(57)【要約】【課題】リードスクリュウを用いた直進駆動装置において、フレームの変形を生じにくくするとともに、組み立ての作業性を向上させる。【解決手段】概略コの字形に形成された板状のフレームであって、コの字形の対向する板部である第１板部と第２板部と、第１板部と第２板部とを連結する板部である連結部とを有するフレームと、第１板部と第２板部の間に配置された第１のリードスクリュウと、第１のリードスクリュウと平行に配置された第１のガイドシャフトと、第１のリードスクリュウを回転させる第１のモータと、第１板部と第２板部における、連結部と第１のリードスクリュウを挟んで反対側の端部同士を連結する補強部材とを備える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
概略コの字形に形成された板状のフレームであって、前記コの字形の対向する板部である第１板部および第２板部と、該第１板部と第２板部とを連結する板部である連結部とを有するフレームと、
前記第１板部と第２板部の間に配置された第１のリードスクリュウと、
前記第１のリードスクリュウと平行に配置された第１のガイドシャフトと、
前記第１のリードスクリュウを回転させる第１のモータと、
前記第１板部と前記第２板部における、前記連結部と前記第１のリードスクリュウを挟んで反対側の端部同士を連結する補強部材と、
を備えることを特徴とする直進駆動装置。
【請求項２】
前記補強部材は、前記第１板部と前記第２板部の端面とほぼ垂直な方向から、レーザ溶接により前記第１板部及び前記第２板部に固定されることを特徴とする請求項１に記載の直進駆動装置。
【請求項３】
前記第１のリードスクリュウと平行に配置された第２のリードスクリュウと、該第２のリードスクリュウを回転させる第２のモータをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の直進駆動装置。
【請求項４】
前記第１のリードスクリュウに螺合するナットを有し、前記第１のリードスクリュウにより直進駆動される第１の光学フィルタユニットと、
前記第２のリードスクリュウに螺合するナットを有し、前記第２のリードスクリュウにより直進駆動される第２の光学フィルタユニットと、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の直進駆動装置。
【請求項５】
前記第１のリードスクリュウと前記第２のリードスクリュウは、前記連結部の面に対して垂直な方向に配列されていることを特徴とする請求項３に記載の直進駆動装置。
【請求項６】
前記補強部材は、前記第１板部と前記第２板部における、前記第１のリードスクリュウおよび前記第２のリードスクリュウを挟んで前記連結部と反対側の端部同士を連結することを特徴とする請求項５に記載の直進駆動装置。
【請求項７】
前記補強部材は、前記第１の板部および前記第２の板部の前記端部において、前記第１のリードスクリュウおよび前記第２のリードスクリュウと直線上で重なる位置で連結することを特徴とする請求項６に記載の直進駆動装置。
【請求項８】
前記第１のリードスクリュウと前記第２のリードスクリュウは、前記連結部の面に対して平行な方向に配列されていることを特徴とする請求項３に記載の直進駆動装置。
【請求項９】
前記補強部材は、前記第１板部と前記第２板部の前記第１および第２のリードスクリュウを挟んで前記連結部と反対側の端部同士を連結することを特徴とする請求項８に記載の直進駆動装置。
【請求項１０】
前記第１の板部における前記補強部材の一端が連結される部分の前記連結部からの高さと、前記第２の板部における前記補強部材が連結される部分の前記連結部からの高さが異なることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の直進駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直進駆動装置におけるフレームの補強技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、リードスクリュウとそれに平行に配置されたガイドシャフトとを備え、リードスクリュウをモータで回転させることにより、リードスクリュウとガイドシャフトに案内される移動体を直進駆動させる装置が知られている。
【０００３】
このような直進駆動装置の１つが、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されている直進駆動装置としてのモータでは、モータ軸に連結されたリードスクリュウとガイド軸とが板金材料からなるコの字形のフレームに支持されている。ガイド軸はリードスクリュウと平行な状態で、コの字の開いた側の両端部の間に配置されており、ガイド軸の両端部がコの字の外側からレーザスポット溶接により溶接されてフレームに固定されている。そして、リードスクリュウが回転することにより、リードスクリュウとガイド軸に支持された移動体が移動される。このような構造では、リードスクリュウの回転により移動体が移動した後に、移動体が上記のコの字形のフレームの可動端に衝突する場合がある。このような場合、衝突の反力によりフレームが変形してしまうことがあるが、特許文献１の構造では、コの字の開いた側の両端部にガイド軸の両端部が溶接固定されているため、フレームが変形してしまうことが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６１５５０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の従来例では、ガイド軸をコの字の外側から溶接しているため、組み立て時に溶接作業のためのスペースを確保しにくく、組み立ての作業性が悪いという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、リードスクリュウを用いた直進駆動装置において、フレームの変形を生じにくくするとともに、組み立ての作業性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係わる直進駆動装置は、概略コの字形に形成された板状のフレームであって、前記コの字形の対向する板部である第１板部および第２板部と、該第１板部と第２板部とを連結する板部である連結部とを有するフレームと、前記第１板部と第２板部の間に配置された第１のリードスクリュウと、前記第１のリードスクリュウと平行に配置された第１のガイドシャフトと、前記第１のリードスクリュウを回転させる第１のモータと、前記第１板部と前記第２板部における、前記連結部と前記第１のリードスクリュウを挟んで反対側の端部同士を連結する補強部材と、を備えることを特徴とする
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、リードスクリュウを用いた直進駆動装置において、フレームの変形を生じにくくするとともに、組み立ての作業性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態の直進駆動装置が用いられる光量調整装置の構成を示す斜視図。
【図２】光量調整装置を、図１の左下方向から見た断面図。
【図３】直進駆動装置と案内ユニットの関係を示す斜視図。
【図４】直進駆動装置ＤＵ１を抜き出して示した斜視図。
【図５】図４に示す直進駆動装置ＤＵ１を組み込んだ光量調整装置の外観を示す斜視図。
【図６】図４に示す直進駆動装置ＤＵ１を組み込んだ光量調整装置の外観を示す斜視図。
【図７】図４に示す直進駆動装置ＤＵ１を組み込んだ光量調整装置の外観を示す斜視図。
【図８】補強部材の効果を説明する図。
【図９】補強部材の効果を説明する図。
【図１０】第２の実施形態の直進駆動装置を示す斜視図。
【図１１】第３の実施形態の直進駆動装置を示す斜視図。
【図１２】第４の実施形態の直進駆動装置を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の直進駆動装置が用いられる光量調整装置１００の構成を示す斜視図である。図２は、光量調整装置１００を、図１の左下方向から見た断面図である。この光量調整装置１００は、カメラなどにおいて光路上に光学フィルタを出し入れして光量を調整する装置であり、光学フィルタを直進移動させる本実施形態の直進駆動装置を２つ有している。
【００１２】
図１、図２において、光量調整装置１００は、ベース板１、複数のフィルタユニット（光学フィルタユニット）３Ａ〜３Ｄ、直進駆動装置ＤＵ１，ＤＵ２、案内ユニット７を備える。ベース板１は平面状に形成されており、フィルタユニット３Ｄに隠れているが、図中Ａで示す領域に光路を形成する開口部が形成されている。また、Ｂで示す領域が、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄが開口部外に退避する領域となる。ベース板１には、直進駆動装置ＤＵ１，ＤＵ２、案内ユニット７が固定される。
【００１３】
フィルタユニット３Ａ〜３Ｄは、それぞれ板状の光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄを有する。光量調整部材３１Ａ〜３１Ｄは、例えばＮＤフィルタ、ＩＲカットフィルタ、偏光フィルタ等の光学フィルタである。フィルタユニット３Ａ〜３Ｄは、その法線方向が光軸方向と平行になるように配列されており、図２に示すように４層の積層構造となっている。
【００１４】
フィルタユニット３Ａ〜３Ｄは、一対の直進駆動装置ＤＵ１，ＤＵ２によって矢印Ｃ方向に移動される。直進駆動装置ＤＵ１，ＤＵ２は、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄを挟んで対向して配置されている。
【００１５】
図３は、直進駆動装置ＤＵ１，ＤＵ２と案内ユニット７の関係を示す斜視図である。図３において、直進駆動装置ＤＵ１は、移動機構４Ａ，４Ｃ、フレーム５Ａ、ガイドシャフト６Ａ，６Ｃ、補強部材６Ｅを備える。直進駆動装置ＤＵ２は、移動機構４Ｂ，４Ｄ、フレーム５Ｂ、ガイドシャフト６Ｂ，６Ｄ、補強部材６Ｆを備える。移動機構４Ａ〜４Ｄは、それぞれ、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄを移動させる機構である。ガイドシャフト６Ａ〜６Ｄは、それぞれ、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄの回り止めを目的として設けられており、その移動を案内する。
【００１６】
案内ユニット７は、対向する２つのプレート部材７２，７３の間にガイドシャフト７１Ａ〜７１Ｄが配置されて構成されている。フィルタユニット３Ａ〜３Ｄは、これらのガイドシャフト７１Ａ〜７１Ｄによってもガイドされる。具体的には、図２にも示されるように、フィルタユニット３Ａは、ガイドシャフト７１Ａ，６Ｂによりガイドされる。フィルタユニット３Ｂは、ガイドシャフト７１Ｂ，６Ａによりガイドされる。フィルタユニット３Ｃは、ガイドシャフト７１Ｃ，６Ｄによりガイドされる。フィルタユニット３Ｄは、ガイドシャフト７１Ｄ，６Ｃによりガイドされる。
【００１７】
図４は、直進駆動装置ＤＵ１を抜き出して示した斜視図である。直進駆動装置ＤＵ１と直進駆動装置ＤＵ２は、フィルタユニット３Ａ〜３Ｄを間に挟んで線対称な構造となっていて構造が同一であるため、直進駆動装置の詳しい構造は、図４に示す直進駆動装置ＤＵ１についてのみ説明する。なお、図２に示す直進駆動装置ＤＵ１と図４に示す直進駆動装置ＤＵ１とでは、フレーム５Ａの構造などが異なっており、以下詳細に説明する。図５乃至図７は、図４に示す直進駆動装置ＤＵ１を組み込んだ光量調整装置の外観を示す斜視図である。
【００１８】
図４において、移動機構４Ａは、モータ４１Ａとリードスクリュウ４２Ａとを備える。モータ４１Ａには、本実施形態ではステッピングモータが用いられる。リードスクリュウ４２Ａには、フィルタユニット３Ａに連結されたナット３４Ａが螺合しており、リードスクリュウ４２Ａがモータ４１Ａにより回転されると、フィルタユニット３Ａが直線的に移動される。移動機構４Ｂは、移動機構４Ａと同様に、モータ４１Ｃ、リードスクリュウ４２Ｃ、フィルタユニット３Ｃに連結されたナット３４Ｃを備え、リードスクリュウ４２Ｃがモータ４１Ｃにより回転されると、フィルタユニット３Ｃが直線的に移動される。
【００１９】
直進駆動装置ＤＵ１のフレーム５Ａは、板金部材を概略コの字状に曲げて形成されており、モータ４１Ａが固定される第１板部５１と、モータ４１Ｃが固定される第２板部５２と、第１板部５１と第２板部５２とを連結する連結部５３とが一体に形成されている。第２板部５２には、リードスクリュウ４２Ａを回転自在に支持する軸受４８Ａが配置されており、第１板部５１にはリードスクリュウ４２Ｃを回転自在に支持する軸受４８Ｃが配置されている。
【００２０】
また、第１板部５１と第２板部５２の間には、フィルタユニット３Ａの移動をガイドするガイドシャフト６Ａと、フィルタユニット３Ｃの移動をガイドするガイドシャフト６Ｃが固定されている。さらに、第１板部５１のリードスクリュウ４２Ａとリードスクリュウ４２Ｃの軸心を結ぶ線の延長上（直線上）あるいはその近傍には、凹部５１Ａが形成されており、補強部材６Ｅの一端部が、この凹部５１Ａに挿入される。そして、第１板部５１の端面５１Ｂに対して垂直に近い方向（矢印Ｄで示す方向）からレーザ溶接され、溶接部５１Ｃが形成される。これにより、補強部材６Ｅの一端部が、第１板部５１に固定される。同様に、第２板部５２のリードスクリュウ４２Ａと４２Ｃの軸心を結ぶ線の延長上あるいはその近傍には、凹部５２Ａが形成されており、補強部材６Ｅの他端部が、この凹部５２Ａに挿入される。そして、第２板部５２の端面５２Ｂに対して垂直に近い方向（矢印Ｅで示す方向）からレーザ溶接され、溶接部５２Ｃが形成されて、補強部材６Ｅの他端部が、第２板部５２に固定される。つまり、補強部材６Ｅは、第１板部５１と第２板部５２のリードスクリュウ４２Ａ，４２Ｃを挟んで連結部５３と反対側の端部同士を連結する。
【００２１】
補強部材６Ｅは、第１板部５１および第２板部５２に対し、その端部（端面５１Ｂ、５２Ｂ）において、リードスクリュウ４２Ａおよびリードスクリュウ４２Ｂと直線上で重なる位置で連結すると、第１板部５１や第２板部５２の変形を防ぐ作用を効果的に発揮できる。
【００２２】
なお、図７では、フィルタユニット３Ｄをガイドするガイドシャフト４２Ｄが第１板部５１と第２板部５２を補強する例を示しているが、図６の補強部材６Ｅと同様に、第１板部５１と第２板部５２の端部同士を連結する補強部材を別に設けてもよい。
【００２３】
ここで補強部材６Ｅの効果について図８と図９を用いて説明する。従来では、図８に示すようにリードスクリュウ１４２の回転によって直動するナット１３４が、フィルタユニット１０３Ａを作動させ、フィルタユニット１０３Ａが可動端部１８０に接触すると、リードスクリュウ１４２の反力により、フレーム１０５の第２板部１５２が外側に変形していた。
【００２４】
これに対し、本実施形態では、図９に示すように補強部材６Ｅを、連結部５３からなるべく遠い位置で第１板部５１と第２板部５２に溶接して固着させることで、フィルタユニット３Ａが可動端１０に接触して反力が生じても、フレーム５Ａの第２板部５２が変形することがない。なお補強部材６Ｅは円柱状の部材に限らず、角材でもよい。
【００２５】
また、レーザ溶接は第１板部５１と第２板部５２の端部に対してリードスクリュウ４２Ａと直交する方向で同一方向（矢印Ｄ、Ｅで示す方向）から照射して行われるため、製造工程上モータの向きを変える必要はなく効率よく直進駆動装置ＤＵ１を組み立てることができる。本実施形態では、第１板部５１と第２板部５２の端部を棒状の補強部材６Ｅが嵌るように凹ませることでレーザ溶接時の棒状の補強部材６Ｅの位置出しの機能を持たせている。レーザ溶接は連結部５３に垂直な方向から、かつモータ取付穴の中心を通る面上で行われるのが好ましい。
【００２６】
また、別の言い方をすれば、図５、図６に示す光量調整装置は、ベース板１に対して図５、図６の上側に順番に各部品を積み重ねて組み立てられるが、矢印Ｄ、Ｅで示すように、部品を積み重ねていく方向からレーザ溶接を行うことができるので、組み立て時に、溶接のためのスペースが確保しやすく、組み立て性が向上される。
【００２７】
また、補強部材６Ｅをレーザ溶接する際に、第１板部５１と第２板部５２の端部を連結部５３に対して垂直になるように矯正して補強部材６Ｅを溶接することにより、フレームの直角度の良い直進駆動装置を提供することができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態に係わる直進駆動装置ＤＵ１の構成を示す斜視図である。第２の実施形態では、直進駆動装置の基本構造は第１の実施形態と同じであり、補強部材６Ｅの取り付け位置が異なる。図１０においては、モータ４１Ａ，４１Ｃがフレーム５Ａの連結部５３と平行に配列されている。そして、補強部材６Ｅを、第１板部５１と第２板部５２に対して溶接部５１Ｃ，５２Ｃでレーザ溶接することにより固着する。つまり、フレーム５Ａの連結部５３から最も遠い位置で、補強部材６Ｅにより第１板部５１と第２板部５２を連結する。これにより、リードスクリュウ４２Ａ，４２Ｃの回転により直動するナット３４Ａ，３４Ｃが可動端に接触したときの反力があっても、フレーム５Ａの第１板部５１と第２板部５２が開く方向に変形しにくくなる。
【００２９】
なお、この第２の実施形態においても、溶接部５１Ｃ，５２Ｃを同じ方向から溶接できるため、組み立て作業性が向上される。
【００３０】
（第３の実施形態）
図１１は、本発明の第３の実施形態に係わる直進駆動装置の構成を示す斜視図である。第３の実施形態では、直進駆動装置の基本構造はやはり第１の実施形態と同じであり、補強部材６Ｅの取り付け位置が異なる。図１０においては、モータ４１Ａ，４１Ｃがフレーム５Ａの連結部５３と平行に配列されている。そして、２つのモータの中心軸を結ぶ線の延長上で、補強部材６Ｅを第１板部５１と第２板部５２に対して溶接部５１Ｃ，５２Ｃでレーザ溶接することにより固着する。これにより、リードスクリュウ４２Ａ，４２Ｃの回転により直動するナット３４Ａ，３４Ｃが可動端に接触したときの反力があっても、フレーム５Ａの第１板部５１と第２板部５２が開く方向に変形しにくくなる。
【００３１】
なお、この第３の実施形態においても、溶接部５１Ｃ，５２Ｃを同じ方向から溶接できるため、組み立て作業性が向上される。
【００３２】
（第４の実施形態）
図１２は、本発明の第４の実施形態に係わる直進駆動装置の構成を示す斜視図である。第４の実施形態では、直進駆動装置の基本構造はやはり第１の実施形態と同じであり、補強部材６Ｅの取り付け位置が異なる。図１１においては、モータ４１Ａ，４１Ｃがフレーム５Ａの連結部５３と直交する方向に配列されている。そして、補強部材６Ｅを高さの異なる第１板部５１と第２板部５２に対して溶接部５１Ｃ，５２Ｃでレーザ溶接することにより固着する。つまり、フレーム５Ａの連結部５３から最も遠い位置の部分で、補強部材６Ｅにより第１板部５１と第２板部５２を連結する。これにより、リードスクリュウ４２Ａ，４２Ｃの回転により直動するナット３４Ａ，３４Ｃが可動端に接触したときの反力があっても、フレーム５Ａの第１板部５１と第２板部５２が開く方向に変形しにくくなる。これにより第１板部５１もしくは第２板部５２のいずれかの高さの低減のために、高さが不均一になったとしてもフレーム５Ａの強度を上げることが可能となる。
【００３３】
なお、この第４の実施形態においても、溶接部５１Ｃ，５２Ｃを同じ方向から溶接できるため、組み立て作業性が向上される。
【符号の説明】
【００３４】
１：ベース板、３：フィルタユニット、５：フレーム、３１：光量調整部材、５１：第１板部、５２：第２板部、５３：連結部、４２：リードスクリュウ、６Ａ〜６Ｃ：ガイドシャフト、６Ｅ：補強部材、５１Ｃ，５２Ｃ：溶接部
【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】
2019180167.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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