JP4784415B2 - ディスク装置 - Google Patents

ディスク装置

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Description

本発明は、各種コンピュータシステムなどの情報機器において、大量の情報を記録する記録媒体としての光ディスク(例えば、CD−R/RW、DVD−R/−RW/RAM/+R/+RWなど)をドライブするディスク装置に関する。
一般に情報機器に内蔵されているディスク装置は、通常、ディスクを装填するディスクトレイを備えており、このディスクトレイが前進後退するように構成されている。そして、ディスクトレイに装填されたディスクは、ディスク装置本体内でドライブされ、情報の記録または再生が行われる。
一方、ディスクトレイを用いない方式であるスロットイン方式のディスク装置も多く採用される傾向にあり、パーソナルコンピュータの薄型化、小型化に好適なものとなっている。このスロットイン方式のディスク装置は、装置本体へのディスクの搬入(ロード)/装置本体からの搬出(アンロード)にディスクトレイを用いないため、装置の利用者がディスクの過半をフロントベゼルのスロットに差し込むと、以後、装置本体のローディング機構が作動して自動的に搬入されるようにしている。
情報機器にこのようなスロットイン方式のディスク装置が内蔵されている場合、ディスク装置に収容されているディスクを回収するには、使用者の押釦操作などにより装置に指示を与え、自動的にディスクを装置外部へ搬出するようにしている。ところが、停電などによる電源の遮断あるいはディスク装置自体の機構的不具合が発生するとディスクが自動的に搬出されず、ディスク装置内にディスクが残置されたままの状態となる。
このようにディスク装置内のディスクが回収されないまま残置されてしまう状態はきわめて重大な不具合であるため、従来からディスク装置にはこのような緊急事態(エマージェンシー)に対応するため、ディスクの強制排出手段が設けられている。かかる強制排出手段の一例として、本願出願人により開発されたものは、手動用駆動部材の押圧操作を複数回繰り返し、この手動用駆動部材をローディングアームを回動させるギヤと断続的に係合させ、ディスクを排出するようにしている(例えば、特許文献1)。
特許第3772667号公報
図16は、上記方式の強制排出手段を示すもので、手動用駆動部材となるイジェクトスライダー100は常時、操作ピン(エマージェンシーピン)Pによる押圧方向とは逆方向にコイルバネ101により付勢されており、この付勢力で初期位置に復帰できるようにしている。イジェクトスライダー100にはラック104が形成されており、ガイド溝105a・105bの範囲内で往復動するイジェクトスライダー100が前進するとこのラック104と第1のギヤユニット103が噛合する。
したがって、操作ピンPによるイジェクトスライダー100の押圧操作により、ラック104が噛合して第1のギヤユニット103が強制的に回転されディスクの強制排出が可能となるのであるが、第1のギヤユニット103がモータ102のウォーム106に噛合していることからこの部分の摩擦損失が大きく、イジェクトスライダー100の操作に大きな押圧力が必要であり、機構的ストレスも大きいものとなる。
そこで本発明は、以下に述べる手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項1記載の発明では、ディスクが挿入されるスロットと、ローディングスライダーが前進後退することにより、前記スロットから挿入されたディスクを装置内部へ自動ローディングにより搬入し、または装置内部に収容されているディスクを装置外部へ自動ローディングにより搬出するように揺動する複数のアームと、前記ローディングスライダーの駆動源となるローディングモータの駆動力を前記ローディングスライダーへ伝達する動力伝達ギヤ機構と、を備えてなるスロットイン方式のディスク装置において、前記動力伝達ギヤ機構は複数のギヤを有し、装置外部から挿入される操作ピンによる押圧操作により移動する能動部材と、該能動部材の移動に伴って動作する受動部材とを前記動力伝達ギヤ機構に有し、前記受動部材が動作することにより前記動力伝達ギヤ機構内の第1のギヤを噛合位置から非噛合位置移動させることで、前記動力伝達ギヤ機構を前記ローディングスライダー側と、前記ローディングモータ側に切り離し、前記駆動力の伝達経路を遮断するとともに、前記ローディングスライダーが一方向のみに移動するように前記動力伝達ギヤ機構内の前記ローディングスライダー側の第2のギヤと接続された第3のギヤに前記受動部材が係止して、前記第2の前記第1の方向への回転を許容するが、前記第2の方向への回転を阻止した後、前記能動部材が前記第2のギヤに噛合して該第2のギヤを第1の方向に回転させて、前記ローディングスライダーを移動させ、ディスクを排出するように前記複数のアームを揺動させる強制排出手段を備える。
請求項2記載の発明では、請求項1記載のディスク装置において、前記能動部材は、前記第1のギヤを前記噛合位置と前記非噛合位置との間で移動させるための段部と、前記第2のギヤに噛合可能なラックギヤを有し、前記段部は、前記能動部材が初期位置にあるとき、前記段部が前記第1のギヤを保持して前記噛合位置に保ち、前記能動部材が前記初期位置から最終位置に移動する間に、前記第1のギヤの保持を解除して、前記受動部材による前記第1のギヤの前記非噛合位置への移動を許容し、前記ラックギヤは、前記段部が前記第1のギヤの前記非噛合位置への移動を許容した後、前記能動部材が前記最終位置に移動するとき、前記第2のギヤに噛合して前記第1の方向に回転させ、その後、前記能動部材が前記最終位置から前記初期位置に戻るときに、前記ラックギヤは前記第2のギヤとの噛合が外れるようにする。
請求項3記載の発明では、請求項2記載のディスク装置において、前記受動部材は、ラッチアームと、前記ラッチアームの先端に形成されたラッチ爪とを有し、前記ラッチ爪は、係止位置で前記第2のギヤと接続された第3のギヤの歯に噛合し、前記第2のギヤが前記第1の方向に回転するときには、前記ラッチ爪が前記第3のギヤの前記歯により揺動し前記第2のギヤの前記第1の方向への回転を許容するが、前記第2のギヤが前記第2の方向に回転しようとする力に対しては、前記ラッチ爪が前記第3のギヤの前記歯に噛合し前記第2のギヤの前記第2の方向への回転を阻止するようにする。
本発明によれば、装置内部のディスクを強制的に排出する操作において、ディスクを搬送する複数のアームを駆動するためのローディングスライダーを前進後退させる駆動力の伝達を遮断する機能、およびローディングスライダーを移動する機能を操作ピンによる押圧操作により同時に可能となるようにしたので動力伝達ギヤ機構に摩擦損失が発生することなく、操作ピンの押圧操作に抵抗感のないスムースな操作感覚が得られる。また、本発明によれば、操作ピンによる排出操作を繰り返す方式となるため、ディスクが高速回転されている状態における排出操作においても、ディスクが完全に停止した状態で排出され、回収の安全性を高くすることができる。
以下、本発明をスロットイン方式のディスク装置に実施した形態を図にもとづいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例としたディスク装置1の内部の機構要素の平面の状態を図2、その斜視図を図3に示し、底面から俯瞰した状態を図4乃至図13に示す。
図1は、本発明を実施したディスク装置1の外観を示す図であり、シールド状態に構成されたシャーシケース2の前端の開口部にベゼル3が配設されている。このベゼル3にはディスクDを挿入するスロット3a、および緊急事態を解除するためのエマージェンシー通孔3bが形成されている。また、このベゼル3には収容されているディスクDの装置外部への排出を指示するための押釦4およびディスク装置1の動作状態を表示するためのインジケータ5を備える。
図2は、このディスク装置1の天板部分を除去した状態の平面図であり、その斜視図を図3に示す。同図において、シャーシケース2内にはベースパネル6が配設されており、その中央から斜め下方への配置状態でディスクDのドライブユニットAが設けられている。このドライブユニットAは昇降フレーム8に組み込まれており、ディスクDをシャーシケース2へ搬入または搬出するとき、ディスクDの中心孔をクランプまたはクランプを解除するため、垂直方向に上下動可能となるようにするため、昇降フレーム8が複数の緩衝支持構造9によりベースパネル6に支持されている。
前記昇降フレーム8の先端には、搬入されて停止したディスクDの中心に対応する位置にクランプヘッド7が配設されている。このクランプヘッド7はターンテーブル10と一体に構成され、直下に配したスピンドルモータ11の駆動軸に固定されており、このスピンドルモータ11によりクランプヘッド7にクランプされたディスクDが回転駆動される。
つぎに、符号Bはヘッドユニットであり、光ピックアップ12をディスクDの直径方向に往復動させるためのキャリアブロック13に固定されており、このキャリアブロック13は両側のガイドシャフト14・15に支持され、スレッドモータ16およびギヤユニット(図示省略)により往復動される。
符号17はディスクDの搬入および搬出を司るディスク支持アームであり、符号18はスロット3aから挿入されたディスクDを装置内部へ搬入するための誘引アームである。このディスク支持アーム17と誘引アーム18は、図4に示すリンク機構19により同期して揺動するように構成され、自動ローディングが可能となるようにしている。
即ち、図2に示すようにディスクDがベゼル3のスロット3aから挿入されると、ディスクDの搬入方向の先端がディスク支持アーム17の先端に固定されたホルダー17aに当接する。そして、さらにディスクDが進入すると、ディスクDに押圧されてディスク支持アーム17が遠心方向に揺動して先端のホルダー17aが後退するとともに、図4に示すリミットスイッチLSが作動し、その信号にもとづいてローディングスライダー20を主体に構成された搬送機構Cが作動を開始し、自動ローディングが開始される。
この状態に至ると、搬送機構Cの働きにより誘引アーム18が揺動してその先端ローラ18aがディスクDの後端部に当接し、ディスクDを装置内部へ搬入して行くことになる。そして、図5に示すように、ディスクDはその中心孔がクランプヘッド7と一致した位置で停止し、クランプヘッド7の上下動によりディスクDの中心孔がクランプヘッド7にクランプされることになる。なお、クランプヘッド7を上下動するための昇降フレーム8の昇降は、昇降フレーム8に固定された従動ピン8a・8b・8cがローディングスライダー20およびこのローディングスライダー20と同期してスライドする従動スライダー21・22に形成されたカム溝に案内されて上下動する既知の構成を採用している。
上記のようにして装置内部に搬入され、収容されているディスクDを装置外部へ搬出する場合は、ベゼル3の押釦4を操作するか情報機器からの指令にもとづき、搬入時とは逆の方向に搬送機構Cが駆動され、ディスク支持アーム17が求心方向に揺動し、図4に示す位置までディスクDを搬出する。要するに、以上に説明したディスク支持アーム17の揺動、昇降フレーム8の上下動など一連の動作は、ローディングスライダー20の前進後退に同期してなされる。
前記ローディングスライダー20は、図6に示すように端部にラックギヤ20aが形成され、側面に昇降フレーム8の従動ピン8aを動作制御するカム溝20bが形成されており、また、表面には誘引アーム18を揺動させるためのリンクレバー18bを動作制御するカム溝20cが形成されている。このように形成されたローディングスライダー20は、図4および図5に示すようにシャーシケース2の側壁に沿って前進後退が可能となるようにして配設される。
つぎに、前記ローディングスライダー20を前進後退させるための動力伝達ギヤ機構Eの構成を図7にもとづいて説明する。同図に示すように動力伝達ギヤ機構Eは、ローディングモータ23の駆動力をローディングスライダー20へ伝達するギヤトレインにより構成されており、ローディングモータ23の出力軸に固定されたウォーム23aがホイール24を回転する。このホイール24には小径ギヤ24aが一体に形成されており、ベースパネル6またはシャーシケース2から立設されたスピンドルピン25に挿着し、上下動可能となるようにしている。
前記ホイール24の小径ギヤ24aは定位置で回転する伝達ギヤ26と噛合し、この伝達ギヤ26と一体の小径ギヤ26aが駆動ギヤ27と噛合し、さらにこの駆動ギヤ27の小径ギヤ27aがローディングスライダー20のラックギヤ20aに噛合している。したがって、ローディングモータ23の駆動力はウォーム23aから順次ラックギヤ20aに伝達され、ローディングスライダー20の前進後退が可能となる。なお、以上のように構成された動力伝達ギヤ機構E、ローディングスライダー20、ローディングモータ23は、図4および図5に示すように配設されるが、同図においては、後述する能動部材29の配設状態は省略してある。
そして本発明の動力伝達ギヤ機構Eには、前記ギヤトレイン(ディスク装置1の底面側)の上面に配され、引張コイルバネ28によりベゼル3側へ付勢されている能動部材29を備える。この能動部材29はエマージェンシー通孔3bから挿入された操作ピンPに押圧され移動する。そして、この能動部材29の移動に伴って動作する受動部材30をギヤトレインの側部であってベースパネル6に一端を軸支して揺動可能に配設してある。なお、この受動部材30は捻りバネ31により遠心方向に常時付勢されている。
ここで、上記能動部材29および受動部材30の形態的特徴を以下に説明する。図8(A)はディスク装置1の底面側に臨む能動部材29の形態を示すもので、前端に駆動ギヤ27に噛合するラックギヤ29aが形成されている。このラックギヤ29aは前進方向を垂直状態とし、後退方向を傾斜状態としている。したがって、能動部材29が前進したとき、ラックギヤ29aと駆動ギヤ27との噛合が確実となる一方、後退するときは、接触抵抗が小さくなることからラックギヤ29aが駆動ギヤ27の歯山に乗り上げ易くなり、駆動ギヤからの離脱が円滑となる。
なお、能動部材29の側部に前記スピンドルピン25へ装着するための長孔29cが形成され、側端には引張コイルバネ28を係止するフック29dが形成されており、後端には操作ピンPの受端部29eが形成されている。図8(B)はディスク装置1の上面側に臨む能動部材29の形態を示すもので、定常状態でホイール24を上下方向の定位置に保つためその表面に接触する段部29fが形成され、さらにこの段部29fが突出する突起29gが形成されている。
図9はディスク装置1の裏面側に臨む受動部材30の形態を示すもので、後端部にベースパネル6へ軸支するための通孔30aが形成されており、前端部には傾斜片30bが形成されている。この傾斜片30bの後部には前記能動部材29の突起29gと係合する凸条30cが形成されており、側部にはラッチ爪30dを備えたラッチアーム30eが形成されている。
つぎに、以上のように構成された本発明の動力伝達ギヤ機構Eを装置外部から操作ピンPにより強制的に作動し、収容されているディスクを装置外部へ排出する態様を以下に説明する。図10は、動力伝達ギヤ機構Eの定常状態を示すもので、ハッチングを付して示した能動部材29は、引張コイルバネ28の付勢力によりベゼル3側に付勢され、スピンドルピン25で係止され初期位置に停止している。
このとき、図14に示すように能動部材29の段部29fはホイール24の裏面に面接触し、このホイール24は定位置に保たれた状態となるため、ホイール24の回転はその小径ギヤ24aから伝達ギヤ26に伝達される。一方、受動部材30は捻りバネ31に付勢され、遠心方向の初期位置にあるため、ホイール24および伝達ギヤ26に作用することがない。したがって、ローディングモータ23の駆動力はラックギヤ20aまで伝達され、ローディングモータ23の正転、逆転に伴いローディングスライダー20が前進後退する。
図11は、装置内部に収容されたディスクを強制的に排出する場合の初期状態である。ベゼル3のエマージェンシー通孔3bから操作ピンPが差し込まれ、能動部材29を前進させて図10から図11に至る過程において、能動部材29の29gが受動部材30の凸条30cの傾斜部30c−1に乗り上げるため、受動部材30は図10の位置から図11に示す位置まで求心方向へ揺動する。
これにより、能動部材29の段部29fはホイール24の最外周から離間して面接触が解除される一方、図15に示すように受動部材30の傾斜片30bの傾斜面30b−1がホイール24の表面に楔状態で進入することから、前記段部29fの厚さに相当するだけホイール24は押し下げられ、ホイール24の小径ギヤ24aと伝達ギヤ26との噛合が解除される。これと同時にラッチアーム30eの先端のラッチ爪30dが伝達ギヤ26に噛合し、同図において伝達ギヤ26の反時計回り方向の回転が阻止される状態となる。
図12は、図11の状態から能動部材29が長孔29cの範囲で定められる最終位置までさらに前進して駆動ギヤ27にラックギヤ29aが噛合し、駆動ギヤ27を同図反時計回り方向に回転させた状態を示す。これにより、駆動ギヤ27の小径ギヤ27aがローディングスライダー20のラックギヤ20aに噛合しているため、前記回転相当量だけローディングスライダー20がベゼル3方向へ移動する。この移動に伴いローディングスライダー20により駆動されるディスク支持アーム17などをディスクの搬出方向に作動し、収容されているディスクをベゼル3方向へ移動することができる。
なお、このときラッチ爪30dは伝達ギヤ26の時計廻り方向の回転を阻止しないため、伝達ギヤ26は駆動ギヤ27の回転に伴って回転する。即ち、操作者が操作ピンPにより能動部材29を前進させる力が、ラッチ爪30dにより伝達ギヤ26の回転を阻止する力を上回るため、伝達ギヤ26の歯山によりラッチ爪30dが揺動され、伝達ギヤ26が回転されるのである。
図13は、図12の状態の能動部材29が初期位置に戻る状態を示すもので、このとき後退する能動部材29のラックギヤ29aにより駆動ギヤ27を同図において時計回り方向へ回転させる力が働くが、ラッチ爪30dにより伝達ギヤ26の反時計廻り方向の回転が阻止されるため、駆動ギヤ27が回転することはない。即ち、このときラッチ爪30dが伝達ギヤ26の回転を阻止する力が、引張コイルバネ28の付勢力で能動部材29が戻るのに伴い駆動ギヤ27を回転させようとする力を上回るため、駆動ギヤ26の回転を阻止できるのである。また、前述したように、能動部材29のラックギヤ29aの後退方向を傾斜状態としていることから駆動ギヤ27を回転させようとする力が大きくならいため、引張コイルバネ28のバネ弾性を必要以上に大きくすることなく、能動部材29を円滑に初期位置へ戻すことができる。
したがって、能動部材29が引張コイルバネ28の付勢力により初期位置へ向かう後退に伴い、ラックギヤ29aが駆動ギヤ27の歯山を乗り越える間、能動部材29は僅かに傾き揺動する。なお、能動部材29が図13に示す状態からさらに後退すると、段部29fの傾斜部29f−1がホイール24の裏面に楔状態で進入し、ホイール24を図14に示す状態に押し上げ、ホイール24の小径ギヤ24aと伝達ギヤ26が噛合する。
このように本発明により構成された動力伝達ギヤ機構EにおいてディスクDの強制排出を行う場合、操作ピンPによる1回の操作ストロークが僅かであるため能動部材29の押圧操作は複数回行われ、ディスクDを断続的にベゼル3に向かって前進させ、スロット3aから排出することになる。したがって、強制排出時にディスクDが回転していたとしても、排出ピンPによる排出操作が複数回行われている間にディスクDは完全に回転を停止して排出されることになる。
以上詳細に説明したように本発明によれば、操作ピンによる強制排出において動力伝達ギヤ機構の摩擦損失の影響を受けることがないため、機構的ストレスがない円滑な操作が可能となる。なお、本発明の実施の対象は特定の昇降フレームの駆動方式などに限定されるものではなく、要するにローディングモータの正転または逆転によりディスクの搬入または搬出を行うようにしたディスク装置であれば実施可能となるものである。
本発明を実施するスロットイン方式のディスク装置の外観斜視図である。 図1のディスク装置の内部構造を示す平面図である。 図1のディスク装置の内部構造を示す斜視図である。 図1のディスク装置の底面の内部構造を示す図である。 図1のディスク装置の底面の内部構造を示す図である。 ローディングスライダーの構成を示す斜視図である。 本発明の動力伝達ギヤ機構の構成を示す組立斜視図である。 能動部材の形態を示す斜視図である。 受動部材の形態を示す斜視図である。 本発明の動作態様を説明する要部の平面図である。 本発明の動作態様を説明する要部の平面図である。 本発明の動作態様を説明する要部の平面図である。 本発明の動作態様を説明する要部の平面図である。 能動部材および受動部材の機能を説明する要部の側面図である。 能動部材および受動部材の機能を説明する要部の側面図である。 従来の強制排出手段の構成を示す図である。
符号の説明
1・・・・・・ディスク装置
2・・・・・・シャーシケース
3・・・・・・ベゼル
3a・・・・・スロット
3b・・・・・エマージェンシー通孔
4・・・・・・押釦
5・・・・・・インジケータ
6・・・・・・ベースパネル
7・・・・・・クランプヘッド
8・・・・・・昇降フレーム
9・・・・・・緩衝支持構造
10・・・・・ターンテーブル
11・・・・・スピンドルモータ
12・・・・・光ピックアップ
13・・・・・キャリアブロック
14・15・・ガイドシャフト
16・・・・・スレッドモータ
17・・・・・ディスク支持アーム
18・・・・・誘引アーム
19・・・・・リンク機構
20・・・・・ローディングスライダー
21・22・・従動スライダー
23・・・・・ローディングモータ
23a・・・・ウォーム
24・・・・・ホイール
25・・・・・スピンドル
26・・・・・伝達ギヤ
27・・・・・駆動ギヤ
28・・・・・引張コイルバネ
29・・・・・能動部材
30・・・・・受動部材
31・・・・・捻りバネ
D・・・・・・ディスク
E・・・・・・動力伝達ギヤ機構
P・・・・・・操作ピン

Claims (3)

  1. ディスクが挿入されるスロットと、
    ローディングスライダーが前進後退することにより、前記スロットから挿入されたディスクを装置内部へ自動ローディングにより搬入し、または装置内部に収容されているディスクを装置外部へ自動ローディングにより搬出するように揺動する複数のアームと、
    前記ローディングスライダーの駆動源となるローディングモータの駆動力を前記ローディングスライダーへ伝達する動力伝達ギヤ機構と、
    を備えてなるスロットイン方式のディスク装置において、
    前記動力伝達ギヤ機構は複数のギヤを有し、
    装置外部から挿入される操作ピンによる押圧操作により移動する能動部材と、
    該能動部材の移動に伴って動作する受動部材とを前記動力伝達ギヤ機構に有し、
    前記受動部材が動作することにより前記動力伝達ギヤ機構内の第1のギヤを噛合位置から非噛合位置移動させることで、前記動力伝達ギヤ機構を前記ローディングスライダー側と、前記ローディングモータ側に切り離し、前記駆動力の伝達経路を遮断するとともに、前記ローディングスライダーが一方向のみに移動するように前記動力伝達ギヤ機構内の前記ローディングスライダー側の第2のギヤと接続された第3のギヤに前記受動部材が係止して、前記第2のギヤの前記第1の方向への回転を許容するが、前記第2の方向への回転を阻止した後、前記能動部材が前記第2のギヤに噛合して該第2のギヤを第1の方向に回転させて、前記ローディングスライダーを移動させ、ディスクを排出するように前記複数のアームを揺動させる強制排出手段を備えたことを特徴とするディスク装置。
  2. 請求項1記載のディスク装置において、
    前記能動部材は、前記第1のギヤを前記噛合位置と前記非噛合位置との間で移動させるための段部と、前記第2のギヤに噛合可能なラックギヤを有し、
    前記段部は、前記能動部材が初期位置にあるとき、前記段部が前記第1のギヤを保持して前記噛合位置に保ち、前記能動部材が前記初期位置から最終位置に移動する間に、前記第1のギヤの保持を解除して、前記受動部材による前記第1のギヤの前記非噛合位置への移動を許容し、
    前記ラックギヤは、前記段部が前記第1のギヤの前記非噛合位置への移動を許容した後、前記能動部材が前記最終位置に移動するとき、前記第2のギヤに噛合して前記第1の方向に回転させ、その後、前記能動部材が前記最終位置から前記初期位置に戻るときに、前記ラックギヤは前記第2のギヤとの噛合が外れることを特徴とするディスク装置。
  3. 請求項2記載のディスク装置において、
    前記受動部材は、ラッチアームと、前記ラッチアームの先端に形成されたラッチ爪とを有し、
    前記ラッチ爪は、係止位置で前記第2のギヤと接続された第3のギヤの歯に噛合し、前記第2のギヤが前記第1の方向に回転するときには、前記ラッチ爪が前記第3のギヤの前記歯により揺動し前記第2のギヤの前記第1の方向への回転を許容するが、前記第2のギヤが前記第2の方向に回転しようとする力に対しては、前記ラッチ爪が前記第3のギヤの前記歯に噛合し前記第2のギヤの前記第2の方向への回転を阻止することを特徴とするディスク装置。
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