(57)【要約】【課題】  回転軸の局所的な磨耗を防止することにより耐久性を向上可能な送り装置、および当該送り装置に用いた回転軸に局所的な磨耗が発生するのを防止するのに適した回転軸の製造方法を提供すること。【解決手段】  送り装置１０において、ラック部３０の第１の突起３１と第２の突起３２が、回転出力軸２２の雄ねじ２３のピッチＰの３倍の距離を隔てた位置で雄ねじ２３に係合している。このため、第１の突起３１は第１のねじ２３１に係合し、第２の突起３２は第２のねじ２３２に係合している。このため、２条のねじ２３１、２３２のいずれにおいても、突起３１、３２との係合箇所が各々１箇所であり、係合箇所の数が等しい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に雄ねじが形成された回転軸と、前記雄ねじに係合する複数の突起を備えた可動体とを有し、前記回転軸の軸線周りの回転によって当該軸線方向に前記可動体が直線駆動される送り装置において、
前記雄ねじは、複数条のねじからなる多条ねじによって構成され、
前記複数条のねじのいずれにおいても、前記突起との係合箇所の数が等しいことを特徴とする送り装置。
【請求項２】
請求項１において、前記雄ねじは、第１のねじおよび第２のねじを備えた２条ねじから形成され、
前記複数の突起は、前記第１のねじに係合する第１の突起と、前記第２のねじに係合する第２の突起を備え、前記第１の突起と前記第２の突起の数が等しいことを特徴とする送り装置。
【請求項３】
請求項２において、前記第１の突起および前記第２の突起は、各々１つ形成されていることを特徴とする送り装置。
【請求項４】
請求項３において、ｎを３以上の奇数の整数としたとき、前記第１の突起と前記第２の突起は、軸線方向において前記雄ねじのピッチのｎ倍の距離を隔てた位置で前記第１のねじおよび前記第２のねじに各々係合していることを特徴とする送り装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記回転軸の素材が非鉄金属製であることを特徴とする送り装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記回転軸は、モータの回転出力軸であることを特徴とする送り装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに規定する送り装置に用いる前記回転軸の製造方法において、
固定側丸転造ダイスと可動側丸転造ダイスからなる一対の転造ダイス間に、前記回転軸を製造するための軸素材を配置するとともに、前記可動側丸転造ダイスを前記固定側丸転造ダイスの方向に移動させて前記軸素材を挟圧し、この状態で、前記固定側丸転造ダイス、前記可動側丸転造ダイスおよび前記軸素材を回転させながら、前記固定側丸転造ダイスおよび前記可動側丸転造ダイスに対して前記軸素材を軸線方向に相対移動させて前記多条ねじを同時形成する丸転造工程を有することを特徴とする回転軸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸の軸線周りの回転によって軸線方向に可動体を直線駆動する送り装置、およびこの送り装置に用いる回転軸の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤなどの光記録ディスクの再生、記録を行う光記録ディスク再生・記録装置では、送り装置を用いて、対物レンズや各種光学素子を搭載した光ヘッド装置を光記録ディスクの半径方向に走査させる。このような送り装置には、外周面に雄ねじが形成された回転出力軸を備えたステッピングモータが用いられ、回転出力軸のねじ溝に光ヘッド装置の突起を係合させて、回転出力軸の軸線方向に沿って光ヘッド装置を直線駆動する。
【０００３】
このような送り装置において、回転出力軸のねじ溝は、図３（ａ）に示すように、転造、切削、研削などの加工により、第１のねじ２３１と第２のねじ２３２とを備えた２条ねじとして形成され、２つの突起２３０はいずれも、２条ねじの一方のねじ（例えば、第１のねじ２３１）に係合している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、２条ねじが形成された回転出力軸を備えた送り装置としては、図３（ｂ）に示すように、２条ねじの第１のねじ２３１に４つの突起２３０を係合させ、第２のねじ２３２に２つの突起２３０を係合させたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−３４０６６８号公報
【特許文献２】特開平６−９８５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように構成した送り装置において、送り動作を頻繁に行うと、回転出力軸の雄ねじが磨耗し、送り動作に支障が発生するという問題点がある。そこで、本願出願人は、かかる問題点を種々、検討した結果、特許文献１、２のいずれにおいても、２条ねじを構成する第１のねじ２３１および第２のねじ２３２のうち、第１のねじ２３１のみが磨耗しているという知見を得た。すなわち、特許文献１に記載の構成では、２つの突起２３０がいずれも第１のねじ２３１に係合し、特許文献２に記載の構成では、６つの突起２３０のうち、４つの突起２３０が第１のねじ２３１に係合し、２つの突起２３０が第２のねじ２３２に係合しているため、第１のねじ２３１に対して磨耗が集中しているので、送り装置の耐久性が低いという結論に到達した。
【０００６】
ここに、本願出願人は、回転軸の雄ねじが多条ねじで構成されることに着目して回転軸の雄ねじの特定箇所に磨耗が集中して発生することを防止することを提案するものであり、本願発明の課題は、回転軸の局所的な磨耗を防止することにより耐久性を向上可能な送り装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の課題が、回転軸の局所的な磨耗を防止するのに適した回転軸の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、外周面に雄ねじが形成された回転軸と、前記雄ねじに係合する複数の突起を備えた可動体とを有し、前記回転軸の軸線周りの回転によって当該軸線方向に前記可動体が直線駆動される送り装置において、前記雄ねじは、複数条のねじからなる多条ねじから形成され、前記複数条のねじのいずれにおいても、前記突起との係合箇所の数が等しいことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る送り装置では、回転軸の雄ねじが多条ねじから形成され、かつ、当該多条ねじを構成する複数条のねじのいずれにおいても、可動体側の突起との係合箇所の数が等しいため、多数条のねじのいずれかにも磨耗が同程度に起こり、特定のねじに磨耗が集中することがない。従って、回転軸の寿命が長いので、送り装置の耐久性を向上することができる。
【００１０】
本発明において、前記雄ねじは、例えば、第１のねじおよび第２のねじを備えた２条ねじから形成され、この場合、前記複数の突起は、前記第１のねじに係合する第１の突起と、前記第２のねじに係合する第２の突起を備え、前記第１の突起と前記第２の突起の数が等しい。
【００１１】
本発明において、前記第１の突起および前記第２の突起は、各々１つ形成されていることが好ましい。この場合、ｎを３以上の奇数の整数としたとき、前記第１の突起と前記第２の突起は、軸線方向において前記雄ねじのピッチのｎ倍の距離を隔てた位置で前記第１のねじおよび前記第２のねじに各々係合していることが好ましい。このように構成すると、第１の突起と第２の突起は離間した位置で雄ねじに係合しているので、可動体の姿勢が安定するという利点がある。
【００１２】
本発明は、前記回転軸の素材が銅合金やアルミニウムなどといった非鉄金属製である場合に適用すると効果的である。すなわち、素材が銅合金やアルミニウムなどといった非鉄金属製の場合には、ねじ加工しやすい代わりに磨耗が発生しやすいが、本発明によれば、かかる不具合を効果的に防止することができる。
【００１３】
本発明において、前記回転軸は、例えば、モータの回転出力軸である。
【００１４】
本発明を適用した送り装置の回転軸の製造方法では、固定側丸転造ダイスと可動側丸転造ダイスからなる一対の転造ダイス間に、前記回転軸を製造するための軸素材を配置するとともに、前記可動側丸転造ダイスを前記固定側丸転造ダイスの方向に移動させて前記軸素材を挟圧し、この状態で、前記固定側丸転造ダイス、前記可動側丸転造ダイスおよび前記軸素材を回転させながら、前記固定側丸転造ダイスおよび前記可動側丸転造ダイスに対して前記軸素材を軸線方向に相対移動させて前記多条ねじを同時形成する丸転造工程を行うことが好ましい。このように構成すると、多条ねじを構成する複数条のねじの間においてピッチなどの精度を高めることができる。従って、多条ねじを構成する複数条のねじに突起を係合させた場合でも、送り装置において安定した送り動作を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る送り装置では、回転軸の雄ねじが多条ねじから形成され、かつ、当該多条ねじを構成する複数条のねじのいずれにおいても、可動体側の突起との係合箇所の数が等しいため、多数条のねじのいずれかにも磨耗が同程度に起こり、特定のねじに磨耗が集中することがない。従って、回転軸の寿命が長いので、送り装置の耐久性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した送り装置を備えた光記録ディスク再生・記録装置の要部を示す平面図、および当該送り装置の要部を示す側面図である。
【００１８】
図１（ａ）に示す光記録ディスク再生・記録装置１は、ＣＤやＤＶＤなどの光記録ディスクの再生、記録を行うための装置であり、対物レンズ６などの各種光学素子を搭載した光ヘッド装置２（可動体）と、この光ヘッド装置２を光記録ディスクの半径方向に走査させるための送り装置１０と、光記録ディスクを回転駆動するスピンドルモータ７を備えたディスク駆動装置３と、送り装置１０やディスク駆動装置３が搭載された装置フレーム４とを有している。
【００１９】
送り装置１０は、光ヘッド装置２の両側で光記録ディスクの半径方向に向けて平行に延びる第１のガイド軸１１と第２のガイド軸１２とを備えており、これらのガイド軸１１、１２は、両端が装置フレーム４に固定されている。また、光ヘッド装置２は、その両端部の一方側の端部に第１のガイド軸１１に係合する軸受け部２０１を有する一方、他方側の端部には第２のガイド軸１２に係合する一対の軸受け部２０２、２０３を備えている。
【００２０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、送り装置１０は、第１のガイド軸１１および第２のガイド軸１２に平行に回転出力軸２２が延びたＰＭ型のステッピングモータ２０を有しており、このステッピングモータ２０において、回転出力軸２２の基端側は、この回転出力軸２２を軸線周りに回転させるステータやロータマグネットなどをモータケース２７内に備えたモータ本体２６に連結されている。また、ステッピングモータ２０では、モータケース２７において回転出力軸２２が延びている方の端面に断面コの字形状のフレーム２１が固定されており、回転出力軸２２の先端側は、フレーム２１の先端部の立ち上がり部分２１１に固定された軸受け２１５に回転可能に支持されている。
【００２１】
本形態の送り装置１０において、ステッピングモータ２０の回転出力軸２２は、素材が真鍮（銅合金）などの非鉄金属からなる軸素材の外周面に雄ねじ２３が形成されたものであり、雄ねじ２３は、第１のねじ２３１と第２のねじ２３２とからなる２条ねじとして形成されている。
【００２２】
光ヘッド装置２には、回転出力軸２２との連結部としてのラック部３０が形成されている。ラック部３０は、先端部分３５、３６が２つに分岐したポリアセタール樹脂板などの樹脂板から構成されており、その２つの先端部分３５、３６には、図１（ｂ）に示すように、回転出力軸２２の雄ねじ２３内に嵌った第１の突起３１および第２の突起３２が各々１つずつ形成されている。ラック部３０は、先端部分の突起３１、３２が雄ねじ２３内に嵌った状態で、ラック部３０を構成する樹脂板は弾性変形している。従って、ラック部３０は、先端部分３５、３６の突起３１、３２が雄ねじ２３に深く入り込む方向に付勢された状態にある。それ故、送り装置１０において、ステッピングモータ２０に給電すると回転出力軸２２が軸線周りに回転し、その回転力が雄ねじ２３およびラック部３０を介して光ヘッド装置２に伝達されるので、光ヘッド装置２は、第１のガイド軸１１および第２のガイド軸１２にガイドされながら、光記録ディスクの半径方向に向けて矢印Ａの方向および矢印Ｂの方向に往復直線移動する（図１（ａ）、（ｂ）参照）。なお、回転出力軸２２の雄ねじ２３内には、雄ねじ２３とラック部３０の突起３１、３２との摩擦力を軽減するためにグリスなどの潤滑材が塗布されている。
【００２３】
（送り装置１０の詳細説明）
このように構成した送り装置１０において、本形態では、ラック部３０の第１の突起３１と第２の突起３２が、雄ねじ２３のピッチＰの３倍の距離を隔てた位置で雄ねじ２３に係合している。このため、第１の突起３１は第１のねじ２３１に係合し、第２の突起３２は第２のねじ２３２に係合している。このため、２条のねじ２３１、２３２のいずれにおいても、突起３１、３２との係合箇所が各々１箇所であり、係合箇所の数が等しい。
【００２４】
従って、本形態の送り装置１０では、光ヘッド装置２の送り動作を頻繁に行った場合でも、２条のねじ２３１、２３２では磨耗が同程度に起こり、特定のねじに磨耗が集中することがない。従って、回転出力軸２２の寿命が長いので、送り装置１０の耐久性を向上することができる。
【００２５】
また、ラック部３０の第１の突起３１と第２の突起３２は、軸線方向において雄ねじ２３のピッチＰの３倍の距離を隔てた位置で雄ねじ２３に係合しているため、係合箇所の間隔が広い。従って、光ヘッド装置２の姿勢が常に安定しているという利点がある。
【００２６】
（回転出力軸２２の製造方法）
本形態の送り装置１０およびステッピングモータ２０に用いる回転出力軸２２を製造するにあたっては、まず、真鍮などの銅合金からなる軸素材に対して、転造、切削、研削などの加工により雄ねじ２３を形成する（ねじ溝形成工程）。但し、雄ねじ２３の形成には、転造加工を採用すると量産性が高い。さらに、転造加工では、平転造よりも、以下に説明する丸転造を採用することが好ましい。
【００２７】
丸転造を用いたねじ溝形成工程（丸転造工程）においては、転造盤において、同一方向に回転する固定ダイスと可動ダイスからなる一対の転造ダイス間に軸素材を配置するとともに、可動ダイスを固定ダイスの方向に移動させて軸素材を挟圧し、この状態で、固定ダイス、可動ダイスおよび軸素材を回転させながら、可動ダイスおよび固定ダイスに対して軸素材を軸線方向に相対移動させる。その結果、固定ダイスおよび可動ダイスによって軸素材の外周面が塑性変形、外周面に第１のねじ２３１および第２のねじ２３２が同時形成され、２条ねじからなる雄ねじ２３が外周面に形成された回転出力軸２２が製作される。
【００２８】
このような製造方法によれば、２条ねじを構成する第１のねじ２３１および第２のねじ２３２の間においてピッチＰなどの精度を高めることができる。従って、第１のねじ２３１および第２のねじ２３２の各々に突起３１、３２を係合させた場合でも、送り装置１０において安定した送り動作を行うことができる。
【００２９】
また、転造工程における回転出力軸２２の曲り変形は、平転造に比べ丸転造の方が少なく、回転出力軸２２の曲り修正なしで使用することができる。一方、平転造は精密ねじの製造に適しており、例えば条のピッチが０．５ｍｍ以下のものを転造加工するのに有効である。よって、平転造と丸転造とを比べれば、回転出力軸２２の曲り、および作業スピードの面において丸転造の方が優れており、本願の回転出力軸２２の製造方法において特に効果的である。
【００３０】
（他の実施の形態）
上記形態では、ラック部３０の第１の突起３１と第２の突起３２は、雄ねじ２３のピッチＰの３倍の距離を隔てた位置で雄ねじ２３に係合していたが、図２（ａ）に示すように、第１の突起３１および第２の突起３２が雄ねじ２３のピッチＰの１倍の距離を隔てた位置で雄ねじ２３に係合している構成を採用してもよい。このように構成した場合でも、２条のねじ２３１、２３２では磨耗が同程度に起こり、特定のねじに磨耗が集中することがない。
【００３１】
但し、光ヘッド装置２の送り装置１０のように、光ヘッド装置２の姿勢に高い精度が求められる場合には、上記形態のように、第１の突起３１と第２の突起３２が雄ねじ２３のピッチＰのｎ（ｎ；３以上の奇数の整数）倍の距離を隔てた位置で第１のねじ溝２３１および第２のねじ溝２３２に係合していることが好ましい。
【００３２】
また、上記形態では、ラック部３０に第１の突起３１および第２の突起３２が１つずつ形成されていたが、図２（ｂ）に示すように、第１のねじ２３１に係合する第１の突起３１、および第２のねじ２３２に係合する第２の突起３２が各々、複数ずつ形成されている構成を採用してもよい。
【００３３】
さらに、上記形態では、回転主力軸の素材が真鍮などの銅合金からなる例であったが、回転主力軸の素材がアルミニウムなどの非鉄金属製の場合も磨耗が発生しやすいので、本発明を適用して回転出力軸２２の寿命を延ばすのに効果的である。
【００３４】
なお、上記形態では、回転軸がステッピングモータ２０の回転出力軸２２として構成されている場合であったが、モータなどの回転駆動力が歯車機構などを介して、外周面に雄ねじ２３が形成された回転軸に伝達されるような送り装置１０に本発明を適用してもよい。また、上記形態では、ラック部として樹脂板に突起が形成されているものを用いたが、ナットに形成されているねじをラック部として用いた送り装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した送り装置を備えた光記録ディスク再生・記録装置の要部を示す平面図、および当該送り装置の要部を示す側面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した別の送り装置の説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、従来の送り装置説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  光記録ディスク再生・記録装置
２  光ヘッド装置（可動体）
１０  送り装置
２０  ステッピングモータ
２２  回転出力軸（回転軸）
２３  雄ねじ（２条ねじ）
２３１  第１のねじ
２３２  第２のねじ
３０  ラック部
３１  第１の突起
３２  第２の突起
【図１】
2006125574.tif 000003
【図２】
2006125574.tif 000004
【図３】
2006125574.tif 000005