JPH06117505A - 減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最近、ビデオカメラのレンズ駆動機構とし
て、従来の歯車式減速機構に代えてベルト式減速機構を
採用しようとする提案がなされているが、この提案によ
るベルト式減速機構では、駆動プーリーの軸にたわみが
生じて伝達効率の低下や駆動源のモーターの電力消費が
大きくなる、等の問題があった。本発明は該問題を解決
し、改善された減速装置を提供する。 【構成】 本発明による改善された減速装置では、駆動
プーリーを中にはさんで、該プーリーの両側に被駆動プ
ーリー（負荷に連結されたプーリー）とアイドルプーリ
ーとを配置し、該駆動プーリーと該被駆動プーリーとに
第一のベルトをかけ、該駆動プーリーと該アイドルプー
リーとに第二のベルトをかけた。このように構成するこ
とで、該駆動プーリーの軸のたわみを防止することがで
き、伝達効率の悪化の防止や駆動源の電力消費の増大の
防止を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ用レンズ
鏡筒等に用いられる減速装置に係わり、特に減速装置と
してプーリーとベルトを用いたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラのレンズを電動で駆動する
ための減速機構として、減速機構の一部をベルト式動力
伝達機構で構成した減速機構を本出願人が提案している
（特願平３−２１７８６５号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の先行技術におい
ては、ベルトの張力が損失トルクの増大を招き、減速機
構の効率を低下させ、結局、従来のギア式機構より大き
なモータを使用したり、電力消費が大きくなる、等の問
題があった。

【０００４】本発明は、前述の先行技術の問題点を解決
し、前述の先行技術よりも電力消費が少く、伝達効率の
高い、改善された減速装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による減速装置で
は、従来の減速機の欠点を解決するために、２つのベル
トをかけることのできる第１の径の小さなプーリーと、
第２の径の大きなプーリーを結んだ略直線上の第２のプ
ーリーとは第１のプーリーをはさんだ反対側に第３の径
の大きなプーリーを設け、第１のプーリーと第２のプー
リーを連動させる第１のベルトと略同じ張力を有する第
２のベルトを前記第１のプーリーと前記第３のプーリー
にもかける事により、第１のプーリーに作用する側圧を
低減させ、該第１のプーリーの回転軸にたわみが生ずる
ことや第１のプーリーが固定されている軸と、該シャフ
トを軸支する軸受間に作用する側圧が増加することを防
止したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の減速装置によれば、駆動プーリーの軸
のたわみが生じなくなり、また軸と軸受間に作用する側
圧を低く抑えられるため軸受部の摩擦損失を低く抑えら
れるため、動力伝達効率の低下が防止され、動力源にお
ける電力消費の増大を防止することができる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例について図を参照しつ
つ説明する。図１は本発明の第１の実施例の分解斜視図
である。図１において、１はモーター、２は地板、３は
第１のプーリー、４は第２のプーリー、５は第１のベル
ト、６は第３のプーリー、７は第２のベルト、８は軸、
９はギヤ、である。

【０００８】モーター１は出力軸１ａと軸受１ｂを有し
ており、該軸受１ｂは地板２のガイド穴２ａと嵌合す
る。モーター１の出力軸１ａには第１のプーリー３が圧
入等の周知の手段により固定される。地板２にはガイド
穴２ａと、軸受２ｂと、軸２ｃ、が設けられている。軸
８の第１の端にはギヤ９が圧入等の手段により固定され
ており、また、軸８は地板２に設けられた軸受２ｂによ
り回転自在に軸支されている。軸８の第２の端部８ａに
は第２のプーリー４が、軸８の第２の端部８ａを第２の
プーリーの穴４ｂに圧入する等の方法により固定されて
いる。なお、この第２のプーリー４の径は第１のプーリ
ー３の径よりも大きい。

【０００９】地板２のガイド穴２ａと軸受２ｂと軸２ｃ
は一直線上に設けられ、ガイド穴２ａと軸受２ｂまでの
距離とガイド穴２ａと軸２ｃまでの距離とが等しくなる
ように設計されている。ギヤ９は不図示のギヤを介して
レンズを動かすが、周知の技術と同様なので説明を省略
する。地板２の軸２ｃは第３のプーリー６の穴６ｂと嵌
合し、第３のプーリーを回転自在に軸支する。第３のプ
ーリーは地板２の軸２ｃに固定された不図示のＣリング
によって軸２ｃを平行な方向の動きを規制される。

【００１０】第１のプーリー３の外周には第１の溝３ａ
と第２の溝３ｂが設けられており、第１のプーリー３の
第１の溝３ａと第２のプーリー４の溝４ａには第１のベ
ルト５がかけられ、第１のプーリー３の第２の溝３ｂと
第３のプーリー６の溝６ａには第２のベルト７がかけら
れている。なお、第２のプーリー４と、第３のプーリー
６の径は等しく、第１のベルト５と第２のベルト７の張
力は略等しくなっている。また、第１のプーリー３と第
２のプーリー４のピッチと第１のプーリー３と第３のプ
ーリー６のピッチは等しくなっている。

【００１１】上記構成によれば、第１のプーリー３を第
１のベルト５と第２のベルト６が引く力はキャンセル
し、モーター１の軸１ａに側圧は加わらない。

【００１２】また、第３のプーリー６は第２のベルト７
により第１のプーリー３の方向に引かれるため第３のプ
ーリー６の軸受部６ｂと地板２に設けられたシャフト２
ｃ間の摩擦負荷トルクは増加するが、第１のプーリー３
の径をＲ₁ 第３のプーリーの径をＲ₃ とし、第３のプー
リーで発生する損失トルクをＴ₀ とすると、モーター１
から見た損失負荷トルクはＲ₁ ／Ｒ₃ ×Ｔ_o となる。

【００１３】本発明の第１の実施例においては、第１の
プーリー３と、第２のプーリー４までのピッチと、第１
のプーリー３と第３のプーリー６までのピッチが等し
く、かつ、第２のプーリー４と第３のプーリー６の径が
等しく、かつ第１のベルトと第２のベルトの張力が等し
かったが、これらの条件は第１のプーリーの径が第３の
プーリーよりも小さく、かつ、第１のベルトが第１のプ
ーリーを第２のプーリー方向に引く力と、第２のベルト
が第１のプーリーを第３のプーリー方向に引く力が等し
ければ第１の実施例の通りである必要はない。

【００１４】また、第１のプーリーの第１のベルトをか
ける位置と、第２のベルトをかける位置をずらすことも
可能で、第２のベルトをかける位置を第１のベルトをか
ける位置よりもモーターに対して前方にすればより少い
損失負荷トルクにすることができる。

【００１５】次に、第２及び第３のプーリーの径を変
え、第１及び第２のベルトをかける位置をずらした本発
明の第２の実施例を説明する。

【００１６】図２は本発明による第２実施例の減速装置
の正面図であり、図３は本発明による第２実施例の減速
装置の要部断面図である。図２及び図３において、前述
の本発明の第１の実施例と同じ構成部分には同一の符号
を付し説明を省略する。

【００１７】図３において、１はモーターであり、１ｂ
は第１の軸受、１ｃは第２の軸受、である。第２の軸受
１ｃは第１の軸受１ｂとともに回転軸１ａを回転自在に
軸支する。

【００１８】第１のベルト５は第１のプーリー３の第１
の溝３ａと第２のプーリー４の溝４ａにかけられてい
る。またモーター１の第２の軸受１ｃから第１のベルト
５までの距離はｌ₁ である。

【００１９】第２のベルト７は第１のプーリー３の第２
の溝３ｂと第３のプーリー６の溝６ａにかけられてい
る。また、モーター１の第２の軸受１ｃから第２のベル
ト７までの距離はｌ₂ である。

【００２０】ここで、第１のプーリー３の第１及び第２
の溝３ａと３ｂの有効径はｒ₁ で等しく、第２のプーリ
ー４の溝４ａの有効径はｒ₂ であり、第３のプーリー６
の溝６ａの有効径はｒ₃ である。

【００２１】また、第１のプーリー３の回転中心と第２
のプーリー４の回転中心間の距離はＰ₁ であり、第１の
プーリー３の回転中心と第３のプーリー６の回転中心間
の距離はＰ₂ である。

【００２２】さらにまた、第１、第２、第３のプーリー
３，４，６の回転中心は略直線上に位置している。

【００２３】図２、図３に図示する本発明の第２の実施
例において、第１のベルトの張力Ｔ₁ と第２のベルトの
張力Ｔ₂ には、

【００２４】

【数１】

【００２５】という関係が成り立っている。

【００２６】即ち第１のプーリー３とモーター１の回転
軸１ａに作用するモーター１の第２の軸受を中心とした
モーメントは第１及び第２のベルト５及び７が第１のプ
ーリーを引く力によりキャンセルされ、モーター１の第
１の軸受１ｂに加わる側圧は発生しない。さらに、式１
から明らかな様に、ｌ₂ とｌ₁ の比を大きくとることに
より第２のベルト７の張力Ｔ₂ を小さくすることがで
き、第３のプーリー６の軸受部６ｂに発生する損失負荷
トルクを低くおさえることができる。

【００２７】本実施例において、モーター１の第１の軸
受１ｂと第２の軸受１ｃの距離がモーター１の第２の軸
受１ｃから第１のベルト５までの距離ｌ₁ と第２のベル
ト７までの距離ｌ₂ の差ｌ₂ −ｌ₁ に較べて小さいとモ
ーター１の第２の軸受１ｃと回転軸１ａの間で発生する
損失負荷トルクが増大するが、一般的にこの様な装置に
おいてはモーターの第１、第２の軸受間の距離は十分長
く、問題は発生しない。

【００２８】図４及び図５は本発明の第３の実施例を示
し、構成は前述の本発明の第２の実施例と同様である
が、第１のプーリー３と第３のプーリー６間の距離Ｐ₂
を大きく取っている。

【００２９】第１のベルト５と第２のベルト７のそれぞ
れの張力Ｔ₁ ，Ｔ₂ の間には前述の（式１）の関係が成
立している。

【００３０】本実施例においては、第１のプーリー３と
第３のプーリー６にかける第２のベルト７の張力を本発
明の第２の実施例同様低くおさえることが可能なうえ、
第１のプーリー３の半径ｒ₁ と第３のプーリー６の半径
ｒ₃ の比を大きく取れるため、第３のプーリー６の軸受
部６ｂで発生する損失負荷トルクが、モーターの回転軸
１ａ上に換算するとｒ₁ ／ｒ₃ 倍になり低くおさえら
れ、減速機としての効率がさらに上るという効果があ
る。

【００３１】以上に述べたように本発明の第１〜第３の
実施例においては、例えばビデオカメラのレンズ駆動装
置の様なモーターを正逆転させて使用する場合を想定し
て、第１、第２、第３のプーリーを略直線上に配置した
が、例えば一般的にコンプレッサーに用いられる様な、
一方向にしか回転しないプーリーとベルトを用いた減速
装置に本発明による減速装置を用いる場合には、第１と
第２のプーリーの中心を結んだ直線から第３のプーリー
をずらすことでさらに高い減速効率を得ることができ
る。

【００３２】次に図６に従い、モーターを一方向のみに
回転させて使用する本発明の第４の実施例について説明
する。

【００３３】図６において、不図示のモーターの回転力
により第１のプーリー３は矢印の方向即ち反時計方向に
回転する。この時、第２のプーリー４は不図示の負荷に
連動しているため、第１のベルト５に発生する張力は、
第１のプーリー３が第２のプーリー４を引く側の張力を
Ｔ_1a、反対側をＴ_1bとすると、Ｔ_1a＞Ｔ_1bとなる。

【００３４】この時、モーターの回転軸１ａに作用する
力は、Ｔ_1a＋Ｔ_1bとなり図６（ｂ）中にＦ₁ で示される
様に第１のプーリー３と第２のプーリー４を結んだ直線
からずれた方向となる。第３のプーリー６は、Ｆ₁ の方
向と第１のプーリーをはさんで反対となる方向に位置
し、第１のプーリー３と第３のプーリー６にかけられ
た、第２のベルト７の張力は、

【００３５】

【数２】

【００３６】で表される関係を満している。ここで、ｒ
₁ ，ｒ₂ ，Ｐ₂ ｌ₂ ｌ₁ は、第２の実施例で説明したの
と同じ符号である。この様に、一方向にのみ回転する減
速機の場合は、負荷を駆動することで生じるモーター軸
への側圧も相殺することができるので、特に高い効率を
得ることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明した様に、本発明による減速
装置はプーリーとベルトを使用することで発生する減速
効率の低下の原因となる回転軸への側圧を別のプーリー
を設ける事で相殺することにより高い効率を有するプー
リーとベルトとを利用した減速装置を実現できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の要部分解斜視図。

【図２】本発明の第２の実施例の要部正面図。

【図３】本発明の第２の実施例の要部断面図。

【図４】本発明の第３の実施例の要部正面図。

【図５】本発明の第３の実施例の断面図。

【図６】本発明の第４の実施例を示す図。

【符号の説明】

１…モーター ２…地板 ３…第１のプーリー ４…第２のプーリー ５…第１のベルト ６…第３のプーリー ７…第２のベルト ８…シャフト ９…ギャ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力源に直接もしくは間接的に連結され
   て駆動される第一のプーリーと、負荷に直接的もしくは
   間接的に連結された第二のプーリーと、該第一及び第二
   のプーリーにかけられた第一のベルトと、第三のプーリ
   ーと、該第三のプーリーと該第一のプーリーとにかけら
   れた第二のベルトと、を有して成り、該第二のベルトに
   より該第一のプーリーの回転軸に作用する力が該第一の
   ベルトにより該第一のプーリーに作用する力をほぼ相殺
   するように構成されていることを特徴とする減速装置。