(57)【要約】【課題】回転板に連結されている回転部材を支持する転がり軸受の潤滑剤が回転板に付着することを抑制或いは防止できる回転板駆動装置を提供すること。【解決手段】ロータリシャッタ装置１は、第２シャッタ板（回転板）４、第２シャッタ板４が同軸に連結されている歯車機構２４、歯車機構２４を回転可能に支持する第２ボールベアリング９４および第２シャッタ板４に同軸に配置されて歯車機構２４と第２ボールベアリング９４を内部に収納する第２ハウジング５を有する。第２ハウジング５は第２ハウジング５内における第２シャッタ板４と第２ボールベアリング９４との間の空間に連通する第２空気穴５５を備える。第２シャッタ板４が回転すると第２空気穴５５から空気が流入するので、第２ボールベアリング９４内を流れる気流を抑制して潤滑剤としてのグリスの飛散を抑制できる。【選択図】図３
2014130262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転板と
前記回転板が同軸に連結されている回転部材と、
前記回転部材を軸線回りに回転可能に支持する転がり軸受と、
前記回転板と同軸に配置されて前記回転部材および転がり軸受を内部に収納しているハウジングと、を有し、
前記ハウジングには、当該ハウジング内における前記回転板と前記転がり軸受との間の空間に連通する空気穴が形成されていることを特徴とする回転板駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記回転部材は、歯車機構であることを特徴とする回転板駆動装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記歯車機構は、前記回転板と同軸に配置された円筒状の内歯歯車を備えており、
前記転がり軸受は、軸線方向で前記回転板が位置する側とは反対側から前記内歯歯車を回転可能に支持しており、
前記ハウジングは、前記内歯歯車の外周側に筒状のハウジング部分を備えており、
前記空気穴は、前記ハウジング部分において前記転がり軸受と前記回転板との間に位置する部位に形成されていることを特徴とする回転板駆動装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記歯車機構は、前記回転板と同軸に配置された筒状の内歯歯車を最も外周側に備えており、
前記転がり軸受は、前記内歯歯車の外周側に配置されて当該内歯歯車を回転可能に支持しており、
前記空気穴は、前記ハウジングにおいて前記転がり軸受と前記回転板との間に位置するハウジング部分に形成されていることを特徴とする回転板駆動装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記空気穴には、前記ハウジング内への異物の侵入を防止するフィルタが取り付けられていることを特徴とする回転板駆動装置。
【請求項６】
請求項２ないし５のうちのいずれかの項において、
前記歯車機構は、撓み噛み合い式波動歯車機構であり、
前記転がり軸受は、ボールベアリングであることを特徴とする回転板駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリシャッタ装置のシャッタ板の回転駆動などに用いられる回転板駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画用撮影カメラなどの露光時間を調節するロータリシャッタ装置は、狭い隙間を開けて同軸に配置された第１、第２のシャッタ板（回転板）と、２枚のシャッタ板を回転させるための歯車機構と、歯車機構を駆動する２つのモータを備えている。歯車機構およびモータは２枚のシャッタ板の隣接位置に同軸に配置された有底筒状のハウジング内に収納されており、２枚のシャッタ板はハウジングの開口の外側に位置している。第１、第２のシャッタ板のそれぞれには所定の角度範囲に渡って開口部が形成されている。
【０００３】
特許文献１のロータリシャッタ装置は、撓み噛み合い式波動歯車機構と呼ばれる歯車機構を備えている。特許文献１では、この歯車機構の最も外周側に位置するサーキュラスプラインの外周面とハウジングの内周面の間にボールベアリングが挿入されており、歯車機構自体がボールベアリングによってハウジングに回転可能に支持されている。２枚のシャッタ板のうちの一方のシャッタ板は一方のモータの駆動力が伝達されるサーキュラスプラインに連結されており、他方のシャッタ板はフレックススプラインと一体に構成された回転軸に連結されている。他方のモータの駆動力はウエーブジェネレータに伝達されている。２つのモータを同一速度で駆動すると、歯車機構自体が軸線回りに回転して２枚のシャッタ板は同一速度で回転し、２つのモータを異なる速度で駆動すると２枚のシャッタ板が相対回転して、２枚のシャッタ板の開口部により形成されているシャッタ開口の開口面積が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３３１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シャッタ板を回転させると、シャッタ板の周辺には負圧が発生する。従って、ハウジング内にはシャッタ板の側に向かう気流が発生する。ここで、この気流が歯車機構を支持しているボールベアリングの内部を通過すると、ボールベアリングに封入されている潤滑剤としてのグリスが染み出してシャッタ板の側に向かって飛散することがある。グリスが飛散すると、シャッタ板にグリスが付着して、シャッタ板を汚してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、回転板に連結されている回転部材を支持する転がり軸受の潤滑剤が回転板に付着することを抑制或いは防止できる回転板駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の回転板駆動装置は、
回転板と
前記回転板が同軸に連結されている回転部材と、
前記回転部材を軸線回りに回転可能に支持する転がり軸受と、
前記回転板と同軸に配置されて前記回転部材および転がり軸受を内部に収納しているハウジングと、を有し、
前記ハウジングには、当該ハウジング内における前記回転板と前記転がり軸受との間の空間に連通する空気穴が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、回転板の回転によって回転板の周辺に負圧が発生してハウジング内に回転板の側に向かう気流が発生する際には、空気穴から空気がハウジング内に取り込まれる。ここで、空気穴は転がり軸受と回転板の間の空間に連通しているので、空気穴が連通している空間よりも転がり軸受の側の空間の気流の発生は抑制される。従って、ハウジング内で発生した気流が転がり軸受の内部を通過して転がり軸受に封入されている潤滑剤を飛散させることを抑制できる。また、潤滑剤が飛散したとしても、この潤滑剤が回転板に到達することを抑制できる。従って、転がり軸受の潤滑剤が回転板に付着することを抑制或いは防止できる。
【０００９】
本発明において、前記回転部材は、歯車機構とすることができる。
【００１０】
本発明において、前記歯車機構は、前記回転板と同軸に配置された円筒状の内歯歯車を備えており、前記転がり軸受は、軸線方向で前記回転板が位置する側とは反対側から前記内歯歯車を回転可能に支持しており、前記ハウジングは、前記内歯歯車の外周側に筒状のハウジング部分を備えており、前記空気穴は、前記ハウジング部分において前記転がり軸受と前記回転板との間に位置する部位に形成されている構成を採用することができる。転がり軸受が内歯歯車に軸線方向で隣接する位置に設けられている場合には、かかる部位に空気穴を形成すれば、空気穴をハウジング内における回転板と転がり軸受との間の空間に連通させることが容易である。
【００１１】
本発明において、前記歯車機構は、前記回転板と同軸に配置された筒状の内歯歯車を最も外周側に備えており、前記転がり軸受は、前記内歯歯車の外周側に配置されて当該内歯歯車を回転可能に支持しており、前記空気穴は、前記ハウジングにおいて前記転がり軸受と前記回転板との間に位置するハウジング部分に形成されている構成を採用することができる。転がり軸受が内歯歯車の外周側に設けられている場合には、かかるハウジング部分に空気穴を形成すれば、空気穴をハウジング内における回転板と転がり軸受との間の空間に連通させることが容易である。
【００１２】
本発明において、空気穴からハウジング内へゴミなどの異物が侵入することを防止するためには、前記空気穴には、前記ハウジング内への異物の侵入を防止するフィルタが取り付けられていることが望ましい。
【００１３】
本発明において、前記歯車機構を撓み噛み合い式波動歯車機構とし、前記転がり軸受をボールベアリングとすることができる。すなわち、回転板を回転させる歯車機構として比較的重量のある撓み噛み合い式波動歯車機構を採用し、この撓み噛み合い式波動歯車機構をボールベアリングで回転可能な状態に支持する構成において、ボールベアリングからの潤滑剤を回転板に付着させることを抑制あるいは防止できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ハウジング内で発生した気流が転がり軸受の内部を通過して転がり軸受に封入されている潤滑剤を飛散させることを抑制できる。また、潤滑剤が飛散したとしても、この潤滑剤が回転板に到達することを抑制できる。従って、転がり軸受の潤滑剤が回転板に付着することを抑制或いは防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用した実施例１のロータリシャッタ装置の斜視図である。
【図２】図１のロータリシャッタ装置の縦断面図である。
【図３】図１のロータリシャッタ装置のハウジング内で発生する気流の説明図である。
【図４】実施例２のロータリシャッタ装置の縦断面図である。
【図５】図４のロータリシャッタ装置のハウジング内で発生する気流の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した回転板駆動装置の実施例としてロータリシャッタ装置を説明する。
【００１７】
［実施例１］
図１（ａ）は本発明を適用したロータリシャッタ装置を前方から見た斜視図であり、図１（ｂ）はこのロータリシャッタ装置を後方から見た斜視図である。図２は図１のロータリシャッタ装置の縦断面図である。図１に示すように、ロータリシャッタ装置１は、前方から同軸にこの順番で配置された第１ハウジング２、第１シャッタ板（第１回転板）３、第２シャッタ板（第２回転板）４、および、第２ハウジング５を備えている。第１ハウジング２および第２ハウジング５は筒形をしている。第１シャッタ板３および第２シャッタ板４は円形の輪郭形状を備える薄板であり、狭い間隔で対峙している。第１ハウジング２の内部には第１シャッタ板３を回転駆動させる第１駆動機構６が構成されており、第２ハウジング５の内部には第２シャタ板を回転駆動させる第２駆動機構７が構成されている。なお、便宜上、軸線Ｌ１方向をロータリシャッタ装置１の前後方向として、図１において左に位置する第１ハウジング２の側を前方、右に位置する第２ハウジング５の側を後方とする。
【００１８】
第１シャッタ板３および第２シャッタ板４は、第１ハウジング２および第２ハウジング５よりも大径である。第１シャッタ板３は半径方向の所定の位置に透光部として第１開口部１０を備えている。第１開口部１０は１８０度の角度範囲に渡って扇型に形成されている。第２シャッタ板４は第１シャッタ板３と同一形状をしている。すなわち、第２シャッタ板４は半径方向の所定の位置に透光部として第２開口部１１を備えている。第２開口部１１は１８０度の角度範囲に渡って扇型に形成されている。
【００１９】
図１では、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４の位相は９０°ずれている。すなわち、図１に示す状態では、第１開口部１０と第２開口部１１の角度位置が９０°ずれており、第１開口部１０と第２開口部１１の重なり部分によって９０°の角度範囲に渡る扇型のシャッタ開口１３が形成されている。シャッタ開口１３は、第１ハウジング２および第２ハウジング５の環状外周面よりも外周側に位置している。
【００２０】
ロータリシャッタ装置１が撮影カメラに組み込まれる場合には、図１に想像線（二点鎖線）で示すように、第１シャッタ板３の前方に撮影レンズ１４が配置され、第２シャッタ板４の後方にＣＣＤなどの撮像部１５が配置される。撮影カメラの制御装置１６により第１駆動機構６および第２駆動機構７が駆動されると、第１シャッタ板３および第２シャッタ板４が回転して撮影レンズ１４と撮像部１５の間をシャッタ開口１３が通過する。
【００２１】
図１に示す状態で第１シャッタ板３と第２シャッタ板４を同一の回転速度で一体に回転させれば、シャッタ開口１３は９０°の開口角度を維持した状態で撮影レンズ１４と撮像部１５の間を通過する。これにより所定の露光時間が得られる。露光時間を変更する場合には、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４とを異なる回転速度で回転させて、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４の位相を変えて、シャッタ開口１３の開口角度を所望の開口角度に変化させる。その後、シャッタ開口１３が所望の開口角度となった時点で、再び、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４とを同一の回転速度で一体に回転させる。なお、本例のロータリシャッタ装置１では、シャッタ速度を高速にする場合、第１シャッタ板３および第２シャッタ板４の回転速度は５０００〜１００００回転／分に設定され、シャッタ速度を低速にする場合には、第１シャッタ板３および第２シャッタ板４の回転速度は２００〜５００回転／分に設定される。
【００２２】
（内部構造）
図２に示すように、第１駆動機構６は、第１モータ２０および第１回転軸２１を備えている。第２駆動機構７は、第２回転軸２２、第２モータ２３、および、歯車機構２４を備えている。第１モータ２０は第１ハウジング２内に配置されており、第２回転軸２２、第２モータ２３および歯車機構２４は第２ハウジング５内に配置されている。第１回転軸２１は前側部分が第１ハウジング２内に位置しており、後端部分が第２ハウジング５内に位置している。第１モータ２０、第１回転軸２１、第２回転軸２２、第２モータ２３および歯車機構２４は軸線Ｌ１上で同軸に配置されている。
【００２３】
第１ハウジング２は、筒部２５と、筒部２５の前端から内周側に向かって延びる環状部２６を備えている。第１ハウジング２は第１シャッタ板３および第２シャッタ板４と同軸に配置されている。第１ハウジング２の後端の開口縁には、回路基板などを収納する円環状のケース２７が固定されている。筒部２５は軸線Ｌ１方向の途中に段部を備えており、段部の前側が小径筒部２８となっており、段部の後側が小径筒部２８よりも外径寸法および内径寸法の大きな大径筒部２９となっている。環状部２６には第１空気穴３０が形成されている。第１空気穴３０は軸線Ｌ１方向に延びており、大径筒部２９の内側の空間に連通している。第１空気穴３０には第１ハウジング２内へのゴミなどの異物の侵入を防止するための第１フィルタ３１が取り付けられている。第１フィルタ３１は、例えば、布製であり、数１０ミクロン程度の異物の侵入を阻止する。
【００２４】
第１回転軸２１は、前方から後方に向かって一定の外径寸法を備える第１軸部３３と、第１軸部３３よりも大径の円盤部３４と、円盤部３４よりも小径の第２軸部３５を同軸に備えている。第１回転軸２１は、第１ハウジング２の前端部分に設置された第１ボールベアリング（転がり軸受）３６により、その前端部分が回転可能に支持されている。第１ボールベアリング３６は外輪が第１ハウジング２の環状部２６の内周縁部分に設けられた第１軸受支持部３７に支持されている。第１ボールベアリング３６の内輪には、内周側に第１軸部３３の前端部分が挿入されて固定されている。
【００２５】
第１モータ２０は第１回転軸２１と一体に回転する環状のロータ４０を備えている。ロータ４０は円筒状の連結部材４１と連結部材４１の外周側に固定されたマグネット４２を備えている。ロータ４０は連結部材４１の中心孔に第１回転軸２１が挿入された状態で第１回転軸２１に固定されている。ロータ４０において、マグネット４２の前方にはバックヨーク４３が設けられている。バックヨーク４３は連結部材４１の外周側に固定されている。バックヨーク４３の前方には、第１モータ２０の回転を検出するためのエンコーダ（不図示）が設置されている。また、第１モータ２０は、マグネット４２に対して後方で対向する位置にステータコイル４４を備えている。ステータコイル４４はプリントコイルであり、外周縁部分が第１ハウジング２に固定された環状のステータ基板（不図示）に搭載されている。
【００２６】
ステータコイル４４の後方には環状ハブ４５が配置されている。環状ハブ４５は内周側が第１回転軸２１に固定されている。環状ハブ４５の外周側には軸線Ｌ１と直交する姿勢で第１シャッタ板３が固定されている。従って、第１モータ２０が駆動されると、第１回転軸２１が回駆して、第１シャッタ板３が回転する。
【００２７】
第２ハウジング５は、前方から後方に向かってこの順番で積層された前側ハウジング部材（ハウジング部分）５０、中間ハウジング部材５１および後側ハウジング部材５２を備えている。前側ハウジング部材５０および中間ハウジング部材５１は筒状であり、後側ハウジング部材５２は筒部５３と筒部５３の後端から内周側に延びる環状部５４を備えている。前側ハウジング部材５０の軸線Ｌ１方向の途中位置には第２空気穴５５が設けられている。第２空気穴５５は第２ハウジング５内の歯車機構２４の外周側の空間に連通している。第２空気穴５５には第２ハウジング５内へのゴミなどの異物の侵入を防止するための第２フィルタ５６が取り付けられている。第２フィルタ５６は、例えば、布製であり、数１０ミクロン程度の異物の侵入を阻止する。
【００２８】
第２ハウジング５の後端部分には第２モータ２３が構成されている。第２モータ２３は第２回転軸２２と一体に回転する環状のロータ６０を備えている。ロータ６０は円筒状の連結部材６１と連結部材６１の外周側に固定されたマグネット６２を備えている。ロータ６０は連結部材６１の中心孔に第２回転軸２２が挿入された状態で第２回転軸２２に固定されている。ロータ６０においてマグネット６２の後方にはバックヨーク６３が設けられている。バックヨーク６３は連結部材６１の外周側に固定されている。バックヨーク６３の後方には、第２モータ２３の回転を検出するためのエンコーダ（不図示）が設置されている。また、第２モータ２３は、マグネット６２に対して前方で対向する位置にステータコイル６４を備えている。ステータコイル６４はプリントコイルであり、外周縁部分が中間ハウジング部材５１と後側ハウジング部材５２の間に挟まれて固定された環状のステータ基板６５に搭載されている。
【００２９】
第２モータ２３は、さらに、連結部材６１の前方に補助ヨーク６６を備えている。補助ヨーク６６は、筒部６７と筒部６７の前端部分から半径方向の外側に広がる板状の環状板部６８とを備えた磁性部材であり、環状板部６８がステータコイル６４と対向している。補助ヨーク６６は筒部６７の中心孔に第２回転軸２２が挿入された状態で第２回転軸２２に固定されており、ロータ６０と一体に回転する。
【００３０】
歯車機構２４は、撓み噛み合い式波動歯車機構であり、筒状の内歯歯車であるサーキュラスプライン７０と、サーキュラスプライン７０の内周側に配置されたカップ状のフレックススプライン７１と、フレックススプライン７１を撓ませて当該フレックススプライン７１の外歯とサーキュラスプライン７０の内歯の噛合位置を円周方向に移動させるウエーブジェネレータ７２を備えている。サーキュラスプライン７０の内周側には、サーキュラスプライン７０の内歯とフレックススプライン７１の外歯の噛み合い部分を潤滑するとともに、噛み合いによる磨耗の発生を抑制するために、潤滑剤としてのグリス７３が保持されている。
【００３１】
フレックススプライン７１は開口を後方に向けて配置されている。サーキュラスプライン７０の内周側であってフレックススプライン７１の前方には、連結部材７４が配置されている。連結部材７４はサーキュラスプライン７０と当該連結部材７４の間に挿入されたボールベアリング７５によりサーキュラスプライン７０に対して相対回転可能な状態で支持されている。連結部材７４の前端面の中央には凹部７６が形成されている。連結部材７４の後端には、フレックススプライン７１のダイヤフラム部分の中央のボス部分が連結されており、これにより連結部材７４とサーキュラスプライン７０は軸線Ｌ１回りを一体に回転可能となっている。また、連結部材７４の前端には、第１回転軸２１が第２軸部３５を凹部７６に挿入させた状態で、円盤部３４を貫通する締結ネジにより、固定されている。これにより、連結部材７４と第１回転軸２１は軸線Ｌ１回りを一体に回転可能となっている。従って、第１モータ２０が駆動されて第１回転軸２１が回転するとフレックススプライン７１が第１回転軸２１と一体に回転する。
【００３２】
ウエーブジェネレータ７２は、フレックススプライン７１の内周側で第２回転軸２２に連結されている。従って、第２回転軸２２が回転すると、ウエーブジェネレータ７２は第２回転軸２２と一体に回転する。ここで、第２回転軸２２は、その先端がフレックススプライン７１のボス部分に設けられたボールベアリング７７により回転可能に支持されている。
【００３３】
サーキュラスプライン７０の前端部分には、連結部材７４よりも前方に突出する環状の前側フランジ部７８が設けられている。前側フランジ部７８の内径寸法は、サーキュラスプライン７０において、連結部材７４およびフレックススプライン７１の外周側に位置している部分の内径寸法よりも大きい。前側フランジ部７８には、環状のキャップ７９が中心孔に第１回転軸２１を貫通させた状態で前方から締結ネジ９８により固定されている。これにより、キャップ７９は、第１回転軸２１を貫通させた状態で歯車機構２４の前端部分を覆っている。
【００３４】
サーキュラスプライン７０の後端部分には、フレックススプライン７１の後端よりも後方であって、内歯が形成されている歯部よりも後方に突出する後側フランジ部８０が設けられている。後側フランジ部８０の内径寸法は、サーキュラスプライン７０の歯部の内径寸法よりも大きい。後側フランジ部８０には、環状の封鎖部材８１が中心孔に第２回転軸２２を貫通させた状態で後方から締結ネジ９９により固定されている。これにより、封鎖部材８１は、第２回転軸２２を貫通させた状態で歯車機構２４の後端部分を覆っている。
【００３５】
キャップ７９は、環状板部８３と、環状板部８３の径方向の途中から後方に突出する環状壁部８４を備えている。環状板部８３において環状壁部８４よりも内周側に位置する内周側板部分８３ａは締結ネジによって前側フランジ部７８に固定されている。環状壁部８４の内側面は前側フランジ部７８の外側面に当接している。環状板部８３において環状壁部８４よりも外側に位置する外周側板部分８３ｂの前側には、第２シャッタ板４が軸線Ｌ１と直交する姿勢で固定されている。従って、サーキュラスプライン７０が回転すると第２シャッタ板４が回転する。ここで、環状板部８３の内周側板部分８３ａとサーキュラスプライン７０の前側フランジ部７８の前端面との間には封止部材８５が介在している。封止部材８５は耐油性の接着剤である。
【００３６】
封鎖部材８１は、第２回転軸２２を回転自在な状態で貫通させる筒部８６と、筒部８６の前端から軸線Ｌ１と直交する外周側に広がる内側環状板部８７と、内側環状板部８７から後方に延びる内側環状壁部８８と、内側環状壁部８８の後端から軸線Ｌ１と直交する外周側に広がる外側環状板部８９と、外側環状板部８９の外周縁から前方に延びる外側環状壁部９０を備えている。封鎖部材８１は、内側環状板部８７を後側フランジ部８０の内周側に位置させ、内側環状壁部８８の外側面を後側フランジ部８０の内側面に当接させ、外側環状板部８９を後側フランジ部８０の後端面に当接させ、さらに、外側環状壁部９０の内周面を後側フランジ部８０の外側面に当接させた状態で、サーキュラスプライン７０に締結ネジで固定されている。ここで、封鎖部材８１と後側フランジ部８０の間、より詳細には、封鎖部材８１の内側環状壁部８８および外側環状板部８９と後側フランジ部８０の間には封止部材９１が介在している。封止部材９１は耐油性の接着剤である。
【００３７】
歯車機構２４と第２モータ２３との間には、サーキュラスプライン７０を回転可能に支持する支持機構９３が設けられている。支持機構９３は、封鎖部材８１、第２ボールベアリング９４、第２ボールベアリング９４を支持するための支持部材９５を備えている。支持部材９５は円環状をしており、外周縁部分が軸線Ｌ１方向で前側ハウジング部材５０と中間ハウジング部材５１の間に挟まれて固定されている。第２ボールベアリング９４は、外輪が支持部材９５の内周部分に設けられた第２軸受支持部９６により支持されている。第２ボールベアリング９４の内輪には、封鎖部材８１の筒部８６が固定されている。ここで、支持機構９３によってサーキュラスプライン７０を回転可能に支持するとともに、フレックススプライン７１に連結部材７４を介して同軸に連結されている第１回転軸２１を第１ボールベアリング３６で回転可能に支持することにより、歯車機構２４の全体が軸線Ｌ１回りに回転可能に支持されている。
【００３８】
（ロータリシャッタ装置による露光時間調整動作）
ロータリシャッタ装置１を動作させる場合には、例えば、図１に示すように、シャッタ開口１３の開口角度を９０°に設定した状態として、第１モータ２０と第２モータ２３とを同一の回転速度で駆動して、第１回転軸２１および第２回転軸２２の双方を同一の第１速度で同一の第１方向に回転させる。ここで、第１回転軸２１および第２回転軸２２を同一の第１速度で同一の第１方向に回転させると、歯車機構２４の全体が第１速度で第１方向に回転するので、サーキュラスプライン７０と一体に回転する第２シャッタ板４と、第１回転軸２１と一体に回転する第１シャッタ板３が第１速度で第１方向に回転する。従って、開口角度に応じた所定の露光時間が得られる。
【００３９】
露光時間を変更する場合には、第１モータ２０と第２モータ２３の回転速度を異なるものとする。例えば、第２モータ２３の回転速度を第１速度とは異なる第２速度とする。これにより、第２回転軸２２に連結されたウエーブジェネレータ７２と、第１回転軸２１と一体に回転するフレックススプライン７１が相対回転するので、第２回転軸２２の回転に伴ってフレックススプライン７１とサーキュラスプライン７０の位相がずれる。この結果、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４の位相がずれて、シャッタ開口１３の開口角度が変化する。
【００４０】
ここで、シャッタ開口１３が所望の開口角度となった後には、再び、第１シャッタ板３と第２シャッタ板４とを所定の回転速度で一体に回転させる。すなわち、第１モータ２０と第２モータ２３とを同一の回転速度で駆動することにより、歯車機構２４の全体を一体に回転させる。これにより、変更した開口角度に応じた露光時間が得られる。なお、シャッタ開口１３の開口角度を所望の角度に設定する動作は、第１モータ２０と第２モータ２３とを同一の回転速度で回転駆動している動作から、引き続き連続して行なわれる。また、シャッタ開口１３の開口角度を所望の角度に設定後に、第１モータ２０と第２モータ２３とを同一の回転速度で回転駆動させる動作も、引き続き連続して行なわれる。なお、シャッタスピードを変化させる場合には、第１速度を所望の速度とすればよい。
【００４１】
（ハウジング内で発生する気流）
図３は第１、第２シャッタ板３、４の回転に伴って第１、第２ハウジング２、５内で発生する気流の説明図である。第１、第２シャッタ板３、４を回転させると、第１、第２シャッタ板３、４の周辺には負圧が発生する。従って、第１、第２ハウジング２、５内には第１、第２シャッタ板３、４の側に向かう気流が発生する。すなわち、図３に示すように、第１シャッタ板３が回転すると、第１ハウジング２の前端の環状部２６の中心孔２６ａを介して第１ハウジング２内に流入して第１シャッタ板３の側に向かう第１の気流Ａ１が発生する。また、第２シャッタ板４が回転すると、第２ハウジング５の後端の環状部５４の中心孔５４ａを介して第２ハウジング５内に流入して第２シャッタ板４の側に向かう第２の気流Ａ２が発生する。
【００４２】
ここで、気流Ａ１が第１回転軸２１を支持する第１ボールベアリング３６の内部を通過すると、第１ボールベアリング３６に封入されている潤滑剤としてのグリスが染み出して第１シャッタ板３の側に向かって飛散することがある。また、気流Ａ２が歯車機構２４を支持している第２ボールベアリング９４の内部を通過すると、第２ボールベアリング９４に封入されている潤滑剤としてのグリスが染み出して第２シャッタ板４の側に向かって飛散することがある。グリスが飛散すると、第１、第２シャッタ板３、４にグリスが付着して第１、第２シャッタ板３、４を汚してしまうという問題がある。
【００４３】
かかる問題に対して、本例では、第１ハウジング２の環状部２６に、第１ハウジング２の大径筒部２９の内側の空間に連通する第１空気穴３０が形成されている。すなわち、第１ハウジング２には、第１ハウジング２内において第１シャッタ板３と第１ボールベアリング３６の間の空間に連通する第１空気穴３０が設けられている。また、第２ハウジング５の前側ハウジング部材５０には、第２ハウジング５内において第２シャッタ板４と第２ボールベアリング９４の間の空間に連通する第２空気穴５５が設けられている。
【００４４】
従って、図３の太線の矢印で示すように、第１、第２シャッタ板３、４の回転によって第１、第２シャッタ板３、４の周辺に負圧が発生して第１、第２ハウジング２、５内に第１、第２シャッタ板３、４の側に向かう気流Ａ１、Ａ２が発生する際には、第１空気穴３０および第２空気穴５５から空気が第１、第２ハウジング２、５内に取り込まれる。
【００４５】
ここで、第１空気穴３０は第１ハウジング２内において第１シャッタ板３と第１ボールベアリング３６の間の空間に連通しているので、第１空気穴３０が連通している空間よりも第１ボールベアリング３６の側の空間の気流の発生は抑制される。また、第２空気穴５５は第２ハウジング５内において第２シャッタ板４と第２ボールベアリング９４の間の空間に連通しているので、第２空気穴５５が連通している空間よりも第２ボールベアリング９４の側の空間の気流の発生は抑制される。従って、第１、第２ハウジング２、５内で発生した気流Ａ１、Ａ２が第１、第２ボールベアリング３６、９４の内部を通過して第１、第２ボールベアリング３６、９４に封入されているグリスを飛散させることを抑制できる。また、グリスが飛散したとしても、このグリスが第１、第２シャッタ板３、４に到達することを抑制できる。従って、第１、第２ボールベアリング３６、９４のグリスが第１、第２シャッタ板３、４に付着することを抑制或いは防止できる。
【００４６】
また、本例では、第１空気穴３０および第２空気穴５５にはそれぞれフィルタ３１、５６が取り付けられているので、第１ハウジング２および第２ハウジング５内へのゴミなどの異物の侵入を防止できる。
【００４７】
さらに、本例では、第１空気穴３０および第２空気穴５５を介して第１ハウジング２および第２ハウジング５内へ空気が取り込まれるので、第１、第２ハウジング２、５内に配置された第１、第２モータ２０、２３を冷却できる。
【００４８】
［実施例２］
図４は実施例２のロータリシャッタ装置の縦断面図である。本例のロータリシャッタ装置１００は、第１シャッタ板（第１回転板）１０１および第２シャッタ板（第２回転板）１０２の軸線Ｌ２方向の一方側にのみ筒状のハウジング１０３を備えている。ハウジング１０３内には第１シャッタ板１０１および第２シャッタ板１０２を駆動するための駆動機構１０４が構成されている。なお、第１シャッタ板１０１および第２シャッタ板１０２は実施例１の第１、第２シャッタ板３、４と同一の構成を備えているので、その説明を省略する。
【００４９】
（内部構造）
図４に示すように、駆動機構１０４は、後方から前方に向かってこの順番で軸線Ｌ２上を同軸に配置された第１モータ１１０、第２モータ１１１、および、歯車機構１１２を備えている。歯車機構１１２は、当該歯車機構１１２の外周側において、歯車機構１１２の外周面とハウジング１０３の内周面の間に挿入された第１ボールベアリング１１３および第２ボールベアリング１１４によって軸線Ｌ２回りに回転可能に支持されている。第１ボールベアリング１１３と第２ボールベアリング１１４は軸線Ｌ２方向で離間しており、第１ボールベアリング１１３は第２ボールベアリング１１４の前方に位置している。
【００５０】
第２ハウジング１０３は、前方から後方に向かってこの順番で積層された前側ハウジング部材１２０と後側ハウジング部材１２１を備えている。前側ハウジング部材１２０は筒状であり、後側ハウジング部材１２１は筒部１２２と筒部１２２の後端から内周側に延びる環状部１２３を備えている。前側ハウジング部材１２０において軸線Ｌ２方向の前端のハウジング部分１２０ａには空気穴１２４が設けられている、空気穴１２４は第１ボールベアリング１１３および第２ボールベアリング１１４よりも前方に形成されており、ハウジング１０３内における第１ボールベアリング１１３と第１、第２シャッタ板１０１、１０２の間の空間に連通している。空気穴１２４にはハウジング１０３内へのゴミなどの異物の侵入を防止するためのフィルタ１２５が取り付けられている。フィルタ１２５は、例えば、布製であり、数１０ミクロン程度の異物の侵入を阻止する。
【００５１】
ハウジング１０３の後端部分、すなわち、後側ハウジング部材１２１の内側には第１モータ１１０が構成されている。第１モータ１１０は、環状のロータ１３０と、ロータ１３０と一体に回転する入力用回転軸（第２回転軸）１３１を備えている。ロータ１３０は筒部１３２および筒部１３２の前端から径方向に広がる環状板部１３３を備えるロータ部材１３４と、環状板部１３３の後側面に固定されたマグネット１３５を備えている。筒部１３２の中心孔には入力用回転軸１３１が挿入されて固定されている。また、第１モータ１１０は、マグネット１３５に対して後方で対向する位置にステータコイル１３６を備えている。ステータコイル１３６は環状に配列されたシート状コイルである。シート状コイルの後方には、環状のヨーク１３７が配置されている。入力用回転軸１３１は、その後端部分が後側ハウジング１０３の環状部１２３の内周縁部分に支持されたボールベアリング１３８によって軸線Ｌ２回りに回転可能に支持されている。
【００５２】
第２モータ１１１は円環状のロータ１４０を備えている。ロータ１４０は筒部１４１および筒部１４１の前端から径方向に広がる環状板部１４２を備えるロータ部材１４３と、ロータ部材１４３に固着されたマグネット１４４を有する。また、第２モータ１１１は、マグネット１４４に対して後方で対向する位置にステータコイル１４５を備えている。ステータコイル１４５は環状に配列されたシート状コイルである。シート状コイルの後方には環状のヨーク１４６が配置されている。ヨーク１４６の後方、すなわち、第２モータ１１１と第１モータ１１０の間には、第２モータ１１１の回転速度を検出するためのエンコーダ１４７と第１モータ１１０の回転速度を検出するためのエンコーダ１４８が配置されている。
【００５３】
歯車機構１１２は、撓み噛み合い式波動歯車機構であり、筒状の内歯歯車であるサーキュラスプライン１５０と、サーキュラスプライン１５０の内周側に配置されたカップ状のフレックススプライン１５１と、フレックススプライン１５１を撓ませて当該フレックススプライン１５１の外歯とサーキュラスプライン１５０の内歯の噛合位置を円周方向に移動させるウエーブジェネレータ１５２を備えている。サーキュラスプライン１５０の内周側には、サーキュラスプライン１５０の内歯とフレックススプライン１５１の外歯の噛み合い部分を潤滑するとともに、噛み合いによる磨耗の発生を抑制するために、潤滑剤としてのグリス１５３が保持されている。サーキュラスプライン１５０の後側部分にはオイルシール１５５が配置されている。
【００５４】
フレックススプライン１５１はその開口を後方に向けて配置されている。フレックススプライン１５１のダイヤフラム部分の中央のボス部分からは、このフレックススプライン１５１と一体に構成された出力用回転軸（第１回転軸）１５７がフレックススプライン１５１と同軸に軸線Ｌ２上を前方に延びている。出力用回転軸１５７は、前方から後方に向かって一定の外径寸法を備える第１軸部１５８と、第１軸部１５８よりも大径の円盤部１５９と、円盤部１５９よりも更に大径の大径円盤部１６０を同軸に備えている。
【００５５】
ウエーブジェネレータ１５２は、サーキュラスプライン１５０の内周側で第１モータ１１０の入力用回転軸１３１に連結されている。従って、第１モータ１１０が駆動されて入力用回転軸１３１が回転すると、ウエーブジェネレータ１５２が回転する。入力用回転軸１３１の前端部分はウエーブジェネレータ１５２から更に前方に突出しており、フレックススプライン１５１のボス部分に設けられたボールベアリング１６１の内周側に挿入されている。入力用回転軸１３１はボールベアリング１６１により回転可能に支持されている。
【００５６】
サーキュラスプライン１５０の前端部分には、出力用回転軸１５７の円盤部１５９よりも前方に突出する環状の前側フランジ部１６２が設けられている。前側フランジ部１６２は、出力用回転軸の円盤部１５９の外側面よりも内周側に突出する突出部分１６２ａを備えている。前側フランジ部１６２には、環状のキャップ１６３が中心孔に出力用回転軸１５７を貫通させた状態で前方から固定されている。
【００５７】
キャップ１６３は、中央の厚肉部１６３ａと厚肉の前端から径方向を外側に広がる薄肉部１６３ｂを備えている。薄肉部の外周側縁には軸線Ｌ２方向を後方に突出する環状板部１６３ｃが設けられている。キャップ１６３は、厚肉部１６３ａが前側フランジ部１６２の前端面に当接し、環状板部１６３ｃが前側フランジ部１６２の前端部分の外周面に当接している。キャップ１６３は、出力用回転軸１５７を貫通させた状態で歯車機構１１２の前端の外周縁部分を覆っている。ここで、キャップ１６３とサーキュラスプライン１５０の前側フランジ部１６２の前端面との間には封止部材１６４が介在している。封止部材１６４は耐油性の接着剤である。キャップ１６３の薄肉部１６３ｂの前側には、第２シャッタ板１０２が軸線Ｌ２と直交する姿勢で固定されている。
【００５８】
サーキュラスプライン１５０の後端部分には、オイルシール１５５よりも後方の位置まで突出する後側フランジ部１６５が設けられている。後側フランジ部１６５には、第２モータ１１１のロータ部材１４３の環状板部１４２が後方から当接した状態で固定されている。これにより、ロータ部材１４３は入力用回転軸１３１を貫通させた状態で歯車機構１１２の後端部分を覆っている。ここで、サーキュラスプライン１５０の後側フランジ部１６５の後端面とロータ部材１４３の間には封止部材１６６が介在している。封止部材１６６は耐油性の接着剤である。
【００５９】
本例では、第２モータ１１１のロータ部材１４３にサーキュラスプライン１５０が固定されているので、第２モータ１１１が駆動されるとサーキュラスプライン１５０が軸線Ｌ２回りに回転する。また、サーキュラスプライン１５０にはキャップ１６３を介して第２シャッタ板１０２が同軸に固定されているので、第２モータ１１１が駆動されると第２シャッタ板１０２が軸線Ｌ２回りに回転する。
【００６０】
ここで、フレックススプライン１５１と一体に構成された出力用回転軸１５７は、キャップ１６３の中心孔を貫通して第２シャッタ板１０２よりも前方に延びている。出力用回転軸１５７の前端部分にはハブ１６７が固定されており、ハブ１６７の外周側には第１シャッタ板１０１が軸線Ｌ２と直交する姿勢で固定されている。従って、フレックススプライン１５１が回転すると、第１シャッタ板１０１が軸線Ｌ２回りに回転する。
【００６１】
（ロータリシャッタ装置の動作）
ロータリシャッタ装置１００を動作させる場合には、例えば、図１に示すように、シャッタ開口１３の開口角度を９０°に設定した状態として、第１モータ１１０と第２モータ１１１を同一の回転速度で駆動して、入力用回転軸１３１およびサーキュラスプライン１５０の双方を同一の第１速度で同一の第１方向に回転させる。ここで、入力用回転軸１３１およびサーキュラスプライン１５０を第１速度で第１方向に回転させると、波動歯車装置の全体が第１速度で第１方向に回転するので、フレックススプライン１５１が第１速度で同一の第１方向に回転する。従って、フレックススプライン１５１と一体に回転する出力用回転軸１５７に固定された第１シャッタ板１０１と、サーキュラスプライン１５０と一体に回転する第２シャッタ板１０２がいずれも第１速度で第１方向に回転する。よって、所定の露光時間が得られる。
【００６２】
露光時間を変更する場合には、第１モータ１１０と第２モータ１１１の回転速度を異なるものとする。例えば、第２モータ１１１の回転速度を第１速度とは異なる第２速度とする。これにより、入力用回転軸１３１に接続されたウエーブジェネレータ１５２と、第２モータ１１１のロータ１４０に連結されたサーキュラスプライン１５０が相対回転するので、入力用回転軸１３１の回転に伴って、サーキュラスプライン１５０と出力用回転軸１５７の位相がずれる。この結果、第１シャッタ板１０１と第２シャッタ板１０２の位相がずれて、シャッタ開口１３の開口角度が変化する。
【００６３】
ここで、シャッタ開口１３の開口角度が所望の角度となった後には、再び、第１シャッタ板１０１と第２シャッタ板１０２とを所定の回転速度で一体に回転させる。すなわち、第１モータ１１０と第２モータ１１１とを同一の回転速度で駆動することにより、歯車機構１１２全体を一体に回転させる。これにより、所望の露光時間が得られる。
【００６４】
（ハウジング内で発生する気流）
図５は第１、第２シャッタ板１０１、１０２の回転に伴ってハウジング１０３内で発生する気流の説明図である。第１、第２シャッタ板１０１、１０２を回転させると、第１、第２シャッタ板１０１、１０２の周辺には負圧が発生する。従って、ハウジング１０３内には第１、第２シャッタ板１０１、１０２の側に向かう気流Ａが発生する。すなわち、図５に示すように、後側ハウジング１０３の環状部１２３の中心孔１２３ａを介してハウジング１０３内に流入して第１、第２シャッタ板１０１、１０２の側に向かう気流Ａが発生する。ここで、気流Ａが入力用回転軸１３１を支持しているボールベアリング１３８および歯車機構１１２を支持している第１、第２ボールベアリング１１３、１１４の内部を通過すると、これらに封入されている潤滑剤としてのグリスが染み出して第１、第２シャッタ板１０１、１０２の側に向かって飛散することがある。グリスが飛散すると、第１、第２シャッタ板１０１、１０２にグリスが付着して第１、第２シャッタ板１０１、１０２を汚してしまうという問題がある。
【００６５】
かかる問題に対して、本例では、ハウジング１０３の前端のハウジング部分１２０ａに、第１、第２シャッタ板１０１、１０２と、ボールベアリング１３８および第１、第２ボールベアリング１１３、１１４との間の空間に連通する空気穴１２４が設けられている。
【００６６】
従って、図５の太線の矢印で示すように、第１、第２シャッタ板１０１、１０２の回転によって第１、第２シャッタ板１０１、１０２の周辺に負圧が発生してハウジング１０３内に第１、第２シャッタ板１０１、１０２の側に向かう気流Ａが発生する際には、空気が空気穴１２４からハウジング１０３内に取り込まれる。ここで、空気穴１２４はハウジング１０３内において、第１、第２シャッタ板１０１、１０２と、ボールベアリング１３８および第１、第２ボールベアリング１１３、１１４との間に位置する空間に連通しているので、空気穴１２４が連通している空間よりも後方の空間の気流Ａの発生は抑制される。従って、ハウジング１０３内で発生した気流Ａがボールベアリング１３８および第１、第２ボールベアリング１１３、１１４の内部を通過して、これらに封入されているグリスを飛散させることを抑制できる。また、グリスが飛散したとしても、このグリスが第１、第２シャッタ板１０１、１０２に到達することを抑制できる。従って、ボールベアリング１３８および第１、第２ボールベアリング１１３、１１４のグリスが第１、第２シャッタ板１０１、１０２に付着することを抑制或いは防止できる。
【００６７】
また、本例では、空気穴１２４にはフィルタ１２５が取り付けられているので、ハウジング１０３内へのゴミなどの異物の侵入を防止できる。
【００６８】
（その他の実施の形態）
なお、上記の例では、ボールベアリング３６、９６、１３８、１１３、１１４を用いて回転部材を支持しているが、転動体を２つの部品の間に配置することで荷重を支持する転がり軸受であれば、ボールベアリング３６、９６、１３８、１１３、１１４に換えて用いることができる。また、この場合でも、転がり軸受に封止されているグリスなどの潤滑剤の飛散を抑制できる。
【００６９】
また、上記の例では歯車機構２４として撓み噛み合い式波動歯車機構を用いているが、内歯歯車と、太陽歯車と、内歯歯車および太陽歯車と噛合する遊星歯車を備えた遊星キャリアからなる３つの回転部材を備える遊星歯車機構を用いることもできる。この場合には、例えば、内歯歯車がサーキュラスプライン７０、１５０に対応し、太陽歯車がウエーブジェネレータ７２、１５２に対応し、遊星キャリアがフレックススプライン７１、１５１に対応するように用いて、ロータリシャッタ装置１、１００を構成することができる。
【００７０】
１・・・ロータリシャッタ装置（回転板駆動装置）
２・・・第１ハウジング
３・・・第１シャッタ板（回転板）
４・・・第２シャッタ板（回転板）
５・・・第２ハウジング
２１・・・第１回転軸（回転部材）
２４・・・歯車機構（回転部材）
３０、５５・・・空気穴
３１、５６・・・フィルタ
３６・・・第１ボールベアリング（転がり軸受）
５０・・・前側ハウジング（ハウジング部分）
９４・・・第２ボールベアリング（転がり軸受）
Ｌ１・・・軸線
１００・・・ロータリシャッタ装置（回転板駆動装置）
１０１・・・第１シャッタ板（回転板）
１０２・・・第２シャッタ板（回転板）
１０３・・・ハウジング
１１２・・・歯車機構（回転部材）
１１３・・・第１ボールベアリング（転がり軸受）
１１４・・・第２ボールベアリング（転がり軸受）
１２０・・・前側ハウジング部材
１２０ａ・・・ハウジング部分
１２４・・・空気穴
１２５・・・フィルタ
１５０・・・サーキュラスプライン（内歯歯車）
Ｌ２・・・軸線
【図１】
2014130262.tif 000003
【図２】
2014130262.tif 000004
【図３】
2014130262.tif 000005
【図４】
2014130262.tif 000006
【図５】
2014130262.tif 000007