JP2000285560A

JP2000285560A - ディスク駆動装置

Info

Publication number: JP2000285560A
Application number: JP11092426A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yamauchi; 良明山内; Hisahiro Miki; 久弘三木; Seiji Hamaya; 誠二濱家; Tomoki Hirata; 知己平田; Shinsuke Takatsuka; 信輔高塚
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13
Also published as: US6590849B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスク１を装置内に搬入、あるいは装置外に
搬出する際、ディスクローディング機構の駆動力伝達用
ギア、クラッチ部で局部的な接触音が生じていた。ま
た、本現象により部品の損傷、ローディングモータの寿
命等の問題が生じた。【解決手段】ウォームギア３０を取り付けたローディン
グモータ２４により第一のホイールギア２７、第二のホ
イールギア２８を介してディスクトレー３をディスク搬
送方向に駆動、さらにスライドプレート２５を介してユ
ニットメカを上下昇降させる二つの動作を行うディスク
ローディング機構とした。また、前記ウォームギア３０
の軸振れを規制する手段を設け、ギア、クラッチ部の接
触音を低減させ、ディスク駆動装置の信頼性の向上を図
った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体である円
板状のディスクを回転させて情報の再生あるいは再生、
記録を行うディスク駆動装置に係り、特にCD-ROM、DVD-
ROM、DVD-RAM等のローディング機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録媒体となるディスクを装置内に搬入
あるいは搬出する動作及び、装置内にディスクを搬入
後、ディスクの情報を再生あるいは情報を記録する再生
・記録ヘッドを所定の状態に位置決めする動作を行うデ
ィスクローディング機構は、ディスク駆動装置において
非常に重要な機構要素である。このローディング機構と
しては、特開平１０−２８３７０４号公報に記載されて
いるように、複数のギアの組み合わせやゴムリングによ
り駆動力を伝達する構成のものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ディスク駆動装置のデ
ィスクローディング機構は、ディスクを装置内に搬入あ
るいは、装置外に搬出する動作とディスクを装置内に搬
入した際、ディスクをスピンドルモータに固定するた
め、光ヘッド、スピンドルモータ、ユニットメカシャシ
およびユニットホルダーからなるユニットメカ可動体を
装置内で上下昇降させるあるいは、ディスクを装置外に
搬出する際にディスクをスピンドルモータから離脱させ
るためにユニットメカを装置内で上下昇降させる動作が
必要である。また、コスト低減によりこれらの動作を一
つの回転駆動モータにより行っている。このため、各動
作を行うための駆動力伝達機構として複数のギア変換に
より、非常に複雑な構成となっている。回転駆動モータ
の回転軸に固定されているホイールギアあるいはウォー
ムギアと、他のホイールギアあるいはラックにより駆動
力を伝達する際、各ギアの噛み合わせ部に必ず存在する
バックラッシュにより接触音が生じる。また、前記回転
駆動モータの回転軸は片持ち状態になるため、軸先端部
では振れ回りが生じる。この軸の振れ回りによって前記
バックラッシュによるギア間の接触音はさらに大きくな
る。

【０００４】本発明はこのような課題を解決するための
もので、回転駆動モータと複数のギア、ラックにより駆
動力の伝達手段を用いたディスクローディング機構にお
いてディスクの搬送入時に前記ギア、ラック間で生じる
接触音の低減を図り、高品位なディスク駆動装置を提供
することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、ディスクローディング機構に１つの回転駆動モータ
を用い、その回転軸に取り付けたウオームギヤを設け、
前記ウオームギヤとは別のギアを介してディスクローデ
ィング動作を行う場合、回転軸に軸の振れまわりを規制
する手段を設け、上下二段にそれぞれ、第一のホイール
ギア、第二のホイールギアを介してディスクトレーに設
けたラックにより、ディスクトレーの搬出入動作と、前
記ウオームギアからスライドプレートを介してディスク
の情報を再生あるいは、記録再生を行う光ヘッド、スピ
ンドルモータ、ユニットメカシャシおよびユニットホル
ダーからなる可動体を前記ユニットホルダーに設けた回
動軸を中心に回動させて前記可動体の上下移動させる動
作を行うディスクローディング機構を用いた。

【０００６】前記ウォームギアのねじれ角を５０度から
８０度の範囲にしたディスクローディング機構とした。

【０００７】また、前記回転駆動モータ軸に取り付けた
ウォームギア先端部を支持する別の構造物に設けた前記
支持部（受け部）を前記ギア回転中心に対してＶ溝ある
いは、円錐溝とした。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図１から図６を用いて説明する。

【０００９】図１は、本発明の一実施例を用いたディス
ク駆動装置の分解斜視図と記録媒体となるディスク１を
示す。

【００１０】ディスク駆動装置は、円盤状の記録媒体で
あるディスク１を装置内のスピンドルモータ２へ取り付
け、ディスク１の情報を再生する状態にするためのディ
スクローディング機構を備えている。ディスクローディ
ング機構は、ディスクトレー３、図示していないローデ
ィング用モータ及びモータの回転軸に設けたギア、スラ
イドプレート２５及びスライドプレート２５に設けてい
るスライドプレートラック２６、ホイルギア２７、２８
などによって構成されている。ディスクローディング機
構は、ディスク１を装置内に搬入あるいは、装置外に搬
出するため、搬送時にディスク１を載せるディスクトレ
ー３を装置のフロントパネル１２に設けた搬入出孔より
出し入れする動作と、装置内に搬入されたディスク１を
スピンドルモータ２のターンテーブルに搭載し、クラン
パーホルダー５に取付けてあるディスククランパー４に
より固定するため、スピンドルモータ２、ディスク１の
情報を再生あるいは記録再生する光ヘッド１１、これを
保持しているユニットメカシャシ６を一体的に上下昇降
させる動作とからなる。

【００１１】この動作及び具体的な構成の詳細に関して
は後述する。ディスク１がスピンドルモータ２に固定さ
れると、スピンドルモータ２は規定の回転数で回転を始
める。ディスク１の回転が所定の回転数に達すると、ユ
ニットメカシャシ６に具備した前記光ヘッド１１によ
り、ディスク１に記録されているデータを読み取り、ま
たはディスク１にデータの書き込みを行う。光ヘッド
は、ディスク１の半径方向に移動可能な駆動機構を設け
ている。ユニットメカシャシ６にはスピンドルモータ
２、光ヘッド駆動機構が取り付けられている。装置外部
からユニットメカシャシ６に伝わる振動や衝撃は、イン
シュレータ８a〜d（弾性体）により減衰される。ユニッ
トメカシャシ６は、このインシュレータ８a〜dを介して
図示していないユニットホルダーに取り付けられてい
る。さらに、前記ユニットホルダーはメカベース部に取
り付けられている。ディスク駆動装置は、これらの機構
をボトムカバー１０及びトップカバー１３に取り付けた
状態でコンピュータ装置等に組み込まれるよう構成され
ている。

【００１２】ローディング機構は、先に説明したように
駆動力の伝達をメカニカルな系によって行っており、具
体的には、複数のギアによる力の伝達を介している。こ
のため、ギア間における接触条件により接触振動、接触
による音あるいは接触部の損傷、寿命等の問題点があ
る。本発明はこのような問題を解決するためのローディ
ング機構を提案するものである。

【００１３】以下、本発明の一実施例を用いたディスク
駆動装置のローディング機構について説明する。図２
は、本発明の一実施例であるディスクローディング機構
によるディスクトレー３の搬出入動作を説明するためデ
ィスク駆動装置の上面からユニットメカ、ローディング
機構を示した図である。

【００１４】ディスクトレー３を搬出入させるためのデ
ィスクローディング機構は、駆動力を発生するローディ
ングモータ２４の回転駆動力を用いている。ローディン
グモータ２４は、図に示していないがメカベース１５部
に設けた位置決め用の固定ピンで位置決めをされ、メカ
ベース１５に設けた一つ以上の抓め構造によりローディ
ングモータ２４の本体部を嵌合固定する。この構成とす
ることによって、従来使用していたネジなどの部品削減
を図っている。ローディングモータ２４の回転軸にはウ
ォームギア３０が取り付けられている。ウォームギア３
０の回転駆動力は、第一のホイールギア２７に伝達され
る。第一のホイルギア２７の回転軸には、第二のホイル
ギア２８が固定されている。

【００１５】ディスクトレー３には、搬出入方向（図中
矢印で示す）に設けた直線状のトレーラック３２部を有
しており、トレーラックと第二のホイルギア２８とが噛
み合うように構成されている。このため、ローディング
モータ２４を回転することによりディスクトレー３は、
ディスク１の搬出入方向に移動することができる。とこ
ろで、ディスク駆動装置ではディスク１の緊急搬出機能
が必要である。すなわち、手動によるディスク１の搬出
入機能が不可欠である。一般的にウォームギア３０を用
いた駆動伝達は、ウォームギア３０からホールギア２７
への駆動力伝達が主である。そのため、通常ホイールギ
ア２７からウォームギア３０への伝達はできない。従っ
て、先に説明した手動による搬出入を行うためディスク
トレー３を手で動かそうとしても、ホイールギア２７か
らウォームギア３０への動力が伝達できないため、ギア
が動かず、場合によってはギア部の破損等を引き起こす
可能性がある。

【００１６】そこで、本実施例のローディング機構で
は、手動搬出入を行えるようにウォームギア３０のねじ
れ角を考慮している。具体的には、ウォームギア３０か
らホイールギア２７、ホイールギア２７からウォームギ
ア３０へと駆動力の伝達ができるように、ウォームギア
３０のねじれ角を５０度から８０度の間で設計してい
る。ねじれ角を５０度より小さくするとギア間の減速比
がとれなくなり、逆に８０度以上ではウォームギア３０
軸のラジアル方向の駆動力ベクトルが大きくなる。５０
度から８０度間ではウォームギア３０軸のスラスト方向
の駆動力ベクトルが大きいため、スムーズな駆動伝達が
可能となる。

【００１７】図３および図４は、本発明の一実施例であ
るディスクローディング機構によるディスク１の情報を
再生あるいは記録再生する光ヘッド１１、スピンドルモ
ータ２、ユニットメカシャシ６及びユニットホルダー２
１からなる可動体の上下昇降動作を説明するための図で
ある。図３（a）はその上面図であり、図３（b）は前記
光ヘッド１１を含む可動体が上がっている状態（ディス
ク１が装置内に収納されディスク１の再生可能な状
態）、図３（c）は前記光ヘッド１１を含む可動体が下
がっている状態（ディスク１を装置外に取り出している
状態）を装置の前方（フロントパネル１２側）からの側
面図である。図4（a）は前記光ヘッド１１を含む可動体
が上がっている状態（ディスク１が装置内に収納されデ
ィスク１の再生可能な状態）、図４（b）は前記光ヘッ
ド１１を含む可動部が下がっている状態（ディスク１を
装置外に取り出している状態）を装置の右からの側面図
である。

【００１８】ユニットメカシャシ６には、光ヘッド１１
がディスク１の半径方向に移動可能な状態で取り付けら
れており、スピンドルモータ２は固定ネジにより取り付
けられている。また、ユニットメカシャシ６は、四隅に
設けたインシュレータ８a〜dによってユニットホルダー
２１に弾性支持されている。ユニットホルダー２１には
回動軸２２と、ユニットホルダー２１前方に設けている
二個所のボス２３とを設けてある。ボス２３部に上下昇
降の駆動力を加えることにより、回動軸２２を回転軸と
してユニットホルダー２１を回動させる。

【００１９】ボス２３部に加える上下昇降用の駆動力
は、図２で説明したローディングモータ２４の駆動力を
用いている。ローディングモータ２４とその回転軸に設
けたウォームギア３０により第一のホイールギア２７を
回転させる。これにより一体となっている第二のホイー
ルギア２８も同様に回転する。ユニットホルダー２１の
ボス２３部と第二のホイールギア２８間に駆動力伝達用
のスライドプレート２５を設けた。スライドプレート２
５は、図３（b）,図３（c）で示すようにユニットホル
ダー２１に設けたボス２３に力を伝達して上下に移動さ
せるための上下移動用摺動溝２９が設けてある。また、
スライドプレート２５には前記第二のホイールギア２８
からの駆動力伝達用の図３（a）に示すラック２６部を
設けてある。第二のホイールギア２８の回転をラック２
６部で受け、スライドプレート２５は図に示す矢印の方
向（左右）に移動する。これに伴い、前記上下移動用摺
動溝２９に沿ってユニットホルダー２１のボス２３部が
移動する。従って、ユニットホルダー２１が回動軸２２
を中心として上下に移動することになる。

【００２０】図５は、ローディングモータ２４の回転軸
にウォームギア３０を取付け、このウォームギア３０か
らホイールギア２７への駆動力伝達を行う一般的な構成
である。ローディングモータ２４の回転軸は、大きな振
れ回りを規制するため回転軸周りをベース部に設けた固
定部材３３で支持し、先端部は平面の軸先端受部３１で
受ける構成である。この際、回転軸と固定部材３３に
は、ローディングモータ駆動時の回転負荷を与えないよ
う隙間が設けられている。ギアの噛み合わせには必ずバ
ックラッシュが存在する。さらに、このような構成で
は、固定部材３３による回転軸の大きな振れ回りは規制
できるが、平面の軸先端受面３１と回転軸の先端との滑
りにより発生する微小な軸の振れ回りは抑えることがで
きない。そのため、ウォームギヤ３０のバックラッシュ
以外に微小な軸の振れ回りが加わり、ウォームギア３０
とホイールギア２７との間の接触音が発生する。

【００２１】ウォームギア３０部の軸の振れ回りは、ロ
ーディングモータ２４内の軸受接触圧を上げるため、モ
ータの寿命の問題も生じてくる。さらにウォームギア３
０先端部と軸先端受面３１、あるいは固定部材３３間に
よる摩擦、摩耗等の問題も生じる。ここでは、ホイール
ギア２７、２８から別部品のラック間においても同様の
問題が生じる。

【００２２】図６を用いて本発明の振れ回り防止機構を
説明する。図６は、ローディングモータ２４に設けたウ
ォームギア３０部の振れ回りを規制する手段を設けた、
一実施例を示したものである。

【００２３】ローディングモータ２４、回転軸に設けた
ウォームギア３０、ホイールギア２７、２８の構成は図
５で説明した構成と同じである。図６（a）は、ローデ
ィングモータ２４の回転軸に設けたウォームギア３０の
先端部を受ける軸先端受部３１をＶ溝形状としたもので
ある。このＶ溝は、第一のホイールギア２７とウォーム
ギア３０の接触方向に対してウォームギア３０の軸振れ
を規制する方向に設けると良い。これは、先に述べてい
るウォームギア３０とホイールギア２７との接触音の低
減を図ることが目的であり、この接触方向を規制するた
めである。言うまでもなく、前記軸先端受面３１をウォ
ームギア３０の回転軸に対して円錐状の溝としてもよ
い。この場合は、軸円周上に対して振れ回りを規制する
ことができる。

【００２４】図６（b）は、軸先端受面３１形状の他の
一実施例である。ローディングモータ２４の回転軸の先
端部を軸先端受面３１に設けた溝あるいは、孔に押し当
てるよう構成したものである。この場合、溝あるいは孔
によってウォームギア３０の軸の振れ回りを規制するこ
とができる。もちろん溝あるいは、孔は部品の精度、加
工性を考慮して貫通したものであってもよい。

【００２５】図６（c）は、軸先端受面３１形状の他の
一実施例である。ローディングモータ２４に設けた回転
軸の先端部に溝あるいは孔を設け、軸先端受面３１に凸
部を設ける。この凸部を回転軸の先端部に設けた溝ある
いは孔に合わせるように構成すると、ウォームギア３０
部の軸の振れ回りを規制することができる。軸先端受面
３１に設けた凸部は、型成形の場合加工性が非常に容易
である。このように、ローディングモータ２４に設けた
ウォームギア３０部の軸の振れ回りを規制することで、
ウォームギア３０、ホイールギア２７の接触を和らげる
ことができ、接触音の低減が可能となる。また、この効
果によりギア部の接触による損傷を防ぐこともできる。
さらに、ローディングモータ２４は、回転軸を軸受支持
しているため軸の振れ回りを規制することにより前記軸
と軸受の接触状態が安定になるためモータ２４としての
寿命も向上する。以上説明したディスクローディング機
構を用いることにより、ローディング時の不具合をなく
すことができ信頼性の高いディスク駆動装置を提供する
ことができる。

【００２６】なお、以上までの実施例ではローディング
用モータ軸にはウォームギヤを設けた例で説明したが、
構成は多少複雑なるが、ウオームギヤに代えてかさ歯車
や平歯車を設けた場合でも同様にモータ軸端の支持部を
前記実施例の構造とすることによって、回転軸の特にギ
ヤ部の振れ回りを低減することができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によるとウォームギアを取り付け
たローディングモータにより第一のホイールギア、第二
のホイールギアを介してディスクトレーをディスク搬送
方向に駆動、さらにスライドプレートを介してユニット
メカを上下昇降させる二つの動作を行う低コストで部品
点数の少ない、簡素なディスクローディング機構とする
ことができる。また、ウォームギアのねじれ角の最適化
によりウォームギアからホイールギアへの駆動力伝達、
あるいはホイールギアからウォームギアへの駆動力伝達
ができるため、ディスク駆動装置に不可欠なディスクの
手動搬出入がウォームギアを用いた系で可能となった。
さらに、ローディングモータに設けたウォームギアの軸
の振れ回りを規制する手段を設けたため、ギア、クラッ
チ間での接触音の低減が図れ、この効果によりギア部の
接触による損傷を防ぐこともできる。さらに、ローディ
ングモータは、回転軸を軸受支持しているため軸の振れ
回りを規制することにより前記軸と軸受の接触状態が安
定になるためモータとしての寿命も向上する。ディスク
駆動装置の信頼性向上が図れ、高品位なディスク駆動装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を用いたディスク駆動装置の
外観図。

【図２】本発明のディスクローディング機構によるディ
スクトレーの搬送入動作を説明する図。

【図３】本発明のディスクローディング機構によるヘッ
ドを含むヘッド部材の上下昇降動作を説明する図。

【図４】本発明のディスクローディング機構によるヘッ
ドを含むヘッド部材の上下移動動作を説明する図。

【図５】ローディングモータ軸に取り付けたウォームギ
アと別構造体に設けたホールギア間のガタ、および前記
モータ軸の振れ回りを説明する図。

【図６】ローディングモータ軸に取り付けたウォームギ
アと別構造体に設けたホールギア間のガタ、および前記
モータ軸の振れ回りを規制する手段として本発明の一実
施例を説明する図。

【符号の説明】

１…ディスク、２…スピンドルモータ、３…ディスクト
レー、４…ディスククランパー、５…クランパーホルダ
ー、６…ユニットメカシャシ、７…ディスクガイド、８
…インシュレータ、９…ディスク受け面、１０…ボトム
カバー、１１…光ヘッド、１２…フロントパネル、１３
…トップカバー、１５…メカベース、２１…ユニットホ
ルダー、２２…回動軸、２３…ボス、２４…ローディン
グモータ、２５…スライドプレート、２６…スライドプ
レートラック、２７…第一のホイルギア、２８…第二の
ホイルギア、２９…上下移動用摺動溝、３０…ウォーム
ギア、３１…軸先端受部、３２…トレーラック、３３…
固定部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者濱家誠二神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者平田知己神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者高塚信輔茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内Ｆターム(参考） 5D046 AA12 AA16 CB16 CC02 HA01 HA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動モータと、前記駆動モータの回転
軸に設けた駆動ギアと、前記駆動ギヤからの回転力を伝
達される伝達ギアを介してディスクトレーの搬出入とデ
ィスクローディング動作を行うディスク駆動装置におい
て、前記ディスクトレーにラックを設け、前記駆動モータの
回転軸の振れ回りを規制する手段を設け、前記伝達ギヤ
は駆動ギヤに連結した第一のホイールギアと、前記ラッ
クに動力を伝達する第二のホイールギアとから構成した
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】回転駆動モータと、前記駆動モータの回転
軸に設けた駆動ギアと、前記駆動ギヤからの回転力を伝
達される伝達ギアを介してディスクトレーの搬出入とデ
ィスクローディング動作を行うディスク駆動装置におい
て、前記ディスクトレーにラックを設け、前記駆動モータの
回転軸の振れ回りを規制する手段を設け、前記伝達ギヤ
は駆動ギヤに連結した第一のホイールギアと、前記ラッ
クに動力を伝達する第二のホイールギアとから構成し、
前記第二のホイールギアからスライドプレートを介して
ディスクの情報を再生あるいは、記録再生を行う光ヘッ
ド、スピンドルモータ、ユニットメカシャシおよびユニ
ットホルダーからなる可動体を上下移動させるための回
動軸を前記ユニットホルダーに設けた構成としたことを
特徴とするディスクローディング機構及ぶこれを用いた
ディスク駆動装置。
【請求項３】前記駆動ギヤをウォームギアとし、そのね
じれ角を５０度から８０度にしたことを特徴とする請求
項1又は２記載のディスク駆動装置。
【請求項４】前記回転軸の振れ回りを規制する手段が、
前記回転駆動モータの回転軸を支持する構造物に設けら
れ、前記回転軸の先端部を支持する支持部が、前記ギア
回転中心に対してＶ溝あるいは、円錐溝であることを特
徴とする請求項１又は２記載のディスク駆動装置。