JP2010027151A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヘッドへの動力伝達機構の構造は複雑にせず、動力伝達機構におけるバックラッシュの発生を抑制でき、且つヘッドへの送り負荷が変動することを抑制でき、ヘッドの送り制御を安定して行うことができる「ディスク装置」を提供することを目的とする。
【解決手段】 ヘッドベース２１とラック部材３１がα１方向へ移動すると、引っ張りコイルばねの引っ張り力Ｆｐが作用する付勢回転体５２と従動回転体５４の噛み合い部分におけるピッチ円形の比（Ｒｂ／Ｒａ）が小さくなり、トルクの伝達率が低下して、ラック部材３１に過大な付勢力Ｆｘが作用するのを防止できる。その結果、ラック部材３１に適度な付勢力Ｆｘを安定して与え、バックラッシュを抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータからの動力でヘッドを往復移動させる動力伝達機構を有するディスク装置に係り、特に、前記動力伝達機構のバックラッシュを抑制するばね部材の長さの変化による負荷の変動を抑制できるディスク装置に関する。

光ディスクや磁気ディスクを回転駆動して、情報の記録動作や再生動作を行うディスク装置は、モータの動力を利用してヘッドをディスクの記録面に沿って移動させている。ヘッドを移動させる動力伝達機構では、モータの動力が歯車列で減速されてピニオン歯車に与えられる。ヘッドと共に移動するラックが前記ピニオン歯車が噛み合っており、ピニオン歯車の回転力がラックに伝達されてヘッドの移動力に変換される。あるいは、モータの回転力が減速されてヘッドの移動方向に延びるスクリュー軸に与えられる。また、ヘッドには前記スクリュー軸と噛み合う係合部材が設けられ、スクリュー軸の回転力がヘッドの移動力に変換される。

通常の記録動作または再生動作では、ヘッドをディスクの記録面に沿ってゆっくり移動させることが必要であり、またシーク動作では、ヘッドを高速で移動させて目標の記録位置または再生位置へ至らせることが必要である。しかし、歯車を主体とした動力伝達機構は、歯車列内でのバックラッシュやピニオン歯車とラックとの噛み合いのバックラッシュまたはスクリュー軸と係合部材との噛み合いのバックラッシュなどが発生するのを避けることができない。前記バックラッシュが存在していると、ヘッドの送り精度が低下し、特にシーク動作においては、バックラッシュによって、ヘッドを目標の位置に停止させることができないなどの問題が生じる。

そこで、ヘッドやヘッドと一緒に移動するラックなどをばね部材で一方向へ押圧して、歯車間の噛み合い部に一方向の負荷を作用させることでバックラッシュを抑制することが考えられている。しかし、ばね部材の作用長がヘッドの位置に応じて変化するために、ヘッドやその他の移動部に作用する付勢力が変動し、ヘッドの位置に応じてモータに作用する負荷が変動する欠点がある。これに対処するためには、比較的大きな出力のモータやステッピングモータを使用することが必要となり、ディスク装置の薄型化や小型化を実現できなくなるのみならず、製造コストも高くなる。

以下の特許文献１と特許文献２に記載の発明は、ヘッドに付勢力を与えるばね部材の形状や構造を工夫することで、ヘッドに作用する付勢力の変動を抑制しようとしている。

特許文献１に記載の発明は、トーションばねの付勢力をラックに対して一時的に作用させ、その後はトーションばねの先端部をラックに摺動させることで、ラックに作用する付勢力の大きな変動を抑制しようとしている。しかし、トーションばねの先端部とラックとの摺動部に傷が発生しやすく、その結果、前記先端部とラックとの摺動負荷が不安定になって、かえって、モータの負荷に変動を与えやすい。

次に、特許文献２に記載の発明は、コイルばねを曲げて使用し、コイルばねの曲げ変形を回復しようとする弾性力を使用してヘッドおよびラックに対してその移動方向への付勢力を与えている。しかし、コイルばねを曲げて使用した場合に、曲げの復元の際にさほど大きな弾性力を発揮できない。コイルばねの曲げによってラックなどにバックラッシュを抑制できるだけの付勢力を与えようとすると、コイルばねの線径を大きくしなくてはならず、また、コイルばねを曲げて取り付ける作業も煩雑である。

次に、特許文献３に記載された発明は、ヘッドと一緒に移動するラックに引っ張りコイルばねから付勢力が与えられる。そして、ラックの歯列をその移動方向に対して斜めに形成するとともに、このラックに噛み合うピニオン歯車を、歯列のピッチ円径が螺旋状に変化する構造として、引っ張りコイルばねの付勢力によってピニオン歯車に与えられる負荷トルクが、ラックの移動位置において大きく変動するのを抑制しようとしている。

しかし、特許文献３に記載の発明は、ピニオン歯車のピッチ円が螺旋状であるため、ピッチ円径が小さい部分では、ピニオン歯車が一定角度だけ回転する際にラックと噛み合う歯の数が少なくなり、ピッチ円径が大きい部分では、同じ一定角度だけ回転する際にラックと噛み合う歯の数が大きくなる。そのため、ピニオン歯車を一定の回転数で回転させたときに、ラックに作用する移動速度が変化してしまう。そのため、モータの回転数からヘッドの移動位置を割り出すのが困難であり、ヘッドの移動位置やシーク位置の制御が非常に難しくなる。

また、ラックの歯列がラックの移動方向に対して斜めの向きであるため、ピニオン歯車が回転したときに、ラックには常に斜めの移動力が作用することになり、ラックは前記移動力の分力によって、常にガイド部に押し付けられる。そのため、ラックとガイド部との磨耗によって、ラックが移動するときの負荷が使用時間の継続によって増大する可能性がある。
特開２００５―１９０５０８号公報 特開２００７−２００４５５号公報 特開２００３−３０８６６６号公報

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、モータからヘッドへ動力を伝える動力伝達機構を従来と同じ単純な構造にでき、しかも、ヘッドに対して常に安定した付勢力を与えて、動力伝達機構のバックラッシュを抑制できるディスク装置を提供することを目的としている。

本発明は、ディスクを回転駆動する回転駆動部と、前記回転駆動部に設置されたディスクの記録面に沿って移動して記録動作と再生動作の少なくとも一方を行うヘッドと、前記ヘッドを移動させるためのモータと、前記モータの駆動力を前記ヘッドに伝達する動力伝達機構とを有するディスク装置において、
前記ヘッドに付勢力を与えて前記動力伝達機構のバックラッシュを抑制する付勢機構が、前記動力伝達機構とは別に設けられており、
前記付勢機構は、ばねによってトルクが与えられる付勢回転体と、前記付勢回転体からトルクが与えられる従動回転体と、前記従動回転体のトルクを前記ヘッドの移動方向に沿う付勢力に変換する運動変換部とを有しており、
前記付勢回転体の外周部と前記従動回転体の外周部には互いに噛み合う歯列が形成され、前記ばねから前記付勢回転体に与えられるトルクが大きくなるにしたがって、前記歯列の噛み合い部における（従動回転体のピッチ円径）／（付勢回転体のピッチ円径）の比が小さくなるように、前記付勢回転体の前記歯列のピッチ円と前記従動回転体の前記歯列のピッチ円が共に非真円形状とされていることを特徴とするものである。

本発明は、付勢機構からヘッドまたはヘッドとともに移動するラックなどの移動部材に対して付勢力が与えられるが、この付勢機構内にばねと付勢回転体と従動回転体とが設けられ、従動回転体から運動変換部への出力部において、既にばねの作用長の変化に対応する付勢力の変動が修正されている。そのため、ヘッドがどの位置であっても、付勢機構からヘッドに対して変動の少ない付勢力を与えることができ、この付勢力によってバックラッシュを抑制できる。また、動力伝達機構には、バックラッシュを吸収するためのばね部材が設けられていないため、動力伝達機構は、通常のラックとピニオン歯車を使用した送り機構やスクリュー軸と係合部材を使用した送り機構を採用することができる。

本発明は、例えば、前記運動変換部は、前記従動回転体の回転力によって回動させられる付勢アームと、前記ヘッドまたは前記ヘッドと共に移動する部材と前記付勢アームとを連結する連結部とで構成されているものである。

本発明は、付勢回転体と付勢アームとが固定されて、付勢回転体と付勢アームとが一体に回動する構造であってもよいし、または付勢回転体の回転力が他の歯車に伝達され、他の歯車から付勢アームに回動力が伝達されるものであってもよい。

本発明は、前記付勢アームの回動支点と前記連結部とを結ぶ線を連結線とし、前記回動支点と前記連結部との距離を作用アーム長としたときに、
前記連結線と前記ヘッドの移動方向とが成す角度が９０度のときに、前記作用アーム長が短く、前記角度が９０度よりも小さくなるにしたがってまたは９０度よりも大きくなるにしたがって、前記作用アーム長が長くなっており、
前記作用アーム長および前記角度の変動により生じる前記作用アームから前記ヘッドに与えられる前記付勢力の伝達効率の変化を打ち消すことができるように、前記（従動回転体のピッチ円径）／（付勢回転体のピッチ円径）の比が決められているものとして構成できる。

上記本発明は、付勢アームからヘッドまたはヘッドと共に移動するラックなどに対して付勢力が与えられる際に、付勢アームの回動支点から連結部までの距離が変動し、この距離の変動に応じて、付勢アームからヘッドに与えられる付勢力の分力の大きさが変化する。この場合に、前記付勢アームの回動位置の変化による前記付勢力の変動が相殺されるように、前記（従動回転体のピッチ円径）／（付勢回転体のピッチ円径）の比が決められているため、ヘッドの移動範囲の全域において変動の少ない付勢力を作用させやすくなる。

本発明は、前記動力伝達機構は、前記ヘッドと一緒に移動するラックと、前記ラックに噛み合ってモータの力で駆動されるピニオン歯車とを有しており、前記付勢力によって、前記ラックと前記ピニオン歯車との噛み合いのバックラッシュが抑制されるものである。

ただし、前記動力伝達機構は、ヘッドの移動方向に沿って延びるスクリュー軸にモータの回転力が与えられ、ヘッドに前記スクリュー軸のねじ溝に係合する係合部材が設けられているものであってもよい。

本発明のディスク装置は、付勢機構からヘッドに対して常に適正な大きさの付勢力を与えて、動力伝達機構のバックラッシュを抑制することができる。しかも、付勢機構を動力伝達機構とは別の機構として独立して設けることにより、動力伝達機構を、バックラッシュ抑制用のばねを含まないシンプルな構造にできる。

図１は、本発明の実施の形態のディスク装置を、ドライブシャーシの裏面から見た底面図であり、ヘッドがその移動範囲のほぼ中間点に位置している状態を示している。図２ないし図４は、ディスク装置をドライブシャーシの裏面から見た部分拡大底面図であり、図２はヘッドがディスクの外周側（α１側）の移動終端に至った状態、図３は、図１と同様にヘッドがその移動範囲のほぼ中間点に位置している状態、図４は、ヘッドがディスクの内周側（α２側）の移動終端に至った状態をそれぞれ示している。

図１には、ディスク装置１の筐体の内部に設けられたドライブシャーシ１０が裏面１０ｃを手前に向けて示されている。ドライブシャーシ１０は金属板を使用したプレス加工工程、または軽金属材料を使用したダイキャスト成型工程などで形成されている。

ドライブシャーシ１０には回転駆動部１３が設けられている。回転駆動部１３は、ドライブシャーシ１０に固定されたスピンドルモータ１４を有している。スピンドルモータ１４の回転軸はドライブシャーシ１０の表面側へ突出しており、この回転軸にターンテーブルが固定されている。ＣＤやＤＶＤなどの光記録方式のディスクは、その中心穴が前記ターンテーブルに設置され、ターンテーブルとクランパとでディスクの中心部が挟まれてクランプされる。

ドライブシャーシ１０には、回転駆動部１３の側方に大きな開口部１０ｅが形成されており、開口部１０ｅの内部に、ヘッド２０がα１−α２方向へ移動自在に設けられている。α１側は、ターンテーブルに装着されるディスクの外周側であり、α２側は、前記ディスクの内周側である。

ヘッド２０は、アルミニウム合金などの軽金属材料で形成されたヘッドベース２１を有している。ヘッドベース２１の一方の側部に一対の基準軸受部２１ａと基準軸受部２１ｂが一体に形成されており、基準軸受部２１ａと基準軸受部２１ｂに、円形の基準摺動穴が同一線上に形成されている。ヘッドベース２１の他方の側部に案内突部２１ｃが形成されており、案内突部２１ｃにＵ字状に開口する摺動凹部が形成されている。

ヘッドベース２１の図１と逆側に向く表側には対物レンズが設けられており、ヘッドベース２１の内部に設けられた半導体レーザなどの発光素子から発せられた光が前記対物レンズにより集光されてディスクの記録面に照射される。ディスクの記録面から反射された反射光はヘッドベース２１内の受光素子で検知されて、ディスクに記録されている情報が再生される。あるいは、ヘッド２０はディスクに対して情報を記録する記録動作が可能なものであってもよい。

ドライブシャーシ１０に形成された開口部１０ｅの一方の側部に、基準案内シャフト２２が設けられ、他方の側部に摺動案内シャフト２３が設けられている。基準案内シャフト２２は、α１側の端部が保持部材２４で保持され、α２側の端部が保持部材２５で保持されており、保持部材２４と保持部材２５は、ドライブシャーシ１０の裏面１０ｃに固定されている。摺動案内シャフト２３は、α１側の端部が、裏面１０ｃに固定された保持部材２６に保持され、α２側の端部が裏面１０ｃに固定された保持部材２７に保持されている。基準案内シャフト２２と摺動案内シャフト２３は、互いに平行に延びている。

ヘッドベース２１の基準軸受部２１ａと基準軸受部２１ｂに形成された基準摺動穴が、基準案内シャフト２２にほとんど隙間なく摺動できるように挿通され、ヘッドベース２１の案内突部２１ｃに開口するＵ字状の摺動凹部が摺動案内シャフト２３に摺動自在に挿通されている。ヘッド２０は基準案内シャフト２２を移動基準としてα１−α２方向へ案内される。

ドライブシャーシ１０には、その裏面１０ｃに固定されたモータＭの動力をヘッド２０の移動力として伝達する動力伝達機構３０が設けられている。動力伝達機構３０には、ヘッド２０と一緒に移動するラック部材３１が設けられている。ラック部材３１には一対の軸受部３１ａ，３１ｂが一体に形成されており、それぞれの軸受部３１ａ，３１ｂに開口する摺動穴が基準案内シャフト２２に摺動自在に挿通されている。また、前記軸受部３１ａから延びる固定部３１ｃが、ヘッドベース２１の下面に固定されており、ラック部材３１は、ヘッド２０と一緒に基準案内シャフト２２を基準としてα１−α２方向へ移動する。

図１では、ヘッド２０およびラック部材３１が、そのα１−α２方向への移動範囲のほぼ中間点に位置している。ヘッドベース２１の一方の基準軸受部２１ａが、保持部材２４に当たる位置が、ヘッド２０およびラック部材３１のα１方向への移動終端であり、ラック部材３１の軸受部３１ｂが保持部材２５に当たる位置が、ヘッド２０およびラック部材３１のα２方向への移動終端である。

前記ラック部材３１には直線状に配列する歯列３２が形成されている。この歯列３２の歯の並び方向は、基準案内シャフト２２の軸中心線と平行である。

動力伝達機構３０には減速歯車列が設けられている。減速歯車列は、モータＭの出力軸３３に固定されたウオーム歯車３４を有している。ウオーム歯車３４は、ウオームホイール３５と噛み合っている。ウオームホイール３５は、ドライブシャーシ１０に固定された支持軸３６に回転自在に支持されている。ウオームホイール３５には、それよりもピッチ円径の小さい平歯車が一体に形成されている。ドライブシャーシ１０に固定された支持軸４１には、大径歯車３８と小径のピニオン歯車３９とが一体とされた二段ギヤが回転自在に支持されている。大径歯車３８は、ウオームホイール３５と一体の前記平歯車と噛み合っており、ピニオン歯車３９は、ラック部材３１の歯列３２と常に噛み合っている。

モータＭの回転力は前記減速歯車列により減速されてピニオン歯車３９に伝達され、このピニオン歯車３９の回転力がラック部材３１に伝達されて、ラック部材３１とヘッド２０がα１−α２方向へ移動させられる。

ドライブシャーシ１０の裏面１０ｃには、動力伝達機構３０とは別個に付勢機構５０が設けられている。

図１および図２ないし図４に示すように、付勢機構５０は、ドライブシャーシ１０に固定された支持軸５１に回転自在に支持されている付勢回転体５２と、ドライブシャーシ１０に固定された支持軸５３に回転自在に支持されている従動回転体５４とを有している。付勢回転体５２の外周部には歯列５５が形成され、従動回転体５４の外周部には歯列５６が形成されている。歯列５５と歯列５６は同じモジュールの歯を有しており、歯列５５と歯列５６は噛み合っている。

付勢回転体５２には、ピン形状のばね掛け部５２ａが設けられ、ドライブシャーシ１０の裏面１０ｃにもピン形状のばね掛け部１０ｄが設けられ、ばね掛け部５２ａとばね掛け部１０ｄとの間に、ばね部材として引っ張りコイルばね５７が掛けられている。この引っ張りコイルばね５７によって、付勢回転体５２に時計方向への付勢トルクＴａが作用している。また前記付勢トルクＴａによって、従動回転体５４に反時計方向のトルクＴｂが作用している。

従動回転体５４には付勢アーム５８が固定されており、付勢アーム５８は、従動回転体５４の回転中心である支持軸５３を回動支点として、従動回転体５４と一緒に回動する。

付勢アーム５８の先部に長穴５８ａが開口しており、前記ラック部材３１に固定された連結突起５９が長穴５８ａに摺動自在に挿入されている。前記付勢アーム５８および付勢アーム５８に形成された長穴５８ａと、前記連結突起５９とによって、従動回転体５４のトルクを、ヘッド２０およびラック部材３１の移動方向に沿う付勢力Ｆｘに変換するための運動変換部が構成されている。

図２ないし図４では、引っ張りコイルばね５７から付勢回転体５２に作用する引っ張り力をＦｐで示している。前記引っ張り力Ｆｐによって付勢回転体５２に時計回りの付勢トルクＴａが作用し、前記付勢トルクＴａによって従動回転体５４に反時計回りのトルクＴｂが作用している。

引っ張りコイルばね５７の作用長は、図２に示すように、ヘッド２０がα１側の移動終端に至っているときが最も長く、図３に示すように、ヘッド２０の移動位置が中間位置のときに図２よりも短くなり、図４に示すように、ヘッド２０がα２側の移動終端に至っているときが最も短くなる。よって、引っ張り力Ｆｐは、図２のときが最大であり、図４のときが最小であり、付勢トルクＴａは、図２のときが最大であり、図４のときが最小である。図２、図３、図４では、付勢回転体５２の回転中心から引っ張り力Ｆｐのベクトルに延びる垂直線の長さｒの変動量がわずかであるため、付勢回転体５２に作用する付勢トルクＴａは、図２、図３、図４の順でほぼ一次関数的に小さくなる。

図２ないし図４では、付勢回転体５２の歯列５５のピッチ円をＰ１で示し、従動回転体５４の歯列５６のピッチ円をＰ２で示している。ピッチ円Ｐ１，Ｐ２は、それぞれの歯列５５，５６の歯先の軌跡と歯元の軌跡の中間を通る線である。

付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１と従動回転体５４のピッチ円Ｐ２は、共に真円形状ではなく、その噛み合いの場所によって曲率半径が相違する。図２ないし図４のそれぞれでは、付勢回転体５２の歯列５５と従動回転体５４の歯列５６とが互いに噛み合っている部分における、付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１の曲率半径をＲａで示し、従動回転体５４のピッチ円Ｐ２の曲率半径をＲｂで示している。図２ないし図４に示すように、付勢回転体５２と従動回転体５４との噛み合い部が移動するにしたがって、前記曲率半径ＲａとＲｂが変化する。

図２に示すように、ヘッド２０がα１側（ターンテーブルに設置されているディスクの外周側）の移動終端に位置しているとき、付勢アーム５８および従動回転体５４が時計方向へ回動させられ、付勢回転体５２が反時計方向へ最も大きく回動させられる。よって、引っ張りコイルばね５７の引っ張り力Ｆｐによって付勢回転体５２に与えられる付勢トルクＴａが最大になる。このとき、付勢回転体５２と従動回転体５４との噛み合い部における（従動回転体５４のピッチ円Ｐ２の曲率半径Ｒｂ）／（付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１の曲率半径Ｒａ）の比が最小になる。そのため、付勢回転体５２から従動回転体５４へのトルクの伝達率が低下して、従動回転体５４に作用するトルクＴｂが極端に増大するのを防止できる。

図３に示すように、ヘッド２０がその移動範囲のほぼ中間点に至ると、引っ張りコイルばね５７の作用長が短くなり引っ張り力Ｆｐが小さくなるため、付勢回転体５２に作用する付勢トルクＴａが低下する。このとき、（従動回転体５４のピッチ円Ｐ２の曲率半径Ｒｂ）／（付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１の曲率半径Ｒａ）の比が少し大きくなり、引っ張り力Ｆｐが低下しても従動回転体５４に作用するトルクＴｂの低下が抑制される。

また、図４に示すように、ヘッド２０がα２側（ターンテーブルに設置されているディスクの内周側）の移動終端に移動すると、引っ張り力Ｆｐが小さくなり、付勢回転体５２に作用する付勢トルクＴａが最小になる。ただし、（従動回転体５４のピッチ円Ｐ２の曲率半径Ｒｂ）／（付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１の曲率半径Ｒａ）の比が最大になり、付勢回転体５２から従動回転体５４へのトルクの伝達率が高くなるため、従動回転体５４に作用するトルクＴｂが極端に低下するのを防止できる。

このようには、ヘッド２０とラック部材３１が移動して、付勢回転体５２に作用する付勢トルクＴａの大きさが変動すると、（従動回転体５４のピッチ円Ｐ２の曲率半径Ｒｂ）／（付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１の曲率半径Ｒａ）の比が前記変動を打ち消すように変化する。

すなわち、図４、図３、図２の順で、付勢回転体５２に作用する付勢トルクＴａが徐々に大きくなったときに、これに対応して、付勢回転体５２から従動回転体５４へのトルクの伝達比（Ｔｂ／Ｔａ）が徐々に小さくなる。よって、引っ張りコイルばね５７の作用長が伸びて引っ張り力Ｆｐが大きくなっても、ラック部材３１に作用する付勢力Ｆｘが極端に増大するのを防止でき、モータＭへの負荷が増大するのを抑制できる。

次に、図２ないし図３に示すように、付勢アーム５８の回動支点である支持軸５３の中心と、ラック部材３１と付勢アーム５８との連結部である連結突起５９の中心とを結ぶ線を連結線Ｌｏとし、支持軸５３の中心と連結突起５９の中心との距離を作用アーム長Ｌｘとすると、作用アーム長Ｌｘは、図３において最も短くなり、図２と図４において、作用アーム長Ｌｘは長くなる。

図３では、ヘッド２０がその移動範囲のほぼ半分の位置にあるため、付勢アーム５８からラック部材３１に与えられる移動方向（α２方向）への付勢力Ｆｘと、前記連結線Ｌｏとがほぼ直角である。

図２から図３までの間の付勢アーム５８の回動角度と図３から図４までの間の付勢アーム５８の回動角度がほぼ同じθである。よって、図２における作用アーム長Ｌｘと図４における作用アーム長Ｌｘはほぼ等しい。

図２では、ラック部材３１の移動方向に作用する付勢力Ｆｘと連結線Ｌｏとの成す角度β１が９０度よりも小さく、図４では、付勢力Ｆｘと連結線Ｌｏとの成す角度β２が９０度よりも大きい。図２では、Ｆｘ＝Ｆａ・ｃｏｓθであり、図４ではＦｘ＝Ｆｂ・ｃｏｓθである。ＦａとＦｂは、共に連結線Ｌｏと直交する方向へ作用する付勢力である。

前記作用アーム長Ｌｘの変動と、付勢力Ｆｘと連結線Ｌｏとの成す角度の変動により、図３では付勢アーム５８のトルクにより、ラック部材３１に対して大きな付勢力Ｆｘが作用し、図２と図４では、付勢アーム５８のトルクによりラック部材３１に作用する付勢力Ｆｘが低減する。

そこで、付勢機構５０では、作用アーム長Ｌｘの変動と前記角度の変動を加味して、（従動回転体５４のピッチ円Ｐ２の曲率半径Ｒｂ）／（付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１の曲率半径Ｒａ）の比が設定されて、ヘッド２０とラック部材３１がどの位置にあっても、ラック部材３１に対してα２方向へ作用する付勢力Ｆｘの変動を小さくできるようにしている。

まず、ヘッド２０およびラック部材３１が、図２と図３との間で移動するときは、図２に示すように、引っ張りコイルばね５７の作用長が伸びて付勢回転体５２の付勢トルクＴａが大きくなるにしたがって、作用アーム長Ｌｘが長くなり、且つ付勢力Ｆｘと連結線Ｌｏとの成す角度β１が小さくなって、付勢アーム５８からラック部材３１に与えられるα２方向への力の伝達効率が低下する。したがって、図２から図３範囲では、（従動回転体５４のピッチ円Ｐ２の曲率半径Ｒｂ）／（付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１の曲率半径Ｒａ）の比をさほど大きく変化させなくても、付勢トルクＴａの変化に起因する付勢力Ｆｘの変動を抑制できる。したがって、図２と図３の移動範囲では、（従動回転体５４のピッチ円Ｐ２の曲率半径Ｒｂ）／（付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１の曲率半径Ｒａ）の比の変動幅はわずかであり、あるいは前記比を一定にすることも可能である。

これに対し、ヘッド２０およびラック部材３１が、図３と図４との間で移動するときは、（従動回転体５４のピッチ円Ｐ２の曲率半径Ｒｂ）／（付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１の曲率半径Ｒａ）の比の変動幅を、図２と図３との範囲での前記比の変動幅よりも大きくしている。

ヘッド２０およびラック部材３１が、図３の位置からα２方向へ移動して図４の位置に至る範囲では、引っ張りコイルばね５７の作用長が短くなり、引っ張り力Ｆｐが小さくなって付勢回転体５２に作用する付勢トルクＴａが小さくなる。一方、付勢アーム５８の作用アーム長Ｌｘが徐々に長くなり、且つα２方向への付勢力Ｆｘと連結線Ｌｏとの角度β２も徐々に大きくなるため、付勢アーム５８からラック部材３１に与えられるα２方向の力の伝達効率も、図４に向かうにしたがって徐々に低下する。

そこで、付勢機構５０では、図３から図４に向かうにしたがって、（従動回転体５４のピッチ円Ｐ２の曲率半径Ｒｂ）／（付勢回転体５２のピッチ円Ｐ１の曲率半径Ｒａ）の比を大きくして行き、しかもその変動幅を大きくできるように、ピッチ円Ｐ１，Ｐ２を設定している。

これにより、図３から図４に向かうにしたがって引っ張りコイルばね５７の作用長が短くなり、引っ張り力Ｆｐが小さくなって付勢回転体５２の付勢トルクＴａが低下し、さらに付勢アーム５８からラック部材３１に作用する力の伝達効率が低下しても、付勢回転体５２から従動回転体５４に伝達されるトルクの比（Ｔｂ／Ｔａ）を大きくしていくことで、ラック部材３１に作用する付勢力Ｆｘが極端に低下するのを防止している。

以上の付勢機構５０の動作により、図２から図４の前移動範囲で、ラック部材３１に均一な付勢力Ｆｘが作用し、この付勢力Ｆｘによって、ラック部材３１とピニオン歯車３９との噛み合いのバックラッシュや、動力伝達機構３０の歯車間のバックラッシュを適度に抑制でき、しかもモータＭに作用する負荷が大きく変動するのを防止できる。

なお、付勢アーム５８と連結される連結突起５９は、ラック部材３１ではなくヘッドベース２１に設けられていてもよい。また、ばね部材は引っ張りコイルばね５７に限られるものではなく、支持軸５３の外周に装着されたトーションばねなどであってもよい。

本発明の実施の形態のディスク装置の一部を示す底面図である。 ディスク装置の一部を拡大した拡大底面図であり、ヘッドがディスクの外周側へ移動した状態を示す。 ディスク装置の一部を拡大した拡大底面図であり、ヘッドが中間位置に移動した状態を示す。 ディスク装置の一部を拡大した拡大底面図であり、ヘッドがディスクの内周側へ移動した状態を示す。

符号の説明

１ ディスク装置
１０ ドライブシャーシ
１３ 回転駆動部
１４ スピンドルモータ
２０ ヘッド
２１ ヘッドベース
２２ 基準案内シャフト
２３ 摺動案内シャフト
３０ 動力伝達機構
３１ ラック部材
３９ ピニオン歯車
５０ 付勢機構
５２ 付勢回転体
５３ 支持軸５３
５４ 従動回転体
５７ 引っ張りコイルばね
５８ 付勢アーム
５９ 連結突起
Ｐ１ 付勢回転体のピッチ円
Ｐ２ 従動回転体のピッチ円

Claims (4)

1. ディスクを回転駆動する回転駆動部と、前記回転駆動部に設置されたディスクの記録面に沿って移動して記録動作と再生動作の少なくとも一方を行うヘッドと、前記ヘッドを移動させるためのモータと、前記モータの駆動力を前記ヘッドに伝達する動力伝達機構とを有するディスク装置において、
   前記ヘッドに付勢力を与えて前記動力伝達機構のバックラッシュを抑制する付勢機構が、前記動力伝達機構とは別に設けられており、
   前記付勢機構は、ばねによってトルクが与えられる付勢回転体と、前記付勢回転体からトルクが与えられる従動回転体と、前記従動回転体のトルクを前記ヘッドの移動方向に沿う付勢力に変換する運動変換部とを有しており、
   前記付勢回転体の外周部と前記従動回転体の外周部には互いに噛み合う歯列が形成され、前記ばねから前記付勢回転体に与えられるトルクが大きくなるにしたがって、前記歯列の噛み合い部における（従動回転体のピッチ円径）／（付勢回転体のピッチ円径）の比が小さくなるように、前記付勢回転体の前記歯列のピッチ円と前記従動回転体の前記歯列のピッチ円が共に非真円形状とされていることを特徴とするディスク装置。
2. 前記運動変換部は、前記従動回転体の回転力によって回動させられる付勢アームと、前記ヘッドまたは前記ヘッドと共に移動する部材と前記付勢アームとを連結する連結部とで構成されている請求項１記載のディスク装置。
3. 前記付勢アームの回動支点と前記連結部とを結ぶ線を連結線とし、前記回動支点と前記連結部との距離を作用アーム長としたときに、
   前記連結線と前記ヘッドの移動方向とが成す角度が９０度のときに、前記作用アーム長が短く、前記角度が９０度よりも小さくなるにしたがってまたは９０度よりも大きくなるにしたがって、前記作用アーム長が長くなっており、
   前記作用アーム長および前記角度の変動により生じる前記作用アームから前記ヘッドに与えられる前記付勢力の伝達効率の変化を打ち消すことができるように、前記（従動回転体のピッチ円径）／（付勢回転体のピッチ円径）の比が決められている請求項２記載のディスク装置。
4. 前記動力伝達機構は、前記ヘッドと一緒に移動するラックと、前記ラックに噛み合ってモータの力で駆動されるピニオン歯車とを有しており、前記付勢力によって、前記ラックと前記ピニオン歯車との噛み合いのバックラッシュが抑制される請求項１ないし３のいずれかに記載のディスク装置。

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