JP3195723B2 - リードスクリュウ付きモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリードスクリュウ付きモ
ータに係り、例えば、記録または再生ヘッドを円盤状記
録媒体に対してトラッキングさせるための駆動用として
使用する際に軸方向に短く構成できるリードスクリュウ
付きモータに関するものである。

【従来の技術】従来より、磁気ディスク装置他におい
て、ステッピングモータの出力軸において送りネジであ
るリードスクリュウを形成しておき、これに対して係合
するキャリッジに所望のヘッドを搭載しておき、ステッ
ピングモータを指令信号に基づき所定駆動することによ
り、ディスクの所望のトラックにヘッドをアクセスさせ
る構成からなる磁気ディスク装置が知られている。この
ような、装置においては、リードスクリュウの軸方向の
ガタをゼロにすることにより、回転−直線運動変換にお
いて、ステッピングモータの回転量が正確にキャリッジ
の平行移動に誤差なく変換されることが必須である。

【０００２】そこで、少なくとも過剰な負荷が加わらな
い正常運転状態においては、リードスクリュウが軸方向
に移動しないようにする予圧機構を設けることが従来よ
り実施されている。具体的には、モータ回転軸の一端を
ピボット軸受により不動状態にして回動自在に軸支する
一方、モータ回転軸の他端を略片支持状態に構成された
所定長さのバネ腕を備えた板バネにより軸方向に付勢す
る構成が多く採用されていた。

【０００３】このように構成される板バネによる予圧機
構は、その構造を簡単にできる利点があるが、板バネの
バネ腕が片支持状態でリードスクリュウの長手方向にた
わむことで所望の付勢力を得るようにしていることか
ら、リードスクリュウの軸方向の全長のバラツキが予圧
機構の付勢力に影響する結果、予圧精度が十分に保証で
きない問題がある。

【０００４】また、リードスクリュウの軸方向の全長の
バラツキ如何では、バネ腕がリードスクリュウの軸端に
対して傾いた状態で接触するが、このようにバネ腕が傾
いた状態で軸端に対して接触すると、ラジアル方向の分
力が発生する等して予圧機構にはむしろ有害な付勢力が
発生して、当該部分の偏磨耗を招きかねない問題があ
る。特に、板バネを小型に構成する場合には、バネ腕長
を十分にとれないことから、上記のようにバネ腕が傾い
た状態で軸端に対して接触する状態を防止することが益
々困難となる。

【０００５】そこで、特開平６‐１３３４９０号公報の
ように、板バネに代えて複数のスパイラル状のスリット
を有することで平行に移動可能にした付勢部材を備えた
ものもの提案されている。図面を参照して上記公報にな
る構成を簡単に述べると図４（ａ）は上記公報の要部断
面図である、また（ｂ）は付勢部材の正面図である。図
４（ａ）において、リードスクリュウ１０５はベース１
０１の軸受１０３により回動自在に支持される一方、端
部が不図示のピボット軸受により軸支されており、図示
の端部が付勢部材１１１が変形する際に発生する付勢力
により軸方向に移動するように付勢されて軸方向のガタ
をなくしている。また、このリードスクリュウ１０５に
はベース１０１に対して取付け板１０６を介して固定さ
れるコイル１０８内で回転可能に設けられる所定磁性材
料からなる永久磁石１０７が固定されており、コイル１
０８において回転磁界を発生することで、リードスクリ
ュウ１０５を所定量分回転するように構成されている。

【０００６】また、付勢部材１１１は図４（ｂ）に図示
のように複数のスパイラル状のスリット１１１ｂを形成
することで作用部１１１ａを平行に移動可能にして、端
部において付勢力を作用させる一方、図４（ａ）に示し
たように付勢部材１１１が最大量以上に変形することを
防止する蓋部材１１２が設けられている。以上の構成に
よれば、上記の板バネのバネ腕が傾いた状態でリードス
クリュウの軸端に対して接触する事態の発生を防止でき
るので、ラジアル方向の分力が発生しないことから有害
な付勢力の発生がなくなり偏磨耗等を防止することは可
能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
図示される構成において、上記のリードスクリュウの軸
方向の全長のバラツキを吸収するためには、付勢部材１
１１のスパイラル状のスリット１１１ｂの長さを大きく
設定することにより作用部１１１ａが十分なストローク
で平行移動可能にする必要がある。換言すれば、予圧機
構の安定性は付勢部材の変形量をより大きく設定するこ
とで達成できるものである。

【０００８】しかしながら、上記提案によれば、例えば
搬送途中あるいは使用中に落下等による強い衝撃力をう
けたときに、付勢部材１１１が弾性限界を越えて過剰に
変形するための蓋部材１１２が軸方向に突出するので、
軸方向に、より長く構成せざるを得ないものである。

【０００９】したがって、本発明は上記の不具合点に鑑
みてなされたものであって、付勢部材の変形量をより大
きく設定することで予圧機構の安定性を十分に確保する
ことができ、かつ軸方向に極力短く構成できるリードス
クリュウ付きモータの提供を目的とする。

【００１０】また、上記目的に加えて長時間に渡り初期
の運転状態を確保できるリードスクリュウ付きモータの
提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために 軸方向のガタをなくすために、一
端が軸方向に不動状態で回動自在に支持され、他端が軸
方向に付勢状態で回動自在に支持されるとともに、送り
ネジ溝部を形成したリードスクリュウを出力軸に設けた
リードスクリュウ付きモータであって、前記他端におい
て同心円状に穿設される有底穴部と、前記有底穴部に対
して挿入される付勢部材と、前記付勢部材に続いて挿入
されて、前記付勢部材に対して棒体の底面が当接して前
記他端から所定量突出されるとともに、前記底面に対向
する表面において前記棒体の外径部分から連続形成され
る球面を形成した棒状部材と、前記球面に対して当接し
て前記付勢状態にするために基部に固着される略偏平の
蓋部材とを具備することを特徴としている。

【００１２】また、前記棒状部材は、前記付勢部材の付
勢力による前記球面と前記蓋部材の間の圧接部位にグリ
ース状の潤滑剤を塗布したことを特徴としている。

【００１３】また、一端がピボット軸受により回動自在
に支持され、他端が軸方向に付勢状態で回動自在に支持
されることで軸方向のガタをなくすとともに、前記一端
から始まる送りネジ溝部を外周面上に形成したリードス
クリュウを一体的にモータ出力軸に設けたリードスクリ
ュウ付きモータであって、前記モータ出力軸の他端にお
いて同心円状に穿設される有底穴部と、前記有底穴部に
対して挿入される圧縮コイルバネと、前記圧縮コイルバ
ネに続いて挿入されて、前記圧縮コイルバネに対して棒
体の底面が当接して前記他端から所定量突出されるとと
もに、前記底面に対向する表面において前記棒体の外径
部分から連続形成される円錐面または所定球面を形成し
た棒状部材と、前記円錐面または所定球面に対して当接
して前記付勢状態にするために、モータのコイル端部に
対して固着される略偏平の蓋部材と、前記蓋部材の圧接
部位に塗布されるグリース状の潤滑剤とを具備すること
を特徴としている。

【００１４】また、前記リードスクリュウ付きモータ
を、円盤状の所定記録媒体に対して記録または再生ヘッ
ドをトラッキング駆動用として使用するために、前記送
りネジ溝部に係合する係合部を備えるとともに、前記モ
ータ出力軸と平行に移動可能に配設され、前記記録また
は再生ヘッドを搭載するキャリッジを具備することを特
徴としている。

【００１５】そして、前記棒状部材は前記有底穴部内に
おいて回り止めする回り止形状部を備えることを特徴と
している。

【００１６】

【作用】 上記構成において、一端が軸方向に不動状態
で回動自在に支持され、また他端が軸方向に付勢状態で
回動自在に支持されるとともに、送りネジ溝部を形成し
たリードスクリュウを出力軸に設けるために、同心円状
に有底穴部を穿設し、この有底穴部に対して付勢部材を
挿入し、この付勢部材に続いて表面において球面を形成
した棒状部材を挿入して所定量突出させた後に、球面に
対して当接する略偏平の蓋部材を基部に固着して、軸方
向に短くでき、かつまた付勢部材のストロークを十分に
して予圧機構の安定性を確保して軸方向のガタをなくす
ように働く。

【実施例】以下に本発明の好適な実施例に付き添付図面
を参照して説明すると、図１は実施例のリードスクリュ
ウ付きモータの要部を破断して示した断面図である。

【００１７】本図においてリードスクリュウ付きモータ
は図中の破線で示されたキャリッジ２０を軸体２１に沿
うように移動することで、図示しない円盤状の所定記録
媒体に対してキャリッジ２０上に搭載される記録または
再生ヘッドをトラッキング駆動用として使用するために
使用されるものであるが、これに限定されず回転−直線
運動変換機構を有する種々の機器であって特に軸方向に
短小に構成する場合において特に適用可能である。

【００１８】このように回転−直線運動変換機構を構成
するために、キャリッジ２０にはリードスクリュウ５の
外周面上において加工形成される送りネジ溝部５ａに対
してガタなく係合する係合部を２０ａが設けられてい
る。また軸体２１はモータ出力軸を一体構成されるリー
ドスクリュウ５と平行に配設されており、キャリッジ２
０上には不図示の記録または再生ヘッドが搭載される。

【００１９】一方、ベース１は図示のように左壁部１ａ
と右壁部１ｂを一体形成した略コの字状に構成されてお
り、左壁部１ａと右壁部１ｂにおいて同軸状態で第１貫
通孔部１ｃと第２貫通孔部１ｄとが夫々穿設されてい
る。この第１貫通孔部１ｃ内にはピボット軸受２が圧入
保持されており、リードスクリュウ５の左端部から穿設
されるボール案内部で回動自在に内蔵されているボール
４に対して点接触する状態で、ほとんど無負荷状態で回
転可能にしている。また、第２貫通孔部１ｄには燒結体
等からなる軸受３が取付け金具６の孔部に対して潜入す
るように設けられており、リードスクリュウ５のモータ
側を支持している。

【００２０】また、ベース１に対して取付け板６を介し
て固定されるコイル８の内部において回転可能に設けら
れる所定磁性材料（樹脂磁石を含む）からなる永久磁石
７がリードスクリュウ５に固定されており、コイル８に
おいて回転磁界を発生することで、リードスクリュウ５
を所定量分回転することで、上記キャリッジ２０を任意
の方向に移動するように構成されている。

【００２１】尚、このリードスクリュウ５は送りネジ溝
部５ａを外周面上に形成したリードスクリュウをモータ
出力軸に一体的に設けた場合の構成例を示したが、モー
タ軸を別に構成して、途中から接合するようにしても良
い。

【００２２】続いて、リードスクリュウ５の右端部５ｄ
には同心円状にされて、永久磁石７の全長の半分以上の
深さの有底穴部５ｃが穿設されており、内部に自由長さ
が図示の１．５から２倍に設定される、所定線径と所定
巻き数と所定外形寸法の圧縮コイルバネ９が内蔵されて
おり、この圧縮コイルバネ９に続いて挿入されて、圧縮
コイルバネに対して底面が当接して右端部５ｄから所定
量突出される棒状部材１０が長手方向に移動自在に挿入
される。

【００２３】この棒状部材１０の表面は図示のように球
面１０ａを形成しており、上記のコイル８のボビンに側
面部位に対してスポット溶接などで固着される略偏平の
蓋部材１１の当接面１１ａがこの球面１０ａに対して当
接するように完成させる前に予め蓋部材１１の当接面１
１ａにグリース状の潤滑剤を塗布する。

【００２４】以上のように完成することで、リードスク
リュウの軸方向に沿う全長Ｌを短くでき、かつまた十分
な深さ寸法を有する有底穴部５ｃ内に設けられる圧縮コ
イルバネ９のストロークを十分にして予圧機構の安定性
を確保できるようになる。

【００２５】図２は、図１の構成になるリードスクリュ
ウ付きモータと上記の公報になるリードスクリュウ付き
モータの比較を示した要部断面図である。本図におい
て、比較のためにコイル８、１０８と、永久磁石７、１
０７は同じ形状と同じ寸法関係にしている。先ず、上記
実施例の場合には、蓋部材１１はコイル８の側面に対し
て固着される平板であるので、板厚分のみ軸方向に長く
なる。また、圧縮コイルバネ９の予圧付勢のための変形
ストロークＸを十分に確保できる。そして、右軸端５ｄ
から蓋部材１１の当接面１１ａまでの距離Ａも十分に確
保できる。

【００２６】これに対して、従来のものは、先ず付勢部
材１１１の作用部の平行移動のためのストロークＸを確
保するためには、蓋部材１１２はコイル１０８の側面に
対して板厚ｔ分を加え、さらに付勢部材１１１から蓋部
材１１２内面までの距離Ａを部品全長のバラツキによる
干渉を避けるために設けるので、軸方向に長くなってし
まう。

【００２７】以上から、本実施例の構成によれば、付勢
部材である圧縮コイルバネ９の予圧付勢のための変形ス
トロークＸを十分に確保でき、しかも軸方向に十分に短
く構成できる一方、板バネに代えて比較的に圧縮力の管
理が容易な圧縮コイルバネを使用しているので、例えば
外直径寸法が１０ミリ以内のリードスクリュウ付きモー
タに好適となるものである。

【００２８】最後に図３（ａ）〜（ｃ）は、上記の棒状
部材１０の回り止め構造を示した正面図、また（ｄ）〜
（ｆ）は棒状部材１０の横断面図である。上記説明の実
施例では、リードスクリュウ５の右端部５ｄに穿設され
る有底穴部５ｃに挿入される棒状部材１０は、有底穴部
５ｃの深さ方向に移動可能にされていることを述べたも
のである。

【００２９】しかしながら、例えば圧縮コイルバネの付
勢力が大きい場合や、有底穴部５ｃ中に異物が侵入する
事態を考慮して、棒状部材１０は有底穴部５ｃ中では絶
対に回転しないように積極的に対処しても良い。

【００３０】そこで、棒状部材１０は、図３（ａ）〜
（ｃ）に示した表面部１０ａであって、所定半径の球面
や円錐形や半球状の形状部と、図３（ｄ）〜（ｆ）に示
した棒状部材１０の横断面形状の組み合わせから構成さ
れるようにした棒状部材１０を加工してから、（ｄ）〜
（ｆ）に示した各外形形状１０ｂ、１０ｄに合致した雌
穴である有底穴部５ｃに対して挿入することで、各棒状
部材１０はリードスクリュウ５と常に一体回転できるよ
うになるので、常に安定した付勢状態で回動できるよう
になる。

【００３１】尚、本発明は上記実施例に限定されず、種
々の構成が可能であり、例えばピボット軸受にかえてス
ラスト軸受や単純な穴部に軸先端を挿入して構成しても
良く、またピボット軸受をモータ配設側に設けることも
可能である。さらにまた、モータは上記のステップモー
タに限らずＤＣモータでも良くその形式はなんでも良い
ことは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば付勢部材
の変形量をより大きく設定することで予圧機構の安定性
を十分に確保でき、かつ軸方向に極力短く構成すること
ができるリードスクリュウ付きモータを提供できる。

【００３３】また、長時間に渡り初期の運転状態を確保
できるリードスクリュウ付きモータを提供できる。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のリードスクリュウ付きモータの要部
を示した要部断面図である。

【図２】 図１の実施例のリードスクリュウ付きモータ
と従来のリードスクリュウ付きモータの比較を示した要
部断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は棒状部材１０の正面図、
（ｄ）〜（ｆ）は棒状部材１０の横断面図である。

【図４】（ａ）従来のリードスクリュウ付きモータの要
部を示した要部断面図、（ｂ）付勢部材１１１の正面図
である。

【符号の説明】

１ ベース ２ ピボット軸受 ３ 軸受 ５ リードスクリュウ ６ 取付板 ７ 永久磁石 ８ コイル ９ 圧縮コイルバネ（付勢手段） １０ 棒状部材 １１ 蓋部材 ２０ キャリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 哲史 東京都板橋区志村２丁目16番20号 株式 会社コパル内 (72)発明者 新井 行功 東京都板橋区志村２丁目16番20号 株式 会社コパル内 (56)参考文献 実開 平２−7779（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−131165（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−126613（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向のガタをなくすために、一端が軸
   方向に不動状態で回動自在に支持され、他端が軸方向に
   付勢状態で回動自在に支持されるとともに、送りネジ溝
   部を形成したリードスクリュウを出力軸に設けたリード
   スクリュウ付きモータであって、 前記他端において同心円状に穿設される有底穴部と、 前記有底穴部に対して挿入される付勢部材と、 前記付勢部材に続いて挿入されて、前記付勢部材に対し
   て棒体の底面が当接して前記他端から所定量突出される
   とともに、前記底面に対向する表面において前記棒体の
   外径部分から連続形成される球面を形成した棒状部材
   と、 前記球面に対して当接して前記付勢状態にするために基
   部に固着される略偏平の蓋部材と、 を具備することを特徴とするリードスクリュウ付きモー
   タ。
2. 【請求項２】 前記棒状部材は前記付勢部材の付勢力に
   よる前記球面と前記蓋部材の間の圧接部位においてグリ
   ース状の潤滑剤を塗布したことを特徴とする請求項１に
   記載のリードスクリュウ付きモータ。
3. 【請求項３】 一端がピボット軸受により回動自在に支
   持され、他端が軸方向に付勢状態で回動自在に支持され
   ることで軸方向のガタをなくすとともに、前記一端から
   始まる送りネジ溝部を外周面上に形成したリードスクリ
   ュウを一体的にモータ出力軸に設けたリードスクリュウ
   付きモータであって、 前記モータ出力軸の他端において同心円状に穿設される
   有底穴部と、 前記有底穴部に対して挿入される圧縮コイルバネと、 前記圧縮コイルバネに続いて挿入されて、前記圧縮コイ
   ルバネに対して棒体の底面が当接して前記他端から所定
   量突出されるとともに、前記底面に対向する表面におい
   て前記棒体の外径部分から連続形成される円錐面または
   所定球面を形成した棒状部材と、 前記円錐面または所定球面に対して当接して前記付勢状
   態にするために、モータのコイル端部に対して固着され
   る略偏平の蓋部材と、 前記蓋部材の圧接部位に塗布されるグリース状の潤滑剤
   と、 を具備することを特徴とするリードスクリュウ付きモー
   タ。
4. 【請求項４】 前記リードスクリュウ付きモータを、円
   盤状の所定記録媒体に対して記録または再生ヘッドをト
   ラッキング駆動用として使用するために、 前記送りネジ溝部に係合する係合部を備えるとともに、
   前記モータ出力軸と平行に移動可能に配設され、前記記
   録または再生ヘッドを搭載するキャリッジを具備するこ
   とを特徴とする請求項３に記載のリードスクリュウ付き
   モータ。
5. 【請求項５】 前記棒状部材は前記有底穴部内において
   回り止めする回り止形状部を備えることを特徴とする請
   求項１から請求項４のいずれかに記載のリードスクリュ
   ウ付きモータ。