专利名称：带有可旋转支承盘的换盘器和包括该换盘器的盘放送机的制作方法
技术领域：
本发明涉及使盘形信息载体就位和离位用的换盘器，它包括支承体和被支承体支承的支承盘。支承盘安装成可相对于所述支承体移动且围绕旋转轴转动，支承盘有所述信息载体用的支承面，还包括环绕所述旋转轴延伸并且相对支承盘不能转动的第1齿环，第1齿环随环绕所述支承体轴延伸的第2齿环一起动作，支承体轴平行于转轴并离旋转轴一定距离，使支承体转动和导向用的装置。
本发明还涉及盘放送机，它包括扫描装置和换盘器。扫描装置有读和/或写盘形信息载体用的装置和能绕旋转轴转动的转盘，以支承在扫描位置中的信息载体。换盘器移动所述信息载体相对于扫描位置就位和离位。
与换盘器为一体的盘放送机已由日本特许公开JP-A-5-182337公开。现有的放送机有外壳和抽屉式移动装置，它能从外壳中拉出和推进，并被框架支撑，抽屉式移动装置构成为换盘器。外壳内装有带光学单元的扫描装置和转盘。扫描装置用于扫描CD盘，转盘用于支承和转动CD盘。抽屉式移动装置有支承体，支承CD盘用的带3个支承面的盘形支承盘。支承盘的周边不是圆形，它有3个从一个支承面伸向另一支承面的扁平边缘部分。这样构成的换盘器能相对于支承体转动。为此，抽屉式移动装置有与支承盘的齿环啮合的驱动齿轮和带偏心导向轴和固定导向壁的可转动导向盘。驱动齿轮和定向盘能相对于齿轮自由旋转，并能绕相对于支承体固定的公共轴旋转。偏心定向轴伸过支承盘中心孔，定向壁随支承盘的外缘同时动作。现有换盘器的缺点是，为使支承盘进行规定的移动需要大量零件。而且，较大的驱动齿轮占据大量空间，这在现代化的小型设备中是不适合的。现有换盘器中需用的定向壁可使换盘器在转动时保持在规定的路径中和在静止状态下保持在规定的末端位置中。用驱动齿轮和能自由转动的定向盘结构的缺点是，由于齿轮与定向盘可能会相互转动，因而固定的定向壁不能精确地确定终点位置，并在支承盘的边缘和固定的定向壁之间出现晃动。在一种公知的盘放送机中，由日本特许公开JP-A-5-182339公开了用检测装置检测终端位置。用在现有换盘器中的定向结构的另一缺点是，支承盘转动会产生较大的噪声，换盘器在终端位置中的晃动大到超过支承盘规定移动的相当大的范围。
本发明的目的是提供一种小型换盘器，它限定在开始段内，有使支承盘的移动受充分限定和在充分限定的位置中保持支承盘的简单装置。
按本发明的换盘器的特征是，第2齿环是不能相对于支承盘转动和与支承盘第1齿环啮合的齿环，所述使支承盘转动和定向用的装置包括能绕支承体轴转动的驱动件，驱动件在转动轴位置处可转动地与支承盘连接，从而构成至少基本上无晃动的结构。按本发明的换盘器的另一优点是驱动件确定的任何位置均能容纳支承盘，因而，支承盘仅能执行任何充分限定的移动并占据充分限定的位置。另一个优点是，支承盘转动和定向并确保其位置稳定所需的零件少。
按本发明的换盘器的实施例的特征是，支承盘的第1齿环有外齿，第2齿环有内齿。本实施例的主要优点是换盘器的总高度小。
按本发明的换盘器的实施例的特征是，外齿数与内齿数之比为3∶4，支承盘的转动轴与支承体的所说轴之间的距离是两个齿环节径差的一半。本实施例中，驱动件转一圈使支承盘按相反方向转1/3圈。本例中，支承盘最好有3处连接，或基本上连接的支承面，支承盘的横向尺寸至少是被支承的信息盘直径的两倍。
按本发明的换盘器实施例的特征是，第1齿环有内齿，第2齿环有外齿，内齿数与外齿数之比为3∶2，支承盘的转动轴与支承体的所述轴之间的距离等于两个齿环节径差的一半。本例的优点是，与前述实施例不同，驱动件转一圈使支承盘按相反方向转1/3圈。本例还能在最小尺寸的支承盘上支承3个盘形信息载体。
本发明的另一个目的是提供能准确运行且结构简单的无噪声换盘器。
按本发明的盘放送机包括扫描装置，扫描装置有读和/或写盘形信息载体用的装置，还有能绕转动轴转动并支承扫描位置中的信息载体的转盘。按本发明的换盘器，用于移动所述信息载体使其相对于扫描位置就位和离位。按本发明的盘放送机的优点是，支承盘在运作中无噪声并以充分限定的方式移动，使位于支承面上的信息盘相对于扫描装置进入限定的位置，因而使放送盘有效运作，只需短时间将信息盘移到转盘，或更换待扫描的信息盘。换盘器可以与盘放送机构成为一个整体。扫描装置例如伸到支承盘下，并支承在支承体中或相对于支承体设置。扫描装置和支承盘可沿转动轴相互移近或移开。信息盘能简单地下降到支承盘的支承面上。
按本发明的盘放送机的特征是，换盘器的支承体构成能在外壳移出移进的抽屉式移动装置的一部分，当抽屉式移动装置抽出时，可将两张或3张信息盘放到抽屉式移动装置的抽出位置处，和/或从支承盘中取出，根据抽屉式移动装置已被抽出的情况而定。抽屉式移动装置也可容纳扫描装置。
以下将结合实施例参照
本发明。
图1是按本发明的盘放送机的实施例分解图；包括与其构成一体的按本发明的换盘器的第1实施例；图2是图1所示盘放送机的局部透视平面图；图3是构成图1所示盘放送机的换盘器一部分的支承盘的底部透视图；图4是构成图1所示盘放送机的换盘器一部分的驱动件底视图；图5是构成图1所示盘放送机的一部分的滑动件的透视平面图；图6是能与图1所示放送机的滑动件一起运作的控制盘的底视图；图7是构成按本发明的换盘器第2实施例一部分的支承盘的底部透视图；图8是构成第2实施例一部分的支承体透视平面图；图9是按本发明换盘器的第3实施例的透视平面图；图10是第3实施例局部剖视图。
图1至图6所示按本发明的盘放送机实施例包括，装在外壳1a内的机架1和相对于机架可移动支承的抽屉式移动装置3。机架1包括齿条5，它与齿轮7一起运作，使抽屉式移动装置3相对于外壳1a移进移出。机架还包括两个定向槽9，它与抽屉式移动装置3的两个导向轨11一起运作。抽屉式移动装置3用作绕转动轴13a转动的支承盘13的支承体。本例中，支承盘13有盘形信息载体如CD盘用的3个支承面15。驱动系统17，固定在抽屉式移动装置3的边上，它与支承盘13远离，即底边，驱动系统包括马达19、控制盘21和滑动件23。滑动件23有4个斜槽25，它用底座29的4个定向销27固定。底座29通过4个悬浮件31装载扫描装置33。扫描装置33包括马达35驱动而绕转动轴37a转动的转盘37和光学扫描单元39，光学扫描单元39相对于转盘37径向移动。光学扫描单元39包括物镜41，用于在信息盘的扫描面上会聚扫描光束。扫描装置33还包括附图中未画出的零件，如辐射源和辐射灵敏度检测器。
面对抽屉式移动装置3的支承盘13的边43有齿环45，也叫做第1齿环45，它与旋转轴13a同心并有外齿45a。抽屉式移动装置3有一个基本上在中心的开口47和齿环51，它与穿过开口47的轴49同心。齿环51、也叫做第2齿环，有内齿51a。绕轴49转动的驱动件53位于开口47中。支承在驱动系统17的安装板55上的驱动件53包括驱动销53a。驱动销53a伸进或穿过支承盘13的中心开口57，支承盘将相对于驱动轴53a转动。驱动轴53a有与旋转轴13a相同的中心轴。在装配了的状态中，这是全部描述所基于的状态，第1齿环45的外齿45a与第2齿环51的内齿51a啮合。外齿数与内齿数之比是3∶4。支承盘13的旋转轴13a与抽屉式移动装置3的轴49隔开一定距离d，该间隔距离d等于两个齿环45和51的节径之差的1/2。本例中两个齿环45和51的齿是直齿。两个啮合的齿环的节圆是公知的，或者，通常说齿轮是相互接触的虚圆，沿着这种节圆或虚圆两个齿环或齿轮相互啮合。本例中外齿45a的数是72，内齿51a的数是96。
按本发明的换盘器包括马达59，用安装板61将其固定在抽屉式移动装置3的下边。马达59通过传送带/齿轮传送装置63连到驱动轮7，驱动枢轴与机架1的齿条5啮合。当马达59通电时，使抽屉式移动装置3按双箭头x所指方向相对于机架1移动，使支承盘13相对于外壳1a移进、移出。
传送带/齿轮传送装置65将马达19加到控制盘21的齿轮21a。控制盘21沿其圆周部分有与驱动件53的齿69一起运作的齿67。在一边71，即下边，控制盘21装有三角形驱动型齿73，它与滑动件23中的矩形开口75接合。驱动型齿73有3个外壁73a、73b和73c，用于与滑动件23中确定开口75的内壁23a一起运作。这些零件的配置方式和尺寸是，当信息盘位于扫描位置中时，即位于转盘37上时，马达19的能量使滑动件3按x1所示方向相对于安装板17移动，以便按与之垂直的y1方向移动扫描装置33。该移动后，原来位于转盘37上的信息盘将位于支承盘13的一个支承面15上。当马达19的能量使控制盘21的齿67继续与驱动件53的齿69啮合和驱动件53绕轴49旋转时，啮合期间驱动件53恰好转一圈。该转动中支承盘13移动并绕旋转轴13a转120°。于是在然后到达的支承盘13位置，另一支承面15再次与转盘37对准。当马达19使滑动件23继续按x2方向移动时，使扫描装置33按y2方向移动。后面所述的移动中，留在与转盘27对准的支承盘13的支承面15上的信息盘被转盘37升高，将信息盘送入扫描位置。当马达19继续供电时，重复上述循环。驱动件53和扫描装置33是周期性地被驱动和移动。
应当注意，本盘放送机包括将信息盘夹到扫描位置中的转盘37上去的带压盘件79的压盘装置77。
图7和8所示的按本发明的换盘器实施例最多能装3个光扫描盘形信息载体。为此，换盘器有设置于支承盘213上的3个支承面215。支承盘213用同一个虚轴249c安装在支承体203上，并绕旋转轴213a相对于支承体203转动，旋转轴213a与轴249平行延伸并能绕轴249转动。
与图1至图6所示盘放送机中所用换盘器相类似，本换盘器包括可绕支承体203的轴249转动的驱动件，它可转动地在旋转轴213a处连接到支承盘13。支承盘213本身有第一齿环245，它与旋转轴213a同心并有内齿245a，内齿245a与第2齿环251的外齿251a啮合，它构成支承体203的一部分并与轴249同心。内齿245a的齿数与外齿251a的齿数之比为3∶2。旋转轴213a与轴249之间相隔一定距离d，该间隔距离等于齿环245与251的节半径之差。该换盘器按上述换盘器的相同方式运行，在所述传动比的情况下，驱动件转一圈时图7和8所示换盘器的支承盘实际绕旋转轴213a转1/3圈，结果，支承盘进入精确计算出的预限定位置，位置间移动只需在限定区内进行。
图9和10所示的按本发明的换盘器实施例使诸如CD或CD-ROM的盘形信息载体相对于扫描位置就位和离位。换盘器包括支承体303，例如可安装在外壳内的盘形机架，和由支承体303支承的支承盘313，支承盘313有3个支承面315，每个支承面都用于支承信息盘并相互之间安装成使支承盘有最小的径向尺寸。支承盘313绕旋转轴313a相对于支承体303转动，并能在横切旋转轴313a的平面中移动。换盘器还包括驱动件353，它在旋转轴313a处可转动地接到支承盘313。驱动件353用于转动支承盘313并对其导向，支承在支承体303中，并能绕支承体的轴349相对于该支承体转动。换盘器有两个齿环，第1齿环345牢固地固定于支承盘313上，第2齿环351牢固地固定于支承体303上。第1齿环345有外齿，位于第2齿环351中并与其啮合，第2齿环有内齿。第1齿环345有节圆p1，第2齿环351有节圆p2。当驱动件353按r方向绕轴349转动时，两个节圆p1和p2滚动接触，支承盘313按R方向绕旋转轴313a移动并转动，旋转轴313a与支承盘一起移动。
为了有3个支承面315的支承盘313在最小的空间内按上述方式转动，本例中，第1齿环345有57个齿，第2齿环351有76齿。旋转轴313a与轴349之间的间距d等于节圆直径p2和p1之差的1/2。驱动件353转完一整圈时，支承盘313精确地转1/3圈。当然，可在外齿数与内齿数之比为3∶4的限定范围内选择不同的齿数。
换盘器还包括驱动驱动件353用的马达319，传送机构365，本例中为传送带/齿轮传送装置，由马达319电气连接到固定至驱动件353的齿轮379。
权利要求
1.换盘器，用来使盘形信息载体就位和离位，该换盘器包括支承体和支承盘，支承盘由支承体支承，安装成能相对于所述支承体运动，并能绕旋转轴旋转，支承盘有用于所述信息载体的支承面，还包括绕所述旋转轴延伸的第1齿环，但第1齿环不能相对于支承盘转动，第1齿环与绕支承体的轴延伸的第2齿环同时运作，支承体的轴与旋转轴平行并间隔一定距离，使支承盘转动并对其导向的装置，其特征是，第2齿环不相对于支承盘转动，与支承盘的第1齿环啮合，所述的使支承盘转动并对其导向的装置包括绕支承体的所述轴转动的驱动件，驱动件在旋转轴处可转动的与支承盘连接。
2.按权利要求1的换盘器，其特征是，支承盘的第1齿环有外齿，支承盘的第2齿环有内齿。
3.按权利要求2的换盘器，其特征是，外齿数与内齿数之比为3∶4，支承盘的旋转轴与支承体的所说轴之间的间距等于两个齿环的节圆直径之差的1/2。
4.按权利要求1的换盘器，其特征是，第1齿环有内齿，第2齿环有外齿，内齿数与外齿数之比为3∶2，支承盘的旋转轴与支承体的所述轴之间的间距等于两个齿环的节圆直径之差的1/2。
5.盘放送机，包括扫描装置，有写和/或读盘形信息载体的装置，还有能绕旋转轴转动的转盘，用于支承在扫描位置中的信息载体，和前述任何一项权利要求所述的换盘器，用于使所述信息载体相对于扫描位置就位和离位。
6.按权利要求5的盘放送机，其特征是，换盘器的支承体构成能对外壳移进、移出的抽屉式移动装置的一部分。
7.按权利要求5或6的盘放送机，其特征是，换盘器的支承盘有3个支承面。
全文摘要
换盘器，用于使盘形信息载体就位和离位。它包括支承体(303)和被其支承的支承盘(313)，支承盘能相对于所述支承体移动并绕旋转轴(313a)转动。支承盘有用于所述信息载体的支承面(315)，还包括绕所述旋转轴延伸而不相对于支承盘转动的第1齿环(345)，第1齿环与不能相对于支承体转动的第2齿环(351)共同运作。第二齿环绕支承体轴(349)延伸，支承体轴与旋转轴(349)平行延伸并相距(d)。换盘器还包括绕支承体轴转动的驱动件(353)，支承盘在旋转轴与驱动件可转动连接，驱动件转动支承盘并对其导向。
文档编号G11B17/22GK1152370SQ96190435
公开日1997年6月18日 申请日期1996年4月10日 优先权日1995年4月28日
发明者J·C·M·韦斯利格尔斯 申请人:菲利浦电子有限公司