专利名称：光盘换片机的机芯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光盘换片机的机芯，是光盘换片机的主要核心组成部分，用于移动光盘在换片机中的位置。
现有的光盘换片机的机芯，一般是通过齿轮的传递带动光盘托架位移，以实现光盘的换片。这种结构存在下列缺陷1、尺寸大、换片速度慢；2、大多数的换片机不能垂直放置；3、换片机的光盘换片口都是固定的，不能够随意设置，而且，如果要更换一张光盘，就要拿出整个光盘盒，操作十分不便。
本实用新型的目的是要提供一种体积小、换片速度快、在水平至垂直的任何角度都能正常运行、光盘的出口可根据需要而设定在不同的位置、在换一张光盘时不需要拿出整个光盘盒的光盘换片机的机芯。
本实用新型的目的是这样来实现的，一种光盘换片机的机芯，它包括机架11、设在机架11内的垂直运输系统、水平输片系统、单向顶片系统、出片系统和光盘托架1，所述垂直运输系统通过二组蜗杆4、5、6、7或二组蜗杆8、9分别与光盘托架1四个角上的卡位杆32相接触；所述水平输片系统通过二对齿轮15a、16a和齿轮15d、16d或二对齿轮15b、16b和齿轮15c、16c分别与光盘托架1两侧的齿轮镶嵌口33相接触；所述单向顶片系统通过凸轮27与机架11底部的光盘托架1接触，并通过蜗轮24、小蜗杆25、反向蜗杆23与垂直运输系统的驱动蜗杆连接；所述出片系统通过卡位器19与光盘托架1的卡位杆32相配合。
以下结合附图对本实用新型作进一步的叙述。
图1为本实用新型的立体结构示意图。
图2为本实用新型的光盘托架1的立体结构示意图。
图3为本实用新型的垂直运输系统中的一组蜗杆4、5、6、7和一组蜗杆8、9的平面结构示意图。
图4为本实用新型的垂直运输系统中的驱动带21与二组蜗杆4、6、8、9相啮合的二组驱动蜗杆10a、10b、10c、10d之间相连所组成的上层驱动部分的结构示意图。
图5为本实用新型的垂直运输系统中的驱动带20与二组蜗杆5、7相啮合的二组驱动蜗杆10e、10f之间相连所组成的下层驱动部分的结构示意图。
图6为本实用新型的水平输片系统的动力传动部分的结构示意图。
图7为本实用新型的单向顶片系统的驱动部分与垂直运输系统中的驱动蜗杆10b连接的立体结构示意图。
图8为本实用新型的单向顶片系统的立体结构示意图。
图9为本实用新型的单向顶片系统的蜗轮24、单向齿轮26、凸轮27、弹簧28的平面装配图。
图10为本实用新型的图1的B向局部示意图。
图11为本实用新型的出片系统的卡位器19的工作状态图。
图12为本实用新型的出片系统的卡位器19的非工作状态图。
图13为本实用新型的中央立柱29与换向轮14、44的装配图。
图14为本实用新型的立柱42与两导向轮13、58的装配图。
图15为本实用新型的机芯的增容系统的立体结构示意图图16为本实用新型的图15的A-A剖视图。
本实用新型的光盘托架1四个角上分别设有四个缺口，在缺口中有卡位杆32，限位2镶嵌在光盘托架1上，在限位器2上有卡位器3，在光盘托架1上还设置有限位器2的固定锁口30和方便打开限位器2的缺口31，在光盘托架1的前、后两侧边上设有不对称的齿轮镶嵌口33及齿轮槽34、保护条35。
本实用新型的垂直运输系统是由安装在机架11上的二组驱动蜗杆10a，10b、10c、10d、10e、10f，二组蜗杆4、5、6、7、8、9，马达48、50，减速齿轮49、45，中央立柱29、设在中央立柱29上的换向轮14、44，立柱42、设在立柱42上的导向轮13、58和驱动带20、21、22等组成，每组驱动蜗杆10a、10b、10c、10d、10e、10f分别与对应的一组蜗杆4、6、8、9、5、7相啮合，其中蜗杆4与蜗杆5、蜗杆6与蜗杆7位于上、下同一轴心线上，马达48上连接有减速齿轮49，减速齿轮49通过驱动带22和中央立柱29上的换向轮14相连，换向轮14通过驱动带21绕过立柱42上的导向轮13后分别和二组蜗杆9、8、6、4相啮合的二组驱动蜗杆10d、10c、10b、10a相连，马达50上连接有减速齿轮45，减速齿轮45通过驱动带22和中央立柱29上的另一换向轮44相连，换向轮44通过驱动带20绕过立柱42上的导向轮58后分别和二组蜗杆7、5相啮合的二组驱动蜗杆10f、10e相连。本实用新型的蜗杆4、5、6、7、8、9的周节均为一个光盘托架1的高度，蜗杆4与5的总高度和蜗杆9的高度相等，蜗杆6与7的总高度和蜗杆8的高度相等，蜗杆9比蜗杆8高出两个光盘托架1的高度。本实用新型的驱动带20、21、22上均设置有齿牙43。以确保其定位精度。本实用新型的二组蜗杆4、5、6、7、8、9分别对称地位于机架11的两长边的一侧内，二组驱动蜗杆10a、10b、10c、10d、10e、10f分别位于对应的一组蜗杆4、6、8、9、5、7的外侧并与它们啮合。本实用新型的马达48、50，减速齿轮49、45分别位于机架11的短边一侧内，并在机架11的短边的中央固定有一中央立柱29，在机架1 1的短边的两端分别固定有二根立柱42，在中央立柱29上自上而下套置有二换向轮14、44，在二立柱42上自上而下各套置有导向轮13、58，换向轮14一方面通过驱动带21绕过两个导向轮13，分别和驱动蜗杆10d、10c与蜗杆9、8相啮合的一面连接以及和驱动蜗杆10b、10a与蜗杆6、4不相啮合的一面连接(见附图4)，使蜗杆8、9的旋转方向与蜗杆4、6的旋转方向相反，另一方面通过驱动带22与减速齿轮49连接，组成垂直运输系统的上层驱动部分，在上层驱动部分中，由于蜗杆4、6与蜗杆8、9之间的旋转方向相反，这样当位于蜗杆4、6之间的若干光盘托架1在作向下运动时，位于蜗杆8、9之间的若干光盘托架1就作向上运动，二者运动方向相反。本实用新型的中央立柱29上的另一换向轮44一方面通过驱动带20绕过两个导向轮68后分别和二组蜗杆7、5啮合的二组驱动蜗杆10f、10e相连，另一方面通过驱动带22与减速齿轮45连接，组成垂直运输系统的下层驱动部分，在下层驱动部分中，应保证使蜗杆5、7的旋转方向与蜗杆4、6的旋转方向相同。
本实用新型的水平输片系统是由四对齿轮15a、16a、15b、16b、15c、16c、15d、16d、马达40、减速齿轮39、驱动带41、导向轮17、滑动块36、46、线圈装置37和磁铁38组成，其中齿轮15a、16a之间、齿轮15b、16b之间、齿轮15c、16c之间、齿轮15d、16d之间通过各自长杆上的齿牙相啮合，马达40通过减速齿轮39由驱动带41绕过齿轮16a、16b底部的驱动轮、导向轮17后与齿轮16d、16c底部的驱动轮相连，与齿轮16a、16b相啮合的齿轮15a、15b的上端部安装有滑动块46，与齿轮16c、16d相啮合的齿轮15c、15d的上端部安装有滑动块36，并保持齿轮15a、15b、15c、15d可转动，在滑动块36、46上各固定有一磁铁38，与磁铁38相对应位置的机架11上固定有线圈装置37。本实用新型的四对齿轮分别安装在机架11的两长边的一侧内，而且不管光盘托架1的位置是在左边或右边，其中总有二对齿轮分别位于光盘托架1两侧的齿轮镶嵌口33内。本实用新型的磁铁38安装在滑动块36、46上，与磁铁38相对应的线圈装置37固定在机架11上，当线圈装置37工作时，通过线圈装置37与磁铁38之间产生的磁场力作用，推动滑动块36、46运动，从而迫使啮合的四对齿轮15a与16a、15b与16b、15c与16c、15d与16d之间分离开来即可。
本实用新型的单向顶片系统是由小蜗杆25、反向蜗杆23、带有长导杆和单向齿牙的凸轮27、单向齿轮26、弹簧28和蜗轮24组成，带有长导杆和单向齿牙的凸轮27穿过带有同向齿牙和凹陷卡口的单向齿轮26再穿过弹簧28后和带有突出卡口的蜗杆24相连，蜗轮24通过小蜗杆25、反向蜗杆23和垂直运输系统的驱动蜗杆10b、10c相连。单向顶片系统有两套，分别安装在机架11的底部，其中一套单向顶片系统的反向蜗杆23与垂直运输系统的驱动蜗杆10b相连(如图6)，用于顶位于蜗杆5、7最底部的光盘托架1；另一套单向顶片系统的反向蜗杆23与垂直运输系统的驱动蜗杆10c相连，用于顶位于蜗杆8、9最底部的光盘托架1。
本实用新型的出片系统是由长杆18、一对卡位器19、驱动马达12和减速齿轮47组成，长杆18镶嵌在机架11的滑动槽内，一对卡位器19安装在长杆18两端的侧杆上，在长杆18的一侧杆上还连接有减速齿轮47，减速齿轮47与驱动马达12相连。驱动马达12及减速齿轮47的位置可以根据出片口的不同位置而设置在机架11的短边一侧或长边一侧，从而达到改变光盘换片口的位置。长杆18的长度与光盘托架1的长度是相配合的，便于安装光盘托架1。卡位器19的一端设有齿轮51，齿轮51和机架11顶部内侧的齿牙相咬合，卡位器19的另一端用于卡住光盘托架1的卡位杆32，两个卡位器19一端的齿轮51的大小是不同的，所以在旋转时的转速是不同的，其中一个卡位器19的转速比另一个快一点，但不能超出它的两倍，使两个卡位器19在旋转时总有一个卡位器19和光盘托架1的卡位杆32相咬合，这样可以使光盘托架1在换片机内不松脱，并保证换片机在任何角度下工作都能正常运行。
本实用新型还可以在机芯的机架11上增设有增容系统。增容系统是由固定于机架11上的可打开的增容盖53、54组成，增容盖53、54位于机架11的顶部并通过铰链56和机架11连接，在增容盖53、54上设置有若干条限位槽55和弹簧片57。限位槽55的作用是固定光盘托架1，所以每两条限位槽55之间的距离与光盘托架1的侧边的长度相配合的。弹簧片57的作用是在光盘换片机垂直放置时，用于将与卡位器19咬合的光盘托架1顶入垂直运输系统(在光盘换片机水平放置时，光盘托架1通过自身的重力脱离与卡位器19的咬合而进入垂直运输系统)。当光盘换片机在增容状态时，只需将增容盖打开，将若干光盘托架1放置于增容盖内，并使光盘托架1上的侧边嵌合在两条限位槽55之间即可，操作十分方便。
本实用新型在没有装入有载光盘的光盘托架时，机芯内部总是有一个光盘托架1，它是不承担其载光盘的任务的，它的存在完全是结构的需要，用于顶出最后一片需要换片的光盘托架1。当将光盘放入光盘托架1时，光盘托架1上的限位器2的卡位器3将光盘卡住，防止光盘在垂直放置时跌落，在放8cm光盘时，将手指伸入光盘托架1上的缺口31，然后拨动限位器2，当限位器2和固定锁口30咬合，放入8cm光盘，8cm光盘将和限位器2上的卡位器3作用而卡住8cm光盘。在放入光盘后，让换片机处于输入状态，由驱动马达12带动减速齿轮47将长杆18向着它的开口方向送出一段距离，再将光盘托架1放入送片口52，这时光盘托架1上的卡位杆32和长杆18上的卡位器19咬合，继续推动光盘托架1，激发换片机的微动开关使减速齿轮47由马达12带动而将长杆18送回，这时卡位器19通过其上的齿轮51和机架11顶部内侧的齿牙作用，逆时针旋转几圈，使光盘托架1只能在竖直方向移动，这时光盘托架1在自身重力的作用下，迫使其上的卡位杆32脱离与卡位器19的咬合而向下移动(当光盘换片机处于垂直放置时，由弹簧片57的弹力作用，迫使光盘托架1的卡位杆32脱离与卡位器19的咬合而向蜗杆4移动)，使光盘托架1的卡位杆32与蜗杆4咬合，同时在马达48的作用下，再与蜗杆6咬合，此时光盘托架1完全进入垂直运输系统，再在马达50的驱动下，光盘托架1与蜗杆5、7咬合，并将光盘托架1送至蜗杆5、7的底部，但不和蜗杆5、7脱离，这时光盘托架1处于读盘状态，而且只有一个光盘托架1处于该位置。当需要水平移动光盘托架1时，四对齿轮15a与16a、15b与16b、15c与16c、15d与16d之间有下列两种情形一是有一个光盘托架1与蜗杆4咬合而与蜗杆6不咬合，而另一个光盘托架1与蜗杆5咬合而与蜗杆7不咬合的位置，或者有两个光盘托架1分别位于与蜗杆9咬合而与光盘托架8不咬合的位置时，上述两种情况下线圈装置37工作，使滑动块36、46滑动，从而迫使四对啮合的齿轮15a与16a之间、15b与16b之间、15c与16c之间、15d与16d之间分离开来，由齿轮16a、16b、16c、16d单独工作；另一种是除上述两种特殊位置以外的情形，这种情况下线圈装置37停止工作，四对齿轮分别啮合在一起，同时由马达40带动减速齿轮39，减速齿轮39带动驱动带41，驱动带41带动齿轮16a、16b、16c、16d，再由齿轮16a、16b、16c、16d分别带动齿轮15a、15b、15c、15d旋转，由于不管光盘托架1的位置是在左或右，总有二对齿轮位于光盘托架1两侧的齿轮镶嵌口33内，所以在旋转过程中位于齿轮镶嵌口33内的二对齿轮可带动光盘托架1向左或向右作水平运动，由于在光盘托架1两侧还设有齿轮槽34，所以在光盘托架1向左或向右移动一定距离后，齿轮脱离齿轮镶嵌口33后便与齿轮槽34作用而推动光盘托架1继续向左或向右位移，直至另二对齿轮与光盘托架1两侧的齿轮镶嵌口33配合，完成一个光盘托架1的水平位移。当需要提升光盘托架1时，由马达48带动减速齿轮49旋转，从而带动驱动带21旋转，进而带动与蜗杆4、6、8、9啮合的驱动蜗杆10a、10b、10c、10d旋转，使蜗杆4、6与蜗杆8、9的旋转方向相反，同时，顶片机构开始工作，当驱动蜗杆10b或10c在马达48的带动下旋转一周时，由与驱动蜗杆10b或10c相连接的反向蜗杆23带动小蜗杆25，进而带动蜗轮24，再通过和单向齿牙的咬合，带动凸轮27，凸轮27转过约120度。这时，被提升的一边的光盘托架组上升一个高度，相应的另一组光盘托架则下降一个高度，机芯底部的凸轮27由下降高度的一组的底部的光盘托架1移动到上升一个高度的一组时的底部空位时而被推倒，使凸轮27自动复位。在出片时，减速齿轮47由马达12带动将长杆18送出，这时卡位器19通过其上的齿轮51和机架11顶部内侧的齿牙作用，顺时针旋转将光盘托架1送出，同时解开卡位器19对光盘托架1的卡位杆32的咬合，这时光盘托架1可以拿出。
本实用新型在进行换片机内的光盘托架1的次序的调整时，马达48和马达50工作，使需要在两个光盘托架1之间调入一个光盘托架1的两个光盘托架1中间空出一个或两个光盘托架1的高度的空位，再将需要调入的光盘托架1通过机芯的运动而使其上的卡位杆32和卡位器19咬合，长杆18由马达12带动的减速齿轮47的转动而送出一段距离，使它暂时脱离输片系统，所送出的距离比出片时短，使卡位杆32和卡位器19仍处于咬合状态，在马达48和马达50的驱动下，使空位在被送出的光盘托架1的下方，这时马达12工作，减速齿轮47带动长杆18缩回，使其重新进入输片状态，至此，一个光盘托架1的位置调整完毕，立即可以进行下一个光盘托架1的位置调整。
本实用新型由于采用上述结构后，不仅体积小、换片速度快，而且其机构可以保证在垂直放置时能正常运行，光盘的出口可以根据需要而设置在不同的位置，在换一张光盘时不需要拿出整个光盘盒，具有指定那张就换那张的能力；同时通过增容机构可在光盘换片机处于水平放置的状态下不进行任何改装而适当增加光盘托架的数量。
权利要求1.一种光盘换片机的机芯。其特征在于它包括机架(11)、设在机架(11)内的垂直运输系统、水平输片系统、单向顶片系统、出片系统和光盘托架(1)，所述垂直运输系统通过二组蜗杆(4)、(5)、(6)、(7)或二组蜗杆(8)、(9)分别与光盘托架(1)四个角上的卡位杆(32)相接触；所述水平输片系统通过二对齿轮(15a)、(16a)和齿轮(15d)、(16d)或二对齿轮(15b)、(16b)和齿轮(15c)、(16c)分别与光盘托架(1)两侧的齿轮镶嵌口(33)相接触；所述单向顶片系统通过凸轮(27)与机架(11)底部的光盘托架(1)接触，并通过蜗轮(24)、小蜗杆(25)、反向蜗杆(23)与垂直运输系统的驱动蜗杆连接；所述出片系统通过卡位器(19)与光盘托架(1)的卡位杆(32)相配合。
2.根据权利要求1所述的光盘换片机的机芯，其特征在于光盘托架(1)四个角上分别设有四个缺口，在缺口中有卡位杆(32)，限位器(2)镶嵌在光盘托架(1)上，在限位器(2)上有卡位器(3)，在光盘托架(1)上还设置有限位器(2)的固定锁口(30)和方便打开限位器(2)的缺口(31)，在光盘托架(1)的前、后两侧边上设有不对称的齿轮镶嵌口(33)及齿轮槽(34)、保护条(35)。
3.根据权利要求1所述的光盘换片机的机芯，其特征在于垂直运输系统是由安装在机架(11)上的二组驱动蜗杆(10a)、(10b)、(10c)、(10d)、(10e)、(10f)，二组蜗杆(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)，马达(48)、(50)，减速齿轮(49)、(45)，中央立柱(29)、设在中央立柱(29)上的换向轮(14)、(44)，立柱(42)、设在立柱(42)上的导向轮(13)、(58)和驱动带(20)、(21)、(22)等组成，每组驱动蜗杆(10a)、(10b)、(10c)、(10d)、(10e)、(10f)分别与对应的一组蜗杆(4)、(6)、(8)、(9)，(5)、(7)相啮合，其中蜗杆(4)与蜗杆(5)、蜗杆(6)与蜗杆(7)位于上、下同一轴心线上，马达(48)上连接有减速齿轮(49)，减速齿轮(49)通过驱动带(22)和中央立柱(29)上的换向轮(14)相连，换向轮(14)通过驱动带(21)绕过立柱(42)上的导向轮(13)后分别和二组蜗杆(9)、(8)、(6)、(4)相啮合的二组驱动蜗杆(10d)、(10c)、(10b)、(10a)相连，马达(50)上连接有减速齿轮(45)，减速齿轮(45)通过驱动带(22)和中央立柱(29)上的另一换向轮(44)相连，换向轮(44)通过驱动带(20)绕过立柱(42)上的导向轮(58)后分别和二组蜗杆(7)、(5)相啮合的二组驱动蜗杆(10f)、(10e)相连。
4.根据权利要求3所述的光盘换片机的机芯，其特征在于蜗杆(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)的周节均为一个光盘托架(1)的高度，蜗杆(4)与(5)的总高度和蜗杆(9)的高度相等，蜗杆(6)与(7)的总高度和蜗杆(8)的高度相等，蜗(9)比蜗杆(8)高出两个光盘托架(1)的高度。
5.根据权利要求3所述的光盘换片机的机芯，其特征在于驱动带(20)、(21)、(22)上均设置有齿牙(43)。
6.根据权利要求1所述的光盘换片机的机芯，其特征在于水平输片系统是由四对齿轮(15a)、(16a)、(15b)、(16b)、(15c)、(16c)、(15d)、(16d)、马达(40)、减速齿轮(39)、驱动带(41)、导向轮(17)、滑动块(36)、(46)、线圈装置(37)和磁铁(38)组成，其中齿轮(15a)、(16a)之间、齿轮(15b)、(16b)之间、齿轮(15c)、(16c)之间、齿轮(15d)、(16d)之间通过各自长杆上的齿牙相啮合，马达(40)通过减速齿轮(39)由驱动带(41)绕过齿轮(16a)、(16b)底部的驱动轮、导向轮(17)后与齿轮(16d)、(16c)底部的驱动轮相连，与齿轮(16a)、(16b)相啮合的齿轮(15a)、(15b)的上端部安装有滑动块(46)，与齿轮(16c)、(16d)相啮合的齿轮(15c)、(15d)的上端部安装有滑动块(36)，并保持齿轮(15a)、(15b)、(15c)、(15d)可转动，在滑动块(36)、(46)上各固定有一磁铁(38)，与磁铁(38)相对应位置的机架(11)上固定有线圈装置(37)。
7.根据权利要求1所述的光盘换片机的机芯，其特征在于单向顶片系统是由小蜗杆(25)、反向蜗杆(23)、带有长导杆和单向齿牙的凸轮(27)、单向齿轮(26)、弹簧(28)和蜗轮(24)组成，带有长导杆和单向齿牙的凸轮(27)穿过带有同向齿牙和凹陷卡口的单向齿轮(26)再穿过弹簧(28)后和带有突出卡口的蜗杆(24)相连，蜗轮(24)通过小蜗杆(25)，反向蜗杆(23)和垂直运输系统的驱动蜗杆(10b)、(10c)相连。
8.根据权利要求1所述的光盘换片机的机芯，其特征在于出片系统是由长杆(18)、一对卡位器(19)、驱动马达(12)和减速齿轮(47)组成，长杆(18)镶嵌在机架(11)的滑动槽内，一对卡位器(19)安装在长杆(18)两端的侧杆上，在长杆(18)的一侧杆上还连接有减速齿轮(47)，减速齿轮(47)与驱动马达(12)相连。
9.根据权利要求1所述的光盘换片机的机芯，其特征在于还可以在机芯的机架(11)上增设有增容系统。
10.根据权利要求1所述的光盘换片机的机芯，其特征在于增容系统是由固定于机架(11)上的可打开的增容盖(53)，(54)组成，增容盖(53)、(54)位于机架(11)的顶部并通过铰链(56)和机架(11)连接，在增容盖(53)、(54)上设置有若干条限位槽(55)和弹簧片(57)。
专利摘要一种光盘换片机的机芯,它包括机架、垂直运输系统、水平输片系统、单向顶片系统、出片系统和光盘托架,所述垂直运输系统通过蜗杆与光盘托架的卡位杆相接触;所述水平输片系统通过齿轮与光盘托架的齿轮镶嵌口相接触;所述单向顶片系统通过凸轮与光盘托架接触,并通过反向蜗杆与垂直运输系统的驱动蜗杆连接;所述出片系统通过卡位器与光盘托架的卡位杆相配合。本新型具有体积小、换片速度快、在任何角度都能正常运行等优点。
文档编号G11B17/08GK2359775SQ9922741
公开日2000年1月19日 申请日期1999年3月1日 优先权日1999年3月1日
发明者杨扬 申请人:杨扬