CN108980302A - 轮系机构、齿轮箱、驱动装置以及电子设备 - Google Patents

轮系机构、齿轮箱、驱动装置以及电子设备 Download PDF

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Abstract

轮系机构、齿轮箱、驱动装置以及电子设备。在本发明的轮系机构中，第1减速齿轮、第2减速齿轮、第3减速齿轮、第4减速齿轮以及输出齿轮全部由树脂材料形成。第3减速齿轮和第4减速齿轮配置在第2减速齿轮的后级，由刚性比第1减速齿轮和第2减速齿轮高的材料形成。输出齿轮配置在第4减速齿轮的后级，由刚性比第4减速齿轮高的材料形成。

Description

轮系机构、齿轮箱、驱动装置以及电子设备
技术领域
本发明涉及轮系机构、齿轮箱、驱动装置以及电子设备。
背景技术
在摄像装置(例如，监视照相机等)中有时搭载有齿轮传动电机(geared motor)。齿轮传动电机对照相机主体自身、搭载于照相机主体的光学部件(例如镜头、光圈、滤镜等)等进行驱动。
齿轮传动电机通过将电机和轮系机构收纳在壳体内而构成(例如，参照日本实用新型注册第3156581号公报)。在齿轮传动电机中，通过将电机的动力经由轮系机构传递到输出设备(上述照相机主体、镜头、快门、滤镜等)而对输出设备进行驱动。
另外，例如在上述摄像装置中，存在如下趋势：输出设备的大小或重量随着高像素化等而增大。因此，要求齿轮传动电机的高转矩化。
但是，要想使从齿轮传动电机输出的转矩增大，需要利用轮系机构使电机的转矩减速。因此，作用在构成轮系机构的各齿轮之间的转矩增大，各齿轮容易磨损。
为了抑制各齿轮的磨损，考虑与以往相比增大各齿轮的模数。但是，通过增大齿轮的模数，有可能导致齿轮传动电机的大型化。
发明内容
本发明的方式是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供轮系机构、齿轮箱、驱动装置以及电子设备，能够在实现了小型化和高转矩化的基础上抑制各齿轮的磨损。
(1)为了解决上述课题，本发明的一个方式的轮系机构具有多个齿轮，该多个齿轮将致动器的动力传递到输出设备，所述齿轮全部由树脂材料形成，所述齿轮具有：第1齿轮；第2齿轮，其配置在所述第1齿轮的后级，由刚性比所述第1齿轮高的材料形成；以及第3齿轮，其配置在所述第2齿轮的后级，由刚性比所述第2齿轮高的材料形成。
根据本方式，通过确保位于后级的齿轮的刚性，能够提高作用在各齿轮之间的转矩比较大的后级齿轮的耐久性。由于能够比较便宜地制造出刚性低的齿轮，所以与提高全部齿轮的刚性相比，能够实现轮系机构的低成本化。由于齿轮全部由树脂材料形成，所以与齿轮由金属材料形成的情况相比，能够进一步实现低成本化。
特别是在本方式的轮系机构中，到后级的齿轮为止，刚性变高了3级以上。因此，与随着搭载有轮系机构的驱动装置的输出增大而仅使输出齿轮的刚性增大的情况相比，能够减小相邻的齿轮之间的刚性差。由此，能够抑制相邻的齿轮之间的因刚性差而导致的磨损。
而且，与为了抑制齿轮之间的磨损而使齿轮的模数增大的结构相比，能够抑制齿轮的大型化。
其结果是，能够在实现了小型化和高转矩化的基础上抑制各齿轮的磨损。
通过减小相邻的齿轮之间的刚性差，还能够缓和因相邻的齿轮的齿部彼此接触而产生的运行声音。因此，例如在输出设备搭载有麦克风的情况下等，能够降低噪音。
(2)在上述(1)方式的轮系机构中，也可以是，所述第3齿轮构成了所述多个齿轮中的最末级齿轮，所述第2齿轮构成了所述多个齿轮中的、与所述最末级齿轮的前级连接的前级齿轮。
根据本方式，通过使轮系机构中的、传递转矩最大的最末级齿轮与前级齿轮之间刚性不同，能够可靠地减轻上述磨损、运行声音。
(3)在上述(1)或(2)方式的轮系机构中，也可以是，所述多个齿轮中的最末级齿轮具有输出轴，在所述输出轴上安装有第4齿轮，所述第4齿轮与所述输出设备连接，并且所述第4齿轮的模数比所述最末级齿轮的模数大。
根据本方式，通过增大第4齿轮的模数，即使是便宜的材料也能够确保刚性。因此，能够减轻第4齿轮与输出设备的驱动齿轮之间的磨损。并且，由于第4齿轮的外形比较大，所以能够提高与驱动齿轮的互换性。
(4)在上述(3)方式的轮系机构中，也可以是，所述第4齿轮由刚性比所述第3齿轮低的材料形成。
根据本方式，通过使模数大的第4齿轮由刚性比第3齿轮低的材料形成，能够进一步实现低成本化。
(5)在上述(1)到(4)的任意方式的轮系机构中，也可以是，所述多个齿轮的后级侧的齿轮的齿宽比前级侧的齿轮的齿宽小，当传递所述动力时，在与将所述齿轮支承为能够旋转的支承轴方向垂直的面方向上，所述后级侧的齿轮的齿宽始终与所述前级侧的齿轮的齿宽重叠。
根据本方式，通过使各齿轮始终以恒定的齿宽卡合，能够抑制各齿轮之间的磨损。
(6)本方式的齿轮箱具有：上述(1)到(5)的任意方式的轮系机构；以及壳体，其收纳所述轮系机构。
根据本方式，能够抑制各齿轮之间的磨损，从而对输出设备长时间地传递期望的转矩。
(7)在上述(6)方式的齿轮箱中，也可以是，在所述壳体上设置有支承轴，该支承轴将所述齿轮支承为能够旋转，所述支承轴由金属材料形成。
根据本方式，能够通过由金属材料形成的支承轴来防止各齿轮相对于轴向的倾斜，从而能够抑制各齿轮之间的磨损。
(8)本方式的驱动装置具有：上述(6)或(7)方式的齿轮箱；以及致动器，其与所述轮系机构连接。
根据本方式，能够抑制各齿轮之间的磨损，从而对输出设备长时间地传递期望的转矩。
(9)在上述(8)方式的驱动装置中，也可以是，所述致动器具有输入齿轮，该输入齿轮与所述齿轮中的最前级齿轮啮合，所述最前级齿轮由刚性比所述输入齿轮高的材料形成。
根据本方式，能够在实现小型化和高转矩化的基础上抑制各齿轮的磨损。
(10)本方式的电子设备具有：上述(9)方式的驱动装置；以及输出设备，其与所述驱动装置连接，被所述驱动装置驱动。
根据本方式，由于具有上述方式的驱动装置，所以即使在搭载于电子设备的输出设备的大小或重量增大的情况下，也能够长时间地顺利驱动输出设备。
根据上述各方式，能够在实现小型化和高转矩化的基础上抑制各齿轮的磨损。
附图说明
图1是实施方式的摄像装置的框图。
图2是实施方式的齿轮传动电机的立体图。
图3是实施方式的齿轮传动电机的分解立体图。
图4是实施方式的齿轮传动电机的分解立体图。
图5是沿图2的V-V线的剖视图。
图6是沿图3的VI-VI线的剖视图。
图7是图5的VII部分放大图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的齿轮箱和驱动装置的实施方式进行说明。
[摄像装置]
图1是摄像装置1的框图。
如图1所示，本实施方式的摄像装置(电子设备)1例如是监视照相机。摄像装置1具有控制部2、摄像部3、齿轮传动电机(驱动装置)4等。
控制部2控制摄像装置1的整体动作。控制部2例如具有CPU、ROM、RAM等。
摄像部3具有摄像元件、镜头、滤镜、光圈(均未图示)等。摄像部3将穿过了镜头、滤镜、光圈等的光在摄像元件中通过光电转换作用转换成电信号之后，将所转换的电信号作为图像数据输出给控制部2。摄像元件例如是CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)、CMOS(Complementary MOS：互补金属氧化物半导体)图像传感器等。
齿轮传动电机4分别与摄像部3自身或搭载于摄像部3的光学设备(镜头、滤镜、光圈等)连接。齿轮传动电机4根据控制部2的指示对摄像部3自身或各种光学设备进行驱动。由此，调整摄像部3的方向、摄像部3的焦距、光量等。本实施方式的齿轮传动电机4对摄像部3或各种光学设备中的至少任意一种进行驱动即可。
＜齿轮传动电机＞
图2是齿轮传动电机4的立体图。图3、图4是齿轮传动电机4的分解立体图。
如图2～图4所示，齿轮传动电机4具有壳体10、电机(致动器)11以及轮系机构12。
(壳体和电机)
壳体10形成为长方体形状。具体来说，壳体10通过使第1壳体21、第2壳体22以及第3壳体23在厚度方向上重合而构成。在以下的说明中，将各壳体21～23的厚度方向(重合方向)设为Z方向，将与Z方向垂直的两个方向分别设为X方向、Y方向。在各方向中，将箭头所朝向的方向设为+方向，将朝向箭头的相反侧的方向设为－方向。
在本实施方式中，各壳体21～23的从Z方向观察的俯视时外形形成为彼此相同。具体来说，各壳体21～23的俯视时外形形成为以X方向为长边方向、以Y方向为短边方向的长方形。各壳体21～23的俯视时外形可以适当变更。在本实施方式中，各壳体21～23均由树脂材料形成。
如图3、图4所示，第3壳体23形成为向+Z方向(第1侧)开口的箱形。具体来说，第3壳体23具有底壁部31(参照图5)、第3侧壁部32以及分隔壁33。第3侧壁部32和分隔壁33从底壁部31的外周缘起朝+Z方向竖立设置。
第3侧壁部32从底壁部31的外周缘中的、位于+X方向的部分和位于Y方向的两侧的部分起朝+Z方向竖立设置。第3侧壁部32中的、位于Y方向的两侧的部分构成了相对于底壁部31向－X方向突出的突出壁35。
图5是沿图2的V-V线的剖视图。
如图3、图5所示，在各突出壁35的位于+Z方向的部分形成有阶梯部36。各突出壁35朝沿Y方向彼此分开的方向凹陷而形成阶梯部36。在突出壁35中的位于阶梯部36内的部分形成有卡定爪37(参照图3)。卡定爪37从突出壁35的－X方向端部起朝沿Y方向彼此接近的方向隆起。
分隔壁33从底壁部31的外周缘中的、位于－X方向的部分起朝+Z方向竖立设置。分隔壁33架设在第3侧壁部32中的、位于Y方向的两侧的部分之间。在分隔壁33的Y方向的中央部形成有朝－X方向伸出的伸出部38。
上述第3壳体23中的、将分隔壁33夹在中间的位于+X方向的部分构成了收纳电机11的电机收纳部40。即，电机收纳部40由底壁部31、第3侧壁部32和分隔壁33限定形成。换言之，分隔壁33在Z方向上延伸，是收纳电机11的收纳壁的一部分。
如图3、图4所示，电机11具有转子42、定子43以及线圈44。
转子42被支承为能够绕转子销46(参照图3)进行旋转，该转子销46从底壁部31起朝+Z方向竖立设置。本实施方式的转子42例如通过使磁铁48相对于基座部件47嵌件成型而构成。基座部件47例如由树脂材料等形成。
磁铁48形成为包围基座部件47的周围的筒状。磁铁48在周向上被磁化为不同的磁极(例如，4极)。
在基座部件47中的、比磁铁48朝+Z方向突出的部分形成有输入齿轮49。
定子43形成为俯视时的C字状。定子43在电机收纳部40内被配置成包围转子42的周围。在定子43中，位于延伸方向的两端部和中央部的部分构成了朝向转子42突出的磁极部51。在本实施方式中，定子43由磁性钢板在Z方向上层叠而构成。
线圈44分别卷绕在定子43中的、位于中央部的磁极部51与两端部的磁极部51之间的部分上。
第3壳体23中的、将分隔壁33夹在中间的位于－X方向的部分构成了保持电路基板52的基板保持部53。电路基板52例如从－X方向插入到基板保持部53中。电路基板52以Y方向的两端部载置在上述阶梯部36的朝向+Z方向的面上的状态架设在各突出壁35之间。在该情况下，电路基板52的－X方向端部从－X方向卡定于上述卡定爪37。电路基板52的+X方向端部的一部分被上述伸出部38从+Z方向覆盖。
电路基板52与上述各线圈44的两末端部(未图示)连接。因此，从电源(未图示)经由电路基板52向电机11(各线圈44)提供电力。在电机11中，当通过对线圈44进行通电而使定子43被激励时，在磁极部51与磁铁48之间产生磁斥力和磁引力。由此，转子42相对于定子43进行旋转。
如图4、图5所示，第2壳体22相对于第3壳体23位于+Z方向。第2壳体22具有隔开部61和第2侧壁部62。隔开部61将第1壳体21和第3壳体23之间隔开。第2侧壁部62包围隔开部61的周围。
第2侧壁部62相对于隔开部61向Z方向的两侧突出设置。在第2壳体22的Y方向的两侧设置有熔敷槽63。在熔敷槽63上涂布为了熔敷壳体21～23而使用的溶剂(例如，THF(四氢呋喃)等)。借助上述溶剂将第2壳体22的第2侧壁部62的朝向－Z方向(第2侧)的面熔敷在第3壳体23的第3侧壁部32的朝向+Z方向的面上。
如图5所示，在Z方向上，第2侧壁部62中的在俯视时与上述突出壁35重合的部分和上述阶梯部36的朝向+Z方向的面对置。即，电路基板52在Z方向上配置在阶梯部36与第2侧壁部62之间。
图6是沿图3的VI-VI线的剖视图。
如图6所示，在第2侧壁部62中的、位于－X方向的部分形成有向－Z方向突出的防脱壁部65。防脱壁部65相对于电路基板52配置在－X方向。防脱壁部65在从X方向观察的侧视时与电路基板52重合。
如图5所示，在将第1壳体21和第2壳体22组合在一起的状态下，隔开部61与分隔壁33之间在Z方向上的间隙构成了线圈引出部67。线圈44的两末端部朝向电路基板52(基板保持部53)布置于线圈引出部67。
如图3所示，在隔开部61上形成有通过孔69。通过孔69将隔开部61中的、俯视时与转子42的输入齿轮49重合的部分在Z方向上贯通。输入齿轮49穿过通过孔69而突出到比隔开部61靠+Z方向的位置。
第1壳体21相对于第2壳体22位于+Z方向。第1壳体21形成为朝向下方开口的箱形。具体来说，第1壳体21具有顶壁部71和从顶壁部71的外周缘起朝－Z方向延伸设置的第1侧壁部72。借助上述溶剂将第1壳体21的第1侧壁部72的朝向－Z方向的面熔敷在第2壳体22的第2侧壁部62的朝向+Z方向的面上。
(轮系机构)
如图2所示，轮系机构12被收纳在由第1壳体21和第2壳体22限定形成的齿轮收纳部80内。另外，通过壳体10和轮系机构12构成了本实施方式的齿轮箱。但是，构成齿轮箱的壳体只要至少包含收纳轮系机构12的第1壳体21和第2壳体22即可。
轮系机构12具有减速机构81和输出齿轮(第3齿轮、最末级齿轮)82。减速机构81使电机11的动力减速。输出齿轮82将减速机构81的动力输出到输出设备(例如，上述摄像部3、镜头、滤镜、光圈等)。
(减速机构)
减速机构81具有多个减速齿轮(第1减速齿轮83～第4减速齿轮86)。各减速齿轮83～86在隔着隔开部61而相对于电机收纳部40位于+Z方向的部分中，被排列成包围上述通过孔69的周围。但是，构成减速机构81的齿轮的数量或布局等可以适当变更。
如图4、图6所示，各减速齿轮83～86被支承为能够分别绕减速销91～94进行旋转，该减速销91～94从隔开部61起朝+Z方向竖立设置。通过压入等将各减速销91～94的－Z方向端部固定于隔开部61。另一方面，各减速销91～94的+Z方向端部被支承于第1壳体21的顶壁部71。在本实施方式中，各减速销91～94均由金属材料形成。但是，各减速销91～94只要刚性比各减速齿轮83～86高，则例如也可以由树脂材料等形成。各减速销91～94也可以与第1壳体21和第2壳体22的任意壳体一体(在不同种类的材料的情况下通过嵌件成型)形成。
各减速齿轮83～86是所谓的二级齿轮。各减速齿轮83～86形成为使大直径齿部和小直径齿部在Z方向上同轴相连。减速机构81的第1减速齿轮83的大直径齿部与上述输入齿轮49啮合。减速机构81通过相邻的减速齿轮83～86中的、位于前级(电机11侧)的齿轮的小直径齿部与位于后级的齿轮的大直径齿部彼此啮合而构成。在隔开部61与顶壁部71之间，各减速齿轮83～86相对于壳体10在Z方向上的移动受到限制。
这里，如图6所示，第1减速齿轮83的大直径齿部的齿宽(Z方向上的宽度)构成为比作为第1减速齿轮83的前级(电机11侧)的输入齿轮49的齿宽小。第2减速齿轮84的大直径齿部的齿宽构成为比作为第2减速齿轮84的前级(电机11侧)的第1减速齿轮83的小直径齿部的齿宽小。这样，各减速齿轮83～86的后级侧的齿轮的齿宽比前级侧的齿轮的齿宽小。在动力传递到各减速齿轮83～86时，在与将各减速齿轮83～86分别支承为能够旋转的减速销91～94的轴向(Z方向)垂直的面方向(XY方向)上，后级侧的齿轮的齿宽始终与前级侧的齿轮的齿宽重叠。
这样，各减速齿轮83～86构成为始终按照恒定的齿宽进行卡合。因此，各减速齿轮83～86的啮合状态始终保持恒定而可靠地传递动力。其结果是，防止了各减速齿轮83～86的轴向的倾斜，并且能够抑制各减速齿轮83～86之间的磨损。
(输出齿轮)
如图5所示，输出齿轮82被支承轴100支承为能够旋转，该支承轴100从隔开部61起朝+Z方向竖立设置。支承轴100以Z方向为轴向进行延伸。在本实施方式中，支承轴100例如由金属材料形成。但是，支承轴100只要刚性比输出齿轮82高，则例如也可以由树脂材料等形成。支承轴100也可以与第2壳体22一体(在不同种类的材料的情况下为通过嵌件成型)形成。
支承轴100具有大直径部101、小直径部102以及嵌合部103。大直径部101位于支承轴100的Z方向的中间部分。小直径部102在+Z方向上与大直径部101相连。嵌合部103在－Z方向上与大直径部101相连。
大直径部101相对于小直径部102和嵌合部103在径向(与Z方向垂直的方向)上伸出。大直径部101的朝向Z方向的面形成为与Z方向垂直的平坦面。
在本实施方式中，小直径部102和嵌合部103的外径彼此相同。但是，小直径部102和嵌合部103的外径也可以彼此不同。
在嵌合部103的外周面上形成有多个卡定部105。卡定部105在Z方向上隔开间隔地形成。各卡定部105遍及嵌合部103的整周而形成。各卡定部105形成为：在向支承轴100的径向外侧隆起的隆起量随着朝向+Z方向逐渐增大之后，以隆起量均匀的状态朝+Z方向延伸。各卡定部105的朝向+Z方向的面作为与Z方向垂直的返回面来发挥功能。
支承轴100的嵌合部103嵌合在形成于隔开部61的嵌合孔110内。嵌合孔110在Z方向上贯通隔开部61的、俯视时与上述分隔壁33和伸出部38的Y方向的中央部重合的部分。嵌合孔110只要在俯视时至少与分隔壁33重合即可。
在隔开部61中，在位于嵌合孔110的周围的部分形成有向+Z方向隆起的凸台部111。凸台部111形成为将嵌合孔110包围的环状。在本实施方式中，凸台部111形成为内周部分的隆起量比外周部分的隆起量多的多级形状。凸台部111的隆起量也可以在整体范围内一样。
另一方面，在上述分隔壁33和伸出部38中，在Y方向的中央部(俯视时与嵌合孔110重合的部分)形成有向+Z方向突出的限制突起113。限制突起113形成为圆柱状。限制突起113的俯视时外形与上述嵌合孔110相同。限制突起113的俯视时外形可以也可以比嵌合孔110小或比嵌合孔110大。限制突起113只要在俯视时与嵌合孔110重合，则可以至少形成于分隔壁33。限制突起113是限制部的例子。
对将第3壳体23的从分隔壁33突出的限制突起113设置为限制部的情况进行了说明，但并不限于该结构。例如，也可以将第3壳体23中的、与支承轴100在Z方向上对置的部位的分隔壁33自身设为限制部。
限制突起113的+Z方向端面与隔开部61(嵌合孔110)接近。因此，限制突起113将上述线圈引出部67在Y方向上隔开。在该情况下，优选穿过线圈引出部67的线圈44的末端部相对于限制突起113分配到Y方向的两侧进行布置。具体来说，优选一方的线圈44的末端部布置在线圈引出部67中的相对于限制突起113位于+Y方向的部分。优选另一方的线圈44的末端部布置在线圈引出部67中的相对于限制突起113位于－Y方向的部分。
通过将嵌合部103从+Z方向嵌合到嵌合孔110中，上述支承轴100被组装到隔开部61。具体来说，在卡定部105卡定于嵌合孔110的内周面的状态下，嵌合部103贯通在隔开部61中。在该情况下，嵌合部103的－Z方向端面与限制突起113的+Z方向端面接近或抵接。在嵌合部103嵌合到嵌合孔110内的状态下，上述大直径部101的朝向－Z方向的面与凸台部111抵接。由此，支承轴100相对于第2壳体22的Z方向的位置被定位。嵌合部103可以在嵌合孔110内终止(可以不相对于隔开部61向－Z方向突出)。在该情况下，限制突起113可以构成为能够从－Z方向进入到嵌合孔110内而与支承轴100抵接。
输出齿轮82具有：输出轴120，其在Z方向上延伸；以及凸缘部121，其从输出轴120的－Z方向端部伸出。在输出齿轮82中形成有向－Z方向开口的轴收纳部123。轴收纳部123是与输出轴120同轴配置并且在Z方向上延伸的孔。具体来说，轴收纳部123具有位于－Z方向的大直径部125和在+Z方向上与大直径部125相连的小直径部126。
在输出齿轮82中，大直径部125形成在凸缘部121的位于－Z方向的部分。
在输出齿轮82中，小直径部126遍及凸缘部121的位于+Z方向的部分以及输出轴120的位于－Z方向的部分地形成。
上述支承轴100从－Z方向插入到输出齿轮82的轴收纳部123内。具体来说，支承轴100的小直径部102主要位于轴收纳部123的小直径部126内。在该情况下，在支承轴100的小直径部102的外周面与轴收纳部123的小直径部126的内周面之间设置有间隙。
支承轴100的大直径部101位于轴收纳部123的大直径部125内。在该情况下，轴收纳部123的大直径部125的内周面构成为能够在支承轴100的大直径部101的外周面上滑动。即，在支承轴100和轴收纳部123中，大直径部101、125之间的间隙比小直径部102、126之间的间隙小。大直径部101、125彼此相对滑动，由此进行输出齿轮82相对于支承轴100的在与Z方向垂直的方向上的定位。支承轴100和轴收纳部123也可以形成为能够使小直径部102、126彼此相对滑动(大直径部101、125之间的间隙也可以比小直径部102、126之间的间隙大)。支承轴100和轴收纳部123也可以使大直径部101、125彼此和小直径部102、126彼此分别相对滑动(大直径部101、125之间的间隙与小直径部102、126之间的间隙相等)。
在凸缘部121的外周面上，遍及整周地形成有输出齿部130。输出齿部130与上述第4减速齿轮86的小直径齿部啮合。在凸缘部121的内周部分形成有向－Z方向隆起的滑动部132。滑动部132形成为包围上述轴收纳部123的周围的环状。滑动部132的朝向－Z方向的面构成为能够在上述凸台部111的朝向+Z方向的面上滑动。滑动部132也可以间歇地形成在轴收纳部123的周围。输出齿轮82也可以使凸缘部121直接在凸台部111上滑动。
输出轴120与凸缘部121同轴配置。输出轴120穿过形成于顶壁部71的输出孔135而从壳体10向+Z方向突出。在顶壁部71中，在位于输出孔135的周围的部分，形成有向－Z方向突出的突出壁部140。突出壁部140包围输出孔135的周围。突出壁部140的朝向－Z方向的面与凸缘部121的朝向+Z方向的面接近或抵接。因此，在凸台部111与突出壁部140之间，输出齿轮82相对于壳体10在Z方向的移动受到限制。突出壁部140也可以间歇地形成在输出孔135的周围。
图7是图5的VII部分放大图。
如图7所示，输出轴120形成为随着朝向+Z方向而逐渐缩径的阶梯形状。具体来说，输出轴120由抵接部141、贯通部142、退避部143和安装部144从－Z方向朝向+Z方向相连而形成。
抵接部141从凸缘部121的内周部分沿+Z方向上升。抵接部141的周围被上述突出壁部140包围。
贯通部142在+Z方向上与抵接部141相连，并且相对于抵接部141缩径。贯通部142穿过上述输出孔135而向壳体10的外部突出。上述轴收纳部123在贯通部142内终止。
退避部143在+Z方向上与贯通部142相连，并且相对于贯通部142缩径。
安装部144在+Z方向上与退避部143相连。安装部144的与Z方向垂直的截面形状形成为扁平形状。在安装部144上压入有小齿轮(第4齿轮)150。小齿轮150与输出设备的驱动齿轮(未图示)啮合。与上述输出齿轮82相比，小齿轮150的模数(m＝d/z(m：模数、d：节圆直径、z：齿数))较大。小齿轮150的模数、形状、安装部144的截面形状可以对应于与齿轮传动电机4连接的输出设备而适当变更。小齿轮150是输出部件的例子。
这里，如图4所示，构成轮系机构12的各齿轮(输出齿轮82和各减速齿轮83～86)均由刚性比输入齿轮49高的材料形成。在轮系机构12中，输出齿轮82由刚性比各减速齿轮83～86高的材料形成。而且，各减速齿轮83～86中的、位于后级的齿轮(第3减速齿轮(第2齿轮)85和第4减速齿轮(第2齿轮)86)由刚性比位于前级的齿轮(第1减速齿轮(第1齿轮、最前级齿轮)83和第2减速齿轮(第1齿轮)84)高的材料形成。即，在本实施方式的轮系机构12(输出齿轮82和各减速齿轮83～86)中，到后级的齿轮为止，刚性变高了3级以上。这里，第1减速齿轮83和第2减速齿轮84是第1齿轮的例子。第3减速齿轮85和第4减速齿轮86是第2齿轮的例子。输出齿轮82是第3齿轮的例子。
在轮系机构12中，只要刚性从第1减速齿轮83到输出齿轮82为止是变高的，则可以适当变更各齿轮82～86的刚性。优选轮系机构12的刚性至少在输出齿轮82与第4减速齿轮86之间不同。在该情况下，轮系机构12的刚性例如可以按照齿轮82～86的顺序从高到低。在轮系机构12中，也可以仅使第4减速齿轮86的刚性比第1～第3减速齿轮83～85高。也可以是，轮系机构12的弯曲强度或容许应力从输入齿轮49到输出齿轮82为止是变高的。
在本实施方式中，通过向基础材料(例如，POM(聚缩醛)等)添加添加剂或调整共聚物的构成单位来调整轮系机构12或输入齿轮49(基座部件47)的刚性。例如，第1减速齿轮83和第2减速齿轮84构成为不向POM添加添加剂而形成，其弯曲强度为70MPa～100MPa。例如，第3减速齿轮85和第4减速齿轮86构成为向POM添加玻璃珠而形成，其弯曲强度为120MPa～180MPa。例如，输出齿轮82构成为向上述基础材料(POM)添加碳填料而形成，其弯曲强度为220MPa～320MPa。
轮系机构12或输入齿轮49可以使用POM以外的作为树脂材料的基础材料，也可以使基础材料自身不同而使刚性不同。
如图7所示，在上述输出轴120上外插有轴环151。轴环151由金属材料等形成为筒状。轴环151的内径比输出轴120中的贯通部142的外径大，并比抵接部141的外径小。另一方面，轴环151的外径比输出孔135的内径小。轴环151的Z方向的长度比贯通部142长。
轴环151在与抵接部141的+Z方向端面抵接的状态下外插到贯通部142和退避部143上。在该情况下，轴环151构成为介于贯通部142的外周面与输出孔135的内周面之间，并能够相对于输出轴120(输出齿轮82)和第1壳体21双方相对地旋转。即，输出轴120构成为能够使贯通部142的外周面在轴环151的内周面上滑动。轴环151构成为能够在输出孔135的内周面上滑动。
在本实施方式中，在轴环151的+Z方向端部，在轴环151的内周面与退避部143的外周面之间，沿输出轴120的径向设置有间隙S。轴环151的Z方向的长度为输出孔135的长度以上，至少外插到贯通部142即可。
对轴环151外插于输出轴120的情况进行了说明，但并不仅限定于该结构。例如，轴环也可以构成为外插于减速销91，能够相对于减速销91和减速齿轮83双方相对地旋转。同样，轴环也可以构成为外插于减速销92～94，能够分别相对于减速销92～94以及减速齿轮84～86双方相对旋转。也可以在减速销91～94中的任意1个上设置轴环。
接着，对上述齿轮传动电机4的动作进行说明。
在本实施方式的齿轮传动电机4中，当转子42进行旋转时，转子42的动力经由输入齿轮49传递到减速机构81的第1减速齿轮83。传递到第1减速齿轮83的动力在经减速机构81传递的过程中被减速之后，经由第4减速齿轮86传递到输出齿轮82。通过第4减速齿轮86的动力使输出齿轮82旋转，从而经由小齿轮150将动力传递到输出设备。由此，对输出设备进行驱动。
这样，在本实施方式中，采用了如下结构：构成轮系机构12的各齿轮(输出齿轮82和各减速齿轮83～86)全部由树脂材料形成，且后级由刚性较高的材料形成。
根据该结构，通过确保位于后级的齿轮的刚性，能够提高作用在各齿轮之间的转矩比较大的后级齿轮的耐久性。由于能够比较便宜地制造刚性低的齿轮，所以与提高全部齿轮的刚性相比，能够实现轮系机构12的低成本化。由于齿轮全部由树脂材料形成，所以与齿轮由金属材料形成的情况相比，能够进一步实现低成本化。
特别是在本实施方式的轮系机构12中，到后级的齿轮为止，刚性变高了3级以上。因此，与随着齿轮传动电机4的输出增大而仅使输出齿轮82的刚性增大的情况相比，能够减小相邻的齿轮之间的刚性差。由此，能够抑制相邻的齿轮之间的因刚性差而导致的磨损。
而且，与为了抑制齿轮之间的磨损而使齿轮的模数增大的结构相比，能够抑制齿轮的大型化。
其结果是，能够在实现了小型化和高转矩化的基础上抑制各齿轮的磨损。
在本实施方式中，通过减小相邻的齿轮之间的刚性差，还能够缓和因相邻的齿轮的齿部彼此接触而产生的运行声音。因此，例如在摄像装置1上搭载有麦克风的情况下等，能够降低噪音。
在本实施方式中，构成为输出齿轮82的刚性比第4减速齿轮86的刚性高。
根据该结构，能够使轮系机构12中的、传递转矩最大的输出齿轮82与第4减速齿轮86之间刚性不同，能够可靠地减轻上述磨损、运行声音。
在本实施方式中，构成为小齿轮150的模数比输出齿轮82的模数大。
根据该结构，通过增大小齿轮150的模数，即使是便宜的材料也能够确保刚性。因此，能够减轻小齿轮150与输出设备的驱动齿轮之间的磨损。由于小齿轮150的外形比较大，所以能够提高与驱动齿轮的互换性。
在本实施方式中，小齿轮150由刚性比输出齿轮82低的材料形成。因此，通过使模数大的小齿轮150由刚性比输出齿轮82低的材料形成，能够进一步实现低成本化。
在本实施方式中，各减速齿轮83～86的后级侧的齿轮的齿宽比前级侧的齿轮的齿宽小。构成为在动力传递到各减速齿轮83～86时，在与将各减速齿轮83～86支承为能够旋转的减速销91～94的轴向垂直的面方向上，后级侧的齿轮的齿宽始终与前级侧的齿轮的齿宽重叠。因此，通过使各齿轮始终以恒定的齿宽卡合来可靠地传递动力，能够抑制各齿轮之间的磨损。
在本实施方式的齿轮箱中，由于具有上述轮系机构12，所以能够抑制各齿轮之间的磨损，从而能够对输出设备长时间地传递期望的转矩。
在本实施方式中，在第2壳体22上分别设置有将减速齿轮83～86支承为能够旋转的减速销91～94，减速销91～94由金属材料形成。因此，能够通过由金属材料形成的减速销91～94来防止各减速齿轮83～86相对于轴向的倾斜，从而能够抑制各齿轮之间的磨损。
在本实施方式的驱动装置中，具有上述结构的齿轮箱和与轮系机构12连接的电机11。因此，能够抑制各齿轮之间的磨损，从而对输出设备长时间地传递期望的转矩。
在本实施方式中，第1减速齿轮83由刚性比电机11的输入齿轮49高的材料形成。因此，能够在实现小型化和高转矩化的基础上抑制各齿轮的磨损。
在本实施方式中，即使在搭载于摄像装置1的输出设备的大小或重量增大的情况下，也能够长时间地顺利驱动输出设备。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于该实施方式。能够在不脱离本发明主旨的范围内进行结构的添加、省略、置换以及其他变更。本发明并不受前述的说明限定，仅被所附权利要求的范围限定。
在上述实施方式中，对将摄像装置1作为本发明的电子设备的例子进行了说明，但并不限定于该结构，例如也可以将本发明的结构应用于医疗设备、车载设备、定位装置(XY加工台)、电子锁等各种电子设备。
在上述实施方式中，对轴环151构成为能够相对于输出轴120和壳体10双方旋转的情况进行了说明，但也可以将轴环固定在输出轴120和壳体10中的任意一方的部件上。在该情况下，轴环也可以嵌件成型于一方的部件。
在上述实施方式中，以由齿轮箱和电机11一体组合而成的齿轮传动电机4为例进行了说明，但并不限定于该结构，也可以将电机分开连结于齿轮箱。
在上述实施方式中，对使用电机11作为致动器的情况进行了说明，但并不限定于该结构，也可以将电机11以外的致动器与齿轮箱连结。
在上述实施方式中，对小齿轮150被压入到输出轴120(安装部144)上的结构进行了说明，但并不限定于该结构。可以适当变更小齿轮150的安装方法。
在上述实施方式中，对轮系机构12被收纳在壳体10内的结构进行了说明，但并不仅限于该结构。
另外，在不脱离本发明主旨的范围内，能够适当地将上述实施方式的构成要素置换成公知的构成要素，并且，也可以对上述各变形例进行适当组合。
本申请主张于2017年6月1日申请的日本特许申请第2017-109392号的优先权，并在此引用其内容。

Claims (10)

1.一种轮系机构，该轮系机构具有多个齿轮，该多个齿轮将致动器的动力传递到输出设备，
所述齿轮全部由树脂材料形成，
所述齿轮具有：
第1齿轮；
第2齿轮，其配置在所述第1齿轮的后级，由刚性比所述第1齿轮高的材料形成；以及
第3齿轮，其配置在所述第2齿轮的后级，由刚性比所述第2齿轮高的材料形成。
2.根据权利要求1所述的轮系机构，其中，
所述第3齿轮构成了所述多个齿轮中的最末级齿轮，
所述第2齿轮构成了所述多个齿轮中的、与所述最末级齿轮的前级连接的前级齿轮。
3.根据权利要求1所述的轮系机构，其中，
所述多个齿轮中的最末级齿轮具有输出轴，在所述输出轴上安装有第4齿轮，
所述第4齿轮与所述输出设备连接，并且所述第4齿轮的模数比所述最末级齿轮的模数大。
4.根据权利要求3所述的轮系机构，其中，
所述第4齿轮由刚性比所述第3齿轮低的材料形成。
5.根据权利要求1所述的轮系机构，其中，
所述多个齿轮的后级侧的齿轮的齿宽比前级侧的齿轮的齿宽小，
当传递所述动力时，在与将所述齿轮支承为能够旋转的支承轴方向垂直的面方向上，所述后级侧的齿轮的齿宽始终与所述前级侧的齿轮的齿宽重叠。
6.一种齿轮箱，该齿轮箱具有：
权利要求1～5中的任意一项所述的轮系机构；以及
壳体，其收纳所述轮系机构。
7.根据权利要求6所述的齿轮箱，其中，
在所述壳体上设置有支承轴，该支承轴将所述齿轮支承为能够旋转，所述支承轴由金属材料形成。
8.一种驱动装置，该驱动装置具有：
权利要求6或7所述的齿轮箱；以及
致动器，其与所述轮系机构连接。
9.根据权利要求8所述的驱动装置，其中，
所述致动器具有输入齿轮，该输入齿轮与所述齿轮中的最前级齿轮啮合，所述最前级齿轮由刚性比所述输入齿轮高的材料形成。
10.一种电子设备，该电子设备具有：
权利要求9所述的驱动装置；以及
输出设备，其与所述驱动装置连接，被所述驱动装置驱动。
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