专利名称：光盘驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光盘驱动装置，尤其涉及一种设有光盘传送机构的光盘驱动装置，该光盘传送机构用于自动地引入(装载)从插口插入到外壳内预定位置的信息存储光盘，并且在接收到弹出命令时自动地弹出(卸载)该光盘。
背景技术：
已知将细长橡胶辊压靠在光盘(下面称为CD)表面上并且通过在光盘表面和被旋转驱动的辊子之间的摩擦接合来传送该CD(参见日本专利公开特开No.2003-257110)。但是，根据该布置，可能沉积在橡胶辊上的污迹会转移到CD上，并且在橡胶辊和盘表面之间出现的任何滑动会阻止以稳定方式进行的回退运动。
为了消除这个问题，还提出将辊子作用在CD的外围边缘上并且旋转地驱动该辊子(参见US2001-0043553A1)。
近年来，装配有自动更换器机构的CD播放器正日益普及。在这种播放器中，多张CD存储在彼此叠置的多个托盘中，从而可以选择地将任一张CD传送到播放位置。在这种情况下，如果通过使用与CD外围边缘接合的辊子来传送CD，则整个结构趋于不能接收的复杂，并且必须增大播放器外壳的整个尺寸以避免在自动更换器机构和用于使CD旋转的转动机构之间的干涉。
发明内容
鉴于现有技术的这些问题，本发明的主要目的在于提供这样一种光盘驱动装置，其采用了只接合光盘的外围边缘的光盘引导件来装载和卸载该光盘。
本发明的第二个目的在于提供一种采用了结构简单并且操作可靠的光盘传送机构的光盘驱动装置。
本发明的第三个目的在于提供一种采用了这样的光盘传送机构的光盘驱动装置，该光盘传送机构沿着基本上笔直的路径传送光盘并且使在外壳中所需的空间最小化。
根据本发明，通过提供这样一种光盘驱动装置来至少部分地实现这些目的，该光盘驱动装置包括外壳，其限定了用于接收和弹出信息存储光盘的插口；设在外壳中的至少一个托盘，用于选择地支撑信息存储光盘；设在所述外壳内在插口一端部附近的第一传送辊，用于与所述光盘的周边侧缘接合，该第一传送辊设有垂直于插口延伸的枢轴中心；电动机，用于旋转地驱动所述第一传送辊；以及设在外壳内在所述插口的另一个端部附近的第一固定引导构件，用于与所述光盘的相对周边侧缘接合。
因此，在将光盘插入所述插口中时，该光盘在其外围边缘处与所述第一固定引导构件和第一传送辊接合，从而第一传送辊使光盘向内移动到外壳中，同时该光盘在所述第一固定引导构件上滚动。换言之，所述第一固定引导构件在某种意义上为光盘的向内运动提供了枢轴点。
根据本发明的优选实施例，所述第一传送辊枢设在第一臂的自由端上，该第一臂的底端枢设在所述外壳的一部分上，从而可以围绕位于第一传送辊后面并且与所述第一传送辊的枢轴中心平行地延伸的枢轴中心转动，并且该装置还包括将所述第一臂的自由端弹性向内压向光盘的周边侧缘的弹簧构件。
由此，在光盘移动进入外壳中时，即使第一固定引导构件保持固定，所述第一传送辊也可以遵循光盘的外围边缘的弧形轮廓，并且令人满意地适应光盘的运动。
优选地，该光盘驱动装置还包括第二传送辊，其位于在所述外壳中比所述第一传送辊更靠后的位置处，并且枢设在第二臂的自由端上，该第二臂的底端枢设在所述外壳的一部分上，从而可以围绕位于第二传送辊前面并且与所述第二传送辊的枢轴中心平行延伸的枢轴中心转动，并且该装置还包括将所述第二臂的自由端弹性向内压向光盘的周边侧缘的弹簧构件。
所述第二传送辊在将光盘从外部位置传送到内部位置时代替了第一传送辊。第一传送辊在将光盘从内部位置回退到外部位置时代替了第二传送辊。由此，可以基本上沿着笔直路径将光盘传送到外壳中以及传送出外壳，从而使该引导机构所需空间最小化。具体地，所述第一和第二臂的底端由公共轴枢轴支撑，从而使所需空间和零部件数量最小化。光盘的内部位置可以包括播放位置。当使用自动更换器机构时，该内部位置也可以是层叠位置。
当将光盘放在播放位置时，必须使引导机构的各个元件与光盘的外围边缘脱离。为此，该光盘驱动装置还可以包括杠杆臂，该杠杆臂适于在光盘处于播放位置时通过使用适当的装置将第二传送辊拉离光盘的外围边缘到离开光盘的位置。当使用自动更换器机构时，可以与该自动更换器机构配合来执行该动作。
为了沿着笔直路径将光盘深入引导进外壳中，该光盘驱动装置还可以包括沿着托盘的侧面设置的第二固定引导构件，用来与所述光盘的相对周边侧缘接合。优选地，沿着托盘的侧面设置可动引导构件，用于选择地阻止光盘向上运动。由此，该光盘可以令人满意地由托盘保持住，并且即使在受到非常大的冲击和振动时也不会出现意外运动。在这种情况下，优选设置杠杆臂，其适于通常与自动更换器机构配合以驱动可动引导构件在用于防止光盘向上运动的配置位置和用于允许光盘向上运动离开托盘的回退位置之间运动。
下面将参照附图来描述本发明，其中图1为实现本发明的光盘驱动装置的部分拆去的俯视图；图2为结合在该光盘驱动装置中的光盘传送机构的放大透视图；图3为简化俯视图，示出了在传送光盘的过程中的一个步骤；图4至6为与图3类似的视图，示出了在传送光盘的过程中的不同步骤；和图7为与图3类似的视图，示出了在CD处于播放位置时的光盘传送机构。
具体实施例方式
图1为与实现本发明的光盘传送机构结合的车载光盘驱动装置的俯视图。该车载光盘驱动装置1设有矩形盒状外壳，其尺寸设定成可装配到汽车的单个DIN标准口中。该外壳设有限定插口3的前面板2，该插口3适于容纳直径为120mm的CD。包括一叠托盘4的托盘组件设在外壳中的中央处，每个托盘4都适于保持一张CD。在外壳的后部中从底部面板竖直延伸的枢轴铰接地支撑驱动臂5，该驱动臂支撑装配有光盘夹持器的转盘以及用于使转盘转动的驱动马达，还支撑数据读取头和头驱动马达。外壳的右后角部容纳更换器驱动单元6，用于向自动更换器机构提供驱动力，并且同步轴8在外壳的上后部中横向延伸以使自动更换器机构的两个半部7L和7R的动作同步。
根据本发明的光盘驱动装置与自动更换器机构结合使用，该机构包括托盘底座，该托盘底座通常通过使相互叠置的多个托盘4接合到适于沿着前后方向运动的凸轮板的倾斜凸轮槽上而使它们上升和下降；和另一块凸轮板，它设有用于通过沿着前后方向运动将选择的一个托盘放置到播放位置的凸轮槽。但是，该自动更换器机构可以从任何已知的结构中选出，并且在这里不进行详细描述。对于所示实施例的自动更换器机构的更具体的细节，应该参照日本专利公开特开平No.11-296954(美国专利No.6,226,253)。
在插口3的右端附近设有第一固定引导构件9，它具有用于沿着水平方向引导CD的外围边缘的插口。沿着每个托盘4的右侧部分设有第二固定引导构件10，它与第一固定引导构件9配合引导CD的外围边缘，以及可动导板10a，它沿着第二固定引导构件10的上表面延伸以从上方保持所插入的CD。该可动导板10a设有一端部，该端部枢设在位于插口3附近的相应托盘4的右前角部上，从而可动导板10a的自由端可以绕着该枢轴点横向转动。该可动导板10a在弹簧部件(在该图中未示出)的作用下沿着向内方向或者朝着将光盘保持在相应托盘4上以防止向上运动的位置被弹性偏压，从而。位于插口3附近的托盘4的左前角部设有本发明的光盘传送机构11。该光盘传送机构11能够与第一固定引导构件9和第二固定引导构件10配合将光盘传送进入以及离开外壳。
第一释放杆12在其中间部分处枢设在外壳的顶板(在图1中未示出)的内表面的左端部分上，以如后面所述一样用作使传送机构11回退的装置。第二释放杆13同样在其中间部分处枢设在外壳顶板的内表面的右端部分上，以如后面所述一样用作使相应的可动导板10a回退的部件。压板15的端部通过一对辊子16向位于最上面的托盘4之上的上板14施加向下压力，压板15的端部在插口3附近枢设在外壳顶板的内表面的端部上。
压板15受到围绕压板15的枢轴的扭转盘簧(在图中未示出)弹性推压，从而使设在压板15的自由端上的辊子16可以总是与上板14的上表面接合。由此，防止了多个托盘4抖动。
图2为根据本发明的光盘传送机构11的透视图。该传送机构11包括一对臂22和23，其底端枢设在固定于外壳底板上的中心轴上，并且其自由端沿着光盘的外周轮廓在相反方向上延伸；第一和第二传送辊24和25，它们分别由两个臂22和23的自由端枢轴支撑；和转动件26，它可转动地安装在中心轴21上。第一和第二传送辊24和25与相应的皮带轮27和28形成为一体。该转动件26与上皮带轮29、中间传送辊30、下皮带轮31和从动皮带轮(pulley)32按照从顶部到底部的顺序形成为一体。
第一传送辊24设置在插口3附近，并且被旋转驱动以与从插口3插入的CD的左外围边缘接合并且将该CD传送进外壳中。当CD从外壳中弹出时，第一传送辊24将CD推出插口3以便于用户回收。第二传送辊25设置在托盘4的左边以便与由其中一个托盘4支撑的CD的边缘接合。当第二传送辊25转动时，传送进外壳中的CD最终放置在相应的托盘4上。当弹出该CD时，第二传送辊25的转动使得CD运动离开托盘4。中间传送辊30用作使CD在第一辊24和第二辊25之间传送的引导件。
沿着传送CD的路径以相互间隔的关系布置第一辊24和第二辊25，且它们设有相应的皮带轮27和28。从图2中可以了解，用于第一辊24的皮带轮27设在第一辊24的上方，并且用于第二辊25的皮带轮28设在第二辊25的下方。因此，这三个传送辊24、30和25位于相同的高度处，从而该CD可以与这些传送辊一个接一个地接合。第一和第二传送辊24和25的与CD接合的部分由橡胶材料覆盖以提高摩擦系数。中间传送辊30由与第一和第二传送辊24和25相比较具有相对较低的摩擦系数的材料制成，从而由中间传送辊30传送的CD必要时可以相对于其滑动。由于该滑动，使得可以容纳在第一和第二传送辊24和25以及中间传送辊30的传送速度之间的差异，并且可以没有任何问题地在第一和第二传送辊24和25之间传送CD。
位于转动件26的最下面位置处的从动辊32通过皮带34与传送马达33的驱动轴连接，该传送马达33位于外壳的插口3的第一传送辊24的下方。转动件26的上皮带轮29通过皮带35以及与第二传送辊25成一体的皮带轮28而与第二传送辊25连接，并且转动件26的下皮带轮31通过皮带36以及与第一传送辊24成一体的皮带轮27而与第一传送辊24连接。因此，传送马达33的驱动力使转动件26转动，并且这又使得第一、第二和中间传送辊24、25和30沿着相同方向同时转动。
分别支撑第一和第二传送辊24和25的两个臂22和23由围绕中心轴21的扭转盘簧(在图中未示出)弹性推压，并且该扭转盘簧设有沿着使在这两个臂22和23之间所形成夹角减小的方向与相应臂22和23接合的自由端。因此，第一和第二传送辊24和25被弹性推压在CD的外围边缘上。在中立状态中在这两个臂22和23之间的夹角由机械止动件(在附图中未示出)限定，如图1中所示。
下面将描述在所示的本发明光盘驱动装置中装载CD的方法(mode)。
用户通过用食指接合CD的内周边缘并且用拇指接合CD的外围边缘的后端来夹持CD，并且将它插入到在外壳的前面板2中开口的插口3中。由机械或光学开关检测到CD的插入，该开关接着驱动传送马达33。由此，通过皮带34与马达33连接的转动件26开始转动，并且通过皮带与转动件26的上、下皮带轮29和31连接的第一和第二传送辊24和25开始沿着图1中的逆时针方向转动。一旦CD的外围边缘同时与设在插口3右边的第一固定引导构件9和设在插口3左边的第一传送辊24接合，则第一传送辊24的旋转力使得以CD和第一固定引导构件9之间的接触点为中心周围的顺时针力矩施加到CD上，由此将CD拉进外壳中。应该注意，CD在第一固定引导构件9中插口底部的引导表面上滚动，并且通过插口的两个侧壁阻止其垂直运动。
当CD进入到外壳中时，第一臂22由于受到CD的外围边缘挤压而向外倾斜。但是，由于第一臂22受到围绕中心轴21的扭转盘簧沿着向内方向的弹性推压，所以第一传送辊24推压该CD的外围边缘，并且这使得CD继续在第一和第二传送辊24和25转动的辅助下被拉进外壳中(参见图3)。
当第一传送辊24的驱动力使得CD逐渐运动进入外壳中时，CD的外围边缘由中间传送辊30支撑，并且最终也由第二传送辊25支撑，该第二传送辊25也向CD的外围边缘施加驱动力。同时，CD的外围边缘的右手侧由装配有可动导板10a的第二固定引导构件10沿着托盘4的右侧边缘来引导(参见图4)。
随着CD进一步运动进入外壳，该CD最终与第一和中间传送辊24和30脱离，并且只是与第二传送辊25接合。第二臂23向外倾斜，这是因为第二传送辊25推压CD的外围边缘，但是因为由于围绕中心轴21的扭转盘簧的弹性偏压力保持了第二传送辊25和CD之间的接合，所以CD继续被拉进外壳中。
一旦CD已经到达如图6中所示的播放位置，传送马达33停止，并且驱动臂5转动至用于夹住CD的中心孔的位置，同时与自动更换器机构的两个部分7L和7R配合的、位于外壳的任一侧上的释放凸轮37L和37R前进。这使得左释放凸轮37L推动第一释放杆12进行顺时针转动。第一释放杆12具有枢设在顶板上的中间部分，其一个端部与左释放凸轮37L接合，而其另一个端部与第二臂23接合。因此，第二臂23向外倾斜，并且使得第二传送辊25与CD的外围边缘脱开。同时，右释放凸轮37R推动位于右手侧的第二释放杆13进行顺时针转动，由此向外推动可动导板10a的自由端，从而与CD的外围边缘脱开。之后，托盘4与可动导板10a一起稍稍降低，同时光盘被夹在驱动臂5上。由此，包括可动导板10a的托盘4以及第二传送辊25与CD完全脱开，并且如图7所示一样使该CD准备播放。
通过倒转上述过程来执行弹出动作。首先，升高相应的托盘4直到CD搁置在托盘4上，并且通过使第二释放杆13沿着逆时针方向转动而使可动导板10a的自由端回到更向内的位置。同时，使第二传送辊25接合CD的外围边缘，从而通过使第一释放杆12沿着逆时针方向转动而将CD推压在托盘4的第二固定引导构件10上。由此，通过可动导板10a和第二传送辊25将该CD固定在托盘4上的适当位置。之后，将驱动臂5从夹紧状态释放并且回到回退位置，并且传送马达33沿着相反方向转动，结果第二传送辊25的转动力施加在CD的外围边缘上，并且CD通过中间传送辊30和第一传送辊24弹出到外壳外面的回收位置。
从上面描述可以理解，根据本发明，以在CD和相应托盘4的第一固定引导构件9或第二固定引导构件10之间的接触点为中心的周围的力矩与传送辊24、25和30的转动力一起施加在CD上，并且这使得CD被拉进外壳中。在该过程中，通过沿着前后方向以相互间隔关系布置的第一传送辊24、中间传送辊30和第二传送辊25一个接一个地进行传送CD的动作，从而可以通过使用最少数量的传送辊来传送CD，并且可以实现均匀的传送速度，这是因为通过传送辊的转动力来传送CD直到CD到达最终位置。此外，因为CD的传送运动的路径基本上是笔直的，所以可以使在外壳中的空间利用率最大。
具体地，如果分别支撑第一和第二传送辊24和25的那对臂22和23单独地受到枢轴支撑和弹性推压，则这些传送辊24和25能够沿着CD的外轮廓运动，而不需要其他可动部件或电源，从而可以简化整体结构并且同时使空间利用率最大。
另外，如果使释放臂凸轮37L和37R与自动更换器机构同步，该释放臂凸轮37L和37R用作使第二传送辊25或可动导板10a运动到不会与CD干涉的位置的回退部件，则可以进一步简化整体结构。
虽然已经对本发明的优选实施例进行了描述，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下可以有各种替换和修改。
权利要求
1.一种光盘驱动装置，其包括外壳，它限定有用于容纳和弹出信息存储光盘的插口；设在所述外壳内的至少一个托盘，用来选择地支撑信息存储光盘；第一传送辊，其设在所述外壳内并位于插口的一个端部附近，用于接合所述光盘的周边侧缘，该第一传送辊设有垂直于插口延伸的枢轴中心；电动机，用于旋转地驱动所述第一传送辊；以及第一固定引导构件，其设在外壳内并位于所述插口的另一端部附近，用于接合所述光盘的相对周边侧缘。
2.如权利要求1所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述第一传送辊枢设在第一臂的自由端上，该第一臂的底端枢设在所述外壳的一部分上，从而可以围绕位于第一传送辊后面并且与所述第一传送辊的枢轴中心平行地延伸的枢轴中心转动，并且该装置还包括将所述第一臂的自由端弹性向内压向光盘的周边侧缘的弹簧构件。
3.如权利要求2所述的光盘驱动装置，其特征在于，还包括第二传送辊，它位于所述外壳中比所述第一传送辊更靠后的位置处，并且枢设在第二臂的自由端上，该第二臂的底端枢设在所述外壳的一部分上，从而可以围绕位于第二传送辊前面并且与所述第二传送辊的枢轴中心平行地延伸的枢轴中心转动，并且该装置还包括将所述第二臂的自由端弹性向内压向光盘的周边侧缘的弹簧构件。
4.如权利要求3所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述第一和第二臂的底端由公共轴枢轴支撑。
5.如权利要求3所述的光盘驱动装置，其特征在于，还包括自动更换器机构和杠杆臂，该杠杆臂适于在光盘处于播放位置时与自动更换器机构配合，从而第二传送辊拉离光盘的外围边缘到离开光盘的位置。
6.如权利要求5所述的光盘驱动装置，其特征在于，还包括沿着托盘的侧面设置的第二固定引导构件，用来接合所述光盘的相对周边侧缘。
7.如权利要求6所述的光盘驱动装置，其特征在于，还包括沿着托盘的侧面设置的可动引导构件，用于选择地阻止光盘向上运动；和杠杆臂，适于驱动可动引导构件在用于阻止光盘向上运动的配置位置和用于允许光盘向上运动离开托盘的回退位置之间运动。
8.如权利要求7所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述第一和第二臂的底端由公共轴枢轴支撑，并且一转动件同轴且可转动地安装在该公共轴上，所述转动件设有第一皮带轮，用于通过皮带将马达的旋转运动传递给转动件；第二皮带轮，用于通过皮带以及与所述第一传送辊形成为一体的皮带轮将转动件的旋转运动传递给第一传送辊；和第三皮带轮，用于通过皮带和与所述第二传送辊形成为一体的皮带轮将转动件的旋转运动传递给第二传送辊。
9.如权利要求8所述的光盘驱动装置，其特征在于，还包括形成在所述转动件中的中间传送辊，用于当光盘在第一和第二传送辊之间被传送时接合所述光盘的外围边缘。
10.如权利要求9所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述中间传送辊的摩擦系数比所述第一和第二传送辊低。
全文摘要
提供了一种光盘驱动装置，它装配有用于将光盘装载进播放位置以及从中取出的光盘传送机构，这不会增加整个结构的复杂性和外壳的尺寸。该装置包括托盘(4)，用于在外壳内支撑光盘；第一和第二传送辊(24，25)，其由弹性推压光盘的外围边缘的臂(22，23)承载并且沿着托盘的侧面相互间隔开，以向光盘的侧外围边缘施加旋转力；和固定引导构件(9，10)，用于支撑从插口插入的光盘的另一侧外围边缘。
文档编号G11B17/051GK1641779SQ20051000216
公开日2005年7月20日 申请日期2005年1月14日 优先权日2004年1月15日
发明者井上善久 申请人:信和株式会社