JPH074491A

JPH074491A - 送りねじ用ナットおよび送り装置

Info

Publication number: JPH074491A
Application number: JP16963593A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Katayama; 一郎片山
Original assignee: Union Tool Co
Current assignee: Union Tool Co
Priority date: 1993-06-16
Filing date: 1993-06-16
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】ナットの送り精度を向上する。【構成】ナット４４は、ねじ軸１２の直径方向両側に
配置される一対のガイドピン４６、４８を備えている。
これらのガイドピン４６、４８は、コイル部５０を介し
て一体に形成してあるとともに、ねじ軸１２のリード角
に等しい角度で傾斜していて、ねじ軸１２の両側におい
てねじ軸１２の螺旋溝１４内に当接している。そして、
ねじ軸１２の転がり有効径が変動してねじ軸１２のガイ
ドピン４６、４８の接触位置とガイドバー３０と間の距
離Ｈが変わると、ガイドピン４６、４８の緩衝部４７、
４９が撓んで芯振れによる転がり有効径の回転中心の変
動を吸収し、ナット４４がねじ軸１２の軸方向に移動す
るのを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ軸を用いた送り装
置の改良に係り、特にフロッピディスク装置の磁気ヘッ
ドや光ディスク装置のピックアップ、さらにはカメラの
自動焦点装置などのように、高い精度が要求される機器
に適用される送りねじ用ナットおよび送り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】フロッピディスク装置の磁気ヘッドやコ
ンパクトディスク（ＣＤ）などの光ディスク装置のピッ
クアップをディスクの半径方向に移動させる送り装置、
またはカメラの自動焦点装置には、ねじ軸を利用した送
り装置が広く採用されている。図６は、従来のねじ軸を
用いた送り装置の一例を示したものである。

【０００３】図６において、送り装置１０のねじ軸１２
は、長手方向の中央部が周面に螺旋溝１４の設けられた
ねじ部１６となっており、このねじ軸部１６が基端部の
モータ軸部１８および先端部の軸受部２０と一体に形成
してある。そして、ねじ軸１２は、モータ取付ブラケッ
ト２２に組付けられ、モータ軸部１８にステッピングモ
ータ２４が取り付けられるとともに、先端の軸受部１８
が、ねじ軸１２のスラスト力を受けるボール軸受２６に
当接している。

【０００４】一方、図示しないピックアップや磁気ヘッ
ドを搭載するスライダ２８は、ねじ軸１２に平行に配置
したガイドバー３２に遊嵌させてあり、矢印３４のよう
にガイドバー３２に沿って、すなわちねじ軸１２の軸線
方向に移動できるようになっている。このスライダ２８
には、ねじ軸１２に係合し、螺旋溝１４に案内されてね
じ軸１２の軸方向に移動するナット３６が取り付けてあ
り、ナット３６を介してねじ軸１２によって矢印３４の
ように移動させられるようになっている。

【０００５】ナット３６は、螺旋溝１４のリード角に等
しい傾きをもったガイドピン３８と板ばね４０とを備
え、図７に示したように、ガイドピン３８が螺旋溝１４
内に当接している。また、板ばね４０は、ねじ軸１２の
ガイドピン３８の反対側に配置しており、ねじ部１６の
外周面に当接していて、ガイドピン３８が螺旋溝１４か
ら外れないようにバックアップしている。

【０００６】このように構成してある送り装置１０は、
ステッピングモータ２２を駆動してねじ軸１２を回転す
ると、ガイドピン３８がねじ軸１２の螺旋溝１４に案内
されて図６の左右方向に移動し、スライダ２８が矢印３
４のようにガイドバー３２に沿って移動する。そして、
ガイドピン３８は、図８に示したように、ねじ部１６の
谷径Ｄ₁と外径Ｄ₃との間の、転がり有効径Ｄ₂におい
て螺旋溝１４と接触して推力を得たときに、ねじ軸１２
に沿う正しい移動量が得られるように設計されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、モータ軸部
１８と軸受部２０を基準としてねじ軸１２を回転させる
と、ねじ軸１２の製作誤差や組立誤差などによる偏芯の
ために、回転時に転がり有効径Ｄ₂の芯振れが発生す
る。また、従来のナット３６は、螺旋溝１４に挿入した
ガイドピン３８と、ねじ部１６の外周面に接触している
板ばね４０とによってねじ軸１２を挟圧しているため、
ねじ軸１２の外径のばらつきによってガイドピン３８の
ねじ軸１２を押す力がばらつき、転がり有効径Ｄ₂が変
動する。このため、ガイドピン３８の軸線方向の螺旋溝
１４に接触する位置が変化し、芯振れにより転がり有効
径Ｄ₂の回転中心の変動に伴って、図９の矢印４１のよ
うにガイドピン３８の送り量が変化して、スライダ２８
の移動位置にずれが発生する。

【０００８】すなわち、芯振れによる転がり有効径Ｄ₂
の回転中心の変動量は、スライダ２８を案内するガイド
バー３２とねじ軸１２（ガイドピン３８の接触位置）と
の間の距離Ｈの変動量（＋ΔＨまたは−ΔＨ）となって
現れる。そして、ガイドピン３８の送り量の変化量Δｘ
は、

【数１】Δｘ＝±ΔＨ×ｔａｎθ となる。ただし、ここにθは、ねじ軸１２の螺旋溝１４
のリード角である。

【０００９】従って、上記の光ディスク装置等のミクロ
ン単位の位置の制御精度を要求される高精度の送り装置
１０においては、芯振れによる転がり有効径Ｄ₂の回転
中心の変動が大きな誤差の要因となり、記録エラーや読
出エラーの原因とる。このため、現在、ねじ軸１２の加
工は、非常に厳しい精度が要求されており、生産性が悪
く、高コストとなっている。また、ねじ軸１２を小径に
すると、軸が振動しやすく、転がり有効径Ｄ₂が変動し
やすいところから、現状においてはねじ軸１２の細径化
が困難であり、送り装置１０の小型、軽量化を阻んでい
る。

【００１０】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、ナットの送り精度を向上するこ
とを第１の目的としている。

【００１１】また、本発明は、ねじ軸の生産性の向上を
図ることを第２の目的としている。さらに、本発明は、
ねじ軸の小径化が図れ、装置の小型、軽量化を可能にす
ることなどを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る送りねじ用ナットは、回転するねじ
軸の螺旋溝に案内され、ねじ軸の軸線方向に移動する送
りねじ用ナットにおいて、前記ねじ軸の直径方向両側に
配置され、ねじ軸の前記螺旋溝内に当接させた一対のガ
イドピンを有することを特徴としている。ガイドピン
は、弾性体によって形成し、ばね作用をもたせるとよ
い。

【００１３】また、本発明に係る送り装置は、周面に螺
旋溝が形成してあるねじ軸と、このねじ軸に沿って設け
たガイドと、このガイドに係合し、ガイドに沿って移動
するスライダと、このスライダに設けられて前記ねじ軸
の直径方向両側に位置し、ねじ軸の前記螺旋溝内に当接
している一対のガイドピンとを有する構成となってい
る。

【００１４】

【作用】上記の如く構成した本発明の送りねじ用ナット
は、一対のガイドピンが、ねじ軸の直径方向両側におい
て螺旋溝内に当接しているため、芯振れによりねじ軸の
転がり有効径の回転中心が変動した場合に、一対のガイ
ドピンがその変動量を吸収する。すなわち、ねじ軸を横
方向から見ると、ねじ軸の手前側とその反対側とでは螺
旋溝の傾斜の向きが逆になっている。従って、ねじ軸の
転がり有効径が変化すると、一方のガイドピンはねじ軸
の先端側に押される力を受け、他方のガイドピンはねじ
軸の基端側に押される力を受けるため、両ガイドピンの
受ける力が相殺され、ねじ軸の転がり有効径の変動を吸
収でき、ねじ軸の転がり有効径の変動に基づくナットの
ねじ軸の軸方向への移動を阻止でき、ナットの送り精度
が大幅に向上する。そして、一対のガイドピンによって
ねじ軸の変動量を吸収することができるところから、ね
じ軸の加工精度を緩和することができ、ねじ軸の製作が
容易となって生産性を向上することができるとともに、
ねじ軸の小径化を図ることが可能となる。

【００１５】また、一対のガイドピンを弾性体によって
構成し、ねじ軸の両側から螺旋溝内に圧接させてねじ軸
を挟圧すると、ねじ軸の振動を抑えて転がり有効径の変
動を小さくできるとともに、ガイドピンが一定の力で転
がり有効径上を案内されることになり、ナットの送りを
安定して行え、送りの精度をより向上することができ
る。

【００１６】

【実施例】本発明の送りねじ用ナットおよび送り装置の
好ましい実施例を、添付図面に従って詳説する。なお、
前記従来技術において説明した部分に相当する部分につ
いては、同一の符号を付し、その説明を省略する。図２
は、本発明の実施例に係る送り装置の説明図である。

【００１７】図２において、スライダ２８には、ナット
４４を取り付けるとともに、ガイドバー３０を貫通させ
るコ字状のブラケット４２が設けてある。ナット４４
は、ねじ軸１２の直径方向両側に位置させた一対のガイ
ドピン４６、４８を備えている。これらのガイドピン４
６、４８は弾性体から構成してあり、コイル部５０を介
して一体に形成してある。

【００１８】すなわち、ガイドピン４６、４８は、図１
に示したように、コイルばねの両端部をコイルの軸線と
直交した方向に延在させ、その先端部をねじ軸１２のリ
ード角θと等しい角度に傾斜させたて相互に斜交するよ
うに形成してある。そして、ガイドピン４６、４８の傾
斜した部分とコイル部５０との間が、後述するようにね
じ軸１２の変動量を吸収する緩衝部４７、４９となって
いる。また、一対のガイドピン４６、４８は、ねじ軸１
２の螺旋溝１４に挿入され、適宜の力をもって螺旋溝１
４の側壁に接触し、ねじ軸１２を両側から挟圧している
（図３参照）。一方、コイル部５０は、スリーブ５２の
中央部に外嵌してあり、接着剤等によってスリーブ５２
に固着してある。このスリーブ５２は、ガイドピン４６
を挿通させる中心孔５４が設けてあるとともに、両端部
をブラケット４２の取り付け孔５６に挿入してブラケッ
ト４２に固定してある。

【００１９】上記の如く構成した実施例においては、ね
じ軸１２の転がり有効径Ｄ₂が変動すると、ねじ軸１２
の直径方向両側において螺旋溝１４に当接している一対
のガイドピン４６、４８が転がり有効径Ｄ₂の変動を吸
収し、ナット４４がねじ軸１２の軸線方向に移動するの
を阻止するため、スライダ２８の移動位置の制御を正確
に行うことができる。

【００２０】すなわち、図４に線図をもって示したよう
に、正常状態におけるねじ軸１２のガイドピン４６、４
８の接触位置とガイドバー３０との距離をＨとする。そ
して、例えばねじ軸１２の転がり有効径Ｄ₂の回転中心
が芯振れ等で基準の距離Ｈより狭くなると、前記したよ
うに、実質的に距離ＨがΔＨだけ小さくなり、各ガイド
ピン４６、４８は、螺旋溝１４によって破線に示したよ
うに下方に押し下げられる。このため、各ガイドピン４
６、４８の緩衝部４７、４９は、外側にδ₁だけ撓み、
緩衝部４７がコイル部５０を図４の左方向に押し、緩衝
部４９がコイル部５０を右方向に押す。この結果、各緩
衝部４７、４９のコイル部５０に与える力が相殺され、
コイル部５０は軸方向への移動が阻止される。

【００２１】一方、ねじ軸１２の転がり有効径Ｄ₂の回
転中止が芯振れ等で基準の距離Ｈより広くなると、一点
鎖線に示したように距離ＨがΔＨだけ大きくなったのと
同じ効果が生じ、ガイドピン４６、４８の緩衝部４７、
４９が内側にδ₂だけ撓む。従って、コイル部５０は、
緩衝部４７によって図４の右方向に引かれる力を受け、
緩衝部４９によって左方向に引かれる力を受ける。この
ため、各緩衝部４７、４９のコイル部５０に作用する力
が相殺され、コイル部５０は軸方向に移動することがな
い。すなわち、ナット４４は、ねじ軸１２の転がり有効
径Ｄ₂の回転中心の変動によってねじ軸１２の軸線方向
へ移動することがなく、ねじ軸１２の回転による送り位
置制御の精度を高めることができる。

【００２２】このように、一対のガイドピン４６、４８
によってねじ軸１２の転がり有効径Ｄ₂の変動を吸収し
ているため、ねじ軸１２の加工精度が緩和され、ねじ軸
１２の製作が容易となって生産性を向上することができ
るとともに、小径化が可能となる。

【００２３】また、一対のガイドピンを弾性体によって
構成し、ねじ軸の両側から螺旋溝内に圧接して挟持する
と、ねじ軸１２の振動を抑えて基準距離Ｈとの誤差を小
さくしできるとともに、ガイドピンが一定の力で転がり
有効径上を案内されることになり、ナット４４の送りを
安定して行え、送り精度を向上することができる。

【００２４】なお、ねじ軸１２が１条ねじである場合に
は、図５（Ａ）に示したように、ガイドピン４６とガイ
ドピン４８とのねじ軸１２への接触位置がねじ軸１２の
軸方向にＬだけずれる。このずれ量Ｌは、

【数２】Ｌ＝ねじピッチ／２である。このため、ねじ軸１２には、ガイドピン４６、
４８によって、

【数３】Ｌ×Ｐの偶力が作用する。ただし、Ｐはガイドピン４６、４８
がねじ軸１２を挟圧する力である。しかし、この場合に
おいても、前記した効果を充分得ることができる。

【００２５】一方、ねじ軸１２が２条ねじである場合に
は、図５（Ｂ）に示したように、ガイドピン４６、４８
のねじ軸１２の軸方向の接触位置のずれがなく、ガイド
ピン４６、４８による偶力は発生せず、ねじ軸１２にガ
イドピン４６、４８の挟圧力による影響を与えない。

【００２６】なお、前記実施例の送り装置１０において
は、スライダ２８を一対のガイドバー３０、３２によっ
て案内させる場合について説明したが、蟻溝等によって
案内させるようにしてもよい。また、前記実施例におい
ては、緩衝部４７、４９が設けてある場合について説明
したが、緩衝部を設けなくともよ。そして、基準の距離
Ｈは従来と同様に、ガイドバー３２とねじ軸１２との間
の距離であってもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、一対のガイドピンがねじ軸の転がり有効径の芯振れ
による回転中心の変動を吸収するため、ねじ軸の芯振れ
による転がり有効径の回転中心の変動によるナットのね
じ軸の軸方向への移動を防止でき、ナットの送り制御精
度を向上することができる。このため、ねじ軸の加工精
度を緩和することができ、ねじ軸の製作が容易となって
生産性を向上することができるとともに、小径化を図る
ことが可能となる。

【００２８】また、一対のガイドピンを弾性体によって
構成し、ねじ軸の両側から螺旋溝内に圧接して挟圧する
と、ねじ軸の振動を抑えて基準距離からの変動量を小さ
くできるとともに、ガイドピンが一定の力で転がり有効
径上を案内されることになり、ナットの送りを安定して
行え、送り精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るナットの詳細説明図であ
る。

【図２】本発明の実施例に係る送り装置の説明図であ
る。

【図３】実施例のナットの正面図である。

【図４】実施例のナットの作用を模式的に示した線図で
ある。

【図５】ねじ軸が１条ねじと２条ねじとである場合の実
施例のナットのガイドピンのねじ軸への接触状態の説明
図である。

【図６】従来の送りねじを用いた送り装置の説明図であ
る。

【図７】従来のナットの詳細説明図である。

【図８】ねじ軸とナットのガイドピンとの関係の説明図
である。

【図９】ねじ軸の転がり有効径の変動が従来のナットに
与える影響の説明図である。

【符号の説明】

１０送り装置１２ねじ軸１４螺旋溝２４ステッピングモータ２８スライダ３０、３２ガイドバー４４ナット４６、４８ガイドピン４７、４９緩衝部

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【手続補正書】

【提出日】平成５年７月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】従って、上記の光ディスク装置等のミクロ
ン単位の位置の制御精度を要求される高精度の送り装置
１０においては、芯振れによる転がり有効径Ｄ₂の回転
中心の変動が大きな誤差の要因となり、記録エラーや読
出エラーの原因となる。このため、現在、ねじ軸１２の
加工は、非常に厳しい精度が要求されており、生産性が
悪く、高コストとなっている。また、ねじ軸１２を小径
にすると、軸が振動しやすく、転がり有効径Ｄ₂が変動
しやすいところから、現状においてはねじ軸１２の細径
化が困難であり、送り装置１０の小型、軽量化を阻んで
いる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】また、一対のガイドピンを弾性体によって
構成し、ねじ軸の両側から螺旋溝内に圧接して挟持する
と、ねじ軸１２の振動を抑えて基準距離Ｈとの誤差を小
さくできるとともに、ガイドピンが一定の力で転がり有
効径上を案内されることになり、ナット４４の送りを安
定して行え、送り精度を向上することができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】なお、前記実施例の送り装置１０において
は、スライダ２８を一対のガイドバー３０、３２によっ
て案内させる場合について説明したが、蟻溝等によって
案内させるようにしてもよい。また、前記実施例におい
ては、緩衝部４７、４９が設けてある場合について説明
したが、緩衝部を設けなくともよい。そして、基準の距
離Ｈは従来と同様に、ガイドバー３２とねじ軸１２との
間の距離であってもよい。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転するねじ軸の螺旋溝に案内され、ね
じ軸の軸線方向に移動する送りねじ用ナットにおいて、
前記ねじ軸の直径方向両側に配置され、ねじ軸の前記螺
旋溝内に当接させた一対のガイドピンを有することを特
徴とする送りねじ用ナット。
【請求項２】前記ガイドピンは、弾性体からなること
を特徴とする請求項１に記載の送りねじ用ナット。
【請求項３】周面に螺旋溝が形成してあるねじ軸と、
このねじ軸に沿って設けたガイドと、このガイドに係合
し、ガイドに沿って移動するスライダと、このスライダ
に設けられて前記ねじ軸の直径方向両側に位置し、ねじ
軸の前記螺旋溝内に当接している一対のガイドピンとを
有することを特徴とする送り装置。