JP4869436B2 - ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスク搬送とピックアップ送りとを単一の動力源で行うディスク装置に関する。

この種のディスク装置は、カムギアによって回動レバーを回動させる機構を有し、この回動レバーには弾性部材により常時一定のバネ荷重が負荷されている。回動レバーにはカムギアのカム溝に当接する摺動ピンが形成されており、回動レバーにバネ荷重が負荷されるとこのバネの荷重が摺動ピンを介してカム溝に加わる摩擦力となり、その結果、カムギアの回転負荷となる。この回転負荷を制御するため、特許文献１ではカム溝壁面の形状を調整することにより弾性部材の伸縮量を調整し、カム溝に加わる摩擦力を調整している。

特開平１１−２８３３１１号公報

以上のように構成された従来のディスク装置では、バネ荷重とカム溝に加わる摩擦力が比例するため、カムギアの回転駆動力を確保するためのバネ荷重の上限値を設定すると共に、弾性部材がバネの効果を発揮するために必要なバネ荷重の下限値も設定する必要があった。そのため、温度などの環境条件も考慮に入れた場合、ディスク装置としての動作を保障できるバネ荷重の範囲は非常に狭くなり、自由度の少ない設計となるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、カム溝にかかる摩擦力を抑制してカムギアに対する回転負荷を低減させ、安定した動作を行うディスク装置を提供することを目的とする。

この発明に係るディスク装置は、ピックアップの移動方向に延長して該ピックアップと一体に設けたラックギアと、カム溝を有し前記動力伝達系の１つのギアに係脱する第１欠歯ギアおよび前記カム溝に対応する穴を有し該第１欠歯ギアに重畳配設して相対的に回動可能に軸支され前記動力伝達系の１つのギアに係脱する第２欠歯ギアと、一端に前記ラックギア上の係止部に当接し該ラックギアを前記ピックアップ移動方向に押圧する係合部を有し、他端に前記穴を貫通し前記カム溝に作用するピンを有する回動レバーと、ディスク挿入完了時に作動し前記第１欠歯ギアを回動させて前記動力伝達系の１つのギアに係合させるトリガ部材と、前記第１欠歯ギアの回動力を受けて作動しディスク搬送ローラに対する前記動力伝達系を切り離す作動部材と、前記第１欠歯ギアの回動に伴って回動した前記回動レバーの係合部で前記ラックギアを移動させて前記動力伝達系の他の１つのギアに噛合わせるとともに前記ピンで前記第２欠歯ギアを前記動力伝達系の１つのギアとの噛合いを離脱させるように、前記回動レバーと前記ラックギアとの間に設けた付勢部材と、前記作動部材が作動前の初期位置において、前記回動レバーの一端部に当接して前記ピンが前記カム溝の壁面に当接しないように該回動レバーの回動を規制するように該作動部材に設けた凸部とを備えものである。

この発明によれば、作動部材が作動前の初期位置において、回動レバーの一端部に当接してピンがカム溝の壁面に当接しないように該回動レバーの回動を規制するように該作動部材に設けた凸部を有する構成であるから、カム溝の機能を損なうことなく、カム溝にかかる摩擦力を抑制してカムギアに加わる回転負荷を低減することができる。これにより、ディスク装置の動作を安定化させることができる。

実施の形態１に係るディスク装置の構成を示す斜視図である。 実施の形態１に係るディスク装置の構成を示す平面図である。 実施の形態１に係るディスク装置のカムギアおよび回動レバーの構成を示す斜視図である。 実施の形態１に係るディスク装置のディスク搬送時の動作状態を示す斜視図である。 実施の形態１に係るディスク装置のモード切替時の動作状態を示す斜視図である。 実施の形態１に係るディスク装置のピックアップ搬送時の動作状態を示す斜視図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係るディスク装置の動力切替部を示す斜視図であり、図２はその平面図である。このディスク装置において、初期状態であるディスク搬送、ディスク搬送状態からピックアップ搬送状態へ移行する際のモード切替、およびピックアップ搬送における動力伝達を中心に以下に説明する。

このディスク装置は、駆動源であるモータ１、モータ１の回転軸に取り付けられたウォームギア２、ウォームギア２からの回転を伝達する複数のギア３−９，１９−２１、ディスクに対して情報信号の読み取りを行うピックアップ１０、ピックアップ１０の移動方向に延長して設けたラックギア（第１ラックギア）１１、ディスクの挿入を検知すると作動してディスク装置のモード切替への移行動作を行うトリガ部材１２、モード切替を行う第１カムギア（第１欠歯ギア）１３、第２カムギア（第２欠歯ギア）１４および回動レバー１７、モード切替の動作に合わせて移動するスライド部材（作動部材）１６、ディスクを回転させるターンテーブル２３などの主要な構成要素を備えている。

次に、モータ１の動力を伝達する複数のギア３−９を図２について説明する。ギア３は上部に設けた小径ギア３ａと下部に設けた大径ギア３ｂで構成され、大径ギア３ｂがウォームギア２と噛合い回転する。ギア４は上部に設けた大径ギア４ａと下部に設けた小径ギア４ｂで構成され、大径ギア４ａが小径ギア３ａと噛合い回転する。ギア５は小径ギア４ｂと噛合い回転する。

ギア６は、上部に設けた小径ギア６ａと下部に設けた大径ギア６ｂで構成され、大径ギア６ｂがギア５と噛合い回転する。ギア７は、上部に設けた小径ギア７ａと下部に設けた大径ギア７ｂで構成され、大径ギア７ｂが大径ギア６ｂと噛合い回転する。ギア８は、回転軸の先端にネジ歯車８ａを有し、このネジ歯車８ａが小径ギア７ａと噛合い回転する。ピニオンギア９は、小径ギア４ｂと噛合い回転する。

ディスク搬送時は、ギア８の回転がギア１９、ギア２０およびギア２１を介してシャフト２２に伝達され該シャフト２２に設けられた搬送ローラ（図示せず）によってディスクの搬送が行われる。また、このディスク搬送時には、ピニオンギア９はラックギア１１のギア部１１ａと噛合していないため空転する。一方、ピックアップ搬送時には、ギア２０とギア２１の噛合が解除されてギア２０が空転し、ピニオンギア９がラックギア１１のギア部１１ａと噛合してラックギア１１が移動する。

次に、モード切替を行う構成である第１カムギア１３、第２カムギア１４、回動レバー１７、トリガ部材１２およびスライド部材１６について、図１から図３を参照しながら説明する。
図３は、この発明の実施の形態１に係るディスク装置の第１カムギア、第２カムギアおよび回動レバーの構成を示す斜視図である。

第１カムギア１３は外周部にギア部１３ａおよび欠歯部１３ｂを有し、外周部近傍に突出部１３ｃを有している。また、第１カムギア１３の中央部には単純円弧と直線を組み合わせて形成された凹部であるカム溝１３ｄが設けられている。カム溝１３ｄの一端部は溝幅を他の地点よりも広く形成した逃がし領域１３ｅを有し、この逃がし領域１３ｅの溝幅は後述する回動レバー１７のピン１７ａの直径よりも若干広く形成されている。さらに、第１カムギア１３の裏面にはトリガ部材１２に当接するピン１３ｆが形成されている。

第２カムギア１４は外周部にギア部１４ａおよび欠歯部１４ｂを有し、外周部近傍に第１カムギア１３の突出部１３ｃが嵌合可能な嵌合孔１４ｃを有している。また、第２カムギア１４の中央部にはカム溝１３ｄに対応する穴部（穴）１４ｄが形成されている。第１カムギア１３と第２カムギア１４は、突出部１３ｃを嵌合孔１４ｃに挿入し、バネ１５をそれぞれに架張することにより組み付けられる。組み付け時には、ギア部１３ａの最後歯とギア部１４ａの最前歯が重なりあい、ギア部１３ａおよび１４ａが連続する位置に配設される。

バネ１５により第１カムギア１３と第２カムギア１４を互いに付勢することにより２つのカムギアが一体となって回転可能となる。第２カムギア１４がギア６と噛合いに行く力はこのバネ１５から得ているため、ギア６と噛合う際にギア部１４ａに歯先当りが発生した場合にも、バネ１５の付勢力により第２カムギア１４を弾く（逃がす）ことができ、メカロック状態となることを抑制することができる。

回動レバー１７は、穴部１４ｄを貫通してカム溝１３ｄに作用するピン１７ａを先端部に有し、このピン１７ａが穴部１４ｄを貫通してカム溝１３ｄに作用する。図１および図２で示したように、ディスク搬送状態（初期状態）において、このピン１７ａ近傍の立ち上げ片１７ｂにスライド部材１６から突出する凸部１６ａが当接する。凸部１６ａが当接して回動レバー１７を支持することにより、第１カムギア１３と第２カムギア１４が回転を開始した時にピン１７ａを初期状態に保持したままでカム溝１３ｄのみを移動させ、ピン１７ａを逃がし領域１３ｅの中央に位置させることができる。これにより、ピン１７ａがカム溝１３ｄの壁面に当接するのを抑制し、摩擦力を０とすることができる。即ち、第１カムギア１３に加わる回転負荷を抑制することができる。

また、回動レバー１７の他端部には、二又に分岐した脚部（係合部）１７ｃ，１７ｄが形成されている。図１および図２に示したように脚部１７ｃ，１７ｄは、ラックギア１１に形成されたロック部（係止部）１１ｂを両側から挟むように配置され、回動レバー１７は脚部１７ｃとラックギア１１との間に架設されたバネ１８により常に矢印Ｄ方向に付勢されている。回動レバー１７の回転中心はギア６の回転中心軸上に存在し、バネ１８の付勢力およびピン１７ａのカム溝１３ｄ内の移動により、この回転中心を軸として矢印ＤおよびＤ´方向に回転する。

トリガ部材１２は、ディスク挿入完了時に矢印Ａ方向に移動して、カム面１２ａに当接するピン１３ｆを介して第１カムギア１３を矢印Ｂ方向に回転させてギア６に噛合せる。スライド部材１６は、モード切替時に第１カムギア１３および第２カムギア１４と噛合して矢印ＡおよびＡ´方向に移動する。スライド部材１６は回動レバー１７の立ち上げ片１７ｂと当接する凸部１６ａを有している。また、スライド部材１６は、ギア３−９の組み付けられているベース部材（図示せず）にギア８、ギア１９、ギア２０、ギア２１およびシャフト２２と共に組み付けられている。

次に、ディスク装置の動作について説明する。
図４から図６は、この実施の形態１に係るディスク装置の動作状態を示す斜視図であり、図４はディスク搬送時の動作状態、図５はモード切替時の動作状態、図６はピックアップ搬送時の動作状態を示している。

まず全ての動作状態において、モータ１の駆動力はギア６まで伝達されている。この状態で、図４のディスク搬送時は、このギア６と噛合するギア７およびその他のギア８，１９，２０，２１を介してシャフト２２に駆動力が伝達されている。シャフト２２はこの駆動力により回転し、該シャフト２２に設けられた搬送ローラ（図示せず）によってディスクの挿入を行う。このディスク搬送時は、第１カムギア１３のギア部１３ａはギア６に噛合しておらず、ピニオンギア９もラックギア１１のギア部１１ａと噛合していない。また、スライド部材１６の凸部１６ａは、回動レバー１７の立ち上げ片１７ｂに当接している。従って、ピン１７ａはカム溝１３ｄの壁面に当接していない。

ディスクの挿入が完了するとトリガ部材１２が矢印Ａ方向に移動を開始する。トリガ部材１２の矢印Ａ方向への移動が進むと、第１カムギア１３のピン１３ｆがカム面１２ａに沿って押されるように移動し、第１カムギア１３全体が矢印Ｂ方向に回転を開始する。トリガ部材１２は、第１カムギア１３のギア部１３ａがギア６と噛合いを開始する位置まで押し回す。このとき、第２カムギア１４も一体となって矢印Ｂ方向に回転する。

スライド部材１６は、第１カムギア１３および第２カムギア１４の回動に伴って矢印Ａ方向にスライドを開始するが、凸部１６ａの回動レバー１７の立ち上げ片１７ｂへの当接はトリガ部材１２による第１カムギア１３の回転中は維持される。これにより、第１カムギア１３のギア部１３ａがギア６と噛合いを開始する位置まで、回動レバー１７がスライド部材１６によって支持され矢印Ｄ方向への回動が抑制される。

従来のように回動レバー１７がスライド部材１６により支持されていない場合には、ピン１７ａがカム溝１３ｄの壁部に当接していることによって発生する摩擦力により、第１カムギア１３に大きな回転負荷が加えられる。このため、トリガ部材１２による小さな力によっては、第１カムギア１３を安定的に動作させることが困難になる。

しかし、この実施の形態１のようにカム溝１３ｄに逃がし領域１３ｅを設けると共に、スライド部材１６の凸部１６ａを回動レバー１７の立ち上げ片１７ｂに当接させて支持するように構成することにより、ピン１７ａを逃がし領域１３ｅの中央部分に保持させることができ、ピン１７ａがカム溝１３ｄの壁部に当接して摩擦力が発生するのを抑制し、第１カムギア１３に加わる回転負荷を低減することができる。

一方、スライド部材１６の矢印Ａ方向の移動に伴ってギア２１が移動し、ギア２０とギア２１の噛合いを外しシャフト２２へのモータ１の駆動力の伝達を解除する。

次に、図５を用いて、モード切替時（第１カムギア１３の回転時）の動作について説明する。
第１カムギア１３は、トリガ部材１２によって押し回されギア部１３ａの先端がギア６と噛合を開始すると、このギア６からモータ１の動力を得て回転を続ける。このようにギア部１３ａとギア６が噛合う位置まで第１カムギア１３の回転が進むと、スライド部材１６の矢印Ａ方向への退避が進み凸部１６ａと回動レバー１７の立ち上げ片１７ｂとの当接が解除される。

この当接の解除と同時に、回動レバー１７はバネ１８の付勢力によって矢印Ｄ方向に回動し、ピン１７ａの当接をスライド部材１６の凸部１６ａから第１カムギア１３のカム溝１３ｄに受け渡す。この受け渡し時には、カム溝１３ｄの溝幅が逃がし領域１３ｅの広い溝幅から本来の溝幅に減少しており、ピン１７ａのスムーズな受け渡しが可能となる。また、ギア６と噛合した第１カムギア１３の回転駆動力は大きくなっているので、回動レバー１７の受け渡しによりカム溝１３ｄに回転負荷が加わったとしても回転駆動力に与える影響は少ない。回動レバー１７の受け渡し後は、第１カムギア１３および第２カムギア１４の矢印Ｂ方向の回転が進むと共に、第１カムギア１３に受け渡された回動レバー１７がバネ１８の張力により矢印Ｄ方向に付勢され、ピン１７ａがカム溝１３ｄ内を進む。

次に、図６を用いて、ピックアップ搬送動作について説明する。
第１カムギア１３および第２カムギア１４が、ギア６の噛合い開始から半周程度回転すると第１カムギア１３の欠歯部１３ｂがギア６と対向する位置に移動し、噛合いが解除される。このとき第２カムギア１４のギア部１４ａはギア６と対向して噛合可能な位置に移動するが、回動レバー１７の矢印Ｄ方向の回転力により、ギア部１４ａが突出部１３ｃを支点に欠歯部１３ｂよりも内周に移動してギア６との噛合いが解除される。ギア６との噛合いがはずれると、第１カムギア１３および第２カムギア１４へのモータ１の駆動力の伝達が解除され、矢印Ｂ方向への回転が停止する。

第２カムギア１４がギア６と噛合う際にギア部１４ａに歯先当りが発生した場合に、バネ１５の付勢力により第２カムギア１４が逃げることによりメカロック状態となることを抑制することができる。

一方、回動レバー１７は、矢印Ｄ方向に回動する際に脚部１７ｃでラックギア１１のロック部１１ｂを矢印Ｃ方向に付勢する。この矢印Ｃ方向への付勢により上述した第１カムギア１３および第２カムギア１４がギア６との噛合いが外れる位置まで移動すると、ラックギア１１のギア部１１ａがピニオンギア９と噛合う位置に移動している。これにより、モータ１の動力がピニオンギア９を介してラックギア１１に伝達され、ラックギア１１と共にピックアップ１０が矢印Ｃ方向に移動してディスクの読み取りを行う。

次に、上記とは逆の動作であり、モータ１が逆回転する場合の動作について説明する。ラックギア１１は、ピニオンギア９を介して伝達されるモータ１の駆動力によって矢印Ｃ´方向に移動し、ロック部１１ｂが回動レバー１７の脚部１７ｃを矢印Ｃ´方向に押す。回動レバー１７は矢印Ｄ´方向に回転を開始してピン１７ａがカム溝１３ｄ内を移動すると共に、バネ１５の付勢力を受けて第２カムギア１４のギア部１４ａが第１カムギア１３のギア部１３ａの外周と一致する位置に移動してギア６と噛合い、矢印Ｂ´方向への回転を開始する。その後、第１カムギア１３もギア６と噛合い矢印Ｂ´方向に回転する。

第１カムギア１３および第２カムギア１４の矢印Ｂ´方向への回転に伴ってスライド部材１６が矢印Ａ´方向にスライドすると共に、第１カムギア１３のカム溝１３ｄ内をピン１７ａが移動していた回動レバー１７の立ち上げ片１７ｂがスライド部材１６の凸部１６ａに当接支持される。この回動によって、第１カムギア１３とギア６の噛合が解除されると共に、トリガ部材１２に取り付けられたバネ１２ｂの張力によってトリガ部材１２が矢印Ａ´方向に移動する。この第１カムギア１３の回転が完了すると、スライド部材１６の矢印Ａ´方向へのスライドも終了してギア２０にギア２１が噛合し、ギア２１を介してシャフト２２にモータ１の駆動力が伝達される。これにより、シャフト２２に設けられた搬送ローラが逆回転し、ディスクの排出動作が行われる。

以上のように、この実施の形態１によれば、カム溝１３ｄの一端部に溝幅の広い逃がし領域１３ｅを形成すると共に、スライド部材１６に凸部１６ａを設けて回動レバー１７の立ち上げ片１７ｂに当接させて支持するように構成したので、第１カムギア１３の回転開始時に回動レバー１７のピン１７ａを逃がし領域１３ｅの中央部分に位置させ、ピン１７ａがカム溝１３ｄの壁部に当接しないようにすることができる。これにより、回転駆動力が小さい回動開始時の第１カムギア１３にかかる摩擦力を抑制し、回転負荷を減少させることができる。また、回動レバー１７の位置を変えることなく回転負荷を減少させることができる。

また、この実施の形態１によれば、第１カムギア１３の回動開始時のように回転駆動力が小さい地点以外では、スライド部材１６が回動レバー１７をカム溝１３ｄに開放し、この回動レバー１７を第１カムギア１３およびバネ１８の付勢力によってカム溝１３ｄ内を移動するように構成しているので、本来のカム溝としての働きを損ねることなく、ディスク装置として安定した動作を実現することができる。

また、この実施の形態１によれば、回転駆動力の小さい状態では回動レバー１７をスライド部材１６が支持し、回転駆動力の大きい状態では回動レバー１７を第１カムギア１３で受けるように構成したので、回転駆動力の小さい状態では第１カムギア１３に回転負荷が加わらないようにし、回転駆動力が大きい状態に移行してから第１カムギア１３に回転負荷を加えるように制御することができる。

また、この実施の形態１によれば、スライド部材１６が第１カムギア１３の回転とリンクして移動するように構成しているので、スライド部材１６から第１カムギア１３への回動レバー１７の受け渡しをスムーズに行うことができる。

また、この実施の形態１によれば、逃がし領域１３ｅを設ける部分を一定範囲に限定するように構成したので、凸部１６ａが回動レバー１７の立ち上げ片１７ｂから退避する前にカム溝１３ｄの溝幅が本来の幅まで縮小して回動レバー１７のスムーズな受け渡しを実現することができる。

なお、上記実施の形態１の構成では回動レバー１７の脚部１７ｄがディスク装置のメカモードずれ発生を防止する機能を有している。ディスク装置内にディスクが入っていない状態では、ラックギア１１はピニオンギア９と接続されておらずモータ１の動力が伝達されることはない。しかし、この状態でディスク装置に落下や振動などにより衝撃が加わると、ラックギア１１が移動してピニオンギア９と接続してピックアップ搬送動作に移行してしまいメカモードずれを引き起こす可能性がある。このメカモードずれを防止するためにロック手段を設ける構成が従来から知られているが、この実施の形態１のディスク装置では脚部１７ｄがロック手段として機能するように構成されている。

具体的には、図４に示したようにラックギア１１がピニオンギア９と噛合していない状態では、脚部１７ｄがロック部１１ｂに当接し、ラックギア１１がそれ以上矢印Ｃ方向に移動しないように抑制する。一方、図６に示したようにディスクの挿入が終了してラックギア１１がピニオンギア９に噛合する状態においては、ラックギア１１の移動を阻害しないように脚部１７ｄはラックギア１１の軌道から退避する。このように新たなロック手段を設けることなくメカモードずれを防止することができるので、コストダウンを図れると共に、ディスク装置の構成の簡略化を図ることができる。

この発明に係るディスク装置は、作動部材が作動前の初期位置において、回動レバーの一端部に当接してピンがカム溝の壁面に当接しないように該回動レバーの回動を規制するように該作動部材に設けた凸部を有する構成であるから、カム溝の機能を損なうことなく、カム溝にかかる摩擦力を抑制してカムギアに加わる回転負荷を低減することができる。これにより、ディスク装置の動作を安定化させることができる。
このため、ディスク搬送とピックアップ送りとを単一の動力源で行うディスク装置等に用いるのに適している。

Claims (2)

1. １つの駆動源からの動力伝達系を切り替えてディスク搬送とピックアップ搬送とを行うディスク装置において、
   前記ピックアップの移動方向に延長して該ピックアップと一体に設けたラックギアと、
   カム溝を有し前記動力伝達系の１つのギアに係脱する第１欠歯ギアおよび前記カム溝に対応する穴を有し該第１欠歯ギアに重畳配設して相対的に回動可能に軸支され前記動力伝達系の１つのギアに係脱する第２欠歯ギアと、
   一端に前記ラックギア上の係止部に当接し該ラックギアを前記ピックアップ移動方向に押圧する係合部を有し、他端に前記穴を貫通し前記カム溝に作用するピンを有する回動レバーと、
   ディスク挿入完了時に作動し前記第１欠歯ギアを回動させて前記動力伝達系の１つのギアに係合させるトリガ部材と、
   前記第１欠歯ギアの回動力を受けて作動しディスク搬送ローラに対する前記動力伝達系を切り離す作動部材と、
   前記第１欠歯ギアの回動に伴って回動した前記回動レバーの係合部で前記ラックギアを移動させて前記動力伝達系の他の１つのギアに噛み合わせるとともに前記ピンで前記第２欠歯ギアを前記動力伝達系の１つのギアとの噛み合いを離脱させるように、前記回動レバーと前記ラックギアとの間に設けた付勢部材と、
   前記作動部材が作動前の初期位置において、前記回動レバーの一端部に当接して前記ピンが前記カム溝の壁面に当接しないように該回動レバーの回動を規制するように該作動部材に設けた凸部とを備えたことを特徴とするディスク装置。
2. カム溝は、一端部に溝幅の広い逃がし領域を有することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。

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