JP2004212880A - 相対回動環状二部材のバヨネット構造 - Google Patents

Abstract

【目的】嵌合関係にある環状二部材のうち内側環状部材の外周面に環状溝を形成し、外側環状部材の内周面にこの環状溝に嵌まる複数のバヨネット爪を形成した相対回動環状二部材のバヨネット構造において、大きい相対回転角と好ましい操作感が得られる環状二部材のバヨネット構造を得る。
【構成】内側環状部材に、軸線と平行な方向から環状溝に通ずる、複数の開口部を形成する一方、バヨネット爪として、対応する開口部が存在するＡバヨネット爪に加えて、対応する開口部が存在しないＢバヨネット爪を設けた。対応する開口部が存在しないＢバヨネット爪が存在しても、組立時に相互の軸線を傾けることにより環状二部材の嵌合が可能である。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、例えばレンズ鏡筒に用いられる相対回動環状二部材のバヨネット構造に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
レンズ鏡筒では、互いに嵌合関係とした環状二部材を軸方向移動を規制して相対回動可能に係合させる構造が求められることがある。その一態様として、内側環状部材の外周面（または外側環状部材の内周面）に、複数の開口部（切欠）を有する環状溝を形成し、外側環状部材の内周面（または内側環状部材の外周面）に、この開口部を介して環状溝に嵌まるバヨネット爪を形成する構造が知られている。
【０００３】
従来、開口部の数とバヨネット爪の数とは１：１に対応しており、この対応関係を前提として、できるだけ大きい相対回転角度範囲内で環状二部材が外れることがない開口部（バヨネット爪）の数、周方向幅（角度）、高さ等について多数の提案がなされている。しかしいずれも開口部の数とバヨネット爪の数とを１：１に対応させるという発想から離れておらず、相対回転可能な角度を大きくしたり、操作感を向上させる点で限界があった。操作感は、例えば相対回動範囲内でいずれかのバヨネット爪の周方向の端部が開口部の周方向の端部にぶつかるときに悪化する。
【０００４】
【特許文献】
特開平６‐１９４５５６号公報
特開平８‐１４６２７８号公報
特開２００２‐２３６２４３号公報
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、開口部の数とバヨネット爪の数とは１：１に対応させなければならないという技術常識を破り、バヨネット爪として、対応する開口部が存在しないバヨネット爪を設けると従来では期待できない大きい相対回転角と好ましい操作感が得られ、対応する開口部が存在しないバヨネット爪があっても、組立時に相互の軸線を傾けることにより環状二部材の嵌合が可能であることを見出して完成されたものである。
【０００６】
【発明の概要】
すなわち本発明は、嵌合関係にある内側環状部材の外周面または外側環状部材の内周面に環状溝を形成し、外側環状部材の内周面または外側環状部材の外周面に上記環状溝に相対回動可能に嵌まる複数のバヨネット爪を形成した相対回動環状二部材のバヨネット構造において、環状溝を有する側の環状部材に、軸線と平行な方向から環状溝に通ずる、複数の開口部を形成する一方、バヨネット爪として、対応する開口部が存在するＡバヨネット爪に加えて、対応する開口部が存在しないＢバヨネット爪を設け、これらの開口部とバヨネット爪の形状を、Ｂバヨネット爪は相対回動二部材の軸線を傾けることにより環状溝内に挿入可能であり、Ａバヨネット爪はＢバヨネット爪を環状溝に挿入するとき対応する開口部に進入可能な形状としたことを特徴としている。
【０００７】
Ｂバヨネット爪は、複数に分割してもよい。
【０００８】
Ｂバヨネット爪の周方向幅は、Ａバヨネット爪の周方向幅よりも大きく設定するのがよい。また、Ａバヨネット爪とこれに対応する開口部は一つでも成立するが、複数を設ける場合には、これら複数のＡバヨネット爪と対応する開口部とは、周方向幅を異ならせることが好ましい。さらに、複数のＡバヨネット爪と対応する開口部の周方向幅は、環状二部材が相対回動するときに、周方向幅の大きいＡバヨネット爪が、周方向幅の小さいＡバヨネット爪用の開口部を通過するように周方向に並べて形成するのがよい。
【０００９】
【発明の実施形態】
図１ないし図４は、本発明によるバヨネット構造を適用するズームレンズ鏡筒を示している。この交換ズームレンズ鏡筒１０の全体構造を説明する。この交換ズームレンズ鏡筒１０は、図１に示すように、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３を有する３群ズームレンズである。このレンズ系では、全てのレンズ群が変倍レンズ群であり、第１レンズ群Ｌ１がフォーカスレンズ群である。
【００１０】
マウント環（固定環）１１は、その後端部にカメラボディに着脱されるマウント部１１ａを有し、その内径部に、固定環１２が固定されている。マウント環１１の外周には、ズーム環１３とフォーカス環１４がそれぞれ光軸方向移動を規制して回転自在に支持されている。
【００１１】
固定環１２は、先端側の大径部１２ａと基部の小径部１２ｂとを有し、大径部１２ａと小径部１２ｂにそれぞれ、光軸と平行な直進案内溝１２ｃと１２ｄが形成されている。大径部１２ａには、第２レンズ群Ｌ２を固定した第２群枠１５が嵌まっており、この第２群枠１５から径方向に突出させた直進案内突起１５ａが直進案内溝１２ｃに摺動自在に嵌まっている（図２参照）。また小径部１２ｂには、第３レンズ群Ｌ３を固定した第３群枠１６が嵌まっており、この第３群枠１６から径方向に突出させた直進案内突起１６ａと１６ｂは、直進案内溝１２ｃと１２ｄにそれぞれ直進移動可能に嵌まっている。
【００１２】
固定環１２の大径部１２ａと小径部１２ｂの外周にはそれぞれ、光軸方向移動を規制した第１カム環１７と第２カム環１８が相対回動自在に嵌まっている。この第１カム環１７と第２カム環１８は、第１カム環１７の後端の係止二股部１７ａ（図２参照）と第２カム環１８の先端の係止突起１８ａ（図３、図４参照）とが係合していて常時一体に回動する。第２カム環１８の外周面には、光軸と平行な方向の回転伝達突起１８ｂが形成されており、この回転伝達突起１８ｂに、ズーム環１３の内周面から径方向に突出させた回転伝達アーム１３ａが係合している。従って、ズーム環１３を回動操作すると、第１カム環１７、第２カム環１８がこれと一体に回動する。
【００１３】
第２カム環１８の外面には、凸形状の第１カムＣ１が形成されており、内面には、凸形状の第３カム凸カムＣ３が形成されている（図３、図４参照）。また、第１カム環１７の内面には、凸形状の第２カムＣ２（図２参照）が形成されている。第１カム環１７と第２カム環１８の外側には、第１移動枠１９が位置しており、この第１移動枠１９の後端部の内面に形成した対をなすフォロア突起１９ａ、１９ｂ（図３参照）が第１凸カムＣ１を挟む形で係合している。
【００１４】
この第１移動枠１９の内面には、固定環１２の先端部に形成されている直進案内突起１２ｅ（図２、図３参照）を嵌合させる光軸と平行な方向の有底直進案内溝１９ｃが形成されている。第１移動枠１９の先端部には、ねじ１９ｄ、２０ｃにより第１レンズ群枠２０が螺合されており、第１レンズ群枠２０の先端部内周には第１レンズ群Ｌ１を固定した第１群枠２１が螺合固定されている。従って、第１カム環１７及び第２カム環１８（ズーム環１３）が回転すると、直進案内突起１２ｅと直進案内溝１９ｃで直進案内されている第１移動枠１９（第１レンズ群Ｌ１）が第１凸カムＣ１に従って光軸方向に直進移動する。
【００１５】
第３群枠１６の直進案内突起１６ｂの先端部には、第３凸カムＣ３を挟む形で係合する対をなすフォロア突起１６ｃ、１６ｄ（図４参照）が設けられており、第２群枠１５の直進案内突起１５ａの先端部には、第２凸カムＣ２を挟む形で係合する対をなすフォロア突起１５ｂ、１５ｃ（図２参照）が形成されている。第３群枠１６、第２群枠１５はそれぞれ、固定環１２に直進案内されているので、第１カム環１７、第２カム環１８（ズーム環１３）が回転すると、第３群枠１６（第３レンズ群Ｌ３）が第３凸カムＣ３に従い、第２群枠１５（第２レンズ群Ｌ２）が第２凸カムＣ２に従ってそれぞれ光軸方向に進退し、先の第１レンズ群Ｌ１の移動と合わせて、ズーミングが行われる。
【００１６】
第１レンズ群枠２０の外周面には、径方向突起２０ｂが設けられており、フォーカス環１４の内周面には、この径方向突起２０ａに係合する光軸と平行な方向の回転伝達溝１４ａが形成されている。従って、フォーカス環１４を回転操作すると、直進案内されている第１移動枠１９に対して第１レンズ群枠２０が回転され、ねじ１９ｄ、２０ｃに従って第１レンズ群枠２０（第１レンズ群Ｌ１）が光軸方向に進退し、フォーカシングが行われる。
【００１７】
なお、第１カム環１７の外周面と第１移動枠１９の内周面とには、遮光用凹凸１７ｃと１９ｅ（図３参照）が形成されている。
【００１８】
本発明のレンズのバヨネット構造は、以上のズームレンズ鏡筒１０のマウント環（内側環状部材）１１とフォーカス環１４（外側環状部材）の間に適用されている。上述のように、フォーカス環１４は、マウント環１１に光軸方向の移動を規制し一定角度の相対回動を可能に支持された部材である。図５ないし図９は、バヨネット構造を取り出して描いた図である。
【００１９】
マウント環１１の先端部外周面には、図６に示すように、一対の径方向外方フランジ１１ｆ１、１１ｆ２（図５）によって環状溝１１ｃが形成されており、前方の外方フランジ１１ｆ１には、フォーカス環１４のバヨネット爪１４ａ１と１４ａ２に対応させて、２個の開口部（光軸と平行な方向の切欠）１１ｄ１、１１ｄ２が形成されている。図６では、開口部１１ｄ１、１１ｄ２を明瞭に示すため、外方フランジ１１ｆ２を描いていない。
【００２０】
一方、フォーカス環１４の後部内周には、図７に示すように、周方向に間隔をおいて、周方向幅（角度、以下単に幅）が異なる３個のバヨネット爪１４ａ１、１４ａ２、１４ａ３が、幅の小さい順（大きい順）に並べて設けられている。
【００２１】
これらの３個のバヨネット爪１４ａ１、１４ａ２、１４ａ３のうち、バヨネット爪１４ａ１と１４ａ２は、対応する開口部１１ｄ１と１１ｄ２が存在するＡバヨネット爪であり、最も幅の広いバヨネット爪１４ａ３は、対応する開口部が存在しないＢバヨネット爪である。
【００２２】
上記構成のマウント環１１とフォーカス環１４は、次のように組み立てる。開口部１１ｄ１、１１ｄ２と、Ａバヨネット爪１４ａ１、１４ａ２の大まかな周方向位置を合わせた状態で、図５に示すように、マウント環１１の軸線１１Ｘとフォーカス環１４の軸線１４Ｘとを傾ける。この状態で、Ｂバヨネット爪１４ａ３を環状溝１１ｃに嵌める。この実施形態では、フォーカス環１４の大きい傾きを可能とするように、マウント環１１に予め環状凹部（逃げ）１１ｅ（図５）を形成しておくことでこのような嵌合が可能である。勿論、バヨネット爪１４ａ１ないし１４ａ３がフォーカス環１４の端部にあれば、環状凹部１１ｅは小さくし、あるいは省略することが可能である。
【００２３】
以上のようにしてＢバヨネット爪１４ａ３を環状溝１１ｃに嵌めたら、そのまま、軸線１１Ｘと軸線１４Ｘが一致する方向にフォーカス環１４を倒して（戻して）いく。そして、Ａバヨネット爪１４ａ１、１４ａ２と、開口部１１ｄ１、１１ｄ２との位置を正しく合致させると、同Ａバヨネット爪１４ａ１、１４ａ２を、それぞれ開口部１１ｄ１、１１ｄ２に嵌めることができる（図８）。
【００２４】
図８の状態で、マウント環１１に対しフォーカス環１４を矢印Ａ方向に若干回動させた位置で、ストッパ（図示せず）を用いて、フォーカス環１４の逆方向への回動を阻止する。このときの回動方向は、マウント環１１とフォーカス環１４が相対回動するときに、相対的に幅の大きいＡバヨネット爪１４ａ２が、幅の小さいＡバヨネット爪１４ａ１用の開口部１１ｄ１に接近する方向に定める。つまり、ストッパをかけた状態では、相対的に幅の狭いＡバヨネット爪１４ａ１は幅の広い開口部１１ｄ２側に回動できないようにする。もっとも、フォーカス環１４を以上とは逆方向に回動させ、相対的に幅の狭いＡバヨネット爪１４ａ１が幅の広い開口部１１ｄ２に至ったとしても、他のＡバヨネット爪１４ａ２とＢバヨネット爪１４ａ３は、環状溝１１ｃ内に位置しているので、外れるおそれはない。
【００２５】
この状態で、さらにフォーカス環１４を矢印Ａ方向に回動させると、相対的に幅の広いＡバヨネット爪１４ａ２が幅の狭い開口部１１ｄ１を通過し、同様に相対的に幅の広いＢバヨネット爪１４ａ３が幅の狭い開口部１１ｄ２を通過するので外れることがなく、また操作感も悪くない。図９は、Ａバヨネット爪１４ａ１が図の下方に移動した状態を示している。よってＡバヨネット爪１４ａ１と１４ａ２が再び開口部１１ｄ１と１１ｄ２に合致するまで外れる可能性はなく、合致しても図５のようにマウント環１１とフォーカス環１４を傾けなければ外れない。従って、Ａ方向へ一回転する前に別のストッパを作用させればよい。なお、図９では、図示の便宜上、フランジ１１ｆ１に隠れるバヨネット爪にもハッチングを付している。
【００２６】
以上の実施形態では、マウント環（内側環状部材）１１の環状溝１１ｃの開口部が２つであり、フォーカス環（外側環状部材）１４のバヨネット爪が３つであるが、本発明は、環状溝１１ｃの開口部の数が１つ以上であれば成立する。実用上は、開口部の数が４または５程度までが好ましい。
【００２７】
また、以上の実施形態では、内側環状部材１１の外周面に環状溝を設け、外側環状部材１４の内周面にバヨネット爪を設けているが、この関係を逆にし、外側環状部材の内周面に環状溝を設け、内側環状部材の外周面にバヨネット爪を設けても本発明は成立する。
【００２８】
本発明の環状二部材間のバヨネット構造では、バヨネット爪の数に拘わらず、対応する開口部を持たないＢバヨネット爪の周方向幅を、対応する開口部を持つＡバヨネット爪の周方向幅よりも大きくすると、より外れにくい。また、Ａバヨネット爪とこれに対応する開口部を複数が設ける場合には、これら複数のＡバヨネット爪と対応する開口部とは、周方向幅を異ならせることが好ましい。さらに、複数のＡバヨネット爪と対応する開口部の周方向幅は、環状二部材が相対回動するときに、周方向幅の大きいＡバヨネット爪が、周方向幅の小さいＡバヨネット爪用の開口部を通過するように周方向に並べると、好ましい操作感が得られる。
【００２９】
また、対応する開口部を持たないＢバヨネット爪は、周方向の複数個に分割してもよい。図７の符号Ｃは、Ｂバヨネット爪１４ａ３を３つに分割する際の切断線の位置の例である。
【００３０】
以上の実施形態は、図１ないし図４に示した交換ズームレンズ鏡筒１０に適用したものであるが、本発明は相対回動する環状二部材間のバヨネット構造一般に広く適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、開口部の数とバヨネット爪の数とは１：１に対応させなければならないという技術常識を破り、バヨネット爪として、対応する開口部が存在しないバヨネット爪を設けた結果、従来では期待できない大きい相対回転角と好ましい操作感が得られる環状二部材のバヨネット構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバヨネット構造を有するレンズ鏡筒の一実施形態を示す上半縦断面図である。
【図２】図１のレンズ鏡筒の第２群枠、固定環及び第１カム環の関係を示す分解展開図である。
【図３】図１のレンズ鏡筒の第１移動枠、固定環及び第２カム環の関係を示す分解展開図である。
【図４】図１のレンズ鏡筒の固定環、第２カム環及び第３群枠の関係を示す分解展開図である。
【図５】本発明によるバヨネット構造の一実施形態を示す、マウント環（内側環状部材）の軸線とフォーカス環（外側環状部材）の軸線とを傾けた状態を示す縦断面図である。
【図６】マウント環の環状溝と開口部を示す正面図である。
【図７】フォーカス環のバヨネット爪を示す断面図である。
【図８】マウント環の環状溝にフォーカス環のバヨネット爪を嵌合させたときの正面図である。
【図９】マウント環の環状溝にフォーカス環のバヨネット爪を嵌合させて相対回転させたときの正面図である。
【符号の説明】
１１ マウント環（内側環状部材）
１１ｆ１ １１ｆ２ 外方フランジ
１１ｃ 環状溝
１１ｄ１ １１ｄ２ 開口部
１１Ｘ 軸線
１４ フォーカス環（外側環状部材）
１４ａ１ Ａバヨネット爪
１４ａ２ １４ａ３ Ｂバヨネット爪
１４Ｘ 軸線

Claims (5)

1. 嵌合関係にある内側環状部材の外周面または外側環状部材の内周面に環状溝を形成し、外側環状部材の内周面または外側環状部材の外周面に上記環状溝に相対回動可能に嵌まる複数のバヨネット爪を形成した相対回動環状二部材のバヨネット構造において、
   上記環状溝を有する側の環状部材に、軸線と平行な方向から上記環状溝に通ずる、複数の開口部を形成する一方、
   上記複数のバヨネット爪に、対応する開口部が存在するＡバヨネット爪に加えて、対応する開口部が存在しないＢバヨネット爪を設け、
   これらの開口部とバヨネット爪の形状を、Ｂバヨネット爪は相対回動二部材の軸線を傾けることにより環状溝内に挿入可能であり、Ａバヨネット爪はＢバヨネット爪を環状溝に挿入するとき対応する開口部に進入可能な形状としたことを特徴とする相対回動環状二部材のバヨネット構造。
2. 請求項１記載の相対回動環状二部材のバヨネット構造において、Ｂバヨネット爪は、複数に分割されている相対回動環状二部材のバヨネット構造。
3. 請求項１記載の相対回動環状二部材のバヨネット構造において、Ｂバヨネット爪の周方向幅は、Ａバヨネット爪の周方向幅よりも大きい相対回動環状二部材のバヨネット構造。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の相対回動環状二部材のバヨネット構造において、Ａバヨネット爪とこれに対応する開口部は複数が存在していて、これら複数のＡバヨネット爪と対応する開口部とは、周方向幅が異なっている相対回動環状二部材のバヨネット構造。
5. 請求項４項記載の相対回動環状二部材のバヨネット構造において、複数のＡバヨネット爪と対応する開口部の周方向幅は、環状二部材が相対回動するときに、周方向幅の大きいＡバヨネット爪が、周方向幅の小さいＡバヨネット爪用の開口部を通過するように周方向に並んでいる相対回動環状二部材のバヨネット構造。

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