JP2005168145A - モータユニット及びカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】既製のモータを使用した場合であっても、簡単かつ安価にモータから生じる騒音を減少させることができるモータユニット及びカメラを提供する。
また、モータのシャフトに固定されるピニオンギアがウォームギアであっても、異音が発生せず、モータの駆動方向によって騒音の音が変わることのないモータユニット及びカメラを提供する。
【解決手段】ピニオンギア４１と第１の軸受け部３５との間にスラスト方向及びラジアル方向に移動可能なワッシャ４２を設ける。また、ピニオンギア４１の圧入位置を管理して、シャフト３４のスラストガタをピニオンギア４１とワッシャ４２との関係により管理する。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転駆動力を発生するモータユニット、及び、そのモータユニットを用いたカメラに関するものである。

モータユニットは、様々な分野において利用されているが、その用途によっては、モータ自体、又は、その出力を利用して駆動される非駆動部及び駆動力を伝達する伝達機構等から発生する騒音が問題となる場合がある。
例えば、モータユニットがカメラに使用されている場合には、撮影中にズーム駆動、フィルム巻上げ巻き戻し等を行うと、その騒音が周囲に迷惑をかけてしまうような撮影状況がある。また、動画撮影中には、周囲に迷惑とならなくても、モータ駆動に起因する騒音が録音されてしまうという問題がある。
このような問題を解決する手法として、例えば、特許文献１では、弾性部材を介してモータユニットを固定して、モータ駆動により発生する音を減少させる手法が開示されている。

しかし、特許文献１に記載されている手法では、モータの出力軸部分から発生する騒音については低減することができなかった。
また、特許文献１に記載されているような吸振材を用いる手法では、使用可能な位置に制限が多く、吸振材により全体を覆うようにすると、装置全体が大型化してしまうという問題があった。
また、モータのシャフトに固定されるピニオンギアがウォームギアである場合、シャフトのスラスト方向に力を受け、その方向は、モータの回転方向が変わると反対方向となり、それに伴い特定の駆動方向だけ騒音が大きくなったり、駆動方向が変わると騒音の音質が変わったりして、使用者に不快感や不安感を与えてしまうという問題があった。

一般に、モータ自体は、モータ専門の製造業者から購入して使用することが多く、モータを使用した製品を製造するに当たっては、そのモータ自体から発生する騒音自体を低減する改良をモータ自体に行うことができない場合が多い。また、仮にそのような改良を行うことができたとしても、特別にモータを製造することとなるので、その製造コストが高くなってしまうという問題があった。
特開平７−２８１４１号公報

本発明の課題は、既製のモータを使用した場合であっても、簡単かつ安価にモータから生じる騒音を減少させることができるモータユニット及びカメラを提供することである。
また、本発明の第２の課題は、モータのシャフトに固定されるピニオンギアがウォームギアであっても、異音が発生せず、モータの駆動方向によって騒音の音が変わることのないモータユニット及びカメラを提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、ロータ（３３）と一体となって回転するシャフト（３４）と、前記シャフトの出力側を回転可能に支持する第１の軸受け部（３５）と、前記ロータを挟んで前記第１の軸受け部と反対側において前記シャフトを回転可能に支持する第２の軸受け部（３６）と、を備えたモータ（３０）と、前記シャフトの出力側に固定されたピニオンギア（４１）と、を備えたモータユニット（４０）において、前記シャフトのスラスト方向に対して移動可能かつ前記シャフトに対してすき間嵌合する移動可能部材（４２）を前記ピニオンギアと前記第１の軸受け部との間に設けたこと、を特徴とするモータユニットである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のモータユニット（４０）において、前記移動可能部材（４２）及び前記ピニオンギア（４１）は、前記シャフト（３４）のスラスト方向の遊び量であるスラストガタを前記モータ単体におけるスラストガタよりも減少させるように前記シャフトに取り付けられていること、を特徴とするモータユニットである。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のモータユニット（４０）において、一体となっている前記ロータ（３３）及び前記シャフト（３４）を前記ピニオンギア（４１）が固定された出力側と反対側へ寄せたとき、前記移動可能部材（４２）が前記ピニオンギアと当接するとともに前記第１の軸受け部（３５）と直接的又は間接的に当接して挟まることにより前記ロータ及び前記シャフトの位置を規制すること、を特徴とするモータユニットである。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のモータユニット（４０）において、前記移動可能部材（４２）は、前記シャフト（３４）が貫通可能な孔を有した板状の部材により形成されていること、を特徴とするモータユニットである。
請求項５の発明は、請求項４に記載のモータユニット（４０）において、前記移動可能部材（４０）は、複数設けられていること、を特徴とするモータユニットである。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のモータユニット（４０）において、前記移動可能部材（４２）は、ワッシャであること、を特徴とするモータユニットである。

請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のモータユニット（４０）と、前記モータユニットにより駆動力を得て駆動される被駆動部（２０）と、を備えるカメラである。
請求項８の発明は、請求項７に記載のカメラにおいて、動画を撮影可能な動画撮影機能を備え、前記被駆動部（２０）は、動画の撮影中に駆動されること、を特徴とするカメラである。

（１）シャフトのスラスト方向に対して移動可能かつシャフトに対してすき間嵌合する移動可能部材をピニオンギアと第１の軸受け部との間に設けたので、既製のモータであっても、簡単かつ安価な手法により、モータの特性を悪化させることなく、モータユニット自体から発生する騒音を大幅に低減することができる。

（２）移動可能部材及びピニオンギアは、シャフトのスラスト方向の遊び量であるスラストガタをモータ単体におけるスラストガタよりも減少させるようにシャフトに取り付けられているので、ピニオンギアがウォームギアであっても、回転方向の変化によるシャフトに掛かるスラスト方向の負荷によらず、騒音レベルを安定させることができ、異音の発生を防止することができる。

（３）一体となっているロータ及びシャフトをピニオンギアが固定された出力側と反対側へ寄せたとき、移動可能部材がピニオンギアと当接するとともに第１の軸受け部と直接的又は間接的に当接して挟まることによりロータ及びシャフトの位置を規制するので、簡単な構成により回転方向の変化によるシャフトに掛かるスラスト方向の負荷によらず、騒音レベルを安定させることができ、異音の発生を防止することができる。

（４）移動可能部材は、シャフトが貫通可能な孔を有した板状の部材により形成されているので、移動可能部材を安価に製造することができる。

（５）移動可能部材は、複数設けられているので、騒音低減効果をより効果的にすることができるとともに、シャフトのスラストガタの調整を容易に行うことができる。

（６）移動可能部材は、ワッシャであるので、移動可能部材を安価に入手することができ、モータユニットの製造コストを殆ど増加させることなく、騒音低減を実現することができる。

（７）モータユニットと、モータユニットにより駆動力を得て駆動される被駆動部とを備えるカメラであるので、静かな撮影現場における撮影時に、周りに迷惑をかけることなく、自由にモータユニットを駆動して撮影を行うことができる。

（８）動画を撮影可能な動画撮影機能を備え、被駆動部は、動画の撮影中に駆動されるカメラであるので、動画の撮影中にモータユニットにより被駆動部が駆動されても、騒音が録音されることなく、再生時に騒音が耳障りであるという問題を解決することができる。

既製のモータを使用した場合であっても、簡単かつ安価にモータから生じる騒音を減少させることができ、さらに、モータのシャフトに固定されるピニオンギアがウォームギアであっても、モータの駆動方向によって騒音の音が変わることのないようにするという目的を、ピニオンギアとモータの軸受け部との間に移動可能部材を設けることにより、大きなコストアップをすることなく実現した。

本実施例のカメラは、動画撮影機能を備え、焦点距離が電動で変化（ズーム）し、画像を電子的に撮像する所謂デジタルカメラである。
図１は、本実施例におけるモータユニットを用いたカメラ１０のレンズ鏡筒回りの構成示す図である。
撮影レンズＬ及び回転枠２１を含むレンズ鏡筒ユニット２０は、その外部から駆動力を得て回転する回転枠２１を有し、モータユニット４０により駆動力を得て駆動される被駆動部である。
回転枠２１の外周部分には、ギア部２１ａが設けられている。

モータユニット４０は、モータ３０，ピニオンギア４１，ワッシャ４２を有している。
ピニオンギア４１は、ウォームギアであって、第１のギア５０とかみ合うことにより、回転方向の変換を行っている。
第１のギア５０は、段ギアとなっており、径の大きな大ギア部５０ａがピニオンギア４１とかみ合っており、径の小さな小ギア部５０ｂが第２のギア６０とかみ合っている。
第２のギア６０は、回転枠２１のギア部２１ａとかみ合っている。
以上の構成により、モータユニット３０が発生する回転駆動力は、第１のギア５０，第２のギア６０を介して回転枠２１へ伝わり、回転枠２１が回転することにより、不図示のカム駆動機構により撮影レンズＬの焦点距離が変更される。

図２は、本実施例におけるモータ３０の断面図である。
本実施例におけるモータ３０は、ケース３１，マグネット３２，ロータ３３，シャフト３４，第１の軸受け部３５，第２の軸受け部３６等を有した既製のモータである。なお、以下の説明中において、図２及び後述の図３，４に示すように、シャフト３４に沿ったスラスト方向の向きを、ピニオンギア４１が設けられる側を出力側、その反対側を非出力側と呼ぶこととする。また、モータ３０は、上述の他にブラシ等を備えているが、ここでは簡単のため省略して示している。

ケース３１は、モータの外周部分を覆うように金属材料により形成された中空筒状のケースである。なお、ケース３１は、ケース本体と蓋部分とに分けられているが、図では省略してこれらを一体として示している。
マグネット３２は、ケース３１の内周面に取り付けられた永久磁石である。
ロータ３３は、不図示の鉄芯，巻線，整流子等を有した回転子である。
シャフト３４は、モータ駆動力を出力する出力軸となる回転軸であり、ロータ３３と一体となって回転する。

第１の軸受け部３５は、シャフト３４の出力側を回転可能に支持している。
第２の軸受け部３６は、ロータ３３を挟んで第１の軸受け部３５と反対側においてシャフト３４を回転可能に支持している。
図２では、ロータ３３及びシャフト３４を非出力側に寄せた状態を示しており、図中の寸法Ａのすき間がロータ３３のスラスト方向の遊び量（スラストガタ）である。

図３は、本実施例におけるモータユニット４０の断面図であり、ロータ３３及びシャフト３４を非出力側に寄せた状態を示している。
図４は、図３と同じモータユニット４０の断面図であり、ロータ３３及びシャフト３４を出力側に寄せた状態を示している。
先に述べたように、本実施例におけるモータユニット４０は、図２に示したモータ３０にピニオンギア４１，ワッシャ４２を取り付けたものである。
ワッシャ４２は、厚みｔ＝０．３ｍｍ，内径φ１．２ｍｍ，外径φ３ｍｍであって、ポリスライダーを素材としており、このワッシャ４２を４枚重ねてシャフト３４に嵌められ、ピニオンギア４１と第１の軸受け部３５との間に設けられている移動可能部材である。なお、シャフト３４の外径はφ１．０ｍｍであるので、ワッシャ４２はシャフト３４に対してすき間嵌合となっており、シャフト３４のラジアル方向に移動可能である。

このワッシャ４２が設けられている部分は、ワッシャ４２がこのような位置にない従来のモータユニットにおいても存在していた空間である。したがって、ワッシャ４２を新たに追加したことにより、モータユニット４０が大型化したりすることはない。
また、図４に示すように、ワッシャ４２は、シャフト３４のスラスト方向に対しても移動可能である。
よって、図３，４では、４枚のワッシャ４２をきれいに整列した状態で示しているが、実際には、各ワッシャは、移動可能な範囲ではラジアル方向及びスラスト方向ともに自由に移動可能である。

図３に示した状態、すなわち、ロータ３３及びシャフト３４を非出力側に寄せた状態としたとき、ワッシャ４２がピニオンギア４１と当接するとともに第１の軸受け部３５と当接して挟まることにより、ロータ３３及びシャフト３４のスラスト方向の位置が規制される。これにより、ロータ３３と第２の軸受け部３６との間には、寸法Ｂ１のすき間が必ず確保されることになる。したがって、ワッシャ４２及びピニオンギア４１によって、モータユニット４０におけるシャフト３４のスラストガタは、寸法Ｂ２となり、モータ３０単体におけるスラストガタ寸法Ａ（＝Ｂ１＋Ｂ２＝Ｃ）よりも減少している。

なお、寸法Ｃの値は、ピニオンギア４１のシャフト３４に対する取り付け位置によって変化するが、本実施例におけるピニオンギア４１は、シャフト３４に対して圧入により固定されているので、ピニオンギア４１の圧入位置を管理してモータユニット４０を組み立てることにより、寸法Ｃが狙いの値となるようにしている。
本実施例では、モータ３０単体におけるスラストガタ寸法Ａの実測値が０．０８５〜０．２３２ｍｍの範囲でばらついていたので、モータの駆動に障害が出ないように、寸法Ｃが０．０６ｍｍとなるようにピニオンギア４１の圧入位置を管理した。これにより、ガタが最も少ないモータの場合であっても、寸法Ｂ２に０．０２５ｍｍの隙が確保でき、モータの駆動に支障がない。

次に、本実施例におけるモータユニット４０の騒音低減効果について説明する。
シャフト３４にワッシャ４２を取り付けた本実施例のモータユニット４０を用いたカメラと、ワッシャ４２のみを取り除いたカメラとをそれぞれ５台用意し、ズーム駆動時の騒音の音圧レベルを２０ｃｍ離れた位置から測定した。また、そのときの異音発生の有無を確認した。この結果を以下の表１に示す。

表１に示すように、ワッシャ４２を取り付けた本実施例のカメラでは、ワッシャ４２を取り付けていないものと比べて音圧レベルが大幅に減少するとともに、異音の発生もなくなっていた。また、本実施例によるカメラでは、ズーム駆動方向による音質の差も生じなかった。
なお、実験は、カメラとした状態で行ったが、モータユニット４０のみであっても、駆動時の騒音は、耳で聞いたレベルで明らかに本実施例のモータユニット４０が静かであった。
騒音の音圧レベルが全体的に下がったのは、ワッシャ４２がシャフト３４の周りで適度にシャフト３４に接触して、シャフト３４の振動を抑え込んでいることによると推定される。

また、本実施例の形態でピニオンギア４１の圧入位置を故意にずらして図３の寸法Ｂ１がゼロ、すなわち、ロータ３３が第２の軸受け部３６に当接することができるようにして駆動した場合、異音が発生し、また、駆動方向による音質の差が生じたことからして、ロータ３３が第２の軸受け部３６に当接しないように、寸法Ｂ１を所定の値（本実施例では０．０６ｍｍ）だけ確保できるようにしたことにより、異音及び駆動方向による音質差を抑えることができていると推定できる。

本実施例によれば、既製のモータ３０を用いて、ピニオンギア４１と第１の軸受け部３５との間にワッシャ４２を設けるという簡単かつ安価な手法で、モータユニット４０を大型化することなく、モータから生じる騒音を減少させることができる。
また、ピニオンギア４１の圧入位置を調整して、ワッシャ４２との関係によりシャフト３４のスラストガタを減少させ、ロータ３３が第２の軸受け部３６と当接しないようにしたので、シャフト３４に固定されるピニオンギア４１がウォームギアであっても、異音が発生せず、モータの駆動方向によって騒音の音（音質）が変わらなくすることができる。
特に、本実施例のカメラは、動画撮影機能を有し、焦点距離変更をモータユニット４０により行うので、動画撮影中に焦点距離の変更（ズーム操作）を行っても、録音される騒音が小さく、再生時に聞こえる騒音による不快感を減少することができる。
（変形例）

以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。

（１）本実施例において、ワッシャ４２を４枚使用する例を示したが、これに限らず、例えば、厚さ及び枚数を適宜変更してもよい。

（２）本実施例において、ワッシャ４２は、ポリスライダーにより形成されている例を示したが、これに限らず、例えば、金属製のワッシャであってもよい。

（３）本実施例において、ピニオンギア４１の圧入位置を管理した例を示したが、これに限らず、例えば、騒音の音圧レベルを下げるだけで十分な場合には、ワッシャ４２を追加するだけであってもよい。

（４）本実施例において、孔形状及び外形形状が円形のワッシャ４２をシャフト３４にすき間嵌合させた例を示したが、これに限らず、例えば、孔形状及び外形形状が多角形形状等、他の形状であってもよい。

（５）本実施例において、本発明に係るモータユニット４０をカメラのズーム駆動機構に使用した例を示したが、これに限らず、例えば、銀塩カメラのフィルム給装系のモータに使用してもよいし、カメラに限らず、モータの振動を抑えたい場合に、広く使用することができる。

（６）本実施例において、ワッシャ４２は、第１の軸受け部３５と直接当接することができるようにした例を示したが、これに限らず、例えば、第１の軸受け部３５がモータ外部に露出していない場合には、ワッシャ４２がケース等を介して間接的に第１の軸受け部と当接するようにしてもよい。

本実施例におけるモータユニットを用いたカメラ１０のレンズ鏡筒回りの構成示す図である。 本実施例におけるモータ３０の断面図である。 本実施例におけるモータユニット４０の断面図であり、ロータ３３及びシャフト３４を非出力側に寄せた状態を示している。 図３と同じモータユニット４０の断面図であり、ロータ３３及びシャフト３４を出力側に寄せた状態を示している。

符号の説明

１０ カメラ
２０ レンズ鏡筒ユニット
２１ 回転枠
２１ａ ギア部
３０ モータ
３１ ケース
３２ マグネット
３３ ロータ
３４ シャフト
３５ 第１の軸受け部
３６ 第２の軸受け部
４０ モータユニット
４１ ピニオンギア
４２ ワッシャ
５０ 第１のギア
６０ 第２のギア
Ｌ 撮影レンズ

Claims (8)

1. ロータと一体となって回転するシャフトと、
   前記シャフトの出力側を回転可能に支持する第１の軸受け部と、
   前記ロータを挟んで前記第１の軸受け部と反対側において前記シャフトを回転可能に支持する第２の軸受け部と、
   を備えたモータと、
   前記シャフトの出力側に固定されたピニオンギアと、
   を備えたモータユニットにおいて、
   前記シャフトのスラスト方向に対して移動可能かつ前記シャフトに対してすき間嵌合する移動可能部材を前記ピニオンギアと前記第１の軸受け部との間に設けたこと、
   を特徴とするモータユニット。
2. 請求項１に記載のモータユニットにおいて、
   前記移動可能部材及び前記ピニオンギアは、前記シャフトのスラスト方向の遊び量であるスラストガタを前記モータ単体におけるスラストガタよりも減少させるように前記シャフトに取り付けられていること、
   を特徴とするモータユニット。
3. 請求項１又は請求項２に記載のモータユニットにおいて、
   一体となっている前記ロータ及び前記シャフトを前記ピニオンギアが固定された出力側と反対側へ寄せたとき、前記移動可能部材が前記ピニオンギアと当接するとともに前記第１の軸受け部と直接的又は間接的に当接して挟まることにより前記ロータ及び前記シャフトの位置を規制すること、
   を特徴とするモータユニット。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のモータユニットにおいて、
   前記移動可能部材は、前記シャフトが貫通可能な孔を有した板状の部材により形成されていること、
   を特徴とするモータユニット。
5. 請求項４に記載のモータユニットにおいて、
   前記移動可能部材は、複数設けられていること、
   を特徴とするモータユニット。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のモータユニットにおいて、
   前記移動可能部材は、ワッシャであること、
   を特徴とするモータユニット。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のモータユニットと、
   前記モータユニットにより駆動力を得て駆動される被駆動部と、
   を備えるカメラ。
8. 請求項７に記載のカメラにおいて、
   動画を撮影可能な動画撮影機能を備え、
   前記被駆動部は、動画の撮影中に駆動されること、
   を特徴とするカメラ。
   
   

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