(57)【要約】【課題】ヘッドと共に移動するラックと、このラックを駆動する回転歯車との間のバックラッシュを無くすことができ、且つ回転歯車に作用する負荷を低減できる。【解決手段】駆動歯車３２は歯が支持軸３０ａに対して傾斜しているはすば歯車であり、ラック部１２ａの歯は垂直方向に向く平歯である。付勢部材１３によって、ラック部材１２に対して回転付勢力Ｆが作用し、この回転付勢力Ｆの分力である押圧成分Ｆａによって、ラック部１２ａの歯と駆動歯車３２の歯が確実に噛み合う。また支持軸３０ａに向く押圧成分Ｆｂが小さいため、駆動歯車３２の負荷も小さくなる。【選択図】    図３
2005004933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクを保持して回転させる回転駆動部と、前記ディスクに対する信号の再生と記録の少なくとも一方を行うヘッドおよびラックを有する移動部と、前記移動部を前記ラックの延びる方向へ案内する案内手段と、前記ラックに噛み合って前記ラックに対して前記案内手段による案内方向への移動力を与える回転歯車と、が設けられたディスク装置において、
前記回転歯車の歯と前記ラックの歯の少なくとも一方は、前記移動部の移動方向と直交する直交線に対して斜めに形成されており、
前記移動部には、前記ラックに付勢力を与える付勢手段が設けられており、前記付勢力によって前記ラックの歯が、前記回転歯車の歯に対して、前記回転歯車の軸方向に沿う向きに弾圧されていることを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
前記付勢手段によって、前記ラックに対して前記軸方向に沿う押圧成分と前記軸に向かう押圧成分の双方が与えられる請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
前記付勢手段によって、前記ラックに対して、前記移動部の移動方向に延びる仮想線回りの回転付勢力が与えられる請求項２記載のディスク装置。
【請求項４】
前記移動部は、ヘッドを搭載したヘッドベースを有し、前記ヘッドベースが前記案内手段を構成するガイドシャフトに摺動自在に支持されているとともに、前記ラックも前記ガイドシャフトに摺動自在に支持されており、前記付勢手段によって、前記ラックに対してガイドシャフトの中心線回りの回転付勢力が与えられる請求項３記載のディスク装置。
【請求項５】
前記回転歯車は、その回転軸の軸方向に対して傾斜した歯を有するはすば歯車であり、前記ラックの歯は、前記直交線と平行に形成され、または前記はすば歯車の歯と同じ方向へ傾いて形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転歯車とラックとの噛み合いによってヘッドを移送するディスク装置に係わり、特に回転歯車とラックとの噛み合いバックラッシュによるがたつきを防止できるようにしたディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光記録方式などのディスク装置において、ヘッドをディスクの記録面に沿って移送する方式として、以下の特許文献１や特許文献２に記載のものがある。特許文献１に記載のものは、モータでスクリュー軸が回転駆動され、ヘッドを搭載した移動部に前記スクリュー軸に係合する係合部が設けられ、スクリュー軸のねじ溝の送りピッチによって移動部に移送力が与えられる。また特許文献２に記載のものは、前記移動部にラックが設けられ、前記ラックに噛み合う回転歯車が設けられて、前記回転歯車からラックに移送力が伝達される。
【０００３】
この種のディスク装置では、ヘッドを高精度に送り、またヘッドのがたつきを防止するために、ヘッドを搭載した移動部への動力伝達経路に形成されるバックラッシュを無くすことが必要である。
【０００４】
従来は、特許文献１に記載のようなスクリュー軸を用いた移送方式において、前記係合部を板ばねなどの付勢力で押し付けることでバックラッシュの発生を抑制している。また特許文献２に記載のものは、スプリングによってラックを、回転歯車に対し、回転歯車の軸と直交する方向へ押し付けて、バックラッシュの発生を抑制している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１３４５７５号公報
【特許文献２】
特開２０００−１７３２０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来のバックラッシュの除去手段は、スクリュー軸や回転歯車に対し、その軸方向と直交する方向への加圧力を与えているため、スクリュー軸や回転歯車の回転負荷が増大する欠点がある。
【０００７】
特に、特許文献２に用いられているラックや回転歯車は、本来は適正なバックラッシュを介して噛み合わされるように規格化されて設計されている。したがって、噛み合いのバックラッシュを完全に除去するためには、ラックと回転歯車をその軸と直交する方向へかなり強い力で加圧させなければならない。そのため、回転歯車に与えられる駆動負荷がかなり大きくなり、ヘッドを移送する際のモータ負荷が過大になる。
【０００８】
本発明は前記従来の過大を解決するものであり、ラックと回転歯車を用いた移送方式において回転歯車の軸方向と直行する方向へ過大な加圧力を与えることなく、噛み合いのバックラッシュを無くすことができるディスク装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ディスクを保持して回転させる回転駆動部と、前記ディスクに対する信号の再生と記録の少なくとも一方を行うヘッドおよびラックを有する移動部と、前記移動部を前記ラックの延びる方向へ案内する案内手段と、前記ラックに噛み合って前記ラックに対して前記案内手段による案内方向への移動力を与える回転歯車と、が設けられたディスク装置において、
前記回転歯車の歯と前記ラックの歯の少なくとも一方は、前記移動部の移動方向と直交する直交線に対して斜めに形成されており、
前記移動部には、前記ラックに付勢力を与える付勢手段が設けられており、前記付勢力によって前記ラックの歯が、前記回転歯車の歯に対して、前記回転歯車の軸方向に沿う向きに弾圧されていることを特徴とするものである。
【００１０】
前記ディスクは、光記録方式、光磁気記録方式あるいは磁気記録方式などであり、ヘッドもこれらのディスクに対応するものである。本発明では、ラックと回転歯車とを回転歯車の軸方向への押圧成分を有する付勢力で弾圧させることでバックラッシュを無くすことができる。よって回転歯車に対してその軸に直交する方向への過大な押圧力を与える必要が無くなり、回転歯車の回転負荷の増大を防止できるようになる。
【００１１】
本発明は、前記付勢手段によって、前記ラックに対して前記軸方向に沿う押圧成分と前記軸に向かう押圧成分の双方が与えられるものとして構成できる。
【００１２】
本発明では、前記軸に向かう押圧成分は必須ではないが、前記双方の押圧成分を与えると、ラックの歯と回転歯車の歯をさらに確実に噛み合せることができる。
【００１３】
前記の場合、前記付勢手段によって、前記ラックに対して、前記移動部の移動方向に延びる仮想線回りの回転付勢力が与えられる。例えば、前記移動部は、ヘッドを搭載したヘッドベースを有し、前記ヘッドベースが前記案内手段を構成するガイドシャフトに摺動自在に支持されているとともに、前記ラックも前記ガイドシャフトに摺動自在に支持されており、前記付勢手段によって、前記ラックに対してガイドシャフトの中心線回りの回転付勢力が与えられる。
【００１４】
前記ラックに対して回転付勢力を与える構造では、簡単な機構で前記双方の押圧成分を与えることができる。
【００１５】
本発明では、前記回転歯車は、その回転軸の軸方向に対して傾斜した歯を有するはすば歯車であり、前記ラックの歯は、前記直交線と平行に形成され、または前記はすば歯車の歯と同じ方向へ傾いて形成されているものとして構成できる。
【００１６】
あるいは、前記回転歯車が平歯歯車で、前記ラックの歯が前記直交線に対して傾いているものであってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のディスク装置を部分的に示す平面図、図２は図１の斜視図、図３はラック部材と駆動歯車の噛み合い部を示しており、図１および図２のａ−ｂ−ｃ−ｄ線での断面図である。
【００１８】
なお、図１および図２は、ディスク装置を機構ベース裏側から見た状態を示している。前記Ｙ１−Ｙ２方向が移動部の移動方向である。
【００１９】
図１に示すディスク装置１は、光記録方式のＤＶＤやＣＤなどのディスクに対する信号の記録や信号の再生を行うものであり、例えば車載用である。
【００２０】
機構ベース２は、ディスク装置１の筐体内に図示しないコイルバネやエアー式又はオイル式のダンパー部材などによって支持されており、車両走行時の際に発生する振動を吸収できるように前記筐体から浮上させられた状態で支持されている。
【００２１】
前記機構ベース２には、ほぼ四角形状に切り欠かれた開口部２Ａが形成されている。前記開口部２Ａの図示Ｙ１方向の端部では、前記機構ベース２の裏面にスピンドルモータＭ１が固定されている。前記スピンドルモータＭ１の中心に設けられた回転軸Ｍ１ａは、機構ベース２の表面側に突出し、この回転軸Ｍ１ａの先部にターンテーブル（図示せず）が固定されている。この実施の形態では、前記ターンテーブルが回転駆動部である。
【００２２】
前記開口部２Ａの一方の縁部２Ａ１と他方の縁部２Ａ２は互いに平行に形成されており、前記一方の縁部２Ａ１側の近傍にＹ１−Ｙ２方向に真直ぐに延びるガイドシャフト４が固定されている。この実施の形態では、前記ガイドシャフト４と前記他方の縁部２Ａ２とで案内手段が構成されている。
【００２３】
前記開口部２Ａ内にはヘッドベース１０が設けられている。この実施の形態では、前記ヘッドベース１０およびヘッドベース１０に搭載されたヘッド部１０Ｆと、ヘッドベース１０と一緒に移動するラック部材１２とで移動部１１が構成されている。
【００２４】
この実施の形態のヘッド部１０Ｆは光記録用であり、ディスクに対向する対物レンズ、前記対物レンズに検知光を与えるレーザダイオードなどの発光素子、ディスクからの反射光を受光するホトダイオードなどの受光素子、その他の光学部材が設けられている。
【００２５】
前記ヘッドベース１０の一方の側部には、Ｘ１方向に突出する支持案内部１０Ａ、１０Ｂが一体に設けられ、他方の側部には、Ｘ２方向に突出する支持部１０Ｃが一体に設けられている。前記支持案内部１０Ａ、１０Ｂには、Ｙ１−Ｙ２方向に貫通する摺動孔１０ａ，１０ｂが形成されており、前記摺動孔１０ａ，１０ｂに前記ガイドシャフト４が最少の隙間で挿通されて、支持案内部１０Ａ、１０Ｂが前記ガイドシャフト４に沿って摺動自在とされている。
【００２６】
前記支持部１０Ｃには、図示Ｚ方向に所定の隙間を介して対向する２つの支持片１０Ｃ１，１０Ｃ２が形成されている。前記支持片１０Ｃ１と支持片１０Ｃ２との間に前記開口部２Ａの他方の縁部２Ａ２が摺動自在に嵌装されている。よって、ヘッドベース１０は、前記ガイドシャフト４と縁部２Ａ２によってＹ１−Ｙ２方向へ移動自在に案内されている。
【００２７】
前記ラック部材１２は、ガイドシャフト４と平行に配置されて、ヘッドベース１０の移動方向に沿って延びている。ラック部材１２のＸ１側に向く面には、ラック部１２ａが形成されている。このラック部１２ａは、Ｙ１−Ｙ２方向に沿う平面に沿って形成されており、歯１２ａ１と歯溝１２ａ２がＹ１−Ｙ２方向へ向けて交互に形成されている。ここで、前記ガイドシャフト４およびラック部材１２の移動方向であるＹ１−Ｙ２方向に延びる任意の仮想線と直交する任意の線を直交線としたときに、前記歯１２ａ１の頂部である歯末と、前記歯溝１２ａ２の底部である歯元は、Ｚ１−Ｚ２方向において前記直交線と平行に延びている。
【００２８】
前記ラック部材１２のＸ２側の基部には支持腕１２Ａ，１２Ｂが一体に形成されており、一方の支持腕１２Ａの先端には筒部１２Ａ１が一体に設けられている。他方の支持腕１２ＢにはＹ１−Ｙ２方向に貫通する支持穴１２Ｂ１が形成され、この支持穴１２Ｂ１と筒部１２Ａ１の内周穴が同一径で、支持穴１２Ｂ１と前記内周穴は同一直線上に形成されている。
【００２９】
図１および図２に示すように、前記ヘッドベース１０の支持案内部１０Ａと支持案内部１０Ｂとの間に、ラック部材１２の支持腕１２Ａが配置された状態で、前記ガイドシャフト４が前記ヘッドベース１０の摺動孔１０ａ，１０ｂおよび前記ラック部材１２の筒部１２Ａ１および支持穴１２Ｂ１に挿通されている。
【００３０】
図１ないし図３に示すように、ラック部材１２の前記筒部１２Ａ１と、ヘッドベース１０の前記支持案内部１０Ａとの間で且つ前記ガイドシャフト４の外表面に、トーションスプリングからなる付勢部材１３が設けられている。前記付勢部材１３は、前記筒部１２Ａ１と前記支持案内部１０Ａの互いに対向する端面の間において、Ｙ方向へ弾性収縮された状態で配置されている。前記付勢部材１３のＹ方向への弾性拡張力により、前記支持腕１２Ａおよび筒部１２Ａ１のＹ２側の端面が、前記支持案内部１０ＢのＹ１側の端面に押し付けられている。よって、ヘッドベース１０とラック部材１２は、そのＹ方向の相対位置が位置決めされた状態で、移動部１１となってＹ１−Ｙ２方向に移動可能となっている。
【００３１】
前記付勢部材１３の一方の巻き始端１３ａは、前記ヘッドベース１０の一部に掛止され、他方の巻き始端１３ｂは前記ラック部材１２の一部に掛止されている。よって、移動部１１においては、図３に示すようにラック部材１２に、ガイドシャフト４の軸中心線回りであるα１方向への回転付勢力Ｆが作用している。
【００３２】
前記機構ベース２上には、前記ラック部材１２のラック部１２ａに対向する伝達ギヤ３０が設けられている。前記伝達ギヤ３０は、下段（図示Ｚ２）側の受動歯車３１とその上段（図示Ｚ１）側の駆動歯車３２とが一体に形成された二段ギヤである。この実施の形態では、前記駆動歯車３２が、ラック部１２ａに噛み合う回転歯車である。
【００３３】
伝達ギヤ３０を回転自在に支持する支持軸３０ａは、機構ベース２に固定されて、移動部１１の移動方向であるＹ１−Ｙ２方向に対して直交して延びている。図３に示すように、前記受動歯車３１はその外周面に形成された歯の歯末および歯溝の歯元が、Ｚ１−Ｚ２方向において前記支持軸３０ａの軸方向と平行に延びた平歯車である。
【００３４】
図３に示すように、前記駆動歯車３２は、その外周面に形成された歯３２ａの歯末および歯溝３２ｂの歯元が、前記支持軸３０ａの軸方向に対して角度θで傾斜して直線的に延びるはすば歯車である。あるいは前記歯末と歯元が、前記軸方向を中心とする螺旋軌跡に沿って形成されたものであってもよく、このような螺旋軌跡の歯を有する歯車もはすば歯車の範疇である。
【００３５】
機構ベース２には、移送モータ（図示せず）とこの移送モータの動力が減速して与えられる中間歯車３３が設けられ、この中間歯車３３が、前記受動歯車３１に噛み合っている。
【００３６】
図３に示すように、ラック部材１２と駆動歯車３２との噛み合い部では、ラック部材１２に、ガイドシャフト４の中心線回りの回転付勢力Ｆが作用し、ラック部１２ａが前記回転付勢力Ｆを受けて、駆動歯車３２に弾圧されている。前記回転付勢力Ｆは、駆動歯車３２の支持軸３０ａに向けて斜め下方へ作用しており、ラック部１２ａから駆動歯車３２に対して、前記支持軸３０ａの軸方向に沿う押圧成分Ｆａと支持軸３０ａに垂直に作用する押圧成分Ｆｂとが作用する。
【００３７】
前記軸方向に沿う押圧成分Ｆａにより、ラック部の歯１２ａ１および歯溝１２ａ２と、駆動歯車３２の斜めに延びる歯３２ａおよび歯溝３２ｂに確実に噛み合うようになり、噛み合いのバックラッシュを解消できる。また支持軸３０ａに垂直に作用する押圧成分Ｆｂを有すると、前記噛み合いをさらに確実にできる。
【００３８】
前記押圧成分Ｆｂの分力は比較的小さくなるため、駆動歯車３２を支持軸３０ａに押し付ける押圧力を小さくでき、よって伝達ギヤ３０の回転負荷が増大するのを防止できる。
【００３９】
また、ガイドシャフト４の中心と支持軸３０ａの中心とのスパンＬｓに交差を持たせても、すなわち前記スパンＬｓがばらついたとしても、前記押圧成分ＦａとＦｂに大きな変化を与えることがなく、ラック部１２ａと駆動歯車３２の噛み合いを確実にできる。また、例えばガイドシャフト４がＹ１−Ｙ２方向に対して若干の傾きを有し、あるいはラック部材１２とガイドシャフト４との平行度に誤差があって、ラック部材１２が移動する際に、ラック部１２ａが支持軸３０ａに接近したり離れたりしても、前記押圧成分ＦａとＦｂに大きな変化は生じず、駆動歯車３２に与えられる負荷の大きな変動を防止できる。さらに、ラック部材１２をα２方向へ回動させるだけで、ラック部１２ａと駆動歯車３２との噛み合いを解除できるため、組み立てや分解および調整作業が容易である。
【００４０】
図示しない移送モータの駆動力が、前記中間歯車３３を介して伝達ギヤ３０の受動歯車３１に伝達されると、前記伝達ギヤ３０が図１において時計回り方向または反時計回り方向に回転し始める。このときの前記駆動歯車３２の回転力がラック部材１２のＹ１−Ｙ２方向への直線移動力に変換され、ラック部材１２とヘッドベース１０が一緒に移動させられる。そして、スピンドルモータＭ１で駆動されるディスクに対して、ヘッド部１０Ｆにより信号の再生や信号の記録が行われる。
【００４１】
前記のようにラック部１２ａと駆動歯車３２との間に噛み合いバックラッシュが発生せず、また駆動歯車３２に作用する負荷も小さいため、ヘッドベース１０を高精度に且つ低負荷で移動させることができる。
【００４２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば駆動歯車３２が、歯と歯溝が支持軸３０ａと平行な平歯歯車であり、ラック部１２ａの歯と歯溝が前記垂直線に対して傾いていても、前記と同様にバックラッシュを無くすことができる。また駆動歯車３２の歯および歯溝と、ラック部１２ａの歯および歯溝が、前記垂直線に対して同じ方向へ傾いていてもよい。このときラック部１２ａの歯と、駆動歯車３２の歯の傾き角度が同じでもよいし、あるいはわずかに相違していてもよい。
【００４３】
また、移動部１１において、ヘッドベース１０の側部から延びる板ばねが設けられて、この板ばねにラック部材１２が支持され、前記板ばねの付勢力によって前記ラック部材１２に回転付勢力Ｆが与えられてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明では、ラックと回転歯車とのバックラッシュを無くすことができ、しかも回転歯車に過大な負荷を与えることがなく、ヘッドのスムーズな送りを行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスク装置を部分的に示す平面図、
【図２】図１の斜視図、
【図３】ディスク装置のラック部と駆動歯車との噛み合い状態を示しており、図１および図２のａ−ｂ−ｃ−ｄの切断断面図、
【符号の説明】
１  ディスク装置
２  機構ベース
２Ａ  開口部
２Ａ２  案内手段を構成する縁部
４  ガイドシャフト
１０  ヘッドベース
１０Ａ，１０Ｂ  支持案内部
１０Ｃ  支持部
１０ａ，１０ｂ  摺動孔
１２  ラック部材
１２ａ  ラック部
１２Ａ，１２Ｂ  支持腕
１２Ａ１  筒部（支持穴）
１２Ｂ１  支持穴
１３  付勢部材
３０  伝達ギヤ
３１  受動歯車
３２  駆動歯車（回転歯車）
Ｍ１  スピンドルモータ
【図１】
2005004933.tif 000003
【図２】
2005004933.tif 000004
【図３】
2005004933.tif 000005