JPH0719259A - リング形クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄形のレンズ構造とし、カメラのレンズ鏡胴
などに合わせて収納することができるリング形クラッチ
を提供すること。 【構成】 可動子１１と固定子１２とを同心円のリング
に形成し、可動子１１に設けたマグネット１４と固定子
１２に設けた励磁コイル１７とによってこれら可動子１
１と固定子１２に電磁力を作用させ、励磁コイル１７に
供給するパルス電流の正負にしたがって可動子１１を一
方向と他方向とに同させる構成としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、カメラのレ
ンズ鏡胴に備えられているオ−トフォ−カス機構やズ−
ムレンズ機構などの連動系に設けるリング形クラッチに
関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラのレンズ鏡胴に備えられたオ−ト
フォ−カス機構やズ−ムレンズ機構は駆動源であるモ−
タによって連動駆動されるものが多く、一般には、この
連動駆動系がクラッチによって断続される構成となって
いる。そして、この種のクラッチがレンズ鏡胴に組み込
まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したようなレンズ
鏡胴に組み込まれるクラッチの問題点は、撮影光路を妨
げることなく鏡胴の円筒形に合わせて収納できる充分な
クラッチ構造のものが開発されていないことである。こ
のため、鏡胴の狭いスペ−スにクラッチを組み込むこと
になるため、駆動力伝達に充分なクラッチ構造のものを
収納することが困難であった。

【０００４】このことから、鏡胴を全体的にまたは部分
的に大きくして収納スペ−スを設け、このスペ−スにク
ラッチを組み込む構成となっている。なお、小形構造の
クラッチについては収納することができるが、駆動力伝
達に無理が生ずるために実用的に好ましくない。

【０００５】本発明は上記した実情にかんがみ、薄形構
造と充分な機械的強度を有し、カメラのレンズ鏡胴等に
円筒形に合わせて収納することができるリング形クラッ
チを開発することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明では、凹形断面の磁性材を円形リングに形
成したヨ−クと、リングに沿って上記ヨ−クの凹形底に
一体的に突設したマグネットとよりなる第１連結手段
と、この第１連結手段のヨ−ク凹形内に配設し、第１連
結手段と同心の円形リングとした第２連結手段とを備
え、第２連結手段は、リング内周面に沿って所定幅の窓
孔を形成した磁性材からなる中空枠状のヨ−クと、この
ヨ−クに内装させた励磁コイルとから構成し、励磁コイ
ルの給電により、第１、第２連結手段をリング中心線方
向に相対的に移動させて第２連結手段を第１連結手段の
ヨ−ク凹形壁部に磁気的に当接させ、いずれか一方の連
結手段に回転中心をリング中心とする回転力を与え、そ
の他方の連結手段より回転出力させる構成としたことを
特徴とするリング形クラッチを提案する。

【０００７】

【作用】励磁コイルを給電しない通常時では、第１連結
手段のヨ−クがマグネットの磁気作用によって磁化され
ているため、第２連結手段のヨ−クが第１連結手段のヨ
−クによって吸引され、ヨ−ク凹形部のいずれか一方の
凹形壁部に磁気的に当接して静止している。

【０００８】励磁コイルを順方向電流で短時間給電する
と、第２連結手段のヨ−クが磁化されるため、このヨ−
クの窓孔の形成している両側の孔縁部に異磁性の磁極が
発生する。このとき、マグネットの磁極と、このマグネ
ットに接近している孔縁部の磁極とが異磁性となるとき
は、第１、第２連結手段は移動しなく、それが同磁性の
磁極となるときは、磁気的な反発作用によって第１、第
２連結手段が相対的に移動する。

【０００９】つまり、第１連結手段を固定させれば、第
２連結手段のヨ−クがリング中心線方向に移動し、第２
連結手段を固定させれば、第１連結手段のヨ−クがリン
グ中心線方向に移動する。このように移動した第１連結
手段または第２連結手段は、第２連結手段のヨ−クが第
１連結手段のヨ−クの凹形部の他方壁部に当接し、この
状態で磁気的に保持される。

【００１０】第１連結手段または第２連結手段が上記の
ように移動した状態で、励磁コイルを逆方向電流で短時
間給電すれば、第１、第２連結手段が上記とは反対方向
に相対的に移動し、第２連結手段のヨ−クが第１連結手
段のヨ−クの凹形部の一方壁に当接し、この状態が磁気
的に保持される。

【００１１】このように、第１連結手段または第２連結
手段が一方向と他方向とに移動した後、その移動位置が
保持されるため、連結手段のヨ−クと負荷体との間で２
安定のリング形クラッチ機構を構成することができる。
例えば、連結手段のヨ−クを一方向に移動させて負荷体
に連結し、他方向に移動させてヨ−クを負荷体から切り
離すようにする。また、駆動源からの動力は第１、第２
連結手段のいずれか一方の連結手段に加えられ、その他
方の連結手段より負荷体に動力伝達する。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面に沿って
説明する。図１はリング形クラッチの一部切欠き斜視図
であり、１１は第１連結手段として構成した可動子、１
２は第２連結手段として構成した固定子を各々示してい
る。

【００１３】可動子１１は、ヨ−ク１３とマグネット１
４とより構成した三磁極の可動子となっている。ヨ−ク
１３はコ字形（凹形）断面の磁性材を円形リングに形成
したもので、中心線１５が通る中心点０が円形中心とな
っている。

【００１４】マグネット１４は、四辺形断面の環状と
し、これはヨ−ク１３の凹形底１３ｃにリングに沿って
一体的に設けてある。なお、このマグネット１４は、凹
形底１３ｃ側となる内周側がＳ極に、その外周側がＮ極
の磁極となよるように着磁してある。

【００１５】固定子１２は、ヨ−ク１６、励磁コイル１
７、スペ−サ１８より構成してある。ヨ−ク１６は中心
点０を円形中心とする円形リングに形成した磁性材から
なる中空枠で、このヨ−ク１６の内周面には所定幅の窓
孔１９がリングに沿って形成してある。

【００１６】また、上記したヨ−ク１６はその横幅を可
動子１１のヨ−ク１３の凹形幅（フランジ部１３ａ、１
３ｂ間の距離）に比べて狭く形成し、可動子１１がヨ−
ク１３の凹形幅にしたがって移動するようになってい
る。

【００１７】ヨ−ク１６を形成する中空枠内には励磁コ
イル１７が設けてある。この励磁コイル１７はリングに
沿って巻線してあり、このコイル１７の給電によってヨ
−ク１６が磁化され、窓孔１９の一方側の孔縁部１９ａ
とその他方側の孔縁部１９ｂとに異磁性の磁極が発生す
る。

【００１８】また、ヨ−ク１６の両外側面にはスペ−サ
１８を固着し、このスペ−サ１８によってヨ−ク１６の
移動位置での保持力を調整するようになっている。つま
り、励磁コイル１７の給電々流値によって決まるヨ−ク
１６の移動力との関係でスペ−サ１８の肉厚を定めるよ
うにして上記の保持力を調整する。

【００１９】上記したリング形クラッチの動作を図２〜
図４に示す部分拡大図を参照して説明する。図２は励磁
コイル１７が給電されていない状態で、ヨ−ク１３（第
１連結手段）のフランジ部１３ａが固定子１２に当接し
て安定している。

【００２０】すなわち、ヨ−ク１３のフランジ部１３
ａ、１３ｂがマグネット１４の極性にしたがってＳ極に
磁化されるために、フランジ部１３ａのこの磁化によっ
てヨ−ク１６を吸引して安定に保持される。図５（Ａ）
はこの動作例をクラッチ全体について示した縦断面図で
ある。

【００２１】図３及び図４は図２の安定状態において励
磁コイル１７を順電流Ｉで短時間の間給電したときの動
作状態を示す。給電初期では図３に示すように固定子１
２のヨ−ク１６が磁化され、窓孔１９の孔縁部１９ａに
Ｓ極が、孔縁部１９ｂにＮ極が各々発生する。なお、励
磁コイル１７は順電流Ｉが流がれることで図示一点鎖線
で示した磁束φを発生するように巻線されている。

【００２２】このため、マグネット１４のＮ極が孔縁部
１９ｂのＮ極によって反発され、フランジ部１３ａのＳ
極が孔縁部１３ａのＳ極によって反発され、また、同時
にマグネット１４のＮ極が孔縁部１９ａのＳ極に吸引さ
れ、可動子１１が図中左方向に移動する。可動子１１が
このように移動すると、図４に示すように、ヨ−ク１３
のフランジ部１３ｂが固定子１２に当接する。

【００２３】この時点では、磁束φがヨ−ク１３、１
６、マグネット１４を通るようになるため、可動子１１
がこの移動位置で安定し、また、励磁コイル１７の給電
が停止した後は、ヨ−ク１３のフランジ部１３ｂに発生
しているＳ極の電磁力により、可動子１１が固定子１２
に安定に保持される。図５（Ｂ）はこの移動々作をクラ
ッチ全体について示した縦断面図である。

【００２４】可動子１１が図４に示した移動位置となっ
ている状態で励磁コイル１７を逆電流で給電すると、固
定子１２の孔縁部１９ａ、１９ｂには図示とは逆極性の
磁極が発生するため、可動子１１が上記同様にして図中
右方向に移動し、図２に示す移動位置で安定保持され
る。このように、本実施例のクラッチは、可動子１１が
一方向に移動した位置と多方向に移動した位置で安定保
持される二安定のリング形クラッチとなっている。

【００２５】図６は上記したリング形クラッチをカメラ
のレンズ鏡胴に実装させた一例を示す部分的な断面図で
ある。この図において、２１は固定枠、２２はヘリコイ
ドねじによって固定枠２１に噛合されている第１移動
枠、２３は第１移動枠２２に支持された前群レンズ、２
４は第１移動枠２２内で移動する第２移動枠、２５は第
２移動枠２４に支持された後群レンズである。

【００２６】また、２６はクラッチの固定子１２を一体
的に取付けた筒状歯車で、これには光軸方向に長いギヤ
２６ａを設け、また、この歯車２６は第１移動枠２２に
対して回転自在に嵌合させてある。そして、この筒状歯
車２６はモ−タ２７の出力によって駆動される連動歯車
２８によって光軸周り方向に回転される。なお、モ−タ
２７は固定枠２１に設置されている。

【００２７】２９はヘリコイジねじにより第２移動枠２
４に噛合させた連動筒で、これは第１移動枠２２に対し
て回転自在に嵌合させ、また、この連動筒２９の外周囲
でクラッチの可動子１１が移動するようになっている。
なお、図示する３０ａ〜３０ｄは可動子１１、第１移動
枠２２、連動筒２９に設けた接続部材である。この接続
部材は、例えば、係合歯で構成し、可動子１１が左方向
に移動したとき、接続部材３０ａ、３０ｃが噛み合い、
また、可動子１１が右方向に移動したとき、接続部材３
０ｂ、３０ｃが噛み合い、可動子１１の回転を第１移動
枠２２または連動筒２９に確実に伝達する。

【００２８】上記のようなリング形クラッチを備えたレ
ンズ鏡胴は、クラッチの可動子１１が図示するように左
方向に移動して第１移動枠２２に連結している場合は、
モ−タ２７の駆動により前群レンズ２３と後群レンズ２
５と共に光軸方向に移動する。

【００２９】つまり、この場合には、モ−タ２７の回転
駆動により、筒状歯車２６が回転し、固定子１２が光軸
周り方向に回転する。したがって、可動子１１が同方向
に回転し第１移動枠２２を駆動回転させる。

【００３０】第１移動枠２２が連動回転されるとヘリコ
イドねじにしたがって光軸方向に移動し、また、第２移
動枠２４が連動筒２９を介して第１移動枠２２により連
動され光軸方向に移動する。

【００３１】リング形クラッチを切換えて可動子１１を
右方向に移動させ連動筒２９を連結させると、モ−タ２
７の回転駆動にしたがって後群レンズ２５のみが光軸方
向に移動する。

【００３２】つまり、この場合には、クラッチの可動子
１１が第１移動枠２２より離れ、連動筒２９に連結する
ため、可動子１１の回転が連動筒２９に伝達され、この
連動筒２９がモ−タ２７の回転駆動力を受けて回転し、
これより、第２移動枠２４のみがヘリコイドねじにした
がって光軸方向に移動する。

【００３３】このようにリング形クラッチを切換えるこ
とで、前群レンズ２３と後群レンズ２５とを一緒に移動
させ、また、後群レンズ２５のみを移動させることによ
り、ズ−ミングやフォ−カシングを行なうことができ
る。

【００３４】以上、本実施例の一実施例について説明し
たが、可動子１１を固定しておいて固定子１２を移動さ
せるように実施することもできる。

【００３５】

【発明の効果】上記した通り、本発明に係るリング形ク
ラッチは、第１、第２連結手段を同心円のリングに形成
し、これら第１、第２連結手段のいずれか一方を電磁力
で円中心線方向に移動させて負荷体との断続を行なう構
成としたので、機械的に強い薄形のクラッチ構造となる
他、中央空間の広いリング形クラッチとなる。この結
果、カメラのレンズ鏡胴などに備えるクラッチとして極
めて有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すリング形クラッチの一
部切欠き斜視図である。

【図２】励磁コイルに給電していないときの動作を示す
上記クラッチの一部拡大断面図である。

【図３】励磁コイルに給電した初期の動作を示す図２同
様の断面図である。

【図４】可動子が移動した動作を示した図２同様の断面
図である。

【図５】図５（Ａ）は励磁コイルに給電していないとき
の動作を示す上記クラッチの縦断面図である。図５
（Ｂ）は可動子が移動した動作を示した上記クラッチの
縦断面図である。

【図６】上記したクラッチを実装させたカメラのレンズ
鏡胴を示す部分的な断面図である。

【符号の説明】

１１ 可動子 １２ 固定子 １３ ヨ−ク １４ マグネット １６ ヨ−ク １７ 励磁コイル １８ スペ−サ １９ 窓孔 ２１ 固定枠 ２２ 第１移動枠 ２３ 前群レンズ ２４ 第２移動枠 ２５ 後群レンズ ２６ 筒状歯車 ２７ モ−タ ２８ 連動歯車 ２９ 連動筒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹形断面の磁性材を円形リングに形成し
   たヨ−クと、リングに沿って上記ヨ−クの凹形底に一体
   的に突設したマグネットとよりなる第１連結手段と、こ
   の第１連結手段のヨ−ク凹形内に配設し、第１連結手段
   と同心の円形リングとした第２連結手段とを備え、第２
   連結手段は、リング内周面に沿って所定幅の窓孔を形成
   した磁性材からなる中空枠状のヨ−クと、このヨ−クに
   内装させた励磁コイルとから構成し、励磁コイルの給電
   により、第１、第２連結手段をリング中心線方向に相対
   的に移動させて第２連結手段を第１連結手段のヨ−ク凹
   形壁部に磁気的に当接させ、いずれか一方の連結手段に
   回転中心をリング中心とする回転力を与え、その他方の
   連結手段より回転出力させる構成としたことを特徴とす
   るリング形クラッチ。