JPS62153810A - 小さい負荷の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、５ミリビデオ又は一般のビデオカメラのオー
トフォーカス及びズーミングの駆動源のような小さい負
荷（電動機の回転軸の出力が７−５グラムセンチメート
ル位）を駆動する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の技術は、前記したビデオカメラにおいては、径が
７６ミリメートル、長さがおミリメートル位の周知の３
相整流子電動機を駆動源とし、この出力を減速歯車によ
り減速して、所要の負荷を駆動している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した周知の技術には、次に述べる問題点がある。

第１に、小型の電動機は、その特性上高速回転となゆ、
毎分ｓｏｏｏ〜７０００回転位となるので、整流子と刷
子の発生するノイズが大きくなる欠点がある。

第２Ｋ、初段の減速歯車の発生音も大きくなる欠点があ
る。

第３に、手動により負荷を駆動する例えばズーミングを
行なうときに、トルク伝達系の一部に挿入されたスリッ
プ装置を利用しているが、スリップトルクが不安定で、
操作が重くなったり、又電動機によるトルク伝達がスリ
ップして作動しなくなる不都合がある。

第ｑに、ｇミリビデオの場合に、ズーミング。

オートフォーカス（４Ｆ）及び絞りの制御に、それぞれ
ｌＩ′！！Ｉずつの電動機を利用しているのでこれ等叶
小型化され、従って出力トルクが不充分となり、高価と
なる，特に、機械音を小さくしようとして、半導体電動
機を利用すると更に高価となる不都合がある。

〔問題点を解決する為の手段〕

第１の問題点を解決する為に，半導体電動機を採用し、
又１個の電動機により、複数個の負荷を独立に駆動して
いるので、ノイズを小さくし、しかも価格の上昇を抑止
している。又１個となるので、出方の大きい電動機を利
用できる．従って、負荷の作動が早く確実となる特徴が
ある。

第２の問題点を解決する為に、初段の減速装置は、電動
機の回転軸に、コ個のゴム遊動輪を圧接して減速するこ
とによりノイズ発生を防止している。

又装置全体を小型とする為に、減速装置を収納する外電
の側面に電動機を付設することもできる。

第３の問題点は、スリップトルクを利用しないで、増速
歯車列による慣性負荷と摩擦抵抗を利用しているので、
前述した不都合が除去される。

第ｙの問題点け、単一の電動機の出力トルつてより、複
数個の負荷の作動を制御できるので、不都合が除去され
るものである。

〔作用〕

第１に、単一の電動機により、複数個の負荷の制御がで
きるので、半導体電動機の採用が可能となる。従って、
機械的．電気的ノイズの発生が抑止される効果がある。

ｇミリビデオの場合には、集音マイクが近くにあるので
、上記した作用は有効である。

第２Ｋ、第１段の減速が、出力回転軸とこれに圧接する
ゴム遊動輪なので、減速比が大きく、ノイズ発生が僅少
となる効果がある。

第３に、手動操作のときに、スリップトルクを利用しな
いで、増速歯車列による摩擦トルクと慣性トルクを利用
しているので、動作が安定する。

第ｑに、単一の電動機を利用して、複数個の負荷を独立
に制御しているので、大きい出力トルク、高価な電動機
を使用することができ、動作が安定確実でしかも早くな
るものである。

〔実施例〕

次に本発明装置を図面に示す実施例により、その詳細を
説明する。尚図面中の同一記号のものは同一部材なので
，その説明は省略する。

第７図は、本発明装置の適用されるビデオカメラの本発
明に関連ある部分のブロックの説明図である。第１図に
おいて、記号ｉｉ、ｔコ、／３で示すブロックが、本発
明による装置なので、これ等を第２図及び第３図につい
て先ず説明する。

第２図は、本発明装置に使用される半導体電動機及び減
速装置の１例である。

第２図において、電機子ユ６は固定され、これに３相の
電機子コイルが装着されているが、省略して図示してい
ない。マグネット回転子λ７は、カップ状の軟鋼プレス
部材、４７　ａの内側に貼着され、その磁極面には、電
機子コイルが対向している。カップ状の回転子コクａの
底面中央部には、回転軸２なの右端が固着されている。

マグネット回転子コクには、界磁♂極が着磁されている
。

以上の構成なので、周知の３相の半導体外転型電動機と
して運転することができることは明らかである。従って
、機械的電気的ノイズの発生は著しく小さくなる。

カップ状の外筺３ｍと平板状の外＠コ３とけ図示のよう
に嵌合固定されている。

外筐２３と２３　Ｉｎには、含油軸承おα、ｂｂが設け
られ、これ等により回転細評は回動自在に支持されてい
る。

円筒状に型抜きされた珪素鋼板を積層した電機子ムの左
端は、外筐ｎに固着され、その中央空孔には、回転細評
が貫挿している。

電機子ムの外周には、周知の手段により、Ｊ相の電機子
コイルが装着され、この電機子コイルは１周知の３相ブ
リッジ回路により通電が制御され、Ｙ型結線となってい
る。

回転軸３の右端には、軟鋼カップ−７ａが固定され、そ
の内周面には、マグネット回転子λ７が貼着されている
。

上述した構成は、３川の外転型の半導体電動機となって
いるものである。整流子と判子が無いので、発生ノイズ
は僅少となる。

外賀２Ｊ、コ３１＋の内部には、回転軸ンに駆動され、
減速して出力軸、？−を駆動する減速装置に２５；収納
されている。

軸承々ａ　、ａＡは、電動機と減速装置Ｋに共通となっ
ているので、装置全体を小型化し、又廉価とする効果が
ある。

次に、第３図につき、上記した本発明による減速装置に
の詳細を説明する。

第３図（−）において、本駆動装置の出力軸ｔＩｌ又は
上記出力軸４（／を覆うブツシュｌＩ２には第１のレバ
ー４’、ｌ　及ヒ第２のレバー＜ｚ＋が独立に回動する
ように支持され、上記出力軸ｕ／には大歯車４１ｊが固
定されている。第１のレパーダ３には第１の軸ダ６が支
持されていて大歯Ｂｕｓと噛合い回転する小１１りが取
付けられている。更に、第１の軸ダ６には第２の歯車ｑ
７と一体に回転し外周がゴムリングとなっている第１の
遊動輪轄が併設されている。

また、第二のレバー４１には第２の軸ｔＩｑが支持され
ていて第１の遊動輪ＱＫに圧接されて回転し外周がゴム
リングとなっている第２の遊動輪３０が支持されている
。そして、第１の遊動輪Ｒ［第２の遊動輪５０を圧接さ
せるため第１のレバーグ３及び第２のレバーｅｕの出力
軸ＩＪ／側の遊端部近傍にスプリングＳ／が掛渡されて
いる。

それによって、小型電動機の回転細評に第１又は第２の
遊動輪ｔＩに又は５ｏが圧接され、！方向に回転してい
る上記回転細評の回転力・ら、第７の遊動輪轄及び小歯
重りを介して大歯車４’ｊＫ）ルク伝達が行なわれ、第
２の遊動輪ＳＯと生＃魯餅鰺井＃寺第１の遊動輪ｅＫ及
び小歯車４７を介して大歯車ｌＩＳにトルク伝達が行な
われる機構に構成されている。

本発明の一実施例は、第３図（−）において、上記第１
のレパーダ３の出力軸ｑｌ側の遊端部には第７のピン７
０が設けられていて、この第１のピン７０を介して回動
自在に第１のリンク７／の一端が支持されている。上記
第二のレバー９ダの出力軸ｆ／側の遊端部には第２のピ
ン７コが設けられていて、この第２のピン７２を介して
回動自在に第二のリンク７３の一端が支持されている。

そして、第１のリンク７１の他端と第２のリンク７３の
他端は第３のピン７４！によって回動自在に結合されて
いる。また、出力軸＜１７を覆うブツシュ値で一端を回
動自在に支持された第３のレバー７Ｓが設けられ、この
第３のレバー７Ｓの他端近傍に長手方向の孔隙７６が設
けられている。上記孔隙７６には第３のピン７弘が回動
および摺動自在に挿入されている。また、第３のレバー
７３の他端には電磁装置７７が形成されていて図示の磁
極に磁化された可動永久磁石７ｇが設けられている。こ
の可動永久磁石７ｇＫ対向した位置には強磁性材料で形
成されたヨーク７デが設けられ、このヨーク７９には第
１の励磁コイルｇｏおよび第２の励磁コイルＵが設けら
れている。

このように構成されている本発明の小さい負荷の駆動装
置の一実施例によれば、第３図（りにおいて、第１のレ
バー４’ｊｌ第コのレバー鉢、第１のリンク７１および
第２のリンク７Ｊ　Ｋよって方形のリンク機構に形成し
、対角位置に第３のレバー７５を設けて一方のピン孔を
この第３のレバー７５に設けた上記対角方向の孔隙７６
に形成したので、第１の遊動輪ａｔおよび第２の遊動輪
夕０の外周のゴムリングが摩耗して外径が小さくなった
場合でも小型電動機の回転軸赴の外周面と第１、第２の
遊動輪Ｕ、ＳＯの外周面との距離の変化は殆んどない。

したがって、第１、第２の励磁コイルｇｏ、ざ／に通電
してから第１、第２の遊動輪ｑｇ、りＯが小型電動機の
回転細評に圧接される迄の時間差は殆んどない。また、
第１の遊動輪＜ｚｒの外周面と小型電動機の回転細評の
外周面との距離および第２の遊動輪ＳＯの外周面と小型
電動機の回転軸コタの外周面との距離は常に同じになる
ように第３のレバー７５が保持され機能は安定する。

そして、小型電動機の回転細評が矢印で示す一方向く回
転しているとき、第３図（ｂ）において、第１の励磁コ
イルざＯおよび第２の励磁コイルｌ／に（Ｎ）と（Ｓ）
で示した磁極の磁力を発生させるように通電すると、ヨ
ーク７９けＮとＳで示した磁極に磁化されその磁力によ
り可動永久磁石７ｇは図示のように中央に保持されるか
ら第１の遊動輪＜ｚ、ｔおよび第２の遊動輪ＳＯは回転
細評に接触しない。したがって、出力軸ｑｌは回転しな
い。

また、第３図（ｅ）において、第１の励磁コイルにＯお
よび第２の励磁コイルｒ／に（Ｎ）と（Ｓ）で示した磁
極の磁力を発生させるように通電すると、ヨーク７デは
ＮとＳで示した磁極に磁化されその磁力により可動永久
磁石７ｇが設けられている第３のレバー７ｊは図示のよ
うに反時計方向に回動し、それによって、第７の遊動輪
りは回転軸ｕ４１に圧接され、摩擦力により第１の遊動
輪ａＸけ上記小型電動機の回転細評の回転方向と反対の
方向に回転する。そして、上記第１の遊動輪ｒｔｘと小
歯車４１７は一体に回転しこの小歯車と噛合う大歯車＜
ｚｙは上記小型電動機の回転細評と同じ方向に回転する
。したがって、上記大歯車４１．ｔを固定している出力
軸ａｉけ小型電動機の回転軸と同じ方向に回転する。

次に、第３図（ｄ）において、第１の励磁コイル１０お
よび第２の励磁コイル♂ｌに（Ｎ）と（Ｓ）で示した磁
極の磁力を発生させるように通電すると、ヨーク７９は
ＮとＳで示した磁極に磁化され可動永久磁石７ｇが設け
られている第３のレバー７ｊは図示のように時計方向に
回動し、それによって、第２の遊動輪５０は回転軸ｘｅ
ｙ圧接され、摩擦力により第２の遊動輪Ｓθは上記小型
電動機の回転軸コなの回転方向と反対の方向に回転する
。

そして、上記第２の遊動輪夕０に圧接されている第１の
遊動輪４１ｇは上記小型電動機の回転軸、２ｔ、ｔと同
じ方向に回転する。そして、上記第１の遊動輪ｑにと小
歯車ｑ７は一体に回転しこの小歯車１と噛合う大歯車４
１５は上記回転軸２１と反対の方向に回転する。したが
って、上記大歯車ｑりを固定している出力軸４（／は小
型電動機の回転細評と反対の方向に回転する。

このように、本発明の小さい負荷の駆動装置の減速装置
には励磁コイルの通電を交替することにより一方向に回
転している小型電動機の回転軸ｕ＜＜Ｉｃ第１の遊動輪
ｌＩ、ｒ又は第２の遊動輪ＳＯを圧接することによって
出力ｇｔＩｔの回転方向を正逆方向に、駆動できる。上
記した電磁装置は同じ目的を達成するものであれば他の
手段でもよい。

なお、この実施例の図面では小型電動機の回転軸−の回
転方向は反時計方向であるから、負荷に対応して第１の
レバー４１ｊには回転細評と第１又は第２の遊動輪Ｒ又
はＳＯとの接触を離間せしめるトルクが発生し所謂逃げ
角の圧接となる。

上記回転軸：１４の回転方向を時計方向にすると負荷に
対応して第１のレバーＱＪには回転軸μと第１又は第２
の遊動輪ダに又はＳＯとの接触をより圧着せしめるトル
クが発生し所謂喰い込み角の圧接と々る。従って、逃げ
角の圧接と喰い込み角の圧接の選択は伝導トルク、回転
軸と遊動輪との離間速度、及び電磁装置の吸引力等によ
り決める必要がある。

また、一端を第３のレバーに掛止し、他端を本体に掛止
したｌ箇または複数筒のスプリングを設けて、第７の励
磁フィルおよび第二の励磁コイルに通電しないときに第
１の遊動輪および第２の遊動輪は回転軸に接触しないよ
うに保持させてもよい。

〔効果〕

本発明装置によれば、各実施例について説明したように
、比較的小さい負荷の場合に適用できる減速装置と電磁
クラッチの作用を兼ねた小型、軽量、廉価な装置を得る
ことができる効果がある。

そして、遊動輪の外周面が摩耗して外径が小さくなった
場合で本励磁コイルに通電してから各々の遊動輪が小型
電動機の回転軸に圧接される迄の時間差が殆んどなく、
安定した機能が得られる効果がある。

又減速装置の初段がゴム遊動輪を利用しているので、ノ
イズ発生が僅少となり、回転軸の径を小さくできるので
、減速比が大きくとれる。

従って、後段の歯車の回転による機械ノイズを低下せし
めることができる効果がある。

電磁クラッチとしての作用の為の所要電力が僅少となる
効果がある。又以上の効果に付加して、駆動源となる電
動機が１個ですみ、しかも正逆転する必要がないので経
済性がある。又大きい電動機が利用できるので動作が安
定確実となり、回転速度を小さくできるので、ノイズが
小さくなる効果がある。高価な半導体電動機を採用する
ことができるので、更に電気的機械的ノイズが抑止され
る効果がある。

特に、ビデオカメラのレンズの自動絞す、自動焦合、ズ
ーミングに利用すると効果著しきものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置をビデオカメラに利用した場合のブ
ロック説明図、第二図は本発明装置と電動機との組合せ
を示す説明図、第３図は本発明装置の説明図。 ＩＯ・・・電動機、／／、／コ、／３・・・本発明装置
。 ｑ・・・制御回路、　　３・・・電気スイッチ、評・・
・回転軸、　　ｑ／・・・出力軸、　　亭コ・・・プツ
シエ、ｌＩ３・・・Ｉｔのレバー、　　件・・・第２の
レバー、　　４１Ｓ・・・大歯車、　　ｑ６・・・第１
の軸、４１７・・・小歯車、　　りに・・・第１の遊動
輪、ｑｑ・・・第２の軸、　　５０・・・第２の遊動輪
、Ｓ／・・・スプリング、７／・・・第１のリンク、７
３・・・第２のリンク、７３・・・第３のレバー、７６
・・・孔隙、　　７ｇ・・・可動永久磁石、　　７９・
・・ヨーク、　　ｔＯ・・・第１の励磁コイル、　　ｘ
ｉ・・・第２の励磁コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動源となる小型電動機と、本駆動装置の出力軸
   または上記出力軸を覆うブッシュによつて本体に回動自
   在に支持された第１、第２のレバーと、上記出力軸に固
   定された大歯車と、第１のレバーに支持された第１の軸
   に取付けられて大歯車と噛み合う小歯車と、この小歯車
   と一体に回転する第１の遊動輪と、第２のレバーに支持
   された第２の軸に取付けられて第１の遊動輪に圧接され
   た第２の遊動輪と、第１の遊動輪に第２の遊動輪を圧接
   させるため第１、第２のレバー間に掛渡されたスプリン
   グとを有し小型電動機の回転軸に第１、第２の遊動輪が
   圧接され回転軸の１方向の回転から、第１の遊動輪およ
   び小歯車を介しての大歯車に対するトルク伝達ならびに
   第２の遊動輪と第１の遊動輪および小歯車を介しての大
   歯車に対するトルク伝達が行なわれる機構に構成された
   小さい負荷の駆動装置において、上記第１のレバーの出
   力軸側の遊端部に設けた第１のピンを介して回動自在に
   一端を支持された第１のリンクと、上記第２のレバーの
   出力軸側の遊端部に設けた第２のピンを介して回動自在
   に一端を支持された第２のリンクと、第１のリンクの他
   端および第２のリンクの他端を回動自在に結合する第３
   のピンと、出力軸または上記出力軸を覆うブッシュによ
   つて回動自在に一端を支持され他端近傍に長手方向の孔
   隙を設けて上記第３のピンを挿入した第３のレバーと、
   この第３のレバーの他端を吸引反発して上記小型電動機
   の回転軸に上記第１または第２の遊動輪を圧接もしくは
   離間させて保持する電磁装置と、この電磁装置の磁路と
   なるヨークに装着されて通電方向を変えることにより磁
   気吸引、反発力を制御する第１、第２の励磁コイルを有
   することを特徴とする小さい負荷の駆動装置。