(57)【要約】【課題】複数の異なるリード角のリード溝を有する樹脂部材同士の高精度な位相合わせを可能して異なるリード角のリード溝の連続性を確保する送りネジを提供する。【解決手段】送りネジ１００は、芯材としての金属シャフト１１０に対して、互いに異なるリード角のリード溝を有する第１リード部１１１と第１リード部１１１に軸方向に接合される第２リード部１１２とが樹脂成形により形成されている。第１リード部１１１は、回転抜きにより成形される際に保持される回転抜き保持部１１１ａを有しており、回転抜き保持部１１１ａには、第２リード部１１２を成形する際の型に対して第１リード部１１１とリード溝の位相が合うように位置決めされる位置決め部１１１ｃが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材としての金属シャフトに対して、互いに異なるリード角のリード溝を有する第１リード部と前記第１リード部に軸方向に接合される第２リード部とが樹脂成形により形成されている送りネジであって、
前記第１リード部は、回転抜きにより成形される際に保持される回転抜き保持部を有しており、前記回転抜き保持部には、前記第２リード部を成形する際の型に対して前記互いに異なる前記リード角の前記リード溝の位相が合うように位置決めされる位置決め部が設けられていることを特徴とする送りネジ。
【請求項２】
前記位置決め部は、前記第１リード部の軸線と平行な面であることを特徴とする請求項１に記載の送りネジ。
【請求項３】
前記第２リード部には、前記リード溝を摺動するフォロア部材を当接させて停止させるストッパ面が設けられ、前記ストッパ面は、第１リード部の前記位置決め部の面と同一面に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の送りネジ。
【請求項４】
前記ストッパ面は、前記第２リード部の軸方向と直交する方向に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の送りネジ。
【請求項５】
前記２リード部は、前記第１リード部の前記回転抜き保持部に対して軸方向に接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の送りネジ。
【請求項６】
前記回転抜き保持部は、前記第１リード部の軸方向の一端に設けられ、前記第１リード部の軸方向の他端には、前記第１リード部のリード角より小さい角度の凹凸面が形成された回転止め部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の送りネジ。
【請求項７】
前記第１のリード部の前記回転止め部には、前記第１リード部のリード角と異なるリード角のリード溝を有する樹脂製の第３リード部が軸方向に接合されていることを特徴とする請求項６に記載の送りネジ。
【請求項８】
前記位置決め部は、前記第３リード部を成形する際の型に対して前記第１リード部と前記リード溝の位相が合うように位置決めされることを特徴とする請求項７に記載の送りネジ。
【請求項９】
芯材としての金属シャフトに対して、互いに異なるリード角のリード溝を有する第１リード部と前記第１リード部に軸方向に接合される第２リード部とが樹脂成形により形成されている送りネジの製造方法であって、
回転抜き成形により前記金属シャフトに前記第１リード部を形成する工程と、
前記第１リード部が形成されている前記金属シャフトに対して型割成形により前記第２リード部を形成する工程とを備え、
前記回転抜き成形により形成された前記第１リード部の回転抜き保持部には、前記第２リード部を成形する際に、前記型割成形の型に対して、前記互いに異なる前記リード角の前記リード溝の位相が合うように位置決めされる位置決め部が設けられていることを特徴とする送りネジの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置を含む電子機器やその他の各種産業機器等に用いられる送りネジ、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばデジタルカメラ等の撮像装置では、レンズユニットの繰り出し／繰り込み動作等に送りネジを用いてレンズホルダを光軸方向に進退移動させるものがある。従来の送りネジとしては、金属シャフトが芯材として圧入された樹脂製の送りネジが提案されている（特許文献１）。この提案では、低コストで軽量な送りネジを提供することを可能にしている。
【０００３】
また、第１リード角のリード溝を有する金属製のネジ軸の両端に第２リード角のリード溝を有する補助部材を接合することで、複数の異なるリード角のリード溝を有する送りネジを構成する技術が提案されている（特許文献２）。この提案では、送りネジのリード溝に複数の異なるリード角を持たせることで、モータによる駆動制御に加えて、異なるリード角のリード溝を用いた駆動制御を可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３３６９９１号公報
【特許文献２】特開２０１４−２２８５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１では、回転抜きによって第１リード角のリード溝を樹脂で成形することは可能であるが、複数の異なるリード角を有するリード溝を成形することについての開示はされていない。また、上記特許文献２では、第１リード角のリード溝を有する金属シャフトと第２リード角のリード溝を有する補助部材とを接合する際の具体的な位相合わせ技術についての開示はされていない。異なるリード角のリード溝同士の位相合わせが正確に行われないと、リード溝の連続性が損なわれ、フォロア部材の摺動が円滑に行われないおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、複数の異なるリード角のリード溝を有する樹脂部材同士の高精度な位相合わせを可能して異なるリード角のリード溝の連続性を確保することができる送りネジ、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、芯材としての金属シャフトに対して、互いに異なるリード角のリード溝を有する第１リード部と前記第１リード部に軸方向に接合される第２リード部とが樹脂成形により一体に形成されている送りネジであって、前記第１リード部は、回転抜きにより成形される際に保持される回転抜き保持部を有しており、前記回転抜き保持部には、前記第２リード部を成形する際の型に対して、前記互いに異なる前記リード角の前記リード溝の位相が合うように位置決めされる位置決め部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の異なるリード角のリード溝を有する樹脂部材同士の高精度な位相合わせを可能して異なるリード角のリード溝の連続性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の一例である送りネジを示す図である。
【図２】（ａ）は金属シャフトの斜視図、（ｂ）は金属シャフトに第１リード部をインサート成形した状態を示す斜視図である。
【図３】金属シャフトを金型にセットした状態を示す断面図である。
【図４】金属シャフトをセットした金型内のキャビティに第１リード部の樹脂を充填した状態を示す断面図である。
【図５】金属シャフトに第１リード部が一体に成形された成形品の軸方向の他端に第２リード部をインサート成形した状態を示す斜視図である。
【図６】金属シャフトと第１リード部の一体成形品を金型にセットする様子を説明する斜視図である。
【図７】金属シャフトと第１リード部の一体成形品がセットされた金型にゲートを有する金型がセットされた状態を示す断面図である。
【図８】ゲートからキャビティに第２リード部の樹脂を充填する様子を説明する断面図である。
【図９】金属シャフトと第１リード部と第２リード部とが一体に成形された成形品の他端に、第３リード部をインサート成形した状態を示す斜視図である。
【図１０】金属シャフトと第１リード部及び第２リード部が一体の成形品を金型にセットする様子を説明する斜視図である。
【図１１】金属シャフトと第１リード部及び第２リード部の一体成形品がセットされた金型にゲートを有する金型がセットされ状態を示す断面図である。
【図１２】ゲートからキャビティに第３リード部の樹脂を充填する様子を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
【００１１】
図１（ａ）は本発明の実施形態の一例である送りネジを示す図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す送りネジを下側から見た図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の送りネジ１００は、芯材となる金属シャフト１１０と、インサート成形による樹脂成形により金属シャフト１１０と一体化された第１リード部１１１、第２リード部１１２及び第３リード部１１３とを備える。第１リード部１１１、第２リード部１１２、及び第３リード部１１３は、それぞれ異なるリード角のリード溝を有し、リード溝には不図示のフォロア部材が係合し、フォロア部材は送りネジ１００の回転に応じて送りネジ１００の軸方向に直進移動する。
【００１３】
また、送りネジ１００の軸方向の両端側に配置される第２リード部１１２及び第３リード部１１３には、軸方向に対して直交する方向にストッパ面１１２ａ，１１３ａが設けられている。ストッパ面１１２ａ，１１３ａにフォロア部材が当接することで、送りネジ１００の軸方向の両端の停止位置となる。第２リード部１１２のストッパ面１１２ａは、第１リード部１１１の後述する型合わせ面１１１ｃと同一面に形成されている。
【００１４】
図２（ａ）は、金属シャフト１１０の斜視図である。図２（ａ）に示すように、金属シャフト１１０の軸方向の略中央部には、第１リード部１１１をインサート成形する際に、回転止めとなる回転止め部１１０ａが設けられている。回転止め部１１０ａは、金属シャフト１１０の表面にアヤ目ローレット等の凹凸形状を加工することで形成される。金属シャフト１１０の軸方向の両端部には、不図示の回転支持部に対して点接触して回転時の摩擦負荷を低減する球面形状部１１０ｂが形成されている。
【００１５】
図２（ｂ）は、金属シャフト１１０に第１リード部１１１をインサート成形した状態を示す斜視図である。第１リード部１１１は、金属シャフト１１０に対して回転抜きによるインサート成形を施すことで形成され、主要な駆動部となるように高リード角のリード溝を有する。第１リード部１１１の軸方向の一端（右端）には、回転抜き保持部１１１ａが設けられている。
【００１６】
第１リード部１１１は、電鋳にて作成された一体型の雌ネジ金型２０１（図３参照）にて回転抜きで成形する際、雌ねじ金型２０１と軸方向に対向する金型２０２（図３参照）で回転抜き保持部１１１ａを保持する。これにより、成形樹脂が雌ネジ金型２０１と一緒に回転することを防いでいる。また、回転抜き保持部１１１ａの一面は、後工程で成形される第２リード部１１２及び第３リード部１１３の成形金型との型合わせ面１１１ｃとして用いられる。型合わせ面１１１ｃは、第１リード部１１１の軸線と平行な面とされており、本発明の位置決め部の一例に相当する。
【００１７】
一方、第１リード部１１１の軸方向の他端には、回転止め部１１１ｂが形成されている。回転止め部１１１ｂには、軸中心から径方向外側に向けて放射状に凹凸面が形成されている。この回転止め部１１１ｂの凹凸面には、後工程で第３リード部１１３を成形した際に、第３リード部１１３の樹脂が入り込み、第１リード部１１１と第３リード部１１３の接合時の輪転強度（固定強度）を生じる。なお、回転止め部１１０ａ，１１１ｂは、Ｄカット形状やサンドブラスト又は化学ブラスト処理等の表面処理加工で形成してもよい。
【００１８】
次に、図３及び図４を参照して、金属シャフト１１０に第１リード部１１１をインサート成形（図２（ｂ））する方法を説明する。まず、図３に示すように、雌ネジ金型２０１に形成されたキャビティＣ１に金属シャフト１１０をセットする。このとき、金属シャフト１１０の他端部（左端部）は、雌ネジ金型２０１に設けられた嵌合部２０１ａに嵌合される。次に、ゲート２０２ａを有する金型２０２を雌ネジ金型２０１にセットする。このとき、金属シャフト１１０の一端部は、金型２０２に設けられた嵌合部２０２ｂに嵌合される。このように、金属シャフト１１０の軸方向の両端部を雌ネジ金型２０１と金型２０２とに嵌合させることで、金属シャフト１１０とキャビティＣ１の軸中心が同一になるようセットされる。
【００１９】
そして、図４に示すように、金型２０２に設けられたゲート２０２ａからキャビティＣ１に樹脂Ｐ１を射出する。キャビティＣ１に向けて射出された樹脂Ｐ１は、キャビティＣ１に流れ込み、第１リード部１１１が金属シャフト１１０の外周部にまとわりついた状態で成形される。
【００２０】
成形後、金型２０２が第１リード部１１１の回転抜き保持部１１１ａを保持した状態で雌ネジ金型２０１が回転しながら金型２０２から退避することで、成形品が取り出される。なお、雌ネジ金型２０１を回転抜きする際、回転止め部１１１ｂには、アンダーカットにならないように第１リード部１１１のリード角より小さい角度の凹凸面が形成されている。
【００２１】
以上の工程により、図２（ｂ）に示すように、金属シャフト１１０に第１リード部１１１が一体に成形された成形品を得ることができる。なお、第１リード部１１１が成形されても、金属シャフト１１０の軸方向の両端部は、それぞれ雌ネジ金型２０１と金型２０２に嵌合されているため、樹脂Ｐ１が付着しない状態で仕上がる。
【００２２】
図５は、金属シャフト１１０に第１リード部１１１が一体に成形された図２（ｂ）に示す成形品の軸方向の他端に第２リード部１１２をインサート成形した状態を示す斜視図である。第２リード部１１２は、金属シャフト１１０と第１リード部１１１に対して、２方向の型割成形にて形成される。第２リード部１１２は、係合するフォロア部材の減速停止部となるよう、主要な駆動部となる第１リード部１１１に対して低リード角のリード溝を有し、かつ軸方向に直交する方向にストッパ面１１２ａを有する。
【００２３】
次に、図６乃至図８を参照して、図５に示す成形品の製造方法を説明する。まず、図６に示すように、金型２１１の嵌合溝２１１ａに金属シャフト１１０を嵌合して金属シャフト１１０と第１リード部１１１の一体成形品を金型２１１にセットする。かかるセットの際には、金属シャフト１１０と金型２１１，２１２との間に形成されたキャビティＣ２（図７参照）との軸中心が一致する。また、金型２１１には、第１リード部１１１を転写した形状の嵌合溝２１１ｃが設けられており、第２リード部１１２を成形した際に、樹脂が第１リード部１１１の表面へ不要に漏れ出すことを防いでいる。
【００２４】
また、金型２１１には、第１リード部１１１と軸回転方向（図中矢印Ａ）の角度位相合わせをするための型合わせ面２１１ｂが設けられている。第１リード部１１１の型合わせ面１１１ｃと金型２１１側の型合わせ面２１１ｂが当接して位置決めされることで、第１リード部１１１と第２リード部１１２の金型２１１の軸回転方向（図中矢印Ａ）の角度位相を精度よく合わせることが可能になる。
【００２５】
これにより、第１リード部１１１のリード溝と後工程で成形される第２リード部１１２のリード溝との角度位相が精度よく一致させることができる。この結果、第１リード部１１１と第２リード部１１２の接合部に段差やミスマッチが発生しにくく、送りネジ１００のリード溝の連続性が向上する。
【００２６】
次に、図７に示すように、金属シャフト１１０と第１リード部１１１の一体成形品がセットされた金型２１１に対し、金属シャフト１１０の径方向に対向するゲート２１２ａを有する金型２１２がセットされる。金型２１２にも、金型２１１と同様に、金属シャフト１１０の嵌合溝２１２ｂと第１リード部１１１の嵌合溝２１２ｃが設けられている。金型２１１に金型２１２がセットされることで、内部にキャビティＣ２が形成される。
【００２７】
そして、図８に示すように、ゲート２１２ａから金型２１１と金型２１２とで形成されたキャビティＣ２に樹脂Ｐ２を射出する。射出された樹脂Ｐ２は、キャビティＣ２に流れ込み、第２リード部１１２が金属シャフト１１０の外周部と第１リード部１１１の軸方向の端部にまとわりついた状態で成形される。
【００２８】
このとき、第２リード部１１２の樹脂が、第１リード部１１１の回転抜き保持部１１１ａに係合されるように成形されることで、回転抜き保持部１１１ａが第２リード部１１２の回転止め形状として機能し、第２リード部１１２の接合時の輪転強度を生じる。
【００２９】
以上の工程により、金属シャフト１１０と第１リード部１１１と第２リード部１１２が一体に成形された図５に示す成形品が得られる。
【００３０】
なお、成形時に金属シャフト１１０と第１リード部１１１の一部は、金型２１１の嵌合溝２１１ａと嵌合溝２１１ｃ、及び金型２１２の嵌合溝２１２ｂと嵌合溝２１２ｃに嵌合している。
【００３１】
このため、樹脂Ｐ２が金属シャフト１１０と第１リード部１１１の表面へ不要に流れ込み、付着することを防ぐことができる。また、第１リード部１１１の型合わせ面１１１ｃも金型２１１側の型合わせ面２１１ｂと当接した状態で成形されるため、第２リード部１１２の成形後も樹脂Ｐ２が付着することなく露出した状態を保っている。
【００３２】
図９は、金属シャフト１１０と第１リード部１１１と第２リード部１１２とが一体に成形された図５に示す成形品の他端に、第３リード部１１３をインサート成形した状態を示す斜視図である。
【００３３】
第３リード部１１３は、金属シャフト１１０と第１リード部１１１に対して２方向の型割成形にて形成される。第３リード部１１３は、係合するフォロア部材の減速停止部となるよう、主要な駆動部となる第１リード部１１１に対して低リード角のリード溝を有し、かつ軸方向と直交する方向にストッパ面１１３ａを有する。
【００３４】
次に、図１０乃至図１２を参照して、図９に示す成形品の製造方法を説明する。まず、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、金型２２１に対して、金属シャフト１１０と第１リード部１１１及び第２リード部１１２が一体の成形品をセットする。金型２２１は、金属シャフト１１０が嵌合される嵌合溝２２１ａが設けられ、セットの際に金属シャフト１１０と金型２２１で形成されたキャビティＣ３（図１１参照）との軸中心が一致する。
【００３５】
また、金型２２１には、第１リード部１１１を転写した形状で第１リード部１１１の嵌合溝２２１ｃが設けられており、第３リード部１１３を成形した際に樹脂が第１リード部１１１の表面へ不要に漏れ出すことを防いでいる。また、金型２２１には、第１リード部１１１と軸回転方向（図中矢印Ｂ）の角度位相合わせをするための型合わせ面２２１ｂが設けられている。
【００３６】
第１リード部１１１の型合わせ面１１１ｃと金型２２１側の型合わせ面２２１ｂが当接することで、第１リード部１１１と第３リード部１１３の金型２２１の軸回転方向（図中矢印Ｂ）の角度位相を精度よく合わせることが可能になる。これにより、第１リード部１１１のリード溝と後工程で成形される第３リード部１１３のリード溝との角度位相が精度よく一致し、第１リード部１１１と第３リード部１１３の接合部に段差やミスマッチが発生しにくく、リード溝の連続性が向上する。
【００３７】
次に、図１１に示すように、金属シャフト１１０と第１リード部１１１と第２リード部１１２の一体成形品がセットされた金型２２１に対し、金属シャフト１１０の径方向に対向するゲート２２２ａを有する金型２２２がセットされる。金型２２２にも、金型２２１と同様に、金属シャフト１１０の嵌合溝２２２ｂと第１リード部１１１の嵌合溝２２２ｃが設けられている。金型２２１に金型２２２がセットされることで、内部にキャビティＣ３が形成される。
【００３８】
そして、図１２に示すように、ゲート２２２ａから金型２２１と金型２２２とで形成されたキャビティＣ３に樹脂Ｐ３を射出する。射出された樹脂Ｐ３は、キャビティＣ３に流れ込み、第３リード部１１３が金属シャフト１１０外周部と第１リード部１１１の他端側の端部にまとわりついた状態で成形される。この際、第３リード部１１３の樹脂が第１リード部１１１の回転止め部１１１ｂの凹凸形状に充填されて成形されることで、回転止め部１１１ｂが第３リード部１１３の回転止めとして機能し、第３リード部１１３の接合時の輪転強度を生じる。なお、本実施形態では、樹脂Ｐ１〜Ｐ３は、同一の樹脂材料を想定しているが、異なる樹脂材料であってもよい。
【００３９】
以上の工程により、金属シャフト１１０と第１リード部１１１、第２リード部１１２、及び第３リード部１１３が一体に成形された図９に示す成形品が得られる。なお、成形時に金属シャフト１１０と第１リード部１１１の一部は、金型２２１の嵌合溝２２１ａと嵌合溝２２１ｃ、及び金型２２２の嵌合溝２２２ｂと嵌合溝２２２ｃに嵌合される。このため、樹脂Ｐ３が金属シャフト１１０と第１リード部１１１の表面へ不要に流れ込み付着することを防いでいる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態では、第１リード部１１１の回転抜き保持部１１１ａに形成された型合わせ面１１１ｃを用いて、第２リード部１１２と第３リード部１１３の成形時の金型２１１，２２１と角度位相を合わせるようにしている。このため、第１リード部１１１のリード溝と第２リード部１１２のリード溝及び第３リード部１１３のリード溝との接合部に段差やミスマッチが発生しにくく、リード溝の連続性を確保することができる。このように、第１リード部１１１、第２リード部１１２及び第３リード部１１３の各リード溝の連続性を確保することができるので、フォロア部材の摺動を円滑にし、送りネジ１００の耐久性を向上させることが可能になる。
【００４１】
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１１０  金属シャフト
１１１  第１リード部
１１１ａ  回転抜き保持部
１１１ｃ  型合わせ面
１１２  第２リード部
１１３  第３リード部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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