JPH1030702A - ギア機構及びギア機構を備えた機器 - Google Patents

ギア機構及びギア機構を備えた機器

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JPH1030702A
JPH1030702A JP18454796A JP18454796A JPH1030702A JP H1030702 A JPH1030702 A JP H1030702A JP 18454796 A JP18454796 A JP 18454796A JP 18454796 A JP18454796 A JP 18454796A JP H1030702 A JPH1030702 A JP H1030702A
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JP
Japan
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gear
driven
drive
gear member
driving
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JP18454796A
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Toyotoshi Kawasaki
豊年 川崎
Masaaki Miyano
正明 宮野
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Minolta Co Ltd
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Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】可動体を駆動するために使用される歯車におい
て、歯飛び防止機能を備える事により、確実な駆動を行
う事ができるギア機構、或いはそれにより、可動体を確
実に駆動する事ができる機器を提供する。 【解決手段】駆動歯車15がモータユニット11により
駆動され、矢印A方向に回転し、インナーギヤ16は矢
印B方向に噛み合い駆動される場合、駆動歯車15の駆
動軸15′を噛み合い側に案内する傾斜面を有する軸穴
17′を、その軸受け17に設ける事により、駆動歯車
15を常に噛み合い側に押さえつけて、歯飛びを防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影光学系或いは
X−Yテーブル等、可動体を駆動するために使用される
歯車等において、歯飛び防止機能を備えたギア機構、並
びにそのような機構を備えた機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】可動体を有する機器、例えばレンズ鏡胴
における撮影光学系のフォーカシング又はズーミング等
に際して、そのレンズ群を駆動する場合に、駆動源から
の駆動力を伝達する手段として、従来より、歯車による
駆動が行われている。例えば、図16に模式的に示すよ
うに、駆動歯車51が矢印A方向に回転すると、その動
きが歯の噛み合いによってレンズ群を駆動する部材に設
けたギヤ部53に伝達され、そのギヤ部53が矢印B方
向に駆動される。駆動先の終端部にはストッパー54が
設けられており、そこへギヤ部53が当接する事により
停止する。そしてギヤ部53の停止により、駆動歯車5
1の回転も停止すると、その回転停止を何らかの手段に
より検知して駆動歯車51の駆動を停止する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、駆動歯車51の回転停止を検知して駆
動を停止するまでの間に、無理な力が加わって回転軸5
2の軸受けが矢印C方向等に振られる事により、駆動歯
車51とギヤ部53との間で歯飛びを起こしてしまう事
があった。本発明は、上記のような不具合点を解消し、
可動体を駆動するために使用される歯車において、歯飛
び防止機能を備える事により、確実な駆動を行う事がで
きるギア機構、或いはそれにより、可動体を確実に駆動
する事ができる機器を提供する事を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のギア機構、或いはギア機構を備えた本発明
の機器は、駆動ギア部材と従動ギア部材の噛み合いを介
して駆動力を伝達するギア機構において、その従動ギア
部材に生じた過負荷により、前記ギア部材の少なくとも
一方が変位して、前記噛み合いが解かれようとするのを
阻止するために、前記変位に応じて前記変位するギア部
材を相手ギア部材に近づける摺動案内部材を設ける構成
とする。
【0005】本構成によれば、例えば駆動力伝達中に従
動ギア部材を強制停止させた場合、駆動ギア部材には、
それ自身の駆動力が従動ギア部材によって反作用として
返ってくる。その反作用とは、駆動ギア部材を従動ギア
部材から遠ざける方向の分力とその直角方向の分力であ
り、それらの合成の方向に駆動ギア部材は変位する。し
かし、その変位の方向に例えば傾斜した摺動案内部材が
配設されているので、変位すればする程、駆動ギア部材
は従動ギア部材側に近づけられ、従動ギア部材との噛み
合いが密になる。
【0006】尚、上記とは反対に、従動ギア部材が変位
する場合、その変位の方向に例えば傾斜した摺動案内部
材が配設される構成とする事ができる。また、駆動,従
動の各々のギア部材が変位する場合、そのそれぞれの変
位の方向に例えば傾斜した摺動案内部材が配設される構
成としても良い。
【0007】具体的には、前記駆動ギア部材である駆動
歯車が、前記従動ギア部材に押されてその従動ギヤ部材
との噛み合いが解かれる方向にシフトするのを抑えるよ
うに、前記駆動歯車の軸受け部に、その駆動歯車の駆動
軸を前記従動ギア部材に近づける傾斜面を有する軸穴を
設けた構成とする事ができる。
【0008】また、前記軸受け部は、前記従動ギア部材
を有する被駆動部材に沿って配置された固定部に設けら
れている構成とする事ができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明を適
用した撮影光学装置としての交換レンズ61をカメラ本
体60に取り付けたカメラの外観を示す斜視図である。
図2は、上記実施形態の撮影光学装置の主な部品を分解
して、光軸方向に並べた様子を模式的に示す斜視図であ
る。同図において、1は撮影光学装置の前部に配される
第1移動枠、2は第2移動枠であり、それらの内部には
それぞれレンズ群L1 ,L2 (図示せず)が保持されて
いる。3はカム筒であり、カム筒3の内部に第1移動枠
1と第2移動枠2が嵌合し、それぞれに設けられたピン
5,6が、カム筒3に螺旋状に設けられたカム溝7,8
をそれぞれ貫通する。
【0010】また、9は固定筒、10は固定筒9に直線
状に設けられたカム溝であり、この固定筒9の内部にカ
ム筒3が嵌合し、カム溝7,8を貫通したピン5,6は
更にカム溝10を貫通する。尚、4は押さえリング、1
1はモータを内蔵し、そのモータによって回転する駆動
歯車15を突出させたモータユニット、12は撮影光学
装置の後部を覆うカバーである。また、固定筒9の外周
にはカム溝10を覆い隠す外観部材が設置されるが、図
では省略している。
【0011】図3は、前記撮影光学装置が組み立てられ
た状態を模式的に示す縦断面図であり、図4は、レンズ
群が駆動された状態を模式的に示す縦断面図である。図
3において、モータユニット11により駆動歯車15が
駆動されると、カム筒3の内面に部分的に設けられたイ
ンナーギヤ16が噛み合い駆動され、カム筒3は光軸X
を中心として回転する。
【0012】このとき、カム筒3に螺旋状に設けられた
カム溝7,8が、第1移動枠1と第2移動枠2のそれぞ
れに設けられたピン5,6を押し、ピン5,6は固定筒
9に直線状に設けられたカム溝10にそって移動するの
で、図4に示すように第1移動枠1と第2移動枠2が光
軸方向に駆動され、レンズ群L1 ,L2 が同様に駆動さ
れる。このとき、カム溝7,8の形状の違いに基づい
て、第1移動枠1と第2移動枠2の移動量が異なるの
で、図4の如く、第1,第2移動枠1,2の間隔が開く
事になる。
【0013】図5は、駆動歯車15付近の様子を光軸方
向より模式的に示した図である。固定筒9より延びた軸
受け17に設けられたカバー18は、インナーギヤ16
の両端部に設けたストッパー19に当接する事により、
インナーギヤ16の動作及びカム筒3の回転を停止する
働きをするとともに、駆動歯車15を保護する役割を持
つ。また、20はストッパー19,19間に橋渡しされ
る形でカム筒3に一体に設けられた摺動部材であって、
駆動歯車15の持ち上げ時に、軸受け17に当接して駆
動歯車15の逃げを防止する。
【0014】カム筒3の回転時に、軸受け17との近接
関係を維持するため、摺動部材20は固定筒9と同心円
を成す弓形状となっている。尚、図5においては、摺動
部材20は軸受け17に近接しているが、17に常時当
接するようにしても良い。また、軸受け17には、駆動
歯車15の駆動軸15′を噛み合い側に案内する傾斜面
を有する軸穴17′が設けられている。
【0015】図6は、軸受け17に当接させるストッパ
ー19をインナーギヤ16の両端部に設けた状態を、模
式的に示す斜視図である。同図において、駆動歯車15
がモータユニット11により駆動され、矢印A方向に回
転すると、インナーギヤ16は矢印B方向に噛み合い駆
動される。そして、終端部まで駆動されると、図7に示
すように、軸受け17にストッパー19が当接し、矢印
のような互いに打ち消し合う力が働き、インナーギヤ1
6が停止する。このとき、軸受け17が図の右側に振ら
れる事がないので、それによる歯飛びが生じる事もな
い。
【0016】このことは、駆動歯車15が逆方向に回転
して、インナーギヤ16が矢印B方向とは反対の方向に
移動し、その終端でストッパー19に当接した時も同じ
である。尚、軸受け17にストッパー19が当接してイ
ンナーギヤ16が停止すると、駆動歯車15に対し停止
させようとする力が働き、駆動歯車15が停止する。こ
の停止を検出手段(図示せず)で検出すると、モータ駆
動信号が与えられなくなり、モータ(及び駆動歯車1
5)の駆動は止まる。
【0017】図8は、更に摺動部材20を設けた場合を
示す。この場合も同様に、駆動歯車15がモータユニッ
ト11により駆動され、矢印A方向に回転すると、イン
ナーギヤ16は矢印B方向に噛み合い駆動される。この
とき、軸受け17と摺動部材20は近接或いは当接して
いる。また図9に示すように、駆動時において、駆動歯
車15はインナーギヤ16より反作用による力Fを受け
るので、その分力Fy,Fxを考えた場合に、Fyは歯車
の噛み合いが外れる方向の力として表され、Fxはイン
ナーギヤ16を長手方向に駆動する力の反作用として表
される。通常は、分力Fy,Fxは軸受け17によって吸
収される。
【0018】このとき、カメラの使用者が何らかの外力
を加える事等によってインナーギヤ16を強制停止した
場合は、引き続き駆動歯車15に駆動力が働いているの
で、力Fが増大して分力Fyも増大するので、軸受け1
7のみによってはそれを吸収できなくなり、そのままで
は歯車の噛み合いが外れて歯飛びを起こす恐れがある。
ここにおいて摺動部材20があれば、軸受け17が当接
する事により、図10に示すように、矢印のような互い
に打ち消し合う力が働くので、分力Fyを吸収して歯飛
びを防止する事ができる。
【0019】尚、この例において、インナーギヤ16が
終端部まで駆動された場合、分力Fxの吸収は、軸受け
17をストッパー19に当接させる代わりに、インナー
ギヤ16を外部のストッパーに当接させる事で行っても
良い。摺動部材20がある限り、終端部においても歯飛
びを起こす心配はないからである。
【0020】図11は、図6の状態において、更に軸受
け17に、駆動歯車15の駆動軸15′を噛み合い側に
案内する傾斜面を有する軸穴17′を設けたところを示
す。駆動歯車15がモータユニット11により駆動さ
れ、矢印A方向に回転すると、インナーギヤ16は矢印
B方向に噛み合い駆動される。また図12に示すよう
に、駆動時において、駆動軸15′はインナーギヤ16
を長手方向に駆動する力の反作用Fxを受けるが、その
分力を考えると、軸穴17′の傾斜面を押す力Fxbと
傾斜面に沿って駆動歯車15を噛み合い側に案内する力
Fxaが働く事が分かる。
【0021】このFxaによって駆動歯車15が常に噛み
合い側に押さえつけられる事により、歯飛びを防止する
事ができる。このことは、駆動歯車15が逆方向に回転
して、インナーギヤ16が矢印B方向とは反対の方向に
移動した時も、左右対称に設けられた軸穴17′の傾斜
面の働きにより、同様となる。尚、インナーギヤ16が
終端部まで駆動された場合、分力Fxの吸収は、軸受け
17をストッパー19に当接させる代わりに、インナー
ギヤ16を外部のストッパーに当接させる事で行っても
良い。軸穴17′の傾斜面の働きがある限り、終端部に
おいても歯飛びを起こす心配はないからである。
【0022】また、軸穴17′の形は、図12に示すよ
うな三角形に限定されるものではなく、例えば図13に
示すような弓形の傾斜面を持つ形にしても良い。
【0023】図14は、本発明の第2の実施形態とし
て、上記に説明した構成を回動ではなく直進する機構に
適用したX−Yテーブルを、模式的に示した図である。
同図において、このX−Yテーブルの基盤となる固定テ
ーブル23の一側面には、モータユニットMUaが取り
付けられている。このモータユニットMUaはモータを
内蔵し、そのモータによって回転する駆動歯車15aを
突出させている。また、固定テーブル23の上面に、そ
の面と平行を成す同図の矢印α方向に摺動自在に取り付
けられている移動テーブル22の一側面には、ラックギ
ヤ16′aが設けられており、モータユニットMUaに
より駆動歯車15aが駆動されると、このラックギヤ1
6′aが噛み合い駆動され、移動テーブル22は、固定
テーブル23を基準として矢印α方向に移動する。
【0024】また、移動テーブル22の、前記ラックギ
ヤ16′aが設けられている側面と直角を成す一側面に
は、他のモータユニットMUbが取り付けられている。
上記と同様に、このモータユニットMUbはモータを内
蔵し、そのモータによって回転する駆動歯車15bを突
出させている。また、移動テーブル22の上面に、その
面と平行を成し、矢印α方向とは直角を成す矢印β方向
に摺動自在に取り付けられている移動テーブル21の一
側面には、他のラックギヤ16′bが設けられており、
このモータユニットMUbにより駆動歯車15bが駆動
されると、このラックギヤ16′bが噛み合い駆動さ
れ、移動テーブル21は、移動テーブル22を基準とし
て矢印β方向に移動する。
【0025】図15は、前記X−Yテーブルの駆動機構
の詳細を示す図である。同図において、移動テーブル2
2の一側面に取り付けられたモータユニットMUbより
延びた軸受け17は、移動テーブル21の一側面に設け
られた前記他のラックギヤ16′bの両端部に設けたス
トッパー19′bに当接する事により、このラックギヤ
16′bの動作及び移動テーブル21の移動を停止する
働きをする。また、20′bはストッパー19′b,1
9′b間に橋渡しされる形で設けられた摺動部材であっ
て、駆動歯車15bの持ち上げ時に、軸受け17に当接
して駆動歯車15bの逃げを防止する。更に軸受け17
に、駆動歯車15bの駆動軸15′bを噛み合い側に案
内する傾斜面を有する軸穴17′を設け、これによって
駆動歯車15bを噛み合い側に押さえつける事により、
歯飛びを防止する。
【0026】これらの事は、図14に示す固定テーブル
23の一側面に取り付けられたモータユニットMUaよ
り延びた軸受け17(図14には図示せず)が、移動テ
ーブル22の一側面に設けられたラックギヤ16′aの
両端部に設けたストッパー19′aに当接した時や、こ
のストッパー19′a,19′a間に橋渡しされる形で
設けられた摺動部材20′aが、このモータユニットM
Uaにより駆動される駆動歯車15aの持ち上げ時に、
この軸受け17に当接した時、及び上記モータユニット
MUaより延びた軸受け17に設けられた軸穴17′に
より、駆動歯車15aの駆動軸(図示せず)を噛み合い
側に案内する時も同じである。
【0027】X−Yテーブルは、その上に資料などを載
置して観察或いは加工等を行うときに、その位置が正確
に管理されていなければならない。本発明を適用する事
により、歯飛びを防止する事ができるので、X−Yテー
ブルにおいて正確な位置管理が可能となる。
【0028】尚、上記実施形態は交換レンズ,X−Yテ
ーブルに本発明を適用したものであるが、これに限るも
のではなく、回転,直進その他種々の形態で駆動される
機器に用いる事ができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動ギア部材と従動ギア部材の噛み合いを介して駆動力
を伝達するギア機構において、その従動ギア部材に生じ
た過負荷により、前記ギア部材の少なくとも一方が変位
して、前記噛み合いが解かれようとするのを阻止するた
めに、前記変位に応じて前記変位するギア部材を相手ギ
ア部材に近づける摺動案内部材を設ける事により、確実
な駆動を行う事ができるギア機構、或いはそれにより、
可動体を確実に駆動する事ができる機器を提供する事が
できる。
【0030】具体的には、前記駆動ギア部材である駆動
歯車が、前記従動ギア部材に押されてその従動ギヤ部材
との噛み合いが解かれる方向にシフトするのを抑えるよ
うに、前記駆動歯車の軸受け部に、その駆動歯車の駆動
軸を前記従動ギア部材に近づける傾斜面を有する軸穴を
設けた構成とする事ができる。そして、前記軸受け部
は、前記従動ギア部材を有する被駆動部材に沿って配置
された固定部に設けられている構成とする事により、前
記駆動歯車のがたつきを防止し、前記被駆動部材を確実
に駆動する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の撮影光学装置を取り付けたカメラの外
観を示す斜視図。
【図2】本発明の撮影光学装置を構成する主な部品の分
解斜視図。
【図3】撮影光学装置が組み立てられた状態を模式的に
示す縦断面図。
【図4】レンズ群が駆動された状態を模式的に示す縦断
面図。
【図5】駆動歯車付近の様子を光軸方向より模式的に示
した図。
【図6】軸受けに当接させるストッパーを設けた状態を
模式的に示す斜視図。
【図7】軸受けにストッパーが当接した状態を模式的に
示す図。
【図8】軸受けに近接或いは当接させる摺動部材を設け
た状態を模式的に示す斜視図。
【図9】駆動歯車が受ける力の説明図。
【図10】軸受けに摺動部材が当接した状態を模式的に
示す図。
【図11】軸受けに傾斜面を有する軸穴を設けた場合を
模式的に示す斜視図。
【図12】駆動軸が受ける力の説明図。
【図13】別の形の軸穴の例を示す図。
【図14】本発明の第2実施形態であるX−Yテーブル
を模式的に示す図。
【図15】その機構部の詳細を模式的に示す図。
【図16】従来の歯車駆動の様子を模式的に示す図。
【符号の説明】
1 第1移動枠 2 第2移動枠 L1 ,L2 レンズ群 3 カム筒 4 押さえリング 5,6 ピン 7,8,10 カム溝 9 固定筒 11,MUa,MUb モータユニット 12 カバー 15,15a,15b 駆動歯車 15′,15′b 駆動軸 16 インナーギヤ 16′a,16′b ラックギヤ 17 軸受け 17′ 軸穴 18 カバー 19,19′a,19′b ストッパー 20,20′a,20′b 摺動部材 21,22 移動テーブル 23 固定テーブル

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動ギア部材と従動ギア部材の噛み合い
    を介して駆動力を伝達するギア機構において、該従動ギ
    ア部材に生じた過負荷により、前記ギア部材の少なくと
    も一方が変位して、前記噛み合いが解かれようとするの
    を阻止するために、前記変位に応じて前記変位するギア
    部材を相手ギア部材に近づける摺動案内部材を設けた事
    を特徴とするギア機構。
  2. 【請求項2】 前記駆動ギア部材である駆動歯車が、前
    記従動ギア部材に押されて該従動ギヤ部材との噛み合い
    が解かれる方向にシフトするのを抑えるように、前記駆
    動歯車の軸受け部に、該駆動歯車の駆動軸を前記従動ギ
    ア部材に近づける傾斜面を有する軸穴を設けた事を特徴
    とする請求項1に記載のギア機構。
  3. 【請求項3】 前記軸受け部は、前記従動ギア部材を有
    する被駆動部材に沿って配置された固定部に設けられて
    いる事を特徴とする請求項2に記載のギア機構。
  4. 【請求項4】 駆動ギア部材と従動ギア部材の噛み合い
    を介して駆動力を伝達するギア機構を備えた機器におい
    て、前記従動ギア部材に生じた過負荷により、前記ギア
    部材の少なくとも一方が変位して、前記噛み合いが解か
    れようとするのを阻止するために、前記変位に応じて前
    記変位するギア部材を相手ギア部材に近づける摺動案内
    部材を設けた事を特徴とする、ギア機構を備えた機器。
  5. 【請求項5】 前記駆動ギア部材である駆動歯車が、前
    記従動ギア部材に押されて該従動ギヤ部材との噛み合い
    が解かれる方向にシフトするのを抑えるように、前記駆
    動歯車の軸受け部に、該駆動歯車の駆動軸を前記従動ギ
    ア部材に近づける傾斜面を有する軸穴を設けた事を特徴
    とする請求項4に記載の、ギア機構を備えた機器。
  6. 【請求項6】 前記軸受け部は、前記従動ギア部材を有
    する被駆動部材に沿って配置された固定部に設けられて
    いる事を特徴とする請求項5に記載の、ギア機構を備え
    た機器。
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Cited By (5)

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JP2011102864A (ja) * 2009-11-10 2011-05-26 Tamron Co Ltd レンズ鏡筒
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