磁盘驱动器的制作方法

xiaoxiao2020-8-1  2

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专利名称:磁盘驱动器的制作方法
技术领域
本发明涉及用来驱动诸如圆盘状存储媒体的记录媒体的磁盘驱动器。
能够用磁场调制直接写入方法记录数据的磁-光盘驱动器已经在待审美国专利申请No.08/090,918和08/228,682中披露,这两件申请已由本申请的受让人受让,它们的技术教导在此作为参考。下面参照图38至图45详细说明这种磁-光盘驱动器。
参照图38至图45,滑板211安装在机架210上,以使该滑板能沿箭头A和A′所示的方向滑动,并能在卸盘位置和装盘位置之间转换。螺旋弹簧213的一端挂在滑板211上,以便靠该盘簧的收缩力把滑板211朝其装盘位置(箭头A所示的方向)拉紧。盒仓214借助多个支撑块210a固定安装在处于基准高度的机架210上,盒仓214包括上壁214a、下壁214b和左右侧壁214c,以便限定一个由这些壁围成的内部空间,这样构成盒仓214就能使盘盒250插入和排出盒仓中所限定的空间。盒仓214的上壁214a上设有一个开门机构330,而在盒仓的下壁214b上设有自动装入机构320和滑板锁定机构310。
自动装入机构320具有第1装入板215,第2装入板216和第3装入板221。第1装入板215由盒仓214的支撑销219导向,以使第1装入板能沿箭头A和A′所示的方向移动,第2装入板216可绕第1装入板215的枢轴217转动,以使第2装入板216可沿箭头B和B′所示的方向转动。盒仓214的支撑销219被插入到第2装入板216的凸轮槽218中,第2装入板216形成有一个盘盒装入销220。第3装入板221设置得可以绕盒仓214的支撑轴222转动,以使第3装入板221能沿箭头c和c′所示的方向转动。第3装入板221的一端与第1装入板215相啮合,第3装入板221的另一端形成有一个卡销223,螺旋弹簧224的一端挂在第3装入板221上。弹簧224把第3装入板221沿箭头c所示的转动方向拉紧。在滑板211被定位在卸盘位置的情况下,滑板211的装入卡定片225与第3装入板221的卡销223啮合,从而限制第3装入板221的转动。
滑板锁定机构310有一个钉固锁定板226,钉固锁定板226可以绕固定连接在盒仓214的下板214b上的支撑轴227沿图38和图39中箭头D和D′所示的方向转动。螺旋张力弹簧228的一端挂在钉固锁定板226上,该张力弹簧的偏置弹力把钉固锁定板226强顶在箭头D所示的方向上。滑板211依靠钉固锁定板226和连接在滑板211的锁定销229之间的啮合而被锁定在它的卸盘位置。
多个片簧状压盒片230a设置在盒仓214的上壁214a上,向下推压盘盒250,使之夹持在盒仓214中。
另一方面,磁盘旋转机构340有一个主轴升降板231,用来可以相对于机架210上下移动,升降板231在图41所示的朝下移动的位置和图42所示的朝上移动的位置之间动作,而滑板211的一对斜槽211a引导升降板231。固定地连接在主轴升降板231上的是主轴马达232和转盘233。
机架定位机构350有一对右和左定位销234,它们形成在主轴提升板231上,并从提升板231向上伸出。用定位销对234在水平方向上定位盘盒250到其外壳201上,盒仓214的下壁214b也用作定位件,来沿垂直方向定位盘盒250到外壳。
盘盒自动排出机构360包括装盘马达M2和减速齿轮箱(未示出),减速齿轮箱用来降低装盘马达M2的输出速度,并把被增大的输出力矩传送到马达的输出销234m和设置在输出销234m的啮合位置的弯曲片235m,以使滑板211滑动。当装盘马达M2沿图45中的箭头R1所示的方向转动时,该马达的旋转力使滑板211沿箭头A′所示的方向移动,结果,滑板从装盘位置移动到卸盘位置。
活门开闭机构330有一个可沿凸轮槽236移动的开门销237和一个把开门销237朝其初始位置(见图38和图39)施以弹力的螺旋扭矩弹簧238。滑板211的销定销229和钉固锁定板226之间的啮合就把滑板211夹持在它的卸盘位置,滑板211的装入挡片225与第三装入板221的挡销223的啮合阻止第3装入板221的转动,这样,盘盒装入销220保持在预备位置。在这种条件下,当盘盒250被插入到盒仓214中时,盘盒250的被插入的前端表面210c推动开门销237,开门销237就克服螺旋张力弹簧238的力沿凸轮槽236移动,把活门205打开。当把盘盒250进一步插入盒仓214时,盘盒250的被推压的前端面201c顶住释放杆226a,随之使钉固锁定板226克服螺旋张力弹簧228的弹力沿箭头D′所示的方向转动。当钉固锁定板226从锁定销229被解除锁定时,滑板211就克服螺旋弹簧213的弹力沿箭头A′所示的方向(朝装盘位置)移动,滑板211的移动导致第3装入板221在螺旋弹簧224的拉力的作用下沿箭头c所示的方向转动,第3装入板221的转动又致使第1装入板215板沿箭头A′所示的方向运动,并使第2装入板216沿箭头B所示的方向转动。结果,盘盒装入销220被插入到盘盒250的盘盒装入槽208中,当第1装入板215进一步沿箭头A所示的方向运动时,盘盒装入销220顶压外壳201,结果,盘盒250被自动地装入到盒仓214中。盘盒一直可以被插入到其前端201c碰到盘盒挡块239为止,盘盒250就按照这种方式被夹持在它的装盘位置。另一方面,在盘盒250已经被装入盒仓之后,滑板211仍然继续滑动。接着,主轴提升板231从图41所示的朝下移动的位置变到图42所示的朝上移动的位置。然后,转盘233贴合到盘盒250的盘毂203上,以便使磁-光盘202处于能用主轴马达232使之旋转的特定状态下,并使定位销对234插入到与之相配合的盘盒250的定位槽206中。也就是说,如图42所示,盘盒250(沿垂直方向)的定位可以通过由盘盒推押片230a把外壳201压接在盒仓214的下壁表面214b的方法来实现,而把一对定位销234插入到相配合的定位槽206中则可以实现盘盒250沿水平方向的定位。用上述现有技术的磁盘驱动器的结构方案,由于压盒片230a安置得突出到盒仓214的内部空间中,所以,盘盒250在盒仓214中移动时与压盒片203a滑动接触,显然,在盘盒250排除或装入盒仓的移动期间,滑动接触会构成阻力。为了克服由于滑动接触所造成的阻力,现有的磁盘驱动器就需要在自动装入机构320中采用尺寸相对较大的螺旋弹簧224,来提供大的弹簧224的收缩,这就必须把所要求的装盘马达M2的力矩设定在相对较高的水准上,以便能克服弹簧224的大的收缩力。另外,压盒片230a在盘盒250的上表面的滑动会使盘盒250的使用寿命缩短。
标号370表示传感头机构,传感头机构370有一个传感头座236m,如图43至45所示,传感头座236m可沿磁-光盘202的径向移动,传感头座236m设置有相互面对布置的包括物镜78的光学传感头(光拾取器)和磁头80。磁头80通过片簧状磁头臂81安装在传感头座236m上。如图45所示,磁头提升机构380包括装盘马达M2、用来降低装盘马达M2的输出速度并把增大的输出转矩传送到输出销234m的减速齿轮箱(未示出)、用来通过输出销234m的角位移把旋转力加到升降器240的线性运动转换为转动的变换器382和可摆动地支撑在传感头座236m上的升降器240。线性运动到转动的变换器382有一个可以通过输出销234m的角位移使之沿箭头B和B′所示的方向滑动的滑动器241、第1升降控制板242和第2升降控制板243,两个控制板都随滑动器241的角位移而转动。第1升降控制板242沿箭头c所示的方向转动导致升降器240的联杆240a向下压,从而使升降器240移到它的上部位置,第2升降控制板243沿箭头D所示的方向转动导致升降器240的联杆240a向上顶,从而使升降器240移动到它的下部位置,升降器240就在上下部位置之间转动。如图45的实线所示,升降器240处在上部位置,磁头80被定位在它的卸盘状态,此时磁头朝上离开磁-光盘202。如图45的双点划线所示,升降器240处在下部位置,磁头80被定位在它的装盘状态,此时磁头紧靠磁-光盘202的附近。也就是说,装盘马达M2和减速齿轮箱(未示出)对盘盒自动排出机构360和磁头升降机构380是共用的。盘盒排出动作是通过使输出销234m沿箭头R1所示的方向转动来进行的,而磁头升降动作则是通过使输出销234m沿R2所示的方向转动来进行的。因此,这就要求盘盒排出动作应该尽可能快,例如,盘盒装在自动换盘架上的情况下,改变换盒的速度是很重要的,这种速度变化主要取决于盘盒的排出速度。相反,为了防止由于磁头80与盘面的接触引起盘面擦伤和聚焦误差的问题,就要求传感头下降动作应该尽可能慢。基于上述的原因,要协调盘盒排出动作和传感头下降动作来决定装盘马达M2的转速(媒体转速),然而,所决定的速度既不能满足盘盒排出速度也不能满足传感头下降速度。
因此,本发明的一个目的是提供一种避免上述缺点的改进的磁盘驱动器。
本发明的另一个目的是提供一种能保证盘盒平稳地装入到盒仓并能平稳地从盒仓中排出的磁盘驱动器。
本发明进一步的目的是提供一种能够快速进行盘盒的排出动作并防止出现传感头下降期间擦伤盘面和引起聚焦误差等问题的磁盘驱动器。
为了实现上述目的,用以驱动容纳在盘盒中的盘形记录媒体的磁盘驱动装置包括一个机架、一个盒仓、一个磁盘转动机构、高度定位件和移动装置。其中盒仓有一个上壁和一个下壁,上下壁之间间隔稍大于盘记录媒体厚度的距离,并可以在上下部位之间相对于机架上下移动,而且盘盒可以装入上下壁之间限定的内部空间并能从其中排出;磁盘转动机构可以在上下部位之间相对于机架上下移动,并可以夹持住盘记录媒体驱动它旋转;高度定位件设置在机架上,以便在盒仓被夹持在其下部时使高度定位件的每一个的至少上端处在高于盒仓的下壁的高度位置上;移动装置用来在装盘期间把盒仓从其上部位置移动到其下部位置,并把磁盘转动机构从其下部位置移动到其上位置。按照上述的方案,就可以在盘盒排出期间或盘盒装入期间有效地避免盒仓和盘盒之间的滑动接触。
高度定位件设置在机架的四个位置上,以便在靠近基本上呈正方形的盘盒的四角处支撑盘盒的底面,盒仓具有从其上壁朝下突出的突出部,以使突出部面对各个高度定位件。移动装置包括一个装盘马达和一个由装盘马达旋转驱动的齿轮,该齿轮有一个在齿轮的第1预定角度范围内形成带齿部分的传动区和一个在齿轮的第2预定角度范围内形成不带齿部分的死区。该磁盘驱动装置进一步包括一个连接到磁盘转动机构的固定基板和一个温度传感器,其中固定基板的一部分可以弹性变形,温度传感器连接在固定基板部分上,该部分在磁盘转动机构被保持在其上部时能碰到盘盒的下表面。该磁盘驱动装置还包括把磁场加在磁-光盘的盘记录媒体上的磁头、把磁头从其装盘位置移动到其卸盘位置的磁头移动机构、一个把盘盒排出的盘盒排出机构、一个马达、一个传送装置和一个控制装置。其中传送装置通过马达沿其一个转动方向的转动把马达的转动力传送到磁头移动机构,并通过马达沿其另一个转动方向的转动把马达的转动力传送到盘盒排出机构,控制装置控制马达使其沿另一方向的旋转速度高于马达沿一个方向的旋转速度。按照本发明的另一个方案,用以驱动容纳在盘盒中的磁-光盘记录媒体的磁盘驱动装置包括用来把磁场加到磁-光盘上的磁头、一个用来使磁头在装盘位置和卸盘位置之间移动的磁头移动机构、一个把盘盒排出的盘盒排出机构、一个马达、一个传送装置和一个控制装置。其中传送装置通过马达沿其一个转动方向的转动把马达的转动力传送到磁头移动机构,并通过马达沿其另一个转动方向的转动把马达的转动力传送到盘盒排出机构,控制装置控制马达使其沿另一方向的旋转速度高于马达沿一个方向的旋转速度,以确保盘盒的快速排出。当马达驱动磁头移动机构时,控制装置控制马达使马达开始转动时以较快的速度旋转一段预定的时间周期,并在经过该预定的时间周期之后以较慢的速度转动,以防止出现磁头下降期间产生擦伤盘面和导致聚焦误差等问题。
附图为图1是本发明的磁盘驱动器的透视图。
图2是图1所示的磁盘驱动器的分解透视图。
图3是本发明的盒仓和滑板等部件的分解透视图。
图4是本发明的滑板和主轴升降板等的分解透视图。
图5A是表示盒仓的透视图,图5B是盒仓的局部剖视图。
图6是盘盒排出机构的透视图。
图7是传感头机构的透视图。
图8是磁头升降机构的透视图。
图9是磁头升降机构的线性运动到转动的变换器的透视图。
图10是磁头升降机构的线性运动到转动的变换器的分解透视图。
图11是处于盘盒预备状态下的磁盘驱动器的纵向剖视图。
图12是处于装盘状态下的磁盘驱动器的纵向剖视图。
图13A是处于盘盒预备状态下的磁盘驱动器的横向剖视图,图13B是处于装盘状态下的磁盘驱动器的横向剖视图。
图14A是处于盘盒预备状态下的磁盘驱动器的横向剖视图,图14B是处于装盘状态下的磁盘驱动器的横向剖视图。
图15是卸盘状态下的传感头机构的侧视图。
图16是装盘状态下的传感头机构的侧视图。
图17表示输出销的角位置与其动作之间的关系。
图18表示各个开关的转角和输出之间的关系。
图19是齿轮附近的透视图。
图20是表示第一推压销推压一斜台从而使第2升降控制板转动的状态的侧视图。
图21是表示第2推压销推-销从而使第1升降控制板转动的状态的侧视图。
图22A是表示温度传感器的安装状态的透视图,图22B是表示改型的温度传感器的安装状态的透视图。
图23是控制电路的方框图。
图24是用于装盘马达的马达驱动电路的电路图。
图25是各动作期间的驱动信号的波形图。
图26是磁头下降动作期间的流程图。
图27是盘盒排出期间的流程图。
图28是采用主轴马达反电动势部分的电路图。
图29正常模式和睡眠模式之间的切换流程图。
图30是表示盘盒的前端表面碰到开门销的状态的平面图。
图31是表示活门完全打开状态的平面图。
图32是表示盘盒的前端表面碰到锁定件的释放杆的状态的平面图。
图33是表示锁定件未被锁定的瞬间的平面图。
图34是表示盘盒被盘盒装入销拉入内部的状态的平面图。
图35是表示盘盒被定位于完全插入位置的状态的平面图。
图36是盘盒从侧上方看的透视图。
图37是盘盒从侧下方看的透视图。
图38是现有技术的磁盘驱动器的分解透视图。
图39是只有盒仓的现有技术磁盘驱动器的分解透视图。
图40是现有技术的磁盘驱动器的传感头机构和磁头升降机构的透视图。
图41是盘盒插入期间的现有技术的磁盘驱动器纵向剖视图。
图42是已插入盘盒状态下的现有技术的磁盘驱动器纵向剖视图。
图43是现有技术的磁盘驱动器的更详细表示传感头和磁头升降机构的分解透视图。
图44是现有技术的磁盘驱动器除盒仓之外详细表示传感头机构和磁头升降机构的分解透视图。
图45是现有技术的磁盘驱动器的传感头机构和磁头升降机构的透视图。
下面按照


本发明的实施例,参照图1至图37,它们所表示的是按照本发明的磁盘驱动器的一个实施例,在所表示的实施例中,为了便于比较现有技术的磁盘驱动器和本发明的改进了的磁盘驱动器,将把与图38至图45中所用的同样的标号用于图1至图37的优选实施例中的相应元件。
参照图36和图37,所表示的是能插入或排出磁盘驱动器的盘盒250,图37和图38中,盘盒250的磁-光盘202可转动地容纳在盘盒的平的方形外壳201中,金属盘毂203固定于磁-光盘202的中心部位,在盘盒已装入的状态下,盘毂203贴靠在磁盘驱动器的转盘52上。外壳201由上半部201a和下半部201b构成,在上下两半邻接的情况下,相互连为一体。相面对的上半部201a和下半部201b的每个都形成有一个开口204a,下半部201b还形成有一个盘毂孔204b,磁-光盘202的一部分通过上下半部201a,201b的每个开口204a暴露在外面,盘毂203通过下半部201b的盘毂孔L204b暴露在外面。外壳201上还设置有一个活门205,它可以沿图36和图37中的箭头所示的方向滑动。用活门205可以把开口204a和盘毂孔204b打开和关闭,螺旋张力弹簧(未示出)的一端挂在活门205上,平常,螺旋张力弹簧的偏置弹力把活门205顶在关闭位置上,图36和图37表示活门205的打开位置,活门205装在桥状滑片205a上,桥状滑片205a可沿外壳201的插入前端表面201c滑动。在下半部201b的盘盒插入方向的后端处,横向对称的位置形成有一对定位槽206,把磁盘驱动器的定位销插入到定位槽206中就能实现盘盒250相对平面方向的定位。在所示的实施例中,盘盒250之中容纳有用作RAM(随机存取存储器)的磁-光盘,写保护片207可滑动地设置在外壳201的盘盒后端,确定记录盘是否能写入就取决于写保持片207的位置。在盘盒中容纳有取代磁-光盘的只读光盘用作ROM(只读存储器)的情况下,就不设置写保护片207。另外,在外壳201的盘盒前端(盘盒插入方向)的一侧处有一个盘盒插入到内部所通过的盘盒装入槽208。
(磁盘驱动器)图1是磁盘驱动器的透视图,图2是磁盘驱动器的分解透视图,图3是盒仓2、滑板4等的分解透视图,图4是滑板4和主轴升降板3等的分解透视图。图5是盒仓2的透视图,图6是盘盒自动排出机构360的透视图,图7是传感头机构370的透视图,图8是磁头升降机构380的透视图,图9是传感头升降机构的线性运动到转动的变换器382的透视图,图10是直线运动到转动的转换部分的分解透视图。
(1·磁盘驱动器概要)图1和图2中,磁盘驱动器有都安装在机架1上的盒仓2和主轴升降板3,磁盘驱动器包括靠滑板4的滑动使盒仓和主轴升降板上下移动的盒仓/主轴升降机构300、用来把滑板锁定在卸盘位置的滑板锁定机构310、用来在盘盒250插入盒仓2时把盘盒自动装入到盘盒完全插入位置的盘盒自动装入机构320、用来在盘盒250插入到盒仓2时打开盘盒250的活门205的开门机构330、可上下移动地设置在机架1上用来驱动盘盒250的磁-光盘202的磁盘转动机构340、用来把盘盒250定位在装盘位置的盘盒定位装置、用来排出盘盒250的盘盒自动排出机构360、为确保用磁头80和具有物镜78的光学传感头(光学拾取器)进行磁-光盘录/放而能沿盘盒250的磁-光盘202的径向位移的传感头机构370、用来上下移动磁头80的磁头升降机构380以及用来检测盘盒和磁盘驱动器的各种状态的传感器组。
(2.机架等)图1和图2中,机架1是由高刚度的材料如铝模铸件制成,该机架包括底部和立在底部右后侧和左后侧的竖直壁部,虽未示出,但在机架1的前端设置有前面板。盘盒250的装入动作或排出动作可以通过前面板的盘盒插入孔进行,一个盖(未示出)盖住机架1的上侧面。前述的那些机构就容纳在由构成机架1的这些板所限定的大致为扁平矩形的内部空间中。
(3.盘盒/主轴升降机构)如图2至图4所示,盘盒/主轴升降机构300有安装得与机架1接触的滑板4,滑板4的四个位置上设置有沿箭头A和A′所示的方向延伸的长孔5,固定联结在机架1上的各个导向销插入在长孔5中,滑板可以由导向销6导向沿图3的箭头A和A′所示的方向滑动,滑板4可以在卸盘位置(图11中所示的位置)和装盘位置(图12中所示的位置)之间移动,螺旋弹簧8挂在滑板4和弹簧挂钩桩7之间,平常,滑板4靠该弹簧的收缩力沿箭头A所示的方向(即朝向装盘位置)偏置。
盒仓升降导向表面9和主轴升降导向槽10被适当地设置在滑板4的两个侧面,盘盒升降导向表面9的上下移动的范围要足以小于主轴升降导向槽10的移动范围,机架上安装有一对右左盘盒升降支撑片11,沿盘盒升降导向表面9设置有盘盒升降支撑片11的各纵向限位槽12。
下面准备将盒仓2设置在机架1上,导向销13被适当地设置在盒仓2的左下端和右下端,导向销13插入在各纵向限位槽12中,各导向销13由盒仓升降导向表面9导向使之只沿垂直方向运动,也就是说盒仓2可以靠滑板的滑动而上下移动,当滑板4处在卸盘位置(图11所示的位置)时,盒仓2被定位在它的上部位置(图11所示的盘盒预备)位置,当滑板4处在装盘位置(图12所示的位置)时, 盒仓2被定位在它的下部位(图12所示的装盘位置)。弹簧支撑销14设置在盒仓2的左下端和右下端,每个螺旋张力弹簧15的一个挂钩挂在每个弹簧支撑销14上,每个螺旋张力弹簧15的另一个挂钩挂在每个盒仓升降支撑片11的弹簧挂钩16上。盒仓2依靠螺旋弹簧15的偏置弹力被推压在下部位置(装盘位置)。
主轴升降板3由固定连结在机架1上的导向块17导向,使之能上下移动,导向销设置在主轴升降板3上,导向销由各个主轴升降导向槽10导向,使每个导向销18可以沿垂直方向运动,也就是说,主轴升降板3依靠滑板4的滑动能上下移动,当滑板4处在卸盘位置(图11所示的位置)时,主轴升降板被定位在它的下部位置(图11所示的盘盒预备位置),相反,当滑板4处在装盘位置(图12所示的位置)时,主轴升降板被定位在它的上部位置(图12所示的装盘位置)。
如图5A和图5B所示,盒仓2是由金属板弯制而成,盒仓2包括上壁2a、从上壁2a的两侧朝下延伸的一对侧壁2b和从侧壁的下端向内延伸的一对底边缘2c,这些壁面相组合限定盘盒插入空间19。通过模压方法在上壁的四个点上形成有朝盘盒插入空间19延伸的突起20,如图5B所示,从底边缘2c的上表面到突起20的高度H1被设定得高于盘盒250的高度(厚度)H2,因此,盘盒250可以平稳地被插入到盒仓2的盘盒插入空间19,或者从盘盒插入空间19中被平稳地排出。如下所述,上述的突起20构成盘盒定位机构350的一部分。
上壁2a还形成有一个磁头80插入的缺口21和一个盘盒挡片22,盘盒挡片22和盘盒250在插入方向上的前端201c相碰就限定为盘盒完全插入的位置。
(4.滑板锁定机构)如图3所示,滑板锁定机构310具有一个用机架1的支撑轴23支撑的锁定件24,锁定件24沿箭头B和B′所示的方向转动,螺旋张力弹簧25的一端挂在锁定件24上,这样,锁定件24就由弹簧的偏置弹力朝箭头B所示的方向(锁定方向)顶押,锁定件24形成有一个啮合钉爪24a和一个释放杆24b,啮合钉爪24a与滑板4的锁定销26相啮合或与其脱离啮合,即啮合钉爪24a和滑板4的锁定销26之间的啮合使滑板4处于卸盘位置,在啮合钉爪24a的锁定状态下,释放杆24b被定位于盘盒插入空间19之内,并受盘盒250的推力作用沿箭头B′所示的方向(释放方向)转动。
(5.盘盒自动排出机构)如图3和图5A所示,盘盒自动排出机构320具有设置在盒仓2的底边缘2c下面的第1装入板30,第1装入板30可以由底边缘2c的导向销31导向沿图5A的箭头c和c′所示的方向滑动,转动支撑轴32被固定地联结到第1装入板30的一端,第2装入板33可转动地被支撑在转动支撑轴32上,第2装入板33形成有一个供上述的导向销31插入的凸缘槽34,第2装入板33有一个朝下延伸的盘盒装入销35,第2装入板33的转动使盘盒装入销35沿图5A的箭头D和D′所示的方向转动。
第3装入板36被支撑在设置于底边缘2c的延伸部分上的支撑轴37上,这样它就能沿图5A的箭头E和E′所示的方向转动,第3装入板36的一端设置有一个啮合销38,该啮合销38与第3装入板36的啮合槽39相啮合,第3装入板36的另一端设置有一个卡销40,该卡销40与滑板4的支撑片41相啮合,并能与其脱离啮合。螺旋弹簧42的两端分别挂在啮合销38和导向销31上,弹簧42的拉力迫使第3装入板36沿箭头E所示的方向转动。
当滑板4从装盘位置移到卸盘位置时,装入支撑片41顶压卡销40,并且附带使第3装入板36克服弹簧42的收缩力沿箭头E′所示的方向转动,结果,盘盒装入销35被定位在盘盒插入空间19外侧的预备位置上。与此相反,当滑板4从卸盘位置移到装盘位置时,装入支撑片41离开卡销40,然后第3装入板36在弹簧42的收缩力作用下沿箭头E所示的方向转动,这样,盘盒装入销35被定位在盘盒插入空间19内的啮合位置上,并和第1装入板30一起滑动,从而使盘盒250自动地插入到盘盒完全插入的位置上。
(6.活门开闭机构)。
如图3和图5A所示,活门开闭机构330有一个形成在盒仓2的上壁2a上的凸轮槽43,凸轮槽43包括一个相对盘盒插入方向倾斜设置的倾斜部分和一个沿与盘盒插入方向同方向延伸的直线部分。朝盘盒插入空间19突出的开门销44与凸轮槽43相啮合,开门销44固定在可动板45的一端,可动板45的另一端形成有一个啮合孔45a,用以调节可动板的行程。可动导向销46与啮合孔45a相啮合,可动导向销46被安置在盘盒插入空间19之中,它的两端被插入到盒仓2的上壁2a的底边缘2c的各导向孔47中,可动板45在其中心部位形成有一个弹簧挂钩48,螺旋张力弹簧50挂在弹簧挂钩48和盒仓2的弹簧挂钩49之间。如图3和图5A所示,螺旋弹簧50的收缩力把开门销44拉向它的起始点。
(7.磁盘转动机构)如图4所示,磁盘转动机构340有一个固定在主轴升降板3的底表面上的扁平的主轴马达M1,主轴马达M1的转轴51突出在主轴升降板3的孔3a以上,转盘52固定联结在转轴51上,转盘52的上表面被限定为一个环形基准面52a,环形基准面52a的内侧有一个磁铁53,这样,磁-光盘202的盘毂203就靠磁铁53的吸引力被吸到转盘52上。
(8.盘盒定位机构)如图5A和图5B所示,盘盒定位机构350有立在机架1的四个点上的高度定位桩55,在所示的实施例中,高度定位桩55与机架1一体形成,然而,高度定位桩55也可以与机架1分体形成,上面述及的各个高度定位桩55和前面所述的盒仓2的突起20刚好对准,在装盘位置上,盘盒250按照高度定位,这样,盘盒250就在被朝下推的状态下装到高度定位桩55上,在这种状态下盒仓2的各突起20向下推压盘盒。
盘盒250的尺寸标准(厚度、平整度等)取决于用作基准面的上下半201a和201b的外围边缘区域。四个高度定位桩55用来支撑方形盘盒250的基准面内的盘盒的四角。
另外,盘盒定位机构350有一对立在主轴升降板3上的右左定位销56,这些定位销56在主轴升降板3的向上的部位被插入到盘盒250的定位槽206中,在装盘位置上,盘盒250由这对定位销56水平定位。每个突起20也可以由弹性件构成,比如具有不会妨碍盘盒250插入的那种伸缩力或弹性力的片簧。
(9.盘盒自动排出机构)如图4和图6所示,盘盒自动排出机构360有一个固定在机架1上的装盘部件57,由直流马达构成的装盘马达M2容纳在装盘部件57内,中间齿轮系58把马达M2的转速减低,并经末端齿轮58a输出增大了的转矩,与末端齿轮58a相啮合的是安置在装盘部件57外侧的输出齿轮59,驱动销60从输出齿轮59的一个侧壁靠近该齿轮的外边缘处突出来。装盘部件57中还有一个用来检测驱动销60的角位置的基准位置检测开关SWA和一个倒转位置检测开关SWB(图4和图6中未示出)。在如图17所限定的销60的角位置的情况下,各检测开关SWA和SWB产生图18所示的输出信号,也就是说根据基准位置检测开关SWA和倒转位置检测开关SWB的输出信号来控制上述的装盘马达M2,来自基准位置检测开关SWA的输出信号鉴别基准位置,而来自倒转位置检测开关SWB的输出信号判定点a和点b。
返回到图6,安置在销60的可转动啮合位置上的是滑板4的可插入弯曲片61,可插入弯曲片61是由滑板4的一端弯曲而成的,当处在基准位置的驱动销60沿箭头R1所示的方向转动时,驱动销60插入弯曲片61,从而使滑板4克服弹簧8的收缩力从装盘位置移动到卸盘位置。
在驱动销60的可转动啮合位置处还安置有一个主滑板85的推压片85a和一个付滑板87的推压片87a,如后面所述,两个推压片都包括在磁头升降机构370之中。当处在基准位置的驱动销60沿箭头R2或R1所示的方向转动时,驱动销的转动导致由驱动销60推动推压片85a使磁头80上下移动或者通过可插入弯曲片61推动推压片87a使磁头80上下移动。装盘部件57还用作磁头升降机构380的一部分。
(10.防止装盘马达失控动作的装置)另一方面,在输出齿轮59的外圆周部分有一个没有齿牙62的缺齿豁口63,在豁口63处不传送末端齿轮58a的转动,也就是说,就驱动销60的角位置而言,图17所示的死区对应于不传送末端齿轮58a转动的区域。即使沿箭头R1所示方向转动的驱动销60已经转过了a点并且装盘马达M2失控(进一步被驱动),驱动销60也不继续沿箭头R1所示的方向转动,因此就避免了驱动销60与主滑板85的推压片85a之间的碰撞。同样,即使沿箭头R2所示方向转动的驱动销60已经转过了b点并且装盘马达M2失控(进一步被驱动),驱动销60也不继续沿箭头R2所示的方向转动,因此就避免了驱动销60与滑板4的可插入弯曲片61之间的碰撞。
如图19所示,第1凸轮板64和第2凸轮板65固定联结在输出齿轮59的轴59a上,这些凸轮板64和65设置有突起64a和65a,它们分别靠在支撑于装盘部件57上的片状弹簧66和67的一端,一个片簧66抵靠第1凸轮64的突起64a,在该位置上输出齿轮59依靠它沿箭头R1所示方向的转动脱离与末端齿轮58a的啮合,这一片簧的偏置弹力迫使输出齿轮59朝向箭头R2所示的方向。与此相反,另一个片簧67抵靠第2凸轮65的突起65a,在该位置上输出齿轮59依靠它沿箭头R2所示方向的转动脱离与末端齿轮58a的啮合,这一片簧的偏置弹力迫使输出齿轮59朝向箭头R1所示的方向。也就是说,即使由于存在豁口63而使输出齿轮59脱离末端齿轮58a,输出齿轮59也会被迫使转向末端齿轮58a。这样,通过装盘马达M2的倒转输出齿轮很快又返回啮合状态,使末端齿轮58a与输出齿轮59相互啮合。
在所示的实施例中,虽然避免装盘马达M2的失控动作的装置是由凸轮板和片簧构成的,但是这种装置也可以采用永久磁铁的磁力来构成。该装置也不应限于两个凸轮板和两个片簧,可以用一个凸轮板和一个片簧构成这种装置,这种情况下,应该在一个凸轮板的两个点上形成突起。
(11.传感头机构)如图4和图7所示,传感头机构370有一对支撑在机架1上的导轨70,导轨70沿箭头c和c′所示的方向延伸,传感头座71设置在两个导轨70之间。导轮72可转动地支撑在传感头座71上,在座的左右两侧总共三点支撑,左右导轮72以相对于水平方向成45度倾斜的方向贴靠在导轨70上。这样设计传感头座71是为了能依靠各导轮72在一对导轨70上的滚动使座沿箭头c和c′所示的方向移动。
直线马达M3包括一对左右外轭铁74、磁铁75和一对内轭铁76,外轭铁74在比一对导轨70更靠外的位置固定联结在机架1上。这些零件都是长的扁平的板形,并且沿着与导轨70相同的方向排列,每个外轭铁74和每个磁铁75相互紧配合,而每个内轭铁76和每个磁铁75之间有衡定的间隔距离,在各个右左内轭铁76上可滑动地套有线圈77,这一对线圈77固定在传感头座71上,传感头座71可以沿箭头c和c′所示的方向移动,移动方向取决于流过线圈77的电流方向。
光学拾取器的物镜78通过两个平行的柔性板79被固定在传感头座71上,这样,它就能克服两个平行的柔性板79的偏置弹力沿垂直方向位移,在物镜78和传感头座71之间设置有一个小尺寸的直线电机(未示出),在这个直线电机的驱动下,物镜78可以上下移动。从一个光学部件(未示出)发射的激光束通过物镜78会聚在磁-光盘202上,从磁-光盘202反射的激光束再通过物镜78返回到该光学部件,这时,激光束的聚焦控制是通过移动物镜78的位置来实现的。
用于磁场调制的磁头80是一个支撑在揉性磁头臂81上的悬浮式磁头,该臂的一端固定在传感头座71上,另一端支撑悬浮磁头。磁头处于物镜78的正上方,磁头臂81朝其末端(磁头侧)逐渐变窄,自由状态下的磁头80处在能与处于装盘位置的磁-光盘202相接触的高度水准上。在磁-光盘旋转期间,气流对磁头80产生提升作用,该升力使磁头臂81朝背离软盘的方向弯曲,因此,磁头80可以漂浮在磁-光盘上。在处于装盘状态下的磁-光盘202上运行的磁头80有选择地在所对的方向上产生垂直指向磁-光盘202的平面的磁场。
(12.磁头提升机构)如图4,6和8至10所示,磁头升降机构380包括装盘部件57、线性运动到转动的变换器382和升降机构384,其中变换器382用来通过装盘部件57的驱动销60和滑板4的移动使第1升降控制板101和第2升降控制板96转动,升降机构384依靠第1升降控制板101和第2升降控制板96的转动可以上下移动,这两个控制板都包括在直线运动到转动的变换器382中。
如图8到10所示,直线运动到转动的变换器382有一个固定在机架1上的支架82,主滑板85被支撑在支架82上,这样,它就可以依靠导向销83和长孔84沿箭头H和H′所示的方向滑动,螺旋弹簧86的收缩力对主滑板85施以向箭头H所示方向(初始位置的方向)的弹力,保持在初始位置的主滑板85被这样定位,就能使它的推压片85a离开被卡在基准位置的驱动销60。
副滑板87被安置得可以依靠导向销88和长孔89沿箭头H和H′所示的方向相对于主滑板85滑动,另一个螺旋弹簧90的收缩力对副滑板87施以向箭头H所示方向(初始位置的方向)的弹力,保持在初始位置的副滑板87被这样定位,就能使它的推压片87a离开保持在装盘位置的滑板4的被卡在基准位置的可插入弯曲片61,副滑板87在面对离开推压片87a的一端处形成有一个第2推压销91。
摆动板92用支撑销93支撑在主滑板85上,可以沿箭头I和I′所示的方向转动,螺旋弹簧94对摆动板92施以箭头1所示的方向的弹性力,摆动板92的上壁92a贴靠主滑板85的挡片85b,摆动板92形成有一个第1推压销95。
长轴97把第2升降控制板96支撑在支架82上,使之能沿箭头J和J所示的方向转动,螺旋张力弹簧98对第2提升控制板96施以向前头J所示方向的弹力,第2升降控制板96被限止在下部位置(预备位置),在该位置上,第2升降控制板的升降推压片96a贴靠在支架82的挡片82a上,第2升降控制板96克服螺旋张力弹簧98的弹力沿箭头J′所示的方向转动,就能在预备位置和升降板113的连杆113b被推上的上部位置(磁头的下降位置)之间转动,第2升降控制板96形成有一个沿箭头H′所示的方向逐渐倾斜的倾斜片99,该倾斜片99大体处于和摆动板92的和1推压销95同样的高度水平上,另外,第2升降控制板96形成有一个转动传送片100。
按照与第2升降控制板96同样的方式,长轴102把第1升降控制板101支撑在支架82上,使之能沿箭头K和K′所示的方向转动,螺旋弹簧103对第1升降控制板101施以向箭头K所示方向的弹力,第1升降控制板101被限止在下部位置,在该位置上,第1升降控制板101的销子104贴靠在第2升降控制板96的转动传递片100上,第1升降控制板101克服弹簧的弹力沿箭头K′所示的方向转动,就能在升降板113的连杆113b被压下的下部位置(磁头的上升位置)和第1升降控制板101离开后面所述的升降板113的连杆113b的上部位置(预备位置)之间移动。
第1升降控制板101的升降推压片101a沿传感头座71的滑动方向延伸,升降推压片的长度要设计得足以满足升降板113的移动范围,这一点后面要详细描述。升降推压片101a在其下部有锯齿部105,另外,第1升降控制板101是与延伸臂106一体形成的,像软铁类铁磁体107支撑在延伸臂106的顶端。
电磁离合器108包括连接在支架82的延伸臂109的顶端的一对永久磁铁110和绕在各永久磁铁110上的线圈111,永久磁铁110的端面临接处于第1升降控制板101的上部位置(预备位置)的铁磁体107。当第1升降控制板101克服弹簧103的收缩力移动到上部位置时,永久磁铁110产生的磁力吸住铁磁体107,这样,铁磁体就保持在被吸引状态,另一方面,当线圈111被激励时,产生附加磁场,抵消了由永久磁铁110所产生的磁力,并作用在铁磁体上,结果就解除了吸引状态。
如图7,8,15和16所示,升降机构384具有通过支撑销112支撑在传感头座71的侧臂上的升降板113,升降板113与设置在磁头臂81下方的升降部113a、突出到第1和第2升降控制板之间所限定的空间中的联杆113b以及顶端带有永久磁铁114的磁铁支撑臂113c一体形成,当磁头80达到软盘记录区的最外周位置时,联杆113b被定位于第2升降控制板96的正上方,永久磁铁114安置在一对左右铁磁体115和116之间,左右铁磁体115和116联结在传感头座71上,也就是说,升降板113可以在下部位置(图16所示的状态)和上部位置(图15所示的状态)之间转动,在下部位置时,永久磁铁114被一个铁磁体115吸住,在上部位置时,永久磁铁114被另一个铁磁体116吸住。在上述的下部位置时,升降部113a处于不碰到磁头臂81的较低的高度上,并且此时磁头80处于装盘状态, 在上部位置时,升降部113a向上顶磁头臂81,这样,就使磁头80处于卸盘状态。
在第1升降控制板101被保持在下部位置时,升降板113被保持在上部位置,而磁头80处于卸盘状态,为了解除传感头座71的锁定状态,装盘马达M2被驱动,使输出齿轮59沿箭头R2所示的方向转动。就是说,当驱动装盘马达M2使驱动销60沿箭头R2所示的方向转动时,驱动销60推动主滑板85,从而使它克服弹簧86的收缩力沿箭头H′所示的方向移动,如图20所示,在主滑板移动期间,摆动板92的第1推压片95向下推压第2升降控制板96的倾斜片99,并使第2升降控制板96克服螺旋弹簧98的弹力沿箭头J′所示的方向转动,这种转动能使转动传递片100推压第1升降控制板101的第2推压销91,从而也使第1升降控制板101克服螺旋弹簧103的收缩力沿箭头K′所示的方向转动。同时,当第1升降控制板101已经转上来达到上部位置时(预备位置),铁磁体107被永久磁铁对110吸住。借助第1升降控制板101的转动,升降板113保持为非锁定状态,以便使传感头座71能自由移动。另一方面,在第1升降控制板101刚好转动到上部位置之后,第1推压销95脱离与倾斜片99的啮合,然后,第1升降控制板101由永久磁铁对110所产生的吸引力克服弹簧103的收缩力而被保持在它的上部位置。而第2升降控制板96在螺旋弹簧98的弹力作用下沿箭头J所示的方向返回到下部位置。同时,在第1推压销95脱离与倾斜片99的啮合时,马达M2反向旋转,驱动销60反转,并且主滑板85在弹簧86的拉力作用下沿箭头H所示方向滑动。在上述的反转动作期间,摆动板92的第1推压销95贴靠于第2升降控制板96的倾斜片99,摆动板92克服弹簧94的弹力沿箭头I′所示的方向转动时,第1推压销95还沿倾斜片99滑动。同时,当第1推压销95已经脱离与倾斜片99的啮合时,摆动板92在螺旋张力弹簧94的弹力作用下沿箭I所示的方向转动,恢复到它的初始位置,这样,主滑板85按照驱动销60的角位移返回到初始位置。
在第1升降控制板被保持在上部位置(预备位置)的情况下,升降板被保持在上部位置,并且磁头80被保持在非装盘状态,为了把磁头80移动到装盘状态,在传感头座71已经被位移到最外围的位置之后,装盘马达M2被驱动,使输出齿轮59沿箭头R2所示的方向转动。在动作期间,只有第1升降控制板101的转动动作被省略,借助于第2升降控制板96从下部位置到上部位置的转动,升降推压片96a把升降板113的联杆113b顶起,结果,响应于升降板113从下部位置到上部位置的位移,升降部113a朝下移动,以避免贴靠到磁头臂81,从而磁头80成为装盘状态。
在第1升降控制板101被定位于上部位置(预备位置)的情况下,为了把磁头80移动到卸盘状态,电磁离合器108的线圈111被激励一段短的时间,因此,由于永久磁铁110的磁力可以被暂时抵消,所以第1升降控制板101就在弹簧103的收缩力的作用下沿箭头K所示的方向转动,随着第1升降控制板101从上部位置到下部位置的移动,升降板113的联杆113b也从上部位置位移到下部位置,这样,升降部113a就向上顶磁头臂81,结果使磁头80变成为卸盘状态。
当第1升降控制板101被定位于上部位置(预备位置)并且盘盒2 50被排出时,通过驱动装盘马达M2把滑板4从装盘位置移动到卸盘位置,在移动期间,滑板4的可插入弯曲片61推压副滑板87的被推压片87a,这时,被推压片87a克服弹簧90的收缩力沿箭头H′所示的方向位移,被推压片87a移动到固定的副被推压片117之后,副滑板87克服弹簧86的收缩力与主滑板85一起沿箭头H′所示的方向运动,在第1推压销95刚好与倾斜片99脱离啮合之后,副滑板87的第2推压销91就贴靠在第1升降控制板101的销子104上,然后向上顶销子104,以使第1升降控制板101沿箭头K所示的方向稍微转动一点,结果,第1升降控制板101的铁磁体107离开永久磁铁对110,并且几乎不受吸引力的作用。这样,第1升降控制板101就在弹簧103的作用下沿箭头K所示的方向移动到下部位置。按照这种方式,升降板113的联杆113b被向下压,从而使升降板113从下部位置移动到上部位置,结果,磁头80成为非装盘状态。
(13.传感器组)一对盘盒状态检测传感器S1和S2被用来通过检测检测棒118是否被压下而机械地检测盘盒的状态,如图4所示,传感器被设置在主轴升降板3上,并处在用作RAM的盘盒250的写保护片207的每个检测区的下方。在主轴升降板3被保持在如图14A所示的下降位置上的情况下,不管盘盒250插入或不插入,盘盒状态传感器S1和S2的输出都维持在L电平。相反,在主轴升降板3被保持在如图14B所示的上升位置上的情况下,在插入用作ROM的盘盒250时,盘盒状态传感器S1和S2的输出都维持在H电平。另一方面,当插入用作RAM的盘盒250时,上述输出的一个维持在H电平,而另一个输出维持在L电平。这取决于写保护片207的位置,也就是说取决于能写入还是不能写入。
换句话说,盘盒状态检测传感器S1和S2用来检测盘盒是否被装入(盘盒在/不在),被装入的盘盒250被用作RAM或ROM,所装入的用作RAM的盘盒250处于防止对软盘误抹的状态下(有写保护)。
装盘状态检测传感器S3是一个光阻断型传感器,用它来检测确定检测元件是否阻断了检测光,如图6所示,装盘状态检测传感器被固定在装盘部件57上,装盘状态检测传感器S3采用滑板4的检测片119作为检测元件。在滑板4的卸盘位置上,检测片119挡住检测光时,装盘状态检测传感器输出L电平信号,在滑板4的装盘位置上,检测片119不挡住检测光时,装盘状态检测传感器输出H电平信号,也就是说,装盘状态传感器S3根据滑板对驱动器的相对位置来检测出盘盒250的装盘状态或卸盘状态(盘盒在/不在)。
磁头升降检测传感器S4类似于装盘状态检测传感器S3,也是一个光阻断型传感器,用它来检测确定检测元件是否阻断了检测光,如图6所示,磁头升降检测传感器被固定在装盘部件57上,磁头升降检测传感器S4采用设置在第1升降控制板101的延伸臂106上的检测片120作为检测元件。在传感头上升位置(下部位置),检测片120挡住检测光时,磁头升降检测传感器输出L电平信号,在预备位置(上部位置)。检测片120不挡住检测光时,磁头升降检测传感器输出H电平信号。
另一方面,如图2,4,14A,14B和22A所示,温度传感器S5被支撑在主轴升降板3的柔性基板121上,具体地说,如图22A所示,把柔性基板121的一部分绕一个柱形卷而使可弹性变形片121a形成在主轴升降板3上,温度传感器S5被固定在可弹性变形片121a上。如图14A所示,在主轴升降板3的下降位置,温度传感器S5被保持在它不与要插入到盒仓2中的盘盒250接触的高度位置。如图14B所示,在主轴升降板3的上升位置,温度传感器S5被保持在它与要插入到盒2中并随盒仓2下降运动的盘盒250压接的高度位置上。这就是说,通过柔性基板121的可弹性变形片121a的弹性变形,温度传感器S5能够被压接在盘盒250的底表面上。
如图22B所示,可弹性变形片121a也可通过把柔性基板121弯曲成Ω形来形成。根据来自温度传感器S5的输出可以控制激光束(未示出)的驱动功率。
(14.马达控制等的说明)来自基准位置检测开关SWA和反转位置检测开关SWB的输出以及来自传感器S1至S5的输出被送到CPU130,为了按照指令执行各个程序,CPU130把指令信号输出到每个马达控制器131,以便启动或停止马达运转。每个马达控制器131根据指令信号把控制信号输出到各个马达驱动电路132,根据各马达驱动电路132的驱动信号来驱动前述的装盘马达M2、主轴马达M1和直线电机M3。
CPU130始终接在电源上,当选定电源接通时,主电源133输出控制信号以便把电源供给各个部分。第1开关SW1接在连接到磁头升降检测传感器S4的电源供电线路中,CPU130控制第1开关SW1的通断,CPU130执行图29所示的流程图,在正常模式下,CPU控制第1开关SW1以保持它处于ON状态,而在睡眠模式下,保持第1开关处于OFF状态。
首先,在步骤S101,进行测试来确定是否由主计算机(未示出)通过接口135产生指令,如果主计算机产生指令,进行步骤S102,在该步骤清掉计数值,此后,在步骤S103根据指令执行正常模式。如果在步骤S101没有来自主计算机的指令,进到步骤S104,在该步骤增加计数值,然后,在步骤S105确定计数值是否超过预定值,在计数值高于预定值时,这就意味着在预定的时间周期或更长的时间不送指令,这种情况下,就设定睡眠模式,然后把第1开关切换为OFF。然后,在步骤S105,在计数值低于预定值的情况下,程度返回到步骤S101。按照这种方式,重复执行上述程序。从以上的说明可以清楚,按照上述的控制过程,可以有选择地切换正常模式或睡眠模式。
电压电平检测部分134检测来自主电源的输出电压,以便在输出电压低于预定电平时,把电压跌落信号输出到CPU130,在出现电压跌落信号时,CPU130把控制信号输出到第2开关SW2和第3开关SW3,以便把第2和第3开关切换到ON,如果需要的话,CPU输出一个释放脉冲到电磁离合器108,把磁头80移动到卸盘状态,并把传感头座71移动到锁定状态。
参照图24,所表示的是装盘马达M2的马达驱动电路132的电路图,在图24中,马达驱动电路132由桥接的四个晶体三极管TR1至TR4构成,作为直流马达的装盘马达M2连接在电路的输出端之间。当把同样电平的电压加在输入端T1和T2上时,装盘马达M2不被驱动,在把H电平的电压加在输入端T1上而把L电平的电压加在输入端T2上的情况下,电流I1流过装盘马达。与以上的情况相反,在把L电平的电压加在输入端T1上而把H电平的电压加在输入端T2上的情况下,方向与电流I1的方向相反的电流I2流过装盘马达。按照这种方式就可以控制装盘马达M2的旋转方向,改变分别加在输入端T1和T2上的电压的占空系数即脉宽调制控制(PWM控制),从而可以控制马达的转速。在盘盒排出期间,CPU执行图27所示的流程,而马达控制器131输出如图25所示波形的驱动信号,这就是说,在盘盒排出动作的前半段,把马达M2调为高速,在排出动作的后半段调为中速,在传感头下降动作的前半段调为高速,以及在传感头下降动作的后半段调为低速。总之,装盘马达的转速在盘盒排出动作期间可以被控制为高速,并在传感头下降动作期间可以被控制为低速。
下面按照图26的流程详细说明磁头下降动作的控制程序。
首先,在步骤S201,把装盘马达M2以高速驱动预定的时间周期,以便使输出齿轮59沿箭头R2所示的方向转动,在上述的时间周期内,输出齿轮59转动但不传送转矩,此后,在步骤S202,低速驱动装盘马达M2,以便使输出齿轮59沿箭头R2所示的方向转动,当在步骤S203反转位置检测开关SWB检测到驱动销60达到b点时,执行步骤S204,使装盘马达M2停止,接着在步骤205驱动装盘马达M2使输出齿轮59沿箭头R1所示的方向转动,以便把驱动销60返回到它的基准位置。在使驱动销返回时的步骤S205,必须把装盘马达M2的驱动速度限制到一个特定的速度。在步骤206,基准位置检测开关SWA检测出驱动销60达到基准位置。在步骤S207使装盘马达M2停止,按照这种方式,一个循环的控制过程就完成了。
下面按照图27的流程详细说明盘盒排出动作的控制程序。
首先,在步骤S301,把装盘马达M2以高速驱动预定的时间周期,以便使输出齿轮59沿箭头R1所示的方向转动。此后,在步骤S302,以快于图26中所示的步骤S201的中速驱动装盘马达M2,以便使输出齿轮59沿箭头R1所示的方向转动,在步骤S303,当反转位置检测开关SWB检测到驱动销60达到b点时,执行步骤S304,使装盘马达M2停止。在步骤305,驱动装盘马达M2使输出齿轮59沿箭头R2所示的方向转动,以便把驱动销60返回到它的基准位置。在使驱动销返回时的步骤305,必须把装盘马达M2的驱动速度限制到一个特定的速度。在步骤306,基准位置检测开关SWA检测出驱动销60达到基准位置,就在步骤S307使装盘马达M2停止,按照这种方式,一个循环的控制过程就完成了。
参照图28,所表示的是主轴马达M1的采用反电动势部分的电路图,在图28中,主轴马达M1的每一相的输入端和电磁离合器108的线圈111的一端经过由第2开关SW2与二极管D构成的串联电路相互连接,电磁离合器108的线圈111的另一端经第3开关SW3接地。当第2和第3开关SW2和SW3在主轴马达M1转动期间响应来自CPU的控制信号而切换为ON时,主轴马达M1所产生的反电动势加到线圈111上。
(15.盘盒插入的预备状态下各元件的条件)在这种情况下,由于传感头升降机构I的第1升降控制板101被保持在磁头上升位置(下部位置),而且升降板113被保持在下部位置,所以,如图16所示,磁头被定位于卸盘位置,另外,传感头座71被锁定。另一方面,因为滑板4的锁定销26与销定件24相啮合,所以它就被保持在卸盘位置。如图11,13A和14A所示,盒仓2处于上升位置,而主轴升降板3处于下降位置。在滑板4的卸盘位置上,滑板4的装入支撑片4与第3装入板36的卡销40啮合,结果,盘盒装入销35被保持在预备位置。
(16.活门开启动作)在盘盒预备条件下,当盘盒250被插入到盒仓中时,如图30所示,盘盒250的被插入的前面端201C就碰到开门销44,当盘盒250进一步向里插入时,开门销44克服弹簧50的收缩力沿凸轮槽43运动,这样,活门205就沿箭头L的方向运动,逐渐被打开。如图31所示,当开门销44从凸轮槽43的倾斜部位移动到直线部位时,活门205被完全打开,另外,盘盒250的被插入到前端表面201c碰到可动导向销46。在这种条件下,当盘盒250进一步向里插入时,开门销44沿凸轮槽43运动,导向销46沿导向孔47运动,这就是说可动板45克服弹簧50的收缩力沿与盘盒插入方向平行地运动,如图35所示,盘盒250达到完全插入的位置。
(17.盘盒自动排出动作)如图32所示,在盘盒250的插入过程中,盘盒250的被插入的前端推压锁定件24的释放杆24b,而使锁定件24克服螺旋张力弹簧25的弹力沿箭头B′所示的方向转动,从而使盘盒250插入到里面。在锁定销26刚要被释放之前,盘盒装入销25就被定位在盘盒250的盘盒装入槽208的入口处。如图33所示,当锁定销26被释放时,滑板4沿箭头A所示的方向(朝装盘位置)滑动,由于上述的滑动动作,阻止释放卡销40,结果,第3装入板36就沿箭头E所示的方向转动。第3装入板36的转动能使第1装入板30沿箭头c所示的方向滑动,并能使第2装入板35沿箭头D所示的方向转动。这样,如图34所示,盘盒装入销35就进入到盘盒250的装入槽208中。在这种情况下,第1装入板30在弹簧42的收缩力作用下沿箭头c所示的方向进一步的滑动,就能使盘盒250自动地被装入到盒仓2之中。按照这种方式,如图35所示,盘盒250就到达了其前端201C碰到盘盒挡片22的完全插入位置。
对于盘盒250的插入动作来说,如图5B所示,因为盒仓2中所限定的盘盒插入空间的高度大于盘盒250的厚度,所以,盘盒250可以平稳地插入到完全插入位置。同样,在盘盒排出期间,盘盒也可以被平稳地排出。
(18.盘盒装入期间的动作(盘盒定位,装盘))盘盒250被装入到完全插入位置之后,滑板4的插入动作继续进行,结果,主轴升降板3沿着主轴升降槽10运动,并移动到上部位置,另外,如图12,13B和14B所示,金仓2沿着盒仓升降导向面9移动,并借助螺旋张力弹簧15的弹力移动到下部位置。主轴升降板3的升降运动和盒仓2的下降运动能使转盘接近磁-光盘202的盘毂203,结果,由磁铁53所产生的磁力把盘毂203吸在转盘52上,这样,主轴马达M1就能驱动磁-光盘202。
由于主轴升降板3的上升和盒仓2的下降使立在主轴升降板3上的定位销56插入到盘盒250的定位槽208中,盒仓2的下降使联结在机架1上的四个高度位置定位桩55贴靠到盘盒插入空间19中的盘盒250的底表面。这就是说,如图12,13B和14B所示,盘盒250相对于水平方向的定位是靠把定位销56插入到定位槽208中来实现的,而相对于垂直方向的定位则是用盒仓2的上壁2a的突起20支撑盘盒的上表面以及用四个高度定位桩55支撑盘盒的底表面来达到的。另外,由于用四个高度定位桩55把盘盒250支撑在基准平面范围内的四角上,所以能保证盘盒相对于垂直方向的精确定位。而且,由四个高度定位桩55支撑的盘盒250仅仅用面对各个高度定位桩55的突起20推压,所以,即使盘盒250的上半部201a在其中心部位隆起变形,也能精确地达到盘盒相对于垂直方向的定位。
(19.主轴马达驱动和传感头座的解除锁定动作)一对盘盒状态检测传感器S1和S2与主轴升降板3一起被提升到它们的可检测位置,在盘盒250被用作RAM的情况下,根据盘盒的写保护状态,只有来自传感器的一个输出从L电平被切换到H电平。相反,在盘盒250被用作ROM的情况下,来自传感器的两个输出都从L电平被切换到H电平。
当滑板4从卸盘位置移动到装盘位置时,装盘状态检测传感器S3的输出从L电平切换到H电平。
在来自盘盒状态检测传感器S1和S2的至少一个输出变为保持在H电平并且装盘状态检测传感器S3变为保持在H电平的特定条件下,CPU确定盘盒250处于装盘状态。然后,CPU驱动主轴马达M1,并随后解除对传感头座71的锁定。即驱动装盘马达M2使驱动销60沿箭头R2所示的方向转动,并从基准位置移动到b点,进一步沿箭头R1所示的方向反转,从b点返回到基准位置。这样,第1升降控制板101就从下部位置移动到上部位置,结果,解除了对传感头座71的锁定。判断第1升降控制板101是否已经移动到上部位置是通过检测来自传感头升降检测传感器S4的输出是否被切换到H电平来进行的。在L电平输出的情况下,再重复进行解除锁定动作。
(20.磁头下降操作)CPU130根据来自盘盒状态检测传感器S1和S2的输出来判断所装入的盘盒250的种类,并通过物镜78用光学检测器(未示出)读出记录在磁-光盘202上的磁盘种类数据,接着断定盘盒250的种类。在盘盒用作ROM的情况下,根据这两种判断,驱动器就在不降下磁头80的卸盘状态下等待下一个指令。
相反,在盘盒用作RAM的情况下,根据这两个判断结果,按照如下的顺序使磁头80下降。具体说就是,首先驱动直线电机73把传感头座71移动到最外围的位置,接着驱动装盘马达M2使驱动销60沿箭头R2所示的方向转动,以便把输出销从基准位置移动到b点,并再次由马达沿箭头R1所示方向的反转使驱动销返回到基准位置。这样,第2升降控制板96就从下部位置位移到上部位置,结果,第2升降控制板96向上顶升降板113的联杆113b,该顶推力产生升降板113的向下的位移,并且如图16所示,磁头臂81变形的恢复使磁头80朝下运动,然后,磁-光盘202的旋转所产生的升力作用在磁头80上,以使磁盘驱动器处于装盘状态,在这种状态下,磁头悬浮起来并在磁-光盘上运行。在上述的装盘状态下,磁盘驱动器等待下一个记录或者重放的指令。
下面按照图26所示的流程图描述磁头下降动作期间装盘马达M2的控制,即输出一个如图25所示的波形的驱动信号来以高速驱动装盘马达M2沿箭头R2所示的方向转动一段预定的时间,经过这段时间之后,以低速驱动该马达,这样,第2升降控制板96从下部位置位移到上部位置的速度在位移的前半段被设定为高速,而在后半段则设定为很低的速度。相应地,在升降板113的升降部113a限定下而下降的磁头80就能平稳地落在磁-光盘202上,这就避免了由于磁头80和磁—光盘202之间的碰撞而造成对磁盘表面的损坏,并且避免了由于磁头80和磁盘表面的接触而导致的聚焦误差。另外,因为在前半段下降运动时把磁头的速度控制为高速,从而防止了较长的磁头下降时间。
(21.睡眠模式期间的操作)
如上所述,在所装入的盘盒250处于它的可录/可放的状态的情况下,在等待下一个指令时,如图29所示,CPU130使它的内部计数器处于计数状态,此后,当计数值已经超过预定值时,即当预定的时间段已经过去,而没有收到下一个指令时,就建立睡眠模式。在进入睡眠模式时,CPU130把第1开关SW1切换为OFF,来停止对传感头升降检测传感器S4的供电。按照惯例,只有在磁盘驱动器接通电源或盘盒插入期间才需要传感头升降检测传感器S4,在不需要传感器S4的特定的时间区段关掉电源可以减少电源消耗。
当在计数器的计数值超过预定值之前收到下一个指令的时候,就把计数器所计下的计数值清零,并执行下一个指令。
(22.作业中断期间的操作)在停电的情况下,由于作业中断等而使电压电平检测部分134检测到被检测的电压低于预定电压的电压跌落,以便输出一个信号到CPU130。这样,CPU130就产生控制信号来把第2和第3开关SW2和SW3切换为ON,按照这种方式,由主轴马达M1所产生的反电动势被加到电磁离合器108,结果,就产生了反磁场。由于这个反磁场使第1升降控制板101在弹簧103的收缩力的作用下沿箭头K所示的方向转动,从而使第1升降控制板101从上部位置移动到下部位置。由于第1升降控制板101的位移,升降板113的联杆113b被向下推压,并使升降板移动到上部位置,这样,磁头80成为卸盘状态。另外,升降板113的联杆113b与第1升降控制板101的锯齿形板105相啮合,结果,传感头座71被保持在锁定状态。
当解除上述的作业中断时,执行对传感头座71的解除锁定动作。
(23.盘盒排出期间的动作)当选定盘盒排出模式时,CPU130使主轴马达M1停止转动,并且确认主轴马达M1已经停止,此后,CPU130驱动装盘马达M2使输出销60沿箭头R1所示的方向转动,以便把输出销从基准位置移动到a点,并且由马达的反转再从a点沿箭头R2所示的方向返回到基准位置。在这种情况下,输出销60沿箭头R1所示的方向的转动,使滑板4的可插入弯曲片61被推压,结果,滑板4克服弹簧8的收缩力滑动到卸盘位置。滑板4的前一半滑动使主轴升降板3沿主轴升降导向槽10运动,并位移到下部位置,盒仓2也克服张力弹簧15的弹力沿着盒仓升降导向面9移动,并位移到上部位置。
由于主轴升降板3的向下的位移,转盘52离开磁光盘202的盘毂203,定位销56也与盘盒250的定位槽206脱离啮合。由于盒仓2的向下移动,四外高度定位桩55移出盘盒插入空间19。
由于滑板4的后一半滑动,滑板4的可插入支撑片41推压卡销40,结果,第3装入板36克服弹簧42的收缩力沿箭头E′所示的方向转动,第3装入板36的转动使第1装入板30沿箭头c′所示的方向滑动,这样,第2装入板33就沿箭头D′所示的方向转动。第1装入板30的滑动和第2装入板33的转动使盘盒装入销35沿箭头c所示的方向转动,即沿盘盒排出方向转动,以便使它移出盘盒250的装入槽208。这样,就解除了作用于盘盒250上的阻挡力,开门销44沿凸轮槽43在弹簧50的弹力的作用下运动到它的起始位置,结果,开门销44推压盘盒250使它沿排出方向移动。按照这种方式,盘盒250就被强制排出盒仓2。
在盘盒排出操作期间,根据图27所示的流程图执行对装盘马达M2的控制,就是说按照输出到装盘马达M2的图27所示波形的驱动信号来以高速驱动该马达沿箭头R1所示的方向转动一段预定的时间,并在经过这段预定的时间之后,以中速驱动该马达。以上动作的结果就把滑板4从装盘位置到卸盘位置的移动速度控制得在前半段为高速,而在后半段为比前半段低的速度。因此,盘盒排出动作可以很快地进行,由于在后半段把位移的速度设定为中速,当使滑板4和与它连接在主轴升降板3的移动停止时,可以把机械震动抑制到与现有技术的磁盘驱动器同样的程度。
在上述的操作期间,滑板4在盘盒装入销35移出盘盒250的装入槽208的时刻到达卸盘位置,不受阻挡的锁定片24在弹簧25的弹力的作用下沿箭头B所示的方向转动,并且与滑板4锁定销26相啮合。因此,即使把滑板移动到卸盘位置的输出销60从点a返回到基准位置,滑板也能被保持在卸盘位置。
另一方面,在滑板4滑动期间,滑板4的可插入弯曲片61推压传感头升降机构380的副滑板87的被推压片87a,主油板85也随着副滑板沿箭头H′所示的方向移动,这样,副滑板87的第2推压销91向上顶第1升降控制板101的销子104,结果,第1升降控制板101在弹簧103的收缩力的作用下从上部位置移动到下部位置。
第1升降控制板101的移动使升降板113的联杆113b被向下推压,并把升降板113位移到上部位置,这样,磁头80就被保持在卸盘状态。另外,升降板113的联杆113b与第1升降控制板101的锯齿板105相啮合,结果,传感头座71被锁定。
从以上的描述可知,按照本发明,由于磁盘转动机构可以相对于机架上下移动,盒仓可以上下移动,定位零件设置在机架上用以垂直方向上定位盘盒,而且,在盘盒装入期间,盘盒可以由定位零件在垂直方向(盘盒的高度方向)上定位,所以,在盒仓上无需如盘盒推压片之类的阻挡元件来阻止盘盒的移动,这样就避免了盘盒在排出或装入期间与这种盘盒推压片的滑动接触,从而避免了在盘盒上壁处的磨擦,并保证盘盒的平稳排出和装入。
按照本发明,由于基本呈方形的盘盒的四角在盘盒的高度方向上用定位件支撑,所以,盘盒可以达到高精度的定位。
按照本发明,由于盘盒的四角处延伸的盘盒的上下表面由盒仓的突起以及形成在机架上的高度定位桩所支撑,所以,即使在盘盒的上表面的中心部位出现凸状变形时,在盘盒的高度方向上也能精确定位。
另外,在按照本发明的磁盘驱动器中,盘盒排出动作和磁头下降动作是用同一个装盘马达来进行的,在盘盒排出期间把马达的转速设置为较快的速度,而在磁头下降动作期间则设置为较慢的速度,这样就保证了快速的排盒动作,并且防止了磁头下降操作期间软盘表面的擦伤以及聚焦误差的发生。
按照本发明,在磁头下降动作的前半段期间把装盘马达的转速设定为较快的速度,而在后半段期间则设定为较慢的速度,从而能使磁头平稳地落在磁盘表面上,而无需增加完成磁头下降所需的整个时间周期。
以上所述的是执行本发明的优选实施例,但本发明并不限于所述的特定的实施例,在不背离如下的权利要求书的本发明的宗旨的情况下,可以做出各种变形和改型方案。
权利要求
1.一种用于驱动容纳在盘盒中的磁盘记录媒体的磁盘驱动器装置,所述的装置包括一个机架;一个具有上壁和下壁的盒仓,所述下壁与所述上壁间隔稍微大于所述记录媒体的厚度的距离,所述的盒仓可以在上部位置和下部位置之间相对于机架上下移动,盘盒可以装入到所述上壁和下壁之间限定的空间内,并可从其中排出;一个可以在上部位置和下部位置之间相对于机架上下移动的磁盘旋转机构,所述磁盘旋转机构在其上部位置夹紧容纳在盘盒中的所述磁盘记录媒体,以便驱动所述磁盘记录媒体旋转;设置在机架上的高度位置定位桩,在所述的盒仓被保持在它的下部位置时,所述高度定位桩的每一个的至少上端处在高于所述的盒仓的下壁的高度上,以及;用来在所述盘盒的装载期间把所述的盒仓从其上部位置移动到其下部位置并把所述的磁盘旋转机构从其下降位置移动到其上部位置的移动装置。
2.根据权利要求1的装置,其特征在于所述的高度定位桩设置在所述机架的四个地方,以便在基本呈正方形的所述盘盒的四角附近支撑所述盘盒的底壁。
3.根据权利要求2的装置,其特征在于所述的盒仓具有从其上壁向下突出的突起,以便把各个高度定位桩面对着所述的突起。
4.根据权利要求1的装置,其特征在于所述的移动装置包括装盘马达和用所述的装盘马达驱动旋转的齿轮,所述齿轮具有在该齿轮的第1预定角度范围内形成有齿牙部分的运动传送区,和在该齿轮的第2预定角度范围内形成无齿部分的死区。
5.根据权利要求1的装置,进一步包括一个连接到所述磁盘旋转机构的柔性基板,所述的柔性基板的一部分可以弹性变形,以及一个连接在所述柔性基板的所述部分上的温度传感器,在所述磁盘旋转机构被保持在它的上部位置时,所述的温度传感器贴靠在所述盘盒的下表面上。
6.根据权利要求1的装置,进一步包括一个把磁场加到磁-光盘的所述磁盘记录媒体上的磁头、一个把所述的磁头从其装盘位置移动到其卸盘位置的磁头移动机构、一个排出所述盘盒的排出机构、一个马达、用来在一个转动方向通过所述马达的旋转把所述马达的转动力传送到所述的磁头移动机构,并在另一个旋转方向通过所述马达的旋转把所述马达的转动力传送到所述排出机构的传送装置,和控制所述马达使其在另一个旋转方向的转速高于其在一个旋转方向的转速的控制装置。
7.一种用于驱动容纳在盘盒中的磁-光盘记录媒体的磁盘驱动器装置,所述的装置包括一个把磁场加在磁-光盘上的磁头;一个用来在装盘位置和卸盘位置之间移动所述磁头的磁头移动机构;一个用来排出所述盘盒的排出机构;一个马达;用来在一个转动方向通过所述马达的旋转把所述马达的转动力传送到所述的磁头移动机构并在另一个旋转方向通过所述马达的旋转把所述马达的转动力传送到所述排出机构的传送装置;以及控制所述马达使其在另一个旋转方向的转速高于其在一个旋转方向的转速的控制装置。
8.根据权利要求7的装置,其特征在于在所述马达驱动所述磁头移动装置时,所述控制装置控制所述马达使所述马达在开始旋转时以较快的速度旋转一个预定的时间周期,并在所述预定的时间周期已经过去之后控制所述马达使之以较慢的速度旋转。
全文摘要
一种用以驱动容纳在盘盒中的如磁—光盘记录媒体的磁盘驱动装置包括一个机架、一个盒仓、一个磁盘转动机构、高度定位和移动装置。其中盒仓有一个上壁和一个下壁,上下壁之间的间隔稍大于盘记录媒体厚度的距离,并可以在上下部位之间相对于机架上下移动,而且盘盒可以装入上下壁之间限定的内部空间,并能从其中排出;磁盘转动机构可以在上下部位之间相对于机架上下移动,并可以夹持住盘记录媒体驱动它旋转。
文档编号G11B11/105GK1147130SQ9511589
公开日1997年4月9日 申请日期1995年8月11日 优先权日1994年8月11日
发明者大森清, 青木直, 船桥武, 丹羽义胜 申请人:索尼公司

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