JP2006112528A - 伝動機構のバックラッシュ除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピニオンやラックを２枚重ね構造にすることなく、噛合い箇所が２箇所に存在している伝動機構のバックラッシュを除去する。
【解決手段】 第１歯車１の噛合い歯が第２歯車３及びラック５のそれぞれの噛合い歯に２箇所で各別に噛み合っている。第１歯車１が、第２歯車３と噛み合った従動側平歯車１５とラック５に噛み合ったピニオン１２とを備えている。第１歯車１を、第２歯車３とラック５との両方に対する接近方向に変位可能でかつそれら両方に対する接近方向にばね材９によって常時弾発付勢された可動部材８に取り付ける。ばね材９にねじりコイルばねを用いる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスク装置の光ピックアップの送り力を発生させるための伝動機構などに用いられるバックラッシュ除去装置に関する。

光ディスク装置では、モータの回転を、歯車列などの伝動機構を介してラックの直線運動に変換することによって光ピックアップの送り力を発生させるようにしたものがある。そして、光ディスク装置に採用されているこの種の伝動機構においては、寸法精度のばらつきなどによって、歯車列中の噛合い歯同士の噛合い箇所や、歯車とラックとの噛合い箇所に許容することのできない遊び（がたつき）が存在していると、その遊びがバックラッシュの原因になって動作性能が低下したり異音が発生したりすることになる。そこで、従来より、このようなバックラッシュを除去するための研究が種々行われている。

図５〜図８を参照して光ディスク装置に採用されていた従来例を説明する。なお、図５は要部の概略平面図、図６は図５のＶＩ矢視図、図７は図５のＶＩＩ部拡大図、図８は図５のＶＩＩＩ部拡大図である。

図５及び図６において、１は第１歯車、３は第２歯車、５はラックをそれぞれ示している。第１歯車１は、径小なピニオン１２と径大な従動側平歯車１５とを備えていて、そのうちの従動側平歯車１５は、ピニオン１２と同軸一体に樹脂で成形された主歯車１６とこの主歯車１６に同軸に重ね合わされた補助歯車１７との２枚重ね構造になっていて、主歯車１６と補助歯車１７とが弾性体１８により互いに反対向きに常時弾発付勢されている。そして、平歯車でなる第２歯車３と上記従動側平歯車１５との噛合い箇所では、図８のように、第２歯車３の噛合い歯３ａが、従動側平歯車１５を形成している主歯車１６の噛合い歯１６ａと補助歯車１７の噛合い歯１７ａとにより弾圧状態で挟み付けられている。同図において、矢印ａ１は図５に示した弾性体１８による主歯車１６の付勢方向、矢印ａ２は同弾性体１８による補助歯車１７の付勢方向を示している。また、ラック５は、光ピックアップのベース６が取り付けられる主ラック５１とこの主ラック５１に重ね合わされた補助ラック５２との２枚重ね構造になっていて、補助ラック５２が弾性体５３により常時一方向に弾発付勢されている。そして、ラック５とピニオン１２との噛合い箇所では、図７のように、ピニオン１２の噛合い歯１２ａが、ラック５を形成している主ラック５１の噛合い歯５１ａと補助ラック５２の噛合い歯５２ａとにより弾圧状態で挟み付けられている。同図において、矢印ｂは図５に示した弾性体５３による補助ラック５２の付勢方向を示している。

図６のように、この伝動機構では、第１歯車１はシャーシ７に固着された支軸７１に回転自在に取り付けられ、第２歯車３はシャーシ７に固着されたモータ７２の回転軸７３に取り付けられている。

以上のように、この構成の伝動機構では、第１歯車１の従動側平歯車１５とラック５とがそれぞれ２枚重ね構造になっていて、第２歯車３と従動側平歯車１５との噛合い箇所では、図８のように第２歯車３の噛合い歯３ａが主歯車１６の噛合い歯１６ａと補助歯車１７の噛合い歯１７ａとにより遊びを持たない状態に弾圧状態で挟み付けられており、また、ラック５とピニオン１２との噛合い箇所では、図７のように、ピニオン１２の噛合い歯１２ａが主ラック５１の噛合い歯５１ａと補助ラック５２の噛合い歯５２ａとにより遊びを持たない状態に弾圧状態で挟み付けられている。そのため、第２歯車３と従動側平歯車１５との噛合い箇所、及び、ラック５とピニオン１２との噛合い箇所の２箇所の両方でバックラッシュが除去される。したがって、この伝動機構でのバックラッシュが原因になって光ディスク装置の動作性能が低下したり異音が発生したりするという事態は起こりにくい。

ところで、ピニオンを分割してラックを噛合い箇所で挟み付けることによってバックラッシュを除去する技術（たとえば特許文献１参照）、ピニオンをラックに近付く方向に弾発付勢しておくことによってバックラッシュを除去するようにした光ピックアップの移送装置についての技術（たとえば特許文献２参照）などが公知である。また、固定軸回りで揺動可能なスイングアームにピニオンを取り付け、そのピニオンをラックに近付ける方向にスイングアームを弾発付勢しておくことによってバックラッシュを除去するようにしたピニオン・ラック機構も公知である（たとえば特許文献３参照）。
特開２００２−９８２２１号公報 特開２００４−１７８７６６号公報 特開２００４−４４６２０号公報

しかしながら、図５〜図８を参照して説明した従来例では、第２歯車３と従動側平歯車１５との噛合い箇所、及び、ラック５とピニオン１２との噛合い箇所の２箇所の両方でバックラッシュが除去されるものではあるけれども、従動側平歯車１５やラック５に２枚重ね構造を採用しているので、補助歯車１７や補助ラック５２、弾性体１８，５３などが余分に必要になってそれだけ部品点数が増え、組立工程も複雑化して価格が高く付くという問題があった。

これに対し、特許文献１に記載されている技術は、ピニオンを２枚重ね構造としてラックとの１箇所の噛合い箇所のバックラッシュを除去するに過ぎない。また、特許文献２に記載されている技術は、ピニオンをラックに近付く方向に弾発付勢してバックラッシュを除去するようにしてあるので、ピニオン又はラックを２枚重ね構造とする必要性はないものの、特許文献１のものと同様にピニオンとラックとの１箇所の噛合い箇所のバックラッシュを除去するに過ぎない。さらに、特許文献３に記載されている技術も、ピニオンを取り付けたスイングアームを弾発付勢してピニオンをラックに弾圧させることによってバックラッシュを除去するものである点で特許文献２のものと同様である。また、この特許文献３には、スイングアームに取り付けたピニオンに回転を伝達するための従動ギヤを、スイングアームの揺動軸線と同心に配備したモータの駆動ギヤに噛み合わせてあるので、従動ギヤと駆動ギヤとの噛合い箇所では遊びに起因するバックラッシュが発生するという問題がある。

本発明は以上の問題や状況に鑑みてなされたものであり、ピニオンやラックを２枚重ね構造にする必要性をなくするものでありながら、噛合い歯同士の噛合い箇所が２箇所に存在している場合に、簡単な構成を採用するだけで２箇所の噛合い箇所での遊びを無くすることができて、伝動機構の伝動経路全体からバックラッシュを除去することのできる伝動機構のバックラッシュ防止装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、光ディスク装置の光ピックアップの送り力を発生させるための伝動機構に特に好適に採用することのできる上記バックラッシュ防止装置を提供することを目的とする。

本発明に係る伝動機構のバックラッシュ除去装置は、第１歯車の噛合い歯が、定位置で回転運動を行う第２歯車又は直線運動を行うラックから選ばれる２つの伝動部材のそれぞれの噛合い歯に２箇所で各別に噛み合っている。そして、上記第１歯車が、２つの上記伝動部材の両方に対する接近方向に変位可能でかつそれら両方に対する接近方向に常時弾発付勢された可動部材に取り付けられている。

この構成であれば、２つの伝動部材のうちの一方側伝動部材と他方側伝動部材との両方の噛合い歯のそれぞれに第１歯車の噛合い歯が密着してそれら２箇所の噛合い箇所での遊びがなくなってバックラッシュが除去される。この発明において、２つの伝動部材のうち、両方が第２歯車であっても、両方がラックであっても、一方が第２歯車で他方がラックであってもよい。

本発明では、上記第１歯車が単一のばね材によって上記接近方向に常時弾発付勢されていることが望ましく、これによれば、ばね材の必要数が最少限度に抑えられる。

本発明では、２つの上記伝動部材の一方が平歯車であり、他方がラックであって、それらの伝動部材の噛合い歯に対する上記第１歯車の噛合い歯の２箇所の噛合い箇所の第１歯車の回転軸線に対する開き角度が直角又は略略直角になるように第１歯車と２つの伝動部材とが配置されていて、上記ばね材による可動部材に対する弾発付勢方向が、上記２箇所の噛合い箇所相互の中間箇所を向いているという構成を採用することが望ましい。これによれば、２箇所の噛合い箇所で噛合い歯同士が噛み込んで噛合い歯に無理な力が加わるという事態が抑制される。また、２箇所の噛合い箇所での噛合い状態が安定して動力の伝達が円滑に安定して行われる。

本発明において、上記ばね材は、輪線部が定位置に保持されて、一端が上記可動部材のばね受部に係止され、他端が固定側部材のばね受部に係止されたねじりコイルばねでなるという構成を採用することが可能であり、これによれば、ばね材にコイルばねを用いた場合よりもコストダウンを図りやすくなる。

本発明では、上記第１歯車が、第２歯車としての上記平歯車に噛み合った径大な平歯車と、上記ラックに噛み合った径小なピニオンとを同軸に有してなるいう構成を採用することが可能であり、これによると、図５又は図６を参照して説明した従来の伝動機構の補助歯車１７と補助ラック５２と２つの弾性体１８，５３を省略した上で、ねじりコイルばねと可動部材とを追加するだけでバックラッシュを除去した伝動機構を構成することが可能である。

本発明に係る伝動機構のバックラッシュ除去装置は、第１歯車の噛合い歯が、定位置で回転運動を行う第２歯車又は直線運動を行うラックから選ばれる２つの伝動部材のそれぞれの噛合い歯に２箇所で各別に噛み合っている伝動機構において、２つの上記伝動部材のうちの一方が、モータの回転軸に固着された第２歯車としての駆動側平歯車であり、そのうちの他方が、光ディスク装置の光ピックアップの送り力を発生させるラックであって、上記第１歯車が、上記駆動側平歯車と噛み合った径大な従動側平歯車とこの従動側平歯車と同軸に一体形成されて上記ラックに噛み合ったピニオンとを備えてなると共に、この第１歯車が、上記駆動側平歯車と上記ラックとの両方に対する接近方向に変位可能でかつそれら両方に対する接近方向にばね材によって常時弾発付勢された可動部材に取り付けられ、上記駆動側平歯車に対する上記従動側平歯車の噛合い箇所と上記ラックに対する上記ピニオンの噛合い箇所との２箇所の噛合い箇所の第１歯車の回転軸線に対する開き角度が直角又は略直角になるように上記第１歯車と上記従動側平歯車と上記ラックとが配置され、上記ばね材による可動部材に対する弾発付勢方向が、上記２箇所の噛合い箇所相互の中間箇所を向き、かつ、そのばね材は、上記可動部材が取り付けられたシャーシに具備されている係止突部に輪線部が定位置に嵌合保持され、一端が上記可動部材のばね受部に係止され、他端が上記シャーシに具備されたばね受部に係止されたねじりコイルばねでなる、という構成を採用することが可能である。これによれば、光ディスク装置の光ピックアップの送り性能が向上する。

以上のように、本発明によれば、ピニオンやラックを２枚重ね構造にする必要がなくなり、噛合い歯同士の噛合い箇所が２箇所に存在している伝動機構のバックラッシュが除去されるので、図５又は図６で参照した従来例に比べて構成が簡単になって伝動機構による動力伝達性能が向上する。また、光ディスク装置にこの発明を適用したものでは、バックラッシュがなくなることにより光ピックアップの指定位置での動作精度が向上する。

図１は光ディスク装置に適用した本発明の実施形態に係る伝動機構のバックラッシュ除去装置の要部の概略平面図、図２は図１のＩＩ矢視図、図３は可動部材の概略斜視図、図４は可動部材の付勢状態を説明するための平面図であり、以下では、図５〜図８を参照して説明した従来例と比較しながらこの実施形態を説明する。

この実施形態では、従来例で用いられていた補助歯車１７と、補助ラック５２と、２つの弾性体１８，５３とが省略されている。そのため、第１歯車１は、１枚構造の径大な従動側平歯車１５と径小なピニオン１２とを同軸に樹脂で一体成形することによって形成されていると共に、ラック５も１枚構造になっている。一方、この実施形態では、図３に示した樹脂成形体でなる可動部材８と図１や図４などに示したねじりコイルばねでなるばね材９が追加されている。

図３のように、可動部材８は、平板部８１の略中央に、頂部に係止部８２ａを有する２つ割り構造の支軸８２が上向きに突設されているのに対し、その平板部８１の一端部と他端部とにフック状の係止突起８３，８４が下向きに設けられ、さらに、平板部８１の１つのコーナ部に突起でなるばね受部８５が備わっている。一方、図４のように、シャーシ７の２箇所には、２つの係止突起８３，８４が各別に嵌合保持される開口７５，７８が開設されている。このうち、一方側の開口７５は長孔状に形成されていて、一方側の係止突起８３がその開口７５内でその開口７５の長手方向に変位することができるようになっていると共に、その係止突起８３を嵌合させるときに用いられる張出口７５ａを有している。これに対し、他方側の開口７８は円弧状に形成されていて、一方側の開口７５に嵌合保持された係止突起８３を中心として他方側の係止突起８４が揺動変位することができるようになっていると共に、他方側の係止突起８４を嵌合させるときに用いられる張出口７８ａを有している。

図１又は図２のように、第１歯車１は、その中心孔を可動部材８の２つ割り構造の支軸８２に嵌合してその支軸８２の頂部の係止部８２ａを係止させて抜け止めすることにより、支軸８２に回転自在に取り付けられる。また、可動部材８は、シャーシ７の２つの開口７５，７８のそれぞれに備わっている張出口７５ａ，７８ａを利用して２つの係止突起８３，８４を開口７５，７８に各別に嵌合させることによってシャーシ７に取り付けられる。そして、この取付状態では、一方側の係止突起８３が一方側の開口７５の長手方向に変位し得る範囲内で可動部材８が変位可能であり、しかも、他方側の係止突起８４が他方側の開口７８内で揺動し得る範囲内で可動部材８が揺動可能である。

可動部材８の支軸８２に取り付けられた第１歯車１は、図１又は図２のように、その従動側平歯車１５が第２歯車３としての平歯車に噛み合わされ、そのピニオン１２がラック５に噛み合わされる。なお、第２歯車３は、従来例と同様に、シャーシ７に固着されたモータ７２の回転軸７３に取り付けられている。そして、この実施形態では、従動側平歯車１５と駆動側平歯車としての第２歯車３との噛合い箇所及びピニオン１２とラック５との噛合い箇所の２箇所の第１歯車１の回転軸線に対する開き角度θが直角又は略直角になるように、第１歯車１と第２歯車３とラック５とが配置されている。また、図１又は図４のように、ねじりコイルばねでなるばね材９は、その輪線部９１がシャーシ７に切起し形成された係止突部７９ａに定位置で嵌合保持され、その一端９２が可動部材８のばね受部８５に係止され、その他端９３がシャーシ７に具備されたばね受部７９ｂに係止されていて、このばね材９の付勢力がばね受部８５を介して可動部材８に付与されるようになっている。しかも、可動部材８に付与されるばね材８５の弾発付勢方向は、上記２箇所の噛合い箇所相互の中間箇所を向いている。したがって、図４に示したように、ばね受部８５に加わる付勢力をＦとすると、２箇所の噛合い箇所には、同図及び図２に示したように、その付勢力Ｆの分力としての付勢力Ｆ１，Ｆ２が作用するようになる。この点をさらに詳しく説明すると、ばね材９の付勢によって従動側平歯車１５が駆動側平歯車としての第２歯車３に噛み合ってそれらの噛合い歯１５ａ，３ａ同士が遊びを有しない状態で密着した状態では、可動部材８がばね材９の付勢により一方側の係止突起８３を中心として揺動するので、ピニオン１２がラック５に噛み合ってそれらの噛合い歯１２ａ，５ａ同士が遊びを有しない状態で密着する。そのため、２箇所の噛合い箇所で遊びがなくなってバックラッシュが除去される。

その他の構成は、図５又は図６の従来例と同様であるので、同一又は相応する部分に同一符号を付してある。

この実施形態は光ディスク装置に適用した事例であるけれども、本発明に係るバックラッシュ防止装置は、光ディスク装置の伝動機構に限定されず、他の装置の伝動機構にも適用することが可能である。また、この実施形態では、第１歯車１に噛み合う２つの伝動部材が第２歯車３とラック５とでなるけれども、この点は、２つの伝動部材の両方が第２歯車であっても、その両方がラックであってもよい。

本発明に係る伝動機構のバックラッシュ除去装置の要部の概略平面図である。 図１のＩＩ矢視図である。 可動部材の概略斜視図である。 可動部材の付勢状態を説明するための平面図である。 従来例の要部の概略平面図である。 図５のＶＩ矢視図である。 図５のＶＩＩ部拡大図である。 図５のＶＩＩＩ部拡大図である。

符号の説明

１ 第１歯車
３ 第２歯車（駆動側平歯車）
３ａ 第２歯車の噛合い歯
５ ラック
５ａ ラックの噛合い歯
７ シャーシ
８ 可動部材
９ ばね材
１２ａ ピニオンの噛合い歯（第１歯車の噛合い歯）
１５ａ 従動側平歯車の噛合い歯（第１歯車の噛合い歯）
７２ モータ
７９ａ 係止突部
７９ｂ，８５ ばね受部
９１ ばね材の輪線部
９２ ばね材の一端
９３ ばね材の他端
θ 開き角度

Claims (6)

1. 第１歯車の噛合い歯が、定位置で回転運動を行う第２歯車又は直線運動を行うラックから選ばれる２つの伝動部材のそれぞれの噛合い歯に２箇所で各別に噛み合っている伝動機構において、
   ２つの上記伝動部材のうちの一方が、モータの回転軸に固着された第２歯車としての駆動側平歯車であり、そのうちの他方が、光ディスク装置の光ピックアップの送り力を発生させるラックであって、
   上記第１歯車が、上記駆動側平歯車と噛み合った径大な従動側平歯車とこの従動側平歯車と同軸に一体形成されて上記ラックに噛み合ったピニオンとを備えてなると共に、この第１歯車が、上記駆動側平歯車と上記ラックとの両方に対する接近方向に変位可能でかつそれら両方に対する接近方向にばね材によって常時弾発付勢された可動部材に取り付けられ、上記駆動側平歯車に対する上記従動側平歯車の噛合い箇所と上記ラックに対する上記ピニオンの噛合い箇所との２箇所の噛合い箇所の第１歯車の回転軸線に対する開き角度が直角又は略直角になるように上記第１歯車と上記従動側平歯車と上記ラックとが配置され、
   上記ばね材による可動部材に対する弾発付勢方向が、上記２箇所の噛合い箇所相互の中間箇所を向き、かつ、そのばね材は、上記可動部材が取り付けられたシャーシに具備されている係止突部に輪線部が定位置に嵌合保持され、一端が上記可動部材のばね受部に係止され、他端が上記シャーシに具備されたばね受部に係止されたねじりコイルばねでなることを特徴とする伝動機構のバックラッシュ除去装置。
2. 第１歯車の噛合い歯が、定位置で回転運動を行う第２歯車又は直線運動を行うラックから選ばれる２つの伝動部材のそれぞれの噛合い歯に２箇所で各別に噛み合っている伝動機構において、
   上記第１歯車が、２つの上記伝動部材の両方に対する接近方向に変位可能でかつそれら両方に対する接近方向に常時弾発付勢された可動部材に取り付けられていることを特徴とする伝動機構のバックラッシュ除去装置。
3. 上記第１歯車が単一のばね材によって上記接近方向に常時弾発付勢されている請求項２に記載した伝動機構のバックラッシュ除去装置。
4. ２つの上記伝動部材の一方が平歯車であり、他方がラックであって、それらの伝動部材の噛合い歯に対する上記第１歯車の噛合い歯の２箇所の噛合い箇所の第１歯車の回転軸線に対する開き角度が直角又は略略直角になるように第１歯車と２つの伝動部材とが配置されていて、上記ばね材による可動部材に対する弾発付勢方向が、上記２箇所の噛合い箇所相互の中間箇所を向いている請求項３に記載した伝動機構のバックラッシュ除去装置。
5. 上記ばね材は、輪線部が定位置に保持されて、一端が上記可動部材のばね受部に係止され、他端が固定側部材のばね受部に係止されたねじりコイルばねでなる請求項４に記載した伝動機構のバックラッシュ除去装置。
6. 上記第１歯車が、第２歯車としての上記平歯車に噛み合った径大な平歯車と、上記ラックに噛み合った径小なピニオンとを同軸に有してなる請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載した伝動機構のバックラッシュ除去装置。

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