JPH0410183A - 光カード送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光カードの情報の読み出し又は書き込みを
行う際に光カードを往復移動させる光カード送り装置に
関し、特に、簡易な構成で、高速で且つ広い範囲で等速
度で光カードを移動させることができるようにしたもの
である。

〔従来の技術〕

従来の光ディスクと同様な技術を利用して、ディジタル
化した情報をレーザービームで微細なビットとして書き
込み、また、それを読み出すことができる光カードが知
られており、このような光カードは、自身が往復移動す
る際に光ヘッドによる情報の読み出し又は書き込みが行
われる。

そして、光カードを往復移動させる従来の装置としては
、例えば、リニアモータを利用した装置や、回転モータ
及びクランク機構を利用した装置等が一般的である。

［発明が解決しようとする課題］ ここで、多量の情報を高速に読み書きできるように、光
カードは、できるだけ高速に且つ等速度で移動させるこ
とが望ましいのであるが、リニアモータを利用した装置
にあっては、速度を早くしようとしても、それだけ加速
時間が長くなるため、逆に等速度で移動できる範囲が狭
くなるから、書込領域が小さくなって、光カードの記憶
容量が小さくなってしまう。

そして、モータそのもののインダクタンスにより数ｍ５
ｅｃ〜数１０ｍ５ｅｃの時間遅れを起こすため、高速化
の限界が、従来のＣＤ−ＲＯＭ等に比べて著しく低いと
いう欠点がある。例えば、カードの送りストロークを８
５圓（カード長を８５閣）とし、カードの記憶領域を６
５ｍｍとすると、３上程度（ＣＤ−ＲＯＭの数分の１）
の往復駆動しか得られない。

また、クランク機構を利用した装置にあっては、光カー
ドを数１０Ｈｚ程度で往復移動させることは可能ではあ
るが、クランク機構を利用しているため、光カードの移
動速度はｓｉｎ波状となってしまい、読み出し及び書き
込み時の光ヘッドの制御が困難であり、コストが上昇す
るとともに、書き込んだ情報を正確に読み出せない恐れ
もある。

この発明は、このような従来の技術が有する未解決の課
題に着目してなされたものであり、簡易な構成で、高速
で且つ広い範囲で等速度で光カードを移動させることが
できる光カード送り装置を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、請求項（１）記載の発明は
、光カードを収容し且つ往復移動可能なキャリッジと、
回転モータと、この回転モータの回転力を往復運動に変
換して前記キャリッジに伝達する動力伝達機構と、を備
えた光カード送り装置において、前記動力伝達機構を、
前記回転モータの出力軸に回転方向に一体に設けられた
第１の非円形歯車と、この第１の非円形歯車に噛合する
第２の非円形歯車と、一端が前記第２の非円形歯車に回
転中心から離隔して連結され且つ他端が前記キャリッジ
に連結された連結アームと、から構成するとともに、前
記第１及び第２の非円形歯車の形状を、前記キャリッジ
の往復移動の大部分が等速度運動となるように選定した
。

また、請求項（２）記載の発明は、上記請求項（１）記
載の発明において、第１及び第２の非円形歯車の歯の内
、キャリッジの往復移動の折り返し時に噛合する歯のモ
ジュールを、他の歯のモジュールよりも大きくした。

〔作用〕

請求項（１）記載の発明にあっては、回転モータの回転
力は、第１の非円形歯車、第２の非円形歯車及び連結ア
ームで構成される動力伝達機構によってキャリッジに伝
達されるが、動力伝達機構に二つの非円形歯車が含まれ
ているし、それら二つの非円形歯車の形状が、キャリッ
ジの往復移動の大部分が等速度運動となるように選定さ
れているから、キャリッジは広い範囲で等速度運動をす
る。

また、キャリッジが広い範囲で等速度運動するように第
１及び第２の非円形歯車を形成すると、第１の非円形歯
車は、キャリッジの折り返し時に噛合する部分が凸型と
なるし、第２の非円形歯車は、キャリッジの折り返し時
に噛合する部分が凹型となる。

このため、キャリッジが等速度運動する範囲を極端に大
きくすると、第１及び第２の非円形歯車で歯の噛み合い
数が合わなくなったり、整数の歯数が確保できなくなっ
たりする恐れがあるが、請求項（２）記載の発明であれ
ば、キャリッジの折り返し時に噛合する歯のモジュール
を大きくしたため、そのような場合でも歯の噛み合いが
スムーズに行われる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は、本発明の第１実施例を示す図であ
る。

先ず、構成を説明すると、第１図において、複数の車輪
２を有するキャリッジ１は、その上面側に光カード３を
収容するとともに、車輪２が図示しないハウジングに設
けられたガイドレール上を転動することにより、図中左
右方向に往復移動することができる。

そして、キャリッジ１には、ハウジングに設けられた回
転モータとしての電動モータ４の回転力が、第１の非円
形歯車５．第２の非円形歯車６及び連結アーム７を経て
往復運動に変換されて伝達される。

即ち、電動モータ４の出力軸４ａに直接又は減速機構を
介して回転方向に一体に設けられた第１の非円形歯車５
と、ハウジングに回転自在に支持〜された第２の非円形
歯車６とが互いに噛合するとともに、連結アーム７は、
その一端が第２の非円形歯車６に回転中心から所定距離
（１１）離隔した位置にピン７ａを介して回転自在に連
結され、その他端がキャリッジ１にピン７ｂを介して回
転自在に連結されている。つまり、第２の非円形歯車６
と連結アーム７とでクランク機構が構成されている。

そして、第１の非円形歯車５及び第２の非円形歯車６の
形状は、キャリッジ１の往復移動の大部分が等速度運動
となるように選定されている。以下、歯車形状の選定方
法を第１図及び第２図を参照して説明する。

ここで、第１の非円形歯車５の回転角をθ１、第２の非
円形歯車６の回転角を０２、キャリッジ１が等速度で移
動する際の第１の非円形歯車５の角度範囲をθ１、キャ
リッジ１が不等速度で移動する際の第１の非円形歯車５
の角度範囲をθ６、第２の非円形歯車６及び連結アーム
７で構成されるクランク機構のクランク半径を／！１、
連結アーム７の長さをＬ、それら１．及び１２の比をＲ
（＝ｆｚ　／　１−Ｉ）　、キャリッジ１の変位をＵ、
それらＵ及び！、の比をＵ　（＝ｕ／ｆ、）とする。

次に、不等速度部分の加速度関数（ｄ”　Ｕ　／　ｄφ
２）を次の関数で表す。

の区間において、 となる。また、 の区間においては、 となる。

以上の微分方程式（１）及び（２）を解いて、等速往復
変位間数Ｕ（−１＜Ｕ＜１）を求める。

次に、クランク機構において、キャリッジ１の変位に対
するクランクの回転角（第２の非円形歯車６の回転角θ
２）を求めると、下記のようになる。

そして、第２の非円形歯車６の角変位より、歯車の形状
が決定される。

すると、第２図にそれぞれ示すキャリッジ１の変位関数
Ｕ、速度関数ｄＵ／ｄθ１及び加速度関数ｄ”Ｕ／ｄθ
１′からも明らかなように、キャリッジ１は、広い範囲
（ストロークの７０〜８０％）で等速度運動をすること
ができる。

また、電動モータ４のインダクタンスを考慮しなくてよ
いから、第１及び第２の非円形歯車５及び６の強度を充
分高くすれば、２〇七上程でキャリッジ１を往復移動さ
せることも可能となり、従って、情報の書き込み・読み
出しを高速に行うことができる。

ここで、光カード３のストロークを８４閣とし、キャリ
ッジｌを２０七で移動させても、等速度範囲は５６ｍｍ
得られる。

そして、電動モータ４は一回転方向の制御のみを行えば
よいし、定常回転時の電動モータ４の回転速度を変えて
も、キャリッジｌが等速度で変位する範囲（第２図中、
−Ｕ。−Ｕｏで示す範囲）は全く変わらないから、電動
モータ４の制御は非常に容易となり、さらには、装置の
構成も簡易であるから、コストの低減も図られる。

第３図は本発明の第２実施例を示す図である。

なお、上記第１実施例と同等の部材には、同じ符号を付
し、その重複する説明は省略する。

即ち、上記第１実施例で説明したように、第１の非円形
歯車５におけるθ、大きくすればするほど（θおを小さ
くすればするほど）、キャリッジ１が等速度で移動する
範囲は広がるのであるが、歯車であることから、θ０．
θ６の角度設定は歯のモジュールサイズで決まり、現状
の加工技術では最小０．３が限界である。

このため、θ、を小さくすることにより、キャリッジ１
が等速度で移動する範囲を広げようとしても、ストロー
クの８０％強の範囲しかとれず、これ以上θ８を小さく
しようとすると、歯の噛み合い数が第１の非円形歯車５
及び第２の非円形歯車６で合わなくなったり、整数の歯
数が確保できなくなったりする。

そこで、本実施例では、第３図に示すように、第１及び
第２の非円形歯車５及び６の歯の内、キャリッジ１の往
復移動の折り返し時に噛合する歯５ａ、５ｂ、６ａ、６
ｂ、６ｃ及び６ｄのモジュールを、他の歯のモジュール
よりも大きくした。

なお、他の歯のモジュールは、できるだけ小さくするこ
とが望ましい。

すると、θ８を１０度程度まで小さくすることができる
から、キャリッジ１が等速度で移動する範囲を、ストロ
ークの９０％近くまで広げることができ、その結果、光
カード３の記憶容量を更に大きくすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、光カードを広い
範囲で等速度で移動させることができるから、光カード
の記憶容量を従来に比べて大きくすることができるし、
高速での移動が可能であるから、情報の読み出し・書き
込みを高速で行うことができるし、さらには、歯車を利
用した簡易な構成であり且つ回転モータの制御も一回転
方向だけでよいから、コストの低減も図られる、という
種々の効果が得られる。

また、請求項（２）記載の発明にあっては、光カードが
等速度で移動する範囲をさらに広げることができるから
、光カードの記憶容量を更に大きくすることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成を示す平面図、第２
図は実施例の作用を説明するグラフ、第３図は本発明の
第２実施例の構成を示す平面図である。 １・・・キャリッジ、３・・・光カード、４・・・電動
モータ（回転モータ）、４ａ・・・出力軸、５・・・第
１の非円形歯車、６・・・第２の非円形歯車、７・・・
連結アーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光カードを収容し且つ往復移動可能なキャリッジ
   と、回転モータと、この回転モータの回転力を往復運動
   に変換して前記キャリッジに伝達する動力伝達機構と、
   を備えた光カード送り装置において、前記動力伝達機構
   を、前記回転モータの出力軸に回転方向に一体に設けら
   れた第１の非円形歯車と、この第１の非円形歯車に噛合
   する第２の非円形歯車と、一端が前記第２の非円形歯車
   に回転中心から離隔して連結され且つ他端が前記キャリ
   ッジに連結された連結アームと、から構成するとともに
   、前記第１及び第２の非円形歯車の形状を、前記キャリ
   ッジの往復移動の大部分が等速度運動となるように選定
   したことを特徴とする光カード送り装置。
2. （２）第１及び第２の非円形歯車の歯の内、キャリッジ
   の往復移動の折り返し時に噛合する歯のモジュールを、
   他の歯のモジュールよりも大きくした請求項（１）記載
   の光カード送り装置。