CN1497594A - 信息记录或再现设备的扫描器的驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于信息记录或再现设备的扫描器的驱动系统，具有一个耦连到一个齿条上的托架、一个驱动齿条的齿轮机构以及一个齿轮箱。其达到了可供选择地并以这样一种方式设计这种形式的驱动系统的目的，即其确保了托架的高速和定位精度。为此目的，齿轮机构(4)被固定到一个支撑元件(2)和齿轮箱(12)上，齿轮箱(12)由尺寸稳定的材料组成，并且可和齿轮机构(4)一起绕着一个垂直于齿条(5)设置的芯轴(21)枢转。

Description

信息记录或再现设备的扫描器的驱动系统

技术领域

本发明涉及一种用于信息记录或再现设备扫描器的驱动系统，其中扫描器对记录载体的一个或多个轨道(track)中的信息或数据进行读取或存储。在这种情况下，记录载体可以是通常所说的CD的致密光盘(compact disc)，通常所说的DVD的数字多用途盘(digital versatiledisc)、CD ROM、DVD ROM、或可重写的CD或DVD，或者磁光或其它记录载体。

背景技术

用来记录或再现记录载体的一个或多个轨道中的信息或数据的装置已众所周知，该装置装配有用来读取或记录，被称为“拾取(pickup)”，信息的扫描器。各个扫描器通常设置在可相对于记录轨道斜向或垂直移动的托架上。为了获得高速和定位精度以及短的到达记录载体不同位置的访问时间(access time)，这种托架与齿条偶联，该齿条通过齿轮机构由电动机驱动。为此目的，电动机输出轴设置有与齿轮机构相啮合的小齿轮(pinion)或者蜗轮。为了防止在切断驱动或关断电动机时托架的位置变化以及由此引起的扫描器位置的变化，齿轮机构是自锁型设计。要满足高定位精度和短的访问时间的要求，需使用高传动比的齿轮机构。为了避免扫描器在寻轨或跳跃轨道期间、并在驱动方向反转时，在记录载体方向，如在光学载体情况下的聚焦方向上的偏离，齿条装置和驱动齿条的齿轮优选地形成为直齿。

为了减小齿轮噪声并且为了提高齿轮机构的寻轨特性(trackingbehavior)，小的齿轮模数是优选的，其齿轮元件必须具有高精度，并且其制造需要非常谨慎。通常，为了避免运转噪音，齿轮机构还上了润滑脂。然而，为了减小噪音而使用润滑脂必须承担这样的风险：即扫描器的其它部件，特别是光学部件，会受到润滑脂的污损，由此削弱了扫描器的操作能力(functional capability)。因此，各个齿轮机构通常容纳在壳体中，这同时可以有利地使噪音进一步降低。

还知道使用柔性齿条或者在扫描器侧面上的辅助齿条来使齿轮游隙(gear play)最小。同样地，还已知为了保护齿轮机构免受机械损伤，在驱动侧上可使用联轴器装置或柔性齿轮轴或芯轴或者柔性齿轮箱。然而，柔性齿轮轴和/或柔性齿轮箱对于该系统的精确度来说是有问题的，这是因为在正常情况下，该齿轮啮合不是最优的，并且柔性齿轮轴(gear wheel shaft)在工作负载下会弯曲，从而有损于精确度。在用于扫描器的驱动系统中的附加元件增加了部件的多样性以及装配过程中所需的谨慎及努力，并因此增加了生产成本。

发明内容

因此，本发明的目的在于以如下方式选择性地(alternatively)设计根据权利要求1的前序部分的用于信息记录或再现设备扫描器的驱动系统，该方式为确保了托架的高速及定位精度、以及低噪音的改善和简单的装配。

在根据权利要求1前序部分的驱动系统的情况下，该目的通过限定后者的技术特征来实现。有利的改进出现在从属权利要求中。

本发明在于用于信息记录或再现设备扫描器的驱动系统的齿轮机构，其与一个耦连到托架上的齿条相啮合，并被固定到一个支撑元件和一个尺寸稳定的齿轮箱上。在这种情况下，齿轮箱可和齿轮机构一起绕着一个芯轴枢转预定的度数，该芯轴垂直于齿条并平行于齿轮芯轴设置。后者同样由固体材料制成，并且不可弯曲。齿轮箱的设置和设计，特别是枢转芯轴的设置和设计，使得所述箱体在驱动设备工作期间能够与齿轮机构一起作为一个整体抵靠齿条枢转，并且总是与后者保持精确的和固定的啮合，特别是即使在存在驱动系统运动方向反转时也如此。以这种方式优化的啮合具有补偿齿轮或齿轮机构相对于齿条的游隙的效果，这又提高了托架的定位精度。由此还减小了施加到与齿条啮合的齿轮、其轴或芯轴上的压力。另外，精确的啮合以及伴随的齿轮传动装置的优化运行减小了运转噪音。

齿轮箱如此形成，以至于其部分地封装并覆盖在齿条侧的齿轮，从而可避免扫描器其他部件与齿轮机构润滑有关的不希望的损害。驱动系统可以在可靠的工序中装配。还可以补偿制造公差，从而根本地消除了正常运行期间齿轮机构受损坏的风险。

为了在齿条侧上的齿轮轴或芯轴能够执行与齿轮箱枢转运动相应的运动，在支撑元件内形成了一个导向槽，齿轮轴在支撑元件侧上的端部区域接合于该导向槽中。这个导向槽具有半径相当于与从齿轮轴芯轴至齿轮箱枢转芯轴的距离的曲率。

借助于形成在齿轮箱上并与后者隔开一定距离的弹性臂，接合于形成于支撑元件中并设置有棘爪的间隙中而促成齿轮箱相对于齿条的定位以及促成了由此引起的齿轮机构的定位。棘爪将臂固定在规定的位置中。在驱动设备不工作时，该臂被释放。在工作期间，齿轮机构受驱动力矩作用。结果，齿轮机构和与其偶联的齿轮箱绕着枢转芯轴枢转，从而由其自由端固定在支撑元件中的臂也与之一起枢转，并因而被施加预应力。该预应力又导致驱动壳体和齿轮机构上的转矩使得齿条侧上的齿轮压在齿条上。结果，可以有利地方式使用一体的齿条。

在一个优选实施例中，齿轮箱通过一个类似于卡销紧固件的连接装置连接到支撑元件上。这些紧固件以这样一种方式设置和形成，即齿轮箱连接到支撑元件上的它们的闭合位置在臂处于其释放位置——没有任何预加应力的位置——时获得。在这种情况下，连接装置以这样一种方式形成，即它们允许齿轮箱在预定界限内枢转运动，而齿轮箱不会与支撑元件分开。齿轮机构是自锁的，尽管如此齿轮机构通过枢转运动而防止了机械损伤。类似于卡销紧固件的连接装置允许相当容易的装配。

在优选实施例中，齿轮机构由多个齿轮形成，并且枢转芯轴同时是作为齿轮机构一部分的中间齿轮的芯轴。齿轮可以由柔性塑料制成，齿轮芯轴由齿轮箱的连接杆(web)形成。

附图说明

下面在基于示范性实施例的附图中解释本发明。在相关的附图中：

图1是扫描器的平面图；

图2是偶联到齿轮箱上的齿轮机构的分解视图；

图3是该机构放大的平面图；

图4示出放大了很多的与支撑板接合的卡销钩。

具体实施方式

图1所示的扫描器1布置在支撑板2上，并偶联到由电动机3、齿轮机构4以及与后者接合的齿条5形成的驱动系统上，齿条5整体地形成并牢固地连接到由导杆6引导的托架7上。托架7支承扫描器1，扫描器为光学记录载体的扫描而设计。它具有物镜8，用于聚焦记录或再现记录载体(未示出)上的信息或数据用的光束或激光束，记录载体可拆卸地布置在转台(turntable)9上，记录载体通过该转盘被设置成转动。齿轮机构4由两个直齿齿轮10和11形成，这些齿轮偶联到由尺寸稳定的塑料，如，举例来说，聚丙烯，制成的齿轮箱12上。整体地形成在齿轮箱12上的是臂13以及三个卡销钩14，臂13由于选择了塑料而有弹性，卡销钩与设置在支撑板2上并与其相对应的间隙15、16相接合，在连接位置，卡销钩14在支撑板2后面(behind)接合在间隙15的区域内。通过臂13在距齿轮箱12一定距离处接合在支撑板2中并被释放来提供连接位置。对于齿轮箱12的装配来说，该臂13被以这样一种方式轻易地推到一边，该方式为：臂既可被推入间隙16中，卡销钩14又可穿过间隙15。通过将压力从臂13上移去，后者由于其弹性而松弛并转动齿轮箱12，并由此也转动卡销钩14，从而后者的成角状远离的端部移动到支撑板2之下。

作为上述实施例的替换方案，根据图4，卡销钩14可以设置有咬合凸起(snap projection)26，咬合凸起相对于芯轴21径向指向，并且在其被推过间隙15之后，其就已经与支撑板接合或咬入支撑板，而不用转到连接位置，从而带来了使装配容易的效果。咬合凸起代表了用于在支撑板2、齿轮机构4和齿轮箱12之间的连接配置的附加固定。

图2示出齿轮箱(gear wheel housing)4和与后者偶联的齿轮箱体(gearhousing)12的设置和构造。两个直齿齿轮10和11通过设置在电动机侧的齿轮10上的小齿轮17而彼此啮合，齿轮10通过设置在电动机输出轴上的小齿轮18而与电动机3啮合，而齿条侧的齿轮11通过设置在其上的小齿轮19与齿条5，该图中未示出，啮合。在这种情况下，电动机3的输出轴以小齿轮18通过设置在支撑板2上的开口20而从其下侧伸出到上端，齿轮10和11以及齿轮箱12固定在支撑板2上。

用于齿轮10和11的两个芯轴21和22设置在齿轮箱12上，在齿轮箱12的装配位置中，齿轮10和11相对于齿条5垂直对齐。由此，芯轴21以其自由端固定地接合于形成于支撑板2上的孔23中，接收在齿条侧的齿轮11的芯轴22接合在弯曲的长孔导向器24中，该导向器具有与两个芯轴21和22彼此之间的距离相当的曲率半径。长孔导向器24允许齿轮箱12枢转并因此而允许芯轴22和齿轮11绕固定芯轴21枢转，同时也由其长度来限制该运动。在这种情况下，芯轴21同时是齿轮10的旋转轴。

图2还清楚地示出形成于齿轮箱12上的卡销钩14以及为其设置在支撑板2内的间隙15。还示出了臂13以及为其设置的间隙16。在后者中形成棘爪25，由此将臂13固定在规定的接合位置。这在未开动的齿轮机构4上相应于卡销钩14和释放的臂13的闭合位置(closed position)。齿轮箱12和齿轮10和11仅能通过在克服(overcome)棘爪25的作用的同时使臂13从间隙16处分开而拆开。在图3中，齿轮——及齿轮箱配置——被放大地表示。

驱动系统的装配首先将电动机3用螺钉紧固在支撑板2的下侧上的其预定位置，借此其穿过支撑板2伸出，同时小齿轮18设置在其输出轴上。其后，两个齿轮10和11被推到齿轮箱12中的芯轴21和22上并以这种方式预先装配，设置在齿轮10上的小齿轮17与齿轮11形成啮合。在此之后，通过将卡销钩14和臂13的自由端插入为它们设置的间隙15和16中，而将该预先装配的单元用简单的方法安装到支撑板2上，臂13或其自由端为了能够咬接到间隙16中而不得不压到旁边并处于应力状态。在此发生时，小齿轮18与齿轮10形成啮合，而小齿轮19与齿条5形成啮合。齿轮箱12被牢牢地压在支撑板上，借此卡销钩14的角状部进到支撑板2之下，并且当臂13释放时，转到了它们的闭合位置，在该位置中，它们可在用于芯轴22的长孔导向器24的长度(extent)界限内在支撑板2上滑动。驱动系统的拆卸可以简单的方式进行，通过将齿轮箱12转动到间隙15中的卡销钩14的插入位置，并且将其从支撑板2拉开，从而卡销钩14和臂13的自由端脱离间隙15和16。

可在长孔导向器24的长度界限内绕芯轴21枢转的齿轮11，与齿条5精确并固定地啮合，带有芯轴21的齿轮箱12由臂13预先定位。由电动机3驱动方向受控的反转结合转矩的反转而引起齿轮机构转动方向的改变，由可绕芯轴21枢转的齿轮箱12以及可施加预应力的臂13接受(take up)，由此出现在齿轮11和齿条5之间的游隙得到了补偿。在齿条侧的齿轮11被压在齿条5上，而与电动机3的转动方向无关，从而与齿条彼此复杂地支撑相反，使用了并且能够使用整体齿条5。另一方面，通过齿轮箱12的弹性支撑的可枢转性保护了齿轮机构而使之免受机械损伤。由卡销钩14紧固到支撑板2上的齿轮箱12具有连接杆(web)，该连接杆有利地形成齿轮10和11的芯轴21和22，并且齿轮箱12进一步用来降噪并如果例如其具有润滑剂时，用来保护周围不受齿轮机构的影响。

Claims (10)

1.一种用于信息记录或再现设备的扫描器的驱动系统，具有一个耦连到一个齿条上的托架、一个驱动齿条的齿轮机构以及一个齿轮箱，其中齿轮机构(4)被固定到一个支撑元件(2)和所述齿轮箱(12)上，所述齿轮箱(12)由尺寸稳定的材料构成，并且可与齿轮机构(4)一起绕着一个相对所述齿条(5)垂直设置的芯轴(21)枢转。

2.如权利要求1所述的驱动系统，其中，在齿轮机构(4)的齿条侧上的齿轮(11)的芯轴(22)接合于一个导向槽(24)中，该导向槽形成于所述支撑元件(2)中，并允许所述芯轴(22)和所述齿轮(11)相应于所述齿轮箱(12)的枢转运动而运动。

3.如权利要求1所述的驱动系统，其中，齿轮箱(12)具有一个弹性臂(13)，该弹性臂在距所述齿轮箱(12)一段距离处与形成于所述支撑元件(2)中的开口(16)相接合，并且当存在枢转运动时被施加预应力，并且在所述开口(16)中形成一个棘爪(25)，所述臂(13)由该棘爪固定在规定的接合位置。

4.如权利要求1所述的驱动系统，其中，齿轮箱(12)通过一个类似于卡销紧固件的连接元件连接到所述支撑元件(2)上，该接合连接元件(14)以这样一种方式设置，即它们的闭合位置在臂(13)没有任何预应力的位置处获得。

5.如权利要求4所述的驱动系统，其中，连接元件(14)设置有一个用来与所述支撑元件(2)相接合的咬合凸起(26)，该咬合凸起相对于齿轮箱(12)的枢转方向横向地形成。

6.如权利要求1所述的驱动系统，其中，所述齿轮箱(12)的枢转芯轴(21)同时是一个作为所述齿轮机构(4)的一部分而包括在内的中间齿轮(10)的芯轴(22)。

7.如上述权利要求中任一项所述的驱动系统，其中，所述齿轮(10、11)由柔性塑料组成。

8.如权利要求1所述的驱动系统，其中，所述齿轮机构(4)的芯轴(21、22)由所述齿轮箱(12)的连接杆形成。

9.如权利要求1所述的驱动系统，其中，所述齿轮机构(4)设置成，使得在齿条侧上的齿轮(11)与其旋转方向无关地被压在所述齿条(5)上。

10.如权利要求9所述的驱动系统，其中齿条(5)是整体地形成的。

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