(57)【要約】【課題】本発明は、入力側から出力側へは駆動力を伝達し、かつこれとは逆方向の駆動力の伝達を遮断する動力伝達装置において、入力側の回転を起動した場合又は回転方向を逆転させた場合の遊び量を減少させることが可能な動力伝達装置、及びこれを備えたレンズ装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の動力伝達装置は、遊星歯車機構部と、キャリアの回転運動に負荷を与える回転負荷部と、太陽ギヤに固定された内輪部と、外輪ギヤに固定され内輪部の外周に配置された外輪部と、内輪部の外周面に形成された第１の凹部と、前記外輪部の内周面に形成され第１の凹部と係合する第２の凸部とからなり、内輪部が外輪部に対して相対的に回転した場合に、前記外輪を拡径させる径方向変形惹起部と、径方向変形惹起部により径方向に変形した状態の外輪の外周に摩擦係合する摩擦係合部と、を具備する。【選択図】図２
2010025154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の軸周りに互いに相対的に回転可能な第１の部材及び第２の部材を有し、前記第１の部材に入力された回転駆動力を前記第２の部材へ伝達し、かつ前記第２の部材に入力された回転駆動力は前記第１の部材へ伝達しないように構成された動力伝達装置であって、
前記第１の部材及び前記第２の部材のうちのいずれか一方に固定され前記軸周りに回転可能に配設された太陽ギヤと、前記太陽ギヤと噛み合う遊星ギヤと、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記太陽ギヤが固定されていない方に固定され前記遊星ギヤに噛み合う内歯ギヤを有した外輪ギヤと、前記遊星ギヤを軸支し、前記遊星ギヤの公転に伴い前記軸周りに回転可能に配設されたキャリアとからなる遊星歯車機構部と、
前記キャリアの回転運動に負荷を与える回転負荷部と、
前記太陽ギヤに固定された内輪部と、
前記外輪ギヤに固定され、前記内輪部の外周に配置された外輪部と、
前記内輪部の外周面に形成された第１の凹部もしくは第１の凸部と、前記外輪部の内周面に形成され、上記第１の凹部と係合する第２の凸部もしくは上記第１の凸部と係合する第２の凹部とからなり、前記遊星ギヤが自転して前記内輪部が前記外輪部に対して相対的に回転した場合に、前記内輪を縮径させる又は前記外輪を拡径させる径方向変形惹起部と、
前記第２の部材に固定され、前記径方向変形惹起部により径方向に変形した状態の前記内輪の内周又は前記外輪の外周に摩擦係合する摩擦係合部と、
を具備して構成されることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記回転負荷部は、バネ部材を含み、前記キャリアを前記軸方向から付勢することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１の凹部もしくは第１の凸部と、前記第２の凸部もしくは第２の凹部とは、円周方向に互いに逆の勾配を有した一対の斜面を有してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記内歯ギヤ部材は合成樹脂からなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の動力伝達装置を具備することを特徴とするレンズ装置。
【請求項６】
前記動力伝達装置の前記第１の部材の回転駆動源は、電磁駆動源であるモータであることを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記動力伝達装置の前記第１の部材の回転駆動源は、超音波モータであることを特徴とするレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の部材及び第２の部材を有し、前記第１の部材に入力された回転駆動力を前記第２の部材へ伝達し、かつ前記第２の部材に入力された回転駆動力は前記第１の部材へ伝達しないように構成された動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動焦点調節機能（オートフォーカス機能）を有するカメラは、電動モータ等の動力源からの駆動力により焦点調節用のレンズを移動させるオートフォーカス動作に加えて、操作者がレンズ部の周囲に設けられた操作環等の操作部材を操作することによって手動で焦点調節用のレンズを移動させるマニュアルフォーカス動作が可能なように構成されていることが多い。
【０００３】
このような、オートフォーカス動作とマニュアルフォーカス動作の双方が可能なカメラでは、電動モータを保護するために、操作環から入力された駆動力は、焦点調節用レンズの駆動機構には伝えるが、該駆動力を電動モータに伝えないように構成されている。
【０００４】
このような構成は例えば、特許第３４１８９６４号公報、特開２００５−１８８７４２号公報及び特開２０００−２０６３９６号公報に開示されているような、入力側から出力側へは駆動力を伝達し、かつこれとは逆方向の出力側から入力側への駆動力の伝達を遮断する動力伝達装置により実現される。
【特許文献１】特許第３４１８９６４号公報
【特許文献２】特開２００５−１８８７４２号
【特許文献３】特開２０００−２０６３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許第３４１８９６４号公報、特開２００５−１８８７４２号公報及び特開２０００−２０６３９６号公報に開示されている技術では、入力側の回転を起動した場合又は回転方向を逆転させた場合の遊び量、いわゆるバックラッシ量が大きいという問題がある。動力伝達装置の遊び量が大きいと、出力側に接続される機器の制御が困難となる。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、入力側から出力側へは駆動力を伝達し、かつこれとは逆方向の出力側から入力側への駆動力の伝達を遮断する動力伝達装置において、入力側の回転を起動した場合又は回転方向を逆転させた場合の遊び量を減少させることが可能な動力伝達装置、及びこれを備えたレンズ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の動力伝達装置は、同一の軸周りに互いに相対的に回転可能な第１の部材及び第２の部材を有し、前記第１の部材に入力された回転駆動力を前記第２の部材へ伝達し、かつ前記第２の部材に入力された回転駆動力は前記第１の部材へ伝達しないように構成された動力伝達装置であって、前記第１の部材及び前記第２の部材のうちのいずれか一方に固定され前記軸周りに回転可能に配設された太陽ギヤと、前記太陽ギヤと噛み合う遊星ギヤと、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記太陽ギヤが固定されていない方に固定され前記遊星ギヤに噛み合う内歯ギヤを有した外輪ギヤと、前記遊星ギヤを軸支し、前記遊星ギヤの公転に伴い前記軸周りに回転可能に配設されたキャリアとからなる遊星歯車機構部と、前記キャリアの回転運動に負荷を与える回転負荷部と、前記太陽ギヤに固定された内輪部と、前記外輪ギヤに固定され、前記内輪部の外周に配置された外輪部と、前記内輪部の外周面に形成された第１の凹部もしくは第１の凸部と、前記外輪部の内周面に形成され、上記第１の凹部と係合する第２の凸部もしくは上記第１の凸部と係合する第２の凹部とからなり、前記遊星ギヤが自転して前記内輪部が前記外輪部に対して相対的に回転した場合に、前記内輪を縮径させる又は前記外輪を拡径させる径方向変形惹起部と、前記第２の部材に固定され、前記径方向変形惹起部により径方向に変形した状態の前記内輪の内周又は前記外輪の外周に摩擦係合する摩擦係合部と、を具備して構成されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のレンズ装置は、上記動力伝達装置を具備することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものであり、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１から図４を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の動力伝達装置の断面図である。図２は、第１の実施形態の動力伝達装置の分解図である。図３は、図１のIII-III断面図である。図４は、径方向変形惹起部の作用を説明するための図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の動力伝達装置１は、ギヤ保持枠１１と、ギヤ押え枠１２と、蓋部材１３とからなる筐体１０内に、複数のギヤ等からなる可動部材を具備して構成され、軸Ａ１周りに回転する電動モータ２の回転軸３（第１の部材）の駆動力を、出力ギヤ６１（第２の部材）を介して軸Ａ２周りに回転する軸部材４に伝達する装置である。
【００１２】
筐体１０内には、電動モータ２の回転軸３先端に固定され、軸Ａ１周りに回転可能に配設された太陽ギヤ２１と、該太陽ギヤ２１の周囲に噛み合う複数の遊星ギヤ４０と、遊星ギヤ４０の外側において軸Ａ１周りに回転可能に配設され遊星ギヤ４０に噛み合う内歯ギヤを有した外輪ギヤ３１と、遊星ギヤ４０を軸支し、前記遊星ギヤ４０の公転に伴い軸Ａ１周りに回転可能に配設されたキャリア５０と、からなる遊星歯車機構部が配設されている。
【００１３】
また、筐体１０内には、太陽ギヤ２１と一体に形成された軸Ａ１を中心軸とする略円柱形状の内輪部２０と、外輪ギヤ３１と一体に形成され内輪部２０の外周側を囲み内輪部２０に外嵌する円筒形状の外輪部３０と、該外輪部３０の外周部に所定のすき間を有して外嵌する摩擦係合部６０と、が配設されている。
【００１４】
上記内輪部２０は、本実施形態では太陽ギヤ２１と一体に形成されており、太陽ギヤ２０の基端側（太陽ギヤ２０の電動モータ２側）に配設されている。
【００１５】
内輪部２０は、円筒状の外周面２０ａを有し、該外周面２０ａの３箇所には、径方向変形惹起部を構成する凹部２２（第１の凹部）が形成されている。図３に示すように、凹部２２は、外周面２０ａ上に１２０度間隔で等配されており、内輪部２０の中心軸（軸Ａ１）に沿う方向から見てくさび状に内輪部２０の周縁部を切り取った形状、言い換えれば径方向外側に向かって拡開するテーパ形状の斜面部を有する。
【００１６】
一つの凹部２２に着目してより具体的に説明すれば、凹部２２は、内輪部２０の中心軸と平行であり、かつ中心軸を含む平面と所定の角度をなす２つの平面により内輪部２０の周縁部を切断してなる２つの斜面を有しており、該２つの斜面は、内輪部２０の円周方向に対して互いに逆の勾配を有している。
【００１７】
上記外輪部３０は、本実施形態では外輪ギヤ３１と一体に形成されており、外輪ギヤ３０の基端側（外輪ギヤ３１の電動モータ２側）であって、かつ上記内輪部２０に外嵌する位置に配設されている。
【００１８】
本実施形態では、一体に形成された外輪部３０及び外輪ギヤ３１は、合成樹脂材料により構成されており、外輪部３０の径方向についての剛性は、内輪部２０よりも小さくなるように形成されている。
【００１９】
外輪部３０は、略円形状の内周面３０ａを有し、該内周面３０ａの３箇所には、径方向変形惹起部を構成する凸部３２（第２の凸部）が径方向中心側に向かって凸設されている。図３に示すように、凸部３２は、外輪部３０内に配設される上記内輪部２０の外周面２２ａに凹設された凹部２２に対応する箇所、すなわち内周面３０ａに１２０度間隔で等配されている。
【００２０】
該凸部３２は、外輪部３０内に内輪部２０が配設された状態（図３の状態）において、内輪部２０の凹部２２との間に所定の間隔が生じるように凹部２２の外形に沿う形状を有する。
【００２１】
すなわち、凸部３２は、外輪部３０の中心軸（軸Ａ１）に沿う方向から見て内周面３０ａから径方向内側にくさび状に突出する形状を有する。言い換えれば、凸部３２は、径方向外側に向かって拡開するテーパ形状の斜面部を有する。
【００２２】
一つの凸部３２に着目してより具体的に説明すれば、凸部３２は、外輪部３０の中心軸と平行であり、かつ中心軸を含む平面と所定の角度をなす２つの平面からなる２つの斜面を有しており、該２つの斜面は、外輪部３０の円周方向に対して互いに逆の勾配を有している。
【００２３】
一体に形成された外輪部３０及び外輪ギヤ３１は、その先端部において円筒状の外周面を有し、この先端部の外周面が、ギヤ押え枠１２に形成された円形の凹部１２ａ内に所定のすき間を有して収容されることにより、筐体１０内において回転可能に支持される。
【００２４】
上記摩擦係合部６０は、略円筒形状を有し、軸Ａ１周りに回転可能に配設された部材であり、図３に示すように上記外輪部３０の外周面に所定のすき間を有して外嵌する円筒状の内周面６２と、外周面上に形成された出力ギヤ６１とを具備してなる。
【００２５】
摩擦係合部６０の基端側には円筒状の外周面が形成されており、摩擦係合部６０は、この基端側の外周面が、ギヤ保持枠１１に形成された円形の凹部１１ａ内に所定のすき間を有して収容されることにより、筐体１０内において回転可能に支持される。
【００２６】
摩擦係合部６０の外周面に形成された第２の部材である出力ギヤ６１は、軸Ａ２周りに回転する軸部材４に軸支されたギヤ７０と噛み合う。
【００２７】
また、キャリア５０は、円筒状の外周面を有し、その外周面が、ギヤ押え枠１２に形成された円形の凹部１２ｂ内に所定のすき間を有して収容されることにより、筐体１０内において回転可能に支持される。
【００２８】
また、本実施形態の動力伝達装置１の筐体１０内には、該キャリア５０と蓋部材１３との間に介装され、キャリア５０をギヤ押え枠１２の凹部１２ｂの底面側に押圧する回転負荷部５５が配設されている。本実施形態においては、回転負荷部５５は、一般にウェーブワッシャや板バネ等と称される弾性を有する部材からなり、キャリア５０と蓋部材１３との間に挟み込まれることで、所定の押圧力により軸Ａ１に沿ってキャリア５０をギヤ押え枠１２側に付勢する。
【００２９】
キャリア５０がギヤ押え枠１２側に付勢されることにより、本実施形態においては、キャリア５０の軸Ａ１周りの回転には、キャリア５０とギヤ押え枠１２との間の摩擦抵抗に応じた負荷が生じる。
【００３０】
なお、回転負荷部５５は、キャリア５０の筐体１０に対する軸Ａ１周りの回転に負荷を与えるものであればよく、コイルバネやゴムのような他の弾性部材であってもよいし、また流体の粘性抵抗等を用いたものであってもよい。
【００３１】
以上に説明した本実施形態の動力伝達装置１の動作について以下に説明する。
【００３２】
本実施形態の動力伝達装置１においては、電動モータ２の回転軸３が回転すると、回転軸３に固定された太陽ギヤ２１及び内輪部２０が回転する。
【００３３】
キャリア５０の回転運動には、回転負荷部５５の押圧による負荷がかけられていることから、遊星ギヤ４０は太陽ギヤ２１の回転に伴い自転のみを行い、外輪ギヤ３１及び外輪部３０は、太陽ギヤ２１及び内輪部２０とは逆方向に回転する。
【００３４】
すなわち、電動モータ２の回転駆動力が太陽ギヤ２１に加えられた場合、内輪部２０と外輪部３０とは、互いに反対の方向へ回転しようとする。このため、図４に示すように、内輪部２０の外周面２０ａの凹部２２の２つの斜面うちの一方と、これに対向する外輪部３０の内周面３０ａの凸部３２の斜面とは、互いに近づき接触する方向に移動する。
【００３５】
この凹部２２と凸部３２とが接触する部分では、斜面同士が接触し摺動することにより、内輪部２０と外輪部３０とを逆方向に回転させる力に応じた、外輪部３０を径方向外側へ押圧する力が生じる。この外輪部３０を外側へ押圧する力により、外輪部３０は、すくなくとも凸部３２が形成された部分において拡径するように変形し、外輪部３０の外周面が摩擦係合部６０の内周面６２に接触する。
【００３６】
外輪部３０と摩擦係合部６０とは、外輪部３０の変形量、言い換えれば外輪部３０を外側へ押圧する力に応じた摩擦力により摩擦係合し、軸Ａ１周りにおいて同一の方向に回転しようとする。
【００３７】
ここで、外輪部３０と摩擦係合部６０との間の摩擦力による軸Ａ１周りのトルクが、回転負荷部５５により発生されるキャリア５０の回転を止めようとする軸Ａ１周りの負荷トルクよりも大きくなると、キャリア５０は筐体１０に対して外輪部３０と同一の方向に軸Ａ１周りに回転する。すなわち、外輪部３０と摩擦係合部６０とは、摩擦力により係合した状態で軸Ａ１周りに回転する。
【００３８】
したがって、電動モータ１の回転軸３の回転は、摩擦係合部６０の外周面に設けられた出力ギヤ６１に伝達され、さらにギヤ７０を介して、軸Ａ２周りに回転する軸部材４に伝達される。
【００３９】
一方、本実施形態の動力伝達装置１において、軸部材４を回転させた場合には、出力ギヤ６１が設けられた摩擦係合部６０は回転するが、該摩擦係合部６０と外輪部３０との間にはすき間が設けられているため、軸部材４の回転は外輪部３０に伝達されることはない。
【００４０】
以上のように、本実施形態の動力伝達装置１は、軸Ａ１周りに回転する電動モータ２の回転軸３の駆動力を、出力ギヤ６１を介して軸部材４に伝達し、かつ軸部材４から出力ギヤ６１に入力される駆動力は回転軸３に伝達しない構成となっている。
【００４１】
上述した本実施形態の動力伝達装置１においては、内輪部２０及び外輪部３０を具備し、内輪部２０と外輪部３０とが相対的に逆方向に回転した場合に、それぞれに形成された径方向変形惹起部である凹部２２及び凸部３２が係り合うことによって外輪部３０の径方向外側への変形を惹起することで、該外輪部３０の変形により外輪部３０と摩擦係合する摩擦係合部６０を回転させる。
【００４２】
ここで、内輪部２０及び外輪部３０は回転軸３の回転によって互いに逆方向に回転することから、凹部２２と凸部３２とは、回転軸３が回転を始めるとすぐさま係合する。このため、本実施形態によれば、回転軸３を回転させた場合において、出力ギヤ６１がこれに追従して回転し始めるまでの遊び量（バックラッシ、不感帯）を小さくすることができる。
【００４３】
なお、上述した実施形態では、径方向変形惹起部として内輪部２０に凹部２２を設け、外輪部３０に凸部３２を設けているが、この凹凸の関係は逆であってもよいことはいうまでもない。
【００４４】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について、図５を参照して説明する。図５は、第２の実施形態のレンズ装置の断面図である。
【００４５】
第２の実施形態は、上述した第１の実施形態の動力伝達装置１を、カメラのレンズ装置に内蔵される焦点調節機構に適用したものである。よって、以下では第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。
【００４６】
本実施形態のレンズ装置１００は、カメラのオートフォーカス動作時に、焦点調節用のフォーカシングレンズ１０１を、電動モータ２の回転駆動力により光軸Ｏに沿って進退移動させるいわゆるモータ内蔵型のレンズ装置である。
【００４７】
レンズ装置１００は、筐体１０２内に、電動モータ２と、動力伝達装置１と、略円筒状であり側面部にカム溝１０５ａを有するカム枠１０５と、カム枠１０５に固定された操作リング１０４と、カム枠１０５のカム溝１０５ａに係合するカムピン１０６ａを有し光軸Ｏに沿って進退移動可能なレンズ保持枠１０６と、該レンズ枠１０６に保持されたフォーカシングレンズ１０１とを具備して構成されている。
【００４８】
カム枠１０５は、筐体１０２に対して固定された円筒状の内部筐体１０３の外周部において摺動可能であり、光軸Ｏ周りに回動可能に配設されている。カム枠１０５の側面部には、所定のカムプロファイルを有するカム溝１０５ａが円周方向に沿って設けられている。
【００４９】
カム枠１０５の外周部には、動力伝達装置１のギヤ７０に噛み合うギヤ１０５ｂが形成されている。すなわち、電動モータ２の回転軸３の回転は、動力伝達装置１を介してカム枠１０５に伝達される。
【００５０】
フォーカシングレンズ１０１を保持するレンズ保持枠１０６は、カム溝１０５ａに従動するカムピン１０６ａにより、カム枠１０５の回転に応じて光軸Ｏに沿う方向に進退移動する。
【００５１】
操作リング１０４は、レンズ装置１の外周面に露出して設けられた略円筒状の部材であり、カム枠１０５と一体に光軸Ｏ周りに回動可能に配設されている。
【００５２】
以上に説明した本実施形態のレンズ装置１００では、電動モータ２の回転駆動力によりカム枠１０５を回転させてフォーカシングレンズ１０１を駆動するオートフォーカス動作が可能であるとともに、操作リング１０４を操作者が回転させることでフォーカシングレンズ１０１を駆動するマニュアルフォーカス動作が可能である。
【００５３】
操作リング１０４を回転させる力は、カム枠１０５に形成されたギヤ１０５ｂを介して動力伝達装置１に入力されるが、第１の実施形態で述べたように、動力伝達装置１により遮断され電動モータ２に伝えられることがなく、電動モータ２に過大な負荷がかかることがない。
【００５４】
また、以上に述べた本実施形態のレンズ装置１００は、遊び量の小さい動力伝達装置１を具備することにより、電動モータ２の回転軸３の回転にフォーカシングレンズ１０１を正確に追従させることが可能となり、素早い合焦動作が可能となる。
【００５５】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について、図６を参照して説明する。図６は、第３の実施形態のレンズ装置及び動力伝達装置の断面図である。
【００５６】
第３の実施形態は、上述した第２の実施形態のレンズ装置に、本発明の動力伝達装置をさらに一つ加えたものである。よって、以下では第２の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜に省略するものとする。
【００５７】
本実施形態のレンズ装置２００は、第２の実施形態と同様に、カメラのオートフォーカス動作時に、焦点調節用のフォーカシングレンズ２０１を、電動モータ２の回転駆動力により光軸Ｏに沿って進退移動させるいわゆるモータ内蔵型のレンズ装置である。
【００５８】
レンズ装置２００は、筐体２０２内に、電動モータ２と、動力伝達装置１と、操作リング２０４（第１の部材）と、略円筒状であり側面部にカム溝１０５ａを有するカム枠１０５（第２の部材）と、カム枠２０５のカム溝２０５ａに係合するカムピン２０６ａを有し光軸Ｏに沿って進退移動可能なレンズ保持枠２０６と、該レンズ枠２０６に保持されたフォーカシングレンズ２０１と、第２の動力伝達装置２１０とを具備して構成されている。
【００５９】
カム枠２０５は、筐体２０２に対して固定された円筒状の内部筐体２０３の外周部において摺動可能であり、光軸Ｏ周りに回動可能に配設されている。カム枠２０５の側面部には、所定のカムプロファイルを有するカム溝２０５ａが円周方向に沿って設けられている。
【００６０】
カム枠２０５の外周部の基端側には、動力伝達装置１のギヤ７０に噛み合うギヤ２０５ｂが形成されている。すなわち、電動モータ２の回転軸３の回転は、動力伝達装置１を介してカム枠２０５に伝達される。
【００６１】
また、詳しくは後述するが、カム枠２０５の先端側の外周面には、第２の動力伝達装置２１０を構成する摩擦係合部２６０が形成されている。
【００６２】
フォーカシングレンズ２０１を保持するレンズ保持枠２０６は、カム溝２０５ａに従動するカムピン２０６ａにより、カム枠２０５の回転に応じて光軸Ｏに沿う方向に進退移動する。
【００６３】
操作リング２０４は、レンズ装置２００の外周面に露出して設けられた略円筒状の部材である。操作リング２０４の径方向内側となる位置には、第２の動力伝達装置２１０が配設されている。
【００６４】
第２の動力伝達装置２１０は、光軸Ｏ周りに回転自在に配設された太陽ギヤ２２１と、該太陽ギヤ２２１の周囲に噛み合う複数の遊星ギヤ２４０と、操作リング２０４に固定され遊星ギヤ２４０に噛み合う内歯ギヤを有した外輪ギヤ２３１と、遊星ギヤ２４０を軸支し、前記遊星ギヤ２４０の公転に伴い光軸Ｏ周りに回転可能に配設されたキャリア２５０と、からなる遊星歯車機構部を具備して構成されている。
【００６５】
また、第２の動力伝達装置２１０は、太陽ギヤ２２１と一体に形成された光軸Ｏを中心軸とする略円筒形状の内輪部２２０と、操作リング２０４に固定され内輪部２２０の外周側を囲み内輪部２２０に外嵌する略円筒形状の外輪部２３０と、内輪部２２０の内周に所定のすき間を有して内嵌する摩擦係合部２６０と、が配設されている。
【００６６】
内輪部２２０は、本実施形態では太陽ギヤ２２１と一体に形成されている。内輪部２２０は、円筒状の外周面２２０ａを有し、該外周面２２０ａの複数個所には、動力伝達装置１の内輪部２０と同様に、径方向変形惹起部を構成する凹部２２２が形成されている。凹部２２２は、内輪部２２０の中心軸と平行であり、かつ中心軸を含む平面と所定の角度をなす２つの平面により内輪部２２０の周縁部を切断してなる２つの斜面を有しており、該２つの斜面は、内輪部２２０の円周方向に対して互いに逆の勾配を有している。
【００６７】
外輪部２３０は、操作リング２０４及び外輪ギヤ２３１と一体に形成されており、上記内輪部２２０に外嵌する位置に配設されている。
【００６８】
外輪部２３０は、略円形状の内周面２３０ａを有し、該内周面２３０ａの複数箇所には、径方向変形惹起部を構成する凸部２３２が径方向中心側に向かって凸設されている。凸部２３２は、外輪部２３０内に配設される上記内輪部２２０の外周面２２２ａに凹設された凹部２２２に対応する箇所に形成されている。
【００６９】
該凸部２３２は、第１の実施形態と同様に、外輪部２３０内に内輪部２２０が配設された状態において、内輪部２２０の凹部２２２との間に所定の間隔が生じるように凹部２２２の外形に沿う形状を有する。
【００７０】
すなわち、凸部２３２は、外輪部２３０の中心軸と平行であり、かつ中心軸を含む平面と所定の角度をなす２つの平面からなる２つの斜面を有しており、該２つの斜面は、外輪部２３０の円周方向に対して互いに逆の勾配を有している。
【００７１】
本実施形態では、内輪部２２０は合成樹脂材料により構成されており、内輪部２２０の径方向についての剛性は、外輪部２３０よりも小さくなるように形成されている。
【００７２】
上記摩擦係合部２６０は、カム枠２０５の先端側に一体に形成された略円筒形状の部位であり、内輪部２２０の内周面に所定のすき間を有して内嵌する。
【００７３】
また、キャリア２５０は、光軸Ｏ周りに回転可能に配設されている。該キャリア２５０と内部筐体２０３との間には、キャリア２５０を内部筐体２０３のフランジ部に押圧する回転負荷部２５５が配設されている。本実施形態においては、回転負荷部２５５は、一般にウェーブワッシャや板バネ等と称される弾性を有する部材からなる部材であり、キャリア２５０と内部筐体２０３との間に挟み込まれることで、所定の押圧力により光軸Ｏに沿ってキャリア２５０をフランジ部側に付勢する。本実施形態においては、キャリア２５０の光軸Ｏ周りの回転には、キャリア２５０とフランジ部との間の摩擦抵抗に応じた負荷が生じる。
【００７４】
以上に説明した本実施形態のレンズ装置２００における、第２の動力伝達装置２１０の動作を以下に説明する。
【００７５】
本実施形態の動力伝達装置２１０においては、操作リング２１０が操作されて回転すると、操作リング２１０に固定された外輪ギヤ２３１及び外輪部２３０が回転する。
【００７６】
キャリア２５０の回転運動には、回転負荷部２５５の押圧による負荷がかけられていることから、遊星ギヤ２４０は外輪ギヤ２３１の回転に伴い自転のみを行い、太陽ギヤ２２１及び内輪部２２０は、外輪ギヤ２３１及び外輪部２３０とは逆方向に回転する。
【００７７】
このため、動力伝達装置１と同様に、内輪部２２０の凹部２２２の２つの斜面うちの一方と、これに対向する外輪部２３０の凸部２３２の斜面とは、互いに接触する方向に移動する。
【００７８】
この凹部２２２と凸部２３２とが接触する部分では、斜面同士が接触し摺動することにより、内輪部２２０と外輪部２３０とを逆方向に回転させる力に応じた、内輪部２２０を略径方向内側へ押圧する力が生じる。この内輪部２２０を内側へ押圧する力により、内輪部２２０は、すくなくとも凹部２２２が形成された部分において縮径するように変形し、内輪部２２０の内周面が摩擦係合部２６０の外周面に接触する。
【００７９】
内輪部２２０と摩擦係合部２６０とは、内輪部２２０の変形量、言い換えれば内輪部２２０内側へ押圧する力に応じた摩擦力により摩擦係合し、光軸Ｏ周りにおいて同一の方向に回転しようとする。
【００８０】
ここで、内輪部２２０と摩擦係合部２６０との間の摩擦力による光軸Ｏ周りのトルクが、回転負荷部２５５により発生されるキャリア２５０の回転を止めようとする光軸Ｏ周りの負荷トルクよりも大きくなると、キャリア２５０は光軸Ｏ周りに回転する。すなわち、内輪部２２０と摩擦係合部２６０とは、摩擦力により係合した状態で光軸Ｏ周りに回転する。
【００８１】
したがって、本実施形態では摩擦係合部２６０と一体に形成されたカム枠２０５は、操作リング２０４の回転に伴って光軸Ｏ周りに回転する。
【００８２】
一方、以上に説明した本実施形態のレンズ装置２００では、第２の実施形態と同様に電動モータ２の回転駆動力によりカム枠２０５を回転させてフォーカシングレンズ２０１を駆動するオートフォーカス動作が可能である。
【００８３】
また一方で、レンズ装置２００では、操作リング２０４を操作者が回転させることで、操作リング２０４の回転は第２の動力伝達装置２１０を介してカム枠２０５に伝達されるため、マニュアルフォーカス動作が可能である。
【００８４】
ここで、オートフォーカス動作時において、電動モータ２がカム枠２０５を回転させた場合、摩擦係合部２６０は回転するが、該摩擦係合部２６０と内輪部２３０との間にはすき間が設けられているため、カム枠２０５の回転は操作リング２０４に伝達されることはない。すなわち、本実施形態のレンズ装置２００では、オートフォーカス動作時に操作リング２０４が回転してしまうことがない。
【００８５】
また、マニュアルフォーカス時には、第２の実施形態と同様に、操作リング２０４を回転させる力によりカム枠２０５は回転するが、カム枠２０５の回転は動力伝達装置１により遮断されて電動モータ２に伝えられることはなく、電動モータ２に過大な負荷がかかることがない。
【００８６】
また、以上に述べた本実施形態のレンズ装置２００は、遊び量の小さい動力伝達装置１及び第２の動力伝達装置２１０を具備することにより、電動モータ２の回転軸３の回転、及び操作リング２０４の操作にフォーカシングレンズ１０１を正確に追従させることが可能となり、素早い合焦動作が可能となる。
【００８７】
（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態について、図７を参照して説明する。図７は、図７は、第４の実施形態のレンズ装置及び動力伝達装置の断面図である。
【００８８】
第４の実施形態は、いわゆる超音波モータを内蔵したレンズ装置に、本発明の動力伝達装置を適用したものである。
【００８９】
本実施形態のレンズ装置３００は、カメラのオートフォーカス動作時に、焦点調節用のフォーカシングレンズ３０１を、超音波モータユニット３８０の回転駆動力により光軸Ｏに沿って進退移動させるいわゆるモータ内蔵型のレンズ装置である。
【００９０】
レンズ装置３００は、筐体３０２内に、超音波モータ部３８０と、動力伝達装置３１０と、操作リング３０４と、略円筒状であり側面部にカム溝３０５ａを有するカム枠３０５と、カム枠３０５のカム溝３０５ａに係合するカムピン３０６ａを有し光軸Ｏに沿って進退移動可能なレンズ保持枠３０６と、該レンズ枠３０６に保持されたフォーカシングレンズ３０１とを具備して構成されている。
【００９１】
カム枠３０５は、筐体３０２に対して固定された円筒状の内部筐体３０３の外周部に摺動可能であり、光軸Ｏ周りに回動可能に配設されている。カム枠３０５の側面部には、所定のカムプロファイルを有するカム溝３０５ａが円周方向に沿って設けられている。
【００９２】
フォーカシングレンズ３０１を保持するレンズ保持枠３０６は、カム溝３０５ａに従動するカムピン３０６ａにより、カム枠３０５の回転に応じて光軸Ｏに沿う方向に進退移動する。
【００９３】
超音波モータ部３８０は、公知の技術であるため詳細な説明は省略するが、ロータ３８１と、該ロータ３８１に当接し、ロータ３８１を光軸Ｏ周りに相対的に回転駆動する振動子ユニット３８２と、振動子ユニット３８２をロータ側に押圧する板バネ３８３と、ロータ３８１を保持するロータ保持部３８５と、該ロータ保持部３８５に対して相対的に光軸Ｏ周りに回転可能に設けられ振動子ユニット３８２を保持する振動子保持部３８４とを具備して構成されている。
【００９４】
振動子保持部３８４は、カム枠３０５と一体に光軸Ｏ周りに回転可能に設けられている。一方、ロータ保持部３８５は、後述する動力伝達装置３１０の外輪部３３０と一体に光軸Ｏ周りに回転可能に設けられている。
【００９５】
操作リング３０４は、レンズ装置３００の外周面に露出して設けられた略円筒状の部材である。操作リング３０４の径方向内側となる位置には、動力伝達装置３１０が配設されている。
【００９６】
動力伝達装置３１０は、光軸Ｏ周りに回転自在に配設された太陽ギヤ３２１と、該太陽ギヤ３２１の周囲に噛み合う複数の遊星ギヤ３４０と、ロータ保持部３８５に固定され遊星ギヤ３４０に噛み合う内歯ギヤを有した外輪ギヤ３３１と、操作リング３０４に固定され、遊星ギヤ３４０を軸支するキャリア３５０と、からなる遊星歯車機構部を具備して構成されている。
【００９７】
また、動力伝達装置３１０は、太陽ギヤ３２１と一体に形成された光軸Ｏを中心軸とする略円筒形状の内輪部３２０と、ロータ保持部３８５に固定され内輪部３２０の外周側を囲み内輪部３２０に外嵌する略円筒形状の外輪部３３０と、内輪部３２０の内周に所定のすき間を有して内嵌する摩擦係合部３６０と、が配設されている。
【００９８】
内輪部３２０は、本実施形態では太陽ギヤ３２１と一体に形成されている。内輪部３２０は、円筒状の外周面を有し、該外周面の複数個所には、第１の実施形態の動力伝達装置１の内輪部２０と同様に、径方向変形惹起部を構成する凹部３２２が形成されている。凹部３２２は、内輪部３２０の中心軸と平行であり、かつ中心軸を含む平面と所定の角度をなす２つの平面により内輪部３２０の周縁部を切断してなる２つの斜面を有しており、該２つの斜面は、内輪部３２０の円周方向に対して互いに逆の勾配を有している。
【００９９】
外輪部３３０は、超音波モータ部３８０のロータ保持部３８５及び外輪ギヤ３３１と一体に形成されており、上記内輪部３２０に外嵌する位置に配設されている。
【０１００】
外輪部３３０は、略円形状の内周面を有し、該内周面の複数箇所には、径方向変形惹起部を構成する凸部３３２が径方向中心側に向かって凸設されている。凸部３３２は、外輪部３３０内に配設される上記内輪部３２０の外周面に凹設された凹部３２２に対応する箇所に形成されている。
【０１０１】
該凸部３３２は、第１の実施形態と同様に、外輪部３３０内に内輪部３２０が配設された状態において、内輪部３２０の凹部３２２との間に所定の間隔が生じるように凹部３２２の外形に沿う形状を有する。
【０１０２】
すなわち、凸部３３２は、外輪部３３０の中心軸と平行であり、かつ中心軸を含む平面と所定の角度をなす２つの平面からなる２つの斜面を有しており、該２つの斜面は、外輪部３３０の円周方向に対して互いに逆の勾配を有している。
【０１０３】
本実施形態では、内輪部２３０は合成樹脂材料により構成されており、内輪部３２０の径方向についての剛性は、外輪部３３０よりも小さくなるように形成されている。
【０１０４】
摩擦係合部３６０は、レンズ装置３００の内部筐体３０３の外周面に形成された略円筒形状の部位であり、内輪部３２０の内周面に所定のすき間を有して内嵌する。
【０１０５】
また、キャリア３５０は、操作リング３０４と一体に形成されており、光軸Ｏ周りに回転可能に配設されている。該キャリア３５０と内部筐体３０３との間には、キャリア３５０をフランジ部に押圧する回転負荷部３５５が配設されている。本実施形態においては、回転負荷部３５５は、一般にウェーブワッシャや板バネ等と称される弾性を有する部材からなる部材であり、キャリア３５０と内部筐体３０３との間に挟み込まれることで、所定の押圧力により光軸Ｏに沿ってキャリア３５０（操作リング３０４）を筐体３０２側に付勢する。本実施形態においては、キャリア３５０の光軸Ｏ周りの回転には、摩擦抵抗に応じた負荷が生じる。
【０１０６】
以上に説明した本実施形態のレンズ装置３００の動作を以下に説明する。
【０１０７】
本実施形態レンズ装置３００のオートフォーカス動作時には、超音波モータ部３８０が駆動され、ロータ３８１には、振動子ユニット３８２に対して相対的に光軸Ｏ周りに回転する回転駆動力が与えられる。
【０１０８】
ここで、ロータ３８１を保持するロータ保持部３８５は、動力伝達装置３１０の外輪部３３０に連結されていることから、外輪部３３０及び外輪ギヤ３３１に回転駆動力が与えられる。
【０１０９】
キャリア３５０、すなわち操作リング３０４の回転運動には、回転負荷部３５５の押圧による負荷がかけられていることから、遊星ギヤ３４０は外輪ギヤ３３１の回転に伴い自転のみを行い、太陽ギヤ３２１及び内輪部３２０は、外輪ギヤ３３１及び外輪部３３０とは逆方向に回転する。
【０１１０】
このため、上述した第１の実施形態の動力伝達装置１と同様に、内輪部３２０の凹部３２２の２つの斜面うちの一方と、これに対向する外輪部３３０の凸部３３２の斜面とは、互いに接触する方向に移動する。
【０１１１】
この凹部３２２と凸部３３２とが接触する部分では、斜面同士が接触し摺動することにより、内輪部３２０と外輪部３３０とを逆方向に回転させる力に応じた、内輪部３２０を略径方向内側へ押圧する力が生じる。この内輪部３２０を内側へ押圧する力により、内輪部３２０は、すくなくとも凹部３２２が形成された部分において縮径するように変形し、内輪部３２０の内周面が摩擦係合部３６０の外周面に接触する。
【０１１２】
摩擦係合部３６０は、レンズ装置３００の内部筐体３０３であることから、内輪部３２０と摩擦係合部３６０とが摩擦係合することにより、内輪部３２０及び外輪部３３０は、内部筐体３０３に対して固定される。
【０１１３】
したがって、外輪部３３０に連結されたロータ保持部３８５は、内部筐体３０３に対して固定される。すなわち、本実施形態のレンズ装置３００においては、超音波モータ部３８０が駆動された場合には、動力伝達装置３１０の作用によりロータ３８１が固定され、振動子ユニット３８２が光軸Ｏ周りに回転する。そして、この振動子ユニット３８２とともに回転するカム枠３０５の回転に応じてフォーカシングレンズ３０１が光軸Ｏに沿う方向に進退移動する。
【０１１４】
一方、本実施形態レンズ装置３００のマニュアルフォーカス動作時には、操作者により操作リング３０４が回転駆動される。
【０１１５】
ここで、操作リング３０４には、動力伝達装置３１０のキャリア３５０が固定されていることから、遊星ギヤ３４０は自転しない状態で光軸Ｏ周りに公転し、これに伴い太陽ギヤ３２１及び内輪部３２０と外輪ギヤ３３１及び外輪部３３０とは同一の方向（遊星ギヤ３４０の公転と同一の方向）に光軸Ｏ周りに回転する。
【０１１６】
このとき、内輪部３２０と外輪部３３０とが同一方向に回転することから、凹部３２２及び凸部３３２からなる径方向変形惹起部により内輪部３２０の変形が惹起されることはない。すなわち、内輪部３２０の内周面と、摩擦係合部３６０との間には隙間が生じた状態となるため、内輪部３２０は光軸Ｏ周りに回転可能である。
【０１１７】
また、外輪部３３０の回転に伴い、外輪部３３０に連結されたロータ保持部３８５及びロータ３８１が光軸Ｏ周りに回転する。ここで、振動子ユニット３８２は、ロータ３８１側に板バネ３８３により付勢されていることから、ロータ３８１と振動子ユニット３８２との間の摩擦力により一体に光軸Ｏ周りに回転する。
【０１１８】
すなわち、本実施形態のレンズ装置３００においては、操作リング３０４が操作された場合には、操作リング３０４の回転に伴い超音波モータ部３８０が光軸Ｏ周りに回転する。そして、この超音波モータ部３８０の振動子保持部３８４とともに回転するカム枠３０５の回転に応じてフォーカシングレンズ３０１が光軸Ｏに沿う方向に進退移動する。
【０１１９】
以上のように、本実施形態のレンズ装置３００では、超音波モータ部３８０の回転駆動力によりカム枠３０５を回転させてフォーカシングレンズ３０１を駆動するオートフォーカス動作が可能であるとともに、操作リング３０４を操作者が回転させることで、カム枠３０５を回転させてフォーカシングレンズ３０１を駆動するマニュアルフォーカス動作が可能である。
【０１２０】
ここで、オートフォーカス動作時において、超音波モータ部３８０がカム枠３０５を回転させる場合、上述したような動力伝達装置３１０の作用により、内輪部３２０及び外輪部３３０は、内部筐体３０３に対して固定される。すなわち、オートフォーカス動作時においては、キャリア３５０に連結された操作リング３０４は、光軸Ｏ周りに回動してしまうことがない。
【０１２１】
また、オートフォーカス動作時の超音波モータ部３８０の起動時や逆転開始時において、動力伝達装置３１０は第１の実施形態と同様に遊びの少ない状態で内部筐体３０３に対して固定される。すなわち、本実施形態においては、超音波モータ３８０がフォーカシングレンズ３０１を駆動する力の反作用となる力を受ける動力伝達装置３１０は、該反作用となる力が入力されるとすぐさま内部筐体３０３に対して固定される。このため、本実施形態では、超音波モータ部３８０の駆動にフォーカシングレンズ３０１を正確に追従させることが可能となり、素早い合焦動作が可能となる。
【０１２２】
また、マニュアルフォーカス時には、超音波モータ部３８０は操作リング３０４と一体に回転することから、超音波モータ部３０８に過大な負荷がかかることがない。
【０１２３】
上述した実施形態に基づいて、以下の構成を提案することができる。すなわち、本願発明は以下の構成で表現できる。  
（付記１）  
駆動力伝達装置において、  
第１の凹部もしくは第１の凸部を有し、回転可能な太陽ギヤ部材と、  
上記太陽ギヤ部材と噛み合う遊星ギヤと、  
上記遊星ギヤを自転させる軸と、上記太陽ギヤ部材の回転軸中心に上記遊星ギヤを公転させるキャリアと、  
上記太陽ギヤ部材の回転中心と同軸に回転可能であり、上記遊星ギヤと噛み合う内歯ギヤを有し、上記第１の凹部と係合する第２の凸部もしくは上記第１の凸部と係合する第２の凹部とを有する内歯ギヤ部材と、  
回転駆動源と、  
上記キャリアに回転負荷を与える回転負荷手段と、  
上記内歯ギヤ部材もしくは上記太陽ギヤ部材の変形により上記内歯ギヤ部材もしくは上記太陽ギヤ部材と摩擦係合可能とする回転部材もしくは固定部材と、  
を具備し、  
上記回転駆動源による回転が上記太陽ギヤ部材もしくは上記内歯ギヤ部材に与えられると上記第１の凹部もしくは上記第１の凸部と、上記第１の凹部もしくは上記第２の凸部との係合作用により上記内歯ギヤ部材もしくは上記太陽ギヤ部材が変形し、上記回転部材もしくは固定部材を摩擦係合することを特徴とする駆動力伝達装置。
【０１２４】
（付記２）  
上記回転駆動源は、電磁駆動源であるモータであることを特徴とする付記１に記載の駆動力伝達装置。
【０１２５】
（付記３）  
上記回転駆動源は、超音波モータであることを特徴とする付記１に記載の駆動力伝達装置。
【０１２６】
（付記４）  
上記負荷手段はバネ部材を含み、上記キャリアに上記キャリア回転軸方向から付勢を与えることを特徴とする付記１に記載の駆動力伝達装置。
【０１２７】
（付記５）  
上記凸部と凹部は、円周方向に互いに逆の勾配を有した一対の斜面を有して、上記外径の変形を惹起させることを特徴とする付記１から４のいずれか一項に記載の駆動力伝達装置。
【０１２８】
（付記６）  
上記内歯ギヤ部材は合成樹脂からなることを特徴とする付記１から５のいずれか一項に記載の駆動力伝達装置。
【０１２９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う動力伝達装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】第１の実施形態の動力伝達装置の断面図である。
【図２】第１の実施形態の動力伝達装置の分解図である。
【図３】図１のIII-III断面図である。
【図４】径方向変形惹起部の作用を説明するための図である。
【図５】第２の実施形態のレンズ装置の断面図である。
【図６】第３の実施形態のレンズ装置及び動力伝達装置の断面図である。
【図７】第４の実施形態のレンズ装置及び動力伝達装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１    動力伝達装置、
２    電動モータ、
３    回転軸、
４    軸部材、
１０    筐体
１１    ギヤ保持枠、
１２    ギヤ押さえ枠、
１３    蓋部材、
２０    内輪部、
２０ａ    外周面、
２１    太陽ギヤ、
２２    凹部、
３０    外輪部、
３０ａ    内周面、
３１    外輪ギヤ、
３２    凸部、
４０    遊星ギヤ、
５０    キャリア、
５５    回転負荷部、
６０    摩擦係合部、
６１    出力ギヤ、
６２    内周面、
７０    ギヤ。
【図１】
2010025154.tif 000003
【図２】
2010025154.tif 000004
【図３】
2010025154.tif 000005
【図４】
2010025154.tif 000006
【図５】
2010025154.tif 000007
【図６】
2010025154.tif 000008
【図７】
2010025154.tif 000009