JP3917961B2

JP3917961B2 - ピックアップ送り機構

Info

Publication number: JP3917961B2
Application number: JP2003282985A
Authority: JP
Inventors: 正彦西出; 岳史牧野
Original assignee: ORION ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: ORION ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: JP2005050456A

Description

本発明は、ＣＤ（Conpact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のディスクに記録された情報を読み取るディスク再生装置に用いられるピックアップ送り機構に関する。

ＣＤ，ＤＶＤ等のディスクに記録された情報を読み取る場合、ディスクをクランプして回転させながら、ディスクの半径方向にピックアップを移動させて記録された情報を読み取るようにされている。近年、ディスクの記録密度の高密度化とともにピックアップの読取位置制御を高精度で行うことが要請されている。こうした要請に対応して、モータ等の駆動手段から駆動を伝達する歯車等の駆動伝達機構に関する改良工夫が進められている。例えば、特許文献１や特許文献２では、ピックアップを移動するために設けられたラックに摺動自在に別のラックを配設し、２つのラックをバネ等の付勢部材により付勢されて駆動ギアを挟圧するようにした点が記載されている。こうした機構によりラックと駆動ギアとのバックラッシュを防止し、ピックアップの移動動作をより高精度に行うことができる。また、特許文献３には、ピックアップを備えたベースに設けられたフィードラックにその歯並び方向に弾発付勢された補助ラックを摺動可能に重ね合わせて設け、ピックアップが停止位置に達したときにピニオンと噛み合うフィードラックの噛み合い歯を欠除させる一方補助ラックの歯列を延長させて、補助ラックの歯列延長部分にピニオンが噛み合うことで補助ラックがフィードラックに対し歯並び方向に移動して所定の動作機構と連携動作を行う点が記載されている。
実開平３−３５３６４号公報実開平３−８９５６４号公報登録実用新案第３０８９１６７号公報

上述した特許文献では、いずれも２つのラックがバネ等の付勢部材により常時付勢されてピニオンを弾圧挟持し、ピニオンとラックとの間のバックラッシュを防止するようにされているが、このようにラック及びピニオンが常時付勢された状態に置かれるためそれに耐えるだけの強度を各部材に持たせておく必要がある。また、２つのラックを所定の位置関係に保持するために付勢力に対抗するストッパ等の機構を別途設けなければならない。特に、特許文献３のように、補助ラックのみを移動させる場合には、コイルバネの反発力が大きくなってラックやピニオンに大きな負荷が加わるため、それに対処する必要があり、補助ラックの移動距離を大きくとることはできない。

そこで、本発明は、ラックやピニオンといった駆動伝達機構に常時負荷をかけることのないピックアップ送り機構を提供することを目的とするものである。

本発明に係るピックアップ送り機構は、ピックアップ装置を取り付けた基台に設けられるとともに該ピックアップ装置の移動方向に沿って歯列が形成された第一ラックと、前記第一ラックの歯列方向にのみ摺動自在となるように前記第一ラックに設けられるとともに前記第一ラックの歯列と重なり合うように歯列が形成された第二ラックと、前記第一ラック及び前記第二ラックに噛み合うピニオンと、該ピニオンを回転駆動する駆動手段とを備えたピックアップ送り機構であって、前記基台に回動自在に取り付けられたカムフォロア部材と、前記第二ラックに形成されたカム面と、前記基台に設けられるとともに前記カムフォロア部材を前記カム面に常時圧接するように付勢する付勢部材とを備え、前記カム面に形成された湾曲部に前記カムフォロア部材が嵌合することで前記第一ラックと前記第二ラックとが所定の位置関係に保持されることを特徴とする。

さらに、前記カム面に形成された湾曲部に前記カムフォロア部材が嵌合することで前記第一ラック及び前記第二ラックの前記ピニオンに噛み合う歯により前記ピニオンの歯が挟持される状態となるように前記第一ラック及び第二ラックの位置関係が保持されることを特徴とする。

さらに、前記第一ラック及び前記第二ラックを前記ピニオンの回転により前記ピックアップ装置の待機位置に向けて移動させた際に、前記第一ラックの歯列の終端からさらに延長して前記第二ラックの歯列が形成されており、前記第二ラックの延長された歯列部分に前記ピニオンが噛み合うことで前記第二ラックのみがさらに移動することを特徴とする。

さらに、前記カムフォロア部材にはロックアーム部が形成されており、前記第二ラックのみの移動により前記湾曲部から前記カムフォロア部材が外れた後前記ロックアーム部が前記付勢部材に抗して揺動動作を行うように前記カム面が湾曲形成されていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、基台に回転自在に設けられたカムフォロア部材が第二ラックに形成されたカム面の湾曲部に嵌合することで第一ラックと第二ラックが所定位置に保持されるので、第一ラック及び第二ラックが常時付勢された状態に置かれることはなく、ラックやピニオン等の駆動伝達機構に常時負荷がかかることがない。

そして、カム面に形成された湾曲部にカムフォロア部材が嵌合することで第一ラック及び第二ラックのピニオンに噛み合う歯によりピニオンの歯が挟持される状態となるように第一ラック及び第二ラックの位置関係が保持されれば、ラックとピニオンとの間のバックラッシュを防止することができる。

また、第一ラック及び第二ラックをピニオンの回転によりピックアップ装置の待機位置に向けて移動させた際に、第一ラックの歯列の終端からさらに延長して第二ラックの歯列を形成して、第二ラックの延長された歯列部分にピニオンが噛み合うことで第二ラックのみがさらに移動するようにすれば、第二ラックのみをスムーズに移動させることができる。すなわち、第二ラックを所定位置に保持しているカム面の湾曲部からカムフォロア部材が外れれば、第二ラックを移動方向に対して付勢するものはないため、スムーズに第二ラックを移動することができ、またその移動距離についても延長する歯列部分の長さを適宜設定して自由に設計することが可能となる。

また、カムフォロア部材にロックアーム部を形成して、第二ラックのみの移動により湾曲部からカムフォロア部材が外れた後ロックアーム部が付勢部材に抗して揺動動作を行うようにカム面を湾曲形成すれば、第二ラックの移動動作に同期してロックアーム部が揺動し、ピックアップ装置の待機位置への移動に伴いロックアーム部によるロック動作を行うことが可能となる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態を備えた光ディスク装置の内部構造を示す概略平面図である。本体フレーム１の底面には、大きく切欠いて開口領域２が形成されており、開口領域２内には後述する基板フレーム３が配設される。本体フレーム１の前方（図１では下側）には、ディスクが載置されるトレイ４を前後方向に案内する前側フレーム部５が形成されており、トレイ４の下面に前後方向に形成された摺動溝６が前側フレーム部５に突設した案内用突起７に嵌合してトレイ４は本体フレーム１内に搬入及び搬出される。トレイ４の下面には、前後方向に沿ってトレイラック８が配設されており、後述する駆動伝達機構にトレイラック８が噛み合ってトレイ４は前後方向に移動制御される。

基板フレーム３は、ディスクをクランプして支持するターンテーブル９を備えたモータが固定されており、中央部分に形成された矩形状の開口領域１０には、ピックアップ装置１１が配設される。図示されていないが、ターンテーブル９の上部には、本体フレーム１に架設された支持フレームにクランパが取り付けられている。ピックアップ装置１１は、基板フレーム３に立設された支持台１２に固定された一対の棒状ガイド１３に摺動自在に装着されており、ターンテーブル９に装填されたディスクの半径方向に移動して読み取り動作を行う。

ピックアップ装置１１の一方の側部には基台１４が固定されており、後述するラック−ピニオン機構により基台１４が移動することでピックアップ装置１１が搬送されて読取位置に位置決めされるようになっている。

基板フレーム３には、駆動伝達機構１５を構成する歯車列及び駆動源となるモータ１６が取り付けられている。モータ１６の駆動軸に固定された駆動歯車１７には、三段歯車１８の中段歯車部分が噛み合っている。三段歯車１８は、中段歯車部分が最も大径で、下段歯車部分が最も小径で、上段歯車部分がその中間の径となっている。そして、下段歯車部分は、伝達歯車１９と噛み合っている。伝達歯車１９には同軸にピニオン２０が固定されている。一方、三段歯車１８の上段歯車部分は、二段歯車２１の上段歯車部分と噛み合っており、二段歯車２１は、上段歯車部分が下段歯車部分よりも大径に設定されている。そして、下段歯車部分は、二段歯車２２の上段歯車部分と噛み合っている。二段歯車２２も上段歯車部分が下段歯車部分よりも大径に設定されている。そして、下段歯車部分は、伝達歯車２３と噛み合っており、伝達歯車２３は、前側フレーム部５に設けられたトレイ駆動歯車２４の下段歯車部分と噛み合っている。そして、トレイ駆動歯車２４の上段歯車部分がトレイ４の下面に配設されたトレイラック８と噛み合っている。

以上の駆動伝達機構１５をモータ１６により駆動すると、駆動力が伝達されてトレイ駆動歯車２４が回転し、トレイラック８が駆動されてトレイ４が搬送される。

次に、基板フレーム３をトレイ４の搬送動作に同期して上下動させるための機構について説明する。前側フレーム部５には、左右方向に摺動可能に揺動ガイド部材２５が設けられており、揺動ガイド部材２５には、左右方向に延びた長孔２６が穿設されている。長孔２６内にトレイ駆動歯車２４が配置されており、長孔２６に形成されたラック歯２７にトレイ駆動歯車２４が噛み合うと、揺動ガイド部材２５が左右方向に移動するようになっている。一方、基板フレーム３の後端部は、左右一対の支持軸２８で支持されており、支持軸２８を中心に上下に揺動可能に取り付けられている。基板フレーム３の前端部には、揺動受け部材２９が固定されており、揺動受け部材２９の左右両端部は、本体フレーム１の軸受部に上下動可能なように嵌合している。そして、揺動受け部材２９の中央部分に揺動ロッド３０が突設されており、揺動ロッド３０は、揺動ガイド部材２５に形成されたガイド溝に挿入されている。そして、図示されていないが、ガイド溝は、左右方向に延びるように穿設され、その一部に上下に傾斜して形成されているため、揺動ガイド部材２５の左右方向の移動動作に応じて揺動ロッド３０が上下動する。したがって、基板フレーム３全体が揺動ロッド３０とともにトレイ４の搬送動作に同期して上下動するようになる。トレイ４の搬入時及び搬出時に一旦基板フレーム３が下方に移動してターンテーブル９がクランパから離れて、ディスクの搬送に支障が生じないようにする。

図２は、本発明の実施形態であるピックアップ送り機構の一部拡大平面図である。ピックアップ装置１１の側部に固定された基台１４には、ピックアップ装置１１とは反対側に第一ラック３１が延設されており、基台１４の上面には、カムフォロア部材３２が回動自在に軸支される回動軸３３と、バネ部材３４が装着される取付軸３５とが並列して立設されている。

第一ラック３１の上面には、第二ラック３６が重なり合うように配設されており、第一ラック３１及び第二ラック３６の側面には、ピックアップ装置の移動方向に沿って直線状の歯列が形成されており、両者の歯列は同一直線状となるように設定されている。第一ラック３１の上面には、ピックアップ装置１１の移動方向に沿って左右に所定間隔を置いて摺動突起３７が立設されている。第二ラック３６には、摺動突起３７が嵌合する直線状の摺動溝３８がピックアップ装置１１の移動方向に沿って形成されている。したがって、第二ラック３６は、摺動突起３７によってピックアップ装置１１の移動方向にのみ摺動自在となっている。第二ラック３６の歯列が形成された側面と反対側にはカム部３９が配設されており、カム部３９にはカム面４０が湾曲形成されている。

カムフォロア部材３２は、カム面４０に圧接する圧接面４１が平面視円弧状に湾曲形成されており、圧接面４１とは反対側に係合突起４２が突設されている。カムフォロア部材３２には、回動軸３３に関して対称となる位置にロックアーム部４３が一体形成されており、カムフォロア部材３２が回動軸を中心に揺動すると、それに同期してロックアーム部４３も同じ方向に揺動するようになる。

バネ部材３４は、中央部分をコイル状に巻かれており、両端部が直線状に形成されて外方に突出している。そして、一方の端部はカムフォロア部材３２の係合突起４２に係合し、他方の端部は、基台１４に形成された係合受け部４４に係合している。バネ部材３４は、両端部が開くように付勢するため、係合突起４２に係合した一方の端部はカムフォロア部材３２を下方に付勢するように作用する。

図３には、各部材の分解組立斜視図を示している。第一ラック３１は、基台１４に一段低く段差を形成して一体成形されており、その段差に第二ラック３６のカム部３９の下面が当接している。第二ラック３６の歯列は、第一ラック３１の歯列よりも延長して長く形成されており、その延長された歯列部分の長さは、摺動溝３８の溝長とほぼ同一に設定されている。そして、第二ラック３６は、ディスクを搬出又は搬入する際にピックアップ装置１１が待機する位置（図１で示す位置参照、図２では左側）側に、斜面部４６と先端が丸く形成された突出部４７を備えた押圧部４５がピックアップ装置１１の移動方向に沿って延設されている。

図４には、カムフォロア部材３２の圧接面４１とカム部３９のカム面４０とが圧接した状態を拡大して示している。カム面４０は、ピックアップ装置１１の待機位置側から左側湾曲部４０ａ、傾斜面４０ｂ、平行面４０ｃ及び右側湾曲部４０ｄが形成されている。第二ラック３６が第一ラック３１に対して相対的に移動すると、カムフォロア部材３２はバネ部材３４により圧接された状態でカム面４０を摺動し、左側湾曲部４０ａ及び右側湾曲部４０ｄに嵌合する。カムフォロア部材３２が湾曲部に嵌合した状態では第一ラック３１及び第二ラック３６は、その位置関係を安定して保持された状態となり、第二ラック３６に大きな駆動力が加わって強制的に移動させられない限りカムフォロア部材３２の嵌合状態が外れることはない。

次に、本実施形態の動作を図５に基づいて説明する。なお、図５では、理解を容易にするためにカムフォロア部材３２、バネ部材３４及び第二ラック３６を太い実線で描画し、それ以外を細い実線で描画している。そして、部材により隠れている細い実線についても描画している。後述する図６においても同様である。

図５（ａ）は、ピックアップ装置１１が待機位置にある場合の状態を示している。この状態では、第二ラック３６は、第一ラック３１に対して左方向に摺動した状態で、第一ラック３１の摺動突起３７は第二ラック３６の摺動溝３８の右端部に位置している。そして、カムフォロア部材３２は、カム面４０の右側湾曲部４０ｄに嵌合した状態で第一ラック３１と第二ラック３６とが位置決めされている。また、基板フレーム３に設けられたストッパ４８にロックアーム部４３が係止した状態となっており、ピックアップ送り機構が不用意に移動することを防止している。

上述したように、揺動ガイド部材２５が動作してディスクがターンテーブル９にセットされるときに、揺動ガイド部材２５に設けられた押圧突起部が第二ラック３６の押圧部４５を図５（ｂ）に示すように右方向に押動する。この押圧力によりカムフォロア部材３２は右側湾曲部４０ｄから外れて第二ラック３６は右方向に移動を開始する。そして、カムフォロア部材３２は、平行面４０ｃ、傾斜面４０ｂを摺動していく。第二ラック３６が右方向に移動していくと、歯列の右端部がピニオン２０に噛み合うようになる。ピニオン２０は、既に回転駆動されているため、第二ラック３６と噛み合いながら時計回りに回転して第二ラック３６をさらに右方向に移動させる。

第二ラック３６が右方向に移動し続けると、第一ラック３１の摺動突起３７が摺動溝３８の左端部に到達し、カムフォロア部材３２は左側湾曲部４０ａと嵌合した状態となって、第一ラック３１は第二ラック３６とともに右方向に移動してピニオン２０に歯列が噛み合うようになる。カムフォロア部材３２が左側湾曲部４０ａと嵌合する際に、カムフォロア部材３２は時計回りに回転してロックアーム部材４３がストッパ４８から外れるため、第一ラック３１は支障なく右方向に移動することができる。こうして、カムフォロア部材３２と左側湾曲部４０ａとが嵌合した状態で第一ラック３１及び第二ラック３６が所定の位置関係に保持されるが、その位置関係を示しているのが図６である。図６は、ピニオン２０が噛み合っていない状態の第一ラック３１及び第二ラック３６を示しており、第一ラック３１の歯列と第二ラック３６の歯列とがわずかにずれた状態で両者の位置関係は保持されている。すなわち、カムフォロア部材３２が左側湾曲部４０ａに嵌合して安定した状態となったときの第一ラック３１及び第二ラック３６の位置関係である。このわずかにずれた状態で、ピニオン２０の歯が噛み合うと、ピニオン２０の歯が第一ラック３１及び第二ラック３６の歯の間に分け入り、第二ラック３６がわずかに右方向に押されるようになる。したがって、左側湾曲部４０ａがわずかに右方向にずれてカムフォロア部材３２は安定した状態からずれた位置になるが、バネ部材３４により安定した状態に戻るように付勢力が働くようになり、第二ラック３６を左に戻すように作用する。こうして、両者の重なり合った歯列にピニオン２０が噛み合った状態では、ピニオン２０の歯が第一ラック３１及び第二ラック３６の歯の間に挟持されて、バックラッシュが防止される。ピニオン２０が回転駆動されると、第一ラック３１及び第二ラック３６は左右方向に移動し、ピックアップ装置１１を適宜読取位置に位置決め制御する。

ピックアップ装置１１を待機位置に戻す際には、図５に基づいて説明した順序と逆の順序で動作する。すなわち、図５（ｃ）において、ピニオン２０を反時計回りに回転させて第一ラック３１及び第二ラック３６をさらに左方向に移動させると、第一ラック３１の歯列がなくなり、図５（ｂ）に示すように、第二ラック３６の延長した歯列部分とピニオン２０が噛み合うようになる。この時点で、第一ラック３１の移動は停止し、ピックアップ装置１１は待機位置に停止する。そして、第二ラック３６のみが左方向に移動を開始し、カムフォロア部材３２が左側湾曲部４０ａから外れて、傾斜面４０ｂ、平行面４０ｃを摺動して反時計回りに回転するようになる。第二ラック３６が左方向に移動し続けると、押圧部４５が揺動ガイド部材２５の押圧突起部を押圧して作動させるようにする。そして、カムフォロア部材３２は右側湾曲部４０ｄに嵌合してロックアーム部４３がストッパ４８に係止した状態になる。カムフォロア部材３２が右側湾曲部４０ｄに嵌合する際に、バネ部材３４に付勢されてカムフォロア部材３２が右側湾曲部４０ｄに入り込もうとする力が働き第二ラック３６を左方向に強制的に移動させることになる。そのため第二ラック３６の歯列がピニオン２０の歯から離れ、第二ラック３６が移動を停止する。このように、ピックアップ装置１１を待機位置に戻すと共に、第二ラック３６をさらに移動させて、他の機構と連係動作させることが可能となる。

本発明に係る実施形態を備えた光ディスク装置の内部構造を示す概略平面図である。本発明に係る実施形態の拡大平面図である。本発明に係る実施形態の分解組立斜視図である。カム部分の拡大平面図である。本発明に係る実施形態の動作に関する説明図である。本発明に係る実施形態の状態に関する説明図である。

符号の説明

１本体フレーム
４トレイ
９ターンテーブル
11 ピックアップ装置
14 基台
15 駆動伝達機構
20 ピニオン
31 第一ラック
32 カムフォロア部材
34 バネ部材
36 第二ラック
39 カム部
40 カム面
43 ロックアーム部

Claims

ピックアップ装置を取り付けた基台に設けられるとともに該ピックアップ装置の移動方向に沿って歯列が形成された第一ラックと、前記第一ラックの歯列方向にのみ摺動自在となるように前記第一ラックに設けられるとともに前記第一ラックの歯列と重なり合うように歯列が形成された第二ラックと、前記第一ラック及び前記第二ラックに噛み合うピニオンと、該ピニオンを回転駆動する駆動手段とを備えたピックアップ送り機構であって、前記基台に回動自在に取り付けられたカムフォロア部材と、前記第二ラックに形成されたカム面と、前記基台に設けられるとともに前記カムフォロア部材を前記カム面に常時圧接するように付勢する付勢部材とを備え、前記カム面に形成された湾曲部に前記カムフォロア部材が嵌合することで前記第一ラックと前記第二ラックとが所定の位置関係に保持されることを特徴とするピックアップ送り機構。
前記カム面に形成された湾曲部に前記カムフォロア部材が嵌合することで前記第一ラック及び前記第二ラックの前記ピニオンに噛み合う歯により前記ピニオンの歯が挟持される状態となるように前記第一ラック及び第二ラックの位置関係が保持されることを特徴とする請求項１に記載のピックアップ送り機構。
前記第一ラック及び前記第二ラックを前記ピニオンの回転により前記ピックアップ装置の待機位置に向けて移動させた際に、前記第一ラックの歯列の終端からさらに延長して前記第二ラックの歯列が形成されており、前記第二ラックの延長された歯列部分に前記ピニオンが噛み合うことで前記第二ラックのみがさらに移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のピックアップ送り機構。
前記カムフォロア部材にはロックアーム部が形成されており、前記第二ラックのみの移動により前記湾曲部から前記カムフォロア部材が外れた後前記ロックアーム部が前記付勢部材に抗して揺動動作を行うように前記カム面が湾曲形成されていることを特徴とする請求項３に記載のピックアップ送り機構。