以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて詳細に説明する。なお、本発明の理解を容易とするため、本発明の要旨に関連する構成を含め説明する。
図1は、本発明を実施したスロットイン方式のディスク装置1の外観を示す図であり、シールド状態に構成されたシャーシケース2の天板の中央に開口2aが形成されており、この開口2aの周縁部に内部へ突出する凸部2bが形成されている。前記シャーシケース2の前端にはベゼル3が固定されており、このベゼル3には、12cmディスク(以下、大径ディスクという)D1および8cmディスク(以下、小径ディスクという)D2を挿入するスロット3aと、エマージェンシー解除のための通孔3b・3cが形成されている。また、ベゼル3には、収容されている大径ディスクD1または小径ディスクD2を装置外部への搬出させるための押釦4およびディスク装置1の動作状態を表示するためのインジケータ5を備える。
図2は、前記シャーシケース2の天板部分を除去した状態の斜視図であり、このシャーシケース2内にはベースパネル6が配設されており、その中央から斜め下方への配置状態で大径ディスクD1および小径ディスクD2の駆動ユニットAが設けられている。この駆動ユニットAは、大径ディスクD1および小径ディスクD2の中心孔D1a・D2aをクランプまたはクランプされている状態を解除するため、フロントベゼル3側を支軸とし、装置中央に位置する後端側を上下方向に揺動可能となるようにした昇降フレーム7が既知の緩衝支持構造8により複数箇所でベースパネル6に連結されている。
前記昇降フレーム7の先端には、搬入されて停止した大径ディスクD1または小径ディスクD2の中心に対応する位置にクランプヘッド9が配置される。このクランプヘッド9はターンテーブル10と一体に構成され、直下に配したスピンドルモータ11の駆動軸に固定されており、このスピンドルモータ11によりクランプヘッド9のチャック爪9aにクランプされた大径ディスクD1または小径ディスクD2を回転駆動してドライブし、情報の記録または再生が行われる。
符号Bは昇降フレーム7に支持されたヘッドユニットであり、光ピックアップ12を大径ディスクD1、小径ディスクD2の直径方向に往復動させるためのキャリアブロック13が、その両端を昇降フレーム7に固定されたガイドシャフト14・15に支持されている。そして、前記キャリアブロック13は、ギヤトレイン17からスクリューシャフト18に伝達されたスレッドモータ16の駆動力により前進後退する(図3参照)。
つぎに、大径ディスクD1、小径ディスクD2の搬入および搬出を司る複数のアームは、ベースパネル6の平面上に前記昇降フレーム7を囲む状態で配され、ベースパネル6の裏面に配設された駆動機構により作動するように構成されている。この複数のアームの中で、ディスクの搬入および搬出において中枢的機能を果たすのがディスク支持アーム19であり、リベットピン20を支点に揺動し、大径ディスクD1、小径ディスクD2の後端側を支持するとともに搬送行程における高さ位置を正確に保つようにしている。このため、先端にホルダー21を備え、このホルダー21の凹溝21aで大径ディスクD1、小径ディスクD2の後端側が保持される。
符号22は大径ディスクD1を装置内部へ搬入するためのローディングアームであり、枢支ピン23で連結されたリンクレバー24に牽引されて揺動し、そのローディングローラー22aで挿入された大径ディスクD1の中心より前方の側部から押圧が開始され、大径ディスクD1を装置内部へ誘引する機能を果たす。
ガイドアーム25はベースパネル6に回転可能に取り付けられた枢支ピン26を支点にして揺動し、その先端に垂下した状態で固定された支持部材25aにより搬送される小径ディスクD2の側部を支持して定位置へ導く機能を果たす。また、ガイドアーム27はリベットピン28を支点にして揺動し、その先端に垂下した状態で固定された支持部材27aにより搬送される大径ディスクD1の側部を支持して定位置に導く機能、および小径ディスクD2の側部を支持して定位置に導く機能を果たす。このガイドアーム27は、その基端部の枢支ピン27bにベースパネル6の裏面で第3揺動部材51の端部と引張コイルバネ53の端部が取り付けられている。
ガイドアーム29はリベットピン30を支点に揺動し、その先端に起立した状態で固定された支持部材29aにより搬送される小径ディスクD2の側部を支持して定位置へ導く機能、および大径ディスクD1の側部を支持して定位置に位置決めする機能を果たす。なお、引張コイルバネ31に付勢され、リベットピン32を支点に揺動するリンクレバー33の作用ピン33aが前記ガイドアーム29のスリット29eに係合しているので、ガイドアーム29の先端は常に求心方向へ付勢された状態となる。前記ガイドアーム29の後端部のガイド溝29cに従動ピン35bにより連結されたガイドアーム35は、リベットピン36を支点に揺動し、その先端に起立した状態で固定された支持部材35aにより小径ディスクD2の後端側を支持して定位置へ導く機能、および小径ディスクD2の側部を支持して定位置に位置決めする機能を果たす。
符号37はロックレバーであり、リベットピン38を支点に揺動し、先端に形成したアングル37aが前記ガイドアーム29の先端に備えた舌片29bを係止することが可能となるようにしている。このロックレバー37はワイヤースプリング39により先端のアングル37aが常に求心方向へ付勢されているが、通常はストッパー40が機能して定位置に静止している。
符号41はリードワイヤーであり、ベゼル3の下辺に沿って配設され、その端部が前記ロックレバー37の後端部に連結されており、係止端部41aが起立状態に折り曲げられ、ベゼル3のスロット3aに臨むようにしている。したがて、大径ディスクD1をスロット3aから挿入すると、大径ディスクD1の側部で前記係止端部41aが押圧されるため、このリードワイヤー41はベゼル3に平行して横移動する。これにより、ロックレバー37が牽引され、その先端のアングル37aが遠心方向へ揺動するため、ガイドアーム29の舌片29bの係止を回避することができる。
なお、ベースパネル6の平面上に露呈する機構要素において、符号42aはレバーアーム42(図2、図3参照)の係止舌片であり、ガイドアーム27の位置制御の機能を果たすものであるが、その動作態様の詳細については後述する。また、符号71は大径ディスクD1および小径ディスクD2がクランプヘッド9でクランプされている状態を解除するためのクランプ解除ピンである。
以上のようにベースパネル6の平面上に構成された各ガイドアームなどを作動するため、このベースパネル6の裏面に構成された機構要素を以下に説明する。本発明のディスク装置1は、装置内部の側部に図3の仮想線で示すように前後方向に配置したローディングスライダー43の前進後退により大径ディスクD1と小径ディスクD2の搬送に係る動作制御のすべてを完結できるように構成されており、機構要素の中枢となるローディングスライダー43の構成ならびにこのローディングスライダー43に動作制御される各機構要素について説明する。
図4は、ローディングスライダー43がベースパネル6の裏面へ対向する方向から俯瞰した状態を示すもので、同図に示すようにローディングスライダー43は柱状に形成され、その前端部分にラックギア43aが形成されている。一方、後端部分には、上端水平部43b−1と下端水平部43b−2および中間に段差を備えた垂直部43b−3が連通するガイド溝43bが形成されている。
前記上端水平部43b−1にはリベットピン44を支点に揺動する第1揺動部材45の従動ピン45aを装着し、垂直部43b−3にはリベットピン46を支点に揺動する第2揺動部材47の従動ピン47aが装着される。そして、この第2揺動部材47の作用ピン47bは、従動スライダー48の端部通孔48aに装着される。
ローディングスライダー43の中位部にはその両側にガイド溝43c−1およびガイド溝43c−2が形成されている。前記ガイド溝43c−1の後端部には傾斜面が形成されており、ガイド溝43c−2の前後端も傾斜状態となっている。そして、前記ガイドアーム29の従動ピン29dが、ローディングスライダー43が最も前進した状態において前記ガイド溝43c−2の後端傾斜部の開口部分に位置するように装着される。
符号43dはローディングアーム22を大径ディスクD1の搬送に同期させて作動するようにリンクレバー24を牽引する誘導溝である。図5に示すようにこの誘導溝43dに重合する位置のベースパネル6に固定されたガイドプレート49にガイドスリット49aが形成されており、誘導溝43dとガイドスリット49aにリンクレバー24の先端に固定した従動ピン24aを差し込んだ状態としてある。したがって、前進後退する誘導溝43dに対して定位置にあるガイドスリット49aとが相互に作用し、前記従動ピン24aの動作制御がなされる。
また、ローディングスライダー43の昇降フレーム7に面する側部にこの昇降フレーム7の昇降を司る従動ピン7aを上下動させるためのカム溝43eが形成されている。このカム溝43eは昇降フレーム7を低位置に保つ低位部43e−1、昇降フレーム7を上昇または降下させる傾斜部43e−2、昇降フレーム7を高位置に保つ高位部43e−3が一連に形成されている。
図6は、装置内部の後部に構成された動力伝達機構を裏面から俯瞰した状態の分解斜視図であり、従動スライダー48の昇降フレーム7の昇降を司る従動ピン7bを上下動させるためのカム溝48cが形成されている。このカム溝48cは昇降フレーム7を低位置に保つ低位部48c−1、昇降フレーム7を上昇または降下させる傾斜部48c−2、昇降フレーム7を高位置に保つ高位部48c−3が一連に形成されている。
前記従動スライダー48の端部通孔48bには、リベットピン50を支点に揺動する第3揺動部材51の作用ピン51aが装着されている。そして、前記作用ピン51aにはリンクワイヤー52の端部52aが装着され、他方の端部52bは、第1揺動部材45の通孔45bに係止される。前記第3揺動部材51は引張コイルバネ53により同図において反時計回り方向への付勢力が働いているが、作用ピン51aがリンクワイヤー52によりその動きが制限されるため、装置が作動していない状態では定位置に静止する。また、前記端部通孔48bの側部には、レバーアーム42を作動するための作用片48dが形成されている。
つぎに、第1揺動部材45と後述するギヤディスク59との間に連結されるリンクアーム54は、第1揺動部材45に連結部材55により連結された第1リンクアーム54aと引張コイルバネ56により付勢された第2リンクアーム54bの組み合わせにより伸縮可能に構成され、大径ディスクD1および小径ディスクD2の搬送時における機構の安全を確保するようにしている。
図7は、前記第2リンクアーム54bの端部の構成を装置裏面から俯瞰した斜視図であり、第2リンクアーム54bの通孔54b−1、ディスク支持アーム19の回転基板19aの通孔19b、ギヤディスク59の通孔59aが同時に枢止ピン57により回動可能に軸支されている。一方、ディスク支持アーム19の中心孔19cとギヤディスク59の中心孔59bは、一端をベースパネル6に固定したリベットピン20で同時に軸支され、前記回転基板19aの係止片19dがギヤディスク59の係止窓59cに臨み、一体となるようにしている。
前記ギヤディスク59のシャーシケース2の側面に対向する外周縁の一部にはギヤ59dが形成され、これと相対する外周縁にはスイッチ起動段部59e・59fが形成されている。前記スイッチ起動段部59e・59fにより入接されるリミットスイッチ60は、シャーシケース2の底面上に配設した配線基板(図示せず)に実装され、そのスイッチノブ60aが前記スイッチ起動段部59e・59fで作動する。
前述したレバーアーム42は、リベットピン61を支点に揺動するように固定され、その係止舌片42aをベースパネル6の開口からベースパネル6の表面に臨ませるとともに、バネ片42bの先端をベースパネル6の開口壁6aに接触させ、先端部のローラー42cに遠心方向への付勢力が発生するようにしている。これにより、レバーアーム42は、ローラー42cが従動スライダー48の側壁に接触している状態にあるときは定位置に静止しているが、従動スライダー48がスライドするとその作用片48dにローラー42cが押圧されることによってリベットピン61を支点に揺動し、係止舌片42aが遠心方向へ移動する。
つぎに、ガイドアーム25を揺動させるための機構を説明する。このガイドアーム25はその揺動の支点となる基端の枢支ピン26がベースパネル6の背面に延設され、その端部にローラー支持板62が固定されている。このローラー支持板62には図3に示すように引張コイルバネ63が張設されているので、同図において時計回り方向の付勢力が作用し、これによりガイドアーム25が求心方向へ傾倒するようになる。前記ローラー支持板62に配設されたダブルローラー64は、図8に示すように大径部64aと小径部64bが同軸に構成されたものである。
同図において、シャーシケース2の側壁内面に沿って配設されたラックスライダー65は、ギヤディスク59のギヤ59dに噛合するラックギヤ65aを備え、ギヤディスク59の回転に同期して前進後退する。ラックスライダー65の中間部の下辺には低位ガイド片65b、上辺には高位ガイド片65cが形成されており、低位ガイド片65bが前記ダブルローラー64の大径部64aを案内し、高位ガイド片65cが小径部64bを案内する。
このように構成された機構要素は、ローディングスライダー43の前進後退により作動されるが、この駆動機構は、図3に示すように装置裏面の角隅部に配設されている。そして、駆動機構の動力源となるローディングモータ66の出力軸のウォームギヤ67の回転力がダブルギヤ68・69・70によるギヤトレインにより順次、小径ギヤから大径ギヤへ減速されながら伝達される。そして、ローディングスライダー43のラックギヤ43aに噛合しているダブルギヤ70の小径ギヤから駆動力が伝達され、ローディングスライダー43が前進後退する。
つぎに、以上のように構成された本発明のディスク装置1の動作態様について説明する。上述したように本発明のディスク装置1では大径ディスクD1および小径ディスクD2の搬送が可能となるように構成されているが、まず、大径ディスクD1の搬送の態様を図9乃至図22にもとづいて説明し、小径ディスクD2の搬送の態様を図23乃至図36にもとづいて説明する。
図9乃至図15は、ベースパネル6の表面に露呈する構成の主要部を実線により描画した平面図であり、このときのベースパネル6の裏面の構成の主要部を破線で示す。また、図16乃至図22は、ベースパネル6の裏面に露呈する構成の主要部を実線により描画した底面図であり、このときのベースパネル6の表面の構成を破線で示す。なお、図9乃至図15において、カム溝43e・48cおよび従動ピン7a・7bは本来同図に現れないものであるが、説明の便宜上これを図示し、理解が容易となるようにした。
図9および図16は、大径ディスクD1がベゼル3のスロット3aから挿入されるのを待機している状態であり、各アームは初期状態で静止している。このとき、ガイドアーム25は、ベースパネル6の裏面において前記枢支ピン26に固定されたローラー支持板62のローラー64の大径部64aが、図8および図16に示すようにラックスライダー65の低位ガイド片65bに当接しており、ガイドアーム25は、求心方向に最も揺動した位置よりも所定量だけ遠心方向に揺動した位置に停止している。
これは、ガイドアーム25が求心方向に最も揺動した位置に停止し、ディスクの挿入を待機する構成とした場合、小径ディスクD2を装置の左側に寄せて挿入したときに、小径ディスクD2が支持部材25aの左側に入ってしまい、小径ディスクD2を搬送することができなくなるのを防止するため、ガイドアーム25を求心方向に最も揺動した位置よりも所定量だけ遠心方向に揺動した位置で停止させ、ディスクの挿入を待機するようにしてある。
つぎに、ガイドアーム27は、その基端部が引張コイルバネ53で付勢されているので、先端の支持部材27aが求心方向へ揺動する力が常に働くが、枢支ピン27bに連結された第3揺動部材51が定位置に静止しているので、このガイドアーム27は図9に示す状態で静止している。これは、静止状態にある第1揺動部材45と第3揺動部材51の作用ピン51aとの間に取り付けられたリンクワイヤー52がストッパーとしての機能を果たし、第3揺動部材51の揺動を阻止していることによる。
同様にローディングスライダー43の移動に伴って動力が伝達されるディスク支持アーム19、ガイドアーム29、ガイドアーム35、ローディングアーム22も図9に示す状態で静止している。また、ローディングスライダー43のカム溝43eに案内される昇降フレーム7の従動ピン7aは、このカム溝43eの低位部43e−1にあり、一方、従動スライダー48のカム溝48cに案内される昇降フレーム7の従動ピン7bは、このカム溝48cの低位部48c−1にあるため、昇降フレーム7は図37(A)に示すように最も降下している状態にある。
図10および図17は、ベゼル3のスロット3aから大径ディスクD1が操作者により挿入され、この大径ディスクD1の後端側がディスク支持アーム19のホルダー21およびガイドアーム29の支持部材29aに当接した状態を示す。このとき、大径ディスクD1はガイドアーム25の先端の支持部材25aを押圧し、図10に仮想線で示す位置から遠心方向へ揺動する。このとき、大径ディスクD1の側部はリードワイヤー41の係止端部41aを押圧して同図矢印で示す方向にスライドする。これにより、ロックレバー37がリードワイヤー41で牽引され、その先端のアングル37aが同図矢印に示す方向に揺動するため、ガイドアーム29の先端の舌片29bを係止する範囲から外れる。
図11および図18は、上記の状態から大径ディスクD1が操作者により更に挿入された状態を示すもので、大径ディスクD1に押圧されてディスク支持アーム19、ガイドアーム25およびガイドアーム29は遠心方向に揺動する。したがって、ディスク支持アーム19の基部はリベットピン20を支点に図39(A)の位置から図39(B)の位置まで回転し、リミットスイッチ60がギヤディスク59のスイッチ起動段部59eで作動される。なお、このときギヤディスク59に噛合しているラックスライダー65は僅かに前進する。
前記スイッチ起動段部59eにより作動したリミットスイッチ60からの信号にもとづき、この時点でローディングモータ66に低位電圧の電流が流れる。これによりローディングスライダー43が後退してリンクレバー24を牽引し、ローディングアーム22が同図の仮想線の位置まで揺動し、先端のローディングローラー22aが大径ディスクD1の側部に当接して停止する。
ここで、前記低電位の電流の電位は、後述する小径ディスクD2の搬送に必要な電位を基準に設定したもので、この時点で大径ディスクD1の搬入に必要な大きいトルクを発生させるための高電位の電流を流すと、搬送機構に不具合が発生する危険がある。即ち、図11において、ローディングローラー22aの押圧による分力F1aとガイドアーム25の支持部材25aの押圧による分力F1bは大径ディスクD1のほぼ中心付近にあるため、その合力はきわめて小さく、大径ディスクD1を搬入方向へ推進する力が発生しない。しかも、図11に示す状態では、ガイドアーム29の先端の求心方向に付勢されている支持部材29aが大径ディスクD1の後側部を押圧している状態にある。
かかる状況において大径ディスクD1を搬送するに必要な高電位の電流をローディングモーター66に通ずると、ローディングアーム22は大径ディスクD1を挟持したまま停止し、搬入動作が停止してしまう。この状態が継続された場合、例えば、搬送機構のギヤトレインの破損、あるいはローディングモータ66の焼損などの危険に繋がることになる。このような不具合の発生を回避するため、この時点では小径ディスクD2の搬送に必要な低電位の電流をローディングモータ66に流すようにしている。
なお、低電位の電流をローディングモータ66に流している前記状態においては、ローディングモータ66の駆動力のみでは、大径ディスクD1が負荷となってローディングアーム22が回動しないため、大径ディスクD1の搬送動作が行われず、操作者が大径ディスクD1を押圧したときに、ローディングモータ66の駆動力と操作者の挿入力とが加わり、大径ディスクD1の搬送動作が行われるようにしている。
図12および図19は、上記の状態から大径ディスクD1が操作者により更に挿入された状態を示すもので、ディスク支持アーム19の基部のギヤディスク59が更に回転する。これによりリンクアーム54が牽引され、第1揺動部材45がリベットピン44を支点に揺動し、従動ピン45aが後退するため、低電位の電流が流れているローディングモータ66の駆動力により付勢された状態にあるローディングスライダー43も後退する。
かかる動作に至ると、ガイドアーム29が遠心方向へ揺動し支持部材29aによる大径ディスクD1の支持が解除される。これは、図11の状態でローディングスライダー43のガイド溝43c−1の後端部の傾斜面上に位置したガイドアーム29の従動ピン29dが、ローディングスライダー43の後退に伴って前記傾斜面の作用を受けることによるものである。
前記による第1揺動部材45の揺動に伴い、リンクワイヤー52により揺動が規制されている第3揺動部材51が引張コイルバネ53の作用によりリベットピン50を支点に揺動する。これにより、ガイドアーム27が求心方向へ揺動し、その先端の支持部材27aにより大径ディスクD1の後側部が支持される。このとき、ローディングスライダー43の後退によりリンクレバー24が牽引されるので、ローディングアーム22が求心方向へ揺動し、先端のローディングローラー22aが大径ディスクD1の前側部に当接して支持する。なお、昇降フレーム7の従動ピン7aは、カム溝43eの低位部43e−1を横移動する状態であるので、この昇降フレーム7は図37(A)の位置に止まる。
一方、ディスク支持アーム19の基部のギヤディスク59は、図39(C)に示す位置まで回転し、スイッチ起動段部59fがリミットスイッチ60のスイッチノブ60aを反転作動する。このときのリミットスイッチ60の信号によりローディングモータ66に流す電流を高電位に切り替え、大径ディスクD1の搬入に必要なトルクが発生するようにする。そして、ローディングローラー22aの押圧による分力F1aおよびガイドアーム25の支持部材25aの押圧による分力F1bが大きくなることから搬入方向へ推進する合力F2が発生し、ローディングモータ66による自動ローディングが開始される。
図13および図20は、ローディングモータ66による自動ローディングが開始され、大径ディスクD1が搬入されている状態を示す。図12の状態からローディングスライダー43が更に後退すると、ガイドアーム29の従動ピン29dがローディングスライダー43の傾斜部からガイド溝43c−1へ進入する。これにより、ガイドアーム29が遠心方向へ更に揺動し、先端の支持部材29aが大径ディスクD1の側部に接触しない状態となる。なお、図40(A)〜(D)にガイドアーム29の動作の態様を連続的に示す。
また、ローディングスライダー43の後退により、リンクレバー24が牽引され、ローディングアーム22の求心方向への揺動を開始する。図41(A)〜(D)は、ローディングアーム22の揺動の状態を連続的に示したもので、図12に示すローディングアーム22の状態は、図41(A)の初期状態から図41(B)へ移行した状態に相当する。
前記ローディングアーム22の揺動を司るリンクレバー24は、前述したようにリンクレバー24の先端に固定した従動ピン24aがローディングスライダー43の誘導溝43dとガイドプレート49のガイドスリット49aに差し込まれているので、ローディングスライダー43が後退すると、従動ピン24aは誘導溝43dの後端の傾斜面とガイドスリット49aの側壁で挟持される状態となり、ローディングスライダー43の後退に伴って従動ピン24aも後退し、リンクレバー24が牽引されローディングアーム22が揺動する。
ローディングスライダー43が図13に示す位置まで後退すると、これに伴い、ガイド溝43bの上端水平部43b−1が第1揺動部材45の従動ピン45aを押し上げ、リベットピン44を支点にこの第1揺動部材45を揺動し、リンクアーム54を介してギヤディスク59を回転する。これにより、ディスク支持アーム19は遠心方向へ揺動、即ち、大径ディスクD1の後端側を支持しているホルダー21が大径ディスクD1の搬入に同期して後退する。なお、この時点では、第2揺動部材47の従動ピン47aはガイド溝43bの垂直部をスライドしている状態であるので、第2揺動部材47は静止した状態であり、従動スライダー48も静止した状態にある。
図12から図13の状態へ移行する行程において引張コイルバネ53により付勢されているガイドアーム27は、その先端の支持部材27aが大径ディスクD1の搬入に伴って図13に示すように押し戻され、レバーアーム42の係止舌片42aに当接して停止する。このとき、第3揺動部材51は僅かに揺動するため、その作用ピン51aは静止している従動スライダー48の端部通孔48b内を求心方向へ移動し、リンクワイヤー52が僅かに撓む状態となる。
一方、ガイドアーム25の支持部材25aは大径ディスクD1の前側部を支持しており、前記ギヤディスク59の回転により前進したラックスライダー65の高位ガイド片65cはダブルローラー64の小径部64bから離間した状態にある。なお、このとき、昇降フレーム7の従動ピン7aは、カム溝43eの低位部43e−1を横移動する状態であり、従動スライダー48は静止しているので、昇降フレーム7は依然、図37(A)の位置に止まる。
図14および図21は、図13および図20の状態からローディングスライダー43が更に後退し、リンクレバー24が牽引され、ローディングアーム22が図41(C)に示す位置まで揺動し、搬入された大径ディスクD1の中心孔D1aの中心とクランプヘッド9の中心が一致した状態を示す。一方、ガイドアーム29の従動ピン29dはローディングスライダー43のガイド溝43c−1を直進する状態となるので、ガイドアーム29およびガイドアーム35は図14に示す位置で静止している。このとき、支持部材29aおよび支持部材35aが大径ディスクD1の外周縁を受け止めて位置決めすることにより、大径ディスクD1の中心孔D1aとクランプヘッド9との位置が正確に一致する。
ローディングスライダー43の後退に伴い、第1揺動部材45の従動ピン45aが上端水平部43b−1に押し上げられ、垂直部43b−3へ移行するため、この第1揺動部材45が同図に示す位置まで揺動し、リンクアーム54によるギヤディスク59の回転によりディスク支持アーム19も遠心方向へ揺動する。前記ギヤディスク59の回転は、ラックスライダー65を更に前進させ、ダブルローラー64の小径部64bが高位ガイド片65cに乗り上げるため、ガイドアーム25は遠心方向へ大きく揺動し、その支持部材25aによる大径ディスクD1の外周縁の支持を終了する。これによりガイドアーム25は、昇降フレーム7の側方に待避し、昇降フレーム7上に延在しない状態となるので、上昇する昇降フレーム7とガイドアーム25が接触する虞はない。
このとき、大径ディスクD1は、ガイドアーム27の支持部材27aを押圧しているが、この支持部材27aはレバーアーム42の係止舌片42aに当接して停止位置が確定されるので、この時点で大径ディスクD1のクランプヘッド9に対する水平方向の中心が一致することになる。一方、大径ディスクD1のクランプヘッド9に対する垂直方向の中心は、図14に示す状態で静止したディスク支持アーム19のホルダー21とローディングアーム22のローディングローラー22aにより確定されることになる。
このように、本発明のディスク装置によれば、大径ディスクD1の自動ローディングが開始されて図14の状態に至るまで、この大径ディスクD1の外周縁の少なくとも3箇所が前述した複数のアームにより支持され、装置内部へ搬入されクランプヘッド9による中心孔D1aのクランプが可能となる位置に静止されるのである。
また、図13から図14へ至る行程において、ローディングスライダー43のカム溝43eの後退により、昇降フレーム7の従動ピン7aが低位部43e−1から傾斜部43e−2へ移行して上昇する状態となる。一方、第2揺動部材47の従動ピン47aがローディングスライダー43の垂直部43b−3から下端水平部43b−2へ達し、この第2揺動部材47が遠心方向へ揺動するため、作用ピン47bが従動スライダー48を水平移動させることに伴いカム溝48cが水平移動する。これにより、昇降フレーム7の従動ピン7bは低位部48c−1から傾斜部48c−2へ移行して上昇する状態となり、昇降フレーム7は図37(B)に示すように上昇を開始する。
図15および図22は、クランプヘッド9が大径ディスクD1の中心孔D1aをクランプし、大径ディスクD1のドライブが可能となる最終状態を示すものである。この状態に至るには、大径ディスクD1を支持しているディスク支持アーム19、ローディングアーム22、ガイドアーム27が僅かに遠心方向へ揺動してディスクの支持を終了し、大径ディスクD1の回転の妨げとならないようにしなければならない。
即ち、図14の状態からローディングスライダー43が更に後退して停止した位置で、リンクレバー24の従動ピン24aは誘導溝43dの後部の垂直方向の偏心部分でガイドスリット49aの後端の横溝に押し込まれるので、図41(D)に示すようにリンクレバー24が牽引方向とは逆の方向へ僅かに戻り、ローディングアーム22が僅かに遠心方向へ揺動し、このローディングローラー22aによる大径ディスクD1の外周縁の支持を終了する。
また、これと同時に第1揺動部材45の従動ピン45aがガイド溝43bの垂直部43b−3の中位に形成された傾斜部で僅かに揺動されるため、この揺動がリンクアーム54を介してギヤディスク59に伝達される。これによりディスク支持アーム19が僅かに遠心方向へ揺動し、このディスク支持アーム19による大径ディスクD1の外周縁の支持を終了する。
一方、ローディングスライダー43のガイド溝43bの下端水平部43b−2は第2揺動部材47の従動ピン47aが大きく押し上げられる。これにより、作用ピン47bが遠心方向へ揺動し、従動スライダー48を水平移動して端部通孔48bが第3揺動部材51の作用ピン51aを牽引するため、この第3揺動部材51が僅かに揺動するとともに、同時に作用片48dがレバーアーム42のローラー42cを押し上げる。これにより、ガイドアーム27の支持部材27aが当接しているレバーアーム42の係止舌片42aが後退するため、ガイドアーム27が僅かに遠心方向へ揺動し、このガイドアーム27による大径ディスクD1の外周縁の支持を終了する。
このとき、ローディングスライダー43のガイド溝43c−1の端部がガイドアーム29の従動ピン29dを押圧することによりガイドアーム29が僅かに揺動する。これにより、ガイドアーム29の支持部材29aが遠心方向へ揺動して大径ディスクD1の外周縁の位置決めを終了する。また、ガイドアーム29のガイド溝29cに従動ピン35bにより連結されたガイドアーム35が僅かに揺動することにより、支持部材35aも遠心方向へ揺動して大径ディスクD1の外周縁の位置決めを終了する。
なお、図14から図15へ至る行程において、ローディングスライダー43の後退に同期して従動スライダー48は水平移動するが、昇降フレーム7の従動ピン7aはローディングスライダー43のカム溝43eの傾斜部43e−2から高位部43e−3へ移行し、従動ピン7bは従動スライダー48のカム溝48cの傾斜部48c−2から高位部48c−3へ移行する。
この行程における昇降フレーム7の挙動は、傾斜部43e−2・48c−2により上昇する従動ピン7a・7bにより昇降フレーム7が上昇し、図37(C)に示すようにクランプヘッド9のチャック爪9aが大径ディスクD1の中心孔D1aに当接してこの大径ディスクD1を押し上げ、中心孔D1aの周縁がシャーシケース2の凸部2bに当接する。
前記状態から従動ピン7a・7bが傾斜部43e−2・48c−2の頂部に達すると、図37(D)に示すようにクランプヘッド9が大径ディスクD1の中心孔D1aに嵌入してチャック爪9aによるクランプを完了し、ターンテーブル10上に大径ディスクD1が固定される。そして、従動ピン7a・7bが高位部43e−3・48c−3へ移行することにより、昇降フレーム7は図37(E)に示す位置まで降下し、大径ディスクD1のドライブが可能となる。
以上、本発明のディスク装置1による大径ディスクD1の搬入時における各機構の動作態様を説明したが、搬出時は、各機構がローディングスライダー43の前進に伴って上述した搬入時とは逆順の動作態様となる。即ち、大径ディスクD1の搬出が開始され、ローディングスライダー43が前進を開始すると、昇降フレーム7は図38(A)〜(E)に示すように、一旦上昇してから初期位置まで降下する。この間に大径ディスクD1は図38(C)に示すようにクランプ解除ピン71で突き上げられ、クランプヘッド9によるクランプが解除される。
上記のようにして大径ディスクD1のクランプが解除されるまでの行程において、ディスク支持アーム19、ローディングアーム22、ガイドアーム27は求心方向への動作を開始し、大径ディスクD1の外周縁が支持された図14に示す状態となり、以後、ディスク支持アーム19の求心方向へ揺動する力により大径ディスクD1を搬出し、その前端部をベゼル3のスロット3aから露呈させて停止する。
なお、ローディングスライダー43の後退に伴う従動ピン24a・29d・45a・47aの動作の態様を図42(A)〜(F)に連続的に示す。
つぎに、本発明のディスク装置により小径ディスクD2を搬送する場合の動作態様を図23乃至図29の平面図と、これに対応する図30乃至図36に示す底面図により説明する。なお、図23乃至図29において、カム溝43e・48cおよび従動ピン7a・7bは本来同図に現れないものであるが、説明の便宜上これを図示し、理解が容易となるようにした。
図23および図30は、小径ディスクD2がベゼル3のスロット3aから挿入されるのを待機している状態であり、各アームは初期状態で静止している。このとき、ガイドアーム25は、ベースパネル6の裏面において前記枢支ピン26に固定されたローラー支持板62のローラー64の大径部64aが、図8および図30に示すようにラックスライダー65の低位ガイド片65bに当接しており、ガイドアーム25は、求心方向に最も揺動した位置よりも所定量だけ遠心方向に揺動した位置に停止している。
これは、ガイドアーム25が求心方向に最も揺動した位置に停止し、ディスクの挿入を待機する構成とした場合、小径ディスクD2を装置の左側に寄せて挿入したとき、小径ディスクD2が支持部材25aの左側に入ったしまい、小径ディスクD2を搬送することができなくなるのを防止するため、ガイドアーム25を求心方向に最も揺動した位置よりも所定量だけ遠心方向に揺動した位置で停止させ、ディスクの挿入を待機するようにしてある。なお、図23および図30に示す小径ディスクD2を待機している状態は、図9および図16に示す大径ディスクD1を待機している状態に一致するものである。
つぎに、ガイドアーム27は、その基端部が引張コイルバネ53で付勢されているので、先端の支持部材27aが求心方向へ揺動する力が常に働くが、枢支ピン27bに連結された第3揺動部材51が定位置に静止しており、このガイドアーム27は図23に示す状態で静止している。これは、静止状態にある第1揺動部材45と第3揺動部材51の作用ピン51aとの間に取り付けられたリンクワイヤー52がストッパーとしての機能を果たし、第3揺動部材51の揺動を阻止していることによる。
同様にローディングスライダー43の移動に伴って動力が伝達されるディスク支持アーム19、ガイドアーム29、ガイドアーム35、ローディングアーム22も図23に示す状態で静止している。また、ローディングスライダー43のカム溝43eに案内される昇降フレーム7の従動ピン7aは、このカム溝43eの低位部43e−1にあり、一方、従動スライダー48のカム溝48cに案内される昇降フレーム7の従動ピン7bは、このカム溝48cの低位部48c−1にあるため、昇降フレーム7は図37(A)に示すように最も降下している状態にある。
図24および図31は、ベゼル3のスロット3aから小径ディスクD2が操作者により挿入され、この小径ディスクD2の後端側がディスク支持アーム19のホルダー21に当接した状態を示す。この時点の小径ディスクD2のスロット3aへの挿入において、小径ディスクD2が図24において左方へ偏った場合は、小径ディスクD2の後端左側部がガイドアーム25の支持部材25aに接触して押し戻されるため、小径ディスクD2が搬送路から脱落するのを防ぐことができる。
また、小径ディスクD2の挿入操作において、小径ディスクD2の後端右側部が図43(A)に示すようにガイドアーム29の支持部材29aを押圧して遠心方向へ揺動させた場合、同図(B)に示すように舌片29bが、揺動することなく定位置に静止しているロックレバー37のアングル37aで係止されるので、この場合も小径ディスクD2が搬送路から脱落するのを防ぐことができる。即ち、ガイドアーム25の支持部材25aとガイドアーム29の支持部材29aにより小径ディスクD2が案内され、装置中央に導かれるのである。
図25および図32は、上記の状態から小径ディスクD2が操作者により更に挿入された状態を示すもので、小径ディスクD2に押圧されてディスク支持アーム19が遠心方向へ揺動するとともに、このディスク支持アーム19の揺動に連動するガイドアーム25の支持部材25aとガイドアーム29の支持部材29aが小径ディスクD2の側部に接触する。これにより、小径ディスクD2は前記支持部材25a・29aとディスク支持アーム19のホルダー21の3点で支持された状態となる。
また、ディスク支持アーム19の基部はリベットピン20を支点に図39(A)の位置から図39(B)の位置まで回転し、リミットスイッチ60がギヤディスク59のスイッチ起動段部59eで作動される。前記スイッチ起動段部59eにより作動したリミットスイッチ60からの信号にもとづき、ローディングモータ66に低位電圧の電流が流れる。このとき、ガイドアーム29の支持部材29aの押圧による分力F1aおよびガイドアーム25の支持部材25aの引張コイルバネ63の作用による押圧による分力F1bが大きく作用する状態にあるので、小径ディスクD2を搬入方向へ推進する合力F2が生じ、このローディングモータ66による自動ローディングが開始される。
図26および図33は、ローディングモータ66による自動ローディングが開始され、小径ディスクD2が搬入されている状態を示す。図25の状態からローディングスライダー43が更に後退すると、ガイドアーム29の従動ピン29dがローディングスライダー43のガイド溝43c−2へ進入する。このときガイド溝43c−2の傾斜部で支持部材29dが案内されその傾斜距離だけ移動し、小径ディスクD2を搬入しつつ支持部材29aが同図に示す位置まで揺動する。このとき、ガイドアーム25もまた引張コイルバネ63の作用により、小径ディスクD2を搬入しつつ同図に示す位置まで揺動する。
ローディングスライダー43が図26に示す位置まで後退すると、これに伴い、ガイド溝43bの上端水平部43b−1が第1揺動部材45の従動ピン45aを押し上げ、リベットピン44を支点にこの第1揺動部材45を揺動し、リンクアーム54を介してギヤディスク59を回転する。これにより、ディスク支持アーム19は遠心方向へ揺動、即ち、小径ディスクD2の後端側を支持しているホルダー21が小径ディスクD2の搬入に同期して後退する。なお、この時点では、第2揺動部材47の従動ピン47aはガイド溝43bの垂直部をスライドしている状態であるので、第2揺動部材47は静止した状態であり、従動スライダー48も静止した状態にある。
したがって、第1揺動部材45の揺動に伴い、第3揺動アーム51が引張コイルバネ53の作用により揺動するので、ガイドアーム27がリベットピン28を支点に揺動してその支持部材27aが小径ディスクD2に当接する。おな、このとき、昇降フレーム7の従動ピン7aは、カム溝43eの低位部43e−1を横移動する状態であり、従動スライダー48は静止しているので昇降フレーム7は、依然、37(A)の位置に止まる。
図27および図34は、図26および図33の状態からローディングスライダー43が更に後退して小径ディスクD2の搬入が継続されている状態であり、ガイドアーム29は揺動を停止しているが、ローディングスライダー43の移動量に応じ、ディスク支持アーム19が遠心方向へ、ガイドアーム25・27が求心方向へ揺動し、小径ディスクD2を支持する。
図28および図35は、図27および図34の状態からローディングスライダー43が更に後退して小径ディスクD2の中心孔D2aの中心と、クランプヘッド9の中心が一致して停止した状態を示す。かかる状態に至る過程において、ローディングスライダー43の後退に伴い、ディスク支持アーム19は遠心方向へ大きく揺動して小径ディスクD2の外周縁の支持を終了するとともに、この揺動によりギヤディスク59がラックスライダー65を前進させる。これにより、ダブルローラー64の小径部64aがラックスライダー65の高位ガイド片65cに乗り上げるので、ガイドアーム25は遠心方向へ大きく揺動し、小径ディスクD2の外周縁の支持を終了する。これにより、ガイドアーム25は昇降フレーム7の側方に待避し、昇降フレーム7上に延在しない状態となる。
前記状態では、小径ディスクD2の外周縁はガイドアーム27の支持部材27a、ガイドアーム29の支持部材29a、ガイドアーム35の支持部材35aの3点で支持されることになるが、この状態に至る過程においてガイドアーム27の支持部材27aの引張コイルバネ53による作用による押圧力が働き、小径ディスクD2の搬入が継続されることになる。
また、図27から図28へ至る行程において、ローディングスライダー43のカム溝43eの後退により、昇降フレーム7の従動ピン7aが低位部43e−1から傾斜部43e−2へ移行して上昇する状態となる。一方、第2揺動部材47の従動ピン47aがローディングスライダー43の垂直部43b−3から下端水平部43b−2へ達し、この第2揺動部材47が遠心方向へ揺動するため、作用ピン47bが従動スライダー48を水平移動させることに伴いカム溝48cが水平移動する。これにより、昇降フレーム7の従動ピン7bは低位部48c−1から傾斜部48c−2へ移行して上昇する状態となり、昇降フレーム7は図37(B)に示すように上昇を開始する。
図29および図35は、クランプヘッド9が小径ディスクD2の中心孔D2aをクランプし、小径ディスクD2のドライブが可能となる最終状態を示すものである。この状態に至るには、ガイドアーム27・29・35が揺動して小径ディスクD2の支持を終了し、小径ディスクD2の回転の妨げとならないようにしなければならない。
即ち、図28の状態からローディングスライダー43が更に後退して停止した位置で、従動ピン47aが下端水平部43b−2で押し上げられ、第2揺動部材47が遠心方向へ揺動する。これにより、従動スライダー48の端部通孔48bに連結されている作用ピン51aが牽引され、第3揺動部材51が求心方向へ揺動し、これによりガイドアーム27が遠心方向へ揺動され小径ディスクD2の支持を終了する。
一方、ガイドアーム29は、その従動ピン29dがローディングスライダー43のガイド溝43c−2の終端の傾斜部に至るため僅かに遠心方向へ揺動し、支持部材29aによる小径ディスクD2の支持を終了する。また、このガイドアーム29の揺動により、そのガイド溝29cに連結されている従動ピン35bを作用し、ガイドアーム35が僅かに遠心方向へ揺動して小径ディスクD2の支持を終了する。
なお、図28から図29へ至る行程において、ローディングスライダー43の後退に同期して従動スライダー48は水平移動するが、昇降フレーム7の従動ピン7aはローディングスライダー43のカム溝43eの傾斜部43e−2から高位部43e−3へ移行し、従動ピン7bは従動スライダー48のカム溝48cの傾斜部48c−2から高位部48c−3へ移行する。
この行程における昇降フレーム7の挙動は、傾斜部43e−2・48c−2により上昇する従動ピン7a・7bにより昇降フレーム7が上昇し、図37(C)に示すようにクランプヘッド9のチャック爪9aが小径ディスクD2の中心孔D2aに当接してこの小径ディスクD2を押し上げ、中心孔D2aの周縁がシャーシケース2の凸部2bに当接する。
前記状態から従動ピン7a・7bが傾斜部43e−2・48c−2の頂部に達すると、図37(D)に示すようにクランプヘッド9が小径ディスクD2の中心孔D2aに嵌入してチャック爪9aによるクランプを完了し、ターンテーブル10上に小径ディスクD2が固定される。そして、従動ピン7a・7bが高位部43e−3・48c−3へ移行することにより、昇降フレーム7は図37(E)に示す位置まで降下し、小径ディスクD1のドライブが可能となる。
以上、本発明のディスク装置1による小径ディスクD2の搬入時における各機構の動作態様を説明したが、搬出時は、各機構がローディングスライダー43の前進に伴って上述した搬入時とは逆順の動作態様となる。即ち、小径ディスクD2の搬出が開始され、ローディングスライダー43が前進を開始すると、昇降フレーム7は図38(A)〜(E)に示すように、一旦上昇してから初期位置まで降下する。この間に小径ディスクD2は図38(C)に示すようにクランプ解除ピン71で突き上げられ、クランプヘッド9によるクランプが解除される。
上記のようにして小径ディスクD2のクランプが解除されるまでの行程において、ガイドアーム25・27・29が求心方向へ揺動して小径ディスクD2の外周縁を支持する図28の状態となり、つづいて図27〜図24までの逆順を辿る動作においてディスク支持アーム19の求心方向へ揺動する力により小径ディスクD2を搬出し、その前端部をベゼル3のスロット3aから露呈させて停止する。
つぎに、本発明の要旨となる構成を具体的に説明する。図44は、上述した構成によるディスク装置の平面上の構成を示す図であり、大径ディスクD1(または小径ディスクD2)を操作者がベゼル3のスロット3aから図45に示すように傾斜状態で挿入すると、同図に示すように大径ディスクD1(小径ディスクD2)の後端側がディスク支持アーム19のホルダー21の底面と昇降フレーム7の表面との間に形成される間隙Gに進入して挟まれる状態となり、この時点で大径ディスクD1(小径ディスクD2)の搬送が不能となる。そして、この状態からさらに大径ディスクD1(小径ディスクD2)が強引に押し込まれると、装置内部の機構を破損したり、大径ディスクD1(小径ディスクD2)の記録面を損傷してしまうことになる。
そこで本発明では、昇降フレーム7が降下した初期状態においてホルダー21の底面と昇降フレーム7の表面との間に形成される間隙Gを可及的に狭く、または昇降フレーム7の表面にホルダー21の底面を接触するようにして大径ディスクD1および小径ディスクD2の後端側が図46および図47に示すようにホルダー21の下面に進入しないようにした。
本発明では、かかる機能を実現するため、昇降フレーム7が降下して図9および図16、図23および図30に示すようにディスク支持アーム19が大径ディスクD1または小径ディスクD2が挿入されるのを待機している状態において、ディスク支持アーム19の基部の回転基板19aを捻転し、ホルダー21の先端を強制的に降下させるようにしたもので、図48に具体的構成の例を示す。
同図は、ディスク支持アーム19とギヤディスク59の組立状態を示したものであり、
下部左方に示すギヤディスク59はその底面の形態を現しており、下部右方には同ギヤディスク59の表面の形態を現して同一図面にて示したものである。前述したようにディスク支持アーム19のアーム部分は、図49に示すようにベースパネル6に形成した円弧状のスリット6bからベースパネル6の表面上に臨ませる一方、回転基板19aの係止片19dがギヤディスク59の係止窓59cに臨み、この係止窓59cの係止段部59gにより前記係止片19dの先端が係止されて一体となる。
このとき、前記回転基板19aに形成された中心孔19cとギヤディスク59の中心孔59bは、一端をベースパネル6に固定したリベットピン20で同時に軸支されるが、回転基板19aとギヤディスク59との間に皿バネ72が装着される。前記ギヤディスク59には、その表面の係止窓59cの開口部分にベースパネル6の裏面に摺接するスライド片59hが形成されており、このスライド片59hによりディスク支持アーム19の回転時の水平状態が保たれる。
つぎに、図9および図16、図23および図30に示すディスク支持アーム19が大径ディスクD1または小径ディスクD2が挿入されるのを待機している状態において、前記スライド片59hが位置する部位のベースパネル6に、該ベースパネル6の裏面方向に突出する凸部6cを形成する。なお、前記凸部6cはベースパネル6に直接形成してもよく、別部材を固定するようにしてもよい。
以上のように凸部6cをベースパネル6に設けたことにより、大径ディスクD1または小径ディスクD2の搬送過程においては、ギヤディスク59のスライド片59hが図50に示すようにベースパネル6の裏面に摺接し、ギヤディスク59の水平状態が保たれる。この状態は、図52(A)の破線矢印で示すスライド片59hが移動する軌跡の範囲であり、この範囲においては、同図(B)に示すようにディスク支持アーム19のホルダー21の下面はベースパネル6の表面から離間した状態となる。
一方、図9および図16、図23および図30に示すディスク支持アーム19が大径ディスクD1または小径ディスクD2が挿入されるのを待機している状態においては、図53(A)に示すようにスライド片59hがベースパネル6の凸部6cに乗り上げ、ディスク支持アーム19の回転基板19aがギヤディスク59とともに捻転して図51に示すように傾斜する。この回転基板19aはディスク支持アーム19の吊り元側の揺動支点となるため、回転基板19aの捻転が僅かであってもホルダー21は図54に示すように仮想線の位置から大きく降下し、その先端が図53(B)に示すようにベースパネル6に接触または接近する。
かかる状態で大径ディスクD1または小径ディスクD2がベゼル3のスロット3aから図55(A)に示すようにその後端側が下方に傾斜して挿入された場合においても、ホルダー21の下面とベースパネル6の表面との間に大径ディスクD1または小径ディスクD2の進入を許容する間隙が形成されないので、ディスクの後端側は同図(B)に示すようにホルダー21の掬い面21bに乗り上げ、更にこの掬い面21bに案内されて同図(C)に示すようにホルダー21の凹溝21aに収まる。
なお、本発明によれば、ホルダー21を強制的に降下させるため、ホルダー21の上面とシャーシケース2の天板の裏面とによって形成される間隙が拡大し、この間隙にディスクの後端側が進入してしまう虞がある。そこで、ディスクが上方に傾斜して挿入されたとき、その後端側を下方へ向かうように案内する膨出部2cを、ホルダー21の先端付近であるシャーシケース2の天板に形成し、かかる不具合が生じないようにしてある。この膨出部2cは、ディスクがクランプされ、記録再生のための回転中に生じる僅かな面ブレが起きた場合でも、ディスクの表面に接触しない高さとする。
このように本発明では、大径ディスクD1および小径ディスクD2の各々をドライブ可能となるようにしたスロットイン方式のディスク装置1において、ベゼル3のスロット3aから挿入された大径ディスクD1および小径ディスクD2の後端側がディスク支持アーム19のホルダー21へ確実に案内されるので、過ったディスクの挿入操作を未然に防止でき、装置の破損およびディスクの記録面の損傷を回避することができる。