JPS63199957A - 直進機構 - Google Patents

直進機構

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JPS63199957A
JPS63199957A JP2909387A JP2909387A JPS63199957A JP S63199957 A JPS63199957 A JP S63199957A JP 2909387 A JP2909387 A JP 2909387A JP 2909387 A JP2909387 A JP 2909387A JP S63199957 A JPS63199957 A JP S63199957A
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JP
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screw shaft
driven member
shaft
variator
linear
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JP2909387A
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Yutaka Kiten
木天 裕
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばカメラにおける光軸に沿ったレンズの
移動や磁気記録装置等における磁気ディスク径方向に沿
った磁気記録ヘッドの移動を、モータの回転駆動により
行う場合等に用いられる直進機構に関する。
さらに詳述すると、上述したレンズや磁気ヘッド等の被
動部材側と、この被動部材の移動方向に沿った移動が禁
止された固定部側とのそれぞれに、被動部材を直線経路
に沿って移動自在に支持する摺接面を形成し、前記直線
経路に沿った姿勢のネジ軸とこれに螺合するナツト体と
の相対回転により前記被動部材を直線経路に沿って移動
させる駆動機構を設けてある直進機構に関する。
〔従来の技術〕
従来のこの種の直進機構を、第8図を用いて説明する。
この直進機構は、ズームレンズに用いられるもので、焦
点調節用のコンペンセータレンズ(03)を光軸(L)
方向に直線的に移動させるものである。
被動部材であるコンペンセータレンズ(03)のホルダ
(03A)の一端側に形成した張出部(038’)には
、嵌合部(03b’)と雌ネジ部(03x)とが形成さ
れている。嵌合部(03b″)には、コンペンセータレ
ンズ(03)の移動直線経路に沿った姿勢のガイド軸(
5゛)が内嵌されている。また、雌ネジ部(03x)に
は、同じくコンペンセータレンズ(03)の移動直線経
路に沿った姿勢のネジ軸(5″)が螺合している。
前記ガイド軸(5゛)は、固定部である鏡胴(2)に固
定されている。また、前記ネジ軸(5”)は鏡胴(2)
に回転自在に支持されている。さらに、この鏡胴(2)
には、コンペンセータレンズ(03)のホルダ(03A
)の他端側のU字溝(03a)に遊嵌されてコンペンセ
ータレンズ(03)の回転を阻止する回り止め軸(12
)が固定されている。
前記ネジ軸(5”)の一部には、ギア(6A)がネジ軸
(5”)と一体回転する状態に取り付けられ、このギア
(6A)に、モータ(7)と連動連結された駆動ギア(
6B)が咬み合って駆動ギア列(6)を構成している。
そして、モータ(7)の回転でネジ軸(5″)を回転さ
せ、このネジ軸(7”)に螺合するホルダ(03A)の
張出部(03B’)を、ガイド軸(5゛)によってガイ
ドしつつ光軸(L)に沿って移動させてコンペンセータ
レンズ(03)を移動させることができるように構成さ
れている。
即ち、ホルダ(03A)の張出部(03B’)に形成の
嵌合部(03b’)の内周面とガイド軸(5゛)の外周
面(5b’)とが、夫々、被動部材であるコンペンセー
タレンズ(03)を直線経路に沿って移動自在に支持す
る摺接面を構成している。また、ネジ軸(5”)に螺合
する雌ネジ部(03x)を有するホルダ(03A)の張
出部(03B’)がナツト体を構成している。
さらに、モータ(7)、駆動ギア列(6)、ネジ軸(5
”)、及び、ホルダ(03A)の張出部(038”)が
、コンペンセータレンズ(03)を直線経路に沿って移
動させる駆動機構(DM’)を構成している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上述した従来構成による場合、ネジ軸のほぼ全
長に亘ってネジを形成することで、被動部材の移動範囲
を比較的大きくとれるものの、被動部材をモータにより
駆動移動させるためのネジ軸と被動部材の移動を案内す
るためのガイド軸とが各別に設けられたものであったか
ら、それら2つの軸の設置空間が大きく必要となり、こ
の種の直進経路を備えた装置のコンパクト化に支障を来
すものであった。
特に、光学機器、例えば、ズーム機能と焦点調節機能と
を持ったレンズのように、被動部材が多数ある場合には
、上述のような従来構成であれば各被動部材毎にネジ軸
とガイド軸とを設ける必要があるので、レンズが嵩高い
ものになるとともに部品点数の増加に伴って組立てが複
雑なものとなり、製品のコストアップを招来するもので
あった。
また、ネジ軸とガイド軸とが、被動部材が移動する直線
経路に直交する方向に位置を異ならせて設けられていた
から、被動部材の移動に伴って、被動部材側の摺接面と
固定部側の摺接面との間、或いは、ネジ軸とナット体と
の間で傾きが生じ易く、被動部材の移動がスムースに行
われにくいものであった。
本発明の目的は、上記実情に鑑み、被動部材を広い範囲
でスムースに移動させることができ、しかも、設置空間
を小さくすることのできる直進機構を提供することにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明による直進機構の特徴構成は、被動部材が移動さ
れる直線経路に沿った姿勢のネジ軸のネジ形成部の全長
またはほぼ全長に亘って、被動部材をこの直線経路に沿
って摺動自在に支持するべく被動部材側と固定部側とに
それぞれ設けられた摺接面のうちのいずれか一方の摺接
面を形成したことにある。
〔作 用〕
つまり、ネジ軸に、被動部材を直線経路に沿って移動自
在に支持する被動部材側或いは固定部側の摺接面が形成
されており、被動部材は、この摺接面およびそれに対す
る固定部側或いは被動部材側の摺接面との摺接によって
案内されるから、従来被動部材の移動を案内するための
ネジ軸とは別に設けていたガイド軸を省略することがで
きる。
また、ネジ軸自体によって被動部材が案内されるから、
ネジ軸とは離れた位置にガイド軸を設けた場合に生じが
ちな傾きのない状態で被動部材を移動させることができ
る。
しかも、ネジ軸においてそのほぼ全長に亘ってネジを形
成することができるから、被動部材の移動距離を大きく
とることができる。
〔実施例〕
以下、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。
第2図は、本発明による直進機構を備えたズームレンズ
を有するビデオカメラの概略断面を示している。
このズームレンズの前玉群(1)は、鏡胴(2)の前端
に固定されている。この前玉群(1)の背後に、光軸(
L)に沿って前後動じてズームレンズの焦点距離を連続
的に変更するバリエータレンズ群(3)、及び、同じく
光軸(L)に沿って前後動じてズームレンズの焦点調節
を行うコンペンセータレンズ群(4)が設けられている
バリエータレンズ群(3)は、光軸(L)に沿った姿勢
で鏡胴(2)に回転自在に支持されたバリエータ駆動軸
(5)に結合されており、後述するが、このバリエータ
駆動軸(5)を回転させることで、光軸(L)に沿って
移動するように構成されている。そして、このバリエー
タ駆動軸(5)は、駆動ギア列(6)を介して、バリエ
ータ用のモータ(7)に連動連結されている。
このバリエータレンズ群(3)には、位置検出用のブラ
シ(8)が付設されている。このブラシ(8)は、バリ
エータレンズ群(3)の光軸(L)に沿った移動に伴っ
て、光軸(L)に沿った姿勢に設けられたズームエンコ
ーダ(9)上を摺動するように構成されている。
また、コンペンセータレンズ群(4)は、光軸(L)に
沿った姿勢で鏡胴(2)に回転自在に支持されたコンペ
ンセータ駆動軸(lO)に結合されており、後述するが
、コンペンセータ駆動軸(10)を回転させることで、
光軸(L)に沿って移動するように構成されている。そ
して、このコンペンセータ駆動軸(10)は、駆動ギア
列(図示せず)を介してコンペンセータ用のモータ(1
1)に連動連結されている。
そして、バリエータレンズ群(3)及びコンペンセータ
レンズ群(4)の移動に伴う回転を防止するために、そ
れら2つのレンズ群(3) 、 (4)の夫々の一端に
形成のU字溝(3a) 、 (4a)に遊嵌される回転
止め軸(12)が、鏡胴(2)に固定されている。
このコンペンセータレンズ群(4)の後方には、ハーフ
プリズム(13)が設けられている。被写体からの光線
束の大部分は、このハーフプリズム(13)を直進して
通過し、その背後に設けられたマスターレンズ群(14
)とローパスフィルター(15)とを通過した後、撮像
用のCCD (16)に導かれるように構成されている
被写体からの光線束の残りは、ハーフプリズム(13)
によって光路を折り曲げられ、全反射ミラー(17)と
測距用レンズ(18)とを通過した後、測距モジュール
(19)内の自動焦点調節用のCCDラインセンサ(1
9a)に導かれるように構成されている。
前述したバリエータレンズ群(3)及びコンペンセータ
レンズ群(4)を、夫々、モータ(7)及びモータ(1
1)の駆動で光軸(L)に沿って移動させるために、夫
々、本発明による直進機構が用いられている。それらは
何れも同じ構成であるので、以下、バリエータレンズ群
(3)を移動させる直進機構のみについて説明する。
第1図に示すように、バリエータ駆動軸(5)が鏡胴(
2)に軸支されている。そして、バリエータ駆動軸(5
)に固着されたギア(6A)が、モータ(7)に連動連
結された駆動ギア(6B)に咬み合っている。即ち、ギ
ア(6A)及び駆動ギア(6B)によって駆動ギア列(
6)が構成されている。
このバリエータ駆動軸(5)は、スプリング(20)に
よって、図中左側の鏡胴(2)の軸支穴(2a)に押し
付けられており、軸方向へのガタが生じないように構成
されている。
バリエータ駆動軸(5)の外周面には、そのほぼ全長に
亘って、螺旋状のV字形溝(5a)が形成されており、
この7字形溝(5a)以外の部分は、バリエータ駆動軸
(5)の軸芯(X)を回転軸とする円柱面(5b)に形
成されている。
即ち、このバリエータ駆動軸(5)は、7字形溝(5a
)をネジ溝とし、円柱面(5b)をネジ山の頂部とする
ネジ軸に形成されている。
そして、このバリエータ駆動軸(5)に、バリエータレ
ンズ群(3)のホルダ(3A)の一端に連設された筒状
部(3B)が外嵌されている。この筒状(3B)の内周
面(3b)の径は、前記円柱面(5b)の外径にほぼ等
しく形成されているとともに、この筒状部(3B)は、
図示のように、断面視において、前記円柱面(5b)を
頂部とするネジ山の複数の山に相当する長さを有してい
る。
また、前記V字形溝(5a)に嵌まり合うボール体(2
1)が筒状部(3B)に取り付けられている。このボー
ル体(21)は、筒状部(3B)に固着の板バネ(22
)に形成された、このボール体(21)の直径よりも小
さな直径の孔(22a)に嵌まっており、この板バネ(
22)の付勢力によって7字形溝(5a)側に押し付け
られるとともに、バリエータ駆動軸(5)の径方向、周
方向及び軸芯(X)方向への移動規制状態で、このボー
ル体(21)の中心周りでの回転のみ自在に構成されて
いる。
そして、ズームモータ(7)を回転させることにより、
駆動ギア列(6)を介してバリエータ駆動軸(5)はそ
の軸芯(X)周りで回転し、前記ボール体(21)がこ
のバリエータ駆動軸(5)の回転に伴ってその7字形溝
(5a)のリードに従って駆動されることで、筒状部(
3B)が光軸(L)に沿って移動し、これにより、被動
部材であるバリエータレンズ群(3)が光軸(L)に平
行な直線経路に沿って移動する。
このとき、筒状部(3B)は、その内周面(3b)がバ
リエータ駆動軸(5)の円柱面(5b)に摺接しつつ、
偏心や傾き、或いは、ガタッキのない状態で、バリエー
タ駆動軸(5)の軸芯(X)方向に案内されて移動する
即ち、筒状部(3B)の内周面(3b)が被動部材であ
るバリエータレンズ群(3)側の摺接面であり、バリエ
ータ駆動軸(5)の円柱面(5b)が固定部である鏡胴
(2)側の摺接面であり、それら2つの摺接面(3b)
 、 (5b)によって、バリエータレンズ群(3)を
直線経路にそって移動自在に支持している。
また、ボール体(21)と板バネ(22)とを有する筒
状部(3B)が、ネジ軸であるバリエータ駆動軸(5)
に螺合するナツト体であり、モータ(7)、駆動ギア列
(6)、バリエータ駆動軸(5)、及び、筒状部(3B
)が、ネジ軸であるバリエータ駆動軸(5)とこれに螺
合するナツト体である筒状部(3B)との相対回転によ
り被動部材であるバリエータレンズ群(3)を直線経路
に沿って移動させる駆動機構(DM)を構成している。
そして、ネジ軸であるバリエータ駆動軸(5)のネジ形
成部、即ち、7字形溝(5a)を形成した部分のほぼ全
長に亘って、固定部側の摺接面である円周面(5b)を
形成することで、バリエータレンズ群(3)の作動距離
を大きく取りながら、駆動用の軸とガイド用の軸とを兼
用することができて、バリエータレンズ群(3)の移動
時の傾きを少なくし、かつ、省スペース化を計っである
また、ボール体(21)がスプリング(22)の付勢力
で■字形tl(5a)側に押し付けられているから、7
字形溝(5a)に多少の製作誤差があった場合であって
も、その誤差に拘らず、ガタッキのない状態でバリエー
タレンズ群(3)を移動させることができる。その結果
、バリエータ駆動軸(5)の製作精度に余裕を持たせる
ことができ、製作効率の増加に伴うコストダウンも達成
できる。
なお、スプリング(22)の付勢力によりボール体(2
1)をV字形溝(5a)に押し付ける構成に替えて、ス
プリング(22)を省略し、単にボール体(21)を回
転自在に筒状部(3B)に取り付けられるようにしても
よい。
また、バリエータ駆動軸(5)の外周面に、ネジ溝とし
て7字形溝(5a)に替えて、断面形状がU字状やコの
字状、或いは、台形状の溝を形成してもよい。
第3図は本発明による直進機構の別の実施例を示してい
る。この実施例は、磁気記録装置等における磁気記録用
の磁気ヘッド(23)を移動させるための構成である。
この実施例においては、モータ(24)側の駆動ギア(
6B)に咬み合うギア(6A)を、先の実施例と同様の
構成のボール体(21)と板バネ(22)とを有し、か
つ、図示はしないがフレーム(25)との当接で図中左
右方向への移動を規制された筒状体(26)の外周部に
形成してある。そして、先の実施例と同様に形成された
ネジ軸(27)が、回転不能に、かつ、図中左右方向に
移動自在にフレーム(25)に支持されており、このネ
ジ軸(27)に、磁気ヘッド(23)が固定されている
そして、モータ(24)を回転させることにより、駆動
ギア列(6)を介して筒状体(26)が回転し、前記ボ
ール体(21)が図中左右方向の移動を規制された筒状
体(26)の回転に伴ってネジ軸(27)のV字形溝(
27a)に沿って転動することで、ネジ軸(27)が図
中左右方向に移動する。これにより、被動部材である磁
気ヘッド(23)が、ネジ軸(27)の軸芯(χ)に平
行な直線経路に沿って移動する。
このとき、ネジ軸(27)は、そのV字形1(27a)
以外の部分に形成された円柱面(27b)が筒状体(2
6)の内周面(26a)に摺接することで、案内されて
移動する。
即ち、ネジ軸(27)の円柱面(27b)が被動部材で
ある磁気ヘッド(23)側の摺接面であり、筒状体(2
6)の内周面(26a)が固定部であるフレーム(25
)側の摺接面である。また、ボール体(21)と仮バネ
(22)とを有する筒状体(26)が、ネジ軸(27)
に螺合するナツト体である。さらに、モータ(24)、
駆動ギア列(6)、筒状体(26)、及び、ネジ軸(2
7)が、駆動機構(DM)を構成している。
即ち、ネジ軸のネジ形成部に形成する摺接部は、被動部
材側のものであっても、固定部側のものであってもよい
第4図ないし第6図は本発明による直進機構のさらに別
の実施例を示している。この実施例は、先の第3図に示
した実施例と同じく、磁気ヘッド(23)を移動させる
ための構成である。
この実施例においては、ネジ軸(28)は、その軸芯方
向に沿った直線溝(28A)を有しており、直線溝(2
8A)以外の部分には、通常のネジ山とネジ溝とが形成
されている。そして、このネジ軸(28)は、第3図に
示す実施例と同様に、回転不能で、かつ、図中左右方向
に移動自在な状態でフレーム(25)に支持されており
、このネジ軸(28)に磁気ヘッド(23)が固定され
ている。
このネジ軸(28)に螺合するナット体(29)の外周
面には、第4図及び第5図に示すようにギア部(6A)
を形成してあり、このギア部(6A)が、モータ(24
)に連動連結された駆動ギア(6B)に咬み合って、駆
動ギア列(6)を構成している。
このナツト体(29)には、ガイド用のリング(30)
がナツト体(29)に対して回転自在に取り付けられて
いる。このリング(30)の内周面の径は、ネジ軸(2
8)の雄ネジの外径よりも大きく形成されている。また
、このリング(30)の内周面には、第6図に示すよう
に突起(30A)が形成されており、この突起(30A
)の外周面(30a)がネジ軸(28)の直線溝(28
A)の内周面(28a)に摺接する状態で、直線溝(2
8A)と突起(30A)とが嵌合している。
また、リング(30)の腕(30B)がフレーム(25
)に固定されており、リング(30)は、第4図におい
て左右方向への移動不能に、かつ、回転不能な状態に構
成されている。
そして、モータ(24)を回転させることにより、ナツ
ト体(29)が回転し、それに伴って、ネジ軸(28)
がナツト体(29)との螺合により図中左右方向に移動
する。これにより、被動部材である磁気ヘッド(23)
が、ネジ軸(28)の軸芯に平行な直線経路に沿って移
動する。
このとき、ネジ軸(28)は、その直線溝(28)の内
周面(28a)が、位置固定状態のリング(30)の突
起(30A)の外周面(30a)に摺接することで、案
内されて移動する。
即ち、ネジ軸(28)の直線溝(28A)の内周面(2
8a)が被動部材である磁気ヘッド(23)側の摺接面
であり、リング(30)の突起(30A)の外周面(3
0a)が、固定部であるフレーム(25)側の摺接面で
ある。そして、モータ(24)、駆動ギア(6B)、ギ
ア部(6A)付のナツト体(29)、及び、リング(3
0)が、駆動機構(DM)を構成している。
第7図はさらに別の実施例を示している。この実施例は
、先の第1図に示した実施例と異なり、バリエータレン
ズ群(3)よりも移動量の少ないコンペンセータレンズ
群(4)を移動させるための構成である。なお、この図
においては、コンペンセータレンズ群(4)を1枚構成
のレンズとして描いているが、コンペンセータレンズ群
(4)自体の構成は適宜変更自在である。
この実施例では、ネジ軸(31)の外周面に、雄ネジ部
(31a)と円柱部(31b) とを、このネジ軸(3
1)の軸芯方向に並べて形成してあり、一方、コンペン
セータレンズ群(4)のホルダ(4A)に連設された筒
状部(4B)の内周面に、前記雄ネジ部(31a)に螺
合する雌ネジ部(4c)と前記円柱部(31b)に摺接
する状態に外嵌する嵌合部(4d)を形成してある。ま
た、この筒状部(4B)と鏡胴(2)との間には、スプ
リング(32)が架設されており、このスプリング(3
2)の付勢力によって、ネジ軸(31)が、図中右方の
鏡胴(2)の軸支孔(2b) ’に押し付けられている
そして、モータ(11)を回転させることによって、駆
動ギア列(6)を介してネジ軸(31)が回転し、それ
に伴って、筒状部(4B)が、その嵌合部(4d)とネ
ジ軸(31)の円柱部(31b)との摺接で案内されて
移動する。これにより、被動部材であるコンペンセータ
レンズ群(4)が、光軸(L)に平行な直線経路に沿っ
て移動する。
なお、上述した各実施例は、ズームレンズにおけるレン
ズ(3) 、 (4)を移動させるための構成、及び、
磁気記録装置における磁気ヘッド(23)を移動させる
ための構成を例にとって説明したが、本発明による直進
機構は、その他、各種プリンタ等におけるプリントヘッ
ドを移動させるための構成、或いは、プロッターにおけ
るペンを移動させるための構成等、種々の装置を対象と
して実施することができる。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明による直進機構は、被動
部材を移動させるためのネジ軸自体に、被動部材を偏心
やガタッキな(移動案内するための摺接面を形成したも
のであるから、従来必要としていたガイド軸を省略でき
、その分、設置空間を小さなものにできるとともに軽量
化が計れ、さらに、組立工数も少なくできてコストダウ
ンを計れる。
そのうえ、被動部材を傾きのない状態でスムースに移動
させることができるから、駆動機構を構成するモータに
不必要な負荷を与えることがなく、モータの小型化、軽
量化、及び、それに伴うコストダウンを計れることがで
きる。
しかも、ナツト体との螺合で被動部材を移動させるため
のネジ部分をネジ軸のほぼ全長に亘って形成することで
、被動部材の移動範囲を大きくとることができる。
その結果、全体として、広い範囲にわたって被動部材を
スムースに移動させることができ、しかも、コンパクト
で軽く、組立工数の削減等によりコストダウンも計れる
優れた直進機構にできた。
【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図は本発明に係る直進機構の実施例を示
し、第1図は縦断面図、第2図はビデオカメラのズーム
レンズの内部の概略断面図である。第3図は別の実施例
を示す第1図に相当する縦断面図、第4図はさらに別の
実施例を示す第1図に相当する縦断面図、第5図は第4
図におけるV−V線断面図、第6図は第4図におけるV
l−VI線断面図、第7図はさらに別の実施例を示す縦
断面図である。第8図は従来例を示す第1図に相当する
縦断面図である。 (3) 、 (23)・・・・・・被動部材、(2) 
、 (25)・・・・・・固定部、(3b) 、 (5
b) 、 (26a) 、 (27a) 、 (28a
) 、 (30a) ・” ・”摺接面、(5) 、 
(27) 、 (28)・・・・・・ネジ軸、(3B)
 、 (26) 、 (29)・・・・・・ナツト体、
(5b)・・・・・・円柱面、(5a) 、 (27a
)・・・・・・ネジ溝、(21)・・・・・・ボール体
、(22)・・・・・・スプリング、(X)・・・・・
・ネジ軸の軸芯、(DM)・・・・・・駆動機構。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被動部材側と固定部側とのそれぞれに、被動部材を
    直線経路に沿って移動自在に支持する摺接面を形成し、
    前記直線経路に沿った姿勢のネジ軸とこれに螺合するナ
    ット体との相対回転により前記被動部材を直線経路に沿
    って移動させる駆動機構を設けてある直進機構において
    、前記ネジ軸のネジ形成部の全長またはほぼ全長に亘っ
    て、前記被動部材側または固定部側のいずれか一方の摺
    接面を形成してある直進機構。 2、前記ネジ軸に形成の摺接面が、ネジ山の頂部をネジ
    軸の軸芯を回転軸とする円柱面に形成することで構成さ
    れたものである特許請求の範囲第1項に記載の直進機構
    。 3、前記ナット体が、前記ネジ軸のネジ溝に当接するボ
    ール体を有するものである特許請求の範囲第2項に記載
    の直進機構。 4、前記ボール体が、スプリングによって前記ネジ軸の
    ネジ溝側に付勢されたものである特許請求の範囲第3項
    に記載の直進機構。
JP2909387A 1987-02-10 1987-02-10 直進機構 Pending JPS63199957A (ja)

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