JP4532153B2 - ディスククランプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスクを再生するドライブユニットのターンテーブル上にディスクを圧着するためのディスククランプ装置に係り、特に、複数のディスクを収納したディスク収納部を分割し、その間に生じた空間に振り込まれるドライブユニットに設けられるディスククランプ装置の改良に関する。

従来、ディスクを収納したマガジンを装置に装着し、このマガジン内から引き出されたディスクを自動的に再生するタイプのディスク装置が広く普及している。このようなディスク装置は、ディスク再生の度に、ディスクを一枚づつ挿入・排出する操作を行う必要がない点で、操作性に優れている。

しかしながら、装置に対して着脱されるマガジンには、外部に取り出された際に、それが保持する複数のディスクを保護するために、十分な強度が要求されるため、マガジン本体の壁はかなり厚くなり、その結果、マガジン及びこれを装着する装置全体が大型化する。また、マガジン内でディスクを保持するトレイ等を引き出すために、マガジン側壁の内面に、ガイド用の溝やレール部が設けられる。このような溝やレール部を形成すると、マガジン側壁の厚さがさらに増大すると共に、隣接するディスクホルダ間の間隔も広くなるため、マガジンの高さ寸法が増大し、これを装着する装置も大型化する。

さらに、マガジンに収納されたディスクを引き出して再生するために、装置内に十分な空間を設ける必要があり、装置が大型化する。特に、車載用ディスク装置等のように、ＤＩＮサイズと呼ばれる１８０×５０（ｍｍ）、あるいはダブルＤＩＮサイズと呼ばれる１８０×１００（ｍｍ）に収める必要がある場合には、小型化の要請が高い。

これに対処するため、マガジンを分割式として、装置に装着されたマガジンを分割することによって形成されたスペースに、ディスク再生用のドライブユニットを振り込ませて、マガジンからディスクを引き出すことなく再生できるようにしたディスク装置が開発されている（特許文献１、特許文献２）。かかるディスク装置では、ディスクを引き出して再生するためのスペースが必要ないので、全体として装置の小型化を図ることができる。

さらに、着脱型のマガジンを使用せずに、あらかじめ装置内に複数のディスクを収納可能なディスクホルダやディスクトレイ等のディスク収納部を積層状態で組み込み、このディスク収納部に対して、ディスク挿入口から挿入したディスクを自動的に収納すると共に、収納したディスクを自動的に排出できるディスク装置が提案されている。かかるディスク装置においては、マガジンの厚さやマガジン着脱のための開口及び機構等が不要となるため、装置の小型化を実現できる。特に、特許文献３に開示された発明は、上記の分割式のマガジンのようにディスク収納部を上下に分割可能に設け、分割されたディスク収納部内にドライブユニットを挿入することによって、ディスクを引き出すことなく再生できるようにして、より一層の小型化を図ったものである。

特開平１１−２３２７５３号公報 特開平１１−３０６６３７号公報 特開２０００−１９５１３４号公報

ところで、車載用のディスク装置においては、これに加わる振動等を考慮すると、ディスク再生の際に、ターンテーブル上へディスクを安定的に保持する必要性が高い。このため、クランパリング等の圧着部によってディスクの内径をターンテーブルへ押さえ付けることにより、ディスクを上下から挟持するディスククランプを行うことが望ましい。かかるディスククランプを実現するためのディスククランプ装置としては、一端にクランパリングを支持したクランプアームの他端を、支軸を中心に回動可能に設け、このクランプアームの回動により昇降するクランパリングを、ディスクに接離させるものが考えられる。

しかしながら、かかるディスククランプ装置においては、ディスクを解放した状態のクランプアームが、ディスク面に対して斜め方向に立ち上がることになり、クランパリングもディスク面に対して傾斜状態となる。すると、ディスクホルダやディスクトレイの間に振り込ませるために必要な退避スペースが拡大することになる。また、振り込まれていない待機状態のクランパアームも、斜め方向に立ち上がった状態となるため、装置の高さ方向の所要スペースが大きくなる。

さらに、圧着部によるディスククランプ時においても、ディスク解放時においても、クランプアームとディスクの外縁との接触を避けるため、クランプアームの回動の支軸をディスク中心から離隔した位置に設ける必要があるとともに、これによりクランプアームを長くする必要があるので、装置の幅方向の所要スペースも大きくなる。。

本発明は、以上のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、再生されるディスクをターンテーブル上に確実に保持しつつ、ディスククランプのための所要スペースを小さくすることができるディスククランプ装置を提供することにある。

以上のような目的を達成するために、請求項１の発明は、複数のディスクを収納可能なディスク収納部の分割により生じた空間に対して、振り込み及び振り出し可能に設けられた振り込みアームと、前記振り込みアームに搭載され、前記ディスクを再生するドライブユニットとを備え、前記ドライブユニットは、ディスクが載置されるターンテーブルと、ディスクを前記ターンテーブルとの間で挟持するディスククランプ機構とを有するディスククランプ装置において、前記ディスククランプ機構は、ディスク面に対して略平行状態で昇降可能に設けられたクランプアームと、前記クランプアームに回動可能に設けられ、前記クランプアームの下降時に、ディスクを前記ターンテーブルに圧着させる圧着部とを有し、前記圧着部によるディスクの圧着時にのみ、前記クランプアームを、前記圧着部がディスクに圧着する方向に付勢する付勢手段が設けられ、前記付勢手段は、一端が前記クランプアームに係止されたトーションスプリングと、前記トーションスプリングの他端に当接し、前記クランプアームの下降端において回動することにより、前記トーションスプリングが、前記クランプアームに対してディスク圧着方向に圧力を加えるように付勢する付勢プレートと、を有することを特徴とする。

以上のような請求項１の発明では、圧着部をディスクに接離させる際には、クランプアームがディスク面に対して略平行状態で昇降するので、傾斜状態で立ち上げる場合に比べて、高さ方向の所要スペースが小さくなる。また、ディスク面に対して略平行方向に退避できるため、クランプアームを長く設定しなくても、ディスクの外縁との接触を防止することができ、幅方向の所要スペースも小さくなる。さらに、クランプアームの下降時には、付勢手段によってクランプアームがディスク圧着方向へ付勢されるので、再生されるディスクをターンテーブル上に確実に保持することができ、耐振動性が高まる。

また、トーションスプリングと付勢プレートという単純な構成により、ディスク圧着時にのみ、クランプアームに圧力を加えることができるので、圧着部とターンテーブルとの間に入るディスクの邪魔にならない。

請求項２の発明は、請求項１のディスククランプ装置において、前記振り込みアーム若しくはこれに搭載された部材にスライド移動可能に設けられ、そのスライド移動に従って前記クランプアームを昇降する方向に付勢するとともに、前記クランプアームを下降させた時に前記付勢手段を駆動するクランププレートを備えたことを特徴とする。
以上のような請求項２の発明では、クランプアームを昇降させる部材と、付勢手段を駆動する部材とを兼用させることができるので、装置の構成を簡略化して、省スペース化を実現できる。

以上のような本発明によれば、再生されるディスクをターンテーブル上に確実に保持しつつ、ディスククランプのための所要スペースを小さくすることが可能なディスククランプ装置を提供することができる。

以下には、本発明を適用した車載用のディスク装置の一つの実施の形態（以下、本実施形態とする）について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の図面の説明においては、ディスク装置の正面側を前方、背面側を後方とし、上下左右の方向は、ディスク装置の正面側から見た場合の方向に対応するものとする。

［Ａ．全体構成］
本実施形態は、図１及び図２に示す通り、以下のような概略構成を有している。
（１）ディスクＤを収納するトレイ２５０が多数積層されたピックシャーシ１１０
（２）ピックシャーシ１１０に設けられ、分割されたトレイ２５０間に振り込まれるピックアーム１３０（請求項に記載の振り込みアームに対応）
（３）ピックアーム１３０上に配設され、ディスクＤを再生するドライブユニット（ターンテーブル１２３等を含む）を備えたドライブシャーシ１２０
（４）ピックアーム１３０上に配設され、ドライブシャーシ１２０のフローティングロックを行うフローティングロック機構（フローティングロックプレート１３２，１３３等を含む（図６））
（５）ターンテーブル１２３にディスクＤを装着するディスククランプ機構（クランプアーム１２４，クランパリング１２５（請求項に記載の圧着部に対応）等を含む）
（６）ピックアーム１３０を駆動する駆動機構（ピックスイングカムプレート１３８（請求項に記載の制御部材に対応）等を含む）
なお、コントロールプレート１３６は、ピックスイングアーム１３１の回動に伴って回動し、上記のディスククランプ機構及びフローティングロック機構を駆動するものであるため、その説明は各部の説明中で行う。

［Ｂ．各部の構成］
［１．ピックシャーシ（図１〜５）］
ピックシャーシ１１０は、シャーシ１０１内に昇降可能に設けられるとともに、その昇降によってディスクＤ及びトレイ２５０に干渉しないように、略扇形の空隙が形成されている。ピックシャーシ１１０の前後左右の側面は、シャーシ１０１の内側面に沿って、底面から直角に曲げられている。このピックシャーシ１１０の後面（図３）、右側面（図４）及び前面（図５）には、それぞれピック昇降ピン１１０−１，２，３がかしめられている。

これらのピック昇降ピン１１０−１，２，３は、シャーシ１０１に形成された垂直方向のピックガイド溝１０１−１，１０１−４，５に係合している。また、ピック昇降ピン１１０−１，２，３は、シャーシ１０１の側面にスライド移動可能に設けられたシフトプレート１０８、シフトプレート１０７及びシフトプレート１０６に、それぞれ形成された階段状の溝若しくは穴であるピック昇降カム１０８−４，１０７−２，１０６−２と係合している。従って、シフトプレート１０８，１０７及び１０６が同期してスライド移動することにより、ピックシャーシ１１０が上下動するように構成されている。

［２．ピックアーム（図１，２，６〜１２）］
ピックアーム１３０は、ピックシャーシ１１０の左底面上部に、軸１３０−１を支軸として回動自在に取り付けられている。この軸１３０−１においては、図９〜１１に示すように、ピックアーム１３０とピックシャーシ１１０の底面上部との間に、ピックアーム１３０の回動を円滑化させるためのピックアームスペーサ２２１が挟まれている。また、ピックシャーシ１１０の裏面側には、図９〜１０，１２に示すように、軸１３０−１を介してピックアーム１３０をピックシャーシ１１０に押し付ける円板状の板バネ１１６が取り付けられている。

また、ピックアーム１３０には、後述するピックスイングアーム１３１の２段ローラ１３１−３が挿通される連結カム１３０−２が設けられている。この連結カム１３０−２は、ピックアーム１３０を回動させる傾斜部と、後述するコントロールプレート１３６を回動させる円弧部を有している。

ピックアーム１３０の先端（軸１３０−１と反対端）には、フック１３０−５が設けられている。このフック１３０−５は、ピックアーム１３０の振り込み時に、ピックシャーシ１１０の後面側に保持される部分である。つまり、ピックシャーシ１１０の右後隅には、水平方向の一対のプレートである保持部１２９が固定されており、このプレート間に挟まれるようにフック１３０−５が保持される構成となっている。さらに、後述するように、ピックアーム１３０には、ピックアップ、ターンテーブル等を含むドライブユニットを備えたドライブシャーシ１２０、クランパ等を備えたクランプアーム１２４等が取り付けられている。

［３．ピックスイングアーム（図１，２，６〜８）］
ピックスイングアーム１３１は、図２，７及び８に示すように、ピックアーム１３０とピックシャーシ１１０との間に配設されており、ピックシャーシ１１０の穴に係合する軸１３１−１を中心に、ピックシャーシ１１０に回動自在に取り付けられている。ピックスイングアーム１３１の軸１３１−１の左裏面には、ローラ１３１−２が回転自在に取り付けられている。このローラ１３１−２は、後述するピックスイングカムプレート１３８のカム溝１３８−１に、挿通されている。ピックスイングアーム１３１の先端部には、２段ローラ１３１−３が回転自在に取り付けられている。この２段ローラ１３１−３は、ピックアーム１３０に設けられた連結カム１３０−２に挿通されている。

［４．ピックスイングカムプレート（図１，２，６〜８）］
ピックスイングカムプレート１３８は、図６〜８に示すように、ピックシャーシ１１０の裏面に前後にスライド移動可能に取り付けられている。このピックスイングカムプレート１３８には、図８に示すように、その左端部が上方に折り曲げられ、さらにその上部で内側に段曲げされた押上部１３８−２が形成されている。この押上部１３８−２は、図１に示すように、クランプアーム１２４の被押上部１２４−６を下から押し上げることにより、ディスクＤを挿入するためのクリアランスを確保するものである。

ピックスイングカムプレート１３８の底面に形成された溝若しくは穴である振込みカム１３８−１は、ピックスイングアーム１３１のローラ１３１−２が挿通され、後部が前後方向の直線状、前部が円弧状となっている。このため、図６〜８に示すように、ピックスイングカムプレート１３８が後方（Ａ方向）に移動すると、ピックスイングアーム１３１が時計方向に回動する。なお、このようなピックスイングアーム１３１の回動に従って、ピックスイングアーム１３１の前方に取り付けられた２段ローラ１３１−３は、ピックアーム１３０に形成された連結カム１３０−２内を移動しながら、ピックアーム１３０が反時計方向に回動するように付勢する構成となっている。

［５．ドライブシャーシ（図１３〜１６）］
ドライブシャーシ１２０は、図１３〜１６に示すように、これに固定されたピン１２０−１が、ピックアーム１３０上に３点配置されたダンパー１２１に挿入されることにより、弾性支持されている。また、ドライブシャーシ１２０とピックアーム１３０との間には、樽状のコイルスプリング１２２が、その内部にピン１２０−１とダンパー１２１が挿通される態様によって配設されているため、ドライブシャーシ１２０は、コイルスプリング１２２及びダンパー１２１によって、ピックアーム１３０上に２重に弾性支持されている。そして、一組のダンパー１２１とコイルスプリング１２２は、後述するターンテーブル１２３から離れた位置となるように、ピックアーム１３０の先端側（図１６の右側）に配設されている。

ドライブシャーシ１２０には、ドライブユニットが設けられている。このドライブユニットは、ディスクＤが載置されるターンテーブル１２３、ターンテーブル１２３を回転させるスピンドルモータＭ３とともに、図示はしないが、ディスクＤの信号を読み取るピックアップユニット、ピックアップユニットを移動させるスレッドモータ、送りねじ等を備えたピックアップ送り機構等、ディスクＤの再生に必要な部材を備えている。

［６．ディスククランプ機構（図１３〜１８）］
さらに、ドライブシャーシ１２０上には、ターンテーブル１２３にディスクＤを装着するためのディスククランプ機構が、以下のように構成されている。まず、ターンテーブル１２３上のディスクＤを押さえ付けるクランパリング１２５と、このクランパリング１２５がターンテーブル１２３と同軸に回転可能に取り付けられたクランプアーム１２４とが設けられている。

そして、クランプアーム１２４は、その後部の両側の垂直面に形成されたピン１２４−１が、ドライブシャーシ１２０の両側の垂直面に形成された垂直方向の溝１２０−２に挿通されることにより、垂直方向に移動可能に設けられている。また、クランプアーム１２４の左側には、図１８に示す略Ｔ字状の付勢プレート１２４−２の後端が、ピン１２４−１を軸に回動可能に取り付けられている。この付勢プレート１２４−２の前端に設けられたピン１２４−３は、ドライブシャーシ１２０の左の垂直面に、溝１２０−２と平行に形成された溝１２０−３に挿通されている。

クランプアーム１２４は、上述の溝１２０−２，３に沿ってピン１２４−１が移動することにより、ドライブシャーシ１２０に対して平行に昇降するが、この上下動は、ドライブシャーシ１２０に設けられたクランププレート１２７がスライド移動することによって制御される。このクランププレート１２７のスライド移動は、コントロールプレート１３６によって行われる。すなわち、クランププレート１２７には、後述するコントロールプレート１３６に設けられたピン１３６−３と係合する溝１２７−３が設けられており、コントロールプレート１３６の回動に従ってスライド移動可能に構成されている。

また、クランププレート１２７の両側の垂直面には、クランプアーム１２４のピン１２４−１に挿通する傾斜カム１２７−１が形成されるとともに、左側の垂直面には、付勢プレート１２４−２のピン１２４−３が挿通する傾斜カム１２７−２が形成されている。従って、クランププレート１２７がスライド移動すると、傾斜カム１２７−１，１２７−２が、ピン１２４−１，１２４−３を上方若しくは下方に付勢するので、クランプアーム１２４が昇降するように構成されている。なお、クランププレート１２７の前端とドライブシャーシ１２０との間には、図１３〜１５に示すように、クランプアーム１２４をディスク圧着状態に保持するためのスプリング５００が配設されている。

また、クランプアーム１２４の後部には、図１７に示すように、トーションスプリング１２８が配設されている。このトーションスプリング１２８の一端は、クランプアーム１２４の左側の垂直面に形成された穴１２４−５に挿通され、トーションスプリング１２８の他端は、クランプアーム１２４の後端に係止されている。クランプアーム１２４の穴１２４−５の近傍には、付勢プレート１２４−２の上端が接しており、この上端に、図１８に示すように、トーションスプリング１２８の一端が当接している。このため、傾斜カム１２７−２によって、ピン１２４−３が下方に付勢されると、付勢プレート１２４−２がピン１２４−１を軸に回動して、付勢プレート１２４−２の上端が、トーションスプリング１２８の一端を前方に付勢する構成となっている。

なお、このトーションスプリング１２８は、通常時は、その両端がクランプアーム１２４に当接しており、その付勢力が働いていない。しかし、上記のように、付勢プレート１２４−２の上端によってトーションスプリング１２８の一端が前方に付勢されると、このトーションスプリング１２８は、クランプアーム１２４の後端を、図１７（Ｂ）に示したピン１２４−１を支点として時計方向に回動するように付勢するので、クランパリング１２５がターンテーブル１２３側に圧着するように、クランプアーム１２４が回動する構成となっている。

さらに、クランプアーム１２４の左端には、図１３（Ｃ）に示すように、ピックスイングカムプレート１３８のスライド移動に従って押上部１３８−２が当接することにより、クランプアーム１２４が上方に回動するように付勢される被押上部１２４−６が形成されている。なお、クランプアーム１２４とドライブシャーシ１２０との間には、軽いスプリング１２０−６が取り付けられており、これによりクランプアーム１２４は下方向に付勢されているが、ディスク挿入・排出等のディスク通過時には、押上部１３８−２によってクランプアーム１２４が上方に押し上げられ、クランパリング１２５とターンテーブル１２３との間にディスクＤの通過に必要なスペースが確保される構成となっている。

［７．フローティングロック機構（図１９，２０）］
次に、フローティングロック機構は、ピックアーム１３０に回動可能な状態で軸支されたコントロールプレート１３６によって作動する次のような部材によって構成されている。すなわち、ピックアーム１３０には、図１９に示すように、フローティングロックプレート１３２，１３３が、スライド移動可能に設けられている。このフローティングロックプレート１３３，１３２は、互いに逆方向にスライド移動するように、ピックアーム１３０に回動可能に設けられたリンクアーム１３５を介して連結されている。フローティングロックプレート１３２，１３３におけるそれぞれの相反する端部には、図２０に示すように、ドライブシャーシ１２０の前後に形成されたロック爪１２０−４，５に係脱することにより、ドライブシャーシ１２０のロック状態及びフローティング状態を切り換えるロック穴１３２−１，１３３−１が形成されている。

さらに、フローティングロックプレート１３２は、ピックアーム１３０との間に設けられたスプリング４３２によって、ロック爪１２０−５にロック穴１３２−１が係合する方向（ロック方向）に付勢されている。これにより、リンクアーム１３５を介してフローティングロックプレート１３２に連結されたフローティングロックプレート１３３も、ロック爪１２０−４にロック穴１３３−１が係合する方向（ロック方向）に付勢されている。従って、ロック時には、ドライブシャーシ１２０の相反する側面が、フローティングロックプレート１３２，１３３によって挟み込まれる構成となっている。

また、フローティングロックプレート１３２，１３３の間に回動可能に設けられたコントロールプレート１３６には、カム溝１３６−１，１３６−２が形成されている。カム溝１３６−１は、ピックスイングアーム１３１の回動に従って、２段ローラ１３１−３に係合するように構成されている（図６参照）。カム溝１３６−２は、コントロールプレート１３６の回動に従って、フローティングロックプレート１３３に設けられたピン１３３−２に係合して、フローティングロックプレート１３３をロック方向とは逆方向（フローティング方向）に付勢するように構成されている。このようにフローティングロックプレート１３３がフローティング方向に付勢されると、リンクアーム１３５を介して連結されたフローティングロックプレート１３２も、ロック方向とは逆方向（フローティング方向）に移動する構成となっている。なお、上記のロック方向とフローティング方向は、フローティングロックプレート１３３とフローティングロックプレート１３３では互いに相反する方向となる。

［８．トレイ（図１，２）］
ディスクＤが収納され、再生時に分割されるトレイ２５０は、周知のあらゆる技術を適用可能である。例えば、ピックシャーシ１１０に積層され、昇降可能に設けられた円弧状のプレートとしてトレイ２５０を構成し、このトレイ２５０の周囲に、図１及び図２に示すように、回転するドラムカム２１０を直立して配設し、ドラムカム２１０の周囲に形成された階段状の溝に、トレイ２５０の縁に設けられた爪部を挿通させることにより、ドラムカム２１０の回動に従って、トレイ２５０が昇降する構成とすることが考えられる。

［９．駆動機構］
上記のピックスイングカムプレート１３８は、そのスライド移動に従って、ピックスイングアーム１３１及びピックアーム１３０を回動させ、これに連続して、ディスククランプ機構及びフローティングロック機構を作動させる駆動機構を構成している。この駆動機構としては、周知のあらゆる技術を適用可能である。例えば、図２１に示すように、シャーシ１０１に設けられたモータＭ１、減速機構、平歯車１１１−１，１１１−２、円形カムプレート１０４、リンクアーム１１９、スライドプレート１３７の組合せによって、ピックスイングカムプレート１３８をスライド移動させる以下のような構成とすることが考えられる。すなわち、駆動源となるモータＭ１は、シャーシ１０１の左奥隅に取り付けられている。モータＭ１の回転駆動力は、減速機構を経由して、シャーシ１０１上に回転自在に取り付けられた平歯車１１１−１，１１１−２に伝達される構成となっている。

また、シャーシ１０１の底面には、外周にギヤ溝が形成された円形カムプレート１０４が、軸１０４−１を中心に回動可能に取り付けられている。この円形カムプレート１０４には、後述するリンクアーム１１９のローラ１１９−２と係合する溝若しくは穴であるスイング駆動カム１０４−２が形成されている。リンクアーム１１９は、シャーシ１０１の底面上部に、軸１１９−１を中心として回動可能に取り付けられている。リンクアーム１１９の一端には、ローラ１１９−２が回転自在に設けられ、他端には、ピン１１９−３が一体に形成されている。このローラ１１９−２は、上記のスイング駆動カム１０４−２に挿通されている。

そして、シャーシ１０１の左側面には、スライドプレート１３７が前後にスライド移動可能に設けられている。このスライドプレート１３７に設けられた連結穴１３７−１には、リンクアーム１１９のピン１１９−３が、回動可能に且つ左右に移動可能に連結されている。スライドプレート１３７の左側面には、図２２に示すように、垂直方向に立ち上げられた当接部１３７−２が設けられ、この当接部１３７−２は、ピックスイングカムプレート１３８に当接している。

円形カムプレート１０４に設けられたスイング駆動カム１０４−２は、連続した蛇行形状であり、これに係合されたローラ１１９−２が、円形カムプレート１０４の回動に従って、軸１０４−４に対する距離を変えることにより、リンクアーム１１９を付勢するように構成されている。従って、モータＭ１の駆動力が、減速機構、平歯車１１１−１，１１１−２を経由して円形カムプレート１０４に伝達されると、円形カムプレート１０４の回動とともにスイング駆動カム１０４−２が移動し、これに適宜ローラ１１９−２が付勢されることにより、リンクアーム１１９が回動する。

さらに、リンクアーム１１９の回動によりスライドプレート１３７がスライド移動するので、その当接部１３７に接触したピックスイングカムプレート１３８は、その昇降を許容されつつ、前後にスライド移動するように構成されている。なお、モータＭ１は、操作ボタン等の入力手段からの入力信号に応じて、所定のプログラムで動作するマイクロコンピュータによって制御される。

［Ｃ．作用］
上述したような本実施形態の動作について、まず、ディスク装置の動作の概要を説明し、ピックアームの振り込み動作、ディスククランプ動作、フローティングロック解除動作、ディスクの解放動作、フローティングロック動作、ピックアームの振り出し動作に分けて説明する。

［１．動作の概要］
まず、ディスク装置の動作の概要を、図２３及び２４を参照して説明する。なお、図中、４０１は一般的なディスク装置が備えるローディングローラ４０１である。すなわち、図２３（Ａ）に示すように、ディスク挿入口１０１−７から挿入されたディスクＤは、ローディングローラ４０１によって引き込まれ、図２３（Ｂ）に示すように、クランパリング１２５とターンテーブル１２３との間を通過して、各トレイ２５０の上部に収納される。ディスクＤの再生時には、図２４（Ａ）に示すように、所望のディスクＤが収納されたトレイ２５０から、その上下のトレイ２５０を分割退避させる。このようにトレイ２５０が退避することによって生じたスペースに、ターンテーブル１２３とクランパリング１２５との間に所望のディスクＤが入るように、ピックアーム１３０を回動させて、ドライブユニットを振り込ませる。

そして、図２４（Ｂ）に示すように、クランプアーム１２４を下降させることにより、ターンテーブル１２３とクランパリング１２５によってディスクＤを挟持する。さらに、スピンドルモータによってターンテーブル１２３上のディスクＤを回転させて、送り機構が移動させる光学ピックアップによって、その情報を読み取る。

［２．ピックアームの振り込み］
ピックアーム１３０を振り込ませる際には、まず、選択されたトレイ２５０の上下のトレイ２５０を分割退避させるとともに、モータＭ１の作動で回動する円形カムプレート１０４によって、リングギヤ１０５を回動させ、スライドプレート１３７を後方（図２２のＡ方向）にスライド移動させることにより、ピックスイングカムプレート１３８を、後方（図６のＡ方向）へスライド移動させる。

すると、図７に示すように、ピックスイングカムプレート１３８に設けられた振込みカム１３８−１によって、ローラ１３１−２が付勢され、ピックスイングアーム１３１が時計方向に回動する。ピックスイングアーム１３１の２段ローラ１３１−３は、ピックアーム１３０の連結カム１３０−２に沿って移動するので、ピックアーム１３０が反時計方向に回動する。ピックアーム１３０の回動は、ピックアームスペーサ２２１及び板バネ１１６の働きにより、円滑かつ安定したものとなる。このように回動したピックアーム１３０の先端のフック１３０−５は、図２に示すように、保持部１２９に挿通されることにより保持されて回動端に達する。このとき、選択対象のディスクＤの上下に、クランパリング１２５とターンテーブル１２３が来る。

［３．ディスククランプ］
さらに、図８に示すように、ピックスイングカムプレート１３８が後方へスライド移動して、ピックスイングアーム１３１が時計方向に回動すると、ピックスイングアーム１３１の２段ローラ１３１−３が連結カム１３０−２に沿って移動する。すると、２段ローラ１３１−３が、コントロールプレート１３６のカム溝１３６−１に係合するので、コントロールプレート１３６が反時計方向に回動を開始する。

図１３（Ａ）（Ｂ）に示すように、クランププレート１２７の溝１２７−３には、コントロールプレート１３６のピン１３６−３が係合している。このため、コントロールプレート１３６の回動に従って、クランププレート１２７が図中右方向にスライド移動を開始する。すると、図１４（Ａ）（Ｂ）に示すように、クランププレート１２７の傾斜カム１２７−１によってクランプアーム１２４のピン１２４−１が下方に付勢されるので、クランプアーム１２４が垂直方向に下降して、クランパリング１２５が、ディスクＤの内径をターンテーブル１２３との間に挟持する。さらに、図１５に示すように、コントロールプレート１３６が反時計方向に回動すると、ピン１３６−３がクランププレート１２７のカム溝１２７−３から外れる。

以上のように、傾斜カム１２７−２の移動によって、付勢プレート１２４−２のピン１２４−３が下方に付勢されると、付勢プレート１２４−２の上端がトーションスプリング１２８の一端を前方に付勢する。トーションスプリング１２８は、上記のように、クランプアーム１２４に取り付けてあるため、支軸となるピン１２４−１を中心に時計方向に回動するように付勢される。水平状態だったクランプアーム１２４は、クランパリング１２５がディスクＤをターンテーブル１２３に圧着する方向に僅かに回動し、トーションスプリング１２８による圧力が、クランパリング１２５に加わる。なお、クランププレート１２７は、スプリング５００によってディスク圧着方向に保持されているので、後述するフローティング状態において、逆方向に戻ってしまうことが防止される。

［４．フローティングロック解除］
上記のディスククランプ動作に続いて、フローティングロックの解除が行われる。すなわち、図８に示すように、ピックスイングカムプレート１３８のスライド移動によって、ピックスイングアーム１３１及びコントロールプレート１３６が回動すると、コントロールプレート１３６のカム溝１３６−２に、フローティングロックプレート１３３のピン１３３−２が係合し、フローティングロックプレート１３３が、フローティング方向へスライド移動する。

一方、フローティングロックプレート１３３に、リンクアーム１３５を介して連結されたフローティングロックプレート１３２も、フローティング方向にスライド移動する。これにより、図１９（Ｂ）、図２０（Ｂ）に示すように、ドライブシャーシ１２０のロック爪１２０−４，５を、ロック穴１３３−１，１３２−１が解放するので、図１６（Ｂ）に示すように、ドライブシャーシ１２０は、ダンパー１２１及びコイルスプリング１２２によってのみ支持されるフローティング状態となる。

［５．ディスク再生］
以上のようにターンテーブル１２３上に圧着されたディスクＤは、これを保持したトレイ２５０が下降することにより解放されると、スピンドルモータＭ３によって回転するとともに、ピックアップユニットが送り機構によって走査されることにより、ディスクＤに記録された情報の読み取りが行われる。再生終了後、ディスクＤをトレイ２５０に戻す際には、上記と逆の動作をすることにより、フローティングロック状態とするとともに、ディスクＤをターンテーブル１２３から解放し、ピックアーム１３０をトレイ２５０の間から振り出すが、その手順は、次の通りである。

［６．フローティングロックとディスクの解放］
ディスク再生終了後、トレイ２５０が上昇してディスクＤを保持するとともに、モータＭ１の作動により、図８から図７に示すように、ピックスイングカムプレート１３８が前方（図中、Ａと逆方向）へのスライド移動を開始すると、振込みカム１３８−１によってローラ１３１−２が付勢され、ピックスイングアーム１３１が反時計方向に回動する。ピックスイングアーム１３１の２段ローラ１３１−３は、ピックアーム１３０の連結カム１３０−２に沿って移動する。従って、２段ローラ１３１−３がカム溝１３６−１に係合しているコントロールプレート１３６は、時計方向へ回動する。

このコントロールプレート１３６の回動に従って、カム溝１３６−２に係合したピン１３３−２が付勢されてフローティングロックプレート１３２がロック方向にスライド移動する。また、フローティングロックプレート１３３にリンクアーム１３９を介して連結されたフローティングロックプレート１３２も、ロック方向にスライド移動する。

これにより、図１９（Ａ）、図２０（Ａ）に示すように、ドライブシャーシ１２０のロック爪１２０−４，５に、ロック穴１３３−１，１３２−１が係合するので、図１６（Ａ）に示すように、ダンパー１２１，コイルスプリング１２２が圧縮されて、ドライブシャーシ１２０がピックシャーシ１１０上に固定されるロック状態となる。そして、コントロールプレート１３６がさらに回動すると、図７に示すように、カム溝１３６−２からフローティングロックプレート１３３のピン１３３−２が外れる。このとき、スプリング４３２の付勢力が加わっているため、フローティングロックプレート１３２，１３３のガタつきが防止される。

また、図１４に示すように、コントロールプレート１３６の回動に従って、クランププレート１２７の溝１２７−３に、コントロールプレート１３６のピン１３６−３が係合するため、クランププレート１２７がスライド移動を開始し（図１４における左方向）、傾斜カム１２７−２によって、ピン１２４−３が上方に付勢される。これにより、付勢プレート１２４−２が回動し、その上端がトーションスプリング１２８の一端から離れるので、付勢プレート１２４−２とクランプアーム１２４は一体の状態となる。このとき、傾斜カム１２７−１も、クランプアーム１２４のピン１２４−１を上方に付勢するので、クランプアーム１２４が垂直方向に上昇する。従って、図１３（Ｂ）に示すように、クランパリング１２５がディスクＤの内径を解放する。なお、解放されたディスクＤはトレイ２５０側に保持される。

［７．ピックアームの振り出し］
さらに、ピックスイングカムプレート１３８が前方へスライド移動することによって、ピックスイングアーム１３１が反時計方向に回動すると、ピックスイングアーム１３１の２段ローラ１３１−３は、ピックアーム１３０の連結カム１３０−２に沿って移動して、ピックアーム１３０が時計方向への回動を開始する。これにより、ピックアーム１３０の先端のフック１３０−５が保持部１２９から外れ、上記のように既にディスクＤの上下を解放しているクランパリング１２５とターンテーブル１２３が、ピックアーム１３０の回動とともにトレイ２５０間から振り出される方向に移動し、初期位置に復帰して停止する。

再生したディスクＤを収納しておく場合には、トレイ２５０が互いに近接する方向に移動して収納状態に復帰する。ディスクＤを排出する場合には、ピックシャーシ１１０は最下部に下降して待機し、ドラムカム２１０の回動によりトレイ２５０群が昇降することによって選択されたディスクＤが、シャーシ１０１の正面に設けられたディスク挿入口１０１−７（図５参照）に位置決めされ、ローディングローラ４０１によって、トレイ２５０からディスクＤが排出される。なお、ディスクＤを挿入・排出する際には、ピックスイングカムプレート１３８の移動により、図１及び図１３（Ｃ）に示すように、その押上部１３８−２が、クランプアーム１２４の被押上部１２４−６を押上げる動作が行われ、クランパリング１２５とターンテーブル１２３との間に必要となるクリアランスが確保される。

［Ｄ．効果］
以上のような本実施形態によれば、クランパリング１２５をディスクＤに対して圧着若しくは解放する際には、クランプアーム１２４がディスクＤの面に対して平行な状態で昇降することになるので、傾斜状態で立ち上げる場合に比べて、ディスクＤから退避させるために必要となる高さが低くなる。従って、分割されるトレイ２５０の間隔を必要最小限にできるとともに、振り込まれていない待機時における高さ方向の所要スペースを小さくできる。また、クランプアーム１２４は、水平状態で昇降するため、クランプアーム１２４を長くしなくても、ディスクＤの外縁との接触を防止でき、水平方向の所要スペースも小さくなる。

さらに、挿入、排出されるディスクＤを、クランパリング１２５とターンテーブル１２５との間を通過させる際には、クランプアーム１２４が水平状態で上昇しているとともに、押上部１３８−２によって押上げられることにより、クランパリング１２５とターンテーブル１２３との間に十分なクリアランスが確保される。従って、ディスクＤとの接触を確実に防止しつつ、全体として車載用に適した小型のディスク装置を構成することができる。さらに、クランプアーム１２４を下降させると、トーションスプリング１２８によって、クランプアーム１２４がディスク圧着方向へ付勢されるので、再生されるディスクＤをターンテーブル１２３上に確実に保持することができ、耐振動性が高まる。

また、クランプアーム１２４の奥側に配設されたトーションスプリング１２８と付勢プレート１２４−２という単純な構成により、ディスク圧着時にのみ、クランプアーム１２４に圧力を加えることができるので、クランパリング１２５とターンテーブル１２３との間を通過するディスクＤの邪魔にならない。特に、クランププレート１２７によって、クランプアーム１２４の昇降と付勢プレート１２４−２の駆動を行うので、装置の構成を簡略化して、省スペース化を実現できる。

［Ｅ．他の実施形態］
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではない。例えば、トレイを昇降させる機構、ピックアームを回動させる駆動機構、フローティングロック機構等は、上記の実施形態で例示したものには限定されない。また、クランプアームが水平方向に昇降するものであれば、ディスククランプ機構等の構成も上記の実施形態で例示したものには限定されない。なお、請求項において、クランプアームが、ディスク面に略平行状態に昇降するとは、クランプアームが支軸を中心に回動して斜め方向に立ち上がる場合を排除するものであり、完全な平行状態に限定する意ではない。縦型等のディスク装置の場合も考えられるため、かならずしも水平方向には限定されない。昇降の意味も、垂直方向への移動に限定するものではなく、ディスクに接離する方向へ移動する場合を含む広い意味である。

また、各部材及びその数、配置位置、配置間隔、動作距離等も自由である。例えば、一対のフローティングロックプレートを付勢するスプリングは、いずれか一方を付勢するように設けても、双方に設けてもよい。また、本発明は、ＣＤやＤＶＤ等を扱うディスク装置に適しているが、これに限定されるものではなく、平板状の記録媒体に広く適用可能である。さらに、本発明は、振動に強いため、車載用のディスク装置に適しているが、これに限定されるものではなく、据置型、ポータブル型等、種々のディスク装置にも適用可能である。

本発明のディスク装置の一実施形態を示す平面図 図１のディスク収納時を示す平面図 図１のディスク装置のシャーシ及びシフトプレートを示す右側面図 図１のディスク装置のシャーシ及びシフトプレートを示す右側面図 図１のディスク装置のシャーシ及びシフトプレートを示す右側面図 図１のディスク装置のピックアームを示す平面図 図２７のピックアームの振り込み状態を示す平面図 図２７のピックアームのフローティングロック解除状態を示す平面図 図１のディスク装置のピックシャーシに対するピックアームの取り付け状態を示す平面図 図９の側面図 図９のスペーサを示す平面図（Ａ）、側面図（Ｂ） 図９の板バネを示す側面図（Ａ）、平面図（Ｂ） 図１のディスク装置のディスクランプ機構のディスク開放時を示す平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、ディスク挿排時側面図（Ａ） 図１のディスク装置のディスククランプ機構のディスククランプ時を示す平面図（Ａ）、側面図（Ｂ） 図１のディスク装置のディスククランプ機構のディスククランプ完了時を示す平面図 図１のディスク装置のピックアームに対するドライブユニットの弾性支持構造を示すロック状態正面図（Ａ）、ロック解除状態正面図（Ｂ） 図１のディスク装置のクランプアームを示す平面図（Ａ）、側面図（Ｂ）、背面図（Ｃ） 図１のディスク装置の付勢プレートを示す側面図（Ａ）、正面図（Ｂ） 図１のディスク装置のフローティングロック機構のロック状態平面図（Ａ）、ロック解除状態平面図（Ｂ） 図２０のロック状態側面図（Ａ）、ロック解除状態側面図（Ｂ） 図１のディスク装置の駆動機構を示す平面図 図１のディスク装置のシャーシ及びスライドプレートを示す左側面図 図１のディスク装置のディスク挿入開始時（Ａ）、ディスク引き込み時（Ｂ）を示す説明図 図１のディスク装置のクランパリング振り込み時（Ａ）、ディスククランプ時（Ｂ）を示す説明図

符号の説明

１０１…シャーシ
１０１−１，２，３…トッププレートガイド溝
１０１−１，４，５，６…ピックガイド溝
１０１−７…ディスク挿入口
１０４…円形カムプレート
１０４−１，１０４−４，１０５−１，１１９−１，１２０−２，３，１２７−３，１３０−１，１３１−１…軸
１０４−２…スイング駆動カム
１０５…リングギヤ
１０６，１０７，１０８…シフトプレート
１０８−４，１０７−２，１０６−２…ピック昇降カム
１１０…ピックシャーシ
１１０−１，２，３…ピック昇降ピン
１１１−１，１１１−２…平歯車
１１６…板バネ
１１９…リンクアーム
１１９−２，１３１−２…ローラ
１１９−３，１２０−１，１２４−１，１２４−３，１３３−２，１３６−３…ピン
１２０…ドライブシャーシ
１２０−２，３，１２７−３…溝
１２０−４，５…ロック爪
１２０−６，４３２…スプリング
１２１…ダンパー
１２２…コイルスプリング
１２３…ターンテーブル
１２４…クランプアーム
１２４−２…付勢プレート
１２４−５…穴
１２６…コントロールプレート
１２５…クランパリング
１２７…クランププレート
１２７−１，２…傾斜カム
１２８…トーションスプリング
１２９…保持部
１３０…ピックアーム
１３０−２…連結カム
１３０−５…フック
１３１…ピックスイングアーム
１３１−３…２段ローラ
１３２，１３３…フローティングロックプレート
１３２−１，１３３−１…ロック穴
１３５…リンクアーム
１３６…コントロールプレート
１３６−１，２…カム溝
１３７…スライドプレート
１３７−１…連結穴
１３７−２…当接部
１３８…ピックスイングカムプレート
１３８−１…振込みカム
１３８−２…押上部
２２１…ピックアームスペーサ
２５０…トレイ
４０１…ローディングローラ
Ｄ…ディスク
Ｍ１…モータ
Ｍ３…スピンドルモータ

Claims (2)

1. 複数のディスクを収納可能なディスク収納部の分割により生じた空間に対して、振り込み及び振り出し可能に設けられた振り込みアームと、前記振り込みアームに搭載され、前記ディスクを再生するドライブユニットとを備え、前記ドライブユニットは、ディスクが載置されるターンテーブルと、ディスクを前記ターンテーブルとの間で挟持するディスククランプ機構とを有するディスククランプ装置において、
   前記ディスククランプ機構は、ディスク面に対して略平行状態で昇降可能に設けられたクランプアームと、前記クランプアームに回動可能に設けられ、前記クランプアームの下降時に、ディスクを前記ターンテーブルに圧着させる圧着部とを有し、
   前記圧着部によるディスクの圧着時にのみ、前記クランプアームを、前記圧着部がディスクに圧着する方向に付勢する付勢手段が設けられ、
   前記付勢手段は、
   一端が前記クランプアームに係止されたトーションスプリングと、
   前記トーションスプリングの他端に当接し、前記クランプアームの下降端において回動することにより、前記トーションスプリングが、前記クランプアームに対してディスク圧着方向に圧力を加えるように付勢する付勢プレートと、
   を有することを特徴とするディスククランプ装置。
2. 前記振り込みアーム若しくはこれに搭載された部材にスライド移動可能に設けられ、そのスライド移動に従って前記クランプアームを昇降する方向に付勢するとともに、前記クランプアームを下降させた時に前記付勢手段を駆動するクランププレートを備えたことを特徴とする請求項１記載のディスククランプ装置。

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