JP6362341B2 - ウォーム減速機構およびそれを用いた雲台装置 - Google Patents
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Description
また、本発明に係る別のウォーム減速機構は、ウォームとウォームホイールとを備えるウォーム減速機構であって、前記ウォームのウォーム軸を両側で軸支する軸受と、前記ウォーム軸を駆動するモーターと、前記モーターのモーター軸と、前記ウォーム軸と、を連結する連結手段と、前記ウォームホイールの回転軸方向に貫通する開口を備えており、前記モーターと前記軸受とを一体的に保持する第1の保持部材と、前記第1の保持部材を保持する第2の保持部材と、前記第1の保持部材とは異なる部材であって、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材の間に設けられ、前記第1の保持部材を前記ウォームホイールへ向けて付勢する第1の付勢部材と、を有し、軸部と座面を有するビスをさらに備え、該軸部が前記開口に挿通されるとともに前記第2の保持部材に締結されており、前記第1の保持部材は、前記第2の保持部材と前記ビスの座面との間にクリアランスを有して挟持されている。
また、本発明に係る別の雲台装置は、上記ウォーム減速機構と、前記ウォームホイールを固定する台座と、前記台座の上に回動自在に設けられ、前記ウォーム減速機構を搭載する筐体と、を有する雲台装置であって、前記筐体の少なくとも一部が前記第2の保持部材であることを特徴とする。
(雲台装置)
図2は、本発明の実施形態に係るウォーム減速機構を搭載した雲台装置の斜視図である。図示しない三脚等により支持された台座1には、筐体であるヘッド2が水平(パン)方向に回動自在に取り付けられ、このヘッド2には撮影装置が搭載されたハウジング3が垂直(チルト)方向に回動自在に取り付けられている。
図3は図2に示した雲台装置のA−A断面図で、本発明の実施形態に係るウォーム減速機構のXY面の断面図である。即ち、図3では、ヘッド2内の水平(パン)駆動部を示している。駆動部の主な構成は、ウォーム5を備える駆動ユニットPと、駆動ユニットPより、駆動力が伝達されるウォームホイール4とからなる。ウォームホイール4は台座1(図2)にネジ50によって固定されており、ヘッド2は台座1に回動自在に支持されている。そして、駆動ユニットPより駆動力がウォームホイール4へ伝達されることで、ヘッド2はウォームホイール4の軸4a中心に回転することとなる。
次に、駆動ユニットP(図3)の詳細な構成について説明する。図1(a)は本発明の実施形態に係る駆動ユニットPを一方側から眺めたときの分解斜視図、(b)は駆動ユニットPを他方側から眺めたときの分解斜視図である。また、図3乃至図5は、本実施形態に係るウォーム減速機構のXY面、YZ面、XZ面の断面図である。
図3に示されるように、第1の保持部材であるL字状の駆動板金7の第1の面7S(図3)には、モーター9がネジ52によって固定される。そして、モーター9の出力は継手(連結手段)10を介して、ウォーム軸11へと伝達される。即ち、モーター軸9Aの回転をウォーム軸11へと伝えるため、図5に示すようにモーター軸9Aと、ウォーム軸11とは、継手10にセットビス70によってそれぞれ連結されている。
本実施形態では、第1の保持部材である駆動板金7と、第2の保持部材であるベース板金6との結合は、軸ビス8による結合としている。軸ビス8の詳細を示すため、図5のC部拡大図である図6を用いて説明する。軸ビス8の一端にはネジ8Aが形成され、ベース板金6に設けられた雌ネジ6Aに締結される。図1(a)に関して前述したように、駆動板金7には丸穴7A、長穴7Bが設けられ、軸ビス8の軸8Bをそれぞれに挿通することができる。
次に、駆動ユニットPの付勢部材を図1(a)(b)を用いて説明する。第2の保持部材であるベース板金6の面6B(図1(a))と、第1の保持部材である駆動板金7の面7C(図1(b))との間には、スプリング14(第1の付勢部材)が配置される。そして、スプリング14の弾性力により、駆動板金7をウォームホイール4の側(図4の方向F1)へ付勢することができる。これにより、バックラッシュ除去ができる。なお、スプリング14としては、コイルばねが用いられる。
本実施形態では、モーター9とウォーム軸11は、駆動板金7に固定されている。そのため、雲台装置の駆動時にウォームホイール4や、ウォーム5の偏心によってウォーム軸11が揺動しても、モーター軸9Aとウォーム軸11は一体的に揺動するので、同軸度を一定に保つことができる。また、付勢手段であるスプリング14や、板ばね15は、駆動板金7を付勢するので、ウォーム軸11を支持する軸受12への負荷を低減することができる。以上のことから、歯車間のバックラッシュを除去しながらも、軸受への負荷を低減し、滑らかな駆動を可能にしたウォーム減速機構を備えた雲台装置を提供することが可能となる。
第1の実施形態では、板ばね15を用いて駆動板金7をF2方向へと付勢したが、本実施形態では板ばね15の替りに、図6で示したクリアランスa間に図7のように、ウェーブワッシャ16を配置する。即ち、軸ビス8と駆動板金7の間に設けられるウェーブワッシャ16は、図6の面7Rの箇所を付勢する。本実施形態では、これ以外の点は第1の実施形態と同様であるため、説明を割愛する。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
上述した実施形態では、第2の保持部材であるベース板金6を筐体であるヘッド2と別体に設けたが、ベース板金6が筐体であるヘッド2と兼用される(ベース板金6の構造をヘッド2へと移植)構成としても良い。この場合、駆動板金7はヘッド2へ直接取りつけられる構成となる。即ち、ベース板金6とヘッド2を一体化しても良い。
上述した実施形態では、継手(連結手段)10を介して、モーター軸9Aの回転をウォーム軸11、ウォーム5へと伝える構成としたが、モーター軸9Aとウォーム5を一体に設けてウォーム軸11と継手(連結手段)10を削減することもできる。また、モーター軸9Aとウォーム軸11を一体に設けて継手(連結手段)10だけを削減することもできる。
上述した実施形態では、継手(連結手段)10を介して、モーター軸9Aの回転をウォーム軸11へと伝える構成とし、ウォーム軸11の軸受12をウォーム5を挟んで両側に設けたが、ウォーム5および継手(連結手段)10を挟んで両側に設ける構成でも良い。
上述した実施形態では、保持具13を用い保持具13を第1の保持部材(駆動板金7)に結合する構成(二体構造)としたが、第1の保持部材(駆動板金7)が保持具13の構造を備える構成(一体構造)としても良い。一体構造にすることで、部品点数の削減によりコスト削減が可能となる。
Claims (17)
- ウォームとウォームホイールを備えるウォーム減速機構であって、
前記ウォームを駆動するモーターと、前記ウォームを両側で軸支する軸受と、を一体的に保持する第1の保持部材と、
前記第1の保持部材を保持する第2の保持部材と、
前記第1の保持部材と前記第2の保持部材の間に設けられ、前記第1の保持部材を前記ウォームホイールへ向けて付勢する第1の付勢部材と、を有し、
前記第1の保持部材には、前記ウォームを両側で軸支する軸受を保持する保持具が結合されており、
前記第1の保持部材は、前記モーターを保持する第1の面と、前記第1の面に直交し前記保持具を保持する第2の面と、前記第1の面および前記第2の面に直交し前記第2の保持部材に保持される第3の面と、を備えることを特徴とするウォーム減速機構。 - 前記モーターのモーター軸と、前記ウォームのウォーム軸と、を連結する連結手段を有することを特徴とする請求項1に記載のウォーム減速機構。
- 前記第1の保持部材を前記ウォームホイールの回転軸方向において、前記第2の保持部材に向かって付勢する第2の付勢部材を有することを特徴とする請求項1または2に記載のウォーム減速機構。
- 前記ウォームホイールの配置面と平行な平面内で、前記第1の保持部材を前記第2の保持部材に対し揺動可能に設けることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のウォーム減速機構。
- 前記第1の保持部材は2箇所の開口を前記ウォームの軸方向に備え、前記開口のうち前記モーターに近い側は丸穴である一方、前記モーターに遠い側は前記揺動の方向に長い長穴であり、前記開口にはビスの軸部が挿通され、該軸部は前記第2の保持部材に締結され、前記第1の保持部材は、前記第2の保持部材と前記ビスの座面との間にクリアランスを有して挟持されていることを特徴とする請求項4に記載のウォーム減速機構。
- 前記第1の付勢部材が、コイルばねであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のウォーム減速機構。
- 前記第2の付勢部材が、板ばねであることを特徴とする請求項3に記載のウォーム減速機構。
- 前記第1の保持部材は開口を備え、該開口にはビスの軸部が挿通され、該軸部は前記第2の保持部材に締結され、前記第1の保持部材は、前記第2の保持部材と前記ビスの座面との間にクリアランスを有して挟持されており、
前記第2の付勢部材が、前記ビスの座面と前記第1の保持部材との間に設けられるウェーブワッシャであることを特徴とする請求項3に記載のウォーム減速機構。 - ウォームとウォームホイールとを備えるウォーム減速機構であって、
前記ウォームのウォーム軸を両側で軸支する軸受と、
前記ウォーム軸を駆動するモーターと、
前記モーターのモーター軸と、前記ウォーム軸と、を連結する連結手段と、
前記ウォームホイールの回転軸方向に貫通する開口を備えており、前記モーターと前記軸受とを一体的に保持する第1の保持部材と、
前記第1の保持部材を保持する第2の保持部材と、
前記第1の保持部材とは異なる部材であって、前記第1の保持部材と前記第2の保持部材の間に設けられ、前記第1の保持部材を前記ウォームホイールへ向けて付勢する第1の付勢部材と、を有し、
軸部と座面を有するビスをさらに備え、該軸部が前記開口に挿通されるとともに前記第2の保持部材に締結されており、
前記第1の保持部材は、前記第2の保持部材と前記ビスの座面との間にクリアランスを有して挟持されていることを特徴とするウォーム減速機構。 - 前記ウォームホイールの配置面と平行な平面内において、前記第2の保持部材に対し前記第1の保持部材が揺動可能となるように、前記クリアランスが設けられていることを特徴とする請求項9に記載のウォーム減速機構。
- 前記第1の保持部材は、前記ウォームホイールの配置面と平行な平面内に、前記揺動の方向に長い長穴を備え、
該長穴は前記第1の保持部材の揺動の角度を規制することを特徴とする請求項10に記載のウォーム減速機構。 - 前記第1の保持部材は、前記開口を中心に前記モーター軸および前記ウォーム軸と一体的に揺動可能であることを特徴とする請求項10または11に記載のウォーム減速機構。
- 前記第1の付勢部材は、前記ウォームホイールの配置面と平行な平面内において、前記第1の保持部材を前記ウォームホイールに向けて付勢することを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載のウォーム減速機構。
- 前記第1の保持部材を前記ウォームホイールの回転軸方向において、前記第2の保持部材に向かって付勢する第2の付勢部材を有することを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載のウォーム減速機構。
- 前記第2の付勢部材が、前記ビスの座面と前記第1の保持部材との間に設けられるウェーブワッシャであることを特徴とする請求項14に記載のウォーム減速機構。
- 請求項1乃至15のいずれか1項に記載のウォーム減速機構と、
前記ウォームホイールを固定する台座と、
前記台座の上に回動自在に設けられ、前記ウォーム減速機構を搭載する筐体と、
を有する雲台装置であって、
前記第2の保持部材が前記筐体に固定されることを特徴とする雲台装置。 - 請求項1乃至15のいずれか1項に記載のウォーム減速機構と、
前記ウォームホイールを固定する台座と、
前記台座の上に回動自在に設けられ、前記ウォーム減速機構を搭載する筐体と、
を有する雲台装置であって、
前記筐体の少なくとも一部が前記第2の保持部材であることを特徴とする雲台装置。
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