JP5122384B2 - Gear support structure - Google Patents
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Description
本発明は、駆動力伝達用ギヤ列の構成ギヤの支持構造に関する。 The present invention relates to a support structure for a component gear of a driving force transmission gear train.
モータなどの駆動源に設けた回転出力軸の回転を軸方向移動に変換して駆動対象を移動させる駆動機構では、回転出力軸にリードスクリュー(送りねじ)を直結させるタイプと、回転出力軸からギヤ列を介して別設のリードスクリューに回転力を伝達するタイプが知られている。前者のタイプは、駆動機構が回転出力軸の軸線方向に長くなりがちで、軸方向での薄型化を狙った機器には不向きである。後者のギヤ列を用いたタイプは、モータなどの駆動源とリードスクリューを並べて(重ねて)配置できるので、駆動機構を薄型化することができる。但し、ギヤ列を用いた場合、回転出力軸側の原動ギヤとリードスクリュー側の従動ギヤに加えて、その間に位置される中間ギヤにおける支持安定性に留意する必要が生じる。例えば、撮像装置のAF(オートフォーカス)機構では、モータの高速な間欠駆動が行われるため、中間ギヤの支持部に余分な遊びがあると、ギヤのがたつきや異音が生じやすい。このようなギヤ列の中間ギヤを安定保持する構造として、例えば特許文献1がある。
特許文献1では、ギヤ列の中間ギヤを構成する平歯ギヤの一端部と、この平歯ギヤの回転軸を支持する支持部材との間にスプリングワッシャ(皿ばね)を挿入し、該スプリングワッシャの付勢力によって平歯ギヤを安定させている。一般に、このタイプの付勢部材は、サイズ(支点から着力点までの距離)が小さいほど、単位変位量あたりの弾性力の変化(荷重変動)が大きくなるため、個々の部品寸法誤差を考慮した場合、安定した付勢力を得るためには、付勢部材のサイズは大きいことが好ましい。特許文献1のスプリングワッシャは、円形、楕円形、長方形などの外形形状が提案されており、このような形状のスプリングワッシャにおいてサイズの大型化を図った場合、スプリングワッシャとの干渉を避けるために、中間ギヤとその前後のギヤとのギヤ軸間隔を大きくする必要があり、ギヤ機構が大型化する原因となる。
In
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、コンパクトでスペース効率に優れ、中間ギヤを高精度に保持することが可能なギヤ支持構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a gear support structure that is compact and excellent in space efficiency, and that can hold an intermediate gear with high accuracy.
本発明は、2つのギヤと、該2つのギヤに噛合して回転伝達を行う中間ギヤの支持構造において、中間ギヤのギヤ軸を支持するギヤ軸支持部材と、ギヤ軸支持部材と中間ギヤの間に挿入されるばね部材とを備え、このばね部材が、中間ギヤに当接するギヤ当接部と、該ギヤ当接部を中心とする放射方向に延出されてギヤ軸支持部材に当接する弾性変形可能な少なくとも3つの弾性支持脚とを備えており、該弾性支持脚をそれぞれ弾性変形させて中間ギヤをギヤ軸の軸線方向に付勢すること;及び、中間ギヤが噛合する2つのギヤのそれぞれの少なくとも一部が、中間ギヤのギヤ軸の軸線に沿う方向から見て、ばね部材の弾性支持脚にそれぞれ挟まれる少なくとも3つの脚間空間のうち異なる2つの脚間空間に位置しており、かつ中間ギヤのギヤ軸の軸線と直交する方向から見て、2つのギヤをそれぞれ支持するギヤ軸が2つの脚間空間に位置していること;を特徴としている。 The present invention relates to two gears and a support structure for an intermediate gear that meshes with the two gears to transmit rotation, a gear shaft support member that supports the gear shaft of the intermediate gear, a gear shaft support member, and an intermediate gear. A spring member inserted between the gear contact portion and a gear contact portion that contacts the intermediate gear, and extends in a radial direction around the gear contact portion and contacts the gear shaft support member. And at least three elastic support legs that can be elastically deformed, each of the elastic support legs is elastically deformed to urge the intermediate gear in the axial direction of the gear shaft; and two gears meshed with the intermediate gear each at least partially, when viewed from a direction along the axis of the gear shaft of the intermediate gear, located in two different inter-leg spaces of the at least three legs between the space sandwiched respectively elastically supporting leg of the spring member Gear and intermediate gear It is characterized in; as viewed from a direction perpendicular to the axis of the shaft, the gear shaft supporting the two gears each to be located at two inter-leg spaces.
ばね部材に設けられる3つの弾性支持脚は、ギヤ当接部から先端まで略同じ長さであり、かつ略等角度間隔で配置されていることが好ましい。 Three elastic support leg provided on the spring member is substantially the same length from the gear contact portion to the tip, and it is preferably disposed at a substantially uniform angular intervals.
ギヤ軸支持部材には、弾性支持脚に係合してばね部材の回転を規制する回転規制部を設けることが好ましい。例えば、ギヤ軸支持部材が中間ギヤを格納する筒状凹部を有しており、この筒状凹部の内壁面に形成された凹部によって回転規制部を形成することができる。 The gear shaft support member is preferably provided with a rotation restricting portion that engages with the elastic support leg to restrict the rotation of the spring member. For example, the gear shaft support member has a cylindrical recess for storing the intermediate gear, and the rotation restricting portion can be formed by the recess formed on the inner wall surface of the cylindrical recess.
ギヤ軸支持部材として、中間ギヤのギヤ軸が突出形成されたギヤ軸形成部材と、該ギヤ軸形成部材に固定されてギヤ軸の先端を支持し、ギヤ軸に対し中間ギヤを抜け止めさせる抜止部材とを有する態様では、ばね部材は、ギヤ軸形成部材と中間ギヤの間、あるいは抜止部材と中間ギヤの間に選択して挿入することができる。 As a gear shaft support member, a gear shaft forming member from which the gear shaft of the intermediate gear is formed to be protruded, and a retaining member that is fixed to the gear shaft forming member and supports the tip of the gear shaft and prevents the intermediate gear from coming off from the gear shaft. In the aspect having the member, the spring member can be selectively inserted between the gear shaft forming member and the intermediate gear or between the retaining member and the intermediate gear.
ばね部材のギヤ当接部には、中間ギヤのギヤ軸を挿通させる開口を形成してもよい。 An opening through which the gear shaft of the intermediate gear is inserted may be formed in the gear contact portion of the spring member.
本発明は、様々な機器のギヤ機構に適用が可能であり、例えば、撮像装置のAFレンズ駆動用のギヤ機構に特に好適である。 The present invention can be applied to a gear mechanism of various devices, and is particularly suitable for, for example, a gear mechanism for driving an AF lens of an imaging apparatus.
以上の本発明によれば、中間ギヤに噛合する前後のギヤ及びそのギヤ軸に対してばね部材の弾性支持脚が干渉しない位置にあるため、各ギヤとばね部材をスペース効率良く配置することができる。そして、ばね部材の弾性支持脚の長さが前後のギヤとの関係による制限を受けず、弾性支持脚の長さを自由に選択して任意のばねサイズ及び付勢力に設定できるため、製品誤差による付勢力の変動を抑制して中間ギヤを高精度に安定して支持することができる。また、小型のばね部材で精度管理を厳しくして製品ごとの付勢力の変動を少なくしていくという方向性に比べて、本発明を適用した場合、ばね部材の製造コストを抑えることができる。 According to the present invention described above, since the elastic support legs of the spring member do not interfere with the front and rear gears meshed with the intermediate gear and the gear shaft, the gears and the spring members can be arranged in a space-efficient manner. it can. The length of the elastic support leg of the spring member is not limited by the relationship with the front and rear gears, and the length of the elastic support leg can be freely selected and set to an arbitrary spring size and biasing force. It is possible to stably support the intermediate gear with high accuracy by suppressing the fluctuation of the urging force due to. Further, when the present invention is applied, the manufacturing cost of the spring member can be suppressed as compared with the direction in which the precision control is strictly controlled by a small spring member and the fluctuation of the urging force for each product is reduced.
図1から図4を参照して、本発明によるギヤ支持構造を備えたズームレンズ鏡筒70の概略構造を説明する。このズームレンズ鏡筒70の撮像光学系は、物体(被写体)側から順に第1レンズ群LG1、第2レンズ群LG2、絞り兼用のシャッタ羽根S、第3レンズ群LG3、ローパスフィルタ25及び撮像素子71を備えており、以下の説明中で光軸方向とは、この撮影光学系の光軸Oと平行な方向を意味する。
A schematic structure of a
ローパスフィルタ25と撮像素子71はユニット化されて撮像素子ホルダ23に固定され、撮像素子ホルダ23がハウジング22の後部に固定される。ハウジング22の外側には、ズームモータ150とAFモータ160が支持されている。
The low-
第3レンズ群LG3を保持する3群レンズ枠51は、ハウジング22に対して光軸方向に移動可能に支持されていて、AFモータ160によって駆動される。
The third
ハウジング22の内側にはカム環11が支持されている。カム環11は、ズームモータ150の駆動力によって回転され、鏡筒収納状態(図3)から撮影状態(図4)になるまでの間は、回転しながら光軸方向に移動し、撮影状態におけるズーム域(図4上半のワイド端と図4下半のテレ端の間)では、光軸方向には定位置で回転される。
A
カム環11を挟んで第1繰出筒13と直進案内環10が支持されている。第1繰出筒13と直進案内環10はそれぞれハウジング22に対して光軸方向に直進案内されており、かつカム環11に対しては、相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように結合されている。
The
直進案内環10は、2群レンズ移動枠8を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。2群レンズ移動枠8の内部には、第2レンズ群LG2を保持する2群レンズ保持枠2、シャッタ羽根Sを保持するシャッタブロック100が支持されている。また、ハウジング22に対して光軸方向に直進案内された第1繰出筒13はさらに、第2繰出筒12を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。第2繰出筒12の内部には、1群レンズ保持枠1を介して第1レンズ群LG1が支持されている。
The
第2繰出筒12は内径方向に突出する1群用カムフォロアCF1を有し、この1群用カムフォロアCF1が、カム環11の外周面に形成した1群制御カム溝CG1に摺動可能に嵌合している。第2繰出筒12は第1繰出筒13を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環11が回転すると、1群制御カム溝CG1の形状に従って、第2繰出筒12すなわち第1レンズ群LG1が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。
The
カム環11の内周面に形成した2群制御カム溝CG2に対し、2群レンズ移動枠8の外周面に設けた2群用カムフォロアCF2が係合している。2群レンズ移動枠8は直進案内環10を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環11が回転すると、2群制御カム溝CG2の形状に従って、2群レンズ移動枠8すなわち第2レンズ群LG2が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。
The second group cam follower CF2 provided on the outer peripheral surface of the second group
2群レンズ移動枠8と第2繰出筒12の間には、圧縮ばねからなる群間付勢ばね27が挿入されており、2群レンズ移動枠8と第2繰出筒12は互いに離間する方向に付勢されている。
A
以上の構造からなるズームレンズ鏡筒70は次のように動作する。図1及び図3に示す鏡筒収納状態では、図2及び図4に示す撮影状態よりも光軸方向の光学系の長さ(第1レンズ群LG1の物体側の面から撮像素子71の撮像面までの距離)が短くなっている。この鏡筒収納状態において撮影状態への移行信号(例えば、ズームレンズ鏡筒70が搭載されるカメラに設けたメインスイッチのオン)が入力されると、ズームモータ150が鏡筒繰出方向に駆動され、カム環11が回転しながら光軸方向前方へ繰り出される。直進案内環10と第1繰出筒13は、カム環11と共に前方に直進移動する。カム環11が回転すると、その内側では、直進案内環10を介して直進案内された2群レンズ移動枠8が、2群用カムフォロアCF2と2群制御カム溝CG2の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。また、カム環11が回転すると、該カム環11の外側では、第1繰出筒13を介して直進案内された第2繰出筒12が、1群用カムフォロアCF1と1群制御カム溝CG1の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。
The
すなわち、鏡筒収納状態からの第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2の繰出量はそれぞれ、前者が、ハウジング22に対するカム環11の前方移動量と、該カム環11に対する第2繰出筒12のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、ハウジング22に対するカム環11の前方移動量と、該カム環11に対する2群レンズ移動枠8のカム繰出量との合算値として決まる。ズーミングは、この第1レンズ群LG1と第2レンズ群LG2が互いの空気間隔を変化させながら撮影光軸Oに沿って移動することにより行われる。収納状態から鏡筒繰出を行うと、まず図4の上半断面に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータ150を鏡筒繰出方向に駆動させると、図4の下半断面に示すテレ端の繰出状態となる。テレ端とワイド端の間のズーム領域では、カム環11は前述の定位置回転を行い、光軸方向へは進退しない。収納状態への移行信号(例えば、カメラのメインスイッチのオフ)が入力されると、ズームモータ150が鏡筒収納方向に駆動され、ズームレンズ鏡筒70は以上の繰出動作とは逆の収納動作を行う。
That is, the first lens group LG1 and the second lens group LG2 are fed out from the lens barrel retracted state by the former moving amount of the
また、第2繰出筒12の前端部には、第1レンズ群LG1の前方を開閉可能なバリヤ羽根104が設けられており、鏡筒収納状態ではバリヤ羽根104が閉じており、撮影状態への繰り出し動作に応じてバリヤ羽根104が開かれる。
Further, a
第3レンズ群LG3を支持する3群レンズ枠51は、以上のズームモータ150による第1レンズ群LG1及び第2レンズ群LG2の駆動とは独立して、AFモータ160によって光軸方向に前後移動させることができる。そして、光学系がワイド端からテレ端までのズーム域にあるとき、測距手段によって得られた被写体距離情報に応じてAFモータ160を駆動することにより、第3レンズ群LG3が光軸方向に移動してフォーカシングが実行される。
The third
図5以下に示すように、ハウジング22と撮像素子ホルダ23の間に撮影光軸Oと平行な3群ガイド軸52が設けられ、この3群ガイド軸52に対して、3群レンズ枠51のガイド穴51aが摺動自在に挿通支持されている。3群レンズ枠51は、撮影光軸Oを挟んでガイド穴51aと略対称の位置に設けた回転規制キー51bを、ハウジング22の回転規制溝22aに係合させて回転規制されており、3群ガイド軸52に沿う光軸方向の直進移動のみ可能に案内されている。3群レンズ枠51は、ハウジング22の側部に支持されたトーションばね55によって、光軸方向前方(被写体側)へ向けて付勢されており、この付勢力によって、3群レンズ枠51のナット当付部51cが、前方に位置するAFナット54に当て付いている。
As shown in FIG. 5 and subsequent figures, a third
AFナット54はAFモータ160を駆動源とする駆動機構によって光軸方向に移動されるものである。ハウジング22の上部には駆動機構組付部(ギヤ軸支持部材、ギヤ軸形成部材)22bが形成され、AFモータ160は駆動機構組付部22bの前面側に固定され、該AFモータ160の回転出力軸160aに設けたピニオン160bが駆動機構組付部22bの後面側に突出する。駆動機構組付部22bの後面側には、ピニオン160bに噛合する中間ギヤ57と、該中間ギヤ57に噛合する従動ギヤ56が軸支されていて、AFモータ160の回転出力軸160aの回転は、ピニオン160bと中間ギヤ57を介して、従動ギヤ56と同軸で一体に回転するスクリューシャフト58に伝達される。スクリューシャフト58は、シャフト回転軸58aを中心として回転自在に、ハウジング22と撮像素子ホルダ23の間に支持されていて、図10や図11に示すように、シャフト回転軸58a上に形成した非円形断面の軸部と、従動ギヤ56に形成した非円形断面穴の嵌合によって、従動ギヤ56とスクリューシャフト58が一体化されている。スクリューシャフト58の外周面には螺旋状の送りねじが形成されていて、この送りねじ形成部分が、ナット当付部51cに形成した貫通穴を通して該ナット当付部51cの前方に突出し、AFナット54のねじ穴に螺合している。AFナット54は、3群レンズ枠51に設けた回転規制突起51dによって、光軸方向に直進案内(回転規制)されていて、スクリューシャフト58が回転すると、その軸方向に直進移動される。
The
3群レンズ枠51は、トーションばね55の付勢力でナット当付部51cがAFナット54に当て付くことによって前方への移動が規制され、3群レンズ枠51の光軸方向での前後位置はAFナット54に依存して決まる。例えば、AFモータ160によってスクリューシャフト58を回転させる上記の駆動機構によってAFナット54を光軸方向前方に移動させると、AFナット54の移動分だけ、トーションばね55の付勢力によって3群レンズ枠51が追随して前方に移動する。逆に、AFナット54を光軸方向後方に移動させると、該AFナット54がナット当付部51cを押し込み、3群レンズ枠51はトーションばね55の付勢力に抗して後方へ移動される。つまり、AFナット54の移動により、第3レンズ群LG3を保持した3群レンズ枠51の光軸方向位置が変化する。
The third
図12に示すように、ハウジング22における駆動機構組付部22bの後面側には、ピニオン160bを格納するピニオン格納穴22cと、中間ギヤ57を格納する中間ギヤ格納凹部(筒状凹部)22dと、従動ギヤ56及びスクリューシャフト58を格納するスクリューシャフト格納空間22eが形成されている。スクリューシャフト格納空間22eの前端部には、スクリューシャフト58のシャフト回転軸58aの前端部を回転可能に軸支する軸穴22fが形成されている。ピニオン格納穴22cは、AFモータ160の回転出力軸160aを挿通させるために光軸方向に貫通しているのに対し、中間ギヤ格納凹部22dは底面22d-1を有する筒状の有底穴となっている。そして、この有底の中間ギヤ格納凹部22dの略中央に、光軸方向後方へ向けて突出し、中間ギヤ57を軸支するギヤ軸突起22gが設けられている。図7、図8、図13及び図14に示すように、中間ギヤ57は、ピニオン160bに噛み合う大径ギヤ部57aと、従動ギヤ56に噛み合う小径ギヤ部57bが同軸上に位置する二段平歯ギヤであり、その中心を軸方向に貫通する軸穴57cが形成されている。ギヤ軸突起22gは、この軸穴57cに対応する内径サイズの大径中間部22g-1と、大径中間部22g-1よりも小径の小径先端部22g-2と、中間ギヤ格納凹部22dの底面22d-1上に位置し大径中間部22g-1よりも大径の円板状の基部22g-3を有している。中間ギヤ57の大径ギヤ部57aと小径ギヤ部57bには、ギヤ軸突起22gに軸支された状態で、ギヤ軸突起22gの軸線と直交する軸直交端面57d、57eが形成されている。
As shown in FIG. 12, on the rear surface side of the drive
撮像素子ホルダ23は駆動機構組付部22bに対向するギヤ列抜止部(ギヤ軸支持部材、抜止部材)23aを有し、図5に示すように、このギヤ列抜止部23aには、AFモータ160の回転出力軸160aの先端部を回転可能に支持する軸穴23bと、ギヤ軸突起22gの小径先端部22g-2が嵌合する軸固定穴23cと、スクリューシャフト58のシャフト回転軸58aの後端部を回転可能に支持する軸穴23dが形成されている。
The
よって、撮像素子ホルダ23をハウジング22の後部に取り付けた状態では、ピニオン160b、中間ギヤ57、従動ギヤ56及びスクリューシャフト58がそれぞれ、駆動機構組付部22bとギヤ列抜止部23aの間で回転可能に保持される。このとき、ピニオン160bの回転中心であるAFモータ160の回転出力軸160aと、中間ギヤ57の回転中心であるギヤ軸突起22gと、従動ギヤ56及びスクリューシャフト58の回転中心であるシャフト回転軸58aは、それぞれの軸線が撮影光軸Oと略平行となる。
Therefore, in a state where the
ギヤ列を構成する中間ギヤ57は、中間ギヤ付勢ばね(ばね部材)50によってギヤ軸突起22gの軸線方向へ付勢されることにより、駆動機構組付部22bとギヤ列抜止部23aの間で安定保持されている。中間ギヤ付勢ばね50は、薄い金属製の板状体からなり、ギヤ軸突起22gの大径中間部22g-1が挿通される円形穴(開口)50aを有する環状の中心座部(ギヤ当接部)50bと、この中心座部50bを中心とする放射方向に延出された3つの弾性支持脚部50cとを有している。
The
図11や図12のようにギヤ軸突起22gの軸線に沿う方向(軸線延長上)から見て、中間ギヤ付勢ばね50における3つの弾性支持脚部50cは、それぞれが略同じ長さで略同じ形状をしており、中心座部50bを中心とする周方向に略等角度間隔で配置されている。また、図13及び図14に示すように、中心座部50bはギヤ軸突起22gの軸線と略直交する平面内に位置しており、それぞれの弾性支持脚部50cは、中心座部50bから離れるにつれて徐々に中間ギヤ格納凹部22dの底面22d-1に接近する傾斜部50c-1と、中間ギヤ格納凹部22dの底面22d-1に当接される50c-2先端当接部50c-2とを有している。
As shown in FIGS. 11 and 12, when viewed from the direction along the axis of the
図12に示すように、ハウジング22の駆動機構組付部22bには、3つの回転規制凹部(回転規制部)22hが、中間ギヤ格納凹部22dの内壁面に臨ませて形成されている。これら3つの回転規制凹部22hは、中間ギヤ格納凹部22dに隣接するピニオン格納穴22cやスクリューシャフト格納空間22eとは重ならない位置に、周方向へ略等間隔で形成されており、中間ギヤ付勢ばね50の3つの弾性支持脚部50cの先端当接部50c-2を係合させて、その回転を規制するものである。詳細には、駆動機構組付部22bには、ギヤ列抜止部23a側の位置決め穴23e(図5)に係合する位置決めボス22iが突設されており、回転規制凹部22hは、ギヤ軸突起22gを中心として、該位置決めボス22iとピニオン格納穴22cの間、該位置決めボス22iとスクリューシャフト格納空間22eの間、ピニオン格納穴22cとスクリューシャフト格納空間22eの間の3つの位置に形成されている。
As shown in FIG. 12, in the drive
図12から図14に示すように、中間ギヤ付勢ばね50は、中間ギヤ57を組み付ける前にギヤ軸突起22gに対して円形穴50aを挿通させ、3つの弾性支持脚部50cをそれぞれ回転規制凹部22hに係合させて、中間ギヤ格納凹部22d内に取り付けられる。3つの弾性支持脚部50cと3つの回転規制凹部22hはそれぞれ、ギヤ軸突起22gを中心として等角度(120°間隔)で設けられており、かつそれぞれの弾性支持脚部50cの長さと形状が同じであるため、いずれの弾性支持脚部50cをいずれの回転規制凹部22hに対して係合させてもよい。すなわち、中間ギヤ付勢ばね50は、周方向に3箇所存在する任意の角度位置で組み付けることができる。
As shown in FIG. 12 to FIG. 14, the intermediate
図13に示す中間ギヤ付勢ばね50の自由状態では、中間ギヤ格納凹部22dの底面22d-1に対する弾性支持脚部50cの傾斜部50c-1の立ち上がり角度が大きくなっており、中心座部50bは中間ギヤ格納凹部22dの底面22d-1から大きく離間している。このとき、弾性支持脚部50cの先端当接部50c-2は中心座部50bと略平行をなしている。続いて、大径ギヤ部57a側を先頭にして中間ギヤ57の軸穴57cをギヤ軸突起22gに挿通させると、軸直交端面57dが中心座部50bに当接して支持される。このとき小径ギヤ部57b側の軸直交端面57eは、ギヤ軸突起22gにおける大径中間部22g-1と小径先端部22g-2の境界部よりも後方(図13の上方)に位置している。そして、撮像素子ホルダ23をハウジング22に固定すると、図14のように、ギヤ軸突起22gの小径先端部22g-2が軸固定穴23cに挿入され、ギヤ列抜止部23aの前面が軸直交端面57eを押圧し、中間ギヤ付勢ばね50の各弾性支持脚50cを中間ギヤ格納凹部22dの底面22d-1に接近させる方向に弾性変形させながら、中間ギヤ57が押し込まれる。
In the free state of the intermediate
ギヤ軸突起22gの大径中間部22g-1の軸方向長さは、同方向への中間ギヤ57の軸穴57cよりも長く、図14のように中間ギヤ57が押し込まれた状態で、大径ギヤ部57a側の軸直交端面57dは、ギヤ軸突起22gの基部22g-3や中間ギヤ格納凹部22dの底面22d-1には当て付いておらず、中間ギヤ57は若干の軸方向移動が許容されている。そして、中間ギヤ付勢ばね50の3つの弾性支持脚部50cが弾性変形から復元しようとする力によって、中間ギヤ57は、小径ギヤ部57b側の軸直交端面57eをギヤ列抜止部23aに当て付ける方向に付勢されるため、その軸方向位置が安定する。つまり、中間ギヤ付勢ばね50の付勢力によって中間ギヤ57のがたつき、ばたつきが防がれ、AFモータ160の駆動時における異音の発生を抑制することができる。
The axial length of the large-diameter
中間ギヤ付勢ばね50においては、中心座部50bから放射状に延出した3つの弾性支持脚部50cの間に、AFモータ160の回転出力軸160aとピニオン160b、従動ギヤ56とスクリューシャフト58、といった他の回転部材やその軸を配しているため、これらの回転部材との干渉を生じることなく、スペース効率に優れたばね配置が可能となっている。詳細には、図11のようにギヤ軸突起22gの軸線方向に沿って正面視したとき、ギヤ機構における原動側のギヤであるピニオン160bの一部とその回転中心である回転出力軸160aは、中間ギヤ付勢ばね50の3つの弾性支持脚部50c-A、50c-B及び50c-Cの先端を結んだギヤ軸突起22gを中心とする先端円Rと、隣り合う一対の弾性支持脚部50c-A、50c-Bとに囲まれる脚間空間内に位置している。同様に、ギヤ機構における従動側のギヤである従動ギヤ56の一部とスクリューシャフト58の一部は、上記先端円Rと、一対の弾性支持脚部50c-B、50c-Cとに囲まれた脚間空間内に位置している。ピニオン160bを支持する回転出力軸160aや、従動ギヤ56を支持するギヤ軸は、中間ギヤ57を挟む駆動機構組付部22bとギヤ列抜止部23aのうち駆動機構組付部22b側から突出し、図13や図14のようにギヤ軸突起22gの軸線と直交する方向から見て、弾性支持脚部50c-Aと弾性支持脚部50c-Bの間や、弾性支持脚部50c-Bと弾性支持脚部50c-Cの間を通って中間ギヤ57の側方へ延設されている。
In the intermediate
例えば、本実施形態とは異なり、中間ギヤ付勢ばね50に代えて、図11の先端円Rを外形とした円形のスプリングワッシャを付勢部材として用いることを想定すると、このスプリングワッシャとの干渉を避けるため、先端円Rよりも外側の(ギヤ軸突起22gから遠い)位置にピニオン160bや従動ギヤ56を配置しなければならず、本実施形態のようなコンパクトなギヤ配置にすることができない。コンパクトなギヤ配置にするためにスプリングワッシャを小径なものに代えると、前述の通り、ばね部材は小さくなるほど単位変位量あたりの荷重変動が大きくなるため、部品の寸法誤差を小さくするための厳密な精度管理が要求されるようになり、製造コストが高くなってしまう。
For example, unlike this embodiment, assuming that a circular spring washer having an outer shape of the tip circle R in FIG. 11 is used as the urging member instead of the intermediate
これに対し本実施形態の中間ギヤ付勢ばね50では、ピニオン160bや従動ギヤ56などとの干渉を生じることなく、弾性支持脚部50cの長さや付勢力を自由に設定することができる。よって、製品ごとの荷重変動を抑制するために弾性支持脚部50cを長くした場合でも、ピニオン160bや従動ギヤ56の位置を変更する必要がなく、コンパクトな構造を維持しつつ、中間ギヤ57に対する付勢力の安定性を得ることができる。そして、弾性支持脚部50cを長くすることによって荷重変動が抑制された中間ギヤ付勢ばね50は、精度管理が容易となり安価な供給が可能となる。
On the other hand, in the intermediate
また、中間ギヤ付勢ばね50は、ハウジング22側の回転規制凹部22hとの係合により回転が規制されているため、中間ギヤ57の回転時に連れ回りすることがなく、ピニオン160bや従動ギヤ56などとの干渉を確実に防ぐことができる。
Further, since the rotation of the intermediate
以上、図示実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。例えば、支持安定性とスペース効率の両立という観点からは、実施形態のように中間ギヤ付勢ばね50に3つの弾性支持脚部50cを設けることが好ましいが、弾性支持脚部を4つ以上の数にすることも可能である。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on illustration embodiment, this invention is not limited to this embodiment. For example, from the viewpoint of achieving both support stability and space efficiency, it is preferable to provide the intermediate
また、前述のように、中間ギヤ付勢ばね50に設ける複数の弾性支持脚部50cを、同じ長さ及び形状にして等角度間隔で配することで、組み付け性の自由度を高くすることができるが、弾性支持脚部に関するこれらの諸条件を異ならせることも可能である。例えば、隣り合う弾性支持脚部の長さが異なる場合には、短い方の弾性支持脚部よりも内側(短い弾性支持脚部の先端を通る、中間ギヤのギヤ軸を中心とした円よりも内側)の脚間領域まで、中間ギヤの前後ギヤの少なくとも一部を進入させて配置することで、前述したコンパクト化の効果を得ることができる。
Further, as described above, by arranging the plurality of
また、実施形態の中間ギヤ付勢ばね50の中心座部50bは、ギヤ軸突起22gの大径中間部22g-1を挿通させる円形穴50aを有する円形環状をしているが、ばね部材におけるギヤ当接部の形状はこれに限定されず、例えばC字状などにすることも可能である。
Further, the
また、実施形態では、ハウジング22の駆動機構組付部22bにギヤ軸突起22gが突出形成され、このギヤ軸突起22gの先端部が、撮像素子ホルダ23のギヤ列抜止部23aに形成した軸固定穴23cに対して挿入固定された構造となっており、駆動機構組付部22bとギヤ列抜止部23aが、ギヤ軸突起22gの両端部を支持するギヤ軸支持部材を構成している。本発明においては、この実施形態とは別に、ギヤ軸の端部を支持する軸穴を、駆動機構組付部22bとギヤ列抜止部23aにそれぞれ形成し、この軸穴に支持されるギヤ軸を、中間ギヤ57に一体形成したギヤ軸、あるいは中間ギヤ57とは別体の独立したギヤ軸によって構成することも可能である。すなわち、本発明では、ギヤ軸支持部材と中間ギヤのギヤ軸との具体的態様を限定するものではなく、実施形態のように、ギヤ軸が一体に形成された部材(駆動機構組付部22b)と抜止部材(ギヤ列抜止部23a)の組み合わせによってギヤ軸支持部材を構成してもよいし、それぞれがギヤ軸端部支持用の軸穴を有する一対の軸穴形成部材でギヤ軸支持部材を構成してもよい。
In the embodiment, a
また、実施形態では、ハウジング22の駆動機構組付部22bと中間ギヤ57の間に中間ギヤ付勢ばね50を設け、中間ギヤ57がギヤ列抜止部23aへの接近方向に付勢されているが、中間ギヤ付勢ばね50の配置と付勢方向を逆にし、ギヤ列抜止部23aと中間ギヤ57の間に中間ギヤ付勢ばね50を設け、駆動機構組付部22bへの接近方向へ中間ギヤ57を付勢するような構成も可能である。この場合、ピニオン160bを支持する回転出力軸160aや、従動ギヤ56を支持するギヤ軸は、駆動機構組付部22b側ではなくギヤ列抜止部23a側から突出して、中間ギヤ付勢ばね50に設けた弾性支持脚部50cの間を通って中間ギヤ57の側方へ延設される。
In the embodiment, the intermediate
また、本発明は、実施形態におけるAFレンズ群の駆動機構のように、高速で間欠的に駆動されるタイプのギヤ機構に特に適しているが、それ以外の駆動機構のギヤ支持構造としても適用が可能である。 Further, the present invention is particularly suitable for a gear mechanism that is intermittently driven at a high speed, such as the AF lens group driving mechanism in the embodiment, but is also applicable to a gear support structure for other driving mechanisms. Is possible.
1 1群レンズ保持枠
2 2群レンズ保持枠
8 2群レンズ移動枠
10 直進案内環
11 カム環
12 第2繰出筒
13 第1繰出筒
22 ハウジング
22a 回転規制溝
22b 駆動機構組付部(ギヤ軸支持部材、ギヤ軸形成部材)
22c ピニオン格納穴
22d 中間ギヤ格納凹部(筒状凹部)
22d-1 中間ギヤ格納凹部の底面
22e スクリューシャフト格納空間
22f 軸穴
22g ギヤ軸突起
22g-1 大径中間部
22g-2 小径先端部
22g-3 基部
22h 回転規制凹部(回転規制部)
22i 位置決めボス
23 撮像素子ホルダ
23a ギヤ列抜止部(ギヤ軸支持部材、抜止部材)
23b 23d 軸穴
23c 軸固定穴
23e 位置決め穴
25 ローパスフィルタ
27 群間付勢ばね
50 中間ギヤ付勢ばね(ばね部材)
50a 円形穴(開口)
50b 中心座部(ギヤ当接部)
50c 弾性支持脚部
50c-1 傾斜部
50c-2 先端当接部
51 3群レンズ枠
51a ガイド穴
51b 回転規制キー
51c ナット当付部
51d 回転規制突起
52 3群ガイド軸
54 AFナット
55 トーションばね
56 従動ギヤ
57 中間ギヤ
58 スクリューシャフト
58a シャフト回転軸
70 ズームレンズ鏡筒
71 撮像素子
100 シャッタブロック
104 バリヤ羽根
150 ズームモータ
160 AFモータ
160a 回転出力軸
160b ピニオン
CF1 1群用カムフォロア
CF2 2群用カムフォロア
CG1 1群制御カム溝
CG2 2群制御カム溝
LG1 第1レンズ群
LG2 第2レンズ群
LG3 第3レンズ群
O 撮影光学系の光軸
S シャッタ羽根
DESCRIPTION OF
22c
22d-1 Bottom surface of intermediate
50a Circular hole (opening)
50b Center seat (gear contact part)
50c Elastic
Claims (7)
上記中間ギヤのギヤ軸を支持するギヤ軸支持部材と;
上記ギヤ軸支持部材と中間ギヤの間に挿入されるばね部材と;
を備え、
上記ばね部材は、上記中間ギヤに当接するギヤ当接部と、該ギヤ当接部を中心とする放射方向に延出されてギヤ軸支持部材に当接する弾性変形可能な少なくとも3つの弾性支持脚とを備えており、上記弾性支持脚をそれぞれ弾性変形させて中間ギヤを上記ギヤ軸の軸線方向に付勢すること;及び
上記中間ギヤのギヤ軸の軸線に沿う方向から見て、上記2つのギヤのそれぞれの少なくとも一部が、上記ばね部材の上記弾性支持脚にそれぞれ挟まれる少なくとも3つの脚間空間のうち異なる2つの脚間空間に位置しており、かつ上記中間ギヤのギヤ軸の軸線と直交する方向から見て、上記2つのギヤをそれぞれ支持するギヤ軸が上記2つの脚間空間に位置していること;
を特徴とするギヤ支持構造。 In a support structure for two gears and an intermediate gear that meshes with the two gears and transmits rotation,
A gear shaft support member for supporting the gear shaft of the intermediate gear;
A spring member inserted between the gear shaft support member and the intermediate gear;
With
The spring member includes a gear abutting portion that abuts on the intermediate gear, and at least three elastic support legs that extend in a radial direction around the gear abutting portion and abut against the gear shaft support member. includes bets, the elastic supporting legs were respectively elastically deformed it urges the intermediate gear in the axial direction of the gear shaft; when viewed from a direction along the axis of and the gear shaft of the intermediate gear, the two At least a part of each gear is located in two different leg spaces among at least three leg spaces sandwiched between the elastic support legs of the spring member , and the axis of the gear shaft of the intermediate gear The gear shafts supporting the two gears are located in the space between the two legs as viewed from the direction orthogonal to the two ;
Gear support structure characterized by
上記中間ギヤのギヤ軸が突出形成されたギヤ軸形成部材と;
該ギヤ軸形成部材に固定されてギヤ軸の先端を支持し、ギヤ軸に対し中間ギヤを抜け止めさせる抜止部材と;
を有し、
上記ばね部材は、ギヤ軸形成部材または抜止部材と中間ギヤとの間に挿入されているギヤ支持構造。 The gear support structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the gear shaft support member includes:
A gear shaft forming member from which the gear shaft of the intermediate gear protrudes;
A retaining member that is fixed to the gear shaft forming member, supports the tip of the gear shaft, and prevents the intermediate gear from coming off from the gear shaft;
Have
A gear support structure in which the spring member is inserted between a gear shaft forming member or a retaining member and an intermediate gear.
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