驱动装置的制作方法

1.本实用新型涉及驱动装置，涉及使驱动对象物相对于基准部件沿着轴向移动的驱动装置。


背景技术：

2.近年来，在激光照射型盘装置或智能手机等电子设备中，越来越多地搭载有根据需要使镜头或照相机等移动的机构(驱动装置)。例如，在具有照相机的智能手机中，有时附加从智能手机主体取出或放入照相机的功能。为了使这样的镜头或照相机等驱动对象物移动，例如考虑使用利用了丝杠的驱动装置(例如，参照专利文献1)。
3.在使用这种丝杠的驱动装置中，镜头或照相机等驱动对象物被固定在安装于丝杠的可动部上，通过利用马达使该丝杠旋转，驱动对象物沿轴向移动。可动部在与丝杠平行地延伸的引导轴上滑动，通过由引导轴支承可动部，限制可动部向意料之外的方向移动。
4.但是，在这样的现有的驱动装置中，由于需要与丝杠相邻地配置引导轴，因此存在驱动装置的设置空间变大的问题。随着近年来的电子设备的小型化，组装在更小的设置空间中的驱动装置的需求变高。
5.专利文献1：日本特开2018-137958号公报


技术实现要素：

6.本实用新型是鉴于这样的现有技术的问题点而完成的，其目的在于，提供能够组装在较小的设置空间中的小型的驱动装置。
7.根据本实用新型的一个方式，提供能够组装在较小的设置空间中的小型的驱动装置。该驱动装置用于使驱动对象物相对于基准部件沿着轴向移动。上述驱动装置具有：框架，其具有固定于上述基准部件的固定部；丝杠，其沿着上述轴向延伸，被上述框架支承为能够旋转；马达，其与上述丝杠连结，使上述丝杠旋转；以及螺母，其与上述丝杠卡合。上述丝杠具有：第1螺纹部，其沿着上述轴向呈螺旋状延伸；以及圆筒面，其与上述第1螺纹部相邻并沿着上述轴向呈螺旋状延伸。上述螺母具有：第2螺纹部，其沿着上述轴向呈螺旋状延伸，并且与上述丝杠的上述第1螺纹部螺合；以及抵接面，其与上述第2螺纹部相邻并沿着上述轴向呈螺旋状延伸，并且与上述丝杠的上述圆筒面抵接。
8.在这样的结构中，丝杠的第1螺纹部具有通过与螺母的第2螺纹部的卡合而使螺母沿着轴向移动的作用，丝杠的圆筒面具有通过与螺母的抵接面的抵接而对螺母进行支承并限制螺母向意料之外的方向移动的作用。即，一个丝杠兼具使螺母沿轴向移动的作用和对螺母进行支承的作用，因此不需要另外设置引导轴，能够减小驱动装置所需的设置空间。
9.优选的是，用包含上述螺母的中心轴线的任意的平面切断上述螺母时的剖面至少包含三个上述第2螺纹部的剖面部分。根据这样的结构，丝杠的第1螺纹部与螺母的第2螺纹部在该剖面的至少三个部位处卡合，因此能够使螺母沿着轴向更稳定地移动。
10.另外，优选的是，用包含上述螺母的中心轴线的任意的平面切断上述螺母时的剖
面至少包含三个上述抵接面的剖面部分。根据这样的结构，螺母的抵接面与丝杠的圆筒面在该剖面的至少三个部位处抵接，因此能够通过丝杠的圆筒面更稳定地支承螺母。
11.为了使螺母沿着轴向更稳定地移动，优选上述丝杠的上述第1螺纹部由沿着上述轴向延伸的多条螺纹牙构成。在该情况下，上述螺母的上述第2螺纹部也可以由螺纹槽构成，并且该螺纹槽的条数与构成上述丝杠的上述第1螺纹部的上述螺纹牙的条数相同。
12.在本实用新型中，丝杠的第1螺纹部具有通过与螺母的第2螺纹部的卡合而使螺母沿着轴向移动的作用，丝杠的圆筒面具有通过与螺母的抵接面的抵接而对螺母进行支承并限制螺母向意料之外的方向移动的作用。即，一个丝杠兼具使螺母沿轴向移动的作用和对螺母进行支承的作用，因此不需要另外设置引导轴，能够减小驱动装置所需的设置空间。
附图说明
13.图1是将本实用新型的一个实施方式的驱动装置与驱动对象物一起示出的主视图。
14.图2是图1的驱动装置的立体图。
15.图3是示出图2的驱动装置中的丝杠的立体图。
16.图4是示出图1的驱动装置中的螺母的立体图。
17.图5是图4的螺母的纵剖视图。
18.图6是图1的驱动装置中的丝杠和螺母的局部剖视图。
19.标号说明
20.1：驱动装置；2：照相机单元；3：智能手机主体；10：框架；11：上侧凸缘部；12：下侧凸缘部；13：固定部；16：背板部；20：步进马达；22：齿轮箱；30：丝杠；31：上侧轴承；32：下侧轴承；33：正齿轮；40：螺母；45：螺母主体；46：卡合孔；50：可动部件；61：螺纹牙部(第1螺纹部)；62a、62b、62c、62d：螺纹牙；65：圆筒面；71：螺纹槽部(第2螺纹部)；72a、72b、72c、72d：螺纹槽；75：圆筒面(抵接面)。
具体实施方式
21.以下，参照图1至图6对本实用新型的驱动装置的实施方式进行详细说明。另外，在图1至图6中，对相同或相当的结构要素标注相同的标号并省略重复的说明。另外，在图1至图6中，有时夸大表示各结构要素的比例尺或尺寸，有时省略一部分结构要素。
22.图1是将本实用新型的一个实施方式的驱动装置1与作为驱动对象物的照相机单元2一起示出的主视图，图2是图1的驱动装置1的立体图。本实施方式的驱动装置1例如设置在智能手机主体3的内部，能够使包含摄像镜头及摄像元件的照相机单元2相对于作为基准部件的智能手机主体3在z方向上移动。例如，驱动装置1能够在摄像时使照相机单元2向+z方向移动而从智能手机主体3突出，在摄像结束后使照相机单元2向-z方向移动而收纳在智能手机主体3的内部。图1示出了照相机单元2未被使用的状态，在该状态下照相机单元2被收纳在智能手机主体3的内部。另外，在本实施方式中，为了方便，将图1中的+z方向称为“上”或“上方”，将-z方向称为“下”或“下方”。
23.如图1和图2所示，驱动装置1具有固定在智能手机主体3上的框架10、安装在框架10上的步进马达20、安装在步进马达20上的齿轮箱22、沿z方向(轴向)延伸的丝杠30以及与
丝杠30卡合的螺母40。螺母40通过可动部件50而与照相机单元2连结。
24.框架10具有上侧凸缘部11、下侧凸缘部12、形成有供固定用的螺钉贯穿插入的螺纹孔13a的固定部13、以及在上侧凸缘部11与下侧凸缘部12之间延伸的背板部16。丝杠30经由上侧轴承31和下侧轴承32而分别安装于框架10的上侧凸缘部11和下侧凸缘部12，并被支承为能够相对于框架10进行旋转。如后所述，丝杠30与螺母40卡合，该螺母40的一个侧面(-y方向侧的侧面)与背板部16抵接。
25.使螺钉(未图示)贯穿插入在框架10的固定部13的螺纹孔13a中而使该螺钉与智能手机主体3螺合，由此将框架10固定于智能手机主体3。这些固定部13以分别从上侧凸缘部11和下侧凸缘部12延伸的方式设置。如图2所示，齿轮箱22通过螺钉23而固定于框架10的下侧凸缘部12。
26.图3是示出图2的丝杠30的立体图。如图3所示，在丝杠30上安装有正齿轮33，该正齿轮33收纳在齿轮箱22内。在齿轮箱22内，除了该丝杠30的正齿轮33之外，还收纳有与步进马达20的输出轴连结的行星齿轮机构(未图示)。通过该行星齿轮机构使步进马达20的旋转减速。该行星齿轮机构还与安装在丝杠30上的正齿轮33连结，丝杠30经由正齿轮33和行星齿轮机构而与步进马达20的输出轴连结。因此，当驱动步进马达20时，步进马达20的输出轴的旋转经由行星齿轮机构和正齿轮33而传递到丝杠30，使丝杠30进行旋转。
27.如图3所示，丝杠30具有：螺纹牙部61(第1螺纹部)，其沿着z方向(轴向)呈螺旋状延伸；以及圆筒面65，其与螺纹牙部61相邻，沿着z方向呈螺旋状延伸。螺纹牙部61在z方向上隔开间隔地呈螺旋状延伸。即，螺纹牙部61的间距比螺纹牙部61的z方向的宽度大。在本实施方式中，将通常的6条的丝杠螺纹牙中的2条螺纹牙去掉，在去掉后的螺纹牙的部分配置圆筒面65，将剩余的4条螺纹牙用作螺纹牙部61。这样，本实施方式的螺纹牙部61由4条螺纹牙62a、62b、62c、62d构成。
28.图4是螺母40的立体图，图5是螺母40的纵剖视图。如图4和图5所示，螺母40具有大致长方体状的螺母主体45，在螺母主体45的中央形成有沿着z方向贯通螺母主体45的卡合孔46。在该卡合孔46的内侧形成有沿着z方向呈螺旋状延伸的螺纹槽部71(第2螺纹部)和与螺纹槽部71相邻并沿着z方向呈螺旋状延伸的圆筒面(抵接面)75。螺纹槽部71在z方向上隔开间隔地呈螺旋状延伸。即，螺纹槽部71的间距比螺纹槽部71的z方向的宽度大。螺纹槽部71与丝杠30的螺纹牙部61对应地形成，圆筒面75与丝杠30的圆筒面65对应地形成。即，本实施方式的螺纹槽部71由4条螺纹槽72a、72b、72c、72d构成，这些螺纹槽72a、72b、72c、72d分别与丝杠30的螺纹牙部61的螺纹牙62a、62b、62c、62d螺合。
29.图6是示出丝杠30和螺母40的局部剖视图。如图6所示，丝杠30的螺纹牙部61的螺纹牙62a、62b、62c、62d与螺母40的螺纹槽部71的螺纹槽72a、72b、72c、72d螺合，丝杠30的圆筒面65与螺母40的圆筒面75相互抵接。在丝杠30的螺纹牙62a、62b、62c、62d与螺母40的对应的螺纹槽72a、72b、72c、72d之间沿着半径方向形成有微小的间隙g，以使螺母40能够相对于丝杠30相对地旋转并且能够沿轴向移动。由于该间隙g的存在，可认为螺母40在相对于丝杠30进行旋转时在半径方向上发生晃动，但在本实施方式中，由于丝杠30的圆筒面65与螺母40的圆筒面75相互抵接，丝杠30的圆筒面65对螺母40进行支承，因此能够抑制这样的晃动。
30.在这样的结构中，当驱动步进马达20时，步进马达20的输出轴的旋转经由齿轮箱
22内的行星齿轮机构和正齿轮33而传递到丝杠30，使丝杠30进行旋转。由于丝杠30的螺纹牙部61的螺纹牙62a、62b、62c、62d与螺母40的螺纹槽部71的螺纹槽72a、72b、72c、72d螺合，因此当丝杠30旋转时，螺母40也要旋转，但由于螺母40的螺母主体45的侧面与框架10的背板部16抵接，因此螺母40的旋转被框架10的背板部16限制。由此，螺母40伴随着丝杠30的旋转而沿z方向移动。
31.此时，如上所述，由于丝杠30的圆筒面65与螺母40的圆筒面75相互抵接，因此螺母40被丝杠30的圆筒面65支承。由此，能够抑制可能因丝杠30的螺纹牙62a、62b、62c、62d与螺母40的对应的螺纹槽72a、72b、72c、72d之间的间隙g而产生的晃动。
32.这样，当驱动步进马达20时，丝杠30进行旋转，螺母40沿z方向移动，伴随于此，可动部件50和安装在可动部件50上的照相机单元2也沿z方向移动。
33.这样，在本实施方式中，丝杠30的螺纹牙部61具有通过与螺母40的螺纹槽部71的卡合而使螺母40沿着z方向移动的作用，丝杠30的圆筒面65具有通过与螺母40的圆筒面75的抵接而对螺母40进行支承并限制螺母40向意料之外的方向移动的作用。即，一个丝杠30兼具使螺母40沿轴向移动的作用和对螺母40进行支承的作用，因此不需要另外设置引导轴，能够减小驱动装置1所需的设置空间。另外，在组装驱动装置1时，不需要考虑丝杠30与引导轴的平行度。
34.在上述实施方式中，对丝杠30的螺纹牙部61由4条螺纹牙62a、62b、62c、62d形成的例子进行了说明，但构成螺纹牙部61的螺纹牙的条数并不限于此。例如，也可以由1条螺纹牙构成螺纹牙部61，但为了使螺母40沿着轴向稳定地移动，优选由多条螺纹牙构成螺纹牙部61。在该情况下，螺母40的螺纹槽部71由螺纹槽构成，并且该螺纹槽的条数与丝杠30的螺纹牙部61的螺纹牙的条数相同。
35.另外，图6所示的螺母40的剖面包含三个螺纹槽部71的剖面部分(相对于螺母40的中心轴线在-x方向侧包含一个，在+x方向侧包含两个)。这样，通过构成为用包含螺母40的中心轴线的任意的平面切断螺母40时的剖面至少包含三个螺纹槽部71的剖面部分，丝杠30的螺纹牙部61与螺母40的螺纹槽部71在该剖面的至少三个部位处卡合，因此能够使螺母40沿着轴向更稳定地移动。
36.另外，图6所示的螺母40的剖面包含三个圆筒面75的剖面部分(相对于螺母40的中心轴线在-x方向侧包含两个，在+x方向侧包含一个)。这样，通过构成为用包含螺母40的中心轴线的任意的平面切断螺母40时的剖面至少包含三个圆筒面75的剖面部分，螺母40的圆筒面75与丝杠30的圆筒面65在该剖面的至少三个部位处抵接，因此能够通过丝杠30的圆筒面65更稳定地支承螺母40。
37.此外，在上述实施方式中，对丝杠30的第1螺纹部是由从圆筒面65向半径方向外侧突出的螺纹牙62a、62b、62c、62d构成的螺纹牙部61，螺母40的第2螺纹部是由从圆筒面75向半径方向内侧凹陷的螺纹槽72a、72b、72c、72d构成的螺纹槽部71的例子进行了说明，但也可以调换螺纹牙部与螺纹槽部的关系。即，也可以为，将丝杠30的第1螺纹部设为由从圆筒面65向半径方向内侧凹陷的多个螺纹槽构成的螺纹槽部，将螺母40的第2螺纹部设为由从圆筒面75向半径方向外侧突出的多个螺纹牙构成的螺纹牙部。
38.在上述实施方式中，螺母40的旋转被框架10的背板部16限制，但限制螺母40的旋转的方法并不限于此，能够通过任意的方法来限制螺母40的旋转。
39.在上述实施方式中，对为了使丝杠30旋转而使用步进马达20的例子进行了说明，但使丝杠30旋转的马达不限于步进马达。但是，为了准确地控制照相机单元2的移动量，优选使用步进马达作为使丝杠30旋转的马达。
40.另外，在上述实施方式中，作为对步进马达20的输出轴的旋转进行减速的齿轮机构，对使用行星齿轮机构的例子进行了说明，但作为对步进马达20的输出轴的旋转进行减速的齿轮机构，可以使用任意的齿轮机构。
41.以上对本实用新型的优选实施方式进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式，当然也可以在其技术思想的范围内以各种不同的方式实施。