JP4485342B2 - 送り機構およびディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、送り機構およびディスク装置に関し、さらに詳しくは、送り対象を移動させる送り機構、この送り機構を備えるディスク装置に関するものである。

従来、ディスク装置は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＣＤ（Compact Disk）などのディスクに記録されている情報を読み込み、すなわち情報再生を行う、あるいはこのディスクに情報を記録、すなわち情報記録を行うためにピックアップが備えられている。このピックアップは、情報再生あるいは情報記録を行う際に、ターンテーブルにクランプされ回転するディスクに対して、このディスクの径方向に移動する必要がある。

そこで、ピックアップをディスクの径方向に移動させるために、例えば、特許文献１，２に示すような送り機構が提案されている。この特許文献１，２に示すような従来の送り機構は、螺旋溝が形成されたスクリューと、このスクリューと送り対象であるピックアップとの間に配置されるジョイントとにより構成されている。ジョイントは、一般に、スクリューの螺旋溝に噛み合う歯が形成されている噛合部と、ピックアップに固定されている固定部と、この噛合部と固定部とを連結するアーム部とにより形成されている。この従来の送り機構は、スクリューがスピンドルモータ（スクリュー回転駆動手段）により回転することで、螺旋溝が回転し、この螺旋溝が回転することで、螺旋溝と噛み合う歯が形成されたジョイントがスクリューの軸方向に送られる。従って、従来の送り機構は、スクリューが回転することで、ジョイントともにピックアップをスクリューの軸方向、すなわちディスクの径方向に移動させるものである。

特開２０００−３３９８８２号公報 特開２００４−６３００３号公報

ところで、ディスク装置に衝撃が加わった際に、ピックアップにスクリューの軸方向の衝撃力が作用する場合がある。ジョイントの噛合部に形成された歯は、この衝撃力によってスクリューに形成された螺旋溝の溝壁面に押され、この螺旋溝をスクリューの軸方向に乗り越えようとする。つまり、衝撃力により、ジョイントの噛合部の歯にスクリューに対してこのスクリューの軸方向に移動しようとする力が加わる。このとき、噛合部の歯が螺旋溝と噛み合っているため、この衝撃力により、噛合部の歯にスクリューに対してこのスクリューの軸方向と直交する方向に移動しようとする力も加わる。従って、ジョイントに形成された歯がスクリューの螺旋溝との噛み合わせが外れ、スクリューに乗り上げる際には、この歯が形成された噛合部は、スクリューの軸方向と直交する方向に移動することとともに、スクリューの軸方向に移動することとなる。これにより、ディスク装置に衝撃が加わった際に、噛合部と、固定部との距離が短くなるため、噛合部と固定部とを連結するアーム部が変形することとなる。つまり、アーム部は、ディスク装置に衝撃が加わった際に、送り対象であるピックアップに作用する衝撃力により変形することがある。

このアーム部の変形は、このアームと、このアームより変形し難い固定部や噛合部との連結部分で大きくなる。従って、ディスク装置に加わる衝撃の大きさによっては、この連結部分が固定部あるいは噛合部に対して大きく変形してしまい、ジョイントが破損する虞があった。

この発明は、上述した課題をその一例として解決するものであって、ディスク装置に衝撃が加わった際に、ジョイントが破損することを抑制することができる送り機構およびディスク装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の送り機構は、螺旋溝が形成され、スクリュー回転駆動手段により回転するスクリューと、前記螺旋溝に噛み合う歯が形成される噛合部と、前記スクリューの回転により当該スクリューの軸方向に移動する送り対象に固定される固定部と、当該固定部と当該噛合部とを連結する直線状のアーム部と、からなるジョイントと、を備え、前記アーム部は、前記固定部から前記スクリューに向かって傾斜して形成され、前記アーム部には、前記固定部との連結部分と前記噛合部との連結部分との間に、それぞれの連結部分に対して当該連結部分の最大変形位置と比較して断面積が小さい部分が別個に設けられ、前記断面積が小さい部分同士の間は、前記断面積が小さい部分と比較して断面積が大きいことを特徴とする。

また、本発明の請求項７に記載のディスク装置は、ディスクと係合し、クランプするターンテーブルと、前記ターンテーブルを回転させるディスク回転駆動手段と、少なくとも前記ターンテーブルとともに回転するディスクの情報を読み取るピックアップと、前記ピックアップを対象物とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の送り機構と、前記ディスクのクランプ位置に前記ターンテーブルを移動させるターンテーブル移動手段と、を備えることを特徴とする。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。ここで、以下に説明では、光ディスク（ＤＶＤ、ＣＤなど）、磁気ディスク、光磁気ディスクなどのディスクに対して光や磁気などによりこのディスクに記録されている情報の読み込みあるいはディスクへの情報の書き込みをするピックアップを送り機構の送り対象とするが、この発明はこれに限定されるものはなく、例えば撮像装置のフォーカスを調整するためのレンズなどを送り対象とすることもできる。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる送り機構を備えるディスク装置の構成例を示す図である。また、図２−１は、図１のＤ−Ｄ断面図である。また、図２−２は、図１のＥ−Ｅ断面図である。また、図２−３は、図１のＦ−Ｆ断面図である。また、図３−１および図３−２は、アーム部の変形状態を示す図である。この実施の形態にかかる送り機構１は、図１に示すように、回転する図示しないディスクに記録されている情報の読み込みあるいはこのディスクへの情報の書き込みをするピックアップ１２０を備え、ディスクの情報再生あるいはディスクへの情報記録を行うディスク装置１００に備えられるものである。なお、図１は、ターンテーブル１１０に図示しないディスクがクランプされる側と反対側からディスク装置１００を見た図である。また、図２−１、図３−１、図３−２および後述する図５において、下側がターンテーブル１１０により図示しないディスクがクランプされる側である。

このディスク装置１００は、実施の形態にかかる送り機構１の他に、少なくとも、図示しないディスクと係合し、このディスクをクランプするターンテーブル１１０と、この図示しないディスクの情報の読み込みあるいはディスクへの情報の書き込みをするセンサを有するピックアップ１２０と、ディスク回転駆動手段である例えばスピンドルモータなどのディスク回転装置１３０と、ターンテーブル１１０を図示しないディスクのクランプ位置に移動させるターンテーブル移動手段であるターンテーブル移動装置１４０とにより構成されている。なお、１５０は、ピックアップ１２０をスクリュー２の軸方向（以下、単に「軸方向」と称する）に摺動自在支持するガイドシャフトである。

ここで、ターンテーブル移動装置１４０は、ターンテーブル１１０が取り付けられたフレーム１４１と、このフレーム１４１をディスクに対して移動、例えばディスクの軸方向に昇降あるいは図示しない支持軸を中心に揺動させるフレーム移動装置とにより構成されている。なお、フレーム１４１には、ターンテーブル１１０以外に、送り機構１およびピックアップ１２０が取り付けられており、これらを含めトラバースユニットを構成している。上記ディスク装置１００においては、後述するスクリュー２の駆動モータ２２、ディスク回転装置１３０、ターンテーブル移動装置１４０、ピックアップ１２０が備えるセンサなどの駆動を制御する制御手段である制御装置を備えていても良い。

送り機構１は、スクリュー２と、ジョイント３とにより構成されている。なお、４は、ジョイント３の噛合部３２をスクリュー側に付勢する板バネである。スクリュー２は、シャフト形状であり、ガイドシャフト１５０と平行に配置されている。このスクリュー２の図示しない表面には、螺旋形状の螺旋溝２１が形成されている。このスクリュー２の一方の端部は、スクリュー回転駆動手段である駆動モータ２２に連結されている。また、このスクリュー２の他方の端部は、スクリュー軸受２３に回転自在に支持されている。従って、このスクリュー２は、ディスク装置１００の図示しない制御装置により、駆動モータ２２が回転駆動することで、同図に示す矢印Ａ方向に回転するものである。

ジョイント３は、ピックアップ１２０とスクリュー２との間に配置されるものであり、固定部３１と、噛合部３２と、アーム部３３とにより構成されている。固定部３１は、ピックアップ１２０に固定される。この実施の形態では、固定部３１がピックアップ１２０のスクリュー側の端部に、固定手段であるネジ４１により固定されている。

噛合部３２は、軸方向に長い平板形状に形成されており、スクリュー側の表面に歯３４，３４が形成されている。この２つの歯３４，３４は、その間隔が軸方向と直交する方向（以下、単に「直交方向」と称する）からスクリュー２を見た際における螺旋溝２１のピッチとなるように形成されている。ここで、板バネ４は、係止突起３６，３６およびネジ４１により、固定部３１に固定されている。この板バネ４のスクリュー側の先端部４２は、図２−１に示すように、噛合部３２のスクリュー側と反対側の表面に付勢された状態で当接している。従って、噛合部３２がスクリュー側に付勢されることとなり、歯３４，３４がスクリュー２の螺旋溝と噛み合うこととなる。これにより、スクリュー２が駆動モータ２２により回転すると、歯３４、３４が螺旋溝２１を軸方向に移動し、ジョイント３とともにピックアップ１２０がガイドシャフト１５０に沿って、軸方向である矢印Ｂあるいは矢印Ｃのいずれか一方に移動する。なお、この軸方向は、図示しないディスクがターンテーブル１１０にクランプされた際におけるこのディスクの径方向となる。

２つのアーム部３３，３３は、平板形状に形成されており、それぞれ固定部３１と噛合部３２とに連結され、この固定部３１と噛合部３２とを連結している。このアーム部３３，３３は、図２−１に示すように、固定部３１に対して傾斜して形成され、噛合部３２と連結している。なお、このアーム部３３，３３は、弾性変形可能な材料により構成されている。このアーム部３３，３３には、それぞれに２つの貫通孔３５，３５が形成されている。この２つの貫通孔３５，３５は、図２−１に示す固定部３１と噛合部３２との距離Ｌ１が変化、すなわちこの距離Ｌ１が短くなった際（図３−１参照）に、最も変形量が大きくなる最大変形位置に近接する近接位置に形成されている。この最大変形位置とは、連結部分Ｇにおいて変形量が最大となる位置である。これは、固定部３１と噛合部３２との距離Ｌ１が変化した際に、このアーム部３３よりも変形し難い固定部３１や噛合部３２との連結部分Ｇ，Ｇがアーム部３３のうち大きく変形するためである。

ここで、この近接位置では、貫通孔３５が形成されているため、図２−３に示すこの近接位置におけるアーム部３３の断面積は、図２−２に示す最大変形位置におけるアーム部３３の断面積より小さくなる。つまり、アーム部３３は、最大変形位置の断面積よりも、最大変形位置以外の位置、この実施の形態では最大変形位置に近接する近接位置の断面積が小さくなるように形成されている。

次に、ディスク装置１００に衝撃が加わった際のアーム部３３の変形状態について説明する。ディスク装置１００に衝撃が加わると、ピックアップ１２０に軸方向、すなわち図１に示す矢印Ｂ方向あるいは矢印Ｃ方向に衝撃力が作用する。まず、図３−１に示す軸方向のうち一方向である矢印Ｂ方向に衝撃力が作用する場合について説明する。

ピックアップ１２０に矢印Ｂ方向の衝撃力が作用すると、この衝撃力により、噛合部３２の歯３４，３４にスクリュー２に対して軸方向のうち一方向（矢印Ｂ方向）に移動しようとする力が加わる。このとき、噛合部３２の歯３４，３４が螺旋溝２１と噛み合っているため、この衝撃力により、噛合部３２の歯３４，３４にスクリュー２に対して軸方向と直交する方向、すなわちターンテーブルにクランプされたディスクのディスク軸方向のうち一方向（同図では、上方向）に移動しようとする力も加わる。従って、ジョイント３に形成された歯３４，３４がスクリュー２の螺旋溝２１との噛み合わせが外れ、スクリュー２に乗り上げる際に、この歯３４，３４が形成された噛合部３２は、軸方向に移動するとともに、ディスク軸方向のうち一方向に移動する。

ここで、図２−１に示すように、このアーム部３３，３３は、固定部３１に対して傾斜して形成され、噛合部３２と連結している。従って、噛合部３２がディスク軸方向のうち一方向に移動した際の固定部３１と噛合部３２との距離Ｌ２は、ディスク装置１００に衝撃が加わっていない場合における固定部３１と噛合部３２との距離Ｌ１よりも大幅に短くなる。つまり、距離Ｌ１であったアーム部３３，３３は、ピックアップ１２０に矢印Ｂ方向の衝撃力が作用し、螺旋溝２１と歯３４，３４の噛み合わせが外れ、スクリュー２に歯３４，３４が乗り上げた際に、変形することで距離Ｌ２となる。このとき、アーム部３３，３３は、上述のように、固定部３１あるいは噛合部３２との連結部分Ｇが大きく変形するが、アーム部３３，３３の近接位置、すなわち貫通孔３５が形成された部分が変形しやすくなっている。従って、アーム部３３の最大変形位置を含む連結部分Ｇの変形は、貫通孔３５が形成され、最大変形位置の断面積よりも小さい断面積となる部分が変形するため、図３−１に一点鎖線で示す貫通孔３５が形成されていない場合と比較して小さくなる。

次に、図３−２に示す軸方向のうち他方向である矢印Ｃ方向に衝撃力が作用する場合について説明する。ピックアップ１２０に矢印Ｃ方向の衝撃力が作用すると、この衝撃力により、噛合部３２の歯３４，３４にスクリュー２に対して軸方向のうち他方向（矢印Ｃ方向）に移動しようとする力が加わる。このとき、噛合部３２の歯３４，３４が螺旋溝２１と噛み合っているため、この衝撃力により、噛合部３２の歯３４，３４にスクリュー２に対してディスク軸方向のうち他方向（同図では、下方向）に移動しようとする力も加わる。従って、ジョイント３に形成された歯３４，３４がスクリュー２の螺旋溝２１との噛み合わせが外れ、スクリュー２に乗り上げる際に、この歯３４，３４が形成された噛合部３２は、軸方向に移動するとともに、ディスク軸方向のうち他方向に移動する。

ここで、図２−１に示すように、このアーム部３３，３３は、ディスク軸方向のうち一方向側から他方向側に向かって傾斜して形成されている。従って、噛合部３２がディスク軸方向のうち他方向に移動した際の固定部３１と噛合部３２との距離Ｌ３は、ディスク装置１００に衝撃が加わっていない場合における固定部３１と噛合部３２との距離Ｌ１に対して変化しない。つまり、アーム部３３，３３は、ピックアップ１２０に矢印Ｃ方向の衝撃力が作用しても、変形しない。

図４−１は、従来のディスク装置の損傷限界曲線を示す図である。図４−２は、実施の形態にかかる送り機構を備えるディスク装置の損傷限界曲線を示す図である。なお、図４−１および図４−２において、縦軸を加速度（ｍ／ｓ²）、横軸を速度変化量（ｍ／ｓ）とし、実線で示す線をディスク装置１００が損傷するか否かの境界線とする。図４−２に示すＫのように実施の形態のディスク装置１００に加わる衝撃の加速度（ｍ／ｓ²）が高い際においてジョイント３が破損する速度変化量（ｍ／ｓ）は、図４−１に示すＨのように従来のディスク装置に加わる衝撃の加速度（ｍ／ｓ²）が高い際においてジョイント３が破損する速度変化量（ｍ／ｓ）よりも多くなる。つまり、実施の形態のディスク装置１００は、加速度（ｍ／ｓ²）の高い衝撃が加わった際に、従来のディスク装置においてジョイントが破損する速度変化量（ｍ／ｓ）ではジョイント３が破損しない。また、図４−２に示すＫのように実施の形態のディスク装置１００に加わる衝撃の速度変化量（ｍ／ｓ）が多い際においてジョイント３が破損する加速度（ｍ／ｓ²）は、図４−１に示すＨのように従来のディスク装置に加わる衝撃の速度変化量（ｍ／ｓ）が多い際においてジョイント３が破損する加速度（ｍ／ｓ²）よりも高くなる。つまり、実施の形態のディスク装置１００は、速度変化量（ｍ／ｓ）の多い衝撃が加わった際に、従来のディスク装置においてジョイントが破損する加速度（ｍ／ｓ²）ではジョイント３が破損しない。従って、ディスク装置１００に衝撃が加わり、送り対象であるピックアップ１２０に軸方向の衝撃力が作用しても、ジョイント３が破損することを抑制することができる。

なお、上記実施の形態では、近接位置の断面積を最大変形位置の断面積より小さくするために、この近接位置に貫通孔３５を形成したが、この発明はこれに限定されるものではない。図５は、ジョイントのアーム部の他の構成例を示す図である。同図に示すように、例えば、近接位置に凹部３７，３７を形成しても良い。この場合は、近接位置の厚みＤ２は、最大変形位置の厚みＤ１よりも薄くなり、近接位置の断面積を最大変形位置の断面積より小さくすることができる。

また、上記実施の形態では、アーム部３３，３３の固定部３１および噛合部３２との２つの連結部分Ｇ，Ｇにおける最大変形位置に近接する近接位置にそれぞれ貫通孔３５，３５を形成したが、これに限定されるものではなく、破損が起こりやすいいずれか一方の連結部分Ｇに近接する近接位置のみに貫通孔３５を形成しても良い。

以上のように、この実施の形態によれば、送り機構１は、螺旋溝２１が形成され、駆動モータ２２により回転するスクリュー２と、この螺旋溝２１に噛み合う歯３４，３４が形成される噛合部３２と、このスクリュー２の回転によりこのスクリュー２の軸方向に移動するピックアップ１２０に固定される固定部３１と、固定部３１あるいは噛合部３２の少なくともいずれか一方との連結部分Ｇにおける最大変形位置に近接する近接位置に貫通光３５を形成し、近接位置の断面積が最大変形位置の断面積よりも小さく形成されるアーム部３３，３３と、からなるジョイント３とを備えるので、固定部３１と噛合部３２との距離Ｌ１が変化した際に、アーム部３３の最大変形位置を含む連結部分Ｇの変形が抑制され、ディスク装置１００に衝撃が加わった際に、ジョイント３が破損することを抑制することができる。

また、この実施の形態の送り機構１を用いてディスク装置１００を構成するので、ディスク装置１００に衝撃が加わった際に、ジョイント３が破損することを抑制することができる。

実施の形態にかかる送り機構を備えるディスク装置の構成例を示す図である。 図１のＤ−Ｄ断面図である。 図１のＥ−Ｅ断面図である。 図１のＦ−Ｆ断面図である。 アーム部の変形状態を示す図である。 アーム部の変形状態を示す図である。 従来のディスク装置の損傷限界曲線を示す図である。 実施の形態にかかる送り機構を備えるディスク装置の損傷限界曲線を示す図である。 ジョイントのアーム部の他の構成例を示す図である。

符号の説明

１ 送り機構
２ スクリュー
２１ 螺旋溝
２２ 駆動モータ（スクリュー回転駆動手段）
２３ スクリュー軸受
３ ジョイント
３１ 固定部
３２ 噛合部
３３ アーム部
３４ 歯
３５ 貫通孔
３６ 係止突起
３７ 凹部
４ 板バネ
４１ ネジ
４２ 先端部
１００ ディスク装置
１１０ ターンテーブル
１２０ ピックアップ（送り対象）
１３０ ディスク回転装置（ディスク回転手段）
１４０ ターンテーブル移動装置（ターンテーブル移動手段）
１４１ フレーム
１５０ ガイドシャフト

Claims (7)

1. 螺旋溝が形成され、スクリュー回転駆動手段により回転するスクリューと、
   前記螺旋溝に噛み合う歯が形成される噛合部と、前記スクリューの回転により当該スクリューの軸方向に移動する送り対象に固定される固定部と、当該固定部と当該噛合部とを連結する直線状のアーム部と、からなるジョイントと、
   を備え、
   前記アーム部は、前記固定部から前記スクリューに向かって傾斜して形成され、
   前記アーム部には、前記固定部との連結部分と前記噛合部との連結部分との間に、それぞれの連結部分に対して当該連結部分の最大変形位置と比較して断面積が小さい部分が別個に設けられ、前記断面積が小さい部分同士の間は、前記断面積が小さい部分と比較して断面積が大きい
   ことを特徴とする送り機構。
2. 前記最大変形位置は、前記アーム部が変形した際に変形量が最も大きい位置であることを特徴とする請求項１に記載の送り機構。
3. 前記最大変形位置は、前記螺旋溝と前記歯の噛み合わせが外れ、前記スクリューに乗り上げた際に変形量が最も大きい位置であることを特徴とする請求項２に記載の送り機構。
4. 前記最大変形位置の断面積よりも、前記最大変形位置に近接する近接位置の断面積が小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の送り機構。
5. 前記アーム部は、前記近接位置に貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の送り機構。
6. 前記アーム部は、前記最大変形位置の厚みよりも前記近接位置の厚みが薄いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の送り機構。
7. ディスクと係合し、クランプするターンテーブルと、
   前記ターンテーブルを回転させるディスク回転駆動手段と、
   少なくとも前記ターンテーブルとともに回転するディスクの情報を読み取るピックアップと、
   前記ピックアップを対象物とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の送り機構と、
   前記ディスクのクランプ位置に前記ターンテーブルを移動させるターンテーブル移動手段と、
   を備えることを特徴とするディスク装置。

Images