JP4407744B2 - ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスク装置、特に落下時などに発生する衝撃力の影響を受けて光ピックアップが暴走したようなときに、その暴走の影響によって光ピックアップの正常な動作タイミングにずれや動作不良などが生じることを抑制するための対策が講じられているディスク装置に関する。

図５にディスク装置の要部の基本構成を概略平面図で示してある。このディスク装置には、ディスク記録面（不図示）を走査する光ピックアップ１０と動力伝達機構２０とが備わっている。光ピックアップ１０は光学ベース１２に対物レンズ１３などの必要な光学部品のほか、発光素子や受光素子など（不図示）が組み付けられている。また、動力伝達機構２０は、モータ２１によって定位置で回転駆動されるスクリュー軸２２と、このスクリュー軸２２に噛み合った噛合い歯２４を有する可動ユニット２３とを備えていて、可動ユニット２３が光ピックアップ１０の光学ベース１２に結合されてその光ピックアップ１０の一部を構成している。そして、この動力伝達機構２０によって、スクリュー軸２２の回転運動が可動ユニット２３の直線運動に変換されて光ピックアップ１０に伝達される。

光ピックアップ１０の上記光学ベース１２には、フレーム３０に取り付けられたガイド軸４１に摺動自在に嵌合された摺動軸受１４と、同じくフレーム３０に取り付けられた副軸４２に倣う摺動部１５とが備わっている。そして、上記の動力伝達機構２０によって伝達された駆動力によって、光ピックアップ１０がガイド軸４１及び副軸４２により案内されて直線路を正逆方向（矢印Ｄ）に走行される。さらに、フレーム３０にはターンテーブル３９が取り付けられていて、このターンテーブル３９と共に回転しているディスクの記録面（不図示）が上記光ピックアップ１０によって光学的に走査される。

以上の構成を備えるディスク装置において、光ピックアップ１０の正常時の走行範囲、言い換えると、正常な記録時又は再生時の光ピックアップ１０の走行範囲（有効走行範囲）は、モータ２１の回転方向や回転数、回転速度などについて電気的な制御が行われることによって、可動ユニット２３の噛合い歯２４がスクリュー軸２４に噛み合っている範囲内に収まっている。そのため、適切な制御下では、光ピックアップ１０が有効走行範囲外に暴走してフレーム３０に衝突するといった事態は起こり得ない。

ところが、ディスク装置を運搬したり移動させたりするときに何らかの原因でそのディスク装置に大きな衝撃が加えられたような場合、たとえば落下衝撃が加えられたような場合には、可動ユニット２３の噛合い歯２４が、スクリュー軸２２を回転させながら光ピックアップ１０の有効走行範囲外にまで移動したり、スクリュー軸２２の螺旋溝から外れてしまったりして、両者の噛合い位置が正常な位置からずれてしまい、正常な記録又は再生の動作を行わせることが不可能になったりするという事態が起こり得る。

そこで、従来は、図６に示したように、可動ユニット２３の一端部に突起２５を設けておくことによって、光ピックアップ１０が有効走行範囲外に暴走したようなときには、その突起２５をフレーム３０側に設けられている受部３１により受け止めさせてその暴走を停止させるようにしていた。

一方、従来のディスク再生装置においては、ディスクの内外周に達したピックアップがシャーシ上の部品に衝突する際の衝撃を緩和する手段として、ガイド軸の端部を弾性的に押し付けてそのガイド軸をシャーシ側に保持させるための保持片を有するブラケットに弾性を有する片持ち形状の当接片を立ち上げておき、その当接片にピックアップを当接させるという対策を講じたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

また、リードスクリューに噛み合ってそのリードスクリューの回転運動を光ピックアップの直線運動に変換するという光ピックアップ駆動機構において、光ピックアップのシークに要する時間を短くするための対策を講じることも行われている（たとえば、特許文献２参照）。

さらに、ディスク装置において、チルト調整を行ったときのラックの係合部とリードスクリューの螺旋状の溝との噛合い状態が損なわれることを防ぐことについての研究も行われている（たとえば、特許文献３参照）。
特開平１１−６６７７０号公報 特開２００２−２１６４４１号公報 特開２００５−２３５２６３号公報

ところが、図６に示したような可動ユニット２３に設けた突起２５を、フレーム３０側の受部３１に受け止めさせるというだけの対策では、落下時の衝撃などにより光ピックアップ１０が有効走行範囲外に暴走してしまうことを防止することができるととしても、突起２５がフレーム３０側の受部３１に衝突したときの衝撃の影響が光ピックアップ１０の全体に直接に及びやすく、その影響で光学ベース１０に組み付けられている光学部品などの当初の組付け精度が損なわれてしまって、正常な記録又は再生の動作を行わせることが不可能になるという事態に陥ることがある。

そこで、この点を解決するためには、上掲の特許文献１のようにシャーシに取り付けた板金製のブラケットに片持ち状の弾性を有する当接片を具備させておき、その当接片に光ピックアップを衝突させることによって衝突時の衝撃を緩和させるという対策を講じておくと、図５に示した光学ベース１０に組み付けられている光学部品などの当初の組付け精度が損なわれるという事態を抑制することが可能になるとも考えられる。

しかしながら、シャーシ側に取り付けた片持ち状の当接片にただ単に光ピックアップを衝突させて衝撃を緩和させるという対策を講じた場合、その当接片の弾性定数（弾性度合）が小さすぎると有効な緩衝作用が得られにくい反面で、その弾性定数が大きすぎても衝撃が有効に吸収されにくくなって有効な緩衝作用が得られにくい。そのため、当接片の弾性の度合を適切に定める上での制約が多くなり、その結果、片持ち状の当接片によって有効な緩衝作用を得るということに困難が伴う。また、当接片や当接片をシャーシに取り付けるための止めビスなどが余分に必要になってそれだけ部品点数が増え、組立工程が煩雑化するという問題点も生じる。

本発明は以上の状況や問題点を改善するものである。すなわち、本発明は、落下衝撃などにより有効走行範囲外に暴走する光ピックアップをばね力を利用して受け止めさせることによって衝撃を緩和し、そうすることによって、上記した可動ユニットの噛合い歯とスクリュー軸との噛合い位置が正常な位置からずれるという事態や、光学ベースに組み付けられている光学部品などの当初の組付け精度が損なわれるという事態を未然に有効に防止するということを基本としている。その上で、部品点数の増加による組立工程の煩雑化を来さないようにすることは勿論、衝撃を緩和する作用を発揮するばね部材による衝撃吸収時の弾性定数が２段階に変化するような工夫を講じることによって、そのばね部材の初期弾性の強さの度合を容易に定めることができるようになるディスク装置を提供することを目的とする。

本発明に係るディスク装置は、ディスク記録面を走査する光ピックアップと、スクリュー軸とこのスクリュー軸に噛み合った噛合い歯を有する樹脂成形体でなる可動ユニットとを備える動力伝達機構と、を有して、上記動力伝達機構の可動ユニットが上記光ピックアップに結合されてその光ピックアップの一部を構成し、かつ、上記光ピックアップの走行路を規定するガイド軸がフレームに取り付けられている。

そして、上記光ピックアップの暴走時に上記フレームに具備された受部に受け止められてその光ピックアップの暴走を停止させる当り部が、上記可動ユニットから延び出た片持ち形状のばね片に設けられていると共に、その当り部が上記受部に受け止められて上記ばね片が撓み変形したときに、そのばね片の自由端部を当接させてそのばね片の形態を上記片持ち形状から両持ち形状に変化させるばね片支え部が、上記光ピックアップに設けられている。

この構成であると、上記したばね部材としてのばね片の当り部に光ピックアップが受け止められた初期段階では、そのばね片が片持ち形状を保ったまま撓み変形する。このため、衝撃による荷重が小さいときには、片持ち形状のばね片の撓み変形によってその衝撃が緩和される。そして、そのばね片が撓み変形した後の段階では、そのばね片が、その自由端部を光ピックアップのばね片支え部に当接させて片持ち形状から両持ち形状に変化する。そのため、ばね片の弾性定数が小さい値から大きい値に変化することになる。したがって、衝撃による荷重が大きいときには、片持ち形状のばね片の撓み変形によってその衝撃による荷重の一部が吸収され、残りの荷重が両持ち形状のばね片の撓み変形によって緩和されて全体として衝撃が効果的に緩和される。このことにより、片持ち形状のばね片の弾性度合を弱くしておいても、そのばね片が両持ち形状に変化した時点でその弾性度合が強くなるので、有効な緩衝作用を得ることのできるばね片の初期弾性の強さの度合を容易に定めることができるようになる。また、本発明において、ばね片は動力伝達機構の樹脂成形体でなる可動ユニットから延び出た構成を有しているので、そのばね片を可動ユニットと共に樹脂で一体成形することが可能になり、ばね片を追加することによって部品点数が増加することはない。したがって、部品点数の増加による組立工程の煩雑化を来さない。

本発明において、片持ち形状の上記ばね片は、上記可動ユニットに対する連設箇所でなる基端部と上記自由端部との中間位置に上記当り部を有していることが望ましい。この構成であると、ばね片の形態が片持ち形状から両持ち形状に変化した後では、ばね片が基端部と自由端部との間で弓なりに撓み変形して有効な緩衝作用を発揮する。

本発明において、片持ち形状の上記ばね片は、その基端部が上記可動ユニットから延び出たＵ字形に形成されて、そのＵ字形の基端部に当該ばね片の片持ち状態での撓み変形を吸収するばね性が付与されていることが望ましい。この構成であると、片持ち形状のばね片が、Ｕ字形の基端部付近を支点として撓み変形するので、ばね片の長さを短くしておいてもそのばね片の弾性定数を小さく抑えることが可能になる。そのため、可動ユニットと一体のばね片の成形容易性を高めるためにそのばね片の長さを小さくしても、初期段階で変形しやすいばね片を形成することが容易になるという利点がある。

本発明では、上記当り部が、上記ばね片に設けられて上記受部に対して突き出た突起でなることが望ましい。このように当り部を突起によって形成しておくと、ばね片が片持ち形状から両持ち形状に変化した後の段階でばね片に加わる力がその突起の形成箇所に集中することになるので、両持ち形状のばね片が弓なりに撓み変形することに伴う衝撃吸収作用が良好に発揮されるようになる。

本発明において、上記当り部は、上記光ピックアップが、ディスクを回転させるターンテーブルに近い初期位置から遠ざかる方向に暴走したときに上記受部に衝突するように構成されていることが望ましい。これは、一般的なディスク装置にあっては、光ピックアップについてはその初期位置がターンテーブルの近くに定められていて、ディスク装置が不慮に落下するときには、光ピックアップがターンテーブルから遠ざかる方向に暴走することが多く、その際に衝撃吸収作用が発揮されるようになっておりさえすれば、落下衝撃などにより有効走行範囲外に暴走する光ピックアップをばね片のばね力を利用して衝撃を緩和することができることによる。

以上のように、本発明によれば、部品点数の増加による組立工程の煩雑化を来さずに、ばね片による２段階の弾性定数の変化を通じて、暴走する光ピックアップに加わる衝撃が有効に緩和される。そのため、可動ユニットの噛合い歯とスクリュー軸との噛合い位置が正常な位置からずれるという事態や、光学ベースに組み付けられている光学部品などの当初の組付け精度が損なわれるという事態を未然に有効に防止することができるようになる。また、片持ち形状のばね片の弾性定数を小さく定めておいても、そのばね片が片持ち状態から両持ち形状に変化することによって大きな弾性定数を示すようになるので、ばね片の初期弾性の強さの度合を容易に定めることができるようになるという利点もある。

図１は本発明の実施形態に係るディスク装置に採用される可動ユニット２３などを示した概略斜視図である。また、図２及び図３はばね片５０による衝撃吸収作用を説明するための側面図である。

この実施形態のディスク装置において、その基本構成は図５を参照して説明したところと同様である。すなわち、同図のように、このディスク装置には、光学ベース１２に対物レンズ１３などの必要な光学部品が組み付けられた光ピックアップ１０と、動力伝達機構２０とが備わっている。動力伝達機構２０は、モータ２１によって定位置で回転駆動されるスクリュー軸２２と、このスクリュー軸２２に噛み合った噛合い歯２４を有する可動ユニット２３とを備え、可動ユニット２３が光ピックアップ１０の光学ベース１２に結合されてその光ピックアップ１０の一部を構成している。そして、この動力伝達機構２０によって、スクリュー軸２２の回転運動が可動ユニット２３の直線運動に変換されて光ピックアップ１０に伝達される。光ピックアップ１０の光学ベース１２には、フレーム３０に取り付けられたガイド軸４１に摺動自在に嵌合された摺動軸受１４と、同じくフレーム３０に取り付けられた副軸４２に倣う摺動部１５とが備わっている。そして、動力伝達機構２０によって伝達された駆動力によって、光ピックアップ１０がガイド軸４１及び副軸４２により案内されて直線路を正逆方向（矢印Ｄ）に走行される。フレーム３０にはターンテーブル３９が取り付けられていて、このターンテーブル３９と共に回転しているディスクの記録面（不図示）が上記光ピックアップ１０によって光学的に走査される。

さらに、図例のディスク装置では、ガイド軸４１の一端部と他端部には、そのガイド軸４１をフレーム３０側に付勢するねじりばね３２，３３が取り付けられているのに対し、フレーム３０にねじ込まれた調整ねじ３４，３５がガイド軸４１の一端部と他端部とを支えて上記ねじりばね３２，３３による付勢に対抗している。そして、調整ねじ３４，３５のねじ込み量を加減することによってガイド軸４１の水平度が調節されている。

図１のように、樹脂成形体でなる可動ユニット２３には、光ピックアップ１０（図５参照）の走行方向の一端部にばね片５０が樹脂で一体に成形されている。このばね片５０は、可動ユニット２３の連設箇所である基端部５１がＵ字形に形作られていると共に、その基端部５１から可動ユニット２３の一端面２５に平行に延び出た立上り片部５３を有して、その先端が自由端部５２とされた片持ち形状に形成されている。また、このばね片５０は全長に亘って同一幅及び同一厚さに形成されていて、図１に示した片持ち形状では、Ｕ字形の基端部５１の付近を支点として前後に撓み変形するようになっている。したがって、片持ち形状のばね片５０では、そのばね片５０の撓み変形がＵ字形の基端部５１のばね性によって吸収される。さらに、ばね片５０の立上り片部５３の中間位置に、フレーム３０に備わっている受部３１に対向する突起でなる当り部５４が突出した状態で設けられている。

一方、図２又は図３によって判るように、光ピックアップ１０、具体的には光学ベース１２の端面がばね片支え部５５として形成されていて、このばね片支え部５５が、片持ち形状のばね片５０の自由端部５２に一定の隙間を隔てて対峙している。したがって、ばね片５０が光ピックアップ１０に近づく方向に撓み変形したときには、そのばね片５０の自由端部５２が上記ばね片支え部に当接してそのばね片５０が片持ち形状から両持ち形状に変化するようになっている。

以上のように構成されているディスク装置において、光ピックアップ１０がその初期位置、すなわち図５に示したターンテーブル３９に近い初期位置に位置しているときに、たとえば不慮に落下したようなときには、可動ユニット２３の噛合い歯２４がスクリュー軸２２に噛み合ったままそのスクリュー軸２２を回転させながら移動することがある。このときに、光ピックアップがその有効走行範囲外に暴走するという状況が生じると、可動ユニット２３に設けられているばね片５０の当り部５４がフレーム３０側の受部３１に衝突する。そのようにばね片５０の当り部５４がフレーム３０側の受部３１に衝突すると、衝撃の大きさによっては、図２の矢印ａのようにばね片５０の自由端部５２が変位して光ピックアップ１０のばね片支え部５５に当接する。これにより、ばね片５０は、その基端部５１と自由端部５２との両方が光ピックアップ１０により支えられた形態になるので、そのばね片５０が図１に示した片持ち形状から図２に示した両持ち形状に変化する。なお、図２には、ばね片５０が撓み変形して片持ち形状から両持ち形状に変化するのに要する自由端部５２の変位角度を符号θで示してある。この段階、すなわち、ばね片５０が片持ち形状から両持ち形状に変化するまでの初期段階では、ばね片５０のＵ字形の基端部５１の撓み変形によって衝撃が吸収されるので、光ピックアップ１０に加わる衝撃が軽減される。

ばね片５０が片持ち形状から両持ち形状に変化した後の段階、すなわち初期段階の後の第２段階では、ばね片５０が両持ち形状になっていて、その立上り片部５３の中間位置である当り部５４の形成箇所に衝突荷重が集中する。このため、図３に一点鎖線で示したように、その当り部５４の形成箇所が押されて立上り片部５３が弓なり形状に撓み変形して衝撃を吸収する。したがって、光ピックアップ１０に加わる衝撃が両持ち形状のばね片５０の撓み変形により吸収されて軽減される。

このように、光ピックアップ１０に加わる衝撃が、ばね片５０の撓み変形により吸収され、しかも、初期段階では片持ち形状のばね片５０が衝撃を吸収し、第２段階では両持ち形状のばね片５０が衝撃を吸収するようになっていると、暴走した光ピックアップ１０の速度が初期段階で少し遅くなり、そのように速度の遅くなった光ピックアップ１０が第２段階で停止するようになるので、暴走した光ピックアップ１０が停止するまでの減速作用が円滑に発揮され、その間での光ピックアップ１０に作用する衝撃が効率よく減衰されることになる。そのため、この実施形態のディスク装置では、ばね片５０による２段階の弾性定数の変化を通じて、暴走する光ピックアップに加わる衝撃が有効に緩和される。その結果、可動ユニット２３の噛合い歯２４とスクリュー軸２２（図５参照）との噛合い位置が正常な位置からずれるという事態や、光学ベース１２に組み付けられている光学部品などの当初の組付け精度が損なわれるという事態が未然に有効に防止されるようになる。

図４は片持ち形状のばね片や両持ち形状のばね片の変位量と荷重の関係を示した説明図である。同図に説明的に示したように、片持ち形状から両持ち形状に変化したときのばね片の変位量を数値「１」で示し、そのときにばね片１０に加えられた荷重を数値「１」で示した場合には、ばね片の変位量を１．５倍にするためには、２倍の荷重をばね片に加えることが必要になる。このことからも、ばね片５０による２段階の弾性定数の変化を通じて、暴走する光ピックアップに加わる衝撃が有効に緩和されることが判る。この実施形態では、衝撃によって８０Ｇの荷重が加わった場合であっても、光ピックアップ１０の搭載されている光学部品などの調整のずれが最少限度に抑えられて、記録再生を行うことが可能であった。また、部品の脱落も生じることがなかった。

また、この実施形態では、ばね片１０が可動ユニット２３と共に樹脂で一体成形されているので、ばね片１０を設けたことによって部品点数が増加するという事態が生じていない。そのため、部品点数の増加による組立工程の煩雑化という事態は起こらない。さらに、片持ち形状のばね片１０がＵ字形の基端部５１の付近を支点として撓み変形するように構成したことにより、そのばね片１０の立上り片部５３の長さを短くしておいてもそのばね片１０が容易に撓み変形することになる。そのため、ばね片１０を可動ユニット２３と共に樹脂で一体成形する場合に、ばね片１０の長さを長くして容易に撓み変形させる構成を採用するよりも、その成形を容易に行うことができるようになるという利点がある。

図１〜図３を参照して説明した実施形態は、図５に示したディスク装置の基本構成をそのまま採用しているので、図１〜図３では、図１に示した要素と同一又は相応する要素に同一の符号を付してある。

本発明の実施形態に係るディスク装置に採用される可動ユニットなどの概略斜視図である。 ばね片による衝撃吸収作用を説明するための側面図である。 ばね片による他の衝撃吸収作用を説明するための側面図である。 片持ち形状のばね片や両持ち形状のばね片の変位量と荷重の関係を示した説明図である。 ディスク装置の要部の基本構成を概略平面図で示した概略平面図である。 従来例のディスク装置に採用されていた可動ユニットなどの概略斜視図である。

符号の説明

１０ 光ピックアップ
２０ 動力伝達機構
２２ スクリュー軸
２３ 可動ユニット
２４ 噛合い歯
４１ ガイド軸
３０ フレーム
３１ 受部
５０ ばね片
５１ ばね片の基端部
５２ ばね片の自由端部
５４ 当り部
５５ ばね片支え部

Claims (5)

1. ディスク記録面を走査する光ピックアップと、スクリュー軸とこのスクリュー軸に噛み合った噛合い歯を有する樹脂成形体でなる可動ユニットとを備える動力伝達機構と、を有して、上記動力伝達機構の可動ユニットが上記光ピックアップに結合されてその光ピックアップの一部を構成し、かつ、上記光ピックアップの走行路を規定するガイド軸がフレームに取り付けられているディスク装置において、
   上記光ピックアップの暴走時に上記フレームに具備された受部に受け止められてその光ピックアップの暴走を停止させる当り部が、上記可動ユニットから延び出た片持ち形状のばね片に設けられていると共に、その当り部が上記受部に受け止められて上記ばね片が撓み変形したときに、そのばね片の自由端部を当接させてそのばね片の形態を上記片持ち形状から両持ち形状に変化させるばね片支え部が、上記光ピックアップに設けられていることを特徴とするディスク装置。
2. 片持ち形状の上記ばね片は、上記可動ユニットに対する連設箇所でなる基端部と上記自由端部との中間位置に上記当り部を有している請求項１に記載したディスク装置。
3. 片持ち形状の上記ばね片は、その基端部が上記可動ユニットから延び出たＵ字形に形成されて、そのＵ字形の基端部に当該ばね片の片持ち状態での撓み変形を吸収するばね性が付与されている請求項２に記載したディスク装置。
4. 上記当り部が、上記ばね片に設けられて上記受部に対して突き出た突起でなる請求項２又は請求項３に記載したディスク装置。
5. 上記当り部は、上記光ピックアップが、ディスクを回転させるターンテーブルに近い初期位置から遠ざかる方向に暴走したときに上記受部に衝突するように構成されている請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載したディスク装置。

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