JP2011112071A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増大する事態や適用対象の大型化を招来することなく、動力の出力先を切り換えること。
【解決手段】チャージモータＭによって駆動されるサンギヤ１０と、サンギヤ１０に歯合し、自身の軸心回りに回転可能、かつサンギヤ１０の軸心回りに公転可能に支持させたプラネタリギヤ２０と、サンギヤ１０の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部３０ａを介してプラネタリギヤ２０に歯合する第１リングギヤ３０と、内周ギヤ部３０ａとは異なる歯数の内周ギヤ部４０ａを有し、サンギヤ１０の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部４０ａを介してプラネタリギヤ２０に歯合する第２リングギヤ４０と、第１リングギヤ３０に対して予め設定した大きさのブレーキトルクを付与するブレーキ手段６０，７０，８０とを備え、サンギヤ１０を入力要素とし、かつ第１リングギヤ３０及び第２リングギヤ４０を出力要素とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達装置に関するもので、特に、一つの駆動源からの動力の出力先を切り換えるようにした動力伝達装置に関するものである。

この種の動力伝達装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された動力伝達装置は、チャージモータの動力をチャージユニット機構に伝達してシャッターチャージを行った後、チャージモータの動力をフライホイールに伝達することにより、シャッターチャージに伴って発生する振動を低減するようにしたものである。動力の切り換えには、遊星歯車機構が適用されており、例えばプラネタリキャリヤがチャージユニット機構に接続され、リングギヤがフライホイールに接続されている。

この動力伝達装置では、リングギヤの回転を規制することでチャージモータの動力がチャージユニット機構に伝達されることになり、シャッターチャージを行うことができる。一方、リングギヤを回転可能状態とする一方、プラネタリキャリヤの回転を規制すると、チャージモータからの動力の出力先がフライホイールに切り換えられ、フライホイールの慣性力によりカメラの振動を低減するようにしている。

特開２００８−５８５４５号公報

ところで、リングギヤやプラネタリキャリヤの回転を規制した状態と許容した状態とに切り換えるためには、アクチュエータ及びアクチュエータの駆動を制御するためのコントローラが必須となる。このため、特許文献１の動力伝達装置を適用した場合には、製造コストが著しく増大することになるばかりか、カメラ等、適用対象の大型化を招来することになる。

本発明は、上記実情に鑑みて、製造コストの増大する事態や適用対象の大型化を招来することなく、動力の出力先を切り換えることのできる動力伝達装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る動力伝達装置は、自身の軸心回りに回転可能に配設し、駆動源によって駆動される第１ギヤ部材と、前記第１ギヤ部材に歯合し、自身の軸心回りに回転可能、かつ前記第１ギヤ部材の軸心回りに公転可能に支持させた中間ギヤ部材と、内周部に内周ギヤ部を有し、前記第１ギヤ部材の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部を介して前記中間ギヤ部材に歯合する第２ギヤ部材と、内周部に前記第２ギヤ部材の内周ギヤ部とは異なる歯数の内周ギヤ部を有し、前記第１ギヤ部材の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部を介して前記中間ギヤ部材に歯合する第３ギヤ部材と、前記第２ギヤ部材に対して予め設定した大きさのブレーキトルクを付与するブレーキ手段とを備え、前記第１ギヤ部材を入力要素とし、かつ前記第２ギヤ部材及び前記第３ギヤ部材を出力要素としたことを特徴とする。

また、本発明は、上述した動力伝達装置において、前記第２ギヤ部材は、外周部に外周ギヤ部を有したものであり、前記ブレーキ手段は、外周部に外周ギヤ部を有し、この外周ギヤ部を第２ギヤ部材の外周ギヤ部に歯合させた状態で自身の軸心回りに回転可能に配設した第４ギヤ部材と、前記第４ギヤ部材を回転可能、かつ軸心方向に沿ってスライド可能に支持するブレーキ軸部材と、前記ブレーキ軸部材の先端部に軸方向の移動を規制した状態で設けた当接体と、前記第４ギヤ部材を当接体に押圧することによってこの第４ギヤ部材に前記ブレーキトルクを付与する押圧部材とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、第３ギヤ部材に作用する回転負荷トルクがブレーキトルクを下回る場合には第１ギヤ部材が駆動されると、第２ギヤ部材の回転が規制されるため第３ギヤ部材が回転される。一方、第３ギヤ部材に作用する回転負荷トルクがブレーキトルクを超えると、第１ギヤ部材が駆動した場合にも第３ギヤ部材の回転が規制された状態となり、ブレーキトルクに打ち勝って第２ギヤ部材が回転されることになる。これにより、別途アクチュエータやアクチュエータの駆動を制御するためのコントローラを要することなく動力の出力先を第２ギヤ部材と第３ギヤ部材とに切り換えることが可能となり、製造コストの増大や適用対象の大型化を招来する恐れがない。

図１は、本発明の実施の形態である動力伝達装置を概念的に示す断面側面図である。 図２は、図１に示した動力伝達装置の断面平面図である。 図３は、図１に示した動力伝達装置の外観斜視図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る動力伝達装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１〜図３は、本発明の実施の形態である動力伝達装置を示したものである。ここで例示する動力伝達装置は、カメラのシャッターチャージを行うチャージユニット機構Ｃと、その駆動源となるチャージモータＭとの間に設けたものである。チャージモータＭは、例えば超音波モータであり、その駆動軸ＭＳにサンギヤ（第１ギヤ部材）１０を備えている。サンギヤ１０は、外周部に外周ギヤ部１０ａを有した平歯車であり、互いの軸心を合致させた状態でチャージモータＭの駆動軸ＭＳに固着してある。このサンギヤ１０には、複数のプラネタリギヤ（中間ギヤ部材）２０を介して第１リングギヤ（第２ギヤ部材）３０及び第２リングギヤ（第３ギヤ部材）４０が歯合することによって不思議歯車機構が構成してある。

プラネタリギヤ２０は、外周部に外周ギヤ部２０ａを有し、かつ軸が一体の平歯車であり、サンギヤ１０の周囲に３つ配設してある。これらのプラネタリギヤ２０は、それぞれの軸心がサンギヤ１０の軸心と平行になり、かつ互いに等間隔となる態様で上下一対のプラネタリキャリヤ２１に支持させてある。図１において下方に位置するプラネタリキャリヤ２１には、底壁に摺動孔２１ａが形成してある。この摺動孔２１ａは、チャージモータＭの本体ケースＭＣに設けた突出部ＭＣｅを摺動可能に嵌合させることにより、本体ケースＭＣに対してプラネタリキャリヤ２１を駆動軸ＭＳの軸心回りに回転可能に支持する。プラネタリキャリヤ２１に支持させた個々のプラネタリギヤ２０は、外周ギヤ部２０ａを介してサンギヤ１０に歯合しており、それぞれが自身の軸心回りに回転可能、かつプラネタリキャリヤ２１を介してサンギヤ１０の軸心回りに公転可能である。

第１リングギヤ３０は、有底の円筒状を成し、その内周面に内周ギヤ部３０ａ及び外周面に外周ギヤ部３０ｂを有したものである。この第１リングギヤ３０は、底壁に設けた摺動穴３０ｃにプラネタリキャリヤ２１の下方突部を摺動可能に嵌合させることにより、本体ケースＭＣに対して駆動軸ＭＳの軸心回りに回転することが可能である。

第２リングギヤ４０は、有底の円筒状を成し、その内周面に内周ギヤ部４０ａを有するとともに、底壁の外表面において自身の軸心上となる部位に一体の出力軸部４１を有したものである。上述の第１リングギヤ３０と比較した場合、第２リングギヤ４０は、その外径が僅かに小さく構成し、かつ内周ギヤ部４０ａの歯数が第１リングギヤ３０の内周面に形成した内周ギヤ部３０ａとは互いに異なるように構成してある。この第２リングギヤ４０は、その開口を第１リングギヤ３０の開口に対向させることにより、駆動軸ＭＳの軸心回りに回転することが可能であり、かつ第１リングギヤ３０との間にプラネタリキャリヤ２１を含む３つのプラネタリギヤ２０並びにサンギヤ１０を収容している。

一方、上記動力伝達装置は、ブレーキ軸部材５０を備えている。ブレーキ軸部材５０は、チャージモータＭの本体ケースＭＣに付設した支持部材Ｂに取り付けたもので、第１リングギヤ３０の外周となる部位に自身の軸心が駆動軸ＭＳの軸心と平行となる状態で配設してある。このブレーキ軸部材５０には、フライホイールギヤ（第４ギヤ部材）６０及び当接体７０が設けてある。

フライホイールギヤ６０は、外周部に外周ギヤ部６０ａを有した平歯車であり、ブレーキ軸部材５０の軸心回りに回転可能、かつブレーキ軸部材５０に対してその軸心方向に沿ってスライド可能となるようにブレーキ軸部材５０に配設してある。このフライホイールギヤ６０は、ブレーキ軸部材５０の軸心回りに回転した場合に大きな慣性力を得ることができるように、大きな質量をもって構成してある。当接体７０は、ブレーキ軸部材５０において支持部材Ｂとの間にフライホイールギヤ６０を挟持する位置に固定した円板状部材であり、フライホイールギヤ６０とほぼ同等の外径に形成してある。

さらに、上記動力伝達装置には、支持部材Ｂとフライホイールギヤ６０との間に押圧バネ（押圧部材）８０が介在させてある。押圧バネ８０は、フライホイールギヤ６０の端面を当接体７０の端面に常時押圧することにより、フライホイールギヤ６０を介して第１リングギヤ３０に予め設定したブレーキトルクを付与するものである。本実施の形態では、コイル状に巻回したコイルバネをブレーキ軸部材５０の外周部に配置することによって押圧バネ８０を構成している。

上記のように構成した動力伝達装置は、第２リングギヤ４０の出力軸部４１が回転した場合にシャッターチャージを実施するように出力軸部４１がチャージユニット機構Ｃに連係された状態でカメラに搭載する。

いま、このカメラにおいてシャッターチャージを行うべくチャージモータＭを駆動すると、サンギヤ１０が自身の軸心回りに一方方向に回転する。このとき、上記動力伝達装置では、フライホイールギヤ６０が押圧バネ８０によって当接体７０に圧接された状態にあるため、このフライホイールギヤ６０と当接体７０との間に作用する摩擦力によってフライホイールギヤ６０の回転が規制され、さらにこれに歯合する第１リングギヤ３０の回転が規制されることになる。従って、サンギヤ１０の回転によってプラネタリギヤ２０が自転しながら公転し、これらプラネタリギヤ２０の公転によって第２リングギヤ４０が回転することで、出力軸部４１を介してシャッターチャージが行われることになる。

シャッターチャージが終了してチャージユニット機構Ｃがチャージエンドに到達すると、以降、チャージユニット機構Ｃによって出力軸部４１の回転が阻止され、第２リングギヤ４０の回転負荷トルクがブレーキトルクを超えることになる。この状態においては、サンギヤ１０の回転により、当接体７０との間に作用する摩擦力に抗してフライホイールギヤ６０が回転可能となり、第１リングギヤ３０を介してフライホイールギヤ６０が回転することになる。これにより、フライホイールギヤ６０の慣性力によりカメラの振動を低減することができるようになる。尚、適宜のタイミングでチャージユニット機構Ｃが初期状態に復帰することになり、再びシャッターチャージを行えば、その後に都度フライホイールギヤ６０が回転することになる。

ここで、上記動力伝達装置によれば、第２リングギヤ４０の回転負荷トルクがブレーキトルクを超えた時点で自動的にチャージモータＭの出力先がフライホイールギヤ６０に切り換えられることになり、別途アクチュエータやアクチュエータの駆動を制御するためのコントローラを何ら要しない。しかも、第２リングギヤ４０の回転負荷トルクが除去されれば、再びチャージモータＭの出力先が自動的に第２リングギヤ４０に復帰する。従って、製造コストの低減を図ることができるとともに、適用するカメラの大型化を招来する恐れもない。

尚、上述した実施の形態では、カメラのチャージモータＭとシャッターチャージ機構との間に介在させた動力伝達機構を例示しているが、第１ギヤ部材を入力要素とし、かつ第２ギヤ部材及び第３ギヤ部材を出力要素とすれば、もちろんその他にも適用することは可能である。

また、上述した実施の形態では、駆動源として超音波モータを適用しているが、必ずしも超音波モータを適用する必要はなく、例えばステッピングモータやＤＣモータを適用しても良い。

さらに、上述した実施の形態では、押圧部材によって押圧された第４ギヤ部材を第２ギヤ部材に歯合させることにより第２ギヤ部材にブレーキトルクを付与するようにしているが、必ずしもこれに限定されない。例えば、直接第２ギヤ部材を押圧部材によって固定体に押圧してもブレーキトルクを付与することは可能である。

またさらに、上述した実施の形態では、プラネタリギヤ２０をプラネタリキャリヤ２１に支持させるようにしているが、実施の形態のごとく不思議歯車機構を構成した場合、必ずしもプラネタリギヤをプラネタリキャリヤに支持させる必要はなく、プラネタリギヤを単にサンギヤとリングギヤとの間に介在させても良い。

１０ サンギヤ
１０ａ 外周ギヤ部
２０ プラネタリギヤ
２０ａ 外周ギヤ部
２１ プラネタリキャリヤ
３０ 第１リングギヤ
３０ａ 内周ギヤ部
３０ｂ 外周ギヤ部
４０ 第２リングギヤ
４０ａ 内周ギヤ部
４１ 出力軸部
５０ ブレーキ軸部材
６０ フライホイールギヤ
６０ａ 外周ギヤ部
７０ 当接体
８０ 押圧バネ
Ｍ チャージモータ

Claims (2)

1. 自身の軸心回りに回転可能に配設し、駆動源によって駆動される第１ギヤ部材と、
   前記第１ギヤ部材に歯合し、自身の軸心回りに回転可能、かつ前記第１ギヤ部材の軸心回りに公転可能に支持させた中間ギヤ部材と、
   内周部に内周ギヤ部を有し、前記第１ギヤ部材の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部を介して前記中間ギヤ部材に歯合する第２ギヤ部材と、
   内周部に前記第２ギヤ部材の内周ギヤ部とは異なる歯数の内周ギヤ部を有し、前記第１ギヤ部材の軸心回りに回転可能に配設するとともに、内周ギヤ部を介して前記中間ギヤ部材に歯合する第３ギヤ部材と、
   前記第２ギヤ部材に対して予め設定した大きさのブレーキトルクを付与するブレーキ手段と
   を備え、前記第１ギヤ部材を入力要素とし、かつ前記第２ギヤ部材及び前記第３ギヤ部材を出力要素としたことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記第２ギヤ部材は、外周部に外周ギヤ部を有したものであり、
   前記ブレーキ手段は、
   外周部に外周ギヤ部を有し、この外周ギヤ部を第２ギヤ部材の外周ギヤ部に歯合させた状態で自身の軸心回りに回転可能に配設した第４ギヤ部材と、
   前記第４ギヤ部材を回転可能、かつ軸心方向に沿ってスライド可能に支持するブレーキ軸部材と、
   前記ブレーキ軸部材の先端部に軸方向の移動を規制した状態で設けた当接体と、
   前記第４ギヤ部材を当接体に押圧することによってこの第４ギヤ部材に前記ブレーキトルクを付与する押圧部材と
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。

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