JP3991899B2

JP3991899B2 - ディスクカートリッジ

Info

Publication number: JP3991899B2
Application number: JP2003088418A
Authority: JP
Inventors: 秀人曽我; 修一吉田; 圭司阪本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004296018A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク状記録媒体を保護して取り扱いを容易にすると共に、記録再生装置に装着してディスク状記録媒体の記録再生を可能とするためのディスクカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大容量の光ディスクが登場し、ＰＣ用バックアップメディアやビデオレコーダ等の用途で急速に普及が進んでいる。しかしながらこのような高密度記録を行う光ディスクシステムでは、ディスクの記録面に付着したダストや指紋の影響が無視できず、正常な記録再生の妨げとなる。そのため光ディスクは、通常ユーザに直接触られることのできないよう密閉構造をとったディスクカートリッジに格納されているものが多い。
【０００３】
このようなディスクカートリッジの一例として、特開平１０−１９９１８４号公報がある。以下、その構成について図１２を用いて説明する。
【０００４】
図１２に示すように、ディスクカートリッジ１１は、上シェル１３と下シェル１４を一体的に重ね合わせることで、内部に光ディスク１２を回転自在に格納している。ディスクカートリッジ１１の上シェル１３及び下シェル１４には、およそ中心部から一方向に連通した開口部１５が設けられ、ディスク回転駆動機構のターンテーブルと光学ピックアップ装置の光学ヘッドを光ディスク１２に臨ませることが可能である。開口部１５は、ディスクカートリッジ１１の一辺に沿って直線的に移動するシャッター部材１６により開閉させることが可能とし、通常はユーザが光ディスク１２に触れることができない構成としている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１９９１８４号公報
【特許文献２】
特開２００１−３３２０５４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に示すディスクカートリッジでは、開口部１５を覆うシャッター部材１６を直線的に移動させて開口部１５より平面的に退避させるため、開口部１５の側方に開口部１５と同等以上の面積が必要となる。よってディスクカートリッジ１１の平面的な面積に対して、相対的に大きな面積の開口部１５が要求される場合には、ディスクカートリッジ１１の面積を小さくすることができないという問題があった。
【０００７】
また、シャッター部材１６がディスクカートリッジ１１の外側に露出しており、ユーザが扱う時にシャッター部材１６と上シェル１３あるいは下シェル１４の間に指が係って不用意に隙間が拡大する、さらには容易にシャッター部材１６を開放位置まで移動させて光ディスク１２を露出させてしまうという、ディスクカートリッジ１１の密閉性の面で問題を有する。
【０００８】
この密閉性については、光ディスクの高密度化の進展が、微少な塵埃や指紋がディスク表面に付着することによっても、光学ヘッドを光ディスク上のトラックに安定して追従させることが困難となる状況を生み出しており、近年特に重要な問題となっている。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、ディスクを露出させるための大きな開口部面積が求められる場合においても、外形寸法を小型化・薄型化し、密閉性とシャッターの動作信頼性を確保して、組立性にも優れたディスクカートリッジを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本出願の請求項１記載のディスクカートリッジは、上シェルと、上シェルとの間にディスクを内蔵するための収納部と、ディスクの回転中心部から上シェルの前面部側まで連通して形成されディスクを外部に露出させる開口部とを有する下シェルと、上シェルと下シェルに回転自在に支持され、回転によって開口部の一部を開放及び閉塞する中シェルと、上シェルあるいは下シェル上に回動支点を有し、開口部側の中シェル平面上に重合されるとともに、開口部の一部を開放及び閉塞させる第１のシャッターと、第１のシャッター上に回動支点を有し、開口部側の中シェル平面上に重合されるとともに、開口部の一部を開閉及び閉塞させる第２のシャッターとを備え、第１のシャッターと中シェルとの間に設けたガイド機構に基づいて、中シェルの回転移動を第１のシャッターの相対移動に変換し、第２のシャッターと中シェルとの間に設けたガイド機構に基づいて、中シェルの回転移動を第２のシャッターの相対移動に変換するように構成したものである。
【００１３】
また本出願の請求項２記載のディスクカートリッジは、中シェル、第１のシャッター、第２のシャッターに設けたガイド軸とガイド溝の抜け止め防止手段として、ガイド軸にフランジ部を設けることが望ましい。
【００１４】
また本出願の請求項３記載のディスクカートリッジは、第２のシャッターの回動支点回りの位置規制を行う補助規制手段を備えることが望ましい。
【００１５】
また本出願の請求項４記載のディスクカートリッジは、補助規制手段を、第２のシャッター及び前記中シェルの一方に設けた規制軸と他方に設けた規制溝との組み合わせにより構成する、
あるいは、第２のシャッター及び中シェルの一方に設けた規制軸と他方に設けた規制溝との組み合わせにより構成することが望ましい。
【００１６】
また本出願の請求項６記載のディスクカートリッジは、第１のシャッターの回動支点を、略円筒形状の中シェルの外径より外側に配置したことが望ましい。
【００１７】
また本出願の請求項７記載のディスクカートリッジは、第１のシャッターの回動支点を、内蔵した円盤状のディスクの中心を基準として、中シェルが開口部を閉塞から開放へ移行させる回転方向側、かつ開口部が形成される上シェルの前面部側と反対方向の背面部側の空間に配置することが望ましい。
【００１８】
また本出願の請求項８記載のディスクカートリッジは、開口部閉塞時において、第１のシャッターと第２のシャッターとの間に、ディスクカートリッジ厚さ方向でのシャッター重合部を３箇所以上設け、隣接するシャッター重合部は第１のシャッターと前記第２のシャッターの上下関係が逆となるよう構成することが望ましい。
【００１９】
また本出願の請求項９記載のディスクカートリッジは、重合部は、第１のシャッター上に形成される第２のシャッターとの回動連結部と、開口部閉塞時における開口部内に設けられた２箇所の密閉重合部とを有して構成されることが望ましい。
【００２０】
また本出願の請求項１０記載のディスクカートリッジは、開口部閉塞時において、第１のシャッターの回動支点と第２のシャッターの回動支点とを結ぶ直線に対し、第２のシャッターの回動支点と中シェルに設けられた第２のガイド軸とを結ぶ直線が略直交することが望ましい。
【００２１】
また本出願の請求項１１記載のディスクカートリッジは、開口部閉塞時において、開口部内の中シェル上に、第１のシャッターをディスクカートリッジ厚方向に位置規制する規制部を設けることが望ましい。
【００２２】
また本出願の請求項１２記載のディスクカートリッジは、規制部が、開口部内で最も前面部側の密閉重合部である前端重合部の近傍に配置され、前端重合部が、第１のシャッターが下シェル側、第２のシャッターが中シェル側の上下関係で重合することが望ましい。
【００２３】
上記の構成により、本出願の請求項１記載のディスクカートリッジでは、開口部閉塞時に開口部を密閉する中シェルと第１のシャッターと第２のシャッターの部品３点について、開口部閉塞状態から開口部開放状態への移行において、まず中シェルは上シェルにガイドされた回転により開口部側方へ平面的に離間させる。また開口部の大きな面積を閉塞させる略円弧形状の第１のシャッターを、上シェルあるいは下シェル上の回動支点中心に大きく回転させて開口部より背面部側に、開口部の小さな面積を閉塞させる第２のシャッターは、第１のシャッター上に設けた回動支点で、第１のシャッターの回転に伴いわずかな距離だけ背面部方向に移動させながら回転させて開口部側方の背面部側に移動させる。このように、両シャッターを開口部から平面的に離間させて光ディスクの略直径内の領域に効率良く格納することが可能となる。よって、開口部が下シェルに比べ相対的に大きい面積が必要となる場合にも、カートリッジ筐体を小型化することができる。かつ、シャッター駆動手段は、積層する中シェルと第１のシャッター及び第２のシャッターのそれぞれに設けられたガイド軸とガイド軸の係合のみで構成され、第１のシャッター及び第２のシャッターが中シェル平面上に重合されるため、開口部から露出する第１のシャッターあるいは第２のシャッターをユーザが手で持って押さえた場合にも、シャッターは中シェルに押し付けられるだけで、両者の係合が外れてシャッター駆動手段が分離することがないため、ディスクカートリッジのシャッター構成の信頼性が高く、高い密閉性能を維持することができる。
【００２６】
本出願の請求項２記載のディスクカートリッジでは、ディスクカートリッジの落下時の衝撃などで、積層する中シェルの面と第１のシャッターの面が離間する方向で両部品に変形が加わった場合でも、フランジ部が中シェル上の第１のガイド溝の端面に引っ掛かって抜けを防止し、中シェルと第１のシャッターの係合が外れてシャッター駆動手段が分離することはなく、シャッター構成の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
本出願の請求項３、４及び５記載のディスクカートリッジでは、開口部開放時に、第２のシャッターを中シェル外周部付近などのより回動支点から離れた位置で規制し、部品の精度ばらつき等で開口部の内側に第２のシャッターの一部がはみ出すようなことを防止して動作信頼性の高いシャッター構成を実現できる。
【００２８】
本出願の請求項６記載のディスクカートリッジでは、これにより上シェルに回動支点を設けることで、カートリッジ筐体１２の組立作業において、上シェル上にディスク、中シェル、第１及び第２のシャッターの順で、それぞれ上シェル側の部品に対して目視で位置決めしながら組み付けていき、最後に下シェルは他の可動部品との係合を考慮することなく上シェルへ取り付けることができる、非常に組立性のよいディスクカートリッジを実現できる。
【００２９】
本出願の請求項７記載のディスクカートリッジでは、第１のシャッターの回動支点の配置により、開口部閉塞状態で中シェルによって塞げていない開口部の大きな面積を閉塞させる略円弧形状の第１のシャッターを、開口部開放状態で円弧形状をディスク外周側の円弧形状に沿わせるように背面部側に移動させ、略ディスク直径の範囲内へ待避させることができ、ディスクカートリッジの小型化が可能となる。
【００３０】
本出願の請求項８記載のディスクカートリッジでは、開口部閉塞時において第１のシャッターと第２のシャッターは、３箇所以上の重合部を持たせていることで、一方のシャッターの厚さ方向に加わる撓み荷重及びねじり荷重に対しても他方のシャッターが一体となって変形するため、基本的に両シャッター間に隙間を生じたり噛み合いが外れることはなく、ディスクカートリッジに生じる落下衝撃時やユーザが第１及び第２のシャッターを強い力で押さえた時でも、ディスクカートリッジの密閉性を確保することができる。
【００３１】
本出願の請求項９記載のディスクカートリッジでは、第２のシャッターの回動支点における第１のシャッターとの軸と軸受け間の係合外れを防止するとともに、開口部から露出した第１のシャッターと第２のシャッターとの間の密閉性を確実に確保することができる。
【００３２】
本出願の請求項１０記載のディスクカートリッジでは、開口部閉塞時から第１のシャッターを回転駆動することにより第２のシャッターの回動支点に対して加わる回転接線方向の力（第１のシャッターの回動支点と第２のシャッターの回動支点を結ぶ直線に垂直な方向の力）は、略直交する直線上に位置する中シェル上の第２のガイド軸と当接する第２のシャッターに対してはほぼ等価で作用する。よって、第２のシャッターを回転駆動するために必要な第１のシャッターに対する駆動力を抑えることができ、即ち軽い力で中シェルを回転駆動することで開口部開放動作を開始することが可能となる。
【００３３】
本出願の請求項１１記載のディスクカートリッジでは、開口部内におよそ片持ち支持されるかたちで露出する第１のシャッターを、中シェルに対して厚方向に位置規制することで、ユーザが不用意に第１のシャッターに触れた時に、第１のシャッターの前面部側が浮き上がり、中シェルとの間に隙間を生じることを防止し、ディスクカートリッジの密閉性を保つことができる。
【００３４】
本出願の請求項１２記載のディスクカートリッジでは、中シェルに対して厚方向に位置規制した第１のシャッターによって、第２のシャッターの前面部側を中シェルとの間に挟み込む構造として、第２のシャッターが浮き上がって密閉性が損なわれることを防止できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１〜１１は、本発明の実施の例を示すものである。図１はディスクカートリッジの分解斜視図、図２はディスクカートリッジの密閉状態での下シェル１側から見た平面図、図３は図２に対して下シェル１を取り除いた状態での内部構造を示す平面図、図４は逆に上シェル２側から見た平面図で上シェル２と中シェル３とディスク６とチャッキングプレート７を取り除いたもの、図５はディスクカートリッジの中シェル３と大シャッター４の係合を示す部分断面図、図６はディスクカートリッジの内部構造を示す断面図、図７はディスクカートリッジの中シェル３と大シャッター４の抜け止め構成を示す部分断面図、図８〜１１はディスクカートリッジの開放動作過程の内部構造を示す平面図である。
【００３６】
以下、図１を用いてディスクカートリッジ９の構成について説明する。
【００３７】
ディスクカートリッジ９は、ディスク状記録媒体としてオーディオ情報としての音楽信号やビデオ情報としての映像信号及び音楽信号などの各種の情報信号が記録された、あるいは情報の記録が可能な光ディスク６を収納したものである。このディスクカートリッジ９は、図１に示す様に下シェル１と上シェル２とを重ね合わせることによって形成される空間に回転自在に保持される光ディスク６と、光ディスク６と上シェル２で挟まれる空間に保持されてディスク回転駆動機構のターンテーブルに対して光ディスク６を脱着可能に装着するためのチャッキングプレート７と、下シェル１に形成された開口部８を開閉する中シェル３と第１のシャッターとしての大シャッター４と第２のシャッターとしての小シャッター５とを少なくとも備えて構成される。
【００３８】
次に、図１を用いてディスクカートリッジ９の各構成部品の特徴について説明する。
【００３９】
下シェル１は、図１に示すように、円弧状の曲面で構成された前面部１ａと、平面形状で形成される左右の側面部１ｂ、１ｃと、曲面部１ａに対峙した背面部１ｄと、底面部１ｅとから構成される。
【００４０】
下シェル１には、開口部８が形成されており、この開口部８は、ディスク回転駆動機構のターンテーブルと光学ピックアップ装置の光学ヘッドを光ディスク６に臨ませるもので、これらが自由に出入りできる広さに設定されている。
【００４１】
下シェル１は上シェル２に対して、例えばネジのような複数の締結部品によって位置決め固定されるが、図１ではその具体構成を省略している。
【００４２】
上シェル２は、図１に示すように下シェル１とほぼ同一の外形寸法のものであり、円弧状の曲面で構成された前面部２ａと平面形状で形成される左右の側面部２ｂ、２ｃと、曲面部２ａに対峙した背面部２ｄと、天面部２ｅとから構成される。
【００４３】
上シェル２には、円形のリブ２ｆが形成されており、このリブ２ｆの外周面２ｇが中シェル３を上シェル２に対して回動自在に支持している。
【００４４】
上シェル２に形成されたシャッター軸２ｈは、大シャッター４を回転自在に支持している。
【００４５】
光ディスク６は、下シェル１と上シェル２との間に収納された中シェル３と上シェル２に挟まれた空間に、半径方向及び厚さ方向に所定の隙間を確保して収納されている。
【００４６】
光ディスク６は、記録再生装置に装着された時にターンテーブルの一部によって位置決めするために用いられるセンター孔６ａが中心部に設けられている。また光学的記録再生が可能な記録部材をその板面内に備えて構成されており、下シェル１に形成された開口部８から光学ヘッドが挿入されることで、信号の記録再生が可能となる。
【００４７】
なお、ここではディスクカートリッジ９に内蔵されるのは光ディスク６としたが、磁気記録が可能な磁気ディスク等の他の円盤状記録媒体に適用することも可能である。
【００４８】
チャッキングプレート７は、上シェル２の天面部２ｅと光ディスク６と上シェル２に設けられた円形の規制リブ２ｉによって囲まれた空間に回転自在に収納される。規制リブ２ｉにより、チャッキングプレート７の半径方向の位置が光ディスク６とおよそ同心に保たれるよう拘束されている。またチャッキングプレート７は、磁性材料で構成されており、記録再生装置に装着された状態では、ターンテーブルに設けられたマグネットの磁力により吸着されて、光ディスク６をターンテーブルとの間に挟持する。また同時にターンテーブルの一部が光ディスク６のセンター孔６ａに勘合されるので、光ディスク６がターンテーブルに位置決め一体化され、ターンテーブルが取り付けられるディスク回転駆動機構の駆動により回転させられる。
【００４９】
なお、チャッキングプレート７は、ディスクカートリッジ６に必ずしも内蔵されている必要はない。チャッキングプレート７を装着する機器側に設置する場合や、光ディスク６と一体にターンテーブルとの勘合部が形成されている場合等は、チャッキングプレート７を内蔵しないでディスクカートリッジ６を構成すればよい。さらに、チャッキングプレート７を機器側に設置する場合には、外部からチャッキングプレート７を挿抜するための孔を、上シェル２の天面部２ｅに設けて構成することも可能である。
【００５０】
中シェル３は、図１に示す形状をなし、平面部３ｃと、平面部３ｃの外周端部に形成されるリング部３ａとを備える。リング部３ａの内周面３ｂが、上シェル２に形成されるリブ２ｆの外周面２ｇと摺動し、上シェル２に対して回動自在に支持される。また中シェルの平面部３ｃには、下シェル１に形成された開口部８と略同形状に、図１に示す円筒形状の中シェル３の中心部から一方向の外周にかけて大きくくり貫かれた中シェル開口部３ｆが形成されている。
【００５１】
中シェル３の平面部３ｃには、シャッター駆動手段としての大シャッターガイド溝３ｄと小シャッターガイド軸３ｅが形成される。大シャッターガイド溝３ｄは、平面部３ｃを貫通した溝として形成され、大シャッター４と係合してその姿勢を制御する。小シャッターガイド軸３ｅは、平面部３ｃから下シェル側へ凸に形成され、小シャッター５と係合してその姿勢を制御する。
【００５２】
また中シェル３の平面部３ｃには、開口部閉時に大シャッター４と係合させる規制ピン３ｇが下シェル側へ凸に形成されており、規制ピン３ｇは根元がアンダーカット形状となっている。
【００５３】
中シェル３の平面部３ｃの最外周部には、下シェル側へ凸に形成された係止リブ３ｈが、開口部開時に小シャッター５と当接するように設けられる。
【００５４】
また中シェル３が開口部８の曲線部１ａ側から露出する部分には、開閉駆動部（図示せず）が設けられ、この開閉駆動部を記録再生装置により駆動することで、中シェル３は所定角度回転させることができる。また中シェル３は、この中シェル３の外縁部に沿って上シェル２との間に架張されるバネ（図示せず）により常時中シェル３の平面部３ｃが開口部８を閉塞する方向に付勢されており、記録再生装置により開放駆動部の規制を解除すれば、中シェル３は図２の閉塞位置に自動的に復帰する。この開閉駆動部は、開口部８内の下シェル１の前面部１ａ側に露出した部分にレバー形状で中シェル３に設けることが望ましく、それによりレバーをおよそ開口部８の幅だけ移動させる簡単な動作で開口部８の開閉を行うことが可能となる。
【００５５】
大シャッター４は、図１に示すとおり、一端に支点孔４ａが設けられ、この支点孔４ａは上シェル２に形成されたシャッター軸２ｈと係合することで上シェルに対し回転自在に支持される。同時に、大シャッター４に形成された大シャッターガイド軸４ｂが、中シェル３の大シャッターガイド溝３ｄと係合して、大シャッター４の姿勢を規制している。
【００５６】
また大シャッター４には、小シャッター５の回動支点となる小シャッター軸４ｃが形成される。
【００５７】
大シャッター４が小シャッター５と当接する部分には、開口部閉時の密閉性を確保する目的で、ディスクカートリッジ９の厚方向に重合する部分が３箇所設けられている。即ち前重合部４ｅと、中重合部４ｆの２箇所が設けられ、さらに小シャッター５の回動支点となる小シャッター軸４ｃの形成される部分に支点重合部４ｇが設けられている。
【００５８】
同じく開口部閉時の密閉性を確保する目的で、中シェル３の規制ピン３ｇと係合する規制溝４ｄが、大シャッター４上に形成されている。
【００５９】
小シャッター５は、図１に示すように、支点孔５ａが大シャッター４の小シャッター軸４ｃと係合し、支点孔５ａを中心に大シャッターに対して回転自在に支持される。同時に、小シャッター５を貫通して形成される小シャッターガイド溝５ｂが中シェル３の小シャッターガイド軸３ｅと係合して、開口部開閉動作中の小シャッター５の姿勢を規制している。
【００６０】
また小シャッター５には、開口部開時に中シェル３の係止リブ３ｈが当接して小シャッター５の姿勢を規制するための係止部５ｈを設けている。
【００６１】
さらに小シャッター５には、開口部閉時に大シャッター４の前重合部４ｅ、中重合部４ｆ、支点重合部４ｇとそれぞれ重合する、前重合部５ｅ、中重合部５ｆ、支点重合部５ｇが設けられる。
【００６２】
次に、上記構成によるディスクカートリッジ９の組立手順を説明する。
【００６３】
まず天面部２ｅを図１に示されるように上に向けて上シェルを固定し、その上にチャッキングプレート７と光ディスク６を順に重ねる。次に上シェル２のリブ２ｆに合わせて中シェル３を配置する。この時中シェル３は、開口部８の開時の位置で上シェル２に対して仮固定する。次に中シェル３の上に、大シャッター４と小シャッター５を開口部８の開時の位置で設置する。即ち小シャッター軸４ｃと支点孔５ａとを係合させながら、上シェル２のシャッター軸２ｈと大シャッター４の支点孔４ａを、中シェルの大シャッターガイド溝３ｄと大シャッター４の大シャッターガイド軸４ｂを、中シェル３の小シャッターガイド軸３ｅと小シャッター５の小シャッターガイド溝５ｂを、それぞれこの順に合わせて設置する。この状態で上シェル２と中シェル３の間に中シェル３の外縁部に沿ってバネ（図示せず）を架張し、最後に下シェル１を上シェル２に対して位置決めして組み付ける。
【００６４】
このように、最初に上シェル２を固定した上で、上シェル２よりも相対的に小さくて位置決めしやすい部品を重ねていくことで可動部品の組立が可能であり、最後に下シェル１を内部の可動部品と一切係合させることなく、直接上シェルに組み付けることのできるシンプルな構成であり、組立性に優れたディスクカートリッジを実現している。
【００６５】
次に、上記の構成における開口部閉時での、ディスクカートリッジ９の構成を図１〜７により説明する。
【００６６】
まずディスクカートリッジ９の密閉性を確保する構成について説明する。
【００６７】
図２、図３及び図４に示すように、中シェル３の平面部３ｃは開口部８の外周付近を、大シャッター４は開口部８の側面１ｃ側から背面部１ｄ側を、小シャッター５は開口部８の側面部１ｃ側を覆い、平面的に開口部８を閉塞させている。さらに図４に示す通り、下シェル１と中シェル３の平面部３ｃとの間を大シャッターと小シャッター５と下シェル１に設けた閉塞リブ１ｆとが塞いでいる。これらによって、開口部８は基本的に各部材により密閉され、ディスクカートリッジ９は開口部８から塵埃が侵入しにくい構成となっている。
【００６８】
次に開口部８から露出した大シャッター４が、中シェル３に対して浮き上がって隙間を生じないための構成について説明する。
【００６９】
図２に示すように、大シャッター４は、開口部８から露出する部分において中シェル３の平面部３ｃと重合するとともに、中シェル３に形成する規制ピン３ｇと係合している。図５は規制ピン３ｇを通り、図２の紙面に垂直な面で切り取った断面図である。図５に示すように、規制ピン３ｇは根元がアンダーカット形状で、大シャッター４の面取りを施した規制溝４ｄと噛み合う構成となっており、ユーザが大シャッター４を開口部８から露出した前面部１ａ側の端部を持ち上げようとしても、規制ピン３ｇにより中シェル３の平面部３ｃも一体で持ち上がろうとするため、重合する中シェル３と大シャッター４の間に隙間が生じることを防止している。
【００７０】
次に、上記構成による大シャッター４と小シャッター５の間に隙間を生じさせないための構成について説明する。
【００７１】
図１に示すように大シャッター４と小シャッター５は、前述のようにディスクカートリッジ９の厚方向に関する重合部を有し、下シェル１の前面部１ａ側から順に前重合部４ｅ、５ｅ、中重合部４ｆ、５ｆ、支点重合部４ｇ、５ｇがそれぞれ設けられている。これらの重合関係は、隣接する重合部は互いに大シャッター４と小シャッター５の上下関係が逆となるよう構成される。具体的には、大シャッター４の前重合部４ｅを小シャッター５の前重合部５ｅよりも上側になるように、大シャッター４の中重合部４ｆを小シャッター５の中重合部５ｆを下側になるように、大シャッター４の支点重合部４ｇを小シャッター５の支点重合部５ｇよりも上側になるようにそれぞれ構成している。この３箇所の重合構成によって、大シャッター４と小シャッター５の一方に厚方向の撓み荷重やねじり荷重が加わった場合でも、常に他方のシャッターに挟まれた状態が維持される。よって一方のシャッターの変形に他方のシャッターも追従して、大シャッター４と小シャッター５の間に隙間が発生し難い構造となっている。その結果、開口部８から露出した大シャッター４あるいは小シャッター５がユーザに押さえられた場合や、あるいは落下時の衝撃で大シャッター４と小シャッター５が相互に離間するような力が加わった場合でも、開口部から露出した前重合部４ｅ、５ｅと中重合部４ｆ、５ｆにおいて両シャッター間に隙間が生じることなく、高い密閉性を維持できる。また支点重合部４ｇ、５ｇにそれぞれ設けられた大シャッター４の小シャッター軸４ｃと小シャッター５の支点孔５ａとの係合が外れることはなく、信頼性の高いシャッター駆動機構を実現している。
【００７２】
また、上記のような構成とすることで、ユーザが小シャッター５を開口部８から露出した前面部１ａ側の端部で持ち上げようとしても、規制ピン３ｇによって大シャッター４の前重合部４ｅが小シャッター５をの前重合部５ｅを規制すると共に、中シェル３と小シャッター５の間に隙間が生じることを防止している。
【００７３】
次に、ユーザの不用意な取り扱いでシャッター駆動機構が分離しないための構成について説明する。
【００７４】
図６のディスクカートリッジ９の断面図に示すように、開口部８を閉塞させる中シェル３、大シャッター４、小シャッター５は重層構造をとり、下シェル１上に大シャッター４と小シャッター５が略同一面内に配置され、その上に中シェル３の平面部３ｃが位置している。
【００７５】
ここで類似した構成をとるディスクカートリッジの一例として、特開２００１−３３２０５４号がある。図６と同様の配置の重層構造を有しており、シャッター部材に設けた開閉溝と下シェルに設けた操作凸部とを係合させ、中シェルの回転により２枚のシャッター部材の駆動を行っている。しかしながら開口部に露出したシャッター部材が押圧されると、シャッター部材は下シェルと離間する方向に変形する。よってシャッター部材の開閉溝と下シェルの操作凸部との係合が外れて、シャッター部材が分離し易い構成である。
【００７６】
これに対し、本発明のディスクカートリッジ９は、図１に示したように大シャッター４に形成された大シャッターガイド軸４ｂと中シェル３の大シャッターガイド溝３ｄとを係合させ、小シャッター５に貫通孔として形成される小シャッターガイド溝５ｂと中シェル３の小シャッターガイド軸３ｅとを係合させ、中シェル３と大シャッター４、小シャッター５の係合関係のみでシャッター駆動機構を構成おり、シャッター駆動機構と下シェルとの間に係合関係は存在しない。
【００７７】
しかるに、図６から明らかなように、開口部８に露出した大シャッター４あるいは小シャッター５が押圧されて、下シェル１と離間する方向に変形する場合でも、両シャッターは中シェル３に押し付けられるだけであり、シャッター駆動機構を構成する大シャッター４あるいは小シャッター５と中シェル３の係合関係が外れて分離することはない。
【００７８】
またシャッター駆動機構が分離しないために大シャッター４の動作の信頼性を上げる手段として、図７に示すように、大シャッターガイド軸４ｂの先端部にフランジ部４ｈを形成することも考えられる。ここで、図７に示した断面図で紙面に垂直な方向のフランジ部４ｈの幅寸法は、大シャッターガイド溝３ｂの溝幅寸法より小さく構成する。そして組立時には、大シャッター４のフランジ部４ｈの長手方向を中シェル３の大シャッターガイド溝３ｂの長手方向に合わせて差し込み、その上で中シェル３に対して回転させることで、フランジ部４ｈが大シャッターガイド溝３ｂの端面に係ることとなる。これにより落下時の衝撃などによって中シェル３の平面部３ｃと大シャッター４が離間するような変形が生じた場合にも、フランジ部４ｈが大シャッターガイド溝３ｄの端面を抱え込んでいるため、大シャッターガイド軸３ｄと大シャッターガイド軸４ｂの係合が外れることはなく、より信頼性の高いシャッター駆動機構とすることができる。
【００７９】
次に、ディスクカートリッジ９のシャッター開放動作時に必要な中シェルの駆動トルクを抑えるための構成について説明する。
【００８０】
図３に示すように、本構成では開口部閉塞時において、大シャッター４の回動支点である支点孔４ａと小シャッター５の回動支点である支点孔５ａとを結ぶ直線Ｌに対し、支点孔５ａと中シェル３に設けられた小シャッターガイド軸３ｅとを結ぶ直線Ｍが略直交するよう配置されている。
【００８１】
この位置関係により次のような効果がある。即ち開口部閉塞時から中シェル３の回転に伴い、大シャッター４が右方向に回転駆動される。それによって小シャッター５の支点孔５ａに対して直線Ｌに垂直方向の力が加わる。この力は直線Ｌと略直交する直線Ｍ上に位置する中シェル３上の小シャッターガイド軸３ｅに対してはほぼ等価に作用し、その結果これに当接する小シャッターガイド溝５ｂに対して小シャッター５を回転駆動するために効率的に作用することとなる。
【００８２】
したがって開口部開放動作の初期動作において、小シャッター５を回転駆動するために必要な大シャッター４に対する駆動力を抑えることができ、外部から中シェルに加えるべき回転駆動トルクを小さくする、即ち軽い力で開口部開放動作を開始することが可能となる。
【００８３】
次に、このようなディスクカートリッジ９を記録再生装置に挿入した場合の、開口部８の開閉動作について図８〜１１を用いて説明する。
【００８４】
まず図８に示すように記録再生装置に設けられる開閉機構によって、ディスクカートリッジに９に設けられた図示しないロック部材によるロック状態が解除された後、中シェル３の開閉駆動部（図示せず）が中シェル３の円周方向に左回りに押圧され、まず中シェル３が回転を始める。大シャッター４を駆動する大シャッターガイド溝３ｄには、中シェル３の円周方向に形成される第１の不感帯部３ｄ１が、また小シャッター５に設けられた小シャッターガイド溝５ｂには、中シェル３の円周方向に形成される第２の不感帯部５ｂ２が設けられており、この位置で大シャッター４と小シャッター５はまだ回転していない。この第１の不感帯３ｄ１と第２の不感帯５ｂ２により、開口部８の閉状態での中シェル３の停止位置にバラツキが発生する場合にも、大シャッター４と小シャッター５の位置を安定させ、ディスクカートリッジ９の密閉性を高めることができる。
【００８５】
さらに中シェル３が回転すると、図９に示すように、開口部８の外周側を塞いでいた中シェル３の平面部３ｃは、開口部８の上シェル側面部２ｂ側へ格納されていく。大シャッター４の大シャッターガイド軸４ｂが中シェル３の大シャッターガイド溝３ｄに沿って駆動され、大シャッター４はシャッター軸２ｈを中心に回転し、上シェル２の背面部２ｄ側へ格納されていく。また大シャッター４の回転により小シャッター５の回動支点である支点孔５ａが背面部２ｄ側へ移動し、中シェル３の小シャッターガイド軸３ｅが小シャッターガイド溝５ｂに沿って駆動されることで小シャッター５は支点孔５ａを中心に回転し、上シェル２の側面部２ｂ側へと格納されていく。
【００８６】
図１０に示すように、中シェル３が回転して開口部８がほぼ開放された状態で、小シャッター５に設けられた係止部５ｈが、中シェル３の最外周付近に下シェル側へ凸に形成された係止リブ３ｈに当接する。この時点以降に、中シェル３の小シャッターガイド軸３ｅが通過する小シャッターガイド溝５ｂは溝幅を若干拡大しており、小シャッター５の姿勢は最終的に係止リブ３ｈと係止部５ｈで制御する構成としている。開口部８の開状態で小シャッターガイド溝５ｂと中シェルの小シャッターガイド軸３ｅとの関係で姿勢を決めようとすると、小シャッター５の回動支点が大シャッター４という移動体の上に存在することに加え、小シャッターガイド軸３ｅが回動支点である支点孔５ａから近い位置にあるために小シャッター５の位置が精度良く決まりにくい点が問題となる。しかし支点孔５ａから比較的離れた位置の係止部５ｈで姿勢を決めてやることで小シャッター５の位置決め精度を向上させ、確実に開口部８を開放することを可能としている。
【００８７】
そして図１１に示すように中シェル３が回転しきって開口部８が全て開放となるまで所定角度回転した状態では、中シェル３は下シェル１に完全にカバーされた状態に格納されて、開口部８から平面的に離間し、大シャッター４は背面部２ｄ側まで回転して開口部８から平面的に離間し、小シャッター５はさらに背面部２ｄ側へ移動しながら側面部２ｂ側に回転して開口部８から平面的に離間する。ここで、開口部８の開閉動作中における小シャッター５の移動量は、駆動点である大シャッター４上の小シャッター軸４ｃが大シャッター４の回動支点である支点孔４ａから近い距離にあるため、わずかな距離にとどまり、小シャッター５の移動中における占有面積は小さく抑えられている。そしてこの時点で開口部８は完全に開放された状態となり、ディスク回転駆動装置のターンテーブルと光学ピックアップ装置の光学ヘッドとが挿入されることが可能となる。また大シャッター４の回動支点であるシャッター軸２ｈを、中シェル３の外縁部より外側であり、内蔵した円盤状の光ディスク６の中心を基準として中シェル３が開口部を閉塞から開放へ移行させる回転方向側の上シェル側面部２ｂ側かつ上シェル２の背面部２ｄ側の空間に配置することによって、開口部閉時に中シェル３の平面部３ｃによって塞げていない開口部８の大きな面積を閉塞させる略円弧形状の大シャッター４を、開口部開時で円弧形状を光ディスク６の外周側の円弧形状に沿わせるように背面部２ｄ側に移動させ、およそ光ディスク６の直径の内側に待避させることができ、ディスクカートリッジ９の平面寸法を小型化することが可能となっている。
【００８８】
上記の動作とは逆に、ディスクカートリッジ９が記録再生装置から排出される場合には、中シェル３の開放駆動部（図示せず）に対する開閉機構の規制を解除してやると、中シェル３と上シェル２の間に架張されたバネ（図示せず）により、中シェル３は開口部８を閉塞させる方向（図８〜１１上の円周方向右回り）に回転し、連動する大シャッター４と小シャッター５が駆動されて上記の動作と逆の手順で移動し、結果図３に示すような開口部８の閉塞状態に復帰する。
【００８９】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の構成例により限定されるものではない。例えば、ここでは中シェル３に設ける大シャッター４を案内する大シャッターガイド溝３ｂは平面部３ｃを貫通する溝としたが、光ディスク６に対する密閉性を優先させて、大シャッターガイド溝３ｂのディスク側の面を残した凹形状とすることも可能である。
【００９０】
また、中シェル３側に大シャッター４の浮き上がりを防止する規制部材としての規制ピン３ｇを配置して構成したが、逆に大シャッター４側に規制部材を配置することも可能であり、これによって全く同じ効果を得られる。
【００９１】
さらに本実施の形態では、大シャッター４の回動支点を上シェル２上に設ける構成としているが、従来の技術に記載するような中シェル３上に第１のシャッターの回動支点を設ける場合にも、第１のシャッター上に第２のシャッターの回動支点を設けることで、第２のシャッターの占有空間を抑える効果を得ることができる。
【００９２】
以上の構成により本発明のディスクカートリッジ９は、良好な組立性を有し、開口部８の閉塞状態において、ユーザの不注意による落下時の衝撃や、ユーザが開口部から露出した大シャッター４あるいは小シャッター５を誤って強く押された場合にも、シャッターの回動軸あるいはガイド軸の外れやシャッター間の隙間が発生しない密閉性、ならびにシャッター駆動手段の信頼性の高い開口部開閉機構を実現している。
【００９３】
さらに下シェル１、上シェル２の形状に対して開口部８が相対的に大きい面積を占める場合にも、上記の構成により開口部８を閉塞させる部品３点を、中シェル３を側面部２ｂ側に退避させ、また大シャッター４を背面部２ｄ側に、小シャッター５を側面部２ｂ側にと、略同一平面内に配された両シャッターを、移動中の占有面積を抑えて開口部８の密閉性を確保する下シェル１の閉塞リブ１ｅとの干渉を回避しながら、光ディスク６の略直径内の領域に退避させ、カートリッジ筐体の小型化を実現している。
【００９４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に記載のディスクカートリッジによれば、ディスクカートリッジの開口部閉塞を、上シェルあるいは下シェルに回転自在に支持される中シェルと、上シェルあるいは下シェル上に回動支点を有する第１のシャッターと、第１のシャッター上に回動支点を有し、第１のシャッターと略同一平面内に配置される第２のシャッターとで行い、中シェルの回転により第１のシャッター及び第２のシャッターを駆動する構成により、開口部閉塞状態から開口部開放状態への移行において、中シェルは開口部側方へ平面的に離間させ、また大きな面積を占める第１のシャッターを上シェルあるいは下シェル上の回動支点中心に大きく回転させて開口部より背面部側に、第２のシャッターは第１のシャッター上に設けた回動支点で、第１のシャッターの回転に伴いわずかな距離だけ背面部方向に移動させながら回転させて開口部側方の背面部側にと移動するものとして、両シャッターを開口部から平面的に離間させながら光ディスクの略直径内の領域に効率良く格納する。よって、カートリッジ筐体の小型化を実現できる。また、第１のシャッター及び第２のシャッターの駆動を、中シェルとの間の軸と溝の係合と、中シェルの回転に伴う両シャッターとの相対移動により行う構成とすることで、外部から中シェルを回転駆動させる簡単な操作で開口部の開放・閉塞を行うことができ、また、第１のシャッター及び第２のシャッターが中シェル平面上に重合されるため、開口部から露出したシャッターをユーザが持って押さえた場合にも、シャッターが中シェルに押し付けられるだけで、両者の係合が外れてシャッターが開放されてしまうことはなく、シャッター構成の信頼性を高め、ディスクカートリッジの密閉性を確保することができる。
【００９６】
また、本発明の請求項２に記載のディスクカートリッジでは、中シェル、第１のシャッター、第２のシャッターに設けられたガイド溝とガイド軸の抜け止め手段として、ガイド軸の先端にフランジ部を設けることで、落下衝撃などによる両者の係合外れを防止し、シャッター構成の信頼性を高めることができる。
【００９７】
また、本発明の請求項３〜５に記載のディスクカートリッジでは、開口部開放時の第２のシャッターの位置決めに、ガイド溝とは別に中シェルあるいは下シェルとの間に補助規制手段を備えることで、第２のシャッターの位置決め精度を向上させることができ、シャッター構成の信頼性を高めている。
【００９８】
また、本発明の請求項６に記載のディスクカートリッジでは、第１のシャッターの回動軸を、中シェル外形より外側に配置することで、上シェル側に回転軸を設け、ディスクカートリッジ組立時に全ての構成部品を上シェル側に位置決めしながら組み付けることができ、良好な組立性を実現する。
【００９９】
また、本発明の請求項７に記載のディスクカートリッジでは、第１のシャッターの回動軸を、内蔵した円盤状のディスクの中心を基準として、中シェルが開口部を閉塞から開放へ移行させる回転方向側、かつ開口部が形成される上シェルの前面部側と反対方向の背面部側の空間に配置して、開口部閉塞状態で中シェルによって塞げていない開口部の大きな面積を閉塞させる略円弧形状の第１のシャッターを、開口部開放状態で円弧形状をディスク外周側の円弧形状に沿わせるように背面部側に移動させ、略ディスク直径の範囲内へ待避させることができ、ディスクカートリッジの小型化が可能となる。
【０１００】
また、本発明の請求項８及び９に記載のディスクカートリッジでは、開口部閉塞時に第１のシャッターと第２のシャッターに厚方向の重合部を３箇所以上設け、隣接する重合部の上下関係を逆に構成することで、シャッターに加わる撓みやねじりに対しても両者間に隙間を生じたり噛み合いが外れることはなく、落下衝撃時にも密閉性を確保できる。
【０１０１】
また、本発明の請求項１０に記載のディスクカートリッジでは、開口部閉塞時に、第１のシャッターの回動支点と第２のシャッターの回動支点を結ぶ直線に対し、第２のシャッターの回動支点と中シェルに設けられた第２のガイド軸とを結ぶ直線が略直交するように各部を配置することで、開口部閉塞時から第１のシャッターを回転駆動する力を、効率的に第２のシャッターの回転駆動に作用させ、第２のシャッターを回転駆動するために必要な中シェルに加えるべき回転トルクを抑えて、少ないトルクで開口部開放動作を開始することが可能となる。
また、本発明の請求項１１及び１２に記載のディスクカートリッジでは、開口部閉塞時に、開口部内の中シェル上に第１のシャッターを厚方向に規制する規制部を設け、さらに第１のシャッターと中シェルで第２のシャッターを挟み込む構造とすることで、開口部内のシャッターにユーザが触れても、シャッターが中シェルに対して浮き上がって隙間を生じることがなく密閉性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスクカートリッジの分解斜視図
【図２】本発明のディスクカートリッジの密閉状態での下シェル側から見た平面図
【図３】本発明のディスクカートリッジの密閉状態での下シェル側から見た内部構造を示す平面図
【図４】本発明のディスクカートリッジの密閉状態での上シェル側から見た内部構造を示す平面図
【図５】本発明のディスクカートリッジの中シェルと大シャッターの係合を示す部分断面図
【図６】本発明のディスクカートリッジの内部構造を示す断面図
【図７】本発明のディスクカートリッジの中シェルと大シャッターの抜け止め構成を示す部分断面図
【図８】本発明のディスクカートリッジの開放動作初期の内部構造を示す平面図
【図９】本発明のディスクカートリッジの開放動作中期の内部構造を示す平面図
【図１０】本発明のディスクカートリッジの開放動作末期の内部構造を示す平面図
【図１１】本発明のディスクカートリッジの開放動作完了時の内部構造を示す平面図
【図１２】従来の技術によるディスクカートリッジの斜視図
【符号の説明】
１下シェル
２上シェル
３中シェル
４大シャッター
５小シャッター
６光ディスク
７チャッキングプレート
８開口部
９ディスクカートリッジ

Claims

上シェルと、
ディスクの回転中心部から前記上シェルの前面部側まで連通して形成され前記ディスクを外部に露出させる開口部を有する下シェルと、
前記上シェルと前記下シェルに回転自在に支持され、回転によって前記開口部の一部を開放及び閉塞する中シェルと、
前記上シェルあるいは前記下シェル上に回動支点を有し、前記開口部側の前記中シェル平面上に重合されるとともに、前記開口部の一部を開放及び閉塞させる第１のシャッターと、
前記第１のシャッター上に回動支点を有し、前記開口部側の前記中シェル平面上に重合されるとともに、前記開口部の一部を開閉及び閉塞させる第２のシャッターとを有し、
前記第１のシャッターと前記中シェルとの間に設けたガイド機構に基づいて、前記中シェルの回転移動を前記第１のシャッターの相対移動に変換し、前記第２のシャッターと前記中シェルとの間に設けたガイド機構に基づいて、前記中シェルの回転移動を前記第２のシャッターの相対移動に変換することを特徴とするディスクカートリッジ。
前記中シェル、前記第１のシャッター、前記第２のシャッターに設けたガイド機構の抜け止め防止手段として、前記ガイド機構にフランジ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のディスクカートリッジ。
前記第２のシャッターの回動支点回りの位置規制を行う補助規制手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のディスクカートリッジ。
前記補助規制手段は、前記第２のシャッター及び前記中シェルの一方に設けた規制軸と他方に設けた規制溝との組み合わせにより構成することを特徴とする請求項３に記載のディスクカートリッジ。
前記補助規制手段は、前記第２のシャッター及び前記下シェルの一方に設けた規制軸と他方に設けた規制溝との組み合わせにより構成することを特徴とする請求項３に記載のディスクカートリッジ。
前記第１のシャッターの回動支点を、前記中シェルの外縁より外側に配置したことを特徴とする請求項１に記載のディスクカートリッジ。
前記第１のシャッターの回動支点を、前記中シェル回動中心を基準として、前記中シェルが前記開口部を閉塞から開放へ移行させる回転方向側、かつ前記開口部と反対方向の空間に配置することを特徴とする請求項６に記載のディスクカートリッジ。
前記開口部閉塞時において、前記第１のシャッターと前記第２のシャッターとの間に、前記ディスクカートリッジ厚さ方向でのシャッター重合部を３箇所以上設け、隣接する前記シャッター重合部は前記第１のシャッターと前記第２のシャッターの上下関係が逆となるよう構成することを特徴とする請求項１に記載のディスクカートリッジ。
前記重合部は、前記第１のシャッター上に形成される第２のシャッターとの回動連結部と、前記開口部閉塞時における前記開口部内に設けられた２箇所の密閉重合部とを有して構成されることを特徴とする請求項８に記載のディスクカートリッジ。
前記開口部閉塞時において、前記第１のシャッターの回動支点と前記第２のシャッターの回動支点とを結ぶ直線に対し、前記第２のシャッターの回動支点と前記中シェルに設けられた前記第２のガイド軸とを結ぶ直線が略直交することを特徴とする請求項１に記載のディスクカートリッジ。
前記開口部閉塞時において、前記開口部内の前記中シェル上に、前記第１のシャッターを前記ディスクカートリッジ厚方向に位置規制する規制部を設けることを特徴とする請求項１に記載のディスクカートリッジ。
前記規制部は、前記開口部内で最も前記前面部側の前記密閉重合部である前端重合部の近傍に配置され、前記前端重合部は、前記第１のシャッターが前記下シェル側、前記第２のシャッターが前記中シェル側の上下関係で重合することを特徴とする請求項１１に記載のディスクカートリッジ。