(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップをディスクの径方向に移動させるためのラック・ピニオン機構を形成しているラックが上記光ピックアップを備えた可動体に設けられ、そのラックに噛み合うピニオンが駆動モータの回転軸に連結されていると共に、上記可動体に当接することによって上記ディスクの外周側での光ピックアップの移動限界位置を規制するストッパを備え、上記ラックが、固定側ラックとこの固定側ラックと同一長さを有しかつその固定側ラックの歯並び方向に変位可能な可動側ラックとを重ね合わせてなり、かつ、上記可動側ラックが上記固定側ラックに対して上記ディスクの径内方向に向け弾発付勢されて上記ラックと上記ピニオンとの噛合い箇所で上記ピニオンの噛合い歯が上記可動側ラック及び上記固定側ラックの各噛合い歯の相互間で弾圧挟持されるようになっているディスク装置において、
上記可動体が上記ストッパに当接しているときに上記ピニオンの噛合い歯に噛み合うべき上記固定側ラックの相隣接する２つの噛合い歯が欠除されて、その固定側ラックの内端部に、１つの歯列端噛合い歯と上記２つの噛合い歯を欠除することにより形成された欠歯部とが具備され、上記歯列端噛合い歯は、上記ピニオンが上記欠歯部に臨んだ状態で回転したときにそのピニオンの噛合い歯に噛み合うようになっていると共に、上記光ピックアップが上記移動限界位置に位置している状態で上記ピニオンが光ピックアップをディスクの径外方向に移動させる方向に回転したときにピニオンの噛合い歯を乗り越えさせる弾性変形性を備え、
上記可動側ラックはその内端部において歯列端噛合い歯とこの歯列端噛合い歯に隣接する１つの噛合い歯とが欠除されていると共に、上記可動体が上記ストッパに当接しているときに、上記欠歯部にこの可動側ラックの最も内端側に位置している１つの噛合い歯が臨んでその噛合い歯が上記欠歯部で上記ピニオンの噛合い歯に噛み合うようになっていることを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク装置、特に、光ピックアップをディスクの径方向に移動させるためのフィード機構としてのラック・ピニオン機構を有するディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のディスク装置は、ラック・ピニオン機構を形成しているラックが光ピックアップを備えた可動体に設けられ、そのラックに噛み合うピニオンが駆動モータの回転軸に連結されている。そして、可動体に当接することによってディスク外周側での光ピックアップの移動限界位置を規制するストッパを備えている。また、ラックが、固定側ラックとこの固定側ラックの歯並び方向に変位可能な可動側ラックとを重ね合わせてなり、ラックとピニオンとの噛合い箇所でピニオンの噛合い歯が可動側ラック及び固定側ラックの各噛合い歯の相互間で弾圧挟持されるようになっていた（従来例１）。
【０００３】
また、ラック・ピニオン機構のラックをばねを用いてピニオンに押し付けることによりラックとピニオンとを噛み合わせた構造のものが知られていた（従来例２）。
【０００４】
一方、特開昭６１−２９４６５号公報（先行例１）や特開平４−３８６８３号公報（先行例２）に、ラック・ピニオン機構のラックとして所謂二重ラック（又はダブルラック）を採用し、ラックとピニオンとの噛合い箇所でピニオンの噛合い歯を可動側ラック及び固定側ラックの各噛合い歯の相互間で弾圧挟持させるようにしてバックラッシュを防止する技術が開示されている。
【０００５】
また、実開平２−１２８８５２号公報（先行例３）や特開平８−１１５５７３号公報（先行例４）には、ラック・ピニオン機構のラックとして主動ラックと従動ラックとを備えたダブルラックを採用し、ピニオン（回転ギヤ）の回転によって光ピックアップがディスクの外周側での移動限界位置まで移動した場合に、その後にピニオンが逆回転したときにラックを確実にピニオンに噛み合わせることを課題とする技術が開示されている。これらと同様の課題を持つ技術が、実開平２−１２８５５３号公報（先行例５）にも開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例１のディスク装置では、ソフトウェアなどの暴走によってフィード電圧が異常に高くなり、そのために光ピックアップをディスクの径方向に移動させるためのラック・ピニオン機構が動作異常を起こして光ピックアップがディスク外周側の移動限界位置まで飛び出して（移動して）しまい、その衝撃でラック・ピニオン機構のラックやその駆動ギヤであるピニオンの噛合い歯が折損するという事態が起こり得るという問題があった。
【０００７】
この点に関し、従来例２によると、光ピックアップがディスクの外周側の移動限界位置まで飛び出した場合、ラックとピニオンとの噛合いが外れてそれらの噛合い歯の折損が防止されるけれども、その一方で、この従来例では、ラックとピニオンとの噛合いが、ラックの歯並び方向のどの位置ででも外れることがあるため、落下などの衝撃でラックとピニオンとの噛合いが外れたような場合には、光ピックアップがその移動限界位置まで急激に移動して移動端部で衝撃を受けるおそれがあった。
【０００８】
また、上掲の先行例１〜５で開示された技術によっては上記問題を解決することができない。
【０００９】
本発明は従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、従来のディスク装置に採用されているラック・ピニオン機構のラックを構成している固定ラックや可動ラックに欠歯部を形成するだけの簡単な構成によって、光ピックアップがディスクの外周側の移動限界位置まで飛び出した場合の噛合い歯の折損が防止され、併せて、通常時にはラック・ピニオン機構の噛合いが不慮に外れるという不都合の起こらないディスク装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、光ピックアップがディスク外周側の移動限界位置まで飛び出した後での光ピックアップの正常位置への復帰動作を迅速に行わせてアクセス速度を速めることのできるディスク装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るディスク装置は、光ピックアップをディスクの径方向に移動させるためのラック・ピニオン機構を形成しているラックが上記光ピックアップを備えた可動体に設けられ、そのラックに噛み合うピニオンが駆動モータの回転軸に連結されていると共に、上記可動体に当接することによって上記ディスクの外周側での光ピックアップの移動限界位置を規制するストッパを備え、上記ラックが、固定側ラックとこの固定側ラックと同一長さを有しかつその固定側ラックの歯並び方向に変位可能な可動側ラックとを重ね合わせてなり、かつ、上記可動側ラックが上記固定側ラックに対して上記ディスクの径内方向に向け弾発付勢されて上記ラックと上記ピニオンとの噛合い箇所で上記ピニオンの噛合い歯が上記可動側ラック及び上記固定側ラックの各噛合い歯の相互間で弾圧挟持されるようになっているディスク装置において、上記可動体が上記ストッパに当接しているときに上記ピニオンの噛合い歯に噛み合うべき上記固定側ラックの相隣接する２つの噛合い歯が欠除されて、その固定側ラックの内端部に、１つの歯列端噛合い歯と上記２つの噛合い歯を欠除することにより形成された欠歯部とが具備され、上記歯列端噛合い歯は、上記ピニオンが上記欠歯部に臨んだ状態で回転したときにそのピニオンの噛合い歯に噛み合うようになっていると共に、上記光ピックアップが上記移動限界位置に位置している状態で上記ピニオンが光ピックアップをディスクの径外方向に移動させる方向に回転したときにピニオンの噛合い歯を乗り越えさせる弾性変形性を備え、上記可動側ラックはその内端部において歯列端噛合い歯とこの歯列端噛合い歯に隣接する１つの噛合い歯とが欠除されていると共に、上記可動体が上記ストッパに当接しているときに、上記欠歯部にこの可動側ラックの最も内端側に位置している１つの噛合い歯が臨んでその噛合い歯が上記欠歯部で上記ピニオンの噛合い歯に噛み合うようになっている、という構成を採用している。
【００１１】
この発明において、ピニオンはフィード駆動ギヤとしての機能を持つ。そして、光ピックアップがディスク外周側の移動限界位置に移動して可動体がストッパに当接したときには、ピニオンが固定側ラックの欠歯部に臨んでそのピニオンの噛合い歯が固定側ラックの噛合い歯に干渉しなくなるので、光ピックアップが移動限界位置に移動したときの衝撃でピニオンや固定側ラックの噛合い歯が折損するという事態が起こり得ない。それにもかかわらず、可動体がストッパに当接しているときには、上記欠歯部に可動側ラックの最も内端側に位置している１つの噛合い歯が臨んでその噛合い歯が上記欠歯部でピニオンの噛合い歯に噛み合うようになっているので、ピニオンが逆回転されたときには、可動側ラックの最も内端側に位置している１つの噛合い歯がピニオンと噛み合って光ピックアップをディスクの径内方向に少し移動させた後、可動側ラックや固定側ラックの噛合い歯がピニオンと噛み合って光ピックアップをさらにディスクの径内方向に移動させる。そのため、ソフトウェアの暴走などに起因して光ピックアップがディスク外周側の移動限界位置に移動するという事態が起こった場合でも、その後のピニオン・ラック機構の安定動作が損なわれずに光ピックアップの走行安定性が維持される。
【００１２】
この発明によると、特に、固定側ラックの内端部に欠歯部と共に歯列端噛合い歯を具備させてあり、ピニオンが欠歯部に臨んだ状態で回転したときには、その歯列端噛合い歯がピニオンの噛合い歯の１つに噛み合うようになっている。そのため、可動側ラックの噛合い歯がピニオンの噛合い歯に蹴られて固定側ラックの噛合い歯との重なり位置に変位したタイミングに合わせてピニオンの回転方向が逆方向に切り換わったときには、ピニオンの噛合い歯が歯列端噛合い歯を蹴って直ちに可動体をストッパから離れる方向（ディスクの径内方向）に移動させる。その結果、光ピックアップ３のアクセス速度が速まる。この発明のその他の作用については以下の実施形態を参照して説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に係るディスク装置の概略平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の拡大概略断面図、図３は固定側ラック６１及び可動側ラック６５の部分正面図、図４は可動側ラック６５の部分平面図、図５は固定側ラック６１の部分平面図、図６は動作説明図である。
【００１４】
図１において、１はドライブシャーシで、このドライブシャーシ１には、ガイドシャフト１２やドライブシャーシ１に開設された開口１４の口縁によって形成されたガイドレール１３に案内されて往復移動される可動体２が取り付けられ、その可動体２にディスク走査用の光ピックアップ３が搭載されているほか、ドライブシャーシ１には、ターンテーブル４を回転駆動するためのモータ４１などが設置されている。
【００１５】
光ピックアップ３を搭載している上記可動体２は、フィード駆動機構としてのラック・ピニオン機構５によって、ターンテーブル４に保持されるディスク（不図示）の径方向Ａに移動される。そして、光ピックアップ３のディスク外周側での移動限界位置は、可動体２にストッパ２５が当接することによって規制されるようになっている。ストッパ２５は、たとえばガイドシャフト１２を支えているシャーシ１のシャフト取付部によって形成することが可能であり、その場合には、可動体２に備わっているガイドシャフト１２との摺動部（不図示）がそのシャフト取付部に当接することによって、光ピックアップ３のディスク外周側での移動限界位置が規制される。
【００１６】
図２に示したように、フィード駆動機構としての上記ラック・ピニオン機構５において、フィード駆動用のラック６は、可動体２に一体に設けられた固定側ラック６１とこの固定側ラック６１と同一長さを有しかつその固定側ラック６１の歯並び方向に変位可能な可動側ラック６５とを摺動自在に重ね合わせてなり、かつ、固定側ラック６１及び可動側ラック６５の各ばね受け片６１ａ，６５ａの相互間に介在されたコイルばねＳによって可動側ラック６５が固定側ラック６１に対して上記ディスクの径内方向Ａ１に向け常時弾発付勢されている。固定側ラック６１及び可動側ラック６５のそれぞれの噛合い歯のピッチは同一になっている。図２に符号ａで示した隙間は、ピニオン７の噛合い歯が可動側ラック６５及び固定側ラック６１の各噛合い歯の相互間に分け入ることによって形成され、ピニオン７の噛合い歯が可動側ラック６５及び固定側ラック６１の各噛合い歯の相互間に分け入っていないときには、その隙間が生じない。また、ピニオン７の噛合い歯が可動側ラック６５及び固定側ラック６１の各噛合い歯の相互間に分け入ってコイルばねＳを収縮させている状態では、コイルばねＳの復帰力によって上記のようにピニオン７の噛合い歯が可動側ラック６５及び固定側ラック６１の各噛合い歯の相互間で弾圧挟持されているので、噛合い箇所にがたつきが生じなくなってバックラッシュが防止される。なお、固定側ラック６１、可動側ラック６５、ピニオン７などは、それぞれ合成樹脂成形体でなる。そのため、それらの噛合い歯には、合成樹脂に特有の弾性変形性が備わっている。
【００１７】
図１のように、ラック・ピニオン機構５のピニオン７は、ドライブシャーシ１に支軸７１を介して回転自在に支持されていると共に、このピニオン７には、モータＭの回転が、複数の中間歯車Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を介して伝達されるようになっている。モータＭはドライブシャーシ１に設置されている。したがって、このディスク装置においてモータＭの回転が複数の中間歯車Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を経てピニオン７に伝達されると、ピニオン７の回転運動がラック６の直線運動に変換されてそのラック６と共に可動体２がディスクの径方向Ａに移動し、光ピックアップ４によるディスクの走査が行われる。
【００１８】
図５に示したように、ラック６を形成している固定側ラック６１は、その内端部で、仮想線で示した相隣接する２つの噛合い歯６２ａ，６２ａが欠除されてそれら２つの噛合い歯６２ａ，６２ａの欠除箇所が欠歯部６３として形成されている。また、固定側ラック６１の内端部には、固定側ラック６１の歯列の最も内端側に位置して欠除されずに残っている歯列端噛合い歯６２が備わっており、この歯列端噛合い歯６２が欠歯部６３の隣接箇所に位置している。これに対し、図４に示したように、ラック６を形成している可動側ラック６５は、その内端部において、歯列の最も内端側に位置する仮想線で示した歯列端噛合い歯６６とこの歯列端噛合い歯６６に隣接する１つの噛合い歯６６ａとが欠除されてそれら２つの歯列端噛合い歯６６及び噛合い歯６６ａの欠除箇所が欠歯部６７として形成されている。そして、図３に示したように、自然状態（図２で説明した隙間ａが生じていない状態）でのラック６にあっては、固定側ラック６１の欠歯部６３に可動側ラック６５の欠歯部６７が臨むと共に、可動側ラック６５の欠歯部６７に隣接して位置している１つの噛合い歯６６ｃが、固定側ラック６１の欠歯部６３に隣接している歯列の内端部から１歯分だけディスクの内周側に変位して位置するようになっている。なお、図４又は図５において、６２ｂは固定側ラック６１の他の噛合い歯、６６ｂは可動側ラック６５の他の噛合い歯をそれぞれ示している。また、図３では、固定側ラック６１の噛合い歯と可動側ラック６５の噛合い歯とが同一位相に描かれているけれども、実際には、図２で説明したコイルばねＳによって付勢された可動側ラック６５の噛合い歯の位相が固定側ラック６１の噛合い歯に対して図中左側にわずかな量だ位置ずれしている。
【００１９】
次に図６を主に参照して作用を説明する。
【００２０】
ソフトウェアなどの暴走によってフィード電圧が異常に高くなり、そのために光ピックアップをディスクの径方向に移動させるためのラック・ピニオン機構５が動作異常を起こしてピニオン７が光ピックアップ３をディスクの径外方向に移動させる方向（時計方向Ｒ）に回転したときには、図６（Ａ）のように光ピックアップ３がディスク外周側の移動限界位置の近くに達する。続いて図６（Ａ）に示したピニオン７の噛合い歯７２ａが固定側ラック６１の歯列の最も内端側に位置している噛合い歯６２ｂを蹴ると、それによって光ピックアップ３（図１参照）がディスク外周側の移動限界位置まで飛び出して（移動して）しまい、そのときには、図６（Ｂ）のように可動体２がストッパ２５に当接して光ピックアップ３のディスク外周側の移動限界位置を規制する。同図では、ストッパ２５に当接する可動体２側の当り部を符号２ａで示してある。
【００２１】
図６（Ｂ）のように、可動体２の当り部２ａがストッパ２５に当接して光ピックアップ３のディスク外周側の移動限界位置を規制したときには、可動側ラック６５の噛合い歯６６ｃがピニオン７の噛合い歯７２ｂによって蹴られるので、固定側ラック６１の歯列の最も内端側に位置している噛合い歯６２ｂがピニオン７の噛合い歯７２ａから離れ、ピニオン７が固定側ラック６１の欠歯部６３に臨む。そのため、可動体２の当り部２ａがストッパ２５に当接して光ピックアップ３のディスク外周側の移動限界位置を規制したときの衝撃で固定側ラック６１の噛合い歯６２ｂやピニオン７の噛合い歯７２ａが折損するという事態が起こらなくなる。
【００２２】
また、図６（Ｂ）のようにピニオン７が固定側ラック６１の欠歯部６３に臨んだ後、ピニオン７がさらに矢印Ｒのように時計方向に回転したときには、固定側ラック６１の歯列端噛合い歯６２がピニオン７の噛合い歯７２ｃに噛み合ってディスクの径外方向に蹴られるけれども、固定側ラック６１やピニオン７が、それぞれ合成樹脂で成形されているので、それらに備わっている合成樹脂に特有の弾性変形性が発揮されて、歯列端噛合い歯６２を蹴ったピニオン７の噛合い歯７２ｃがその歯列端噛合い歯６２を乗り越える。このような乗越え動作は、この実施形態のように固定側ラック６１の歯列端噛合い歯６２の１つだけにピニオン７の噛合い歯７２ｃが噛み合うために円滑に行われるのであり、仮に、固定側ラック６１の２つの噛合い歯にピニオン７が噛み合う場合には、それら２つの噛合い歯が合成樹脂に特有の弾性変形性を備えているとしても円滑に行われにくく、ピニオン７側の噛合い歯に折損の生じるおそれがある。また、ピニオン７の噛合い歯７２ｃが歯列端噛合い歯６２を乗り越えるときには、図６（Ｃ）のように、可動側ラック６５の噛合い歯６６ｃがコイルばねＳの付勢に抗してピニオン７の噛合い歯７２ｂで蹴られるのでピニオン７の噛合い歯７２ｂが噛合い歯６６ｃを乗り越え、その直後に、可動側ラック６５の噛合い歯６６ｃがコイルばねＳの付勢によって、図６（Ｂ）のように固定側ラック６１の欠歯部６３に隣接している歯列の内端部から１歯分だけディスクの内周側に変位する位置に復帰する。したがって、ピニオン７が固定側ラック６１の欠歯部６３に臨んだ後、ピニオン７が矢印Ｒで示した時計方向に回転を続けた場合には、ピニオン７の噛合い歯が歯列端噛合い歯６２を乗り越える動作と、噛合い歯６６ｃを乗り越える動作とが繰り返される。
【００２３】
次に、図６（Ｂ）のように固定側ラック６１の欠歯部６３に臨んでいるピニオン７の回転方向が反時計方向に切り換わったときには、ピニオン７の噛合い歯７２ａが可動側ラック６５の噛合い歯６６ｃを蹴ってラック６をディスクの径内方向に移動させるので、その後、ピニオン７の噛合い歯が固定側ラック６１及び可動側ラック６５の各歯列を形成している噛合い歯に噛み合って可動体２の当り部２ａをストッパ２５から離れる方向（ディスクの径内方向）に移動させる。
【００２４】
この実施形態では、固定側ラック６１の内端部に欠歯部６３と共に歯列端噛合い歯６２を具備させてあり、ピニオン７が欠歯部６３に臨んだ状態で反時計方向に回転したときには、その歯列端噛合い歯６２がピニオンの噛合い歯の１つに噛み合うようになっている。そのため、図６（Ｃ）のように可動側ラック６５の噛合い歯６６ｃがピニオン７の噛合い歯７２ｂに蹴られて固定側ラック６１の噛合い歯６２ｂとの重なり位置に変位したタイミングに合わせてピニオン７の回転方向が反時計方向に切り換わったときには、ピニオン７の噛合い歯７２ｃが歯列端噛合い歯６２を蹴って直ちに可動体２の当り部２ａをストッパ２５から離れる方向（ディスクの径内方向）に移動させる。その結果、光ピックアップ３のアクセス速度を速められる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るディスク装置では、従来のディスク装置に採用されているラック・ピニオン機構のラックを構成している固定ラックや可動ラックに欠歯部を形成するだけの簡単な構成によって、光ピックアップがディスクの外周側の移動限界位置まで飛び出した場合の噛合い歯の折損が防止され、併せて、通常時にはラック・ピニオン機構の噛合いが不慮に外れるという不都合の起こらないディスク装置を提供することが可能になる。
【００２６】
特に、可動体がストッパに当接しているときにピニオンの噛合い歯に噛み合うべき固定側ラックの相隣接する２つの噛合い歯が欠除されて、その固定側ラックの内端部に、１つの歯列端噛合い歯と２つの噛合い歯を欠除することにより形成された欠歯部とが具備され、上記歯列端噛合い歯は、上記ピニオンが上記欠歯部に臨んだ状態で回転したときにそのピニオンの噛合い歯に噛み合うようになっている、という構成を採用しておくと、可動側ラックの噛合い歯がピニオンの噛合い歯に蹴られて固定側ラックの噛合い歯との重なり位置に変位したタイミングに合わせてピニオンの回転方向が逆方向に切り換わったときに、ピニオンの噛合い歯が歯列端噛合い歯を蹴って直ちに可動体をストッパから離れる方向（ディスクの径内方向）に移動させるため、光ピックアップ３のアクセス速度が速まるという卓効が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るディスク装置の概略平面図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の拡大概略断面図である。
【図３】  固定側ラック及び可動側ラックの部分正面図である。
【図４】  可動側ラックの部分平面図である。
【図５】  固定側ラックの部分平面図である。
【図６】  （Ａ）は可動体がストッパに当たる直前の段階での動作説明図、（Ｂ）は可動体がストッパに当たった段階での動作説明図、（Ｃ）は可動体がストッパに当たった後、ピニオンが１歯分だけ回転した段階での動作説明図である。
【符号の説明】
Ａ  ディスクの径方向
Ｍ  モータ（駆動モータ）
２  可動体
３  光ピックアップ
５  ラック・ピニオン機構
６  ラック
７  ピニオン
２５  ストッパ
６１  固定側ラック
６２  歯列端噛合い歯
６２ａ  欠除された噛合い歯
６３  欠歯部
６５  可動側ラック
６６  欠除された歯列端噛合い歯
６６ａ  欠除された噛合い歯
６６ｃ  可動側ラックの最も内端側に位置している１つの噛合い歯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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