专利名称：光碟机碟片承载装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碟片承载装置，特别是使用于直立(侧立)安装的光碟机中的碟片承载装置。
在目前光学资料储存系统中，使用各种的媒体或光碟型式来储存数位资讯。例如，标准光碟系统使用5.25英寸光碟片，而且这些光碟片可安装或不必安装在一保护匣之中。如果该光碟片不是固定安装在保护匣中，操作者需以手动方式载入该光碟片到光碟机的托盘之上，再藉由驱动装置载卸到定位。这些光碟卸机构是电脑业界的习知技术。
近来，随电脑应用场合的多样化，电脑可能以平躺或直立(侧立)姿态安装。当电脑以直立(侧立)方式摆设时，其周边设备亦必须能配合以直立(侧立)姿态操作。在习知的光碟片载卸机构中，有一联动的光碟托盘可进出光碟机的置入埠，另有一可供光碟片在其上转动的转盘通常装在该系统的主轴马达上。该转盘包括一磁铁，而主轴上方配置有一内含轭铁之夹持片。在光碟就读取定位后，该磁铁便吸住光碟碟心上方的铁片，藉此把托盘上的光碟片固持在要求的位置上转动。然而，一般的联动光碟托盘未具夹持力，所以此等光碟机如CDPLAYER、LD、CD-ROM等使用时为水平安置。此种水平安装的传统光碟机在光碟片载卸期间(即，当该光碟片从置入埠被移入光碟机并装载到主轴转盘上，及将该光碟片从主轴转盘卸下并推至置入埠期间)，习知联动光碟托盘借助碟片本身的重量平稳地保持该光碟平行于基座且水平地移向转盘位置。一旦光碟机被直立(侧立)安装使用时，传统托盘之设计对碟片无适当之支撑，碟片会因重力之吸引而脱离托盘，会造成光碟片无法进行进/退片动作。
在实现达到让光碟机可直立(侧立)安装使用，而顺利载卸光碟的习知方式，有如
图1所示的技术。在先前技术中，联动的光碟机托盘100系在光碟30置放处的圆周上利用一对凸肋100A结构使光碟30不致于倾倒。此种光碟托盘所使用的技术，虽可将光碟送入直立(侧立)安装的光碟机中而不会滑落，但该光碟片仅以凸肋挡靠，在载卸期间该光碟片仍然可能造成幌动而处于不稳定状态，并且将是以一倾斜角度而非直立(侧立)姿态进入光碟机中，此举对于光碟片就转盘定位有不确定性的因素存在。而且，光碟托盘有凸肋的结构，不论光碟机系用于水平或直立(侧立)安装，将光碟片置于光碟托盘上，必须是以一个较狭窄的角度将该光碟边缘置入凸肋结构的内侧，而对操作者造成不便。因此，习知技术欠缺在光碟机直立(侧立)安装时可稳定地将光碟片送到转盘定位的光碟托盘设计，诚有待改善。
为了克服一般光碟机在直立(侧立)安装时，所造成的光碟载卸不顺或卡住的状况，使光碟在载卸(进/退片)期间，可稳定地就转盘定位，是本发明所欲解决的问题；并就光碟机应用于水平安装场合，提供无异于光碟机之光碟片可便利装卸之解决之道。
因此，本发明的主要目的在于提供一种可适应光碟机直立(侧立)安装方式的碟片承载装置，使光碟片在载卸期间不致滑动或偏离托盘。
本发明的另一目的在于提供一个具有径向夹持力的碟片承载装置，使光碟片载卸期间，供给该光碟片径向夹持力而稳定地载卸到转盘定位。
本发明的另一目的在于提供一种具有可解除径向夹持力的碟片承载装置，提供光碟机在水平安装时，可恢复光碟片放置的便利性。
为此，本发明提供一种光碟机碟片承载装置，主要包括托盘与安装前述托盘之基座，前述托盘上形成第一表面与供光碟片置放之置放区，该第一表面与置放区之承载表面间形成阶壁结构，其特征在于前述托盘设有至少一夹持机构，该夹持机构包括具有夹持部之夹持臂及弹性装置，藉弹性装置作用于夹持臂而由夹持部提供径向力于托盘上之光碟片及因径向力作用而由前述阶壁提供反作用力于光碟片，藉前述径向力及反作用力夹持固定该光碟片。
还提供一种光碟机碟片承载装置，主要包括托盘与安装前述托盘之基座，前述托盘上形成第一表面与供光碟片置放之置放区，其特征在于前述托盘设有至少两个夹持机构，该等夹持机构包括具有夹持部之夹持臂及弹性装置，藉弹性装置作用于夹持臂而由夹持部提供径向力于托盘上之光碟片，藉前述径向力夹持固定该光碟片。
还提供一种光碟机碟片承载装置，主要包括托盘与安装前述托盘之基座，前述托盘上形成第一表面与供光碟片置放之置放区，该第一表面与置放区之承载表面间形成阶壁结构，其特征在于前述托盘设至少一夹持机构，该夹持机构包括具有夹持部之夹持臂，藉夹持壁之挠性作用提供夹持部施予径向力于托盘上之光碟片及因径向力作用而由前述阶壁提供反作用力于光碟片，藉前述径向力及反作用力夹持固定该光碟片。
本发明的光碟托盘在光碟机直立(侧立)安装时，供给光碟片一个径向的夹持力量，以便在光碟载卸期间确保该光碟的稳定，并进而准确地使该光碟片被具有磁铁的转盘固持在旋转的位置上。当光碟机水平安装使用时，本发明的光碟托盘可解除该径向的夹持力量，而恢复一般光碟托盘所能提供的功能与操作的便利性。
图1为习知具有凸肋的直立(侧立)安装式光碟托盘的立体图；图2为本发明之光碟托盘的分解立体图；图3为本发明之光碟托盘的俯视图；图4为本发明之光碟托盘的仰视图；图5为本发明之光碟托盘承载光碟片时，沿着图3剖面线A-A的剖面图；图6A为本发明光碟托盘之夹持臂的一侧立体图6B为本发明光碟托盘之夹持臂的另侧立体图；图7为光碟使用于本发明光碟托盘的受力示意图；图8为习知光碟载卸机构的基座俯视图；图9为本发明应用于直立(侧立)安装时，光碟托盘在基座中最大推出量的俯视图；图10为图9进一步之操作状态，表示出本发明光碟托盘之夹持机构其夹持臂与基座之第二凸柱在光碟载入期间第一次接触状况的俯视图；图11为图10进一步之操作状态，表示出本发明光碟托盘定位于基座之俯视图，其中径向夹持力已释放光碟；图12系本发明应用于水平安装时，光碟托盘解除径向夹持力的俯视图；图13为本发明应用于直立(侧立)安装时，光碟托盘具有点对点径向夹持方向的另一实施例；图14为光碟片使用于图13所示的实施例光碟托盘的受力示意图。
图15为本发明应用于直立(侧立)安装时，光碟托盘具有面对面径向夹持方式的再一实施例；图16为本发明应用于直立(侧立)安装时，光碟托盘具有两个夹持机构的实施例；图17为本发明应用于直立(侧)立安装时，光碟托盘在阶壁上形成夹持臂之实施例。
参考图2，系显示本发明光碟托盘之分解立体图。本发明之光碟托盘1具有第一表面15与第二表面16，前述两表面之间以阶壁L1、L2、L3与承载表面161形成落差。托盘1的前向标签端19是与光碟机的标签面板同向，而靠近前向标签端19的另一端第一表面15上配置有止挡部10-1及10-2。在习知光碟托盘中，承载表面161系在光碟置放区中接触光碟片的资料面中未记录资料之表面，藉以避免该光碟片记录资料的表面直接与第二表面16接触。托盘1的第二表面16为光碟片的置放区，且在阶壁L1、L2、L3所形成的置放区范围比光碟片的面积略大，以确保光碟片在就转盘定位进行旋转时，其边缘不会受到阶壁L1、L2、L3的干涉，前述阶壁L1、L2、L3系正交于第一表面15与承载表面161，前述光碟托盘1之结构系相同于一般光碟托盘。此外，其中至少一个形成圆弧状的阶壁L1与光碟片边缘的曲率是相同的。
本发明的光碟托盘1还进一步具有夹持机构，提供径向夹持力至光碟片边缘而固定该光碟片于光碟置放区内，并使碟片能以直立(侧立)姿态进出光碟机。该夹持机构包括夹持臂20、扭力弹簧12、螺丝13以及第一凸柱11。前述夹持臂20与扭力弹簧12结合后，藉由螺丝13在托盘1的背面上锁入栓孔14。螺丝13系以不影响夹持臂20的旋转位移量而轴接该夹持臂20，并且使其夹持部21穿过由第二表面16往上延伸至阶壁L3所形成的缺口17。
图3与图4分别显示本发明之光碟托盘1的俯视图与仰视图。夹持机构的第一凸柱11系固定于托盘1的表面壳体上，并与夹持臂20之间存在一特定的距离，该特定距离在托盘1使夹持机构起夹持功能时，夹持臂20与第一凸缘11并不会产生干涉卡扣的情形。夹持臂20与扭力弹簧12固定于托盘1背面壳体上时，扭力弹簧12的一端置于夹持臂20的槽23内，而另一端则顶靠在前向标签端19的内侧壁上。在未放置光碟片到托盘1时，夹持臂20的夹持部21由缺口17向光碟置放区突出，如图3与图4所示。继续参考图4，托盘1的背面壳体上还形成左、右导槽18-1、18-2以及齿部18，前述习知结构用以配合基座40之载卸系统的传动齿轮组，以带动该光碟托盘1进行习知进/退片动作。
请参考图5，系本发明光碟托盘1承载光碟片30时，沿图3剖面线A-A之剖面图。其显示光碟片30在光碟置放区中仅与承载表面161接触；该光碟片30边缘受到夹持臂20施予径向力，使其另一侧边缘抵靠于阶壁L1上，并且夹持臂20略退出光碟置放区，但夹持部21仍在该置放区内，前述状况亦可参考图9之俯视图加以了解。此外，图5中夹持臂20之夹持部21在另一实施例中，该夹持部21与光碟片31接触之侧边可具有倾斜弧面，使其施予径向力的同时，并施予该光碟片30紧密地与承载表面161接合，而稳固光碟片30。
图6进一步显示出前述夹持机构之夹持臂20的立体图。
夹持臂20上形成夹持部21、挠性榫槽22、槽23、穿孔24与斜面25。夹持部21系藉由扭力弹簧12施给夹持臂20扭力而用以施加在光碟片30边缘上的径向力F1，如图7所示。形成C型的挠性榫槽22则用以卡扣第一凸柱11。当光碟机以平躺姿状安装时，可藉由手动方式扳动夹持臂20使其挠性椎槽22卡扣至第一凸柱11而固定夹持臂20，从而夹持部21即由缺口17移向第一表面15内部而退出托盘1之光碟置放区；以达到解除该夹持机构的径向夹持力。光碟片30即可以习知水平方式摆置于水平安装之光碟机中。夹持臂20之槽23则提供扭力弹簧23其中一端放置，以稳定结合夹持臂20与弹簧23，而穿经穿孔24之螺丝13系作为夹持臂20之转轴，当夹持机构施加径向夹持力时，夹持臂20之斜面25系用以与配置在基座40(或光碟机之固定体，如外壳)上的第二凸柱45配合，而释放夹持机构的径向夹持力使光碟片顺利载入到转盘位置上。有关夹持机构之工作状态，后文将详载。
参考图7与图9，当光碟片30放置到托盘1的光碟置放区时，夹持臂20藉由扭力弹簧12的扭力，其夹持部21的前缘A点处将光碟片30推向阶壁L1。如上所述，因为阶壁L1与光碟片圆周之曲率一致，所以使两者可密切接合。因此，当夹持机构于A点施给光碟片30一径向力量F1时，力量经过光碟片30圆心而在阶壁L1上产生一均匀的反作用力F2，使光碟片30的边缘与阶壁L1密切接合，藉由前述径向力量F1及反作用力F2可使光碟片30稳定地夹持在托盘1的光碟置放区。如图7所示，该光碟片30于光碟置放区中所受的作用力F1与反作用力F2。图7中，粗实线L表示光碟片30的边缘，其在阶壁L1承受有一反作用力F2。
图8显示习知光碟机之基座40的俯视图，其中并未显示出光碟托盘1。光碟机之基座40上通常装配着光机模组(TRAVERSE)、主轴马达及传统的光碟载卸系统。转盘51装在主轴马达的轴上，基座40的壳体上形成有左、右导块41-1到41-6以及左、右导片42-1到42-6。前述导块与导片的结构与光碟托盘1背面之左、右导槽18-1、18-2配合操作，使托盘1进出光碟机时保持线性的位移，并且在适当的位置设置左、右挡杆44、43。基座40上还装配传动齿轮组，包括第一齿轮46、第二齿轮47与第三齿轮48，而且三个齿轮彼此藉着齿部49相互交链，如图8所示，并由驱动马达50带动齿轮转动。第一齿轮46的齿部49与托盘1的齿部18相互交链，以达到带动托盘1进出光碟机。本发明主要在基座40(或光碟机之固定体；如外壳)特定位置上进一步形成第二凸柱45。下面将对第二凸柱45与托盘1的夹持机构之间有详细的说明。
接着参考图9、10与11，其中图9显示承载光碟片之托盘1装配在基座40上的最大推出量之状况。此时，托盘1的左、右止挡部10-2、10-1分别抵靠在基座40的左、右档杆44、43上，第一齿轮46的齿部49与托盘1的齿部18彼此交链着。操作者在放置光碟片30时，可利用光碟片30的边缘(或手)推开夹持臂20其突出于缺口17之夹持部21来放入该光碟片30。夹持臂20的夹持部21前缘A施于光碟片30一径向夹持力(请配合前述图7相关说明)，从而夹持臂20的位置比托盘1未承载光碟片30时的向阶壁L3外侧偏移，但夹持部21的前缘仍突出阶壁L3的内侧(即光碟置放区内)，且夹持臂20的挠性榫槽22距第一凸柱11还有一段位移量。当光碟机执行碟片装载动作时，传动齿轮组被驱动马达50驱动而藉由第一齿轮46的齿部49与托盘1的齿部18交链使托盘1进入光碟机中。在此载入期间，因为光碟片30受到托盘1进入光碟机中。在此载入期间，因为光碟片30受到托盘1的径向夹持拘束使其能够平稳地平行于基座40向着转盘51前进。当夹持臂20的斜面25与第二凸柱45首次碰触时之相对位置显示于图10中。而图9与图10中，夹持臂20与第一凸柱11间的相对位置是相同的。当托盘1继续移动时，光碟片30的中心孔31继续朝着转盘51前进，而由于第二凸柱45系固定于基座40上，所以移动中的托盘1其夹持机构之夹持臂20的斜面25将碰触第二凸柱45，使夹持臂20向阶壁L3外侧偏移，如图11所示。当托盘1完全进入基座40中时，夹持部21的前缘脱离光碟片30的边缘，并完全退出光碟置放区而不妨碍光碟片的旋转。因此，光碟片30不再受到夹持机构的拘束，但光碟片30的侧面受到夹持片52的限制，且光碟30的下缘有托盘1的阶壁L2、L3提供支撑，因此光碟片30不会脱离托盘1而平稳地靠贴在光碟置放区。此时，光机模组移动接近装载位置，夹持片52与主轴马达之转盘51相互吸附而将碟片30固定于转盘51上，完成碟片装载动作，如图11所示。前述径向力的释放与转盘51承载光碟片几乎系同一时刻完成的。
继续参考图11，光碟片30被固定在转盘51之后，旋转时光碟片30的边缘不会与阶壁L1、L2、L3之间造成干涉。同时，当托盘1完全载入到定位之后，要注意的是第二凸柱45、夹持臂20与第一凸柱11之间彼此的相对位置。此时，第二凸柱45固设在基座40上的位置恰使夹持臂20的夹持部21被推离光碟置放区，而夹持臂20的位置并不会造成挠性榫槽22与固设在托盘1背面的第一凸柱11有卡扣的情形。换句话说，当光碟机执行退片的动作时，夹持臂20仍然可藉扭力弹簧12恢复对光碟片30的径向夹持力。
在退出键被按下时，光机模组随即脱离装载位置，主轴马达之转盘51离开光碟片30，并受到上述夹持机对光碟片30之限制，使其不会脱离托盘1。此时，夹持机构将以前述装载程序之反序动作恢复对光碟片30的径向夹持力，而顺利退出托盘1至最大推出量，如图9所示，在此将不再赘述碟片退出动作。
参考图12，显示出托盘1之夹持机构不起作用之状态。当光碟机被以水平状态安装时，操作者可以手动方式将夹持臂20往第一凸柱11偏移，直到其挠性榫槽22与第一凸柱11形成卡扣状态，而扭力弹簧12的扭力将无法使夹持臂20解除前述卡扣状态。如此，光碟托盘1将以传统之方式进行进/退片动作。当光碟机应用于直立(侧立)安装场合时，操作者仍然可以手动方式解除前述卡扣状态，而恢复夹持机构的径向夹持力量。
上述托盘的实施例系以点对面的方式来达到径向夹持光碟片的目的。图13显示本发明光碟托盘具有点对点径向夹持方式的另一实施例。而点对点的径向夹持系指碟片受力的方式，并非指两点的受力情形。在光碟片于直立(侧立)姿态中，仅受两点的施力仍可能会有旋转之虞，而不够稳固。因此点对点的受力方式，至少有三点对光碟片施力而达到平衡者，方可得到稳定的夹持状态。图13中，利用上述夹持臂20配置于图中D点处，如此将使光碟片30有图14所示之受力状态。在D点施给光碟片30一径向力FD，并将其推向阶壁L1、L2而在E、F两点得到反作用力FE、FF，如此以三个径向力在三点D、E、F上得到平衡而稳固光碟片30于托盘上，其中在E、F处，可安装橡胶以提高夹持机构之可靠性。
此外，在另一实施例中配置于D点的夹持臂20，在具有弧形面之夹持部时，可在光碟片的边缘上施予“面”的方式之径向力，而仍然可在E、F两点得到反作用力FE、FF，如此亦可实施面对点的径向夹持方式。前述夹持部的弧形面，可具有与光碟片边缘相同的曲率，使其间的接触更形紧密。
此外，径向力的实施尚有面对面的方式。请参考图15，托盘1的径向夹持施力方式可改由前述具有弧形面之夹持机构60来实施。当光碟片放置到托盘1上时，可藉由弧形面夹持机构60之表面施予径向作用力，而在阶壁L1之表面获得径向反作用力来夹持该光碟片。此为作用力-反作用力的径向夹持实施例。接着参考图16，托盘1上可在适当的位置配置两个或两个以上的径向夹持机构，图16中径向夹持机构60、61可同时对光碟片施予径向作用力而夹持该光碟片，此为作用力相互抵消平衡的径向夹持实施例。同样地，前述与光碟片接触之弧面可具有与其相同的曲率或加以橡胶处理以提高夹持机构之可靠性。
在了解本发明之各种径向夹持方式后，尚有如图17中的实施例。光碟托盘1在阶壁L3上可直接形成具有挠性部66的夹持臂65，此方式的设计亦可提供如前述点对面径向夹持的实施例。
根据本发明加以实施的碟片承载装置，将使光碟机可以所需的水平/直立(侧立)方式安装，提高光碟机的附加价值，提升光碟机的市场竞争力。光碟片在本发明的碟片承载装置中，当光碟机以直立(侧立)姿态安装时，其径向力至少施于光碟片边缘的相对两处，可稳固光碟片，使光碟机在进行进/退片的过程中，确保光碟片以平行于基座的方式进出光碟机而不致脱离托盘；当光碟机以水平姿态安装时，操作者可以手动方式解除托盘夹持机构的径向力，恢复以传统方式进行载卸动作。
综上所述，在详细说明本发明的各种实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚地了解到，本发明在不脱离下述权利要求范围与精神下可进行各种变化与改变，例如未设挠性榫槽及第一凸柱，可使光碟机专用于直立(侧立)安装场合。
权利要求
1.一种光碟机碟片承载装置，主要包括托盘与安装前述托盘之基座，前述托盘上形成第一表面与供光碟片置放之置放区，该第一表面与置放区之承载表面间形成阶壁结构，其特征在于前述托盘设有至少一夹持机构，该夹持机构包括具有夹持部之夹持臂及弹性装置，藉弹性装置作用于夹持臂而由夹持部提供径向力于托盘上之光碟片及因径向力作用而由前述阶壁提供反作用力于光碟片，藉前述径向力及反作用力夹持固定该光碟片。
2.一种光碟机碟片承载装置，主要包括托盘与安装前述托盘之基座，前述托盘上形成第一表面与供光碟片置放之置放区，其特征在于前述托盘设有至少两个夹持机构，该等夹持机构包括具有夹持部之夹持臂及弹性装置，藉弹性装置作用于夹持臂而由夹持部提供径向力于托盘上之光碟片，藉前述径向力夹持固定该光碟片。
3.一种光碟机碟片承载装置，主要包括托盘与安装前述托盘之基座，前述托盘上形成第一表面与供光碟片置放之置放区，该第一表面与置放区之承载表面间形成阶壁结构，其特征在于前述托盘设有至少一夹持机构，该夹持机构包括具有夹持部之夹持臂，藉夹持壁之挠性作用提供夹持部施予径向力于托盘上之光碟片及因径向力作用而由前述阶壁提供反作用力于光碟片，藉前述径向力及反作用力夹持固定该光碟片。
4.如权利要求1或2或2所述之光碟机碟片承载装置，特征在于尚包括对应于夹持机构之凸柱，当前述托盘完全载入于基座时，藉由前述凸柱致动夹持机构之夹持臂，解除光碟片之径向力，光碟片即可被驱动旋转。
5.如权利要求4所述之光碟机碟片承载装置，其特征在于前述凸柱可配置于光碟机之固定体上。
6.如权利要求1或2或3所述之光碟机碟片承载装置，其特征在于，前述托盘尚包括解除装置，该解除装置可禁止弹性装置之弹性作用，藉以禁止前述夹持机构对光碟片之径向力。
7.如权利要求6所述之光碟机碟片承载装置，其特征在于前述解除装置包括一凸柱及前述夹持机构尚包括一挠性榫槽，挠性榫槽与凸柱成扣合状态时，弹性装置不起作用，藉由禁止夹持机构对光碟片之径向力。
8.如权利要求1或3之光碟机碟片承载装置，其特征在于部分阶壁结构具有与光碟片圆周相同的曲率，以达到径向夹持状态时，其间紧密接触。
9.如权利要求1或3所述之光碟机碟片承载装置，其特征在于与光碟片接触的前述阶壁结构部分，可经橡胶处理其表面，以提高径向夹持的稳定性。
10.如权利要求8所述之光碟机碟片承载装置，其特征在于与光碟片接触的前述阶壁结构部分，可经橡胶处理其表面，以提高径向夹持的稳定性。
11.如权利要求1或2或3所述之光碟机碟片承载装置，其特征在于与光碟片接触的前述夹持臂之夹持部，可经橡胶处理其表面，以提高径向夹持的稳定性。
12.如权利要求1或2或3所述之光碟机碟片承载装置，其特征在于前述夹持臂之夹持部可形成弧面，对光碟片提供面的径向夹持力。
13.如权利要求1或2或3所述之光碟机碟片承载装置，其特征在于前述夹持臂之夹持部可形成圆柱状，对光碟片提供点的径向夹持力。
全文摘要
一种光碟机碟片承载装置,当光碟机以直立(侧立)方式安装时,本装置提供光碟片于载卸(进/退片)过程中可稳固地以径向力量夹持该光碟片,不致造成装载不顺或卡住的情况,并且当光碟机以平躺方式安装时,该装置仍可提供一般光碟托盘所能提供的便利。
文档编号G11B17/04GK1192027SQ9710267
公开日1998年9月2日 申请日期1997年2月27日 优先权日1997年2月27日
发明者廖正尧, 黄慧珠, 蔡震星 申请人:源兴科技股份有限公司