(57)【要約】【課題】  ディスクトレイ及びスライダについての駆動トルクなどを異なる適正値に機械的に制御することが可能であり、それらの動作の円滑性を確保するを可能にする。【解決手段】  ディスクトレイ１０と、スライダ２０と、第１ギヤ８１と、第２ギヤ８２と、ディスクトレイ側の第１ラック１１と、スライダ側の第２ラック２１と、モータの回転を第１及び第２の各ギヤ８１，８２に伝達する単一の入力ギヤ８５とを備える。第１ラック１１と第１ギヤ８１との噛合いによってディスクトレイ１０が進退移動する。第２ラック２１と第２ギヤ８２との噛合いによってスライダ２０が往復移動する。第１ギヤ８１と第２ギヤ８２とを、歯数が同一でモジュールの異なるギヤによって形成する。入力ギヤ８５は、第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２の歯数及びモジュールと異なる歯数及びモジュールを有する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの光学的処理位置に対する進入位置とその進入位置から後退した退避位置との間で進退移動可能なディスクトレイと、往動限と復動限との間で往復移動可能なスライダと、上記ディスクトレイに対応して設けられた第１ギヤと、上記スライダに対応して設けられた第２ギヤと、上記ディスクトレイに設けられてそのディスクトレイの進入位置及び退避位置で上記第１ギヤから離れかつそのディスクトレイの後退時及び進入時の初期移動によって上記第１ギヤに噛み合わされる第１ラックと、上記スライダに設けられてそのスライダの往動限及び後退限で上記第２ギヤから離れかつそのスライダの往動時及び復動時の初期移動によって上記第２ギヤに噛み合わされる第２ラックと、モータの回転を第１及び第２の上記各ギヤに伝達する単一の入力ギヤと、を備え、
上記第１ラックと上記第１ギヤとの噛合いによって上記ディスクトレイが進退移動され、上記第２ラックと上記第２ギヤとの噛合いによって上記スライダが往復移動されるようになっていると共に、スライダが往動時の初期移動を行った後のそのスライダの往動にディスクトレイの後退時の初期移動が連動され、かつ、ディスクトレイの進入動作の終期移動にスライダの復動時の初期移動が連動されているディスクトレイ駆動用ギヤ装置において、
上記第１ギヤと上記第２ギヤとが、歯数が同一でモジュールの異なるギヤによって形成されていることを特徴とするディスクトレイ駆動用ギヤ装置。
【請求項２】
上記入力ギヤは、上記第１ギヤ及び上記第２ギヤの歯数及びモジュールと異なる歯数及びモジュールを有している請求項１に記載したディスクトレイ駆動用ギヤ装置。
【請求項３】
上記第１ギヤと上記第２ギヤと上記入力ギヤの３者が、単一の樹脂成形体でなる３段ギヤ構造を形成している請求項１又は請求項２に記載したディスクトレイ駆動用ギヤ装置。
【請求項４】
上記入力ギヤを挟む両側に上記第１ギヤと上記第２ギヤとが配備されていると共に、入力ギヤの外径が上記第１ギヤの外径及び上記第２ギヤの外径よりも大きくなるようにその入力ギヤの歯数及びモジュールが定められている請求項３に記載したディスクトレイ駆動用ギヤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクトレイ駆動用ギヤ装置、特に、互いに連動して動作するディスクトレイ及びスライダについての駆動力や移動量などを異なる適正値に機械的に制御することを可能にし、かつ、それらの動作の円滑性を確保するための対策が講じられたディスクトレイ駆動用ギヤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤドライブなどのディスク装置では、ディスクトレイが光ピックアップによる光学的処理位置に対する進入位置とその進入位置から後退した退避位置との間で進退移動可能になっている。また、ディスクトレイによって上記光学的処理位置に搬入（ローディング）されたディスクが、スライダの往動又は復動を通じてターンテーブル上でクランプされたりクランプ解除されたりするようになっている。さらに、ディスクトレイの進退移動やスライダの往復動は、それらに設けられたラックとそれらのラックに噛み合うギヤとを備えるギヤ機構によって行われるようになっていることに加え、ディスクトレイ側のラックは、そのディスクトレイの進入位置及び退避位置でギヤから離れ、スライダ側のラックも同様に、そのスライダの往動限及び復動限でギヤから離れるようになっている。
【０００３】
上記構成を備えるディスク装置の概略的な基本構成を図３〜図６に示した説明図を参照して次に説明する。
【０００４】
１０はディスクトレイで、このディスクトレイ１０には第１ラック１１が備わっている。これに対し、２０はスライダで、このスライダ２０には第２ラック２１が備わっている。そして、ディスクトレイ１０の進退移動やスライダ２０の往復動は、それらに設けられた第１又は第２のラック１１，２１とそれらのラック１１，２１に噛み合うギヤ５１とを備えるギヤ機構５０によって行われるようになっている。また、ギヤ機構５０には、モータ（不図示）の回転をギヤ５１に伝達する入力ギヤ５２が含まれている。
【０００５】
ディスクトレイ１０とスライダ２０とはカム機構３０を介して連動されている。すなわち、カム機構３０は、ディスクトレイ１０側に設けられているカム溝３１と、スライダ２０側に設けられているカムピン３５とを備えている。そして、このカム機構３０の作用により、図３の状態から図４の矢印ａのようにスライダ２０が往動すると、ディスクトレイ１０が図４の矢印ｂのように後退移動する。これに対し、図６の状態からディスクトレイ１０が矢印ｂの反対向きに進入移動すると、スライダ２０が矢印ａの反対向きに復動する。
【０００６】
また、スライダ２０と図示していない光ピックアップとが、別のカム機構４０によって連動されるようになっている。すなわち、このカム機構４０は、スライダ２０側に設けられているカム面４１と光ピックアップ側に設けられたカムピン４２とを備えている。そして、図４矢印ｃのように光ピックアップが初期位置に復帰するのに伴い、カムピン４２がカム面４１を押してスライダ２０を矢印ａのように往動させる。
【０００７】
次に、上記基本構成を備えたディスク装置の作動を図３〜図６を参照して説明する。
【０００８】
図３に示した状態は、ディスクトレイ１０が進入位置に位置し、スライダ２０が復動限に位置している状態を示していて、このときには、第１ラック５１や第２ラック２１がギヤ５１から離れている。
【０００９】
図３の状態から光ピックアップが初期位置に復帰してくると、図４矢印ｃのようにカムピン４２がカム面４１を押してスライダ２０を矢印ａのように往動させる。このときのスライダ２０の往動が、当該スライダ２０の往動時の初期移動であり、そのような初期移動によって第２ラック２１がギヤ５１に近付いて図４のように噛み合う。こうしてスライダ２０の初期移動によって第２ラック２１がギヤ５１に噛み合うと、入力ギヤ５２によってモータの回転がギヤ５１に伝達されているために、第２ラック２１が図５の矢印ａのように送られてスライダ２０が同矢印ａ方向に往動する。このようにスライダ２０が往動時の初期移動を行った後のそのスライダ２０の往動に連動して、図５のようにカム機構３０の作用により、ディスクトレイ１０が矢印ｂのように後退時の初期移動を開始して第１ラック１１がギヤ５１に噛み合う。その後は、図６矢印Ｐのように、ギヤ５１の回転によってディスクトレイ１０が退避位置に向けて後退する。また、ディスクトレイ１０が後退時の初期移動を行った後でのそのディスクトレイ１０の後退移動により、カム機構３０の作用でスライダ２０が往動限まで移動して第２ラック２１がギヤ２１から離れる（図５から図６）。ディスクトレイ１０が退避位置に到達した時点では、第１ラック１１がギヤ５１から離れる。
【００１０】
上記した作動は、ディスク装置において、ディスクトレイ１０が進入位置から退避位置まで後退する工程についての作動である。この逆の作動、すなわち、ディスクトレイ１０が退避位置から進入位置に進入する工程についての作動は次のように行われる。
【００１１】
すなわち、退避位置に位置しているディスクトレイ１０をユーザで手で押し込むといった操作あるいは電気機械的な制御を行わせて、ディスクトレイ１０に後退時の初期移動を行わせると、第１ラック１１がギヤ５１に噛み合い、その後はギヤ５１の回転が第１ラック１に伝達されてディスクトレイ１０が進入位置に向けて移動する。こうしてディスクトレイ１０が進入動作を行うと、その進入動作の終期に行われる終期移動では、カム機構３０の作用によりスライダ２０がその往動限から復動限に向けて初期移動され、このときの初期移動により第２ラック２１がギヤ５１に噛み合う（図６から図５）。そして、第２ラック２１がギヤ５１に噛み合った後、そのギヤ２１の回転が第２ラック２１に伝達されてスライダ２０が復動する。このようにしてスライダ２０が復動するときのカム機構３０の作用により、ディスクトレイ１０が進入位置に達して第１ラック１１がギヤ５１から離れる。また、第２ラック２１もギヤ５１から離れて、図３の状態になる。
【００１２】
以上のように、このディスク装置では、第２ラック２１がギヤ５１に噛み合ってスライダ２０が往動しているときに、ディスクトレイ１０がその進入位置から退避位置に向けて初期移動を行い、その初期移動によって第１ラック１１がギヤ５１に対して噛み合い開始する。また、第１ラック１１がギヤ５１に噛み合ってディスクトレイ１０がその退避位置から進入位置に向けて進入移動しているときに、スライダ２０が往動限から復動限に向けて初期移動を行い、その初期移動によって第１ラック１１がギヤ５１に対して噛み合いを開始する。また、スライダ２０はその往復移動によって上記したディスクのクランプ動作やクランプ解除動作を行わせる役割を担うので、ギヤ５１から第２ラック２１に伝達させるトルクが、ディスクトレイ１０の第１ラック１１にギヤ５１から伝達するトルクよりも大きいことが必要である。
【００１３】
そのような状況の下で、ディスクトレイ１０に進入位置と退避位置との間で円滑に進退移動を行わせ、かつ、スライダ２０に往動限と復動限との間で円滑に往復動を行わせるためには、ディスクトレイ１０の後退時及び進入時の初期移動によって第１ラック１１がギヤ５１に円滑に噛み合うこと、スライダ２０の往動時及び復動時の初期移動によって第２ラック２１がギヤ５１に円滑に噛み合うこと、などが要求される（噛合いの円滑性）。また、ディスクトレイ１０を進退移動させる際にギヤ５１から第１ラック１１に伝達されるトルクや第１ラック１１の移動速度の大きさが適切であること、スライダ２０を往復動させる際にギヤ５１から第２ラック２１に伝達されるトルクや第２ラック２１の移動速度の大きさが適切であること、なども要求される（トルク・移動速度の適切性）。
【００１４】
ところで、従来では、ディスクトレイ１０の第１ラック１１やスライダ２０の第２ラック２１に噛み合ってトルクを伝達するギヤ装置として、次に説明する３つのタイプを適宜選択して適用していた。
【００１５】
図７に示した第１のタイプのギヤ装置６０は、モータ（不図示）の回転がプーリ７１及び中継ギヤ７２を介して伝達される単一の入力ギヤ６１と、ディスクトレイ（不図示）の第１ラック１１とスライダ（不図示）の第２ラック２１とが共に噛み合う両者に共通のギヤ６２とが樹脂で一体成形されている。このギヤ装置６０では、第１ラック１１や第２ラック２１がギヤ６２に対する噛合いを開始するときのパターンが一義的に定まるために上記した噛合いの円滑性を満足させることができる。しかし、第１及び第２の各ラック１１，２１がそれらに共通なギヤ６２に噛み合うように構成されているので、それらに伝達されるトルクやそれらの移動速度が同一になって、上記したトルク・移動速度の適切性を満足させることはできない。
【００１６】
図８に示した第２のタイプのギヤ装置６０は、モータ（不図示）の回転がプーリ７１及び中継ギヤ７２を介して伝達される単一の入力ギヤ６１と、ディスクトレイ（不図示）の第１ラック１１が噛み合うギヤ６３とが樹脂で一体成形されていて、上記入力ギヤ６１にスライダ（不図示）の第２ラック２１が噛み合うようになっている。同図のギヤ装置６０では、第１ラック１１や第２ラック２１が、歯数の異なるギヤ６３や入力ギヤ６１に対する噛合いを開始するときのパターンが一義的には定まらないために、上記した噛合いの円滑性が満足されなくなる。しかし、第１及び第２の各ラック１１，２１が異なるギヤ６３や入力ギヤ６１に噛み合うように構成されているので、それらに伝達されるトルクやそれらの移動速度を異ならせることが一応可能であるために、上記したトルク・移動速度の適切性をある程度は満足させることができる。
【００１７】
図示していないけれども、第３のタイプのギヤ装置は、ディスクトレイの第１ラック１１が噛み合うギヤと、スライダの第２ラック２１が噛み合うギヤとが別々の部品で形成されていて、それらにモータの回転が中継ギヤ７２を介して伝達されるようになっている。このものによると、第１ラック１１や第２ラック２１に別々のギヤが噛み合うので、それら別々のギヤの歯数などを適切に定めることにより上記した噛合いの円滑性やトルク・移動速度の適切性を満足させやすくなる。しかしながら、第１ラック１１や第２ラック２１に対して別々のギヤを用いることから、部品点数が増え、組立て工程も煩雑になる。
【００１８】
一方、光ディスクプレーヤのローディング機構に関して、太陽歯車と遊星歯車とを用いた歯車機構を採用することによって、トレイローディング動作からディスククランプ動作への移行をスムーズに行わせる対策を講じることが従来より知られている（たとえば、特許文献１参照）。また、ディスク装置のローディング装置に関して、案内トレイ及びターンテーブルの移動速度を、それらに対応するギヤ部の円周速度を調節することによって適正するための対策についても従来より提案されている（たとえば、特許文献２参照）。さらに、光ディスク装置に関して、共通の駆動源を用いてピックアップ送り動作、ターンテーブル昇降動作及びディスク搬送動作を行うことが従来より知られている（たとえば、特許文献３参照）。
【特許文献１】実開平５−８６１３７号公報
【特許文献２】特開平４−３４５９５６号公報
【特許文献３】特開２００５−１７４４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、上記した第１〜第３の各タイプのギヤ装置では、上記した噛合いの円滑性、トルク・移動速度の適切性、及び部品点数を減らして組立て工程を簡素化する、といったすべての条件をすべて満たすことができないという問題点があった。
【００２０】
そこで、本発明は、互いに連動して動作するディスクトレイ及びスライダについての駆動力（トルク）や移動速度などを異なる適正値に機械的に制御することを可能にし、かつ、それらの動作の円滑性を確保することのできるディスクトレイ駆動用ギヤ装置を提供することを目的とする。
【００２１】
また、本発明は、部品点数を減らして組立て工程を簡素化することのできるディスクトレイ駆動用ギヤ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】
【００２２】
本発明に係るディスクトレイ駆動用ギヤ装置は、ディスクの光学的処理位置に対する進入位置とその進入位置から後退した退避位置との間で進退移動可能なディスクトレイと、往動限と復動限との間で往復移動可能なスライダと、上記ディスクトレイに対応して設けられた第１ギヤと、上記スライダに対応して設けられた第２ギヤと、上記ディスクトレイに設けられてそのディスクトレイの進入位置及び退避位置で上記第１ギヤから離れかつそのディスクトレイの後退時及び進入時の初期移動によって上記第１ギヤに噛み合わされる第１ラックと、上記スライダに設けられてそのスライダの往動限及び後退限で上記第２ギヤから離れかつそのスライダの往動時及び復動時の初期移動によって上記第２ギヤに噛み合わされる第２ラックと、モータの回転を第１及び第２の上記各ギヤに伝達する単一の入力ギヤと、を備える。また、上記第１ラックと上記第１ギヤとの噛合いによって上記ディスクトレイが進退移動され、上記第２ラックと上記第２ギヤとの噛合いによって上記スライダが往復移動されるようになっていると共に、スライダが往動時の初期移動を行った後のそのスライダの往動にディスクトレイの後退時の初期移動が連動され、かつ、ディスクトレイの進入動作の終期移動にスライダの復動時の初期移動が連動されている。そして、上記第１ギヤと上記第２ギヤとが、歯数が同一でモジュールの異なるギヤによって形成されている。
【００２３】
本発明において、上記入力ギヤは、上記第１ギヤ及び上記第２ギヤの歯数及びモジュールと異なる歯数及びモジュールを有しているものであってもよい。
【００２４】
さらに、上記第１ギヤと上記第２ギヤと上記入力ギヤの３者が、単一の樹脂成形体でなる３段ギヤ構造を形成していることが望ましい。
【００２５】
さらに、上記入力ギヤを挟む両側に上記第１ギヤと上記第２ギヤとが配備されていると共に、入力ギヤの外径が上記第１ギヤの外径及び上記第２ギヤの外径よりも大きくなるようにその入力ギヤの歯数及びモジュールが定められていることが望ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ディスクトレイ及びスライダについての駆動力や移動量などを異なる適正値に機械的に制御することが可能になり、それらの動作の円滑性を確保するが可能になるので、一定の電圧でディスクトレイ及びスライダを別々のトルク及び移動速度で円滑に駆動させることが可能になる。また、少ない部品点数でディスクトレイ及びスライダの駆動トルクや移動速度を別々に設定することができるため、部品点数を削減して組立て工程を簡素化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は本発明の実施形態に係るディスクトレイ駆動用ギヤ装置の要部の平面図、図２は同ギヤ装置の要部を説明的に示した概略側面図である。以下の説明では、図１及び図２を参照することと併せて、図３〜図６を参照することとする。
【００２８】
本発明の実施形態に係るディスクトレイ駆動用ギヤ装置は、図３〜図６を参照して既述した要素、すなわち、ディスクトレイ１０、スライダ２０、第１ラック１１、第２ラック２１などを備えている。そして、ディスクトレイ１０が、ディスクの光学的処理位置に対する進入位置とその進入位置から後退した退避位置との間で進退移動可能である。また、スライダ２０が往動限と復動限との間で往復移動可能である。
【００２９】
図１ないし図２には、ディスクトレイ１０に対応して設けられた第１ギヤ８１と、スライダ２０に対応して設けられた第２ギヤ８２と、ディスクトレイ１０に設けられてそのディスクトレイ１０の進入位置及び退避位置で第１ギヤ８１から離れかつそのディスクトレイ１０の後退時及び進入時の初期移動によって第１ギヤ８１に噛み合わされる第１ラック１１と、スライダ２０に設けられてそのスライダ２０の往動限及び後退限で第２ギヤ８３から離れかつそのスライダ２０の往動時及び復動時の初期移動によって第２ギヤ８３に噛み合わされる第２ラック２１と、モータの回転を第１及び第２の上記各ギヤに伝達する単一の入力ギヤ８５と、が示されている。なお、７１はプーリ、７２は中継ギヤであり、これらは図７又は図８に示したプーリ７１や中継ギヤ７２に相当している。
【００３０】
そして、図２のように、入力ギヤ８５を挟む両側に第１ギヤ８１と第２ギヤ８２とが同心状に配備されていて、これらの入力ギヤ８５、第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２の３者が単一の樹脂成形体で作られて３段ギヤ構造を形成している。また、入力ギヤ８５の外径が第１ギヤ８１の外径及び第２ギヤ８２の外径よりも大きくなるようにその入力ギヤ８５の歯数及びモジュールが定められている。このため、上記の３段ギヤ構造を、簡単な割り金型を用いて容易に成形することができる。
【００３１】
図２には、入力ギヤ８５の歯数をＺ、同モジュールをＭで示し、第１ギヤ８１の歯数をＺ１、同モジュールをＭ１、駆動トルクをＴ１で示し、第２ギヤ８２の歯数をＺ２、同モジュールをＭ２、駆動トルクをＴ２で示してある。
【００３２】
実施形態のギヤ装置において、第１ギヤ８１と第２ギヤ８２との間では、歯数Ｚ１，Ｚ２が同一であり、モジュールＭ１，Ｍ２が異なっている。また、入力ギヤ８５は、第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２の歯数Ｚ１，Ｚ２及びモジュールＭ１，Ｍ２と異なる歯数Ｚ及びモジュールＭを有している。ギヤのモジュールは、ピッチ円の直径を歯数で除した値に相当している。
【００３３】
この実施形態では、上記したように、第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２の相互間においてそれらの歯数Ｚ１，Ｚ２が同一であるために、ディスクトレイ１０の後退時及び進入時の初期移動によって第１ラック１１が第１ギヤ８１に対する噛み合いを開始するときのパターンと、スライダ２０の往動時及び復動時の初期移動によって第２ラック２１が第２ギヤ８２に対する噛合いを開始するときのパターンとが一義的に定まる。その結果、上記した噛合いの円滑性が満足される。
【００３４】
また、第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２の相互間においてモジュールＭ１，Ｍ２が異なっているために、第１ラック１１や第２ラック２１に伝達されるトルクやそれらの移動速度が異なる。そのため、各モジュールＭ１，Ｍ２を適切に選択することによって、上記したトルク・移動速度の適切性を満足させることが可能である。入力ギヤ８５の歯数ＺやモジュールＭが、第１ギヤ８１及び第２ギヤ８２の歯数Ｚ１，Ｚ２及びモジュールＭ１，Ｍ２と異なっていることも、上記したトルク・移動速度の適切性を満足させることに役立っている。したがって、往復移動によってディスクのクランプ動作やクランプ解除動作を行わせる役割を担うスライダ２０に与えるトルクを、ディスクトレイ１０に与えるトルクよりも大きくすることが可能である。
【００３５】
ここで、入力ギヤ８５、第１ギヤ８１、第２ギヤ８２についての歯数、モジュール、駆動トルク、移動量（移動速度）を次の値に定めたギヤ装置について、上記した噛合いの円滑性及びトルク・移動速度の適切性を調査した。
【００３６】
入力ギヤ：Ｍ＝０．５、Ｚ＝４９
第１ギヤ：Ｍ１＝０．８、Ｚ１＝１４、
Ｔ１＝０．８６Ｎ、移動量２．８６ｍｍ／モータ１回転
第２ギヤ：Ｍ２＝０．７、Ｚ２＝１４、
Ｔ２＝０．９８Ｎ、移動量２．５０ｍｍ／モータ１回転
【００３７】
調査の結果、噛合いの円滑性及びトルク・移動速度の適切性を共に満足できることが判明した。すなわち、上記数値に定められた実施形態によれば、スライダ２０の第２ラック２１が第２ギヤ８２に噛み合っているときには、十分に大きなトルクが得られてスライダが無理なく往復動した。さらに、ディスクトレイ１０の第１ラック１１が第１ギヤ８１に対する噛合いを開始するとき、並びに、スライダ２０の第２ラック２１が第２ギヤ８２に対する噛合いを開始するときには、第１ギヤ８１と第２ギヤ８２との歯数が同一であるので、それら噛合い動作が円滑に行われ、ラック歯とギヤ歯とが干渉して噛合い動作の円滑性が損なわれるという事態は起こらなかった。さらに、ディスクトレイ１０の第１ラック１１が第１ギヤ８１に噛み合っているときには、移動量が大きくなってディスクトレイが素早く進退移動するという作用が発揮された。
【００３８】
なお、図１〜図８では、相応する要素に同一の符号を付してある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係るディスクトレイ駆動用ギヤ装置の要部の平面図である。
【図２】同ギヤ装置の要部を説明的に示した概略側面図である。
【図３】ディスク装置の概略的な基本構成を示した構成図である。
【図４】同基本構成の他の状態を示した構成図である。
【図５】同基本構成のさらに他の状態を示した構成図である。
【図６】同基本構成のさらに他の状態を示した構成図である。
【図７】従来例としてのギヤ装置の第１のタイプを示した説明図である。
【図８】従来例としてのギヤ装置の第２のタイプを示した説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ディスクトレイ
１１  第１ラック
２０  スライダ
２１  第２ラック
８１  第１ギヤ
８２  第２ギヤ
８５  入力ギヤ
Ｍ，Ｍ１，Ｍ２  モジュール
Ｚ，Ｚ１，Ｚ２  歯数
【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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