JPH09245443A - 光ヘッド用キャリッジユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量で高速化に対応可能な、かつ安価な光ヘ
ッド用キャリッジユニットを提供する。 【解決手段】 光ヘッド用キャリッジユニット１は、光
ヘッド２を搭載するキャリッジ３が複数のすべり軸受５
を介して二本のレール４によりディスクの半径方向に移
動自在に案内される。キャリッジ３とすべり軸受５との
間には該すべり軸受５を支持する軸受支持部材７，８，
９が介在されている。すべり軸受５は、軸受支持部材
７，８，９に摺動回転する内径面と一本のレール４に対
して軸方向二箇所で接触する外径面とを有する合成樹脂
製とされ、さらに、左側のレール４に接触するすべり軸
受５を支持する軸受支持部材７は、各すべり軸受５に予
圧を付与すべく板ばね６を介してキャリッジ３に弾性支
持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク駆動装
置の光ヘッド用キャリッジユニットの改良に係り、特
に、軽量でかつ移動時のがたつきが少なく、しかも低コ
ストの光ヘッド用キャリッジユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク駆動装置として例えば図９に
示すような光磁気ディスク駆動装置ａが知られている。
このものは、光ヘッドｂを搭載したキャリッジユニット
ｃがリニアモータｄにより駆動されて、光磁気ディスク
ｅの半径方向に移動するようになっている。

【０００３】光磁気ディスクｅの表面には、光ヘッドｂ
から出射されるレーザ光ｆが、内蔵された対物レンズｇ
を経由して微小スポット状に照射され、記録された情報
の再生や新たな情報を書き込むための消去・記録を行
う。上記光磁気ディスクｅに対する情報の消去・記録
は、バイアス磁石ｈの磁界の向きを変えることにより行
われる。

【０００４】しかして、光ヘッドｂを搭載したキャリッ
ジユニットｃは、複数の軸受ｎを介して二本のレールｊ
により案内されつつリニアモータｄで搬送される。図１
０及び図１１はこのような光ヘッド用キャリッジユニッ
トｃの従来の一例を示したものである。光ヘッドｂを搭
載したキャリッジｍは、片側に上下二個ずつ、反対側に
上下一個ずつ配設した合計六個の玉軸受ｎを介して二本
の丸棒からなるレールｊにより、光磁気ディスクｅの半
径方向に移動自在に支持されている。合計六個のうちの
一個の玉軸受ｎは、予圧を付与するための弾性部材ｏを
介してキャリッジｍに取り付けられて、該キャリッジｍ
に弾性支持されている。その他の玉軸受ｎは、キャリッ
ジｍ側面の傾斜部に形成したピン穴ｐにピン軸ｑを差し
込んで取り付けてある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最近の光磁気ディスク
駆動装置は、高速化とともにますます低コスト化が求め
られる傾向が顕著であり、このため、キャリッジユニッ
トｃは軽量化に加えて低コスト化が望まれている。

【０００６】しかしながら、従来の光ヘッド用キャリッ
ジユニットの場合には、高価な玉軸受ｎを少なくとも六
個必要とするため低コスト化が難しく、また可動部の軽
量化にも限界があり高速化に対応できないという問題点
がある。

【０００７】また、玉軸受ｎの取り付け用のピン穴ｐの
角度に誤差があるとキャリッジユニットｃの滑らかな走
行ができなくなるため、ピン穴ｐの角度精度を高める必
要があるが、その精度を確保しようとすると加工が難し
くコスト高になるという問題点がある。

【０００８】本発明はかかる不都合を解消するためにな
されたものであり、軽量で高速化に対応可能な、かつ安
価な光ヘッド用キャリッジユニットを提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明に係る光ヘッド用キャリッジユニットは、
光ヘッドを搭載するキャリッジが複数の軸受を介して二
本のレールによりディスクの半径方向に移動自在に案内
される光ヘッド用キャリッジユニットにおいて、前記キ
ャリッジに支持された軸受支持部材は軸受を支持し、該
軸受は、前記軸受支持部材に摺動回転する内径面と一本
のレールに対して二箇所で接触する外径面とを有する合
成樹脂製のすべり軸受とされ、さらに、二本のレールの
うちの少なくとも一方のレールに接触する前記すべり軸
受を支持する軸受支持部材は、前記キャリッジに弾性支
持されていることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態で
ある光ヘッド用キャリッジユニットの平面図、図２は図
１の正面図の一部を断面図で表した図である。

【００１１】この実施の形態の光ヘッド用キャリッジユ
ニット１にあっては、光ヘッド２を搭載したキャリッジ
３が複数個−図では三個−の軸受を介して上下に段差を
有して平行に配設された二本の丸棒からなるレール４，
４によりディスクの半径方向に移動自在に案内される。

【００１２】上記三個の軸受は、全て合成樹脂製のすべ
り軸受５で構成され、図２において左側に配置されたレ
ール４側に一個、右側に配置された左側のレールより低
いレール４側に二個配設されている。すべり軸受５は、
その軸線を上下方向に向けて配設されており、軸方向の
中央部外径面にはＶ字形状の周溝５ａが形成されてい
る。周溝５ａは、上下斜面部５ｂ，５ｃがレール４の外
周面にそれぞれ接触し、すべり軸受５は軸方向に離れた
二ヶ所がレール４に接触するようになっている。ここ
で、すべり軸受５の合成樹脂材料としては、ＰＯＭ（ポ
リオキシメチレン）に耐磨剤、固体潤滑剤、ワックス等
を添加した樹脂や、ＰＡ（ポリアミド）とＰＥ（ポリエ
チレン）とを有する樹脂組成物が好ましい。すべり軸受
５に耐熱性が必要な場合はＰＰＳ（ポリフェニレンサル
ファイド）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン）など
に、黒鉛、二流化モリブデン、ワックス、フッ素樹脂、
液晶ポリマー、ポリイミド、カーボン等の固体潤滑剤や
耐磨耗性向上物質を単独若しくは併用して分散含有させ
たものが好ましい。

【００１３】そして、三個のすべり軸受５のうちで図２
において左側に配置された一個のすべり軸受５はキャリ
ッジ３の進行方向に対して垂直方向に三層に折れ曲がっ
た板ばね６を介してキャリッジ３に弾性支持された第１
の軸受支持部材７に支持され、右側に配置された二個の
すべり軸受５はキャリッジ３に直接支持された第２及び
第３の軸受支持部材８，９に支持されている。

【００１４】第１の軸受支持部材７は、板ばね６の先端
部に固定された正方形状の板材からなる補助部材１０
と、補助部材１０の下方にその軸線を上下方向に向けて
配置されて上端部が該補助部材１０に圧入固定された軸
１１とを備える。軸１１には、摺動性に優れた銅合金な
どからなる環状の間座１２とすべり軸受５の内径面が順
に嵌合され、すべり軸受５の内径面は軸１１に摺動回転
可能にわずかなすき間をもって嵌合されている。嵌合状
態においては、すべり軸受５から下方に突出する軸１１
の下端部には止め輪１３が装着されており、これによ
り、図２において左側に配置された一個のすべり軸受５
が間座１２と止め輪１３との間に挟まれた状態で軸１１
に対して回転自在に保持されている。

【００１５】第２及び第３の軸受支持部材８，９は共に
軸によって構成されて同一構成であり、キャリッジ３の
下方にその軸線を上下方向に向けて配置されて上端部が
該キャリッジ３に圧入固定されている。第２及び第３の
軸受支持部材８，９は、キャリッジ３の進行方向に互い
に離間して配置されており、各軸受支持部材８，９には
すべり軸受５の内径面が摺動回転可能にわずかなすき間
をもって嵌合されている。すべり軸受５から下方に突出
する軸受支持部材８，９の下端部には、摺動性に優れた
銅合金などからなる環状の間座１５が嵌合され、また、
軸受支持部材８，９の下端部には間座１５の下側で止め
輪１６が装着されており、これにより、図２において右
側に配置された二個のすべり軸受５がキャリッジ３と止
め輪１６との間に挟まれた状態で各軸受支持部材８，９
に対して回転自在に保持されている。

【００１６】そして、キャリッジ３をすべり軸受５を介
してレール４に組み付けると、各すべり軸受５の外径面
に形成されたＶ字形状の周溝５ａの上下斜面部５ｂ，５
ｃはレール４の外周面にそれぞれ接触し、すべり軸受５
の外径面は軸方向に離れた二ヶ所がレール４に接触して
ディスクの半径方向に移動自在に案内支持される。この
とき、第１の軸受支持部材７側に設けられた板ばね６は
キャリッジ３の進行方向に対して垂直方向に三層に折れ
曲がっているため、その弾性力は各すべり軸受５の回転
軸線に対してほぼ垂直で光ヘッド２の進行方向に対して
垂直な力となり、これにより、各すべり軸受５に水平方
向（左右方向）の予圧が付与され、二本のレール４の曲
がりや平行度の誤差が吸収される。

【００１７】また、二本のレール４，４は上下に段差を
有して配設されているため、各すべり軸受５に垂直方向
（上下方向）の予圧が付与され、すべり軸受５と軸受支
持部材７，８，９との間に上下方向のガタが生じるのが
防止される。この場合、図２において左側に配置された
高い方のレール４に接するすべり軸受５には上方向の力
が加わり、右側に配置された低い方のレール４に接する
すべり軸受５には下方向の力が加わるが、この実施の形
態では、高い方のレール４に接するすべり軸受５の上端
面が摺動性に優れた銅合金などからなる環状の間座１２
に接するようにし、低い方のレール４に接するすべり軸
受５の下端面が摺動性に優れた銅合金などからなる環状
の間座１５に接するようにし、これにより、各間座１
２，１５をスラストすべり軸受として機能させて各すべ
り軸受５のスムーズな回転を確保している。なお、軸１
１及び軸受支持部材８，９にフランジを設けると、止め
輪１３，１６を設けなくても良い。

【００１８】このように、この実施の形態の光ヘッド用
キャリッジユニットにおいては、軸受として合成樹脂製
のすべり軸受５を用いているので、従来用いていた玉軸
受に比べて、軸受自体の軽量化が図れると共に、軸受コ
ストが大幅に低減し、しかも、一個のすべり軸受５がレ
ール４の上下方向即ち円周方向に離れた二箇所に接触す
るため、玉軸受二個が一個のすべり軸受に置き換えられ
て軸受の数を１／２に減らすことができ、この結果、キ
ャリッジユニットの大幅な軽量化が図れて高速化への対
応が可能になると共に、製造コストを大幅に低くするこ
とが可能になる。

【００１９】また、構造的には軸受が小さくできて数も
少なくなるため、二本のレール４，４の間隔を詰めるこ
とができ、この結果、キャリッジ３の小型化、軽量化が
可能になり、キャリッジユニット１の軽量化をより促進
することができる。

【００２０】さらに、玉軸受の場合に必要であった二本
のレール４，４の平行度や軸受が嵌合される軸の取り付
け精度はそれほど必要でなく、組み立て時の調整がほと
んど不要で組み立て作業の簡略化が可能になる。

【００２１】さらに、軸受を上記のような摺動性と耐磨
耗性に優れた合成樹脂製のすべり軸受５としたことによ
り、低摩擦で耐久性に優れたものとすることができる。
なお、上記実施の形態では、キャリッジ３の進行方向に
対して垂直方向に三層に折れ曲がった板ばね６を用いて
各すべり軸受５に水平方向（左右方向）の予圧を付与す
るようにしているが、予圧力が各すべり軸受５の回転軸
線に対してほぼ垂直で光ヘッド２の進行方向に対してほ
ぼ垂直な力となるような構造であれば、ばねの種類や構
造は特に限定されるものではなく、例えば、板ばね６に
代えてコイルばねなどを用いてもよい。

【００２２】また、上記実施の形態では、二本のレール
４，４を上下に段差を有して配設しているが、二本のレ
ール４，４が同じ高さであってもよい。この場合、第１
の軸受支持部材７側のレール４に接するすべり軸受５と
補助部材１０との間に間座１２を配設すると共に、第２
及び第３の軸受支持部材８，９側のレール４に接するす
べり軸受５とキャリッジ３との間に間座１５を配設す
る。

【００２３】図３及び図４に本発明の第２の実施の形態
である光ヘッド用キャリッジユニットを示す。図３は平
面図、図４は図３の正面図の一部を断面図で表した図で
ある。なお、第１の実施の形態と重複する部分は同一符
号を付してその説明を省略する。

【００２４】第１の実施の形態と異なる点について述べ
る。予圧用の板ばね１７の形状は平板状であり、キャリ
ッジ３の左側の側面の軸方向端部に設けた突部３０に取
付けられている。板バネ１７に支持された軸受支持部材
７はキャリッジ３とレール４との間であってキャリッジ
３の軸方向中央部に位置し、また、二本のレール４，４
の左右の高さが逆になっている。板ばね１７のたわむ方
向をレール４に対して垂直にしているため、平板ばね１
７のままですべり軸受５の回転軸線に対して垂直に予圧
がかけられる。レール４，４の左右高さはどちらが高く
ても効果は同じであるが、図４において左右のすべり軸
受５にかかる垂直方向（上下方向）の力が第１の実施の
形態と反対になっているため、環状の間座１２，１５の
位置が第１の実施の形態と反対になっている。その他の
構成は第１の実施の形態と同様であるので省略する。

【００２５】図５及び図６に本発明の第３の実施の形態
である光ヘッド用キャリッジユニットを示す。図５は平
面図、図６は図５の正面図の一部を断面図で表した図で
ある。なお、第１及び第２の実施の形態と重複する部分
は同一符号を付してその説明を省略する。

【００２６】第２の実施の形態と異なる点について述べ
る。板ばね１７の先端部が水平に設けら四角形状の補助
部材部分１８であり、この補助部材部分１８は板ばね１
７の他の部分に対して直角に折り曲げられて板ばね１７
と一体である。軸受支持部材７は軸によって構成され、
この軸受支持部材７をかしめて板ばねの補助部材部分に
取付けている。このようにすると、部品を少なくできる
利点がある。その他の構成は第１及び第２の実施の形態
と同様であるのでその説明を省略する。

【００２７】図７及び図８に本発明の第４の実施の形態
である光ヘッド用キャリッジユニットを示す。図７は平
面図、図８は図７の正面図の一部を断面図で表した図で
ある。なお、第１〜第３の実施の形態と重複する部分は
同一符号を付してその説明を省略する。

【００２８】キャリッジ３の側面の軸方向中央部に設け
た突部３０に予圧用の板ばね１７を取付けており、板ば
ね１７は突部３０から軸方向両側に伸びている。板ばね
１７の軸方向両端部に軸受支持部材７が支持され、この
軸受支持部材７にすべり軸受５がそれぞれ支持されてい
る。このようにすると、第１〜第３の実施の形態と比較
してモーメントに対して強いという利点がある。その他
の構成は第１〜第３の実施の形態と同様であるのでその
説明を省略する。

【００２９】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
では、軸受として合成樹脂製のすべり軸受を用いている
ので、従来用いていた玉軸受に比べて、軸受自体の軽量
化が図れると共に、軸受コストが大幅に低減し、しか
も、一個のすべり軸受がレールの円周方向の二箇所に接
触するため、玉軸受二個が一個のすべり軸受に置き換え
られて軸受の数を減らすことでき、この結果、キャリッ
ジユニットの大幅な軽量化が図れて高速化への対応が可
能になると共に、製造コストを大幅に低くすることが可
能になる。

【００３０】また、構造的には軸受が小さくできて数も
少なくなるため、二本のレールの間隔を詰めることがで
き、この結果、キャリッジの小型化、軽量化が可能にな
り、キャリッジユニットの軽量化をより促進することが
できる。

【００３１】さらに、玉軸受の場合に必要な二本のレー
ルの平行度や軸受が嵌合される軸の取り付け精度もそれ
ほど必要ではなく、組み立て時の調整が容易で組み立て
作業の簡略化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である光ヘッド用キ
ャリッジユニットの平面図である。

【図２】図１の正面図の一部を断面図で表した図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態である光ヘッド用キ
ャリッジユニットの平面図である。

【図４】図３の正面図の一部を断面図で表した図であ
る。

【図５】本発明の第３の実施の形態である光ヘッド用キ
ャリッジユニットの平面図である。

【図６】図５の正面図の一部を断面図で表した図であ
る。

【図７】本発明の第４の実施の形態である光ヘッド用キ
ャリッジユニットの平面図である。

【図８】図７の正面図の一部を断面図で表した図であ
る。

【図９】光磁気ディスク駆動装置を説明するための説明
的概略図である。

【図１０】従来の光ヘッド用キャリッジユニットの平面
図である。

【図１１】図１０の正面図の一部を断面図で表した図で
ある。

【符号の説明】

１…光ヘッド用キャリッジユニット ２…光ヘッド ３…キャリッジ ４…レール ５…すべり軸受 ６…板ばね ７…第１の軸受支持部材 ８…第２の軸受支持部材 ９…第３の軸受支持部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ヘッドを搭載するキャリッジが複数の
   軸受を介して二本のレールによりディスクの半径方向に
   移動自在に案内される光ヘッド用キャリッジユニットに
   おいて、前記キャリッジに支持された軸受支持部材は軸
   受を支持し、該軸受は、前記軸受支持部材に摺動回転す
   る内径面と一本のレールに対して二箇所で接触する外径
   面とを有する合成樹脂製のすべり軸受とされ、さらに、
   二本のレールのうちの少なくとも一方のレールに接触す
   る前記すべり軸受を支持する軸受支持部材は、前記キャ
   リッジに弾性支持されていることを特徴とする光ヘッド
   用キャリッジユニット。