扭矩限制装置及齿轮单元的利记博彩app
【专利摘要】本发明提供扭矩限制装置及齿轮单元，虽为简单的结构但却能有效抑制齿轮的倾斜和摇晃。作为在轴线方向上分离的接近部位的第一小径部(40c)与第一基准内周部(36a)的间隙为40μm以下，凸缘部(40a)与第二基准内周部(36c)的间隙为55μm以下，因此，在通常的扭矩传递时，能够抑制第一齿轮(36)与单元轴(40)之间的晃动。另一方面，即使是各部分在低温环境下发生了收缩的情况下，第一小径部(40c)与第一基准内周部(36a)的间隙也为15μm以上，凸缘部(40a)与第二基准内周部(36c)的间隙也为30μm以上，间隙不会变为零，因此在发挥离合器功能时，第一齿轮(36)与单元轴(40)顺利地相对旋转。
【专利说明】
扭矩限制装置及齿轮单元
技术领域
[0001]本发明涉及扭矩限制装置及齿轮单元，特别是涉及优选设于透镜镜筒的扭矩限制装置及齿轮单元。
【背景技术】
[0002]例如数字静物照相机等所用的透镜镜筒一般由分别保持多个透镜组的固定筒、旋转筒等多个筒部件构成，该多个筒部件为各自通过凸轮结合等相互连结的状态。并且，通过利用马达的动力使一部分的筒部件旋转，使筒部件在光轴方向上适当地相对移动，实现变焦动作(变倍动作)等。
[0003]在此，为了将马达的动力减速传递而具有齿轮系的齿轮单元设于透镜镜筒。然而，在使安装有透镜镜筒的数字静物照相机等下落时等情况下，会产生较大的冲击力，有可能由此对齿轮单元也产生过大的扭矩而致使各部分的破损。于是，设置了扭矩限制装置，该扭矩限制装置在对齿轮单元也产生了过大的扭矩的情况下阻断动力传递，防止破损等。
[0004]在专利文献I中，公开了如下的扭矩限制装置:在通常的驱动时，轴与离合器弹簧一体地动作，但是在施加了下落那样的冲击时，离合器弹簧相对于轴滑动，轴与离合器弹簧空转，从而能够防止力向各齿轮的传递，防止/减轻齿轮的破损/对驱动源的马达等的负荷。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I:(日本)特开2006 —145706号公报
[0008]然而，在专利文献I的扭矩限制装置中，在轴与离合器弹簧滑动时，为了使齿轮与轴顺利地相对旋转，需要使齿轮与轴之间具有某种程度的间隙，但其结果是会不可避免地产生与间隙相应的晃动。对此，现有技术的扭矩限制装置利用齿轮包围轴，通过极力减小齿轮与轴之间的间隙来抑制晃动。但是，存在如下问题:由于形成为利用齿轮包围轴的极小一部分的形状，因此在抑制晃动方面没有充分的效果，由于齿轮容易发生摇晃，因此会产生驱动扭矩的传递损失和异响等，另外，发生了摇晃的齿轮有可能会碰撞到其他部件，导致破损或者给驱动带来不良影响。另一方面，为了降低晃动，在齿轮的一部分设置使齿轮单元的与壳体的间隙极力变小的区域这一做法也可望某种程度的效果，但在齿轮与壳体之间，为了避免接触带来的异响和动作不良，即使考虑到了部件的晃动也仍然需要设置不会接触的那种大的间隙，因此抑制晃动的效果存在极限，不能获得充分的效果。
【发明内容】
[0009]本发明以解决上述技术问题为目的，目的在于提供一种虽为简单的结构但却能有效抑制齿轮的倾斜和摇晃的扭矩限制装置及齿轮单元。
[0010]为了实现上述目的中的至少一个，反映本发明的一个侧面的扭矩限制装置具有中空的齿轮、配置于所述齿轮内的轴和具备配置于所述齿轮与所述轴之间的螺旋弹簧的离合器机构，在规定范围内的扭矩传递到了所述离合器机构时，所述离合器机构将所述齿轮与所述轴以能够传递扭矩的方式连结，在超过规定范围的扭矩传递到了所述离合器机构时，所述离合器机构使所述齿轮与所述轴之间产生相对旋转，所述扭矩限制装置的特征在于，
[0011]在所述齿轮上具有向所述轴的轴线垂直方向突出的第一凸部，
[0012]在所述轴上具有向所述轴的轴线垂直方向突出的第二凸部，
[0013]所述第一凸部与所述轴在所述轴线垂直方向上接近，
[0014]所述第二凸部与所述齿轮在所述轴线垂直方向上接近，
[0015]所述第一凸部与所述第二凸部在轴线方向上远离。
[0016]根据该扭矩限制装置，在所述齿轮与所述轴之间，在轴线方向上分离地设有至少两处接近的部位，因此所述齿轮或所述轴的倾斜最大也就是到所述接近的部位抵接为止，由此能够抑制晃动。注意，“接近”是指所述第一凸部与所述轴的间隙、所述第二凸部与所述齿轮的间隙在常温时(20°C )为10?60μπι左右，间隙比除此以外的部位小。注意，“在轴线方向上远离”是指所述第一凸部与所述第二凸部在所述轴线方向的距离相隔ΙΟΟμπι以上，从高效地降低晃动的观点来看，优选相隔Imm以上。更优选的是相隔3mm以上。所述第一凸部与所述第二凸部在所述轴线方向的距离没有特别的上限，但鉴于现实中扭矩限制器的大小，优选2cm以下，最多为3cm以下。
[0017]本齿轮单元的特征在于，内置有上述的扭矩限制装置。
[0018]根据本发明，能够提供一种虽为简单的结构但却能有效抑制齿轮的倾斜和摇晃的扭矩限制装置及齿轮单元。
【附图说明】
[0019]图1是表示作为具备本实施方式的透镜镜筒的拍摄装置的一个例子的数字静物照相机的外观的图，是前视图(a)及后视图(b)。
[0020]图2是安装于数字静物照相机I的本实施方式的透镜镜筒20的立体图。
[0021]图3是放大表示驱动单元DU的图。
[0022]图4是拆去驱动单元DU的壳体并从敞开侧观察的图。
[0023]图5是在V—V线处剖切图4的结构并向箭头方向观察的图。
[0024]图6是齿轮单元⑶的立体图。
[0025]图7是齿轮单元⑶的剖视图。
[0026]图8是单元轴的立体图。
[0027]图9是变形例的单元轴40’的立体图。
[0028]附图标记说明
[0029]I 数字静物照相机
[0030]2拍摄部
[0031 ] 3照相机主体部
[0032]4 闪光灯发光部
[0033]5快门按钮
[0034]6显示部
[0035]8切换开关
[0036]9 变焦开关
[0037]13存储卡
[0038]20透镜镜筒
[0039]21基座部
[0040]31壳体[0041 ]31a台部
[0042]31b台部
[0043]32马达
[0044]32a旋转轴
[0045]33蜗杆
[0046]34轴
[0047]35蜗轮
[0048]36第一齿轮
[0049]36a第一基准内周部
[0050]36b大径内周部[0051 ]36c第二基准内周部
[0052]36d凹部
[0053]36e突起
[0054]37第二齿轮
[0055]37a大径台阶内周部
[0056]37b小径内周部
[0057]37c突起
[0058]38第三齿轮
[0059]39第四齿轮
[0060]40、40，单元轴[0061 ]40a凸缘部
[0062]40a’延伸部
[0063]40b大径部
[0064]40c第一小径部
[0065]40d第一支承部
[0066]40e第二小径部
[0067]40f第二支承部
[0068]40gI 切割部
[0069]41螺旋弹簧
[0070]DU驱动单元[0071 ]GU齿轮单元
【具体实施方式】
[0072]以下，参照【附图说明】本发明的实施方式。图1是表示作为具备本实施方式的透镜镜筒的拍摄装置的一个例子的数字静物照相机的外观图。图1的(a)是数字静物照相机I的前视图，图1的(b)是后视图。
[0073]如图1所示，数字静物照相机I由具有透镜镜筒和拍摄元件的拍摄部2及照相机主体部3构成。
[0074]拍摄部2由能够进行变焦动作的透镜镜筒20及CCD等固体拍摄元件(未图示)构成，能够利用固体拍摄元件将经由透镜镜筒20成像的被拍摄体像转换成图像信号。
[0075]照相机主体部3具有由LCD(Liquid Crystal Display;液晶显示元件)构成的LCD显示部6、EVF(Electronic View Finder;电子取景器)7、将数字静物照相机I连接于未图示的个人计算机的外部连接端子，对利用拍摄部2取入的图像信号实施规定的信号处理，进行向LCD显示部6、EVF7显示图像、向未图示的存储卡等记录介质记录图像或向个人计算机传送图像这些处理。
[0076]在照相机主体部3的前面，在上部的合适位置设有闪光灯发光部4。另外，在照相机主体部3的背面，设有进行拍摄图像的显示、记录图像的再生显示的LCD显示部6和EVF7。
[0077]在照相机主体部3的上面，设有快门按钮5和在快门按钮5的附近切换设定“记录模式”与“再生模式”的未图示的拍摄模式切换开关。记录模式是进行从拍摄待机状态经曝光控制程序到拍摄的照片拍摄的模式，再生模式是将记录于存储卡的拍摄图像再生显示于IXD显示部6、EVF7的模式。
[0078]在照相机主体部3的背面，设有用于进行再生图像的逐帧播放、用于在拍摄时进行变焦操作的再生逐帧播放开关/变焦开关9。所谓再生逐帧播放开关/变焦开关9中的再生图像的逐帧播放，指的是将照相机设定为再生模式而将记录于存储卡13的图像与帧序号一起依次显示于LCD显示部6。注意，对于向LCD显示部6的图像显示，还能够向升序方向(拍摄顺序的方向)或降序方向(与拍摄顺序相反的方向)进行变更指示。另外，拍摄时的变焦操作通过对再生逐帧播放开关/变焦开关9进行操作，使为变焦透镜的拍摄光学系统向远视方向或广角方向变倍。
[0079]并且，在照相机主体部3的背面，设有对用于进行图像显示的LCD显示部6和EVF7进行选择的EVF切换开关8。
[0080]另外，在照相机主体部3的底面内部，设有作为数字静物照相机I的工作用电源的电池(未图示)。
[0081]图2是安装于数字静物照相机I的本实施方式的透镜镜筒20的立体图。在图2中，透镜镜筒20具有安装于照相机主体部3的基座部21和安装于基座部21、用于沿光轴方向驱动透镜镜筒20的各筒部件的驱动单元DU。
[0082]图3是放大表示驱动单元DU的图。图4是拆去驱动单元DU的壳体并从敞开侧观察的图。图5是在V — V线处剖切图4的结构并向箭头方向观察的图。驱动单元DU具有安装于壳体31的马达32。在图4中，在马达32的旋转轴32a上安装有蜗杆33。蜗杆33与图5所示的蜗轮35啮合，该蜗轮35旋转自如地支承在固定于壳体31的轴34的周围。蜗轮35与齿轮单元GU的第一齿轮36啮合。齿轮单元GU的第二齿轮37与支承于未图示的轴的第三齿轮38啮合。与第三齿轮38同轴形成的第四齿轮39与透镜镜筒20的筒部件的齿轮部(未图示)卡合。由此，能够对来自马达32的扭矩进行减速，并且将该扭矩传递到透镜镜筒20。
[0083]图6是齿轮单元GU的立体图。图7是齿轮单元GU的剖视图。图8是单元轴的立体图。齿轮单元⑶由中空的第一齿轮36、中空的第二齿轮37、两端支承于壳体31(图5)且在第一齿轮36与第二齿轮37的内部延伸的单元轴40和设于第一齿轮36与单元轴40之间的螺旋弹簧41构成。
[0084]金属制的单元轴40是同轴形成中央的圆盘状凸缘部(延伸部)40a、与凸缘部40a邻接的大径部40b、连结于大径部40b的第一小径部40c、连结于第一小径部40c的第一支承部40d、隔着凸缘部40a形成于与大径部40b相反的一侧的第二小径部40e和连结于第二小径部40e的第二支承部40f而成的。单元轴40的两端即第一支承部40d与第二支承部40f能够旋转地支承于壳体31 (图5)。
[0085]如图8所示，第二小径部40e的外周的一部分成为被平行的两个面切割而成的I切割部40g。另一方面，在第二齿轮37的内周，形成有与I切割部40g对应的大径台阶内周部37a和与第二支承部40f对应的小径内周部37b。通过将第二小径部40e与第二支承部40f插入到第二齿轮37，使单元轴40与第二齿轮37—体地旋转。
[0086]在图7中，第一齿轮36的内周具有第一基准内周部36a、直径比第一基准内周部36a大的大径内周部36b和直径比大径内周部36b稍大的第二基准内周部36c。第一齿轮36的内周侧的第一凸部构成第一基准内周部36a，第一基准内周部36a与单元轴40的第一小径部40c的外周相对。单元轴40的凸缘部40a构成第二凸部，凸缘部40a的外周与第一齿轮36的第二基准内周部36c相对。
[0087]S卩，在向第一齿轮36内插入了单元轴40时，第一基准内周部36a与第一小径部40c外周相对，大径内周部36b与大径部40b外周相对，第二基准内周部36c与凸缘部40a外周相对。在大径内周部36b与大径部40b之间的空间内，以缠绕大径内周部36b的方式配置有螺旋弹簧41。如图6所不，螺旋弹簧41的一端41a与形成于第一齿轮36内周的凹部36d卡合，虽未图示，但螺旋弹簧41的另一端也同样与形成于第一齿轮36内周的凹部(与36d相同)卡合。螺旋弹簧41的两端与第一齿轮36卡合，从而对两个旋转方向的扭矩都能够进行对应。但是，并非限定于两端卡合，也可以是仅一端卡合的单侧方向的扭矩限制器。通常，利用螺旋弹簧41自身具有的紧固力紧固大径内周部36b，利用其摩擦力使第一齿轮36与单元轴40—体地旋转。
[0088]在本实施方式中，直径为Φ3mm的第一小径部40c与第一基准内周部36a的间隔在常温下为15?40μπι，直径为Φ 7mm的凸缘部40a与第二基准内周部36c的间隔在常温下为30?55μπι。第一齿轮36与单元轴40的除此以外的间隔更大。在此，接近部位由第一基准内周部36a和第一小径部40c及第二基准内周部36c和凸缘部40a构成。另外，利用第一齿轮36、单元轴40和螺旋弹簧41构成离合器机构。
[0089]在第一齿轮36的壳体31侧的端面，在第一基准内周部36a的周围形成有呈环状突出的突起36e，另外，在第二齿轮37的壳体31侧的端面，在小径内周部37b的周围形成有呈环状突出的突起37c。
[0090]接下来，对本实施方式的动作进行说明。在图1中，在使用者操作了变焦开关9的情况下，通过向马达32供电而使旋转轴32a旋转，由此经由齿轮单元GU传递通常(规定范围内)的扭矩，从而能够进行所希望的变焦操作。另一方面，在数字静物照相机I发生了下落等的情况下，冲击力施加在了透镜镜筒20时，在从马达32到第四齿轮39的动力传递路径中往往产生过大的(超过了规定范围的)扭矩。在该情况下，螺旋弹簧41相对于大径内周部36b卷绕而松弛，使得摩擦力降低，发挥离合器功能，从而允许第一齿轮36与单元轴40相对旋转，由此能够抑制部件的变形、破损等。
[0091]在此，作为在轴线方向上分离的接近部位的第一小径部40c与第一基准内周部36a的间隙为40μπι以下，凸缘部40a与第二基准内周部36c的间隙为55μπι以下，因此，在通常的扭矩传递时，能够抑制第一齿轮36与单元轴40之间的晃动。另一方面，即使是各部分在低温环境下发生了收缩的情况下，第一小径部40c与第一基准内周部36a的间隙也为15μπι以上，凸缘部40a与第二基准内周部36c的间隙也为30μπι以上，间隙不会变为零，因此即使在低温环境下也不会产生卡塞，在发挥离合器功能时，第一齿轮36与单元轴40顺利地进行相对旋转。使凸缘部40a与第二基准内周部36c的间隙大于第一小径部40c与第一基准内周部36a的间隙，是因为收缩率根据形成间隙的部位的直径尺寸的大小的不同而不同，具体而言，越是直径大的接近部位，越会更收缩，因此增大间隙。注意，记载的尺寸是一个例子，其值根据形成间隙的部件的直径尺寸、部件的收缩率的不同而变化。
[0092]并且，在本实施方式中，由于在第一齿轮36的壳体31侧端面形成有突起36e，因此在单元轴40发生了倾斜时，通过与和突起36e相对的壳体31的台部31a(参照图5)接触来限制倾斜量。同样，由于在第二齿轮37的壳体31侧端面形成有突起37c，因此在单元轴40发生了倾斜时，通过与和突起37c相对的壳体31的台部31b (参照图5)接触来限制倾斜量。
[0093]图9是变形例的单元轴40’的立体图。在本变形例中，相对于上述实施方式的单元轴的不同点在于:取代凸缘部而设置沿周向等间隔地配置并沿轴线正交方向延伸的三个板状的延伸部40a’。在本变形例中，延伸部40a’与第二基准内周部36c的间隙在常温下也为30?55μηι。除此以外的结构与上述实施方式相同。注意，只要有三个以上的延伸部就确定了单元轴40’的位置，因此从该观点来看，并不限定于三个，也可以是三个以上的延伸部。
[0094]以下，对上述扭矩限制装置的优选方式进行总结说明。
[0095]在上述扭矩限制装置中，优选的是，所述轴具有与所述螺旋弹簧邻接并沿轴线正交方向延伸的延伸部，所述接近部位的一方由所述延伸部和所述齿轮的与该延伸部相对的部位形成。
[0096]通过设置所述延伸部，能够避免安装于所述轴部的周围的所述螺旋弹簧的脱落。注意，优选的是，所述延伸部和所述齿轮的与该延伸部相对的部位的间隔在常温时(20°C)为30?55μπι。并且，优选的是，所述接近部位的另一方由所述轴上的直径比所述延伸部小的部位和所述齿轮的与该部位相对的部位形成，其间隔在常温时(20°C)优选为15?40μπι。
[0097]另外，优选的是，所述接近部位隔着所述螺旋弹簧设于轴线方向两侧。由此，能够加宽两个所述接近部位的跨度，能够高效地抑制所述齿轮的倾斜。
[0098]另外，优选的是，所述轴以一体旋转的方式连结于与所述齿轮不同的齿轮。由此，能够经由所述轴传递扭矩。
[0099]另外，优选的是，在所述齿轮的端面上的离开轴线的位置，以与支承所述轴的壳体相对的方式设置突起。通过使所述突起抵接于所述壳体，能够进一步抑制所述齿轮的倾斜。
[0100]本发明并不限定于说明书所记载的实施方式/变形例，还包含其他实施方式/变形例，这对于本领域的本领域技术人员而言是根据本说明书所记载的实施方式和技术思想明确可知的。说明书的记载及实施方式归根结底只是出于例证的目的，本发明的范围由前述的权利要求书所表示。
【主权项】
1.一种扭矩限制装置，其具有中空的齿轮、配置于所述齿轮内的轴和具备配置于所述齿轮与所述轴之间的螺旋弹簧的离合器机构，在规定范围内的扭矩传递到了所述离合器机构时，所述离合器机构将所述齿轮与所述轴以能够传递扭矩的方式连结，在超过规定范围的扭矩传递到了所述离合器机构时，所述离合器机构使所述齿轮与所述轴之间产生相对旋转， 所述扭矩限制装置的特征在于， 在所述齿轮上具有向所述轴的轴线垂直方向突出的第一凸部， 在所述轴上具有向所述轴的轴线垂直方向突出的第二凸部， 所述第一凸部与所述轴在所述轴线垂直方向上接近， 所述第二凸部与所述齿轮在所述轴线垂直方向上接近， 所述第一凸部与所述第二凸部在轴线方向上远离。2.根据权利要求1所述的扭矩限制装置，其特征在于， 所述轴具有与所述螺旋弹簧邻接并沿轴线正交方向延伸的延伸部，所述接近的部位的一方由所述延伸部和所述齿轮的与该延伸部相对的部位形成。3.根据权利要求1所述的扭矩限制装置，其特征在于， 所述接近的部位隔着所述螺旋弹簧设于轴线方向两侧。4.根据权利要求1所述的扭矩限制装置，其特征在于， 所述轴以一体旋转的方式连结于与所述齿轮不同的齿轮。5.根据权利要求1所述的扭矩限制装置，其特征在于， 在所述齿轮的端面上的离开轴线的位置，以与支承所述轴的壳体相对的方式设有突起。6.—种齿轮单元，其特征在于，内置有权利要求1?5中任一项所述的扭矩限制装置。
【文档编号】F16H37/04GK105987146SQ201610164548
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】内山翔
【申请人】柯尼卡美能达株式会社