(57)【要約】【目的】内周面または外周面に非線形な凸カムを有する環状カム部材と、この環状カム部材と同軸で、外周面または内周面に凸カムを挟む軸方向に離間した対をなすフォロア突起を有する環状フォロア部材を有する凸カム構造において、凸カムの幅を小さくする。【構成】単純に光軸方向に離間させていた対をなすフォロア突起を周方向にもオフセットさせた。【選択図】  図５
2004151530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面または外周面に非線形な凸カムを有する環状カム部材；及び
この環状カム部材と同軸で、外周面または内周面に上記凸カムを挟む軸方向に離間した対をなすフォロア突起を有する環状フォロア部材；
を有する凸カム構造において、
上記光軸方向に離間した対をなすフォロア突起の円筒面の中心位置を、周方向にオフセットさせたことを特徴とする凸カム構造。
【請求項２】
請求項１記載の凸カム構造において、環状フォロア部材は全体が合成樹脂材料の成形品からなっていて、その対をなすフォロア突起の成形部分は、同一の成形型に形成されている凸カム構造。
【請求項３】
請求項１または２記載の凸カム構造において、環状カム部材と環状フォロア部材は、レンズ鏡筒を構成する環状部材であり、環状フォロア部材は光軸方向に直進案内されている凸カム構造。
【請求項４】
請求項３記載の凸カム構造において、環状フォロア部材の対をなすフォロア突起は、該環状フォロア部材を直進案内する、直進案内部材の直進案内溝に嵌まる直進案内突起の先端部に設けられている凸カム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、例えばレンズ鏡筒に用いられる凸カム構造に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
本発明の対象とする凸カム構造は、内周面または外周面に非線形の凸カムを有する環状カム部材と、この環状カム部材と同軸で、外周面または内周面に凸カムを挟む対をなすフォロア突起を有する環状フォロア部材を有する構造をいう。この凸カム構造では、凸カムの基礎軌跡が円周方向成分のみからなる部分を有する場合、対をなすフォロア突起は、光軸方向に離間させざるを得ない（つまり周方向に離間した対をなすフォロア突起では凸カムを挟めない）。一般的に環状フォロア部材は直進案内されており、環状カム部材を正逆に回転駆動することで、環状フォロア部材を凸カム形状に従い軸方向に進退させる。
【０００３】
この凸カム構造では従来、対をなすフォロア突起が描くカム形状によって、凸カムの一対のカム面の形状が決定されている。つまり、最初に対をなすフォロア突起の位置を決め、この対をなすフォロア突起が特定のカム軌跡を描くときの両フォロア突起間の空間が凸カム形状となる。
【０００４】
この凸カム構造では、カム軌跡形状の周方向成分と軸方向成分の比率が大きく変化する場合（例えば周方向に対して４５゜をなす部分と０゜をなす部分とが混在するような場合）に、凸カムの幅が大きく変化してしまい、狭い部分と非常に広い部分ができてしまうことが避けられない。凸カム部分は、環状フォロア部材を合成樹脂材料の成形品から構成する場合、その部分だけ幅が大きく（広く）なることから、樹脂材料が十分に流れないために生じる「ひけ」の原因となり、形状精度を悪化させていた。また、凸カムの光軸方向の幅が大きいと、環状カム部材の光軸方向の長さも大きくなって、レンズ鏡筒長の短縮に不利である。
【０００５】
【特許文献】
特開平６‐１９４５５６号公報
特開平８‐１４６２７８号公報
特開２００２‐２３６２４３号公報
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、以上の問題意識に基づき、カム軌跡形状に殆ど周方向成分のみからなる部分が含まれる場合においても、凸カムの幅の変化を少なくすることができる凸カム構造を得ることを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】
本発明は、従来単純に光軸方向に離間させていた対をなすフォロア突起を周方向にオフセットさせれば、凸カムの幅を従来よりも小さく（狭く）できるという着眼に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明は、内周面または外周面に非線形の凸カムを有する環状カム部材；及びこの環状カム部材と同軸で、外周面または内周面に凸カムを挟む軸方向に離間した対をなすフォロア突起を有する環状フォロア部材；を有する凸カム構造において、光軸方向に離間した対をなすフォロア突起の円筒面の中心位置を、周方向にオフセットさせたことを特徴としている。
【０００８】
本発明は、環状フォロア部材が合成樹脂材料の成形品からなる場合に効果的であり、その対をなすフォロア突起の成形部分は、同一の成形型に形成することが望ましい。
【０００９】
環状カム部材と環状フォロア部材は、少なくともレンズ鏡筒を構成する環状部材とすることができ、環状フォロア部材は光軸方向に直進案内する。このように環状フォロア部材が光軸方向に直進案内されている態様では、環状フォロア部材の対をなすフォロア突起は、該環状フォロア部材を直進案内する、直進案内部材の直進案内溝に嵌まる直進案内突起の先端部に設けることができる。
【００１０】
【発明の実施形態】
図は、本発明を一眼レフカメラの交換ズームレンズ鏡筒１０に適用した実施形態である。最初に、この交換ズームレンズ鏡筒１０の全体構造を説明する。この交換ズームレンズ鏡筒１０は、図１に示すように、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３を有する３群ズームレンズである。このレンズ系では、全てのレンズ群が変倍レンズ群であり、第１レンズ群Ｌ１がフォーカスレンズ群である。
【００１１】
マウント環（固定環）１１は、その後端部にカメラボディに着脱されるマウント部１１ａを有し、その内径部に、固定環１２が固定されている。マウント環１１の外周には、ズーム環１３とフォーカス環１４がそれぞれ光軸方向移動を規制して回転自在に支持されている。
【００１２】
固定環１２は、先端側の大径部１２ａと基部の小径部１２ｂとを有し、大径部１２ａと小径部１２ｂにそれぞれ、光軸と平行な直進案内溝１２ｃと１２ｄが形成されている。大径部１２ａには、第２レンズ群Ｌ２を固定した第２群枠１５が嵌まっており、この第２群枠１５から径方向に突出させた直進案内突起１５ａが直進案内溝１２ｃに摺動自在に嵌まっている（図２参照）。また小径部１２ｂには、第３レンズ群Ｌ３を固定した第３群枠が嵌まっており、この第３群枠１５から径方向に突出させた直進案内突起１６ａと１６ｂは、直進案内溝１２ｃと１２ｄにそれぞれ直進移動可能に嵌まっている。
【００１３】
固定環１２の大径部１２ａと小径部１２ｂの外周にはそれぞれ、光軸方向移動を規制した第１カム環１７と第２カム環１８が相対回動自在に嵌まっている。この第１カム環１７と第２カム環１８は、第１カム環１７の後端の係止二股部１７ａ（図２参照）と第２カム環１８の先端の係止突起１８ａ（図３、図４参照）とが係合していて常時一体に回動する。第２カム環１８の外周面には、光軸と平行な方向の回転伝達突起１８ｂが形成されており、この回転伝達突起１８ｂに、ズーム環１３の内周面から径方向に突出させた回転伝達アーム１３ａが係合している。従って、ズーム環１３を回動操作すると、第１カム環１７、第２カム環１８がこれと一体に回動する。
【００１４】
第２カム環１８の外面には、凸形状の第１カムＣ１が形成されており、内面には、凸形状の第３カム凸カムＣ３が形成されている（図３、図４参照）。また、第１カム環１７の内面には、凸形状の第２カムＣ２（図２参照）が形成されている。第１カム環１７と第２カム環１８の外側には、第１移動枠１９が位置しており、この第１移動枠１９の後端部の内面に形成した対をなすフォロア突起１９ａ、１９ｂ（図３参照）が第１凸カムＣ１を挟む形で係合している。
【００１５】
この第１移動枠１９の内面には、固定環１２の先端部に形成されている直進案内突起１２ｅ（図２、図３参照）を嵌合させる光軸と平行な方向の有底直進案内溝１９ｃが形成されている。第１移動枠１９の先端部には、ねじ１９ｄ、２０ｃにより第１レンズ群枠２０が螺合されており、第１レンズ群枠２０の先端には第１レンズ群Ｌ１を固定した第１群枠２１が螺合固定されている。従って、第２カム環１８（ズーム環１３）が回転すると、直進案内突起１２ｅと直進案内溝１９ｃで直進案内されている第１移動枠１９（第１レンズ群Ｌ１）が第１凸カムＣ１に従って光軸方向に直進移動する。
【００１６】
第３群枠１６の直進案内突起１６ａの先端部には、第３凸カムＣ３を挟む形で係合する対をなすフォロア突起１６ｃ、１６ｄ（図４参照）が設けられており、第２群枠１５の直進案内突起１５ａの先端部には、第２凸カムＣ２を挟む形で係合する対をなすフォロア突起１５ｂ、１５ｃ（図２参照）が形成されている。第３群枠１６、第２群枠１５はそれぞれ、固定環１２に直進案内されているので、第１カム環１７、第２カム環１８（ズーム環１３）が回転すると、第３群枠１６（第３レンズ群Ｌ３）が第３凸カムＣ３に従い、第２群枠１５（第２レンズ群Ｌ２）が第２凸カムＣ２に従ってそれぞれ光軸方向に進退し、先の第１レンズ群Ｌ１の移動と合わせて、ズーミングが行われる。
【００１７】
第１レンズ群枠２０の外周面には、径方向突起２０ｂが設けられており、フォーカス環１４の内周面には、この径方向突起２０ａに係合する光軸と平行な方向の回転伝達溝１４ａが形成されている。従って、フォーカス環１４を回転操作すると、直進案内されている第１移動枠１９に対して第１レンズ群枠２０が回転され、ねじ１９ｄ、２０ｃに従って第１レンズ群枠２０（第１レンズ群Ｌ１）が光軸方向に進退し、フォーカシングが行われる。
【００１８】
なお、第１カム環１７の外周面と第１移動枠１９の内周面とには、遮光用凹凸１７ｃと１９ｅ（図３参照）が形成されている。
【００１９】
本発明の特徴とする凸カム構造は、以上の交換ズームレンズ鏡筒１０の凸カムＣ３とフォロア突起１６ｃ、１６ｄとの間に適用されている。図５、図６について、その詳細を説明する。凸カムＣ３を有する第２カム環（環状カム部材）１８と、フォロア突起１６ｃ、１６ｄを有する第３群枠（環状フォロア部材）１６は共に、合成樹脂材料の成形品からなっている。凸カムＣ３は、図５に明らかなように、周方向と軸方向にそれぞれ４５゜前後をなす傾斜部分（周方向及び軸方向に対してともに傾斜する傾斜部分）Ｃ３Ｘと、殆どが周方向成分からなる部分Ｃ３Ｙとを有しており、フォロア突起１６ｃ、１６ｄは光軸方向に離間している。凸カム形状によっては、凸カムＣ１がそうであるように、周方向に離間した対をなすフォロア突起１９ａ、１９ｂで凸カムを挟むことができるが、殆どが周方向成分からなる部分を含む凸カムＣ３では、フォロア突起１６ｃ、１６ｄは光軸方向に離間させざるを得ない。そして、本実施形態では、このフォロア突起１６ｃと１６ｄが光軸方向に離間しているのみならず、その円筒面の中心位置が周方向にオフセットしている。このため、凸カムＣ３の幅を小さく（狭く）することができる。
【００２０】
すなわち、フォロア突起１６ｃ、１６ｄで凸カムＣ３形状を決定するには、フォロア突起１６ｃ、１６ｄの凸カムＣ３との接触面となる円筒面に対応する円１６ｃ１、１６ｄ１を考える。この円１６ｃ１、１６ｄ１の中心でそれぞれ基礎カム軌跡Ｃ３１、Ｃ３２を描き、両カム軌跡Ｃ３１、Ｃ３２から円１６ｃ１、１６ｄ１の凸カムとの接触部軌跡を除いた領域を凸カムＣ３形状としている。このように、光軸方向に離間したフォロア突起１６ｃと１６ｄをさらに円周方向にオフセットすると、凸カムＣ３の幅を小さくすることができる。
【００２１】
図６は、直進案内突起１６ｂ上に形成したフォロア突起１６ｃ、１６ｄ部分の拡大図である。いま、直進案内突起１６ｂの幅方向の中心をＡとすると、円１６ｃ１の中心と円１６ｄ１の中心とがＡに関して同じ距離Ｘ／２だけ離間している。円１６ｃ１と円１６ｄ１の中心とは、軸方向にＹだけ離間している。このＸとＹとの値を最適化することにより、凸カムＣ３の幅を小さくすることができる。
【００２２】
なお、フォロア突起１６ｃと１６ｄは、割型のパーティングラインがかからないように、第３群枠１６を成形する成形型の同一金型によって成形することが望ましい。つまり分割不能な型内にフォロア突起１６ｃと１６ｄの成形空間を形成することが望ましい。このためには、フォロア突起１６ｃと１６ｄの放射方向の面（立ち上がり面）を、直進案内突起１６ｂの中心Ａを通り好ましくは光軸を通る平面と平行にする。
【００２３】
図７は従来例を示している。本実施形態によると凸カムＣ３の幅を小さくできる効果は、この従来例と比較すると明らかである。従来のフォロア突起１６ｃ’、１６ｄ’は、直進案内突起１６ｂ’上に、単純に光軸方向に離間させて（周方向にオフセットさせることなく）形成されている。このフォロア突起１６ｃ’、１６ｄ’で、上記と同様に凸カムＣ３’形状を決定していた従来例では、凸カムＣ３’の幅、特に殆ど円周方向成分のみからなる部分の幅が非常に大きいのが分かる。よって、第２カム環１８の光軸方向寸法を小さくできる。また、本実施形態のフォロア突起１６ｃと１６ｄを形成する直進案内突起１６ｂの長さＢも、従来のフォロア突起１６ｃ’と１６ｄ’を形成する直進案内突起１６ｂ’の長さＣに比較して短くすることができる。このため、第３群枠１６の光軸方向の長さを小さくし、ひいてはレンズ鏡筒の長さを小さくすることができる。
【００２４】
以上の実施形態は、図１ないし図４に示した交換ズームレンズ鏡筒１０に適用したものであるが、本発明は凸カム構造を有する環状二部材間に広く適用することができる。また、以上は、環状部材の内周面に凸カムが形成されている実施形態について本発明を説明したものであるが、環状部材の外周面に凸カムを形成する場合にも本発明は同様に適用できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、内周面または外周面に非線形な凸カムを有する環状カム部材と、この環状カム部材と同軸で、外周面または内周面に凸カムを挟む軸方向に離間した対をなすフォロア突起を有する環状フォロア部材を有する凸カム構造において、凸カムの幅を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による凸カム構造を有するレンズ鏡筒の一実施形態を示す上半縦断面図である。
【図２】図１のレンズ鏡筒の第２群枠、固定環及び第１カム環の関係を示す分解展開図である。
【図３】図１のレンズ鏡筒の第１移動枠、固定環及び第２カム環の関係を示す分解展開図である。
【図４】図１のレンズ鏡筒の固定環、第２カム環及び第３群枠の関係を示す分解展開図である。
【図５】本発明による凸カム構造の要部を示す分解展開図である。
【図６】図５の一部拡大図である。
【図７】従来の凸カム構造を示す、図５に対応する展開図である。
【符号の説明】
１０  交換ズームレンズ鏡筒
１１  マウント環（固定環）
１２  固定環（直進案内部材）
１２ａ  大径部
１２ｂ  小径部
１２ｃ  １２ｄ  直進案内溝
１２ｅ  直進案内突起
１３  ズーム環
１３ａ  回転伝達アーム
１４  フォーカス環
１４ａ  回転伝達溝
１５  第２群枠
１５ａ  直進案内突起
１５ｂ  １５ｃ  フォロア突起
１６  第３群枠（環状フォロア部材）
１６ｂ  直進案内突起
１６ｃ  １６ｄ  フォロア突起
１７  第１カム環
１７ａ  係止二股部
１８  第２カム環（環状カム部材）
１８ａ  係止突起
１８ｂ  回転伝達突起
１９  第１移動枠
１９ａ  １９ｂ  フォロア突起
１９ｃ  直進案内溝
１９ｄ  ねじ
２０  第１レンズ群枠
２０ａ  径方向突起
２１  第１群枠
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
Ｃ１  第１凸カム
Ｃ２  第２凸カム
Ｃ３  第３凸カム
【図１】
2004151530.tif 000003
【図２】
2004151530.tif 000004
【図３】
2004151530.tif 000005
【図４】
2004151530.tif 000006
【図５】
2004151530.tif 000007
【図６】
2004151530.tif 000008
【図７】
2004151530.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月18日(2003.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第３群枠１６の直進案内突起１６ｂの先端部には、第３凸カムＣ３を挟む形で係合する対をなすフォロア突起１６ｃ、１６ｄ（図４参照）が設けられており、第２群枠１５の直進案内突起１５ａの先端部には、第２凸カムＣ２を挟む形で係合する対をなすフォロア突起１５ｂ、１５ｃ（図２参照）が形成されている。第３群枠１６、第２群枠１５はそれぞれ、固定環１２に直進案内されているので、第１カム環１７、第２カム環１８（ズーム環１３）が回転すると、第３群枠１６（第３レンズ群Ｌ３）が第３凸カムＣ３に従い、第２群枠１５（第２レンズ群Ｌ２）が第２凸カムＣ２に従ってそれぞれ光軸方向に進退し、先の第１レンズ群Ｌ１の移動と合わせて、ズーミングが行われる。


【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004151530.tif 000010
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004151530.tif 000011
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2004151530.tif 000012