JP2004108562A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主にチャージ負荷の低減を図ることができる駆動装置を提供する。
【解決手段】所定方向に付勢される被駆動部材３と、駆動源からの駆動力を入力部で受けて回転可能であるとともに、被駆動部材３に当接して被駆動部材３をチャージ可能なレバー部材１とを備え、レバー部材１が、第１の軸部２ａ１に係合して、この軸周りに回転可能な第１の軸受け部１ｄ１と、第２の軸部２ａ２に係合して、この軸周りに回転可能な第２の軸受け部１ｄ２とを有し、レバー部材１の回転途中で、第１の軸部２ａ１との係合から第２の軸部２ａ２との係合に切り換わる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動負荷を有する被駆動部材を、負荷に抗してチャージ初期位置からチャージ完了位置まで移動させる駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動負荷を有する被駆動部材を、この移動負荷に抗してチャージ初期位置からチャージ完了位置まで移動させるチャージ機構は、図２１に示すように、レバー部材４０１が一つの回転軸を中心に回転するように構成されている。
【０００３】
ここで、従来のチャージ機構全体を表した斜視図である図２１により、従来のチャージ機構を詳しく説明する。
【０００４】
４０１はレバー部材で、第１地板４０２に植設された軸部４０２ａを回転軸として回転可能に支持され、軸部４０２ａのスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。４０１ａはレバー部材の入力側腕部、４０１ｂは入力側腕部４０１ａに一体的に植設された入力ピン、４０１ｃはレバー部材の出力側腕部である。
【０００５】
４０３は被駆動部材で、第１地板４０２に植設された軸部４０２ｂを回転軸として回転可能に支持され、軸部４０２ｂのスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。被駆動部材４０３の先端には、軸部４０３ａが一体的に植設され、その軸部４０３ａを回転軸としてコロ４０４が回転可能に取り付けられている。同様にコロ４０４にも不図示の抜け止めが作用している。
【０００６】
４０５は動力ばねで、軸部４０２ｂと同軸に被駆動部材４０３上に設けられたトーションばねであり、一端が第１地板４０２に植設されたばね掛け４０２ｃに当接し、他端が被駆動部材のばね掛け突起４０３ｂに当接しており、被駆動部材４０３に軸部４０２ｂを回転軸として時計回りの回転力を与える。
【０００７】
４０６はチャージ入力レバーで、第１地板４０２と直交するように配置された第２地板４０７に植設された軸部４０７ａを回転軸として回転可能に支持され、軸部４０７ａのスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。４０６ａはチャージ入力レバーの入力側腕部で、このチャージ機構をチャージするために、チャージ入力レバー４０６を軸部４０７ａを回転軸として反時計方向へ回転させる力Ｆｃｈを受ける。
【０００８】
４０６ｂはチャージ入力レバーの出力側腕部である。４０６ｃは出力側腕部４０６ｂに一体的に植設された出力ピンで、レバー部材４０１の入力ピン４０１ｂと当接し、レバー部材４０１へ力を伝える。４０８は戻しばねで、一端が第２地板４０７に植設されたばね掛け４０７ｂに支持されているとともに、他端がチャージ入力レバーの穴４０６ｄに引掛けられており、チャージ入力レバー４０６に軸部４０７ａを回転軸とする時計方向の回転力を与えている。
【０００９】
４０７ｃは第２地板４０７に設けられたストッパで、チャージ入力レバーの出力側腕部４０６ｂの側面に当接し、戻しばね４０８によるチャージ入力レバーの時計方向の回転を阻止する。
【００１０】
次に、上述したように構成されている従来のチャージ機構の動作を説明する。
【００１１】
まず、力Ｆｃｈがチャージ入力レバーの入力側腕部４０６ａに加わると、チャージ入力レバー４０６は軸部４０７ａを回転軸として反時計方向へ回転する。このため、出力側腕部４０６ｂ上の出力ピン４０６ｃに入力側腕部４０１ａ上の入力ピン４０１ｂが押され、レバー部材４０１は軸部４０２ａを回転軸として時計方向へ回転する。これにより、今度はレバー部材の出力側腕部４０１ｃが動力バネ４０５の力に抗してコロ４０４を押し、被駆動部材４０３を軸部４０２ｂを回転軸として反時計方向に回転させる。
【００１２】
そして、所定角度回転したところでチャージ動作を終了する。
【００１３】
次に、従来のチャージ機構の動作を、順を追って、動作途中のチャージ負荷の状態を踏まえながら詳細に説明する。なお、動力ばね４０５はトーションばねであるが、以下の説明では必要に応じて引っ張りコイルばねで図示している。
【００１４】
図２２は、第１地板４０２に配置されたレバー部材４０１と被駆動部材４０３のチャージ開始状態を表す平面図（第２地板４０７に配置されたチャージ入力レバー４０６等は省略している）で、レバー部材（駆動部材）と被駆動部材の回転角はそれぞれ０°である。
【００１５】
同図において、各部は図中に示す寸法関係になっており、チャージ開始状態での動力ばね４０５が被駆動部材４０３に与える回転モーメントをｋθ１とする。ここで、ｋは被駆動部材４０３が回転するにあたり、単位回転角度当りの動力ばね４０５のばね定数を表す。また、θ１は動力ばね４０５の軸部４０２ｂ回りの自由状態からの所定変位角度を表す。
【００１６】
Ｆはｋθ１に釣り合うためのチャージ入力レバーの出力ピン４０６ｃからレバー部材の入力ピン４０１ｂが受ける力、Ｐ１０はコロ４０４がレバー部材の出力側腕部４０１ｃから受ける力で、動力ばね４０５によるレバー部材の出力側腕部４０１ｃがコロ４０４から受ける力の反力と等しい。
【００１７】
力の釣り合い関係から以下のような式が得られる。ここでは、簡単のため各部の摩擦は無視している。
（Ｆ・ｃｏｓ２９．１６°）×３．９０＝Ｐ１０×５．７９・・・（１．１）
（Ｐ１０・ｃｏｓ５４．３５°）×１０．００＝ｋθ１・・・・（１．２）
式（１．１）、（１．２）より、Ｆ＝０．２９２ｋθ１となる。
【００１８】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝２．９２［ｇｆ］（＝２８６０［ｄｙｎ］）となる。
【００１９】
図２３は、図２２の状態からチャージが進んだ、チャージ前半の状態を表す平面図である。チャージ開始よりレバー部材（駆動部材）の回転角は１４°、被駆動部材の回転角は１０°である。
【００２０】
同図において、各部は図中に示す寸法関係になっており、この状態での動力ばね４０５が被駆動部材４０３に与える回転モーメントはｋ（θ１＋１０°）である。Ｆはｋ（θ１＋１０°）に釣り合うためのチャージ入力レバーの出力ピン４０６ｃからレバー部材の入力ピン４０１ｂが受ける力、Ｐ２０はコロ４０４がレバー部材の出力側腕部４０１ｃから受ける力で、動力ばね４０５によるレバー部材の出力側腕部４０１ｃがコロ４０４から受ける力の反力と等しい。
【００２１】
力の釣り合い関係から以下のような式が得られる。ここでは、簡単のため各部の摩擦は無視している。
（Ｆ・ｃｏｓ１５．１６°）×３．９０＝Ｐ２０×４．９８・・・（１．３）
（Ｐ２０・ｃｏｓ３０．３５°）×１０．００＝ｋ（θ１＋１０°）・・・（１．４）
式（１．３）、（１．４）より、Ｆ＝０．１５３ｋ（θ１＋１０°）となる。
【００２２】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝３．０７［ｇｆ］（＝３０００［ｄｙｎ］）となる。
【００２３】
図２４は、図２３の状態からチャージが進み、チャージ中間の状態を表す平面図である。チャージ開始よりレバー部材（駆動部材）の回転角は３０．２°、被駆動部材の回転角は１８．５°である。
【００２４】
同図において、各部は図中に示す寸法関係になっており、この状態での動力ばね４０５が被駆動部材４０３に与える回転モーメントはｋ（θ１＋１８．５°）である。Ｆはｋ（θ１＋１８．５°）に釣り合うためのチャージ入力レバーの出力ピン４０６ｃからレバー部材の入力ピン４０１ｂが受ける力、Ｐ３０はコロ４０４がレバー部材の出力側腕部４０１ｃから受ける力で、動力ばね４０５によるレバー部材の出力側腕部４０１ｃがコロ４０４から受ける力の反力と等しい。
【００２５】
力の釣り合い関係から以下のような式が得られる。ここでは、簡単のため各部の摩擦は無視している。
（Ｆ・ｃｏｓ１．０４°）×３．９０＝Ｐ３０×４．９４・・・（１．５）
（Ｐ３０・ｃｏｓ５．６５°）×１０．００＝ｋ（θ１＋１８．５°）・・・（１．６）
式（１．５）、（１．６）より、Ｆ＝０．１２７ｋ（θ１＋１８．５°）となる。
【００２６】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝３．６３［ｇｆ］（＝３５６０［ｄｙｎ］）となる。
【００２７】
図２５は、図２４の状態からチャージが進み、チャージ後半の状態を表す平面図である。チャージ動作開始よりレバー部材（駆動部材）の回転角は５５．５°、被駆動部材の回転角は３３°である。
【００２８】
同図において、各部は図中に示す寸法関係になっており、この状態での動力ばね４０５が被駆動部材４０３に与える回転モーメントはｋ（θ１＋３３°）である。Ｆはｋ（θ１＋３３°）に釣り合うためのチャージ入力レバーの出力ピン４０６ｃからレバー部材の入力ピン４０１ｂが受ける力、Ｐ４０はコロ４０４がレバー部材の出力側腕部４０１ｃから受ける力で、動力ばね４０５によるレバー部材の出力側腕部４０１ｃがコロ４０４から受ける力の反力と等しい。
【００２９】
力の釣り合い関係から以下のような式が得られる。ここでは、簡単のため各部の摩擦は無視している。
（Ｆ・ｃｏｓ２６．３４°）×３．９０＝Ｐ４０×６．２５・・・（１．７）
（Ｐ４０・ｃｏｓ３４．１５°）×１０．００＝ｋ（θ１＋３３°）・・・（１．８）
式（１．７）、（１．８）より、Ｆ＝０．２１６ｋ（θ１＋３３°）となる。
【００３０】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝９．２９［ｇｆ］（＝９１１０［ｄｙｎ］）となる。
【００３１】
図２６は、図２５の状態からチャージが進み、チャージ完了の状態を表す平面図である。チャージ動作開始よりレバー部材（駆動部材）の回転角は６６．５°、被駆動部材の回転角は４４°である。
【００３２】
同図において、各部は図中に示す寸法関係になっており、この状態での動力ばね４０５が被駆動部材４０３に与える回転モーメントはｋ（θ１＋４４°）である。Ｆはｋ（θ１＋４４°）に釣り合うためのチャージ入力レバーの出力ピン４０６ｃからレバー部材の入力ピン４０１ｂが受ける力、Ｐ５０はコロ４０４がレバー部材の出力側腕部４０１ｃから受ける力で、動力ばね４０５によるレバー部材の出力側腕部４０１ｃがコロ４０４から受ける力の反力と等しい。
【００３３】
力の釣り合い関係から以下のような式が得られる。ここでは、簡単のため各部の摩擦は無視している。
（Ｆ・ｃｏｓ３７．３４°）×３．９０＝Ｐ５０×７．９０・・・（１．９）
（Ｐ５０・ｃｏｓ５６．１５°）×１０．００＝ｋ（θ１＋４４°）・・・（１．１０）
式（１．９）、（１．１０）より、Ｆ＝０．４５７ｋ（θ１＋４４°）となる。
【００３４】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝２４．７［ｇｆ］（＝２４２００［ｄｙｎ］）となる。
【００３５】
以上の結果に基づいて、被駆動部材の回転角とレバー部材の入力負荷との関係を図７（ａ）に示す表と図７（ｂ）に示すグラフにまとめている（後述）。
【００３６】
ここで、上述したチャージ機構を備えたシャッタ装置がある（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【００３７】
【特許文献１】
特公昭６２−１７７３７号公報
【００３８】
【特許文献２】
実公平４−１７９３０号公報
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような、レバー部材４０１が単純に一つの回転軸を中心に回転するチャージ機構では、チャージ動作の開始時期と完了時期で、レバー部材の入力ピン４０１ｂの中心軸と軸部４０２ａ中心とを結ぶ直線（図２２〜２７に示すＬ）と、力Ｆの方向と直交する線（図２２〜２７に示すＨ）のなす角が大きくなり、入力ピン４０１ｂがチャージ入力レバーの出力ピン４０６ｃから受ける力のうち、レバー部材４０１の回転軸４０２ａ方向の分力が大きく（いわゆる軸損が大きい）、レバー部材をチャージ方向（時計方向）に回転させる力を損ねてしまうという不都合がある。
【００４０】
また、チャージ中に入力ピン４０１ｂとチャージ入力レバーの出力ピン４０６ｃとの当接点が、出力ピン４０６ｃ上を滑りながら移動する距離が長い。このため摩擦損失が大きく、これによってもレバー部材をチャージ方向（回転軸４０２ａを回転軸とする時計回りの方向）に回転させる力を損ねてしまうという不都合がある。
【００４１】
さらに、当接点が滑りながら移動する距離が長いことから、チャージ動作の開始時期と完了時期でチャージ入力レバーの上面（出力ピン４０６ｃを植設している面）から当接点までの距離が長く、チャージ入力レバーの煽りが大きくなり、レバー部材をチャージ方向（時計回りの方向）に回転させる力を損ねてしまう場合があるという不都合がある。
【００４２】
加えて、当接点の移動する距離が長いことから、この分のスペースを確保しなくてはならず、チャージ機構が大型化してしまうという不都合がある。
【００４３】
本出願の発明の目的は、チャージ負荷が低く、小型な駆動装置を提供することを目的とする。特に、チャージ動作の際、軸方向分力の軽減により軸損を減らすとともに、入力負荷方向と直交する方向への入力端変位を減らすことで駆動効率のアップを図っている。
【００４４】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明は、所定方向に付勢される被駆動部材と、駆動源からの駆動力を入力部で受けて回転可能であるとともに、被駆動部材に当接して被駆動部材をチャージ可能なレバー部材とを備えた駆動装置において、レバー部材が、第１の軸部に係合して、この軸周りに回転可能な第１の軸受け部と、第２の軸部に係合して、この軸周りに回転可能な第２の軸受け部とを有し、レバー部材の回転途中で、第１の軸部との係合から第２の軸部との係合に切り換わることを特徴とする。
【００４５】
ここで、レバー部材における第１の軸部および第２の軸部回りの回転角度の総和が、チャージ動作開始時の第１の軸部と入力部とを結ぶ直線と入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度と、チャージ動作完了時の第２の軸部と入力部とを結ぶ直線と入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度との和よりも大きい構成とすることが好ましい。
【００４６】
このように、レバー部材の回転中心が回転途中で第１の軸部から第２の軸部に切り換わることで、レバー部材の第１の軸部および第２の軸部回りの総回転角が大きくとも、チャージ動作の開始時期と完了時期において、レバー部材の入力部と第１の軸部および第２の軸部の軸心とを結ぶ直線と、入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度を小さくすることができ、入力部が駆動源からうける駆動力のうち、レバー部材の第１の軸部および第２の軸部方向の分力を小さく（いわゆる軸損を小さく）することができる。
【００４７】
ここで、レバー部材の入力部に当接してレバー部材に回転駆動力を伝達する伝達部材を備えた構成においては、伝達部材と入力部との当接点が、伝達部材上を滑りながら移動する距離が短くなるため、摩擦損失を少なくすることができる。しかも、伝達部材上における当接点の移動距離を短くすることで、この短くした分だけ駆動装置を小型化することができるとともに、伝達部材の煽りを軽減することができる。
【００４８】
これにより、駆動効率の向上が図られ、チャージ負荷が軽く、しかも小型の駆動装置を提供することができる。
【００４９】
また、第１の軸受け部およびレバー部材の入力部間の距離が、第２の軸受け部およびレバー部材の入力部間の距離と略等しい構成とすることができる。これにより、レバー部材の回転途中で回転中心が切り換わるとき、すなわち、回転中心が第１の軸部から第２の軸部に切り換わるときの急激な負荷変動を防止でき、レバー部材の回転運動が全範囲にわたってスムーズとなる。
【００５０】
なお、第１の軸受け部および第２の軸受け部を、被駆動部材およびレバー部材の当接点における駆動力の伝達方向と略平行となるように配置することができる。
【００５１】
本願第２の発明は、所定方向に付勢される被駆動部材と、駆動源からの駆動力を入力部で受けて回転可能であるとともに、被駆動部材に当接して被駆動部材をチャージ可能なレバー部材とを備えた駆動装置において、レバー部材が、第１の軸受け部に係合して回転中心となる第１の軸部と、第２の軸受け部に係合して回転中心となる第２の軸部とを有し、レバー部材の回転途中で、第１の軸受け部との係合から第２の軸受け部に切り換わることを特徴とする。
【００５２】
ここで、レバー部材における第１の軸受け部および第２の軸受け部回りの回転角度の総和が、チャージ動作開始時の第１の軸受け部中心と入力部とを結ぶ直線と入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度と、チャージ動作完了時の第２の軸受け部中心と入力部とを結ぶ直線と入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度との和よりも大きい構成とすることが好ましい。
【００５３】
このように、レバー部材の回転中心が回転途中で第１の軸部から第２の軸部に切り換わることで、レバー部材の回転中心が回転途中で第１の軸受け部および第２の軸受け部の中心を回転中心としたときの総回転角が大きくとも、チャージ動作の開始時期と完了時期において、レバー部材の入力部と第１の軸受け部および第２の軸受け部の中心とを結ぶ直線と、入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度を小さくすることができ、入力部が駆動源からうける駆動力のうち、レバー部材の第１の軸受け部および第２の軸受け部方向の分力を小さく（いわゆる軸損を小さく）することができる。
【００５４】
一方、第１の軸部および第１の軸受け部の係合位置と、第２の軸部および第２の軸受け部の係合位置とが、これら回転軸の軸方向において異なる位置とすることができる。これにより、少ないスペースで、レバー部材の回転中心をスムーズに切り換えることができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図８は本発明の第１実施形態におけるチャージ機構を説明するための図である。図１はチャージ機構全体を表した斜視図、図２は第１地板２に配置されたレバー部材１と被駆動部材３のチャージ開始状態を表す平面図、図３はチャージ動作前半の状態を表す平面図、図４はチャージ動作中間（軸切り換わり時）の状態を表す平面図、図５はチャージ動作後半の状態を表す平面図、図６はチャージ完了の状態を表す平面図である。
【００５６】
図７は被駆動部材の回転角とレバー部材の入力負荷との関係を説明するための図で、（ａ）は表、（ｂ）はグラフである。図８はチャージ入力部材とレバー部材との関係を示した平面図である。
【００５７】
図１において、１はレバー部材で、第１地板２に植設された第１の軸部２ａ１と第２の軸部２ａ２を回転軸として回転可能に支持されており、第１の軸部２ａ１及び第２の軸部２ａ２のスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。１ａはレバー部材１の入力側腕部、１ｂは入力側腕部１ａに一体的に植設された入力ピン（入力部）、１ｃはレバー部材１の出力側腕部である。
【００５８】
１ｄ１は第１の軸部２ａ１と係合し、この第１の軸部２ａ１を回転軸としてレバー部材１を回転可能とする第１の軸受け部、１ｄ２は第２の軸部２ａ２と係合し第２の軸部２ａ２を回転軸としてレバー部材１を回転可能とする第２の軸受け部である。
【００５９】
第１の軸受け部１ｄ１は図１の斜視図では隠れているが、破線で示すようにレバー部材１の内側（第１地板２と対向する側）に形成されており、これら第１および第２の回転軸の軸方向における第２の軸受け部１ｄ２とは異なる位置に配置された階段状の形状になっている。
【００６０】
すなわち、第１の軸部２ａ１と第１の軸受け部１ｄ１との係合位置と、第２の軸部２ａ２と第２の軸受け部１ｄ２との係合位置とが、第１および第２の回転軸の軸方向において異なる位置になるように設定されている。これにより、少ないスペースで、しかもスムーズに、レバー部材１の回転中心が切り換わることを可能としている。
【００６１】
３は被駆動部材で、第１地板２に植設された軸部２ｂを回転軸として回転可能に支持され、軸部２ｂのスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。被駆動部材３の先端には、軸部３ａが一体的に植設されており、この軸部３ａを回転軸としてコロ４が回転可能に支持されている。同様にコロ４にも不図示の抜け止めが作用している。
【００６２】
５は動力ばねで、軸部２ｂと同軸に被駆動部材３上に設けられたトーションばねであり、一端が第１地板２に植設されたばね掛け２ｃに当接し、他端が被駆動部材のばね掛け突起３ｂに当接している。このように配置された駆動ばね５は、被駆動部材３に軸部２ｂを回転軸とする時計回りの回転力を与える。
【００６３】
６はチャージ入力レバー（伝達部材）で、第２地板７（第１地板２と直交する）に植設された軸部７ａを回転軸として回転可能に支持されており、軸部７ａのスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。６ａはチャージ入力レバー６の入力側腕部で、このチャージ機構をチャージするために、チャージ入力レバー６を軸部７ａを回転軸として反時計方向へ回転させる駆動源から伝達される力Ｆｃｈを受ける。
【００６４】
６ｂはチャージ入力レバー６の出力側腕部である。６ｃは出力側腕部６ｂに一体的に植設された出力ピンで、レバー部材１の入力ピン１ｂと当接し、レバー部材１へ力を伝える。
【００６５】
８は戻しばねであり、一端が第２地板７に植設されたばね掛け７ｂに支持され、他端がチャージ入力レバー６の穴６ｄに引掛けられている。この戻しばね８により、チャージ入力レバー６に軸部７ａを回転軸とする時計方向の回転力を与える。７ｃは第２地板７に設けられたストッパで、チャージ入力レバー６の出力側腕部６ｂの側面に当接し、戻しばね８によるチャージ入力レバー６の時計方向の回転を阻止する（図１参照）。
【００６６】
また、レバー部材１の回転途中で、レバー部材１の回転中心が第１の軸部２ａ１から第２の軸部２ａ２へと切り換わる際の急激な負荷変動を防ぐ目的で、第１の軸部２ａ１の中心と入力ピン１ｂの中心との距離は４．００ｍｍで、第２の軸部２ａ２の中心と入力ピン１ｂとの距離は３．７７ｍｍと、ほぼ同じに設定されている。
【００６７】
更に、入力ピン１ｂがチャージ入力レバー６の出力ピン６ｃから伝達される駆動力のうち、レバー部材１の第１及び第２の回転軸方向の分力を小さく（いわゆる軸損を小さく）する目的で、レバー部材１の第１の軸部２ａ１及び第２の軸部２ａ２回転軸とする総回転角（回転角度の和）は６５°（３１°＋３４°）としている。
【００６８】
すなわち、この総回転角は、チャージ動作開始時の第１の軸部２ａ１の中心と入力ピン１ｂの中心とを結ぶ直線（Ｌ）と、入力ピン１ｂに加わる力の方向と直交する直線（Ｈ）とがなす角１７．４６°と、チャージ動作完了時の第２の軸部２ａ２中心と入力ピン１ｂ中心とを結ぶ直線（Ｌ）と、入力ピン１ｂに加わる力と直交する直線（Ｈ）とがなす角２２．３１°との和である角度３９．７７°よりも大きく設定されている。
【００６９】
続いて、このように構成されたチャージ機構の動作について詳細に説明する。
【００７０】
まず、駆動力Ｆｃｈがチャージ入力レバー６の入力側腕部６ａに加わると、チャージ入力レバー６は軸部７ａを回転軸として反時計方向へ回転する。これにより、出力側腕部６ｂ上の出力ピン６ｃが入力側腕部１ａ上の入力ピン１ｂを押し込み、レバー部材１は、第１の軸受け部１ｄ１が第１の軸部２ａ１に当接することにより、軸部２ａ１を回転軸として時計方向へ回転する。これにより、今度はレバー部材１の出力側腕部１ｃがコロ４を押し、動力ばね５の力に抗し、被駆動部材３を軸部２ｂを回転軸として反時計方向へ回転させる。
【００７１】
ここで、チャージ動作の途中で、第２の軸受け部１ｄ２が第２の軸部２ａ２に当接すると、第１の軸受け部１ｄ１と第１の軸部２ａ１との係合を外し、レバー部材１は第２の軸部２ａ２を回転軸として（すなわち、回転中心を第１の軸部から第２の軸部に切り換えて）時計方向へ回転する。そして、所定角度回転したところでチャージ動作を終了する。
【００７２】
一方、チャージ動作完了から力Ｆｃｈがなくなると、動力ばね５の力により、チャージ動作での行程を逆に辿り、チャージ開始の状態へと復帰する。
【００７３】
以下、本実施形態のチャージ機構の動作を、順を追って、動作途中のチャージ負荷の状態を踏まえながら詳細に説明する。なお、動力ばね５はトーションばねであるが、以下の説明では必要に応じて引っ張りコイルばねで図示している。
【００７４】
図２は、第１地板２に配置されたレバー部材１と被駆動部材３のチャージ開始状態を表す平面図（第２地板７に配置されたチャージ入力レバー６等は省略している）で、レバー部材と被駆動部材の回転角はそれぞれ０°の状態を示している。
【００７５】
図２において、各部は図中に示す寸法関係になっており、チャージ開始状態での動力ばね５が被駆動部材３に与える回転モーメントをｋθ１とする。ここで、ｋは、被駆動部材３が回転するにあたり、単位回転角度当りの動力ばね５のばね定数を表す。また、θ１は動力ばね５の軸部２ｂ回りの自由状態からの所定変位角度を表す。
【００７６】
Ｆはｋθ１に釣り合うためのチャージ入力レバー６の出力ピン６ｃからレバー部材１の入力ピン１ｂが受ける力、Ｐ１はコロ４がレバー部材１の出力側腕部１ｃから受ける力で、動力ばね５によるレバー部材１の出力側腕部１ｃがコロ４から受ける力の反力と等しい。Ｆ１はＰ１を発生させるための軸部２ａ１回りの力成分である。
【００７７】
力の釣り合い関係から以下のような式が得られる。ここでは、簡単のため各部の摩擦は無視している。
（Ｆ・ｃｏｓ１７．４６°）×４．００＝Ｆ１×５．９４・・・（２．１）
Ｆ１・ｃｏｓ８．３２°＝Ｐ１・・・（２．２）
（Ｐ１・ｃｏｓ５３．１５°）×１０．００＝ｋθ１・・・・（２．３）
式（２．１）、（２．２）、（２．３）より、Ｆ＝０．２６２ｋθ１となる。
【００７８】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝２．６２［ｇｆ］（＝２５７０［ｄｙｎ］）となる。
【００７９】
図３は、図２の状態からチャージが進み、チャージ動作前半の状態を表す平面図である。なお、ここでのチャージ動作前半とは、チャージ動作開始からレバー部材１の回転中心が第１の軸部から第２の軸部に切り換わるまでの範囲を意味する。チャージ開始よりレバー部材１の回転角は１４°、被駆動部材３の回転角は１０°である。
【００８０】
同図において、各部は図中に示す寸法関係になっており、この状態での動力ばね５が被駆動部材３に与える回転モーメントはｋ（θ１＋１０°）である。Ｆはｋ（θ１＋１０°）に釣り合うためのチャージ入力レバー６の出力ピン６ｃからレバー部材１の入力ピン１ｂが受ける力、Ｐ２はコロ４がレバー部材１の出力側腕部１ｃから受ける力で、動力ばね５によるレバー部材１の出力側腕部１ｃがコロ４から受ける力の反力と等しい。Ｆ２はＰ２を発生させるための軸部２ａ１回りの力成分である。
【００８１】
力の釣り合い関係から以下のような式が得られる。ここでは、簡単のため各部の摩擦は無視している。
（Ｆ・ｃｏｓ３．４６°）×４．００＝Ｆ２×４．９５・・・（２．４）
Ｆ２・ｃｏｓ１０．００°＝Ｐ２・・・（２．５）
（Ｐ２・ｃｏｓ２９．１５°）×１０．００＝ｋ（θ１＋１０°）・・・（２．６）
式（２．４）、（２．５）、（２．６）より、Ｆ＝０．１４４ｋ（θ１＋１０°）
となる。
【００８２】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝２．８８［ｇｆ］（＝２８２０［ｄｙｎ］）となる。
【００８３】
図４は、図３の状態からチャージが進み、チャージ動作中間（レバー部材１の回転中心が第１の軸部から第２の軸部に切り換わる範囲）の状態を表す平面図である。チャージ動作開始よりレバー部材１の回転角は３１°、被駆動部材３の回転角は１８．５°である。
【００８４】
同図において、各部は図中に示す寸法関係になっており、この状態での動力ばね５が被駆動部材３に与える回転モーメントはｋ（θ１＋１８．５°）である。Ｆはｋ（θ１＋１８．５°）に釣り合うためのチャージ入力レバー６の出力ピン６ｃからレバー部材１の入力ピン１ｂが受ける力、Ｐ３はコロ４がレバー部材１の出力側腕部１ｃから受ける力で、動力ばね５によるレバー部材１の出力側腕部１ｃがコロ４から受ける力の反力と等しい。Ｆ３１はＰ３を発生させるための軸部２ａ１回りの力成分、Ｆ３２はＰ３を発生させるための軸部２ａ２回りの力成分である。
【００８５】
力の釣り合い関係から以下のような式が得られる。ここでは、簡単のため各部の摩擦は無視している。
【００８６】
軸部２ａ１回りでは、
（Ｆ・ｃｏｓ１３．５４°）×４．００＝Ｆ３１×４．７２・・・（２．７）
Ｆ３１・ｃｏｓ１０．４８°＝Ｐ３・・・（２．８）
（Ｐ３・ｃｏｓ３．６５°）×１０．００＝ｋ（θ１＋１８．５°）・・・（２．９）
式（２．７）、（２．８）、（２．９）より、Ｆ＝０．１２４ｋ（θ１＋１８．５°）となる。
【００８７】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝３．５２［ｇｆ］（＝３４５０［ｄｙｎ］）となる。
【００８８】
軸部２ａ２回りでは、
（Ｆ・ｃｏｓ１１．６９°）×３．７７＝Ｆ３２×５．０３・・・（２．１０）
Ｆ３２・ｃｏｓ９．４１°＝Ｐ３・・・（２．１１）
（Ｐ３・ｃｏｓ３．６５°）×１０．００＝ｋ（θ１＋１８．５°）・・・（２．１２）
式（２．１０）、（２．１１）、（２．１２）より、Ｆ＝０．１３８ｋ（θ１＋１８．５°）となる。
【００８９】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝３．９４［ｇｆ］（＝３８６０［ｄｙｎ］）となる。
【００９０】
図５は、図４の状態からチャージが進み、チャージ動作後半（すなわち、レバー部材１の回転中心が第１の軸部から第２の軸部に切り換わってからチャージ動作完了までの範囲）の状態を表す平面図である。チャージ動作開始よりレバー部材１の回転角は３１°＋２４°、被駆動部材３の回転角は３３°である。
【００９１】
同図において、各部は図中に示す寸法関係になっており、この状態での動力ばね５が被駆動部材３に与える回転モーメントはｋ（θ１＋３３°）、Ｆはｋ（θ１＋３３°）に釣り合うためのチャージ入力レバー６の出力ピン６ｃからレバー部材１の入力ピン１ｂが受ける力、Ｐ４はコロ４がレバー部材１の出力側腕部１ｃから受ける力で、動力ばね５によるレバー部材１の出力側腕部１ｃがコロ４から受ける力の反力と等しい。Ｆ４はＰ４を発生させるための軸部２ａ２回りの力成分である。
【００９２】
力の釣り合い関係から以下のような式が得られる。ここでは、簡単のため各部の摩擦は無視している。
（Ｆ・ｃｏｓ１２．３１°）×３．７７＝Ｆ４×６．７０・・・（２．１３）
Ｆ４・ｃｏｓ７．０５°＝Ｐ４・・・（２．１４）
（Ｐ４・ｃｏｓ３４．８５°）×１０．００＝ｋ（θ１＋３３°）・・・（２．１５）
式（２．１３）、（２．１４）、（２．１５）より、Ｆ＝０．２２３ｋ（θ１＋３３°）となる。
【００９３】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝９．６０［ｇｆ］（＝９４１０［ｄｙｎ］）となる。
【００９４】
図６は、図５の状態からチャージが進み、チャージ動作完了の状態を表す平面図である。チャージ動作開始よりレバー部材１の回転角は３１°＋３４°、被駆動部材３の回転角は４４°である。
【００９５】
同図において、各部は図中に示す寸法関係になっており、この状態での動力ばね５が被駆動部材３に与える回転モーメントはｋ（θ１＋４４°）である。Ｆはｋ（θ１＋４４°）に釣り合うためのチャージ入力レバー６の出力ピン６ｃからレバー部材１の入力ピン１ｂが受ける力、Ｐ５はコロ４がレバー部材１の出力側腕部１ｃから受ける力で、動力ばね５によるレバー部材１の出力側腕部１ｃがコロ４から受ける力の反力と等しい。Ｆ５はＰ５を発生させるための軸部２ａ２回りの力成分である。
【００９６】
力の釣り合い関係から以下のような式が得られる。ここでは、簡単のため各部の摩擦は無視している。
（Ｆ・ｃｏｓ２２．３１°）×３．７７＝Ｆ４×８．４７・・・（２．１６）
Ｆ５・ｃｏｓ５．５７°＝Ｐ５・・・（２．１７）
（Ｐ５・ｃｏｓ５５．８５°）×１０．００＝ｋ（θ１＋４４°）・・・（２．１８）
式（２．１６）、（２．１７）、（２．１８）より、Ｆ＝０．４３５ｋ（θ１＋４４°）となる。
【００９７】
ここで、ｋ＝１［ｇｆ／ｄｅｇ］（＝９８０［ｄｙｎ／ｄｅｇ］）、θ１＝１０°とすると、Ｆ＝２３．５［ｇｆ］（＝２３０００［ｄｙｎ］）となる。
【００９８】
図７は、以上のようにして得られた本実施形態におけるチャージ機構に関する結果を、上述した従来技術におけるチャージ機構と比較して、被駆動部材（３、４０３）の回転角とレバー部材（１、４０１）の入力負荷との関係を表とグラフにまとめたものである。
【００９９】
これらから、従来技術におけるチャージ機構に対して、本実施形態におけるチャージ機構の入力負荷は被駆動部材の回転角（チャージ）の中盤（１８．５〜３３ｄｅｇ付近）で１０％弱高くなるが、チャージ動作の前半（０〜１８．５ｄｅｇ）で１０〜３％低くなり、チャージ動作の後半（４０ｄｅｇ付近）から最後（４４ｄｅｇ）では、確実に低くなり、チャージ機構として重要な負荷ピーク（回転角最後の４４ｄｅｇ）は約５％も低くなる。
【０１００】
加えて、チャージ動作中のチャージ入力レバー（６、４０６）とレバー部材（１、４０１）との関係において、出力ピン（６ｃ、４０６ｃ）と入力ピン（１ｂ、４０１ｂ）との作用位置関係を図８と図２７にて比較する。ここで、図８は本実施形態のチャージ機構におけるチャージ入力レバー６とレバー部材１との関係を示した平面図である。図２７は従来技術のチャージ機構におけるチャージ入力レバー４０６とレバー部材４０１との関係を示した平面図である。
【０１０１】
これら図において、実線はチャージ動作開始状態を、レバー部材（１、４０１）と被駆動部材（３、４０３）の二点鎖線はチャージ動作の途中とチャージ動作完了状態を示す。なお、説明の便宜上、図を見やすくするためにチャージ入力レバー（６、４０６）はチャージ動作開始状態のみを示す。チャージ動作途中とチャージ動作完了状態は出力ピン（６ｃ、４０６ｃ）が入力ピン（１ｂ、４０１ｂ）に接触したまま、下方に移動したものとなる。
【０１０２】
ここで、チャージ入力レバー（６、４０６）のレバー面（６ｆ，４０６ｆ）とレバー部材（１、４０１）の入力ピン（１ｂ，４０１ｂ）との最接近距離を１．００ｍｍとし、チャージ動作中の出力ピン（６ｃ、４０６ｃ）と入力ピン（１ｂ、４０１ｂ）との作用位置関係をみている。
【０１０３】
従来技術のチャージ機構では、入力ピン４０１ｂの中心位置は、チャージ動作完了状態で、チャージ入力レバー４０６のレバー面４０６ｆから最も離れ、２．６０ｍｍである。チャージ動作途中の最接近位置で１．８０ｍｍなので、チャージ動作中に出力ピン４０６ｃと入力ピン４０１ｂとが接触したままの移動幅は０．８０ｍｍとなる。
【０１０４】
一方、本実施形態におけるチャージ機構では、入力ピン１ｂの中心位置は、チャージ動作完了状態で、チャージ入力レバー６のレバー面６ｆから最も離れ、２．１１ｍｍ（従来技術のチャージ機構の値の８１％）である。チャージ動作途中の最接近位置で１．８０ｍｍなので、チャージ動作中に出力ピン６ｃと入力ピン１ｂとが接触したままの移動幅は０．３１ｍｍ（従来技術のチャージ機構の値の３９％）となる。
【０１０５】
従って、本実施形態におけるチャージ機構の方が、従来技術のものに比べて以下のメリットがある。
【０１０６】
まず、チャージ入力レバー６に加わる捻りモーメントが格段に小さく、煽られないので、回転時の軸損失やチャージ入力レバー６と第２地板７との接触による摩擦損失が少なく、効率が良い。
【０１０７】
更に、出力ピン６ｃと入力ピン１ｂとの間での摩擦損失も少なく、効率が良い。よって、チャージ機構としての全体的なチャージ負荷を大幅に軽減できる。また、横幅方向は２．６０−２．１１＝０．４９ｍｍの小型化にもなる。
【０１０８】
（第２実施形態）
図９〜図１２は本発明の第２実施形態におけるチャージ機構を説明するための図である。図９はチャージ機構全体を表した斜視図、図１０は第１地板２０２に配置されたレバー部材２０１と被駆動部材２０３のチャージ動作開始状態を表す平面図、図１１はチャージ動作中間（軸切換り）の状態を表す平面図、図１２はチャージ動作完了の状態を表す平面図である。図１３はチャージ入力部材とレバー部材との関係を示した平面図である。
【０１０９】
本実施形態におけるチャージ機構は、上述した第１実施形態の応用であり、第１実施形態では第１および第２の軸受け部がレバー部材１側に形成されていたのに対し、本実施形態では第１および第２の軸部がレバー部材側に形成されている。なお、上述した第１実施形態と同じ機能を有する部材には、第１実施形態で付していた部材の符号に２００を加算した数字で表している。
【０１１０】
図９において、２０１はレバー部材で、第１地板２０２に植設された第１の軸受け部２０２ａ１と第２の軸受け部２０２ａ２に対して回転可能に支持され、第１の軸受け部２０２ａ１及び第２の軸受け部２０２ａ２のスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。
【０１１１】
２０１ａはレバー部材２０１の入力側腕部、２０１ｂは入力側腕部２０１ａに一体的に植設された入力ピン、２０１ｃはレバー部材２０１の出力側腕部である。
【０１１２】
２０１ｄ１は軸受け部２０２ａ１と係合し軸受け部２０２ａ１の中心を回転中心としてレバー部材２０１を回転可能とする第１の軸部、２０１ｄ２は軸受け部２０２ａ２と係合し軸受け部２０２ａ２の中心を回転中心としてレバー部材を回転可能とする第２の軸部である。
【０１１３】
第１の軸部２０１ｄ１は全長が長く、第１の軸受け部２０２ａ１とほぼ全長いっぱいに係合する。第２の軸部２０１ｄ２は第１の軸部２０１ｄ１より短く、テラスの側壁として形成された第２の軸受け部２０２ａ２と係合する。
【０１１４】
すなわち、第１の軸受け部２０２ａ１と第１の軸部２０１ｄ１との係合位置と、第２の軸受け部２０２ａ２と第２の軸部２０１ｄ２との係合位置とが、これら第１および第２の軸部の長手方向における異なる位置（例えば階段状）に設けられている。これにより、少ないスペースで、しかもスムーズに、レバー部材２０１の回転中心が第１の軸受け部２０２ａ１と第２の軸受け部２０２ａ２との間で切り換わることを可能としている。
【０１１５】
２０３は被駆動部材で、第１地板２０２に植設された軸部２０２ｂを回転軸として回転可能に支持され、軸部２０２ｂのスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。被駆動部材２０３の先端には、軸部２０３ａが一体的に植設され、この軸部２０３ａを回転軸としてコロ２０４が回転可能に支持されている。同様にコロ２０４にも不図示の抜け止めが作用している。
【０１１６】
２０５は動力ばね（トーションばね）で、軸部２０２ｂと同軸に被駆動部材２０３上に設けられており、一端が第１地板２０２に植設されたばね掛け２０２ｃに支持され、他端が被駆動部材のばね掛け突起２０３ｂに引掛けられており、被駆動部材２０３に軸部２０２ｂを回転軸として時計回りの回転力を与える。
【０１１７】
２０６はチャージ入力レバーで、第２地板２０７（第１地板２と直交する）に植設された軸部２０７ａを回転軸として回転可能に支持され、軸部２０７ａのスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。２０６ａはチャージ入力レバー２０６の入力側腕部で、このチャージ機構をチャージするために、チャージ入力レバー２０６を軸部２０７ａを回転軸として反時計方向へ回転させる力Ｆｃｈを受ける。
【０１１８】
２０６ｂはチャージ入力レバー２０６の出力側腕部である。２０６ｃは出力側腕部２０６ｂに一体的に植設された出力ピンで、レバー部材２０１の入力ピン２０１ｂと当接し、レバー部材２０１へ駆動力を伝える。２０８は戻しばねで、一端が第２地板２０７に植設されたばね掛け２０７ｂに支持され、他端がチャージ入力レバー２０６の穴２０６ｄに引掛けられており、チャージ入力レバー２０６に軸部２０７ａを回転軸として時計方向の回転力を与える。
【０１１９】
２０７ｃは第２地板２０７に設けられたストッパで、チャージ入力レバー２０６の出力側腕部２０６ｂの側面に当接し、戻しばね２０８によるチャージ入力レバー２０６の時計方向の回転を阻止する。
【０１２０】
以上のように、本実施形態におけるチャージ機構は、第１実施形態におけるチャージ機構の軸部と軸受け部が逆の構成になったものである。
【０１２１】
ここで、レバー部材２０１の回転途中で、第１の軸部２０１ｄ１との係合から第２の軸部２０１ｄ２との係合へと切り換わる際の急激な負荷変動を防ぐ目的で、第１の軸受け部２０２ａ１中心と入力ピン２０１ｂ中心との距離は４．００ｍｍで、第２の軸受け部２０２ａ２中心と入力ピン２０１ｂとの距離は３．７７ｍｍでほぼ同じになるように設定されている。
【０１２２】
更に、入力ピン２０１ｂがチャージ入力レバー２０６の出力ピン２０６ｃから受ける力のうち、レバー部材２０１の第１及び第２の回転軸方向の分力を小さく（いわゆる軸損を小さく）する目的で、レバー部材２０１の第１の軸受け部２０２ａ１及び第２の軸受け部２０２ａ２を回転中心とする総回転角が６５°（３１°＋３４°）となっている。
【０１２３】
すなわち、総回転角が、チャージ動作開始時の第１の軸受け部２０２ａ１中心と入力ピン２０１ｂ中心とを結ぶ直線（Ｌ）と、入力ピン２０１ｂに加わる力と直交する直線（Ｈ）とのなす角１７．４６°と、チャージ動作完了時の第２の軸受け部２０２ａ２中心と入力ピン２０１ｂ中心とを結ぶ直線（Ｌ）と入力ピン２０１ｂに加わる力と直交する直線（Ｈ）とのなす角２２．３１°との和である角度３９．７７°よりも大きく設定されている。
【０１２４】
このように構成されたチャージ機構の動作を説明する。
【０１２５】
まず、力Ｆｃｈがチャージ入力レバー２０６の入力側腕部２０６ａに加わると、チャージ入力レバー２０６は軸部２０７ａを回転軸として反時計方向へ回転する。このため、出力側腕部２０６ｂ上の出力ピン２０６ｃに入力側腕部２０１ａ上の入力ピン２０１ｂが押され、レバー部材２０１は、第１の軸部２０１ｄ１が第１の軸受け部２０２ａ１に当接することで、軸受け部２０２ａ１を回転中心として時計方向へ回転する。
【０１２６】
これにより、今度はレバー部材２０１の出力側腕部２０１ｃがコロ２０４を押し、動力ばね２０５の力に抗し、被駆動部材２０３を、軸部２０２ｂを回転軸として反時計方向へ回転させる。
【０１２７】
また、チャージ動作の途中で、第２の軸部２０１ｄ２が第２の軸受け部２０２ａ２に当接すると、第１の軸部２０１ｄ１と第１の軸受け部２０２ａ１との係合を外し、レバー部材２０１は第２の軸受け部２０２ａ２を回転中心として時計方向へ回転する。すなわち、レバー部材２０１の回転中心が第１の軸部から第２の軸部に切り換わる。そして、所定角度回転したところでチャージ動作を終了する。
【０１２８】
一方、チャージ動作完了から力Ｆｃｈがなくなると、動力ばね２０５の力により、チャージ動作の行程を逆に辿り、チャージ動作開始の状態へと復帰する。
【０１２９】
なお、本実施形態におけるチャージ機構の動作及びチャージ負荷（図１０〜図１３）は、寸法関係も含め第１実施形態におけるチャージ機構（図２〜図６、図８）と同じであるため、説明を省略する。
【０１３０】
被駆動部材２０３の回転角とレバー部材２０１の入力負荷との関係を表す表とグラフは、図７と同じである。従って、本実施形態におけるチャージ機構は、従来技術に比べて以下のようなメリットがある。
【０１３１】
チャージ入力レバー２０６への捻りモーメントが格段に小さく、煽られないので、回転時の軸損失やチャージ入力レバー２０６と第２地板２０７との接触による摩擦損失が少なく、効率が良い。
【０１３２】
更に、出力ピン２０６ｃと入力ピン２０１ｂ間の摩擦損失も少なく、効率が良い。よって、チャージ機構としての全体的なチャージ負荷を大幅に軽減できる。また、横幅方向における寸法については、２．６０−２．１１＝０．４９ｍｍの小型化にもなる。
【０１３３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態は、第１実施形態におけるチャージ機構を備えたフォーカルプレンシャッタ（以下、シャッタ装置）に関するものである。本実施形態におけるシャッタ装置は、一眼レフカメラ等に搭載される。
【０１３４】
以下、図１４〜図２０を用いて、本実施形態であるシャッタ装置について説明する。なお、以下に述べるシャッタ装置に適用されているチャージ機構は、第１実施形態におけるチャージ機構と異なる点があるが、基本的構成とその機能は同様である。また、以下に説明するシャッタ装置の各構成要素のうち、すでに第１実施形態において述べたチャージ機構の構成要素と同じ名称のものはその構成要素と同様な機能を有しているものとする。
【０１３５】
図１４は本実施形態によるシャッタ装置の外観斜視図、図１５は走行完了からチャージ開始の状態を表すシャッタ装置の平面図、図１６はチャージ前半の状態を表すシャッタ装置の平面図である。図１７はチャージ動作中間（チャージレバーの回転中心が第１の軸部から第２の軸部に切り換わる範囲）の状態を表すシャッタの平面図である。
【０１３６】
図１８はチャージ後半の状態を表すシャッタ装置の平面図、図１９はチャージ動作完了直前の状態を表すシャッタ装置の平面図、図２０はチャージ完了からオーバーチャージの状態を表すシャッタ装置の平面図である。
【０１３７】
図１４〜図２０において、１０１はチャージレバー（レバー部材１）で、シャッタ地板１０２に植設された第１の軸部１０２ａ１と第２の軸部１０２ａ２を回転軸として回転可能に支持され、これら軸部１０２ａ１、１０２ａ２のスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。
【０１３８】
１０１ａはチャージレバー１０１の入力側腕部（入力側腕部１ａ）、１０１ｂは入力側腕部１０１ａに一体的に植設された入力ピン、１０１ｃ１はチャージレバー１０１の先幕側出力腕部（出力側腕部１ｃ）、１０１ｃ２はチャージレバー１０１の後幕側出力腕部（出力側腕部１ｃ）である。
【０１３９】
１０１ｄ１は軸部１０２ａ１と係合し軸部１０２ａ１回りにチャージレバー１０１を回転可能とする第１の軸受け部、１０１ｄ２は軸部１０２ａ２と係合し軸部１０２ａ２回りにチャージレバー１０１を回転可能とする第２の軸受け部である。
【０１４０】
第１の軸受け部１０１ｄ１は、図１５〜図２０では隠れているため破線で示すように、チャージレバー１０１の内側（シャッタ地板１０２と対向する側）に形成され、第２の軸受け部１０１ｄ２に対し高さ方向で異なる位置に設けられ、階段状になっている。
【０１４１】
すなわち、第１の軸部１０２ａ１と第１の軸受け部１０１ｄ１との係合位置と、第２の軸部１０２ａ２と第２の軸受け部１０１ｄ２との係合位置とが、これら第１および第２の軸部の軸方向において異なる位置に配置された構成となっている。
【０１４２】
これにより、少ないスペースで、しかもスムーズに、チャージレバー１０１の回転中心が第１の軸部１０２ａ１と第２の軸部１０２ａ２との間で切り換わることを可能としている。１０３は先幕駆動レバー（被駆動部材３）で、シャッタ地板１０２に植設された軸部１１２ａを回転軸として回転可能に支持され、軸部１１２ａのスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。
【０１４３】
先幕駆動レバー１０３の一方の腕１０３ｃの先端には、軸部１０３ａが一体的に植設され、この軸部１０３ａを回転軸としてコロ１０４が回転可能に支持されている。ここで、シャッタ地板１０２は、コロ１０４の抜け止めとして作用している。
【０１４４】
先幕駆動レバー１０３の他方の腕１０３ｄの先端には、先幕駆動ピン１０３ｅが一体的に植設されている。１０５は動力ばね（トーションばね）で、軸部１１２ａと同軸に先幕駆動レバー１０３上に設けられており、この一端が不図示の幕速調節部材に当接し、他端が先幕駆動レバー１０３のばね掛け突起（不図示）に当接している。これにより、動力ばね１０５は、先幕駆動レバー１０３に軸部１１２ａを回転軸として時計回りの回転力を与える。
【０１４５】
１１６は先幕メインアームで、シャッタ地板１０２に植設された軸部１０２ｇを回転軸として回転可能に支持されている。１１７は先幕サブアームで、シャッタ地板１０２に植設された軸部１０２ｈを回転軸として回転可能に支持されている。
【０１４６】
１１８は先幕を構成する羽根群で、このうち１１８ａはスリット形成羽根（＃１羽根）であり、スリット形成部１１８ｅを有している。１１８ｂは＃２羽根、１１８ｃは＃３羽根、１１８ｄは＃４羽根である。羽根群１１８の各羽根は、それぞれ先幕メインアーム１１６と先幕サブアーム１１７にカシメダボ１１９等で回転可能に支持され、両アーム１１６、１１７と各羽根にて平行リンクを形成している（公知の構成）。
【０１４７】
また、先幕駆動レバー１０３の腕１０３ｄの上部には、アーマチャ保持部１０３ｆが形成され、このアーマチャ保持部１０３ｆには、マグネットのアーマチャ１２３がアーマチャ軸１２４を介してある程度の動きの自由度をもった状態で保持されている。
【０１４８】
１２５はマグネットのヨーク、１２６はマグネットのコイルで、不図示の地板に固定されている。コイル１２６への通電により、ヨーク１２５はアーマチャ１２３を吸着保持し、通電が絶たれるとアーマチャ１２３を解放する。この動作を利用してシャッタ秒時を制御する。
【０１４９】
１１３は後幕駆動レバーで、シャッタ地板１０２に植設された軸部１１２ｂを回転軸として回転可能に支持され、軸部１１２ｂのスラスト方向に不図示の抜け止め部材により僅かな隙間をもって押えられている。後幕駆動レバー１１３の一方の腕１１３ｃの先端には、軸部１１３ａが一体的に植設され、この軸部１１３ａを回転軸としてコロ１１４が回転可能に支持されている。
【０１５０】
シャッタ地板１０２は、コロ１１４の抜け止めとして作用している。後幕駆動レバー１１３の他方の腕１１３ｄの先端には、後幕駆動ピン１１３ｅが一体的に植設されている。１１５は動力ばね（トーションばね）で、軸部１１２ｂと同軸に後幕駆動レバー１１３上に設けられている。
【０１５１】
動力ばね１１５は、この一端が不図示の幕速調節部材に当接し、他端が後幕駆動レバーのばね掛け突起（不図示）に当接しており、後幕駆動レバー１１３に軸部１１２ｂを回転軸として時計回りの回転力を与える。
【０１５２】
１２０は後幕メインアームで、シャッタ地板１０２に植設された軸部１０２ｉを回転軸として回転可能に支持されている。１２１は後幕サブアームで、シャッタ地板１０２に植設された軸部１０２ｊを回転軸として回転可能に支持されている。
【０１５３】
１２２は後幕を構成する羽根群で、先幕と同様に４枚構成となっている。１２２ｅはスリット形成部である。羽根群１２２の各羽根は、それぞれ後幕メインアーム１２０と後幕サブアーム１２１にカシメダボ等で回転可能に支持され、両アーム１２０、１２１と各羽根にて平行リンクを形成している（公知の構成）。
【０１５４】
また、後幕駆動レバーの腕１１３ｃの上部には、アーマチャ保持部１１３ｆが形成され、このアーマチャ保持部１１３ｆには、マグネットのアーマチャ１２７がアーマチャ軸１２８を介してある程度の動きの自由度をもった状態で保持されている。
【０１５５】
１２９はマグネットのヨーク、１３０はマグネットのコイルで、不図示の地板に固定されている。コイル１３０への通電により、ヨーク１２９がアーマチャ１２７を吸着保持し、通電が絶たれるとアーマチャ１２７を解放する。この動作を利用してシャッタ秒時を制御する。
【０１５６】
１０２ｄはシャッタ地板１０２に形成された光通過口となるシャッタ露光開口部である。１０２ｅはシャッタ地板１０２において先幕駆動ピン１０３ｅの移動軌跡上に形成された長穴部、１０２ｆはシャッタ地板１０２において後幕駆動ピン１１３ｅの移動軌跡上に形成された長穴部である。１１１は、シャッタ幕走行完了時に先幕駆動ピン１０３ｅと後幕駆動ピン１１３ｅを受け止める緩衝部材である。
【０１５７】
本実施形態のシャッタ装置のチャージ機構では、入力側腕部１０１ａに一体的に植設された入力ピン１０１ｂからシャッタ装置向かって左端までの幅を１２．６ｍｍに収め小型とし、入力ピン１０１ｂ位置での直線Ｈと直交方向（図の縦方向）ストロークを４．２５ｍｍとしている。
【０１５８】
また、チャージレバー１０１の入力ピン１０１ｂに当接し、図１のチャージ入力レバー６と同様の構成でチャージレバー１０１に回転力を与える、不図示のチャージ入力レバーが設けられている。
【０１５９】
チャージレバー１０１の回転途中で、第１の軸部１０２ａ１との係合から第２の軸部１０２ａ２との係合へと切り換わる際の急激な負荷変動を防ぐ目的で、第１の軸部１０２ａ１中心と入力ピン１０１ｂ中心との距離は４．００ｍｍで、第２の軸部１０２ａ２中心と入力ピン１０１ｂとの距離は３．７７ｍｍでほぼ同じに設定されている。
【０１６０】
また、入力ピン１０１ｂが不図示のチャージ入力レバーの出力ピンから受ける力のうち、チャージレバー１０１の第１および第２の軸部方向の分力を小さく（いわゆる軸損を小さく）する目的で、チャージレバー１０１の第１の軸部１０２ａ１および第２の軸部１０２ａ２を回転軸とする総回転角は６６°（３１°＋３５°）となっている。
【０１６１】
この総回転角は、チャージ開始時の第１の軸部１０２ａ１中心と入力ピン１０１ｂ中心とを結ぶ直線（Ｌ）と、入力ピン１０１ｂに加わる力と直交する直線（Ｈ）とのなす角１７．４６°と、チャージ完了時の第２の軸部１０２ａ２中心と入力ピン１０１ｂ中心とを結ぶ直線（Ｌ）と入力ピン１０１ｂに加わる力と直交する直線（Ｈ）とのなす角２２．３１°とを加えた角３９．７７°よりも大きく設定されている。
【０１６２】
このように構成されたシャッタ装置とそのチャージ機構の動作を説明する。まず、図１５のチャージ動作開始の状態から、第１実施形態によるチャージ機構と同様に、不図示のチャージ力Ｆｃｈが不図示のチャージ入力レバーに加わると、チャージ入力レバーによりチャージレバー１０１の入力側腕部１０１ａ上の入力ピン１０１ｂが押される。
【０１６３】
このため、チャージレバー１０１は、第１の軸受け部１０１ｄ１が第１の軸部１０２ａ１に当接することで、軸部１０２ａ１を回転軸として時計回り方向に回転する。
【０１６４】
これにより、今度はチャージレバー１０１の先幕側出力腕部１０１ｃ１がコロ１０４を押し、動力ばね１０５の力に抗して先幕駆動レバー１０３を、軸部１１２ａを回転軸として反時計回り方向に回転させる。また、後幕側出力腕部１０１ｃ２がコロ１１４を押し、動力ばね１１５の力に抗して後幕駆動レバー１１３を、軸部１１２ｂを回転軸として反時計回り方向に回転させる。これを示したのが図１６に示すチャージ動作前半の状態である。
【０１６５】
また、チャージ動作の途中において、図１７のチャージレバー１０１の軸切り換わり状態では、第１の軸受け部１０１ｄ１と第１の軸部１０２ａ１との係合と同時に、第２の軸受け部１０１ｄ２が第２の軸部１０２ａ２に当接する。やがて、第１の軸受け部１０１ｄ１と第１の軸部１０２ａ１との係合を外し、チャージレバー１０１は第２の軸部１０２ａ２を回転軸として時計回り方向に回転する。これを示したのが図１８のチャージ動作後半の状態である。
【０１６６】
更に、図１９のチャージ動作完了直前状態では、チャージレバー１０１は第２の軸部１０２ａ２を回転軸として時計回りに回転し、先幕は既にチャージが完了している。そして、所定角度回転したところで図２０のようにオーバーチャージ状態となりチャージを終了する。
【０１６７】
撮影者がこのシャッタ装置を備えたカメラのレリーズボタンを押し、カメラの撮影動作が開始すると、秒時制御用マグネットのコイル１２６，１３０に通電され、アーマチャ１２３，１２７が吸着保持される。
【０１６８】
次に、本実施形態よるチャージ機構と同様に不図示の戻しばね（ミラーアップばね）の力により、不図示のチャージ入力レバーがチャージ動作の行程を逆に辿り、撮影光路上に斜設された状態（ファインダ観察状態）にある不図示の主ミラーを撮影光路から退避させて撮影状態位置に移動させる（ミラーアップ）。このミラーアップに伴い、チャージレバー１０１は、チャージ入力レバーに連動した戻し機構（不図示）によりチャージ動作開始の状態へと復帰する。
【０１６９】
この状態でシャッタ走行準備が完了し、やがて所定の露光秒時の間隔をおいて先幕、後幕の順番で走行して、露光動作が行われる。すなわち、所定の露光秒時の間隔をおいてコイル１２６、１３０への通電が絶たれ、アーマチャ１２３、１２７を解放し、展開状態にある先幕が重畳してシャッタ露光開口部１０２ｄを開くとともに、重畳状態にある後幕が展開してシャッタ露光開口部１０２を閉じる。
【０１７０】
なお、本実施形態では第１実施形態におけるチャージ機構を備えたシャッタ装置について説明したが、第２実施形態におけるチャージ機構をシャッタ装置に搭載するようにしてもよい。
【０１７１】
【発明の効果】
本発明によれば、レバー部材の回転中心が回転途中で第１の軸部から第２の軸部に切り換わることで、レバー部材の第１の軸部および第２の軸部回りの総回転角が大きくとも、チャージ動作の開始時期と完了時期において、レバー部材の入力部と第１の軸部および第２の軸部の軸心とを結ぶ直線と、入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度を小さくすることができ、入力部が駆動源からうける駆動力のうち、レバー部材の第１の軸部および第２の軸部方向の分力を小さく（いわゆる軸損を小さく）することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるチャージ機構全体を表した斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるチャージ動作開始状態を表す平面図。
【図３】本発明の第１実施形態におけるチャージ動作前半の状態を表す平面図。
【図４】本発明の第１実施形態におけるチャージ動作中間（軸切換り）の状態を表す平面図。
【図５】本発明の第１実施形態におけるチャージ動作後半の状態を表す平面図。
【図６】本発明第１の実施形態におけるチャージ動作完了の状態を表す平面図。
【図７】被駆動部材の回転角とレバー部材の入力負荷との関係を表す図（ａ、ｂ）。
【図８】本発明の第１実施形態におけるチャージ入力部材とレバー部材との関係を示した平面図。
【図９】本発明の第２実施形態であるチャージ機構全体を表した斜視図。
【図１０】本発明の第２実施形態におけるチャージ動作開始状態を表す平面図。
【図１１】本発明の第２実施形態におけるチャージ動作中間（軸切換り）の状態を表す平面図。
【図１２】本発明の第２実施形態におけるチャージ動作完了の状態を表す平面図。
【図１３】本発明の第２実施形態におけるチャージ入力部材とレバー部材との関係を示した平面図。
【図１４】本発明の第３実施形態におけるシャッタ装置の外観斜視図。
【図１５】チャージ動作開始状態におけるシャッタ装置の正面図。
【図１６】チャージ動作前半の状態を示すシャッタ装置の正面図。
【図１７】チャージ動作中間（軸切換り）の状態におけるシャッタ装置の正面図。
【図１８】チャージ動作後半の状態におけるシャッタ装置の正面図。
【図１９】チャージ動作完了直前の状態におけるシャッタ装置の正面図。
【図２０】オーバーチャージ状態におけるシャッタ装置の正面図。
【図２１】従来技術のチャージ機構全体を表した斜視図。
【図２２】従来技術のチャージ機構におけるチャージ動作開始状態を表す平面図。
【図２３】従来技術のチャージ機構におけるチャージ動作前半の状態を表す平面図。
【図２４】従来技術のチャージ機構におけるチャージ動作中間（軸切換り）の状態を表す平面図。
【図２５】従来技術のチャージ機構におけるチャージ動作後半の状態を表す平面図。
【図２６】従来技術のチャージ機構におけるチャージ動作完了の状態を表す平面図。
【図２７】従来技術のチャージ機構においてチャージ入力部材とレバー部材との関係を示した平面図。
【符号の説明】
１、２０１、４０１…レバー部材
２ａ１、２０１ｄ１…第１の軸
２ａ２、２０１ｄ２…第２の軸
１ｂ、２０１ｂ、４０１ｂ…入力ピン
１ｃ、２０１ｃ、４０１ｃ…出力側腕部
１ｄ１、２０２ａ１…第１の軸受け部
１ｄ２、２０２ａ２…第２の軸受け部
３、２０３、４０３…被駆動部材
６、２０６、４０６…チャージ入力レバー
Ｐ１〜Ｐ５、Ｐ１０〜Ｐ５０…負荷

Claims (11)

1. 所定方向に付勢される被駆動部材と、駆動源からの駆動力を入力部で受けて回転可能であるとともに、前記被駆動部材に当接して前記被駆動部材をチャージ可能なレバー部材とを備えた駆動装置において、
   前記レバー部材が、第１の軸部に係合して、この軸周りに回転可能な第１の軸受け部と、第２の軸部に係合して、この軸周りに回転可能な第２の軸受け部とを有し、前記レバー部材の回転途中で、前記第１の軸部との係合から前記第２の軸部との係合に切り換わることを特徴とする駆動装置。
2. 前記レバー部材における前記第１の軸部および前記第２の軸部回りの回転角度の総和が、チャージ動作開始時の前記第１の軸部と前記入力部とを結ぶ直線と前記入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度と、チャージ動作完了時の前記第２の軸部と前記入力部とを結ぶ直線と前記入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度との和よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記入力部に当接して、前記レバー部材に駆動力を伝達可能な伝達部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記第１の軸受け部および前記レバー部材の入力部間の距離が、前記第２の軸受け部および前記レバー部材の入力部間の距離と略等しいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。
5. 前記第１の軸受け部および前記第２の軸受け部が、前記被駆動部材および前記レバー部材の当接点における駆動力の伝達方向と略平行となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
6. 所定方向に付勢される被駆動部材と、駆動源からの駆動力を入力部で受けて回転可能であるとともに、前記被駆動部材に当接して前記被駆動部材をチャージ可能なレバー部材とを備えた駆動装置において、
   前記レバー部材が、第１の軸受け部に係合して回転中心となる第１の軸部と、第２の軸受け部に係合して回転中心となる第２の軸部とを有し、
   前記レバー部材の回転途中で、前記第１の軸受け部との係合から前記第２の軸受け部に切り換わることを特徴とする駆動装置。
7. 前記レバー部材における前記第１の軸受け部および前記第２の軸受け部回りの回転角度の総和が、チャージ動作開始時の前記第１の軸受け部中心と前記入力部とを結ぶ直線と前記入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度と、チャージ動作完了時の前記第２の軸受け部中心と前記入力部とを結ぶ直線と前記入力部に伝達される力方向と直交する直線とがなす角度との和よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記入力部に当接して、前記レバー部材に駆動力を伝達可能な伝達部材を備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載の駆動装置。
9. 前記第１の軸部および前記レバー部材の入力部間の距離が、前記第２の軸部および前記レバー部材の入力部間の距離と略等しいことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の駆動装置。
10. 前記第１の軸部および前記第２の軸部が、前記被駆動部材および前記レバー部材の当接点における駆動力の伝達方向と略平行となるように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
11. 前記第１の軸部および前記第１の軸受け部の係合位置と、前記第２の軸部および前記第２の軸受け部の係合位置とが、これら回転軸の軸方向における異なる位置にあることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の駆動装置。

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