(57)【要約】【課題】動作時の異音を効果的に低減することができると共に、設計の自由度が高い駆動力伝達機構を提供する。【解決手段】初段ギア１３，第２ギア１４を支持する軸部を有したベース部材１７をポリアセタール系の材料により形成する。これにより、ギアにポリアセタール系の材料を用いることができないような場合であっても、駆動音を効果的に低減することができる。また、ベース部材１７の全てをポリアセタール系の材料とすることが困難な場合には、２色成型などにより、軸部分のみをポリアセタール系の材料により形成したり、初段ギア１３の軸部分のみをポリアセタール系の材料により形成したりすればよい。【選択図】                図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を伝達するギアと、
前記ギアを回転可能に支持するベース部材と、
を備えた駆動力伝達機構において、
前記ベース部材は、少なくとも前記ギアが接触する部分に低摩擦性を有する合成樹脂により形成された接触部を有すること、
を特徴とする駆動力伝達機構。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動力伝達機構において、
前記低摩擦性を有する合成樹脂は、ポリアセタール系の樹脂であること、
を特徴とする駆動力伝達機構。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の駆動力伝達機構において、
前記接触部は、前記ベース部材とは別部材により形成されていること、
を特徴とする駆動力伝達機構。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の駆動力伝達機構において、
前記接触部は、前記ギアの回転軸部であること、
を特徴とする駆動力伝達機構。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の駆動力伝達機構において、
前記低摩擦性を有する合成樹脂は、表面に摩擦特性を向上させる表面処理が施された繊維強化樹脂であること、
を特徴とする駆動力伝達機構。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の駆動力伝達機構において、
前記ギアは複数設けられており、
前記接触部は、前記複数のギアのうち少なくとも、最も回転数が高くなるギアに対応する位置に設けられていること、
を特徴とする駆動力伝達機構。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の駆動力伝達機構において、
最も回転数が高くなるギアの材質は、ポリアミド系、ポリアセタール系、ポリエステル系材料であること、
を特徴とする駆動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ、ビデオカメラ等の光学機器において、被駆動部を駆動する動力を伝達する駆動力伝達機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ及びビデオカメラは、その性格上、撮影するためにレンズを駆動したり、フィルム及びテープを給送したりする必要がある。これらの駆動源としては、通常、モータが使用される。モータの回転力は、ギア列（減速機構）からなる駆動力伝達機構を経て最終端にあるレンズ等の駆動部で適正な回転力として得られる。このギア列は、ギアと、このギアを支持するベース部材（駆動基板）を有している。
【０００３】
通常、レンズ等を駆動すると、上述の駆動力伝達機構の各部、具体的には、駆動基板のギア嵌合部等より感覚的に耳障りとなる異音（摺動音）が発生する。
この異音は、特にカメラ及びビデオを静かな場所で使用している場合、若干の起動音でも非常に大きく聴こえ、撮影者のみでなく周囲の人達にも多大な影響を与える。
【０００４】
駆動力伝達機構における異音の原因としては、以下の原因が挙げられる。
（１）噛み合っているギア同士が衝突するときに発生する異音
（２）ギアの歯面（インボリュート面）が擦れ合うときに発生する異音
（３）ギアを支持するベース部材とギアとが擦れ合うときに発生する異音
従来の駆動力伝達機構では、ギアをポリアセタール系の合成樹脂材料により形成することにより、上記原因の（２），（３）による異音を軽減することが通常行われていた（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２０８１４３号公報
【特許文献２】
特開２００１−２８１５１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来のポリアセタール系の材料をギアに用いた駆動力伝達機構では、伝達する駆動負荷が大きくなる場合には、ギアの歯幅を大きくしたり、モジュールを大きくしたりすることによりギアの強度を確保する必要があり、駆動力伝達機構が大型化してしまうという問題があった。
【０００７】
また、上記原因の（１）による異音に対しては、十分な静音化効果が得られないという問題があった。この原因（１）による異音を効果的の静音化する手法として、上述の特許文献１，２では、曲げ弾性率や硬度という観点からギアに用いる材料が柔らかいものとなるように規定し、静音化を図っている。ここで、さらなる静音化を図ろうとする場合には、ギアの材料をいっそう柔らかくする必要がある。しかし、ポリアセタール系の材料には、そのような柔らかいものがないことから、さらなる静音化を図ることができないという問題があった。
【０００８】
このように、ギアをポリアセタール系の樹脂材料により形成する手法では、ギアの強度、又は、柔らかさ等の自由度が少ないという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は、動作時の異音を効果的に低減することができると共に、設計の自由度が高い駆動力伝達機構を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項１の発明は、駆動力を伝達するギア（１３，１４）と、前記ギアを回転可能に支持するベース部材（１７）と、を備えた駆動力伝達機構において、前記ベース部材は、少なくとも前記ギアが接触する部分に低摩擦性を有する合成樹脂により形成された接触部を有すること、を特徴とする駆動力伝達機構である。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の駆動力伝達機構において、前記低摩擦性を有する合成樹脂は、ポリアセタール系の樹脂であること、を特徴とする駆動力伝達機構である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の駆動力伝達機構において、前記接触部は、前記ベース部材（１７）とは別部材により形成されていること、を特徴とする駆動力伝達機構である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の駆動力伝達機構において、前記接触部は、前記ギア（１３，１４）の回転軸部であること、を特徴とする駆動力伝達機構である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の駆動力伝達機構において、前記低摩擦性を有する合成樹脂は、表面に摩擦特性を向上させる表面処理が施された繊維強化樹脂であること、を特徴とする駆動力伝達機構である。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の駆動力伝達機構において、前記ギア（１３，１４）は複数設けられており、前記接触部は、前記複数のギアのうち少なくとも、最も回転数が高くなるギア（１３）に対応する位置に設けられていること、を特徴とする駆動力伝達機構である。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の駆動力伝達機構において、最も回転数が高くなるギア（１３）の材質は、ポリアミド系、ポリアセタール系、ポリエステル系材料であること、を特徴とする駆動力伝達機構である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明による駆動力伝達機構を有するカメラシステムの第１実施形態の概略を示す図である。
本実施形態におけるカメラシステムは、カメラ本体１０に対して交換レンズ２０が着脱自在な一眼レフカメラシステムである。
カメラ本体１０は、モータ１１，ピニオンギア１２，初段ギア１３，第２ギア１４，第３ギア１５，本体側カップリング軸１６，ベース部材１７等を有している。
また、交換レンズ２０は、レンズ側カップリング軸２１，レンズ駆動ギア２２，ガイド軸２３，レンズ室２４，レンズ２５等を有している。
【００１８】
モータ１１は、不図示の制御部により制御され、オートフォーカス（以下、ＡＦ）駆動に必要な駆動力を発生する駆動源であり、出力軸１１ａが回転する。
【００１９】
ピニオンギア１２は、モータ１１の出力軸１１ａに圧入されており、出力軸１１ａと一体となって回転を行う。
【００２０】
初段ギア１３は、ピニオンギア１２と噛合うギアであり、小ギア部１３ａと大ギア部１３ｂとを有した２段ギアとなっている。初段ギア１３は、小ギア部１３ａがピニオンギア１２と噛合っており、大ギア部１３ｂは小ギア部１３ａよりも歯数が多いので、回転数を減速して後のギアに伝える。本実施形態では、この初段ギア１３がピニオンギア１２と共に最も高速で回転するギアとなる。初段ギア１３は、ベース部材１７に回転可能に支持されている。
【００２１】
第２ギア１４は、初段ギア１３の大ギア部１３ｂと噛合うギアであり、小ギア部１４ａと大ギア部１４ｂとを有した２段ギアとなっている。この第２ギア１４により、モータ１１からの回転は、さらに減速されて伝えられる。第２ギア１４は、初段ギア１３と同様に、ベース部材１７に回転可能に支持されている。
【００２２】
第３ギア１５は、第２ギア１４の大ギア部１４ｂと噛合うギアであり、本体側カップリング軸１６に圧入されている。
本体側カップリング軸１６は、カメラ本体１０に回転可能に支持されている軸である。本体側カップリング軸１６は、一端にカプラ１６ａが設けられており、他端には、第３ギア１５が圧入されており、第３ギア１５と一体で回転する。
【００２３】
ベース部材１７は、初段ギア１３，第２ギア１４を支持する部材である。ベース部材１７の詳細については後述する。
【００２４】
レンズ側カップリング軸２１は、一端にカプラ２１ａ、他端に第４ギア２１ｂが一体で形成されている部材であり、不図示のレンズ固定筒に回転可能に支持されている。
【００２５】
レンズ駆動ギア２２は、不図示のレンズ駆動枠の外周に設けられたギアであり、このレンズ駆動ギア２２に回転駆動力が伝わり回転することにより、レンズ室２４を光軸方向に駆動することができる。
【００２６】
ガイド軸２３は、レンズ室２４の駆動方向を光軸Ｉに沿った方向にガイドする軸である。
レンズ室２４は、レンズ２５を支持し、ガイド軸２３にガイドされて、ＡＦ時に光軸方向に移動する部材である。
レンズ２５は、ＡＦ時に光軸Ｉに沿って移動することにより、焦点位置を調節する合焦レンズである。
【００２７】
図２は、初段ギア１３，第２ギア１４，ベース部材１７を示す断面図である。
ベース部材１７には、第１軸１７ａと第２軸１７ｂが一体で形成されている。第１軸１７ａには、初段ギア１３が嵌合し、第２軸１７ｂには、第２ギア１４が嵌合している。
ここで、本実施形態における初段ギア１３，第２ギア１４，ベース部材１７の材質について説明する。
本実施形態では、初段ギア１３及び第２ギア１４は、ポリアミド系材料により形成されている。これは、本実施形態では、これらのギアの歯幅が強度上十分な厚さを確保することができず、通常使用されるポリアセタール系の材料によりこれらのギアを形成すると、強度的に不十分となってしまうからである。しかし、先にも説明したように、駆動時の異音を低減させるためにはポリアセタール系の材料が適しているため、ポリアセタール系材料を排するものではないが、そのままでは、これら初段ギア１３，第２ギア１４部分からの異音が増加してしまう。特に、初段ギア１３は、高速で回転することから、異音の発生レベルが高い。
【００２８】
そこで、本実施形態では、ベース部材１７をポリカーボネイト等の従来から用いられている一般的なエンジニアリングプラスチック（以下、エンプラ）ではなく、ポリアセタール系の材料により形成した。ポリアセタール系の材料は、摩擦特性が一般的なエンプラよりも良好であり、第１軸１７ａと初段ギア１３との接触面、及び、第２軸１７ｂと第２ギア１４との接触面における摩擦特性を大幅に向上（低摩擦化）することができる。したがって、ＡＦ駆動時にこれらの部分が擦れ合うことにより発生する異音を効果的に低減することができる。
【００２９】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態を示す断面図である。
なお、以下の各実施形態の説明では、第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
本実施形態では、ベース部材１７の軸部分の材質をポリアセタール系の材料とし、ベース部材１７の軸部分以外の部分については、ポリカーボネイト等の一般的なエンプラを用いて形成した。すなわち、第１軸１７ｃ，第２軸１７ｄをポリアセタール系の材料とした２色成形により、ベース部材１７を形成している。
このようにすることにより、第１実施形態と同様な効果を得ながら、ベース部材１７の他の部分については自由に材料を選択することができるので、ベース部材１７の他の部分の強度がポリアセタール系の材料では、不十分である場合にも、本発明を適用することができるようになる。
【００３０】
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態を示す断面図である。
本実施形態では、初段ギア１３が嵌合している軸部分の材質をポリアセタール系の材料とし、ベース部材１７のその他の部分については、ポリカーボネイト等の一般的なエンプラを用いて形成した。したがって、第１軸１７ｅは、ポリアセタール系の材料により形成されており、第２軸１７ｂについては、ポリアセタール系の材料以外の一般的なエンプラにより形成されている。先にも述べたように、初段ギア１３は、最も高速で回転するギアであり、発生する異音のレベルが高い。したがって、この軸部分についてのみ摩擦特性を向上することでも、装置全体の異音を低減することができる。本実施形態は、例えば、第２軸１７ｂをポリアセタール系の材料とすると強度不足となるような場合に、有効な形態である。
【００３１】
（第４実施形態）
第４実施形態は、第１実施形態に示したベース部材１７の材料をさらに改良した形態である。
第４実施形態におけるベース部材１７は、ポリアセタール系の材料に、ガラスファイバー又はカーボンファイバー等の強化繊維を含有した形態である。ただし、この場合、ベース部材１７の表面にもこれら強化繊維が現れるので、若干摩擦特性が第１実施形態よりも劣ってしまう。そこで、本実施形態では、ベース部材１７と初段ギア１３，第２ギア１４とが接触する部分に、フッ素添加、ドライルーブ等の表面処理を施すことにより、摩擦特性を悪化させることなく、ベース部材の強度を向上させている。
【００３２】
（第５実施形態）
第１〜第４実施形態では、各ギアは、ポリアミド系材料により形成されている例を示したが、本実施形態では、第１実施形態と同様にベース部材１７をポリアセタール系の材料としたことに加えて、初段ギア１３を、ポリエステル系材料により形成した。特にポリエステル系材料は、音低減には相性が良いので、軸部の摺動音が更に低減した。また、ギアの噛み合い部の駆動音（衝突音）も低減した。
なお、ベース部材１７及び初段ギア１３にポリアセタール系材料を用いてもよい。この場合についても、ベース部材１７にポリカーボネイトを用い初段ギア１３にポリアセタールを用いる場合よりも、音低減には相性が良いので、よい結果が得られる。
【００３３】
（第６実施形態）
図５は、本発明の第６実施形態を示す断面図である。
第１〜第４実施形態は、ギアと軸とがラジアル方向において接している部分の摩擦特性を向上することにより、異音を低減する形態であったが、本実施形態は、これに加えて、ギアがベース部材とスラスト方向において接触している部分の摩擦特性をも向上することにより、さらなる異音低減効果を得る形態である。
本実施形態では、初段ギア１３が嵌合する第１軸１７ｆの形状を改良して初段ギア１３をスラスト方向で支えるスラスト支持部１７ｆａを設けている。本実施形態におけるベース部材１７は、このスラスト支持部１７ｆａを含めてポリアセタール系の材料により２色成形としている。したがって、初段ギア１３とベース部材１７とが接触する全ての部分の摩擦特性が向上するので、異音の低減効果をより高めることができる。
なお、本実施形態は、例えば、はすば歯車のように、スラスト方向にも高負荷が掛かる場合に、特に効果的である。
【００３４】
（実施例及び比較例）
ここで、第１実施形態から第５実施形態に対応する実施例と比較例とを比較して、各実施例の効果について説明する。
比較例及び実施例を駆動したときの異音低減量（ｄＢ）と、コストの変化を以下の表１にまとめて示す。
【００３５】
【表１】
2004301213.tif 000003
【００３６】
なお、この表１に示す比較例及び各実施例は、全て図１に示した形態の駆動力伝達機構において材質等を変更した例である。
（比較例）
比較例は、ベース部材の材質をポリカーボネイト（ガラスファイバー２０％含有）とし、各ギアの材質をポリアセタール系とした形態である。この比較例を基準として異音低減量、コストを以下の実施例１〜５と比較する。
【００３７】
（実施例１）
実施例１は、第１実施形態に対応する例であり、ベース部材に現行の一般エンプラではなくポリアセタール系材料を使用した。その結果、駆動音（異音）が４ｄＢ低減した。
また、軸部の摩擦特性がポリアセタール材により改善されているので、軸部にグリース等の潤滑材を塗る必要が無くなり、グリース費用及びグリース塗布作業費がコストダウンできる。
さらに、グリースきれ等の問題も発生せず、製品自体の信頼性も向上する。
さらにまた、ギアの回転に対する摩擦抵抗が低下するので、駆動効率も向上する。
【００３８】
（実施例２）
本実施例では、ベース部材の軸部のみにポリアセタール系材料を適用し、ベース部材のその他の部分は、現行の一般エンプラ材を使用した。その結果、駆動音が４ｄＢ低減した。
なお、本実施例についても実施例１と同様の効果を得る事ができる。
【００３９】
（実施例３）
本実施例では、ベース部材の軸部のうち、駆動音の音源として一番寄与している（一番の原因となっている）最高速で回転するギア（初段ギア）と嵌合する軸部のみにポリアセタール系材料を適用し、その他の部分は、他のエンプラ材を使用した。その結果、駆動音が３ｄＢ低減した。
なお、本実施例についても、初段ギアについては、実施例１と同様の効果を得る事ができる。
【００４０】
（実施例４）
本実施例では、ベース部材の強度を向上させるためにポリアセタール材にガラスファイバー、カーボンファイバー等の強化繊維を含有した。また、接触面に表面処理（フッ素添加、ドライルーブ等）を施した。その結果、駆動音が３ｄＢ低減した。
なお、本実施例についても実施例１と同様の効果を得る事ができる。
【００４１】
（実施例５）
本実施例では、ベース部材の軸と嵌合する初段ギアの材質を、ポリアミド系、ポリアセタール系、ポリエステル系材料にした。この結果９ｄＢの駆動音低減を達成した。
なお、本実施例についても実施例１と同様の効果を得る事ができる。
【００４２】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）各実施形態において、ギアに孔が空いており、ベース部材に軸が形成されている例を示したが、これに限らず、例えば、これらを逆にしてもよい。
図６は、本発明の変形形態を示す断面図である。
図６に示す形態では、ギア１３Ｂが軸部１３Ｂａ，１３Ｂｂを有しており、ベース部材１７Ｂ及び第２ベース部材１８側に、軸部１３Ｂａ，１３Ｂｂ対応する穴部１７Ｂａ，１８ａが形成されている。このような形態としても、ギア駆動時の異音を効果的に低減することができる。
【００４３】
（２）各実施形態において、ベース部材と一体になっている部分の材質を変更することにより、接触部の摩擦特性を向上させる例を示したが、これに限らず、例えば、摩擦特性を向上させる部材をギアとベース部材との間に新たに設けてもよい。
図７は、摩擦特性を向上させるリング状部材を追加した形態を示す断面図である。
図７（ａ）に示すリング１９Ａ、図７（ｂ）に示すリング１９Ｂをポリアセタール系等の低摩擦性材料により形成することにより、上記各実施形態と同様な効果を得ることができる。また、強度上の理由などにより、ギア及びベース部材を低摩擦性材料に置き換えることができない場合であっても、効果的に駆動音を低減することができる。
【００４４】
（３）各実施形態において、低摩擦性の材料としてポリアセタール系の材料を用いる例を示したが、これに限らず、例えば、ポリアセタール樹脂に各種潤滑剤、充填材を添加してもよいし、ポリアセタール系に限らず、含油プラスチック、フッ素系樹脂等を用いてもよい。
【００４５】
（４）各実施形態において、カメラのＡＦ駆動を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、フィルム給装、ビデオカメラのテープ給装等、その他の駆動力を伝達する機構であってもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ベース部材は、少なくともギアが接触する部分に低摩擦性を有する合成樹脂により形成された接触部を有するので、ギアを低摩擦性の材料により形成することができない場合であっても、摩擦抵抗を少なくし、駆動音（異音）を低減することができる。また、異音の発生を考慮することなく、ギアの材質を自由に選ぶことができるので、設計の自由度を高くすることができる。
【００４７】
（２）低摩擦性を有する合成樹脂は、ポリアセタール系の樹脂であるので、安価で高精度の部品とすることができる。
【００４８】
（３）接触部は、ベース部材とは別部材により形成されているので、ベース部材の強度等の影響を受けずに駆動音を低減することができる。
【００４９】
（４）接触部は、ギアの回転軸部であるので、効果的に駆動音を低減することができる。
【００５０】
（５）低摩擦性を有する合成樹脂は、表面に摩擦特性を向上させる表面処理が施された繊維強化樹脂であるので、強度を確保しつつ駆動音を低減することができる。
【００５１】
（６）接触部は、複数のギアのうち少なくとも、最も回転数が高くなるギアに対応する位置に設けられているので、最も効果的に駆動音を低減することができる。
【００５２】
（７）最も回転数が高くなるギアの材質は、ポリアミド系、ポリアセタール系、ポリエステル系材料であるので、ベース部材とギアとの相乗効果により駆動音をさらに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による駆動力伝達機構を有するカメラシステムの第１実施形態の概略を示す図である。
【図２】初段ギア１３，第２ギア１４，ベース部材１７を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の第６実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の変形形態を示す断面図である。
【図７】摩擦特性を向上させるリング状部材を追加した形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  カメラ本体
１１  モータ
１２  ピニオンギア
１３  初段ギア
１４  第２ギア
１５  第３ギア
１６  本体側カップリング軸
１７  ベース部材
２０  交換レンズ
２１  レンズ側カップリング軸
２２  レンズ駆動ギア
２３  ガイド軸
２４  レンズ室
２５  レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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