JPH0637228Y2 - 変位装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、カメラのインナーフォーカス形のズームレン
ズのレンズ駆動装置、フロッピーディスクドライブのキ
ャリッジ駆動装置等に用いられるリードスクリュー方式
の変位装置に関する。

（従来の技術） 従来、被駆動部材を直線状に移動して微小位置決めする
リードスクリュー方式の変位装置としては、たとえば第
５図および第６図に示すレンズ駆動装置の変位装置が知
られている。

これら第５図および第６図において、１は直線状に配置
されたガイド部材としての円棒状のレールで、このレー
ル１にレンズ２を有する被駆動部材としてのレンズ枠３
が一側上部に設けた軸受部４により直線状に移動自在に
支持されている。

また、レンズ枠３の上部に連結部５が突設され、この連
結部５の上端部に噛合体としてのラック部６が設けられ
ているとともに、このラック部６に所定間隔をおいて板
状のばね材７が対設されている。

一方、11はスクリュー軸で、このスクリュー軸11はレー
ル１と平行的に設けられた所定ピッチのねじ部を有し、
一端部にステッピングモータ12が連結されている。そし
て、スクリュー軸11を両側方から挟持するようにレンズ
枠３のラック部６とばね材７とが配置され、スクリュー
軸11の一側にラック部６が噛合されているとともに、ス
クリュー軸11の他側にばね材７が当接され、スクリュー
軸11に対してラック部６がばね材７による所定の噛合圧
を与えられて噛合状態を保持している。

そうして、ステッピングモータ12の駆動によりその出力
軸としてのスクリュー軸11を回転すると、ラック部６が
ばね材７によって噛合状態を維持しつつスクリュー軸11
に沿って移動し、連結部５を介してレンズ枠３がレール
１に沿って、すなわち、レール１によって位置決めされ
ながら、かつ、スクリュー軸11によって回転を防止され
ながら直線方向に移動する。この際、たとえばスクリュ
ー軸11のねじピッチが1mmならば、ステッピングモータ1
2の１回転によりレンズ枠３が1mm移動し、また、ステッ
ピングモータ12が40パルスで１回転ならば、１パルスで
1/40mm単位の移動となる。

ところが、この第５図および第６図に示す変位装置の場
合、レール１とスクリュー軸11の位置が近ければ作動は
有利であるが、スクリュー軸11の位置精度がそのままレ
ンズ２の光学中心に影響するので、精度保持の上から量
産性に欠ける。また、レール１をレンズ２の光学中心を
挟んでスクリュー軸11の反対側に配置すると、光学中心
は安定させやすいが、作動上においてこじれが出たり、
スクリュー軸11の動きを吸収して駆動の伝達効率が下が
ってしまう。

また、従来、第７図および第８図に示す変位装置も知ら
れている。これら第７図および第８図に示す変位装置
は、第５図および第６図に示した変位装置に対し、レー
ル１およびこのレール１と平行に下方のレール８の２本
を配置し、この下方のレール８にレンズ枠３の下部に突
設した二又状の係合体９を摺動自在に係合し、かつ、レ
ンズ枠３の連結部５の上部にばね板7aを突設し、このば
ね板7aにスクリュー軸11への噛合体としての複数個のピ
ン状の突起からなるラック部6aを設けたものである。

そして、この第７図および第８図に示す変位装置では、
上方のレール１がレンズ枠３を位置決めするとともに、
下方のレール８がレンズ枠３の回転を防止し、レンズ枠
３の位置は移動方向以外に決められており、かつ、ばね
板7aがスクリュー軸11に対して側圧を付与してラック部
6aの噛合状態を安定的に維持させるとともに、レンズ２
の光軸とスクリュー軸11との相対ずれを吸収する。

ところが、この第７図および第８図に示す変位装置にお
いては、２本のレール1,8により光学中心は出しやすく
なるが、安定した噛合を目的としたばね板7aにおいて、
スクリュー軸11の位置誤差は若干吸収するとしても、ス
クリュー軸11に側圧がかかりすぎると、ステッピングモ
ータ12の出力軸に影響が出て、ステッピングモータ12の
作動不良を起したり、下方のレール８に対する回転防止
用の係合体９の側圧すなわち摩擦抵抗が増加し作動不良
を起こす。

反対に、スクリュー軸11に対する側圧が弱ければ、ねじ
山の飛び越しなどが生じたり、正逆回転のヒステリシス
が大きくなり、ばね板7aのばね圧をバランスすることは
きわめて難しい。

さらに、スクリュー軸とこのスクリュー軸に噛合するナ
ットとの芯違いを吸収する従来例として、たとえば実開
昭62-153453号公報記載の構成が知られている。

この実開昭62-153453号公報記載の構成は、スクリュー
軸に噛合されるナットにナットブラケットを取り付け、
このナットブラケットに被駆動部材を装着するものであ
る。また、ナットブラケットは、スクリュー軸と直交す
る水平方向および上下方向に剛性を有する弾性材を備
え、この弾性材がたわむことにより芯違いを吸収してい
る。

ところが、この実開昭62-153453号公報記載の構成で
は、弾性材が移動方向に対して剛性を有さないので、ス
クリュー軸を回転させて被駆動部材を移動させる場合、
弾性材の撓みにより送り精度を精密にできなくなる。

（考案が解決しようとする課題） 上記のように、従来の変位装置においては、スクリュー
軸の高い位置精度の保持、スクリュー軸に対する噛合体
のばね圧の設定等の点で問題を有している。

本考案は、上記問題点に鑑みなされたもので、スクリュ
ー軸の設置およびスクリュー軸に対する噛合体のばね圧
の設定を容易にできるとともに送り精度を向上した変位
装置を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） 本考案は、ガイド部材と、このガイド部材に直線状に移
動自在に支持された被駆動部材と、上記ガイド部材と平
行的に設けられたスクリュー軸と、上記被駆動部材に設
けられ上記スクリュー軸と直交する方向に相対的に変位
可能に上記スクリュー軸に噛合される噛合体と、この噛
合体に対設されこの噛合体を上記スクリュー軸方向に付
勢するばね材と、上記被駆動部材の移動方向には剛性を
有しかつその移動方向と直交する方向に対して可撓性を
有し、上記噛合体の上記スクリュー軸に対する変位方向
に位置して上記噛合体および上記ばね材を上記被駆動部
材に取り付ける連結体と、上記スクリュー軸に連結され
このスクリュー軸を回転駆動するモータとを具備したも
のである。

（作用） 本考案では、被駆動部材はガイド部材により直線状に移
動自在に支持されていて、モータによるスクリュー軸の
回転により噛合体との噛合を介して移動される。この
際、スクリュー軸に対する噛合体の噛合圧はこれに対設
したばね材により設定されているが、この噛合体に対す
るばね材とは別個に、被駆動部材と噛合体との間に側方
のみに可撓性を有する連結体を介在させるとともに、噛
合体とスクリュー軸とをスクリュー軸に直交する方向で
相対的に変位可能とすることにより、ガイド部材とスク
リュー軸とが完全な平行状態にない場合であっても、連
結体がその可撓性により側方に変形することに加えて、
噛合体とスクリュー軸とがスクリュー軸に直交する方向
で相対的に変位するため、被駆動部材とスクリュー軸と
の相対ずれが吸収される。また連結体は被駆動部材の本
来の変位方向に剛性を有するから、この方向には変移せ
ず被駆動部材の確実な変位が行なわれ送り精度が向上す
る。

（実施例） 以下、本考案の変位装置の一実施例を図面に示すレンズ
駆動装置を参照して説明する。

第１図および第２図に示すレンズ駆動装置は、第５図お
よび第６図に示した装置と同様に、直線状に配置された
ガイド部材としての円棒状のレール１、このレール１に
直線状に移動自在に支持されレンズ２および軸受部４を
有する被駆動部材としてのレンズ枠３、このレンズ枠３
の上部の連結部５に設けられた噛合体としてのラック部
６およびこのラック部６に所定間隔をおいて対設された
板状のばね材７、レール１と平行的に設けられラック部
６とばね材７とが両側方から挟持するように配置された
スクリュー軸11、このスクリュー軸11の一端部に連結さ
れたステッピングモータ12の構成を備えている。

そして、スクリュー軸11に対してラック部６がばね材７
による所定の噛合圧を与えられて噛合状態を保持してい
る。また、第７図および第８図に示した装置と同様に、
レール１と平行に配置した下方のレール８およびこの下
方のレール８に摺動自在に係合したレンズ枠３の係合体
９の構成を備えており、レンズ枠３は上方のレール１に
よって位置決めされて光軸方向に移動し、下方のレール
８によって回転防止が行なわれる。

さらに、レンズ枠３の連結部５には、連結体21が配設さ
れている。この連結体21は、レンズ枠３上に一体的に設
けられた下部の固定部22と、ラック部６およびばね材７
を有する上部可動部23とに分割形成され、この固定部22
と可動部23とは一側面において連結板24により連結され
ている。この連結板24は、比較的薄いばね材７からな
り、レンズ枠３の移動方向、すなわち、レール１の軸方
向には剛性を有し、かつ、その移動方向と直交する方向
に対して、すなわち、ラック部６のスクリュー軸11との
噛合方向には、ばね材７に比べてこれに影響を与えない
程度に弱いばね力で自由度を持たせた可撓性を有してい
る。

そして、ステッピングモータ12の駆動によりその出力軸
としてのスクリュー軸11を回転すると、ラック部６がば
ね材７によって噛合状態を維持しつつスクリュー軸11に
沿って移動し、連結部５を介してレンズ枠３がレール１
に沿って移動するが、この際、連結体21の連結板24は駆
動方向、すなわちレール１の軸方向に対しては高剛性を
もってスクリュー軸11の回転をレンズ枠３の直線移動に
伝達する。また、レンズ枠３におけるレンズ２の光軸と
スクリュー軸11との相対ずれを、連結板24の側方への撓
みと、ラック部６とスクリュー軸11とのスクリュー軸11
に直交する方向への相対的な変位とにより吸収する。

この場合、第７図および第８図に示す従来の変位装置で
は、安定した噛合のためのばね板7aのスクリュー軸11へ
の側圧は、レール１を中心として下方のレール８へ、レ
ンズ枠３の回転規制の係合体９が摺接する側圧となって
あらわれるのに対し、第１図および第２図に示すレンズ
駆動装置では、連結板24を介してレンズ枠３への固定部
22とラック部６を有する可動部23と分離してあることに
より、係合体９の側圧をほとんど無視してラック部６と
スクリュー軸11との噛合だけを優先して設定できる。こ
れは、回転規制部の係合体９が下方のレール８に対して
作動上有利である側圧と、スクリュー軸11に対するラッ
ク部６の噛合部に必要な側圧との比は、上方のレール１
からの距離の比で対応できる場合は少ないことからも、
ラック部６のばね材７と別個に連結板24を用いることに
より設定が非常に容易となり、実施上有効である。

また、レンズ２の光学中心に対してステッピングモータ
12の位置も、レール１との平行度以外は、噛合体をナッ
トでなく、ラックまたはピンにすれば、第５図および第
６図に示す変位装置に比べ、許容取付誤差もはるかに拡
大できる。

このように、回転防止部の側圧を比較的考慮することな
しにスクリュー軸11に対するラック部６のばね圧を適当
な値に設定することができ、また、ステッピングモータ
12およびスクリュー軸11の設置精度に関して、レール１
とスクリュー軸11の平行以外は、比較的ルーズで良くな
り、組付けが容易となって、光学系の軸出しも容易とな
り、生産性を上げることができる。また、ラック部６と
スクリュー軸11との噛合部の摩耗による光軸移動もな
く、安定した作動を得ることができる。

次に、他の実施例を第３図および第４図を参照して説明
する。

この第３図および第４図に示す実施例は、連結体21にお
いて、レンズ枠３への固定部22と、ラック部６およびば
ね材７を有する可動部23とを薄肉の連結板部24aを介し
て合成樹脂により一体に形成したものであり、その他の
構成は上述の第１図および第２図に示すレンズ駆動装置
と同様である。

この第３図および第４図に示す実施例では、連結体21の
薄肉の連結板部24aをレンズ枠３の移動方向には剛性を
有し、かつ、その移動方向と直交する方向に対して屈曲
自在の可撓性を有するように形成すればよく、製作およ
び組付けが容易となる。

〔考案の効果〕

本考案の変位装置によれば、側圧を比較的考慮すること
なしにスクリュー軸に対する噛合体のばね圧を適当な値
に設定することができ、また、モータおよびスクリュー
軸の設置精度に関して、ガイド部材とスクリュー軸の平
行以外は、比較的ルーズでも、ガイド部材とスクリュー
軸とが完全な平行状態にない場合は、連結体がその可撓
性により側方に変形することに加えて、噛合体とスクリ
ュー軸とがスクリュー軸に直交する方向で相対的に変位
するため、被駆動部材とスクリュー軸との相対ずれが吸
収されるので組付けが容易となって、光学系の軸出しも
容易となり、生産性を上げることができる。また、連結
体は、被駆動部材の本来の変位方向には変移しないので
被駆動部材の送り精度を向上することができる。また、
噛合体とスクリュー軸との噛合部の摩耗による軸移動も
なく、安定した作動を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の変位装置の一実施例を示す斜視図、第
２図はその正面図、第３図は同上変位装置の他の実施例
を示す斜視図、第４図はその正面図、第５図は従来の変
位装置を示す斜視図、第６図はその正面図、第７図は他
の従来の変位装置を示す斜視図、第８図はその正面図で
ある。 1,8……ガイド部材としてのレール、３……被駆動部材
としてのレンズ枠、６……噛合体としてのラック部、７
……ばね材、11……スクリュー軸、12……ステッピング
モータ、21……連結体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ガイド部材と、 このガイド部材に直線状に移動自在に支持された被駆動
   部材と、 上記ガイド部材と平行的に設けられたスクリュー軸と、 上記被駆動部材に設けられ上記スクリュー軸と直交する
   方向に相対的に変位可能に上記スクリュー軸に噛合され
   る噛合体と、 この噛合体に対設されこの噛合体を上記スクリュー軸方
   向に付勢するばね材と、 上記被駆動部材の移動方向には剛性を有しかつその移動
   方向と直交する方向に対して可撓性を有し、上記噛合体
   の上記スクリュー軸に対する変位方向に位置して上記噛
   合体および上記ばね材を上記被駆動部材に取り付ける連
   結体と、 上記スクリュー軸に連結されこのスクリュー軸を回転駆
   動するモータと を具備したことを特徴とする変位装置。