(57)【要約】【課題】小出力モータを用いた場合でも確実にヘッドを移動させることができ、衝撃を受けた際には歯飛びさせる構造であって、且つ、生産性の向上が図れる構造のヘッド送り機構及びそれを用いたディスク装置を提供する。【解決手段】歯形成部材１４は、ヘッドベースに取り付けられる結合部１５と、主ガイドバーに摺動自在なコ型形状のスライド部１６と、リードスクリュの螺旋溝に噛み合う歯１７が形成された可動板１８とから構成される。可動板１８は、下端が屈曲部１９を介してスライド部１６に一体成形され、上端が自由端になっている。可動板１８の表面１８ａ上方にはリードスクリュと噛み合う２つの歯１７が形成されている。また、可動板１８の裏面１８ｂには突起２２が形成され、スライド部１６には突起２２に向かって凸部２３が形成されている。突起２２及び凸部２３にコイルスプリング２４の両端がそれぞれ取り付けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドベースに設けられた歯をリードスクリュの外周面に形成された螺旋溝に係合させ、モータの駆動により前記リードスクリュを回転させることによってヘッドベースを直線的に移動し、このヘッドベースで保持されたヘッドをディスクの半径方向に移動させるヘッド送り機構において、
前記ヘッドベースに一端が折り曲げ自在に連結され、前記リードスクリュの外周面に向かい合う表面に前記歯が形成されるとともに裏面には突起が形成された可動板と、
この可動板をリードスクリュに向けて押圧し、前記螺旋溝に係合する歯に所定の係合圧を与える付勢部材と、
可動板の裏面に形成された突起に向かい合うように前記ヘッドベースに設けられ、可動板が前記付勢部材に抗してリードスクリュ側から一定量押圧されたときに前記突起に当接して可動板の背面側への移動を規制し、さらに可動板がリードスクリュの軸方向に移動したときには前記突起との当接を解除して可動板が背面側に移動することを許容する制御ストッパとを有することを特徴とするヘッド送り機構。
【請求項２】
前記制御ストッパはヘッドベースに固定されたプラスチック製のユニット部材に一体成形され、かつ前記可動板はこのユニット部材に可撓性を有する屈曲部を介して一体成形されていることを特徴とする請求項１記載のヘッド送り機構。
【請求項３】
前記ユニット部材には、リードスクリュの軸方向と平行なガイドバーに係合してヘッドベースの直線移動を案内するガイド面が形成されていることを特徴とする請求項２記載のヘッド送り機構。
【請求項４】
前記制御ストッパは前記可動板の突起に向かって突出した凸部であり、前記付勢部材はその一端側が前記突起で支持され、他端側が前記凸部で支持されたコイルスプリングであることを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか記載のヘッド送り機構。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４いずれか記載のヘッド送り機構を備えたディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リードスクリュの回転によってヘッドをディスクの半径方向に移動させるヘッド送り機構及びそれを用いたディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ−ＲやＤＶＤなどの光ディスクは光ディスク装置に装填して用いられ、その記録面に光ヘッドをアクセスさせて情報の記録や再生が行われる。光ディスクは記録や再生時に高速で回転されるが、そのときに光ヘッドを光ディスク記録面の任意のトラック位置にアクセスさせることができるように、光ディスク装置には光ヘッドを光ディスクの半径方向に移動させる光ヘッド送り機構が組み込まれている。従来型の光ディスク装置には、光ヘッドを支持したヘッドベースをリードスクリュに螺合させるとともにその移動を直進ガイドで案内し、リードスクリュを回転させるモータの駆動を制御することによって、光ヘッドを一直線上の任意の位置に移動できるようにしていた。
【０００３】
このような光ディスク装置は携帯型のマイクロコンピュータにも組み込むことができるように小型化され、リードスクリュを回転させるモータも小型で消費電力の小さいものが用いられている。これに伴い、光ヘッドを移動させるときの負荷を小さく抑えるために、ヘッドベースを軽量化するだけでなく、ヘッドベースに歯を設け、この歯をリードスクリュの螺旋溝に直接係合させる方式となってきている。
【０００４】
加えて、最近では、光ディスク装置に衝撃が加わったときに歯がその外力を受けることで欠けるのを防止するために、歯をリードスクリュに弾性的に押し付けて係合が保たれるようにすることで歯に所定以上の外力が加わった場合には歯飛びを発生させる光ヘッド送り機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この光ヘッド送り機構は、歯に所定以上の外力が加わった場合には歯が欠けることのないよう歯飛びを発生させることができるものの、通常用いる場合には歯飛びを発生させない程度に歯をリードスクリュへ押し付けて係合させる必要があり、その係合部における動力損失を考慮すると、モータの小型化にも限度があった。
【０００５】
そこで、さらに小型化したモータの駆動に対応した光ヘッド送り機構が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この光ヘッド送り機構は、第１のスプリングが常時歯をリードスクリュに押し付け、所定以上の外力が歯に加わったときに第２のスプリングが歯に作用して第１のスプリングと共に歯をリードスクリュへ押し付け歯飛びの発生を防止し、さらなる外力が歯に加わったときには歯飛びを発生させて歯が欠けないようになっている。なお、第２のスプリングは、それの付勢力によって歯飛びを発生させない構造とするため、歯飛びが発生する位置よりも手前で歯に作用するように設けられている。
【特許文献１】特開２００４−１９８８９号公報
【特許文献２】特開２００３−５９２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の光ヘッド送り機構では、歯飛びが発生する位置よりも手前で第２のスプリングが歯に作用し、その時点からは歯がリードスクリュに押し付けられていることによる動力損失が急激に大きくなることから、光ヘッドの送り駆動に支障を来たすことのない歯の移動範囲を大きくすることができず、寸法公差を小さく製造する必要があり、生産性に問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであり、モータの出力が小さい場合でも確実にヘッドを移動させることができ、衝撃が加わったときには歯がその外力を受けることで欠けることのないよう歯飛びを発生させる構造であって、且つ、生産性の向上が図れる構造のヘッド送り機構及びそれを用いたディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のヘッド送り機構は、ヘッドベースに設けられた歯をリードスクリュの外周面に形成された螺旋溝に係合させ、モータの駆動によりリードスクリュを回転させることによってヘッドベースを直線的に移動し、このヘッドベースで保持されたヘッドをディスクの半径方向に移動させるヘッド送り機構であって、ヘッドベースに一端が折り曲げ自在に連結され、リードスクリュの外周面に向かい合う表面に歯が形成されるとともに裏面には突起が形成された可動板と、この可動板をリードスクリュに向けて押圧し、螺旋溝に係合する歯に所定の係合圧を与える付勢部材と、可動板の裏面に形成された突起に向かい合うようにヘッドベースに設けられ、可動板が付勢部材に抗してリードスクリュ側から一定量押圧されたときに突起に当接して可動板の背面側への移動を規制し、さらに可動板がリードスクリュの軸方向に移動したときには突起との当接を解除して可動板が背面側に移動することを許容する制御ストッパとを有することを特徴とする。
【０００９】
なお、制御ストッパはヘッドベースに固定されたプラスチック製のユニット部材に一体成形され、かつ可動板はこのユニット部材に可撓性を有する屈曲部を介して一体成形されていることが好ましい。
【００１０】
また、ユニット部材には、リードスクリュの軸方向と平行なガイドバーに係合してヘッドベースの直線移動を案内するガイド面が形成されていることが好ましい。
【００１１】
さらに、制御ストッパは可動板の突起に向かって突出した凸部であり、付勢部材はその一端側が突起で支持され、他端側が凸部で支持されたコイルスプリングであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヘッド送り機構によれば、ヘッドベースに一端が折り曲げ自在に連結され、リードスクリュの外周面に向かい合う表面に歯が形成されるとともに裏面には突起が形成された可動板と、この可動板をリードスクリュに向けて押圧し、螺旋溝に係合する歯に所定の係合圧を与える付勢部材と、可動板の裏面に形成された突起に向かい合うようにヘッドベースに設けられ、可動板が付勢部材に抗してリードスクリュ側から一定量押圧されたときに突起に当接して可動板の背面側への移動を規制し、さらに可動板がリードスクリュの軸方向に移動したときには突起との当接を解除して可動板が背面側に移動することを許容する制御ストッパとを有するので、モータの出力が小さい場合でも確実にヘッドを移動させることができ、且つ、衝撃が加わった場合には、歯飛びを発生させることで歯が欠けることを防止できる。また、制御ストッパが当接する直前の位置まで歯がリードスクリュに押し付けられていることによる動力損失が抑えられていることから、歯飛びが発生する直前の位置までヘッドの送り駆動に支障を来たすことなく歯が移動できるので、ヘッド送り機構は、寸法公差を大きく製造することができ、生産性の向上が図れる。
【００１３】
また、制御ストッパはヘッドベースに固定されたプラスチック製のユニット部材に一体成形され、かつ可動板はこのユニット部材に可撓性を有する屈曲部を介して一体成形されていることで、ヘッド送り機構は、容易に、且つ、コストを抑えて製造することができ、さらなる生産性の向上が図れる。
【００１４】
さらに、ユニット部材には、リードスクリュの軸方向と平行なガイドバーに係合してヘッドベースの直線移動を案内するガイド面が形成されていることより、ヘッド送り機構の構造を簡略化できる。
【００１５】
さらに、制御ストッパは可動板の突起に向かって突出した凸部であり、付勢部材はその一端側が突起で支持され、他端側が凸部で支持されたコイルスプリングであることより、ユニット部材の構造を簡略化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示すように、光ヘッド送り機構１は、光ヘッド５、ヘッドベース６、ガイドバー１１ａ、１１ｂ、リードスクリュ１２、モータ１３及び歯形成部材（ユニット部材）１４から構成される。光ヘッド５は、ヘッドベース６の上面に保持され、光ディスク（図示せず）に対して情報の読み出し又は書き込みする。ヘッドベース６は、光ディスクの半径方向に平行に配置された金属製の丸棒形状の主ガイドバー１１ａと副ガイドバー１１ｂとの間に設けられ、ヘッドベース６の一方の側面に形成された円形状のガイド孔７を主ガイドバー１１ａが貫通し、他方の側面に形成された半円形状のガイド部８に副ガイドバー１１ｂが収まり、ガイドバー１１ａ、１１ｂ上にスライド自在に支持されている。
【００１７】
主ガイドバー１１ａの近傍には、主ガイドバー１１ａに平行となるようリードスクリュ１２が設けられている。リードスクリュ１２の外周面には螺旋状の螺旋溝１２ａが形成され、端部にはモータ１３が取り付けられている。
【００１８】
歯形成部材１４は、ヘッドベース６に取り付けられる結合部１５と、主ガイドバー１１ａに摺動自在なコ型形状のスライド部（ガイド面）１６と、リードスクリュ１２の螺旋溝１２ａに噛み合う歯１７が形成された可動板１８とから構成される（図２）。下向きにガイド面を向けたスライド部１６の一方側面の上端に結合部１５が設けられ、他方側面の下端には屈曲部１９を介して折り返すように可動板１８が設けられている。歯形成部材１４は、ヘッドベース６のガイド孔７上面に形成された開口（図示せず）をスライド部１６で覆うように、且つ、可動板１８がリードスクリュ１２側に配置されるように、結合部１５に形成されたネジ孔２０にネジ２１を締め付けることによりヘッドベース６に取り付けられる。これにより、ヘッドベース６のガイド孔７に貫通した主ガイドバー１１ａにスライド部１６が摺動自在に接触する。なお、歯形成部材１４は、プラスチックで出来ていることが好ましい。
【００１９】
可動板１８は、下端が屈曲部１９を介してスライド部１６に一体成形され、上端が自由端になっている。可動板１８の表面１８ａ上方にはリードスクリュ１２の螺旋溝１２ａと噛み合う２つの歯１７が形成されている。また、可動板１８の裏面１８ｂには突起２２が形成され、スライド部１６には突起２２に向かって凸部（制御ストッパ）２３が形成されている。突起２２及び凸部２３にコイルスプリング（付勢部材）２４の両端がそれぞれ取り付けられている。可動板１８は、歯１７がリードスクリュ１２の螺旋溝１２ａと噛み合う噛合状態（図３）と、突起２２及び凸部２３の当接によりリードスクリュ１２の螺旋溝１２ａからの歯飛びが防止された歯飛び防止状態（図４）との間でヒンジ軸２５（図２参照）を中心に回転し、併せてコイルスプリング２４は伸縮する。また、歯飛び防止状態（図４）と、歯１７がリードスクリュ１２の螺旋溝１２ａから歯飛びを起こした歯飛び状態（図５）との間で可動板１８がヒンジ軸２５方向にスライドし、併せてコイルスプリング２４はヒンジ軸２５方向に伸縮する。なお、図面の都合上、図１及び図３ないし図５においては、コイルスプリング２４は破線で示している。
【００２０】
以下、上記構成の光ヘッド送り機構１の作用について説明する。ヘッドベース６を光ディスクの半径方向にスライド移動させるときには、モータ１３を駆動させリードスクリュ１２を回転させる。リードスクリュ１２の螺旋溝１２ａと歯形成部材１４の歯１７とが噛合状態（図３）であることから、歯形成部材１４は、リードスクリュ１２の回転する動力を光ディスクの半径方向への並進する動力に変換し、歯形成部材１４が取り付けられたヘッドベース６は、リードスクリュ１２と平行となるように設けられたガイドバー１１ａ、１１ｂ上をスライド移動する。
【００２１】
リードスクリュ１２は、回転運動することによって歯形成部材１４に対し光ディスクの半径方向だけではなくコイルスプリング２４を縮める方向にも力が作用する。リードスクリュ１２の高速回転やステップ入力による急回転などにより、歯形成部材１４に対して所定以上の力が作用すると、噛合状態（図３）にあった可動板１８はコイルスプリング２４に抗してヒンジ軸２５を中心に裏面（背面）１８ｂ側へ回転し、突起２２及び凸部２３が当接する歯飛び防止状態（図４）となる。但し、突起２２及び凸部２３が当接することにより、リードスクリュ１２の螺旋溝１２ａからの歯飛びが防止されている。
【００２２】
ヘッドベース６に衝撃などにより光ディスクの半径方向への外力が加わったときには、リードスクリュ１２の螺旋溝１２ａに噛み合っている歯１７がその外力を受ける。歯１７が受けたその外力は、コイルスプリング２４を縮める方向にも変換される。これにより、噛合状態（図３）であった可動板１８はコイルスプリング２４に抗してヒンジ軸２５を中心に裏面１８ｂ側へ回転し、突起２２及び凸部２３が衝突する歯飛び防止状態（図４）となる。また、光ディスクの方向への外力は、コイルスプリング２４をヒンジ軸２５方向に引き伸ばすと共に、可動板１８をヒンジ軸２５方向にスライドさせ、歯飛び防止状態（図４）を解除させて歯飛び状態（図５）にする。これにより、衝撃などにより歯１７が受ける外力は、歯飛びにより逃がすことができ、歯１７が欠けるのを防止できる。
【００２３】
なお、歯飛び状態（図５）にある歯１７は、コイルスプリング２４によってリードスクリュ１２側に付勢されているので、モータ１３を駆動させてリードスクリュ１２を回転させ、リードスクリュ１２の螺旋溝１２ａが歯１７の位置まで移動させることで、噛合状態（図３）に復帰させることができる。
【００２４】
図６に、光ヘッド送り機構１を組み込んだ光ディスク装置３０の外観を示す。光ディスク装置３０は、例えば、金属薄板製のフレーム３１と、フレーム３１の左右の側壁に設けられたガイドレール（図示せず）に沿ってスライドするスライドレール３２、３３と、これらのスライドレール３２、３３に対してさらにスライド自在に組み付けられたトレイユニット３４とからなる。
【００２５】
トレイユニット３４は、光ディスクの外径に対応した薄皿状の窪みが形成されたプラスチック製のディスクトレイ３５と、ディスクトレイ３５の開口部３５ａを下側から塞ぐように組み付けられたピックアップユニット３６とを含む。ディスクトレイ３５の側壁にはトレイユニット３４のスライド方向に延びたガイド用の突条と溝とが一体成形され、スライドレール３２、３３が係合している。これにより、ディスクトレイ３５の側壁にはトレイユニット３４がスライドレール３２、３３及びガイドレールを介してフレーム３１にスライド自在に支持され、ピックアップユニット３６はディスクトレイ３５のスライドに伴って同方向に移動する。なお、ディスクトレイ３５、スライドレール３２、３３及びガイドレールには、それぞれ適宜の位置にストッパが設けられ、ディスクトレイ３５及びスライドレール３２、３３は予め決められた範囲内でスライドする。
【００２６】
ピックアップユニット３６には、光ディスクを回転させるスピンドルモータ３７及びスピンドルモータ３７の駆動軸に固定されたクランプヘッド３８が設けられている。ディスクトレイ３５の窪みに合わせて光ディスクを装填することで、光ディスクの中心孔がクランプヘッド３８に嵌合し、光ディスクは保持される。これにより、クランプヘッド３８に保持された光ディスクは、スピンドルモータ３７の回転により回転する。ピックアップユニット３６の上面には軸３９を中心に回動するシャッタ４０が設けられ、図示のようにトレイユニット３４をフレーム３１から引き出した状態では、開口部４１を塞ぐ閉じ位置でロックされている。
【００２７】
光ディスクを装填後、トレイユニット３４の前方に形成されたフロントカバー４２を押圧するとトレイユニット３４はフレーム３１内に完全に格納された状態でロックされる。トレイユニット３４を引き出すときには、フロントカバー４２に設けられたイジェクトボタン４２ａを押す。イジェクトボタン４２ａが押されたとき、光ヘッド５が光ディスクにアクセスしていなければ格納位置でのロックが解除され、トレイユニット３４が所定ストローク（例えば、１０ｍｍ程度）突出するから、ユーザはフロントカバー４２をつまんで図示の突出位置まで引き出し操作することができる。トレイユニット３４にはレーザ光を照射して光ディスクにアクセスする光ヘッド５が開口部４１を光ディスクの半径方向に往復動するように組み込まれているが、トレイユニット３４がフレーム３１から引き出されるとシャッタ４０が閉じ位置に移動し、光ヘッド５は外部に露出しない。
【００２８】
フロントカバー４２には、イジェクトボタン４２ａの他に、光ディスクにアクセス中であることを外部表示する表示部４２ｂと緊急操作用のイジェクト穴４２ｃとが設けられている。故障などでイジェクトボタン４２ａの操作ではイジェクトできなくなっても、イジェクト穴４２ｃに針などを差し込むことによって格納位置でのロックを解除してディスクトレイ３５を引き出すことができる。
【００２９】
光ディスクを装填したディスクトレイ３５を格納位置に位置させた状態で、スピンドルモータ３７の駆動力により光ディスクを回転させ、モータ１３（図１参照）の駆動力により光ヘッド５を移動させることで、情報の記録又は再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を実施した光ヘッド送り機構の上面図である。
【図２】歯形成部材の外観斜視図である。
【図３】噛合状態の歯形成部材とリードスクリュとの関係を示す一部破断上面図及びその前方からの断面図である。
【図４】歯飛び防止状態の歯形成部材とリードスクリュとの関係を示す一部破断上面図及びその前方からの断面図である。
【図５】歯飛び状態の歯形成部材とリードスクリュとの関係を示す一部破断上面図及びその前方からの断面図である。
【図６】光ヘッド送り機構を組み込んだ光ディスク装置の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
５  光ヘッド
６  ヘッドベース
１１ａ、１１ｂ  ガイドバー
１２  リードスクリュ
１３  モータ
１４  歯形成部材
１７  歯
３０  光ディスク装置
【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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