(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドを記録ディスクに対してスライド動作させて当該記録ディスクに情報の記録再生を行うディスク装置に設けられ、前記記録ヘッドに設けられたラックと、前記ラックに噛合され駆動源によって回転動作されるピニオンとを備えるヘッド駆動装置において、前記ピニオンの回転軸と前記ラックとを一定の間隔に保持する軸間隔保持手段を備え、前記軸間隔保持手段は、ラックに設けられてラック歯と平行に延長された凹溝と、前記凹溝に案内される剛性体のガイドを一体に有して揺動される揺動アームを備え、前記揺動アームの一部に前記ピニオンを回転支持する回転軸を備えていることを特徴とするディスク装置のヘッド駆動装置。
【請求項２】
前記揺動アームは前記ピニオンを回転駆動する駆動側ギヤの回転軸を中心に揺動可能であることを特徴とする請求項１に記載のディスク装置のヘッド駆動装置。
【請求項３】
前記ピニオンを駆動する駆動モータと、前記駆動モータの回転出力軸に設けられた出力ギヤと、前記出力ギヤの回転力を前記ピニオンに伝達する中間ギヤとを備え、前記揺動アームは前記中間ギヤの回転軸を中心に揺動可能であることを特徴とする請求項２に記載のディスク装置のヘッド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク記録装置、特にＣＤやＤＶＤと云われる記録ディスクに情報を記録又は再生を行うためのディスク装置に関し、特に記録ヘッドを記録ディスクに対して移動するためのヘッド駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディスク記録装置として光ディスク装置の開発が進められているが、特に光ディスク記録装置における高速記録が要求され、光ディスクに情報信号を記録するための光ヘッドをディスクの半径方向に移動する駆動装置での送り精度にも高精度化が求められている。このような光ヘッド駆動装置としてラック・ピニオン機構を用いたものが提案されている。図１１はその概念構成を示す正面図であり、シャーシ２上には図外の光ディスクを回転駆動するためのスピンドルモータ４が配設され、またシャーシ２には一対のガイドレール３，３によって光ヘッド１が光ディスクの径方向に対して往復スライド移動可能に支持されている。また、光ヘッド１にはスライド移動方向に沿う一側にラック６がネジ７により固定的に設けられており、このラック６のラック歯６Ａに対向するシャーシ２の領域には前記ラック歯６Ａに噛み合うピニオン１１と、このピニオン１１を回転駆動するための駆動モータ１０及び中間ギヤ１２が配設されている。この構成では、駆動モータ１０の回転出力軸に取着された出力ギヤ１３を回転し、中間ギヤ１２を介してピニオン１１を回転することで、ピニオン１１とラック６との噛合によりラック６、すなわち光ヘッド１をスライド移動させることが可能になる。
【０００３】
この種の光ヘッド駆動装置では、光ヘッド１にラック６を固定する構造として、図には表れないが光ヘッド１に設けられた穴とラック６に設けられたボスを嵌合して位置決めを行っている。そのため、穴とボスとの間に製造上の寸法誤差が生じていると、ラック６が光ヘッド１のスライド移動方向に対して傾いた状態で取着されてしまうことがある。このような状態では光ヘッド１がスライド移動したときに、ラック６とピニオン１１との間の距離が変動し、両者が接近したときにはピニオン１１の回転が不能な状態となり、また両者が離れ過ぎたときには両者間にバックラッシュが生じ、異音の発生や光ヘッド送り負荷の変動、光ヘッドの移動精度の低下をまねき、光ディスク装置の信頼性が低下されることになる。
【０００４】
このようなラックとピニオンとの噛合状態を好適に保つために、特開２００１−１９５８４８号公報、特開２００１−２３３２２号公報に記載の技術が提案されている。前者の技術は、ピニオンをバネ力によってラック側に付勢する一方で、ピニオンの円柱面をラックに設けた平面部に当接させており、この当接によってバネ力によるピニオンのラックに対する予圧を調整することで、ラックの取着状態が変動した場合でもピニオンとラックとの好適な噛み合い状態を確保することを可能にしている。また、後者の技術は、モータ、中間ギヤ、ピニオンを一体に保持するモータ取付板をバネ力によってラックに向けて付勢することで、中間ギヤの回転方向に係わりなく一定の回転負荷で光ヘッドを往復移動可能としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように公報に記載の技術は、いずれもピニオンをバネ力によってラックに向けて付勢してピニオンとラックとを噛合させる構成であるため、ラックの取着方向が光ヘッドのスライド移動方向に対して傾斜された場合でも、両者の好適な噛合状態が確保でき、前記したようなピニオンが回転不能になり、あるいは両者間におけるバックラッシュを防止することは可能である。しかしながら、ピニオンとラックとの間には、常にバネ力が作用しているため、光ヘッドを高速移動させる場合にスムーズな移動を行う上で問題が生じている。
【０００６】
すなわち、光ヘッドを高速移動させるためには効率のよいギヤ比によって高いモータトルクで駆動させる必要があるが、これを実現しようとするとピニオンとラックとの噛合面でピニオンがラックから逃げようとする力が作用し、ピニオンがラックとの噛合から外れてしまうことがある。公報に記載の技術ではバネ力をもってピニオンをラック側に付勢しているため、このバネ力によってピニオンとラックとの噛合の外れを防止する上では有効であるが、そのためにはモータに最大出力を与えて光ヘッドの移動を行った場合でもピニオンがラックから逃げないだけの大きなバネ力が必要となる。これは、前者の技術ではピニオンとラックとのギヤ歯面の力を調整してはいるが、その場合でもピニオンがラックから逃げないだけのバネ力は必要である。一方、光ヘッドにおける記録特性向上のためには、光ヘッドをスムーズに移動させることが要求され、そのためにはピニオンとラックのギヤ歯面に余計な力が加えられないことが好ましいが、前記公報の技術ではバネ力によってピニオンとラックの当接力を増大しているため、ピニオンとラックのギヤ歯面に余計な力が加えられ、光ヘッドの高速でかつスムーズな移動を行う上で問題となる。
【０００７】
本発明の目的は、このような従来装置の問題点に鑑み、ラックとピニオンとのギヤ歯面に余計な力を加えることなくラックとピニオンとの好適な噛合状態を確保して高速かつスムーズな記録ヘッドの移動を可能にしたヘッド駆動装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、記録ヘッドを記録ディスクに対してスライド動作させて当該記録ディスクに情報の記録再生を行うディスク装置に設けられ、記録ヘッドに設けられたラックと、ラックに噛合され駆動源によって回転動作されるピニオンとを備えるヘッド駆動装置において、ピニオンの回転軸とラックとを一定の間隔に保持する軸間隔保持手段を備え、軸間隔保持手段は、ラックに設けられてラック歯と平行に延長された凹溝と、凹溝に案内される剛性体のガイドを一体に有して揺動される揺動アームを備え、揺動アームの一部にピニオンを回転支持する回転軸を備える構成とする。
【０００９】
本発明において、揺動アームはピニオンを回転駆動する駆動側ギヤの回転軸を中心に揺動可能な構成とすることが好ましい。例えば、ピニオンを駆動する駆動モータと、駆動モータの回転出力軸に設けられた出力ギヤと、出力ギヤの回転力をピニオンに伝達する中間ギヤとを備え、揺動アームは中間ギヤの回転軸を中心に揺動可能な構成とする。
【００１０】
本発明によれば、ラックの延長方向が記録ヘッドの移動方向に対して傾斜されている場合には、記録ヘッドが移動されたときに軸間隔保持手段としての揺動アームがランクの傾斜に追従して揺動され、揺動アームに支持されているピニオンの回転軸が移動されるため、ラックとピニオンの回転軸の間隔は一定に保持される。一方で軸間隔保持手段は剛性体であるため、バネ力を利用してピニオンやラックの一方を他方に当接させる必要はなく、ラックとピニオンとのギヤ歯面に余計な力が加わることがなくなる。これにより、ラックとピニオンとの噛合状態を常時好適な状態に確保し、高速かつスムーズな記録ヘッドの移動が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明を光ディスク装置に適用した実施形態における光ヘッド駆動装置の正面図、図２は背面図である。また、図３は要部の拡大正面図、図４は図３のＡＡ線に沿う断面図である。これらの図において、矩形板状をしたシャーシ２にヘッド移動窓２ａが設けられ、このヘッド移動穴２ａ内には前記シャーシ２に支持された一対の平行なガイドレール３，３が延設され、これらのガイドレール３，３に光ヘッド１がスライド移動可能に支持されている。また、前記シャーシ２にはスピンドルモータ４が支持されており、同図に破線で示す光ディスクＤを高速回転するようになっている。前記ガイドレール３，３は前記光ディスクＤの半径方向に延長されており、したがって光ヘッド１は前記ガイドレール３，３に沿って光ディスクＤの半径方向に往復スライド可能に支持されている。前記光ヘッド１の背面側には対物レンズ５が配設されており、光ヘッド１内に内装された光学手段により前記光ディスクＤに対して情報の記録、再生を行うように構成されているが、ここではその詳細な説明は省略する。
【００１２】
前記光ヘッド１のスライド移動方向に沿う一側にはラック６が取り付けられている。前記ラック６は従来と同様に、光ヘッド１にガイドレール３，３と平行な方向に所要の間隔で設けられた一対の穴１ａと、これらの穴１ａに対応するようにラック６に設けられた一対のボス６ａをそれぞれ嵌合して位置決めを行った上で、光ヘッド１の正面側から固定ネジ７を螺合させてラック６を光ヘッド１に対して固定している。このラック６は光ヘッドと反対側の直線状の面にラック歯６Ａが形成され、後述するピニオン  に噛合される。また、前記ラック６の正面には前記ラック歯６Ａと平行に延長された直線状の凹溝８が形成されている。
【００１３】
一方、前記ラック６のラック歯６Ａに対向する前記シャーシ２の背面領域には、図５に要部の部分分解斜視図を示すように、前記ラック６に噛合するピニオン１１と、当該ピニオン１１の回転駆動源となる駆動モータ１０と、前記駆動モータ１０の回転力を前記ピニオン１１に伝える第１及び第２のギヤ１２ａ，１２ｂで構成された中間ギヤ１２とが配設されている。この実施形態では、前記駆動モータ１０はシャーシ２の正面側に取着されており、シャーシ２の背面側に突出された回転出力軸１０ａに出力ギヤ１３が固定されている。また、前記シャーシ２の背面には前記回転出力軸１０ａに隣接する位置に揺動アーム１４がシャーシ面に沿って所要の角度範囲で揺動可能に支持されている。
【００１４】
前記揺動アーム１４は本発明における軸間隔保持手段を構成するものであり、図６に正面側から見た斜視図を示すように、剛性体で構成され、長円形をした揺動板１５の一端部に細径の先端部１６ａを有する中間ギヤ軸部１６が立設され、他端部にピニオン軸部１７が立設されている。また、前記ピニオン軸部１７に隣接する位置の前記揺動板１５の一側には先端部１８ａが背面方向に向けて９０度に曲げられたＬ字型をしたガイド１８が突出されている。この先端部１８ａは前記ラック６に設けた凹溝８の幅寸法よりも若干小さい径寸法をした円柱状に形成されている。そして、図３に示したように、前記揺動アーム１４は前記中間ギヤ軸部１６の細径の先端部１６ａにおいて前記シャーシ２に軸回り方向に回動可能に軸支されるとともに、当該中間ギヤ軸部１６に前記中間ギヤ１２が回動可能に軸支されている。また、前記ピニオン軸部１７は前記シャーシ２の正面上で移動可能とされており、このピニオン軸部１７には前記中間ギヤ１２に噛合されるピニオン１１が回動可能に軸支されている。そして、前記中間ギヤ１２の大径の第１ギヤ１２ａは前記駆動モータ１０の出力ギヤ１３に噛合され、小径の第２ギヤ１２ｂは前記ピニオン１１に噛合されている。また、前記揺動アーム１４は前記ガイド１８の先端部１８ａが前記ラック６の正面に設けられた凹溝８内に内挿されており、揺動アーム１４のかかる状態において前記ピニオン１１は前記ラック６のラック歯６Ａに噛合されている。
【００１５】
以上の構成の光ディスク装置によれば、従来の装置と同様に、駆動モータ１０が回転されて出力ギヤ１３が回動されると、その回転力は中間ギヤ１２の第１ギヤ１２ａに伝えられ、これと一体の第２ギヤ１２ｂが回動され、さらにこの第２ギヤ１２ｂに噛合されているピニオン１１が回動される。したがって、ピニオン１１に噛合されているラック６がピニオン１１に対して移動されるため、これと一体の光ヘッド１はガイドレール３に沿って移動され、光ヘッド１に内装されている光学手段によって光ディスクＤに対する情報の記録、再生が行われる。
【００１６】
このとき、図７に示すように、光ヘッド１に対して取着しているラック６の方向、すなわちラック歯６Ａの延長方向がガイドレール３の延長方向に対して傾斜されている場合、例えば、光ヘッド１に設けた穴１ａとラック６に設けたボス６ａとの間に寸法誤差等が生じてラック６が正しい方向で光ディスクＤに対して取着されていないような場合には、光ヘッド１がガイドレール３に沿って移動することによってピニオン１１に対するラック歯６Ａの相対位置が変化される。しかしながら、ラック６の移動に伴って揺動アーム１４のガイド１８は先端部１８ａが凹溝８により案内されて凹溝８内で摺動されるため、これら凹溝８と揺動アーム１４とで確動カム機構が構成されることになり、この確動カム機構によって揺動アーム１４は中間ギヤ軸部１６を中心にして凹溝８に追従して揺動される。この揺動によってピニオン軸部１７は中間ギヤ軸部１６を中心に微小角度だけ回動されてラック６に対する距離、すなわち間隔が一定に保持されるため、ピニオン１１はラック歯６Ａに対して常に一定の状態で噛合されることになる。このときピニオン１１と中間ギヤ１２の第２ギヤ１２ｂも一定の状態で噛合される状態が保持されることは言うまでもない。
【００１７】
これにより、ラック６が傾斜した状態で移動されるのにもかかわらず、ラック歯６Ａとピニオン１１との好適な噛合状態を確保することができ、また一方で剛性体の揺動アーム１４によってラック６に対するピニオン１１の軸位置が保持されるため従来のようにバネ力を利用してピニオンやラックの一方を他方に当接させる必要はなく、ラック６とピニオン１１とのギヤ歯面に余計な力が加わることがなくなり、ラック６とピニオン１１との噛合状態を常時好適な状態に確保して高速かつスムーズな光ヘッド１の移動が可能になる。
【００１８】
ここで、本発明の変形例について説明する。図８は前記凹溝８内におけるガイド１８の先端部１８ａの摺動に際して、先端部１８ａの外面と凹溝８の内面との摩擦を緩和するために、ガイドの先端部１８ａに軸転可能なコロ２０を配設した第１の変形例の斜視図である。このコロ２０が凹溝８内で転動することで凹溝８とガイド１８とをころがり接触させ、両者間の摩擦力を低減して光ヘッド１のさらなる高速かつスムーズな移動を可能にする。
【００１９】
図９は前記凹溝８の両側面８ａをテーパ面とした第２の変形例の断面図である。図９（ａ）のように、凹溝８の両側面８ａを底部に向けて狭めたテーパ面とすることでガイド１８の先端部１８ａは常時凹溝８の両側面１８ａに接することになり、これらガイド１８と凹溝８との間に寸法誤差によるガタが生じることがなく、揺動アーム１４を安定した状態で揺動させることができる。また、両側面８ａのテーパ角を左右対称にすることで、凹溝８の中心とガイド１８の先端部１８ａの中心とを常時一致させることができ、ピニオン１１とラック６との間隔を高精度に保持することが可能になる。なお、図９（ｂ）のように、ガイド１８の先端部１８ａを球面部１８ｂとして構成してもよい。
【００２０】
図１０は確動カム機構の変形例として、前記凹溝８に代えてラック６の正面に長突部２１を設ける一方、揺動アーム１４はガイド１８の先端部において当該長突部２１を両側から挟み込む二股部２２を設けた第３の変形例の斜視図である。この実施形態では、ラック６の方向がガイドレール３に対して傾いた場合には、二股部２２が長突部２１を挟んだ状態で移動されることにより揺動アーム１４が揺動され、ラック６とピニオン１１との間隔を一定に保持することになる。長突部２１はラック６とは別体に形成したものをラック６に固定して製造することも可能であり、前記実施形態及び変形例のようなラック６に対する凹溝８の加工が不要となり、従来の既存のラックをそのまま利用して本発明を適用することが可能になる。また、長突部２１と二股部２２との接触抵抗を低減するために二股部２２の内面を円弧状の面とすることが好ましい。
【００２１】
ここで、本発明は光ディスク装置の光ヘッド駆動装置に限られるものではなく、磁気ディスクを用いた磁気ヘッドのヘッド駆動装置にも同様に適用できることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、記録ディスクに対してスライド動作される記録ヘッドに設けられたラックと、ラックに噛合され駆動源によって回転動作されるピニオンの回転軸との間隔を一定の間隔に保持する軸間隔保持手段を、ラックに設けられてラック歯と平行に延長された凹溝と、凹溝に案内される剛性体のガイドを一体に有して揺動される揺動アームを備え、揺動アームの一部にピニオンを回転支持する回転軸を備える構成としているので、ラックの延長方向が記録ヘッドの移動方向に対して傾斜された状態で記録ヘッドが移動されたときに軸間隔保持手段としての揺動アームがラックの傾斜に追従して揺動されてラックとピニオンの回転軸の間隔を一定に保持し、また、軸間隔保持手段のガイドは剛性体であるため、バネ力を利用してピニオンやラックの一方を他方に当接させる必要はなく、ラックとピニオンとのギヤ歯面に余計な力が加わることがなくなる。これにより、ラックとピニオンとの噛合状態を常時好適な状態に確保し、高速かつスムーズな記録ヘッドの移動が可能なヘッド駆動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光ヘッド駆動装置の正面図である。
【図２】図１の光ヘッド駆動装置の背面図である。
【図３】要部の拡大正面図である。
【図４】図３のＡＡ線に沿う断面図である。
【図５】ピニオンを含む要部の部分分解斜視図である。
【図６】揺動アームの背面方向の斜視図である。
【図７】本発明の動作を説明するためのピニオンを含む要部の拡大正面図である。
【図８】第１変形例の要部の斜視図である。
【図９】第２変形例の要部の断面図である。
【図１０】第３変形例の要部の斜視図である。
【図１１】従来の光ヘッド駆動装置の一例の正面図である。
【符号の説明】
１  光ヘッド
２  シャーシ
３  ガイドレール
４  スピンドルモータ
５  対物レンズ
６  ラック
８  凹溝
１０  駆動モータ
１１  ピニオン
１２  中間ギヤ
１３  出力ギヤ
１４  揺動アーム
１６  中間ギヤ軸部
１７  ピニオン軸部
１８  ガイド
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003864848.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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