JP2022034280A - Drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device.
近年、スマートフォン等の電子機器の薄型化が進む一方で、搭載されるギヤドモータには高出力化が求められている。特許文献1には、このような薄型の電子機器に搭載する高出力のギヤボックス装置が開示されている。
In recent years, while electronic devices such as smartphones have become thinner, the geared motors to be mounted are required to have higher output.
駆動装置として駆動対象物を平行移動させる場合、出力部分をラックギヤとしてモータの回転を平行運動に変換する場合がある。ラックギヤを駆動させるピニオンギヤは、ギヤの強度および成形精度の観点から小径化に限界がある。このため、ラックギヤおよびラックギヤの支持構造を薄型化することで、駆動装置の厚さ方向寸法を小型化することが望まれる。 When the object to be driven is translated as a drive device, the rotation of the motor may be converted into parallel motion by using the output portion as a rack gear. The pinion gear that drives the rack gear has a limit in reducing the diameter from the viewpoint of gear strength and molding accuracy. Therefore, it is desired to reduce the thickness direction dimension of the drive device by reducing the thickness of the rack gear and the support structure of the rack gear.
本発明の一つの態様は、ラックギヤを安定的に支持するとともに全体としての厚さを小さくすることができる駆動装置の提供を目的の一つとする。 One aspect of the present invention is to provide a drive device capable of stably supporting a rack gear and reducing the overall thickness.
本発明の一つの態様の駆動装置は、上面側に歯面が設けられ駆動方向に沿って延びるラックギヤと、モータ本体、前記モータ本体に接続される伝達機構および前記伝達機構に接続され中心軸線周りに回転し前記ラックギヤに噛み合うピニオンギヤを有するギヤドモータと、前記ラックギヤを摺動可能に支持するフレームと、を備える。前記ラックギヤの下面の幅方向両縁部には、前記駆動方向に沿って延びる凹状の段差部がそれぞれ設けられる。前記段差部は、下側を向く第1段差面と、前記ラックギヤの幅方向外側を向く第2段差面と、を有する。前記フレームは、前記ラックギヤの幅方向両側に位置する一対のガイド壁と、一対の前記ガイド壁からそれぞれ前記幅方向内側に突出し前記第1段差面の一部を覆う一対のラックガイド部と、を有する。前記ラックガイド部には、前記ラックギヤを下側から摺動可能に支持する摺動面が設けられる。 The drive device according to one aspect of the present invention includes a rack gear having a tooth surface provided on the upper surface side and extending along the drive direction, a motor main body, a transmission mechanism connected to the motor main body, and a central axis connected to the transmission mechanism. It is provided with a geared motor having a pinion gear that rotates and meshes with the rack gear, and a frame that slidably supports the rack gear. Both edges in the width direction of the lower surface of the rack gear are provided with concave stepped portions extending along the driving direction. The stepped portion has a first stepped surface facing downward and a second stepped surface facing outward in the width direction of the rack gear. The frame includes a pair of guide walls located on both sides of the rack gear in the width direction, and a pair of rack guide portions protruding inward in the width direction from the pair of guide walls and covering a part of the first step surface. Have. The rack guide portion is provided with a sliding surface that slidably supports the rack gear from below.
本発明の一つの態様によれば、ラックギヤを安定的に支持するとともに全体としての厚さを小さくすることができる駆動装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a drive device capable of stably supporting a rack gear and reducing the overall thickness.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る駆動装置1について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
Hereinafter, the
図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。以下の説明において特に断りのない限り、各中心軸線J1、J2に平行な方向(Z軸方向)を単に「軸方向」と呼び、+Z側を単に「軸方向一方側」と呼び、-Z側を単に「軸方向他方側」と呼ぶ。また、各中心軸線J1、J2周りの周方向を単に「周方向」とよび、各中心軸線J1、J2に対する径方向を単に「径方向」と呼ぶ。 In the drawings, the XYZ coordinate system is shown as a three-dimensional Cartesian coordinate system as appropriate. Unless otherwise specified in the following description, the direction parallel to each central axis J1 and J2 (Z-axis direction) is simply called "axial direction", the + Z side is simply called "one-sided axial direction", and the -Z side. Is simply called "the other side in the axial direction". Further, the circumferential direction around each central axis J1 and J2 is simply called "circumferential direction", and the radial direction with respect to each central axis J1 and J2 is simply called "diametrical direction".
さらに、本明細書の説明の簡易のために、Y軸方向を単に上下方向と呼び、+Y軸方向を単に上側とよび、-Y方向を単に下側と呼ぶ。なお、本明細書における上下方向は、説明の便宜のために設定する方向であって、駆動装置1の使用時の姿勢を限定するものではない。
Further, for the sake of brevity of the present specification, the Y-axis direction is simply referred to as a vertical direction, the + Y-axis direction is simply referred to as an upper side, and the −Y direction is simply referred to as a lower side. It should be noted that the vertical direction in the present specification is a direction set for convenience of explanation, and does not limit the posture when the
図1は、一実施形態の駆動装置1の斜視図である。図2は、駆動装置1の断面図である。本実施形態の駆動装置1は、Y軸方向に沿う寸法が抑制された薄型の電子機器に搭載される。
FIG. 1 is a perspective view of the
図1に示すように、駆動装置1は、第1のギヤドモータ2Aと、第2のギヤドモータ2Bと、ラックギヤ3と、フレーム10と、アタッチメント40と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
第1および第2のギヤドモータ2A、2Bは、Z軸方向に沿って延びる円柱状である。第1および第2のギヤドモータ2A、2Bは、X軸方向に隣り合って配置される。
The first and second geared
図2に示すように、第1のギヤドモータ2Aは、第1の中心軸線J1に沿って延びる。また、第2のギヤドモータ2Bは、第2の中心軸線J2に沿って延びる。第1の中心軸線J1と第2の中心軸線J2とは、互いに平行に延びる。
As shown in FIG. 2, the first geared
第1のギヤドモータ2Aは、第1のモータ本体20Aと、第1のモータ本体20Aに接続される第1の遊星歯車機構(第1の伝達機構)30Aと、第1の遊星歯車機構30Aに接続される第1のピニオンギヤ5Aと、を有する。第1のモータ本体20Aのモータシャフト29、第1の遊星歯車機構30Aおよび第1のピニオンギヤ5Aは、第1の中心軸線J1周りを回転する。
The first geared
同様に、第2のギヤドモータ2Bは、第2のモータ本体20Bと、第2のモータ本体20Bに接続される第2の遊星歯車機構(第2の伝達機構)30Bと、第2の遊星歯車機構30Bに接続される第2のピニオンギヤ5Bと、を有する。第2のモータ本体20Bのモータシャフト29、第2の遊星歯車機構30Bおよび第2のピニオンギヤ5Bは、第2の中心軸線J2周りを回転する。
Similarly, the second geared
第1および第2のモータ本体20A、20Bは、各中心軸線(すなわち第1の中心軸線J1又は第2の中心軸線J2)に沿って延びる。第1および第2のモータ本体20A、20Bは、全体として各中心軸線J1、J2を中心とする円柱状である。本実施形態において、第1および第2のモータ本体20A、20Bは、ステッピングモータである。
The first and
第1および第2のモータ本体20A、20Bは、各中心軸線J1、J2周りに回転するロータ21と、ロータ21を径方向外側から囲むステータ22と、さらにステータ22を径方向外側から囲むモータケース23と、を有する。ロータ21は、各中心軸線J1、J2に沿って延びるモータシャフト29を有する。
The first and
第1および第2の遊星歯車機構30A、30Bは、それぞれ第1および第2のモータ本体20A、20Bのモータシャフト29に接続される。第1および第2の遊星歯車機構30A、30Bは、それぞれ第1および第2のモータ本体20A、20Bから出力された動力を減速して第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bに伝える減速機構である。本実施形態において、第1の遊星歯車機構30Aの減速比と、第2の遊星歯車機構30Bの減速比とは、互いに等しい。
The first and second
第1および第2の遊星歯車機構30A、30Bは、それぞれ、ギヤハウジング39と、第1太陽ギヤ33aと、3つの第1遊星ギヤ33bと、第1キャリア31と、3つの第2遊星ギヤ34bと、第2キャリア32と、3つの第3遊星ギヤ35bと、第3キャリア36と、を有する。
The first and second
ギヤハウジング39は、フレーム10に固定される。すなわち、第1および第2の遊星歯車機構30A、30Bは、ギヤハウジング39においてフレーム10に支持される。ギヤハウジング39は、内歯ギヤ39aと、軸受部39dと、を有する。
The
内歯ギヤ39aは、各中心軸線J1、J2を中心として軸方向に延びる筒状である。内歯ギヤ39aは、第1遊星ギヤ33b、第2遊星ギヤ34bおよび第3遊星ギヤ35bに噛み合う。軸受部39dは、内歯ギヤ39aの軸方向他方側の端部に位置する。軸受部39dは、中心軸線J1、J2を中心として筒状に延びる。軸受部39dの内周面には滑り軸受が装着される。軸受部39dは、後述する円柱部36fを回転可能に支持する。
The
第1太陽ギヤ33aは、モータシャフト29に固定され、モータシャフト29とともに各中心軸線J1、J2を中心として回転する。3つの第1遊星ギヤ33bは、各中心軸線J1、J2の周方向に等間隔に配置される。3つの第1遊星ギヤ33bは、第1太陽ギヤ33aに噛み合う。3つの第1遊星ギヤ33bは、第1太陽ギヤ33aの回転に伴い、各中心軸線J1、J2の周りを公転回転する。
The
第1キャリア31は、第1円盤部31bと、3本の第1サブシャフト31aと、第2太陽ギヤ31cと、を有する。第1円盤部31bは、各中心軸線J1、J2を中心として径方向に延びる。3本の第1サブシャフト31aは、第1円盤部31bから軸方向一方側に延びる。第2太陽ギヤ31cは、各中心軸線J1、J2を中心として第1円盤部31bから軸方向他方側に延びる。
The
3本の第1サブシャフト31aは、それぞれ第1遊星ギヤ33bを回転可能に支持する。第1キャリア31は、3つの第1遊星ギヤ33bの公転回転に伴い、各中心軸線J1、J2を中心として回転する。
Each of the three
第2太陽ギヤ31cは、第1キャリア31の一部であるため、第1遊星ギヤ33bの公転回転に伴い、各中心軸線J1、J2を中心として回転する。
Since the
3つの第2遊星ギヤ34bは、各中心軸線J1、J2の周方向に等間隔に配置される。3つの第2遊星ギヤ34bは、第2太陽ギヤ31cに噛み合う。3つの第2遊星ギヤ34bは、第2太陽ギヤ31cの回転に伴い、各中心軸線J1、J2の周方向に公転回転する。
The three second
第2キャリア32は、第2円盤部32bと、3本の第2サブシャフト32aと、第3太陽ギヤ32cと、を有する。第2円盤部32bは、各中心軸線J1、J2を中心として径方向に延びる。3本の第2サブシャフト32aは、第2円盤部32bから軸方向一方側に延びる。第3太陽ギヤ32cは、各中心軸線J1、J2を中心として第2円盤部32bから軸方向他方側に延びる。
The
3本の第2サブシャフト32aは、それぞれ第2遊星ギヤ34bを回転可能に支持する。第2キャリア32は、3つの第2遊星ギヤ34bの公転回転に伴い、各中心軸線J1、J2を中心として回転する。
Each of the three
第3太陽ギヤ32cは、第2キャリア32の一部であるため、第2遊星ギヤ34bの公転回転に伴い、各中心軸線J1、J2を中心として回転する。
Since the
3つの第3遊星ギヤ35bは、各中心軸線J1、J2の周方向に等間隔に配置される。3つの第3遊星ギヤ35bは、第3太陽ギヤ32cに噛み合う。3つの第3遊星ギヤ35bは、第3太陽ギヤ32cの回転に伴い、各中心軸線J1、J2の周方向に公転回転する。
The three third
第3キャリア36は、第3円盤部36bと、3本の第3サブシャフト36aと、出力部36cと、を有する。第3円盤部36bは、各中心軸線J1、J2を中心として径方向に延びる。3本の第3サブシャフト36aは、第3円盤部36bから軸方向一方側に延びる。出力部36cは、各中心軸線J1、J2を中心として第3円盤部36bから軸方向他方側に延びる。
The
3本の第3サブシャフト36aは、それぞれ第3遊星ギヤ35bを回転可能に支持する。第3サブシャフト36aは、3つの第3遊星ギヤ35bの公転回転に伴い、各中心軸線J1、J2を中心として回転する。
Each of the three
出力部36cは、各中心軸線J1、J2を中心として延びる円柱部36fと、円柱部36fの先端面から軸方向に沿って延びる嵌合軸部(凸部)37と、を有する。円柱部36fは、ギヤハウジング39の軸受部39dによって回転可能に支持される。また、出力部36cの軸方向他方側(-Z側)を向く端面には、保持穴36dが設けられる。保持穴36dには、シャフト36pが挿入される。
The
第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bは、各中心軸線J1、J2を中心として配置される。第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bには、軸方向に貫通する貫通孔5hが設けられる。貫通孔5hには、シャフト36pが挿入される。
The first and second pinion gears 5A and 5B are arranged around the central axes J1 and J2, respectively. The first and second pinion gears 5A and 5B are provided with through
シャフト36pは、各中心軸線J1、J2を中心として延びる。シャフト36pの軸方向一方側の端部は、出力部36cに支持され、軸方向他方側の端部は、軸受6を介してアタッチメント40に支持される。シャフト36pは、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bの各中心軸線J1、J2周りの回転を補助する。
The
第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bの軸方向一方側(+Z側)を向く面には、嵌合凹部38が設けられる。嵌合凹部38には、嵌合軸部37が挿入される。これにより、第1のピニオンギヤ5Aは、第1の遊星歯車機構30Aを介して、第1のモータ本体20Aに回転させられる。同様に、第2のピニオンギヤ5Bは、第2の遊星歯車機構30Bを介して、第2のモータ本体20Bに回転させられる。
A
図1に示すように、ラックギヤ3は、上下方向を板厚方向とする板状である。ラックギヤ3は、MIM(Metal Injection Molding、金属粉末射出成形)によって成形される。第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bは、各中心軸線J1、J2と直交する方向(本実施形態においてX軸方向)に隣り合って配置される。ラックギヤ3は、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bが並ぶ方向(X軸方向)に沿って直線状に延びる。
As shown in FIG. 1, the
ラックギヤ3は、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bに対し下側に位置する。ラックギヤ3は、上面3a側に歯面3kが設けられる。第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bは、上下方向においてラックギヤ3に対向して噛み合う。
The
ラックギヤ3は、第1のピニオンギヤ5Aおよび第2のピニオンギヤ5Bに噛み合う。ラックギヤ3は、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bから出力される動力が伝わることで、X軸方向に沿って移動する。
The
以下の説明において、ラックギヤ3が駆動する方向を駆動方向と呼ぶ。すなわち、ラックギヤ3は、駆動方向に沿って延びる。本実施形態において、駆動方向は、X軸方向に一致する。また、Z軸方向について、ラックギヤ3の幅方向と呼ぶ場合がある。
In the following description, the direction in which the
本実施形態の駆動装置1によれば、第1および第2のギヤドモータ2A、2Bによって1つの駆動対象であるラックギヤ3を駆動する。このため、駆動装置1は、ラックギヤ3を高主力で駆動することができる。加えて、第1および第2のギヤドモータ2A、2Bの回転を平行運動に変換することができる。
According to the
本実施形態の駆動装置1によれば、第1および第2のギヤドモータ2A、2Bは、X軸方向に沿って並んで配置される円柱状である。このため、駆動装置1の高さ方向(Y軸方向)の寸法を抑制することができ、駆動装置1をY軸方向に薄型の電子機器に搭載しやすくなる。すなわち、本実施形態によれば、第1および第2のモータ本体20A、20Bを用いることで駆動装置1の出力を確保しつつ、Y軸方向の寸法を抑制できる。また、ステータを軸方向に積層する場合と比較して、ロータマグネットを軸方向に沿って長くする必要がなく、衝撃等が加わった場合であっても、ロータマグネットの損傷を抑制できる。
According to the
ラックギヤ3は、上側を向く上面3aと、下側を向く下面3bとを有する。上面3a側に設けられる歯面3kは、ラックギヤ3の駆動方向に沿って並ぶ。上面3aには、歯面3kの幅方向両側に配置される対向面3fが設けられる。対向面3fは、ラックギヤ3の駆動方向に沿って延びる。
The
上述したように、本実施形態のラックギヤ3は、MIMによって成形される成型品である。このため、ラックギヤ3には、成型時に生じるエジェクタピンの痕跡3tが残留する。本実施形態において、エジェクタピンの痕跡3tは、対向面3fに設けられる。痕跡3tは、対向面3fにおいて凹状に成形される。複数の痕跡3tは、ラックギヤ3の駆動方向に沿って等間隔に並ぶ。エジェクタピンを、ラックギヤ3の歯面3kが設けられる上側に配置することで、ラックギヤ3を金型から円滑に離脱することができる。
As described above, the
下面3bの幅方向両縁部には、凹状の段差部4がそれぞれ設けられる。段差部4は、駆動方向に沿って延びる。段差部4は、下側を向く第1段差面4aと、ラックギヤ3の幅方向外側を向く第2段差面4bと、を有する。第1段差面4aは、ラックギヤ3の下面3bより上側に位置する。ラックギヤ3の幅方向一方側および他方側にそれぞれ位置する第1段差面4a同士は、同一平面上に位置する。
図3は、駆動装置1の分解図である。
フレーム10は、第1のギヤドモータ2Aおよび第2のギヤドモータ2Bを支持する。フレーム10には、アタッチメント40が固定される。フレーム10は、ラックギヤ3を摺動可能に支持する。
FIG. 3 is an exploded view of the
The
フレーム10は、複数(本実施形態では2つ)のハウジング部11と、支持枠部12と、複数の固定部15と、を有する。フレーム10は、MIMによって成形される。
The
2つのハウジング部11は、それぞれ第1および第2のギヤドモータ2A、2Bを支持する。ハウジング部11は、上側に開口する。ハウジング部11は、開口内に第1又は第2のギヤドモータ2A、2Bを収容しに固定される。本実施形態において、2つのハウジング部11は、X軸方向に並んで配置される。
The two
固定部15は、上下方向と直交する平面(XZ平面)に沿う板状である。固定部15には、板厚方向に貫通する固定孔15aが設けられる。固定孔15aには、駆動装置1を外部部材(例えば、駆動装置1が格納される電子機器の筐体)に固定するためのネジが挿入される。フレーム10は、固定部15において、外部部材に固定される。
The fixing
支持枠部12は、2つのハウジング部11に対し軸方向他方側(-Z側)に配置される。支持枠部12は、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bを四方から囲む枠状である。支持枠部12に囲まれた平面視矩形状の包囲空間は、上下方向に開口する。支持枠部12は、上下方向を開口方向とする上側開口部および下側開口を有する。下側開口部は、ラックギヤ3によって覆われる。また、上側開口部には、アタッチメント40が挿入される。
The
アタッチメント40は、支持枠部12の内部に挿入され支持枠部12に固定される。これにより、アタッチメント40は、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bの周囲においてフレーム10を補強する。アタッチメント40は、軸受6を保持する。アタッチメント40は、軸受6を介して、シャフト36pを回転可能に支持する。本実施形態のアタッチメント40は、MIMによって成形される。
The
支持枠部12は、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bの軸方向一方側(+Z側)に位置する第1包囲壁(ガイド壁)13aと、軸方向他方側(-Z側)に位置する第2包囲壁(ガイド壁)13bと、ラックギヤ3の駆動方向一方側(-X側)に位置する第3包囲壁(接続壁部)13cと、ラックギヤ3の駆動方向他方側(+X側)に位置する第4包囲壁(接続壁部)13dと、を有する。すなわち、フレーム10は、上下方向から見て矩形状に配置される第1~第4包囲壁13a~13dを有する。
The
第1包囲壁13aと第2包囲壁13bとは、ラックギヤ3の駆動方向に沿って延びる。第1包囲壁13aと第2包囲壁13bとは、ラックギヤ3の幅方向において互いに対向する。第1包囲壁13aには、上側に開口する一対の切欠16が設けられる。一対の切欠16には、それぞれ第1および第2のギヤドモータ2A、2Bの軸受部39dが挿入される。
The first
図4は、フレーム10を斜め下方から見た斜視図である。
第1包囲壁13aおよび第2包囲壁13bは、ラックギヤ3の幅方向両側に位置する。すなわち、ラックギヤ3は、幅方向両側から第1包囲壁13aおよび第2包囲壁13bに挟み込まれる。
FIG. 4 is a perspective view of the
The first
第1包囲壁13aおよび第2包囲壁13bは、下端部からそれぞれラックギヤ3の幅方向内側に突出するラックガイド部14を有する。すなわち、フレーム10は、一対のラックガイド部14を有する。ラックガイド部14は、ラックギヤ3の駆動方向に沿って延びる。一対のラックガイド部14は、ラックギヤ3のそれぞれ異なる段差部4の第1段差面4aの一部を覆う。
The first
ラックガイド部14は、突出方向先端に位置する第2ガイド面14bを有する。第2ガイド面14bは、ラックギヤ3の駆動方向に沿って延びる平坦面である。一対のラックガイド部14の第2ガイド面14b同士は、ラックギヤ3の幅方向において互いに対向する。
The
一対のラックガイド部14は、支持枠部12の下側開口部に位置する。一対のラックガイド部14は、それぞれ互いに向き合う方向に突出する。また、一対のラックガイド部14は、それぞれ一様な断面でラックギヤ3が延びる方向(X軸方向)に沿って並行に延びる。
The pair of
図5および図6は、ラックギヤ3の段差部4を含む駆動装置1の断面図である。図5は、第1の中心軸線J1に沿う駆動装置1の断面図であり、図6は、ラックギヤ3の駆動方向に沿う駆動装置1の断面図である。
5 and 6 are cross-sectional views of the
図6に示すように、ラックガイド部14は、ラックギヤ3に対し下側に位置する。ラックガイド部14は、複数(本実施形態において2つ)の摺動台座14aを有する。複数の摺動台座14aは、ラックギヤ3の駆動方向に沿って並ぶ。摺動台座14aは、上側に突出する。
As shown in FIG. 6, the
摺動台座14aの上端には、上側を向く摺動面14fが設けられる。複数の摺動台座14aの摺動面14fは、同一平面上に配置される。摺動面14fは、上下方向においてラックギヤ3の第1段差面4aと対向して接触する。ラックガイド部14は、摺動面14fにおいてラックギヤ3を下側から摺動可能に支持する。これにより、支持枠部12は、ラックギヤ3のX軸方向に沿う移動をガイドする。
A sliding
第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bからラックギヤ3への動力伝達によって、ラックギヤ3は、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bから下側の力を受ける。本実施形態によれば、ラックガイド部14は、摺動台座14aの摺動面14fにおいてラックギヤ3の第1段差面4aを支持する。これにより、ラックギヤ3とラックガイド部14との摺動部の面積を制限し、摩擦抵抗を低減できる。さらに、摺動面14fの面積を制限することで、寸法管理および表面粗さの管理を行う領域を制限することができる。このため、切削等による追加工を行い、摺動面14fの寸法精度を高めるとともに表面性状を改善し、ラックギヤ3とラックガイド部14と摩擦抵抗を低減できる。
By transmitting power from the first and second pinion gears 5A and 5B to the
本実施形態において、複数の摺動面14fのうち一部は、第1の中心軸線J1の直下に位置する。同様に、複数の摺動面14fのうち一部は、第2の中心軸線J2の直下に位置する。摺動面14fは、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bからラックギヤ3に伝わる下側の力を受ける。摺動面14fが、第1および第2の中心軸線J1、J2の直下に配置されることで、ラックギヤ3の撓みを抑制でき、ラックギヤ3の摺動効率を高めることができる。
なお、本明細書において、摺動面14fが中心軸線J1、J2の「直下」に位置するとは、摺動面14fが中心軸線J1、J2の下側に位置し、かつ、上下方向から見て中心軸線J1、J2に重なることを意味する。
In the present embodiment, a part of the plurality of sliding
In the present specification, the fact that the sliding
図5に示すように、本実施形態によれば、フレーム10が、ラックギヤ3の第1段差面4aを覆うラックガイド部14を有し、当該ラックガイド部14の摺動面14fにおいて摺動可能に支持する。このため、ラックガイド部14が、ラックギヤ3に対して下側に大きく突出することが抑制される。すなわち、本実施形態によれば、ラックギヤ3の厚さ寸法(上下方向の寸法)の範囲内で、ラックギヤ3をフレーム10によって支持させることができる。結果的に、ラックギヤ3を安定的に支持するとともに駆動装置1の厚さ(上下方向の寸法)の小型化を図ることができる。
As shown in FIG. 5, according to the present embodiment, the
ラックガイド部14の第2ガイド面14bは、ラックギヤ3の幅方向において、ラックギヤ3の第2段差面4bと対向して第2段差面4bをガイドする。ラックガイド部14は、ラックギヤ3の幅方向の移動を制限する。これにより、ラックガイド部14は、ラックギヤ3を効率的に平行移動させることができる。
The
図4に示すように、第3包囲壁13cと第4包囲壁13dとは、ラックギヤ3の幅方向に沿って延びる。第3包囲壁13cと第4包囲壁13dとは、ラックギヤ3の駆動方向において互いに対向する。すなわち、第3包囲壁13cおよび第4包囲壁13dは、駆動方向に並ぶ。第3包囲壁13cおよび第4包囲壁13dは、第1包囲壁13aと第2包囲壁13bとを互いに繋ぐ。これにより、第1~第4包囲壁13a~13dは、互いに剛性が高められる。
As shown in FIG. 4, the third surrounding
第3包囲壁13cおよび第4包囲壁13dは、ラックギヤ3の上側に位置する。第3包囲壁13cおよび第4包囲壁13dの下面には、それぞれラックギヤ3を上側からガイドする一対の第1ガイド面13fが設けられる。一対の第1ガイド面13f同士は、ラックギヤ3の幅方向に並ぶ。第1ガイド面13fは、平坦面である。
The
図6に示すように、第1ガイド面13fは、ラックギヤ3の対向面3fの直上に位置する。第3包囲壁13cおよび第4包囲壁13dは、ラックギヤ3の動作を上側からガイドする。なお、ラックギヤ3が、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bから動力を伝達され第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bから下向きの力を受ける際、第1ガイド面13fと対向面3fとの間には、若干の隙間が生じる。また、ラックギヤ3が駆動対象から力を受ける場合などには、第1ガイド面13fと対向面3fとは、互いに摺動する。
As shown in FIG. 6, the
ラックギヤ3の対向面3fは、フレーム10の第1ガイド面13fと上下方向において対向する。上述したように、ラックギヤ3は、第1および第2のピニオンギヤ5A、5Bから下向きの力を受けるため、ラックギヤ3の駆動時に第1ガイド面13fと対向面3fとの接触は制限される。このため、対向面3fに痕跡3tが設けられていても、痕跡3tがラックギヤ3の摺動効率を悪化させ難い。本実施形態によれば、エジェクタピンの痕跡3tを対向面3fに設けることで、ラックギヤ3の成形をスムーズに行うことができるうえ、ラックギヤ3の動作の駆動効率の低下を抑制できる。
The facing
本実施形態によれば、フレーム10は、ラックギヤ3を、下側から摺動面14fで支持し、上側から第1ガイド面13fでガイドする。このため、ラックギヤ3が、フレーム10から離脱することが抑制することができる。特に本実施形態において、摺動面14fおよび第1ガイド面13fは、1つの部材(フレーム10)に設けられる。このため、摺動面14fと第1ガイド面13fとの相対的な寸法精度を高め、ラックギヤ3の摺動効率を高めることができる。
According to the present embodiment, the
本実施形態において、第3包囲壁13cと第4包囲壁13dとの間には、第1のピニオンギヤ5Aおよび第2のピニオンギヤ5Bが配置される。このため、第3包囲壁13cの第1ガイド面13fと第4包囲壁13dの第1ガイド面13fとが、ラックギヤ3の駆動方向において十分に離間する。結果的に、第3包囲壁13cの第1ガイド面13fと第4包囲壁13dの第1ガイド面13fとは、ラックギヤ3の駆動方向への駆動を安定させることができる。
In the present embodiment, the
図4に示すように、摺動面14fと第1ガイド面13fとは、上下方向から見て、互いに異なる位置に配置される。フレーム10において、摺動面14fは上側を臨み、第1ガイド面13fは下側を臨む。このため、フレーム10を金型により成形し上下方向を抜き方向とする場合、スライドおよび中子等を用いることなく摺動面14fと第1ガイド面13fとを成形することができる。
なお、ここで、「上側を臨む」とは、フレーム10の他の部位に遮られることなく上側に露出されることを意味する。同様に、「下側を臨む」とは、フレーム10の他の部位に遮られることなく下側に露出されることを意味する。
As shown in FIG. 4, the sliding
Here, "facing the upper side" means that the
以上に、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the configurations and combinations thereof in the embodiments are examples, and additions, omissions, substitutions, and other modifications of the configurations are made without departing from the spirit of the present invention. Is possible. Further, the present invention is not limited to the embodiments.
例えば、本実施形態では、駆動装置1が複数のギヤドモータ2A、2Bを有する場合について説明した。しかしながら、駆動装置1は、1つのギヤドモータのみを有する構成であってもよい。この場合であっても、ラックギヤおよびフレームが、上述の実施形態と同様の以下の各構成を有する場合に、ラックギヤを安定的に支持するとともに全体としての厚さを小さくするという効果を得ることができる。すなわち、ラックギヤの下面の幅方向両縁部に、駆動方向に沿って延びる凹状の段差部がそれぞれ設けられる。段差部は、下側を向く第1段差面と、ラックギヤの幅方向外側を向く第2段差面と、を有する。フレームは、ラックギヤの幅方向両側に位置する一対のガイド壁と、一対のガイド壁からそれぞれ幅方向内側に突出し第1段差面の一部を覆う一対のラックガイド部と、を有する。ラックガイド部には、ラックギヤを下側から摺動可能に支持する摺動面が設けられる。
For example, in the present embodiment, the case where the
また、本実施形態において、モータ本体20A、20Bは、ステッピングモータである。しかしながら、モータ本体として、他の構成のモータを採用してもよい。同様に、本実施形態では、モータ本体20A、20Bの動力を、ピニオンギヤ5A、5Bに伝える伝達機構として、遊星歯車機構30A、30Bを採用する場合について説明する。この構成を有することで、駆動装置1の高さ方向(Y軸方向)の寸法を抑制することができ、駆動装置1をY軸方向に薄型の電子機器に搭載しやすくなる。しかしながら、伝達機構として、他の構成を採用してもよい。
Further, in the present embodiment, the
1…駆動装置、2A、2B…ギヤドモータ、3…ラックギヤ、3a…上面、3b…下面、3k…歯面、4…段差部、4a…第1段差面、4b…第2段差面、5A、5B…ピニオンギヤ、10…フレーム、13a…第1包囲壁(ガイド壁)、13b…第2包囲壁(ガイド壁)、13c…第3包囲壁(接続壁部)、13d…第4包囲壁(接続壁部)、13f…第1ガイド面、14…ラックガイド部、14a…摺動台座、14b…第2ガイド面、14f…摺動面、20A、20B…モータ本体、30A、30B…遊星歯車機構(伝達機構)、J1、J2…中心軸線 1 ... Drive device, 2A, 2B ... Geared motor, 3 ... Rack gear, 3a ... Top surface, 3b ... Bottom surface, 3k ... Tooth surface, 4 ... Stepped portion, 4a ... First stepped surface, 4b ... Second stepped surface, 5A, 5B ... Pinion gear, 10 ... Frame, 13a ... 1st siege wall (guide wall), 13b ... 2nd siege wall (guide wall), 13c ... 3rd siege wall (connection wall), 13d ... 4th siege wall (connection wall) Part), 13f ... 1st guide surface, 14 ... Rack guide part, 14a ... Sliding pedestal, 14b ... 2nd guide surface, 14f ... Sliding surface, 20A, 20B ... Motor body, 30A, 30B ... Planetary gear mechanism ( Transmission mechanism), J1, J2 ... Central axis
Claims (7)
モータ本体、前記モータ本体に接続される伝達機構および前記伝達機構に接続され中心軸線周りに回転し前記ラックギヤに噛み合うピニオンギヤを有するギヤドモータと、
前記ラックギヤを摺動可能に支持するフレームと、を備え、
前記ラックギヤの下面の幅方向両縁部には、前記駆動方向に沿って延びる凹状の段差部がそれぞれ設けられ、
前記段差部は、下側を向く第1段差面と、前記ラックギヤの幅方向外側を向く第2段差面と、を有し、
前記フレームは、
前記ラックギヤの幅方向両側に位置する一対のガイド壁と、
一対の前記ガイド壁からそれぞれ前記幅方向内側に突出し前記第1段差面の一部を覆う一対のラックガイド部と、を有し、
前記ラックガイド部には、前記ラックギヤを下側から摺動可能に支持する摺動面が設けられる、
駆動装置。 A rack gear that has a tooth surface on the upper surface side and extends along the drive direction,
A geared motor having a motor body, a transmission mechanism connected to the motor body, a pinion gear connected to the transmission mechanism, rotating around the central axis, and meshing with the rack gear.
A frame that slidably supports the rack gear is provided.
Both edges of the lower surface of the rack gear in the width direction are provided with concave step portions extending along the drive direction.
The step portion has a first step surface facing downward and a second step surface facing outward in the width direction of the rack gear.
The frame is
A pair of guide walls located on both sides of the rack gear in the width direction,
It has a pair of rack guide portions that protrude inward in the width direction from the pair of the guide walls and cover a part of the first stepped surface.
The rack guide portion is provided with a sliding surface that slidably supports the rack gear from below.
Drive device.
前記摺動台座の上端に前記摺動面が設けられる、
請求項1に記載の駆動装置。 The rack guide portion has a plurality of sliding pedestals protruding upward and arranged along the driving direction.
The sliding surface is provided at the upper end of the sliding pedestal.
The drive device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の駆動装置。 The sliding surface is located directly below the central axis.
The drive device according to claim 1 or 2.
一対の前記接続壁部の下面には、それぞれ前記ラックギヤを上側からガイドする第1ガイド面が設けられる、
請求項1~3の何れか一項に記載の駆動装置。 The frame has a pair of connecting wall portions located above the rack gear, arranged in the driving direction, and connecting the guide walls to each other.
A first guide surface for guiding the rack gear from above is provided on the lower surfaces of the pair of connection wall portions.
The drive device according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の駆動装置。 In the frame, the sliding surface faces the upper side, and the first guide surface faces the lower side.
The drive device according to claim 4.
請求項1~5の何れか一項に記載の駆動装置。 The pair of rack guide portions are provided with second guide surfaces that face each other in the width direction of the rack gear and guide the second step surface.
The drive device according to any one of claims 1 to 5.
それぞれの前記ギヤドモータの前記ピニオンギヤが、前記ラックギヤに噛み合う、
請求項1~6の何れか一項に記載の駆動装置。 It has a plurality of the geared motors and has a plurality of said geared motors.
The pinion gear of each geared motor meshes with the rack gear.
The drive device according to any one of claims 1 to 6.
Priority Applications (2)
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