JP3101794B2 - モータアクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、条間隔を異ピッチとした多条
ネジと、この多条ネジに噛合する雌ネジを具備するナッ
ト部材とを有するモータアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図５（Ａ）に示すように、リード
スクリュウ部２がステッピングモータ３により回転駆動
されることによって、ナット部材４が減速された速度で
軸方向に往復移動され、そのナット部材４の往復移動に
連動して操作を行うようなモータアクチュエータがあっ
た。

【０００３】 上記ステッピングモータ３において、出
力軸であるリードスクリュウ部２を多条ネジ１により形
成し、上記多条ネジ１にナット部材４が噛合され、上記
ステッピングモータ３により、上記ナット部材４が操作
されることを考えた場合、従来の多条ネジ１は、図５
（Ｂ）に示すように、２条ネジを例にした時、各条間の
ピッチＰ０，Ｐ１がＰ０＝Ｐ１という等ピッチであっ
た。即ち、ネジの条をｎとすると、リードスクリュウ部
２が１回転する間に雌ネジとの噛合パターンが同じとな
るものは全部でｎ通りとなる。この多条ネジ１をステッ
ピングモータ３に応用した場合、具体的にステッピング
モータ３の回転軸に用いると、下記のような問題点があ
った。

【０００４】図５（Ａ）に示す、多条ネジ１のネジ山の
位置ｃと、図６に示す、マグネット１０の極位置ｄの関
係を限定させたい場合、噛合パターンは上記の如くｎ通
りあり、上記ネジ山の位置ｃと上記マグネット１０の極
位置ｄは必然的に決まるのではなく、合わせる行為が必
要である。上記限定が必要な場合として、例えば、多条
ネジと噛み合う雌ネジがメカ的なロック位置を持つとき
に、ステッピングモータの励磁位置と合わせる行為が必
要となる。また、マグネットの変わりに回転規制をする
ストッパーがあり、そのストッパーと雄ネジの出寸法の
関係を規制したい場合などがあげられる。

【０００５】 励磁位置を合わせる行為は、例えば図５
（Ａ）に示すように、多条ネジ１に形成された雄ネジの
条Ｅ１とナット部材４に形成された雌ネジの溝Ｆ１が噛
合され、度当たりに当接した時、即ち、ナット部材４が
取付板６ａに当接したとき、図６に示すように、Ｓ極に
励磁されたＡ相とＢ相との極歯５間にはマグネット１０
のＮ極が配転され、Ｎ極に励磁されたＡ相とＢ相との極
歯５間にはマグネット１０のＳ極の中心が配転され、安
定点でストップするようにする。しかし、２条ネジで且
つ条間が等ピッチのため、リードスクリュウ部２が半回
転し、上記雄ネジの条Ｅ１と上記雌ネジの溝Ｆ２とが噛
合し、雄ネジの条Ｅ２と雌ネジの溝Ｆ１とが噛合するこ
とがある。この時、上記マグネット１０のＮ極とＳ極が
１８０°反転して不安定点となる。このため、現在はマ
グネット１０のＮ極にマーキングし、上記雄ネジの条Ｅ
１と上記雌ネジの溝Ｆ２が噛合しないように、チェック
し組み立てる工程をとっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、上記従来技術
では、多条ネジにおいて、各条間のピッチが等間隔であ
ったため、多条ネジの雄ネジとナット部材の雌ネジの噛
合で、誤噛合するという問題があった。

【０００７】本発明は、以上述べたような問題に対処し
てなされたものであり、多条ネジの各条間のピッチを異
ピッチとし、もって多条ネジを使用した場合でも、多条
ネジと噛合するナット部材に形成された雌ネジとの噛合
が１通りとなり、一義的な位置規制が可能な多条ネジと
ナット部材の噛合構造を有するモータアクチュエータを
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、本発明は、ステッピングモータの駆動により回転
駆動され、ｎ条（ｎは２以上の整数）から成り、各々隣
合う上記条との間で形成されると共にそれぞれが所定ピ
ッチとされるｎ個の条間隔がそのｎ個毎に繰り返される
ように構成した多条ネジと、この多条ネジの雄ネジに噛
合する雌ネジを有し上記ステッピングモータの駆動によ
る上記多条ネジの回転によって軸方向に移動するナット
部材と、を備えるモータアクチュエータにおいて、上記
条間隔のうち、少なくとも１つの条間隔を他の条間隔と
異ならせ、この条間隔が異なった異ピッチの条のネジ山
を上記多条ネジに形成し、一方上記ナット部材には、上
記多条ネジのネジ山に直接かつ同時に噛合するように、
上記異ピッチの条のネジ山に対応する異ピッチの溝を有
する上記雌ネジを形成し、上記多条ネジと上記ナット部
材との軸方向における噛合位置を一義的に決定できる構
成としたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の構成によれば、多条ネジの条間隔のう
ち、少なくとも１つの条間隔を他の条間隔と異ならせた
ことにより、多条ネジを使用した場合でも、多条ネジと
噛合するナット部材に形成された雌ネジとの噛合が１通
りとなり、一義的な位置規制が可能となる。

【００１０】

【実施例】図１〜図４は本発明の実施例を示すものであ
る。従来技術である図５及び図６と同じ機能、作用を有
するものについては、同一符号を付けて説明する。以
下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１１】 本発明に係わる多条ネジ１は、図１
（Ｂ）に示すように、２条ネジの場合、隣合う各条間の
ピッチＰ０，Ｐ１がＰ０≠Ｐ１というように異ピッチの
条とされる。このため、リードスクリュウ部２のピッチ
は、Ｐ０，Ｐ１，Ｐ０，Ｐ１，Ｐ０，Ｐ１，…と交互に
ピッチＰ０，ピッチＰ１が現れてくる。また、各条間が
異ピッチの多条ネジ１の製作は、各条間の溝形状を同一
としておけば、一種類の工具で加工でき、ネジの管理も
従来と同じようにできる。

【００１２】上記多条ネジ１は、例えば、図１（Ａ）に
示すように、多条ネジ１により形成されたリードスクリ
ュウ部２がステッピングモータ３により、回転駆動され
ることにより、ナット部材４が減速された速度で軸方向
に往復移動され、そのナット部材４の往復移動に連動し
て操作を行うようなモータアクチュエータに使用され
る。

【００１３】 上記多条ネジ１によって、図１（Ａ）に
示す多条ネジ１のネジ山の位置ｃと、図４に示すマグネ
ット１０の極位置ｄの関係を限定させたい場合、リード
スクリュウ部２の１回転の間では、噛合パターンは一通
りしかなく上記ネジ山の位置ｃと、図４に示す上記マグ
ネット１０の極位置ｄは必然的に設定される。

【００１４】また、図１（Ａ）に示すように、多条ネジ
１に形成された雄ネジの条Ｅ１とナット部材４に形成さ
れた雌ネジの溝Ｆ１溝が噛合され、度当たりに当接した
時、即ち、ナット部材４が取付板６ａに当接した時、図
４に示すように、Ｓ極に励磁された、Ａ相とＢ相との極
歯５間にマグネット１０のＳ極の中心が配転され、安定
点でストップする。ここで、従来は誤噛合でマグネット
１０のＮ極とＳ極が１８０゜反転し不安定点となった
が、本発明による多条ネジ１では各条間が異ピッチのた
め、一義的な位置規制が可能であり、誤噛合は発生しな
い。よって位置合わせのためのマーキング及び調整は不
要となる。

【００１５】次に、図２及び図３に示される、本発明に
係わる多条ネジを使用するモータアクチュエータの構成
について、一例を上げて説明する。多条ネジで形成され
たリードスクリュー部２には、上記多条ネジに噛合され
る雌ネジが形成されたナット部材４が螺着されており、
このナット部材４がリードスクリュー部２の回転によっ
て軸方向に直進往復移動するように構成されている。そ
して、モータフレーム６の取付板６ａと取付対向板６ｂ
との間には、上記リードスクリュウ部２と略平行に、案
内部材である横断面略円形状のガイドバー７が掛け渡さ
れるように延設されており、このガイドバー７に対し
て、上記ナット部材４の一部が軸方向に往復移動するよ
うに装着されている。即ち、上記ナット部材４の底面部
には、横断面略Ｕの字状のガイド溝４ａが軸方向に延在
するように切り欠かれており、このガイド溝４ａが、上
記ガイドバー７に対して摺動自在に勘合されている。ま
た、上記ナット部材４の側面部からは、一対の保持片４
ｂ，４ｃが、所定の間隔をあけて略平行に突出してお
り、この一対の挟持片４ｂ，４ｃ同士の間に、ミラー連
結レバー８ａ，８ｂが摺動自在に嵌挿されている。この
ミラー連結レバー８ａ，８ｂを通して、ミラー部材９の
回動が行われる。

【００１６】上記モータアクチュエータにおいて、ホー
ムポジションに付いて説明する。多条ネジ１が度当たり
に当たった時、即ち、ナット部材４が取付板６ａに当接
した時、ミラー部材９の振り角は１１゜に任意設定し原
点とする。そして、度当たりから２パルス戻した時をミ
ラー部材９を振るためのスタート位置とし、その時の振
り角が１０゜となるように設定される。また、この時多
条ネジ１が上記度当たりに当たった時に、磁極状態が所
定の励磁位置で安定点状態になくては、２パルス戻した
時、振り角が１０゜とならない。 従って、上記多条ネ
ジ１のネジ山の位置ｃと上記マグネット１０の極位置ｄ
の関係を限定させるための設定を行う。

【００１７】以上、実施例に基づき具体的に説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例
えば、上記実施例ではステッピングモータの出力軸に多
条ネジを使用しているが、これは一例を述べたものであ
り、多条ネジの回転に従って、ナット部材が往復移動
し、一義的な位置規制が必要な場合に、広く適用可能で
ある。また、上記実施例では２条ネジに付いて説明して
いるが複数条のネジに適用可能である。

【００１８】

【発明の効果】 以上述べたように本発明のモータアク
チュエータによれば、多条ネジの条間が異ピッチに形成
された雄ネジと、この多条ネジに噛合するナット部材に
形成された異ピッチの溝を有する雌ネジとの噛合が１通
りとなり、一義的な位置規制が可能となる。加えて、こ
の一義的な位置合わせにより、ロータのステータに対す
る極位置が位置決めされるため、ロータを安定点で停止
させる調整も容易となる。よって量産ではマーキングや
調整といった工程は不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる多条ネジを使用したモータアク
チュエータの実施例を示し、図（Ａ）はモータアクチュ
エータの要部断面説明図、図（Ｂ）は多条ネジの歯部拡
大断面図である。

【図２】本発明の実施例を示す多条ネジを使用したモー
タアクチュエータの側面説明図である。

【図３】本発明の実施例を示す多条ネジを使用したモー
タアクチュエータを表した正面説明図である。

【図４】本発明の実施例を示すＡＢ相励磁の時の磁極状
態説明図である。

【図５】従来に係わる多条ネジを使用したモータアクチ
ュエータの実施例を示し、図（Ａ）はモータアクチュエ
ータの要部断面説明図、図（Ｂ）は多条ネジの歯部拡大
断面図である。

【図６】従来の実施例を示すＡＢ相励磁の時の磁極状態
説明図である。

【符号の説明】

１ 多条ネジ ２ リードスクリュウ部 ３ ステッピングモータ ４ ナット部材 １０ マグネット Ｐ０，Ｐ１ 各条間のピッチ Ｅ１，Ｅ２ 雄ネジの条 Ｆ１，Ｆ２ 雌ネジの溝

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステッピングモータの駆動により回転駆
   動され、ｎ条（ｎは２以上の整数）から成り、各々隣合
   う上記条との間で形成されると共にそれぞれが所定ピッ
   チとされるｎ個の条間隔がそのｎ個毎に繰り返されるよ
   うに構成した多条ネジと、この多条ネジの雄ネジに噛合
   する雌ネジを有し上記ステッピングモータの駆動による
   上記多条ネジの回転によって軸方向に移動するナット部
   材と、を備えるモータアクチュエータにおいて、上記条
   間隔のうち、少なくとも１つの条間隔を他の条間隔と異
   ならせ、この条間隔が異なった条（以下、異ピッチの条
   という）のネジ山を上記多条ネジに形成し、一方上記ナ
   ット部材には、上記多条ネジのネジ山に直接かつ同時に
   噛合するように、上記異ピッチの条のネジ山に対応する
   異ピッチの溝を有する上記雌ネジを形成し、上記多条ネ
   ジと上記ナット部材との軸方向における噛合位置を一義
   的に決定できる構成としたことを特徴とするモータアク
   チュエータ。