JP2005214324A

JP2005214324A - 駆動機構

Info

Publication number: JP2005214324A
Application number: JP2004022783A
Authority: JP
Inventors: Michio Sumiya; 通夫角谷
Original assignee: Mitsubishi Materials CMI Corp
Current assignee: Nidec Material Corp
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】リードスクリューの回転運動を応答性よくかつ高精度に移動体の直線運動に変換することができると共に、螺旋溝のリード角が異なる種々のリードスクリューと組み合わせる場合の対応性に優れた駆動機構を提供する。
【解決手段】リードスクリュー１の外周面に形成された螺旋溝１Ａに沿って直線状に延在し、螺旋溝１Ａ内に係合する係合部５Ａを有する係合部材５と、この係合部材５を、係合部５Ａが螺旋溝１Ａの傾斜方向に回動自在となるように移動体２に支持する支持部材３と、この支持部材３を係合部５Ａが螺旋溝１Ａ内に係合する方向に付勢する付勢部材３とを備えてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、比較的小型の移動体をリードスクリューの回転量に応じて直線移動させるための駆動機構に関するものである。

この種の駆動機構は種々の小型機器に組み込まれ、モータによるリードスクリューの回転駆動量に応じて移動体を精度よく直線移動させるための手段として広く用いられている。
一般に、このような駆動機構は、モータに接続されて回転自在に設けられたリードスクリューにナット部材を螺合させ、このナット部材をそれ自体が回転不能となるように移動体に取り付けることにより、リードスクリューの回転運動を移動体の直線運動に変換する構成となっている。

ところで、上記ナット部材を用いた回転機構にあっては、設計上リードスクリューの螺旋溝のリード角が変更になった場合には、当該ナット部材も、それに応じたものに変更する必要がある。また、組み立てる際には、予めリードスクリューの少なくとも一端部が自由端となっている状態で、ナット部材を螺合させておく必要がある。

そこで、このようなリード角の変更にも容易に対応することができると共に、組立が容易で、かつ小型軽量化も達成することができる従来の駆動機構として、上記移動体に、ナット部材に代えて円錐状のピンを設け、このピンの先端をリードスクリューの外周面に形成された螺旋溝内に嵌合させたものも知られている。
この駆動機構によれば、リードスクリューの螺旋溝にリード角によらず、その回転に応じて上記ピンが螺旋溝に沿って相対移動することにより、リードスクリューの回転運動を移動体の直線運動に変換することができる。

しかしながら、このような円錐状のピンは、リードスクリューの螺旋溝の壁面との接触範囲が小さいうえ、強度に劣るため、リードスクリューの回転運動を移動体の直線運動に変換するときの応答性が悪く、特に、リードスクリューの回転開始時および回転停止時において、螺旋溝の壁面から作用する軸線方向と傾斜する方向に力により、当該螺旋溝に添って撓む等の現象が生じ、この結果、移動体の移動開始および移動停止の動作に遅れが生じるおそれがあった。

一方、特許文献１には、移動体としての光ピックアップユニットの定位置に板ばねの基端を固定的に取り付け、その板ばねの先端に、直線状に延在してリードスクリューの螺旋溝に嵌合する突き出し部を形成したディスク再生装置のフィード機構が記載されている。上記板ばねの基端は、直線状の突き出し部の長手方向がリードスクリューの螺旋溝に沿うように、光ピックアップに固定的に取り付けられる。この直線状の突き出し部は、リードスクリューの螺旋溝との接触範囲が比較的大きいため、応答性よくリードスクリューの回転運動を光ピックアップユニットの直線運動に変換することが可能となる。
実開平６−５２０１３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のフィード機構においては、板ばねに形成された直線状の突き出し部の長手方向がリードスクリューの螺旋溝に沿うように、その板ばねの基端を移動体としての光ピックアップユニットに固定的に取り付けられているため、リードスクリューにおける螺旋溝のリード角が変更された場合には、板ばねの取り付け姿勢を変更したり、または板ばねを突き出し部の形態が異なるものと交換しなければならない。特に、螺旋溝のリード角が異なる種々のリードスクリューと試験的に組み合わせる試作段階において、このように板ばねの取り付け姿勢をリードスクリューにおける螺旋溝のリード角に応じて調整したり、板ばねを交換することはきわめて不便である。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、リードスクリューの回転運動を応答性よくかつ高精度に移動体の直線運動に変換することができると共に、螺旋溝のリード角が異なる種々のリードスクリューと組み合わせる場合の対応性に優れた駆動機構を提供することを目的とするものである。

請求項１に記載の本発明に係る駆動機構は、外周面に螺旋溝が形成されたリードスクリューの回転に応じて、当該リードスクリューの軸線方向に沿って移動体を移動させる駆動機構において、上記リードスクリューの螺旋溝に沿って直線状に延在し、該螺旋溝内に係合する係合部を有する係合部材と、この係合部材を、上記係合部が上記螺旋溝の傾斜方向に回動自在となるように上記移動体に支持する支持部材と、この支持部材を、上記係合部が上記螺旋溝内に係合する方向に付勢する付勢部材とを備えてなることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の駆動機構は、請求項１に記載の支持部材および付勢部材が、一端が上記移動体に取り付けられ、かつ他端に上記係合部材を回動自在に支持する板ばねであることを特徴とするものである。
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の係合部が、上記螺旋溝の底部側から開口側に向けて漸次厚さ寸法が増加するくさび状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項１〜３のいずれかに記載の駆動機構においては、回動自在に支持される係合部材の先端に、リードスクリューの螺旋溝に係合する直線状の係合部を形成することにより、断面略長方形の係合部と螺旋溝との接触幅を大きくして、リードスクリューの回転運動を応答性よくかつ高精度に移動体の直線運動に変換することができる。しかも、螺旋溝のリード角に応じて係合部材が回動し、その係合部材の姿勢が螺旋溝のリード角に応じて自動調整されるため、螺旋溝のリード角が異なる種々のリードスクリューと組み合わせる場合の対応性に優れており、特に、螺旋溝のリード角が異なる種々のリードスクリューと試験的に組み合わせる試作段階においてきわめて有効である。

さらに、請求項２に記載の駆動機構によれば、係合部材を支持する支持部材としての機能と、係合部材を付勢する付勢部材としての機能を板ばねに兼有させることにより、より一層の小型軽量化と部品点数の低減化を図ることができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、螺旋溝と係合部との接触面積をより一層大きくし、よって上記くさび面によって螺旋溝から作用する力を確実に受けることができる。

図１〜図３は、本発明の駆動機構の一実施形態を示すもので、図中符号１は、図示されないステッピングモータなどによって矢印Ａ方向に回転されるリードスクリューである。このリードスクリュー１の外周面には、螺旋溝１Ａが形成されている。
また、符号２は、小型機器におけるセンサやレンズ等の駆動対象物が取り付けられる移動体２であり、リードスクリュー１の軸線方向に沿う矢印Ｂ方向に移動可能に設けられている。ここで、移動体２にはガイド部２Ａが形成されており、そのガイド部２Ａにおけるガイド孔２Ｂ内に、リードスクリュー１が若干の隙間をもって矢印Ｂ方向に相対移動自在に案内されている。

この移動体２には、板ばね３の基端部がねじ４によって取り付けられており、この板ばね３の先端部には、円形の孔３Ａが形成されている。
また、符号５は、係合部材としての可動めねじ部であり、その先端には、リードスクリュー１の螺旋溝１Ａに沿って直線状に延在して、その螺旋溝１Ａ内に係合可能な係合部５Ａが形成されている。この係合部５Ａは、断面円形の樹脂製の可動めねじ部５の先端にテーパー面を設けることによって、断面略長方形のくさび状に形成されている。さらに、可動めねじ部５の基端には、板ばね３の孔３Ａ内に回転自在に嵌合する金属製のピン６が突設されている。

また、板ばね３は、ピン６と回転自在に嵌合することによって、可動めねじ部５をリードスクリュー１の径線方向に略沿う軸線Ｏ１（図２参照）を中心として回転自在に支持する。さらに、この板ばね３は、ピン係合部５Ａが螺旋溝１Ａ内に係合する方向に向かって、可動めねじ部５を付勢している。したがって、板ばね３は、係合部材としての可動めねじ部５を支持する支持部材としての機能と共に、その可動めねじ部５を付勢する付勢部材としての機能をも兼有することになる。

このような構成において、可動めねじ部５は、軸線Ｏ１を中心として回動することにより、直線状に延在する係合部５Ａの長手方向がリードスクリュー１の螺旋溝１Ａに沿うような姿勢となる。すなわち、螺旋溝１Ａのリード角に応じて可動めねじ部５が軸線Ｏ１を中心として回動し、その可動めねじ部５の姿勢が螺旋溝１Ａのリード角に応じて自動調整されることになる。

そして、図示されないモータによって、リードスクリュー１が矢印Ａ方向に回転されることにより、その螺旋溝１Ａに沿って可動めねじ部５の係合部５Ａが相対移動し、この結果リードスクリュー１の回転量に応じて移動体２が矢印Ｂ方向に直線移動する。また、直線状に延在する係合部５Ａは、螺旋溝１Ａの側壁部と比較的大きい範囲に渡って接触する。したがって、応答性よくかつ高精度に、リードスクリュー１の回転運動を移動体２の直線運動に変換することができる。

（他の実施形態）
移動体２には、図４に示すように、上記板ばね３を９０°屈曲したリード爪２Ｃを形成し、このリード爪２Ｃの先端部に上記可動めねじ部５を取り付けてもよい。このリード爪２Ｃによって、可動めねじ部５を矢印Ｃ方向からリードスクリュー１の外周面に圧接させることにより、リードスクリュー１と移動体２との間のガタつきを、より一層確実に防止することができる。

本発明の一実施形態における駆動機構の斜視図である。図１の駆動機構における要部の拡大斜視図である。図１の駆動機構における要部の分解斜視図である。本発明の他の実施形態における要部の断面図である。

符号の説明

１リードスクリュー
１Ａ螺旋溝
２移動体
２Ｃリード爪（支持部材、付勢部材）
３板ばね（支持部材、付勢部材）
４ねじ
５可動めねじ部（係合部材）
５Ａ係合部
６ピン

Claims

外周面に螺旋溝が形成されたリードスクリューの回転に応じて、当該リードスクリューの軸線方向に沿って移動体を移動させる駆動機構において、
上記リードスクリューの螺旋溝に沿って直線状に延在し、該螺旋溝内に係合する係合部を有する係合部材と、この係合部材を、上記係合部が上記螺旋溝の傾斜方向に回動自在となるように上記移動体に支持する支持部材と、この支持部材を、上記係合部が上記螺旋溝内に係合する方向に付勢する付勢部材とを備えてなることを特徴とする駆動機構。
上記支持部材および上記付勢部材は、一端が上記移動体に取り付けられ、かつ他端に上記係合部材を回動自在に支持する板ばねであることを特徴とする請求項１に記載の駆動機構。
上記係合部は、上記螺旋溝の底部側から開口側に向けて漸次厚さ寸法が増加するくさび状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動機構。