JP2004197822A - Backlash eliminator, gear type rotation transmission device, and camera turning device - Google Patents

Backlash eliminator, gear type rotation transmission device, and camera turning device Download PDF

Info

Publication number
JP2004197822A
JP2004197822A JP2002366577A JP2002366577A JP2004197822A JP 2004197822 A JP2004197822 A JP 2004197822A JP 2002366577 A JP2002366577 A JP 2002366577A JP 2002366577 A JP2002366577 A JP 2002366577A JP 2004197822 A JP2004197822 A JP 2004197822A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
pan
tilt
camera
turning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002366577A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Kajino
哲郎 梶野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2002366577A priority Critical patent/JP2004197822A/en
Publication of JP2004197822A publication Critical patent/JP2004197822A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Studio Devices (AREA)
  • Accessories Of Cameras (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a space for providing backlash by surely eliminating backlash even if gear precision is low. <P>SOLUTION: A pair of gears 150, 152 construct a rotation transmission device and have a same center axis. A torsion spring 156 energizes the pair of gears 150, 152 in relatively opposite direction along a circumference direction. The pair of the gears 150, 152 function as one gear and form an internal space under an assembled condition. The torsion spring 156 is stored in the internal space. The pair of gears 150, 152 meshe with a mating meshing gear to eliminate backlash. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックラッシュ除去装置に関し、特に、歯車式回転伝達装置に設けられるバックラッシュ除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バックラッシュ除去装置としては、特許文献１に記載されているように、光ディスクプレーヤのピックアップ送り装置に設けられるものが知られている。ピックアップ送り装置はラックアンドピニオンで構成される。ラックが２つに分割され、それらが反対方向へとばねにより付勢される。２つのラックの歯によりピニオンの歯が挟まれるので、ラックとピニオンのガタがなくなり、バックラッシュが除去される。
【０００３】
また、従来の別のバックラッシュ除去装置は、円形のギアに設けられるタイプであり、単純にギアを一方向にばねで付勢する構成を有する。
【０００４】
また、バックラッシュを生じないギアとして、ハーモニックギアが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−６３０７０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来装置のうち、光ディスクプレーヤのピックアップ装置のバックラッシュ除去装置は、ラックにしか適用できず、円形またはそれに類似する形状のギアには適用できない。
【０００７】
また、ギアをばねで一方向に付勢するバックラッシュ除去装置は、構成が単純である点で有利である。しかし、バックラッシュを除去可能なギア精度の限界が低く、すなわち、ギアの精度が低いときにはバックラッシュを除去できない場合がある。
【０００８】
また、ハーモニックギアには、コストが高いという難点がある。
【０００９】
ここで、歯車式回転伝達装置の適用対象として、監視カメラ等のカメラ旋回装置が考えられる。モータの回転がギアにより伝達され、カメラが旋回する。複数のギアで構成される減速機構を備えることも好適である。ステッピングモータなどの構成によりカメラ方向（旋回位置）を制御することも好適である。
【００１０】
カメラに広角レンズが備えられている場合、旋回装置のバックラッシュの影響は比較的小さい。しかし、ズームレンズなどの高倍率のレンズが備えられる場合には、バックラッシュの影響が強くなる。カメラががたつき、狙った方向を撮影できず、被写体が撮影範囲から外れる可能性がある。そこで、カメラ旋回装置にもバックラッシュ除去装置を設けることが好適である。
【００１１】
この場合に、バックラッシュを除去可能なギア精度の限界が高いことが望ましい。これにより、樹脂成型品等の比較的精度の低いギアが用いられる場合でもカメラ方向制御の精度を高くできると考えられる。
【００１２】
本発明はこのような背景の下でなされたものであり、その目的は、バックラッシュを除去可能なギア精度の限界が高いバックラッシュ除去装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックラッシュ除去装置は、回転伝達装置を構成し、同一中心軸を有する１対のギアと、前記１対のギアを周方向に沿って相対的に反対向きに付勢する付勢手段と、を備える。この構成により、１対のギアが周方向に反対方向に付勢されるので、単純に一方向にギアを付勢する従来のバックラッシュ除去装置と比べて、バックラッシュを除去可能なギア精度の限界を向上できる。
【００１４】
また、本発明のバックラッシュ除去装置では、前記１対のギアは組み合わされて１枚のギアとして機能し、かつ、組合わされた状態で内部空間を形成し、前記付勢手段は前記内部空間に設けられている。この構成により、１枚のギアの内部にバックラッシュ除去装置を設けることができるので、バックラッシュ除去装置を設けるためのスペースを削減できる。ギア内部にバックラッシュ除去装置を納めて専用のスペースを実質的になくすことも可能になる。
【００１５】
また、本発明のバックラッシュ除去装置では、前記付勢手段がねじりばねを含み、前記１対のギアのそれぞれには前記内部空間に面してばね取付部が設けられ、前記ねじりばねの両端が前記１対のギアの前記ばね取付部にそれぞれ取り付けられている。ねじりばねは、例えば弾性線材で構成される円弧形状のばねである。この構成により、バックラッシュ除去装置が、ねじりばねを内部空間に納めることで構成されるので、内部空間の軸方向の高さを小さくすることができる。
【００１６】
また、本発明の歯車式回転伝達装置は、上述のバックラッシュ除去装置を有する。
【００１７】
また、本発明のカメラ旋回装置は、上述のバックラッシュを備えた歯車式回転伝達装置を、カメラを旋回させるモータの回転力を伝えるために有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１９】
図１〜図３は、本発明の第１の実施の形態のバックラッシュ除去装置を示しており、図４および図５は、本発明の第２の実施の形態のバックラッシュ除去装置を示している。そして、図６は、図１および図４のバックラッシュ除去装置付きのギアが備えられるカメラ旋回装置を示している。
【００２０】
以下、まず、図６のカメラ旋回装置１０について説明し、それから、図１に戻り、本実施の形態のスリップ装置について説明する。
【００２１】
「カメラ旋回装置」
図６は、本実施の形態のカメラ旋回装置１０（カメラ搭載状態）を示し、図７は、カメラ旋回装置１０の分解組立図である。
【００２２】
カメラ旋回装置１０は例えば監視カメラに適用される。カメラ旋回装置１０は、コンピュータシステムで用いられてもよい。カメラ旋回装置１０を備えた小型カメラをネットワークカメラとして用いて、カメラの映像をＬＡＮまたはインターネット等のネットワークを経由して提供することができる。カメラ旋回装置１０は、その他の任意の用途のカメラに適用できる。
【００２３】
カメラ旋回装置１０は、パン軸Ｙを中心としてパン方向に旋回可能であり、かつ、チルト軸Ｘを中心としてチルト方向に旋回可能である。以下の説明では、図６の配置を基準にして、パン軸Ｙに沿った方向を上下方向といい、チルト軸Ｘに沿った方向を左右方向といい、水平面内でチルト軸Ｘに垂直な方向を前後方向という。
【００２４】
なお、これら方向は、カメラ使用時の方向とは異なっていてよいことはもちろんである。例えばカメラ旋回装置１０を監視カメラに適用した場合において、カメラが倒置された状態で使用されるときは、上下が逆さまになる。
【００２５】
図６および図７に示されるように、カメラ旋回装置１０は、下方から上方へ向けて、ベース部を構成する据付けフレーム１２およびメインベース１４と、パン部を構成するパンベース１６と、チルト部を構成するレンズフレーム１８とを有し、さらにカメラ旋回装置１０は、図７で両側に示されるパン旋回ユニット２０およびチルト旋回ユニット２２を有する。
【００２６】
据付けフレーム１２は、プレスおよび折り曲げ成形された鉄製部材であり、リング部２４と、リング部２４から折り曲げられたメインベース取付部２６とを有する。リング部２４は３つのフランジ部を有し、これら３つのフランジ部を利用して図示されないハウジングにリング部２４が取り付けられる。また、メインベース取付部２６には、カメラ、モータなどのコードを保持するコード保持具２８が取り付けられる。
【００２７】
メインベース取付部２６の上には、３つのねじ３０を用いてメインベース１４が固定される。メインベース１４は樹脂製であり、図示のように略円板形状を有する。メインベース１４には、パン軸Ｙを中心とするパン末端ギア３２が一体に設けられている。パン末端ギア３２は、平歯車であり、パン旋回機構における旋回側の固定歯車に相当する。
【００２８】
ここで、本実施の形態において、旋回側および被旋回側は、それぞれ、他の部材を旋回させる側および他の部材により旋回される側を意味する。
【００２９】
図示のように、パン末端ギア３２は、メインベース１４の全周に渡って設けられていなくてよい。パン末端ギア３２は、必要なパン方向旋回範囲をカバーしていればよい。本実施の形態では、パン方向旋回角（水平旋回角）が１４０度であり、したがってパン末端ギア３２は１４０度以上の範囲に設けられていればよい。
【００３０】
メインベース１４の上には、パンベース１６が、ねじ３４および平座金３６を用いて、パン軸Ｙを中心として旋回可能に取り付けられている。パンベース１６は樹脂製であり、平坦な円板形状のパンベースボディ３８と、パンベースボディ３８の左右にそれぞれ立設される左壁部４０および右壁部４２を有し、これらは一体成形されている。
【００３１】
パンベースボディ３８の上には、パン旋回ユニット２０がねじ６６で固定されており、パン旋回ユニット２０を構成するギアが後述するようにパンベースボディ３８の円形開口部を貫通してメインベース１４のパン末端ギア３２と噛み合っている。
【００３２】
また、パンベース１６の左壁部４２の外側には、チルト軸Ｘと中心を位置合わせして、樹脂製のチルト末端ギア４４が回転不能に固定されている。ここでは、左壁部４２の六角形の開口に、図示されないチルト末端ギア４４の六角形の突出部が嵌合し、これによりチルト末端ギア４４の回転が阻止される。チルト末端ギア４４は平歯車であり、チルト旋回機構における旋回側の固定歯車に相当する。
【００３３】
パンベース１６の右壁部４０および左壁部４２の間には、チルト軸Ｘを中心として回転可能に、樹脂製のレンズフレーム１８が取り付けられている。レンズフレーム１８は、フレームボディ５０と、その両側から下方に延びる左垂下壁部５２および右垂下壁部５４を有し、これらは一体に成形されている。そして、左垂下壁部５２および右垂下壁部５４は、それぞれ、パンベース１６の左壁部４０および右壁部４２と、チルト軸Ｘを中心に回転可能に取り付けられる。右垂下壁部５４から外側に突出するチルト軸Ｘ上のボスは、チルト旋回ユニット２２の孔を通って、パンベース１６の右壁部４２に固定されたチルト末端ギア４４の中央の孔に、ねじ４６および平座金４８を用いて、回転可能に支持される。
【００３４】
図示のように、レンズフレーム１８には、カメラ５６およびカメラ押え５８が、この順番で、係合爪を用いて組み付けられる。この組付け状態でレンズフレーム１８がパンベース１６に取り付けられる。
【００３５】
カメラ５６は、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ等で構成された小型カメラである。携帯電話用の小型カメラを用いることも好適である。カメラ５６により、レンズフレーム１８のフレームボディ５０の中央に設けられた撮影用の円形開口を通して撮影が行われる。カメラ押え５８は、カメラ５６との間に、保護用のクッションを有する。
【００３６】
レンズフレーム１８の右垂下壁部５４の外側には、チルト旋回ユニット２２がねじ９６で固定されている。そして、チルト旋回ユニット２２を構成するギアが、後述するように、パンベース１６に固定されたチルト末端ギア４４に噛み合っている。
【００３７】
次に、パン旋回ユニット２０の構成を説明する。図８および図９は、それぞれ、パン旋回ユニット２０の平面図および側面図であり、図１０はパン旋回ユニット２０の斜視図であり、図１１はパン旋回ユニット２０の分解組立図である。
【００３８】
パン旋回ユニット２０は、樹脂製の下側プレート６０および上側プレート６２を有する。上側プレート６２から下向きに１組のボスが突出している。各ボスに対して、下型プレート６０を介して下側からねじ６４が締め付けられる。これにより、上側プレート６０および下側プレート６２は、ボスの高さに相当する間隔をおいて設けられる。そして、下側プレート６２が、パンベース１６のパンベースボディ３８の上面にねじ６６を用いて固定される。
【００３９】
上側プレート６２の上面には、パンモータ６８が２本のねじ７０を用いて固定されている。図示のように、上側プレート６２と一体に、上方に延びるようにして筒状の壁部（円筒壁）が設けられており、この筒状の壁部にパンモータ６８が覆われる。筒状の壁部は、パンモータ６８を外部から見えにくくする機能をもつ。筒部を設けることで、例えば、チルトモータ６８の外部が銀色等であるときに、黒色樹脂製の筒でモータを隠すことができる。
【００４０】
パンモータ６８はステッピングモータである。パンモータ６８の回転軸には樹脂製のパン駆動ギア７２が固定されており、パン駆動ギア７２は平歯車であり、上側プレート６２の円形開口を通って、上側プレート６２および下側プレート６０の間に突き出している。
【００４１】
上側プレート６２および下側プレート６０の間には、さらに、第１パン減速ギア７４、第２パン減速ギア７６、第３パン減速ギア７８および第４パン減速ギア８０が、それぞれギアシャフト８２、８４、８６、８８を用いて回転可能に支持されている。第１パン減速ギア７４〜第４パン減速ギア８０の各々は、樹脂製であり、かつ、大径ギアおよび小径ギアを有する。これらギアはすべて平歯車である。そして、第２パン減速ギア７６と第３パン減速ギア７８は同一部品である。また、ギアシャフト８２、８６も同一部品である。
【００４２】
パンモータ６８のパン駆動ギア７２は、第１パン減速ギア７４の大径ギアと噛み合い、第１パン減速ギア７４の小径ギアは第２パン減速ギア７６の大径ギアと噛み合っている。以下同様に、第２パン減速ギア７６の小径ギアは第３パン減速ギア７８の大径ギアと噛み合い、第３パン減速ギア７８の小径ギアは第４パン減速ギア８０の大径ギアと噛み合っている。
【００４３】
第４パン減速ギア８０の小径ギアは、下側プレート６０の円形開口を通って下方に突出している。パン旋回ユニット２０がパンベース１６に固定されるとき、第４パン減速ギア８０の小径ギアは、パンベース１６のパンベースボディ３８の円形開口を貫通して、メインベース１６のパン末端ギア３２と噛み合う。
【００４４】
このようにして、パン駆動ギア７２、第１パン減速ギア７４〜第４パン減速ギア８０およびパン末端ギア３２により歯車減速機構が構成されている。パン駆動ギア７２の歯数は１０であり、第１パン減速ギア７４〜第３パン減速ギア７８の歯数は、大径ギアが２０、小径ギアが１０である。さらに、第４パン減速ギア８０の歯数は、大径ギアが５０、小径ギアが１２である。そして、歯車減速機構の減速比は、（２／４）×（２／４）×（２／４）×（２／１０）×（４．８／１７．２）＝１／１４３．３３である。
【００４５】
次に、チルト旋回ユニット２２の構成を説明する。図１２および図１３は、それぞれ、チルト旋回ユニット２２の平面図および側面図であり、図１４はチルト旋回ユニット２２の斜視図であり、図１５はチルト旋回ユニット２２の分解組立図である。
【００４６】
チルト旋回ユニット２２は原理的にはパン旋回ユニット２０と同様である。ただし、パン旋回ユニット２０がパンベース１６に固定され、メインベース１４（旋回側）に対してパンベース１６（被旋回側）を旋回させるのに対して、チルト回転ユニット２２はレンズフレーム１８に固定されて、パンベース１６（旋回側）に対してレンズフレーム１８（被旋回側）を旋回させる。
【００４７】
チルト旋回ユニット２２は、樹脂製の内側プレート９０および外側プレート９２を有する。内側プレート９０から外側プレート９２へ向けて１組のボスが突出している。各ボスに対して、外側プレート９２を介してねじ９４が締め付けられる。これにより、内側プレート９０および外側プレート９２は、ボスの高さに相当する間隔をおいて設けられる。そして、内側プレート９０が、レンズフレーム１８の左垂下壁部５４の外側にねじ９６を用いて固定される。
【００４８】
内側プレート９０のパン軸Ｙ側の面には、チルトモータ９８が２本のねじ１００を用いて固定されている。図示のように、内側プレート９０と一体に、外側プレート９２と反対方向へと延びるように、筒状の壁部（円筒壁）が設けられており、この筒状の壁部にチルトモータ９８の外周面が覆われる。筒状の壁部は、チルトモータ９８を外部から見えにくくする機能をもつ。筒部を設けることで、例えば、チルトモータ９８の外部が銀色等であるときに、黒色樹脂製の筒でモータを隠すことができる。
【００４９】
チルトモータ９８はステッピングモータである。チルトモータ９８の回転軸には樹脂製のチルト駆動ギア１０２が固定されており、チルト駆動ギア１０２は平歯車であり、内側プレート９０の円形開口を通って、内側プレート９０および外側プレート９２の間に突き出している。
【００５０】
内側プレート９０および外側プレート９２の間には、さらに、第１チルト減速ギア１０４、第２チルト減速ギア１０６、第３チルト減速ギア１０８および第４チルト減速ギア１１０が、それぞれギアシャフト１１２、１１４、１１６、１１８を用いて回転可能に支持されている。第１チルト減速ギア１０４〜第４チルト減速ギア１１０の各々は、樹脂製であり、かつ、大径ギアおよび小径ギアを有する。これらギアはすべて平歯車である。そして、第２チルト減速ギア１０６と第３チルト減速ギア１０８は同一部品である。また、ギアシャフト１１２、１１６、１１８も同一部品である。
【００５１】
チルトモータ９８のチルト駆動ギア１０２は、第１チルト減速ギア１０４の大径ギアと噛み合い、第１チルト減速ギア１０４の小径ギアは第２チルト減速ギア１０６の大径ギアと噛み合っている。以下同様に、第２チルト減速ギア１０６の小径ギアは第３チルト減速ギア１０８の大径ギアと噛み合い、第３チルト減速ギア１０８の小径ギアは第４チルト減速ギア１１０の大径ギアと噛み合っている。
【００５２】
そして、第４チルト減速ギア１１０の小径ギアは、以下のようにチルト末端ギア４４に噛み合う。すなわち、チルト旋回ユニット２２がレンズフレーム１８に、内側プレート９０が右垂下壁部５４の外側と接するようにして固定されるとき、パンベース１６の右壁部４２に固定されたチルト末端ギア４４が、内側プレート９０と外側プレート９２の間に位置する。このチルト末端ギア４４に、第４チルト減速ギア１１０の小径ギアが噛み合う。
【００５３】
このようにして、チルト駆動ギア１０２、第１チルト減速ギア１０４〜第４チルト減速ギア１１０およびチルト末端ギア４４により歯車減速機構が構成されている。チルト駆動ギア１０２の歯数は１０であり、第１チルト減速ギア１０４〜第３チルト減速ギア１０８の歯数は、大径ギアが２０、小径ギアが１０である。さらに、第４チルト減速ギア１１０の歯数は、大径ギアが３２、小径ギアが１０である。そして、歯車減速機構の減速比は、（２／４）×（２／４）×（２／４）×（２／６．４）×（３／１５．９）＝１／１３５．６８である。
【００５４】
以上にチルト旋回ユニット２２の構成を説明した。チルト旋回ユニット２２のチルトモータ９８は、パン旋回ユニット２０のパンモータ６８と同一部品である。以下同様に、チルト駆動ギア１０２とパン駆動ギア７２、第１チルト減速ギア１０４と第１パン減速ギア７４は同一部品である。さらに、第２、３チルト減速ギア１０６、１０８および第２、３パン減速ギア７６、７８は同一部品であり、ギアシャフト１１２、１１６、１１８およびギアシャフト８２、８６は同一部品であり、ギアシャフト１１４とギアシャフト８４は同一部品である。
【００５５】
次に、本実施の形態のカメラ旋回装置１０の組立順序の一例を説明する。まず、レンズフレーム１８にカメラ５６およびカメラ押え５８を組み付けておく。また、パン旋回ユニット２０およびチルト旋回ユニット２２を、前出の分解組立図に従って組み立てておく。そして、チルト旋回ユニット２２は、レンズフレーム１８の右垂下壁部５４に取り付けられる。
【００５６】
据付けフレーム１２に、メインベース１４、パンベース１６およびパン旋回ユニット２０が順次組み付けられる。パン旋回ユニット２０は、第４パン減速ギア８０がメインベース１６のパン末端ギア３２と噛み合うようにして、パンベース１６に固定される。
【００５７】
さらに、レンズフレーム１８がパンベース１６に取り付けられると共に、チルト末端ギア４４がパンベース１６に固定される。このとき、レンズフレーム１８に取り付けられたチルト旋回ユニット２２の内側プレート９０が、レンズフレーム１８の右垂下壁部５４とパンベース１６の右壁部４２との隙間に嵌り込む。また、チルト末端ギア４４が、チルト旋回ユニット２２の内側プレート９０と外側プレート９２の間に嵌り込み、チルト旋回ユニット２２の第４チルト減速ギア１１０に噛み合わせられる。
【００５８】
次に、本実施の形態のカメラ旋回装置１０の動作を説明する。
【００５９】
カメラ５６をパン方向に旋回させるときは、パン旋回ユニット２０のパンモータ６８に電流を供給して、これを回転させる。カメラ５６を旋回させる向きに応じてモータ回転方向を異ならせることはもちろんである。
【００６０】
パン旋回機構においては、パン旋回ユニット２０のパンモータ６８および第１パン減速ギア７４〜第４パン減速ギア８０が、被旋回側であるパンベース１６に搭載されている。また、パン末端ギア３２が、旋回側であるメインベース１４に固定されている。
【００６１】
したがって、パンモータ６８の回転力は、第１パン減速ギア７４〜第４パン減速ギア８０を経由し、かつ、これらのギアで減速されて、被旋回側のパン末端ギア３２に伝達される。パン末端ギア３２が固定されているので、パン末端ギア３２からの反力で、パンモータ６８自身およびそれを含むパン旋回ユニット２０が旋回し、これに伴ってパンベース１６が旋回する。そして、パンベース１６上のレンズフレーム１８に配置されたカメラ５６も旋回する。旋回の中心はパン軸Ｙである。
【００６２】
一方、カメラ５６をチルト方向に旋回させるときは、チルト旋回ユニット２２のチルトモータ９８に電流を供給して、これを回転させる。カメラ５６を旋回させる向きに応じてモータ回転方向を異ならせることはもちろんである。
【００６３】
チルト旋回機構においては、チルト旋回ユニット２２のチルトモータ９８および第１チルト減速ギア１０４〜第４チルト減速ギア１１０が、被旋回側であるレンズフレーム１８に搭載されている。また、チルト末端ギア４４が、旋回側であるパンベース１６に固定されている。
【００６４】
チルトモータ９８の回転力は、第１チルト減速ギア１０４〜第４チルト減速ギア１１０を経由し、かつ、これらのギアで減速されて、被旋回側のチルト末端ギア４４に伝達される。チルト末端ギア４４が固定されているので、チルト末端ギア４４からの反力で、チルトモータ９８自身およびそれを含むチルト旋回ユニット２２が旋回し、これに伴ってレンズフレーム１８が旋回する。そして、レンズフレーム１８上のカメラ５６も旋回する。旋回の中心はチルト軸Ｘである。
【００６５】
以上に説明したように、本実施の形態のカメラ旋回装置１０は、カメラを旋回させる旋回側に対してカメラと共に旋回する被旋回側に設けられたモータと、モータの回転力を旋回側に伝達することにより、旋回側のからの反力でもってモータとともに被旋回側のカメラを旋回させる回転力伝達手段と、を備える。
【００６６】
すなわち、パン旋回機構に着目すると、パンモータ６８が被旋回側のパンベース（パン部を構成）に設けられている。パンモータ６８の回転力が、パン回転力伝達手段に相当する減速歯車機構を介して、旋回側のメインベース１４（ベース部を構成）に伝えられ、その反力でパンモータ６８がパンベース１６およびその上のカメラ５６と共にパン方向に旋回する。
【００６７】
同様に、チルト旋回機構に着目すると、チルトモータ９８が被旋回側のレンズフレーム（チルト部を構成）に設けられている。チルトモータ９８の回転力が、チルト回転力伝達手段に相当する減速歯車機構を介して、旋回側のパンベース１４に伝えられ、その反力でチルトモータ９８がレンズフレーム１８およびその上のカメラ５６と共にチルト方向に旋回する。
【００６８】
上記のようにモータを被旋回側に搭載する構成を採用したので、モータを旋回機構と別に設ける従来装置と比較して、モータ設置スペースを削減でき、旋回装置の小型化が可能となり、小型化に伴い軽量化も可能となっている。
【００６９】
上記構成は、旋回機能が機構メカニズム自身で完結しているということもできる。そして、上記構成は、小型化を可能とするとともに、デザインの応用性を高くしている。すなわち、旋回機能がコンパクトに被旋回側にまとめられているので、それを囲むケース等の形状を自由に設定することができる。
【００７０】
また、本実施の形態のカメラ旋回装置１０においては、上記の回転力伝達手段が平歯車で構成される。平歯車はトルク伝達機構としての可逆性を有し、すなわち、カメラを人間が手で回したときでも、駆動側と被駆動側の平歯車は相互に回転する。したがって、上記構成によれば、いたずらなどで不用意に人間がカメラを手で回したような場合でも、無理な力が回転伝達機構に作用するのを回避でき、これにより、旋回装置の故障回避を図ることができる。
【００７１】
また、本実施の形態のカメラ旋回装置１０においては、回転力伝達手段が、旋回側に固定される末端歯車と、モータおよび末端歯車の間に介在する中間減速歯車を備える。末端歯車はパン末端ギア３２およびチルト末端ギア４４であり、中間減速歯車は、第１パン減速ギア７４〜第４パン減速ギア８０および第１チルト減速ギア１０４〜第４チルト減速ギア１１０である。この構成によれば、減速歯車機構を設けることで、適切な旋回速度が得られる。また、上述のように減速歯車機構を平歯車で構成すれば、平歯車の可逆性を利用して、旋回装置の故障を防止できる。
【００７２】
また、本実施の形態のカメラ旋回装置１０においては、上記の中間減速歯車が、モータと同じく被旋回側（パンベース側およびレンズフレーム側）に搭載されている。この構成により、駆動源のモータと従動側の減速機構が同じベース上に配置され、旋回機能が自身で完結する。中間減速歯車を旋回側に設ける場合と比べてスペースが節約でき、その結果、さらなる小型化が可能となっている。
【００７３】
また、本実施の形態のカメラ旋回装置１０では、パン旋回とチルト旋回の双方に歯車減速機構が採用され、そして、パン側とチルト側に同一の減速ギアが設けられている。同一部品を用いることで、部品の共用化によるコスト削減が可能となる。また、部品共用化は、組立時の部品判別の作業者負担を軽減するので、組立が容易になり、生産性の向上も可能にしている。
【００７４】
また、本実施の形態のカメラ旋回装置は、ドーム付きケースに好適に収容される。このとき、明るい撮影画像を得るためには、ドームは透明であることが好ましい。ただし、ドームが透明であると、中のカメラ旋回装置が透けて見える。この点を考慮し、上記の実施の形態では、好ましくは、メインベース１４、パンベース１６、レンズフレーム１８、各種歯車、プレート６０、６２、９０、９２が黒色（または濃い色、以下、同様）の樹脂で構成される。また、上述のように、パンモータ６８およびチルトモータ９８が、プレート６２、９０と一体化された黒色樹脂製の筒部で覆われる。このような黒色樹脂を用いる構成により、カメラ装置を外部から見えにくくできている。
【００７５】
また、本実施の形態のカメラ旋回装置１０は、パン旋回機構とチルト旋回機構の双方に、モータを被駆動側に設けた構成を採用している。しかし、そのような本実施の形態の構成は、パン旋回機構およびチルト旋回機構の一方に採用されてもよい。
【００７６】
また、本実施の形態では、パン方向およびチルト方向は、図６の配置における水平方向および垂直方向であった。しかし、パン方向およびチルト方向は、これらに限定されなくてよい。
【００７７】
さらには、本実施の形態は、任意の２つの旋回方向の旋回機構を備える装置へと応用可能である。この観点で上記実施の形態を見ると、カメラ旋回装置は、ベース部と、ベース部に対して第一の方向に旋回可能に設けられた第一旋回部と、第一旋回部をベース部に対して旋回させる第一旋回駆動手段と、第一旋回部に対して第二の方向に旋回可能に設けられた第二旋回部と、第二旋回部を第一旋回部に対して旋回させる第二旋回駆動手段と、を備え、第一旋回駆動手段および第二旋回駆動手段の少なくとも一方が（上記実施の形態の場合には両方が）、被旋回側に設けられたモータと、被旋回側のモータの回転力を旋回側に伝達することにより、旋回側のからの反力でもってモータとともに被旋回側を旋回させる回転力伝達手段と、を備える構成を有している。そして、第一旋回方向と第二旋回方向が上記実施の形態ではパン方向およびチルト方向であった。この観点で見たときも、上述した小型化という本実施の形態の利点が得られる。
【００７８】
さらに、本実施の形態では、モータと旋回側の間に複数の中間減速歯車が設けられている。これら歯車の数および歯数等の設定は、必要な減速比に応じて適宜変更されてよい。中間減速歯車が設けられなくてもよい。また、１又は複数の歯車を、消音用の柔らかい樹脂材料で構成してもよい。さらには、本発明の範囲内で、歯車減速機構以外の回転伝達機構、例えば巻掛ベルト（歯付きベルトを含む）またはチェーンが採用されてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、上述のように、各種部品を黒色等の樹脂で構成することで、外部からカメラを見えにくくする利点が得られている。この点に関して、内部の構成部品が隠れるように、フェルト等の黒色または濃い色のカバーでカメラ旋回装置の適当な部分が覆われてもよい。このカバーは、カメラ旋回に応じて適宜変形する。蛇腹等の構成を適宜設けてもよい。
【００８０】
「バックラッシュ除去装置（チルト方向）」
ここでは、まず、チルト方向の歯車式回転伝達装置に備えられるバックラッシュ除去装置を説明する。
【００８１】
上述のカメラ旋回装置１０では、チルト旋回機構が、円形ギアを組み合わせた減速機構で構成されている。この機構において、バックラッシュはカメラのがたつきの原因になるので、除去されることが望まれる。
【００８２】
バックラッシュを除去するために、単純にギアをばねで一方向に付勢する従来の構成を設けることも考えられる。しかし、この従来構成では、バックラッシュを除去可能なギア精度の限界が低い。
【００８３】
これに対し、カメラ旋回装置１０のギアは、比較的精度が低い樹脂成形品である。このようなギアでも確実にバックラッシュを除去できることが望まれる。精度の低いギアの使用は、コスト面からも望まれる。
【００８４】
また、上述のカメラ旋回装置１０の特徴の一つは小型なことである。小型化に寄与するために、バックラッシュ除去装置を極力少ないスペースで設置することが望まれる。
【００８５】
また、上述のカメラ旋回装置１０にズームレンズを搭載することも好適である。例えばカメラ旋回装置１０をネットワークカメラとして用いるとき、ズームレンズの装着によってカメラの用途を広げられる。しかし、ズームレンズを搭載すると、高倍率の撮影が行われるので、バックラッシュの影響が強くなる。カメラががたつき、狙った方向が撮影できず、被写体が撮影範囲から外れる可能性がある。望遠レンズを搭載した場合にも同様の問題がある。
【００８６】
本実施の形態は、上記のようなカメラ旋回装置１０に好適に適用可能なバックラッシュ除去装置を提供する。
【００８７】
図１は、本実施の形態のギア組立体１を２方向から見た分解組立図を示しており、このギア組立体１に本実施の形態のバックラッシュ除去装置が設けられる。ギア組立体１の仕様は、上述のカメラ旋回装置１０のチルト末端ギア４４と同じである。すなわち、ギア組立体１は、チルト末端ギア４４と同じく平歯車であり、同一の直径を有し、歯数および歯形も同一である。チルト末端ギア４４に代えてギア組立体１を取り付けることで、本実施の形態のバックラッシュ除去装置がカメラ旋回装置１０に備えられる。図１は模式化されており、例えば、ギアの歯が省略されている。
【００８８】
ギア組立体１は、概略的には、チルト末端ギア４４を２つの薄いギア、すなわち、第一ギア１５０および第二ギア１５２に分割した構造を有する。これらがリング１５４を用いて組み合わされ、１枚のギアとして機能する。そして、第一ギア１５０および第二ギア１５２が形成する内部空間に、ねじりばね１５６で構成されるバックラッシュ除去装置が設けられている。
【００８９】
第一ギア１５０は樹脂製であり、全体としては円板形状を有しており、一体に構成された円板部１５８と環部１６０で構成されている。環部１６０は円板部１５８の外周の縁に沿って配置されており、環部１６０の外周面に歯１６２が設けられている。環部１６０の軸方向の幅が円板部１５８より大きいので、環部１６０と円板部１５８の間には段差があり、これにより円形の凹部１６４が形成されている。凹部１６４は第二ギア１５２の方向を向いており、凹部１６４と第一ギア１５０の中心は同一である。また、環部１６０の半径方向の幅が狭いので、凹部１６４は比較的大きな直径を有する。
【００９０】
凹部１６４には円形のばね取付ボス１６６が設けられている。ばね取付ボス１６６は、第二ギア１５２に向けて円板部１５８から突設されている。ばね取付ボス１６６の周方向の隣には取付ボス受入溝１６８が設けられている。取付ボス受入溝１６８は、円板部１５８に形成された凹部である。また、第一ギア１５０の中央には円形の開口１７０が設けられている。
【００９１】
第二ギア１５２も概略的には第一ギア１５０と同様の構成を有する。すなわち、第二ギア１５２は樹脂製であり、全体としては円板形状を有する。第二ギア１５２は、一体に構成された円板部１７２と環部１７４を有し、環部１７４の外周面に歯１７６が設けられている。環部１７４と円板部１７２の間には段差があり、これにより円形の凹部１７８が形成されている。凹部１７８は第一ギア１５０の方向を向いている。第二ギア１５２と第一ギア１５０の直径は同一であり、歯数および歯形も同一である。また、第二ギア１５２の凹部１７８と第一ギア１５０の凹部１６４の直径も同一である。
【００９２】
また、第二ギア１５２は、第一ギア１５０と同様に、凹部１７８にばね取付ボス１８０および取付ボス受入溝１８２を有している。取付ボス受入溝１８２のギア中心からの距離は、第一ギア１５０のばね取付ボス１６６と同じである。取付ボス受入溝１８２の半径方向の幅は、ばね取付ボス１６６の直径より少し大きい。取付ボス受入溝１８２は長穴形状を有し、この長穴は円周方向に沿って湾曲している。さらに第一ギア１５０と第二ギア１５２が重ね合わされたときに、ばね取付ボス１６６の上端が取付ボス受入溝１８２の中に位置するように、ばね取付ボス１６６の高さと取付ボス受入溝１８２の深さが設定されている。詳細な説明は省略するが、第一ギア１５０の取付ボス受入溝１６８と第二ギア１５２のばね取付ボス１８０も同様の構成を有している。
【００９３】
また、第二ギア１５２は、中央に貫通ボス１８４を有する。貫通ボス１８４は円板部１７２を貫通して軸方向に両側に突き出しており、第一ギア１５０に向かって突き出した内側ボス１８６と、反対方向に突き出した外側ボス１８８で構成される。
【００９４】
内側ボス１８６は円筒形であり、その高さは、組立状態で内側ボス１８６が第一ギア１５０の反対側に突き出すように設定されている。内側ボス１８６の外周面にはリング取付溝１８９が設けられている。リング取付溝１８９の位置は、組立状態で第一ギア１５０の反対まで届くように設定されている。
【００９５】
外側ボス１８８は六角形の断面形状を有し、この断面形状は、既に説明したカメラ旋回装置１０のパンベース１６に設けられた六角形の穴に対応している。また、外側ボス１８８は筒状であり、内側ボス１８６の円形開口が外側ボス１８８の中まで続いている。
【００９６】
リング１５４は樹脂製であって、環状の薄板であり、その一部が切れている。リング１５４は、第一ギア１５０が第二ギア１５２から外れるのを防止する留め具である。
【００９７】
ねじりばね１５６は、図示のように、円弧部１９０と取付輪１９２を有する。ねじりばね１５６は、ばね用の線材を曲げることで形成されている。円弧部１９０の両端が曲げられて取付枝が形成され、そして取付枝の端部に取付輪１９２が形成されている。
【００９８】
本実施の形態のバックラッシュ除去装置では、ねじりばね１５６の円弧部１９０が有するねじり方向（円周方向）の弾性力が利用される。そこで、上記のようにねじりばね１５６という用語が用いられている。
【００９９】
次に、組立方法の例を説明する。第二ギア１５２の上に第一ギア１５０が、ねじりばね１５６を挟むようにして、重ねられる。ねじりばね１５６は、第一ギア１５０の凹部１５８と第二ギア１５２の凹部１７２が合わさって作る内部空間の隙間に挿入される。ねじりばね１５６の円弧部１９０は、第二ギア１５２の内側ボス１８６に嵌められる。また、ねじりばね１５６の２つの取付輪１９２は、それぞれ、第一ギア１５０のばね取付ボス１６６および第二ギア１５２のばね取付ボス１８０に嵌められる。
【０１００】
第一ギア１５０を第二ギア１５２に重ねると、第二ギア１５２の内側ボス１８６が第一ギア１５０の開口１７０を貫通して突き出し、内側ボス１８６のリング取付溝１８９が露出する。このリング取付溝１８９にリング１５４が取り付けられる。
【０１０１】
図２は、ギア組立体１の断面図を示している。図２（ａ）は第二ギア１５２のばね取付ボス１８０を通る断面図であり、図２（ｂ）は第一ギア１５０のばね取付ボス１６６を通る断面図である。
【０１０２】
図示のように、第一ギア１５０と第二ギア１５２が組み合わされ、軸方向の動きがリング１５４により拘束されている。第一ギア１５０と第二ギア１５２は一つのギアを構成している。言い換えれば、一つのギアを分割することにより、第一ギア１５０と第二ギア１５２が構成されている。
【０１０３】
ねじりばね１５６は内部空間１９４に収納され、内側ボス１８４を囲んでいる。ねじりばね１５６の取付輪１９２がばね取付ボス１６６、１８０に嵌まっている。ばね取付ボス１６６、１８０は、それぞれ、取付ボス受入溝１８２、１６８に嵌っており、ねじりばね１５６の脱落が防止されている。
【０１０４】
本実施の形態では、組立状態において、ねじりばね１５６がねじり方向の弾性力によって第一ギア１５０のばね取付ボス１６６と第二ギア１５２のばね取付ボス１８０を引き寄せるように、ねじりばね１５６および他の構成の寸法等の仕様が設定されている。したがって、第一ギア１５０と第二ギア１５２は、円周方向に沿って相対的に反対向きに付勢される。ばね取付ボス１６６、１８０は、それぞれ取付ボス受入溝１８２、１６８の端部に突き当たる。
【０１０５】
次に、ギア組立体１の使用形態と共にバックラッシュ除去装置の動作を説明する。
【０１０６】
ギア組立体１は、前述したように、カメラ旋回装置１０のチルト末端ギアとしてパンベース１６に組み付けられる。第二ギア１５２の外側ボス１８６が、パンベース１６の六角形の穴に挿入されて係合するので、ギア組立体１は回転不能に保持される。そして、レンズフレーム１８をパンベース１６に取り付けるためのねじが、ギア組立体１の中央の穴に通される。
【０１０７】
ギア組立体１は、相手ギア（カメラ旋回装置１０のチルト旋回ユニット２２の第４チルト減速ギア１１０）と、以下のようにして、噛み合わせられる。
【０１０８】
噛合せの前に、まず、ねじりばね１５６の付勢力と反対方向の力が第一ギア１５０に加えられ、第一ギア１５０が第二ギア１５２に対して相対的に回される。このとき、ばね取付ボス１６６、１８０の先端は、取付ボス受入溝１８２、１６８の中を移動する。
【０１０９】
この状態で、ギア組立体１が相手ギアと噛み合わされ、第一ギア１５０に加えられている力が開放される。ねじりばね１５６が、ばね取付ボス１６６、１８０を円周方向に引き寄せ、第一ギア１５０および第二ギア１５２が相対的に反対方向に回る。第一ギア１５０の歯と第二ギア１５２の歯は、予圧がかかった状態で、相手ギアの歯を挟み込み、これによりバックラッシュが除去される。２つのギアの歯で相手ギアを挟み込んでいるので、ギアの精度が低い場合でも確実にバックラッシュが除去される。バックラッシュの除去によりカメラのがたつきが低減し、カメラの向きの誤差が減って、カメラ方向の精度が向上する。
【０１１０】
以上のように、本発明の実施の形態のバックラッシュ除去装置は、同一中心軸を有する１対のギアを周方向に沿って相対的に反対向きに付勢する付勢手段を設けているので、単純に一方向にギアを付勢する従来のバックラッシュ除去装置と比べて、バックラッシュを除去可能なギア精度の限界を向上できる。
【０１１１】
また、本実施の形態のバックラッシュ除去装置は、１対のギアが組合わされた状態で形成する内部空間に付勢手段を設けているので、１枚のギアの内部にバックラッシュ除去装置を設けることができ、バックラッシュ除去装置を設けるためのスペースを削減できる。
【０１１２】
図１の例では、バックラッシュ除去装置がギア内部に納められているので、バックラッシュ除去装置を持たないギアと比べてギア組立体１のサイズが同じである。したがって、実質的にスペースを使わずにバックラッシュ除去装置が備えられている。
【０１１３】
この点に関し、バックラッシュ除去装置の全体がギア内部に納められることがスペース削減の観点から好ましいが、本発明はこれに限定されない。また、内部空間という用語は、本発明では、密閉された空間には限定されない。空間は外部に露出してよい。例えば、上述の実施の形態において、付勢手段を設けられる構造を確保した上で、第一ギアまたは第二ギアの円板部の一部または全部が削除されてもよい。
【０１１４】
また、本実施の形態のバックラッシュ除去装置は、付勢手段としてねじりばねを設けており、また、１対のギアのそれぞれには内部空間に面してばね取付部を設けており、そして、ねじりばねの両端を上記ばね取付部に取り付けている。このようにして、バックラッシュ除去装置が薄型のねじりばねで構成されている。この構成は、内部空間の軸方向の高さを小さくすることができ、バックラッシュ除去装置の小型化とスペース削減にとって有利である。
【０１１５】
また、上述した本実施の形態のバックラッシュ除去装置は、部品点数が少なく、構造が簡単であり、低コストである。
【０１１６】
上記の実施の形態では、ねじりばね１５６は、２つのばね取付ボス１６６、１８０を引き寄せている。これに対し、ねじりばね１５６は、２つのばね取付ボス１６６、１８０を突き放すように構成されてもよい。この場合も、第一ギア１５０と第二ギア１５２は相対的に反対方向に付勢される。したがって、バックラッシュ除去装置としては同様の機能が得られる。
【０１１７】
図３は、別の変形例を模式的に示している。この構成では、ギア１９６、１９７の間にばね１９８が挿入される。ばね１９８の円弧部が長く、部分的に重なっており、巻数が約１回半である。この構成では、より大きな弾性力をばね１９８が発生できるので、バックラッシュ除去効果の安定性と確実性を向上できる。
【０１１８】
別の変形例では、コイルばねが、第一ギア１５０と第二ギア１５２のばね取付ボス１６６、１６８の間に掛け渡される。コイルばねの長手方向の弾性力で第一ギア１５０と第二ギア１５２が付勢される。コイルばねは、２つのボスを引き寄せるように設けられてもよく、あるいは、突き放すように設けられてもよい。この構成では、コイルばねの弾性力の方向は半径方向に垂直であるが、この方向の弾性力でも１対のギアは周方向に反対向きに付勢される。
【０１１９】
なお、上記の変形例では、ギアの内部空間の軸方向寸法をコイルばねの直径以上に設定する必要がある。この点においては、図１の実施の形態のねじりばね１５６の方が内部空間を小さくできるので有利である。
【０１２０】
さらに、本実施の形態のバックラッシュ除去装置には、種々の形状のばねを適用可能である。付勢手段は、ばね以外の構成でもよい。付勢手段は、例えばゴム等の弾性部材でもよい。
【０１２１】
さらに、上記の実施の形態ではバックラッシュ除去装置がチルト末端ギアに設けられており、すなわち固定ギアに設けられているが、バックラッシュ除去装置は回転するギアに設けられてもよい。
【０１２２】
「バックラッシュ除去装置（パン方向）」
次に、パン方向の歯車式回転伝達装置に備えられるバックラッシュ除去装置を説明する。
【０１２３】
図４は、カメラ旋回装置１０のメインベース１４とパンベース１６を示している。カメラ旋回装置１０の説明で述べたように、メインベース１４には、パン旋回機構を構成するパン末端ギアが備えられている。このパン末端ギアにバックラッシュ除去装置が好適に設けられる。
【０１２４】
なお、図４は適当に模式化されており、例えば、ギアの歯が省略されている。また、本実施の形態のバックラッシュ除去装置は、原理的には、上述のチルト方向のバックラッシュ除去装置と同様である。そこで、以下では、チルト方向のバックラッシュ除去装置と共通する事項の説明を適宜省略する。
【０１２５】
図４に示されるように、バックラッシュ除去装置は、第一ギア２００、第二ギア２０２およびねじりばね２０４を有する。
【０１２６】
第一ギア２００は平歯車であり、メインベース１４の樹脂製の本体と一体化されている。第一ギア２００は環部２０６を有し、環部２０６の外周面に歯２０８が設けられている。カメラ旋回装置１０の説明で既に述べたようにパン方向の旋回範囲は１４０度に設定されており、この旋回範囲をカバーするように第一ギア２００が構成されている。
【０１２７】
環部２０６の内側には凹部２１０が設けられており、凹部２１０には、ばね取付ボス２１２および取付ボス受入溝２１４が設けられている。ばね取付ボス２１２は円形であり、メインベース１４から第二ギア２０２に向けて突設されている。取付ボス受入溝２１４は、メインベース１４に形成された長穴形状の凹部であり、ギアの円周方向に沿って湾曲している。また、凹部２１０の中央にはボス２１６が第二ギア２０２に向けて突設されている。
【０１２８】
第二ギア２０２は第一ギア２００と対応する形状を有し、直径、歯数および歯形が同一である。第二ギア２０２は板状であり、中央の凹部は設けられていない。また、図面では隠れているが、第二ギア２０２の裏側には、ばね取付ボスと取付ボス受入溝が設けられている。また、第二ギア２０２の中央には円形の開口２１８が設けられている。
【０１２９】
ねじりばね２０４は、円弧部２２０と取付輪２２２を有し、図１のねじりばね１５６と同様に構成されている。
【０１３０】
次に、組立方法の例を説明する。第一ギア２００の上に第二ギア２０２が、ねじりばね２０４を挟むようにして、重ねられる。ねじりばね２０６は、円弧部２２０が第一ギア２００のボス２１６と重なるように配置され、２つの取付輪２２２が、第一ギア２００のばね取付ボス２１２と第二ギア２０２のばね取付ボス（図示せず）に嵌められる。
【０１３１】
第二ギア２０２の上にはさらにパンベース１６が重ねられる。このとき、パンベース１６のパン旋回軸２２４が、第二ギア２０２の開口２１８、ねじりばね２０６の円弧部２２０および第一ギア２００のボス２１６に通される。これによりパンベース１６がメインベース１４に回転可能に取り付けられ、かつ、ねじりばね２０６がパン旋回軸２２４に嵌る。
【０１３２】
図５は、バックラッシュ除去装置の断面図を示している。図５（ａ）は第一ギア２００のばね取付ボス２１２を通る断面図であり、図５（ｂ）は第二ギア２０２のばね取付ボス２２６を通る断面図である。図５（ｂ）は、図４で示されなかった第二ギア２０２のばね取付ボス２２６および取付ボス受入溝２２８を示している。
【０１３３】
図示のように、第一ギア２００と第二ギア２０２が組み合わされ、両者が一つのギアを構成している。第二ギア２０２は第一ギア２００の凹部２１０の蓋の役割を担っており、凹部２１０が内部空間に相当している。そして、ねじりばね２０６は凹部２１０に位置し、ねじりばね２０６の取付輪２２２がばね取付ボス２１２、２２６に嵌っている。ばね取付ボス２１２、２２６は、それぞれ、取付ボス受入溝２２８、２１４に嵌っており、これによりねじりばね２０６の脱落が防止されている。
【０１３４】
また、図５に示されるように、本実施の形態では、内部空間が閉じられてはいない。このような構成も、既にチルト方向のバックラッシュ除去装置の説明で述べたように、本発明の内部空間に含まれる。
【０１３５】
図５の組立状態では、ねじりばね２０６がねじり方向の弾性力によって第一ギア２００のばね取付ボス２１２と第二ギア２０２のばね取付ボス２２６を引き寄せるように、ねじりばね２０６および他の構成の寸法等の仕様が設定されている。したがって、第一ギア２００と第二ギア２０２は、円周方向に沿って相対的に反対向きに付勢される。ばね取付ボス２１２、２２６は、それぞれ取付ボス受入溝２２８、２１４の端部に突き当たる。
【０１３６】
次に、使用形態と共にバックラッシュ除去装置の動作を説明する。
【０１３７】
第一ギア２００および第二ギア２０２で構成されるギア組立体は、相手ギア（カメラ旋回装置１０のパン旋回ユニット２０の第４パン減速ギア８０）と、以下のようにして噛み合わせられる。
【０１３８】
噛合せの前に、ねじりばね２０６の付勢力と反対方向の力が第二ギア２０２に加えられ、第二ギア２０２が第一ギア２００に対して相対的に回される。このとき、ばね取付ボス２１６、２２８の先端は、取付ボス受入溝２１４、２２８の中を円周方向に沿って移動する。
【０１３９】
この状態で、ギア組立体が相手ギアと噛み合わされ、第二ギア２０２に加えてられている力が開放される。ねじりばね２０６が、ばね取付ボス２１２、２２６を円周方向に引き寄せる。第一ギア２００および第二ギア２０２が相対的に反対方向に回る。第一ギア２００の歯と第二ギア２０２の歯は、予圧がかかった状態で、相手ギアの歯を挟み込み、これによりバックラッシュが除去される。２つのギアの歯で相手ギアを挟み込んでいるので、ギアの精度が低い場合でも確実にバックラッシュが除去される。
【０１４０】
以上に、本実施の形態のバックラッシュ除去装置について説明した。このパン方向のバックラッシュ除去装置は、上記の説明から明らかなように、チルト方向のバックラッシュ除去装置と原理的に同様の構成を有している。したがって、上記のチルト方向のバックラッシュ除去装置と同様の利点が、パン方向のバックラッシュ除去装置によっても得られる。そして、上述のチルト方向およびパン方向のバックラッシュ除去装置を設けることで、パン方向とチルト方向のカメラのがたつき、すなわち垂直作動時と水平作動時のがたつきを両方とも効果的に軽減できる。
【０１４１】
また、チルト方向のバックラッシュ除去装置に関して説明した各種の変形は、パン方向のバックラッシュ除去装置に対しても同様に適用可能である。
【０１４２】
その他、上記の実施の形態は、本発明の範囲内で当業者により適宜変形および応用が可能なことはもちろんである。本発明がカメラ旋回装置に限定されず、他の歯車機構に適用可能なことももちろんである。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、同一中心軸を有する１対のギアを周方向に沿って相対的に反対向きに付勢する付勢手段を設けているので、バックラッシュを除去可能なギア精度の限界が高いというすぐれた効果を有するバックラッシュ除去装置を提供することができるものである。
【０１４４】
また、本発明のバックラッシュ除去装置は、１枚のギアとして機能する１対のギアが組合わされた状態で形成する内部空間に付勢手段を設けているので、１枚のギアにバックラッシュ除去装置を設けることができ、したがって小さなスペースで設置可能というすぐれた効果を有するバックラッシュ除去装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のバックラッシュ除去装置を示す分解組立図
【図２】第１の実施の形態のバックラッシュ除去装置の断面図
【図３】第１の実施の形態のバックラッシュ除去装置の変形例を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態のバックラッシュ除去装置を示す分解組立図
【図５】第２の実施の形態のバックラッシュ除去装置の断面図
【図６】本発明の実施の形態のカメラ旋回装置を示す図
【図７】カメラ旋回装置の分解組立図
【図８】カメラ旋回装置に設けられるパン旋回ユニットの平面図
【図９】カメラ旋回装置に設けられるパン旋回ユニットの側面図
【図１０】カメラ旋回装置に設けられるパン旋回ユニットの斜視図
【図１１】カメラ旋回装置に設けられるパン旋回ユニットの分解組立図
【図１２】カメラ旋回装置に設けられるチルト旋回ユニットの平面図
【図１３】カメラ旋回装置に設けられるチルト旋回ユニットの側面図
【図１４】カメラ旋回装置に設けられるチルト旋回ユニットの斜視図
【図１５】カメラ旋回装置に設けられるチルト旋回ユニットの分解組立図
【符号の説明】
１ ギア組立体
１５０ 第一ギア
１５２ 第二ギア
１５４ リング
１５６ ねじりばね
１５８，１７２ 円板部
１６４，１７８ 凹部
１６６，１８０ ばね取付ボス
１６８，１８２ 取付ボス受入溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a backlash removing device, and more particularly, to a backlash removing device provided in a gear-type rotation transmission device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as described in Patent Document 1, a backlash removing device provided in a pickup feeding device of an optical disk player is known. The pickup feeder is composed of a rack and pinion. The rack is split into two and they are spring biased in opposite directions. Since the teeth of the pinion are sandwiched between the teeth of the two racks, there is no backlash between the rack and the pinion, and backlash is eliminated.
[0003]
Another conventional backlash removing device is a type provided on a circular gear, and has a configuration in which the gear is simply biased in one direction by a spring.
[0004]
As a gear that does not cause backlash, a harmonic gear is known.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-63070
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Among the above conventional devices, the backlash removing device of the pickup device of the optical disk player can be applied only to a rack, and cannot be applied to a gear having a circular or similar shape.
[0007]
The backlash removing device that biases the gear in one direction with a spring is advantageous in that the configuration is simple. However, there is a case where the backlash cannot be removed when the limit of the gear accuracy that can remove the backlash is low, that is, when the accuracy of the gear is low.
[0008]
Harmonic gears also have the disadvantage of high cost.
[0009]
Here, as a target to which the gear-type rotation transmission device is applied, a camera turning device such as a monitoring camera can be considered. The rotation of the motor is transmitted by the gear, and the camera turns. It is also preferable to provide a speed reduction mechanism composed of a plurality of gears. It is also preferable to control the camera direction (turning position) by a configuration such as a stepping motor.
[0010]
If the camera is equipped with a wide-angle lens, the effect of the backlash of the swivel device is relatively small. However, when a high-magnification lens such as a zoom lens is provided, the influence of backlash becomes strong. There is a possibility that the camera rattles and cannot shoot in the aimed direction, and the subject goes out of the shooting range. Therefore, it is preferable to provide the camera turning device with a backlash removing device.
[0011]
In this case, it is desirable that the gear accuracy at which backlash can be removed has a high limit. Accordingly, it is considered that the accuracy of the camera direction control can be improved even when a relatively inaccurate gear such as a resin molded product is used.
[0012]
The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a backlash removing device capable of removing backlash and having a high gear accuracy limit.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The backlash removing device of the present invention constitutes a rotation transmitting device, and includes a pair of gears having the same central axis, and biasing means for biasing the pair of gears in opposite directions along a circumferential direction. And. According to this configuration, the pair of gears are urged in the circumferentially opposite direction, and therefore, compared to a conventional backlash eliminator in which the gears are simply urged in one direction, the accuracy of the gear that can eliminate the backlash is improved. Limits can be improved.
[0014]
Further, in the backlash removing device of the present invention, the pair of gears are combined to function as one gear, and form an internal space in a combined state, and the urging means is provided in the internal space. Is provided. With this configuration, the backlash removing device can be provided inside one gear, so that the space for providing the backlash removing device can be reduced. It is also possible to house a backlash removing device inside the gear, thereby substantially eliminating a dedicated space.
[0015]
In the backlash removing device of the present invention, the biasing means includes a torsion spring, and each of the pair of gears is provided with a spring mounting portion facing the internal space, and both ends of the torsion spring are provided. The pair of gears are respectively attached to the spring attachment portions. The torsion spring is, for example, an arc-shaped spring made of an elastic wire. According to this configuration, since the backlash removing device is configured by housing the torsion spring in the internal space, the height of the internal space in the axial direction can be reduced.
[0016]
Further, a gear type rotation transmission device of the present invention includes the above-described backlash removing device.
[0017]
Further, the camera turning device of the present invention has the gear-type rotation transmitting device having the above-mentioned backlash for transmitting the torque of the motor for turning the camera.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
1 to 3 show a backlash removing device according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 show a backlash removing device according to a second embodiment of the present invention. I have. FIG. 6 shows a camera turning device provided with a gear with a backlash removing device shown in FIGS. 1 and 4.
[0020]
Hereinafter, first, the camera turning device 10 of FIG. 6 will be described, and then, returning to FIG. 1, the slip device of the present embodiment will be described.
[0021]
"Camera turning device"
FIG. 6 shows the camera turning device 10 (in a state where the camera is mounted) of the present embodiment, and FIG. 7 is an exploded view of the camera turning device 10.
[0022]
The camera turning device 10 is applied to, for example, a surveillance camera. The camera turning device 10 may be used in a computer system. By using a small camera provided with the camera turning device 10 as a network camera, images from the camera can be provided via a network such as a LAN or the Internet. The camera turning device 10 can be applied to a camera for any other use.
[0023]
The camera turning device 10 can turn in the pan direction about the pan axis Y and can turn in the tilt direction about the tilt axis X. In the following description, the direction along the pan axis Y is referred to as the up-down direction, the direction along the tilt axis X is referred to as the left-right direction, and the direction perpendicular to the tilt axis X in the horizontal plane, based on the arrangement of FIG. Is called the front-back direction.
[0024]
Of course, these directions may be different from the direction when the camera is used. For example, when the camera turning device 10 is applied to a surveillance camera, when the camera is used in a state where the camera is inverted, the camera is turned upside down.
[0025]
As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the camera turning device 10 includes an installation frame 12 and a main base 14 that constitute a base, a pan base 16 that constitutes a pan, and a tilt unit from below. The camera turning device 10 further includes a pan turning unit 20 and a tilt turning unit 22 shown on both sides in FIG.
[0026]
The installation frame 12 is a pressed and bent iron member, and has a ring portion 24 and a main base mounting portion 26 bent from the ring portion 24. The ring portion 24 has three flange portions, and the ring portion 24 is attached to a housing (not shown) using these three flange portions. Further, a cord holder 28 for holding a cord such as a camera or a motor is attached to the main base attaching portion 26.
[0027]
The main base 14 is fixed on the main base mounting portion 26 using three screws 30. The main base 14 is made of resin and has a substantially disk shape as shown in the figure. A pan end gear 32 having a pan axis Y as a center is provided integrally with the main base 14. The pan end gear 32 is a spur gear, and corresponds to a turning-side fixed gear in the pan turning mechanism.
[0028]
Here, in the present embodiment, the turning side and the turned side mean a side on which the other member is turned and a side on which the other member is turned, respectively.
[0029]
As illustrated, the pan end gear 32 may not be provided over the entire circumference of the main base 14. The pan end gear 32 only needs to cover a necessary pan direction turning range. In the present embodiment, the panning turning angle (horizontal turning angle) is 140 degrees, and therefore the pan end gear 32 only needs to be provided in a range of 140 degrees or more.
[0030]
The pan base 16 is mounted on the main base 14 so as to be pivotable about a pan axis Y using screws 34 and flat washers 36. The pan base 16 is made of resin and has a flat disk-shaped pan base body 38 and left and right walls 40 and 42 erected on the left and right sides of the pan base body 38, respectively. Have been.
[0031]
On the pan base body 38, the pan turning unit 20 is fixed with screws 66, and the gears constituting the pan turning unit 20 pass through the circular opening of the pan base body 38 as described later, and With the pan end gear 32 of FIG.
[0032]
A tilt end gear 44 made of resin is fixed to the outside of the left wall portion 42 of the pan base 16 so as to be non-rotatable, with its center aligned with the tilt axis X. Here, the hexagonal opening of the tilt end gear 44 (not shown) is fitted into the hexagonal opening of the left wall portion 42, thereby preventing the tilt end gear 44 from rotating. The tilt end gear 44 is a spur gear, and corresponds to a fixed gear on the turning side in the tilt turning mechanism.
[0033]
A resin lens frame 18 is mounted between the right wall portion 40 and the left wall portion 42 of the pan base 16 so as to be rotatable about a tilt axis X. The lens frame 18 has a frame body 50, a left hanging wall portion 52 and a right hanging wall portion 54 extending downward from both sides thereof, and these are integrally formed. The left hanging wall portion 52 and the right hanging wall portion 54 are attached to the left wall portion 40 and the right wall portion 42 of the pan base 16 so as to be rotatable around the tilt axis X, respectively. The boss on the tilt axis X protruding outward from the right hanging wall portion 54 passes through the hole of the tilt turning unit 22 and into the center hole of the tilt end gear 44 fixed to the right wall portion 42 of the pan base 16, It is rotatably supported using a screw 46 and a flat washer 48.
[0034]
As shown, the camera 56 and the camera retainer 58 are assembled to the lens frame 18 in this order using the engagement claws. In this assembled state, the lens frame 18 is attached to the pan base 16.
[0035]
The camera 56 is a small camera composed of a CMOS, a CCD, or the like. It is also preferable to use a small camera for a mobile phone. Photographing is performed by the camera 56 through a circular aperture for photographing provided at the center of the frame body 50 of the lens frame 18. The camera retainer 58 has a protective cushion between the camera retainer 58 and the camera 56.
[0036]
The tilt turning unit 22 is fixed to the outside of the right hanging wall portion 54 of the lens frame 18 with a screw 96. The gears that constitute the tilt rotation unit 22 mesh with a tilt end gear 44 fixed to the pan base 16 as described later.
[0037]
Next, the configuration of the pan rotation unit 20 will be described. 8 and 9 are a plan view and a side view of the pan turning unit 20, respectively. FIG. 10 is a perspective view of the pan turning unit 20, and FIG. 11 is an exploded view of the pan turning unit 20.
[0038]
The pan rotation unit 20 has a lower plate 60 and an upper plate 62 made of resin. A set of bosses protrudes downward from the upper plate 62. A screw 64 is fastened to each boss from below via a lower mold plate 60. Thereby, the upper plate 60 and the lower plate 62 are provided at intervals corresponding to the height of the boss. Then, the lower plate 62 is fixed to the upper surface of the pan base body 38 of the pan base 16 using screws 66.
[0039]
A pan motor 68 is fixed to the upper surface of the upper plate 62 using two screws 70. As shown, a cylindrical wall (cylindrical wall) is provided so as to extend upward integrally with the upper plate 62, and the pan motor 68 is covered by the cylindrical wall. The cylindrical wall has a function of making the pan motor 68 difficult to see from the outside. By providing the cylinder portion, for example, when the outside of the tilt motor 68 is silver or the like, the motor can be hidden by a cylinder made of black resin.
[0040]
The pan motor 68 is a stepping motor. A pan driving gear 72 made of resin is fixed to a rotation shaft of the pan motor 68. The pan driving gear 72 is a spur gear, and passes through a circular opening of the upper plate 62 and between the upper plate 62 and the lower plate 60. Sticking out.
[0041]
Between the upper plate 62 and the lower plate 60, a first pan reduction gear 74, a second pan reduction gear 76, a third pan reduction gear 78, and a fourth pan reduction gear 80 are further provided with gear shafts 82, 84, respectively. , 86, 88 so as to be rotatable. Each of the first pan reduction gear 74 to the fourth pan reduction gear 80 is made of resin, and has a large diameter gear and a small diameter gear. These gears are all spur gears. The second pan reduction gear 76 and the third pan reduction gear 78 are the same component. The gear shafts 82 and 86 are also the same parts.
[0042]
The pan drive gear 72 of the pan motor 68 meshes with the large diameter gear of the first pan reduction gear 74, and the small diameter gear of the first pan reduction gear 74 meshes with the large diameter gear of the second pan reduction gear 76. Similarly, the small diameter gear of the second pan reduction gear 76 meshes with the large diameter gear of the third pan reduction gear 78, and the small diameter gear of the third pan reduction gear 78 meshes with the large diameter gear of the fourth pan reduction gear 80. I have.
[0043]
The small diameter gear of the fourth pan reduction gear 80 projects downward through the circular opening of the lower plate 60. When the pan rotation unit 20 is fixed to the pan base 16, the small-diameter gear of the fourth pan reduction gear 80 passes through the circular opening of the pan base body 38 of the pan base 16 and the pan end gear 32 of the main base 16. Mesh with each other.
[0044]
In this way, the pan drive gear 72, the first to fourth pan reduction gears 74 to 80, and the pan end gear 32 constitute a gear reduction mechanism. The number of teeth of the pan drive gear 72 is 10, and the number of teeth of the first pan reduction gear 74 to the third pan reduction gear 78 is 20 for the large diameter gear and 10 for the small diameter gear. Further, the number of teeth of the fourth pan reduction gear 80 is 50 for the large diameter gear and 12 for the small diameter gear. The reduction ratio of the gear reduction mechanism is (2/4) × (2/4) × (2/4) × (2/10) × (4.8 / 17.2) = 1 / 143.33. is there.
[0045]
Next, the configuration of the tilt turning unit 22 will be described. 12 and 13 are a plan view and a side view of the tilt turning unit 22, respectively. FIG. 14 is a perspective view of the tilt turning unit 22, and FIG. 15 is an exploded view of the tilt turning unit 22.
[0046]
The tilt rotation unit 22 is similar in principle to the pan rotation unit 20. However, the pan rotation unit 20 is fixed to the pan base 16, and the pan rotation unit 22 is fixed to the lens frame 18 while the pan base 16 (rotation side) is rotated with respect to the main base 14 (rotation side). Then, the lens frame 18 (turned side) is turned with respect to the pan base 16 (turned side).
[0047]
The tilt turning unit 22 has an inner plate 90 and an outer plate 92 made of resin. A set of bosses project from the inner plate 90 to the outer plate 92. For each boss, a screw 94 is tightened via an outer plate 92. Thereby, the inner plate 90 and the outer plate 92 are provided at intervals corresponding to the height of the boss. Then, the inner plate 90 is fixed to the outside of the left hanging wall portion 54 of the lens frame 18 using the screw 96.
[0048]
A tilt motor 98 is fixed to the surface of the inner plate 90 on the pan axis Y side using two screws 100. As shown in the drawing, a cylindrical wall (cylindrical wall) is provided so as to extend integrally with the inner plate 90 in the direction opposite to the outer plate 92, and the cylindrical wall has a tilt motor 98. The outer peripheral surface is covered. The cylindrical wall has a function of making the tilt motor 98 difficult to see from the outside. By providing the cylinder portion, for example, when the outside of the tilt motor 98 is silver or the like, the motor can be hidden by a cylinder made of black resin.
[0049]
The tilt motor 98 is a stepping motor. A resin-made tilt drive gear 102 is fixed to a rotation shaft of the tilt motor 98, and the tilt drive gear 102 is a spur gear, which passes through a circular opening of the inner plate 90 and between the inner plate 90 and the outer plate 92. Sticking out.
[0050]
Between the inner plate 90 and the outer plate 92, a first tilt reduction gear 104, a second tilt reduction gear 106, a third tilt reduction gear 108, and a fourth tilt reduction gear 110 are further provided with gear shafts 112, 114, respectively. It is rotatably supported by using 116 and 118. Each of the first to fourth tilt reduction gears 104 to 110 is made of resin and has a large-diameter gear and a small-diameter gear. These gears are all spur gears. The second tilt reduction gear 106 and the third tilt reduction gear 108 are the same parts. The gear shafts 112, 116, and 118 are also the same parts.
[0051]
The tilt drive gear 102 of the tilt motor 98 meshes with the large-diameter gear of the first tilt reduction gear 104, and the small-diameter gear of the first tilt reduction gear 104 meshes with the large-diameter gear of the second tilt reduction gear 106. Similarly, the small diameter gear of the second tilt reduction gear 106 meshes with the large diameter gear of the third tilt reduction gear 108, and the small diameter gear of the third tilt reduction gear 108 meshes with the large diameter gear of the fourth tilt reduction gear 110. I have.
[0052]
The small-diameter gear of the fourth tilt reduction gear 110 meshes with the tilt end gear 44 as described below. That is, when the tilt rotation unit 22 is fixed to the lens frame 18 so that the inner plate 90 is in contact with the outside of the right hanging wall 54, the tilt end gear 44 fixed to the right wall 42 of the pan base 16 is moved. , Located between the inner plate 90 and the outer plate 92. The small-diameter gear of the fourth tilt reduction gear 110 meshes with the tilt end gear 44.
[0053]
Thus, the gear drive mechanism is constituted by the tilt drive gear 102, the first tilt reduction gear 104 to the fourth tilt reduction gear 110, and the tilt end gear 44. The number of teeth of the tilt drive gear 102 is 10, and the number of teeth of the first tilt reduction gear 104 to the third tilt reduction gear 108 is 20 for the large diameter gear and 10 for the small diameter gear. Further, the number of teeth of the fourth tilt reduction gear 110 is 32 for the large diameter gear and 10 for the small diameter gear. The reduction ratio of the gear reduction mechanism is (2/4) × (2/4) × (2/4) × (2 / 6.4) × (3 / 15.9) = 1 / 1135.68. is there.
[0054]
The configuration of the tilt turning unit 22 has been described above. The tilt motor 98 of the tilt rotation unit 22 is the same component as the pan motor 68 of the pan rotation unit 20. Similarly, the tilt drive gear 102 and the pan drive gear 72, and the first tilt reduction gear 104 and the first pan reduction gear 74 are the same components. Further, the second and third tilt reduction gears 106 and 108 and the second and third pan reduction gears 76 and 78 are the same parts, and the gear shafts 112, 116 and 118 and the gear shafts 82 and 86 are the same parts. 114 and the gear shaft 84 are the same part.
[0055]
Next, an example of an assembling order of the camera turning device 10 of the present embodiment will be described. First, the camera 56 and the camera retainer 58 are assembled on the lens frame 18. Further, the pan turning unit 20 and the tilt turning unit 22 are assembled in accordance with the exploded assembly drawing described above. Then, the tilt rotation unit 22 is attached to the right hanging wall 54 of the lens frame 18.
[0056]
The main base 14, the pan base 16, and the pan turning unit 20 are sequentially assembled to the installation frame 12. The pan rotation unit 20 is fixed to the pan base 16 such that the fourth pan reduction gear 80 meshes with the pan end gear 32 of the main base 16.
[0057]
Further, the lens frame 18 is attached to the pan base 16, and the tilt end gear 44 is fixed to the pan base 16. At this time, the inner plate 90 of the tilt turning unit 22 attached to the lens frame 18 fits into the gap between the right hanging wall 54 of the lens frame 18 and the right wall 42 of the pan base 16. Further, the tilt end gear 44 is fitted between the inner plate 90 and the outer plate 92 of the tilt turning unit 22, and meshes with the fourth tilt reduction gear 110 of the tilt turning unit 22.
[0058]
Next, the operation of the camera turning device 10 of the present embodiment will be described.
[0059]
When turning the camera 56 in the pan direction, a current is supplied to the pan motor 68 of the pan turning unit 20 to rotate the same. It goes without saying that the motor rotation direction is made different depending on the direction in which the camera 56 is turned.
[0060]
In the pan rotation mechanism, the pan motor 68 and the first pan reduction gear 74 to the fourth pan reduction gear 80 of the pan rotation unit 20 are mounted on the pan base 16 which is the rotation side. Further, the pan end gear 32 is fixed to the main base 14 on the turning side.
[0061]
Therefore, the rotational force of the pan motor 68 is transmitted through the first pan reduction gear 74 to the fourth pan reduction gear 80 and reduced by these gears, and transmitted to the pan end gear 32 on the swiveling side. Since the pan end gear 32 is fixed, the pan motor 68 itself and the pan turning unit 20 including the same rotate by the reaction force from the pan end gear 32, and the pan base 16 turns accordingly. Then, the camera 56 arranged on the lens frame 18 on the pan base 16 also turns. The center of the rotation is the pan axis Y.
[0062]
On the other hand, when the camera 56 is turned in the tilt direction, a current is supplied to the tilt motor 98 of the tilt turning unit 22 to rotate the same. It goes without saying that the motor rotation direction is made different depending on the direction in which the camera 56 is turned.
[0063]
In the tilt turning mechanism, the tilt motor 98 and the first to fourth tilt reduction gears 104 to 110 of the tilt rotation unit 22 are mounted on the lens frame 18 on the rotation target side. Further, the tilt end gear 44 is fixed to the pan base 16 on the turning side.
[0064]
The rotational force of the tilt motor 98 is transmitted through the first tilt reduction gear 104 to the fourth tilt reduction gear 110 and reduced by these gears, and transmitted to the tilt end gear 44 on the swivel side. Since the tilt end gear 44 is fixed, the tilt motor 98 itself and the tilt turning unit 22 including the same are turned by the reaction force from the tilt end gear 44, and the lens frame 18 is turned accordingly. Then, the camera 56 on the lens frame 18 also turns. The center of the turning is the tilt axis X.
[0065]
As described above, the camera turning device 10 according to the present embodiment transmits the rotation force of the motor to the turning side, the motor provided on the turning side that turns with the camera with respect to the turning side that turns the camera. A rotating force transmitting means for rotating the camera on the swivel side together with the motor by a reaction force from the swiveling side.
[0066]
That is, when focusing on the pan turning mechanism, the pan motor 68 is provided on the pan base (a pan section) on the turning side. The rotational force of the pan motor 68 is transmitted to the turning-side main base 14 (constituting the base portion) via a reduction gear mechanism corresponding to a pan rotational force transmitting means, and the reaction force of the pan motor 68 causes the pan motor 68 and the pan base 16 to rotate. It turns in the pan direction together with the camera 56 above.
[0067]
Similarly, focusing on the tilt turning mechanism, the tilt motor 98 is provided on the lens frame (configured as a tilt portion) on the turning side. The rotational force of the tilt motor 98 is transmitted to the turning-side pan base 14 via a reduction gear mechanism corresponding to a tilt rotational force transmitting means, and the tilt motor 98 is moved by the reaction force to the lens frame 18 and the camera 56 thereon. And it turns in the tilt direction.
[0068]
Since the motor is mounted on the swivel side as described above, the motor installation space can be reduced, and the size of the swivel device can be reduced, as compared to a conventional device in which the motor is provided separately from the swivel mechanism. With this, weight reduction is also possible.
[0069]
In the above configuration, it can be said that the turning function is completed by the mechanism mechanism itself. In addition, the above configuration enables miniaturization and enhances design applicability. That is, since the turning function is compactly arranged on the turning side, the shape of a case or the like surrounding the turning function can be freely set.
[0070]
Further, in the camera turning device 10 of the present embodiment, the above-mentioned torque transmitting means is constituted by a spur gear. The spur gear has reversibility as a torque transmission mechanism, that is, even when a camera is manually turned by a human, the spur gears on the driving side and the driven side rotate with each other. Therefore, according to the above configuration, even when a camera is inadvertently turned by hand due to mischief or the like, it is possible to prevent an excessive force from acting on the rotation transmission mechanism. Can be achieved.
[0071]
Further, in the camera turning device 10 of the present embodiment, the rotational force transmitting means includes a terminal gear fixed to the turning side, and an intermediate reduction gear interposed between the motor and the terminal gear. The end gears are the pan end gear 32 and the tilt end gear 44, and the intermediate reduction gears are the first pan reduction gear 74 to the fourth pan reduction gear 80 and the first tilt reduction gear 104 to the fourth tilt reduction gear 110. According to this configuration, by providing the reduction gear mechanism, an appropriate turning speed can be obtained. Further, if the reduction gear mechanism is constituted by a spur gear as described above, the failure of the turning device can be prevented by utilizing the reversibility of the spur gear.
[0072]
Further, in the camera turning device 10 of the present embodiment, the above-mentioned intermediate reduction gear is mounted on the turned side (the pan base side and the lens frame side) similarly to the motor. With this configuration, the motor of the drive source and the speed reduction mechanism on the driven side are arranged on the same base, and the turning function is completed by itself. Space can be saved as compared with the case where the intermediate reduction gear is provided on the turning side, and as a result, further miniaturization is possible.
[0073]
Further, in the camera turning device 10 of the present embodiment, a gear reduction mechanism is adopted for both the pan turning and the tilt turning, and the same reduction gear is provided on the pan side and the tilt side. By using the same parts, it is possible to reduce costs by sharing parts. In addition, the sharing of parts reduces the burden on the operator in discriminating parts at the time of assembling, thereby facilitating assembling and improving productivity.
[0074]
In addition, the camera turning device according to the present embodiment is suitably accommodated in a case with a dome. At this time, in order to obtain a bright captured image, the dome is preferably transparent. However, if the dome is transparent, the camera turning device inside can be seen through. In consideration of this point, in the above-described embodiment, preferably, the main base 14, the pan base 16, the lens frame 18, the various gears, and the plates 60, 62, 90, and 92 are black (or dark colors, hereinafter the same). Composed of resin. In addition, as described above, the pan motor 68 and the tilt motor 98 are covered by the black resin cylinder integrated with the plates 62 and 90. With such a configuration using the black resin, the camera device can be hardly seen from the outside.
[0075]
Further, the camera turning device 10 of the present embodiment employs a configuration in which a motor is provided on the driven side in both the pan turning mechanism and the tilt turning mechanism. However, such a configuration of the present embodiment may be employed in one of the pan turning mechanism and the tilt turning mechanism.
[0076]
Further, in the present embodiment, the pan direction and the tilt direction are the horizontal direction and the vertical direction in the arrangement of FIG. However, the pan direction and the tilt direction need not be limited to these.
[0077]
Further, the present embodiment is applicable to an apparatus having a turning mechanism in any two turning directions. Looking at the above embodiment from this viewpoint, the camera turning device includes a base portion, a first turning portion provided to be able to turn in a first direction with respect to the base portion, and a first turning portion provided in the base portion. First turning drive means for turning with respect to the first turning portion, a second turning portion provided to be turnable in a second direction with respect to the first turning portion, and a second turning portion for turning the second turning portion with respect to the first turning portion. A second rotation drive unit, at least one of the first rotation drive unit and the second rotation drive unit (both in the case of the above-described embodiment), And a rotational force transmitting means for rotating the swivel side together with the motor by a reaction force from the swivel side by transmitting the rotational force of the motor to the swivel side. The first turning direction and the second turning direction are the pan direction and the tilt direction in the above embodiment. From this point of view, the advantage of the present embodiment of miniaturization described above is obtained.
[0078]
Further, in the present embodiment, a plurality of intermediate reduction gears are provided between the motor and the turning side. The settings such as the number of gears and the number of teeth may be appropriately changed according to the required reduction ratio. The intermediate reduction gear need not be provided. One or more gears may be made of a soft resin material for noise reduction. Furthermore, a rotation transmission mechanism other than the gear reduction mechanism, for example, a winding belt (including a toothed belt) or a chain may be employed within the scope of the present invention.
[0079]
Further, in the present embodiment, as described above, the advantage that the camera is hardly seen from the outside is obtained by configuring various components with black resin or the like. In this regard, appropriate portions of the camera swivel may be covered with a black or dark colored cover, such as felt, to hide the internal components. This cover is appropriately deformed according to the turning of the camera. A configuration such as a bellows may be appropriately provided.
[0080]
"Backlash removal device (tilt direction)"
Here, first, a backlash removing device provided in a tilt-type gear type rotation transmission device will be described.
[0081]
In the camera turning device 10 described above, the tilt turning mechanism is constituted by a speed reducing mechanism combining circular gears. In this mechanism, the backlash may cause rattling of the camera and is desired to be eliminated.
[0082]
In order to eliminate the backlash, it is conceivable to provide a conventional configuration in which the gear is simply biased in one direction by a spring. However, in this conventional configuration, the limit of gear accuracy that can remove backlash is low.
[0083]
On the other hand, the gear of the camera turning device 10 is a resin molded product having relatively low accuracy. It is desired that backlash can be reliably removed even with such a gear. The use of low-precision gears is also desired from the viewpoint of cost.
[0084]
One of the features of the above-described camera turning device 10 is that it is small. In order to contribute to miniaturization, it is desired to install the backlash removing device in a space as small as possible.
[0085]
It is also preferable to mount a zoom lens on the above-described camera turning device 10. For example, when the camera rotation device 10 is used as a network camera, the use of the camera can be expanded by mounting a zoom lens. However, when a zoom lens is mounted, high-magnification shooting is performed, so that the influence of backlash is increased. There is a possibility that the camera rattles, the target direction cannot be photographed, and the subject goes out of the photographing range. A similar problem occurs when a telephoto lens is mounted.
[0086]
The present embodiment provides a backlash removing device that can be suitably applied to the camera turning device 10 as described above.
[0087]
FIG. 1 is an exploded view of the gear assembly 1 of the present embodiment viewed from two directions. The gear assembly 1 is provided with the backlash removing device of the present embodiment. The specifications of the gear assembly 1 are the same as the tilt end gear 44 of the camera turning device 10 described above. That is, the gear assembly 1 is a spur gear like the tilt end gear 44, has the same diameter, and has the same number of teeth and the same tooth shape. By mounting the gear assembly 1 in place of the tilt end gear 44, the camera turning device 10 is provided with the backlash removing device of the present embodiment. FIG. 1 is schematic, for example, in which gear teeth are omitted.
[0088]
The gear assembly 1 has a structure in which the tilt end gear 44 is roughly divided into two thin gears, that is, a first gear 150 and a second gear 152. These are combined using the ring 154 and function as one gear. In addition, a backlash removing device including a torsion spring 156 is provided in an internal space formed by the first gear 150 and the second gear 152.
[0089]
The first gear 150 is made of resin, has a disk shape as a whole, and includes a disk portion 158 and a ring portion 160 which are integrally formed. The ring portion 160 is arranged along the outer peripheral edge of the disk portion 158, and teeth 162 are provided on the outer peripheral surface of the ring portion 160. Since the width of the ring 160 in the axial direction is larger than the disk 158, there is a step between the ring 160 and the disk 158, thereby forming a circular recess 164. The concave portion 164 faces the direction of the second gear 152, and the center of the concave portion 164 and the center of the first gear 150 are the same. In addition, since the width of the ring portion 160 in the radial direction is small, the concave portion 164 has a relatively large diameter.
[0090]
The recess 164 is provided with a circular spring mounting boss 166. The spring mounting boss 166 protrudes from the disk portion 158 toward the second gear 152. A mounting boss receiving groove 168 is provided adjacent to the spring mounting boss 166 in the circumferential direction. The mounting boss receiving groove 168 is a recess formed in the disk portion 158. Further, a circular opening 170 is provided at the center of the first gear 150.
[0091]
The second gear 152 also has a configuration substantially similar to that of the first gear 150. That is, the second gear 152 is made of resin, and has a disk shape as a whole. The second gear 152 has a disk portion 172 and a ring portion 174 integrally formed, and teeth 176 are provided on the outer peripheral surface of the ring portion 174. There is a step between the ring portion 174 and the disk portion 172, thereby forming a circular concave portion 178. The recess 178 faces the first gear 150. The diameter of the second gear 152 and the first gear 150 are the same, and the number of teeth and the tooth shape are also the same. The diameter of the concave portion 178 of the second gear 152 and the diameter of the concave portion 164 of the first gear 150 are also the same.
[0092]
Further, the second gear 152 has a spring mounting boss 180 and a mounting boss receiving groove 182 in the concave portion 178 similarly to the first gear 150. The distance of the mounting boss receiving groove 182 from the gear center is the same as the spring mounting boss 166 of the first gear 150. The radial width of the mounting boss receiving groove 182 is slightly larger than the diameter of the spring mounting boss 166. The mounting boss receiving groove 182 has a long hole shape, and the long hole is curved along the circumferential direction. Further, when the first gear 150 and the second gear 152 are overlapped, the height of the spring mounting boss 166 and the height of the mounting boss receiving groove 182 are adjusted so that the upper end of the spring mounting boss 166 is located in the mounting boss receiving groove 182. The depth is set. Although detailed description is omitted, the mounting boss receiving groove 168 of the first gear 150 and the spring mounting boss 180 of the second gear 152 also have the same configuration.
[0093]
The second gear 152 has a through boss 184 at the center. The penetrating boss 184 penetrates the disk portion 172 and protrudes in the axial direction on both sides.
[0094]
The inner boss 186 has a cylindrical shape, and its height is set so that the inner boss 186 protrudes to the opposite side of the first gear 150 in an assembled state. A ring mounting groove 189 is provided on the outer peripheral surface of the inner boss 186. The position of the ring mounting groove 189 is set to reach the opposite of the first gear 150 in the assembled state.
[0095]
The outer boss 188 has a hexagonal cross-sectional shape, which corresponds to the hexagonal hole provided in the pan base 16 of the camera turning device 10 described above. The outer boss 188 has a cylindrical shape, and the circular opening of the inner boss 186 extends into the outer boss 188.
[0096]
The ring 154 is made of resin, is an annular thin plate, and a part thereof is cut off. The ring 154 is a fastener for preventing the first gear 150 from coming off the second gear 152.
[0097]
As shown, the torsion spring 156 has an arc portion 190 and a mounting wheel 192. The torsion spring 156 is formed by bending a spring wire. Both ends of the arc 190 are bent to form a mounting branch, and a mounting ring 192 is formed at an end of the mounting branch.
[0098]
In the backlash removing device of the present embodiment, the elastic force in the torsion direction (circumferential direction) of the arc portion 190 of the torsion spring 156 is used. Therefore, the term torsion spring 156 is used as described above.
[0099]
Next, an example of an assembling method will be described. The first gear 150 is stacked on the second gear 152 so as to sandwich the torsion spring 156. The torsion spring 156 is inserted into a gap in an internal space formed by combining the recess 158 of the first gear 150 and the recess 172 of the second gear 152. The arc portion 190 of the torsion spring 156 is fitted to the inner boss 186 of the second gear 152. The two mounting rings 192 of the torsion spring 156 are fitted on the spring mounting boss 166 of the first gear 150 and the spring mounting boss 180 of the second gear 152, respectively.
[0100]
When the first gear 150 is overlaid on the second gear 152, the inner boss 186 of the second gear 152 protrudes through the opening 170 of the first gear 150, and the ring mounting groove 189 of the inner boss 186 is exposed. The ring 154 is attached to the ring attachment groove 189.
[0101]
FIG. 2 shows a sectional view of the gear assembly 1. FIG. 2A is a cross-sectional view of the second gear 152 passing through the spring mounting boss 180, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the first gear 150 passing through the spring mounting boss 166.
[0102]
As shown, the first gear 150 and the second gear 152 are combined, and the axial movement is restrained by the ring 154. The first gear 150 and the second gear 152 constitute one gear. In other words, the first gear 150 and the second gear 152 are configured by dividing one gear.
[0103]
The torsion spring 156 is housed in the internal space 194 and surrounds the inner boss 184. A mounting wheel 192 of the torsion spring 156 is fitted to the spring mounting bosses 166 and 180. The spring mounting bosses 166 and 180 are fitted in the mounting boss receiving grooves 182 and 168, respectively, to prevent the torsion spring 156 from falling off.
[0104]
In the present embodiment, in the assembled state, the torsion spring 156 and the other torsion spring 156 draw the spring mounting boss 166 of the first gear 150 and the spring mounting boss 180 of the second gear 152 by the elastic force in the torsion direction. Specifications such as the dimensions of the configuration are set. Therefore, the first gear 150 and the second gear 152 are urged relatively in the circumferential direction. The spring mounting bosses 166 and 180 abut against the ends of the mounting boss receiving grooves 182 and 168, respectively.
[0105]
Next, the operation of the backlash removing device together with the usage pattern of the gear assembly 1 will be described.
[0106]
The gear assembly 1 is assembled to the pan base 16 as a tilt end gear of the camera turning device 10 as described above. Since the outer boss 186 of the second gear 152 is inserted into and engaged with the hexagonal hole of the pan base 16, the gear assembly 1 is held non-rotatably. Then, a screw for attaching the lens frame 18 to the pan base 16 is passed through the center hole of the gear assembly 1.
[0107]
The gear assembly 1 is engaged with a mating gear (the fourth tilt reduction gear 110 of the tilt rotation unit 22 of the camera rotation device 10) as follows.
[0108]
Prior to the engagement, first, a force in a direction opposite to the biasing force of the torsion spring 156 is applied to the first gear 150, and the first gear 150 is rotated relatively to the second gear 152. At this time, the tips of the spring mounting bosses 166, 180 move in the mounting boss receiving grooves 182, 168.
[0109]
In this state, the gear assembly 1 is engaged with the mating gear, and the force applied to the first gear 150 is released. The torsion spring 156 circumferentially pulls the spring mounting bosses 166, 180, causing the first gear 150 and the second gear 152 to rotate relatively in opposite directions. The teeth of the first gear 150 and the teeth of the second gear 152 sandwich the teeth of the mating gear in a state where the preload is applied, thereby eliminating backlash. Since the mating gear is sandwiched between the teeth of the two gears, the backlash is reliably removed even when the accuracy of the gears is low. Eliminating backlash reduces camera rattling, reduces camera orientation errors, and improves camera direction accuracy.
[0110]
As described above, the backlash removing device according to the embodiment of the present invention is provided with the urging means for urging the pair of gears having the same central axis in the opposite directions along the circumferential direction. Compared with a conventional backlash removing device that simply biases a gear in one direction, the limit of gear accuracy that can remove backlash can be improved.
[0111]
Further, in the backlash removing device of the present embodiment, since the biasing means is provided in an internal space formed by combining a pair of gears, the backlash removing device is provided inside one gear. Therefore, the space for providing the backlash removing device can be reduced.
[0112]
In the example of FIG. 1, since the backlash removing device is housed inside the gear, the size of the gear assembly 1 is the same as that of the gear having no backlash removing device. Accordingly, a backlash eliminator is provided that uses substantially no space.
[0113]
In this regard, it is preferable from the viewpoint of space reduction that the entire backlash removing device be housed inside the gear, but the present invention is not limited to this. Also, the term internal space is not limited to a closed space in the present invention. The space may be exposed to the outside. For example, in the above-described embodiment, part or all of the disk portion of the first gear or the second gear may be deleted after securing the structure in which the urging means is provided.
[0114]
Further, the backlash removing device of the present embodiment is provided with a torsion spring as an urging means, and each of the pair of gears is provided with a spring mounting portion facing the internal space, and Both ends of the torsion spring are mounted on the spring mounting portion. Thus, the backlash removing device is constituted by a thin torsion spring. This configuration can reduce the axial height of the internal space, which is advantageous for downsizing and space reduction of the backlash removing device.
[0115]
Further, the above-described backlash removing apparatus of the present embodiment has a small number of parts, a simple structure, and low cost.
[0116]
In the above embodiment, the torsion spring 156 pulls the two spring mounting bosses 166, 180. In contrast, the torsion spring 156 may be configured to push the two spring mounting bosses 166, 180 apart. Also in this case, the first gear 150 and the second gear 152 are biased relatively in opposite directions. Therefore, a similar function can be obtained as the backlash removing device.
[0117]
FIG. 3 schematically shows another modification. In this configuration, a spring 198 is inserted between the gears 196 and 197. The arc portion of the spring 198 is long, partially overlapped, and has about one and a half turns. In this configuration, the spring 198 can generate a larger elastic force, so that the stability and reliability of the backlash removing effect can be improved.
[0118]
In another variation, a coil spring is bridged between the spring mounting bosses 166, 168 of the first gear 150 and the second gear 152. The first gear 150 and the second gear 152 are urged by the elastic force in the longitudinal direction of the coil spring. The coil spring may be provided to draw the two bosses or may be provided to protrude. In this configuration, the direction of the elastic force of the coil spring is perpendicular to the radial direction, but the elastic force in this direction also urges the pair of gears in the circumferential direction.
[0119]
In the above modification, the axial dimension of the internal space of the gear needs to be set to be equal to or larger than the diameter of the coil spring. In this regard, the torsion spring 156 of the embodiment of FIG. 1 is advantageous because the internal space can be reduced.
[0120]
Furthermore, various shapes of springs can be applied to the backlash removing device of the present embodiment. The biasing means may have a configuration other than a spring. The urging means may be an elastic member such as rubber.
[0121]
Further, in the above embodiment, the backlash removing device is provided on the tilt end gear, that is, on the fixed gear, but the backlash removing device may be provided on the rotating gear.
[0122]
"Backlash removal device (pan direction)"
Next, a backlash removing device provided in the pan-direction gear type rotation transmission device will be described.
[0123]
FIG. 4 shows a main base 14 and a pan base 16 of the camera turning device 10. As described in the description of the camera turning device 10, the main base 14 is provided with a pan end gear that constitutes a pan turning mechanism. The pan end gear is suitably provided with a backlash removing device.
[0124]
FIG. 4 is appropriately schematic, for example, in which gear teeth are omitted. The backlash removing device of the present embodiment is in principle the same as the above-described tilt direction backlash removing device. Therefore, in the following, description of items common to the tilt direction backlash removing device will be omitted as appropriate.
[0125]
As shown in FIG. 4, the backlash removing device has a first gear 200, a second gear 202, and a torsion spring 204.
[0126]
The first gear 200 is a spur gear, and is integrated with the resin body of the main base 14. The first gear 200 has a ring 206, and teeth 208 are provided on the outer peripheral surface of the ring 206. As described in the description of the camera turning device 10, the turning range in the pan direction is set to 140 degrees, and the first gear 200 is configured to cover this turning range.
[0127]
A concave portion 210 is provided inside the ring portion 206, and the concave portion 210 is provided with a spring mounting boss 212 and a mounting boss receiving groove 214. The spring mounting boss 212 is circular and protrudes from the main base 14 toward the second gear 202. The mounting boss receiving groove 214 is a long hole-shaped recess formed in the main base 14 and is curved along the circumferential direction of the gear. A boss 216 protrudes toward the second gear 202 at the center of the recess 210.
[0128]
The second gear 202 has a shape corresponding to that of the first gear 200, and has the same diameter, the same number of teeth, and the same tooth shape. The second gear 202 is plate-shaped, and has no central concave portion. Although hidden in the drawing, a spring mounting boss and a mounting boss receiving groove are provided on the back side of the second gear 202. A circular opening 218 is provided at the center of the second gear 202.
[0129]
The torsion spring 204 has an arc portion 220 and a mounting ring 222, and is configured similarly to the torsion spring 156 of FIG.
[0130]
Next, an example of an assembling method will be described. A second gear 202 is stacked on the first gear 200 with the torsion spring 204 interposed therebetween. The torsion spring 206 is arranged so that the arc portion 220 overlaps the boss 216 of the first gear 200, and the two mounting wheels 222 are formed by the spring mounting boss 212 of the first gear 200 and the spring mounting boss of the second gear 202 (see FIG. (Not shown).
[0131]
The pan base 16 is further stacked on the second gear 202. At this time, the pan rotation shaft 224 of the pan base 16 is passed through the opening 218 of the second gear 202, the arc portion 220 of the torsion spring 206, and the boss 216 of the first gear 200. Thereby, the pan base 16 is rotatably attached to the main base 14, and the torsion spring 206 is fitted on the pan pivot 224.
[0132]
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the backlash removing device. FIG. 5A is a cross-sectional view of the first gear 200 passing through the spring mounting boss 212, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the second gear 202 passing through the spring mounting boss 226. FIG. 5B shows the spring mounting boss 226 and the mounting boss receiving groove 228 of the second gear 202 not shown in FIG.
[0133]
As shown, the first gear 200 and the second gear 202 are combined, and both constitute one gear. The second gear 202 plays a role of a lid of the concave portion 210 of the first gear 200, and the concave portion 210 corresponds to an internal space. The torsion spring 206 is located in the recess 210, and the mounting ring 222 of the torsion spring 206 is fitted on the spring mounting bosses 212 and 226. The spring mounting bosses 212 and 226 are fitted in the mounting boss receiving grooves 228 and 214, respectively, thereby preventing the torsion spring 206 from falling off.
[0134]
Further, as shown in FIG. 5, in the present embodiment, the internal space is not closed. Such a configuration is also included in the internal space of the present invention, as already described in the description of the tilt-backlash removing device.
[0135]
In the assembled state of FIG. 5, the dimensions of the torsion spring 206 and other components are such that the torsion spring 206 draws the spring mounting boss 212 of the first gear 200 and the spring mounting boss 226 of the second gear 202 by the elastic force in the torsion direction. Etc. are set. Therefore, the first gear 200 and the second gear 202 are biased relatively in opposite directions along the circumferential direction. The spring mounting bosses 212 and 226 abut against the ends of the mounting boss receiving grooves 228 and 214, respectively.
[0136]
Next, the operation of the backlash removing device together with the usage pattern will be described.
[0137]
The gear assembly including the first gear 200 and the second gear 202 is meshed with a mating gear (the fourth pan reduction gear 80 of the pan rotation unit 20 of the camera rotation device 10) as follows.
[0138]
Prior to the engagement, a force in a direction opposite to the biasing force of the torsion spring 206 is applied to the second gear 202, and the second gear 202 is rotated relatively to the first gear 200. At this time, the tips of the spring mounting bosses 216 and 228 move in the mounting boss receiving grooves 214 and 228 along the circumferential direction.
[0139]
In this state, the gear assembly is engaged with the mating gear, and the force applied to the second gear 202 is released. A torsion spring 206 pulls the spring mounting bosses 212, 226 circumferentially. The first gear 200 and the second gear 202 rotate relatively in opposite directions. The teeth of the first gear 200 and the teeth of the second gear 202 sandwich the teeth of the mating gear in a state where a preload is applied, thereby eliminating backlash. Since the mating gear is sandwiched between the teeth of the two gears, the backlash is reliably removed even when the accuracy of the gears is low.
[0140]
The backlash removing device of the present embodiment has been described above. As is clear from the above description, the pan-direction backlash removing device has the same configuration as the tilt-direction backlash removing device in principle. Therefore, the same advantages as the above-described tilt-direction backlash removing device can be obtained by the pan-direction backlash removing device. By providing the above-described tilt and pan backlash elimination devices, the camera rattling in the pan and tilt directions, that is, both the vertical operation and the horizontal operation, are effectively reduced. it can.
[0141]
The various modifications described with respect to the tilt-backlash removing device can be similarly applied to the pan-direction backlash removing device.
[0142]
In addition, it is needless to say that those skilled in the art can appropriately modify and apply the above embodiments within the scope of the present invention. It is needless to say that the present invention is not limited to the camera turning device, but can be applied to other gear mechanisms.
[0143]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the biasing means for biasing the pair of gears having the same central axis in the opposite directions along the circumferential direction is provided, the gear capable of eliminating backlash is provided. An object of the present invention is to provide a backlash removing device having an excellent effect that the accuracy limit is high.
[0144]
Further, in the backlash removing device of the present invention, since the biasing means is provided in the internal space formed by combining a pair of gears functioning as one gear, the backlash removing device is provided on one gear. It is possible to provide a backlash removing device having an excellent effect that a device can be provided and thus can be installed in a small space.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded view showing a backlash removing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the backlash removing device according to the first embodiment;
FIG. 3 is a diagram showing a modification of the backlash removing device according to the first embodiment;
FIG. 4 is an exploded view showing a backlash removing device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a backlash removing device according to a second embodiment;
FIG. 6 is a diagram showing a camera turning device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 7 is an exploded view of the camera turning device.
FIG. 8 is a plan view of a pan rotation unit provided in the camera rotation device.
FIG. 9 is a side view of a pan turning unit provided in the camera turning device.
FIG. 10 is a perspective view of a pan turning unit provided in the camera turning device.
FIG. 11 is an exploded view of a pan rotation unit provided in the camera rotation device.
FIG. 12 is a plan view of a tilt turning unit provided in the camera turning device.
FIG. 13 is a side view of a tilt turning unit provided in the camera turning device.
FIG. 14 is a perspective view of a tilt turning unit provided in the camera turning device.
FIG. 15 is an exploded view of a tilt rotation unit provided in the camera rotation device.
[Explanation of symbols]
1 Gear assembly
150 1st gear
152 Second gear
154 ring
156 torsion spring
158,172 Disc part
164,178 recess
166,180 Spring mounting boss
168,182 Mounting boss receiving groove

Claims (5)

回転伝達装置を構成し、同一中心軸を有する１対のギアと、
前記１対のギアを周方向に沿って相対的に反対向きに付勢する付勢手段と、
を備えることを特徴とするバックラッシュ除去装置。A pair of gears constituting a rotation transmission device and having the same central axis;
Biasing means for biasing the pair of gears relatively in opposite directions along a circumferential direction;
A backlash removing device comprising: 前記１対のギアは組み合わされて１枚のギアとして機能し、かつ、組合わされた状態で内部空間を形成し、前記付勢手段は前記内部空間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバックラッシュ除去装置。The pair of gears are combined to function as a single gear and form an internal space in a combined state, and the biasing means is provided in the internal space. 2. The backlash removing device according to 1. 前記付勢手段がねじりばねを含み、前記１対のギアのそれぞれには前記内部空間に面してばね取付部が設けられ、前記ねじりばねの両端が前記１対のギアの前記ばね取付部にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のバックラッシュ除去装置。The urging means includes a torsion spring, and each of the pair of gears is provided with a spring mounting portion facing the internal space. The backlash removing device according to claim 2, wherein the backlash removing devices are respectively attached. 請求項１〜３のいずれかに記載のバックラッシュ除去装置を有する歯車式回転伝達装置。A gear-type rotation transmission device having the backlash removing device according to claim 1. 請求項４に記載の歯車式回転伝達装置を、カメラを旋回させるモータの回転力を伝えるために有するカメラ旋回装置。A camera rotation device having the gear-type rotation transmission device according to claim 4 for transmitting the rotation force of a motor that rotates the camera.
JP2002366577A 2002-12-18 2002-12-18 Backlash eliminator, gear type rotation transmission device, and camera turning device Withdrawn JP2004197822A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002366577A JP2004197822A (en) 2002-12-18 2002-12-18 Backlash eliminator, gear type rotation transmission device, and camera turning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002366577A JP2004197822A (en) 2002-12-18 2002-12-18 Backlash eliminator, gear type rotation transmission device, and camera turning device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004197822A true JP2004197822A (en) 2004-07-15

Family

ID=32763741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002366577A Withdrawn JP2004197822A (en) 2002-12-18 2002-12-18 Backlash eliminator, gear type rotation transmission device, and camera turning device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004197822A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006211012A (en) * 2005-01-25 2006-08-10 Toa Corp Turning device of camera
US20080141811A1 (en) * 2004-03-22 2008-06-19 Christian Sandner Toothed Wheel For a Play-Free Gear Spur Set
JP2009162742A (en) * 2007-12-11 2009-07-23 Nippon Soken Inc Rotation angle detecting device and scissors gear suitable for the same
JP2015081670A (en) * 2013-10-24 2015-04-27 株式会社ジェイテクト Planetary gear device
CN110062149A (en) * 2019-06-04 2019-07-26 深圳市兆威机电股份有限公司 A kind of camera transmission component and electronic equipment
US20220146913A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-12 Canon Kabushiki Kaisha Pan or tilt head and imaging device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080141811A1 (en) * 2004-03-22 2008-06-19 Christian Sandner Toothed Wheel For a Play-Free Gear Spur Set
JP2006211012A (en) * 2005-01-25 2006-08-10 Toa Corp Turning device of camera
JP4493510B2 (en) * 2005-01-25 2010-06-30 ティーオーエー株式会社 Camera turning device
JP2009162742A (en) * 2007-12-11 2009-07-23 Nippon Soken Inc Rotation angle detecting device and scissors gear suitable for the same
JP2015081670A (en) * 2013-10-24 2015-04-27 株式会社ジェイテクト Planetary gear device
CN110062149A (en) * 2019-06-04 2019-07-26 深圳市兆威机电股份有限公司 A kind of camera transmission component and electronic equipment
US20220146913A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-12 Canon Kabushiki Kaisha Pan or tilt head and imaging device
US11640103B2 (en) * 2020-11-10 2023-05-02 Canon Kabushiki Kaisha Pan or tilt head and imaging device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6080066B1 (en) Pan / tilt drive device and camera device
JP3886857B2 (en) Camera turning device
JP2008167257A (en) Pan/tilt device
JP5651268B2 (en) Dome camera
JP2004048111A (en) Swivelling camera apparatus
JP5223597B2 (en) Tilt mechanism of surveillance camera device
US5557329A (en) Video camera having rotating mechanism for rotating image pickup with respect to the camera and a lens mount
JP2012032636A (en) Pan and tilt device
US7934876B2 (en) Image pickup apparatus and lens device
JP3389614B2 (en) Electric revolver
JP2004197822A (en) Backlash eliminator, gear type rotation transmission device, and camera turning device
US6220727B1 (en) Reflective mechanism for a computer-controlled stage lamp
JPH04242385A (en) Photo video camera device
JP5424838B2 (en) Lens device filter mechanism
JP4181448B2 (en) Dome-type camera cover, dome-type camera and method of assembling the same
JPH0918748A (en) Motor-driven universal head
JP2019056858A (en) Imaging apparatus
JP2003259167A (en) Imaging device and its optical filter switching mechanism
JPH095849A (en) Lens position detector
JP2007170459A (en) Speed reducer with backlash eliminating function
JP3973336B2 (en) Video camera
JP2008035504A (en) Surveillance camera
JP2011180518A (en) Dialing device and electronic equipment
JP2007206650A (en) Lens driving apparatus
JP2003057721A (en) Camera

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050719

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20050816

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20080606

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080619