で移動自在とされたト
レイと、トレイ又はシャーシに回動自在に配設されてお
り、トレイがディスク装着位置に挿入されたときにシャ
ーシ又はトレイに設けられたロック部に係合し、トレイ
の移動をロックするロック部材と、ロック部材に駆動ピ
ンでもって連結されたプランジャーを有し、ロック解除
時に、プランジャーを駆動してロック部材を回動させ
て、ロック部材とロック部との係合を解除するソレノイ
ドとを備えたトレイロック機構において、ロック部材に
おけるロック部との摺動部が、該摺動部とロック部材の
支点を結ぶ直線に対して略直交する方向に伸びる稜線を
持つ形状に構成され、ロック部材は、支点を挟んで駆動
ピンと反対側部分に重りが設けられ、支点の両側部分に
かかる力が同等となるように構成されているものであ
る。

【０００９】上記構成においては、摺動部を、摺動部と
ロック部材の支点を結ぶ直線に対して略直交するように
形成しているので、トレイをスプリング等による駆動で
移動させる構成としている場合、摺動部がロック部と接
触する部分ではスプリングによる付勢力の分力が発生す
ることがない。そのため、トレイロック機構に対して衝
撃が加わっても、ロック部材をロック部との係合状態が
外れる方向に回動させる力が、摺動部とロック部との係
合状態を保持する摩擦力よりも大きくなるということが
ないので、衝撃により摺動部とロック部との係合が外れ
てしまうことがない。また、ロック部材は支点を挟んで
プランジャーと重りとが釣り合いが取られているので、
トレイに衝撃が加わっても、ロック部材に回転モーメン
トが発生しない。そのため、どの方向から衝撃を受けて
も、ロック部材がロック部との係合を解除する方向に移
動することがなく、ロックが不用意に外れることがな
い。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載のトレイロック機構であって、ロック部材、プラン
ジャー及びソレノイドがトレイ側に設けられ、ロック部
がシャーシ側に設けられているものである。

【００１５】上記構成においては、トレイ下面の空間に
ロック部材、プランジャー及びソレノイドを配置するこ
とが可能であると共に、トレイがシャーシに対して出し
入れされる際に、トレイに衝撃が加わり易いが、その衝
撃により不用意にロック解除がなされることがなくな
る。

【００１６】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載のトレイロック機構であって、トレ
イはノートタイプのパーソナルコンピュータ用の薄型デ
ィスクドライブに適用されるものである。

【００１７】上記構成においては、可搬であるトレイが
ノートタイプのパーソナルコンピュータには外力による
衝撃が加わり易いが、それによる不用意なロック解除が
生じることがない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
トレイロック機構について図１乃至図３を参照して説明
する。図１において、パーソナルコンピュータ１は、液
晶ディスプレイ２及びキーボード３がシャーシ４に一体
的に設けられたノートタイプのパーソナルコンピュータ
である。シャーシ４の前面部４ａには、ＣＤ−ＲＯＭド
ライブ（小型ディスクドライブ）５が設けられている。
このＣＤ−ＲＯＭドライブ５は、シャーシ４に対して矢
印Ｂ方向（図２）に出し入れ自在とされたトレイ６を有
し、トレイ６の上面部にはディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）の
載置部６ａが形成されている。トレイ６の前面部６ｂに
はトレイ開閉ボタン７、及びトレイ６の側面部６ｃには
トレイ６をシャーシ４に固定しておくためのロックレバ
ー（ロック部材）８が設けられている。ＣＤ−ＲＯＭド
ライブ５は、構成を簡単にするために、トレイ６のシャ
ーシ４からの出し入れをモータで駆動するのではなく、
トレイを手動操作によりシャーシから出し入れする構成
としている。この構成及びロックレバー８の構成の詳細
については後述する。

【００１９】ＣＤ−ＲＯＭドライブ５をシャーシ４から
出し入れするための機構について図２を参照して説明す
る。トレイ６の出し入れ方向の奥側にあたるトレイ６の
端面部には、トレイ６をシャーシ４から押し出す方向
（前方側）へ付勢するスプリング９が当接されている。
このスプリング９はシャーシ４とトレイ６の間に設けら
れ、トレイ６がシャーシ４内に収納されているときにト
レイ６の背面部に当接してトレイ６を前方側に付勢する
ものである。トレイ６には、スプリング９による付勢に
抗してトレイ６をシャーシ４に固定するためのロック機
構（トレイロック機構）１０が設けられている。このロ
ック機構１０は、トレイ６上の支点１１を中心として回
動自在に設けられたロックレバー８と、ロックレバー８
に駆動ピン１２でもって係合されたプランジャー１３を
有し、これを駆動するソレノイド１４と、シャーシ４側
に設けられ、ロックレバー８と係合するロック部１５と
からなる。また、ロックレバー８の先端部は、ロック部
１５と係合するための爪部１８とされ、後端部には、支
点１１の両側部分にかかる力を同等にするためのバラン
サー（重り）１９が設けられている。この爪部１８は、
ロックレバー８の回動時にロック部１５と摺動して係合
する摺動部１８ａと、トレイ６をシャーシ４内に収納す
る際にロック部１５と摺動する傾斜部１８ｂとを有する
形状とされている。

【００２０】プランジャー１３は、スプリング１７によ
ってロックレバー８方向（図２で左方向）に付勢され、
通常時は、ロックレバー８がトレイ６の出し入れ方向と
平行な姿勢となるようにされている。ロックレバー８
は、この姿勢にあるときにロック部１５と係合するよう
に構成されている。ソレノイド１４の駆動開始は、上記
のトレイ開閉ボタン７によって指示される。ロック部１
５とロックレバー８との係合の解除は以下のようにして
行われる。トレイ開閉ボタン７による指示に基づいてソ
レノイド１４が駆動されると、プランジャー１３が図２
に示す矢印Ｃ方向に移動する。これによって、ロックレ
バー８が矢印Ａ方向に回動し、ロックレバー８とロック
部１５との係合が解除される。

【００２１】上記の構成でなるＣＤ−ＲＯＭドライブ５
は、トレイ６がシャーシ４に収納されているとき、ロッ
クレバー８がトレイ６の出し入れ方向と平行な姿勢に保
たれることで、ロックレバー８の爪部１８とロック部１
５とが係合した状態にされている。これにより、トレイ
６は、スプリング９による付勢に抗してシャーシ４内に
固定される（ディスク装着位置）。トレイ６をシャーシ
４から引き出すときは、上述したように、トレイ開閉ボ
タン７を押下してソレノイド１４を駆動することによ
り、ロックレバー８を回動させ、ロック部１５との係合
を解除する。ロック部１５との係合が解除されると、ト
レイ６はスプリング９の付勢力でもってシャーシ４外へ
（矢印Ｂ方向へ）押し出される。トレイ６が有る程度シ
ャーシ４から外へ出ると、ユーザは手動でトレイ６をシ
ャーシ４から引き出す（ディスク交換位置）。なお、ソ
レノイド１４の駆動は一定時間経過後に停止され、ロッ
クレバー８は元の姿勢に復帰する。

【００２２】一旦、シャーシ４の外へ出たトレイ６を、
再びシャーシ４に収納するときは、ユーザが手動でトレ
イ６をシャーシ４へ押し込む。このとき、ロックレバー
８の爪部１８に形成されている傾斜部１８ｂがロック部
１５と当接することになり、トレイ６のシャーシ４内方
向への移動に伴って、ロックレバー８がロック部１５に
よって図２の矢印Ａ方向に回動する。ロック部１５が相
対的に傾斜部１８ｂを通過すると、ロックレバー８は通
常時の姿勢に復帰し、ロック部１５は摺動部１８ａと係
合する。これにより、トレイ６がシャーシ４内に固定さ
れる。

【００２３】上記バランサー１９について図３を参照し
て詳細に説明する。バランサー１９は、ロックレバー８
において支点１１を挟んで駆動ピン１２と反対側の端部
に設けられ、支点１１の両側部分にかかる力を同等にす
るために設けられている。ロックレバー８には駆動ピン
１２によって比較的、質量の大きいプランジャー１３が
取り付けられていることから、ロックレバー８にはプラ
ンジャー１３の質量分の力がかかっている。そこで、こ
の力と同等の力が支点１１の反対側においてもロックレ
バー８にかかるようにするためにバランサー１９が設け
られている。

【００２４】バランサー１９のロックレバー８への取り
付け位置は、支点１１に対して駆動ピン１２と概略１８
０度の位置であって、支点１１からバランサー１９まで
の距離Ｌ（Ｗ）とバランサー１９の質量Ｗ（Ｗ）との積
が、支点１１からプランジャー１３までの距離Ｌ（Ｐ）
とプランジャー１３の質量Ｗ（Ｐ）との積と同等になる
位置である。即ち、バランサー１９を、Ｌ（Ｗ）・Ｗ
（Ｗ）≒Ｌ（Ｐ）・Ｗ（Ｐ）の位置に設けることで、支
点１１両側での力の釣り合いを取るようにする。このよ
うにバランサー１９を設けて、ロックレバー８の支点１
１両側における力の釣り合いを取ることによって、パー
ソナルコンピュータ１の移動時等にシャーシ４やトレイ
６（プランジャー１３を含む）に衝撃が加わった場合で
あっても、ロックレバー８に回転モーメントが発生し難
くなるため、ロックレバー８の姿勢が保たれ、ロック部
１５との係合が外れ難くなる。

【００２５】次に、ロックレバー８の爪部１８について
図４を参照して説明する。上述したように、ロックレバ
ー８の爪部１８には、摺動部１８ａ及び傾斜部１８ｂが
形成されている。摺動部１８ａは、ロックレバー８の回
動時にロック部１５と摺動して係合するものである。摺
動部１８ａは、図４に示すように、ロックレバー８の支
点１１を中心とする円弧形状とされている。摺動部１８
ａをこのような形状にすることにより、摺動部１８ａが
ロック部１５と接触する部分においては、スプリング９
による付勢力の分力が発生しなくなる。そのため、衝撃
を受けた場合であっても、摺動部１８ａとロック部１５
との係合状態は摩擦力Ｆ５により常に保持される。

【００２６】摺動部１８ａがロック部１５と接触する部
分においてスプリング９による付勢力の分力が発生しな
い理由を説明する。支点１１にかかるスプリング９の付
勢力Ｆの分力は、図４に示すように、Ｆ１及びＦ２
（Ｒ：シャーシ４より受ける反力）で表されるので、摺
動部１８ａがロック部１５と接触する部分にかかる力は
Ｆ１となる。ここで、上記のように摺動部１８ａは、ロ
ックレバー８の支点１１を中心とする円弧形状とされて
いるため、摺動部１８ａとロック部１５との係合部分と
支点１１とを結ぶ直線に対する垂線と、摺動部１８ａの
形状とに角度差が生じないため、摺動部１８ａがロック
部１５と接触する部分においてスプリング９の付勢力Ｆ
の分力（ロックレバー８を、ロック部１５との係合が外
れる方向に回動させる力）は発生しない。よって、ロッ
ク機構１０に衝撃が加わった場合でも、ロックレバー８
をロック部１５との係合が外れる方向に回動することは
なく、摺動部１８ａにかかる力Ｆ１による摩擦力Ｆ５で
もって、ロックレバー８とロック部１５との結合状態が
保持されることになる。

【００２７】このように、本実施形態のロック機構１０
によれば、ロックレバー８の摺動部１８ａを、ロックレ
バー８の支点１１を中心とする円弧形状としたので、パ
ーソナルコンピュータ１の持ち運び時に、ロック機構１
０に対して衝撃が加わった場合であっても、ロックレバ
ー８とロック部１５との係合状態が外れることがなく、
トレイ６が不用意にシャーシ４から飛び出してしまうこ
とがない。また、トレイ６に衝撃が加わった場合であっ
ても、バランサー１９によりロックレバー８に回転モー
メントが発生し難いため、衝撃によってロック部１５と
ロックレバー８との係合が解除されることを確実に防止
することができる。これによって、不用意にトレイ６が
シャーシ４から飛び出してしまうという事態をなくすこ
とができ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ５の信頼性を向上させ
ることができる。

【００２８】なお、本発明は上記実施の形態の構成に限
られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形
態では、ロックレバー８の摺動部１８ａを、ロックレバ
ー８の支点１１を中心とする円弧形状としているが、摺
動部１８ａの形状はこれに限定されず、摺動部１８ａが
ロック部１５に接触する部分と支点１１とを結ぶ直線に
対して略直交する形状、即ち、摺動部１８ａとロック部
１５との接触部分と支点１１とを結ぶ直線に対する垂線
に対して角度差を生じない形状であればよい。また、上
記実施形態では、ロックレバー８にはバランサー１９が
設けられているがロックレバー８にバランサー１９が設
けられていない構成であってもよい。

【００２９】また、上記実施の形態では、バランサー１
９はロックレバー８に一体的に設けられるものとしてい
るが、別体の重りを外付けしたものであってもよい。ま
た、上記実施の形態では、ソレノイド１４を、トレイ６
の出し入れ方向に直交する姿勢でトレイ６に取り付けて
いるが、ロックレバー８を回動させることによりロック
部１５との係合を解除する構成のロック機構であれば、
ソレノイド１４の取り付け姿勢は他の角度であってもよ
い。また、上記実施の形態では、ロックレバー８、プラ
ンジャー１３及びソレノイド１４がトレイ６に設けら
れ、ロック部１５がシャーシ４に設けられた構成とされ
ており、これらの収納にトレイ６の下側スペースを有効
に利用したものとしているが、この構成に限られず、ロ
ックレバー８、プランジャー１３及びソレノイド１４を
シャーシ４側に設け、ロック部１５をトレイ６側に設け
る構成としたものであっても構わない。

【００３０】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明によ
れば、摺動部がロック部と接触する面の形状を、摺動部
とロック部材の支点を結ぶ直線に対して略直交するよう
に形成したので、摺動部がロック部と接触する部分にお
いてロック部材をロック部との係合状態が外れる方向に
回動させる力が発生することがない。そのため、衝撃に
よりロック部材とロック部との係合が外れてしまうこと
がなく、シャーシに収納していたトレイが不用意にシャ
ーシ外に飛び出してしまうという事態をなくすことがで
きる。これにより、ディスクドライブの信頼性が向上す
る。

【００３１】

【００３２】さらにまた、ロック部材における支点の両
側部分にかかる力が同等となるようにしているので、ト
レイに衝撃が加わった場合であっても、支点の両側にか
かる力に釣り合いが取られていることにより、ロック部
材に回転モーメントが発生しない。そのため、衝撃を受
けた場合であっても、プランジャー又はロック部材が、
ロック部との係合を解除する方向に移動することがな
い。従って、シャーシに収納していたトレイが不用意に
シャーシ外に飛び出してしまうという事態をなくすこと
ができ、ディスクドライブの信頼性を向上させることが
できる。

【００３３】また、請求項２に記載の発明によれば、プ
ランジャー及びソレノイドがトレイ側に設けられている
ので、それらの収納のためにトレイ側のスペースを有効
に利用できると同時に、トレイに外力が加わっても不用
意にロックが解除されることがなくなる。

【００３４】また、請求項３に記載の発明によれば、ト
レイがノートタイプのパーソナルコンピュータ用の薄型
ディスクドライブに適用されることにより、コンピュー
タが可搬されることで、衝撃などの外力を受け易いが、
それによって不用意にトレイのロックが解除されること
がなく、上記の効果が顕著に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るトレイロック機構が
備えられたパーソナルコンピュータを示す斜視図であ
る。

【図２】ＣＤ−ＲＯＭドライブにおけるロック機構部分
を示す平面図である。

【図３】ロック機構部分の詳細図である。

【図４】ロックレバーの爪部を示す平面図である。

【図５】（ａ）はＣＤ−ＲＯＭドライブにおける従来の
ロック機構部分を示す平面図、（ｂ）は同ロック機構の
ロックが解除された状態を示す平面図である。

【図６】従来のロックレバーの爪部を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ パーソナルコンピュータ ５ ＣＤ−ＲＯＭドライブ（小型ディスクドライブ） ６ トレイ ８ ロックレバー（ロック部材） １０ ロック機構（トレイロック機構） １１ 支点 １２ 駆動ピン １３ プランジャー １４ ソレノイド １５ ロック部 １８ａ 摺動部 １９ バランサー（重り）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 載置されたディスクをシャーシ内のディ
   スク装着位置と、シャーシから前方に引き出されたディ
   スク交換位置との間で移動自在とされたトレイと、 前記トレイ又はシャーシに回動自在に配設されており、
   前記トレイが前記ディスク装着位置に挿入されたときに
   前記シャーシ又はトレイに設けられたロック部に係合
   し、前記トレイの移動をロックするロック部材と、 前記ロック部材に駆動ピンでもって連結されたプランジ
   ャーを有し、ロック解除時に、前記プランジャーを駆動
   して前記ロック部材を回動させて、前記ロック部材とロ
   ック部との係合を解除するソレノイドとを備えたトレイ
   ロック機構において、 前記ロック部材における前記ロック部との摺動部が、該
   摺動部と前記ロック部材の支点を結ぶ直線に対して略直
   交する方向に伸びる稜線を持つ形状に構成され、 前記ロック部材は、前記支点を挟んで前記駆動ピンと反
   対側部分に重りが設けられ、前記支点の両側部分にかか
   る力が同等となるように構成されている ことを特徴とす
   るトレイロック機構。
2. 【請求項２】 前記ロック部材、プランジャー及びソレ
   ノイドが前記トレイ側に設けられ、前記ロック部がシャ
   ーシ側に設けられていることを特徴とする請求項１記載
   のトレイロック機構。
3. 【請求項３】 前記トレイはノートタイプのパーソナル
   コンピュータ用の薄型ディスクドライブに適用されるも
   のであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
   のトレイロック機構。