JPS62137463A - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ｇ　ミＩＪ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／〜Ｓ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
／Ａミリメートル、長さが２ｓ　、？　ＩＪメートル位
の周知の３相整流子電動機を、実動源とし、この出力を
減速歯車により減速して、所要の偵荷を駆動している。

〔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り、
毎分５０００〜７０００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２に、初段の減速歯車の発生音も太きくなる欠点があ
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、
操作が重くなったシ、又電動機によるトルク伝達がスリ
ップして作動しな（なる不都合がある。

第ダに、ｇミリビデオの場合に、ズーミング。

オートフォーカス（／ＩＦ）及び絞りの制御に、それぞ
れ１個ずつの電動機を利用しているのでこれ等は小型化
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、複数間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、出力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１初段の減速装置（？ば、
電動機の回転軸に、２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、Ｊｙ
、’Ｑ速両歯車列よる慣性負荷とｊＹ擦低抵抗利用して
いるので、前述した不都合が除去される。

第ｑの問題点は、惧−の電動機の出力トルクにより、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１Ｋ、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ＩＪ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２に、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。

第ダに、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１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／／、／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−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２Ａ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。マグネット回転子コクは、カップ状の軟鋼プレス
部材２７α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αの底面
中央部には、回転軸、２４Ｉの右端が固着されている。

マグネット回転子コクには、界磁磁極が着磁されている
。

以上の構成なので１周知の３相の半導体外転型電動機と
して逆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。

カップ状の外濱Ｊαと平板状の外電２３とは図示のよう
に嵌合固定されている。

外電２３と、２．？αにば、含油軸承Δα、ｂｂが設け
られ、これ等により回転軸、２９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＠　、２．、？に固着され、その中央空孔には
、回転軸評が貫挿している。

電機子２乙の外周には、周知の手段により、３相の電機
子コイルが装着され、この電機子コイルは、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＠、１４の右端には、軟鋼カップλりαが固定され
、その内周面には、マグネット回転子２７が貼着されて
いる。　　・ 上述した構成は、３相の外転型の半導体電動機となって
いるものである。整流子と刷子が無いので、発生ノイズ
は僅少となる。

外電２３．２３ａの内部には、回転軸２りに駆動され、
減速して出力軸、？−を、１駆動する減速装置Ｋが収納
されてｂる。

軸承おα、コｊｂ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（ａ）において、本駆動装置の出力軸’７７又は
上記出力軸ｔＩ／を覆うブツシュ侵には第１のレバーグ
３及び第２のレバーｑｌＩが独立に回動するように支持
され、上記出力軸＜Ｚ／には大歯車轄が固定されている
。第１のレバーグ３には第１の軸ｑ６が支持されていて
大歯車４’左と噛合い回転する小歯車ｔ７が取付けられ
ている。更に、第１の軸ダ６；Ｃは第２の歯車特と一体
に回転し外周がゴムリングとなっている第１の遊動輪ｌ
Ｉｐ：が併設されている。

また、第２のレバーｑには第２の軸ｌＩ９が支持されて
いて第１の遊動輪Ｒ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５０が支持されている。そ
して、第１の遊動輪轄に第２の遊動輪！Ｏを圧接させる
ため第１のレバーｌＩ３及び第２のレバータタの遊端部
近傍にスプリングＳ／が掛渡されている。

それによって、小型電動機の回転軸コｔに第１又は第２
の遊動輪＜ｊ、？又はりＯが圧接され、／方向に回転し
ている上記回転軸評の回転から、第１の遊動輪ダＫ及び
小歯車蝉を介して大歯車ケタにトルク伝達が行なわれ、
第２の遊動輪ＳＯと第１の遊動輪ｌＩＫ及び小歯車弘７
を介して大歯車グＳにトルク伝達が行なわれる機構が構
成されている。

一方、第１のレバーｑ３の遊端部には第１の永久磁石５
．！が設けられていて、この第１の永久・遊方５２に対
向した位置には第１のレバー’１３を出力軸１ｆ（／又
は上記出力１１＋　ｌＩ７を覆うブツシュｑコを支点と
して回動させ第１の遊動輪轄を小型電動機の回転１１ｑ
ｈ　、２４１に圧接若しくは離間させて保持する第１の
電磁装置５！Ａが設けられ、この第１の電磁装置体の第
１のヨーク悴αには第１の励磁コイル５１１、ｂが設け
られている。

他方、第２のレバー＜１の遊端部には第２の永久磁石５
Ｓが設けられていて、この第２の永久磁石５Ｓに対向し
た位置には第２のレバー絆を出力軸ｌｌ／又は上記出力
軸＜Ｚ／を唖うブッシュグコを支点として回動させ第２
の遊動輪５θを小型電動機の回転・ｌｌｊ　評に圧接若
しくは離間させて保持する第２の電磁装置５６が設けら
れ、この第２の電磁装置５６の第２のヨーク５Ａ　ａて
は第２の励磁コイルＳＡ　ｂが設けられ構成されている
。

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
置の減速装置によれば、小型電動機に通電され回転清遊
が回転を始める以前に第１のヨーク悼ａ及び第２のヨー
ク５６αに第３図（句に示す磁極の磁力を発生させるよ
うに第１の励磁コイル伴す及び第２の励磁コイルＳＡ　
ｈに通電すると、第１のレバー１１．？には反時計方向
に回動させる力を生じ第２のレノ５−件には時計方向に
回動させる力を生じるから、それによって、第１の遊動
輪轄及び第２の遊動輪り０は回転軸、２４１に接触しな
いように保持される。

また、第３図（ｂ）において、第２の励磁コイルｓｔｒ
　ｂの通電を断つと第３図（Ｃ）の状態となる。即ち、
第１のヨーク５ｔαに第３図（ｃ）に示す磁極の磁力を
発生させるように第７の励磁コイルＷ　ｈに通電されて
いるから、第１のレバー１７３　Ｋは反時計方向に回動
させるカを生じている。この方により第１のレパーグ３
は反時計方向に回動しそれに連れて、スプリング５／が
掛渡され第１の遊動輪グｇと第２の遊動輪５ｏを圧接さ
せている第２のレバー９９は同様に反時計方向に回動す
る。それによって、第１の遊動輪ｑには回転清遊に圧接
され、摩擦力により第１の遊動輪轄は上記小型モータの
回転軸ｕ４の回転方向と反対の方向に回転する。そして
、上記第１の遊動輪りと小歯車グアは一体に回転しこの
小歯車４７と噛合う大歯車ｑｓは上記小型モータの回転
軸２４と同じ方向に回転する。したがって、上記大歯車
ｑｓを固定している出力＠ｔｔｉは小型モータの回転４
ｑｈ　評と同じ方向に回転する。

次に、第３図（ｂ）において、第１の励磁コイル５４’
　ｂの通電を断つと第３図（ｄ）の状態となる。即ち、
第２のヨークｓｂ　ａに第３図Ｃｄ）に示す磁極の磁力
を発生させるように第２の励磁コイルＳ６　ｂに通電さ
れているから、第２のレバー舛には時計方向に回動させ
る力を生じている。この力により第２のレバー蝉は時計
方向に回動しそれに連れて、スプリング５／が掛渡され
第２の遊動輪りθと第１の遊動輪Ｒを圧接させている第
１のレバーダ３は同様に時計方向に回動する。それによ
って、第２の遊動輪５０は回転軸コケに圧接され、摩擦
力により第２の遊動輪！０は上記小型モータの回転軸、
２夕の回転方向と反対の方向に回転する。

また、第２の遊動輪５θに圧接されている第１の遊動４
くη＆２は上記小型モータの回転軸２ｔと同じ方向に回
転する。そして、上記第１の遊動輪ｐｇと小歯車ｑ７け
一体に回転しこの小歯車ｌＩ７と噛合う大歯車ｑりは上
記回転軸ｕ４と反対の方向に回転する。したがって、上
記大歯車ｌｌｓを固定している出力軸ｇ／け小型モータ
の回転軸、２１Ｉ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１嘔動装置の減速装
置Ｋ　ｉ、Ｊ：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モータの回転清遊に第１の遊
動輪轄又は第２の遊動輪夕。全圧接すること釦よって出
力軸ｑ／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。

例えば、この装置を、第１図の記号／／で示す装置とし
た場合に、第１及び第２の励磁コイルタダｂ及びｓｂ　
ｂに通電した第３図（旬に示す状態で、手動により、レ
ンズのズーミング動作ヲ行なうと、回転軸コダは離間し
ているので、他の回転体（歯車Ｑ左、’１７．・・・及
び遊動輪ｑｇ　、　ｓｏ　）を空転せしめる負荷のみと
なり、適当な感覚のトルクとなる特徴がある。又スリッ
プトルクによる従来の技術と異なり、安定確実な手動動
作を行なうことができる。

第３図（αンに示す本発明装置は、屯−の電動機により
、複数個の負荷を、駆動できる装置である。

例えば、ビデオカメラに利用した揚台をｑ＜　１図につ
いて説明する。第１図において、記号１０は電動機でそ
の出力回転軸が記号、２４１で示されている。

第１図において、手動電気スイッチ３を第１のモードに
設定すると、制御回路ｑより、電動機１０は設定方向（
この方向は逆転することはない。）に、駆動される。記
号／／は、第３図（α）の装置で、励磁コイルの通電に
より、回転１１０ユｔよりトルク伝達を受けて、これを
減速して、レンズの設定方向のズーミングを行なう。電
気スイッチタを復帰すると、制御回路グの出力信号も復
帰して、ズーミングが停止する。

電気スイッチＳを第２のモードに設定すると、制御回路
グの出力信号により、電動機ＩＯは同一方向に駆動され
、本発明装置／／は、励磁コイルの通電により、回転軸
コダよりトルク伝達を受けて、これを減速すると同時に
反転して、レンズの反対方向のズーミングを行なう。

′？（＜気スイッチ５を復帰すると、上記した動作は停
止する。

次に、４Ｐ装置即ち自動焦合装置の説明をする。

記号ｌλは、第３図（ａ）の本発明装置である。

記号／ｌは、周知の被写体の焦合の識別をする１ｄ気回
路で、焦合位置より前方にずれた場合には、第１の電気
信号が出力される。この電気信号により、本発明装置／
２は、励磁コイルが通電されるので、回転軸、２ｔより
トルク伝達を受けて焦合装置ざを、駆動して焦合を行な
う。

焦合位置より後方にずれた場合には、電気回路／ｌＩよ
り、第２の電気信号が出力され、この出力により、励磁
コイルが通電されるので、本発明装置／コは、回転軸Ｊ
よりトルク伝達を受けて、焦合装置ｇを逆転して焦合を
行なう。

焦合位置よね、前後のいずれにずれた場合でも自動的に
焦合が行なわれ、その終了と同時に、電気回路／４（の
電気信号出力は消滅するので、回転清遊よりのトルク伝
達も消滅し、焦合位置が保持されるものである。

本発明装置／３は、回転軸、２９よりトルク伝達を受け
て、カメラの絞りｉｓαを適正絞り値に調定する為のも
のである。

カメラレンズの絞りの後方で、その結像面の照度が設定
値より大きいときに、電気回路１５より第７の電気信号
が得られ、小さいときには第２の電気信号が得られる。

第１．第２の電気信号により、本発明装置／３は、励磁
コイルの通電制御が行なわれるので、回転軸ＪＬよりト
ルク伝達を受けて、絞り径を小さく若しくは大きく変更
し、適正絞り値になると、第１．第コの電気信号が消滅
するので、本発明装置／３はトルク伝達が断たれて、適
正絞り値が保持されるものである。

上述したように、第３図（りの実施例の装置を記号／／
、／コ、１３で示す装置として利用することだより、同
一回転軸２ケにより、レンズのズーミング、４Ｆ（自動
焦合）、自動絞り調定の３者を行なうことができる特徴
がある。

このときに電動機１０は常に１方向の回転なので、第１
．第コの電気信号により、負荷の正逆方向の駆動を同時
に行なうことができる特徴がある。

又単−の電動機を使用しているので、出力の大きいもの
を使用することができる。従って負荷の駆動を早く行な
うことのできる効果がある。

又電動機の径が大きくなるので、回転速度が低下して、
ノイズが減少し、遊動輪による減速の効果により、後段
歯車によるノイズが減少する効果がある。

又高価な電動機の使用が可能となるので、半導体電動機
が利用できる。従って虹に機械的ノイズを減少できる効
果がある。

Ｔ（＜　１図の電動機１０は、負荷を、駆動するときの
みに供電して回転せしめるが、ビデオカメラの場合に、
磁気テープの駆動電動機と回転、停止を同期して、電動
機１０を駆動することができる。

かかる手段によると、負荷の駆動の急速な立上り特性が
得られて有効である。電動％　１０をビデオカメラの磁
気テープの駆動電動機と兼用することもできる。

駆動電動機の電源を断ち、負荷の、駆動を停止する場合
に、電動機の慣性により急停止できない為に停止点がず
れることがあり、この為に？：（動機を制動する必要が
ある。

本発明装置では、電動機の通電を断つと同時に励磁コイ
ルの通電も断つことにより、遊動輪４’Ｊ　、　！０が
回転軸コｔより離間するので、負荷の制」ｊが正確とな
る効果がある。

レンズのズーミングを手動で行なう場合に。

従来の手段によると、電動機→減速装置→スリップ機構
→ズーム装置の逆の順序となる。逆の動作時しては、ス
リップ機構によりスリップさせて手動によるズーミング
を行なっている。従って、スリップトルクが変化し易く
事故が多い。

例えば電動ズーミングのときにスリップして、ズーミン
グが完全に行なわれない事故である。

本発明装置では、このときに、遊動輪３ｇα。

３ｇｂが回転＋ｆｉｂ　ａｔ、より離間しているので、
手動のときＫは、歯車列（歯車ｔＩ３；　、　ｌ１７　
、等）の摩擦トルクと、遊動輪ｑｇ　、りＯの慣性トル
クのみとなるので、安定で感じの良いズーミングを行な
うことのできる効果がある。なお、第１図に示すように
、一端５７を第１のレバー轄に掛止し、他端Ｓｇを本体
に掛止した第１のスプリング５９及び一端６０を第２の
レバーｑに掛止し他端６／を本体に掛止した第２のスプ
リング６２を設けて、第１の励磁コイル３ｕ　ｂ及び第
２の励磁コイルＳＡ　ｂに通電しないときに、第１の遊
動輪ｔＩｇ及び第２の遊動輪５０は回転軸、２４に接触
しないように保持させてもよい。

更に、この実施例の図面では小型電動機の回転軸ｕ４ｉ
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ｔ３には回転軸ユｑと第１又は第２の遊動輪
轄又はりθ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。

上記回転細評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ｌＩ３には回転軸２ｑと第１又は第２
の遊動輪ｇｒ又はりＯ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なる。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。

〔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、怪借、廉価な装置を得る
ことができる効果がある。

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Ｊ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。

′亀！ミ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ｌ（固ですみ、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？ｌ（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２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、第ｑ南は
本発明装置の他の実施例の説明図である。 １０・・・１電動機、　　／ｌ、／ユ、　１３・・・本
発明装置、ｑ・・・制朔１回路、　　　Ｓ・・・電気ス
イッチ、−り・・・回転’ＩＩＩ　、　　　ｔｔｔ・・
・出力軸、　　ｌＩコ・・・プソンユ、　　ダ３・・・
第１のレバー、　　傳・・・第２のレバー、　　４１５
・・・大歯車、　　グ６・・・第１の軸、ｔＩ７・・・
小歯車、　　ｔｉｇ・・・第１の遊動輪、　　ｑ９・・
・第２の１１１１、　　タθ・・・第２の遊動輪、　　
５／・・・スプリング、　　界・・・第１の電磁装置、
　　５４・・・第２の電磁装置。

Claims (2)

【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って本体に回動自
   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
   ことを特徴とする小さい負荷の駆動装置。
2. （２）上記第１のレバーの遊端部を吸引して上記小型電
   動機の回転軸に第１の遊動輪を圧接若しくは離間させて
   保持する第１の電磁装置と、上記第２のレバーの遊端部
   を吸引して上記小型電動機の回転軸に第２の遊動輪を圧
   接もしくは離間させて保持する第２の電磁装置と、第１
   の電磁装置の磁路となる第１の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力を制御する第１の励
   磁コイルと、第２の電磁装置の磁路となる第２のヨーク
   に装着されて通電方向を変えることにより磁気吸引力を
   制御する第２の励磁コイルとより構成されたことを特徴
   とする特許請求範囲第１項記載の小さい負荷の駆動装置
   。