JP5292181B2 - 摺動部材構造及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばレンズ鏡胴に用いられ、一方の部材と他方の部材とが互いに摺接して相対移動する摺動部材構造及びその製造方法に関する。

従来より、一方の部材と他方の部材とが互いに摺接して相対移動する構造、例えば、雄ヘリコイド（雄ネジ）と雌ヘリコイド（雌ネジ）とで構成されるヘリコイド構造や、ボールネジ及びナットからなる構造、繰り出し式のレンズ鏡筒の固定筒と移動筒とからなる構造などが知られている。ヘリコイド構造は、回転運動を直線運動に変更するための機構である。雄ヘリコイドは、台形または三角形の断面で一条または多条のねじ山部を予め決められたツル巻き線上に沿って形成した構成となっている。ツル巻き線は、回転量に対する回転軸方向への移動量（リード）に応じて決められている。雌ヘリコイドは、雄ヘリコイドのネジ山部に螺合するネジ溝部が形成されている。

ヘリコイド構造は、投写型プロジェクタやカメラなどの光学機器でレンズを光軸方向に移動する光学系に用いられる。例えば、カメラの鏡胴にヘリコイド構造を用いる場合、外周に雄ヘリコイドを設けた内筒（ヘリコイド部材）と、雄ヘリコイドに螺合する雌ヘリコイドを内周に設けた外筒（ヘリコイド部材）とで構成されており、これらの筒を互いに相対的に回転させることで何れか一方の筒を他方の筒に対して光軸方向に移動させる。このようなヘリコイド構造を用いたヘリコイド部材は、ローコスト化及び大量生産化の面で有利な合成樹脂材料による射出成形で製造されることが一般的である。

上述したヘリコイド部材は、ネジ山部やネジ溝部のピッチが細かく、複雑な形状であることが多いため、樹脂成形で製造された場合、収縮やヒケなどが発生する。収縮やヒケが多いと、寸法精度が低下して、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとの間にガタつきが発生する。ヘリコイド構造を適用した光学機器で、例えばフォーカスレンズ群と残りのレンズ群とを相対移動させる構成でガタつきが発生すると、光学特性を劣化させてしまう。

そこで、特許文献１記載のヘリコイド部材では、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとの隙間にグリスなどの潤滑物質を塗布して、ガタつきを抑制している。また、特許文献１記載のヘリコイド部材では、多条となる雄ヘリコイドまたは雌ヘリコイドの少なくとも一方のネジ山部またはネジ溝部を一条分設けないようにすることで、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとの間に生じる隙間を増加させて、この隙間に潤滑物質を挿入している。

また、雄ヘリコイドまたは雌ヘリコイドの接触面のみエラストマーなどの軟質樹脂材料とし、その他の部分は硬質樹脂材料を用いて２色成形して、螺合させたとき雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとを密着させるようにしたり、バネなどの付勢部材によって雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとを押し付け合うことでガタつきを抑制することも考えられている。

特開２００５−８３５６８号公報

しかしながら、上記特許文献１記載のヘリコイド部材では、グリスなどの潤滑材は、環境温度や、使用状況によって硬さや粘度などの物性が変化するため、ヘリコイド構造を作動させたとき、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとの相対位置、又は両者の重心位置によってガタつきの小さい箇所と大きい箇所とが混在して、ヘリコイド構造を安定して作動させることができない。

また、付勢部材でヘリコイド部材同士を密着させる構成では、軸方向については押し付け合うことは比較的容易だが、径方向については全周囲から押し付けることは構造的に困難であり、さらに付勢部材を組み込むために部品数及び工程数が増加するのでコストが増加する。

また、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとが接触する接触面周辺のみを軟性樹脂とする２色成形でヘリコイド部材を製造する方法では、収縮率が大きく、寸法精度が低下することになる。さらにまた、雄ヘリコイドまたは雌ヘリコイド側のヘリコイド部材の一方を２色成形とし、他方を１色成形とすると、収縮率の異なる樹脂で製造したものの組合せとなり、両者の成形収縮をコントロールして精度良く螺合させるには、多くの試作などを行う必要があるためにコストがかかる。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ガタつきを防止して摺動部材構造を安定して作動させることを可能とし、且つローコスト化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとが互いに螺合して相対移動するレンズ鏡胴を構成する摺動部材構造であって、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの一方を有する一方の部材と、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの他方を有する他方の部材とを有し、前記一方の部材は、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの一方が、硬化材料が固着しない摺動性材料から形成され、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドを螺合させ、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの間に有する隙間の少なくとも一部に充填された前記硬化材料を硬化して形成され、前記他方の部材に固着し、前記一方の部材と摺動する硬化材料層を有することを特徴とする。

前記硬化材料は、所定波長域の光で硬化する光硬化型の接着剤であり、前記第一方の部材及び他方の部材のいずれか又は両方は、前記所定波長域の光を透過させる部材であることが好ましい。あるいは、前記硬化材料は、所定温度に加熱することで硬化する熱硬化性樹脂であり、前記一方の部材及び前記他方の部材は、前記所定温度に耐え得る耐熱性を有することが好ましい。

前記一方の部材は、前記摺動性材料から一体成形されていることが好ましい。あるいは、前記一方の部材は、部材本体と、前記部材本体の表面に形成された摺動性材料層とからなることが好ましい。また、前記他方の部材は、前記一方の部材と対面する表面が粗面化処理されていることが好ましい。

本発明の摺動部材構造の製造方法では、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとが互いに螺合して相対移動するレンズ鏡胴を構成する摺動部材構造の製造方法であって、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの一方を硬化材料が固着しない摺動性材料から形成する工程を含み、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの一方を有する一方の部材を形成する一方の部材形成工程と、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの他方を有する他方の部材を形成する他方の部材形成工程と、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドを螺合させ、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの間に有する隙間の少なくとも一部に流動性のある前記硬化材料を充填する硬化材料充填工程と、前記硬化材料を硬化させて、前記他方の部材に固着し、前記一方の部材と摺動する硬化材料層を形成する硬化工程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、雄ヘリコイド及び雌ヘリコイドの一方が、硬化材料が固着しない摺動性材料から形成され、雄ヘリコイド及び雌ヘリコイドを螺合させ、雄ヘリコイド及び雌ヘリコイドの間に有する隙間の少なくとも一部に硬化材料を充填し、この硬化材料を硬化させて、他方の部材に固着し、一方の部材と摺動する硬化材料層を形成しているので、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとの間にガタつきが無くなり、レンズ鏡胴を構成する摺動部材構造を安定して作動させることを可能とするとともに、ローコスト化を図ることができる。

投写レンズの要部断面図である。 摺動部材構造の製造工程を示す工程図である。 一方の部材及び他方の部材を治具にセットし（Ａ）、硬化材料を充填する（Ｂ）工程を示す説明図である。 一方の部材に硬化材料を塗布した後（Ａ）、他方の部材に一方の部材を螺合させて（Ｂ）、両者の隙間に硬化材料を充填する工程を示す説明図である。 他方の部材に形成された貫通孔から硬化材料を注入して（Ａ）、隙間に硬化材料を充填する（Ｂ）工程を示す説明図である。 一方の部材及び他方の部材の隙間に硬化材料を充填する工程（Ａ）と、一方の部材に対して他方の部材を所定角度分回転させて螺合させる工程（Ｂ）を繰り返す例を示す説明図である。 硬化材料を硬化させる工程（Ａ）及び硬化後、ヘリコイド部材を分離する状態（Ｂ）を示す説明図である。 第２実施形態の製造工程を示す工程図である。 一方の部材、及び他方の部材本体を治具にセットし（Ａ）、硬化材料を充填する（Ｂ）工程を示す説明図である。 硬化材料を硬化させる工程（Ａ）及び硬化後、他方の部材を分離する状態（Ｂ）を示す説明図である。 ボールネジ及びナットと、ガイド軸及び嵌合部の構成を示す要部断面図である。 ガイド軸と嵌合部との隙間に硬化材料を充填した一例を示す要部断面図である。 キー突起とキー溝とが嵌合する構造の一例を示す斜視図である。

図１は、本発明を適用した投写レンズ１２の構成を示す。投写レンズ１２は光学装置などの装置本体１１に取り付けられている。投写レンズ１２は、前玉フォーカス調整式であり、フォーカスレンズ群１３が組み込まれたフォーカス筒（他方の部材）１４と、第２レンズ群１５、第３レンズ群１６、及び第４レンズ群１７が組み込まれた固定筒（一方の部材）１８と、カム筒１９と、フォーカス筒１４に固定されたフォーカスリング２０と、カム筒１９に固定されたズームリング２１などを備えている。フォーカスレンズ群１３は、フォーカス筒１４の前部に組み込まれている。

投写レンズ１２は、フォーカスリング２０を回転操作すると、フォーカスレンズ群１３が光軸方向に移動してフォーカシングが行われ、ズームリング２１を回転操作すると、第２レンズ群１５及び第３レンズ群１６がそれぞれ光軸方向に移動してズーミングが行われる。

固定筒１８は、円筒形状に形成されている。フォーカス筒１４は、固定筒１８の外径に応じた内径を有する円筒形状に形成されており、固定筒１８の先端の外側に嵌合している。これらフォーカス筒１４及び固定筒１８は、後述する製造方法によって形成される。

固定筒１８の前部外周には、ネジ山部が台形の断面で予め決められた一条のツル巻き線上に沿った雄ヘリコイド２３が形成されている。フォーカス筒１４の後部内周には、雄ヘリコイド２３に螺合する雌ヘリコイド２４が形成されている。フォーカス筒１４及び固定筒１８は、雌ヘリコイド２４と雄ヘリコイド２３とを介してヘリコイド結合している。

操作突起２０ａを把持してフォーカスリング２０を回転操作すると、互いに螺合する雄ヘリコイド２３、雌ヘリコイド２４の作用により、フォーカス筒１４が回転しながら固定筒１８に沿って光軸方向に移動する。これにより、フォーカスレンズ群１３が光軸方向に移動し、フォーカシングが行われる。

第２レンズ群１５は、レンズ枠２５に保持されている。第３レンズ群１６は、レンズ枠２６に保持されている。第４レンズ群１７は、レンズ枠２７に保持されている。各レンズ枠２５〜２７は、各レンズ群１５〜１７の外径に応じた内径、及び固定筒１８の内径に応じた外径を有する円筒形状に形成されている。レンズ枠２５、２６は、固定筒１８の内側に嵌合し、光軸方向に移動自在に組み込まれている。レンズ枠２７は、固定筒１８の内側に固定されている。また、各レンズ枠２５〜２７には、例えばアルミニウムなどの金属材料が用いられる。

固定筒１８には、光軸２２に沿って直進カム溝２８が形成されている。カム筒１９の内周には、周方向に回転カム溝２９、３０が形成されている。レンズ枠２５の外周には、直進カム溝２８を介して回転カム溝２９に挿入されるカムフォロワ３１が設けられている。レンズ枠２６の外周には、直進カム溝２８を介して回転カム溝３０に挿入されるカムフォロワ３２が設けられている。

操作突起２１ａを把持してズームリング２１を回転操作すると、カム筒１９が回転する。カム筒１９が回転すると、直進カム溝２８によって回転が規制されたカムフォロワ３１、３２が対応する回転カム溝２９、３０によって押され、レンズ枠２５、２６が直進カム溝２８、及び固定筒１８に沿って光軸方向に移動する。これにより、第２レンズ群１５、第３レンズ群１６が光軸方向に移動し、ズーミングが行われる。

本発明を適用したフォーカス筒１４及び固定筒１８からなる摺動部材構造の製造工程について、図２〜図７を用いて以下に説明する。なお、図３〜図７は、フォーカス筒１４及び固定筒１８の製造工程を行うときの雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４周辺の構成を模式的に示しており、視覚的に分かり易くするため、フォーカス筒１４、固定筒１８の厚みを大きく図示している。図２に示すように、フォーカス筒１４及び固定筒１８の製造工程４０では、先ず、固定筒１８を摺動性材料から射出成形によって一体に形成する、一方の部材形成工程４１を行う。摺動性材料としては、後述する硬化材料が付着しない材料、例えばＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂を使用する。

次にフォーカス筒１４を形成する他方の部材形成工程４２を行う。フォーカス筒１４を形成する方法としては、ＵＶ（紫外線）光を透過させる光透過性樹脂材料、例えばＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）を使用する。本実施形態では、この工程４２で形成されるフォーカス筒１４は、固定筒１８の雄ヘリコイド２３に対して所定の間隔を置いて配されるように雄ヘリコイド２３の外径よりも雌ヘリコイド２４の内径が大きく形成されている（図３（Ａ）参照）。なお、隙間の間隔ｔは、例えば、２０〜３０μｍである。

また、この他方の部材形成工程４２中、または工程４２，４３の間にフォーカス筒１４（他方の部材）の雌ヘリコイド２４を粗面化処理する工程を行うことが好ましい。粗面化処理としては例えばサンドブラスト処理を行う。

硬化材料充填工程４３では、上記の工程４１，４２で形成されたフォーカス筒１４及び固定筒１８の間に有する隙間へ流動性のある硬化材料を充填する。この硬化材料充填工程４３で硬化材料４５を充填する方法としては、先ずフォーカス筒１４及び固定筒１８を治具などにセットして固定する（図３（Ａ）に示す状態）。このとき、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４は互いの全範囲で螺合し、且つ雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４が所定の間隔を置いて対面する。このとき、フォーカス筒１４の後端から雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間に有する隙間が露呈している。そして、この状態を保ったまま、フォーカス筒１４の後端側から雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間に有する隙間を埋めるように硬化材料４５を充填する（図３（Ｂ）に示す状態）。この隙間へ充填する硬化材料４５としては、ＵＶ光硬化性接着剤を使用する。図３（Ａ）の符号４６は、硬化材料４５を隙間へ注入するためのノズルである。なお、図３に示す方法では、フォーカス筒１４の後端から硬化材料４５を充填しているが、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間に有する隙間が前端から露呈している場合、前端から硬化材料４５を充填してもよい。

硬化材料充填工程４３でフォーカス筒１４及び固定筒１８の間に硬化材料４５を充填する方法としては、上記の方法に限るものではなく、例えば図４に示すように、先ず、フォーカス筒１４と固定筒１８とを同軸上、且つ螺合を解除して離れた位置に配し、固定筒１８の雄ヘリコイド２３に硬化材料４５を塗布した状態とする（図４（Ａ）に示す状態）。なお、この方法で硬化材料充填工程４３を行う場合、この状態からフォーカス筒１４を固定筒１８に螺合させる方向に回転させながら、回転軸方向に相対移動させる。そして、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４が互いの全範囲で螺合する位置まで相対移動させると（図４（Ｂ）に示す状態）、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間に有する隙間へ硬化材料４５を充填した状態となる。

また、別の方法としては、図５に示すように、フォーカス筒１４に、外周面から内部の雌ヘリコイド２４へ貫通する貫通孔１４ａを予め形成しておき、フォーカス筒１４及び固定筒１８を治具などにセットして固定する（図５（Ａ）に示す状態）。このとき、雌ヘリコイド２４は互いの全範囲で螺合し、且つ雄ヘリコイド２３に対して所定の間隔を置いて配置される。そして、この状態を保持したまま、貫通孔１４ａから硬化材料４５を注入し、フォーカス筒１４及び固定筒１８の隙間、すなわち雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間に有する隙間へ硬化材料４５を充填する（図５（Ｂ）に示す状態）。このとき、貫通孔１４ａにも硬化材料４５を充填して、貫通孔１４ａを埋めておく。なお、この方法を用いる場合、フォーカス筒１４に形成する貫通孔１４ａは一箇所に限らず複数箇所、例えば、雌ヘリコイド２４の１ピッチ毎に１箇所形成するようにしてもよい。また、貫通孔１４ａの位置はフォーカス筒１４及び固定筒１８をセットしたとき、上方に位置するように形成することが好ましい。これによって、上方の貫通孔１４ａから注入された硬化材料４５が自重により流下して下方まで行き渡るように充填させることができる。

さらにまた、別の方法としては、図６に示すように、先ず、フォーカス筒１４と固定筒１８とを同軸上、且つ雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の端部同士を僅かに螺合させた状態とする（図６（Ａ）に示す状態）。そして、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の螺合部分に対して隙間を埋めるように硬化材料４５を充填する。雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の螺合部分に硬化材料４５を充填した後、フォーカス筒１４を固定筒１８に対して螺合させる方向に所定角度分回転させる。これによって、フォーカス筒１４を回転軸方向に相対移動させて螺合部分を所定量増加させる。そして、所定量増加した螺合部分に対して隙間を埋めるように硬化材料４５を充填する（図６（Ｂ）に示す状態）。以降は、フォーカス筒１４を固定筒１８に対して所定角度分回転させて螺合部分を増加させる工程と、螺合部分の隙間を埋めるように硬化材料４５を充填する工程を繰り返し、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４が互いの全範囲で螺合する位置まで相対移動させると、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間に有する隙間へ硬化材料４５を充填した状態となる。このようにフォーカス筒１４の回転と、硬化材料４５の充填を繰り返すことで、硬化材料４５が雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の全周に行き渡るように充填することができる。なお、この方法の変形例としては、ファーカス筒１４を固定筒１８に対して螺合させる方向に所定角速度で回転させながら、螺合部分に対して隙間を埋めるように硬化材料４５を充填するようにしてもよい。

硬化材料充填工程４３の後、次の光硬化工程４４では、フォーカス筒１４の外部からＵＶ光４７を照射して硬化材料を硬化させる（図７（Ａ）に示す状態）。上述したように、フォーカス筒１４は光透過性樹脂材料を使用しているので、ＵＶ光はフォーカス筒１４を透過して雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間に充填された硬化材料４５を光硬化させる。固定筒１８は、摺動性材料から形成されているため、硬化材料４５は、雌ヘリコイド２４にのみ固着される。上述したように雌ヘリコイド２４を粗面化処理したことにより硬化材料４５がフォーカス筒１４に対して強力に食いつく。これにより、雌ヘリコイド２４の表面に、硬化材料４５からなり、雄ヘリコイド２３に噛み合う硬化材料層４８が形成される。なお、硬化材料４５は、光硬化処理によって硬化されたとき、僅かに収縮する。

以上の工程でフォーカス筒１４及び固定筒１８が形成される。光硬化工程４４の後、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の螺合が解除される方向に相対回転されると、フォーカス筒１４及び固定筒１８が分離される（図７（Ｂ）に示す状態）。以降は、フォーカス筒１４及び固定筒１８にレンズ群１３，１５〜１７、カム筒１９、フォーカスリング２０、ズームリング２１、レンズ枠２５〜２７、カムフォロワ３１，３２などが組み込まれる。

以上で説明したように、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間に充填された硬化材料４５を硬化させてフォーカス筒１４に硬化材料層４８を形成するとともに、雄ヘリコイド２３を含む固定筒１８を摺動性材料から形成して硬化材料層４８とは分離するようにしているので、投写レンズ１２のヘリコイド構造を作動させてフォーカス操作を行うとき、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間は硬化材料層４８を介して密着した状態、且つ雄ヘリコイド２３は硬化材料層４８に対して摺動性を持っているため、フォーカス筒１４及び固定筒１８は、ガタつきが無く、スムーズ且つ安定して相対回転し、フォーカス筒１４は固定筒１８に対して光軸方向に沿って直進移動する。また、従来の製造方法のように２色成形を行ったり、付勢部材を組み込む必要が無いため、本発明はローコスト化に効果的である。

なお、上記第１実施形態では、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の全範囲で充填された硬化材料４５を硬化させて硬化材料層４８を形成しているが、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間のガタつきを無くすように硬化材料層を形成すればよく、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の間の少なくとも一部に硬化材料を充填して硬化材料層を形成すればよい。

上記第１実施形態では、固定筒１８（一方の部材）とフォーカス筒１４（他方の部材）との間に硬化材料層４８を形成する製造方法で、硬化材料層４８を介して密着させる構成としているが、本発明はこれに限るものではなく、以下で説明する第２実施形態では、一方の部材と、他方の部材本体との間に樹脂材料を充填して一方の部材と摺接する他方の部材を形成する製造方法について説明する。

第２実施形態を適用したヘリコイド構造の製造工程について図８〜図１０を用いて説明する。図８に示すように、製造工程５０では、先ず、一方の部材形成工程５１を行い、固定筒１８を形成する。この一方の部材形成工程５１は、上記第１実施形態の工程４１と同様の内容で、同様の摺動性材料からなる固定筒１８を形成する。次に他方の部材本体形成工程５２で、フォーカス筒１４の本体となるフォーカス筒本体６０（他方の部材本体）を形成する。フォーカス筒本体６０の後部内周には、雌ヘリコイド２４が無く、代わりに雄ヘリコイド２３の外径よりも大きい内径の開口部６１が形成されており、これ以外は、上記第１実施形態のフォーカス筒１４と同様の形状で、同様の光透過性樹脂材料を用いて射出成形される。開口部６１は、円柱形状に切り欠かれており、フォーカス筒本体６０の後端面から内部へと貫通している。また、この他方の部材本体形成工程５２中、または工程５２，５３の間にフォーカス筒本体６０（他方の部材本体）の開口部６１を粗面化処理する工程を行うことが好ましい。粗面化処理としては例えばサンドブラスト処理を行う。

硬化材料充填工程５３では、上記の工程５１，５２で形成されたフォーカス筒本体６０及び固定筒１８を治具などにセットして固定する（図９（Ａ）に示す状態）。このとき、開口部６１の周面は、雄ヘリコイド２３に対して所定の間隔を置いて配置される。そして、この状態で固定されたフォーカス筒本体６０及び固定筒１８の隙間、すなわち雄ヘリコイド２３及び開口部６１の間に有する隙間へ硬化材料４５を充填する（図９（Ｂ）に示す状態）。この隙間へ充填する硬化材料としては、ＵＶ光硬化性接着剤を使用する。

光硬化工程５４では、フォーカス筒本体６０の外部からＵＶ光４７を照射して硬化材料４５を硬化させる。ＵＶ光はフォーカス筒本体６０を透過して、雄ヘリコイド２３及び開口部６１の間に充填された硬化材料４５を光硬化させる（図１０（Ａ）に示す状態）。固定筒１８は、摺動性材料から形成されているため、硬化材料４５は、開口部６１にのみ固着される。上述したように開口部６１を粗面化処理したことにより硬化材料４５がフォーカス筒本体６０に対して強力に食いつく。これにより、雄ヘリコイド２３が型として機能し、開口部６１の内部に、雄ヘリコイド２３に噛み合う雌ヘリコイド２４を有する硬化材料層６２が形成される。すなわち、雌ヘリコイド２４を有する硬化材料層６２とフォーカス筒本体６０とからなるフォーカス筒１４が形成される。そして、図１０（Ｂ）に示すように、雄ヘリコイド２３及び雌ヘリコイド２４の螺合が解除される方向に相対回転されると、フォーカス筒１４及び固定筒１８が分離される。

上記第１及び第２の実施形態では、一方の部材としての固定筒１８を摺動性材料から一体形成しているが、本発明はこれに限らず、雄ヘリコイド２３の表面を摺動性材料から形成すればよく、例えば、樹脂材料または金属材料からヘリコイド部材本体を形成し、雄ヘリコイド２３の表面に摺動性材料からなる摺動性材料層を形成すればよい。この摺動性材料としては、例えば、グリスやテフロン（登録商標）塗料、モリブデン塗料などを塗布、あるいは金属メッキ処理を施して摺動性材料層を形成する。

上記第１及び第２実施形態では、固定筒１８を、雄ヘリコイド２３の表面が摺動性材料からなる一方の部材とし、フォーカス筒１４を、固定筒１８（一方の部材）との隙間に硬化材料を充填後、硬化された硬化材料層が固着される他方の部材として示したが、本発明はこれに限るものではなく、フォーカス筒１４を、雌ヘリコイドの表面が摺動性材料からなる一方の部材とし、固定筒１８を、フォーカス筒１４（一方の部材）との隙間に硬化材料を充填後、硬化された硬化材料層が固着される他方の部材としてもよい。また、上記実施形態では、一方の部材である固定筒１８の外側に摺接するフォーカス筒１４を他方の部材として示したが、他方の部材は、レンズ枠２５やレンズ枠２６のように一方の部材の内側に摺接するものでももちろんよい。

上記各実施形態では、他方の部材としてのフォーカス筒１４、またはフォーカス筒１４を構成する他方の部材本体としてのフォーカス筒本体６０を光透過性樹脂から形成してＵＶ光を透過させているが、本発明はこれに限らず、一方の部材としての固定筒１８、あるいは、一方の部材及び他方の部材の両方、あるいは一方の部材及び他方の部材のいずれかと、これに対面する部材本体とを光透過性樹脂から形成してもよい。

また、上記各実施形態では、硬化材料としてＵＶ光硬化性接着剤を用いているが、これに限らず、他の波長領域、例えば可視光に感光する光硬化材料でもよい。また、光硬化材料に限らず、熱硬化性樹脂を用いてもよい。この場合、一方の部材及び他方の部材は、熱硬化性樹脂が熱硬化するときの所定温度に対して絶え得る耐熱性を有し、光硬化工程の代わりに、熱硬化性樹脂を充填した状態で加熱して硬化させる熱硬化工程を行う。

さらにまた、上記実施形態では、雄ヘリコイド及び雌ヘリコイドの一例として一条のツル巻き線上に沿って形成しているヘリコイド構造を示しているが、これに限らず、例えば多条のツル巻き線上に沿って形成されたヘリコイド構造にも適用することができ、ネジ山部及びネジ溝部の断面形状は台形に限らず、三角形でもよい。

さらにまた、互いに摺接して相対移動する摺接部材構造としては、上記第１及び第２実施形態で示したヘリコイド構造に限定するものではなく、ボールネジ及びナットからなる摺接部材構造にも適用することができる。この場合、例えば図１１に示すように、レンズ枠６５を移動させるためのボールネジ６６と、このボールネジ６６に螺合し、レンズ枠６５と一体に設けられたナット６７とからなる摺接部材構造に本発明を適用することができる。このボールネジ６６及びナット６７は、固定筒６４に組み込まれ、レンズ枠６５はレンズ６８を保持し、ボールネジ６６は図示しないモータによって駆動が伝達され、中心軸回りを回転する。これにより、ボールネジ６６及びナット６７のリードに従ってナット６７とともにレンズ枠６５及びレンズ６８が直進移動する。このボールネジ６６及びナット６７の構造に本発明を適用する場合、例えば、ボールネジ６６を、外周に設けられた雄ネジの表面が摺動性材料からなる一方の部材とし、ナット６７を、内周に設けられた雌ネジと、ボールネジ６６（一方の部材）の雄ネジとの隙間に硬化材料が充填された後、硬化された硬化材料層が固着される他方の部材とする。これにより、ボールネジ６６及びナット６７が密着した状態で相対移動する。また、これに限らず、先ず雌ネジを形成しないナット本体を予め形成し、ナット本体と、ボールネジ６６の雄ネジとの隙間に硬化材料を充填後、硬化された硬化材料がナット本体に固着するようにしてナット６７を形成するようにしてもよい。

また、上述したヘリコイド構造、及びボールネジ及びナットからなる構造に限らず、一方の部材と他方の部材とが摺接して相対移動する構造であれば本発明を適用することが可能であり、例えば図１１に示すように、固定筒６４に組み込まれ、レンズ枠６５の移動をガイドする柱状のガイド軸６９と、このガイド軸６９に嵌合し、レンズ枠６５と一体に設けられた嵌合部７０とからなる摺接部材構造のように一方の部材と他方の部材とが相対回転することなく、直進移動する場合にも適用することができる。この場合、例えばガイド軸６９を、外周面が摺動性材料からなる一方の部材とし、嵌合部７０をガイド軸６９との隙間に硬化材料を充填後、硬化された硬化材料層が固着される他方の部材とする。これにより、ガイド軸６９に嵌合部７０が密着した状態で相対移動する。また、この場合、ガイド軸６９に対して嵌合部７０が嵌合する全ての範囲に渡って硬化材料層を形成する必要はなく、図１２に示すように、ガイド軸６９に対して嵌合部７０が嵌合する少なくとも一部分に硬化材料層を形成してガイド軸６９と密着させるようにすればよい。なお、この図１２に示す例の場合、嵌合部７０の移動方向前端部及び後端部にそれぞれ硬化材料層７１ａ、７１ｂを形成することで嵌合部７０を安定して移動させることができる。また、摺動部材構造としては、直進移動する繰り出し式レンズ鏡筒などにも適用することが可能であり、例えば、相対移動する円筒状の外筒、内筒からなるレンズ鏡筒の構造の場合、内筒を、外周面が摺動性材料からなる一方の部材とし、外筒を、内筒との隙間に硬化材料を充填後、硬化された硬化材料層が固着される他方の部材とする。これにより、内筒と外筒とが密着して相対移動させることができる。

また、直進移動する摺動部材構造としては、キー突起とキー溝とが嵌合する構造にも本発明を適用することができる。この場合、例えば図１３に示すように、キー突起７２を有するガイド片７３を、摺動性材料からなる一方の部材とし、キー突起７２と嵌合するキー溝７４を有し、ガイド片７３との間に形成された硬化材料層７６が固着される嵌合片７５を他方の部材としてもよいし、嵌合片７５を一方の部材とし、ガイド片７３を他方の部材としてもよい。なお、ガイド片７３及び嵌合片７５は、キー突起７２及びキー溝７４に沿って相対移動する。この場合、キー突起７２とキー溝７４との隙間に硬化材料を充填後、硬化された硬化材料層がガイド片及び嵌合片７５の一方に固着され、他方と分離する構成にしてもよいし、先ず、キー突起７２を有しないガイド片本体を形成し、ガイド片本体と、嵌合片７５のキー溝７４との間に硬化材料を充填して硬化させた硬化材料層をキー突起７２として形成し、ガイド片本体に固着させるようにしてもよい。

上記実施形態では、光学装置に組み込まれる投写レンズに適用した例を示したが、光学装置としては、例えば、プロジェクタ、カメラ、望遠鏡、一眼レフタイプのカメラに用いられるレンズユニット（交換レンズ）など、光軸方向にレンズを移動させる構造を有するものに適用することができる。

１４ フォーカス筒（他方の部材）
１８ 固定筒（一方の部材）
２３ 雄ヘリコイド
２４ 雌ヘリコイド
４０ 製造工程
４５ 硬化材料
６０ ヘリコイド部材本体
６１ 開口部
４８，６２ 硬化材料層

Claims (7)

1. 雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとが互いに螺合して相対移動するレンズ鏡胴を構成する摺動部材構造であって、
   前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの一方を有する一方の部材と、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの他方を有する他方の部材とを有し、
   前記一方の部材は、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの一方が、硬化材料が固着しない摺動性材料から形成され、
   前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドを螺合させ、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの間に有する隙間の少なくとも一部に充填された前記硬化材料を硬化して形成され、前記他方の部材に固着し、前記一方の部材と摺動する硬化材料層を有することを特徴とする摺動部材構造。
2. 前記硬化材料は、所定波長域の光で硬化する光硬化型の接着剤であり、前記第一方の部材及び他方の部材のいずれか又は両方は、前記所定波長域の光を透過させる部材であることを特徴とする請求項１記載の摺動部材構造。
3. 前記硬化材料は、所定温度に加熱することで硬化する熱硬化性樹脂であり、前記一方の部材及び前記他方の部材は、前記所定温度に耐え得る耐熱性を有することを特徴とする請求項１記載の摺動部材構造。
4. 前記一方の部材は、前記摺動性材料から一体成形されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の摺動部材構造。
5. 前記一方の部材は、部材本体と、前記部材本体の表面に形成された摺動性材料層とからなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の摺動部材構造。
6. 前記他方の部材は、前記一方の部材と対面する表面が粗面化処理されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の摺動部材構造。
7. 雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとが互いに螺合して相対移動するレンズ鏡胴を構成する摺動部材構造の製造方法であって、
   前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの一方を硬化材料が固着しない摺動性材料から形成する工程を含み、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの一方を有する一方の部材を形成する一方の部材形成工程と、
   前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの他方を有する他方の部材を形成する他方の部材形成工程と、
   前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドを螺合させ、前記雄ヘリコイド及び前記雌ヘリコイドの間に有する隙間の少なくとも一部に流動性のある前記硬化材料を充填する硬化材料充填工程と、
   前記硬化材料を硬化させて、前記他方の部材に固着し、前記一方の部材と摺動する硬化材料層を形成する硬化工程とを有することを特徴とする摺動部材構造の製造方法。

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