WO2001036842A1 - Engrenage reducteur - Google Patents

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WO2001036842A1
WO2001036842A1 PCT/JP2000/008042 JP0008042W WO0136842A1 WO 2001036842 A1 WO2001036842 A1 WO 2001036842A1 JP 0008042 W JP0008042 W JP 0008042W WO 0136842 A1 WO0136842 A1 WO 0136842A1
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rotating member
outer peripheral
gear
rotating
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Inventor
Kiyosi Toma
Nobuyoshi Inoue
Original Assignee
Nidec Copal Corporation
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/121—Mechanical drive devices for polygonal mirrors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B19/00—Cameras
    • G03B19/02—Still-picture cameras
    • G03B19/12—Reflex cameras with single objective and a movable reflector or a partly-transmitting mirror
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/2881—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising two axially spaced central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear wherein one of the central gears is forming the output

Definitions

  • the present invention relates to a speed reducer, and more particularly, to a speed reducer that can be suitably used for a focus adjustment mechanism such as a camera, a mirror drive mechanism, a shirt charge, and the like.
  • a focus adjustment mechanism such as a camera, a mirror drive mechanism, a shirt charge, and the like.
  • the output from the motor is high, but the torque is low, but the torque is insufficient to use it as a drive target, for example, in a lens drive mechanism of a camera. Therefore, a reduction gear is arranged between the motor and the object to be driven, and the output from the motor is converted into a low rotation and high torque by this reduction gear.
  • a reduction gear used for a lens driving mechanism of a camera for example, as shown in FIG. 7, a plurality of spur gears 10 between a motor 101 as a power source and a lens mechanism 103 are used.
  • a speed reducer 107 composed of a combination of 5 is used. Disclosure of the invention
  • the inventors have found the following problems as a result of studying the above-described conventional technology.
  • the number of gear train stages is changed according to the reduction ratio.
  • the noise generated by gear engagement increased.
  • an object of the present invention is to provide a reduction gear device which is small in size, has a high reduction ratio, and can reduce noise.
  • the reduction gear transmission comprises: (1) an arm member attached to the driving shaft so as to be rotatable integrally with the driving shaft derived from the power source; and (2) an arm member that rotates integrally with the driving member.
  • a first rotating member attached to an outer end of the arm member so as to be able to revolve around the rotation center line of the arm member and to rotate around the rotation center line along the rotation center line.
  • an annular member having an inner peripheral surface that engages with the inner peripheral surface; And a second rotating member having a driven shaft that outputs a rotation that is slower than the rotation of the driving shaft.
  • at least one of the engagements is performed by gear engagement. In this way, the force is transmitted by the gear.
  • the engagement between the inner peripheral surface of the second rotating member and the first outer peripheral surface of the first rotating member, and the inner peripheral surface of the annular member and the second outer peripheral surface of the first rotating member are performed.
  • at least one of the engagements is performed by frictional engagement.
  • force is transmitted by friction.
  • noise can be further reduced as compared to when power is transmitted by gears.
  • the arm member is provided with two or more first rotating members. With this configuration, rotation unevenness of the arm member is suppressed, and vibration of the arm member is reduced. Note that when transmitting force by friction, noise is reduced compared to when transmitting force by gears. Therefore, even if the number of first rotating members is increased, noise is not significantly increased.
  • the arm member is provided with a balancer for suppressing an inertial force acting on the first rotating member.
  • the reduction gear transmission according to the present invention is provided coaxially with the rotation center line of the arm member.
  • a holding member that fixes the annular member and holds the second rotating member rotatably around the rotation center line is provided. With this configuration, the annular member is fixed to the holding member, while the second rotating member is held by the holding member so as to be rotatable around the rotation center line of the arm member.
  • the holding member and the second rotating member have a contact surface in contact with each other, and a projection is provided on at least one of the contact surfaces of the holding member and the second rotating member. Is preferred. With this configuration, the contact area between the holding member and the second rotating member is reduced, the frictional resistance is reduced, and the torque transmission loss is reduced.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the reduction gear transmission according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the reduction gear transmission according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line ⁇ - ⁇ shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the reduction gear transmission according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an example in which the speed reducer according to the first embodiment is applied to a focus adjustment mechanism of a camera.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional reduction gear transmission.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the reduction gear transmission 10 according to the first embodiment. Also FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the reduction gear transmission 10.
  • the speed reducer 10 which is integrally assembled with the motor (power source) 11, includes a cover (holding member) 16, a rotating arm (arm member) 12, and a planet A gear (first rotating member) 13, a balancer 20, a fixed internal gear (annular member) 14, and a movable internal gear (second rotating member) 15 are provided.
  • the cover 16 has a cylindrical side wall 35 and a disk-shaped lid 36 closing an upper opening of the side wall 35.
  • the side wall portion 35 has a step portion 23 on the inner peripheral surface, and the first inner peripheral surface 35 a on the upper opening side is formed to have a smaller diameter than the second inner peripheral surface 35 b on the lower opening side.
  • the lid 36 has a hole 36a in the center thereof through which a final output shaft (driven shaft) 27 described later is inserted.
  • the rotary arm 12 is a plate-shaped member having a substantially rectangular main surface, and is provided with a hole 31 into the center of which an output shaft (drive shaft) 18 of the motor 11 is press-fitted.
  • a pair of arms 12 a and 12 b extending horizontally around the hole 31 has holes 32 and 33 for attaching a planetary gear 13 and a balancer 20 to be described later. It is set up.
  • the rotary arm 12 is press-fitted into the output shaft 18 of the motor 11 through the hole 31 and is integrally rotatably assembled with the output shaft 18.
  • the planetary gear 13 revolves around the center line (rotation center line) 18 a of the output shaft 18 through the dowel 19 and the hole 32 on one arm portion 12 a of the rotating arm 12. It is attached so that it can rotate around the center line (rotation center line) 19a of the dowel 19 as much as possible.
  • This planetary gear 13 is defined by a first outer peripheral surface defined by a first radius R 1 centered on the center line 19 a of the dowel 19 and a second radius R 2 smaller than the first radius R 1. And a second outer peripheral surface.
  • a first gear portion 21 is formed on the first outer peripheral surface, and a second gear portion 22 is formed on the second outer peripheral surface.
  • the first gear portion 21 and the second gear portion 22 have different numbers of teeth. In the present embodiment, the number of teeth of the first gear portion 21 is larger than the number of teeth of the second gear portion 22. Is set.
  • a balancer 20 is provided on the other arm portion 1 2 b of the rotating arm 12 through a hole 33. Installed.
  • the balancer 20 has a function of suppressing the inertial force acting on the planetary gear 13 attached to the one arm portion 12a when the rotation arm 12 is rotated by the rotation of the output shaft 18.
  • the mass of the balancer 20 is set so as to almost completely cancel the inertial force acting on the planetary gear 13.
  • the fixed internal gear 14 is an annular member, and the second gear portion of the planetary gear 13 is provided on the inner peripheral surface.
  • a gear portion 25 that meshes with the gear 25 is provided.
  • the upper surface 14b of the fixed internal gear 14 is in contact with the step portion 23 of the cover 16, and the outer peripheral surface 14a is in contact with the second inner peripheral surface 35b of the cover 16. It is fixed in the cover 16 in contact with it.
  • the fixed internal gear 14 also has a function of preventing a movable internal gear 15 described later from falling out of the cover 16.
  • the movable internal gear 15 has a cylindrical side wall 41 and a disk-shaped lid 42 closing an upper opening of the side wall 41.
  • a gear portion 26 that meshes with the first gear portion 21 of the planetary gear 13 is provided.
  • the gear portion 25 of the fixed internal gear 14 and the gear portion 26 of the movable internal gear 15 differ in the number of teeth.
  • the number of teeth of the gear portion 26 is It is set larger than 25 teeth.
  • a final output shaft 27 is provided at the center of the upper surface of the lid portion 42, and two ridges (protrusions) 29 concentrically surround the final output shaft 27. It is set up.
  • a ridge 29 provided on the upper surface of the lid portion 42 abuts on the lower surface of the lid portion 36 of the cover 16, and the lower end portion 24 of the side wall portion 4 1 is fixed.
  • the internal gear 14 is rotatably held in the cover 16 in contact with the upper surface 14 b of the internal gear 14.
  • the final output shaft 27 is exposed from the cover 16 in a state where the movement in the radial direction is restricted by the hole 36 a of the cover 16.
  • the rotating arm 12 to which the above-mentioned planetary gear 13 and the balancer 20 are attached, the fixed internal gear 14, and the movable internal gear 15 are combined with the rotating shaft of the motor 11 in the case 16.
  • the center line of 18 is accommodated coaxially with 18 a.
  • the gear portion 25 of the fixed internal gear 14 meshes with the first gear portion 21 of the planetary gear 13 and, as shown in FIGS. 1 and 3,
  • the gear portion 26 of the movable internal gear 15 meshes with the second gear portion 22 of the planetary gear 13 to engage with the gear.
  • the final output shaft 27 of the movable internal gear 15 rotates at a lower rotation and higher torque than the output shaft 18 of the motor 11.
  • the case 16 is fixed to the motor case 17 of the motor 11 via bolts (not shown), so that the reduction gear transmission 10 and the motor 11 are integrated.
  • the reduction ratio of the reduction gear 10 can be set so large that the dowel 19 that supports the planetary gear 13 is mounted at a position away from the output shaft 18.
  • a reduction mechanism is configured by a combination of the rotating arm 12, the compound planetary gear 13, the fixed internal gear 14, and the movable internal gear 15. Therefore, it is possible to reduce the number of parts while maintaining a high reduction ratio, and to downsize the apparatus.
  • the rotating arm 12 is provided with a balancer 20 that cancels out the inertial force acting on the planetary gear 13, rotation unevenness of the rotating arm 12 is suppressed to reduce vibration of the rotating arm 12. Can be planned.
  • the protrusions 29 are provided on the upper surface of the lid portion 42 of the movable internal gear 15, the contact area between the movable internal gear 15 and the cover 16 is reduced, and the frictional resistance is reduced. Thus, torque transmission loss can be reduced.
  • the speed reducer 10 is integrally formed with the motor 11, the maintenance can be facilitated by replacing the motor 11 in case of a failure of the planetary gear 13 or the like.
  • the speed reducer 50 according to the present embodiment is different from the speed reducer 10 according to the first embodiment in the configuration of the planetary gear 13, the fixed internal gear 14, and the movable internal gear 15. Wrong. That is, as shown in FIG. 5, the speed reducer 50 according to the present embodiment includes a planetary roller 53 instead of the planetary gear 13, a fixed opening 54 instead of the fixed internal gear 14, And a movable roller 55 instead of the movable internal gear 15.
  • the planetary roller 53 has a structure in which the first and second gear portions 21 and 22 of the above-described planetary gear 13 are formed by smooth first and second rubber members 6 1, in which no irregularities such as gears are formed. 6 Replaced by 2. These tape-shaped first and second rubber members 6 1, 6
  • the fixed roller 54 is obtained by replacing the gear portion 25 of the fixed internal gear 14 with a smooth rubber member 65 having no irregularities such as gears.
  • the tape-shaped rubber member 65 is adhered and fixed to the inner periphery of the fixing roller 54 main body.
  • the movable roller 55 has a configuration in which the gear portion 26 of the movable internal gear 15 described above is replaced with a smooth rubber member 66 having no irregularities such as a toothed wheel.
  • the tape-shaped rubber member 66 is adhered and fixed to the inner periphery of the side wall 41 of the movable roller 55.
  • the first radius R1 defining the outer peripheral surface of the first rubber member 61 is set to be larger than the second radius R2 defining the outer peripheral surface of the second rubber member 62.
  • the first rubber member 61 of the planetary roller 53 and the rubber member 66 of the movable roller 55 are pressed together, and the second rubber member 62 of the planetary roller 53 and the rubber of the fixed roller 54 are pressed.
  • the member 65 is crimped and frictionally engaged.
  • the rotation of the planetary roller 53 causes a frictional force to act between the first rubber member 61 and the rubber member 66, and the rotational force of the planetary roller 53 is transmitted to the movable roller 55.
  • the rotation of the planetary opening roller 53 causes a frictional force to act between the second rubber member 61 and the rubber member 65, and the rotational force of the planetary roller 53 is transmitted to the fixed roller 65.
  • the rotating arm 12 rotates at the same speed as the output shaft 18.
  • the second rubber member 62 of the planetary roller 53 and the rubber member 65 of the fixed roller 64 are pressed together, they act between the second rubber member 62 and the rubber member 65. Due to the frictional force, the planetary rollers 53 revolve around the center line 19 a of the dowel 19 while revolving around the center line 18 a of the output shaft 18.
  • the first rubber member 61 of the planetary roller 53 and the rubber member 66 of the movable roller 55 are pressed, the first rubber member 61 and the rubber The movable roller 55 rotates at a reduced speed from the output shaft of the motor 11 due to the frictional force acting between the member 66 and the movable roller 55, and a low rotation and high torque output is obtained from the final output shaft 27.
  • the speed reducer 50 is configured by the combination of the rotary arm 12, the multiple planetary holes — rollers 53, the fixed rollers 54, and the movable rollers 55. It is possible to reduce the number of parts while maintaining a high reduction ratio, and to reduce the size of the device. Also, between the first rubber member 61 of the planetary roller 53 and the rubber member 66 of the movable roller 55, and between the second rubber member 62 of the planetary roller 53 and the rubber member 55 of the fixed roller 54. Since frictional engagement is performed between the members, noise can be further reduced.
  • the planetary rollers 53 slip and function as a torque limiter. . As a result, it is possible to prevent damage to the motor 11, damage to a not-shown stopper provided in the speed reducer 50, and the like.
  • the rotating arm 12 is provided with a balancer 20 for canceling the inertial force acting on the planetary rollers 53, the rotation of the rotating arm 12 is suppressed to reduce the vibration of the rotating arm 12. Can be achieved.
  • the protrusions 29 are provided on the upper surface of the lid portion 42 of the movable roller 55, the contact area between the movable roller 55 and the cover 16 can be reduced, and the frictional resistance can be reduced. This makes it possible to reduce torque transmission loss.
  • the speed reducer 10 is integrally formed with the motor 11, when the planetary roller 53 or the like fails, the motor 11 is replaced with another, thereby facilitating maintenance.
  • the focus adjustment mechanism 70 includes a motor 11 as a power source, the reduction gear 10 according to the above-described first embodiment, and a lens mechanism 71.
  • the lens mechanism 71 includes a cylindrical lens frame 73 for accommodating a lens 72 therein, and a lens drive ring 74 for moving the lens frame 73 back and forth in the X direction in the figure. .
  • a well-known not-shown spiral gear is provided on the outer peripheral surface of the lens frame 73 and the inner peripheral surface of the lens drive ring 74.
  • 75 is a base plate for a shirt
  • 76 is a blade holder
  • 79 is a spring for urging the lens frame 73 in the X direction.
  • a spur gear 77 is press-fitted and attached to the final output shaft 27 of the reduction gear 10. Between the spur gear 77 and the lens frame 74, a gear portion of the spur gear 77 is provided. A spur gear 78 having a gear portion that meshes with both the gear portion of the lens frame 74 is provided.
  • the high-speed low-torque output from the motor 11 is converted into a low-speed high-torque output by the reduction gear 10 and output from the final output shaft 27. .
  • the torque of the final output shaft 27 is transmitted to the lens driving ring 74 via the spur gears 77 and 78, and the lens driving ring 74 rotates.
  • a well-known notch gear is provided on the outer peripheral surface of the lens frame 73 and the inner peripheral surface of the lens drive ring 74, the lens drive ring 74 rotates.
  • the lens frame moves back and forth in the X direction in FIG. 6, thereby adjusting the focus.
  • the balancer 20 is formed separately from the rotary arm 12.
  • the present invention is not limited to this, and the balancer 20 may be formed by deviating or rotating the rotary arm 12. And the rotary arm 12 may be integrally formed.
  • the rotary arm 12 is formed of a plate-like member having a substantially rectangular main surface.
  • the present invention is not limited to this. May be configured.
  • a continuous ridge 29 is provided on the upper surface of the lid portion 42 of the movable internal gear 15 (movable roller 55) so as to surround the final output shaft 27.
  • the protrusions 29 may be discontinuous protrusions. By doing so, the contact area between the lower surface of the lid 36 of the case 16 and the upper surface of the lid 42 of the movable internal gear 15 (movable roller 55) is further reduced, and the frictional resistance is further reduced. It is possible to further reduce.
  • a ridge 29 may also be provided on the outer peripheral surface of the side wall 41 of the movable internal gear 15 (movable roller 55).
  • the protruding ridge 29 is provided on the movable internal gear 15 (movable roller 55).
  • the present invention is not limited to this, and the ridge 29 is provided on the inner surface of the case 16. It may be provided.
  • Either one of the rubber members 66 of the fixed roller 54 and the rubber member 66 of the movable roller 55 may be formed as a gear portion.
  • a planetary roller 53 having the same configuration as the planetary roller 53 attached to the arm 12a is attached to the arm 12b instead of the balancer 20.
  • the first rubber member 61 of the roller 53 is pressed against the rubber member 66 of the movable roller 55, and the second rubber member 62 of the new planetary roller 53 and the rubber member 65 of the fixed roller 54 are brought into contact with each other. May be pressed. Even in this case, the rotation unevenness of the rotary arm 12 is suppressed, and the vibration of the rotary arm 12 is reduced.
  • a reduction ratio can be maintained high by the combination of each member, the number of parts is reduced, and a reduction in size of an apparatus can be achieved. It is possible to reduce noise by reducing the number of engagement portions.

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Description

明細 技術分野
本発明は減速装置に関し、 より詳細にはカメラ等の焦点調節機構、 ミラ一駆動 機構、 シャツ夕一チャージ等に好適に用いることが可能な減速装置に関する。 背景技術
一般に、 モータからの出力は高回転ではあるがトルクが低く、 駆動対象物とし て、 例えばカメラのレンズ駆動機構に使用するにはトルクが不足する。 そこで、 モータと駆動対象物との間に減速装置を配置し、 この減速装置によりモー夕から の出力を低回転でかつ高トルクに変換している。
従来より、 カメラのレンズ駆動機構に用いられる減速装置としては、 例えば図 7に示すように、 動力源としてのモータ 1 0 1とレンズ機構部 1 0 3との間で、 複数の平歯車 1 0 5を嚙み合わせてなる減速装置 1 0 7が用いられている。 発明の開示
発明者らは、 上述の従来技術を検討した結果、 以下のような課題を発見した。 すなわち、 平歯車を用いた減速装置では、 その減速比によって輪列段数を変えて おり、 高減速比になればなるほど輪列段数が多くなつて、 装置の大型化を招くと いう問題があった。 また、 歯車の数が多くなると歯車の嚙み合いにより生じる騒 音も大きくなるという問題もあった。
そこで本発明は、 小型で減速比が高く、 かつ騒音の低減を図ることが可能な減 速装置を提供することを目的とする。
本発明に係る減速装置は、 （ 1 )動力源から導出される原動軸と一体的に回転可 能に、原動軸に対して取り付けられるアーム部材と、 （2 )アーム部材と一体的に 回転してアーム部材の回転中心線の周りで公転可能に、 かつ回転中心線に沿う自 転中心線を中心に自転可能に、 アーム部材の外端に取り付けられる第 1回転部材 であって、 自転中心線を中心とする第 1半径により規定される第 1外周面及び第 1半径より小さい第 2半径により規定される第 2外周面を有する第 1回転部材と、 ( 3 ) アーム部材の回転中心線と同軸的に設けられており、 第 1回転部材の第 2 外周面と係合する内周面を有する環状部材と、 （ 4 )アーム部材の回転中心線と同 軸的に設けられており、 第 1回転部材の前記第 1外周面と係合する内周面を有す ると共に、 原動軸の回転よりも減速された回転を出力する従動軸を有する第 2回 転部材と、 を備える。
この減速装置では、 各部材の組合せにより減速比が高く維持され、 また部品点 数を低減することで装置の小型化が図られ、 また回転力を伝達するための係合部 分を少なくすることで騒音の低減が図られる。
本発明に係る減速装置では、 第 2回転部材の内周面と第 1回転部材の第 1外周 面との係合、 及び環状部材の内周面と第 1回転部材の第 2外周面との係合の少な くともいずれかは、 歯車係合によりなされると好ましい。 このようにすれば、 歯 車により力が伝達される。
また本発明に係る減速装置では、 第 2回転部材の内周面と第 1回転部材の第 1 外周面との係合、 及び環状部材の内周面と第 1回転部材の第 2外周面との係合の 少なくともいずれかは、摩擦係合によりなされると好ましレ、。このようにすれば、 摩擦により力が伝達される。 また、 歯車により力を伝達するときと比べて騒音を 一層低く抑えることができる。 このとき、 アーム部材には、 第 1回転部材が 2個 以上設けられていると好ましい。 このようにすれば、 アーム部材の回転ムラの抑 制が図られ、 アーム部材の振動の低減が図られる。 なお、 摩擦により力を伝達す るときは、 歯車により力を伝達するときと比べて騒音の低減が図られるため、 第 1回転部材の個数を増やしても騒音が著しく増大することはない。
また本発明に係る減速装置では、 アーム部材には、 第 1回転部材に作用する慣 性力を抑制するためのバランザが設けられていると好ましい。このようにすれば、 アーム部材の回転ムラの抑制が図られ、 アーム部材の振動の低減が図られる。 また本発明に係る減速装置は、 アーム部材の回転中心線と同軸的に設けられて おり、 環状部材を固定すると共に、 回転中心線を中心に第 2回転部材を回転可能 に保持する保持部材を備えると好ましい。 このようにすれば、 環状部材は保持部 材に固定される一方、 第 2回転部材は保持部材によりアーム部材の回転中心線を 中心に回転可能に保持される。
また本発明に係る減速装置では、 保持部材と第 2回転部材とは互いに接する接 触面を有し、 前記保持部材及び前記第 2回転部材の少なくともいずれかの接触面 上には突起部が設けられていると好ましい。 このようにすれば、 保持部材と第 2 回転部材との接触面積が小さくなり摩擦抵抗の低減が図られ、 トルクの伝達損失 の低減が図られる。
本発明は以下の詳細な説明および添付図面によりさらに十分に理解可能となる。 これらは単に例示のために示されるものであって、 本発明を限定するものと考え るべきではない。
図面の簡単な説明
図 1は、 第 1実施形態に係る減速装置の構成を示す縦断面図である。
図 2は、 第 1実施形態に係る減速装置の構成を示す分解斜視図である。
図 3は、 図 1に示す Ι Π-Ι Π線における断面図である。
図 4は、 図 1に示す IV- IV線における断面図である。
図 5は、 第 2実施形態に係る減速装置の構成を示す縦断面図である。
図 6は、 第 1実施形態に係る減速装置をカメラの焦点調節機構に適用した一例 を示す縦断面図である。
図 7は、 従来の減速装置の構成を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 添付図面を参照しながら本発明に係る減速装置の好適な実施形態を詳細 に説明する。 なお、 図面において同一の要素には同一の符号を附し、 重複する説 明を省略する。
図 1は、 第 1実施形態に係る減速装置 1 0の構成を示す縦断面図である。 また 図 2は、 減速装置 1 0の構成を示す分解斜視図である。
図示の通り、 モー夕 （動力源） 1 1に一体的に組み付けられる本実施形態に係 る減速装置 1 0は、 カバー （保持部材） 1 6と、 回転アーム （アーム部材） 1 2 と、 遊星歯車 （第 1回転部材） 1 3と、 バランサ 2 0と、 固定内歯歯車 （環状部 材） 1 4と、 可動内歯歯車 （第 2回転部材） 1 5とを備えている。
カバ一 1 6は、 円筒状の側壁部 3 5と、 側壁部 3 5の上部開口を塞ぐ円板状の 蓋部 3 6とを有している。 側壁部 3 5は、 内周面に段差部 2 3を有し、 上部開口 側の第 1内周面 3 5 aは、 下部開口側の第 2内周面 3 5 bよりも小径に形成され ている。 蓋部 3 6は、 その中央に後述する最終出力軸 （従動軸） 2 7が揷通され る孔 3 6 aを有している。
回転アーム 1 2は、 主面が略長方形状をなす板状の部材であり、 中心にモータ 1 1の出力軸 （原動軸） 1 8が圧入される孔 3 1が設けられている。 そして、 孔 3 1を中心として水平方向に延びる一対のアーム部 1 2 a , 1 2 bには、 それそ れ後述する遊星歯車 1 3及びバランサ 2 0を取り付けるための孔 3 2 , 3 3が設 けられている。 かかる回転アーム 1 2は、 孔 3 1を介してモー夕 1 1の出力軸 1 8に圧入され、 出力軸 1 8と一体的に回転可能に組み付けられている。
回転アーム 1 2の一方のアーム部 1 2 aには、 ダボ 1 9及び孔 3 2を介して、 遊星歯車 1 3が出力軸 1 8の中心線 （回転中心線） 1 8 aの周りで公転可能に、 かつダボ 1 9の中心線 （自転中心線） 1 9 aを中心に自転可能に取り付けられて いる。 この遊星歯車 1 3は、 ダボ 1 9の中心線 1 9 aを中心とする第 1半径 R 1 により規定される第 1外周面と、 第 1半径 R 1より小さい第 2半径 R 2により規 定される第 2外周面とを有している。 そして、 この第 1外周面には第 1ギア部 2 1が形成されており、 また第 2外周面には第 2ギア部 2 2が形成されている。 こ れら第 1ギア部 2 1と第 2ギア部 2 2とは歯数が異なり、 本実施形態では第 1ギ ァ部 2 1の歯数が第 2ギア部 2 2の歯数よりも多く設定されている。
回転アーム 1 2の他方のアーム部 1 2 bには、 孔 3 3を介してバランサ 2 0が 取り付けられている。 このバランサ 2 0は、 出力軸 1 8の回転により回転アーム 1 2が回転したとき、 一方のアーム部 1 2 aに取り付けられた遊星歯車 1 3に作 用する慣性力を抑制する機能を有する。 ここでは、 遊星歯車 1 3に作用する慣性 力をほぼ完全に相殺するように、 バランサ 2 0の質量が設定されている。
固定内歯歯車 1 4は環状の部材であり、 内周面には遊星歯車 1 3の第 2ギア部
2 5と嚙み合うギア部 2 5が設けられている。 この固定内歯歯車 1 4は、 上面 1 4 bがカバ一 1 6の段差部 2 3に当接され、 また外周面 1 4 aがカバ一 1 6の第 2内周面 3 5 bに当接された状態で、 カバ一 1 6内に固定されている。 なお、 こ の固定内歯歯車 1 4は、 後述する可動内歯歯車 1 5がカバー 1 6内から抜け出る のを防ぐ機能も有している。
可動内歯歯車 1 5は、 円筒状の側壁部 4 1と、 側壁部 4 1の上部開口を塞ぐ円 板状の蓋部 4 2とを有している。 側壁部 4 1の下部開口近くの内周面には、 遊星 歯車 1 3の第 1ギア部 2 1と嚙み合うギア部 2 6が設けられている。 ここで、 固 定内歯歯車 1 4のギア部 2 5と、 可動内歯歯車 1 5のギア部 2 6とは歯数が相違 し、 本実施形態ではギア部 2 6の歯数がギア部 2 5の歯数より大きく設定されて いる。また、蓋部 4 2の上面には、その中央に最終出力軸 2 7が設けられており、 更に最終出力軸 2 7を取り囲むように同心円状に 2本の突条 （突起部） 2 9が設 けられている。 この可動内歯歯車 1 5は、 蓋部 4 2の上面に設けられた突条 2 9 がカバー 1 6の蓋部 3 6の下面と当接し、 且つ側壁部 4 1の下端部 2 4が固定内 歯歯車 1 4の上面 1 4 bと当接した状態で、 カバー 1 6内で回転可能に保持され ている。 このとき、 最終出力軸 2 7は、 カバー 1 6の孔 3 6 aにより径方向の動 きが規制された状態で、 カバ一 1 6から露出している。 このように、 可動内歯歯 車 1 5は突条 2 9を介してカバ一 1 6と当接しているため、 接触面積が小さくな り摩擦抵抗が低減されている。
上記した遊星歯車 1 3とバランサ 2 0とが取り付けられた回転アーム 1 2、 固 定内歯歯車 1 4、 及び可動内歯歯車 1 5が、 ケース 1 6内でモータ 1 1の回転軸 1 8の中心線 1 8 aと同軸的に収容されている。 このとき、 図 1及び図 4に示す ように、 固定内歯歯車 1 4のギア部 2 5は遊星歯車 1 3の第 1ギア部 2 1と嚙み 合い、 また図 1及び図 3に示すように、 可動内歯歯車 1 5のギア部 2 6は遊星歯 車 1 3の第 2ギア部 2 2と嚙み合って歯車係合している。 これにより、 可動内歯 歯車 1 5の最終出力軸 2 7は、 モータ 1 1の出力軸 1 8よりも低回転で、 かつ高 トルクで回転する。 そして、 ケース 1 6が図示しないボルトを介してモ一夕 1 1 のモ一夕ケース 1 7に固定されることで、 減速装置 1 0とモータ 1 1とが一体ィ匕 されている。 なお、 減速装置 1 0による減速比は、 遊星歯車 1 3を軸支するダボ 1 9が、 出力軸 1 8から離れた位置に取り付けられるほど大きく設定することが できる。
次に、 本実施形態に係る減速装置 1 0の動作について説明する。
モータ 1 1に通電されてモータ 1 1の出力軸 1 8が回転すると、 回転アーム 1 2が出力軸 1 8と同じ速度で回転する。 このとき、 遊星歯車 1 3の第 2ギア部 2 2と固定内歯歯車 1 4のギア部 2 5とは嚙み合っているため、 遊星歯車 1 3は出 力軸 1 8の中心線 1 8 aを中心に公転しながらダボ 1 9の中心線 1 9 aを中心に 自転する。
また、 遊星歯車 1 3の第 1ギア部 2 1と可動内歯歯車 1 5のギア部 2 6とは嚙 み合っているため、 遊星歯車 1 3の自転及び公転に伴い、 可動内歯歯車 1 5がモ 一夕 1 1の出力軸より減速されて回転し、 最終出力軸 2 7から低回転で、 かつ高 トルクの出力が得られる。
以上、 第 1実施形態に係る減速装置 1 0では、 回転アーム 1 2、 複式の遊星歯 車 1 3、 固定内歯歯車 1 4、 及び可動内歯歯車 1 5の組合せにより減速機構を構 成しているため、 減速比を高く維持しつつ部品点数を低減して装置の小型化を図 ることができる。
また、 遊星歯車 1 3は回転アーム 1 2に 1個のみ取り付けられており、 また遊 星歯車 1 3の第 1ギア部 2 1と可動内歯歯車 1 5のギア部 2 6との間、 及ぴ遊星 歯車 1 3の第 2ギア部 2 2と固定内歯歯車 1 4のギア部 2 5との間の 2箇所のみ で歯車の係合がなされるため、 騒音の低減が図られる。
また、 回転アーム 1 2には遊星歯車 1 3に作用する慣性力を相殺するバランサ 2 0が設けられているため、 回転アーム 1 2の回転ムラを抑制して回転アーム 1 2の振動の低減を図ることができる。
また、可動内歯歯車 1 5の蓋部 4 2の上面には突条 2 9が設けられているため、 可動内歯歯車 1 5とカバー 1 6との接触面積が小さくなって摩擦抵抗の低減を図 ることが可能となり、 トルクの伝達損失を低減することが可能となる。
更に、 減速装置 1 0はモータ 1 1と一体的に構成されているため、 遊星歯車 1 3等の故障時にはモー夕 1 1ごと取り替えることで、 メンテナンスの容易化を図 ることが可能となる。
次に、図 5を参照しながら第 2実施形態に係る減速装置 5 0について説明する。 本実施形態に係る減速装置 5 0は、 上記した第 1実施形態に係る減速装置 1 0 と比べて、 遊星歯車 1 3、 固定内歯歯車 1 4、 及び可動内歯歯車 1 5の構成が相 違している。 すなわち、 本実施形態に係る減速装置 5 0は、 図 5に示すように、 遊星歯車 1 3の代わりに遊星ローラ 5 3を、 固定内歯歯車 1 4の代わりに固定口 —ラ 5 4を、 及び可動内歯歯車 1 5の代わりに可動ローラ 5 5を備えている。 遊星ローラ 5 3は、 上記した遊星歯車 1 3の第 1及び第 2ギア部 2 1 , 2 2の 部分が、 歯車などの凹凸が形成されていない平滑な第 1及び第 2ゴム部材 6 1 , 6 2で置換されたものである。 これらテープ状の第 1及び第 2ゴム部材 6 1 , 6
2は、 遊星ローラ 5 3の外周にはめ込まれ、 または接着されて固定されている。 固定ローラ 5 4は、 上記した固定内歯歯車 1 4のギア部 2 5の部分が、 歯車な どの凹凸が形成されていない平滑なゴム部材 6 5で置換されたものである。 この テープ状のゴム部材 6 5は、 固定ローラ 5 4本体の内周に接着されて固定されて いる。 可動ローラ 5 5は、 上記した可動内歯歯車 1 5のギア部 2 6の部分が、 歯 車などの凹凸が形成されていない平滑なゴム部材 6 6で置換されたものである。 このテープ状のゴム部材 6 6は、 可動ローラ 5 5の側壁部 4 1の内周に接着され て固定されている。
ここで、 遊星ローラ 5 3において、 第 1ゴム部材 6 1の外周面を規定する第 1 半径 R 1は、 第 2ゴム部材 6 2の外周面を規定する第 2半径 R 2よりも大きく設 定されている。 そして、 遊星ローラ 5 3の第 1ゴム部材 6 1と可動ローラ 5 5の ゴム部材 6 6とは圧着されており、 また遊星ローラ 5 3の第 2ゴム部材 6 2と固 定ローラ 5 4のゴム部材 6 5とは圧着されて摩擦係合されている。 これにより、 遊星ローラ 5 3が回転することで第 1ゴム部材 6 1とゴム部材 6 6との間に摩擦 力が働き、 遊星ローラ 5 3の回転力が可動ローラ 5 5に伝達される。 また遊星口 —ラ 5 3が回転することで第 2ゴム部材 6 1とゴム部材 6 5との間に摩擦力が働 き、 遊星ローラ 5 3の回転力が固定ローラ 6 5に伝達される。
かかる構成の減速装置 5 0では、 モー夕 1 1に通電されてモ一夕 1 1の出力軸 1 8が回転すると、 回転アーム 1 2が出力軸 1 8と同じ速度で回転する。 このと き、 遊星ローラ 5 3の第 2ゴム部材 6 2と固定ローラ 6 4のゴム部材 6 5とは圧 着されているため、第 2ゴム部材 6 2とゴム部材 6 5との間に働く摩擦力により、 遊星ローラ 5 3は出力軸 1 8の中心線 1 8 aを中心に公転しながらダボ 1 9の中 心線 1 9 aを中心に自転する。
また、 遊星ローラ 5 3の第 1ゴム部材 6 1と可動ローラ 5 5のゴム部材 6 6と は圧着されているため、 遊星ローラ 5 3の自転及び公転に伴い、 第 1ゴム部材 6 1とゴム部材 6 6との間に働く摩擦力により、 可動ローラ 5 5がモータ 1 1の出 力軸より減速されて回転し、 最終出力軸 2 7から低回転で、 かつ高トルクの出力 が得られる。
以上、 第 2実施形態に係る減速装置 5 0では、 回転アーム 1 2、 複式の遊星口 —ラ 5 3、 固定ローラ 5 4、 及び可動ローラ 5 5の組合せにより減速機構を構成 しているため、 減速比を高く維持しつつ部品点数を低減して装置の小型化を図る ことができる。 また遊星ローラ 5 3の第 1ゴム部材 6 1と可動ローラ 5 5のゴム部材 6 6との 間、 及び遊星ローラ 5 3の第 2ゴム部材 6 2と固定ローラ 5 4のゴム部材 5 5と の間で摩擦係合がなされるため、 騒音の一層の低減が図られる。
また、 上記のように摩擦係合により力を伝達しているため、 減速装置 5 0の最 終出力軸 2 7に過負荷が作用したとき、 遊星ローラ 5 3はスリップしてトルクリ ミッタとして機能する。 その結果、 モータ 1 1の損傷や、 減速装置 5 0内に設け られた図示しないストツバの損傷などを防止することができる。
また、 回転アーム 1 2には遊星ローラ 5 3に作用する慣性力を相殺するバラン サ 2 0が設けられているため、 回転アーム 1 2の回転ムラを抑制して回転アーム 1 2の振動の低減を図ることができる。
また、 可動ローラ 5 5の蓋部 4 2の上面には突条 2 9が設けられているため、 可動ローラ 5 5とカバー 1 6との接触面積が小さくなって摩擦抵抗の低減を図る ことが可能となり、 トルクの伝達損失を低減することが可能となる。
更に、 減速装置 1 0はモータ 1 1と一体的に構成されているため、 遊星ローラ 5 3等の故障時にはモー夕 1 1ごと取り替えることで、 メンテナンスの容易化を 図ることが可能となる。
次に、 上記した第 1実施形態に係る減速装置 1 0を、 カメラの焦点調節機構に 適用した一例について説明する。
図 6に示すように、 焦点調節機構 7 0は、 動力源としてのモー夕 1 1と、 上記 した第 1実施形態に係る減速装置 1 0と、 レンズ機構部 7 1とを備えている。 レンズ機構部 7 1は、 内部にレンズ 7 2を収容する円筒状のレンズ枠 7 3と、 レンズ枠 7 3を図中の X方向に前後動させるためのレンズ駆動リング 7 4とを備 えている。 これらレンズ枠 7 3の外周面とレンズ駆動リング 7 4の内周面には、 図示しない周知のへリコイ ドギアが設けられている。 なお、 7 5はシャツ夕一地 板であり、 7 6は羽根押さえであり、 7 9はレンズ枠 7 3を X方向に付勢するバ ネである。 そして、 減速装置 1 0の最終出力軸 2 7には平歯車 7 7が圧入されて取り付け られており、 この平歯車 7 7とレンズ枠 7 4との間には、 平歯車 7 7のギア部と レンズ枠 7 4のギア部との両方に嚙み合うギア部を有する平歯車 7 8が設けられ ている。
かかる焦点調節機構 7 0において、 モ一夕 1 1からの高回転で低トルクの出力 は、 減速装置 1 0により低回転で高トルクの出力に変換され、 最終出力軸 2 7か ら出力される。 最終出力軸 2 7の回転力は、 平歯車 7 7 , 7 8を介してレンズ駆 動リング 7 4に伝達され、 レンズ駆動リング 7 4が回転する。 ここで、 上記した とおりレンズ枠 7 3の外周面とレンズ駆動リング 7 4の内周面には、 図示しない 周知のへリコイ ドギアが設けられているため、 レンズ駆動リング 7 4が回転する ことで、 レンズ枠が図 6中の X方向に前後動し、 これにより焦点の調節が行われ る。
なお、 本発明は上記した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であ る。
例えば、 第 1及び第 2実施形態では、 バランサ 2 0を回転アーム 1 2と別体で 構成したが、 これに限らず回転アーム 1 2を偏肉させ、 あるいは曲げ加工する等 してバランサ 2 0と回転アーム 1 2とを一体的に構成してもよい。
また、 第 1及び第 2実施形態では、 回転アーム 1 2を主面が略長方形状をなす 板状の部材により構成したが、 これに限らず主面が円形をなす円板状の部材によ り構成してもよい。
また、 第 1及び第 2実施形態では、 可動内歯歯車 1 5 (可動ローラ 5 5 ) の蓋 部 4 2の上面に、 最終出力軸 2 7を取り囲むように一つながりの突条 2 9を設け たが、 これに限らず突条 2 9は不連続な突起部であってもよい。 このようにすれ ば、 ケース 1 6の蓋部 3 6の下面と、 可動内歯歯車 1 5 (可動ローラ 5 5 ) の蓋 部 4 2の上面との接触面積が一層小さくなり、 摩擦抵抗をより一層低減すること が可能となる。 また、 第 1及び第 2実施形態において、 可動内歯歯車 1 5 (可動ローラ 5 5 ) の側壁部 4 1の外周面にも突条 2 9を設けてもよい。 また、 第 1及び第 2実施形 態では、 可動内歯歯車 1 5 (可動ローラ 5 5 ) に突条 2 9を設けたが、 これに限 らずケース 1 6の内面に突条 2 9を設けてもよい。
また、 第 2実施形態において、 遊星ローラ 5 3の第 1及び第 2ゴム部材 6 1，
6 2のいずれか一方をギア部とし、 これに対応するように、 固定ローラ 5 4のゴ ム部材 6 5及び可動ローラ 5 5のゴム部材 6 6のいずれか一方をギア部としても よい。
また、 第 2実施形態において、 アーム部 1 2 aに取り付けられた遊星ローラ 5 3と同じ構成の遊星ローラ 5 3を、 バランサ 2 0の代わりにアーム部 1 2 bに取 り付け、 新たな遊星ローラ 5 3の第 1ゴム部材 6 1と可動ローラ 5 5のゴム部材 6 6とを圧着させ、 また新たな遊星ローラ 5 3の第 2ゴム部材 6 2と固定ローラ 5 4のゴム部材 6 5とを圧着させてもよい。 このようにしても、 回転アーム 1 2 の回転ムラが抑制され、 回転アーム 1 2の振動が低減される。
なお、 ゴム部材同士の摩擦係合により回転力を伝達する場合は、 ギア部の嚙み 合いによる歯車係合により回転力を伝達する場合と比べて騒音が極めて低減され るため、このように遊星ローラ 5 3を 2個設けても発生する騒音は極めて小さい。 よって、 円板状の回転アーム 1 2のように回転アーム 1 2の形状によっては、 遊 星ローラ 5 3を 3個以上設けてもよい。 このようにすれば、 回転アーム 1 2の回 転ムラが一層抑制される。
産業上の利用可能性
本発明に係る減速装置によれば、 各部材の組合せにより減速比を高く維持する ことができ、 また部品点数が低減されて装置の小型化を図ることが可能となり、 また回転力を伝達するための係合部分を少なくすることで騒音の低減を図ること が可能となる。
以上の本発明の説明から、 本発明を様々に変形しうることは明らかである。 そ のような変形は、 本発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはで きず、 すべての当業者にとって自明である改良は、 以下の請求の範囲に含まれる ものである。

Claims

請求の範囲
1 . 動力源から導出される原動軸と一体的に回転可能に、 該原動軸に対して 取り付けられるアーム部材と、
前記アーム部材と一体的に回転して該アーム部材の回転中心線の周りで公転可 能に、 かつ該回転中心線に沿う自転中心線を中心に自転可能に、 該アーム部材の 外端に取り付けられる第 1回転部材であって、 該自転中心線を中心とする第 1半 径により規定される第 1外周面及び該第 1半径より小さい第 2半径により規定さ れる第 2外周面を有する第 1回転部材と、
前記アーム部材の前記回転中心線と同軸的に設けられており、 前記第 1回転部 材の前記第 2外周面と係合する内周面を有する環状部材と、
前記アーム部材の前記回転中心線と同軸的に設けられており、 前記第 1回転部 材の前記第 1外周面と係合する内周面を有すると共に、 前記原動軸の回転よりも 減速された回転を出力する従動軸を有する第 2回転部材と、
を備える減速装置。
2 . 前記第 2回転部材の前記内周面と前記第 1回転部材の前記第 1外周面と の係合、 及び前記環状部材の前記内周面と前記第 1回転部材の前記第 2外周面と の係合の少なくともいずれかは、 歯車係合によりなされる請求項 1に記載の減速
3 . 前記第 2回転部材の前記内周面と前記第 1回転部材の前記第 1外周面と の係合、 及び前記環状部材の前記内周面と前記第 1回転部材の前記第 2外周面と の係合の少なくともいずれかは、 摩擦係合によりなされる請求項 1に記載の減速
4 . 前記アーム部材には、 前記第 1回転部材に作用する慣性力を抑制するた めのバランサが設けられている請求項 1〜 3のいずれかに記載の減速装置。
5 . 前記アーム部材には、 前記第 1回転部材が 2個以上設けられている請求 項 3に記載の減速装置。
6 . 前記アーム部材の前記回転中心線と同軸的に設けられており、 前記環状 部材を固定すると共に、 該回転中心線を中心に前記第 2回転部材を回転可能に保 持する保持部材を備える請求項 1〜 5のいずれかに記載の減速装置。
7 . 前記保持部材と前記第 2回転部材とは互いに接する接触面を有し、 前記 保持部材及び前記第 2回転部材の少なくともいずれかの接触面上には突起部が設 けられている請求項 6に記載の減速装置。
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