專利名稱：超小型計算機媒體驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供可換存儲媒體使用的計算機外圍設(shè)備，特別是涉及極其小型的上述設(shè)備。
在個人計算機領(lǐng)域中，尤其是在膝上型計算機和其他便攜式計算機中，但也包括在臺式設(shè)備中，空間和重量經(jīng)常具有明顯的重要性。多年來，計算機外圍設(shè)備制造商一直不斷地減小存儲媒體和供存儲媒體使用的設(shè)備的尺寸。一個好的例子見于可換存儲媒體如軟盤或軟盤驅(qū)動器，其中，媒體的直徑最初為8英寸，隨后減小為5-1/4英寸，進而減小為3-1/2英寸，而裝入5-1/4英寸端口的驅(qū)動器開始是“全高”的，隨后降為“半高”。在臺式計算機中，3-1/2英寸的外圍設(shè)備通常裝在5-1/4英寸半高端口上。在膝上型計算機、筆記本式計算機和其他便攜式計算機中，可用的空間尤為珍貴，從而采納了一個不同的側(cè)重點，亦即，在驅(qū)動設(shè)備中實現(xiàn)“恰好媒體大小”的目標(biāo)。這意味著驅(qū)動設(shè)備具有包圍整個媒體的最小可行外部輪廓。在3-1/2英寸情況下，上述外部輪廓的長和寬的尺寸大約為4英寸×4英寸至4英寸×6英寸，而高度(亦即厚度)則通常為1/2英寸或更小。
但是，由于膝上型計算機可只有10英寸至1 4英寸寬和8英寸至10英寸長，可見4英寸×4英寸至4英寸×6英寸的外部輪廓如果在小高度的膝上型計算機內(nèi)部需要占用相當(dāng)大的內(nèi)部空間。減小所需的尺寸是非常希望的，但是除了在減小外型高度方面以外，至今尚未有明顯減小。
在現(xiàn)代記錄系統(tǒng)中，趨勢一直是試圖通過增大記錄徑跡密度、增大記錄密度或減小媒體及其所用的驅(qū)動器的輪廓尺寸來保證較高的能力。然而，在標(biāo)準(zhǔn)尺寸被工業(yè)界所接受且被廣泛使用以后，媒體尺寸長時間以來基本未變。于是，軟件、文件和數(shù)據(jù)被記錄及轉(zhuǎn)移到現(xiàn)今流行的3-1/2英寸標(biāo)準(zhǔn)的軟盤上，并且，在不久的將來難以預(yù)見不有較大的變化。因此，對于市場上空間尤為珍貴的許多數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和設(shè)備，“小于媒體尺寸”的驅(qū)動器是非常有用的。這一應(yīng)用前景隨著性能的改進和尺寸的進一步降低會顯著增大。
類似的思路亦適用于其他可換存儲媒體，如CD-ROMS、磁光(MO)盤及伯努利盤。盡管存在不同的設(shè)計因數(shù)，但實現(xiàn)空間體積改進的概念是相同的。
按本發(fā)明的設(shè)備和方法包括裝在一淺驅(qū)動系統(tǒng)殼體亦即外殼內(nèi)的展開式驅(qū)動和傳感器部件，而上述外殼所具有的接收尺寸則大大小于媒體直徑的二分之一。只有一部分媒體插入外殼中；為接合上述媒體，機構(gòu)則至少部分地展開亦即從外殼向外伸出。于是，操作單元移入接合媒體的位置，盡管媒體的絕大部分向外伸出，但驅(qū)動和傳感的功能以傳統(tǒng)方式實現(xiàn)了。使用之后，將媒體釋放并可將機構(gòu)返回至收攏位置。
例如，對于一軟盤驅(qū)動器來說，緊湊的可展開的部件位于一小空間內(nèi)，此小空間比插入的軟盤護封盒的寬度寬，沿垂直于媒體平面方向的厚度比媒體厚。然而，就高度而言，上述部件的大小只足以在一容納槽中接收軟盤的遠(yuǎn)中邊緣部分。展開式驅(qū)動機構(gòu)具有一對可旋轉(zhuǎn)地安裝于外殼中的在媒體的相對的兩側(cè)相互間隔開的臂。這兩個臂向外展開且隨后靠攏，使傳動卡盤接合媒體上的盤轂，從而繞其中心轉(zhuǎn)動媒體。一傳感器定位機構(gòu)亦安裝于外殼內(nèi)，可向外展開以將一個或兩個傳感器置于與媒體相配合的位置。傳感器控制機構(gòu)包括一個定位機構(gòu)，此定位機構(gòu)在展開后工作，將傳感器相對于媒體徑向移動。當(dāng)護封盒插入導(dǎo)槽中時，傳感器位于用于記錄和/或再現(xiàn)的工作位置。在用過一給定的護封盒后，可將其釋放并彈出，且夾緊機構(gòu)和傳感器定位裝置從媒體卸載。其后，可以插入一個新媒體，或?qū)⒄归_機構(gòu)收回至收攏位置。
例如，在3-1/2英寸軟盤驅(qū)動器情形下，上述展開機構(gòu)具有一對轉(zhuǎn)臂，這兩個轉(zhuǎn)臂設(shè)置成相互配合起到一個夾緊機構(gòu)的作用，以便接合軟盤護封盒上的驅(qū)動盤轂。其中的一個臂具有一個傳動卡盤端，而另一個轉(zhuǎn)臂則具有一個位于其自由端的支靠表面，從而形成一個上述夾緊機構(gòu)抵靠其操作的支座表面。展開式傳感器機構(gòu)具有一個可從外殼內(nèi)向外伸出的支架桿，并包括一個用于沿上述支架桿長度方向的受控制的運動的驅(qū)動機構(gòu)。從驅(qū)動機構(gòu)伸出的傳感器支承機構(gòu)伸向盤媒體護封盒兩相對側(cè)的讀寫口。外殼內(nèi)的一彈簧機構(gòu)在護封盒插入時打開讀寫口板。在護封盒插入以及傳感器接合軟盤的相對側(cè)之后，通過可沿支架桿移動的一定位電動機實現(xiàn)徑向定位。一與盤媒體的插入端相關(guān)聯(lián)的彈出機構(gòu)具有一個釋放彈簧機構(gòu)，將展開機構(gòu)互相分開并迫使盤媒體在外殼插槽中向上。
可通過位于設(shè)備中的開關(guān)、通過沿盤媒體的突出的邊緣接合傳統(tǒng)的窗口的獨立傳感器、或者通過在盤媒體上這些窗口本身，可選擇寫保護和密度控制功能。
按本發(fā)明的方法通過相互間隔開的用于將盤媒體接收于記錄/再現(xiàn)位置的機構(gòu)，能夠使僅僅局部插入的盤媒體用于數(shù)據(jù)交換，而上述機構(gòu)則首先展開呈相互間隔的位置關(guān)系，然后接合插入的媒體，其后以傳統(tǒng)方式進行操作。
本發(fā)明的系統(tǒng)可以具有可展開的殼體部分，當(dāng)機構(gòu)展開時，殼體部分向外伸出，保護操作元件免于偶然相碰。本發(fā)明的設(shè)備可定向為，使盤媒體水平插入、垂向插入，或者以某一其他鄰近方向插入。此外，本發(fā)明的設(shè)備可以設(shè)計成一個整裝的獨立結(jié)構(gòu)，可在與其相關(guān)聯(lián)的母設(shè)備方便的表面處連接于一個可用的連接器。用于操縱CD-ROM盤、磁光盤、伯努利盤、5-1//4英寸軟盤的機構(gòu)利用同樣的可從小型外殼內(nèi)伸出的展開式驅(qū)動和傳感器機構(gòu)。然而，在適當(dāng)?shù)那闆r下，就象光學(xué)傳感器時的情形那樣，可設(shè)有將轉(zhuǎn)導(dǎo)區(qū)域與灰塵和其他污染物隔絕的裝置。
通過下面結(jié)合附圖所作的說明，會更好地理解本發(fā)明。附圖中

圖1為一超小型盤存儲媒體驅(qū)動系統(tǒng)的透視分解圖，其中盤護封處于入口位置；圖2為圖1所示的驅(qū)動系統(tǒng)的透視圖，示出了處于伸展位置的展開式夾緊及驅(qū)動機構(gòu)；圖3為圖1和圖2所示系統(tǒng)的剖視側(cè)視圖，示出處于展開位置的上述展開式夾緊及驅(qū)動機構(gòu)和一個展開式磁頭定位系統(tǒng)；圖4為圖1和圖2所示機構(gòu)的剖視側(cè)視圖，示出處于收縮位置的可展開的部件；圖5為相應(yīng)于圖3視圖的側(cè)視圖，所示可展開的部件相對于盤存儲媒體處于打開位置；圖6為圖1所示系統(tǒng)的俯視圖，示出了處于未展開位置的部件；圖7為處于展開位置的磁頭定位機構(gòu)的局部俯視圖；圖8為圖7所示機構(gòu)的側(cè)視圖；圖9為圖7所示機構(gòu)的端視圖；圖10為一剖視端視圖，示出了處于已展開但未接合位置的可展開的部件；圖11為相應(yīng)于圖10的剖視端視圖，但可展開的部件已經(jīng)與盤護封接合；以及圖12為一用于CD-ROM的展開式驅(qū)動系統(tǒng)的透視圖。
圖1-11所示的本發(fā)明的系統(tǒng)為一軟盤驅(qū)動器10，作為一種使用可更換的存儲媒體的設(shè)備的例子。具體參見圖1和圖2，存儲媒體具有一個3-1/2英寸軟盤護封盒12，護封盒12具有一個封閉內(nèi)部磁盤的相對較硬的外殼，而磁盤則在中心盤轂處受到驅(qū)動，中心盤轂所在的一側(cè)以下稱之為磁盤的盤轂側(cè)或背側(cè)。護封盒12的插入邊亦即遠(yuǎn)中邊緣具有一個可滑動的讀寫口板14，它蓋住護封盒12上的矩形開口，從而當(dāng)讀寫口板14移至工作位置時，可以進入磁盤的相對的兩面區(qū)域進行讀寫操作。軟盤護封盒12的近端具有小窗口16，隨磁盤寫保護和密度功能而定，使小窗口16處于關(guān)閉或打開狀態(tài)。在現(xiàn)有類型的軟盤驅(qū)動器中，一個完全插入的護封盒12將這些小窗口16并置于傳感器處，而在本例中，護封盒12的這一部分伸出，且寫保護和密度選擇功能進行的方式有所不同。然而，小窗口16可以容易地安裝在護封盒12的插入端，以便驅(qū)動器10內(nèi)部的裝置進行檢測。由于軟盤驅(qū)動器的細(xì)節(jié)已為人所知，且這一結(jié)構(gòu)的要素并不是本發(fā)明的部分，故對其不再進一步討論。
如圖1的透視圖所示，圖中所示的護封盒12處于將要插入驅(qū)動器外殼20的位置，外殼20為一個低外形的矩形部件，其橫向尺寸比護封盒12的寬度大。盡管外殼20通常安裝在要裝該外殼的計算機設(shè)備之中或其側(cè)面上，但應(yīng)該認(rèn)識到，這種安裝是可以比較隨意的。外殼20可以安裝在機箱的一安裝口中，或者安裝在機箱的外部，或者置于另一方位。為方便起見，將外殼20表示成處于直立方位，并且措詞“上”、“前”、“后”、“側(cè)”和“下”僅僅相對于圖示的方位用于描述的目的。鑒于3-1/2英寸軟盤的平面尺寸約為3-1/2英寸×3-5/8英寸，且護封盒約為1/8英寸厚，所以按本發(fā)明，呈一種小型形式的外殼的尺寸約為3/4英寸高×5英寸長×1-1/2英寸寬。因此，無論將其裝入膝上型或筆記本計算機的側(cè)部或上部，通?？紤]將其用作裝入小型處理機中的部件。另一可供選擇的方案是，利用一表面固定架，外殼上的卡口式聯(lián)接器只需裝入用于電源和數(shù)據(jù)傳輸線連接的合適的插座中。上面的這幾種布置可使可更換的磁盤媒體能夠加入系統(tǒng)而基本上不影響設(shè)備的尺寸。這樣不妨礙如當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)中所作的那樣將電子線路裝入驅(qū)動器的內(nèi)部。
外殼20在一個內(nèi)部彈出式即伸縮式的殼體24的外部，殼體24具有一個有限的向上行程，且如在圖2中以略微簡化的形式所示出的那樣，在一盤護封盒插入中心縱向插槽26時殼體24是伸出的。寫保護和密度開關(guān)22設(shè)在外殼20的一側(cè)部上，用以進行寫保護和密度選項的選擇?；蛘?，可將盤護封盒12上的寫保護和密度窗口16定位于靠近前端(插入端)并由已知的機構(gòu)進行檢測，或者，可將能展開的傳感器為此目的從外殼伸出。
尤其如圖3-6所示，展開式夾緊和驅(qū)動機構(gòu)30主要具有一對間隔開的轉(zhuǎn)臂，這一對轉(zhuǎn)臂被機械地偏壓向展開位置但受一個肘桿機構(gòu)(toggle-type mechanism)控制具有收攏功能。如圖10和11所示，第一轉(zhuǎn)臂32具有一個位于已插入的軟盤的“盤轂”側(cè)亦即背側(cè)的夾緊機構(gòu)。轉(zhuǎn)臂32安裝成繞位置靠近外殼20的一縱向端的底部樞軸34在一弧線范圍內(nèi)樞轉(zhuǎn)。一個安裝于底部樞軸處的電動機36通過位于轉(zhuǎn)臂32內(nèi)的內(nèi)部皮帶40驅(qū)動位于轉(zhuǎn)臂32自由端亦即肘端的皮帶輪38。一位于上述自由端的傳動卡盤42通過皮帶輪42轉(zhuǎn)動并面對護封盒的盤轂轉(zhuǎn)動護封盒中的盤。
盡管已通過例子示出了一底部安裝的電動機和皮帶傳動，但顯然，還可將其他結(jié)構(gòu)用于上述傳動卡盤，包括一個直接耦合的電動機。
第二可展開裝置50位于與軟盤轂相對的一側(cè)，亦即，在軟盤的前側(cè)。一個較長的第一臂51安裝成繞一個底部樞軸52樞轉(zhuǎn)，并可沿該軸52滑動，而底部樞軸52則與在相對側(cè)的底部樞軸34共線并與之相連接，從而使臂32、51一起運動。圍繞軸52的一個螺旋夾緊彈簧54朝與一個插入的護封盒接合的方向作用于裝置50，但彈簧52到護封盒充分插入為止一直是受約束的，以便為護封盒的兩側(cè)留有適當(dāng)?shù)拈g隙。一在上述第一臂51肘端的夾緊墊56在機構(gòu)處于工作位置時與傳動卡盤42相對，從而為通過傳動卡盤42所形成的軟盤上的盤轂的接合和旋轉(zhuǎn)提供所需的支承。在肘部區(qū)域中，圍繞肘銷60的扭力彈簧58朝展開方向偏壓一個控制臂或支臂62，但其作用如以下所述受肘節(jié)動作和限位件的控制。為此，一桿64在控制臂62的下端處垂直于插入的軟盤向外伸展。顯然，通過使用各偏壓彈簧和肘節(jié)裝置，可將臂32、51分別展開和收攏。
參見圖3-5和圖7-9，安裝有一個展開式磁頭定位機構(gòu)70，它從外殼20的與展開式夾緊和驅(qū)動機構(gòu)30相對的一端伸出。一收放式齒條繞鄰近外殼20底部的一齒條樞轉(zhuǎn)臂74轉(zhuǎn)動，直至到達(dá)相對于外殼20的垂直位置。一傳動小齒輪80沿齒條72運動，以如下所述，控制磁頭相對于磁盤的徑向位置。為緊湊起見，齒條小齒輪80形成一圍繞不旋轉(zhuǎn)的軸定子82的繞線轉(zhuǎn)子81的外部。本領(lǐng)域技術(shù)人員會想到，傳動可采用其他方案利用一個位于一整體式小齒輪一側(cè)的小型電動機，或利用一分段齒條以及設(shè)在一中心電動機相對的兩側(cè)的分開的小齒輪，或者利用一底部安裝的電動機以及一皮帶傳動裝置。位于兩側(cè)的端部構(gòu)件84與軸82相連接且是同樣均不轉(zhuǎn)動，從而為如下所述的雙面磁頭組件的基座提供支承。在軸82的兩端，隨動軸套88位于用于小齒輪80的導(dǎo)軌90之中，并在其間運動。導(dǎo)軌90是展開式的，可從位于外殼20之內(nèi)的收攏位置展開至伸展位置，而后一位置平行于磁傳感器相對于磁盤所希望的位移。為此，一樞銷92沿由在一導(dǎo)引件中的導(dǎo)槽94所形成的圓形軌跡運動，這一運動被約束成基本上平行于齒條72進行。
參見圖5和圖8，在導(dǎo)軌90伸出及護封盒12插入的狀態(tài)下，樞銷92受到一如圖5和8所示處于伸長狀態(tài)的拉簧93朝向?qū)Р?4上端方向的拉力。當(dāng)護封盒12插入時，位于其路徑中的一個傳感爪95與其遠(yuǎn)中邊緣接觸，從而使一桿臂96抬起，桿臂96的端部通過軟線97與樞銷92上連接，上述軟線繞過一個小滾子98。桿臂96的端部從虛線所示位置向上運動至圖示位置，將銷92向下拉至圖示位置，使導(dǎo)軌90伸出。齒條72通過彈簧(未示出)與導(dǎo)軌90相結(jié)合，從而一起在收攏位置和展開位置之間運動。
雙面磁頭組件100從固連于在磁頭定位機構(gòu)70上的端部構(gòu)件84、85的基座102伸出。基座102垂直于磁盤上需要跟蹤的徑向磁道延伸；在盤轂側(cè)，一支臂104上裝有一個用于上述磁傳感器106的萬向架105(圖6)(該萬向架可略去不用，或按已知的方法之一，用一高柔性彈簧取而代之)。在前側(cè)，支臂108可繞一連接銷109轉(zhuǎn)向磁盤和轉(zhuǎn)離磁盤，但受到一扭簧110使其朝向磁盤方向(“加載”方向)的作用力。支臂的另一端與一個用于前側(cè)磁傳感器114的萬向裝置(gimbalmechanism)112相連。一在萬向裝置112端部的加載片116定位于被指形件118接觸的位置，從而當(dāng)上述機構(gòu)均處于收攏位置時，將傳感器114移至卸載位置。
展開式驅(qū)動裝置30、50的位置控制由橫桿64與沿外殼20底部設(shè)置的定位帶120協(xié)同確定。定位帶120在其一端是彎曲的，從而形成一個收攏限位爪(packing limit catch)122。在中間區(qū)域中，一隆起的彎曲部124給定位或肘節(jié)動作(toggle action)提供了作用于上述裝置50的彈簧力。當(dāng)橫桿64在其展開極限位置時，它位于一展開限位爪126中，但是可以在肘部利用一向下的力，手動迫使橫桿64趨向收攏位置，因為肘部相對于橫桿64是過了中心的?？刂票墼谑謩恿ψ饔孟驴朔せ?8的作用力運動，直至橫桿64通過彎曲部124，并到達(dá)充分收攏的位置亦即鎖定位置，這時，橫桿64位于收攏限位爪122中。
一具有彎鉤端131的彈簧臂130沿外殼的縱向設(shè)置，并通常以一向上的傾角，沿外殼20中的插槽16的平面定位。當(dāng)護封盒12插入時，在其邊緣的凹口(見圖1，鄰近蓋住記錄區(qū)域的讀寫口板14)與彎鉤端131接合并擴展，從而將記錄區(qū)域暴露于磁傳感器。
展開控制機構(gòu)132通過一個松放桿(snubber bar)134的作用而運動，后者位于外殼20的底部上，與插槽26共線。松放桿134在彈簧座135上在兩個垂向極限位置間運動，上述彈簧座134具有足夠的力將一個已插入的護封盒彈出。具有直立端部單元137的叉形簧136安裝在松放桿134上邊緣之下，以便在邊槽138內(nèi)運動。當(dāng)松放桿134在上時，端部單元137將展開力沿橫向作用于控制臂62，將其移離插槽和所插入的護封盒的區(qū)域?？刂票?2還通過與上述卸載片116的接合在前側(cè)將活動傳感器支臂108卸載。當(dāng)松放桿134位于下位時，邊槽138使叉形簧136的端部單元137聚合，從而使螺旋夾緊彈簧將夾緊墊56移入抵靠已插入的軟盤的其支承位置。
當(dāng)松放桿134在磁盤插入和閂鎖力的作用下向下運動時，它被一個搖桿式鎖定閂鎖140鎖住，而鎖定閂鎖140則繞一樞軸142轉(zhuǎn)動并被一閂鎖彈簧144保持就位。在外殼20側(cè)部的一磁盤彈出按鈕148被操作者向下壓按，以克服閂鎖彈簧144的作用并使松放桿134上移，驅(qū)使夾緊機構(gòu)在釋放和上移磁盤以前卸載。
外殼20的可伸出部分24受到一個較小的力的朝向合閉方向亦即向下方向的彈簧力偏壓，但是當(dāng)磁頭定位機構(gòu)70向上移至展開位置時向上移動。當(dāng)展開式齒條72和導(dǎo)軌90返回收攏位置時，伸出的殼體部分24縮回至其緊湊位置。這一保護措施在許多情況下可以不需要。但是，另外可利用一個鉸接蓋(未示出)蓋住插槽。
因此可見，圖1所示的小型外部形狀因數(shù)(form factor)容納了一個功能齊備的磁盤驅(qū)動裝置，該裝置在展開后具備傳統(tǒng)方式的記錄和再現(xiàn)功能，且可以恢復(fù)至所希望的收攏外形。盡管結(jié)合3-1/2英寸的軟盤進行了描述，但是上述一般性的解決方案也適用于5-1/4英寸軟盤、小于3-1/2英寸的軟盤和其他規(guī)格的旋轉(zhuǎn)式盤狀媒體。
以圖1所示的未展開亦即收攏狀態(tài)開始，使用者將具有兩個臂32、51的夾緊和驅(qū)動機構(gòu)30以及磁頭定位機構(gòu)70展開。此展開動作可以通過將護封盒12插入外殼20的插槽26中接觸內(nèi)部的松放桿134而自動得以實現(xiàn)。護封盒12在插入過程中還接合收攏限位爪122，使其釋放位于控制桿62端部的橫桿64，允許其借助于肘部的扭簧58移向展開限位爪126。另外，可以通過按壓彈出按鈕148來釋放收攏限位爪122。兩臂32和51一起展開；叉形簧136端部單元137抵靠控制臂62的壓力釋放使螺旋夾緊彈簧54將夾緊墊56抵靠在護封盒12的前面上。傳動卡盤42則與護封盒12后側(cè)上的盤轂接合，電動機通過護封盒12上的盤轂驅(qū)動內(nèi)部的磁盤。
同時，展開式磁頭定位機構(gòu)70繞齒條樞轉(zhuǎn)銷74向上轉(zhuǎn)動，而相鄰的兩個導(dǎo)軌90則相互合作地移至由圓形導(dǎo)槽94的端部所限定的極限位置。在收攏狀態(tài)，磁頭組件100位于定位機構(gòu)80的底部(在磁盤外徑位置)，結(jié)果它只移過一小段弧線，而支臂104、108位于外殼20的縱向位置，它們在操作期間位于此位置?？缮斐龅臍んw24隨著齒條和導(dǎo)軌機構(gòu)移出，以保護磁頭組件。
與此同時，隨著護封盒12插入，其前邊緣接觸彈簧臂130，迫使其隨著彎鉤端131打開護封盒12上的讀寫口板14而通過一弧線。在記錄區(qū)域暴露于護封盒12的兩側(cè)，前控制臂62的合閉運動使磁頭組件100上的卸載片116借助控制臂62上的止動指形件118向內(nèi)移動，促使磁頭與磁盤在兩側(cè)接觸。松放桿134被鎖定閂鎖140和相應(yīng)的彈簧144可靠地保持在下位，隨后護封盒12被夾緊，驅(qū)動電動機36轉(zhuǎn)動傳動卡盤42，磁盤數(shù)據(jù)傳送操作可以開始。
在操作中，隨著磁盤勻速旋轉(zhuǎn)，用于命令磁道定位的傳統(tǒng)電路給傳動小齒輪80內(nèi)的內(nèi)部電動機通電，將傳動小齒輪80和相應(yīng)的磁頭組件100移至選定的徑向磁道位置。當(dāng)對特定的護封盒的使用已經(jīng)完成時，磁頭組件100停在外側(cè)徑向位置，并可以壓按磁盤彈出按鈕148以釋放并彈出護封盒12。
壓按磁盤彈出按鈕148克服閂鎖彈簧144的力，使鎖定閂鎖140釋放松放桿134，并隨著叉形簧136端部構(gòu)件137克服螺旋夾緊彈簧54的力，促使前部雙桿裝置50與護封盒12分離。與此同時，隨著控制臂62和作用于卸載片116的指形件118向外運動，前部磁傳感器114脫離磁盤。護封盒12則可以自由升起并被抽出。偏壓滑動件的護封盒12內(nèi)的彈簧脫離與護封盒12上的讀寫口板14的接觸，從而讀寫口板14關(guān)閉，記錄區(qū)域又被蓋住。
伸展的驅(qū)動機構(gòu)30和磁頭定位機構(gòu)70隨后可以返回至收攏位置，除非希望插入一個新的護封盒12?？蓪⒃诒?2、51端部處的上表面向下壓，克服展開限位爪126的定位作用，并迫使橫桿64越過彎曲部124以完成合閉動作。護封盒12的釋放還導(dǎo)致齒條72和導(dǎo)軌90結(jié)構(gòu)繞其底部樞銷74、92向下運動，直至達(dá)到合閉的緊湊位置。
不難理解，可將許多不同的機構(gòu)用于上述系統(tǒng)的不同部分而獲得相同的結(jié)果?？梢圆捎貌煌恼归_結(jié)構(gòu)，例如利用手動或利用小轉(zhuǎn)矩電動機可沿圓弧運動的單臂。展開控制裝置可作較大變化，只要實現(xiàn)基本功能既可。在許多情形下，不必采用可伸出的殼體，或者，可伸出的殼體可伸出，呈現(xiàn)較大的輪廓。
圖12示出一按本發(fā)明的CD-ROM驅(qū)動器，其中，CD盤160置于一矩形殼體162內(nèi)，殼體162在兩側(cè)具有中心孔164，在一大的表面上具有透明的徑向窗166。該驅(qū)動器具有轉(zhuǎn)臂32、51和位于前側(cè)的一個可旋轉(zhuǎn)的夾緊墊56’，但是CD盤160在其中心孔處與一個定心轂170接合，定心轂170給盤160定位并將盤160固緊。展開和收攏操作與上述相同。用于讀CD盤160的傳感系統(tǒng)175僅概略示出，當(dāng)然，它包括一個激光照明器和一個相鄰的傳感裝置，后者檢測由選定的CD盤徑跡所反射回的激光?？上髨D1-11中的例子那樣，設(shè)計和操作展開式頭定位機構(gòu)70’，但是只檢測CD盤的一面。
在操作中，矩形殼體160中的CD盤160被插入外殼20中的容納槽內(nèi)，引起展開動作。CD盤160通過臂32驅(qū)動，被可旋轉(zhuǎn)的夾緊墊56’保持就位。在讀出所記錄的數(shù)據(jù)時，傳感系統(tǒng)175沿窗166徑向平移。因此，可將CD-ROM驅(qū)動器的性能指標(biāo)加入處于多種不同配置的系統(tǒng)中。
盡管上面已經(jīng)對本發(fā)明的各種形式和改型結(jié)合附圖進行了說明，但應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于此，而是包括所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有改型和例子。
權(quán)利要求
1.一種用于可換盤媒體的驅(qū)動及傳感系統(tǒng)，包括一個展開式驅(qū)動機構(gòu)，可在一收攏位置和一展開位置間運動；一個展開式傳感器機構(gòu)，可在一收攏位置和一展開位置間運動，上述驅(qū)動機構(gòu)和展開機構(gòu)在收攏位置時相鄰并沿著一個第一公共平面方向，在展開時，至少部分地橫向于一個第二公共平面，而第二公共平面大致與第一公共平面垂直；連接于展開式驅(qū)動機構(gòu)用于轉(zhuǎn)動盤媒體的裝置；和連接于展開式傳感器機構(gòu)用于相對于盤媒體定位傳感器機構(gòu)的裝置。
2.一種用于可旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)存儲媒體的驅(qū)動系統(tǒng)，包括一個基座，沿預(yù)定長度延伸且其厚度大于盤媒體；一個媒體驅(qū)動裝置，鄰近上述基座長度的一端安裝，并可沿一個基本上垂直于上述基座長度方向的給定平面延伸；一個傳感器機構(gòu)，鄰近上述基座長度的另一端安裝，并可沿上述給定平面延伸；和連接于上述基座用于沿給定平面接受一可旋轉(zhuǎn)媒體的裝置，從基座伸出的上述媒體超出上述伸展的驅(qū)動裝置和傳感器機構(gòu)。
3.一種用于和可換盤存儲媒體配合使用的緊湊結(jié)構(gòu)，包括一個基座單元，其外輪廓小于要操作的媒體的表面輪廓；安裝于上述基座單元中的可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置，該裝置具有第一展開式裝置，用以基本上在上述基座單元內(nèi)收攏存放以及展開至一與所裝放的媒體同心并與之接合的操作位置；傳感器裝置，此傳感器裝置具有第二展開式裝置，而第二展開式可在一至少部分地位于上述基座裝置內(nèi)的收攏存放位置和一相對上述媒體呈掃描關(guān)系的操作位置間運動；可與上述驅(qū)動裝置接合用以轉(zhuǎn)動上述媒體的裝置；和可與上述傳感器裝置接合用以在操作期間控制傳感器裝置相對于上述存儲媒體定位的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述驅(qū)動裝置包括端部裝置，用于與媒體的中心區(qū)域接合以轉(zhuǎn)動媒體。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)明，其特征在于所述基座裝置包括用于接受媒體一部分的裝置；所述基座裝置具有小于媒體面積一半的表面輪廓，結(jié)果媒體在被安裝后從所述基座裝置伸出。
6.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于上述媒體具有一個軟盤裝置；上述驅(qū)動裝置具有相對設(shè)置的部件，用以接合軟盤裝置以轉(zhuǎn)動其中的媒體。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于上述傳感器裝置具有磁傳感器裝置，還具有用于在傳感器裝置展開時相對上述媒體將磁傳感器裝置移至不同徑跡的裝置。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于上述可更換媒體裝置包括一個緊致盤；上述展開式臂裝置具有用于從一個緊致盤相對的兩側(cè)在中心區(qū)域接合該盤的裝置；上述傳感器裝置具有沿上述緊致盤的操作區(qū)域來回移動的橫桿傳感裝置。
9.如權(quán)利要5所述的裝置，其特征在于上述存儲媒體包括一個伯努利盤，上述展開臂和傳感器均包括另外別的東西。
10.一種軟盤驅(qū)動器，包括一個盤驅(qū)動器殼體，具有一個用于接納一軟盤的開口，其高度尺寸使得其只接納了軟盤的一部分；一個安裝于上述驅(qū)動器殼體的第一區(qū)域的展開式轉(zhuǎn)軸機構(gòu)，驅(qū)動轉(zhuǎn)軸包括一對可從位于基座內(nèi)的收攏存放位置移出的可展開的臂和相互間隔開并接納上述軟盤中心區(qū)域的端部轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置，轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置從軟盤相對的兩側(cè)接合此軟盤；盤驅(qū)動裝置，安裝于轉(zhuǎn)軸機構(gòu)內(nèi)并連接于轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置；傳感器展開裝置，具有鄰近軟盤插入位置可旋轉(zhuǎn)地安裝于上述基座內(nèi)并可移出至一操作位置的裝置；安裝在上述展開裝置上的傳感器裝置；和用于在操作位置相對于一個插入的盤徑向定位上述傳感器裝置的裝置。
11.一種小型軟盤驅(qū)動系統(tǒng)，它包括一個外殼，其長度大于與其一起使用的軟盤，其高度小于軟盤橫向尺寸的三分之一，該外殼具有限定一個用于接納一插入的軟盤的縱向插槽的裝置；一個展開式盤驅(qū)動機構(gòu)，它具有一對可樞轉(zhuǎn)地安裝的相鄰的臂，這兩個臂位于外殼的一端內(nèi)并相互分開，它還具有一個連接于基座和第二臂的自由端的控制臂，控制臂的端部沿外殼往復(fù)運動以收攏第一和第二臂至一基本上位于上述外殼內(nèi)的收攏位置，此盤驅(qū)動裝置另外還具有連接于上述臂之第一臂的夾緊裝置，在第一臂的自由端樞轉(zhuǎn)，以接合軟盤的中心區(qū)域；在第一臂的端部位置連接于上述臂之第二臂盤支承裝置，上述臂定位成接納插在插槽位置的兩臂之間的軟盤；連接于展開式盤驅(qū)動機構(gòu)的扭簧裝置，它使盤驅(qū)動機構(gòu)趨于展開位置；連接于盤驅(qū)動機構(gòu)的裝置，用于響應(yīng)軟盤的插入動作將至少一個臂移動至垂直于插入的軟盤平面，以使軟盤抵靠在夾緊裝置上以便旋轉(zhuǎn)；連接于夾緊裝置用于轉(zhuǎn)動軟盤的驅(qū)動裝置；一個安裝于外殼的與盤驅(qū)動機構(gòu)相對的一端內(nèi)的展開式磁頭定位機構(gòu)，它具有一個可樞轉(zhuǎn)地安裝于外殼內(nèi)并可在一位于外殼內(nèi)的收攏位置和垂直于收攏位置的展開位置間運動的齒條、與上述齒條嚙合并可沿齒條運動的小齒輪裝置以及連接于上述小齒輪以控制其位置的電動機裝置；連接于上述小齒輪并可隨之運動的磁頭組件裝置，它具有一對臂，這一對臂位于軟盤相對的兩側(cè)并具有安裝在臂的端部的磁傳感器裝置，它還具有響應(yīng)控制臂的運動以控制磁傳感器裝置之一加載和卸載的裝置；極限位置控制裝置，位于外殼內(nèi)，與控制臂的底端接觸以控制其極限位置，它具有位于極限位置之間形成一個盤驅(qū)動機構(gòu)臂的定位機構(gòu)的裝置；展開控制裝置，位于外殼內(nèi)并在軟盤的插入路徑上，它具有一個在插入上述盤時壓縮的彈簧機構(gòu)和將該彈簧機構(gòu)保持在壓縮狀態(tài)的閂鎖裝置，該彈簧機構(gòu)被連接成用于釋放上述盤驅(qū)動裝置、接合軟盤并釋放上述展開式磁頭定位機構(gòu)以及釋放加載裝置；以及用于收攏上述盤驅(qū)動裝置和磁頭定位裝置至收攏位置的裝置，它參與將閂鎖裝置解鎖。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于連接于夾緊裝置的驅(qū)動裝置具有安裝于上述第一臂的底部中的驅(qū)動電動機裝置、連接于上述夾緊裝置的皮帶輪裝置以及用于從電動機裝置轉(zhuǎn)動皮帶輪裝置的皮帶裝置；和上述展開式盤驅(qū)動裝置具有連接于上述第二臂和控制臂的扭轉(zhuǎn)裝置，用于使上述第二臂和控制臂趨于展開位置。
13.一種用于可旋轉(zhuǎn)、可更換媒體的驅(qū)動和傳感裝置，它包括用于接納上述媒體邊緣部分的基座裝置，基座裝置具有厚度尺寸可使所裝入的媒體中心區(qū)域從中伸出；展開式驅(qū)動裝置，可從上述基座裝置中伸出以接合所裝入的媒體的中心區(qū)域；展開式傳感器裝置，可從上述基座裝置中伸出以掃描上述媒體的選定區(qū)域；和用于相對于上述媒體控制傳感器裝置掃描位置的裝置。
14.一種使用一利用驅(qū)動裝置和傳感器機構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)存儲媒體的方法，包括以下步驟接納處于伸出位置的媒體；展開驅(qū)動裝置以夾緊上述媒體的控制區(qū)域；轉(zhuǎn)動媒體；展開一傳感器機構(gòu)使其與上述媒體有操作關(guān)系；和控制傳感器機構(gòu)相對于上述媒體的操作位置以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
公開了一種用于可換旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)存儲媒體的超小型驅(qū)動和傳感系統(tǒng),該系統(tǒng)僅保持位于外殼(10)中的媒體(12)的一部分,而驅(qū)動機構(gòu)(30)和傳感器機構(gòu)(100)則從外殼中伸出。在展開位置(圖12),媒體被夾持住并旋轉(zhuǎn),同時傳感系統(tǒng)定位于選定的徑跡位置。在完成使用后,可將上述媒體釋放亦即彈出,并可插入另一片媒體,或者可使上述展開式機構(gòu)返回至位于上述外殼內(nèi)的收攏位置。
文檔編號G11B33/02GK1187261SQ96194650
公開日1998年7月8日 申請日期1996年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月3日
發(fā)明者杰瑞·A·皮薩諾, 丹尼斯·尼爾森 申請人:杰瑞·A·皮薩諾, 丹尼斯·尼爾森