CN1250892C - 齿条小齿轮机构 - Google Patents

Abstract

根据本发明的齿条小齿轮机构包括：备有齿条(23)的齿条形成构件(21)，相对于该齿条形成构件(21)的齿条(23)可解除地进行啮合的小齿轮(32)，在与该小齿轮(32)啮合时、位于和最先与前述小齿轮(32)的齿接触的前述齿条的齿(23a)的相反侧的前述齿条形成构件(21)的一部分接触、并且对应于因齿顶碰撞引起的齿条形成构件的位移进行弹性变形的弹性构件(35)。在齿条(23)与小齿轮(32)啮合开始前后，弹性构件(35)与齿条形成构件(21)的一部分接触，并且在所述啮合当中，离开齿条形成构件(21)。将弹性构件(35)以悬臂梁状固定，备有将该弹性构件的自由端的高度位置进行定位用的定位机构(31)。在与该小齿轮(32)啮合时，将最先与前述小齿轮的齿接触的齿条的齿(23a)的齿顶的高度设定得比该齿条的其它的齿的齿顶的高度低。

Description

齿条小齿轮机构

技术领域

本发明涉及在齿条和小齿轮之间机械啮合及解除啮合的齿条小齿轮机构。

背景技术

作为现有的齿条小齿轮机构，例如，已知特开昭63-176857号公报公开的机构。

图1是表示上述公报公开的现有的齿条小齿轮机构的结构的正视图。在图中，标号1是主体齿条，2是搬运小齿轮系3A，3B，3C...的传送机构。用销5和6将主体齿条1固定到主体机架上。在该主体齿条1的小齿轮导入侧(图1中的右侧)上，设置与主体齿条1连接、以销6为轴可上下方向自如摆动的导入分段齿条7。在该导入分段齿条7的端部7A和主体齿条1的端部的接合点8处，导入分段齿条7的齿高方向的节线11和主体齿条1的齿高方向的节线13相互一致。此外，导入分段齿条7相对于主体齿条1的配置方式为，使得在接合点8处的节距9和主体齿条1的节距10对齐。以齿高方向的节线11至少低于主体齿条1的齿高方向的节线13规定的尺寸12的方式保持导入分段齿条7的小齿轮导入侧端部7B。即，通过利用弹簧16的上推力将和导入分段齿条7装配成一个整体的块15推压到固定销14上，保持上述尺寸12。

此外，导入分段齿条7的小齿轮导入侧端部7B的端面与固定销14的间隔20在节距的1/2以内。弹簧17是将导入分段齿条7压向主体齿条1的弹性构件。在小齿轮3B等与导入分段齿条7配合时的齿面上产生的力，可以被该导入分段齿条7在长度方向上的位移及其复原所吸收。

下面说明其动作。

通常，例如，小齿轮3B从图中的右侧前进到达导入分段齿条7上时，小齿轮3B的齿顶和导入分段齿条7的齿顶相互干扰。这时，导入分段齿条7以销6的轴为中心向下方摆动，吸收在齿面上产生的力。借此，防止齿轮机构的动作不良、驱动马达的损伤以及齿的破坏等不适当之处。

但是，在现有技术的齿条小齿轮机构中，用于避免齿顶碰撞时造成的不适当之处的机构，由以下部分构成：在齿顶碰撞时向解除啮合的方向移动的导入分段齿条7，总是将该导入分段齿条7向上方加载、保持在规定位置上的弹簧16，在解除啮合时向啮合方向加载、使之顺滑地配合的弹簧17，这种机构存在着在结构上非常复杂的课题。

本发明为了解决上述课题，其密目的是，提供一种利用简单的结构可以避免齿顶碰撞时的不适当之处的齿条小齿轮机构。

发明的概述

根据本发明的齿条小齿轮机构，包括：备有齿条的齿条形成构件，与该齿条形成构件的齿条可解除地啮合的小齿轮，以及弹性构件；其中，所述弹性构件，在与该小齿轮啮合时、和位于与最初和前述小齿轮的齿接触的前述齿条的齿相反侧的前述齿条形成构件的一部分接触、并且根据由于与齿顶碰撞引起的齿条根据的位移发生弹性变形。借此，虽然与现有技术相比，结构简单，在啮合开始时发生齿顶碰撞的情况下，对应于备有齿条的齿条形成构件的位移，可以使弹性构件产生弹性变形，具有能够避免因齿顶碰撞造成的齿的破坏及驱动马达的损伤等不恰当之处的发生。

根据本发明的齿条小齿轮机构，在齿条和小齿轮的啮合开始的前后，使弹性构件与齿条形成构件的一部分接触，并且在所述啮合当中，使所述弹性构件离开齿条形成构件。借此，在必要时，能够可靠地利用弹性构件的弹性进行齿条形成构件的复位的同时，在不需要时，避免弹性构件和齿条形成构件接触，具有能够将滑动负载抑制到最低限度的效果。

根据本发明的齿条小齿轮机构，以悬臂梁状将弹性构件固定，备有将该弹性构件的自由端的高度位置进行定位的定位机构。借此，由于能够以在啮合开始前后使弹性构件稍稍与齿条形成构件的一部分接触的方式调整弹性构件的高度，可以将弹性构件对齿条形成构件滑动负荷抑制到最低限度，所以，具有可以避免动作耐久性的降低。

根据本发明的齿条小齿轮机构，将在与小齿轮啮合时最先与前述小齿轮的齿接合的齿条齿，设定得比该齿条的其它齿的齿顶的高度低。借此，可以减少齿顶的碰撞，具有能够进行顺滑地啮合的效果。

附图的简单说明

图1、是表示现有技术的齿条小齿轮机构的结构的正视图。

图2、是表示根据本发明的实施形式1的齿条小齿轮机构的啮合前的状态的透视图。

图3、是图2的正视图。

图4、是表示图2的主要部分的放大透视图。

图5、是表示图2至图4所示的齿条小齿轮机构齿顶不碰撞地刚刚开始啮合之后的状态的透视图。

图6、是表示从图5所示的啮合开始状态进行啮合的状态的透视图。

图7、是表示在图5和图6所示的啮合时齿条的动作的正视图。

图8、是表示从图2至图4所示的齿条小齿轮机构在齿顶碰撞状态刚刚开始啮合之后的状态的透视图。

图9、是表示在图8所示的齿顶碰撞状态下啮合中的齿条的动作的正视图。

实施发明的最佳形式

为了更详细地说明本发明，下面，参照附图说明实施本发明的最佳形式。

实施形式1.

根据本发明的实施形式1的齿条小齿轮机构，例如，在进行光盘(下面称之为CD)等的光记录媒体的播放的CD驱动装置(图中未示出)内，可适合用于夹持CD、将其搬运到规定的位置的同时，从CD投影面退避的盘搬运机构(图中未示出)的驱动，该实施形式1不过是一个例子，本发明并不局限于此。

图2是表示根据本发明的实施形式1的齿条小齿轮机构的啮合前的状态的透视图，图3是图2的正视图，图4是表示图2的主要部分的放大透视图，图5是表示从图2至图4所示的齿轮小齿轮机构的齿顶不碰撞地刚刚开始啮合之后的状态的透视图，图6是从图5所示的啮合开始状态进行啮合的状态的透视图，图7是表示图5和图6所示的啮合时，齿条的动作的正视图，图8是表示从图2至图4所示的齿条小齿轮机构在齿顶碰撞状态刚刚开始啮合之后的状态的透视图，图9是表示在图8所示的齿顶碰撞状态下啮合中的齿条的动作的正视图。此外，除非特别提及，在附图中将靠近小齿轮侧的齿条端部作为前端，将远离小齿轮侧的齿条的端部作为后端。

在附图中，标号21是长板状的齿条板。在该齿条板21的前方内侧，在靠近后面所述的小齿轮的位置处，设置长的开口部22。该开口部22的宽度，大于后面描述的小齿轮的外径(齿顶圆的直径)。在开口部22的下缘部上，设置由排列成直线状的齿列构成的齿条23。在该实施形式1中，为了缓和齿条23与后面描述的小齿轮的齿顶的碰撞，令齿条23的第一齿23a的高度(齿高)低于其它齿的齿高。

在与该齿条板21的后面描述的安装座对向的面上，设置沿其长度方向相互离开的后方导销24和前方导销25。后方导销24形成在离开开口部22的后方位置上，前方导销25形成在靠近开口部22的前方位置上。所述后方导销24和前方导销25均由外径大的头部24a和25a以及外径比它们小的图中未示出的支脚24b和支脚25b构成。

此外，在齿条板21的前方下部，形成和后面描述的弹性构件滑动接触的滑动部26。该滑动部26由接受后面描述的弹性构件的滑动的滑动面26a，形成在该滑动面26a的前方、并且在齿条板21向前方移动时缓和与后面描述的弹性构件接触的冲击的前方曲面26b，形成在上述滑动面26a的后方、并且缓和在齿条板21向后方移动时与后面描述的弹性构件接触时的冲击的后方曲面26c构成。

27是竖立设置在上述CD驱动装置(图中未示出)的底盘(图中未示出)上的长的板状安装座。该安装座27，具有沿其长度方向延伸并且沿长度方向相互离开的两个后方导向槽28和前方导向槽29。后方导向槽28大致由后方导销24的头部24能够贯通的圆形槽部28a，以及与该圆形槽部28a连续形成并且以其宽度设定在后方导销24的头部24a的外径与其支脚部(图中未示出)的外径之间的范围内形成的直线槽部28b构成。

此外，前方导向槽29大致由导销25的头部25a能够贯通的圆形槽部29a，与该圆形槽部29a连续形成、且将宽度设定在前方导销25的头部25a的外径和支脚部25b的外径之间的范围内形成的直线槽部29b构成。但，在该直线槽部29b内，在邻接圆形槽部29a的位置上形成凹部30。该凹部30由从直线槽部29b下降的下降部30a，与该下降部30a的最小部连续形成且与直线槽部29b平行的平坦部30b，与该平坦部30b连续形成且指向直线槽部29b上升的上升部30c构成。这时，直线槽部29b的上缘部和凹部30的平坦部30b之间离开的距离，设定得比前方导销25的头部25a的外径短。

在安装座27的下缘部，于上述凹部30的附近，形成进行后面描述的弹性构件的高度用的凹部31。

在这样的安装座27上，可自由旋转地安装能够于齿条板21的齿条23啮合的小齿轮32。此外，在该安装座27上，经由空转齿轮组33将传递驱动力的驱动马达34安装到小齿轮32上。

此外，在安装座27上，以悬臂梁的方式将板簧(弹簧构件)35安装到齿条板21的下侧位置上。该板簧35由以下部分构成，所述部分为：具有向安装座27上安装固定用镙钉(图中未示出)的镙钉孔35a的基部35b，形成在从该基部35b向前方延伸的自由端侧上的倒V形的突起部35c，与该突起部35c连续形成且配合到安装座27的凹部31上的配合部35d。板簧35将其基部35b支承在安装座27上，将突起部35c设定成总是将齿条板21向上方加载。但是，通过将板簧35的配合部35d配合到安装座27的凹部31上，调节突起部35c的高度，限制由板簧35的突起部35c对齿条板21的加载，使得加载力达到齿条板21稍稍与突起部35c接触、滑动负荷不大的程度。此外，由于齿条板21的后方导销24和前方导销25不推压后方导向槽28和前方导向槽29的各自的上缘部，所以，能够避免对后方导销24和前方导销25造成大滑动负荷。

36是触发器。该触发器36，例如在将CD搬运到播放位置及交换位置等时刻，当从CPU(图中未示出)发出指令时，将齿条板21的后端部向前方推压，使齿条23和小齿轮32啮合，促使上述结构的齿条小齿轮机构的动作开始。

下面对该机构的动作进行说明。

首先，在动作之前，齿条板21的后方导销24和前方导销25在贯通安装座27的后方导向槽28的圆形槽部28a和前方导向槽部29的圆形槽部29a内的状态下被支承。

其次，如图2至图4所示，例如，在将CD搬运到播放和交换位置等时刻，当从CPU(图中未示出)发出指令时，触发器36将齿条板21的后端部向前方推压。触发器36推压后，利用从同一个CPU(图中未示出)来的指令，开始驱动马达34的驱动，经由空转齿轮组33传递驱动力，小齿轮32开始旋转。当借助上述触发器36的推压齿条板21沿箭头X1的方向前进时，齿条23的第一齿23a与小齿轮32接触。此外，在该实施形式1中，由于将齿条23的第一齿23a的高度设定得比其它齿低，所以，可以极力地减少齿顶的碰撞，能够顺滑地进行啮合。

因此，通常，在齿条23与小齿轮32之间不会发生齿顶的碰撞。在这种情况下，一方的齿顶迅速地深入到另一方的齿根部，顺滑地进行啮合。通过这种啮合，将齿条板21沿箭头X1的方向向前方送出，后方导销24和前方导销25沿后方导向槽28和前方导向槽29被导向。由于在啮合刚刚开始之前和之后，板簧35的突起部35c与齿条板21的滑动部26滑动接触，支承齿条板21，所以，如图5至图7所示，前方导销25可以通过前方导向槽29的凹部30的上方，向直线槽部29b移动。由于后方导销24从后方导向槽28的圆形槽部28a直接向直线槽部28b移动，所以，齿条板21的整个高度在啮合前后不变，总是恒定的。

此外，图7中的A1表示对应于图2至图4的即将啮合之前的齿条板21的姿势和位置，A2表示对应于图5的啮合时的齿条板21的姿势和位置，A3表示对应于图6的刚刚啮合之后的齿条板21的姿势和位置。

在万一齿条23和小齿轮32之间发生齿顶碰撞的情况下，由齿顶碰撞产生的力使板簧35发生弹性变形，如图8和图9所示，通过使齿条板21以后方导销24为中心向箭头Y1旋转将其吸收。借此，避免由于齿顶碰撞造成的动作不良等。在此之后，通过板簧35的弹性复原，使旋转状态的齿条板21向箭头Y2方向恢复到原来的位置。借此，一方的齿顶迅速地深入到另一方的齿根内，顺滑地啮合。

在齿条板21复原后，板簧35的突起部35c离开齿条板21的滑动部26，后方导销24和前方导销25只由后方导向槽28的直线槽部28b和前方导向槽29的直线槽部29b导向。

此外，图9中的B1表示齿顶即将碰撞之前的齿条板21的姿势和位置，B2表示对应于图8的齿顶碰撞的瞬间的齿条板21的姿势和位置，B3表示齿顶刚刚碰撞之后的齿条板21的姿势和位置。此外，图9中的C1表示在齿条板21位于B1和B3的姿势和位置时的板簧35的姿势和位置，C2表示在齿条板21位于B2的姿势和位置时的板簧35的姿势和位置。

在上述齿顶不碰撞和齿顶碰撞的任何一种情况下，在将齿条板21沿箭头X2的方向向后方送回时，以小齿轮32反向旋转的方式将驱动马达34的驱动力传递给小齿轮32。借此，将齿条板21向后方送回，最终解除在齿条23的第一齿23a侧齿条23和小齿轮32的啮合，齿条板21向后方的移动停止。这样，在齿条板21向后方移动时，从后退开始，直到小齿轮32到达齿条23的第一齿23a之前，齿条板21保持在其后方导销24和前方导销25只由后方导向槽28的直线槽部28和前方导向槽29的直线槽部29b导向的姿势和高度。此外，在小齿轮32即将到达齿条23的第一齿23a之前和刚刚到达之后，只有前方导销25通过前方导向槽29的凹部30上时，齿条板21的滑动部26只与板簧35的突起部35c接触并由其支承，保持其姿势和高度。从而，在齿条板21向后方移动时，总是保持齿条板21的姿势和高度不变。

如上所述，根据本实施形式1，由于作为弹性构件设置板簧35，所以，与现有技术相比，尽管结构简单，在齿条23和小齿轮32啮合开始时发生齿顶碰撞的情况下，可以使板簧35对应于备有齿条23的齿条板21的位移(转动)发生弹性变形，具有能够避免因齿顶碰撞引起的齿的破坏和驱动马达的损伤等不适当之处。

根据本实施形式1，由于在齿条23和小齿轮32的啮合开始前后，使板簧35与齿条板21的一部分接触，并且在该啮合当中使该板簧离开齿条板21，所以，可以一面使板簧35弹性变形一面利用板簧35的弹性可靠地使发生位移的齿条板21恢复到原来的位置，以便消除齿顶的碰撞，并且，在齿条23与小齿轮32的啮合动作时，避免板簧35与齿条板21的接触，具有将滑动负荷抑制在最小限度的效果。

根据本实施形式1，由于将板簧以悬臂梁状进行固定，作为对该板簧35的自由端侧的突起部35c的高度位置的定位机构，在安装座27上设置凹部31，所以，可以调整突起部35c的高度，使得在啮合开始前后，使突起部35c稍稍与齿条板21的滑动部26接触。借此，可以将突起部35c相对于齿条板21的滑动负荷抑制在最低限度，所以，具有可以避免耐久性下降的效果。

根据本实施形式1，令与小齿轮32啮合时，最先与小齿轮32的齿接触的齿条23的第一齿23a比齿条23的其它齿的齿顶的高度低，所以，可以减少齿顶的碰撞，具有可以顺滑地进行啮合的效果。

工业上的可利用性

本发明是一种在齿条和小齿轮之间进行啮合和解除啮合的齿条小齿轮机构，例如，适合用于在CD驱动装置内，夹持CD将其运送到规定的位置，并且，然后，从CD投影面上退避移动的盘搬运机构的驱动。

Claims (2)

1.一种齿条小齿轮机构，包括：备有齿条的齿条形成构件，相对于该齿条形成构件的齿条可解除地进行啮合的小齿轮，在与该小齿轮啮合时、位于和最先与前述小齿轮的齿接触的前述齿条的齿的相反侧的前述齿条形成构件的一部分接触、并且对应于因齿顶碰撞引起的齿条形成构件的位移进行弹性变形的弹性构件，在上述齿条与上述小齿轮啮合开始前后，上述弹性构件与上述齿条形成构件的一部分接触，并且在所述啮合当中，离开齿条形成构件。

2.如权利要求1所述的齿条小齿轮机构，将弹性构件以悬臂梁状固定，备有将该弹性构件的自由端的高度位置进行定位的定位机构。

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