JP2017201192A - Deceleration device and optical equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、減速装置および光学機器に関するものである。 The present invention relates to a reduction gear and an optical apparatus.
従来、摩擦力によって回転力を伝達するトラクションドライブ型の減速装置において、遊星ローラの回転時のスリップによる回転力の伝達効率の低下を防ぐための構成が、例えば特許文献1で提案されている。
Conventionally, in a traction drive type speed reducer that transmits a rotational force by a frictional force, for example,
本発明の減速装置は、第1軸線を中心として回転する第1回転体と、前記第1回転体の周りに配置され、前記第1回転体の回転によって、前記第1軸線を中心として公転するとともに、各々の軸線である第2軸線を中心として自転する複数の第2回転体と、前記第2回転体の前記第2軸線に沿って回転する回転部が挿入される挿入孔が設けられた保持部を有し、前記第2回転体の公転によって、第1軸線を中心として回転する第3回転体と、前記挿入孔の内周と前記回転部の外周との間に配置され、前記保持部及び前記回転部と異なる線膨張率を有する円筒部材と、を備える構成とした。
本発明の光学機器は、駆動力を発生するアクチュエータと、前記駆動力をレンズに伝達して駆動する駆動部と、を有し、上述の減速装置を、前記駆動部と前記アクチュエータとの間に備える構成とした。
The speed reducer according to the present invention is arranged around a first rotating body that rotates around a first axis, and revolves around the first axis by the rotation of the first rotating body. In addition, there are provided a plurality of second rotating bodies that rotate about the second axis that is each axis, and an insertion hole into which the rotating part that rotates along the second axis of the second rotating body is inserted. A holding portion that is disposed between a third rotating body that rotates about the first axis by the revolution of the second rotating body, and an inner periphery of the insertion hole and an outer periphery of the rotating portion; And a cylindrical member having a linear expansion coefficient different from that of the rotating part.
An optical apparatus of the present invention includes an actuator that generates a driving force and a driving unit that transmits the driving force to a lens and drives the lens, and the reduction device described above is interposed between the driving unit and the actuator. It was set as the structure provided.
以下、図面等を参照して、実施形態について説明する。
図1は、実施形態の減速装置1の概略断面図である。図2は図1の領域S1の拡大図である。図3は図1の領域S2の拡大図である。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings and the like.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a
図示するように、減速装置1は、太陽ローラ10と、太陽ローラ10周囲に配置される複数の遊星ローラ20と、遊星ローラ20に連結された出力軸30とを備える。
さらに、減速装置1は、太陽ローラ10および遊星ローラ20の外周を覆う有底円筒形であって、出力軸30が挿通する出力軸挿通孔41が設けられた外殻部40と、外殻部40の上部の開口部42を覆うとともに太陽ローラ10が挿通する太陽ローラ挿通孔58が設けられた蓋部50とを備える。
なお、本明細書において、図1における蓋部50側を上、外殻部40の底部44側を下として説明する。
As illustrated, the
Further, the
In this specification, the
太陽ローラ10は軸線(太陽軸線A1)を中心として回転可能な円柱部材で、上端は図示しないアクチュエータの出力軸に連結され、アクチュエータの出力軸の回転により回転駆動される。
太陽ローラ10は、上述のように蓋部50の太陽ローラ挿通孔58を挿通している。
太陽ローラ10は、蓋部50の上部における太陽ローラ挿通孔58の外周に取り付けられた第1軸受54によって、太陽軸線A1を中心として回転可能かつ径方向に移動不能に支持されている。
The
The
The
太陽ローラ10は、鍔部11を有し、鍔部11の上面と蓋部50の下面との間には回転ロール52が挟持されている。
太陽ローラ10の鍔部11は、後述する蓋部50のバネ力によって、回転ロール52を挟持した状態でスラスト方向に加圧され、かつ、回転ロール52によって回転可能となっている。
なお、太陽ローラ10を蓋部50に対して回転可能かつスラスト方向に加圧する構造は、実施形態の回転ロール52に限定されず、たとえば、すべり方式であっても良い。
The
The
In addition, the structure which can rotate the
太陽ローラ10は、鍔部11が取り付けられている部分を含む大径部10aと、その下部に設けられた大径部10aより小径の小径部10bとを有する。
大径部10aと小径部10bとの間には、径が徐々に変化する斜面(テーパ)が設けられている。この斜面は、図1および図2に示す断面において、太陽軸線A1に対して所定角度で傾いた直線状で、遊星ローラ20と接触する太陽側接触部12となっている。
The
Between the large-
遊星ローラ20は、太陽ローラ10の下部の外周に、互いに120°の間隔をあけて3つ配置されている。ただし遊星ローラ20の数および配置の角度はこれに限定されない。なお、図1は、後述の図6のD−D方向の断面図であるため、遊星ローラ20が2つ図示されているが、径方向の断面図の場合、遊星ローラ20は1つとなる。
遊星ローラ20は、図1に示すように断面T字型のT字状部24と、T字状部24の中心軸線に沿って上方向に突出した遊星回転軸上部23Aと、下方向に突出した遊星回転軸下部23Bとが一体になった形状である。
遊星ローラ20のT字状部24は、大環部21と、大環部21の下部に設けられた小環部22とを有する。
Three
As shown in FIG. 1, the
The T-
図2に示すように、遊星ローラ20の大環部21の外周は、遊星側第1接触部21aで、断面が真円、楕円の円弧状等の曲線状に形成されている。ただし、真円、楕円の円弧状に限定されず、角部を有さない丸みを帯びた形状であればよい。
As shown in FIG. 2, the outer periphery of the
遊星ローラ20の小環部22の外周の下端は、図3に示すように遊星側第2接触部22aで、遊星側第1接触部21aと同様に、断面が真円、楕円の円弧状等の曲線状に形成されている。ただし、遊星側第1接触部21aと同様に、真円、楕円の円弧状に限定されず、角部を有さない丸みを帯びた形状であればよい。
As shown in FIG. 3, the lower end of the outer periphery of the
外殻部40は、上述のように、太陽ローラ10および遊星ローラ20の外周を覆う有底円筒形で、円筒部43と、その円筒部43の下端に設けられた底部44とを有する。
As described above, the
上述したように、底部44の中央部には、出力軸30が貫通する円形の出力軸挿通孔41が設けられている。底部44の外面の出力軸挿通孔41の周囲には第2軸受47が配置されている。
As described above, the circular output
円筒部43は、上端から所定長さの範囲において内径が拡大するように肉薄になっており、内径側に段部45が設けられている。
The
外殻部40の内部の、底部44と円筒部43との角部には、円環部材60がねじ62によって取り付けられている。
円環部材60は、図1に示す断面において、矩形の角部が斜めに切断されたような5角形の形状であり、外周は外殻部40の円筒部43の内周と接触している。
円環部材60の内径側の上方の角部は、図1および図3に示す断面において太陽軸線A1に対して所定角度で傾いた直線状となるよう斜面(テーパ)で、遊星側第2接触部22aと接触する外殻側接触部61となっている。
An
In the cross section shown in FIG. 1, the
The upper corner on the inner diameter side of the
蓋部50は、外殻部40の円筒部43と、内径および外径が等しい蓋部円筒部51と、蓋部円筒部51の上端を覆う上板部53と、を備える。
The
蓋部円筒部51の、下端の内径側には所定長さの段部55が形成されている。段部55は上述の段部45と係合する。
A
上板部53はバネ部材で製造されている。また、上述したように太陽ローラ挿通孔58の周囲には第1軸受54が配置されている。
蓋部50の縁部近傍には、ねじ56を挿入する孔57が設けられ、蓋部50を外殻部40に装着する際には、段部45,55を係合させることにより蓋部50を位置決めし、孔57にねじ56を挿入する。
外殻部40の上部には、ねじ孔46が設けられており、ねじ56をそのねじ孔46に螺合することにより、蓋部50は外殻部40に固定される。
なお、本実施形態では上板部53をバネ部材で製造し、減速装置1の組み上げ時に加圧力が作用する構造としたが、加圧力を発生させる構造はこれに限定されず、遊星ローラ20、遊星ローラ保持部31、若しくは太陽ローラ10にスラスト加圧用コイルばねを設置することで実現してもよい。
いずれの加圧力も、蓋部50を締結することで作用する構造とすることが好ましい。
The
A
A
In the present embodiment, the
It is preferable that any of the applied pressures has a structure that works by fastening the
出力軸30は、出力軸線A3を中心とした回転部材で、外殻部40の内部に配置される遊星ローラ保持部31と、遊星ローラ保持部31の中央下面から出力軸挿通孔41を通って下方に延びる出力部32とを備える。
出力部32は、太陽ローラ10に連結された不図示のアクチュエータからの回転駆動力を伝達する伝達機構に連結される。伝達機構は、回転駆動力を直進駆動力として伝達し、たとえばレンズ群を直進駆動することに用いられる。
The
The
遊星ローラ保持部31は、図1に示すように、上部遊星ローラ保持部31Aと、下部遊星ローラ保持部31Bとを備える。
As shown in FIG. 1, the planetary roller holding unit 31 includes an upper planetary
図4は図1のB−B断面図である。上部遊星ローラ保持部31Aは、円板部材であり、遊星回転軸上部23Aが挿通される3つの遊星回転軸上部挿通孔301と、太陽ローラ10が挿通される1つの太陽ローラ挿通孔302と、上部遊星ローラ保持部31Aと下部遊星ローラ保持部31Bとを連結する連結円柱部材305の上端が挿通される3つの連結円柱上部挿通孔303と、が設けられている。
4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. The upper planetary
遊星回転軸上部挿通孔301は軸線A1の周りに120°の間隔で均等に3つ設けられている。連結円柱上部挿通孔303は、軸線A1の周りに120°の間隔で、遊星回転軸上部挿通孔301の間に均等に3つ設けられている。太陽ローラ挿通孔302は、円板部材の中央に設けられている。
なお、遊星ローラ20、連結円柱部材305は4つ以上設けてもよい。例えば、遊星ローラ20または連結円柱部材305をn個設ける場合、軸線A1周りの配置間隔は(360°/n)の角度で均等に配置することができる。対応して設けられる遊星回転軸上部挿通孔301、連結円柱上部挿通孔303も同様である。
Three planetary rotation shaft upper insertion holes 301 are equally provided around the axis A1 at intervals of 120 °. Three connecting cylinder upper insertion holes 303 are equally provided between the planetary rotation shaft upper insertion holes 301 at intervals of 120 ° around the axis A1. The sun
Four or more
太陽ローラ挿通孔302の内面と、太陽ローラ10との間には隙間が設けられ、太陽ローラ10と、上部遊星ローラ保持部31Aとは接触していない。
A gap is provided between the inner surface of the sun
遊星回転軸上部挿通孔301の内面と、遊星回転軸上部23Aの外面との間には、第1円筒部材304(ブッシュライナー)が配置されている。
ここで第1円筒部材304は滑り軸受けであり、第1円筒部材304の内面と遊星回転軸上部23Aの外面との間の摩擦係数は小さい。したがって遊星ローラ20は、第1円筒部材304によって径方向の移動は制限されるが、第1円筒部材304の内部の回転は滑らかに行われる。
また、遊星回転軸上部23Aにおける遊星回転軸上部挿通孔301に挿通される部分から下方に向かって、径が増加し、第1円筒部材304が下方に落下しないようになっている。
A first cylindrical member 304 (bush liner) is disposed between the inner surface of the planetary rotating shaft upper
Here, the first
Further, the diameter increases from the portion of the planetary rotation shaft
また、第1円筒部材304の外面と上部遊星ローラ保持部31Aの遊星回転軸上部挿通孔301の内面との間の摩擦係数を小さくしてもよい。
この場合、第1円筒部材304が外挿された状態の遊星ローラ20の径方向の移動は、遊星回転軸上部挿通孔301の内面によって制限されるが、遊星回転軸上部挿通孔301の内部での第1円筒部材304が外挿された状態の遊星ローラ20の回転は滑らかに行われる。
Further, the coefficient of friction between the outer surface of the first
In this case, the radial movement of the
図5は図1のC−C断面図である。下部遊星ローラ保持部31Bは、円板部材であり、遊星回転軸下部23Bが挿通される3つの遊星回転軸下部挿通孔311と、上部遊星ローラ保持部31Aと下部遊星ローラ保持部31Bとを連結する連結円柱部材305の下端が挿通される3つの連結円柱下部挿通孔313と、が設けられている。
遊星回転軸下部挿通孔311は、出力軸線A3の周りに120°の間隔で均等に3つ設けられている。連結円柱下部挿通孔313は、軸線A1の周りに120°の間隔で、遊星回転軸下部挿通孔311の間に均等に3つ設けられている。
遊星回転軸下部挿通孔311の内面と、遊星回転軸下部23Bの外面との間には、第2円筒部材314(ブッシュライナー)が配置されている。
ここで、第2円筒部材314は滑り軸受けであり、第2円筒部材314の内面と遊星回転軸下部23Bの外面との間の摩擦係数は小さい。したがって遊星ローラ20は、第2円筒部材314によって径方向の移動は制限されるが、第2円筒部材314の内部の回転は滑らかに行われる。
なお、例えば第2円筒部材314の下部を保持する突起を遊星回転軸下部23Bに設ける等の、第2円筒部材314が下部遊星ローラ保持部31Bの遊星回転軸下部挿通孔311から下方に落下しないような機構が設けられていることが好ましい。
5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. The lower planetary
The three planetary rotation shaft
A second cylindrical member 314 (bush liner) is disposed between the inner surface of the planetary rotating shaft lower
Here, the second
The second
さらに、本実施形態においては、上部遊星ローラ保持部31A、下部遊星ローラ保持部31Bは、熱膨張係数が大きい部材、例えば樹脂で製造されている。一方、第2円筒部材314、遊星ローラ20は、熱膨張係数が小さい部材、例えば金属で製造されている。第2円筒部材314と遊星ローラ20は、同等な熱膨張係数となる材質が好ましい。
Further, in the present embodiment, the upper planetary
下部遊星ローラ保持部31Bの中央部の下部には下方に向かって出力部32が延びている。出力部32は、出力軸挿通孔41を挿通し、第2軸受47によって回転可能かつ径方向に移動不能に支持され、図示しない被駆動部に取り付けられている。
An
なお、各ローラの静摩擦駆動伝達部には、トラクションオイルやグリスで表面を覆っておくことが好ましい。 In addition, it is preferable to cover the surface of the static friction drive transmission portion of each roller with traction oil or grease.
ここで、上述のように太陽側接触部12は、図2に示すように、太陽軸線A1に対して所定角度で傾いた直線状である。
そして、遊星ローラ20が太陽ローラ10に対して接する接触部(遊星側第1接触部21a)において、その接触部に接する接線L1は、太陽側接触部12に沿うので、接線L1は太陽軸線A1に対して傾くことになる。
また、遊星ローラ20の大環部21の遊星側第1接触部21aの曲率は、バネ部によるたわみ半径相当のr12(図1に図示)より小さいことが好ましい。これにより、r12相当部分で生じるたわみのため、遊星側第1接触部21aおよび太陽側接触部12の位置がずれることで生じる減速比のドリフトや周期内変動を抑えやすくなる。
さらに、この遊星ローラ20の大環部21の遊星側第1接触部21aにおいて接する接線の方向が、相手側の太陽ローラ10の太陽側接触部12と平行になることが好ましい。
Here, as described above, the sun-
And in the contact part (planet side
The curvature of the planetary
Furthermore, it is preferable that the direction of the tangent line in contact with the planet-side
また、円環部材60の内径側の上方の角部は、図1および図3に示す断面において太陽軸線A1に対して所定角度で傾いた直線状である。
そして、遊星ローラ20の円環部材60に対する接触部(遊星側第2接触部22a)において、その接触部と接する接線L2は、外殻側折衝部61に沿うので、太陽軸線A1に対して傾いている。
また、遊星ローラ20の内歯相当ローラ部の、遊星ローラ20の小環部22の遊星側第2接触部22aの曲率が、バネ部によるたわみ半径相当のr24(図1に図示)より小さいことが好ましい。これにより、r24相当部分で生じるたわみのため、遊星側第2接触部22aおよび小環部22の位置がずれることで生じる減速比のドリフトや周期内変動を抑えやすくなる。
また、この遊星ローラ20の小環部22の遊星側第2接触部22aにおいて接する接線の方向が、相手側の円環部材60の外殻側接触部61と平行になることが好ましい。
Further, the upper corner on the inner diameter side of the
And in the contact part (planet side
Further, the curvature of the planetary roller side
Further, it is preferable that the direction of the tangent line in contact with the planetary
なお、減速装置1の太陽ローラ10および遊星ローラ20の各ローラ径、および減速比の設計式は、内歯相当ローラ部(太陽ローラ)を機械的接地とする遊星ローラ20の減速機機構での、ローラ同士の静摩擦伝達の(接触しあうローラの伝達円周長が等しくなる)原則に基づき、図6に示すように以下となる。
r1:太陽ローラ10の太陽側接触部12の太陽軸線A1からの距離
r2:遊星ローラ20の遊星側第1接触部21aの遊星軸線A2からの距離
r2’:遊星ローラ20の遊星側第2接触部22aの遊星軸線A2からの距離
r4:遊星ローラ20の外殻側接触部61の太陽軸線A1からの距離
θ1:太陽ローラ10の太陽軸線A1を中心とした自転回転角度
θ2:遊星ローラ20の遊星軸線A2を中心とした自転回転角度
θ4:遊星ローラ20の太陽軸線A1を中心とした公転回転角度
である。
The design formulas for the diameters and reduction ratios of the
r1: distance from the solar axis A1 of the solar
例えば減速例1として、
r1=0.2mm、r2=0.8mm、r2’=0.2mm、r4=1.2mm のとき、減速比:θ4/θ1=0.2/0.8*0.2/1.2=1/24となる。
For example, as deceleration example 1,
When r1 = 0.2 mm, r2 = 0.8 mm, r2 ′ = 0.2 mm, r4 = 1.2 mm, reduction ratio: θ4 / θ1 = 0.2 / 0.8 * 0.2 / 1.2 = 1/24.
例えば減速例2として、
r1=0.4mm、r2=1.2mm、r2’=0.2mm、r4=1.8mm のとき、減速比:θ4/θ1=0.4/1.2*0.2/1.8=1/3*1/9=1/27となる。
For example, as deceleration example 2,
When r1 = 0.4 mm, r2 = 1.2 mm, r2 ′ = 0.2 mm, r4 = 1.8 mm, the reduction ratio: θ4 / θ1 = 0.4 / 1.2 * 0.2 / 1.8 = 1/3 * 1/9 = 1/27.
例えば減速例3として、
r1=0.6mm、r2=1.8mm、r2’=0.4mm、r4=2.8mm のとき、減速比:θ4/θ1=0.6/1.8*0.4/2.8=1/3*1/7=1/21となる。
For example, as deceleration example 3,
When r1 = 0.6 mm, r2 = 1.8 mm, r2 ′ = 0.4 mm, r4 = 2.8 mm, the reduction ratio: θ4 / θ1 = 0.6 / 1.8 * 0.4 / 2.8 = 1/3 * 1/7 = 1/21.
例えば減速例4として、
r1=0.4mm、r2=1.6mm、r2’=0.4mm、r4=2.4mm のとき、減速比:θ4/θ1=1/24となる。
For example, as deceleration example 4,
When r1 = 0.4 mm, r2 = 1.6 mm, r2 ′ = 0.4 mm, r4 = 2.4 mm, the reduction ratio is θ4 / θ1 = 1/24.
次に、減速装置1の組立方法について説明する。
(1)まず、下部遊星ローラ保持部31Bに設けられた遊星回転軸下部挿通孔311に、遊星ローラ20の遊星回転軸下部23Bを挿入する。その際、遊星回転軸下部挿通孔311の内面と遊星回転軸下部23Bの外面との間に、第2円筒部材314が配置されている。
Next, an assembling method of the
(1) First, the planetary rotating shaft
遊星回転軸下部挿通孔311は、出力軸線A3の周りに120°の間隔で均等に3つ設けられているため、遊星ローラ20は、出力軸線A3の周りに120°の間隔で均等に配置される。そして、連結円柱下部挿通孔313に連結円柱部材305を差し込む。
Since the planetary rotation shaft
次いで、上部遊星ローラ保持部31Aを遊星ローラ20の上方より配置する。この際、遊星回転軸上部23A及び連結円柱部材305の上端が、遊星回転軸上部挿通孔301及び連結円柱上部挿通孔303に挿通されるようにする。
ここで、遊星回転軸上部挿通孔301の内面と、遊星回転軸上部23Aの外面との間には、第1円筒部材304が配置されている。
Next, the upper planetary roller holding portion 31 </ b> A is disposed from above the
Here, the first
これにより、遊星ローラ20の遊星回転軸上部23Aは、上部遊星ローラ保持部31Aの遊星回転軸上部挿通孔301には円筒部材304が介在された状態で保持され、遊星ローラ20の遊星回転軸下部23Bは、下部遊星ローラ保持部31Bの遊星回転軸下部挿通孔311に円筒部材314が介在された状態で保持される。
Thereby, the planetary rotating shaft
(2)蓋部50が装着されていない外殻部40の内部に、遊星ローラ20が保持された出力軸30を挿入し、出力軸30の端部を、底部44に設けられた出力軸挿通孔41より外に出す。
そうすると、遊星ローラ20の遊星側第2接触部22aは、円環部材60の外殻側接触部61と接触する。
出力軸30は第2軸受47によって、外殻部40の底部44に回転可能に支持され、出力軸30の出力軸線A3は外殻部40の中心に配置される。
このとき、外殻側接触部61は、太陽軸線A1に対して所定角度で傾いた直線状となる斜面であり、遊星側第2接触部22aは、断面が真円、楕円の円弧状等の曲線状に形成されているので、外殻側接触部61と遊星側第2接触部22aとは面接触せず、点接触する。
(2) The
Then, the planetary
The
At this time, the outer shell
(3)蓋部50の内側から、太陽ローラ10の大径部10a側を挿入し、大径部10a側の端部を蓋部50の太陽ローラ挿通孔58より外に出す。
太陽ローラ10は、第1軸受54によって、蓋部50に回転可能に保持される。また、太陽ローラ10の鍔部11と蓋部50とは、回転ロール52を挟んで対向配置される。
(3) From the inside of the
The
(4)この状態で、蓋部50を外殻部40上に配置する。蓋部50の段部55は、外殻部40の円筒部43の段部45と係合し、蓋部50は外殻部40に対して位置決めされ、太陽ローラ10が外殻部40に対してセンタリングされる。これにより、出力軸線A3と太陽軸線A1とが一致する。
なお、本実施形態では、外殻部40および蓋部50の内側に段部45,55を設けたが、これに限定されず、たとえば外側に端部を設けても良い。
(4) In this state, the
In the present embodiment, the
蓋部50をねじ56により外殻部40に固定すると、上板部53のバネ力により、鍔部11はボールを挟んで加圧される。
When the
そして、太陽側接触部12は、遊星側第1接触部21aと接触する。
このとき、太陽側接触部12は、太陽軸線A1に対して所定角度で傾いた直線状となる斜面であり、遊星側第1接触部21aは、断面が真円、楕円の円弧状等の曲線状に形成されているので、太陽側接触部12と遊星側第1接触部21aとは面接触せず、点接触する。
And the sun
At this time, the solar
板部53のバネ力により、太陽ローラ10の鍔部11が下方に加圧されているので、太陽側接触部12は、遊星側第1接触部21aを加圧し、遊星側第2接触部22aは、外殻側接触部61を加圧する。すなわち、遊星ローラ20は、太陽ローラ10と、円環部材60との間に圧力が加わった状態で保持される。
Since the
(動作)
太陽ローラ10が図示しない駆動装置により回転すると、この回転力は、遊星ローラ20に伝達される。
遊星ローラ20は、上部遊星ローラ保持部31A及び下部遊星ローラ保持部31Bに各自の遊星軸線A2を中心として自転しつつ、太陽ローラ10の太陽軸線A1を中心として公転する。
この際、遊星ローラ20は、遊星回転軸上部挿通孔301及び、遊星回転軸下部挿通孔311の中を自転しつつ、上部遊星ローラ保持部31A及び下部遊星ローラ保持部31Bとともに公転する。
(Operation)
When the
The
At this time, the
ここで、第1円筒部材304の内面と遊星回転軸上部23Aの外面との間の摩擦係数は小さい。また、第2円筒部材314の内面と遊星回転軸下部23Bの外面との間の摩擦係数も小さい。したがって、遊星ローラ20は、上部遊星ローラ保持部31A及び下部遊星ローラ保持部31Bに対して滑らかに自転することができる。
Here, the friction coefficient between the inner surface of the first
上部遊星ローラ保持部31Aと下部遊星ローラ保持部31Bとは、連結円柱部材305により固定されている。このため、上部遊星ローラ保持部31Aと下部遊星ローラ保持部31Bとは一体となって、遊星ローラ20の太陽軸線A1を中心とした回転により、所定の減速比で回転し、下板と一体の出力軸30も所定の減速比で回転する
The upper planetary
(効果)
(1)本実施形態によると、例えば、低温時において、樹脂性の上部遊星ローラ保持部31A及び下部遊星ローラ保持部31Bは収縮する。そうすると、上部遊星ローラ保持部31A及び下部遊星ローラ保持部31Bの遊星回転軸上部挿通孔301及び遊星回転軸下部挿通孔311は径が小さくなる。
(effect)
(1) According to this embodiment, for example, at a low temperature, the resinous upper planetary
本実施形態よると、遊星回転軸上部挿通孔301及び遊星回転軸下部挿通孔311の内部には、第1円筒部材304及び第2円筒部材314が配置されている。遊星回転軸上部挿通孔301及び遊星回転軸下部挿通孔311の径が小さくなると、第1円筒部材304及び第2円筒部材314は外周側から締め付けられる。
According to the present embodiment, the first
しかし、第1円筒部材304第2円筒部材314は、金属でできており、線膨張係数は小さい。第1円筒部材304及び第2円筒部材314において径方向の収縮力は、円周方向となる圧縮力に変換され、第1円筒部材304及び第2円筒部材314の内径の半径方向の収縮を回避することができる。
However, the first
したがって、第1円筒部材304及び第2円筒部材314が遊星回転軸上部23A及び遊星回転軸下部23Bを締め付けることがなく、低温時であっても、上部遊星ローラ保持部31A及び下部遊星ローラ保持部31Bに対する遊星ローラ20の自転が、妨げられることがない。
Therefore, the first
これに対して、比較形態として、例えば、上部遊星ローラ保持部31A及び下部遊星ローラ保持部31Bの遊星回転軸上部挿通孔301及び遊星回転軸下部挿通孔311に第1円筒部材304及び第2円筒部材314が配置されていない場合について説明する。この比較形態の場合、気温が低温となり、遊星回転軸上部挿通孔301及び遊星回転軸下部挿通孔311の径が小さくなると、遊星回転軸上部23A及び遊星回転軸下部23Bを直接締め付ける。遊星回転軸上部23A及び遊星回転軸下部23Bが締め付けられることにより、遊星ローラ20の自転ができなくなる。
On the other hand, as a comparative form, for example, the first
しかし、本実施形態によると、第1円筒部材304及び第2円筒部材314が遊星回転軸上部23A及び遊星回転軸下部23Bを締め付けることがなく、低温時であっても、上部遊星ローラ保持部31A及び下部遊星ローラ保持部31Bに対する遊星ローラ20の自転が、妨げられることがない。
However, according to the present embodiment, the first
上述の実施形態では、第1円筒部材304、第2円筒部材314及び遊星ローラ20が金属であり、遊星ローラ保持部31A、31Bが樹脂である場合について説明した。ただしこれに限らず、遊星ローラ20以外が全て逆の材質、すなわち、第1円筒部材304及び第2円筒部材314が樹脂、遊星ローラ保持部31A、31Bが金属であってもよい。
例えば、組み立て時において、下部遊星ローラ保持部31Bの遊星回転軸下部挿通孔311に、遊星ローラ20の遊星回転軸下部23Bを挿入し、遊星回転軸下部23Bに下部遊星ローラ保持部31Bを取り付ける場合等において、全てが金属部材の場合、はめあい精度が厳しい場合には、接触摩擦力や部材干渉により組み立てられない可能性がある。
しかし、第1円筒部材304及び第2円筒部材314が薄型の樹脂製部材の場合、樹脂は金属に比べて弾性率が小さいので、はめあい精度が厳しい場合でも組み立て可能である。すなわち、はめあい精度が厳しい場合でも接触摩擦力や部品干渉を薄型の樹脂製部材の弾性変形により緩和させることで組立不良を減らすことが出来る。
In the above-described embodiment, the case where the first
For example, when assembling, the planetary rotating shaft
However, when the first
(2)本実施形態によると、蓋部50の上板部53のバネ力によって太陽ローラ10が下方に加圧される。これにより太陽ローラ10の太陽側接触部12は、遊星側第1接触部21aを下方に加圧する。このとき、太陽側接触部12と遊星側第1接触部21aとの接点における接線は、太陽軸線A1に対して斜めである。
したがって、下方への加圧力は、遊星ローラ20を太陽軸線A1および遊星軸線A2に対して垂直な方向に押す分力を生じる。
これによって、太陽ローラ10が回転したときに、摩擦力によって遊星ローラ20を回転することができる。
垂直方向の加圧力を調整することで、遊星ローラ20を回転するための加圧力を調整することができるので、遊星ローラ20を回転するための加圧力を付与する構成をコンパクト化することができる。
(2) According to this embodiment, the
Accordingly, the downward pressing force generates a component force that pushes the
Thereby, when the
Since the pressing force for rotating the
(3)遊星機構を用いるため、従来ギアモジュールに比べて、モータと同軸上又は並列軸上であってコンパクトな構造で高減速比を得ることができる。 (3) Since a planetary mechanism is used, it is possible to obtain a high reduction ratio with a compact structure that is coaxial with or parallel to the motor as compared with a conventional gear module.
(4)高減速比が取れるため、駆動伝達方向を実質減速方向のみに限定できる。そのためAFモータモジュールへ適用すると静止時保持力を持たせることが可能となる。 (4) Since a high reduction ratio can be obtained, the drive transmission direction can be limited only to the actual deceleration direction. Therefore, when applied to an AF motor module, it becomes possible to give a holding force at rest.
(5)高減速比が取れるため、駆動伝達方向を実質減速方向のみに限定できる。そのため一方向出力となるリードスクリュー方式の代替になり、リードスクリュー方式に比べリード方向へ大幅なコンパクト化が可能である。 (5) Since a high reduction ratio can be obtained, the drive transmission direction can be limited only to the actual deceleration direction. As a result, it is an alternative to the lead screw method that provides one-way output, and can be significantly more compact in the lead direction than the lead screw method.
(6)駆動伝達面を金属材、酸化金属材(セラミックス)系で構成できるため、伝達効率がゴムローラ式に比べ非常に高く、耐久性も高い。 (6) Since the drive transmission surface can be made of a metal material or a metal oxide material (ceramics), the transmission efficiency is much higher than that of the rubber roller type, and the durability is also high.
(7)本実施形態によると、ギアを用いない構造なので、バックラッシュがない。したがって、往復動駆動時の衝撃がない。 (7) According to the present embodiment, since the gear is not used, there is no backlash. Therefore, there is no impact during reciprocating drive.
(8)ギア構造と異なり静摩擦伝達駆動のため、ノイズの発生がほぼ無い。 (8) Unlike the gear structure, there is almost no noise because of the static friction transmission drive.
(9)本実施形態によると、太陽側接触部12と遊星側第1接触部21aとの間、遊星側第2接触部22aと外殻側接触部61との間は点接触である。
面接触の場合、圧力が小さくなるので、滑り等により回転力がうまく伝わらない可能性があるが、本実施形態によると点接触であるので、加圧力が集中し、面圧が大きくなるので、力が伝達しやすい。
(9) According to this embodiment, point contact is between the solar
In the case of surface contact, since the pressure becomes small, there is a possibility that the rotational force is not transmitted well due to slipping etc., but according to this embodiment, since it is a point contact, the applied pressure is concentrated and the surface pressure becomes large. Easy to transmit power.
(10)また、面接触の場合、点接触の場合、3つの遊星ローラ間に均等に力を加えやすい。 (10) In the case of surface contact, in the case of point contact, it is easy to apply force evenly between the three planetary rollers.
(11)さらに面接触ではなく点接触なので、接触部間の接触面積が減少するので、接触部が凝着してしまうことが防止される。 (11) Further, since the contact is not a surface contact but a point contact, the contact area between the contact portions is reduced, so that the contact portions are prevented from adhering.
(12)太陽ローラ10の周囲の遊星ローラ20の配置は、120°の三か所なので太陽ローラ10が安定し、太陽ローラ10をセンタリングすることができる。
(12) Since the
(13)遊星ローラ20は、遊星側第1接触部21aにおいてスラスト負担するため、遊星ローラ20にスラストベアリングを配置しなくてもよい。
(13) Since the
(第2実施形態)
図7は第2実施形態の減速装置100を示す図である。減速装置100が減速装置1と異なる点は、太陽ローラ101にコイルばね102が配置されている点である。その他の構成については第1実施形態の減速装置1と同様であるので説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating a
減速装置100は、大径部10aの鍔部11の下で、上部101aと下部101bとに分離されている。上部101aは、鍔部11の下方に延びる延在部103を備える。下部101bは、延在部103が挿入可能な挿通孔104を備える。延在部103の外周にコイルばね102が装着され、その状態で延在部103は挿通孔104に保持されている。
The
本実施形態によると、蓋部50を取り付けるだけで、コイルばね102のバネ力により、太陽側接触部12と遊星側第1接触部21aとの間、遊星側第2接触部22aと外殻側接触部61との間に加圧力を与えることができる。よって加圧力を付与する構成がコンパクト化し、かつ加圧力調整がシンプルになる。
According to the present embodiment, only by attaching the
本実施形態においても第1実施形態と同様に、第1実施形態に記載した(1)〜(13)の効果を得ることができる。 Also in this embodiment, the effects (1) to (13) described in the first embodiment can be obtained as in the first embodiment.
なお、実施形態および変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
例えば、本実施形態では、太陽ローラ10及び遊星ローラ20とを用いた構成について説明したが、これに限らず太陽ギア及び遊星ギアとを用いた構成であってもよい。
Note that the embodiment and the modification can be used in appropriate combination, but detailed description thereof is omitted.
For example, in this embodiment, although the structure using the
図8は、本実施形態の減速装置1を用いたカメラ201を説明する図である。
カメラ201は、撮像素子202を有するカメラボディ203と、レンズ群を有するレンズ鏡筒204とを備えている。
FIG. 8 is a diagram illustrating a
The
レンズ鏡筒204は、カメラボディ203に着脱可能な交換レンズであるが、カメラボディ203と一体型のレンズ鏡筒としてもよい。レンズ鏡筒204は、レンズ保持枠205、カム筒206、ギア207、減速装置1、モータ208等を備えている。
モータ208は、超音波モータやステッピングモータ等のアクチュエータが用いられ、カメラ201の焦点調節動作時にレンズ保持枠205を駆動する駆動源として用いられる。モータ208の回転軸は減速装置1の太陽ローラ10に連結されており、減速装置1の出力軸30にはギア207が取り付けられている。ギア207は、カム筒206の外周に設けられた外歯ギアに噛み合っている。
The
The
レンズ保持枠205は、レンズ群205aを保持しており、外周にはカムフォロワ205bが設けられている。カムフォロワ205bはカム筒206に設けられたカム溝206aに係合しており、レンズ保持枠205は、カム筒206に保持されながら、カム筒206の回転により光軸方向(図8中に示す、矢印O方向)に移動可能である。
以上のような構成により、モータ208から得られた回転駆動力は、減速装置1、ギア207を介してカム筒206に伝えられ、カム筒206が回転することによりレンズ保持枠205が矢印O方向に移動する。このようにして、レンズ群205aも矢印O方向に移動し、焦点調節動作がなされる。
The
With the configuration described above, the rotational driving force obtained from the
図8において、レンズ鏡筒204内に設けられたレンズ群205aによって、カメラボディ203内に設けられた撮像素子202の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子202によって、結像された被写体像が電気信号に変換され、その信号をA/D変換することによって、画像データが得られる。
In FIG. 8, a subject image is formed on the imaging surface of the
A1:太陽軸線、A2:遊星軸線、A3:出力軸線、1:減速装置、10:太陽ローラ、20:遊星ローラ、23A:遊星回転軸上部、23B:遊星回転軸下部、30:出力軸、31:遊星ローラ保持部、31A:上部遊星ローラ保持部、31B:下部遊星ローラ保持部、32:出力軸、33:軸保持孔、34A:上部遊星ローラ保持部、34B:下部遊星ローラ保持部、201:カメラ、202:撮像素子、203:カメラボディ、204:レンズ鏡筒、301:遊星回転軸上部挿通孔、302:太陽ローラ挿通孔、303:連結円柱上部挿通孔、304:第1円筒部材、305:連結円柱部材、311:遊星回転軸下部挿通孔、313:連結円柱下部挿通孔、314:円筒部材、314:第2円筒部材 A1: Sun axis, A2: Planetary axis, A3: Output axis, 1: Reduction gear, 10: Sun roller, 20: Planetary roller, 23A: Planetary rotating shaft upper part, 23B: Planetary rotating shaft lower part, 30: Output shaft, 31 : Planetary roller holding part, 31A: upper planetary roller holding part, 31B: lower planetary roller holding part, 32: output shaft, 33: shaft holding hole, 34A: upper planetary roller holding part, 34B: lower planetary roller holding part, 201 : Camera, 202: Image sensor, 203: Camera body, 204: Lens barrel, 301: Planetary rotating shaft upper insertion hole, 302: Sun roller insertion hole, 303: Connecting cylinder upper insertion hole, 304: First cylindrical member, 305: Connection column member, 311: Planetary rotating shaft lower insertion hole, 313: Connection column lower insertion hole, 314: Cylindrical member, 314: Second cylinder member
Claims (5)
前記第1回転体の周りに配置され、前記第1回転体の回転によって、前記第1軸線を中心として公転するとともに、各々の軸線である第2軸線を中心として自転する複数の第2回転体と、
前記第2回転体における前記第2軸線に沿って回転する回転部が挿入される挿入孔が設けられた保持部を有し、前記第2回転体の公転によって、第1軸線を中心として回転する第3回転体と、
前記挿入孔の内周と前記回転部の外周との間に配置され、前記保持部及び前記回転部と異なる線膨張率を有する円筒部材と、
を備える減速装置。 A first rotating body that rotates about a first axis;
A plurality of second rotating bodies that are arranged around the first rotating body and revolve around the first axis as a result of the rotation of the first rotating body and that rotate around the second axis that is the respective axis. When,
A holding portion provided with an insertion hole into which a rotating portion rotating along the second axis in the second rotating body is inserted, and rotates around the first axis by the revolution of the second rotating body. A third rotating body;
A cylindrical member disposed between the inner periphery of the insertion hole and the outer periphery of the rotating portion, and having a linear expansion coefficient different from that of the holding portion and the rotating portion;
A reduction gear comprising:
前記円筒部材の線膨張率は、前記保持部及び前記回転部の線膨張率より小さい減速装置。 The speed reducer according to claim 1,
The linear expansion coefficient of the cylindrical member is a reduction device that is smaller than the linear expansion coefficients of the holding unit and the rotating unit.
前記円筒部材は金属であり、前記保持部及び前記回転部は樹脂である減速装置。 The speed reducer according to claim 2,
The speed reducing device, wherein the cylindrical member is metal, and the holding part and the rotating part are resin.
前記円筒部材の弾性率は、前記保持部及び前記回転部の弾性率より大きい減速装置。 The speed reducer according to claim 1,
A reduction device in which the elastic modulus of the cylindrical member is larger than the elastic modulus of the holding portion and the rotating portion.
前記駆動力をレンズに伝達して駆動する駆動部と、を有し、
請求項1から4のいずれか1項に記載の減速装置を、前記駆動部と前記アクチュエータとの間に備える光学機器。 An actuator for generating a driving force;
A driving unit that transmits the driving force to the lens and drives the lens,
An optical apparatus comprising the speed reduction device according to any one of claims 1 to 4 between the drive unit and the actuator.
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