(57)【要約】【課題】送り装置を構成するラックギアを備えた電子機器であって、バックラッシュを除去することが出来ると共にピニオンギアの噛み合い騒音を発生することなく、さらにピニオンギアの回転に伴う動作の遅れを生じないラックギアを備えた電子機器の提供。【解決手段】ラックギアは基部１の一方側に複数の歯２，２・・を等ピッチでヒンジ部３，３・・を介して起立し、そして各歯２，２・・は傾斜していると共に間には溝５，５・・を設け、上記ヒンジ部３，３・・は基部１の厚さより薄く成っている。そこでピニオンギアが噛み合う場合にはヒンジ部３の捩れ変形及び曲げ変形にて歯２は起立し、又後方へ撓むことが出来る。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送り装置を構成するラックギアを備えた電子機器において、該ラックギアは基部の一方側に複数の歯を等ピッチで起立すると共に、各歯は弾性変形可能に形成したことを特徴とするラックギアを備えた電子機器。
【請求項２】
送り装置を構成するラックギアを備えた電子機器において、該ラックギアは基部の一方側に複数の歯を等ピッチでヒンジ部を介して起立し、そして各歯は傾斜していると共に、間には溝を設けたことを特徴とする電子機器。
【請求項３】
上記ヒンジ部を基部の厚さより薄くして形成した請求項１記載のラックギアを備えた電子機器。
【請求項４】
送り装置を構成するラックギアとピニオンギアを備えた電子機器において、該ラックギアは基部の一方側に複数の歯を等ピッチでヒンジ部を介して起立し、そして各歯は傾斜していると共に間には溝を設け、上記ピニオンギアはラックギアの歯とヒンジ部以外の領域で噛み合うことで、傾斜した上記歯は略垂直に起立すると共に後方へ撓み変形することを特徴とするラックギアとピニオンギアを備えた電子機器。
【請求項５】
上記電子機器が、記録媒体を回転するターンテーブルと、該記録媒体から情報の読み込み或いは記録媒体への情報の書き込みを行うピックアップとを備えたディスク記録再生機器である請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の電子機器。
【請求項６】
上記電子機器がモータ等の駆動装置を備えた玩具である請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の電子機器。
【請求項７】
上記電子機器が長針と短針を備えた時計である請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器、玩具、時計、その他精密機械等において、往復スライドする送り装置、及び該送り装置を構成するラックギアを備えた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
往復スライドする送り装置には、ラックギアとピニオンが噛み合うように構成した機構が多用されている。例えば、ディスク装置において、トレイが出し入れスライドする機構としてラック−ピニオン機構が用いられている。又、ディスクが装着されるターンテーブルを備えているトラバースユニットには、光ピックアップが取付けられ、該光ピックアップはディスクの回転に伴って所定の速度で移動しなくてはならず、又所定のデーター部へ速やかに且つ正確に移動することが求められる。この光ピックアップの移動装置としてラック−ピニオン機構が採用されているが、特に位置決め精度が重要と成っている。
【０００３】
ところで、ラック−ピニオン機構は一直線状に一定ピッチで配列した歯にピニオンの歯が噛み合って回転することで、ラックはスライドすることが出来るが、この場合、互いに噛み合うラック歯とピニオン歯間には僅かな隙間に基づくバックラッシュがある。このバックラッシュは往復移動するラックの位置精度を低下させる。ピニオンの回転によって光ピックアップが正しく移動しないと正確な録画・再生をすることが出来なくなり、又所定のデーター部へ速やかに移動して位置決めがなされない為に、従来においては上記バックラッシュを無くす為に色々な工夫が成されている。
【０００４】
特開２００２−２５２０６号に係る「ディスクプレーヤのピックアップ送り機構」は、第１ラックギヤーと平行な離間位置に配設した第２ラックギヤーとを、長手方向の離間位置で斜めに立設した一対の互いに平行な弾性板で連結している。第１ラックギヤーの歯と第２ラックギヤーの歯は位相がずらしてあり、これら歯と歯の間にピニオンの歯が押入をされると弾性板の回動変形で歯と歯の間は強制的に押し広げられる。すなわち、弾性板の付勢力でピニオンの歯は第１ラックギヤーの歯と第２ラックギヤーの歯の協働による押圧を受けてバックラッシュのない状態で挟持され円滑な回転が出来る。
【０００５】
しかし、上記のような方法では、上下２つのラック間に弾性板を連結する間隔が必要となり、ラックの厚さが大きくなる。又ラックに噛み合うピニオンの歯幅も大きく成り、装置全体が大型化してしまう。そしてラックと弾性板を一体成形する金型は複雑となって、製作費は高くなる。さらに、ラックと弾性板との連結部が薄肉である為に、ディスク装置への組み付け時に破損する可能性があり、生産性が悪くなる。
【０００６】
一般にディスク装置を構成する部品は下請けにて製造されるが、成形工場から組立て工場へ輸送中に変形したり破損することもあって部品の信頼性は低く、又ラックと弾性板との傾斜角度にバラツキが生じて、組立て後にバックラッシュ除去の効果が得られないこともある。
【０００７】
実開昭５４−１８５７２号に係る「精密駆動装置」は、ピニオンとラックとから成る精密駆動装置であり、該ラックを
（イ）ピニオンと噛み合う歯を有す歯部と、
（ロ）歯部の歯を有する面と反対側の面に対向するように配置した歯部を支持する為の基部と、
（ハ）一端を歯部の一端と、そして他端を前記基部の一部と固着した一対の湾曲した弾性部と、
から構成し、歯部の一部に加わる力によって歯部が撓む前に、弾性部の弾性変形により歯部とピニオンとの密着性を保つように成し、かつ歯部、基部、弾性部を合成樹脂材の一体成形により形成している。
【０００８】
該精密駆動装置は、ラックギアの歯部にピニオンギアの歯を押し当てることで、ラックギアの弾性部は基部側へ撓み、バックラッシュを除去出来、ギア間のガタ付きが無く安定した動力伝達が可能となる。また、バックラッシュが除去されることで、互いの歯が常に接した状態が維持され、ギア間の騒音が防止される。さらに、弾性部を両端に湾曲して設けることで、ラックギア全長に亘ってピニオンギアとの噛み合い状態を良好に維持できるなどの効果を得ることが出来る。
【０００９】
しかし、歯部を支えている弾性部が変形することで歯厚方向のバックラッシュの除去は可能であるが、歯幅方向及び歯並び方向のバックラッシュの除去は十分でない。又、弾性変形する弾性部にて歯部が支持されている為に、ピニオンギアの回転に伴うラックギアの動作遅れを発生することで駆動位置決め精度はそれ程高くはなく、常に弾性部に負荷が作用する構造である為に、該弾性部の疲労破壊が問題となりラックギアの耐久性は低くなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のラックギアには上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、より簡単な構造にてバックラッシュを正確に除去することが出来ると共にギアの噛み合い騒音を発生することなく、さらにピニオンギアの回転に伴う動作の遅れを生じないようなラックギアを備えた電子機器を提供する。
【００１１】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係るラックギアは樹脂を材質として一体成形され、ラックギアの各歯は基部とヒンジ部を介して連結している。そして歯は各々独立して間には溝が設けられ、しかも僅かに傾斜している。すなわち、歯面は基部の取付け面に対して垂直ではなく傾斜しているが、ピニオンギアが噛み合うことで略垂直に起立することが出来る。
【００１２】
又歯はピニオンギアが噛み合うことで後方へ僅かに撓むことが出来、ラックギアにピニオンギアが噛み合う際にはバックラッシュを発生することは無い。この歯の起立及び後方への撓み変形は、基部と連結するヒンジ部の捩れ変形及び曲げ変形により行われる。そこで、ラックギアの各歯は基部とヒンジ部を介して連結すると共に該基部から起立し、ピニオンギアは該ラックギアの歯と噛み合うことになる。以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】
図１はディスク装置を示している平面図であり、トレイ１１が搬出されて開いている状態を示している。トレイ１１の上面には円形の浅い溝が形成されていて、該溝にディスクが嵌ってセットされる。又下面側にはラックギア１２が前後方向に設けられ、該ラックギア１２に沿って概略Ｌ型のガイド溝１３を設けている。そしてラックギア１２にはピニオンギア１４が噛み合い、ガイド溝１３にはカムロッドボス１５が遊嵌している。
【００１４】
上記のピニオンギア１４はモータ１６にて回転駆動され、該ピニオンギア１４が回転することでラックギア１２及びトレイ１１は後退して装置内へ搬入される。該トレイ１１は定められた距離を前進、後退動することで開閉することができるように構成されている。
【００１５】
一方、ディスク装置には別にラックギア１７を備え、ピニオンギア１８と噛み合うことで該ラックギア１７をスライドすることが出来る。このラックギア１７はディスクが装着されるターンテーブル１９を備えているトラバースユニットに設けられ、ディスクを記録・再生する為の光ピックアップ２０を正確に移動させている。
【００１６】
図２は本発明に係るラックギアを示している実施例であり、同図の１は基部、２，２・・は歯、３，３・・はヒンジ部を各々表している。該ラックギアは樹脂を材質とした一体成形部品であり、基部１は平坦な長方形板を成し、各歯２，２・・は基部１の一方側にヒンジ部３，３・・を介して連結され、そして基部１から上方へ起立している。
【００１７】
各歯２，２・・は両側に所定形状に湾曲した歯面４，４を有し、しかも各歯２，２・・は独立していて、間には溝５，５・・が設けられている。その為に、ピニオンギアと噛み合う際には、噛み合い状態にある歯２だけがバックラッシュを発生しないように変形して噛み合うことが出来る。すなわち、歯２はヒンジ部３を介して連結されている為に、ピニオンギアの歯にラックギアの歯２が馴染むように、該ヒンジ部３は捩れ変形し又曲げ変形することが出来る。
【００１８】
図３は本発明に係るラックギアの正面図、平面図、及び側面図を表しており、基部１は平坦な長方形板であるが、歯２との間には大きくクビレたヒンジ部３が形成され、該ヒンジ部３は剛性が小さい為に捩れ変形及び曲げ変形を行うことが出来、その結果、歯２がピニオンギアと噛み合う際にはバックラッシュが発生しないようにその位置が変化する。
【００１９】
各歯２，２・・は正面図から明らかなように、僅かな角度θにて傾斜している。そして間には溝５，５・・を有している。図４このラックギアにピニオンギアが噛み合っている状態を示している。ラックギアには歯２ａ，２ｂ・・が起立し、ピニオンギアの歯６，６・・はラックギアの歯２ｃ，２ｄ，２ｅと噛み合い、ピニオンギアが回転することで、ラックギアは左右方向へスライドすることが出来る。ここで、ピニオンギアの歯６，６・・はヒンジ部３，３・・から離れた歯２，２・・の上部側にて噛み合っている。従って、歯２，２・・はピニオンギアの歯６，６・・と噛み合うことで略垂直に起立し易く、又後方へ撓み変形し易い。
【００２０】
このように、ピニオンギアの歯６，６・・がラックギアの歯２ｃ、２ｄ、２ｅに噛み合うことで、歯２ｃ，２ｄ，２ｅは略垂直に起立し、しかも後方へ撓み変形する。強度・剛性の低いヒンジ部３は捩れ変形し、又曲げ変形することで、各歯２ｃ，２ｄ，２ｅはピニオンギアの歯６，６・・とバックラッシュを発生することなく噛み合うことに成る。そして、ピニオンギアが回転することで歯６，６・・との噛み合い状態から離れて、歯２ｃ，２ｄ，２ｅは順次元通りに復帰する。
【００２１】
ところで、ラックギアの歯２はヒンジ部３の捩れ及び撓み変形にて略垂直に起立し、又後方へ撓み変形することになるが、該ヒンジ部３は基部１に対してクビレている必要はない。該ヒンジ部３の材質を柔らかくしたり、基部１に金属板を埋着することでヒンジ部３が相対的に変形し易くなる。
【００２２】
本発明のラックギアは、ディスク装置のラックギアとして使用することが出来る訳で、光ピックアップ２０を駆動する為のラックギア１７として、又はトレイ１１を搬入・搬出する為のラックギア１２として利用することもある。
【００２３】
図５はラックギアを示す他の実施例を示しているが、該ラックギアの各歯２，２・・間には溝５，５・・を設けていない。すなわち、各歯２，２・・間は繋ぎ７，７・・が間に介在していることで、ラックギアの耐久性が向上する。ただし、傾斜した各歯２，２・・はピニオンギアの歯と噛み合うことで略垂直に起立しなくてはならない為に、繋ぎ７は柔らかい樹脂が用いられる。
【００２４】
以上述べたように、本発明のラックギアは平坦な長方形をした基部の一方側にヒンジ部を介して歯を等ピッチで設けると共に、各歯は僅かに傾斜し、歯間には溝を設けたものであり、次のような効果を得ることが出来る。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の電子機器に備わるラックギアは基板の片側に歯を等ピッチで設けたもので、そして各歯は間に溝を介在して僅かに傾斜している。従って、ラックギアにピニオンギアが噛み合うならば、ラックギアの歯はヒンジ部を介して略垂直に起立すると共に後方へ撓み変形することが出来る。すなわち、ヒンジ部の強度・剛性は小さい為に捩れ変形、及び曲げ変形してピニオンギアの歯とバックラッシュを発生しないで噛み合うことが出来る。
【００２６】
又、ラックギアの各歯は僅かに傾斜している為に、ピニオンギアの歯と噛み合う際には、最初に先端が接して徐々に起立し、噛み合い状態が解除される際には再び傾斜して先端が最後に離れることになる。すなわち、歯面全体が同時に噛み合うことが無い為に、噛み合いに伴う騒音の発生は無く、静かな駆動を行うことが出来る。
【００２７】
このように、ラックギアの歯はヒンジ部の捩れ変形及び曲げ変形に伴って起立すると共に後方へ撓み変形するが、該ヒンジ部の変形によりラックギアの動作遅れを発生することは無く、ピニオンギアの回転は正確に伝達され、ラックギアの位置決めも正しく行われる。勿論、ヒンジ部の存在はラックギアの寿命には何ら影響しない。
【００２８】
さらに本発明では、歯の傾斜角度、歯並び方向の撓み量、歯厚方向の撓み量を設計段階で調整出来、相対するピニオンギアに合わせてバックラッシュを除去出来る最適な状態とすることが出来る為に、その適用範囲の幅は広くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスク装置の内部構造図。
【図２】本発明に係る電子機器に備わるラックギアを示す実施例。
【図３】ラックギアを示す正面図、平面図、及び側面図。
【図４】ラックギアにピニオンギアが噛み合った場合。
【図５】本発明に係る電子機器に備わるラックギアを示す他の実施例。
【符号の説明】
１  基部
２  歯
３  ヒンジ部
４  歯面
５  溝
６  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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