JP3649308B2 - 回転調整装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転調整される半固定ボリューム等を調整するのに好適な回転調整装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンパクトディスクやビデオディスク上に音響信号や映像信号に応じて作られているピットを読み出す光学ピックアップには、デバイス（光学ピックアップ）内のフォトディテクタ（ＰＤ）のＲＦ出力信号を一定のレベルに調整する目的で、半固定式のボリュームが取り付けられている。このボリュームは、外部に露出されている回転調整部の係合穴に調整用のビットを差し込み、このビットと一緒に回転調整部を回転させて電気特性を測定しながら調整を行う構造になっている。
【０００３】
また、この種のボリューム調整の方法として、ビットとボリュームの回転調整用穴との係合作業からビットの回転作業までを完全に自動で操作するシステムも従来より存在している。
そのようなシステムにおいては、一般にデバイスがマシンに位置決めされた状態でも、デバイスにマウントされているボリュームの位置が微妙にばらついている。したがって、ビットの挿入位置をそのばらつきの平均的な中心位置に定めることが量産時に稼働率を向上させる必要事項となる。
さらに、ビットはボリュームに挿入される瞬間にボリュームの位置にならうようフレキシブルな保持が必要であり、多少ボリュームの位置がずれていても自動的に追随してビットの挿入を完了できることが、このシステムの要件となっている。
そこで、それらの要件を満たすために従来より図８、及び図９，図１０に示す構造をした回転調整装置が提案されている。
【０００４】
図８に示す従来装置は、前後の支持壁１０１ａ,１０１ｂを有した支持体１０２を有し、この支持体１０２に駆動源としてのステッピングモータ１０３と、このステッピングモータ１０３により回転されるビット１０４等が取り付けられている。
さらに詳述すると、支持体１０２は、装置本体１０６上にスライダー１０５を介して前後方向に移動可能にして配設されている。
また、ステッピングモータ１０３は後側の支持壁１０１ａに固定して取り付けられ、ビット１０４は撓み変形可能なカップリング１０６を介してステッピングモータ１０３に取り付けられている。なお、ビット１０４の一端はカップリング１０６に取り付けられ、このカップリング１０６の撓みによって上下左右方向に移動できる状態になっているとともに、ビット１０４の先端は前側の支持壁１０１ｂに形成されている貫通孔１０９を通って支持壁１０１ｂの前側に突出されている。その貫通孔１０９は、ビット１０４の外径よりも大きく形成されており、この貫通孔１０９における遊びの範囲内でビット１０４が上下左右方向へ自由に動ける状態になっている。
【０００５】
このように構成されている装置では、支持体１０２が前側に所定の位置まで移動されると、ビット１０４の先端がボリューム１３０の回転調整部１３１における係合穴に挿入当接される。また、この状態でステッピングモータ１０３が回転すると回転調整部１３１を回転させて調整を行うことができる。
しかしながら、この構造では、ビット１０４の位置や傾きは、ビット１０４を後方で保持しているカップリング１０６の撓みとビット１０４の自重とのかねあいで定まるのみであり、きわめて不安定である。
【０００６】
次に、図９及び図１０に示す従来装置は、前後の支持壁２０１ａ,２０１ｂを有した支持体２０２を備え、この支持体２０２に駆動源としてのステッピングモータ２０３と、このステッピングモータ２０３により回転されるビット２０４等が取り付けられている。
さらに詳述すると、支持体２０２は、装置本体上にスライダー２０５を介して前後方向に移動可能にして配設されている。
また、ステッピングモータ２０３は後側の支持壁２０１ａに固定して取り付けられ、ビット２０４はカップリング（ボールスプライン）２０６を介してステッピングモータ２０３に取り付けられている。なお、ビット２０４には、中間部分にテーパー面２０７付きの膨出部２０８を有し、前側の支持壁２０１ｂの内面側にはビット２０４の先端側を回転可能に貫通させるテーパー付きの孔２０９が形成されている。そして、孔２０９のテーパー面を膨出部２０８のテーパー面２０７に対応させ、ビット２０４の先端側が穴２０９を貫通して配設されている。
さらに、カップリング２０６の部分において、このカップリング２０６内にはスプリング２１０を介してビット２０４の一端が回転及び摺動自在にして取り付けられている。そして、通常は、ビット２０４の全体が前側の支持壁２０１ｂ側に当接位置決めされている。図９は、この状態を示している。
【０００７】
このように構成されている装置では、支持体２０２が前側に移動されてビット２０４の先端がボリューム２３０の回転調整部２３１における係合穴に挿入当接されると、スプリング２１０を圧縮しながらビット２０４が後ろ側に移動して逃がされ、孔２０９のテーパー面と膨出部２０８のテーパー面２０７との間に隙間を作って回転調整部位置に追従し、ビット２０４の先端とボリューム２３０の係合穴とが係合される。その後、ステッピングモータ２０３が回転すると回転調整部２３１を回転させて調整を行うことができる（図１０参照）。
次に調整が終わり、支持体２０２が後側に移動されると、ビット２０４が前側に移動し、図９に示すように、孔２０９のテーパー面と膨出部２０８のテーパー面２０７とが当接されるまで戻され、センタリングが行われる。
この構造では、孔２０９のテーパー面と膨出部２０８のテーパー面２０７との当接によってビット２０４のセンタリングを行うことになるが、センタリングに不安定要素が多く、ビット２０４の初期位置を精度良く再現することが困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、図８に示した従来装置の構造では、ビットの位置や傾きは、ビットを後方で保持しているカップリングの撓みとピットの自重とのかねあいで定まる構造になっているので、ビットの位置決めがきわめて不安定であり、このため調整を行うのにビットと回転調整部の係合穴とが確実に係合されずに、調整不良が生じたりする問題点があった。
一方、図９及び図１０に示した従来装置の構造では、後側の支持壁に形成されている孔のテーパー面と膨出部におけるテーパー面との当接によってビットのセンタリングを行うことになるが、センタリングに不安定要素が多く、ビットの初期位置を精度良く再現することが困難であると言う問題点があった。
また、図８に示した装置と図９，１０に示した装置の何れの構造の場合でも、原点位置の再現性の品位が不十分で、極小の半固定ボリューム等の調整用として使用した場合では、ボリューム直径が小さく先端のさそい穴も狭くなり、ボリューム位置（係合穴位置）に完全に対応することができず、ビットの挿入が不完全になり、調整不良が生じたりする問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は被調整部側の係合部に挿入される前のビット位置や傾きの再現性を高精度に実現させ、挿入に先立つ係合を確実に行わせて、調整を確実に行うことができるようにした回転調整装置及び方法を提供することにある。
さらに、他の目的は、以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の技術手段を講じたことを特徴とする。すなわち、請求項１の回転調整装置は、駆動源にカップリングを介して取り付けられるとともに、センタリングブロックを介して回転自在に支持されて、前記駆動源の駆動力により回転するビットを備え、前記ビットを被調整部側の係合穴に挿入係合させて前記被調整部側を回転調整する装置において、前記センタリングブロックは、前記ビットの直径より大きな孔を有し、前記ビットを前記孔から貫通している取付プレートと、前記取付プレートに対し前記孔を囲んで略等間隔に配置され、一端側がそれぞれ回転可能に支持されているとともに、他端側が前記ビットの周面に略直角な方向より中心に向かって当接可能に設けられている少なくとも３枚のプレートと、前記各プレートの前記中心側への回転量を規制するストッパーと、前記各プレートに前記ビットの周面に対して当接される力を付与するバネ手段とを備えているものである。
【００１１】
また、請求項２の回転調整方法は、駆動源にカップリングを介して取り付けられ、前記駆動源の駆動力により回転するビットを備え、前記ビットを被調整部側の係合穴に挿入係合させて前記被調整部側を回転調整する方法において、請求項１の前記センタリングブロックにより、前記ビットの前後２箇所を支持しながら前記ビットと前記係合穴とを係合させて回転調整するようにしたものである。
【００１２】
これによれば、少なくとも３枚のプレートを圧接させてビットを支持することにより、ビットの位置を所定の初期位置に再現することができる。しかも、センタリングブロックをビットの前後２箇所に対向して設け、前後２箇所の位置でビットを保持しているので、ビットの挿入角度も安定化する。この場合、センタリングブロックで保持している位置を可能な限り長く取ることにより、ビットの挿入位置をそれに応じて高精度に位置決めすることができる。
さらに、センタリングブロックの働きにより、ビットが前進し被調整部側の係合穴に挿入する瞬間まで、ビットはセンタリングされた初期位置に保持され、挿入された後、ビットは被調整部側の係合穴にならい、自動的に追従して係合穴と係合して噛み合うことができる。また、センタリングブロックにおけるセンタリング圧力を弱めに設定することにより、調整中の被調整部に対する側圧を少なくすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる形態は、本発明の好適な具体例であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものでもはない。
【００１４】
図１は本発明の好ましい実施の一形態例として示すボリューム調整装置の一部を破断して示す上面図で、図２は上記ボリューム調整装置における要部（スライド部Ａ）の側面図である。
図１及び図２において、このボリューム調整装置はスライド部（Ａ）を有している。このスライド部（Ａ）は、スライド部（Ｂ）と、ステッピングモータ３、及びそれらを保持する部品でできており、リニアガイド５により前後方向に直線運動を行う固定ベース４上に配設されている。その固定ベース４は、装置本体４１上に固定されたシリンダー４２のピストンロッド４２ａとリンク機構４３を介して接続されていて、シリンダー４２の駆動により前後方向にリニアガイド５に案内されて移動する。
【００１５】
さらに詳述すると、スライド部（Ｂ）はスライド部（Ａ）の中に設けられており、ビット１と、前後２箇所に配設されたセンタリングブロック２、カップリング７等で構成されている。そして、スライド部（Ａ）がリニアガイド５により前進方向にスライドされると、所定の位置にセットされたデバイス（本形態例の場合では光学ピックアップ）の被調整部であるボリューム６に対してビット１を前進させ、そのボリューム６の係合穴６ａに挿入係合させることができる。なお、ビット１はボリューム６の係合穴６ａに直接挿入係合されて、その後回転することによってボリューム６の回転調整を行うための部品で、また取り扱うボリューム６の係合穴６ａに対応させてビット先端の形状が異なる複数種（本形態例の場合では３種類）のものが用意される。
さらに、スライド部（Ｂ）は、スライド部（Ａ）に対して前後方向に移動自在に取り付けられているとともに、圧縮コイルバネ８の付勢力で前側の所定の位置まで移動されて押し付けられた状態になっている。そして、スライド部（Ａ）と共にスライド部（Ｂ）が前進されて、ボリューム６の係合穴６ａにビット１が挿入係合されるときに、ビット１が係合穴６ａと噛み合わずにボリューム６に乗り上げてしまったり、あるいはボリューム６の位置が大きくずれていてビット１が挿入できない場合に、ビット１がそれ以上前進できなくなるようなバッファの役割を持つ構造となっている。
【００１６】
ステッピングモータ３は、ビット１の回転動力源であり、カップリング（ボールスプライン）９を介してビット１と一体回転可能に機械的に接続されているとともに、調整装置の図示せぬ制御部（ＣＰＵ）と電気的に接続されている。その制御部は、測定されたデバイス（光学ピックアップ装置）の電気的特性からボリューム６の適正な回転量を計算してステッピングモータ３にフィードバックすることで目的の調整作業を行うことができる構造になっている。
ステッピングモータ３の回転軸３ａとビット１を接続するカップリング９は、ステッピングモータ３の回転量をビット１に正確に伝達させるとともに、前進したスライド部（Ｂ）のストロークに対応するよう、ビット１がカップリング９内で軸方向に移動することができるようになっている。また、ビット１上には図示せぬスリットを有した円盤１７が一体回転可能に取り付けられているとともに、スライド部（Ｂ）のベース３４上には円盤１７上のスリットを検出することでビット１の回転方向の原点を出すための原点センサ（フォトインタラプタ）１６が配設されており（図２参照）、この原点センサ１６で原点出しを行う。
【００１７】
センタリングブロック２は、ビット１をセンタリングする機構であり、前後２箇所に配置されて、ビット１を前後で支えている。また、この前後に配置されるセンタリングブロック２は、配設されている部分での取付構造を除けば、同じ構造のものが使用される。その細部構造を図３乃至図７に示す。なお、図３はセンタリングブロック２の周辺構造を示す図１中のＣ−Ｃ線に沿う方向より見た正面図、図４はセンタリングブロック２の内部構造を示す図、図５はセンタリングブロック２の周辺構造を示す上面図、図６はセンタリングブロック２の周辺構造を一部を破断して示す下面図、図７はセンタリングブロック２の周辺構造を示す背面図である。
【００１８】
そこで、図３乃至図７を用いてセンタリングブロック２の構造を説明すると、このセンタリングブロック２は、大きくは取付プレート３０Ａ，３０Ｂと、３枚のフレキシブルプレート１０と、板バネ１３，１４と、ストッパー１５等で構成されている。
【００１９】
このうち、各フレキシブルプレート１０は、ビット１との摩擦によっても摩耗が少ない、厚みが１ミリ程度の高剛性を有した金属材で作られており、ビット１が貫通する孔３１を有する一対の取付プレート３０Ａ，３０Ｂに挟まれた状態にして、取付プレート３０Ａ，３０Ｂの孔３１を囲って１２０度間隔で３カ所の位置に配設されている。なお、各フレキシブルプレート１０は、一端側が取付プレート３０Ａ，３０Ｂの係合を兼ねている枢軸３２を介して取付プレート３０Ａ，３０Ｂ上に回転可能に取り付けられている。そして、枢軸３２を支点とした回転により、このフレキシブルプレート１０の下面を孔３１を貫通して配設されるビット１にそれぞれ当接させることができる構造になっている。さらに、取付プレート３０Ａ，３０Ｂ上には、フレキシブルプレート１０が孔３１の中心に向かって回転される量を規制するためのストッパー１５である３個のストッパーピン３３が、取付プレート３０Ａ，３０Ｂにまたがった状態で取り付けられている。このストッパーピン３３は、センタリングブロック２に対し正三角形の頂点の位置に来るようにして配置されており、ビット１がセンタリング中心位置にある時に、３個のフレキシブルプレート１０に対して僅かにクリアランスを保つよう設計されている。すなわち、ビット１が非常に僅かな量だけ中心からずれているときには、フレキシブルプレート１０がビット１に当接されている位置よりも内側に入り込んだ状態になるまで、回転できるように設定されている。なお、取付プレート３０Ａ，３０Ｂはスライド部（Ｂ）のベース３４上に固定して取り付けられている。この取付プレート３０Ａ，３０Ｂの孔３１は、貫通するピット１のロット径（直径）より全周約０．５ｍｍの隙間を持つよう設定（つまりピット径に対し直径で１ｍｍ程度大きい孔径）されており、この孔内周にぶつかるまで、ピット１が相手側ボリューム位置に応じ、かつそのボリューム６先端の係合穴６ａを形成しているテーパーに沿って変位する。そして、この程度の変位では板バネ１３，１４の変形が生じる虞がなく、当初の付勢圧を永久に維持できる。
【００２０】
板バネ１３，１４は、弾性を有した板金部品として構成されている。このうち板バネ１３は２つのバネ片１３ａ，１３ｂを有し、この２つのバネ片１３ａ，１３ｂを２つのフレキシブルプレート１０の外面にそれぞれ当接させた状態にして取付プレート３０Ａに取り付けられている。これに対して、もう一方の板バネ１４のバネ片１４ａの部分は、一枚の細長い板状に形成されており、バネ片１３ａ，１３ｂの何れもが当接されていない残りのフレキシブルプレート１０の外側面に当接させた状態にして取付プレート３０Ａに取り付けられている。そして、これら２つの板バネ１３，１４の３つのバネ片１３ａ，１３ｂ，１４ａの部分で、各フレキシブルプレート１０をストッパーピン３３で規制される方向（孔３１の中心方向）に常に回動付勢している。
また、上記２つの板バネ１３，１４は、３つのフレキシブルプレート１０がビット１に当接されるときに、３つのフレキシブルプレート１０がビット１に当接される３方向からの力が略等しくなるように設定している。これにより、ビット１が中心に配置され、かつ外力が働いていないとき、ビット１は前後２カ所の位置において必ず３方向から接触による保持がなされており、挿入前のビットの位置や傾きの再現性を高精度に実現することができる。
【００２１】
そして、このように構成されたボリューム調整装置では、デバイス（光ピックアップ）がボリューム調整を行うべき所定の位置にセットされると、シリンダ４２が駆動されてスライド部（Ａ）が前進し、初期状態のビット１がボリューム６に押し付けられる。
このとき、ボリューム６の係合穴６ａとビット１の先端とが噛み合う場合はほとんどなく、スライド部（Ａ）の前進端ではスライド部（Ｂ）が少し後退した状態でビット１とボリューム６とが接触している。
この状態でステッピングモータ３を回転させると、ビット１も一体に回転して、ビット１とボリューム６の係合穴６ａとが噛み合うことができ、制御部の命令によりボリューム６を調整することが可能な状態となる。
また、ボリューム６の調整を終了すると、シリンダ４２の駆動によりスライド部（Ａ）は後退し、ビット１はボリューム６の係合穴６ａから外れ、初期状態に戻る。このとき、スライド部（Ｂ）も圧縮コイルバネ８の力により初期状態に戻り、ビット１も２個のセンタリングブロック２の板バネ１３，１４の圧力により初期のセンタリング状態に戻る。さらに、ビット１の回転位相も原点センサ１６により初期位相に再現される。その初期のセンタリング状態の位置は、セットされたデバイス（光学ピックアップ）のボリューム位置のばらつき中心にあるよう、予め調整されている。これは、センタリングブロックの取付位置を調整することにより行う。
【００２２】
なお、上記形態例では、光学ピックアップにおけるボリュームを調整する場合について説明したが、これに限ることなく、被調整部を回転させて調整を図る一般の調整手段にも同様にして適用することができるものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、次の（１）乃至（３）に述べるような効果が期待できる。
（１）センタリングブロックの働きにより、ビットが前進しボリューム（被調整部）の係合穴に挿入する瞬間まで、ビットはセンタリングされた初期位置を保持し、係合穴に挿入された後、ビットはボリュームの位置にならい自動的に追従してボリュームと噛み合うことができる。また、センタリング圧力を弱めに設定することにより、調整中のボリュームに対する側圧を少なくすることができる。
（２）センタリングブロックを２個対向して使うことにより、ビットの挿入角度を安定化することができる。また、センタリングブロック間の距離をビット軸上で可能な限り長くとることにより、ビットの挿入位置をそれに応じて高精度に位置決めすることができる。
（３）センタリング時にフレキシブルプレートとストッパー間にクリアランスを設けることで、接触によるビットの３点支持を可能にし、また原点センサーでビットの初期位相を定めることで、毎回、挿入前のビット位置と傾きの初期状態を高精度に再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例として示すボリューム調整装置の一部を破断して示す上面図である。
【図２】本発明の一形態例として示すボリューム調整装置における要部の側面図である。
【図３】同上装置におけるセンタリングブロックの周辺構造を示す正面図である。
【図４】同上装置におけるセンタリングブロックの内部構造を示す図である。
【図５】同上装置におけるセンタリングブロックの周辺構造を示す上面図である。
【図６】同上装置におけるセンタリングブロックの周辺構造を示す下面図である。
【図７】同上装置におけるセンタリングブロックの周辺構造を示す背面図である。
【図８】従来装置の一例を一部を破断して示す概略構成配置図である。
【図９】従来装置の他の例を一部を破断して調整作業を行う前の状態で示す概略構成配置図である。
【図１０】従来装置の他の例を一部を破断して調整作業を行っている状態で示す概略構成配置図である。
【符号の説明】
１ ビット
２ センタリングブロック
３ ステッピングモータ（駆動源）
６ ボリューム（被調整部）
６ａ 係合穴
９ カップリング
１０ フレキシブルプレート
１３，１４ 板バネ（バネ手段）

Claims (2)

1. 駆動源にカップリングを介して取り付けられるとともに、センタリングブロックを介して回転自在に支持されて、前記駆動源の駆動力により回転するビットを備え、前記ビットを被調整部側の係合穴に挿入係合させて前記被調整部側を回転調整する装置において、
   前記センタリングブロックは、
   前記ビットの直径より大きな孔を有し、前記ビットを前記孔から貫通している取付プレートと、
   前記取付プレートに対し前記孔を囲んで略等間隔に配置され、一端側がそれぞれ回転可能に支持されているとともに、他端側が前記ビットの周面に略直角な方向より中心に向かって当接可能に設けられている少なくとも３枚のプレートと、
   前記各プレートの前記中心側への回転量を規制するストッパーと、
   前記各プレートに前記ビットの周面に対して当接される力を付与するバネ手段とを備えていることを特徴とする回転調整装置。
2. 駆動源にカップリングを介して取り付けられ、前記駆動源の駆動力により回転するビットを備え、前記ビットを被調整部側の係合穴に挿入係合させて前記被調整部側を回転調整する方法において、
   請求項１の前記センタリングブロックにより、前記ビットの前後２箇所を支持しながら前記ビットと前記係合穴とを係合させて回転調整するようにしたことを特徴とする回転調整方法。

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