(57)【要約】  【課題】  大きな減速比を得られるとともにバックラッシュを除去することができ、省スペース化を図ることができる減速装置を提供する。  【解決手段】  監視用カメラ装置１の駆動ユニット１０は、固定された第１内歯車１５と、回転自在な第２内歯車１７と、第１外歯車２６および第２外歯車２７を同軸上に有する二つの衛星ペア歯車１４とを備える。衛星ペア歯車１４の第１外歯車２６は第１内歯車１５に噛み合うとともに第２外歯車２７は第２内歯車１７に噛み合う。第１内歯車１５と第１外歯車２６の減速比と、第２内歯車１７と第２外歯車２７の減速比に、減速比差が設けられ、回転駆動力が入力されて衛星ペア歯車１４が自転しながら公転すると、減速比差に応じて減速された回転駆動力が出力される。このとき、第２内歯車１７が、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯車一致ポイントに向けて両側からねじれ応力を受け、バックラッシュが除去される。【選択図】  図１
2007170459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに固定的に設けられた第１内歯車と、
前記第１内歯車と同軸上に回転自在に設けられた第２内歯車と、
それぞれが第１外歯車および第２外歯車を同軸上に有する複数の衛星ペア歯車であって、各衛星ペア歯車の前記第１外歯車が前記第１内歯車に噛み合いかつ前記第２外歯車が前記第２内歯車に噛み合って、前記第１内歯車および第２内歯車に沿って自転しながら公転する複数の衛星ペア歯車と、
を備え、
前記第１内歯車と前記第１外歯車の減速比と、前記第２内歯車と前記第２外歯車の減速比には、減速比差が設けられ、
駆動源から入力される回転駆動力によって前記衛星ペア歯車が公転し、前記減速比差に応じて減速された回転駆動力が前記第２内歯車から出力され、
各衛星ペア歯車において、前記第１外歯車および前記第２外歯車は、弾性を有するバッファー部材を介して取り付けられていることを特徴とするバックラッシュ除去機能付き減速装置。
【請求項２】
前記第１内歯車の歯数と前記第２内歯車の歯数には、歯数差が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバックラッシュ除去機能付き減速装置。
【請求項３】
前記第１内歯車と前記第２内歯車とは、ピッチ円直径が互いに異なることを特徴とする請求項２に記載のバックラッシュ除去機能付き減速装置。
【請求項４】
前記第１内歯車と前記第２内歯車とは、モジュールが互いに異なることを特徴とする請求項２に記載のバックラッシュ除去機能付き減速装置。
【請求項５】
前記バッファー部材は、エラストマー製であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のバックラッシュ除去機能付き減速装置。
【請求項６】
前記第１内歯車および前記第２内歯車の回転軸を中心として回転し、前記衛星ペア歯車を公転させる入力手段を備え、
前記入力手段には、前記第１内歯車および前記第２内歯車の回転軸方向に沿って通線孔が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のバックラッシュ除去機能付き減速装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のバックラッシュ除去機能付き減速装置と、
前記バックラッシュ除去機能付き減速装置に接続された駆動源と、
前記駆動源からの駆動力により前記バックラッシュ除去機能付き減速装置を介して回動されるカメラと、
を備えたカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックラッシュ除去機能を有する減速装置に関し、特に、カメラ装置に用いられるバックラッシュ除去機能付き減速装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ装置として、建物の廊下やエレベータ等の壁や天井に設置され、旋回する監視カメラを用いて監視を行う監視用カメラ装置が知られている。このような監視用カメラ装置は、監視カメラを旋回させるためのモータと、モータの回転駆動力を減速して監視カメラに伝達するための減速装置と、バックラッシュを除去するためのバックラッシュ除去装置を備えている。
【０００３】
従来のバックラッシュ除去装置は、ねじりばねを用いることにより、１対のギアを周方向に沿って相対的に反対向きに付勢するものである。ねじりばねは、省スペース化を図るために、１対のギアを組み合わせたときに形成される内部空間に収納されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１９７８２２号公報（第３−１７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のバックラッシュ除去装置では、ねじりばねを１対のギアの内部空間に収納することにより、省スペース化を図ることができるものの、ねじりばねの組み付け作業が容易ではないという問題がある。また、従来のカメラ装置の減速装置では、多段の平歯車減速装置が用いられているので、大きな減速比を得ようとするときには、減速装置の平歯車の数を増やす必要がある。したがって、その分だけ部品点数が増えるとともに減速装置のサイズが大きくなり、省スペース化を図るのが困難であるという問題がある。また、カメラ装置に用いられる減速装置として、バックラッシュ除去機能を有するものは提供されていない。したがって、従来のカメラ装置では、減速装置とバックラッシュ除去装置を別々に設ける必要があり、その分だけ部品点数が多くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、大きな減速比を得られるとともにバックラッシュを除去することができるバックラッシュ除去機能付き減速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】
【０００６】
本発明のバックラッシュ除去機能付き減速装置は、ハウジングに固定的に設けられた第１内歯車と、前記第１内歯車と同軸上に回転自在に設けられた第２内歯車と、それぞれが第１外歯車および第２外歯車を同軸上に有する複数の衛星ペア歯車であって、各衛星ペア歯車の前記第１外歯車が前記第１内歯車に噛み合いかつ前記第２外歯車が前記第２内歯車に噛み合って、前記第１内歯車および第２内歯車に沿って自転しながら公転する複数の衛星ペア歯車とを備え、前記第１内歯車と前記第１外歯車の減速比と、前記第２内歯車と前記第２外歯車の減速比には、減速比差が設けられ、駆動源から入力される回転駆動力によって前記衛星ペア歯車が公転し、前記減速比差に応じて減速された回転駆動力が前記第２内歯車から出力され、各衛星ペア歯車において、前記第１外歯車および前記第２外歯車は、弾性を有するバッファー部材を介して取り付けられている構成を有している。
【０００７】
この構成により、衛星ペア歯車に駆動源からの回転駆動力が入力されると、衛星ペア歯車は第１内歯車および第２内歯車に沿って自転しながら公転する。このとき、第１内歯車と第１外歯車の減速比と、第２内歯車と第２外歯車の減速比には、減速比差が設けられている。そのため、衛星ペア歯車が第１内歯車および第２内歯車に噛み合いながら自転して、第１内歯車および第２内歯車に沿って１周公転したときに、減速比差に応じた大きな減速比で回転駆動力が減速される。これにより、一つの回転軸上で大きな減速比を得ることができる。したがって、従来の多段式平歯車減速装置ように部品点数が増えて減速装置のサイズが大きくなることがなく、減速装置の省スペース化を図ることができる。
【０００８】
また、この構成により、衛星ペア歯車の第１外歯車および第２外歯車が、第１内歯車および第２内歯車に噛み合って自転しながら公転するときに、第１外歯車と第２外歯車との間で僅かにねじれが発生する。このとき、複数個の衛星ペア歯車のうち、第１内歯車と第２内歯車の歯車一致ポイントより一方側に位置する衛星ペア歯車では、第２内歯車を他方側に向けて回転させるような向きにねじれ応力が発生する。また、複数個の衛星ペア歯車のうち、第１内歯車と第２内歯車の歯車一致ポイントより他方側に位置する衛星ペア歯車では、第２内歯車を一方側に向けて回転させるような向きにねじれ応力が発生する。したがって、第２内歯車は、第１内歯車と第２内歯車の歯車一致ポイントに向けて両側（一方側および他方側）からのねじれ応力を受ける。これにより、バックラッシュが除去されて、第２内歯車の回転位置の位置精度が向上する。したがって、従来のように、減速装置と別にバックラッシュ除去装置を設ける必要がなく、部品点数を減らすことができ、減速装置の省スペース化を図ることができる。また、従来のバックラッシュ装置に比べて、ねじりばねの組み付けを行う必要がないので、組み付け作業が容易である。
【０００９】
また、本発明のバックラッシュ除去機能付き減速装置では、前記第１内歯車の歯数と前記第２内歯車の歯数には、歯数差が設けられている構成を有している。
【００１０】
この構成により、第１内歯車および第２内歯車の歯数差に応じて、第１内歯車と第１外歯車の減速比と、第２内歯車と第２外歯車の減速比に、減速比差が設けられる。すなわち、衛星ペア歯車が第１内歯車および第２内歯車に噛み合いながら自転して、第１内歯車および第２内歯車に沿って１周公転したときに、第１内歯車と第２内歯車の回転位置が歯数差の分だけずれる。これにより、第１内歯車および第２内歯車の歯数差に応じて、減速比差が設けられ、その減速比差に応じた大きな減速比で回転駆動力が減速される。例えば、この減速手段では、第１内歯車および第２内歯車の歯数を増やして、第１内歯車および第２内歯車の歯数差を小さくすることにより、一つの回転軸上で大きな減速比を得ることができる。
【００１１】
また、本発明のバックラッシュ除去機能付き減速装置では、前記第１内歯車と前記第２内歯車とは、ピッチ円直径が互いに異なる構成を有している。
【００１２】
この構成により、第１内歯車と第２内歯車のピッチ円直径を変えて、第１内歯車の歯数と第２内歯車の歯数に歯数差を設ける。これにより、第１内歯車および第２内歯車の歯数差に応じて、減速比差が設けられ、その減速比差に応じた大きな減速比で回転駆動力が減速される。例えば、第１内歯車と第２内歯車のピッチ円直径を変えて、第１内歯車および第２内歯車の歯数を増やし、第１内歯車および第２内歯車の歯数差を小さくすることにより、一つの回転軸上で大きな減速比を得ることができる。
【００１３】
また、本発明のバックラッシュ除去機能付き減速装置では、前記第１内歯車と前記第２内歯車とは、モジュールが互いに異なる構成を有している。
【００１４】
この構成により、第１内歯車と第２内歯車のモジュールを変えて、第１内歯車の歯数と第２内歯車の歯数に歯数差を設ける。これにより、第１内歯車および第２内歯車の歯数差に応じて、減速比差が設けられ、その減速比差に応じた大きな減速比で回転駆動力が減速される。例えば、第１内歯車と第２内歯車のモジュールを変えて、第１内歯車および第２内歯車の歯数を増やし、第１内歯車および第２内歯車の歯数差を小さくすることにより、一つの回転軸上で大きな減速比を得ることができる。
【００１５】
また、本発明のバックラッシュ除去機能付き減速装置では、前記バッファー部材は、エラストマー製である構成を有している。
【００１６】
この構成により、エラストマー製のバッファー部材は、振動の軽減効果や騒音の低減効果が高く、また、ねじれの応力の吸収効果が高い。ここで、バッファー部材の材料として使用されるエラストマーには、例えば、熱可塑性エラストマー、加硫ゴム、弾性発泡体、弾性繊維などが含まれる。
【００１７】
また、本発明のバックラッシュ除去機能付き減速装置では、前記第１内歯車および前記第２内歯車の回転軸を中心として回転し、前記衛星ペア歯車を公転させる入力手段を備え、前記入力手段には、前記第１内歯車および前記第２内歯車の回転軸方向に沿って通線孔が形成されている構成を有している。
【００１８】
この構成により、第１内歯車および第２内歯車の回転軸方向に沿って形成された入力手段の通線孔に配線が通される。これにより、別の箇所に通線孔を形成する場合に比べて、スペースを有効に活用することができ、省スペース化を図ることができる。
【００１９】
本発明のカメラ装置は、上記のバックラッシュ除去機能付き減速装置と、前記バックラッシュ除去機能付き減速装置に接続された駆動源と、前記駆動源からの駆動力により前記バックラッシュ除去機能付き減速装置を介して回動されるカメラとを備えた構成を有している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、第１内歯車と第１外歯車の減速比と、第２内歯車と第２外歯車の減速比に、減速比差を設けることにより、大きな減速比を得られるとともにバックラッシュを除去することができ、省スペース化を図ることができるという効果を有するバックラッシュ除去機能付き減速装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態のバックラッシュ除去機能付きの減速装置について、図１〜図７を用いて説明する。本実施の形態では、監視用カメラ装置等に用いられるバックラッシュ除去機能付き減速装置の場合を例示する。
【００２２】
（本実施の形態）
本発明の実施の形態の減速装置を備えた監視用カメラ装置を図２に示す。この監視用カメラ装置１は、ドーム型の監視用カメラ装置１であり、例えば、建物の廊下やエレベータ等の壁や天井などに設置され、旋回するカメラ４を用いて監視を行うものである。図２に示すように、監視用カメラ装置１は、壁や天井等に固定される基盤２と、基盤２上に左右回動自在に取り付けられるＬ字フレーム３と、Ｌ字フレーム３に上下回動自在に取り付けられるカメラ４とを備えており、全体が透明なドームカバー５によって覆われている。
【００２３】
図３は、Ｌ字フレーム３にカメラ４を取り付けた状態を示す斜視図であり、図４は、その分解斜視図である。図３および図４に示すように、Ｌ字フレーム３は、垂直フレーム６と水平フレーム７とから構成されている。垂直フレーム６および水平フレーム７の中央部には、中央嵌着孔８が形成されており、垂直フレーム６および水平フレーム７の中央嵌着孔８の横には、モータ取付け孔９が形成されている。
【００２４】
そして、Ｌ字フレーム３の垂直フレーム６には、チルト用の駆動ユニット１０ａが取り付けられており、水平フレーム７には、パン用の駆動ユニット１０ｂが取り付けられている。チルト用の駆動ユニット１０ａには、カメラ保持フレーム１１を介してカメラ４が取り付けられており、パン用の駆動ユニット１０ｂには、基盤２が取り付けられている（図２参照）。
【００２５】
本実施の形態では、チルト用の駆動ユニット１０ａとパン用の駆動ユニット１０ｂとして、共通の駆動ユニット１０が使用される。すなわち、チルト用の駆動ユニット１０ａとパン用の駆動ユニット１０ｂとは同様の構成である。ここでは、以下、共通の駆動ユニット１０の構成について説明する。
【００２６】
図５は、Ｌ字フレーム３に取り付けた駆動ユニット１０（例えば、チルト用の駆動ユニット１０ａ）の部分断面図である。図４および図５に示すように、駆動ユニット１０は、モータ１２と、モータ１２からの回転駆動力が入力される入力歯車１３と、入力歯車１３に取り付けられる衛星ペア歯車１４と、第１内歯車１５を有するユニットフレーム１６と、第２内歯車１７を有する出力部材１８と、ユニットフレーム１６に取り付けられるユニットカバー１９とを備えている。
【００２７】
図２〜図５に示すように、Ｌ字フレーム３の垂直フレーム６の外側（図２および図５における左側）からは、垂直フレーム６のモータ取付け孔９にモータ１２（例えば、チルト用のモータ１２）が取り付けられている。垂直フレーム６の内側（図２および図５における右側）からは、垂直フレーム６の中央嵌着孔８に入力歯車１３が取り付けられている。ここでは、このモータ１２が、本発明の駆動源に相当する。
【００２８】
図２〜図５に示すように、入力歯車１３は、モータ１２（例えば、チルト用のモータ１２）のモータ回転軸２０に取り付けられた駆動歯車２１に噛み合っている。また、入力歯車１３の外側面（図２および図５における左側面）の中央には、円筒状の嵌着ボス部２２が外側に向けて立設されている。そして、入力歯車１３の嵌着ボス部２２を垂直フレーム６の中央嵌着孔８に嵌め込むことによって、入力歯車１３は垂直フレーム６に回動自在に取り付けられている。また、入力歯車１３の内側面（図２および図５における右側）の中央には、（衛星ペア歯車１４にとっての太陽部に相当する）円筒状の太陽ボス部２３が内側に向けて立設されており、入力歯車１３の内側面の太陽ボス部２３の近傍には、（衛星ペア歯車１４にとっての衛星自転軸に相当する）自転軸２４が内側に向けて二本立設されている。この入力歯車１３は、第１内歯車１５および第２内歯車１７の回転軸を中心として回転する。また、入力歯車１３の中央部分には、第１内歯車１５および第２内歯車１７の回転軸方向に沿って通線孔２５が形成されている（図１参照）。ここでは、入力歯車１３が、本発明の入力手段に相当し、入力歯車１３の通線孔２５が、本発明の通線孔に相当する。
【００２９】
入力歯車１３の二本の自転軸２４には、二つの衛星ペア歯車１４がそれぞれ回転自在に嵌着されている。図６は、衛星ペア歯車１４の分解斜視図であり、図７は、衛星ペア歯車１４の断面図である。図６および図７に示すように、衛星ペア歯車１４は、第１内歯車１５と噛み合う第１外歯車２６と、第１外歯車２６と同軸上に配置される第２外歯車２７と、入力歯車１３の自転軸２４に嵌着されるバッファー部材２８とから構成されている。バッファー部材２８は、中央に自転軸２４を挿通するための自転軸孔２９が設けられかつ四方に凸部３０が設けられた穴開き十字形状をしている。第１外歯車２６および第２外歯車２７の中央部には、バッファー部材２８の形状に対応した十字形状の嵌着孔３１、３２がそれぞれ設けられている。第１外歯車２６および第２外歯車２７は、バッファー部材２８にそれぞれ嵌着されて、同軸上に配置されている。また、第１外歯車２６および第２外歯車２７は、バッファー部材２８を介して自転軸２４に取り付けられているともいえる。
【００３０】
バッファー部材２８の材料としては、例えば、熱可塑性エラストマー、加硫ゴム、弾性発泡体、弾性繊維などのエラストマーが、いずれか一つ単独でまたは複数を組み合わせて使用される。本実施の形態のバッファー部材２８の材料としては、熱可塑性エラストマーを使用するのが好ましい。
【００３１】
図１は、二つの衛星ペア歯車１４を入力歯車１３に取り付けた様子を示す平面図である。図１に示すように、二つの衛星ペア歯車１４は、相互に近い位置（図１においては中心角にして約２０°離れた位置）に取り付けられている。そして、図１および図５に示すように、衛星ペア歯車１４は、入力歯車１３の自転軸２４に取り付けられた状態で、第１外歯車２６が第１内歯車１５に噛み合うとともに第２外歯車２７が第２内歯車１７に噛み合っている。そして、衛星ペア歯車１４は、入力歯車１３が回転したときに、第１外歯車２６が第１内歯車１５に噛み合いかつ第２外歯車２７が第２内歯車１７に噛み合って自転するとともに、第１内歯車１５および第２内歯車１７の円周方向に沿って太陽ボス部２３の周りを公転するように構成されている。
【００３２】
このとき、衛星ペア歯車１４の第１外歯車２６と第２外歯車２７との間で僅かにねじれが発生している。本実施の形態では、二つの衛星ペア歯車１４のうち、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯車一致ポイント（図１において、時計の１２時の位置）より一方側（図１における右側）に位置する衛星ペア歯車１４では、第２内歯車１７を他方側（図１における左側）に向けて回転させるような向きにねじれ応力が発生している。また、二つの衛星ペア歯車１４のうち、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯車一致ポイントより他方側に位置する衛星ペア歯車１４では、第２内歯車１７を一方側に向けて回転させるような向きにねじれ応力が発生している。すなわち、第２内歯車１７は、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯車一致ポイントに向けて両側（一方側および他方側）からのねじれ応力を受けている。したがって、第２内歯車１７（出力部材１８）が正逆どちらの向きに回転した場合でも、第２内歯車１７（出力部材１８）は両側からねじれ応力を受けて歯車一致ポイントに位置することになる。これにより、本実施の形態の駆動ユニット１０では、バックラッシュが除去されている。したがって、本実施の形態の駆動ユニット１０は、バックラッシュ除去機能付きの駆動ユニット１０であるといえる。
【００３３】
図２〜図５に示すように、Ｌ字フレーム３の垂直フレーム６の内側面（図２および図５における右側面）には、入力歯車１３の内側からユニットフレーム１６が取り付けられている。ユニットフレーム１６の中央には、円形の中央開口部３３が形成されている。そして、ユニットフレーム１６の中央開口部３３の周縁の内周面には、第１内歯車１５が形成されている。また、図４に示すように、ユニットフレーム１６の下部には、モータ取付け部３４が設けられている。そして、チルト用のモータ１２は、垂直フレーム６のモータ取付け孔９を介して、ユニットフレーム１６のモータ取付け部３４に取り付けられる。ここでは、ユニットフレーム１６が、本発明のハウジングに相当する。
【００３４】
そして、入力歯車１３および衛星ペア歯車１４の内側には、出力部材１８が入力歯車１３と同軸上に取り付けられている。図１および図５に示すように、出力部材１８の中央部には、通線孔３５が形成されており、出力部材１８の通線孔３５の上端部の周縁部には、嵌着環状段部３６が形成されている。そして、入力歯車１３の太陽ボス部２３の下端部を出力部材１８の嵌着環状段部３６に嵌め込むことによって、出力部材１８と入力歯車１３とは相互に回動自在とされている。また、出力部材１８の外側面（図５における左側面）には、衛星ペア歯車１４の第２外歯車２７と噛み合う第２内歯車１７が形成されている。
【００３５】
本実施の形態では、図５に示すように、ユニットフレーム１６の中央開口部３３の周縁の外側面（図５における左側面）には、第１環状段部３７が形成されている。ユニットフレーム１６を垂直フレーム６に取り付けた状態で、入力歯車１３が第１環状段部３７に収納されている。このようにして、入力歯車１３は、ユニットフレーム１６に対して回動自在に取り付けられている。一方、ユニットフレーム１６の中央開口部３３の周縁の内側面（図５における右側面）には、第２環状段部３８が形成されている。また、ユニットカバー１９の上面には、取付け環状段部３９が設けられている。ユニットカバー１９の取付け環状段部３９に出力部材１８を収納した状態で、ユニットカバー１９がユニットフレーム１６に取り付けられ、ユニットフレーム１６の第２環状段部３８に出力部材１８が収納されている。このようにして、出力部材１８は、ユニットフレーム１６に対して回動自在に取り付けられている。
【００３６】
図２および図４に示すように、チルト用の駆動ユニット１０ａの出力部材１８には、取付け板４０を介して回転部材４１が取付け固定される。回転部材４１には、Ｌ字状のカメラ保持フレーム１１が取付け固定されている。カメラ保持フレーム１１には、カメラ取付け孔４２が設けられており、カメラ取付け孔４２に、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を用いたカメラ４が取り付けられている。一方、パン用の駆動ユニット１０ｂに取り付けられた回転部材４１には、基盤２が取り付け固定されている。
【００３７】
本実施の形態では、第１内歯車１５のモジュールｍ１は０．４ｍｍに設定されており、ピッチ円直径ｄ１は３５．２ｍｍに設定されており、歯数ｚ１は８８に設定されている。また、第２内歯車１７のモジュールｍ２は０．４ｍｍに設定されており、ピッチ円直径ｄ２は３４．８ｍｍに設定されており、歯数ｚ２は８７に設定されている。ここで、衛星ペア歯車１４の第１外歯車２６のモジュールｍ３は０．４ｍｍに設定されており、ピッチ円直径ｄ３は７．６ｍｍに設定されており、歯数ｚ３は１９に設定されている。また、第２外歯車２７のモジュールｍ４は０．４ｍｍに設定されており、ピッチ円直径ｄ４は７．２ｍｍに設定されており、歯数ｚ４は１８に設定されている。
【００３８】
上記のように、本実施の形態では、第１内歯車１５と第２内歯車１７のピッチ円直径ｄ１、ｄ２を異なる値に設定することにより、第１内歯車１５と第２内歯車１７に歯数差Δｚが設けられ、その歯数差Δｚに応じて、第１内歯車１５と第１外歯車２６の減速比と、第２内歯車１７と第２外歯車２７の減速比に、減速比差が設けられている。この場合、減速比差に応じた大きな減速比ｉは、下記の式１で表される。
減速比ｉ＝｛ｚ４×（ｚ１／ｚ３）−ｚ２｝／ｚ２      （式１）
【００３９】
上記のように、第１内歯車１５と第１外歯車２６の減速比と、第２内歯車１７と第２外歯車２７の減速比に、減速比差が設けられているので、衛星ペア歯車１４が第１内歯車１５および第２内歯車１７に噛み合いながら自転して、第１内歯車１５および第２内歯車１７に沿って太陽ボス部２３の周りを１周公転したときに、第１内歯車１５と第２内歯車１７の回転位置が減速比差の分だけずれる。これにより、減速比差に応じた大きな減速比ｉ（≒０．０４１７）で回転駆動力が減速される。したがって、本実施の形態の駆動ユニット１０は、大減速機能付きの駆動ユニット１０であるといえる。ここでは、大減速機能付きの駆動ユニット１０が、本発明の減速装置に相当する。
【００４０】
また、本実施の形態では、図１および図５に示すように、入力歯車１３および出力部材１８（第２内歯車１７）の中心部に回転軸方向（図１における紙面鉛直方向）に沿って通線孔２５、３５が設けられている。また、本実施の形態では、衛星ペア歯車１４の第１外歯車２６の外側面は、入力歯車１３の内側面に当接して滑らかに摺動しながら回転する。また、衛星ペア歯車１４の第２外歯車２７の内側面は、出力部材１８の外側面に当接して滑らかに摺動しながら回転する。すなわち、衛星ペア歯車１４は、入力歯車１３と出力部材１８との間に摺動回転自在に挟持されている。
【００４１】
以上のように構成された駆動ユニット１０（バックラッシュ除去機能付きの減速装置）を備えたドーム型の監視用カメラ装置１について、以下その動作を説明する。
【００４２】
本発明の実施の形態の監視用カメラ装置１を上下回動（チルト）させるときには、図示しないコントローラを用いてチルト用のモータ１２を駆動させる。モータ１２の回転駆動力は、モータ回転軸２０に取り付けられた駆動歯車２１から入力歯車１３へ伝達されて、入力歯車１３が回転する。
【００４３】
入力歯車１３が回転すると、衛星ペア歯車１４が第１内歯車１５および第２内歯車１７に沿って太陽ボス部２３の周りを公転する。このとき、衛星ペア歯車１４の第１外歯車２６が第１内歯車１５と噛み合うとともに第２外歯車２７が第２内歯車１７にそれぞれ噛み合って、衛星ペア歯車１４は自転しながら公転する。本実施の形態では、第１内歯車１５と第２内歯車１７に歯数差Δｚが設けられ、その歯数差Δｚに応じて、第１内歯車１５と第１外歯車２６の減速比と、第２内歯車１７と第２外歯車２７の減速比に、減速比差が設けられている。したがって、衛星ペア歯車１４が太陽ボス部２３の周りを１周公転したときに、固定された第１内歯車１５に対して回転自在の第２内歯車１７が僅かに遅れて回転し、第１内歯車１５と第２内歯車１７の相対的な回転位置が減速比差の分だけずれる。このようにして、入力歯車１３から第２内歯車１７に回転駆動力が伝達されるときに、減速比差に応じた大きな減速比ｉで減速されるとともに、回転方向が反転する。
【００４４】
第２内歯車１７に減速して伝達された回転駆動力は、第２内歯車１７と一体に設けられた出力部材１８から回転部材４１を介してカメラ保持フレーム１１へ出力される。そして、カメラ保持フレーム１１が回動すると、カメラ保持フレーム１１がカメラ４とともにＬ字フレーム３に対して上下方向に回動して、監視用カメラ装置１のカメラ４が上下回動（チルト）する。
【００４５】
本実施の形態の監視用カメラ装置１を左右回動（パン）させるときには、図示しないコントローラを用いてパン用のモータ１２を駆動させる。そうすると、上記の場合と同様にして、モータ１２の回転駆動力は、モータ回転軸２０に取り付けられた駆動歯車２１から入力歯車１３へ伝達されて、入力歯車１３が回転する。
【００４６】
入力歯車１３が回転すると、衛星ペア歯車１４が第１内歯車１５および第２内歯車１７に沿って太陽ボス部２３の周りを自転しながら公転する。そして、上記の場合と同様にして、衛星ペア歯車１４が太陽ボス部２３の周りを１周公転したときに、第１内歯車１５と第２内歯車１７の相対的な回転位置が、上記の減速比差の分だけずれる。このようにして、入力歯車１３から第２内歯車１７に回転駆動力が伝達されるときに、減速比差に応じた大きな減速比ｉで減速されるとともに、回転方向が逆転する。
【００４７】
第２内歯車１７に減速して伝達された回転駆動力は、第２内歯車１７と一体に設けられた出力部材１８から基盤２へ出力される。そして、基盤２がＬ字フレーム３に対して左右回動しようとする。この場合、基盤２は天井や壁面等に固定されているので、基盤２がＬ字フレーム３に対して左右回動しようとすると、その反力によってＬ字フレーム３が基盤２に対して左右回動する。Ｌ字フレーム３が基盤２に対して左右回動すると、カメラ保持フレーム１１を介してＬ字フレーム３に取り付けられたカメラ４も基盤２に対して左右方向に回動する。このようにして、監視用カメラ装置１のカメラ４が左右回動（パン）する。
【００４８】
このような発明の実施の形態の駆動ユニット１０によれば、第１内歯車１５と第１外歯車２６の減速比と、第２内歯車１７と第２外歯車２７の減速比に、減速比差を設けることにより、減速比差に応じた大きな減速比ｉを得ることができるとともにバックラッシュを除去することができ、省スペース化を図ることができる。
【００４９】
すなわち、本実施の形態の駆動ユニット１０では、衛星ペア歯車１４にモータ１２からの回転駆動力が入力されると、衛星ペア歯車１４は第１内歯車１５および第２内歯車１７に沿って自転しながら公転する。このとき、第１内歯車１５と第１外歯車２６の減速比と、第２内歯車１７と第２外歯車２７の減速比には、減速比差が設けられている。そのため、衛星ペア歯車１４が第１内歯車１５および第２内歯車１７に噛み合いながら自転して、第１内歯車１５および第２内歯車１７に沿って１周公転したときに、減速比差に応じた大きな減速比ｉで回転駆動力が減速される。これにより、一つの回転軸上で大きな減速比ｉを得ることができる。したがって、従来の多段式平歯車減速装置のように部品点数が増えて減速装置のサイズが大きくなることがなく、減速装置の省スペース化を図ることができる。
【００５０】
また、本実施の形態の駆動ユニット１０では、衛星ペア歯車１４の第１外歯車２６および第２外歯車２７が、歯数差Δｚのある第１内歯車１５および第２内歯車１７に噛み合って自転しながら公転するときに、第１外歯車２６と第２外歯車２７との間で僅かにねじれが発生する。このとき、二つの衛星ペア歯車１４のうち、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯車一致ポイントより一方側に位置する衛星ペア歯車１４では、第２内歯車１７を他方側に向けて回転させるような向きにねじれ応力が発生する。また、二つの衛星ペア歯車１４のうち、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯車一致ポイントより他方側に位置する衛星ペア歯車１４では、第２内歯車１７を一方側に向けて回転させるような向きにねじれ応力が発生する。したがって、第２内歯車１７は、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯車一致ポイントに向けて両側（一方側および他方側）からのねじれ応力を受ける。これにより、バックラッシュが除去されて、第２内歯車１７の回転位置の位置精度が向上する。したがって、従来のように、減速装置と別にバックラッシュ除去装置を設ける必要がなく、部品点数を減らすことができ、減速装置の省スペース化を図ることができる。また、従来のバックラッシュ装置に比べて、ねじりばねの組み付けを行う必要がなく、衛星ペア歯車１４の組み付け作業という同じ作業を二回行えば済むため、組み付け作業が容易である。
【００５１】
また、本実施の形態の駆動ユニット１０では、弾性を有するバッファー部材２８が第１外歯車２６と第２外歯車２７との間に介在しているので、第１外歯車２６と第２外歯車２７との間で生じたねじれの応力がバッファー部材２８によって吸収される。これにより、衛星ペア歯車１４の自転および公転が円滑に行われる。また、弾性を有するバッファー部材２８が第１外歯車２６と第２外歯車２７との間に介在しているので、駆動源から第１外歯車２６に伝わった振動がバッファー部材２８によって吸収される。これにより、第２外歯車２７に伝わる振動が軽減し、振動によって発生する騒音が低減する。
【００５２】
また、本実施の形態の駆動ユニット１０では、第１内歯車１５および第２内歯車１７の歯数差Δｚに応じて、第１内歯車１５と第１外歯車２６の減速比と、第２内歯車１７と第２外歯車２７の減速比に、減速比差が設けられる。すなわち、衛星ペア歯車１４が第１内歯車１５および第２内歯車１７に噛み合いながら自転して、第１内歯車１５および第２内歯車１７に沿って１周公転したときに、第１内歯車１５と第２内歯車１７の回転位置が歯数差Δｚに応じた分だけずれる。これにより、第１内歯車１５および第２内歯車１７の歯数差Δｚに応じて、減速比差が設けられ、その減速比差に応じた大きな減速比ｉで回転駆動力が減速される。例えば、この駆動ユニット１０では、第１内歯車１５および第２内歯車１７の歯数を増やすとともに、第１内歯車１５および第２内歯車１７の歯数差Δｚを小さくすることにより、一つの回転軸上で大きな減速比ｉを得ることができる。したがって、従来のように部品点数が増えて減速機構のサイズが大きくなることがなく、監視用カメラ装置１を小型化することができる。
【００５３】
また、本実施の形態の駆動ユニット１０では、第１内歯車１５と第２内歯車１７のピッチ円直径ｄ１、ｄ２を変えて、第１内歯車の歯数ｚ１と第２内歯車の歯数ｚ２に歯数差Δｚを設ける。これにより、第１内歯車１５および第２内歯車１７の歯数差Δｚに応じて、減速比差が設けられ、その減速比差に応じた大きな減速比ｉで回転駆動力が減速される。例えば、第１内歯車１５と第２内歯車１７のピッチ円直径ｄ１、ｄ２を変えて、第１内歯車１５および第２内歯車１７の歯数ｚ１、ｚ２を増やすとともに、第１内歯車１５および第２内歯車１７の歯数差Δｚを小さくすることにより、一つの回転軸上で大きな減速比ｉを得ることができる。
【００５４】
また、本実施の形態の駆動ユニット１０では、エラストマー製のバッファー部材２８が用いられている。エラストマー製のバッファー部材２８は、振動の軽減効果や騒音の低減効果が高く、また、ねじれの応力の吸収効果が高い。
【００５５】
また、本実施の形態の駆動ユニット１０では、入力歯車１３および出力部材１８（第２内歯車１７）の通線孔２５、３５にカメラ４の配線が通される。これにより、監視用カメラ装置１のＬ字フレーム３の別の箇所に通線孔を形成する場合に比べて、監視用カメラ装置１の内部のスペースを有効に活用することができ、省スペース化を図ることができる。したがって、監視用カメラ装置１を小型化することができる。
【００５６】
また、本実施の形態の駆動ユニット１０では、第１内歯車１５の歯数ｚ１よりも第２内歯車１７の歯数ｚ２を少なく設定することにより、入力歯車１３の回転方向と出力部材１８の回転方向を逆転させることができる。従来は歯車の回転方向を逆転させるために、アイドラ歯車等の別部材を介在させる必要があったのに対して、本実施の形態では、アイドラ歯車等の別部材を介在させることなく、歯車の回転方向を逆転させることができる。これにより、アイドラ歯車等の別部材の分だけ省スペース化を図ることができ、監視用カメラ装置１を小型化することができる。
【００５７】
上記のように、本実施の形態の駆動ユニット１０を備えた監視用カメラ装置１では、監視用カメラ装置１の小型化を図ることができる。
【００５８】
（変形例）
本実施の形態の変形例が図８に示される。図８は、変形例の減速機構の断面図である。この変形例の構成は、減速機構の歯車の設定値が上記の実施の形態と異なるものの、その他の構成については上記の実施の形態の構成と同様である。
【００５９】
この変形例では、第１内歯車１５のモジュールｍ１は０．４ｍｍに設定されており、ピッチ円直径ｄ１は３４．８ｍｍに設定されており、歯数ｚ１は８７に設定されている。また、第２内歯車１７のモジュールｍ２は０．３９５ｍｍに設定されており、ピッチ円直径ｄ２は３４．８ｍｍに設定されており、歯数ｚ２は８８に設定されている。ここで、衛星ペア歯車１４の第１外歯車２６のモジュールｍ３は０．４ｍｍに設定されており、ピッチ円直径ｄ３は７．２ｍｍに設定されており、歯数ｚ３は１８に設定されている。また、第２外歯車２７のモジュールｍ４は０．４ｍｍに設定されており、ピッチ円直径ｄ４は７．２ｍｍに設定されており、歯数ｚ４は１８に設定されている。
【００６０】
上記のように、この変形例では、第１内歯車１５と第２内歯車１７のモジュールｍ１、ｍ２を異なる値に設定することにより、第１内歯車１５と第２内歯車１７に歯数差Δｚが設けられ、その歯数差Δｚに応じて、第１内歯車１５と第１外歯車２６の減速比と、第２内歯車１７と第２外歯車２７の減速比に、減速比差が設けられている。
【００６１】
なお、この変形例では、第２内歯車１７のモジュールｍ２と第２外歯車２７のモジュールｍ４の差は極めて小さい。それに対して、第２内歯車１７と第２外歯車２７との間には、僅かなクリアランスが設けられている。したがって、第２内歯車１７のモジュールｍ２と第２外歯車２７のモジュールｍ４が異なるものの、第２内歯車１７と第２外歯車２７との間のクリアランスの分だけ余裕があり、第２内歯車１７と第２外歯車２７とは互いに噛み合い可能である。
【００６２】
この変形例では、第１内歯車１５と第２内歯車１７のモジュールｍ１、ｍ２を変えて、第１内歯車１５の歯数ｚ１と第２内歯車１７の歯数ｚ２に歯数差Δｚが設けられる。これにより、第１内歯車１５および第２内歯車１７の歯数差Δｚに応じて、減速比差が設けられ、その減速比差に応じた大きな減速比ｉで回転駆動力が減速される。例えば、第１内歯車１５と第２内歯車１７のモジュールｍ１、ｍ２を変えて、第１内歯車１５および第２内歯車１７の歯数ｚ１、ｚ２を増やすとともに、第１内歯車１５および第２内歯車１７の歯数差Δｚを小さくする。これにより、一つの回転軸上で大きな減速比ｉを得ることができる。したがって、従来のように部品点数が増えて減速機構のサイズが大きくなることがなく、監視用カメラ装置１を小型化することができる。
【００６３】
この場合、衛星ペア歯車１４が太陽ボス部２３の周りを１周公転したときに、固定された第１内歯車１５に対して回転自在の第２内歯車１７が僅かに進んで回転し、第１内歯車１５と第２内歯車１７の相対的な回転位置が減速比差の分だけずれる。このようにして、入力歯車１３から第２内歯車１７に回転駆動力が伝達されるときに、減速比差に応じた大きな減速比ｉで減速される。このとき、入力歯車１３の回転方向と出力部材１８の回転方向とは、同じ回転方向である。
【００６４】
なお、他の変形例として、上記の変形例の歯数ｚ１、ｚ２を逆にしてもよい。すなわち、第１内歯車１５のモジュールｍ１が０．３９５ｍｍに設定され、ピッチ円直径ｄ１は３４．８ｍｍに設定され、歯数ｚ１は８８に設定されており、また、第２内歯車１７のモジュールｍ２が０．４ｍｍに設定され、ピッチ円直径ｄ２が３４．８ｍｍに設定され、歯数ｚ２が８７に設定されていてもよい。この場合、入力歯車１３の回転方向と出力部材１８の回転方向とは、逆の回転方向になる。
【００６５】
また、さらに他の変形例として、上記の本実施の形態の歯数ｚ１、ｚ２を逆にしてもよい。すなわち、第１内歯車１５のモジュールｍ１が０．４ｍｍに設定され、ピッチ円直径ｄ１が３４．８ｍｍに設定され、歯数ｚ１が８７に設定されており、また、第２内歯車１７のモジュールｍ２が０．４ｍｍに設定され、ピッチ円直径ｄ２が３５．２ｍｍに設定され、歯数ｚ２が８８に設定されてもよい。この場合、入力歯車１３の回転方向と出力部材１８１４４の回転方向とは、同じ回転方向になる。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
【００６７】
例えば、以上の説明では、二つの衛星ペア歯車１４を備えたバックラッシュ除去機能付き減速装置の例について説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、三つ以上の衛星ペア歯車１４を備えたバックラッシュ除去機能付き減速装置であってもよい。
【００６８】
また、以上の説明では、第１内歯車と第１外歯車の減速比と、第２内歯車と第２外歯車の減速比に、減速比差を設けるために、第１内歯車と第２内歯車の歯数ｚ１、ｚ２に歯数差Δｚを設けた場合を例示した。しかし、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、第１内歯車と第１外歯車の減速比と、第２内歯車と第２外歯車の減速比に、減速比差が設けられている構成であれよい。例えば、第１内歯車と第２内歯車の歯数ｚ１、ｚ２に歯数差Δｚが設けられておらず、第１外歯車と第２外歯車の歯数ｚ３、ｚ４に歯数差が設けられていてもよい。
【００６９】
また、以上の説明では、第１内歯車１５と第２内歯車１７のモジュールｍ１、ｍ２またはピッチ円直径ｄ１、ｄ２のいずれかを互いに異なるように設定することによって、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯数ｚ１、ｚ２を互いに異なるようにした例について説明した。しかし、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、第１内歯車１５と第２内歯車１７のモジュールｍ１、ｍ２およびピッチ円直径ｄ１、ｄ２の両方を互いに異なるように設定することによって、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯数ｚ１、ｚ２を互いに異なるようにしてもよい。
【００７０】
また、以上の説明では、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯数差Δｚが１である場合について説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、第１内歯車１５と第２内歯車１７の歯数差Δｚは２以上であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかるバックラッシュ機能付き減速装置は、大きな減速比を得られるとともにバックラッシュを除去することができ、省スペース化を図ることができるという効果を有し、カメラ装置などに用いられる減速装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態の駆動ユニットにおいて二つの衛星ペア歯車を入力歯車に取り付けた様子を示す図
【図２】本発明の実施の形態におけるドーム型の監視用カメラ装置の説明のための正面図
【図３】本発明の実施の形態におけるカメラをＬ字フレームに取り付けた状態を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態における駆動ユニットをＬ字フレームに取り付ける様子を示す分解斜視図
【図５】本発明の実施の形態におけるＬ字フレームに取り付けられた駆動ユニットの断面図
【図６】本発明の実施の形態における衛星ペア歯車の分解斜視図
【図７】本発明の実施の形態における衛星ペア歯車の断面図
【図８】本発明の実施の形態の変形例における衛星ペア歯車の断面図
【符号の説明】
【００７３】
１  監視用カメラ装置
４  カメラ
１０  駆動ユニット（バックラッシュ除去機能付き減速装置）
１２  モータ（駆動源）
１３  入力歯車（入力手段）
１４  衛星ペア歯車
１５  第１内歯車
１６  ユニットフレーム（ハウジング）
１７  第２内歯車
１８  出力部材
２５  入力歯車の通線孔
２６  第１外歯車
２７  第２外歯車
２８  バッファー部材
３５  出力部材の通線孔
【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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【図８】
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