JP4188191B2 - ディスク装置のカートリッジ位置決め装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク等のディスク装置のカートリッジ位置決め装置に関するものである。

カートリッジを使用可能な従来のディスク装置は、装置本体からトレイを搬出して、ディスクを内包したカートリッジをトレイに載置し、再びトレイを装置本体内に搬入して、カートリッジの例えばシャッタを開くとともに、装置本体内のディスク回転手段であるスピンドルモータを搭載したトラバースベースと、カートリッジとを相対的に接近させ、スピンドルモータにカートリッジ内のディスクを載せ、ディスクをカートリッジ内で浮かした状態でディスクを回転させる。そしてトラバースベースに設けた光ピックアップでディスクより信号の読み取り（再生）を行い、あるいはディスクに信号の書き込み（記録）を行う。

ところで、カートリッジが装置本体内に搬入された状態で、カートリッジがスピンドルモータに対して精度よく位置決めされていないと、カートリッジとディスクが接触し、そのためディスクに対する信号の読み取りあるいは書き込みに障害が発生したり、摺接音が発生し、またディスクの回転速度が変化したり、あるいはディスクおよびカートリッジを損傷する等の弊害がある。

そこで、第１の従来例として、トレイの周壁にカートリッジを嵌合して位置決めしたり、トレイの底面にカートリッジを嵌め込むための凹部を設けたり、トレイの底面や凹部底面にカートリッジの位置決め孔に嵌合する位置決めピンを突設したものがあった（特許文献１、２参照）。

また第２の従来例として、トラバースベースにアライメントピンを突設し、搬入したカートリッジとトラバースベースが相対的に接近することにより、カートリッジの位置決め孔にアライメントピンを嵌合するものがあった（特許文献３参照）。
特開平６−０７６４４８号公報 特開平７−１６１１１２号公報 特開平９−００７２６７号公報

第２の従来例のように、例えばトレイの搬入後にトラバースベースが接近することにより、トラバースベースに設けたアライメントピンをカートリッジの位置決め穴に嵌合させるときは、大きな駆動力を用いてカートリッジとアライメントピンの係合を取る必要があるため、メカニズムに大きな負担がかかり、ばね付勢のための部材や、ばね付勢に抗する部品の強度確保が必要となる。またトレイが固定側でスピンドルモータや光ピックアップを搭載したトラバースベースがダンパで支持された可動側となるメカニズムではばらつきが大きくなるため、カートリッジ内部とディスクの接触防止のために、スピンドルモータの中心位置とカートリッジの中心位置を合わせる精度確保が必要になり、コストアップにつながる。

このように、カートリッジを位置決めする機構部品をトラバースベースに設けると、公差の累積で不利であるため、トレイ上に設ける方が望ましい。

ところが、第１の従来例のように、トレイにカートリッジの位置決め手段を設ける構成では、トレイを装置本体外に搬出して、カートリッジをトレイから外すときは、カートリッジの位置決め穴からアライメントピンが外れるように、またカートリッジの載置性を重視してトレイの前端側に前壁を設けたものではカートリッジが前壁を乗り越えるように、トレイ持ち上げる必要がある。

このため、カートリッジをトレイに載置した状態からそのままトレイの載置面に略平行に引き出し、あるいはトレイの載置面に略平行にカートリッジをトレイに挿入して載置することに比べ、カートリッジの着脱の操作性が悪く、操作が引っ掛かり気味となって不愉快でもある。

さらに、裸ディスクとカートリッジの両方を選択的に載置することができるトレイでは、トレイ前面に壁を設けたり、トレイ前端側にアライメントピンを設けるとカートリッジの載置の着脱性が悪くなるし、裸ディスクの着脱に際してアライメントピン等に衝突して裸ディスクが傷つきやすい。

したがって、この発明の目的は、カートリッジをトレイに着脱性よく位置決めでき、裸ディスクを載置可能なトレイにおいても裸ディスクを傷付けにくいディスク装置のカートリッジ位置決め装置を提供することである。

本発明のディスク装置のカートリッジ位置決め装置は、ディスクを内包するカートリッジを載置するトレイと、このトレイを搬入搬出自在に保持する装置本体と、この装置本体に設けられてトレイを搬入搬出駆動する駆動手段と、装置本体に設けられてトレイにより搬入されたカートリッジのディスクを回転させるディスク回転手段とを備えたディスク装置のカートリッジ位置決め装置であって、
カートリッジは位置決め穴を有し、トレイは位置決め穴に嵌脱自在に嵌合するアライメント部材を有し、トレイが装置本体に搬入されるときアライメント部材を位置決め穴に嵌合させる押上手段を装置本体に有することを特徴とするものである。

上記構成において、アライメント部材は径方向にレバーを延出したアライメントピンであり、トレイはレバーを裏面側に露出してアライメントピンを納める埋設孔を有し、さらにアライメントピンと埋設孔の相互間にはレバーを押してアライメントピンを軸心回りに回動することによりアライメントピンが埋設孔を出没するように相摺接する摺動傾斜部か構成され、押上手段はトレイが装置本体に搬入されるときトレイの搬入動作でレバーに係合してアライメントピンを回動させてアライメントピンを位置決め穴に嵌合させる。

上記構成において、レバーはトレイの搬入方向に対して略直角な姿勢と搬入方向に傾斜した姿勢との間を回動するものであり、
摺動傾斜部はアライメントピンがレバーの略直角な姿勢でトレイから突出しレバーの傾斜した姿勢でトレイに没入するように設定され、
アライメントピンはレバーを傾斜した姿勢に付勢するばねが付設され、
押上手段はトレイの搬入動作によりレバーに係合しばねに抗してレバーを略直角な姿勢に回動させる第１の係合片と、トレイの搬入動作ではレバーに係合せずにトレイの搬出動作により略直角な姿勢のレバーに係合し傾斜した姿勢に回動させる第２の係合片とを有する。

本発明のディスク装置のカートリッジ位置決め装置によれば、トレイの搬入時に押上手段によりアライメント部材を突出させ位置決め穴に嵌合するため、トレイを搬出した状態ではトレイ上にアライメント部材を大きく突出させることがないので、カートリッジの着脱時にアライメント部材が邪魔にならず、カートリッジの載置の着脱性がよい。

トレイが装置本体に搬入されるときトレイの搬入動作でレバーに係合してアライメントピンを回転させアライメントピンを位置決め穴に嵌合させるため、トレイの搬入完了付近でカートリッジがトレイに位置決めでき、トレイの搬出状態ではアライメントピンが突出しないのでカートリッジや裸ディスクの着脱が容易にでき、アライメントピンが邪魔にならず、また裸ディスクをトレイに載置したり取り出す際にアライメントピンで裸ディスクの表面を傷付けしにくくなる。またアライメントピンがカートリッジと係合するタイミングを、トレイの搬入中ないし搬入終了時にすると、メカ負荷を小さく設計することができる。

トレイの搬入動作でアライメントピンを突出させる第１の係合片を有するとともに、トレイの搬入動作でレバーの先端を通り過ぎてトレイの搬出動作でレバーに当たる第２の係合片を有するため、トレイの搬出動作時にアライメントピンを確実に没入させることができる。

この発明の第１の実施の形態を適用したディスク装置を図１から図３２により説明する。 図１および図２は、ディスク装置の上蓋を外した状態であり、図１は図２において、コーナ部を一部破断した図である。図１および図２は装置本体１と、トレイ３を示す。トレイ３は裸ディスクまたはディスクを内包したカートリッジを載置して装置本体１に搬入搬出するものであり、図は搬入状態であり装置本体１内のトラバース上に位置する。

装置本体１は箱枠形であり、コーナ部の外側に取付部４を設けている。トレイ３は装置本体１の搬入搬出方向に摺動自在に保持されており、トレイ３はディスクを内包したカートリッジを載置することができる大きさを有し、略中央に回転手段であるスピンドルモータや光ピックアップが入り込む穴７０が形成され、その穴７０を含む位置に２種類の径の裸ディスクを載置させる凹部５、６が形成されている。またトレイ３の両側にカートリッジの両側を案内する両側壁７を設けているが、前壁はなく、また奥側にはカートリッジのストッパ８を設けている。ストッパ８よりも奥側はシャッタ開閉部材９が幅方向に移動自在に設けられている。とくにトレイ３の前端部のコーナ部にはカートリッジを位置決めするアライメント部材１０が没入した状態に設けられている。

図３から図５は、装置本体１の詳細を示している。装置本体１の両側壁の内側にトレイ３の搬送を案内するガイド支持部１１がある。装置本体１の前端部にはローディング機構部１２が設けられ、また両側壁の外側に設けた軸１３にサイドアーム１４が回動自在に軸支されている。すなわち、装置本体１の前側には前壁７３と仕切り壁７４がスペース７４ａをおいて設けられており、仕切り壁７４にはトラバース２を昇降させるための昇降用手段であるスライドカム２３が摺動自在に設けられ、スペース７４ａ内にはトレイ３を搬送するためのローディング機構部１２を構成するローディングモータ１９、プーリ２０、中間ギヤ２１、ローディングギヤ２２が配置されている。

サイドアーム１４は側壁の上から装置本体１内に延びるカートリッジ押さえ部１５と側壁の下から装置本体１内に延びるトラバース係合部１６を有し、さらに前蓋開閉部１７を設けている。そしてカートリッジがトレイ３によって装置本体１内に搬入されたとき後述のトラバース２の上昇動作に連動してカートリッジ押さえ部１５でカートリッジの上面をトレイ３に向けて押えるようにばね１８により回動付勢している。

前蓋（フロントカバー）３０は装置本体１のトレイ３およびカートリッジが出入りする開口３１をトレイ３の搬入時に閉じて内部を保護するものである。前蓋３０は両側に軸受け３２を設け、装置本体１の両側壁の前端部の軸１３よりも前側に設けた軸３３に軸支され、軸受け３２よりも軸１３寄りに設けた例えば凸形の連結部３４を例えば凹形の前蓋開閉部１７に回動可能に嵌合して連結している。また軸受け３２に支持した例えばねじりコイルばねを用いたばね１１３により前蓋３０を閉じる方向に付勢している。

装置本体１の前端部の下面にはディスク装置に必要とされる各種の制御回路を実装した回路基板２８が取付けられ、ローディングモータ１９等が制御されている。回路基板２８に設けた状態検出スイッチ８０、８１は、カートリッジの検出用の穴に嵌合する後述の状態検出レバーの後端部によって、スイッチ操作される。また状態検出スイッチ２１２はトレイ３の搬入・搬出の状態を検出するもので、スライドカム２３の下部に設けた突起状の操作部２１３によりスイッチ操作する。

図６から図８は、装置本体１の上端開口を閉じる上蓋を示す。上蓋１００の下面にはプレート１０２が取付けられる。プレート１０２にはクランプアーム１０１の中間部が例えば線ばねを用いたばね１０３により一方向に回動するように付勢され保持されている。クランプアーム１０１の後端にはトレイ３の後端に設けた押上部１０４によりトレイ３の搬入動作で押上げられる受け部１０５を折曲により設け、クランプアーム１０１の先端の貫通穴１０１ａにはクランパ１０６が設けられている。クランパ１０６は上下２つに分割可能な部材１０７、１０８により構成され、両者間を連結することにより貫通穴１０１ａの縁部に挟持するとともにその間に板１０９および磁石１１０を介在している。また上蓋１００の下面にはシャッタ開閉用の溝１１１を設けている。

図９から図１１は、ローディング機構部１２の詳細を示し、ローディングモータ１９の原動プーリ１９ａとプーリ２０がベルト２４で連結され、プーリ２０に設けた小ギヤ２０ａが中間ギヤ２１の大ギヤと噛合し、中間ギヤ２１の小ギヤ２１ａがローディングギヤ２２の大ギヤ２２ａに噛合して減速されている。スライドカム２３にはローディングギヤ２２と外れた位置から噛合することができるラック２５が設けられ、スライドカム２３の装置本体１の内方に向いた面に略Ｚ字形のカム溝２６が一対形成され、さらにスライド方向の一端の上面に係合部２７が突設されている。

なお、７５、７６はカートリッジにその状態を示す孔がある場合にその孔に嵌合することにより検出動作となり、状態検出スイッチ８０、８１を作動するカートリッジの状態検出レバーである。例えばＤＶＤ−ＲＡＭのカートリッジにおいては、一方のレバーはアクティブサイド検出用の穴に対応し、他方は書き込み禁止検出用穴に対応している。通常時はばね７８ａにより付勢されたリンクアーム７８により、搬入されたトレイ３のカートリッジから離れた位置に後退させられ、後述のようにアライメント部材がカートリッジの位置決め穴に嵌合した状態でスライドカム２３の動作に連動してリンクアーム７８が状態検出レバー７５、７６の押さえを解除し、各レバーに設けたばねの復元作用でカートリッジに向けて回動する。

図１２から図１４はトレイ３の詳細を示している。トレイ３の表面側には両側壁の内側でストッパ８の奥側に支軸４１を設け、支軸４１にカートリッジ保持部材４２の中間部が軸支されている。カートリッジ保持部材４２の先端部はストッパ８よりも前方に位置し、内面に略山形の引掛部４４を突設し、後端部は例えばコイルばねを用いたばね４３をトレイ３との間に圧縮介在し、引掛部４４が前進する方向すなわち一対の引掛部４４が相接近する方向に付勢されている。カートリッジ保持部材４２の先端部は凹部６の外側に配置され、裸ディスクの載置の邪魔にならない。一方カートリッジ７７の先端すなわち挿入側端部の両側には係合凹部５４を形成しており、カートリッジ７７の先端をトレイ３の手前から表面に沿って挿入するときまず先端部でカートリッジ保持部材４２の先端が押されて回動し引掛部４４が係合凹部５４に位置するとばね４３の復元作用で係合し保持する。このとき引掛部４４が例えば山形に傾斜しているため係合部５４に係合する際に、その傾斜面でカートリッジ７７をトレイ３の内方へ引き寄せる作用が生じる。カートリッジ７７の位置決めについては後述する。シャッタ開閉部材９は上記したようにトレイ３の幅方向にスライド自在となるように設けられている。９ａは上蓋１００の下面に設けたガイド溝１１１に摺動自在に係合する係合部である。

トレイ３の裏側の一側にはスライドカム２３に設けた突起状の係合部２７がガイドされるガイド溝４８が設けられ、ガイド溝４８のトレイ前端側端部５１はトレイ３の幅方向に折れ曲がり、折れ曲がり部分は略４５度の傾斜部５０となっている。トレイ３の他側にはガイド溝４８と平行にローディングギヤ２２と噛合するラックギヤ４９が配設されている。したがって、ローディングモータ１９が作動すると、ベルト２４、プーリ２０および中間ギヤ２２を介してローディングギヤ２２が減速回転し、これによりラックギヤ４９が駆動され、トレイ３が装置本体１に沿ってローディングモータ１９の回転方向により搬入または搬出される。この場合、トレイ３の搬入動作では係合部２７が傾斜部５０に移動するとスライドカム２３がトレイ３の幅方向にスライドを始め、そのラック２５の端部がローディングギヤ２２に噛合し始めると同時にラックギヤ４９の端部から外れ、ラック２５の噛合により係合部２７がガイド溝４８の前端側端部５１に移動するとき、トレイ３は搬入搬出方向の動作が停止する。なお、ラック２５とラックギヤ４９はローディングギヤ２２に相互に軸方向にずれて噛合する。トレイ３を搬出するときはローディングモータ１９を逆回転すると、上記と反対の動作、すなわちトレイ３の停止位置からまずラック２５によりスライドカム２３が駆動され、係合部２７がガイド溝４８の傾斜部５０に移動し、これによりトレイ３が搬出動作を開始し、ローディングギヤ２２がラックギヤ４９に噛合しトレイ３が搬出動作する。そしてスライドカム２３の搬入方向に連動する動作によって後述のトラバース２が上昇し、またリンクアーム７８が検出レバー７５、７６の押さえを解除する。一方、トレイ３の搬入動作でトレイ３のシャッタ開閉部材９の係合部９ａが上蓋１００のガイド溝１１１に案内されるため、シャッタ開閉部材９が移動し、トレイ３にカートリッジ７７が載置されている場合、カートリッジ７７の操作部９ｂでシャッタを開く。またトレイ３の搬入完了位置付近で押上部１０４でクランプアーム１０１の受け部１０５を押上げ、これによりクランパ１０６が下降し、開かれたシャッタ内のディスク上に位置する。

図１５および図１６はトラバース２を示す。トラバース２はディスク回転手段であるスピンドルモータ６０と、光ピックアップ６１を搭載している。このトラバース２はトラバースベース８３と、トラバースベース８３に取付けられるトラバースプレート８４と、カバープレート６２を備えている。トラバースベース８３上に取付具９４により取付けられた振動吸収用の弾性体８８を介してトラバースプレート８４が取付けられている。このトラバースプレート８４は中央に穴部８４ａを設け、前端部にスピンドルモータ６０を取付け、穴部８４ａの一側に位置するように光ピックアップ用モータ８９とモータ８９に連動するねじ（らせん）溝のついた駆動シャフト９０がトラバースベース８３に取付けられ、穴部８４ａ上で駆動シャフト９０に平行に一対のガイドシャフト９１、９２が取付具９３により架設され、これに光ピックアップ６１が摺動自在にガイドされ、駆動シャフト９０に係合する雌ねじ状の係合部６１ａを光ピックアップ６１に取付けている。カバープレート６２はダンパ９７によりトラバースプレート８４に取付けられてスピンドルモータ６０および光ピックアップ６１を含む範囲の周囲を囲んでいる。９５は光ピックアップ６１のと回路基板２８とを接続する可撓性のリードであり、トラバースベース８３の中央貫通部８３ａを貫通している。９６はトラバースベース８３の下面側に取付けられて可撓リード９５を支持する部材である。

トラバースベース８３は基端部の両側が装置本体１に回動自在に取付けられるため例えば軸８５を設け、装置本体１に軸受け８６（図３参照）を設けている。またトラバースベース８３の前端部の前面に一対のカム係合部８７を突設し、スライドカム２３のカム溝２６（図４、図１０参照）に係合している。したがって、スライドカム２３の上記したトレイ挿入方向に連動するスライドに応じてトラバースベース８３の先端が上昇し、トレイ３の搬出方向に連動するスライドに応じて下降するようにトラバースベース８３が回動する。これによりトレイ３が装置本体１に搬入後スライドカム２３が最終位置へ移動する過程でトラバースベース８３が上昇し、シャッタが開いたカートリッジ７７内にスピンドルモータ６０が進入してそのターンテーブルにディスクを載せると同時に、下降したクランパ１０６に押付け、スピンドルモータ６０のターンテーブルに設けた磁性体とクランパ１０６の磁石１１０がディスクを挟んで吸着される。またトラバース２の上昇により光ピックアップ６１が信号読み出しまたは書き込み可能に開いたシャッタ内のディスクに接近する。

図１７から図１９はトレイ３の搬入後の位置決めを示す。トラバースベース８３の一側に、搬入されたトレイ３を位置決めする位置決め部９９を例えば突設している。この位置決め部９９に嵌合する受け部２１０はトレイ３の裏面に例えば凹設されている。図１７および図１８はトレイ３がローディングモータ１９により装置本体１内に搬入されて停止した状態であるが、トラバース２がスライドカム２３によりまだ上昇していない状態である。図１９はトラバース２がスライドカム２３により上昇した状態であり、これにより位置決め部９９がトレイ３の受け部２１０に嵌合し位置決めされる。

図２０から図２３はトラバース２と、サイドアーム１４と、前蓋３０との関係を示す。
図２０および図２１はトレイ３が搬出された状態または搬入されてまだトラバース２が上昇していない状態である。このとき、トラバース受け１６がトラバース２により下方に押されるため軸１３を中心に回動してカートリッジ押さえ部１５および前蓋開閉部１７を上昇し、前蓋３０は軸３３を中心にばね１１３に抗して下降するように回動し装置本体１のトレイ用開口３１を開いている。

図２２および図２３は、トレイ３の搬入完了時のスライドカム２３の動作によりトラバースベース２が上昇した状態である。このとき、サイドアーム１４はばね１８によりトラバース受け１６がトラバース２に追従するように逆回動し、カートリッジ押さえ部１５が搬入されたカートリッジ７７をトレイ３に押さえ、前蓋開閉部１７の下降により軸３３を中心に前蓋３０が上昇し、ばね１１３が助勢して開口３１を塞ぐ。一方トレイ３が搬出するときはまずトラバース２が下降するため、図２０および図２１に示す状態となるので、前蓋３０はトレイ３が装置本体１内に搬入されたときのみ開口３１を閉じ、同時にサイドアーム１４はカートリッジ７７をトレイ３に押さえることができる。

図２４から図３２はトレイ３上のカートリッジ７７の位置決めを示す。カートリッジ７７は前端部一側部に位置決め穴（図示せず）を有し、トレイ３は位置決め穴に嵌脱自在に嵌合するアライメント部材１２１を位置決め穴に対応して前端部の一側部に有する。そして、トレイ３が装置本体１に搬入されるときアライメント部材１２１を位置決め穴に嵌合させる押上手段１４０を装置本体１に有する。アライメント部材１２１は径方向にレバー１２２を延出したアライメントピン１２３により形成し、トレイ３はレバー１２２を裏側に露出したアライメントピン１２３を納める埋設孔１２４を有し、アライメントピン１２３と埋設孔１２４の相互間にはレバー１２２を押してアライメントピン１２３を軸心回りに回動することによりアライメントピン１２３が埋設孔１２４を出没するように相摺接する摺動傾斜部１２５、１２６が構成されている。押上手段１４０はトレイ３が装置本体１に搬入されるときトレイ３の搬入動作でレバー１２２に係合してアライメントピン１２３を回動させてアライメントピン１２３を位置決め穴に嵌合させる係合部１２８により構成している。

またレバー１２２はトレイ３の搬入方向に対して略直角な姿勢と搬入方向に傾斜した姿勢との間をトレイ３の裏面に平行に回動するものであり、摺動傾斜部１２５、１２６はアライメントピン１２３がレバー１２２の略直角な姿勢でトレイ１２２から突出しレバー１２２の傾斜した姿勢でトレイ３に没入するように設定され、アライメントピン１２３はレバー１２２を傾斜した姿勢に付勢するばね１２７が付設され、押上手段１４０はトレイ３の搬入動作によりレバー１２２に係合しばね１２７に抗してレバー１２２を略直角な姿勢に回動させる第１の係合片１３０と、トレイ３の搬入動作ではレバー１２２に係合せずにトレイ３の搬出動作により略直角な姿勢のレバー１２２に係合し傾斜した姿勢に回動させる第２の係合片１３１とを有する。以下各図を追って説明する。

図２４はアライメント部材１２１を示し、アライメントピン１２３の下面に凹部１２３ａを形成し、中間部の外周につば１２８を形成している。摺動傾斜部１２５はつば１２８の下面のアライメントピン１２３を中心とする対称位置に傾斜面により形成している。またレバー１２２の側面にばね受け部１２９を有し、アライメントピン１２３のレバー１２２と反対側にもばね受け部１３０を突設している。１３１はばね案内部である。

図２５はトレイ３に形成された、アライメント部材１２１を収納する埋設孔１２４を示している。この埋設孔１２４は円形の有底孔である。底部中央に傾き防止摺動ピン１３２を設け、摺動傾斜部１２６は摺動ピン１３２を中心とする対称位置に設けられ傾斜面（１２５）に摺接する突部により形成している。また内周面にトレイ３の裏面に連通する開口１３３を形成している。

図２６は埋設孔１２４にアライメント部材１２１を収納してトレイ３の裏面側からみた状態である。アライメントピン１２３は埋設孔１２４に没入する方向に回動するように例えばねじり付勢するねじりコイルばね１２７が付設されている。アライメントピン１２３にねじりコイルばね１２７の巻き部を通しばね受け部１３０に係らせ、両端をレバー１２２のばね受け部１２９に引掛けて、トレイ３の上面からレバー１２２を開口１３３より裏面に通してアライメントピン１２３を埋設孔１２４収納部に収納する。ねじりコイルばね１２７の一端をレバー１２２のばね受け部１２９から外し、トレイ３の裏面のばね受け部１３４に係止させる。このとき凹部１２３ａが傾き防止摺動ピン１３２に嵌合し、つば１２８の外周が孔１２４の内周面に摺接するとともに摺動傾斜部１２５の傾斜面が摺動傾斜部１２６に摺接する。これによりレバー１２２の回動に伴ってアライメントピン１２３が凹部１２３ａおよび埋設孔１２４の内周面に沿って倒れることなく回動するとともに摺動傾斜部１２５、１２６で摺動してアライメントピン１２３の上端がトレイ３の表面に出没可能となるが、レバー１２２の先端はばね１２７により、トレイ３の裏面に設けた第１のストッパ１３５に係止する。このときレバー１２２はトレイ３の搬入搬出方向（矢印Ａ）に対して略４５度傾斜するように設定され、かつ、アライメントピン１２３の先端がトレイ３の表面から没入した状態となるように摺動傾斜部１２５、１２６が設定されている。

図２７はねじりコイルばね１２７に抗してレバー１２２を回動し、トレイ３の裏面に設けた第２のストッパ１３６に係止した状態である。このときレバー１２２はトレイ３の搬入搬出方向に対して略直角となり、アライメントピン１２３の先端がトレイ３の表面から突出した状態となる。

図２８および図２９は装置本体１の押上手段１４０を示す。押上手段１４０はトレイ３が装置本体１に搬入されるときトレイ３の搬入動作でレバー１２２に係合してアライメントピン１２３を回転させてアライメントピン１２３を位置決め穴に嵌合させる。押上手段１４０は第１の係合片１３０と第２の係合片１３１を有する。第１の係合片１３０はトレイ３の搬入動作によりレバー１２２に係合しばね１２７に抗してアライメントピン１２３を突出する方向に回転させる。第２の係合片１３１はトレイ３の搬入動作ではレバー３に係合せず、トレイ３の搬出動作で略直角な姿勢のレバー３に係合しレバー３を傾斜した姿勢に逆回動させる。すなわち、第１の係合片１３０よりも搬出方向側に位置しかつトレイ３の搬入動作でレバー１２２の先端を通り過ぎてレバー１２２の回動軌跡に交差するように位置する。

図３０および図３１はアライメント部材１２１の動作説明である。図３０（ａ）、（ｂ）はトレイ３にカートリッジが載置され、トレイ３が装置本体１内に搬入され、レバー１２２が第１の係合片１３０に当たった状態である。ここまではアライメント部材１２１の先端はトレイ３の表面から没入し飛び出していない。図３０（ｃ）、（ｄ）および図３１（ａ）、（ｂ）はトレイ３がさらに搬入動作を続け、レバー１２２が第１の係合片１３０に押されて回動し、アライメント部材１２１の先端がトレイ３の表面から突出動作している状態である。図３１（ｃ）、（ｄ）はトレイ３が搬入動作を完了し、同時にレバー１２２も略４５度回動し第２の係合片１３１に対向した状態であり、このときアライメント部材１２１の先端はトレイ３の表面から最大に突出し、カートリッジ７７の位置決め穴に嵌合する。これによりカートリッジ７７がトレイ３に位置決めされるが、カートリッジ７７はサイドアーム１４に押さえられるので確実に位置決め固定される。一方トレイ３を搬出するときは上記の反対の動作すなわちレバー１２２が第１の係合片１３０から離れることによりねじりコイルばね１２７（図３０および図３１では複雑になるため図示せず）の作用でレバー１２２が復帰回動し、これによりアライメント部材１２１の先端がカートリッジの位置決め穴から外れてトレイ３の埋設穴１２４に没入する。

図３２はトレイ３の搬入状態でレバー１２２が引っ掛かりを生じてねじりコイルばね１２７で復帰しない場合について説明している。すなわちトレイ３の搬出動作で第１係合片１３０がレバー１２２から離れると同時に第２の係合片１３１がレバー１２２に当たり、レバー１２２を復帰方向に強制的に押し、矢印のように元の位置まで戻す。この結果、トレイ３が搬出されるときは必ずレバー１２２が復帰し、したがってアライメント部材１２１の先端はトレイ３の表面から没入し、トレイ３が搬出された状態ではカートリッジ７７をアライメント部材１２１に引っ掛かることなく取り出すことができる。なお、カートリッジ７７ではなく裸のディスクをトレイ３に載置して搬入したときもアライメント部材１２１は上記と同じ動作を行うが、トレイ３が搬出しているときはつねに没入しているので裸ディスクの着脱操作の障害とならない。

第１の実施の形態によれば、アライメントピン１２３がカートリッジ７７と係合するタイミングが、トレイ３の搬送中となるため、例えばローディング時のメカ負荷が小さく設計できる。アライメントピン１２３を埋設孔１２４に上から取付けるのでトレイ３への加圧で外れ難い。またトレイ３等に余分な穴や突起がないので外観が良好である。

カートリッジ７７をトレイ３の載置位置に保持するカートリッジ保持部材４２を有するため、カートリッジ７７の位置決めがより一層確実なものとなり、カートリッジ７７の装着感を演出することも可能である。

この発明の第２の実施の形態を図３３から図３７により説明する。図３３は第１の実施の形態において、アライメント部材１６０をトレイ３の埋設孔１２４に摺動自在に嵌合し、トレイ３に沈む方向に付勢するばね１６１を設けたものとしている。またディスク回転手段であるスピンドルモータ６０をディスクに接近離間する方向に昇降させるスライドカム２３に押上部１６２を設け、これを押上手段としている。その他のディスク装置の構成は第１の実施の形態と同様である。

アライメント部材１６０はアライメントピン１６３と、その下端部より径方向の互いに反対方向に張り出して上端側に延びた一対の引掛片１６４と、一対の引掛片１６４の間にあってアライメントピン１６３の下端部より上端側に延びた支持片１６５を有する。ばね１６１は例えばコイルばねを使用しており、アライメントピン１６３に嵌装し一端が引掛片１６４の付根側に支持されている。

トレイ３の埋設孔１２４にはアライメントピン１６３が裏面から挿通されている。埋設孔１２４の両側には段付孔１６６が貫通し引掛片１６４のかぎ部が段付孔１６６の段に引っ掛かって抜止めされている。このときばね１６１の先端がトレイ３の裏面に当接し、ばね力によりアライメントピン１６３を埋設孔１２４に沈める方向に付勢している。押上部１６２はスライドカム２３のトレイ３の搬入動作となるスライド方向の前端側に傾斜面をもつ山形に形成されラック２５に隣接して設けている。

図３４および図３５はトレイ３が装置本体１に搬入される途中の状態であり、スライドカム２３はまだスライドしていない状態である。押上部１６２はアライメント部材１６０から離れている。図３６および図３７はトレイ３が搬入完了し、スライドカム２３が移動完了した状態である。スライドカム２３が移動することにより押上部１６２が傾斜面でアライメントピン１６３の後端部を押上げアライメントピン１６３の先端がトレイ３の表面より突出しカートリッジ７７の位置決め穴に嵌合する。アライメントピン１６３の支持片１６５がトレイ３の裏面に当接してアライメントピン１６３の突出量が規制されるとともにアライメントピン１６３の傾きが防止される。一方トレイ３を搬出する場合、スライドカム２３がまず逆方向にスライドすることにより押上部１６２がアライメントピン１６３から離れ、ばね１６１によりアライメントピン１６３が埋設孔１２４に没入する。スライドカム２３のスライド後ローディングギヤ２２が噛み合いをラック２５からラックギヤ４９に切り替わってトレイ３は搬出動作を開始する。

この実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果がある。

この発明の第３の実施の形態を図３８により説明する。第１の実施の形態において、トレイ３は第１の実施の形態のアライメント部材に代えて、カートリッジ７７の表面に摺接可能でかつ位置決め穴１７０の開口縁部１７０ａに係合可能な凸曲面１７１を有する。この凸曲面１７１は、トレイ３に一体形成された部分球面としている。その他は第１の実施の形態と同様である。

凸曲面１７１が開口縁部１７０ａに係合するためには、位置決め穴１７０の直径よりも凸曲面１７１の直径の方が大きくなり、その差は係合時のカートリッジ７７とトレイ３との隙間Ｈに関係している。また部分球面の突出量はカートリッジ７７のトレイ３の着脱時の引っ掛かりが少なくなる点より小さい方が好ましい。カートリッジ７７の位置決め穴１７０と凸曲面１７１との装着寸法を最大で設計しておけばカートリッジ７７が浮き気味になるが、必ず凸曲面１７１が開口縁部１７０ａに係合するので調心が可能となる。またアライメントピンと異なり開口縁部１７０ａで位置決めを行うので係合に要するメカ負荷は小さく安定動作が可能である。

この実施の形態によれば、凸曲面１７１はカートリッジ７７や裸ディスクの着脱時に引っ掛かりが少なくなるとともに、カートリッジ７７の位置決めが可能である。凸曲面１７１をトレイ３に一体形成した部分球面にすると、コストアップが少ない。

この発明の第４の実施の形態を図３９により説明する。第３の実施の形態において、凸曲面１７１を、球体１７５をトレイ３に埋設することにより形成している。トレイ３の製造時に球体１７５を圧入することにより埋設する。

ディスクの材料よりも表面硬度の低い材料、例えばポリアセタールなどを使用することができ、裸ディスクの傷つき防止が図れる。またトレイ３上に別部品があることになるのでカートリッジ７７の載置時の識別用のサインにもなる。

なお、球体に代えて部分球体でもよい。

この発明の第５の実施の形態を図４０により説明する。第３の実施の形態において、凸曲面１７１を回動自在に装着されたボール１７９により形成している。実施の形態ではトレイ３に凹球部１７８を形成し、凹球部１７８に例えばボールベアリングのボール１７９を嵌め、ボール１７９より直径の小さい抜止め孔１８１のある押さえ蓋１８０をトレイ３に取付け、ボール１７９を回転自在に保持している。

ボール１７９が回転するためトレイ３にカートリッジ７７を載置する際のカートリッジの装着感は軽快になり、傷付防止となる。またボール１７９がトレイ上のアクセントになるので外観がよい。

なお、ボール１７９は回転方向が任意であったが、軸を設けて一方向のみに回転するローラ式でもよい。

この発明の第６の実施の形態を図４１により説明する。第１の実施の形態において、トレイ３のアライメント部材１９２は没入可能に突出付勢されてカートリッジ７７の位置決め穴１７０に嵌合するように構成されている。

実施の形態では、トレイ３の埋設孔１９０の裏面側に筒状のばね収納部１９１を設けている。アライメント部材１９２はアライメントピン１９３と、つば１９４と、脚１９５を有する。アライメントピン１９３はカートリッジ７７がトレイ３の表面に沿った移動により没入するように、先端部が曲面または傾斜面例えば球面または山形に形成され、つば１９４はばね収納部１９１に位置してトレイ３の裏面に当接することによりアライメントピン１９３を抜止めするとともにばね収納部１９１の底面とつばとの間に例えばコイルばね等のばね１９６を圧縮介在し、これによりアライメントピン１９３をトレイ３の表面より突出している。したがって、カートリッジ７７をトレイ３の表面に滑らせながら移動してアライメントピン１９３に衝突したときアライメントピン１９３の曲面または斜面によりアライメントピン１９３がばね１９６に抗して埋設孔１９０内に没入し、カートリッジ７７は引っ掛かることなくスムースにトレイ３上に載置することができ、カートリッジ７７の位置決め孔１７０がアライメントピン１９３に整合すると、ばね１９６の復元作用によりアライメントピン１９３が位置決め孔１７０に嵌合しカートリッジ７７がトレイ３に位置決めされる。

実施の形態ではさらに、ディスク回転手段であるスピンドルモータ６０を搭載したトラバース２をディスクに接近離間する方向に昇降する昇降用手段としてのスライドカム２３に、スピンドルモータ６０を上昇させる際にアライメント部材１９２の突出状態の後端部を支持する支持部材１９８を設けている。支持部材１９８はスライドカム２３の終端位置で脚１９５の下面に当接または接近し、カートリッジ７７にトレイ３の表面に沿う方向に力が加わることにより、アライメントピン１９３が下降するのを防止し、カートリッジを確実に位置決めすることができる。

この実施の形態によれば、トレイ３に没入可能に突出付勢されカートリッジ７７の位置決め穴１７０に嵌合するアライメント部材１９２を有するため、カートリッジ７７や裸ディスクが当たってもアライメント部材１９２が位置決め穴１７０に没入するので引っ掛かりが少なく傷付きも低減できる。

またスライドカム２３にアライメント部材１９２の突出状態の後端部を支持する支持部材１９８を有するため、カートリッジ７７の位置決めが確実にできる。

なお、この発明において、カートリッジの位置決め穴およびトレイのアライメント部材の位置は上記各実施の形態のようにトレイの前端部に限らず他の部位に設けることができる。また第１の実施の形態等において、アライメント部材はピンに限らず球状でもよく、第３の実施の形態のように位置決め穴の開口縁部に係合するものでもよい。

さらにトレイ３に没入した状態のアライメント部材の突出量はできるだけ小さい方がよいが支障ない範囲で突出していてもよい。

また装置本体１において、トラバース２は固定でカートリッジまたはトレイ３側をトラバースに接近離間する構成も可能である。

この発明にかかるディスク装置のカートリッジ位置決め装置およびトレイは、カートリッジをトレイに着脱性よく位置決めでき、裸ディスクを載置可能なトレイにおいても裸ディスクを傷付けにくいといった効果があり、ディスク装置のカートリッジ位置決め装置およびトレイに有用である。

この発明の第１の実施の形態のディスク装置の一部破断斜視図である。 ディスク装置の斜視図である。 装置本体の分解斜視図である。 装置本体の前蓋が閉じた状態の斜視図である。 装置本体の前蓋が開いた状態の斜視図である。 上蓋の斜視図である。 上蓋の分解斜視図である。 上蓋の下面側の斜視図である。 ローディング機構部の正面側上方からみた斜視図である。 その裏面側からみた斜視図である。 正面下方からみた斜視図である。 トレイの斜視図である。 トレイの分解斜視図である。 トレイの裏面側からみた斜視図である。 トラバースの斜視図である。 トラバースの分解斜視図である。 トレイが搬入しトラバースが上昇する前の状態の平面図である。 その一部破断側面図である。 トレイが搬入しトラバースが上昇した状態の一部破断側面図である。 トラバースが上昇する前の前蓋との関係を示す側面図である。 その斜視図である。 トラバースが上昇した跡の前蓋との関係を示す側面図である。 その斜視図である。 アライメント部材の斜視図である。 （ａ）はトレイの埋設孔の付近の部分平面図、（ｂ）はその部分斜視図である。 （ａ）はトレイの裏面側からアライメント部材のレバーをみたトレイが搬入する前の部分斜視図、（ｂ）はその断面図である。 （ａ）はトレイの裏面側からアライメント部材のレバーをみたトレイの搬入状態の部分斜視図、（ｂ）はその断面図である。 装置本体の係合部を示す斜視図である。 その部分拡大図である。 （ａ）はトレイが搬入前の状態のトレイの部分裏面図、（ｂ）はその斜視図、（ｃ）はトレイが搬入完了近くでレバーが第１の係合片に押された状態のトレイの部分裏面図、（ｄ）はその斜視図である。 （ａ）はトレイがさらに搬入完了近くとなりレバーが第１の係合片に押されている状態のトレイの部分裏面図、（ｂ）はその斜視図、（ｃ）はトレイの搬入完了状態の部分裏面図、（ｄ）はその斜視図である。 トレイの搬出時の第２係合片の動作を説明するトレイの部分裏面図である。 第２の実施の形態のトレイとスライドカムとの関係を示す斜視図である。 アライメント部材と押上部とが離れた状態のトレイを裏面側からみた斜視図である。 そのアライメント部材と押上部とを示す正面図である。 アライメント部材を押上部で押し上げた状態のトレイを裏面側からみた斜視図である。 そのアライメント部材と押上部とを示す正面図である。 （ａ）は第３の実施の形態のトレイの部分断面図、（ｂ）はその位置決め状態の部分図である。 （ａ）は第４の実施の形態のトレイの部分断面図、（ｂ）はその位置決め状態の部分図である。 （ａ）は第５の実施の形態のトレイの部分断面図、（ｂ）はその位置決め状態の部分図である。 （ａ）は第６の実施の形態のトレイの部分断面図、（ｂ）はその位置決め状態の部分図である。

符号の説明

１ 装置本体
２ トラバース
３ トレイ
１０ アライメント部材
１９ ローディングモータ
２３ スライドカム
６０ スピンドルモータ
７７ カートリッジ
１２２ レバー
１２３ アライメントピン
１２４ 埋設孔
１２５ 摺動傾斜部
１２６ 摺動傾斜部
１３０ 第１の係合片
１３１ 第２の係合片
１６０ アライメント部材
１６１ ばね
１６２ 押上部
１７０ 位置決め穴
１７０ａ 開口縁部
１７１ 凸曲面
１７５ 球体
１７９ ボール
１９０ 埋設孔
１９２ アライメント部材
１９６ ばね

Claims (2)

1. ディスクを内包するカートリッジを載置するトレイと、このトレイを搬入搬出自在に保持する装置本体と、この装置本体に設けられて前記トレイを搬入搬出駆動する駆動手段と、前記装置本体に設けられて前記トレイにより搬入された前記カートリッジの前記ディスクを回転させるディスク回転手段とを備えたディスク装置のカートリッジ位置決め装置であって、
   前記カートリッジは位置決め穴を有し、前記トレイは前記位置決め穴に嵌脱自在に嵌合するアライメント部材を有し、前記トレイが前記装置本体に搬入されるとき前記アライメント部材を前記位置決め穴に嵌合させる押上手段を前記装置本体に有し、
   前記アライメント部材は径方向にレバーを延出したアライメントピンであり、
   前記トレイは前記レバーを裏面側に露出して前記アライメントピンを納める埋設孔を有し、さらに前記アライメントピンと前記埋設孔の相互間には前記レバーを押して前記アライメントピンを軸心回りに回動することにより前記アライメントピンが前記埋設孔を出没するように相摺接する摺動傾斜部が構成されており、
   前記押上手段は前記トレイが前記装置本体に搬入されるとき前記トレイの搬入動作で前記レバーに係合して前記アライメントピンを回動させて前記アライメントピンを前記位置決め穴に嵌合させるディスク装置のカートリッジ位置決め装置。
2. レバーはトレイの搬入方向に対して略直角な姿勢と前記搬入方向に傾斜した姿勢との間を回動するものであり、
   摺動傾斜部はアライメントピンが前記レバーの前記略直角な姿勢で前記トレイから突出し前記レバーの前記傾斜した姿勢で前記トレイに没入するように設定され、
   前記アライメントピンは前記レバーを前記傾斜した姿勢に付勢するばねが付設され、
   押上手段は前記トレイの搬入動作により前記レバーに係合し前記ばねに抗して前記レバーを前記略直角な姿勢に回動させる第１の係合片と、前記トレイの搬入動作では前記レバーに係合せずに前記トレイの搬出動作により前記略直角な姿勢の前記レバーに係合し前記傾斜した姿勢に回動させる第２の係合片とを有する請求項１記載のディスク装置のカートリッジ位置決め装置。

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