专利名称：具有换片功能的多片式盘片读写系统及其双向夹片机构的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种双向夹片机构，特别是有关于一种双向夹片机构以及使用该双向夹片机构的具有换片功能的多片式盘片读写系统。
背景技术：
随着科技的进步和使用者需求的增加，娱乐用光驱，例如家用或车用激光视盘机，逐渐由传统的单片式光驱发展为可存取四片、六片甚至数十片的光盘柜系统。这样，可以很方便地选择需要播放的盘片，避免了手动换片的麻烦。
但是，影音数据的画质和音质越来越高，需要的空间也越来越大，因此出现了可存放数百片光盘的光盘柜。为了便于设计，普通光盘柜是将盘片垂直摆放，利用盘片本身的重量将盘片置于片匣中。这种光盘柜通常为圆形，占用的空间较大。至于盘片水平放置的光盘柜，虽然需要的空间比前述光盘柜小，但由于其取片机构较为复杂，仍需要较大空间来放置，因而同样会浪费使用者的空间。
由于光盘柜系统中储存的盘片数量较大，通常需要内置用来存取盘片的换片机构，以便将需要播放的盘片由储存位置移动至光盘读写位置，或者由光盘读写位置放回原先的储存位置。换片机构含有用来夹持盘片的夹片头，目前大多数家用光盘柜系统所使用的夹片头的外型多为近似半圆形，这种夹片头必须由盘片外缘夹持盘片，因而导致夹片头占用的面积约为一张光盘大小，造成空间上的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种双向夹片机构，用来减少整个光盘柜所需的空间，并且供不同方向的夹片功能。
为了实现上述目的，本发明提供一种双向夹片机构，包括一个框架；两个平行的支撑构件，分别铰接于该框架；两个平行的夹持构件，每个夹持构件的两端分别铰接于该两平行支撑构件，且该两平行夹持构件之间形成一个夹持空间；一个L型驱动构件，铰接于该框架，具有一个抵靠端和一个驱动端，该抵靠端抵靠于该两平行夹持构件中的一个，当该驱动端接收一外力时，通过杠杆原理，该抵靠端向其抵靠的夹持构件施加推力；以及一个弹簧，连结在该框架和其中一个该两平行夹持构件之间，用来将预先设定的第一回复力施加于与其连接的夹持构件；其中，通过改变该外力的大小，可以调整该夹持空间以夹持或松开盘片，并且该双向夹片机构允许该盘片从左侧或右侧进入该夹持空间。
根据本发明所述的双向夹片机构，该两平行夹持构件分别紧靠该盘片的上表面和下表面，从而夹持该盘片。
根据本发明所述的双向夹片机构，对应于该抵靠端的平行夹持构件具有一个突起部，该抵靠端抵靠于该突起部，当该驱动端接收该外力时，通过杠杆原理，该抵靠端施加该推力于该突起部。
根据本发明所述的双向夹片机构，当该外力增加时，该两平行夹持构件彼此远离且该夹持空间随之增加，当该外力减少时，该两平行夹持构件彼此靠拢且该夹持空间随之减少。
根据本发明所述的双向夹片机构，该驱动端连结于一个马达或电磁阀，接收该马达或该电磁阀提供的该外力。
为了实现上述目的，本发明还提供一种换片机构，用来存取放置在片匣中的光盘，包括一个支架；一个承载座，以可上下移动的方式固定于该支架；一个双向夹片机构，通过该框架以可左右移动的方式固定于该承载座，用以在该片匣的第一作业位置夹持或松开光盘；以及一个拨片机构，具有两个拨片杆件，分别固定于该承载座的左右两侧，用以将放在该片匣中的该盘片由该片匣推向该双向夹片机构的该夹持空间；其中，当该换片机构执行取片动作时，该双向夹片机构移动至对应的第一作业位置，对应的拨片杆件将放置在该片匣中的该盘片由该片匣推向该双向夹片机构的该夹持空间，且该双向夹片机构将该盘片夹持并移出该片匣，当该换片机构执行存片动作时，该双向夹片机构先移动至对应的第一作业位置，再将所夹持的该盘片移动至该片匣并松开该盘片。
根据本发明所述的换片机构，该片匣包括一个复位弹簧，该复位弹簧是双向平板弹簧，用以将预先设定的第二回复力施加于该盘片；当该换片机构执行该取片动作时，该双向夹片机构移动至对应的第一作业位置，对应的拨片杆件将放置在该片匣的该盘片由该片匣推向第一中间位置，该第二回复力再将该盘片推向该双向夹片机构的该夹持空间，且该双向夹片机构将该盘片夹持并移出该片匣；当该换片机构执行该存片动作时，该双向夹片机构先移动至对应的第一作业位置，再将所夹持的该盘片移动至第二中间位置并松开该盘片，接着，该第二回复力将该盘片推向该片匣。
为了实现上述目的，本发明还提供一种具有换片功能的多片式盘片读写系统，包括一个基座；两个置片柜，分别固定于该基座的左右两端，每个置片柜具有多个上下方向叠放的片匣，用以水平放置多张盘片；一个读写机构，固定于该基座，用以读写该等盘片上的数据；以及一个换片机构，通过该支架固定于该基座，其中，该双向夹片机构可移动至对应于该等片匣的多个第一作业位置以夹持或松开该等盘片，且该双向夹片机构可移动至对应于该读写机构的第二作业位置以夹持或松开该等盘片。
根据本发明所述的具有换片功能的多片式盘片读写系统，该盘片读写系统还包括一个底盘，以可旋转方式固定于该基座，且具有多个起支撑作用的滚轮。
根据本发明所述的具有换片功能的多片式盘片读写系统，该盘片读写系统还包括一个外壳，用以包覆整个系统。
根据本发明所述的具有换片功能的多片式盘片读写系统，当该底盘由该外壳移出时，可以将基座旋转一适当角度，用以手动存取该等盘片。
根据本发明所述的具有换片功能的多片式盘片读写系统，每个片匣包括一个复位弹簧，该复位弹簧是双向平板弹簧，用以将预先设定的第二回复力施加于对应的盘片；当该换片机构执行该取片动作时，该双向夹片机构移动至对应的第一作业位置，对应的拨片杆件将放置在该片匣的对应的盘片由该片匣推向第一中间位置，该第二回复力再将对应的盘片推向该双向夹片机构的该夹持空间，且该双向夹片机构将对应的盘片夹持并移出该片匣；当该换片机构执行该存片动作时，该双向夹片机构先移动至对应的第一作业位置，再将所夹持的对应的盘片移动至第二中间位置并松开对应的盘片，接着，该第二回复力将对应的盘片推向该片匣。
在本发明多片式盘片读写系统中，双向夹片机构设计为平行四连杆机构，因而仅需夹持盘片的边缘即可将盘片在片匣之间或片匣与读写机构之间平稳移动。与传统的半圆形夹片头相比，不仅所占空间极小，进而减少了整个多片式盘片读写系统所需的空间，还能提供不同方向的夹片功能。此外，每个片匣两侧都具有复位弹簧，不论取片或存片，只需将盘片移至弹簧顶端，弹簧的回复力即可将盘片推至定位位置，从而节省盘片移动时间和马达运转时间。
图1是本发明双向夹片机构的立体图。
图2是本发明双向夹片机构从左侧的剖视图。
图3是本发明换片机构的立体图。
图4是本发明换片机构存取放在片匣中的光盘的示意图。
图5是复位弹簧的立体图。
图6a是拨片机构将光盘由片匣推向双向夹片机构的夹持空间的示意图。
图6b是盘片被推至复位弹簧的顶端的示意图。
图7是本发明多片式盘片读写系统的示意图。
图8是多片式盘片读写系统的底盘由外壳移出并将基座旋转的示意图。
具体实施例方式
图1是本发明双向夹片机构的立体图，图2是本发明双向夹片机构从左侧的剖视图。该双向夹片机构101包括框架111、互相平行的第一支撑构件112和第二支撑构件113、互相平行的第一夹持构件116和第二夹持构件117、驱动构件123以及弹簧127。第一支撑构件112铰接于框架111上的固定点114，第二支撑构件113铰接于框架111上的固定点115。第一夹持构件116的两端分别铰接于第一支撑构件112上的固定点118和第二支撑构件113上的固定点119，且第二夹持构件117的两端分别铰接于第一支撑构件112上的固定点120和第二支撑构件113上的固定点121。第一支撑构件112、第二支撑构件113、第一夹持构件116和第二夹持构件117共同形成一个平行四连杆机构，并且第一夹持构件116与第二夹持构件117之间形成夹持空间122。弹簧127连结于框架111和第二夹持构件117之间，由于该弹簧127被预先施加一适当压力，因此会产生施加于第二夹持构件117的第一回复力。如图2所示，该第一回复力会将第二夹持构件117推向双向夹片机构101的前方，使得第一夹持构件116和第二夹持构件117彼此靠拢，进而使夹持空间122缩至最小。此时，双向夹片机构101处于关闭状态，无法将光盘放入。驱动构件123为L型构件，铰接于框架111上的固定点124，具有抵靠端125和驱动端126。抵靠端125抵靠于第一夹持构件116的突起部130。驱动端126连结于动力源102(可以是马达或电磁阀)，以接收动力源102提供的外力。该外力会将驱动端126向下推，通过杠杆原理使抵靠端125在突起部130产生推力，将第一夹持构件116推向双向夹片机构101的前方，使得第一夹持构件116和第二夹持构件117彼此远离，从而使夹持空间122逐渐增大。此时，双向夹片机构101处于开启状态。双向夹片机构101分别使用第一夹持构件116的下表面和第二夹持构件117的上表面来紧靠盘片边缘的上表面和下表面，从而实现对盘片的夹持，即双向夹片机构101是通过上下方向夹持住盘片的边缘。因此，当夹持空间122的高度增加至大于盘片的厚度时，可以将盘片放入。此外，第一夹持构件116的下表面和第二夹持构件117的上表面均有一光滑的弹性材料层，用来在夹持盘片时保护盘片表面不受损伤。通过改变动力源102(可以是马达或电磁阀)提供的外力的大小，可以调整夹持空间122以夹持或松开盘片。即当外力增加时，第一夹持构件116和第二夹持构件117彼此远离，夹持空间122随之增加，此时，双向夹片机构101处于开启状态；当外力减少时，第一夹持构件116和第二夹持构件117彼此靠拢，夹持空间122随之减少，此时，双向夹片机构101处于关闭状态。此外，该双向夹片机构101允许盘片从它的左侧方向128或右侧方向129进入夹持空间122。
图3是本发明换片机构的立体图。图4是本发明换片机构存取放在片匣中的光盘的示意图。图5是复位弹簧的立体图。该换片机构301包括支架311、承载座312、双向夹片机构101以及拨片机构316。承载座312固定在支架311上，可以沿上下方向313自由移动。双向夹片机构101通过框架111固定于承载座312上，可以沿左右方向314自由移动。拨片机构316具有两个拨片杆件317，分别固定于承载座312的左右两侧。片匣318的两侧分别具有复位弹簧320，该复位弹簧320是双向平板弹簧，如图5所示。由于该复位弹簧320被预先施加一适当压力，因此会产生施加于盘片319的第二回复力。
图6a是拨片机构316将盘片319由片匣318推向双向夹片机构101的夹持空间122的示意图。图6b是盘片319b被推至复位弹簧320b的顶端321的示意图。需要指出的是，图中319a和319b表示盘片319所在的不同位置，同时，320a和320b表示对应的复位弹簧320的所在位置。当该换片机构301执行取片动作时，首先调整承载座312的上下位置和双向夹片机构101的左右位置，将双向夹片机构101移动至对应于片匣318的第一作业位置315，同时，动力源102(可以是马达或电磁阀)对驱动端126施力以开启双向夹片机构101。接着，拨片杆件317将放在片匣318中的盘片319由片匣318推向第一中间位置(图6b中盘片319b的位置，此时，盘片319b被推至复位弹簧320b的顶端321)，因此，复位弹簧320所产生的第二回复力继续将盘片319推向双向夹片机构101的夹持空间122。最后，动力源102(可以是马达或电磁阀)停止对驱动端126施力以逐渐关闭双向夹片机构101。此时，双向夹片机构101将盘片319夹持并移出片匣318。图6a中的虚线部分表示当拨片杆件317a将盘片319a由片匣318推向双向夹片机构101的夹持空间122之后的所在位置。
当该换片机构301执行存片动作时，首先调整承载座312的上下位置和双向夹片机构101的左右位置，将双向夹片机构101移动至对应于片匣318的第一作业位置315。接着，再将双向夹片机构101连同所夹持的盘片319移动至第二中间位置(图6b中盘片319b的位置，此时，盘片319b被推至复位弹簧320b的顶端321)并松开盘片319。复位弹簧320所产生的第二回复力继续将盘片319推向片匣318。通过执行取片动作和存片动作，可以将盘片319在任意两个位置之间移动，或者交换任意两个位置所存放的盘片319。
图7是本发明多片式盘片读写系统701的示意图。该多片式盘片读写系统701具有换片功能，包括外壳718、底盘716、基座711、两个置片柜712、读写机构715以及换片机构301。外壳718用来包覆并保护整个系统。底盘716以可旋转方式固定于基座711，并且具有支撑用的数个滚轮717。两个置片柜712分别固定于基座711的左右两端，且每个置片柜712各具有3个沿上下方向叠放的片匣713，用以水平放置盘片714。每个片匣713可容纳约30至50片盘片714，且片匣713采用模块化设计，可以在上下方向上连续叠放。片匣713内含有沟槽V，用来放置盘片。该沟槽采取V型设计，使得盘片可在沟槽内顺利滑动，当置于定位位置时(即图6a中盘片319所在位置)，可被沟槽顺利固定，双向夹片机构也可顺利存取盘片。在片匣的前后采用斜槽设计，便于双向夹片机构101存取盘片。再者，每个片匣713的两侧都具有复位弹簧320，该复位弹簧320为双向平板弹簧，如图5所示。由于该复位弹簧320被预先施予一适当压力，因此会产生施加于盘片714的回复力。读写机构715固定于基座711，用来读写盘片714上的数据。换片机构301通过支架311固定于基座711。换片机构301可以将盘片714在任意两个片匣713之间移动，或者交换任意两个片匣713存放的盘片714，其操作方法如前所述，在此不再赘述。此外，当该系统执行读写作业时，也可以将双向夹片机构101移动至对应于读写机构715的第二作业位置，从而将所夹持的盘片714放入读写机构715，使得读写机构715可以读写盘片714上的数据。
图8是底盘716由外壳718移出并将基座711旋转的示意图。当需要大量存取盘片714时，可以将底盘716连同它上面的整个系统由外壳718移出，再将基座711旋转一适当角度719，以便手动存取所需盘片714。
在本发明多片式盘片读写系统中，双向夹片机构设计为平行四连杆机构，仅需夹持盘片的边缘即可将盘片在片匣之间或片匣与读写机构之间平稳移动。与传统的半圆形夹片头相比，不仅所占空间极小，进而减少了整个多片式盘片读写系统所需的空间，还能提供不同方向的夹片功能。
此外，在本发明多片式盘片读写系统中，每个片匣的两侧都具有复位弹簧，该复位弹簧为双向平板弹簧，不论取片或存片，只需将盘片移至弹簧顶端，弹簧的回复力即可将盘片推至定位位置，从而节省盘片移动时间和马达运转时间。
虽然本发明已通过较佳实施例说明如上，但该较佳实施例并非用以限定本发明。本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应有能力对该较佳实施例做出各种更改和补充，因此本发明的保护范围以权利要求书的范围为准。
附图中符号的简单说明如下
101双向夹片机构313上下方向102动力源 314左右方向111框架315第一作业位置112第一支撑构件316拨片机构113第二支撑构件317、317a拨片杆件114、115固定点 318片匣116第一夹持构件319、319a、319b盘片117第二夹持构件320、320a、320b复位弹簧118、119、120、121固定点 321顶端122夹持空间701多片式盘片读写系统123驱动构件711基座124固定点 712置片柜125抵靠端 713片匣126驱动端 714盘片127弹簧715读写机构128左侧方向716底盘129右侧方向717滚轮130突起部 718外壳301换片机构719旋转角度311支架V沟槽312承载座
权利要求
1.一种双向夹片机构，其特征在于该双向夹片机构包括一个框架；两个平行的支撑构件，分别铰接于该框架；两个平行的夹持构件，每个夹持构件的两端分别铰接于该两平行支撑构件，且该两平行夹持构件之间形成一个夹持空间；一个L型驱动构件，铰接于该框架，具有一个抵靠端和一个驱动端，该抵靠端抵靠于该两平行夹持构件中的一个，当该驱动端接收一外力时，通过杠杆原理，该抵靠端向其抵靠的夹持构件施加推力；以及一个弹簧，连结在该框架和其中一个该两平行夹持构件之间，用来将预先设定的第一回复力施加于与其连接的夹持构件；其中，通过改变该外力的大小，可以调整该夹持空间以夹持或松开盘片，并且该双向夹片机构允许该盘片从左侧或右侧进入该夹持空间。
2.根据权利要求1所述的双向夹片机构，其特征在于该两平行夹持构件分别紧靠该盘片的上表面和下表面，从而夹持该盘片。
3.根据权利要求1所述的双向夹片机构，其特征在于对应于该抵靠端的平行夹持构件具有一个突起部，该抵靠端抵靠于该突起部，当该驱动端接收该外力时，通过杠杆原理，该抵靠端施加该推力于该突起部。
4.根据权利要求1所述的双向夹片机构，其特征在于当该外力增加时，该两平行夹持构件彼此远离且该夹持空间随之增加，当该外力减少时，该两平行夹持构件彼此靠拢且该夹持空间随之减少。
5.根据权利要求1所述的双向夹片机构，其特征在于该驱动端连结于一个马达或电磁阀，接收该马达或该电磁阀提供的该外力。
6.一种换片机构，用来存取放置在片匣中的光盘，其特征在于该换片机构包括一个支架；一个承载座，以可上下移动的方式固定于该支架；一个如权利要求1所述的双向夹片机构，通过该框架以可左右移动的方式固定于该承载座，用以在该片匣的第一作业位置夹持或松开光盘；以及一个拨片机构，具有两个拨片杆件，分别固定于该承载座的左右两侧，用以将放在该片匣中的该盘片由该片匣推向该双向夹片机构的该夹持空间；其中，当该换片机构执行取片动作时，该双向夹片机构移动至对应的第一作业位置，对应的拨片杆件将放置在该片匣中的该盘片由该片匣推向该双向夹片机构的该夹持空间，且该双向夹片机构将该盘片夹持并移出该片匣；当该换片机构执行存片动作时，该双向夹片机构先移动至对应的第一作业位置，再将所夹持的该盘片移动至该片匣并松开该盘片。
7.根据权利要求6所述的换片机构，其特征在于该片匣包括一个复位弹簧，该复位弹簧是双向平板弹簧，用以将预先设定的第二回复力施加于该盘片；当该换片机构执行该取片动作时，该双向夹片机构移动至对应的第一作业位置，对应的拨片杆件将放置在该片匣的该盘片由该片匣推向第一中间位置，该第二回复力再将该盘片推向该双向夹片机构的该夹持空间，且该双向夹片机构将该盘片夹持并移出该片匣；当该换片机构执行该存片动作时，该双向夹片机构先移动至对应的第一作业位置，再将所夹持的该盘片移动至第二中间位置并松开该盘片，接着，该第二回复力将该盘片推向该片匣。
8.一种具有换片功能的多片式盘片读写系统，包括一个基座；两个置片柜，分别固定于该基座的左右两端，每个置片柜具有多个上下方向叠放的、用来水平放置多张光盘的片匣；一个固定在该基座上、用来读写光盘上的数据的读写机构；以及一个如权利要求6所述的换片机构，通过该支架固定于该基座，其中，该双向夹片机构可移动至对应于该等片匣的多个第一作业位置以夹持或松开该等盘片，且该双向夹片机构可移动至对应于该读写机构的第二作业位置以夹持或松开该等盘片。
9.根据权利要求8所述的具有换片功能的多片式盘片读写系统，其特征在于该盘片读写系统还包括一个底盘，以可旋转方式固定于该基座，且具有多个起支撑作用的滚轮。
10.根据权利要求9所述的具有换片功能的多片式盘片读写系统，其特征在于该盘片读写系统还包括一个用来包覆整个系统的外壳。
11.根据权利要求10所述的具有换片功能的多片式盘片读写系统，其特征在于当该底盘由该外壳移出时，可以将基座旋转一适当角度，用以手动存取该等盘片。
12.根据权利要求8所述的具有换片功能的多片式盘片读写系统，其特征在于每个片匣包括一个复位弹簧，该复位弹簧是双向平板弹簧，用以将预先设定的第二回复力施加于对应的盘片；当该换片机构执行该取片动作时，该双向夹片机构移动至对应的第一作业位置，对应的拨片杆件将放置在该片匣的对应的盘片由该片匣推向第一中间位置，该第二回复力再将对应的盘片推向该双向夹片机构的该夹持空间，且该双向夹片机构将对应的盘片夹持并移出该片匣；当该换片机构执行该存片动作时，该双向夹片机构先移动至对应的第一作业位置，再将所夹持的对应的盘片移动至第二中间位置并松开对应的盘片，接着，该第二回复力将对应的盘片推向该片匣。
全文摘要
本发明提供一种双向夹片机构，用来夹取光盘，包括一个框架，由两个平行支撑构件和两个平行夹持构件组成的四连杆机构以及这两个平行夹持构件之间形成的夹持空间，一个铰接于框架上、向平行夹持构件提供推力的L型驱动构件，以及一个连接于平行夹持构件、提供回复力的弹簧。其中，通过改变外力大小可以调整夹持空间，从而夹持或松开光盘，并且该双向夹片机构允许光盘从左侧或右侧进入夹持空间。与传统的半圆形夹片头相比，本发明不仅所占空间极小，从而减少了整个多片式盘片读写系统所需的空间，并且能提供不同方向的夹片功能。
文档编号G11B17/22GK1741165SQ20041005684
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月25日 优先权日2004年8月25日
发明者姜静妹, 李守墀, 林寿雄, 林郁淇, 陈恒智, 范光钱, 梁佩芳, 薛剑青 申请人:咏腾科技工业股份有限公司