(57)【要約】【課題】各種機械器具の直線移動体のガイドシャフトの取り付けに際し、ガイドシャフトを固定する押圧力に伴う剪断応力が発生しないようにし、ガイドシャフトの直線性を保持し、前記直線移動体とガイドシャフトの間に摺接抵抗が発生しないようにする。【解決手段】板状支持体２０に形成した支持孔２０ａにガイドシャフト２の端部２ａを挿通し、該ガイドシャフト２の端部２ａを前記板状支持体２０の片側または両側の摩切り位置で弾性手段２１により押圧するようにする。【選択図】　　図６
2004092861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状支持体に形成した支持孔にガイドシャフトの端部を挿通し、該ガイドシャフトの端部を前記板状支持体の片側または両側の摩切り位置で弾性手段により押圧するようにしたことを特徴とする直線運動体のガイドシャフト取付構造。
【請求項２】
弾性手段がガイドシャフトの軸心と平行に延設された板バネであり、該板バネの開放端でガイドシャフトの端部の片側を前記板状支持体の摩切り位置で押圧するようにしたことを特徴とする請求項１記載の直線運動体のガイドシャフト取付構造。
【請求項３】
弾性手段がガイドシャフトの軸心と直交する状態で延設され、しかも中央に板状支持体を跨ぐスリットが形成された板バネであり、該板バネのスリット両側の開放端でガイドシャフトの端部の両側を前記板状支持体の摩切り位置で押圧するようにしたことを特徴とする請求項１記載の直線運動体のガイドシャフト取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械要素として各種装置、システムにおいて採用されている直線運動体を支持案内するガイドシャフトの取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来周知の装置、システムにおいて採用されている直線運動体の顕著な例として、印字プリンタ、レーザプリンタのようにプリンタヘッドを直線方向に往復動させ、印刷機能を得るようにしたものが知られている。これは、直線運動体であるプリンタヘッドをガイドシャフトで本体を軸支し、往復動の直線性を保つようにしたものである。
【０００３】
図９は、従来の直線運動体のガイドシャフトの取付状態の例を示すもので、支持枠１０１の両側の折曲端１０１ａに形成した通孔１０１ｂに直線運動体１０２を軸支したガイドシャフト１０３の端部１０３ａを挿通する。そして、線バネ１０４の一端１０４ａを通孔１０１ｂに係止し、他端１０４ｂを切起舌片１０１ｃに掛け止めすることにより、同図に示すようにガイドシャフトの端部１０３ａを線バネ１０４のバネ圧で固定するようにしている。このようにして固定されたガイドシャフト１０３の直線運動体１０２は、一般的手段として駆動機構のベルト１０５による駆動力で直線方向に往復動される。
【０００４】
図１０は、従来の直線運動体のガイドシャフトの取付状態の他の例を示すもので、ガイドシャフト１０３に小径端部１０３ｂを形成する一方、折曲端１０１ａに前記小径端部１０３ｂと略同径の通孔１０１ｃを形成する。そして、前記小径端部１０３ｂのネジ穴にネジ１０６を同図に示すように前記通孔１０１ｃの端部を挟持して螺着し、ガイドシャフト１０３が固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような直線運動体の構成では、ガイドシャフトに直線運動体が軸支されるが、双方の摺接面のクリアランスはきわめて微小なものとなる。これは、機械精度を向上する上からも摺接抵抗の発生しない程度にクリアランスを小さくしようとするもので、システム全体の精度、信頼性の向上に欠かせない設計上の要件となる。
【０００６】
ところが、図９のような構成によるガイドシャフトの取付構造では、図１１に示すごとくガイドシャフト１０３の折曲端１０１ａによる支持位置から離れた位置でその端部１０３ａを線バネ１０４で強力に押圧するため、その押圧の力点とガイドシャフトの支持点との間で大きな剪断応力が発生し、これが偶力となって同図に示すごとくガイドシャフト１０３が、仮想線で示す正常位置から僅かに湾曲することが確認されている。このような湾曲は微視的な変化量ではあるが、摺接面のクリアランスも微小であるため、このような湾曲が発生すると摺接抵抗も極端に増加し、これに伴って直線運動体の駆動力が増加するとともに、システム全体の精度、信頼性の低下につながる問題の原因となる。
【０００７】
一方、図１０に示す構成によるガイドシャフトの取付構造では、支持枠１０１の折曲端１０１ａの角度θ１・θ２の精度が問題となる。即ち、両角度θ１・θ２が正確に９０度であればガイドシャフト１０３に不要な応力が発生しないが、もし、一方の角度または両方の角度が９０度から変位している場合は、ガイドシャフト１０３の軸心が前記折曲端１０１ａの取付面に対して直角とならなくなる。このような状態においてネジ１０６を緊締し、ガイドシャフト１０３を固定すると、折曲端１０１ａの角度変位に倣う取付状態となり、この場合においても、ガイドシャフト１０３に微視的な湾曲が発生し、直線運動体との摺接抵抗が発生してしまうことになる。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題に鑑みなされたものであり、ガイドシャフトの取り付けに際し、ガイドシャフトを固定する押圧力に伴う剪断応力が発生しないようにしたもので、ガイドシャフトの直線性に影響を与えることのない取付構造を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、板状支持体に形成した支持孔にガイドシャフトの端部を挿通し、該ガイドシャフトの端部を前記板状支持体の片側または両側の摩切り位置で弾性手段により押圧するようにした第１の構成と、
【００１０】
上記第１の構成において、弾性手段がガイドシャフトの軸心と平行に延設された板バネであり、該板バネの開放端でガイドシャフトの片側を前記板状支持体の摩切り位置で押圧するようにした第２の構成と、
【００１１】
上記第１の構成において、弾性手段がガイドシャフトの軸心と直交する状態で延設され、しかも中央に板状支持体を跨ぐスリットが形成された板バネであり、該板バネのスリット両側の開放端でガイドシャフトの端部の両側を前記板状支持体の摩切り位置で押圧するようにした第３の構成と、により上記課題を解決する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図にもとづいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明を実施した光ディスクダビングシステムの外観を示す図であり、同システムは、複数のＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）あるいはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）などの光ディスクへ情報の記録およびラベル面の印刷などを自動的に行うようにしたもので、システム内における光ディスクの搬送機構を構成するディスククランプユニットが直線運動体となり、ガイドシャフトに支持案内されて直線運動が可能となるようにしたものである。
【００１４】
同図において、光ディスクＤの搬送機構はカバーフレーム１の内部に構成される。そして、ストックケースＣ１ならびに回収ケースＣ２は、本体からスライドさせて引き出すことができるように構成されており、光ディスクＤの装填、回収が可能となるようにしている。
【００１５】
図２は、本体からカバーフレーム１を取り外した状態を示すもので、ストックケースＣ１と回収ケースＣ２との中間位置であって本体の奥部側に記録ユニットＡおよび印刷ユニットＢが段積み状態で配置されている。そして、この記録ユニットＡおよび印刷ユニットＢのディスクトレイＡ１・Ｂ１のアンロードによる進出位置において装填された光ディスクＤの中心と、このディスクトレイＡ１・Ｂ１の左右に並置したストックケースＣ１および回収ケースＣ２に装填された光ディスクＤの中心が水平方向の同一直線上で一致するように配置されている。
【００１６】
図３は、光ディスク搬送機構の構成の概要をカバーフレーム１の内部から俯瞰した状態で示したもので、カバーフレームの奥部側には長手方向にガイドシャフト２が配設されている。そして、ラックギア３およびガイドラック４がカバーフレーム１から切り起し、または別部材の一体化により設けられている。
【００１７】
つぎに、ディスククランプユニット５は、ガイドシャフト２とガイドラック４により吊支状態で摺動可能に支持されるケース体６にトグル機構を収容するようにしたものである。ケース体６は図４に示すように一側面にスライド板７がネジ８により固定され、このときスライド板７の案内溝７ａがガイドラック４へ係合する。一方、ケース体６の他端はその突起部６ａがガイドシャフト２へ摺動自在に挿通され、これによりスライド板７とともにケース体６が吊支状態に保たれる。
【００１８】
前記ケース体６は、水平方向の往復動を可能とするための自走機構を備える。これは、ケース体６に固定した支持板９にモータ１０を固定し、このモータ１０の出力軸の小径ギア１１でホイールギア１２と一体の大径ギア１３を回転駆動する。このとき、前記ホイールギア１２はラックギア３と噛合しているので、モータ１０を駆動することによりホイールギア１２が回転し、ラックギア３の軌道に沿ってケース体６を推進して水平方向の往復動が可能となる。
【００１９】
つぎに、ケース体６に収容されるトグル機構は、複数の伸縮脚１４の先端に光ディスクＤのクランプヘッド１５を備え、モータ１６の駆動力でこの伸縮脚１４が延伸し、縮退するように構成されている。
【００２０】
このように構成された光ディスク搬送機構により光ディスクＤへの情報の記録ならびにラベル印刷を行う基本的作業ルーチンは、まず、ストックケースＣ１上のディスククランプユニット５のクランプヘッドが降下して光ディスクＤをクランプする。そして、このクランプヘッド１５により光ディスクＤをストックケースＣ１から引き上げ、記録ユニットＡの直上まで搬送すると、記録ユニットＡのディスクトレイＡ１がアンロードされ、定位置で停止する。この状態に至ると、クランプヘッド１５が降下してディスクトレイＡ１に光ディスクＤを装填し、しかるのち、クランプヘッド１５は上昇してディスクトレイＡ１が本体内にロードされ、光ディスクＤへの情報の記録が開始される。
【００２１】
上記工程を経て光ディスクＤへの情報の記録が完了すると、再びディスクトレイＡ１がアンロードされて定位置で停止してクランプヘッド１５が降下し、光ディスクＤをクランプしてディスクトレイＡ１から引き上げる。この状態に至ると、ディスクトレイＡ１はロードされ、印刷ユニットＢのディスクトレイＢ１がアンロードされて定位置に停止するので、クランプヘッド１５は情報の記録を完了した光ディスクＤをディスクトレイＢ１に装填する。
【００２２】
このようにして光ディスクＤが装填されると、ディスクトレイＢ１は本体内にロードされ、印刷ユニットＢは光ディスクＤのラベル面に印刷処理を施し、再び、ディスクトレイＢ１をアンロードする。そして、定位置に停止したディスクトレイＢ１の光ディスクＤをクランプヘッド１５がクランプして引き上げ、回収ケースＣ２の直上まで移動し、クランプヘッドから情報の記録ならびにラベル印刷の処理が完了した光ディスクＤを回収ケースＣ２内に開放する。
【００２３】
以上の工程における動作態様から明らかなように、ディスククランプユニット５の水平方向の往復動は、ケース体６がガイドシャフト２に支持案内されるようにしたもので、本発明の要旨の構成となる前記ガイドシャフト２の取付構造について以下に説明する。
【００２４】
図５は、本発明の第１実施例を示すもので、前述の光ディスクダビングシステムのカバーフレーム１を利用して実施した例を示すものである。同図において、カバーフレームから切り起こした板状支持体２０は、図１、図３に示すごとくガイドシャフト２の端部位置にカバーフレーム１の内部に向けて起立成形されており、ガイドシャフト２の端部２ａを挿通しする支持孔２０ａが形成されている。なお、前記板状支持体２０は、別部材を一体化するようにしてもよい。また、図６に示すようにガイドシャフト２の端部２ａには、ローレット加工により係止溝２ｂが形成されており、この係止溝２ｂが前記板状支持板２０の支持孔２０ａの底部に嵌合し、水平方向の位置決めが可能となるようにしている。
【００２５】
符号２１は、本発明の第１実施例で用いる板バネであり、全体が略Ｌ字型に形成されており、固定端２１ｂに回り止めボス１ａと係合する通孔２０ｃおよびリベット２２の通孔２１ｄが形成されている。そして、前記リベット２２を前記通孔２１ｄとカバーフレーム１に形成した通孔１ａに挿通してその端部をかしめて板バネ２１の固定端２１ｂを図６に示すように固定すると、板バネ２１の開放端２１ａが板状支持体２０と面接する位置、即ち、摩切り位置でガイドシャフト２の端部２ａの円周頂部を押圧する状態となり、ガイドシャフト２の垂直方向の静止状態が保たれる。
【００２６】
このようにガイドシャフト２の端部２ａを板状支持体２０の摩切り位置で押圧することにより、その押圧の力点Ｐ１がガイドシャフト２を支える板状支持体２０による支点Ｐ２に最も接近することにより剪断応力が最小となることから、ガイドシフト２の主体部への偶力の発生を防止することができ、これによりガイドシャフト２が湾曲されることなく、ガイドシャフト２０の直線性を保持することができる。
【００２７】
図７は、本発明の第２実施例を示すもので、板バネ２３の開放端の中央にスリット２３ａを形成し、双極状の開放端２３ｂを形成したものである。このように形成した板バネ２３のスリット２３ａを、ガイドシャフト２と直交する方向から前記板状支持体２０を跨ぐように差し込み、固定端２３ｃを第１実施例と同様の固定構造でカバーフレーム１に固定するようにしたものである。
【００２８】
このようにして板バネ２３を固定すると、図８からも明らかなように板バネ２３の開放端２３ｂが板状支持体２０の両側の摩切り位置においてガイドシャフト２の円周頂部を押圧する状態となり、ガイドシャフト２の垂直方向の静止状態が保たれる。
【００２９】
したがって、第２実施例による場合は、板状支持体２０の両側の摩切り位置でガイドシャフト２が押圧されるので、その押圧力が板状支持体２０の両側で平衡して働き、ガイドシャフト２に偶力の発生する余地が全くなくなり、ガイドシャフト２０の直線性を保持することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、直線移動体を支持案内するガイドシャフトを固定する押圧力に伴う剪断応力が発生しないようにしたので、ガイドシャフトの直線性を保持することができる。これにより、直線移動体を常に安定した状態で運動制御することができるので、システムの精度、信頼性を向上することができる。さらに、簡素な板バネ構造で所期の目的を達成することができるので、部品コストなどをきわめて低いものとすることができ、また、ガイドシャフトの軸心に対して平行または直交する状態で板バネを配設できるようにしたので、融通生の高い設計が可能となり、各種機械器具へ広範に実施することができるなど多大の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したシステムの外観を示す図である。
【図２】本発明を実施したシステムの構成を説明する図である。
【図３】本発明の実施状態を示す図である。
【図４】図３の要部の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施例の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施例の要部断面図である。
【図７】本発明の第２実施例の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施例の要部断面図である。
【図９】従来のガイドシャフトの取付構造の例を示す斜視図である。
【図１０】従来のガイドシャフトの取付構造の他の例を示す斜視図である。
【図１１】従来の例における不具合の状態を示す図である。
【符号の説明】
１・・・・・・カバーフレーム
２・・・・・・ガイドシャフト
２ａ・・・・・端部
２ｂ・・・・・係止溝
２０・・・・・板状支持体
２０ａ・・・・支持孔
２１・・・・・板バネ
２１ａ・・・・開放端部
２１ｂ・・・・固定端部
２１ｃ・・・・通孔
２１ｄ・・・・通孔
２２・・・・・リベット
２３・・・・・板バネ
２３ａ・・・・スリット
２３ｂ・・・・開放端
２３ｃ・・・・固定端
２３ｄ・・・・通孔
２３ｅ・・・・通孔
【図１】
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【図２】
2004092861.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004092861.tif 000008
【図７】
2004092861.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004092861.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成14年9月4日(2002.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
図９は、従来の直線運動体のガイドシャフトの取付状態の例を示すもので、支持枠１０１の両側の折曲端１０１ａに形成した通孔１０１ｂに直線運動体１０２を軸支したガイドシャフト１０３の端部１０３ａを挿通する。そして、線バネ１０４の一端１０４ａを通孔１０１ｄに係止し、他端１０４ｂを切起舌片１０１ｃに掛け止めすることにより、同図に示すようにガイドシャフトの端部１０３ａを線バネ１０４のバネ圧で固定するようにしている。このようにして固定されたガイドシャフト１０３の直線運動体１０２は、一般的手段として駆動機構のベルト１０５による駆動力で直線方向に往復動される。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
図１０は、従来の直線運動体のガイドシャフトの取付状態の他の例を示すもので、ガイドシャフト１０３に小径端部１０３ｂを形成する一方、折曲端１０１ａに前記小径端部１０３ｂと略同径の通孔１０１ｅを形成する。そして、前記小径端部１０３ｂのネジ穴にネジ１０６を同図に示すように前記通孔１０１ｅの端部を挟持して螺着し、ガイドシャフト１０３が固定される。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
符号２１は、本発明の第１実施例で用いる板バネであり、全体が略Ｌ字型に形成されており、固定端２１ｂに回り止めボス１ａと係合する通孔２０ｃおよびリベット２２の通孔２１ｄが形成されている。そして、前記リベット２２を前記通孔２１ｄとカバーフレーム１に形成した通孔１ｂに挿通してその端部をかしめて板バネ２１の固定端２１ｂを図６に示すように固定すると、板バネ２１の開放端２１ａが板状支持体２０と面接する位置、即ち、摩切り位置でガイドシャフト２の端部２ａの円周頂部を押圧する状態となり、ガイドシャフト２の垂直方向の静止状態が保たれる。