專利名稱：媒體附著設(shè)備和磁盤驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于用來驅(qū)動或轉(zhuǎn)動盤狀媒體的磁盤驅(qū)動裝置，特別是關(guān)于一種能可釋放地附著磁盤的盤狀媒體附著設(shè)備。
本發(fā)明尤其關(guān)于一種媒體附著設(shè)備，它可用于固定和釋放在可轉(zhuǎn)動的、連到馬達(dá)上的同軸的盤狀媒體，由馬達(dá)(作為轉(zhuǎn)動裝置)使盤狀媒體轉(zhuǎn)動。作為示例，這里的同軸的盤狀媒體包括老式的EP記錄磁盤，MO、PD、CD、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM或其它類似件，這些盤狀媒體僅記作“磁盤”。
下面將描述通常的磁盤夾緊機(jī)構(gòu)，有三種已使用的夾緊機(jī)構(gòu)。第一個例子是如JP-A-9-147479中描述的磁盤自夾持類(夾子類)機(jī)構(gòu)，其中使用人自己將磁盤夾持或夾緊，并將磁盤直接附著到與光學(xué)拾波器相容部件的轉(zhuǎn)盤上。該磁盤夾持裝置被稱為卡盤類機(jī)構(gòu)，它包括將磁盤壓在轉(zhuǎn)盤表面上的金屬硬球或樹脂構(gòu)件。
第二個通常的例子是如JP-A-6-84255中公開的一種機(jī)構(gòu)，其中磁盤由磁盤加載機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)送到轉(zhuǎn)盤上，并放到中心軸套上，然后具有磁體的固定構(gòu)件(稱之謂夾子)將磁盤通過磁力從磁盤上側(cè)固定到轉(zhuǎn)盤上。為了轉(zhuǎn)送磁盤，采用一個夾持件來夾住放置磁盤的夾盤或托盤。
第三個通常的例子是如JP-P-61-264547中公開的一種方法，其中磁盤預(yù)先放在一個叫作磁盤盒的盒中，將該盒插入磁盤驅(qū)動裝置中，在盒子上方的夾緊構(gòu)件與轉(zhuǎn)盤上的磁體形成的磁回路合作，從而將磁盤固定到轉(zhuǎn)盤上。
在上述每個實(shí)施例中，磁盤由操作人附著到轉(zhuǎn)盤或夾持件上。因此必須將轉(zhuǎn)盤或夾持件移到操作易于進(jìn)行的位置，在裝磁盤時，將其中心與磁盤驅(qū)動設(shè)備的轉(zhuǎn)動驅(qū)動部件的中心對準(zhǔn)，然后夾緊構(gòu)件下移以固定磁盤。所以在磁盤的另一側(cè)(下和上側(cè))必須分別提供上移和下移機(jī)構(gòu)。
目前，隨著磁盤驅(qū)動裝置的小型和薄型設(shè)計(jì)，在很多情況下，磁盤驅(qū)動裝置裝在便攜式個人電腦上。根據(jù)這項(xiàng)趨勢，作為磁盤驅(qū)動裝置的關(guān)鍵設(shè)備的光學(xué)拾波器已要求具有更小型更薄的設(shè)計(jì)。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)所用的軟件具有大容量，在很多情況下采用便宜的CD-ROM作為將配置的媒體。因此現(xiàn)在認(rèn)為在個人電腦上安裝磁盤驅(qū)動裝置是很自然的。
然而，對計(jì)算機(jī)已提出了要求小型和輕重量設(shè)計(jì)，而用作計(jì)算機(jī)外部記憶器的磁盤驅(qū)動裝置也要求具有小型、輕重量和薄型的設(shè)計(jì)。因此托盤、上移和下移機(jī)構(gòu)成為薄型設(shè)計(jì)的障礙。另外為了使計(jì)算機(jī)更便于操作，要求磁盤驅(qū)動裝置的類型不必由操作者來進(jìn)行附著操作。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種磁盤驅(qū)動裝置，它宜用于小型、輕重量和薄型設(shè)計(jì)中，尤其是提供一種能自動附著磁盤的媒體附著設(shè)備和磁盤驅(qū)動裝置。
按照本發(fā)明，提供一種媒體附著設(shè)備，它包括用于夾持記錄媒體的轉(zhuǎn)動支承裝置；以及一個用以轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動支承裝置的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置，來轉(zhuǎn)動記錄媒體。
其中，轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置包括沿轉(zhuǎn)動軸軸向往復(fù)移動的往復(fù)移動裝置；其中轉(zhuǎn)動支承裝置具有若干樞接安排的轉(zhuǎn)動附著裝置，每個轉(zhuǎn)動附著裝置可在轉(zhuǎn)動附著裝置牢固夾持記錄媒體的固定位置和轉(zhuǎn)動附著裝置接納在轉(zhuǎn)動支承裝置上的接納位置之間轉(zhuǎn)動，在與轉(zhuǎn)動軸的軸同心的轉(zhuǎn)動支承裝置上具有若干轉(zhuǎn)動附著裝置；和其中轉(zhuǎn)動附著裝置與往復(fù)移動裝置嚙合，由往復(fù)移動裝置的往復(fù)移動進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而相對于轉(zhuǎn)動支承裝置固定和釋放記錄媒體。
另外，按照本發(fā)明，還有一種采用上述媒體附著設(shè)備的磁盤驅(qū)動裝置。
本發(fā)明的媒體附著設(shè)備和磁盤驅(qū)動裝置宜用于小型、輕重量和薄型設(shè)計(jì)中，并能自動地附著磁盤。在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置和往復(fù)移動裝置具有共同的部件，因此可做到小型和薄型設(shè)計(jì)。另外，本發(fā)明中，即使放在轉(zhuǎn)動支承裝置上的磁盤與轉(zhuǎn)動支承構(gòu)件稍有偏心，并且磁盤的厚度或它的中心的直徑有誤差，這些缺陷均可修正，從而使磁盤能完全附著并固定到轉(zhuǎn)動支承構(gòu)件上。


圖1A和1B是本發(fā)明的磁盤驅(qū)動裝置的第一個實(shí)施例的示圖，表示磁盤裝載以前的狀態(tài)；圖1A是磁盤驅(qū)動裝置的頂視圖，圖1B是沿圖1A的X-X線的剖視圖；圖2A和2B是放大的第一個實(shí)施例的重要部件的剖視圖，示出夾緊構(gòu)件已接納在轉(zhuǎn)盤上的狀態(tài)；圖2A表示夾緊構(gòu)件通過C向轉(zhuǎn)動死點(diǎn)的狀態(tài)，和圖2B表示接納狀態(tài)，圖3A和3B是放大的第一個實(shí)施例的重要部分的剖視圖，表示夾緊構(gòu)件伸到嚙合位置的狀態(tài)，圖3A表示夾緊構(gòu)件通過D向另一個死點(diǎn)的狀態(tài)，圖3B表示完全伸出的情況；圖4是一個剖視圖，表示磁盤放在磁盤驅(qū)動裝置上的狀態(tài)；圖5是一個剖視圖，表示磁盤驅(qū)動裝置附著磁盤的狀態(tài)；圖6是一個剖視圖，表示圖1的磁盤驅(qū)動裝置夾住一個薄的磁盤的狀態(tài)；圖7是一個剖視圖，表示圖1的磁盤驅(qū)動裝置夾住一個厚磁盤的狀態(tài)；圖8A是一個剖視圖，表示圖1的磁盤驅(qū)動裝置的夾緊機(jī)構(gòu)部分，圖8B是圖8A中重要的L部分的放大的剖視圖；圖9表示裝在卡盤中的磁盤附著到圖1的磁盤驅(qū)動裝置中的狀態(tài)；圖10是本發(fā)明磁盤驅(qū)動裝置的第二個實(shí)施例的剖面圖；圖11是一個放大的剖視圖，表示圖10的聲圈電機(jī)；圖12A和12B是第二個實(shí)施例的線性磁體磁力線的說明圖；圖12A表示其原理，圖12B是表示實(shí)際的磁力作用的示圖；圖13是表示第二個實(shí)施例中磁盤的強(qiáng)制排放部分的示圖；圖14A和14B示出在第一個實(shí)施例中磁盤偏心放置的情況，圖14A是一個平面圖，圖14B是一個垂直剖視圖。
現(xiàn)將參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。第一個實(shí)施例圖1A和1B是本發(fā)明第一個實(shí)施例的磁盤驅(qū)動裝置的示圖；它表示裝載磁盤之前的狀態(tài)。圖1A是磁盤驅(qū)動裝置的頂視圖，圖1B是沿圖1A中X-X線的剖視圖。在圖1A和1B中，第一個實(shí)施例的磁盤驅(qū)動裝置包括在轉(zhuǎn)盤(轉(zhuǎn)動支承裝置)22上轉(zhuǎn)動磁盤1的主軸馬達(dá)3。軸11裝在主軸馬達(dá)3的中部。軸11高速轉(zhuǎn)動，因此制造它的材料(如不銹鋼(JISSUS420J2)或類似材料)具有很高的硬度和很高的表面精度。軸承12繞著軸11的外圍安裝。軸11由軸承12支托或支撐，在它們之間僅有數(shù)微米的間隙。通常從成本的角度看，這種軸承12用燒結(jié)金屬制成，尤其在需要有高性能時，用滾珠軸承作軸承12。在軸承12的外圍裝有軸承套13。通常軸承套13是由黃銅制成的，然而在本發(fā)明中，軸承套13由普通的鐵磁金屬(在本實(shí)施例中采用無切削鋼)制成。止推軸承14承受軸11的推力載荷。止推軸承14由樹脂(例如聚苯撐硫，下稱PPS)或具有高強(qiáng)度和良好的滑動性能的金屬制成。止推軸承14安裝在軸承套13上。軸承套13牢固地固定到基座15上?；?5作為一個例子可由如SECE的鐵磁材料制成(JIS-G-3313，電解涂鋅鋼板，下稱SECE)。
具有樞接移動夾緊構(gòu)件21的功能的柱塞(往復(fù)移動裝置)16裝在軸承套13的外圍，可在軸11的軸向作往復(fù)移動。柱塞16做成具有帶法蘭17的圓柱形。柱塞16由普通的鐵磁金屬(如無切削鋼)制成。法蘭17加工在柱塞16的端部朝向磁盤放置表面(亦即箭頭A的方向)，并徑向朝外伸展。在柱塞16的外圍裝有樹脂制成的繞線管18。繞線管18包括在其相對端分別具有法蘭的圓柱體。銅線纏繞在法蘭之間的圓柱體外表面上形成線圈19。線圈19用作磁化裝置或激勵裝置。為了增大空間系數(shù)，采用方形銅線作銅線。一個柱塞彈簧(線圈壓簧)20作用在繞線管18和柱塞16之間。因此，柱塞16在箭頭A的方向受到柱塞彈簧20的推力。
轉(zhuǎn)盤22同軸地安裝在軸11的靠近柱塞16的法蘭的位置上。這種轉(zhuǎn)盤22由精密機(jī)械加工無切削鋼(其表面是電鍍的)制成的，機(jī)械加工時采用NC(數(shù)控)車床或類似車床(其精度約在10微米量級)，轉(zhuǎn)盤22由軸11轉(zhuǎn)動。中間套23是由轉(zhuǎn)盤22的中部凸出的方式形成的，其凸出的表面是錐形的斜面。中間套23能裝到磁盤1中部形成的夾緊孔2中，從而使磁盤1的中部與軸11的軸嚙合。中間套23的凸出量不大于放在轉(zhuǎn)盤22上的磁盤1的厚度。在本發(fā)明中，磁盤1由夾緊構(gòu)件21(以后細(xì)述)放置在轉(zhuǎn)盤22上，因此中間套的構(gòu)形不是本發(fā)明的基本特征。
若干夾緊構(gòu)件21樞接地安裝在轉(zhuǎn)盤22的內(nèi)周邊部分上。這些用作轉(zhuǎn)動附著裝置的夾緊構(gòu)件21能與磁盤1夾緊孔2的邊緣保持嚙合，從而固定磁盤1。夾緊構(gòu)件21包括與夾緊孔2嚙合的卡爪部分，與壓板28(以后描述)接觸的凸輪面部分。正如圖1A所示，在轉(zhuǎn)盤22上安裝三個夾緊構(gòu)件21，它們沿軸11的圓周等間隔地安置。由于采用三個夾緊構(gòu)件21，夾緊孔(中間孔)又能與軸11對準(zhǔn)。當(dāng)然，夾緊構(gòu)件21的數(shù)量不限于三個，按照中間孔2的直徑和加壓固定力可采用合適數(shù)目的(如4個或6個)夾緊構(gòu)件。壓板28是一塊環(huán)形平板，它安裝在轉(zhuǎn)盤22的內(nèi)周面上，從而使它可上下往復(fù)移動(圖1B)。壓板28裝成與夾緊構(gòu)件21的凸輪部分接觸，這塊壓板28受到夾緊彈簧(壓縮圈簧)在箭頭A方向的推力。正如圖1B和2所示，夾緊彈簧29夾在壓板28和凹陷部分之間，該凹陷部分位于轉(zhuǎn)盤22內(nèi)周邊表面的下部。
正如圖2A和3A所示，夾緊構(gòu)件21的凸輪表面部分具有兩個死點(diǎn)(即為凸輪表面部分21a與壓板28接觸的點(diǎn)，從每個這些接觸點(diǎn)在壓板28推進(jìn)方向伸出的操作線穿過樞接移動的軸21c。在這些接觸點(diǎn)上將不能產(chǎn)生對夾緊構(gòu)件21的轉(zhuǎn)動力矩)，這些死點(diǎn)與轉(zhuǎn)動(角向移動)角相對應(yīng)。當(dāng)夾緊構(gòu)件21由壓板28壓出或推過一個死點(diǎn)21d時，如圖3A所示，夾緊構(gòu)件就在一個方向轉(zhuǎn)動，與夾緊孔2嚙合，當(dāng)夾緊構(gòu)件由壓板28壓過另一個死點(diǎn)21b時，如圖2A所示，夾緊構(gòu)件21從離開夾緊孔2的另一個方向轉(zhuǎn)動，接納在轉(zhuǎn)盤22中。也就是說，包括壓板28和夾緊彈簧29的推進(jìn)裝置在轉(zhuǎn)動夾緊構(gòu)件21中協(xié)助柱塞16，同時也協(xié)助夾緊構(gòu)件21，使之保持在嚙合位置和接納位置。
現(xiàn)在將進(jìn)一步詳細(xì)描述凸輪表面部分的作用。圖2是重要部分的放大剖視圖，表示每個夾緊構(gòu)件接納在轉(zhuǎn)盤22中的狀態(tài)。在圖2B中，夾緊構(gòu)件21的凸輪表面部分21a保持與壓板28的平坦表面部分28x接觸。壓板28總是由夾緊彈簧29向上推，平坦表面28x位于轉(zhuǎn)動軸21c的徑向外端，因此夾緊構(gòu)件21總是受到D向的轉(zhuǎn)動力。因此，即使夾緊構(gòu)件21受到如振動之類的小的干擾，夾緊構(gòu)件仍能保持在接納狀態(tài)。
圖3B是一個放大的重要部分的剖視圖，表示每個夾緊構(gòu)件伸到嚙合位置的狀態(tài)。在圖3B中，夾緊構(gòu)件21固持磁盤1。夾緊構(gòu)件21的凸輪表面部分21a保持與壓板28的斜面28y接觸。壓板28總是由夾緊彈簧29向上推，夾緊構(gòu)件21與斜面28y的接觸點(diǎn)位于轉(zhuǎn)動軸21c的徑向內(nèi)方，因此，夾緊構(gòu)件21總是受到C向的轉(zhuǎn)動力，因此夾緊構(gòu)件21能總是保持在嚙合狀態(tài)。
上面詳細(xì)描述的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了下面的重大效果。亦即僅在每個夾緊構(gòu)件21在兩個死點(diǎn)之間轉(zhuǎn)動時，僅需柱塞16對夾緊構(gòu)件21加上向上壓和向下壓的力。因此柱塞16僅需啟動夾緊構(gòu)件21的位置變化。因此柱塞16僅需在啟動操作期間具有能量，因此能大大節(jié)省能量。
再參見圖1B，在轉(zhuǎn)盤22的外圍背向磁盤放置面的另一面上裝有主軸馬達(dá)3。主軸馬達(dá)3具有軸向間隙型DC無刷馬達(dá)的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子的磁鐵24安裝在轉(zhuǎn)盤22的外圍。這種轉(zhuǎn)子磁鐵24的厚度約為0.5mm～2mm，分成若干(如8或12)個N/S極。一塊板25放在離轉(zhuǎn)子磁鐵24預(yù)定距離的位置上。在板25上加工有腐蝕分層的若干印成線圈，起到電樞線圈(定子線圈)的作用。為了得到馬達(dá)的薄型設(shè)計(jì)，板25的厚度不大于1mm，另外還有一個下轉(zhuǎn)子26，放置在離板25預(yù)定距離的位置上。下轉(zhuǎn)子26由鐵磁材料制成，板25上的電樞線圈夾放在轉(zhuǎn)子磁鐵24和下轉(zhuǎn)子26之間，采用這樣的結(jié)構(gòu)，在主軸馬達(dá)3上可產(chǎn)生電磁驅(qū)動力。
因此，轉(zhuǎn)盤22與構(gòu)成電磁迴路的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子磁鐵24構(gòu)成整體，采用這種結(jié)構(gòu)，可得到薄型設(shè)計(jì)的裝置，也可減少零件的數(shù)量。
下面將描述由上述柱塞16和由上述夾緊構(gòu)件21進(jìn)行的磁盤附著操作情況。當(dāng)線圈19由激勵電流激勵時，在軸11的軸向推進(jìn)方向產(chǎn)生一個電磁力，磁性材料的柱塞16受到該電磁力的吸引，朝基體15作平行于軸11的轉(zhuǎn)動軸的移動(箭頭B的方向)。在移動的初始階段，夾緊構(gòu)件21由法蘭17的移動使之沿箭頭D方向轉(zhuǎn)動。亦即每個夾緊構(gòu)件21的凸輪表面部分被沿著箭頭B的方向向下壓，從而使夾緊構(gòu)件21按箭頭D的方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)每個夾緊構(gòu)件21轉(zhuǎn)過凸輪表面部分的死點(diǎn)21b時，如圖2A所示，夾緊構(gòu)件21受到壓板28的壓力，進(jìn)一步按D向轉(zhuǎn)動并接納在轉(zhuǎn)盤22內(nèi)。在這種情況下，磁盤1可附著在轉(zhuǎn)盤22上或從轉(zhuǎn)盤上取出。
另一方面，當(dāng)線圈19處于無激勵的狀態(tài)下時，柱塞16由柱塞彈簧20推動，沿箭頭A方向移動，如圖1B和3A所示。夾緊構(gòu)件21由法蘭17帶動沿箭頭C方向轉(zhuǎn)動。尤其是在移動的初始階段，夾緊構(gòu)件21的卡爪沿箭頭A的方向朝上推，夾緊構(gòu)件21按箭頭C的方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)每個夾緊構(gòu)件21移出凸輪表面部分的死點(diǎn)21d時，夾緊構(gòu)件21受到壓板28的壓力，進(jìn)一步沿C向轉(zhuǎn)動，使夾緊構(gòu)件21從轉(zhuǎn)盤22上凸出保持與磁盤1上的夾緊孔2嚙合，從而固定磁盤1。
因此，在第一個實(shí)施例的磁盤驅(qū)動裝置中，當(dāng)磁盤1裝到轉(zhuǎn)盤22上或從轉(zhuǎn)盤22上取下時，沒有零件或構(gòu)件從轉(zhuǎn)盤22凸出。這樣，就能使該磁盤驅(qū)動裝置在軸11的軸向減少厚度。
柱塞16安置成與軸11同心同軸，并能在軸11的軸向在軸承套13的外周表面上滑動。因此馬達(dá)和筒形線圈能具有共同的構(gòu)成零件，從而使該夾緊機(jī)構(gòu)能做成一個小型設(shè)計(jì)。另外由于柱塞16，構(gòu)成筒形線圈的繞線筒18和線圈19都圍繞著軸11，所以該夾緊機(jī)構(gòu)能做成薄的小型的設(shè)計(jì)。另外當(dāng)柱塞16移動時，柱塞16貼靠基體15，因此基體15用作止動件。在這一方面，馬達(dá)和筒形線圈也具有共同的構(gòu)成零件，因此可做到使夾緊機(jī)構(gòu)具有薄的和小型的設(shè)計(jì)。
下面將描述采用上述結(jié)構(gòu)的夾緊機(jī)構(gòu)的磁盤驅(qū)動裝置的工作情況。圖4是一個剖視圖，表示磁盤放置在磁盤驅(qū)動裝置上的情況。首先在圖1中，(1)使用者用手指抓住磁盤1，將它放到磁盤插入孔中，這樣使磁盤1已從轉(zhuǎn)盤22的一側(cè)引入磁盤驅(qū)動裝置中(亦即從圖1B中箭頭X指示的右側(cè)引入)。(2)然后，當(dāng)磁盤1的一半已插入時，隨著它的中心孔引入磁盤驅(qū)動裝置，該磁盤1由傳送裝置(如一個傳送帶，由于它與本發(fā)明無關(guān)，因此這里將省略有關(guān)它的解釋和說明)送到轉(zhuǎn)盤22，并放置在中間套23上。圖4就表示這種狀態(tài)。在上述(1)和(2)期間，線圈19由激勵電流激勵，夾緊構(gòu)件21接納在轉(zhuǎn)盤22中。(3)然后當(dāng)磁盤放在轉(zhuǎn)盤上時，切斷線圈19中的激勵電流。這樣柱塞16上移，夾緊構(gòu)件如上所述按C向轉(zhuǎn)動，從轉(zhuǎn)盤22上凸出。(4)夾緊構(gòu)件21在夾緊彈簧29的壓力下進(jìn)一步地沿C向轉(zhuǎn)動，從而從轉(zhuǎn)盤22上凸出，并保持與磁盤1夾緊孔2的邊緣嚙合，從而固定磁盤1。此時由夾緊構(gòu)件21產(chǎn)生的夾緊力可通過調(diào)整夾緊彈簧29的彈力來調(diào)整。圖5是一個剖視圖，表示磁盤驅(qū)動裝置固定圖1B中磁盤的狀態(tài)。此時完成了磁盤1的固定工作。
在圖5中，磁盤1的厚度為1.2mm，這是標(biāo)準(zhǔn)的磁盤厚度。然而也有所用磁盤做得不規(guī)范的情況。例如，圖6表示夾住薄的(約厚1mm)磁盤、圖7表示夾住厚的(約為1.7mm)的情況。正如圖6和7所示，夾緊構(gòu)件21在夾緊彈簧29的彈力下固定夾緊孔2，因此即使磁盤的厚度(例如從1～1.7mm)不同，這些磁盤也完全可由夾緊構(gòu)件21固定。
另外，在本發(fā)明的磁盤驅(qū)動裝置中，夾緊構(gòu)件與夾緊孔2的邊緣牢固地嚙合，因此即使磁盤具有不同的外直徑(如8cm和12cm)，這些磁盤也能被完全固定。另外對那些外形不圓的磁盤也完全可固定。
主軸馬達(dá)3和磁盤夾緊機(jī)構(gòu)以相互同心的方式制成整體，這個整體結(jié)構(gòu)(從基體15的外表面到夾緊狀態(tài)時每個夾緊構(gòu)件21的最遠(yuǎn)端)的厚度等于或少于(不大于)11.5mm。采用這樣的結(jié)構(gòu)，磁盤驅(qū)動裝置的整個厚度、包括用于傳送磁帶1的空間，能夠做成不大于12.7mm。這樣，這種磁盤驅(qū)動裝置可安裝在要求小型薄型設(shè)計(jì)的筆記本電腦上，對操作者也能提供一個非常方便的磁盤驅(qū)動裝置。
在第一個實(shí)施例中，供給能量時釋放磁盤，而在不供給能量時固定或保持磁盤。有鑒于此，當(dāng)磁盤附著時，驅(qū)動主軸馬達(dá)3的能量消耗增加，因此在磁盤釋放時給線圈19供電，通過這樣做，能量消耗能夠平衡。然而本發(fā)明的夾緊機(jī)構(gòu)不僅限于這種使用模式，通過適當(dāng)?shù)厥怪?6、若干線圈19、柱塞彈簧20和夾緊彈簧29采用其它的聯(lián)合方式，磁盤可在供給能量時固定，并能在不供給能量時釋放。這種修改可從本發(fā)明導(dǎo)出，并易于做到，因此這里省略關(guān)于修改的說明。
除了上面細(xì)述的結(jié)構(gòu)外，采用下述結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步增強(qiáng)優(yōu)越性和方便性。其中的一個例子示出在圖8A和8B中。圖8A是一個剖視圖，表示圖1B中磁盤驅(qū)動機(jī)構(gòu)的夾緊機(jī)構(gòu)，圖8B是圖8A中L的重要部分的放大視圖。在這些圖中，凸頭21e加工在夾緊構(gòu)件21上，加工在夾緊構(gòu)件21那部分上的凸頭21e能貼靠夾緊孔2的邊緣。
夾緊構(gòu)件21由于柱塞16的啟動操作而轉(zhuǎn)動，并貼靠夾緊孔2的邊緣。此時斜向向下作用的轉(zhuǎn)動力(力矩)總是由每個夾緊構(gòu)件21卡爪從上側(cè)加到夾緊孔2的周邊上。因此，通過在每個夾緊構(gòu)件21上加工一個凸頭21e，分別來自夾緊構(gòu)件21的凸頭21e所加的力而不是轉(zhuǎn)動力能使磁盤又對準(zhǔn)中心。因此可以很容易地進(jìn)行磁盤1的對準(zhǔn)中心的操作。
下面將描述另一個例子。圖9表示磁盤裝在一個盒中裝到圖1的磁盤驅(qū)動裝置中的狀態(tài)。這種磁盤媒體的例子包括MD、PD和DVD-RAM，其中磁盤裝在磁盤盒27中。在本發(fā)明的磁盤驅(qū)動裝置中，如上所述，沒有一個部分或零件從轉(zhuǎn)盤22凸到磁盤附著面上。另外夾緊構(gòu)件21的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)接納在轉(zhuǎn)盤22內(nèi)。因此，不僅光盤、就是裝在盒中的磁盤也能很容易地從轉(zhuǎn)盤上取下或裝上。
如上所述，在本發(fā)明中，通過不激勵或激勵線圈19來控制磁盤1的固定和釋放，因此可提供一種能自動附著磁盤1的磁盤驅(qū)動裝置。另外第一個實(shí)施例能提供一種磁盤驅(qū)動裝置，它的繞線線圈具有可移動的柱塞16，因此可減少零件數(shù)量，因此可提供一種磁盤驅(qū)動裝置的小型和堅(jiān)固的設(shè)計(jì)。第二個實(shí)施例在第二個實(shí)施例中，除了筒形線圈外，采用線性馬達(dá)等的聲圈馬達(dá)(VCM)用作往復(fù)移動裝置。下面將參照附圖描述第二個實(shí)施例。圖10是按照本發(fā)明第二個實(shí)施例的磁盤驅(qū)動裝置的剖視圖，圖11A是圖10中聲圈馬達(dá)部分放大的剖視圖。在10和11A中，參照數(shù)字3表示主軸馬達(dá)，11表示軸，12表示軸承，13表示軸承套、14表示止推軸承、15表示基體、19表示線圈、21表示夾緊構(gòu)件、22表示轉(zhuǎn)盤、27表示中間套、24表示轉(zhuǎn)子磁鐵、25表示板、26表示下轉(zhuǎn)子、28表示壓板、29表示夾緊彈簧。這構(gòu)件的外形和材料都類似于第一個實(shí)施例所述，因此這里將省略對它們的說明。
第二和第一實(shí)施例的主要差別在于聲圈馬達(dá)的結(jié)構(gòu)?；瑝K31能在軸承套13的外周表面上在軸11的軸向滑動?；瑝K31由輕重量并具有一定剛度(如鋁)的材料制成?；瑝K彈簧30作用在軸承套13和滑塊31之間，象在第一個實(shí)施例中一樣，將滑塊31推向磁盤放置表面(即圖11A中的箭頭A方向)?；瑝K彈簧是一個壓縮線圈彈簧，由線狀構(gòu)件纏繞成螺旋形狀構(gòu)成。當(dāng)滑塊彈簧完全壓縮時，線圈線的圈相互不重迭，滑塊31到達(dá)其底部位置(見圖11A)。一止動件32限制滑塊31的向上移動。止動件32也可在磁盤1被卡住時防止滑塊31接觸夾緊構(gòu)件21。線性磁鐵33由鐵磁性材料制成，并做成圓筒形。線性磁鐵的表面放置成垂直于軸11的軸(亦即主軸馬達(dá)3的徑向放置)，它們被磁化從而具有磁極?；瑝K31放置成圍繞軸承套13的外周邊，線性磁鐵33放置成圍繞滑塊31的外周邊，這些構(gòu)件均裝成與軸11同軸。后架34具有在軸承套13和線性磁鐵33之間有效地產(chǎn)生磁通量的作用。采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)線圈19通電時，線圈電流流過該磁通量，從而使滑塊31沿著軸承套13的外周表面上、下移動。
在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的第二個實(shí)施例中，滑塊31與線圈一起移動，因此產(chǎn)生了移動線圈型式。除了移動線圈型式以外，從將磁盤1放到轉(zhuǎn)盤22上到由夾緊構(gòu)件21完成磁盤固定均類似于第一個實(shí)施例中所述。因此這里將省略關(guān)于第二個實(shí)施例的操作情況的描述。在第一個實(shí)施例的筒形線圈的型式中，電磁力隨著柱塞16的位置改變。另一方面，在移動線圈型式中，驅(qū)動力由電流和磁通量確定的，因此通過控制電流能很順利地操作夾緊構(gòu)件21。
下面將描述線性磁鐵33的磁化作用。圖12A和12B是解釋線性磁鐵的磁化作用的示圖。線性磁鐵33具有如圖11A所示的圓筒形。磁化原理是公知的，具有高的矯抗磁力的材料放在磁場中從而被磁化。因此為了磁化圓筒形構(gòu)件，須提供相互相對的同極性的磁極，如圖12A所示(僅示出原理)，在這種情況下，很難得到均勻的磁化(因此為均勻的磁通量)。因此線性磁鐵33在其周向分為4段，每段在均勻的磁場中被磁化，如圖12B所示。這四段連在一起形成圓筒形，從而提供能產(chǎn)生均勻的高磁通量的線性磁鐵33。
圖11B示出一改型的結(jié)構(gòu)，與圖11A的結(jié)構(gòu)相比，線圈19和繞線筒是固定的，滑塊31′固定到線性磁鐵33′上，線性磁鐵33′可往復(fù)移動，因此提供移動磁鐵型式。在這個結(jié)構(gòu)中，線性磁鐵33′的操作和磁化類似于上述移動線圈型式中所述，因此這里不作說明。
下面將描述強(qiáng)迫取出磁盤1時進(jìn)行的夾緊構(gòu)件21的操作情況。讓我們假設(shè)在第一和第二個實(shí)施例的磁盤驅(qū)動裝置中在磁盤1處于固定狀態(tài)下能源出現(xiàn)故障的情況，在這種情況下，操作者可以強(qiáng)制方式機(jī)械取出磁盤1。因此，通過強(qiáng)制取出操作(通常用推出鈕-未示出)，磁盤1從嚙合位置抬起到(圖5或圖10所示)一條強(qiáng)制取出的通道(圖13所示)。圖13表示強(qiáng)制取出的位置。此時，每個夾緊構(gòu)件21處于如以前關(guān)于夾緊構(gòu)件21的操作中描述的死點(diǎn)位置，因此夾緊構(gòu)件21保持在該死點(diǎn)位置，磁盤1也保持在強(qiáng)制取出位置。
然后，當(dāng)通過繼續(xù)進(jìn)行強(qiáng)制取出操作而使磁盤1在取出方向移動時，三個夾緊構(gòu)件中的一個或兩個壓靠在磁盤1的內(nèi)周邊緣上。結(jié)果受壓的夾緊構(gòu)件21在朝向接納位置的方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)磁盤1繼續(xù)移動時，凸輪表面部分21a成角度地移過死點(diǎn)。夾緊構(gòu)件21進(jìn)一步受壓轉(zhuǎn)動，從而使夾緊構(gòu)件的后表面壓下柱塞16或滑塊31。結(jié)果另外的一個或兩個夾緊構(gòu)件由柱塞16或滑塊31推在它們的凸輪表面21a上，并開始轉(zhuǎn)動。最后，凸輪表面21a成角度地移過另一個死點(diǎn)，柱塞彈簧20、滑塊彈簧和夾緊彈簧29相互平衡使夾緊構(gòu)件21保持在它們相應(yīng)的接納位置。因此所有夾緊構(gòu)件21都接納在轉(zhuǎn)盤22內(nèi)，從而能取出磁盤1。
讓我們來考慮另一種非正常情況。如圖4所示，磁盤1放在中間套23上。然而當(dāng)磁盤1放在中間套23上時，磁盤1并不總是能對中的(亦即與中間套23未對準(zhǔn))，這會由各種失誤引起。圖14表示磁盤放置成偏離中間套的情況。
然而，正如上述對夾緊構(gòu)件21的操作的詳細(xì)描述中提到的，當(dāng)每個夾緊構(gòu)件21將固定磁盤1時，夾緊構(gòu)件21的遠(yuǎn)端沿著一條通路移動，該通路為從轉(zhuǎn)盤22的內(nèi)周邊側(cè)伸向外周邊側(cè)。因此，即使磁盤1偏心放置，夾緊構(gòu)件21能在修正磁盤1的位置的同時固定磁盤1。同樣理由即使磁盤的孔徑及厚度有變化，夾緊構(gòu)件21也能在修正其位置的同時固定磁盤1。也就是說，對將磁盤從插入孔傳送到轉(zhuǎn)盤的傳送機(jī)構(gòu)來說，不要求特殊精度。因此，傳送機(jī)構(gòu)可具有簡單而便宜的結(jié)構(gòu)，從而磁盤驅(qū)動裝置能產(chǎn)生降低成本的作用。
正如在第一和第二個實(shí)施例中所述，主軸馬達(dá)和磁盤夾緊機(jī)構(gòu)相互以同心方式做成整體，它的厚度T1(從基體15的外邊到夾緊狀態(tài)下夾緊構(gòu)件21的遠(yuǎn)端)(見圖10)不大于11.5mm。采用這樣的結(jié)構(gòu)，整個磁盤驅(qū)動裝置的厚度T2、包括用作傳送磁盤1的空間能做成不大于12.7mm。結(jié)果使該磁盤驅(qū)動裝置能安裝在要求薄型小型設(shè)計(jì)的筆記本電腦上，并能為操作者提供高度便利的磁盤驅(qū)動裝置。
用作往復(fù)移動裝置的上述結(jié)構(gòu)的聲圈馬達(dá)能利用軸承套13作為磁路零件，而不是后架。因此可使夾緊機(jī)構(gòu)達(dá)到較薄和較小的設(shè)計(jì)。
除了第一個實(shí)施例的特征之外，上述結(jié)構(gòu)的第二個實(shí)施例具有這樣的特征往復(fù)移動的零件可用輕重量的材料制成，這樣僅用少量電磁能就可進(jìn)行往復(fù)移動。
如上所述，在本發(fā)明中，提供了一種宜用于小型輕重量設(shè)計(jì)和薄型設(shè)計(jì)的磁盤驅(qū)動裝置，并提供了一種媒體附著設(shè)備和磁盤驅(qū)動裝置，其中磁盤的附著能自動進(jìn)行而毋須由操作者進(jìn)行附著操作。
權(quán)利要求
1．一種媒體附著設(shè)備，包括用以固定盤狀媒體的轉(zhuǎn)動支撐裝置，和用以轉(zhuǎn)動上述轉(zhuǎn)動支承裝置從而轉(zhuǎn)動上述盤狀媒體的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置；其中上述轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置包括在轉(zhuǎn)動軸的軸向往復(fù)移動的往復(fù)移動裝置；其中上述轉(zhuǎn)動支承裝置具有若干樞接安裝的轉(zhuǎn)動附著裝置，每個上述轉(zhuǎn)動附著裝置可在上述轉(zhuǎn)動附著裝置牢固地固定上述媒體的固定位置和上述轉(zhuǎn)動附著裝置接納在上述轉(zhuǎn)動支承裝置上的接納位置之間轉(zhuǎn)動，上述若干轉(zhuǎn)動附著裝置與上述轉(zhuǎn)動軸的軸同軸地裝在上述轉(zhuǎn)動支承裝置上；和其中上述轉(zhuǎn)動附著裝置與上述往復(fù)移動裝置嚙合，并由上述往復(fù)移動裝置的往復(fù)移動來轉(zhuǎn)動，從而使上述記錄媒體相對于上述轉(zhuǎn)動支承裝置固定和釋放。
2．一種固定和轉(zhuǎn)動盤狀媒體的磁盤驅(qū)動裝置，包括權(quán)利要求1中限定的媒體附著設(shè)備。
3．一種媒體附著設(shè)備，包括用以固定盤狀媒體的轉(zhuǎn)動支承裝置，和用以轉(zhuǎn)動上述轉(zhuǎn)動支承裝置以轉(zhuǎn)動上述磁盤狀媒體的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置；其中上述轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置包括與轉(zhuǎn)動軸同軸地安裝在轉(zhuǎn)動軸外圍的往復(fù)轉(zhuǎn)動裝置，從而在上述轉(zhuǎn)動軸的軸向往復(fù)移動，激勵裝置纏繞在上述轉(zhuǎn)動軸的外圍上；其中上述轉(zhuǎn)動支承裝置具有若干樞接安裝的轉(zhuǎn)動附著裝置，每個上述轉(zhuǎn)動附著裝置可在上述轉(zhuǎn)動附著裝置牢固地固定上述記錄媒體的固定位置和上述轉(zhuǎn)動附著裝置接納在上述轉(zhuǎn)動支承裝置的接納位置之間轉(zhuǎn)動，在與上述轉(zhuǎn)動軸的軸同心的上述轉(zhuǎn)動支承裝置上具有上述若干轉(zhuǎn)動附著裝置；和其中上述轉(zhuǎn)動附著裝置與上述往復(fù)移動裝置嚙合，并由上述往復(fù)移動裝置的往復(fù)移動而轉(zhuǎn)動，從而使上述記錄媒體相對于上述轉(zhuǎn)動支承裝置固定和釋放。
4．按照權(quán)利要求3的媒體附著設(shè)備，其中上述往復(fù)移動裝置由鐵磁材料制成，它由上述激勵裝置產(chǎn)生的磁吸力來往復(fù)移動。
5．按照權(quán)利要求3的媒體附著設(shè)備，其中上述往復(fù)移動裝置與上述激勵裝置和由鐵磁材料制成的垂直的垂直磁體構(gòu)成整體，并通常做成圓筒形，它垂直于上述轉(zhuǎn)動軸的軸被磁化，與上述轉(zhuǎn)動軸同軸地安置在上述往復(fù)移動裝置的外周邊周圍。
6．按照權(quán)利要求3的媒體附著設(shè)備，其中上述往復(fù)移動裝置由鐵磁材料制成，并裝到通常為圓柱形的垂直磁體中，磁體垂直于上述轉(zhuǎn)動軸的軸被磁化，上述激勵裝置纏繞在與上述轉(zhuǎn)動軸同軸的上述往復(fù)移動裝置的外圍上。
7．一種用于固定和轉(zhuǎn)動一盤狀媒體從而產(chǎn)生信息的磁盤驅(qū)動裝置，包括如權(quán)利要求3中限定的媒體附著設(shè)備。
8．按照權(quán)利要求3的媒體附著設(shè)備，其中上述媒體附著設(shè)備在平面內(nèi)的厚度、包括上述轉(zhuǎn)動軸的軸，等于或小于11.5mm。
9．一種用于固定和轉(zhuǎn)動一盤狀媒體從而產(chǎn)生信息的磁盤驅(qū)動裝置，包括如權(quán)利要求8中限定的媒體附著設(shè)備。
10．按照權(quán)利要求9的磁盤驅(qū)動裝置，其中上述磁盤驅(qū)動裝置的整個厚度等于或小于12.7mm。
11．一種媒體附著設(shè)備包括用以固定盤狀媒體的轉(zhuǎn)動支承裝置，和用以轉(zhuǎn)動上述轉(zhuǎn)動支承裝置從而轉(zhuǎn)動上述盤狀媒體的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置；其中上述轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置包括往復(fù)移動裝置，該往復(fù)移動裝置與轉(zhuǎn)動軸同軸地安裝在轉(zhuǎn)動軸的外圍，從而在上述轉(zhuǎn)動軸的軸向往復(fù)移動，激勵裝置纏繞在上述轉(zhuǎn)動軸的外圍；其中上述轉(zhuǎn)動支承裝置具有若干樞接安裝的轉(zhuǎn)動附著裝置，每個上述轉(zhuǎn)動附著裝置可在上述轉(zhuǎn)動附著裝置牢固地固定上述盤狀媒體的固定位置和上述轉(zhuǎn)動附著裝置接納在上述轉(zhuǎn)動支承裝置中的接納位置之間轉(zhuǎn)動，上述若干轉(zhuǎn)動附著裝置裝在與上述轉(zhuǎn)動軸的軸同心的上述轉(zhuǎn)動支承裝置上；其中還裝有推進(jìn)裝置，它在轉(zhuǎn)動時協(xié)助上述轉(zhuǎn)動附著裝置，并推動上述轉(zhuǎn)動附著裝置，使上述轉(zhuǎn)動附著裝置能保持在上述固定位置和上述接納位置；其中每個上述轉(zhuǎn)動附著裝置具有保持上述盤狀媒體的卡爪，并具有接納上述推進(jìn)裝置的推進(jìn)力的凸輪表面部分；和其中上述轉(zhuǎn)動附著裝置與上述往復(fù)移動裝置嚙合，由上述往復(fù)移動裝置的往復(fù)移動而轉(zhuǎn)動，從而使上述記錄媒體相對于上述轉(zhuǎn)動支承裝置固定和釋放。
12．按照權(quán)利要求11的媒體附著設(shè)備，其中上述卡爪具有貼靠上述盤狀媒體中心孔內(nèi)表面的凸頭，上述凸輪表面部分具有第一個死點(diǎn)，在受到上述推進(jìn)裝置推力時，上述轉(zhuǎn)動附著裝置從第一死點(diǎn)朝上述固定位置開始轉(zhuǎn)動；還具有第二死點(diǎn)，在受到上述推進(jìn)裝置的推力時，上述轉(zhuǎn)動附著裝置從第二死點(diǎn)朝上述接納位置開始轉(zhuǎn)動。
13．按照權(quán)利要求11的媒體附著設(shè)備，其中上述往復(fù)移動裝置由鐵磁材料制成，并由上述激勵裝置產(chǎn)生的磁吸力而往復(fù)移動。
14．按照權(quán)利要求11的媒體附著裝置，其中上述往復(fù)移動裝置與上述激勵裝置構(gòu)成整體，并裝入鐵磁材料制成的磁體中和通常做成圓筒形，它垂直于上述轉(zhuǎn)動軸的軸被磁化，并裝在與上述轉(zhuǎn)動軸的軸同心的上述往復(fù)移動裝置的外圍。
15．按照權(quán)利要求11的媒體附著設(shè)備，其中上述往復(fù)移動裝置包括由鐵磁材料制成并通常做成圓筒形的垂直磁體，它垂直于上述轉(zhuǎn)動軸的軸被磁化，上述激勵裝置纏繞在與上述轉(zhuǎn)動軸同軸的上述往復(fù)移動裝置的外圍。
16．一種用以固定和轉(zhuǎn)動一盤狀媒體從而產(chǎn)生信息的磁盤驅(qū)動裝置，包括在權(quán)利要求11中限定的媒體附著設(shè)備。
17．按照權(quán)利要求11的媒體附著設(shè)備，其中上述媒體附著設(shè)備在平面內(nèi)的厚度，包括上述轉(zhuǎn)動軸的軸，等于或小于11.5mm。
18．一種用以固定和轉(zhuǎn)動一盤狀媒體從而產(chǎn)生信息的磁盤驅(qū)動裝置，包括在權(quán)利要求17中限定的媒體附著設(shè)備。
19．按照權(quán)利要求18的磁盤驅(qū)動裝置，其中上述磁盤驅(qū)動裝置的整個厚度等于或小于12.7mm。
全文摘要
這里公開了一種宜用于小型輕重量設(shè)計(jì)和薄型設(shè)計(jì)、并能自動安放磁盤的媒體附著設(shè)備和磁盤驅(qū)動裝置。設(shè)備包括一個固定磁盤的轉(zhuǎn)動支承裝置,轉(zhuǎn)動該轉(zhuǎn)動支承裝置以轉(zhuǎn)動盤狀媒體的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置。轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置包括在轉(zhuǎn)動軸的軸向往復(fù)移動的往復(fù)移動裝置。轉(zhuǎn)動支承裝置包括若干樞接安裝的轉(zhuǎn)動附著裝置,每個轉(zhuǎn)動附著裝置可在轉(zhuǎn)動附著裝置牢固固定盤狀媒體的固定位置和轉(zhuǎn)動附著裝置接納在轉(zhuǎn)動支承裝置中的接納位置之間移動。若干轉(zhuǎn)動附著裝置裝在與轉(zhuǎn)動軸的軸同心的轉(zhuǎn)動支承裝置上。轉(zhuǎn)動附著裝置與往復(fù)移動裝置嚙合。由往復(fù)移動裝置的往復(fù)移動而轉(zhuǎn)動,從而使盤狀媒體相對于轉(zhuǎn)動支承裝置固定和釋放。
文檔編號G11B17/028GK1225489SQ99101279
公開日1999年8月11日 申請日期1999年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月27日
發(fā)明者大肋洋彥, 志波正之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社