JP3590424B2 - ズームレンズ鏡筒のクラッチ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、モータの回転を減速ギヤを介して伝達することにより進退するズームレンズ鏡筒に関し、特にこのズームレンズ鏡筒のクラッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来ズームレンズ鏡筒の一部を構成するカム環にギヤ機構を噛合させ、モータの回転を減速ギヤを介してこのギヤ機構に伝達することにより、ズームレンズ鏡筒をカメラ本体に対して進退させるものがある。また上記モータの焼付けを防ぐために、モータ近傍の減速ギヤにクラッチ機構を設けたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ズーミング範囲を拡大するためにカメラ本体からの繰出量を従来よりも大きくしたズームレンズ鏡筒では、その先端部が障害物に当たる機会が多く、このためレンズ鏡筒がカメラ本体側に押圧されて、カム環に噛合するカム機構の回転方向の負荷となって伝達し、カム環近傍のギヤに、その回転方向に大きな負荷が加わることがある。
【０００４】
しかしながら、上記従来のズームレンズ鏡筒では、カム環近傍のギヤに、負荷を低減する、あるいは負荷を逃す手段がないため、大きな負荷がギヤ機構および減速ギヤ列に加わり、これらの減速ギヤの歯欠け、破損等の問題を生じた。すなわち、モータ近傍に設けられたクラッチ機構は、モータの焼付け防止用に設けられ、またズームレンズ鏡筒より多数のギヤを介して配置されているため、ズームレンズ鏡筒に加わる外力に対しては、ほとんど効果を挙げることができなかった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、ズームレンズ鏡筒に外力が加わっても、ギヤ機構や減速ギヤに歯欠け、破損等が生じ難いズームレンズ鏡筒のクラッチ装置を提供することを目的としている。
【０００６】
さらに本発明は、本発明が適用された装置全体を小型化することのできるズームレンズ鏡筒のクラッチ装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るズームレンズ鏡筒のクラッチ装置は、モータの回転を伝達する減速ギヤ列の最終段ギヤと、ズームレンズ鏡筒のカム環を固定環に対して相対回転させることによりカム環を軸方向に進退させるギヤ機構との間に設けられ、回転方向に所定量以上の負荷が加わると上記負荷が伝達する経路を開放するクラッチ機構を備え、ギヤ機構が固定環の支持部に収容されてカム環と噛合するピニオンを有し、クラッチ機構がピニオンと噛合する第１伝達ギヤと、最終段ギヤと噛合するとともに第１伝達ギヤと一体的に回転可能な第２伝達ギヤとを有し、さらにピニオンが、軸方向に沿ってほぼ等間隔に形成された複数のギヤ部と、互いに隣り合うギヤ部の間に形成されてギヤ部より小径の小径部とを有し、支持部に形成された切欠から少なくとも１組のギヤ部および小径部が露出し、第１伝達ギヤおよび第２伝達ギヤは、最終段ギヤと同軸方向に配置され、第１伝達ギヤは切欠から露出したギヤ部と噛合し、第２伝達ギヤは切欠から露出した小径部に間隙を持って対向することを特徴としている。
【０００８】
ギヤ機構が、カム環と噛み合うピニオンを有し、クラッチ機構が、ピニオンと噛合する第１伝達ギヤと、最終段ギヤ第１伝達ギヤと一体的に回転可能な第２伝達ギヤとを有するものでもよい。
【０００９】
また、最終段ギヤが、軸方向に沿ってほぼ等間隔に形成された複数のギヤ部を有し、第１伝達ギヤおよび第２伝達ギヤは、最終段ギヤと同軸方向に配置され、第１伝達ギヤは、ギヤ部と噛合し、かつ第２伝達ギヤは、互いに隣り合うギヤ部の間に形成され、ギヤ部より小径の小径部に間隙をもって対向するものでは、本発明が適用される装置全体を小型化することができる。
【００１０】
【実施例】
以下図示実施例により本発明を説明する。
本発明を適用したズームレンズ鏡筒は、第１群レンズＬ１（図２）、第２群レンズ、および第３群レンズの前後３群の可動レンズ群を有し、これらを光軸方向に所定の軌跡で移動させることによりズーミングを行なわせ、第２群レンズを移動させることによりフォーカシングを行なわせるものである。
【００１１】
図１〜４は、いずれも本発明の一実施例を示しており、図１に示すように、カメラ本体の一部をなす固定ブロック１１には、筒状の嵌合部１２が形成され、嵌合部１２の内面には、その軸方向に延びる係合凹部１２ｂが複数本形成されている。この係合凹部１２ｂは、固定環１３の外壁面に突設された複数の係合突出部１３ｄに嵌合している。これにより固定環１３は、固定ブロック１１に対する相対回転を規制され、かつ光軸方向での相対移動を許容された形で嵌合されている。
【００１２】
固定環１３の外周に形成された雄ヘリコイド１３ｅは、図２に示す調整環７１の内周に形成された雌ヘリコイド（図示せず）に螺合しており、調整環７１を光軸を中心とする正逆の方向に回動させると、固定環１３が、光軸方向においてカメラ本体に対して進退するようになっている。すなわち、バックフォーカス量の調整時等には、固定環１３のカメラ本体に対する光軸での方向位置、つまり結像面にあるフィルムに対する光軸方向での位置を変更させることができる。なお、バックフォーカス量を適正に調整した時点で、固定ネジ７７を締めると、調整環７１に形成される位置決め歯７８（図２）が固定ブロック１１に固定される位置決め板７６の係止歯７６ａに係止され、調整環７１が適正な位置で固定ブロック１１に固定される。
【００１３】
カム環１４の後端部外周に形成される連結部１５には、多条雄ネジ１５ａと、複数条（本実施例では５条）の互いに平行なスパーギヤ１５ｂとが形成されている。スパーギヤ１５ｂは、その歯がカム環１４の軸線に平行な平歯車からなるもので、多条雄ネジ１５ａの山の方向と同一方向に傾斜しており、各スパーギヤ１５ｂの間には、多条雄ネジ１５ａの一条のネジ山１５ｃが形成される。なお、各スパーギヤ１５ｂの間に複数条のネジ山１５ｃを形成してもよい。多条雄ネジ１５ａ、ネジ山１５ｃおよびスパーギヤ１５ｂの軸方向の形成長さは、同一である。
【００１４】
一方、固定環１３の内面には、上記多条雄ネジ１５ａ、スパーギヤ１５ｂ、ネジ山１５ｃにそれぞれ対応する多条雌ネジ１３ａ、逃げ溝１３ｂ、ネジ谷部１３ｃが形成される。すなわち多条雄ネジ１５ａおよびネジ山１５ｃは、多条雌ネジ１３ａおよびネジ谷部１３ｃにそれぞれ螺合し、スパーギヤ１５ｂは、カム環１４が回転すると逃げ溝１３ｂ内を非接触で移動する。したがって、カム環１４が回動すると、カム環１４は固定環１３に対して光軸方向に相対的に進退する。
【００１５】
またカム環１４の内側には、前群レンズ筒１９（図２）が配置される。前群レンズ筒１９は、第１群レンズＬ１を備え、その外側には雌多条ネジ（図示せず）が形成される。この雌多条ネジは、カム環１４の内側に形成された雄多条ネジ（図示せず）が螺合している。これによりカム環１４の回転に伴い、前群レンズ筒１９は、カム環１４に対して光軸方向に進退する。このように、カム環１４が回動すると、光軸方向においてカム環１４が固定環１３に対して進退するとともに、前群レンズ筒１９がカム環１４に対して進退する。
【００１６】
固定環１３の外壁面には、支持部１６が形成されている。この支持部１６は、固定環１３の半径方向に膨出しており、その内部にピニオン２０が回動可能に収納されている。支持部１６近傍の固定環１３は、軸方向に開放しており、この部分にピニオン２０が配置される。つまりピニオン２０は、固定環１３の内側に表出している。
【００１７】
ピニオン２０は、ズームレンズ鏡筒のカム環１４を回転させるギヤ機構としての機能を有している。ピニオン２０の軸心を貫通するピニオン軸２３は、ピニオン２０と一体的に軸心周りに回動可能であり、固定環１３の軸方向に延び、一端で支持部１６に、他端で支持部１６に固定される支持板１７に回動可能に支持される。これによりピニオン２０は、軸心周りに回動可能に支持され、また固定環１３に対する光軸方向および半径方向の相対移動を規制されている。
【００１８】
ピニオン２０は、スパーギヤ１５ｂにそれぞれ噛合可能な５つの連結ギヤ２１を有し、この連結ギヤ２１の間には小径部２２が形成される。小径部２２は、連結ギヤ２１より小径であって、ネジ山１５ｃの位置に対応する位置に形成される。そしてピニオン２０は、連結ギヤ２１がスパーギヤ１５ｂと噛み合う位置までカム環１４に接近させて配置されている。
【００１９】
図２に示すモータＭは、ズームレンズ鏡筒を進退させるための駆動源であり、モータＭによる回転力は減速ギヤ列Ｇ等を介してカム環１４に伝達される。減速ギヤ列Ｇは、減速ギヤ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆおよびモータＭの軸に固定されたモータピニオン３１により構成され、モータピニオン３１は減速ギヤ３２ａに噛合している。すなわちモータＭの回転力は、モータピニオン３１より減速ギヤ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆに順次伝達される。
【００２０】
ギヤ支持部材３３内には、減速ギヤ３２ａ〜３２ｆが収納されており、またモータＭはギヤ支持部材３３に固定されている。このギヤ支持部材３３は、固定ブロック１１に固定され、固定環１３の外周を取り巻くように配置される。
【００２１】
減速ギヤ列Ｇの最終段ギヤ３２ｆとピニオン２０の間には、クラッチ機構４０が設けられている。換言すると、クラッチ機構４０は、最終段ギヤ３２ｆとピニオン２０の双方に噛合可能な位置に設けられている。そしてこのクラッチ機構４０は、後述するように、カム環１４および各ギヤの回転方向に所定量以上の負荷が加わると、上記負荷が伝達する経路を開放する機能を有している。
【００２２】
図３および図４に示すように、クラッチ機構４０は、ピニオン２０に噛合する第１伝達ギヤ４１と、最終段ギヤ３２ｆに噛合し、第１伝達ギヤ４１と一体的に回転可能な第２伝達ギヤ４２と、第１伝達ギヤ４１と第２伝達ギヤ４２を、互いに一体的に回動するように付勢する付勢手段としてのコイルスプリング４３とを備えている。
【００２３】
第１伝達ギヤ４１は、ギヤ部４４と、このギヤ部４４の軸心方向に突出する軸部４５とを備え、ギヤ部４４は、支持部１６に形成された切欠１６ａ（図１）より表出するピニオン２０の連結ギヤ２１のひとつに噛合する。第１伝達ギヤ４１には凹部４１ａが形成され、凹部４１ａには、固定ブロック１１に形成された突起１１ａが回動自在に嵌合している。これによりクラッチ機構４０は、固定ブロック１１に軸支される。また軸部４５には溝部４５ｂが形成され、この溝部４５ｂにＣ形止め環４８が嵌合している。
【００２４】
第１伝達ギヤ４１の軸部４５が形成される側には、第１噛合突起（第１噛合部）４６が形成される。第１噛合突起４６は、軸部４５の周りに沿って複数（本実施例では４つ）形成される。第１噛合突起４６は、先端ほど細くなるよう、その側面には傾斜面４６ａが形成されている。隣り合う第１噛合突起４６の間には、第１谷部４６ｂが形成される。
【００２５】
第２伝達ギヤ４２は、第１伝達ギヤ４１のギヤ部４４とほぼ同じ径を有し、その中央部に穿設された嵌合孔４２ａには、軸部４５に形成された大径部４５ａが嵌合する。これにより第２伝達ギヤ４２は、第１伝達ギヤ４１に、その軸方向に移動自在かつ軸周りに回動可能に支持される。
【００２６】
第２伝達ギヤ４２の第１伝達ギヤ４１と対向する面側には、第２噛合突起（第２噛合部）４７が形成される。第２噛合突起４７は第１谷部４６ｂに対応する形状、すなわち第１谷部４６ｂに噛合可能な形状に形成され、第１噛合突起４６と同様、先端ほど細くなるよう、その側面には傾斜面４７ａが形成されている。
【００２７】
また、図４に示すように第１伝達ギヤ４１と第２伝達ギヤ４２は同軸上に設けられ、ピニオン軸２３に平行に配設されている。第１伝達ギヤ４１は連結ギヤ２１のひとつに噛合する。第２伝達ギヤ４２は最終段ギヤ３２ｆに噛合し、また２つの連結ギヤ２１の間に位置している。
【００２８】
コイルスプリング４３は、軸部４５の周りに配置され、第２伝達ギヤ４２に形成された鍔部４２ｃと、Ｃ形止め環４８の間にワッシャ４９を介して設けられる。コイルスプリング４３は、所定の付勢力で第２伝達ギヤ４２を第１伝達ギヤ４１のギヤ部４４側に付勢している。なお、コイルスプリング４３の付勢力は、コイルスプリング４３のバネ定数およびその伸縮量等に依存しており、目的に応じて適切な値に定められる。
【００２９】
このように構成されるクラッチ機構４０は、固定ブロック１１と、固定環１３との間に設けられる。すなわち、クラッチ機構４０は固定環１３の支持部１６の外周に沿って設けられたクラッチ支持部１８に収納され、クラッチ機構４０の軸部４５は、一端でクラッチ支持部１８の孔に嵌合されたギヤ支持部材３３の支持部（図示せず）に、また他端で固定ブロック１１に形成された突起１１ａにそれぞれ軸支される。
【００３０】
上記のように構成される本実施例の作用を説明する。
モータＭが駆動されると、モータピニオン３１、減速ギヤ３２ａ〜３２ｆを介してクラッチ機構の第２伝達ギヤ４２が回動する。このとき、第１噛合突起４６と第２噛合突起４７はコイルスプリング４３の付勢力により噛合した状態に保持されているため、第１伝達ギヤ４１は第２伝達ギヤ４２と一体的に回動し、ピニオン２０を介してカム環１４が回動する。これによりカム環１４および前群レンズ筒１９が光軸方向に進退し、ズーミングがなされる。
【００３１】
一方、モータＭの停止時等において、レンズ鏡筒に外力が加わると、この外力は、カム環１４および各ギヤの回転方向の負荷となって伝達する。特にズームレンズ鏡筒がカメラ本体より長く突出した状態では、その先端部は外部と接触しやすくなり、またモーメント等により大きな外力が作用する。
【００３２】
しかしながら本実施例のものでは、所定量以上の負荷が加わると、クラッチ機構４０が作用し、上記負荷の伝達する経路が開放される。すなわちクラッチ機構４０の第１噛合突起４６および第２噛合突起４７が、互いに傾斜面４７ａ、４６ａを乗り上げるように摺動移動する。この際、第２伝達ギヤ４２は、回転しながら、コイルスプリング４３を圧縮させつつ軸部４５の軸方向へ移動することとなる。そして、第１噛合突起４６および第２噛合突起４７が、互いに乗り上げた後、それぞれ隣の谷部に摺動移動する。このような動作が所定量以上の負荷が加わっている間中、行なわれる。これにより、上記負荷は低減または回転方向に逃されることとなり、ギヤ機構であるピニオン２０や減速ギヤ列Ｇに歯欠け、破損等が生じ難くなる。
【００３３】
またクラッチ機構４０は、ズームレンズ鏡筒のカム環１４を回転させるピニオン２０と減速ギヤ列Ｇの最終段ギヤ３２ｆの間に設けられているため、少なくとも減速ギヤ列Ｇに所定量以上の負荷が加わることはなく、歯欠け、破損等が生じることはない。換言すれば、クラッチ機構４０が、モータＭからズームレンズ鏡筒のカム環１４に伝達される駆動経路の中で、カム環１４に相対的に近い側に定められるため、所定量以上の負荷が加わるギヤを最小限に食い止めることができる。
【００３４】
さらに本実施例のクラッチ機構４０では、ピニオン２０の連結ギヤ２１と噛合する第１伝達ギヤ４１と減速ギヤ列Ｇの最終段ギヤ３２ｆに噛合する第２伝達ギヤとを同軸方向に配置し、またピニオン２０の各連結ギヤ２１は相互に離間した位置に形成されている。すなわち第２伝達ギヤは、ピニオン２０の小径部２２に間隙をもって対向しており、クラッチ機構４０はピニオン２０に近接させて設けられている。このため本実施例では、クラッチ機構４０を設けるための特別のスペースを必要とせず、上記機能を有する装置全体を小型化できる。
【００３５】
なお、ズームレンズ鏡筒の最大繰出時にモータＭがさらに繰出方向に駆動されたり、ズームレンズ鏡筒の最小収納時にモータＭがさらに収納方向に駆動された場合においても、所定量以上の負荷が加われば、クラッチ機構４０は上述した外力の加わった場合と同様に作用し、ギヤ等の破損およびモータの焼付け等が防がれる。
【００３６】
また、第１伝達ギヤ４１と第２伝達ギヤ４２を互いに一体的に回動するように付勢する付勢手段として、本実施例ではコイルスプリング４３が用いられていたが、これに限らず、圧縮バネ、板バネ、ゴムおよびプラスチック等の弾性部材を用いてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ズームレンズ鏡筒に外力が加わっても、ギヤ機構や減速ギヤに歯欠け、破損等が生じ難いズームレンズ鏡筒のクラッチ装置を提供することができる。さらにこのクラッチ装置が設けられた装置全体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るズームレンズ鏡筒の結合関係を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例を適用したカメラ本体の正面図である。
【図３】図１の実施例に係るクラッチ機構の結合関係を示す分解斜視図である。
【図４】図１のクラッチ機構近傍の断面図である。
【符号の説明】
１１ 固定ブロック
１３ 固定環
１４ カム環
１８ クラッチ支持部
２０ ピニオン
２１ 連結ギヤ
２２ 小径部
３２ｆ 最終段ギヤ
４０ クラッチ機構
４１ 第１伝達ギヤ
４２ 第２伝達ギヤ
４３ コイルスプリング
４６ 第１噛合突起
４７ 第２噛合突起
Ｍ モータ
Ｇ 減速ギヤ列

Claims (3)

1. モータの回転を伝達する減速ギヤ列の最終段ギヤと、ズームレンズ鏡筒のカム環を固定環に対して相対回転させることにより前記カム環を軸方向に進退させるギヤ機構との間に設けられ、回転方向に所定量以上の負荷が加わると上記負荷が伝達する経路を開放するクラッチ機構を備え、
   前記ギヤ機構が、前記固定環の支持部に収容されて前記カム環と噛合するピニオンを有し、この前記ピニオンには軸方向に沿ってほぼ等間隔に形成された複数のギヤ部と、互いに隣り合う前記ギヤ部の間に形成されて前記ギヤ部より小径の小径部とが形成され、前記支持部に形成された切欠から少なくとも隣り合う２つの前記ギヤ部とこれら２つの前記ギヤ部に挟まれた前記小径部とが露出しており、
   前記クラッチ機構が前記切欠の軸方向両端部から径方向外側に延設した一対のクラッチ支持部に収容され、さらに前記ピニオンと噛合するギヤ部と前記クラッチ支持部によって軸心周りに回転自在に支持される軸部とを有する第１伝達ギヤと、前記最終段ギヤと噛合するとともに前記第１伝達ギヤと一体的に回転可能な第２伝達ギヤと、前記第１ギヤのギヤ部から所定距離だけ離れ軸部に嵌合したＣ形止め環と、前記軸部の周りであって前記第２伝達ギヤと前記Ｃ形止め環との間に設けられ前記負荷が所定量以下のとき前記第１伝達ギヤと前記第２伝達ギヤとが一体的に回動するように前記第２伝達ギヤを前記第１伝達ギヤに向かって付勢するコイルスプリングとを有し、
   前記第１伝達ギヤおよび前記第２伝達ギヤは、前記最終段ギヤと同軸方向に配置され、前記第１伝達ギヤは前記切欠から露出した隣合う２つの前記ギヤ部の一方と噛合し、前記第２伝達ギヤは前記切欠から露出した小径部に対し、隣合う２つの前記ギヤ部の間に入り込むようにして間隙を持って対向し、前記コイルスプリングは前記切欠から露出した隣合う２つの前記ギヤ部の他方に間隙を持って対向し、前記第１伝達ギヤのギヤ部から前記Ｃ形止め環までの軸方向長さが前記ピニオンの隣合う２つの前記ギヤ部およびそれらに挟まれた小径部の軸方向長さに実質的に一致する
   ことを特徴とするズームレンズ鏡筒のクラッチ装置。
2. 前記クラッチ機構が、カメラ本体の一部を成す固定ブロックと、この固定ブロックに支持されたレンズ鏡筒の固定環との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒のクラッチ装置。
3. 前記第１伝達ギヤの一側面には第１噛合部が形成され、前記第２伝達ギヤの前記第１伝達ギヤに対向する側面には前記第１噛合部と噛合可能な第２噛合部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒のクラッチ装置。

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