(57)【要約】      （修正有）【課題】送りねじとナット部材を備えるモータ装置であって、直線移動させる他の可動部品を該ナット部材に効率的に組み付け可能なモ-タ装置を提供する。【解決手段】駆動源であるモータ２００と、前記モータの駆動力により回転する送りねじ３００と、前記送りねじに取り付けられたナット部材３５０と、前記送りねじを支持する枠体４００と、を備え、前記枠体は、前記送りねじの軸方向に沿って配置された基部４１０を有しており、前記基部には、前記送りねじ側に突出した凸部４１１が形成されており、前記ナット部材は、前記凸部の上に配置されることにより、その角度位置の傾きが制限されることを特徴とするモータ装置により解決する。【選択図】図１
2018014826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源であるモータと、
前記モータの駆動力により回転する送りねじと、
前記送りねじに取り付けられたナット部材と、
前記送りねじを支持する枠体と、を備え、
前記枠体は、前記送りねじの軸方向に沿って配置された基部を有しており、
前記基部には、前記送りねじ側に突出した凸部が形成されており、
前記ナット部材は、前記凸部の上に配置されることにより、その角度位置の傾きが制限されることを特徴とするモータ装置。
【請求項２】
前記基部は、一方の板面である上面を前記送りねじ側に向けて配置された平板部であり、
前記枠体は、前記送りねじを前記基部と平行に支持しており、
前記凸部は、前記基部の上面の面位置が前記送りねじ側に張り出した部分であることを特徴とする請求項１にモータ装置。
【請求項３】
前記凸部は、前記ナット部材の往復方向における可動範囲のいずれか一方の端部またはその近傍部に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ装置。
【請求項４】
前記凸部は、前記ナット部材の往復方向における可動範囲のうち、該ナット部材に組み付けられる他の部品の可動範囲である有効可動範囲の外に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項５】
前記凸部は、前記ナット部材が乗り上げることにより該ナット部材の角度位置を補正しつつ、該ナット部材を前記凸部の頂部に誘導する傾斜面を有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項６】
前記凸部の頂部は、前記基部の上面において、前記送りねじの軸方向と直交する方向に線状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のモータ装置。
【請求項７】
前記ナット部材が前記凸部の上に配置されたときの、該ナット部材の前記凸部との対向面は平面であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、リードスクリューでレンズを往復移動させるフォーカス機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３３６９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リードスクリューを使ってモータの回転運動を直線運動に変換する機構を備える装置において、直線移動させる他の可動部品をスクリューナットに組み付けるときには、スクリューナットを適切な角度位置に保ちながらこれを組み付ける必要がある。このような角度位置の調節およびその維持を人手により行う場合、例えばスクリューナットが小さいときや、狭小なスペースまたは視認困難な位置にスクリューナットが配置されているようなときには、組み付け作業が煩雑になるおそれがある。
【０００５】
上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、送りねじとナット部材を備えるモータ装置であって、直線移動させる他の可動部品を該ナット部材に効率的に組み付け可能なモ-タ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のモータ装置は、駆動源であるモータと、前記モータの駆動力により回転する送りねじと、前記送りねじに取り付けられたナット部材と、前記送りねじを支持する枠体と、を備え、前記枠体は、前記送りねじの軸方向に沿って配置された基部を有しており、前記基部には、前記送りねじ側に突出した凸部が形成されており、前記ナット部材は、前記凸部の上に配置されることにより、その角度位置の傾きが制限されることを特徴とする。また、前記基部は、一方の板面である上面を前記送りねじ側に向けて配置された平板部であり、前記枠体は、前記送りねじを前記基部と平行に支持しており、前記凸部は、前記基部の上面の面位置が前記送りねじ側に張り出した部分であることが好ましい。
【０００７】
ナット部材やこれに組み付けられた他の可動部品が基部と接触しないように、通常、ナット部材と基部との間には隙間が設けられている。この隙間があることで、ナット部材はその角度位置が不安定となり、周方向のどちらかに傾きやすい状態となる。このようなナット部材を人手で適切な角度位置に保ちながら可動部品を組み付ける場合、組み付け作業が煩雑となるおそれがある。本発明のモータ装置は、ナット部材の可動範囲内に、ナット部材の傾きを制限する凸部が形成されており、ナット部材を凸部の上に配置することにより、人手によらず、ナット部材を適切な角度位置に保つことができる。これにより、ナット部材に対して他の可動部品を効率的に組み付けることが可能となる。
【０００８】
また、前記凸部は、前記ナット部材の往復方向における可動範囲のいずれか一方の端部またはその近傍部に形成されていることが好ましい。
【０００９】
凸部はナット部材の傾きを制限可能な高さに形成されているため、ナット部材がその上を通過することで、ナット部材が凸部に擦るおそれがある。そのため、ナット部材の往復方向における可動範囲のうち、その中央付近など、ナット部材が頻繁に通過しうる部位は避け、例えば端部やその近傍部、その他、ナット部材への可動部品の組み付け後は使われない部位に凸部を設けることにより、このような不具合を抑えることができる。
【００１０】
また、前記凸部は、前記ナット部材の往復方向における可動範囲のうち、該ナット部材に組み付けられる他の部品の可動範囲である有効可動範囲の外に形成されていることが好ましい。
【００１１】
ナット部材に他の部品が組み付けられた後に、ナット部材が凸部の上を通過すると、モータ装置が組み込まれた機器の振動や、他の部品に押さえられたりすることで、ナット部材が凸部に接触するおそれがある。凸部を他の部品の有効可動範囲外に配置することにより、このような問題を回避することができる。
【００１２】
また、前記凸部は、前記ナット部材が乗り上げることにより該ナット部材の角度位置を補正しつつ、該ナット部材を前記凸部の頂部に誘導する傾斜面を有していることが好ましい。
【００１３】
送りねじによりナット部材を移動させるときには、ナット部材を送りねじの回転方向側に傾かせる摩擦力が作用する。ここで、例えば凸部の側面が垂直な面からなる場合、ナット部材の傾倒した部分が凸部の側面に係合することで、ナット部材が意図せず移動不能に陥るおそれがある。本構成では、ナット部材が乗り上げ可能な傾斜面が凸部に設けられており、この傾斜面によりナット部材の角度位置を正位置に補正しつつ頂部にガイドすることにより、このような不具合を防止することができる。
【００１４】
また、前記凸部の頂部は、前記基部の上面において、前記送りねじの軸方向と直交する方向に線状に形成されていることが好ましい。
【００１５】
凸部の頂部は、ナット部材の傾きを制限することができるものであればよく、面である必要はない。凸部の頂部を線状に形成することにより、ナット部材の可動範囲の確保と、ナット部材への可動部品の組み付け作業の効率化の両立を図ることができる。
【００１６】
また、前記ナット部材が前記凸部の上に配置されたときの、該ナット部材の前記凸部との対向面は平面であることが好ましい。
【００１７】
ナット部材が平面で凸部に対向することにより、簡易な構造の凸部でナット部材の傾きを防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のモータ装置によれば、直線移動させる他の可動部品をナット部材に効率的に組み付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態にかかるモータ装置の外観を示す斜視図である。
【図２】モータ装置の側面図である。
【図３】図２のモータ装置のＭ−Ｍ断面図である。
【図４】凸部の変形例を示す側面図および平面図である。
【図５】凸部の変形例を示す側面図および平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２１】
〔全体構成〕
図１は、本実施形態にかかるモータ装置１０の外観を示す斜視図である。図２は、モータ装置１０の側面図である。モータ装置１０は、モータ２００の回転運動を直線運動に変換する装置である。モータ装置１０は、主に、駆動源であるモータ２００、モータ２００の駆動力により回転する送りねじであるリードスクリュー３００、リードスクリュー３００に取り付けられたナット部材であるスクリューナット３５０、およびこれらを支持する枠体であるフレーム４００により構成されている。モータ装置１０は、例えば光学ドライブの光ピックアップ機構や、カメラのフォーカス機構などに組み込まれる。スクリューナット３５０には、各機構に応じて、スクリューナット３５０とともに往復移動させる他の部品である可動部品Ｐ（不図示）が組み付けられる。
【００２２】
〔モータの構成〕
図３は、図２のモータ装置１０のＭ−Ｍ断面図である。以下、図３を参照してモータ２００の構造について説明する。
【００２３】
本実施形態のモータ２００は、いわゆるＰＭ型のステッピングモータである。モータ２００は、リードスクリュー３００の基端部３００ｂと永久磁石２２１とにより構成されるロータ２２０、および、永久磁石２２１の外周面と所定のエアギャップを挟んで対向配置されたステータ２１０を備えている。
【００２４】
モータ２００は、軸方向に並べて配置された２相のステータ２１０を備えている。各ステータ２１０は、駆動コイル２１１が巻回されたボビン２１２、ボビン２１２をその外側から覆うように支持する外ヨーク２１３、および、ボビン２１２を外ヨーク２１３との間で内側から挟むように配置された内ヨーク２１４により構成されている。外ヨーク２１３は、永久磁石２２１との対向部に、周方向に沿って所定のピッチで配置された複数の極歯２１３ａを有しており、同様に、内ヨーク２１４も、永久磁石２２１との対向部に、極歯２１３ａと同じピッチで周方向に沿って配置された複数の極歯２１４ａを有している。極歯２１３ａおよび極歯２１４ａは周方向に交互に並べて配置されている。また、本実施形態の外ヨーク２１３は、モータ２００のケース部材も兼ねている。
【００２５】
永久磁石２２１は、周方向にＮ極とＳ極が交互に着磁されたフェライト磁石や、同様に着磁されたネオジム磁石等の希土類磁石である。本実施形態の永久磁石２２１は円筒形状に形成されており、リードスクリュー３００の基端部３００ｂの外周面に接着固定されている。永久磁石２２１は単一の部材であり、２相のステータ２１０のそれぞれと対向可能な筒長を有している。
【００２６】
また、モータ２００は、リードスクリュー３００の基端部３００ｂを支持する軸受部材２３１、および、ばね部２４１の弾性力によりリードスクリュー３００をその先端側へ付勢する付勢部材としての板ばね２４０を備えている。これら軸受部材２３１および板ばね２４０はモータ２００の図３視上面に取り付けられている。
【００２７】
なお、本発明のモータはモータ２００には限定されず、送りねじを回転させる駆動力を出力可能であることを要件として、他のモータを用いることもできる。また、本実施形態のモータ２００は、リードスクリュー３００を直接回転させるダイレクトドライブモータであるが、本発明の送りねじはモータと分離されていてもよい。例えば、モータの駆動力を減速歯車列により減速して送りねじに伝達するような構成でもよい。
【００２８】
〔リードスクリューおよびスクリューナットの構成〕
リードスクリュー３００は、ステンレス鋼、アルミニウムあるいは黄銅等の金属、または樹脂で形成された回転軸である。リードスクリュー３００は、その基端部３００ａがモータ２００に収容されており（図３参照）、先端部３００ａは枠体４００が備える軸受部材４２３に支持されている（図２参照）。リードスクリュー３００の外周面には螺旋溝が形成されており、スクリューナット３５０がこれに螺合されている。モータ２００の端子２６０に電力が供給され、モータ２００が駆動することにより、スクリューナット３５０はリードスクリュー３００の延在方向に往復移動する。
【００２９】
本実施形態のスクリューナット３５０は、樹脂または銅などの金属で形成されている。スクリューナット３５０は、略矩形状の板面を有する平板部材であり、その周方向における各頂点（角部）は曲面状に丸められている。リードスクリュー３００は、スクリューナット３５０をその厚み方向に貫通している。
【００３０】
〔フレームの構成〕
以下、図１および図２を参照してフレーム４００の構成について説明する。なお、以下の説明において、「軸方向」とは、フレーム４００に支持されたリードスクリュー３００の軸方向をいい、各図に示される座標軸表示のＸ軸方向に平行な方向をいう。「上」、「下」、および「高さ」とは、同座標軸表示のＺ軸方向における上下方向をいう。また、「正位置」とは、スクリューナット３５０に可動部品Ｐを組み付けるときの、スクリューナット３５０の適切な角度位置をいう。
【００３１】
本実施形態のフレーム４００は単一の板金部材である。フレーム４００は、主に、基部４１０、および起立部４２０により構成されている。基部４１０は、その一方の板面である上面４１０ａをリードスクリュー３００側に向けて配置された平板部であり、フレーム４００を他の部材に固定するねじ穴４３２を有している。起立部４２０は、基部４１０から上方に折り曲げられた部分であり、リードスクリュー３００を基部４１０と平行に支持している。起立部４２０は基部４１０の軸方向両端に設けられており、リードスクリュー３００の先端部３００ａを支持する軸支持部４２１、および、モータ２００を支持するモータ取付部４２２により構成されている。
【００３２】
（凸部）
基部４１０の上面４１０ａには、その先端面（頂部４１１ａ）の位置が上面４１０ａからさらにリードスクリュー３００側に張り出した凸部４１１が設けられている。本実施形態の凸部４１１は、基部４１０に半抜き加工を施すことにより形成されている。スクリューナット３５０は、凸部４１１の上に配置されることにより、その角度位置の傾きが制限される。なお、凸部４１１の形成方法は半抜き加工には限られず、他の方法により基部４１０の上面４１０ａを押し上げてもよい。また、基部４１０の上面４１０ａに別部材を取り付けることで凸部４１１を形成してもよい。
【００３３】
図１および図２に示されるように、本実施形態の凸部４１１は、基部４１０の上面４１０ａと略平行な矩形状の平面からなる頂部４１１ａを有しており、凸部４１１の各側面は、基部４１０の上面４１０ａから頂部４１１ａに向かって略垂直に延びている。頂部４１１ａは、スクリューナット３５０の下面３５０ａと略同一の大きさに形成されている。なお、図２の矢印ＮＳは、スクリューナット３５０の可動範囲ＮＳを示しており、矢印ＰＳは通常使用時における可動部品Ｐの可動範囲である有効可動範囲ＰＳを示している。矢印ＷＳは、可動範囲ＮＳと有効可動範囲ＰＳとの差分であり、スクリューナット３５０への可動部品Ｐの組み付け作業時にのみ用いられる作業範囲ＷＳを示している。
【００３４】
本実施形態のモータ装置１０は、スクリューナット３５０やスクリューナット３５０に組み付けられた可動部品Ｐがリードスクリュー３００の延在方向に往復移動した際、基部４１０に接触しないように、スクリューナット３５０と基部４１０との間に隙間が設けられている。可動部品Ｐが組み付けられる前のスクリューナット３５０は、この隙間があることで角度位置が安定せず、周方向のどちらかに傾きやすい状態にある。このようなナット部材を人手で正位置に保ちながら可動部品Ｐを組み付ける場合、例えばナット部材が小さいときや、狭小なスペースまたは視認困難な位置にナット部材が配置されているときには、組み付け作業が煩雑となるおそれがある。
【００３５】
本実施形態のモータ装置１０は、スクリューナット３５０の可動範囲ＮＳ内に、スクリューナット３５０の傾きを制限する凸部４１１が形成されており、スクリューナット３５０を凸部４１１の上に配置することで、人手によらず、スクリューナット３５０の角度位置を保つことができる。これにより、スクリューナット３５０に可動部品Ｐを効率的に組み付けることが可能とされている。なお、本実施形態では、スクリューナット３５０の下面３５０ａと凸部４１１の頂部４１１ａとの間にも僅かに隙間が設けられているが、この隙間は必須ではなく、凸部４１１をスクリューナット３５０と常時接触可能な高さにしてもよい。
【００３６】
また、本実施形態の凸部４１１は、スクリューナット３５０の可動範囲ＮＳにおける端部近傍に配置されている。より具体的には、凸部４１１は、軸支持部４２１からスクリューナット３５０の厚み程度の間隔を空けた位置に配置されている。
【００３７】
スクリューナット３５０に可動部品Ｐが組み付けられた後に、スクリューナット３５０が凸部４１１の上を通過すると、モータ装置１０が組み込まれた装置の振動や、可動部品Ｐに押さえられたりすることで、スクリューナット３５０が凸部４１１に接触するおそれがある。そのため、本実施形態のモータ装置１０では、可動部品Ｐの有効可動範囲ＰＳの外に凸部４１１を配置し、可動部品Ｐの組み付け作業時にのみ凸部４１１の形成範囲（作業範囲ＷＳ）を使用することにより、可動部品Ｐの組み付け後におけるスクリューナット３５０と凸部４１１との接触を防いでいる。なお、スクリューナット３５０と凸部４１１との接触が問題とならない場合には、有効可動範囲ＰＳ内に凸部４１１を配置してもよい。その場合でも、本実施形態の凸部４１１は、可動範囲ＮＳの端部近傍に配置されているため、スクリューナット３５０と凸部４１１との接触による影響は低く抑えられる。
【００３８】
また、本実施形態のスクリューナット３５０は、凸部４１１との対向面である下面３５０ａが平面で構成されている。これにより、本実施形態の凸部４１１のような簡易な構造の凸部４１１であっても、スクリューナット３５０の傾きを効果的に制限することが可能とされている。
【００３９】
〔凸部の変形例〕
図４および図５は、凸部４１１の変形例である凸部４１２、および凸部４１３の構造を示す側面図および平面図である。以下の説明では、先の実施形態と同一または同様の機能を有する構成については、先の実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４０】
図４の凸部４１２は、平面からなる頂部４１２ｂに加え、基部４１０の上面４１０ａから頂部４１２ｂに向かって緩やか傾斜したスロープ４１２ｂを有している。スロープ４１２ｂは、角度位置が傾いたスクリューナット３５０が乗り上げることにより、スクリューナット３５０を正位置に補正しつつ、頂部４１２ａに誘導する傾斜面である。
【００４１】
リードスクリュー３００によりスクリューナット３５０を移動させるときには、リードスクリュー３００の回転方向側にスクリューナット３５０を傾かせる摩擦力が作用する。例えば上記実施形態の凸部４１１のように、その側面が垂直な面からなる場合、スクリューナット３５０の傾倒した部分が凸部４１１の側面に係合し、スクリューナット３５０が移動不能になるおそれがある。可動部品Ｐの組み付け作業時にこの状態に陥った場合、スクリューナット３５０の角度位置を人手により正位置に補正して頂部４１１ａに配置する必要がある。可動部品Ｐの組み付け後にこの状態に陥った場合、装置の動作に不具合を生じさせるおそれがある。
【００４２】
本変形例の凸部４１２は、スロープ４１２ｂを有していることにより、スクリューナット３５０の移動時における凸部４１２との係合を防止することが可能とされている。
【００４３】
図５の凸部４１３は、スロープ４１３ｂを有していることに加えて、頂部４１３ａが軸方向に直交する方向に線状に形成されている。ここで、「線状の頂部」とは、凸部４１３のように凸部の頂点の一つが頂部とされているものや、線に準ずる程度に細い平面からなる頂部を意味している。
【００４４】
本発明の凸部の頂部は、ナット部材の傾きを防止することができるものであればよく、面である必要はない。また、本実施形態のスクリューナット３５０の下面３５０ａは平面により構成されていることから、線状の頂部４１３ａであってもスクリューナット３５０の傾きを制限することができる。
【００４５】
一般に、小型化などの理由により、可動部品Ｐの有効可動範囲としてリードスクリュー３００の全長が使用可能であることが望まれる。本変形例の凸部４１３は、頂部４１３ａが線状に形成されていることにより、頂部４１３ａの配置範囲が最少化されている。これにより、可動部品Ｐの有効可動範囲の確保と、スクリューナット３５０への可動部品Ｐの組み付け作業の効率化の両立を図ることが可能とされている。
【００４６】
なお、上記実施形態の凸部４１１や、変形例にかかる凸部４１２，４１３は、可動部品Ｐの組み付け作業の都合上、スクリューナット３５０の可動範囲における端部から少し離れた位置に配置されている。このような作業上の制約がない場合には、凸部を同可動範囲の端部にさらに寄せることで、可動部品Ｐの有効可動範囲をより広く確保することが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態のフレーム４００は、基部４１０、起立部４２０、および凸部４１１が単一の板金部材として一体成形されているが、本発明の枠体は、別々の部材を組み合わせて構成されてもよい。また、上記実施形態のリードスクリュー３００は基部４１０に対して平行に配置されているが、本発明の送りねじは基部と常に平行である必要はなく、多少傾いて配置されていてもよい。また、実施形態のスクリューナット３５０は、略矩形状の板面を有する平板部材であり、その下面３５０ａが平面により構成されているが、本発明のナット部材は矩形以外の形状とされてもよい。ナット部材の凸部との当接部も、常に面である必要はなく、ナット部材の傾きを制限可能であれば、例えば突出部などであってもよい。同様に、本発明の凸部の頂部も、面状や線状には限られず、例えば、複数の点でナット部材を支持する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０  モータ装置
２００  モータ
３００  リードスクリュー（送りねじ）
３００ａ  先端部
３００ｂ  基端部
３５０  スクリューナット（ナット部材）
４００  フレーム（枠体）
４１０  基部
４１０ａ  上面
４１１，４１２，４１３  凸部
４１１ａ，４１２ａ，４１３ａ  頂部
４１２ｂ，４１３ｂ  スロープ（傾斜面）
４２０  起立部
４２１  軸支持部
４２２  モータ取付部
Ｐ  可動部材（他の部品）
【図１】
2018014826.tif 000003
【図２】
2018014826.tif 000004
【図３】
2018014826.tif 000005
【図４】
2018014826.tif 000006
【図５】
2018014826.tif 000007