JP2014130264A - 回転板駆動装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１の回転部材に同軸に連結した回転軸と他の１の回転部材とをそれぞれ回転可能に支持することにより歯車機構を回転可能に支持した場合でも、回転板が同軸に連結されている歯車機構の回転軸線がずれない回転板駆動装置を提供すること。
【解決手段】ロータリシャッタ装置１の製造工程では、フレックススプライン７１と第１回転軸２１およびウエーブジェネレータ７２と第２回転軸２２を連結し、サーキュラスプライン７０を固定し、第２回転軸２２を回転させて第１回転軸２１を回転させ、第１回転軸２１の周面部分２１ａを研磨する。その後、周面部分２１ａを第１ボールベアリング３６により支持し、サーキュラスプライン７０を支持機構９３により支持する。研磨加工によってウエーブジェネレータ７２を回転させたときに発生する第１回転軸２１の回転軸線のずれを是正でき、回転軸および歯車機構２４の全体の回転軸線のずれを防止できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転板に連結された歯車機構が回転可能に支持されている回転板駆動装置に関する。

かかる回転板駆動装置は特許文献１に記載されている。回転板駆動装置は、狭い隙間を開けて同軸に配置された第１、第２の回転板と、２枚の回転板を回転させるための歯車機構と、歯車機構を駆動する第１、第２モータを備えている。歯車機構およびモータは２枚の回転板の隣接位置に同軸に配置された有底筒状のハウジング内に収納されており、２枚のシャッタ板はハウジングの開口の外側に位置している。

特許文献１の回転板駆動装置は撓み噛み合い式波動歯車機構と呼ばれる歯車機構を搭載している。この歯車機構において最も外周側に位置するサーキュラスプライン（筒状の内歯歯車）の外周面とハウジングの内周面の間にはボールベアリングが挿入されている。ボールベアリングはサーキュラスプラインを軸線回りに回転可能に支持することによって歯車機構の全体を軸線回りに回転可能に支持している。フレックススプラインには軸線上を延びている回転軸が一体に構成されており、第１回転板はこの回転軸に同軸に固定されている。サーキュラスプラインには環状の取付部材を介して第２の回転板が固定されている。第１のモータの駆動力はウエーブジェネレータに伝達され、第２のモータの駆動力はサーキュラスプラインに伝達される。２つのモータが同一速度で回転駆動されると、歯車機構の全体が軸線回りに回転して２枚の回転板が同一速度で回転する。２つのモータが異なる速度で回転駆動されると２枚の回転板が相対回転する。

特開２０１１−３３１７８号公報

特許文献１の回転板駆動装置では、サーキュラスプラインに伝達されている第２のモータの駆動力を、フレックススプラインに伝達させるように構成することもできる。すなわち、第２のモータによって回転軸を回転させることによりフレックススプラインを回転させる構成を採用することができる。また、このような構成を採用した場合にも、２つのモータが同一速度で回転駆動されると、歯車機構の全体が軸線回りに回転して２枚の回転板が同一速度で回転する。２つのモータが異なる速度で回転駆動されると２枚の回転板が相対回転する。

ここで、特許文献１では、フレックススプラインと一体に構成された回転軸の先端は、軸受などにより支持されておらず、自由端になっているが、回転軸を第２のモータにより回転駆動させる場合には、回転軸の先端部分を軸受によって軸線回りに回転可能に支持しておく必要がある。すなわち、歯車機構を、フレックススプラインに連結した回転軸とサーキュラスプラインの２箇所で回転可能に支持する必要がある。

しかし、撓み噛み合い式波動歯車機構のように、第１回転部材、第２回転部材、第３回転部材から構成される歯車機構では、１の回転部材に同軸に連結した回転軸と他の１の回転部材を別々に回転可能に支持することによって歯車機構を回転可能に支持しようすると、回転軸および歯車機構の全体の回転軸線がずれて、歯車機構を回転させたときに振動や騒音を引き起こすという問題がある。すなわち、１の回転部材に同軸に連結した回転軸と他の１の回転部材を別々に回転可能に支持すると、歯車機構を構成している３つの回転部材間の同軸のずれ、回転軸の公差、回転軸を１つの回転部材に固定する際の組立公差などに起因して、残りの１の回転部材を回転させたときに回転軸の回転軸線がずれ、これにより、回転軸および歯車機構の全体の回転軸線がずれることがある。回転軸および歯車機構の全体の回転軸線がずれると、歯車機構を回転させたときに振動や騒音を引き起こす。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、１の回転部材に同軸に連結した回転軸と他の１の回転部材とをそれぞれ回転可能に支持することにより歯車機構を回転可能に支持した場合でも、回転板が同軸に連結されている歯車機構の回転軸線がずれることのない回転板駆動装置の製造方法を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、第１回転部材、第２回転部材および前記第１回転部材の回転速度と前記第２回転部材の回転速度とにより規定される回転速度で回転する第３回転部材を備える歯車機構と、前記第１回転部材および前記第２回転部材のうちの一方に同軸に連結された第１回転板と、前記第３回転部材に同軸に連結された第２回転板と、前記第１回転部材を駆動するための第１モータと、前記第２回転部材を駆動するための第２モータとを有し、前記歯車機構が軸線回りに回転可能に支持されている回転板駆動装置の製造方法において、
前記第１モータの駆動力を伝達するための第１回転軸と、前記歯車機構と、前記第２モータの駆動力を伝達するための第２回転軸とをこの順番で同軸に配置し、前記第１回転部材と前記第１回転軸とを連結するとともに、前記第２回転部材と前記第２回転軸とを連結する連結工程と、
前記第３回転部材を固定した状態として前記第２回転軸を回転させることによって前記第１回転軸を回転させ、当該第１回転軸の周面部分を切削または研削する軸加工工程と、
前記第１回転軸の前記周面部分を軸受によって回転可能に支持するとともに、前記第３回転部材を支持機構によって回転可能に支持する支持工程と、
を含むことを特徴とする。

本発明によれば、歯車機構の第１回転部材と第１回転軸を連結するとともに、第２回転部材と第２回転軸を連結した後に、第３回転部材を固定して第２回転軸を回転させることにより第１回転軸を回転させて、軸受によって支持される第１回転軸の周面部分を切削または研削している。当該加工によって、第２回転部材を回転させたときに発生する回転軸の回転軸線のずれを是正することができるので、第１回転軸の周面部分を軸受によって回転可能に支持するとともに、第３回転部材を支持機構によって回転可能に支持したときに回転軸および歯車機構の全体の回転軸線がずれることを防止できる。従って、歯車機構を回転させたときに振動や騒音を引き起こすことがない。

本発明において、前記歯車機構は、撓み噛み合い式波動歯車機構であり、前記第１回転部材は、フレックススプラインであり、前記第２回転部材は、ウエーブジェネレータであり、前記第３回転部材は、サーキュラスプラインであることが望ましい。このようにすれば、第１モータおよび第２モータを同一速度で駆動したときに、歯車機構の全体を回転させて、２枚の回転板を同一の回転速度で回転させることができる。また、第１モータおよび第２モータを異なる速度で駆動したときに、第１回転板と第２回転板を相対回転させることができる。

この場合には、前記軸加工工程の後に、前記第１回転板を前記第１回転に同軸に固定するとともに、前記第２回転板を前記第３回転部材に同軸に固定する回転板固定工程を含むことが望ましい。このようにすれば、２つのモータを同一速度で回転駆動したときに、歯車機構の全体が軸線回りに回転して２枚の回転板が同一速度で回転する。また、２つのモータを異なる速度で回転駆動すると２枚の回転板が相対回転する。

本発明において、前記支持工程では、前記第１軸受として転がり軸受を用いることが望ましい。転がり軸受であれば、歯車機構の回転が円滑なものとなり、その回転動作が静かである。

本発明によれば、加工工程において、第２回転部材を回転させたときに発生する回転軸の回転軸線がずれを是正することができる。従って、第１回転軸の周面部分を軸受によって回転可能に支持するとともに、第３回転部材を支持機構によって回転可能に支持したときに回転軸および歯車機構の全体の回転軸線がずれることを防止できる。従って、歯車機構を回転させたときに振動や騒音を引き起こすことがない。

本発明を適用した実施例のロータリシャッタ装置の斜視図である。 図１のロータリシャッタ装置の縦断面図である。 ロータリシャッタ装置の製造工程の説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した回転板駆動装置の実施例としてロータリシャッタ装置を説明する。

（全体構成）
図１（ａ）は本発明を適用したロータリシャッタ装置を前方から見た斜視図であり、図１（ｂ）はこのロータリシャッタ装置を後方から見た斜視図である。図２は図１のロータリシャッタ装置の縦断面図である。図１に示すように、ロータリシャッタ装置１は、前方から同軸にこの順番で配置された第１ハウジング２、第１シャッタ板（第１回転板）３、第２シャッタ板（第２回転板）４、および、第２ハウジング５を備えている。第１ハウジング２および第２ハウジング５は筒形をしている。第１シャッタ板３および第２シャッタ板４は円形の輪郭形状を備える薄板であり、狭い間隔で対峙している。第１ハウジング２の内部には第１シャッタ板３を回転駆動させる第１駆動機構６が構成されており、第２ハウジング５の内部には第２シャタ板を回転駆動させる第２駆動機構７が構成されている。なお、便宜上、軸線Ｌ１方向をロータリシャッタ装置１の前後方向として、図１において左に位置する第１ハウジング２の側を前方、右に位置する第２ハウジング５の側を後方とする。

第１シャッタ板３および第２シャッタ板４は、第１ハウジング２および第２ハウジング５よりも大径である。第１シャッタ板３は半径方向の所定の位置に透光部として第１開口部１０を備えている。第１開口部１０は１８０度の角度範囲に渡って扇型に形成されている。第２シャッタ板４は第１シャッタ板３と同一形状をしている。すなわち、第２シャッタ板４は半径方向の所定の位置に透光部として第２開口部１１を備えている。第２開口部１１は１８０度の角度範囲に渡って扇型に形成されている。

図１では、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４の位相は９０°ずれている。すなわち、図１に示す状態では、第１開口部１０と第２開口部１１の角度位置が９０°ずれており、第１開口部１０と第２開口部１１の重なり部分によって９０°の角度範囲に渡る扇型のシャッタ開口１３が形成されている。シャッタ開口１３は、第１ハウジング２および第２ハウジング５の環状外周面よりも外周側に位置している。

ロータリシャッタ装置１が撮影カメラに組み込まれる場合には、図１に想像線（二点鎖線）で示すように、第１シャッタ板３の前方に撮影レンズ１４が配置され、第２シャッタ板４の後方にＣＣＤなどの撮像部１５が配置される。撮影カメラの制御装置１６により第１駆動機構６および第２駆動機構７が駆動されると、第１シャッタ板３および第２シャッタ板４が回転して撮影レンズ１４と撮像部１５の間をシャッタ開口１３が通過する。

図１に示す状態で第１シャッタ板３と第２シャッタ板４を同一の回転速度で一体に回転させれば、シャッタ開口１３は９０°の開口角度を維持した状態で撮影レンズ１４と撮像部１５の間を通過する。これにより所定の露光時間が得られる。露光時間を変更する場合には、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４とを異なる回転速度で回転させて、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４の位相を変えて、シャッタ開口１３の開口角度を所望の開口角度に変化させる。その後、シャッタ開口１３が所望の開口角度となった時点で、再び、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４とを同一の回転速度で一体に回転させる。なお、本例のロータリシャッタ装置１では、シャッタ速度を高速にする場合、第１シャッタ板３および第２シャッタ板４の回転速度は５０００〜１００００回転／分に設定され、シャッタ速度を低速にする場合には、第１シャッタ板３および第２シャッタ板４の回転速度は２００〜５００回転／分に設定される。

（内部構造）
図２に示すように、第１駆動機構６は、第１モータ２０および第１回転軸２１を備えている。第２駆動機構７は、第２回転軸２２、第２モータ２３、および、歯車機構２４を備えている。第１モータ２０は第１ハウジング２内に配置されており、第２回転軸２２、第２モータ２３および歯車機構２４は第２ハウジング５内に配置されている。第１回転軸２１は前側部分が第１ハウジング２内に位置しており、後端部分が第２ハウジング５内に位置している。第１モータ２０、第１回転軸２１、第２回転軸２２、第２モータ２３および歯車機構２４は軸線Ｌ１上で同軸に配置されている。

第１ハウジング２は、筒部２５と、筒部２５の前端から内周側に向かって延びる環状部２６を備えている。第１ハウジング２は第１シャッタ板３および第２シャッタ板４と同軸に配置されている。第１ハウジング２の後端の開口縁には、回路基板などを収納する円環状のケース２７が固定されている。筒部２５は軸線Ｌ１方向の途中に段部を備えており、段部の前側が小径筒部２８となっており、段部の後側が小径筒部２８よりも外径寸法および内径寸法の大きな大径筒部２９となっている。環状部２６には第１空気穴３０が形成されている。第１空気穴３０は軸線Ｌ１方向に延びており、大径筒部２９の内側の空間に連通している。第１空気穴３０には第１ハウジング２内へのゴミなどの異物の侵入を防止するための第１フィルタ３１が取り付けられている。第１フィルタ３１は、例えば、布製であり、数１０ミクロン程度の異物の侵入を阻止する。

ここで、第１シャッタ板３および第２シャッタ板４が回転すると負圧が発生するので、第１ハウジング２内には回転する第１シャッタ板３および第２シャッタ板４の側に向かう空気の流れが発生する。このため、第１回転軸２１を支持する第１ボールベアリング（転がり軸受）３６に充填されている潤滑剤としてのグリスが第１シャッタ板３および第２シャッタ板４の側に向かって流れ出す可能性がある。これに対して、本例では、第１ハウジング２に第１空気穴３０が形成されているので、第１ハウジング２内に空気の流れが発生したときに第１空気穴３０を介して外から空気が入り込み、入り込んだ空気が回転する第１シャッタ板３および第２シャッタ板４の側に流れる。これにより、第１ボールベアリング３６に充填されたグリスが回転する第１シャッタ板３と第２シャッタ板４に飛散することを防止或いは抑制できる。

第１回転軸２１は、前方から後方に向かって一定の外径寸法を備える第１軸部３３と、第１軸部３３よりも大径の円盤部３４と、円盤部３４よりも小径の第２軸部３５を同軸に備えている。第１回転軸２１は、第１ハウジング２の前端部分に設置された第１ボールベアリング３６により、その前端部分が回転可能に支持されている。第１ボールベアリング３６は外輪が第１ハウジング２の環状部２６の内周縁部分に設けられた第１軸受支持部３７に支持されている。第１ボールベアリング３６の内輪には、内周側に第１軸部３３の前端部分が挿入されて固定されている。

第１モータ２０は第１回転軸２１と一体に回転する環状のロータ４０を備えている。ロータ４０は円筒状の連結部材４１と連結部材４１の外周側に固定されたマグネット４２を備えている。ロータ４０は連結部材４１の中心孔に第１回転軸２１が挿入された状態で第１回転軸２１に固定されている。ロータ４０において、マグネット４２の前方にはバックヨーク４３が設けられている。バックヨーク４３は連結部材４１の外周側に固定されている。バックヨーク４３の前方には、第１モータ２０の回転を検出するためのエンコーダ（不図示）が設置されている。また、第１モータ２０は、マグネット４２に対して後方で対向する位置にステータコイル４４を備えている。ステータコイル４４はプリントコイルであり、外周縁部分が第１ハウジング２に固定された環状のステータ基板（不図示）に搭載されている。

ステータコイル４４の後方には環状ハブ４５が配置されている。環状ハブ４５は内周側が第１回転軸２１に固定されている。環状ハブ４５の外周側には軸線Ｌ１と直交する姿勢で第１シャッタ板３が固定されている。従って、第１モータ２０が駆動されると、第１回転軸２１が回駆して、第１シャッタ板３が回転する。

第２ハウジング５は、前方から後方に向かってこの順番で積層された前側ハウジング部材５０、中間ハウジング部材５１および後側ハウジング部材５２を備えている。前側ハウジング部材５０および中間ハウジング部材５１は筒状であり、後側ハウジング部材５２は筒部５３と筒部５３の後端から内周側に延びる環状部５４を備えている。前側ハウジング部材５０の軸線Ｌ１方向の途中位置には第２空気穴５５が設けられている。第２空気穴５５は第２ハウジング５内の歯車機構２４の外周側の空間に連通している。第２空気穴５５には第２ハウジング５内へのゴミなどの異物の侵入を防止するための第２フィルタ５６が取り付けられている。第２フィルタ５６は、例えば、布製であり、数１０ミクロン程度の異物の侵入を阻止する。

ここで、第１シャッタ板３および第２シャッタ板４が回転すると負圧が発生するので、第２ハウジング５内には回転する第１シャッタ板３および第２シャッタ板４の側に向かう空気の流れが発生する。このため、後述する支持機構９３の第２ボールベアリング９４に充填されている潤滑剤としてのグリスが第１シャッタ板３および第２シャッタ板４の側に向かって流れ出す可能性がある。これに対して、本例では、第２ハウジング５に第２空気穴５５が形成されているので、第２ハウジング５内に空気の流れが発生したときに第２空気穴５５を介して外から空気が入り込み、入り込んだ空気が回転する第１シャッタ板３および第２シャッタ板４の側に流れる。これにより、第２ボールベアリング９４に充填されたグリスが回転する第１シャッタ板３と第２シャッタ板４に飛散することを防止或いは抑制できる。

第２ハウジング５の後端部分には第２モータ２３が構成されている。第２モータ２３は第２回転軸２２と一体に回転する環状のロータ６０を備えている。ロータ６０は円筒状の連結部材６１と連結部材６１の外周側に固定されたマグネット６２を備えている。ロータ６０は連結部材６１の中心孔に第２回転軸２２が挿入された状態で第２回転軸２２に固定されている。ロータ６０においてマグネット６２の後方にはバックヨーク６３が設けられている。バックヨーク６３は連結部材６１の外周側に固定されている。バックヨーク６３の後方には、第２モータ２３の回転を検出するためのエンコーダ（不図示）が設置されている。また、第２モータ２３は、マグネット６２に対して前方で対向する位置にステータコイル６４を備えている。ステータコイル６４はプリントコイルであり、外周縁部分が中間ハウジング部材５１と後側ハウジング部材５２の間に挟まれて固定された環状のステータ基板６５に搭載されている。

第２モータ２３は、さらに、連結部材６１の前方に補助ヨーク６６を備えている。補助ヨーク６６は、筒部６７と筒部６７の前端部分から半径方向の外側に広がる板状の環状板部６８とを備えた磁性部材であり、環状板部６８がステータコイル６４と対向している。補助ヨーク６６は筒部６７の中心孔に第２回転軸２２が挿入された状態で第２回転軸２２に固定されており、ロータ６０と一体に回転する。

歯車機構２４は、撓み噛み合い式波動歯車機構であり、筒状の内歯歯車であるサーキュラスプライン７０と、サーキュラスプライン７０の内周側に配置されたカップ状のフレックススプライン７１と、フレックススプライン７１を撓ませて当該フレックススプライン７１の外歯とサーキュラスプライン７０の内歯の噛合位置を円周方向に移動させるウエーブジェネレータ７２を備えている。サーキュラスプライン７０の内周側には、サーキュラスプライン７０の内歯とフレックススプライン７１の外歯の噛み合い部分を潤滑するとともに、噛み合いによる磨耗の発生を抑制するために、潤滑剤としてのグリス７３が保持されている。

フレックススプライン７１は開口を後方に向けて配置されている。サーキュラスプライン７０の内周側であってフレックススプライン７１の前方には、連結部材７４が配置されている。連結部材７４はサーキュラスプライン７０と当該連結部材７４の間に挿入されたボールベアリング７５によりサーキュラスプライン７０に対して相対回転可能な状態で支持されている。連結部材７４の前端面の中央には凹部７６が形成されている。連結部材７４の後端には、フレックススプライン７１のダイヤフラム部分の中央のボス部分が連結されており、これにより連結部材７４とサーキュラスプライン７０は軸線Ｌ１回りを一体に回転可能となっている。また、連結部材７４の前端には、第１回転軸２１が第２軸部３５を凹部７６に挿入させた状態で、円盤部３４を貫通する締結ネジにより、固定されている。これにより、連結部材７４と第１回転軸２１は軸線Ｌ１回りを一体に回転可能となっている。従って、第１モータ２０が駆動されて第１回転軸２１が回転するとフレックススプライン７１が第１回転軸２１と一体に回転する。

ウエーブジェネレータ７２は、フレックススプライン７１の内周側で第２回転軸２２に連結されている。従って、第２回転軸２２が回転すると、ウエーブジェネレータ７２は第２回転軸２２と一体に回転する。ここで、第２回転軸２２は、その先端がフレックススプライン７１のボス部分に設けられたボールベアリング７７により回転可能に支持されている。

サーキュラスプライン７０の前端部分には、連結部材７４よりも前方に突出する環状の前側フランジ部７８が設けられている。前側フランジ部７８の内径寸法は、サーキュラスプライン７０において、連結部材７４およびフレックススプライン７１の外周側に位置している部分の内径寸法よりも大きい。前側フランジ部７８には、環状のキャップ７９が中心孔に第１回転軸２１を貫通させた状態で前方から締結ネジ９８により固定されている。これにより、キャップ７９は、第１回転軸２１を貫通させた状態で歯車機構２４の前端部分を覆っている。

サーキュラスプライン７０の後端部分には、フレックススプライン７１の後端よりも後方であって、内歯が形成されている歯部よりも後方に突出する後側フランジ部８０が設けられている。後側フランジ部８０の内径寸法は、サーキュラスプライン７０の歯部の内径寸法よりも大きい。後側フランジ部８０には、環状の封鎖部材８１が中心孔に第２回転軸２２を貫通させた状態で後方から締結ネジ９９により固定されている。これにより、封鎖部材８１は、第２回転軸２２を貫通させた状態で歯車機構２４の後端部分を覆っている。

キャップ７９は、環状板部８３と、環状板部８３の径方向の途中から後方に突出する環状壁部８４を備えている。環状板部８３において環状壁部８４よりも内周側に位置する内周側板部分８３ａは締結ネジによって前側フランジ部７８に固定されている。環状壁部８４の内側面は前側フランジ部７８の外側面に当接している。環状板部８３において環状壁部８４よりも外側に位置する外周側板部分８３ｂの前側には、第２シャッタ板４が軸線Ｌ１と直交する姿勢で固定されている。従って、サーキュラスプライン７０が回転すると第２シャッタ板４が回転する。ここで、環状板部８３の内周側板部分８３ａとサーキュラスプライン７０の前側フランジ部７８の前端面との間には封止部材８５が介在している。封止部材８５は耐油性の接着剤である。

封鎖部材８１は、第２回転軸２２を回転自在な状態で貫通させる筒部８６と、筒部８６の前端から軸線Ｌ１と直交する外周側に広がる内側環状板部８７と、内側環状板部８７から後方に延びる内側環状壁部８８と、内側環状壁部８８の後端から軸線Ｌ１と直交する外周側に広がる外側環状板部８９と、外側環状板部８９の外周縁から前方に延びる外側環状壁部９０を備えている。封鎖部材８１は、内側環状板部８７を後側フランジ部８０の内周側に位置させ、内側環状壁部８８の外側面を後側フランジ部８０の内側面に当接させ、外側環状板部８９を後側フランジ部８０の後端面に当接させ、さらに、外側環状壁部９０の内周面を後側フランジ部８０の外側面に当接させた状態で、サーキュラスプライン７０に締結ネジで固定されている。ここで、封鎖部材８１と後側フランジ部８０の間、より詳細には、封鎖部材８１の内側環状壁部８８および外側環状板部８９と後側フランジ部８０の間には封止部材９１が介在している。封止部材９１は耐油性の接着剤である。

歯車機構２４と第２モータ２３との間には、サーキュラスプライン７０を回転可能に支持する支持機構９３が設けられている。支持機構９３は、封鎖部材８１、第２ボールベアリング９４、第２ボールベアリング９４を支持するための支持部材９５を備えている。支持部材９５は円環状をしており、外周縁部分が軸線Ｌ１方向で前側ハウジング部材５０と中間ハウジング部材５１の間に挟まれて固定されている。第２ボールベアリング９４は、外輪が支持部材９５の内周部分に設けられた第２軸受支持部９６により支持されている。第２ボールベアリング９４の内輪には、封鎖部材８１の筒部８６が固定されている。ここで、支持機構９３によってサーキュラスプライン７０を回転可能に支持するとともに、フレックススプライン７１に連結部材７４を介して同軸に連結されている第１回転軸２１を第１ボールベアリング３６で回転可能に支持することにより、歯車機構２４の全体が軸線Ｌ１回りに回転可能に支持されている。

（ロータリシャッタ装置による露光時間調整動作）
ロータリシャッタ装置１を動作させる場合には、例えば、図１に示すように、シャッタ開口１３の開口角度を９０°に設定した状態として、第１モータ２０と第２モータ２３とを同一の回転速度で駆動して、第１回転軸２１および第２回転軸２２の双方を同一の第１速度で同一の第１方向に回転させる。ここで、第１回転軸２１および第２回転軸２２を同一の第１速度で同一の第１方向に回転させると、歯車機構２４の全体が第１速度で第１方向に回転するので、サーキュラスプライン７０と一体に回転する第２シャッタ板４と、第１回転軸２１と一体に回転する第１シャッタ板３が第１速度で第１方向に回転する。従って、開口角度に応じた所定の露光時間が得られる。

露光時間を変更する場合には、第１モータ２０と第２モータ２３の回転速度を異なるものとする。例えば、第２モータ２３の回転速度を第１速度とは異なる第２速度とする。これにより、第２回転軸２２に連結されたウエーブジェネレータ７２と、第１回転軸２１と一体に回転するフレックススプライン７１が相対回転するので、第２回転軸２２の回転に伴ってフレックススプライン７１とサーキュラスプライン７０の位相がずれる。この結果、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４の位相がずれて、シャッタ開口１３の開口角度が変化する。

ここで、シャッタ開口１３が所望の開口角度となった後には、再び、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４とを所定の回転速度で一体に回転させる。すなわち、第１モータ２０と第２モータ２３とを同一の回転速度で駆動することにより、歯車機構２４の全体を一体に回転させる。これにより、変更した開口角度に応じた露光時間が得られる。なお、シャッタ開口１３の開口角度を所望の角度に設定する動作は、第１モータ２０と第２モータ２３とを同一の回転速度で回転駆動している動作から、引き続き連続して行なわれる。また、シャッタ開口１３の開口角度を所望の角度に設定後に、第１モータ２０と第２モータ２３とを同一の回転速度で回転駆動させる動作も、引き続き連続して行なわれる。なお、シャッタスピードを変化させる場合には、第１速度を所望の速度とすればよい。

（製造方法）
図３はロータリシャッタ装置１の製造方法の説明図である。ロータリシャッタ装置１を製造する際には、まず、第１回転軸２１と、歯車機構２４と、第２回転軸２２をこの順番で同軸に配置し、連結部材７４を介して第１回転軸２１をフレックススプライン７１に連結するとともに、第２回転軸２２をウエーブジェネレータ７２に連結する。そして、封鎖部材８１により歯車機構２４の後端部分を覆った状態としておく。

次に、治具１００によってサーキュラスプライン７０を固定し、第２回転軸２２をモータ等を用いて回転させる。ここで、第２回転軸２２を回転させるとフレックススプライン７１が第２回転軸２２よりも遅い回転速度で回転し、第１回転軸２１を回転させる。そこで、砥石などの研削部材１０１を軸線Ｌ１と直交する方向から第１回転軸２１の先端側の周面部分２１ａに当接させて、第１回転軸２１の周面部分２１ａを研削する。

しかる後に、第１シャッタ板３を環状ハブ４５を介して第１回転軸２１に固定するとともに、第２シャッタ板４を、キャップ７９を介してサーキュラスプライン７０に固定する。また、第１回転軸２１の周面部分２１ａを第１ボールベアリング３６によって回転可能に支持するとともに、封鎖部材８１を支持機構９３によって回転可能に支持する。すなわち、サーキュラスプライン７０を支持機構９３によって回転可能に支持する。

ここで、撓み噛み合い式波動歯車機構のように、複数の回転部材から構成される歯車機構２４では、１の回転部材に同軸に連結した回転軸と他の１の回転部材を別々に回転可能に支持することによって歯車機構を回転可能に支持しようすると、回転軸および歯車機構の全体の回転軸線がずれて、歯車機構を回転させたときに振動や騒音を引き起こすという問題がある。例えば、本例にように、フレックススプライン７１に同軸に連結した第１回転軸２１とサーキュラスプライン７０を別々に回転可能に支持すると、歯車機構２４を構成している３つの回転部材間の同軸のずれ、第１回転軸２１の公差、第１回転軸２１をフレックススプライン７１に固定する際の組立公差などに起因して、ウエーブジェネレータ７２を回転させたときに第１回転軸２１の回転軸線がずれ、これにより、第１回転軸２１および歯車機構２４の全体の回転軸線がずれることがある。第１回転軸２１および歯車機構２４の全体の回転軸線がずれると、歯車機構２４を回転させたときに振動や騒音を引き起こす。

かかる問題に対して、本例では、歯車機構２４のフレックススプライン７１と第１回転軸２１を連結するとともに、ウエーブジェネレータ７２と第２回転軸２２を連結した後に、サーキュラスプライン７０を固定して第２回転軸２２を回転させることにより第１回転軸２１を回転させて、第１ボールベアリング３６によって支持される第１回転軸２１の周面部分２１ａを研削している。このような加工によれば、ウエーブジェネレータ７２を回転させたときに発生する第１回転軸２１の回転軸線のずれを是正することができるので、第１回転軸２１の周面部分２１ａを軸受によって回転可能に支持するとともに、サーキュラスプライン７０を支持機構９３によって回転可能に支持した場合でも、第１回転軸２１および歯車機構２４の全体の回転軸線がずれることを防止できる。従って、歯車機構２４を回転させたときに振動や騒音を引き起こすことがない。

また、本例では、第１回転軸２１および歯車機構２４を転がり軸受である第１、第２ボールベアリング３６、９４により支持しているので、歯車機構２４の回転が円滑なものとなり、その回転動作が静かである。

なお、上記の例では第１回転軸２１を研削しているが、第１回転軸２１の切削によって第１回転軸２１および歯車機構２４の全体の回転軸線のずれを是正してもよい。

また、上記の例では歯車機構２４として撓み噛み合い式波動歯車機構を用いているが、内歯歯車と、太陽歯車と、内歯歯車および太陽歯車と噛合する遊星歯車を備えた遊星キャリアからなる３つの回転部材を備える遊星歯車機構を用いることもできる。この場合には、例えば、内歯歯車がサーキュラスプライン７０に対応し、太陽歯車がウエーブジェネレータ７２に対応し、遊星キャリアがフレックススプライン７１に対応するように用いて、ロータリシャッタ装置１を構成することができる。そして、遊星キャリアに接続した回転軸と内歯歯車を回転可能に支持することにより、遊星歯車機構の全体を回転可能に支持する。また、回転軸と遊星歯車機構とを連結した状態として、回転軸を切削あるいは研削しておく。

１・・・ロータリシャッタ装置（回転板駆動装置）
３・・・第１シャッタ板（第１回転板）
４・・・第２シャッタ板（第２回転板）
２０・・・第１モータ
２１・・・第１回転軸
２１ａ・・・周面部分
２２・・・第２回転軸
２３・・・第２モータ
２４・・・歯車機構
３６・・・第１ボールベアリング（転がり軸受）
７０・・・サーキュラスプライン（内歯歯車、回転部材）
７１・・・フレックススプライン（回転部材）
７２・・・ウエーブジェネレータ（回転部材）
９３・・・支持機構
Ｌ１・・・軸線

Claims (4)

1. 第１回転部材、第２回転部材および前記第１回転部材の回転速度と前記第２回転部材の回転速度とにより規定される回転速度で回転する第３回転部材を備える歯車機構と、前記第１回転部材および前記第２回転部材のうちの一方に同軸に連結された第１回転板と、前記第３回転部材に同軸に連結された第２回転板と、前記第１回転部材を駆動するための第１モータと、前記第２回転部材を駆動するための第２モータとを有し、前記歯車機構が軸線回りに回転可能に支持されている回転板駆動装置の製造方法において、
   前記第１モータの駆動力を伝達するための第１回転軸と、前記歯車機構と、前記第２モータの駆動力を伝達するための第２回転軸とをこの順番で同軸に配置し、前記第１回転部材と前記第１回転軸とを連結するとともに、前記第２回転部材と前記第２回転軸とを連結する連結工程と、
   前記第３回転部材を固定した状態として前記第２回転軸を回転させることによって前記第１回転軸を回転させ、当該第１回転軸の周面部分を切削または研削する軸加工工程と、
   前記第１回転軸の前記周面部分を軸受によって回転可能に支持するとともに、前記第３回転部材を支持機構によって回転可能に支持する支持工程と、
   を含むことを特徴とする回転板駆動装置の製造方法。
2. 請求項１において、
   前記歯車機構は、撓み噛み合い式波動歯車機構であり、
   前記第１回転部材は、フレックススプラインであり、
   前記第２回転部材は、ウエーブジェネレータであり、
   前記第３回転部材は、サーキュラスプラインであることを特徴とする回転板駆動装置の製造方法。
3. 請求項２において、
   前記軸加工工程の後に、前記第１回転板を前記第１回転に同軸に固定するとともに、前記第２回転板を前記第３回転部材に同軸に固定する回転板固定工程を含むことを特徴とする回転板駆動装置の製造方法。
4. 請求項１または２において、
   前記支持工程では、前記第１軸受として転がり軸受を用いることを特徴とする回転板駆動装置の製造方法。

Images