JP2021025592A - Driving device - Google Patents

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陽介 百瀬
Yosuke Momose
陽介 百瀬
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Abstract

To provide a small driving device which can be incorporated into a spall installation space.SOLUTION: A driving device 1 includes: a frame 10 having a fixing part 13 fixed to a smartphone body 3; a lead screw 30 rotatably supported by the frame 10; a motor 20 which is connected to the lead screw 30 and rotates the lead screw 30; and a nut 40 which engages with the lead screw 30. The lead screw 30 has: a thread part 61 extending in a spiral form along a Z direction; and a cylindrical surface 65 located adjacent to the thread part 61 and extending in a spiral form along the Z direction. The nut 40 has: a screw groove part 71 extending in a spiral form along the Z direction; and a cylindrical surface 75 located adjacent to the screw groove part 71 and extending in a spiral form along the Z direction. The screw groove part 71 of the nut 40 threadedly engages with the thread part 61 of the lead screw 30, and the cylindrical surface 75 of the nut 40 contacts with the cylindrical surface 65 of the lead screw 30.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、駆動装置に係り、駆動対象物を基準部材に対して軸方向に沿って移動させる駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a drive device and relates to a drive device that moves a drive object with respect to a reference member in an axial direction.

近年、レーザ照射型ディスク装置やスマートフォンなどの電子機器においては、レンズやカメラなどを必要に応じて移動させる機構(駆動装置)が搭載されることが増えてきている。例えば、カメラを備えたスマートフォンにおいては、カメラをスマートフォン本体から出し入れする機能を付加することがある。このようなレンズやカメラなどの駆動対象物を移動させるために、例えばリードスクリューを用いた駆動装置を用いることが考えられる(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, electronic devices such as laser irradiation type disk devices and smartphones are increasingly equipped with a mechanism (driving device) for moving a lens, a camera, or the like as needed. For example, in a smartphone equipped with a camera, a function of moving the camera in and out of the smartphone body may be added. In order to move a driving object such as a lens or a camera, it is conceivable to use, for example, a driving device using a lead screw (see, for example, Patent Document 1).

このようなリードスクリューを用いた駆動装置においては、リードスクリューに取り付けられた可動部にレンズやカメラなどの駆動対象物が固定され、このリードスクリューをモータにより回転させることで駆動対象物が軸方向に移動するようになっている。可動部は、リードスクリューと平行に延びるガイドシャフト上を摺動するようになっており、可動部をガイドシャフトによって支持することで可動部の意図しない方向への移動を規制している。 In a drive device using such a lead screw, a drive object such as a lens or a camera is fixed to a movable part attached to the lead screw, and the drive object is moved in the axial direction by rotating the lead screw with a motor. It is designed to move to. The movable portion slides on a guide shaft extending in parallel with the lead screw, and the movable portion is supported by the guide shaft to regulate the movement of the movable portion in an unintended direction.

しかしながら、このような従来の駆動装置では、リードスクリューに隣接してガイドシャフトを配置する必要があるため、その設置スペースが大きくなるという問題がある。近年の電子機器の小型化に伴い、より小さな設置スペースに組み込める駆動装置の需要が高まっている。 However, in such a conventional drive device, since it is necessary to arrange the guide shaft adjacent to the lead screw, there is a problem that the installation space thereof becomes large. With the recent miniaturization of electronic devices, there is an increasing demand for drive devices that can be incorporated into smaller installation spaces.

特開2018−137958号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-13795

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、小さな設置スペースにも組み込むことができる小型の駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a small drive device that can be incorporated into a small installation space.

本発明の一態様によれば、小さな設置スペースにも組み込むことができる小型の駆動装置が提供される。この駆動装置は、駆動対象物を基準部材に対して軸方向に沿って移動させるために用いられる。上記駆動装置は、上記基準部材に固定される固定部を有するフレームと、上記軸方向に沿って延び、上記フレームに回転可能に支持されるリードスクリューと、上記リードスクリューに連結され、上記リードスクリューを回転させるモータと、上記リードスクリューに係合するナットとを備える。上記リードスクリューは、上記軸方向に沿って螺旋状に延びる第1のネジ部と、上記第1のネジ部に隣接して上記軸方向に沿って螺旋状に延びる円筒面とを有する。上記ナットは、上記軸方向に沿って螺旋状に延びる第2のネジ部であって、上記リードスクリューの上記第1のネジ部に螺合する第2のネジ部と、上記第2のネジ部に隣接して上記軸方向に沿って螺旋状に延び、上記リードスクリューの上記円筒面に当接する当接面とを有する。 According to one aspect of the present invention, there is provided a small drive device that can be incorporated into a small installation space. This drive device is used to move the object to be driven along the axial direction with respect to the reference member. The drive device includes a frame having a fixing portion fixed to the reference member, a lead screw extending along the axial direction and rotatably supported by the frame, and a lead screw connected to the lead screw. A motor for rotating the lead screw and a nut for engaging with the lead screw are provided. The lead screw has a first screw portion that spirally extends along the axial direction and a cylindrical surface that spirally extends along the axial direction adjacent to the first screw portion. The nut is a second threaded portion that extends spirally along the axial direction, and is a second threaded portion screwed into the first threaded portion of the lead screw and the second threaded portion. Adjacent to the lead screw, it has a contact surface that extends spirally along the axial direction and abuts on the cylindrical surface of the lead screw.

このような構成においては、リードスクリューの第1のネジ部が、ナットの第2のネジ部との係合によってナットを軸方向に沿って移動させる役割を有し、リードスクリューの円筒面が、ナットの当接面との当接によってナットを支持してナットの意図しない方向への移動を規制する役割を有する。すなわち、1つのリードスクリューが、ナットを軸方向に移動させる役割とナットを支持する役割を兼ね備えることとなるため、別途ガイドシャフトを設置する必要がなく、駆動装置に必要とされる設置スペースを小さくすることができる。 In such a configuration, the first threaded portion of the lead screw serves to move the nut along the axial direction by engaging with the second threaded portion of the nut, and the cylindrical surface of the lead screw It has the role of supporting the nut by contact with the contact surface of the nut and restricting the movement of the nut in an unintended direction. That is, since one reed screw has both a role of moving the nut in the axial direction and a role of supporting the nut, it is not necessary to separately install a guide shaft, and the installation space required for the drive device is reduced. can do.

上記ナットの中心軸を含む任意の平面で上記ナットを切断したときの断面は、上記第2のネジ部の断面部分を少なくとも3つ含んでいることが好ましい。このような構成によれば、リードスクリューの第1のネジ部とナットの第2のネジ部とが当該断面の少なくとも3箇所において係合するので、軸方向に沿ってナットをより安定的に移動させることができる。 It is preferable that the cross section when the nut is cut on an arbitrary plane including the central axis of the nut includes at least three cross-sectional portions of the second threaded portion. According to such a configuration, the first threaded portion of the lead screw and the second threaded portion of the nut are engaged at at least three points in the cross section, so that the nut can be moved more stably along the axial direction. Can be made to.

また、上記ナットの中心軸を含む任意の平面で上記ナットを切断したときの断面は、上記当接面の断面部分を少なくとも3つ含んでいることが好ましい。このような構成によれば、ナットの当接面がリードスクリューの円筒面に対して当該断面の少なくとも3箇所において当接するので、リードスクリューの円筒面によってナットをより安定的に支持することができる。 Further, it is preferable that the cross section when the nut is cut on an arbitrary plane including the central axis of the nut includes at least three cross-sectional portions of the contact surface. According to such a configuration, since the contact surface of the nut contacts the cylindrical surface of the reed screw at at least three points in the cross section, the nut can be supported more stably by the cylindrical surface of the reed screw. ..

軸方向に沿ってナットをより安定的に移動させるために、上記リードスクリューの上記第1のネジ部は、上記軸方向に沿って延びる複数条のネジ山により構成されていることが好ましい。この場合において、上記ナットの上記第2のネジ部が、上記リードスクリューの上記第1のネジ部を構成する上記ネジ山の条数と同一の条数のネジ溝により構成されていてもよい。 In order to move the nut more stably along the axial direction, it is preferable that the first threaded portion of the lead screw is composed of a plurality of threads extending along the axial direction. In this case, the second threaded portion of the nut may be formed by a thread groove having the same number of threads as the number of threads forming the first threaded portion of the lead screw.

本発明においては、リードスクリューの第1のネジ部が、ナットの第2のネジ部との係合によってナットを軸方向に沿って移動させる役割を有し、リードスクリューの円筒面が、ナットの当接面との当接によってナットを支持してナットの意図しない方向への移動を規制する役割を有する。すなわち、1つのリードスクリューが、ナットを軸方向に移動させる役割とナットを支持する役割を兼ね備えることとなるため、別途ガイドシャフトを設置する必要がなく、駆動装置に必要とされる設置スペースを小さくすることができる。 In the present invention, the first threaded portion of the lead screw has a role of moving the nut along the axial direction by engaging with the second threaded portion of the nut, and the cylindrical surface of the lead screw is the nut. It has the role of supporting the nut by contact with the contact surface and restricting the movement of the nut in an unintended direction. That is, since one reed screw has both a role of moving the nut in the axial direction and a role of supporting the nut, it is not necessary to separately install a guide shaft, and the installation space required for the drive device is reduced. can do.

図1は、本発明の一実施形態における駆動装置を駆動対象物とともに示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a drive device according to an embodiment of the present invention together with a drive object. 図2は、図1の駆動装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the drive device of FIG. 図3は、図2の駆動装置におけるリードスクリューを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a lead screw in the drive device of FIG. 図4は、図1の駆動装置におけるナットを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a nut in the drive device of FIG. 図5は、図4のナットの縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the nut of FIG. 図6は、図1の駆動装置におけるリードスクリュー及びナットの部分断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a lead screw and a nut in the drive device of FIG.

以下、本発明に係る駆動装置の実施形態について図1から図6を参照して詳細に説明する。なお、図1から図6において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図1から図6においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。 Hereinafter, embodiments of the drive device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. In FIGS. 1 to 6, the same or corresponding components are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. Further, in FIGS. 1 to 6, the scale and dimensions of each component may be exaggerated or some components may be omitted.

図1は、本発明の一実施形態における駆動装置1を駆動対象物としてのカメラユニット2とともに示す正面図、図2は、図1の駆動装置1の斜視図である。本実施形態における駆動装置1は、例えばスマートフォン本体3の内部に設けられるものであり、撮像レンズ及び撮像素子を含むカメラユニット2を基準部材としてのスマートフォン本体3に対してZ方向に移動させることができる。例えば、駆動装置1は、撮影時にカメラユニット2を+Z方向に移動させてスマートフォン本体3から突出させ、撮影終了後にはカメラユニット2を−Z方向に移動させてスマートフォン本体3の内部に収容することができる。図1は、カメラユニット2が使用されていない状態を示しており、この状態ではカメラユニット2がスマートフォン本体3の内部に収容されている。なお、本実施形態では、便宜的に、図1における+Z方向を「上」又は「上方」といい、−Z方向を「下」又は「下方」ということとする。 FIG. 1 is a front view showing a drive device 1 according to an embodiment of the present invention together with a camera unit 2 as a drive object, and FIG. 2 is a perspective view of the drive device 1 of FIG. The drive device 1 in the present embodiment is provided inside, for example, the smartphone body 3, and the camera unit 2 including the image pickup lens and the image sensor can be moved in the Z direction with respect to the smartphone body 3 as a reference member. it can. For example, the drive device 1 moves the camera unit 2 in the + Z direction to project from the smartphone body 3 at the time of shooting, and moves the camera unit 2 in the −Z direction to accommodate the inside of the smartphone body 3 after the shooting is completed. Can be done. FIG. 1 shows a state in which the camera unit 2 is not used, and in this state, the camera unit 2 is housed inside the smartphone main body 3. In the present embodiment, for convenience, the + Z direction in FIG. 1 is referred to as "up" or "upward", and the −Z direction is referred to as "down" or "downward".

図1及び図2に示すように、駆動装置1は、スマートフォン本体3に固定されるフレーム10と、フレーム10に取り付けられたステッピングモータ20と、ステッピングモータ20に取り付けられるギアボックス22と、Z方向(軸方向)に延びるリードスクリュー30と、リードスクリュー30に係合するナット40とを有している。ナット40は、可動部材50によってカメラユニット2と連結されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the drive device 1 includes a frame 10 fixed to the smartphone body 3, a stepping motor 20 attached to the frame 10, a gearbox 22 attached to the stepping motor 20, and a Z direction. It has a lead screw 30 extending in the (axial direction) and a nut 40 engaging with the lead screw 30. The nut 40 is connected to the camera unit 2 by a movable member 50.

フレーム10は、上側フランジ部11と、下側フランジ部12と、固定用のネジが挿通されるネジ孔13Aが形成された固定部13と、上側フランジ部11と下側フランジ部12との間で延びる裏板部16とを有している。リードスクリュー30は、上側軸受31及び下側軸受32を介してそれぞれフレーム10の上側フランジ部11及び下側フランジ部12に取り付けられており、フレーム10に対して回転可能に支持されている。後述するように、リードスクリュー30にはナット40が係合しており、このナット40の1つの側面(−Y方向側の側面)は裏板部16に当接している。 The frame 10 is formed between the upper flange portion 11, the lower flange portion 12, the fixing portion 13 in which the screw hole 13A through which the fixing screw is inserted is formed, and the upper flange portion 11 and the lower flange portion 12. It has a back plate portion 16 extending by. The lead screw 30 is attached to the upper flange portion 11 and the lower flange portion 12 of the frame 10 via the upper bearing 31 and the lower bearing 32, respectively, and is rotatably supported by the frame 10. As will be described later, a nut 40 is engaged with the lead screw 30, and one side surface (side surface on the −Y direction side) of the nut 40 is in contact with the back plate portion 16.

フレーム10の固定部13のネジ孔13Aにネジ(図示せず)を挿通させて、このネジをスマートフォン本体3に螺合させることにより、フレーム10がスマートフォン本体3に固定される。これらの固定部13は、上側フランジ部11と下側フランジ部12のそれぞれから延出するように設けられている。図2に示すように、ギアボックス22は、ネジ23によりフレーム10の下側フランジ部12に固定されている。 The frame 10 is fixed to the smartphone body 3 by inserting a screw (not shown) into the screw hole 13A of the fixing portion 13 of the frame 10 and screwing this screw into the smartphone body 3. These fixing portions 13 are provided so as to extend from each of the upper flange portion 11 and the lower flange portion 12. As shown in FIG. 2, the gearbox 22 is fixed to the lower flange portion 12 of the frame 10 by a screw 23.

図3は、図2のリードスクリュー30を示す斜視図である。図3に示すように、リードスクリュー30には平歯車33が取り付けられており、この平歯車33はギアボックス22内に収容されている。ギアボックス22内には、このリードスクリュー30の平歯車33に加えて、ステッピングモータ20の出力軸に連結された遊星歯車機構(図示せず)が収容されている。この遊星歯車機構によってステッピングモータ20の回転が減速される。この遊星歯車機構は、リードスクリュー30に取り付けられた平歯車33にも連結されており、リードスクリュー30は、平歯車33及び遊星歯車機構を介してステッピングモータ20の出力軸に連結される。したがって、ステッピングモータ20を駆動すると、ステッピングモータ20の出力軸の回転が遊星歯車機構及び平歯車33を介してリードスクリュー30に伝達され、リードスクリュー30が回転するようになっている。 FIG. 3 is a perspective view showing the lead screw 30 of FIG. As shown in FIG. 3, a spur gear 33 is attached to the lead screw 30, and the spur gear 33 is housed in the gearbox 22. In the gearbox 22, in addition to the spur gear 33 of the lead screw 30, a planetary gear mechanism (not shown) connected to the output shaft of the stepping motor 20 is housed. The planetary gear mechanism slows down the rotation of the stepping motor 20. This planetary gear mechanism is also connected to a spur gear 33 attached to the lead screw 30, and the lead screw 30 is connected to the output shaft of the stepping motor 20 via the spur gear 33 and the planetary gear mechanism. Therefore, when the stepping motor 20 is driven, the rotation of the output shaft of the stepping motor 20 is transmitted to the lead screw 30 via the planetary gear mechanism and the spur gear 33, and the lead screw 30 rotates.

図3に示すように、リードスクリュー30は、Z方向(軸方向)に沿って螺旋状に延びるネジ山部61(第1のネジ部)と、ネジ山部61に隣接してZ方向に沿って螺旋状に延びる円筒面65とを有している。ネジ山部61はZ方向に間隔をおいて螺旋状に延びている。すなわち、ネジ山部61のピッチはネジ山部61のZ方向の幅よりも大きくなっている。本実施形態では、一般的な6条のリードスクリューのネジ山のうち2条のネジ山を削除し、削除したネジ山の部分に円筒面65を配置し、残った4条のネジ山をネジ山部61として用いている。このように、本実施形態におけるネジ山部61は、4条のネジ山62A,62B,62C,62Dから構成されている。 As shown in FIG. 3, the lead screw 30 has a thread portion 61 (first thread portion) spirally extending along the Z direction (axial direction) and a thread portion 61 adjacent to the thread portion 61 along the Z direction. It has a cylindrical surface 65 extending spirally. The threaded portions 61 extend spirally at intervals in the Z direction. That is, the pitch of the thread portion 61 is larger than the width of the thread portion 61 in the Z direction. In the present embodiment, two of the general six-thread lead screw threads are deleted, a cylindrical surface 65 is placed on the deleted threads, and the remaining four threads are screwed. It is used as Yamabe 61. As described above, the thread portion 61 in the present embodiment is composed of four threads 62A, 62B, 62C, and 62D.

図4は、ナット40の斜視図、図5は、ナット40の縦断面図である。図4及び図5に示すように、ナット40は、略直方体状のナット本体45を有しており、ナット本体45の中央には、Z方向に沿ってナット本体45を貫通する係合孔46が形成されている。この係合孔46の内側には、Z方向に沿って螺旋状に延びるネジ溝部71(第2のネジ部)と、ネジ溝部71に隣接してZ方向に沿って螺旋状に延びる円筒面(当接面)75とが形成されている。ネジ溝部71はZ方向に間隔をおいて螺旋状に延びている。すなわち、ネジ溝部71のピッチはネジ溝部71のZ方向の幅よりも大きくなっている。ネジ溝部71はリードスクリュー30のネジ山部61に対応して形成されており、円筒面75はリードスクリュー30の円筒面65に対応して形成されている。すなわち、本実施形態におけるネジ溝部71は、4条のネジ溝72A,72B,72C,72Dから構成されており、これらのネジ溝72A,72B,72C,72Dがリードスクリュー30のネジ山部61のネジ山62A,62B,62C,62Dにそれぞれ螺合するようになっている。 FIG. 4 is a perspective view of the nut 40, and FIG. 5 is a vertical sectional view of the nut 40. As shown in FIGS. 4 and 5, the nut 40 has a nut body 45 having a substantially rectangular parallelepiped shape, and an engaging hole 46 penetrating the nut body 45 along the Z direction in the center of the nut body 45. Is formed. Inside the engaging hole 46, a thread groove portion 71 (second threaded portion) spirally extending along the Z direction and a cylindrical surface adjacent to the thread groove portion 71 spirally extending along the Z direction ( A contact surface) 75 is formed. The threaded grooves 71 extend spirally at intervals in the Z direction. That is, the pitch of the thread groove portion 71 is larger than the width of the thread groove portion 71 in the Z direction. The thread groove portion 71 is formed corresponding to the thread portion 61 of the lead screw 30, and the cylindrical surface 75 is formed corresponding to the cylindrical surface 65 of the lead screw 30. That is, the thread groove portion 71 in the present embodiment is composed of four thread grooves 72A, 72B, 72C, 72D, and these thread grooves 72A, 72B, 72C, 72D are the thread portions 61 of the lead screw 30. It is designed to be screwed into the threads 62A, 62B, 62C, and 62D, respectively.

図6は、リードスクリュー30及びナット40を示す部分断面図である。図6に示すように、リードスクリュー30のネジ山部61のネジ山62A,62B,62C,62Dは、ナット40のネジ溝部71のネジ溝72A,72B,72C,72Dに螺合しており、リードスクリュー30の円筒面65とナット40の円筒面75とは互いに当接している。ナット40がリードスクリュー30に対して相対的に回転し、かつ軸方向に移動できるように、リードスクリュー30のネジ山62A,62B,62C,62Dとナット40の対応するネジ溝72A,72B,72C,72Dとの間には半径方向に沿ってわずかな隙間Gが形成されている。この隙間Gの存在によって、ナット40がリードスクリュー30に対して回転する際に半径方向にガタつくことが考えられるが、本実施形態では、リードスクリュー30の円筒面65とナット40の円筒面75とが互いに当接し、リードスクリュー30の円筒面65がナット40を支持するため、そのようなガタつきが抑えられる。 FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the lead screw 30 and the nut 40. As shown in FIG. 6, the threads 62A, 62B, 62C, 62D of the thread portion 61 of the lead screw 30 are screwed into the thread grooves 72A, 72B, 72C, 72D of the thread groove portion 71 of the nut 40. The cylindrical surface 65 of the lead screw 30 and the cylindrical surface 75 of the nut 40 are in contact with each other. The threads 62A, 62B, 62C, 62D of the lead screw 30 and the corresponding thread grooves 72A, 72B, 72C of the nut 40 so that the nut 40 can rotate relative to the lead screw 30 and move in the axial direction. A slight gap G is formed along the radial direction between the and 72D. Due to the presence of this gap G, it is conceivable that the nut 40 rattles in the radial direction when rotating with respect to the lead screw 30, but in the present embodiment, the cylindrical surface 65 of the lead screw 30 and the cylindrical surface 75 of the nut 40 And are in contact with each other, and the cylindrical surface 65 of the lead screw 30 supports the nut 40, so that such rattling is suppressed.

このような構成において、ステッピングモータ20を駆動すると、ステッピングモータ20の出力軸の回転がギアボックス22内の遊星歯車機構及び平歯車33を介してリードスクリュー30に伝達され、リードスクリュー30が回転する。リードスクリュー30のネジ山部61のネジ山62A,62B,62C,62Dとナット40のネジ溝部71のネジ溝72A,72B,72C,72Dとが螺合しているため、リードスクリュー30が回転するとナット40も回転しようとするが、ナット40のナット本体45の側面がフレーム10の裏板部16に当接しているため、ナット40の回転がフレーム10の裏板部16によって規制される。これによって、ナット40は、リードスクリュー30の回転に伴いZ方向に移動する。 In such a configuration, when the stepping motor 20 is driven, the rotation of the output shaft of the stepping motor 20 is transmitted to the lead screw 30 via the planetary gear mechanism and the spur gear 33 in the gearbox 22, and the lead screw 30 rotates. .. When the lead screw 30 rotates because the threads 62A, 62B, 62C, 62D of the thread portion 61 of the lead screw 30 and the thread grooves 72A, 72B, 72C, 72D of the thread groove portion 71 of the nut 40 are screwed together. The nut 40 also tries to rotate, but since the side surface of the nut body 45 of the nut 40 is in contact with the back plate portion 16 of the frame 10, the rotation of the nut 40 is restricted by the back plate portion 16 of the frame 10. As a result, the nut 40 moves in the Z direction as the lead screw 30 rotates.

このとき、上述したように、リードスクリュー30の円筒面65とナット40の円筒面75とが互いに当接しているため、ナット40がリードスクリュー30の円筒面65に支持される。これによって、リードスクリュー30のネジ山62A,62B,62C,62Dとナット40の対応するネジ溝72A,72B,72C,72Dとの間の隙間Gによって生じ得るガタつきが抑えられる。 At this time, as described above, since the cylindrical surface 65 of the lead screw 30 and the cylindrical surface 75 of the nut 40 are in contact with each other, the nut 40 is supported by the cylindrical surface 65 of the lead screw 30. As a result, rattling that may occur due to the gap G between the threads 62A, 62B, 62C, 62D of the lead screw 30 and the corresponding thread grooves 72A, 72B, 72C, 72D of the nut 40 is suppressed.

このように、ステッピングモータ20を駆動すると、リードスクリュー30が回転してナット40がZ方向に移動し、これに伴って可動部材50と可動部材50に取り付けられたカメラユニット2もZ方向に移動することとなる。 When the stepping motor 20 is driven in this way, the reed screw 30 rotates and the nut 40 moves in the Z direction, and the movable member 50 and the camera unit 2 attached to the movable member 50 also move in the Z direction accordingly. Will be done.

このように、本実施形態においては、リードスクリュー30のネジ山部61が、ナット40のネジ溝部71との係合によってナット40をZ方向に沿って移動させる役割を有し、リードスクリュー30の円筒面65が、ナット40の円筒面75との当接によってナット40を支持してナット40の意図しない方向への移動を規制する役割を有する。すなわち、1つのリードスクリュー30が、ナット40を軸方向に移動させる役割とナット40を支持する役割を兼ね備えることとなるため、別途ガイドシャフトを設置する必要がなく、駆動装置1に必要とされる設置スペースを小さくすることができる。また、駆動装置1の組立時にリードスクリュー30とガイドシャフトとの平行度を考慮する必要がなくなる。 As described above, in the present embodiment, the thread portion 61 of the lead screw 30 has a role of moving the nut 40 along the Z direction by engaging with the thread groove portion 71 of the nut 40, and the lead screw 30 has a role of moving the nut 40. The cylindrical surface 65 has a role of supporting the nut 40 by abutting the nut 40 with the cylindrical surface 75 and restricting the movement of the nut 40 in an unintended direction. That is, since one reed screw 30 has a role of moving the nut 40 in the axial direction and a role of supporting the nut 40, it is not necessary to separately install a guide shaft, and the drive device 1 is required. The installation space can be reduced. Further, it is not necessary to consider the parallelism between the lead screw 30 and the guide shaft when assembling the drive device 1.

上述した実施形態では、リードスクリュー30のネジ山部61が4条のネジ山62A,62B,62C,62Dにより形成される例を説明したが、ネジ山部61を構成するネジ山の条数はこれに限られるものではない。例えば、1条のネジ山によりネジ山部61を構成してもよいが、軸方向に沿ってナット40を安定的に移動させるためには、複数条のネジ山によりネジ山部61を構成することが好ましい。この場合において、ナット40のネジ溝部71は、リードスクリュー30のネジ山部61のネジ山の条数と同一の条数のネジ溝により構成される。 In the above-described embodiment, the example in which the thread portion 61 of the lead screw 30 is formed by the four threads 62A, 62B, 62C, 62D has been described, but the number of threads constituting the thread portion 61 is large. It is not limited to this. For example, the thread portion 61 may be formed by one thread, but in order to stably move the nut 40 along the axial direction, the thread portion 61 is formed by a plurality of threads. Is preferable. In this case, the thread groove portion 71 of the nut 40 is composed of a thread groove having the same number of threads as the thread number of the thread portion 61 of the lead screw 30.

また、図6に示すナット40の断面は、ネジ溝部71の断面部分を3つ含んでいる(ナット40の中心軸に対して−X方向側に1つ、+X方向側に2つ)。このように、ナット40の中心軸を含む任意の平面でナット40を切断したときの断面が、ネジ溝部71の断面部分を少なくとも3つ含むように構成することで、リードスクリュー30のネジ山部61とナット40のネジ溝部71とが当該断面の少なくとも3箇所において係合することとなるので、軸方向に沿ってナット40をより安定的に移動させることができる。 Further, the cross section of the nut 40 shown in FIG. 6 includes three cross-sectional portions of the thread groove portion 71 (one on the −X direction side and two on the + X direction side with respect to the central axis of the nut 40). In this way, the cross section when the nut 40 is cut on an arbitrary plane including the central axis of the nut 40 is configured to include at least three cross-sectional portions of the thread groove portion 71, so that the thread portion of the lead screw 30 is formed. Since the 61 and the threaded groove 71 of the nut 40 are engaged at at least three points in the cross section, the nut 40 can be moved more stably along the axial direction.

また、図6に示すナット40の断面は、円筒面75の断面部分を3つ含んでいる(ナット40の中心軸に対して−X方向側に2つ、+X方向側に1つ)。このように、ナット40の中心軸を含む任意の平面でナット40を切断したときの断面が、円筒面75の断面部分を少なくとも3つ含むように構成することで、ナット40の円筒面75がリードスクリュー30の円筒面35に対して当該断面の少なくとも3箇所において当接することとなるので、リードスクリュー30の円筒面35によってナット40をより安定的に支持することができる。 The cross section of the nut 40 shown in FIG. 6 includes three cross-sectional portions of the cylindrical surface 75 (two on the −X direction side and one on the + X direction side with respect to the central axis of the nut 40). As described above, the cylindrical surface 75 of the nut 40 is formed by configuring the cross section of the nut 40 when the nut 40 is cut on an arbitrary plane including the central axis of the nut 40 so as to include at least three cross-sectional portions of the cylindrical surface 75. Since the nut 40 is brought into contact with the cylindrical surface 35 of the lead screw 30 at at least three points in the cross section, the nut 40 can be supported more stably by the cylindrical surface 35 of the lead screw 30.

さらに、上述した実施形態においては、リードスクリュー30の第1のネジ部が、円筒面65から半径方向外側に突出するネジ山62A,62B,62C,62Dから構成されるネジ山部61であり、ナット40の第2のネジ部が、円筒面75から半径方向内側に凹んだネジ溝72A,72B,72C,72Dから構成されるネジ溝部71である例を説明したが、ネジ山部とネジ溝部との関係を入れ替えてもよい。すなわち、リードスクリュー30の第1のネジ部を円筒面65から半径方向内側に凹んだ複数のネジ溝から構成されるネジ溝部とし、ナット40の第2のネジ部を円筒面75から半径方向外側に突出する複数のネジ山により構成されるネジ山部としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the first screw portion of the lead screw 30 is a screw thread portion 61 composed of threads 62A, 62B, 62C, 62D protruding outward in the radial direction from the cylindrical surface 65. An example has been described in which the second threaded portion of the nut 40 is a threaded groove portion 71 composed of threaded grooves 72A, 72B, 72C, 72D recessed inward in the radial direction from the cylindrical surface 75, but the threaded portion and the threaded groove portion have been described. You may swap the relationship with. That is, the first screw portion of the lead screw 30 is a screw groove portion composed of a plurality of screw grooves recessed inward in the radial direction from the cylindrical surface 65, and the second screw portion of the nut 40 is radially outward from the cylindrical surface 75. It may be a screw thread portion composed of a plurality of threads protruding from the screw thread.

上述した実施形態においては、ナット40の回転がフレーム10の裏板部16によって規制されていたが、ナット40の回転を規制する方法はこれに限られるものではなく、任意の方法によりナット40の回転を規制することができる。 In the above-described embodiment, the rotation of the nut 40 is regulated by the back plate portion 16 of the frame 10, but the method of restricting the rotation of the nut 40 is not limited to this, and the nut 40 can be regulated by any method. Rotation can be regulated.

上述した実施形態では、リードスクリュー30を回転させるためにステッピングモータ20を用いた例を説明したが、リードスクリュー30を回転させるモータはステッピングモータに限られるものではない。ただし、カメラユニット2の移動量を正確に制御するためには、リードスクリュー30を回転させるモータとしてステッピングモータを用いることが好ましい。 In the above-described embodiment, an example in which the stepping motor 20 is used to rotate the reed screw 30 has been described, but the motor for rotating the reed screw 30 is not limited to the stepping motor. However, in order to accurately control the amount of movement of the camera unit 2, it is preferable to use a stepping motor as the motor for rotating the lead screw 30.

また、上述した実施形態では、ステッピングモータ20の出力軸の回転を減速する歯車機構として遊星歯車機構を用いた例を説明したが、ステッピングモータ20の出力軸の回転を減速する歯車機構としては任意の歯車機構を用いることができる。 Further, in the above-described embodiment, an example in which a planetary gear mechanism is used as a gear mechanism for decelerating the rotation of the output shaft of the stepping motor 20 has been described, but the gear mechanism for decelerating the rotation of the output shaft of the stepping motor 20 is arbitrary. Gear mechanism can be used.

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described so far, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment and may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea.

1 駆動装置
2 カメラユニット
3 スマートフォン本体
10 フレーム
11 上側フランジ部
12 下側フランジ部
13 固定部
16 裏板部
20 ステッピングモータ
22 ギアボックス
30 リードスクリュー
31 上側軸受
32 下側軸受
33 平歯車
35 円筒面
40 ナット
45 ナット本体
46 係合孔
50 可動部材
61 ネジ山部(第1のネジ部)
62A,62B,62C,62D ネジ山
65 円筒面
71 ネジ溝部(第2のネジ部)
72A,72B,72C,72D ネジ溝
75 円筒面(当接面)
1 Drive unit 2 Camera unit 3 Smartphone body 10 Frame 11 Upper flange part 12 Lower flange part 13 Fixed part 16 Back plate part 20 Stepping motor 22 Gearbox 30 Lead screw 31 Upper bearing 32 Lower bearing 33 Spur gear 35 Cylindrical surface 40 Nut 45 Nut body 46 Engagement hole 50 Movable member 61 Thread part (first thread part)
62A, 62B, 62C, 62D Thread 65 Cylindrical surface 71 Thread groove (second thread)
72A, 72B, 72C, 72D Thread groove 75 Cylindrical surface (contact surface)

Claims (5)

駆動対象物を基準部材に対して軸方向に沿って移動させる駆動装置であって、
前記基準部材に固定される固定部を有するフレームと、
前記軸方向に沿って延び、前記フレームに回転可能に支持されるリードスクリューと、
前記リードスクリューに連結され、前記リードスクリューを回転させるモータと、
前記リードスクリューに係合するナットと
を備え、
前記リードスクリューは、
前記軸方向に沿って螺旋状に延びる第1のネジ部と、
前記第1のネジ部に隣接して前記軸方向に沿って螺旋状に延びる円筒面と
を有し、
前記ナットは、
前記軸方向に沿って螺旋状に延びる第2のネジ部であって、前記リードスクリューの前記第1のネジ部に螺合する第2のネジ部と、
前記第2のネジ部に隣接して前記軸方向に沿って螺旋状に延び、前記リードスクリューの前記円筒面に当接する当接面と
を有する、
駆動装置。
A drive device that moves an object to be driven along the axial direction with respect to a reference member.
A frame having a fixing portion fixed to the reference member and
A reed screw that extends along the axial direction and is rotatably supported by the frame.
A motor connected to the reed screw and rotating the reed screw,
With a nut that engages with the reed screw
The lead screw
A first threaded portion that spirally extends along the axial direction,
It has a cylindrical surface that is adjacent to the first threaded portion and extends spirally along the axial direction.
The nut
A second threaded portion that spirally extends along the axial direction, and a second threaded portion that is screwed into the first threaded portion of the reed screw.
Adjacent to the second threaded portion, it has a contact surface that extends spirally along the axial direction and abuts on the cylindrical surface of the reed screw.
Drive device.
前記ナットの中心軸を含む任意の平面で前記ナットを切断したときの断面は、前記第2のネジ部の断面部分を少なくとも3つ含む、請求項1に記載の駆動装置。 The driving device according to claim 1, wherein the cross section when the nut is cut on an arbitrary plane including the central axis of the nut includes at least three cross-sectional portions of the second screw portion. 前記ナットの中心軸を含む任意の平面で前記ナットを切断したときの断面は、前記当接面の断面部分を少なくとも3つ含む、請求項1又は2に記載の駆動装置。 The driving device according to claim 1 or 2, wherein the cross section when the nut is cut on an arbitrary plane including the central axis of the nut includes at least three cross-sectional portions of the contact surface. 前記リードスクリューの前記第1のネジ部は、前記軸方向に沿って延びる複数条のネジ山により構成される、請求項1から3のいずれか一項に記載の駆動装置。 The driving device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first threaded portion of the lead screw is composed of a plurality of threads extending along the axial direction. 前記ナットの前記第2のネジ部は、前記リードスクリューの前記第1のネジ部を構成する前記ネジ山の条数と同一の条数のネジ溝により構成される、請求項4に記載の駆動装置。 The drive according to claim 4, wherein the second threaded portion of the nut is formed by a thread groove having the same number of threads as the number of threads of the thread forming the first threaded portion of the lead screw. apparatus.
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