齒輪傳動裝置及其電子儀器的製作方法
2023-05-31 17:18:21
專利名稱：齒輪傳動裝置及其電子儀器的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用多個齒輪對旋轉運動進行減速或增速並傳遞的齒輪傳動裝置、以及搭載有這種齒輪傳動裝置並藉助於齒輪傳動裝置驅動從動部件的電子儀器。
背景技術：
以往，為了轉動作為具有帶日期顯示功能的時針的太陽輪，使用由齒輪系組成的齒輪傳動裝置，這種傳動裝置的各齒輪由圓弧齒形齒輪構成，這已是公知技術(例如，參照專利文獻1)。
另外，在計時領域以外的一般產業領域中，大多使用由僅使多個漸開線齒形齒輪嚙合的齒輪系組成的齒輪傳動裝置。除此之外，公知的技術還有，由僅僅讓多個擺線齒形齒輪嚙合的齒輪系組成的齒輪傳動裝置。
特開平11-281772號公報(0002～0003段)由於專利文獻1代表的僅用圓弧齒形齒輪的齒輪系組成的齒輪傳動裝置的傳動的角度不一樣，所以，易產生轉動不穩。與之相比，僅用漸開線齒形齒輪的齒輪傳動裝置，即使相互嚙合的齒輪對的中心間距多少有些偏差，由於角速度不變化，可以正確地嚙合，所以能抑制轉動的不穩。
由於圓弧齒形齒輪與漸開線齒形齒輪不能緊密嚙合，所以提出了將這些不同種類的齒輪進行組合的齒輪傳動裝置方案。
另外，在用於計時領域以外的一般產業領域中大多情況下所使用的齒輪傳動裝置方面的漸開線齒形齒輪的模數，其現狀是，最小為0.1mm，通常為1.5mm～6.0mm，與圓弧齒形齒輪相比要大很多，所以，漸開線齒形齒輪的直徑大。而且，僅由漸開線齒形齒輪組成的齒輪傳動裝置的齒數比與圓弧齒形齒輪相比則小一些。
因漸開線齒形齒輪的模數大，要減少最小齒數有可能產生滾刀加工時的根切界限或效率的降低，所以，漸開線齒形齒輪的最小齒數一般為14個。從這個觀點出發，漸開線齒形齒輪的直徑應該大一些。而且，由於齒數比小，所以，對於提高齒輪傳動裝置的增減速比不利。因此，為了得到給定的增減速比，必須更多地使用漸開線齒形齒輪。
結果，只使用漸開線齒形齒輪的齒輪傳動裝置難以小型化，這也是妨礙搭載有這種齒輪傳動裝置的儀器小型化的原因之一。
另外，上述情況在各齒輪用擺線齒形齒輪的齒輪傳動裝置中也同樣地會發生。
發明內容
本發明的目的是提供一種可小型化的齒輪傳動裝置及電子儀器。
為了解決上述課題，本發明的齒輪傳動裝置具有輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，備有包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給上述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系具有相互嚙合的1個以上的圓弧齒形齒輪的齒輪對和漸開線齒形齒輪。
在本發明及以下的各發明中，所謂輸入齒輪是指，與通過動力機構例如馬達旋轉的驅動齒輪嚙合、使之作旋轉運動的齒輪，所謂輸出齒輪是指，與具有最後接受旋轉運動的從動部件的齒輪嚙合的齒輪。此外，在本發明及以下的各發明中，所謂中間齒輪是指，配置在輸入齒輪與輸出齒輪之間、將輸入齒輪與輸出齒輪聯動的齒輪，同時，齒輪對是指相互嚙合的一對齒輪。另外，在本發明及以下的各發明中，所謂圓弧齒形齒輪是指，具有以圓弧齒形(將擺線齒形做成近似於圓弧與直線的齒形)製作的齒的齒輪，所謂漸開線齒形齒輪是指，具有以漸開線齒形製作的齒的齒輪。另外，所謂擺線齒形齒輪是指，具有以擺線齒形製作的齒的齒輪。再者，本發明及以下的各發明的齒輪傳動裝置可以用作減速用或增速用。還有，在本發明及以下的各發明中，包括輸入齒輪在內、將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系既可部分地具有由相互嚙合的漸開線齒形齒輪組成的齒輪對，也可以部分地具有由相互嚙合的擺線齒形齒輪組成的齒輪對，還可以部分地具有由漸開線齒形齒輪構成的齒輪對和由擺線齒形齒輪構成的齒輪對的雙方。
在本發明的齒輪傳動裝置中，包括輸入齒輪在內、將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系備有圓弧齒形齒輪的齒輪對和漸開線齒形齒輪。雖然圓弧齒形齒輪的形狀精度十分必要，但是，由於幾何學的精度能緩和，所以，圓弧齒形齒輪的模數與漸開線齒形齒輪的模數相比可以格外地小。因此，在齒數相同的情況下，與漸開線齒形齒輪相比，可以縮小圓弧齒形齒輪的直徑。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對在內的齒輪系小型化。除此之外，由於圓弧齒形齒輪能確保齒輪系的齒數比為較大的值，所以使用小齒數的圓弧齒形齒輪，能得到所希望的減速比或增速比。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對的齒輪系小型化。
另外，為了解決上述問題，本發明的齒輪傳動裝置具有備輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，備有包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給上述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系具有相互嚙合的1個以上的圓弧齒形齒輪的齒輪對和擺線齒形齒輪。
在本發明的齒輪傳動裝置中，包括輸入齒輪在內、將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系備有圓弧齒形齒輪的齒輪對和擺線齒形齒輪。雖然圓弧齒形齒輪的形狀精度十分必要，但是，由於幾何學的精度能緩和，所以，圓弧齒形齒輪的模數與擺線齒形齒輪的模數相比可以格外地小。因此，在齒數相同的情況下，與擺線齒形齒輪相比，可以縮小圓弧齒形齒輪的直徑。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對在內的齒輪系小型化。除此之外，由於圓弧齒形齒輪能確保齒輪系的齒數比為較大的值，所以，使用小齒數的圓弧齒形齒輪，能得到所希望的減速比或增速比。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對的齒輪系小型化。
另外，為了解決上述問題，本發明的齒輪傳動裝置具有輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，備有包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系的一部分齒輪為相互嚙合的圓弧齒形齒輪的齒輪對，除此以外的齒輪及輸出齒輪為漸開線齒形齒輪。
在本發明的齒輪傳動裝置中，包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系的一部分齒輪由圓弧齒形齒輪的齒輪對構成。如上所述，雖然圓弧齒形齒輪的形狀精度十分必要，但是，由於幾何學的精度能緩和，所以，圓弧齒形齒輪的模數與漸開線齒形齒輪的模數相比可以格外地小。因此，在齒數相同的情況下，與漸開線齒形齒輪相比，可以縮小圓弧齒形齒輪的直徑。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對在內的齒輪系小型化。除此之外，由於圓弧齒形齒輪能確保齒輪系的齒數比為較大的值，所以，使用小齒數的圓弧齒形齒輪，能得到所希望的減速比或增速比。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對的齒輪系小型化。
進一步，在本發明中，由於利用上述齒輪系旋轉的輸出齒輪是漸開線齒形齒輪，所以，可使用使該輸出齒輪與具有從動部件的漸開線齒形齒輪組成的從動齒輪相嚙合的本發明齒輪傳動裝置。從而，藉助於該輸出裝置的漸開線齒形齒輪彼此的嚙合，能抑制輸出齒輪以前的齒輪系至少一部分所擁有的圓弧齒形齒輪組成的齒輪對引起的轉動不穩。
此外，為了解決上述問題，本發明的齒輪傳動裝置具有輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，備有包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給上述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系的一部分齒輪為相互嚙合的圓弧齒形齒輪組成的1個以上的齒輪對，除此之外的齒輪及輸出齒輪為擺線齒形齒輪。
在本發明的齒輪傳動裝置中，包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系的一部分齒輪由圓弧齒形齒輪的齒輪對構成。如上所述，雖然圓弧齒形齒輪的形狀精度十分必要，但是，由於幾何學的精度能緩和，所以，圓弧齒形齒輪的模數與擺線齒形齒輪的模數相比可以格外地小。因而，在齒數相同的情況下，與擺線齒形齒輪相比，可以縮小圓弧齒形齒輪的直徑。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對在內的齒輪系小型化。除此之外，由於圓弧齒形齒輪能確保齒輪系的齒數比為較大的值，所以，使用小齒數的圓弧齒形齒輪，得到所希望的減速比或增速比。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對的齒輪系小型化。
在本發明中，由於通過上述齒輪系旋轉的輸出齒輪是擺線齒形齒輪，所以，可使用使該輸出齒輪與具有從動部件的擺線齒形齒輪組成的從動齒輪相嚙合的本發明齒輪傳動裝置。並且，藉助於該輸出裝置的擺線齒形齒輪彼此的嚙合，能抑制輸出齒輪以前的齒輪系至少一部分所擁有的圓弧齒形齒輪組成的齒輪對引起的轉動不穩。
再者，為了解決上述問題，本發明的齒輪傳動裝置具有輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，備有包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給上述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系具有相互嚙合的圓弧齒形齒輪組成的1個以上的齒輪對，上述輸出齒輪為漸開線齒形齒輪。
在本發明的齒輪傳動裝置中，包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系的1個以上的齒輪對由圓弧齒形齒輪形成。如上所述，雖然圓弧齒形齒輪的形狀精度十分必要，但是，由於幾何學的精度能緩和，所以，圓弧齒形齒輪的模數與漸開線齒形齒輪的模數相比可以格外地小。因而，在齒數相同的情況下，與漸開線齒形齒輪相比，可以縮小圓弧齒形齒輪的直徑。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對在內的齒輪系小型化。除此之外，由於圓弧齒形齒輪能確保齒輪系的齒數比為較大的值，所以，使用小齒數的圓弧齒形齒輪，能得到減速比或增速比。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對的齒輪系小型化。
進一步，在本發明中，由於利用上述齒輪系旋轉的輸出齒輪是漸開線齒形齒輪，所以，可使用使該輸出齒輪與具有從動部件的漸開線齒形齒輪組成的從動齒輪相嚙合的本發明的齒輪傳動裝置。從而，藉助於該輸出級的漸開線齒形齒輪彼此的嚙合，能抑制輸出齒輪以前的齒輪系至少一部分所擁有的圓弧齒形齒輪組成的齒輪對引起的轉動不穩。
為了解決上述問題，本發明的齒輪傳動裝置具有輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，備有包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給上述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系具有相互嚙合的圓弧齒形齒輪組成的1個以上的齒輪對，上述輸出齒輪為擺線齒形齒輪。
在本發明的齒輪傳動裝置中，包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系的1個以上的齒輪對由圓弧齒形齒輪形成。如上所述，雖然圓弧齒形齒輪的形狀精度十分必要，但是，由於幾何學的精度能緩和，所以，圓弧齒形齒輪的模數與漸開線齒形齒輪的模數相比可以格外地小。因而，在齒數相同的情況下，與擺線齒形齒輪相比，可以縮小圓弧齒形齒輪的直徑。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對在內的齒輪系小型化。除此之外，由於圓弧齒形齒輪能確保齒輪系的齒數比為較大的值，所以，使用小齒數的圓弧齒形齒輪，能得到減速比或增速比。進而，能使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對的齒輪系小型化。
進一步，在本發明中，由於利用上述齒輪系旋轉的輸出齒輪是擺線齒形齒輪，所以，可使用使該輸出齒輪與具有從動部件的擺線齒形齒輪組成的從動齒輪相嚙合的本發明的齒輪傳動裝置。從而，藉助於該輸出級的擺線齒形齒輪彼此的嚙合，能抑制輸出齒輪以前的齒輪系至少一部分所擁有的圓弧齒形齒輪組成的齒輪對引起的轉動不穩。
此外，作為本發明齒輪傳動裝置的最佳形式，上述輸出齒輪以外的全部齒輪可以都為圓弧齒形齒輪。根據這種構成，包括輸入齒輪、將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系會進一步小型化。
另外，作為本發明齒輪傳動裝置的最佳形式，也可以將漸開線齒形齒輪或擺線齒形齒輪與一個圓弧齒形齒輪同軸地配設，使漸開線齒形齒輪或擺線齒形齒輪與構成齒輪對的圓弧齒形齒輪的一個一起轉動。根據這種結構，能構成將漸開線齒形齒輪或擺線齒形齒輪與圓弧齒輪的齒輪對組合在一起的齒輪傳動裝置，使該傳動裝置小型化。
再者，作為本發明齒輪傳動裝置的最佳形式，也可以是，齒輪系的最後齒輪由圓弧齒形齒輪構成，與該最後齒輪一起旋轉的輸出齒輪與最後齒輪成為一體並同軸地配置。根據這種構成，可通過一體成形，製造出包含輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系的最後齒輪及輸出齒輪，能降低成本。
進一步，作為本發明齒輪傳動裝置的最佳形式，也可以是，齒輪系的最後齒輪由圓弧齒形齒輪構成，與該最後齒輪一起旋轉的輸出齒輪及最後齒輪分別地成形且同軸地配置。根據這種構成，對於包含輸入齒輪、將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系的最後齒輪來說，由於可將任意模數的輸出齒輪組合在一起，所以，相對與輸出齒輪嚙合的各種從動部件的漸開線齒形齒輪或擺線齒形齒輪來說，可以共用上述齒輪系。
另外，作為本發明的最佳形式，也可以是，齒輪系的最後齒輪由圓弧齒形齒輪，與該最後齒輪一起旋轉的輸出齒輪、最後齒輪以及支持這些齒輪的軸成為一體。根據這種構成，由於可把包含輸入齒輪並將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系的最後齒輪、輸出齒輪以及支持這些齒輪的軸通過一體成形製造，所以，能降低成本。
還有，為了解決上述問題，本發明的電子儀器備有具有從動齒輪的從動部件和驅動該從動部件的上述任一齒輪傳動裝置。根據本發明，由於備有上述任一齒輪傳動裝置，相應於該齒輪傳動裝置的小型化，也能讓電子儀器小型化。
根據本發明，包含輸入齒輪、將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系備有圓弧齒形齒輪的齒輪對及漸開線齒形齒輪或擺線齒形齒輪，所以，能提供小型的齒輪傳動裝置。
另外，根據本發明，包含輸入齒輪、將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系的一部分齒輪由圓弧齒形齒輪的齒輪對構成，所以，能提供小型的齒輪傳動裝置。
此外，包括輸入齒輪、將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系的至少一部分齒輪對由圓弧齒形齒輪形成，所以，能提供小型的齒輪傳動裝置。
還有，根據本發明，輸出齒輪以外的全部齒輪為圓弧齒形齒輪，所以，能提供更小型的齒輪傳動裝置。
再者，根據本發明，通過將齒輪系的最後齒輪和與之同軸配置的輸出齒輪一體化，能提供成本低廉的齒輪傳動裝置。
另外，根據本發明，通過將齒輪系的最後齒輪與輸出齒輪分別成形且同軸地配置，可提供這樣的齒輪傳動裝置相對與輸出齒輪嚙合的各種從動部件的漸開線齒形齒輪或擺線齒形齒輪組成的從動齒輪，能共有包括輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系。
此外，根據本發明，通過把齒輪系的最後齒輪、與該最後齒輪同軸配置的輸出齒輪及支持這些齒輪的軸構成一體化，能提供成本低廉的齒輪傳動裝置。
進一步，根據本發明，由於備有可小型化的齒輪傳動裝置，該齒輪傳動裝置的包含輸入齒輪、將旋轉運動傳遞給輸出齒輪的齒輪系具有圓弧齒形齒輪的齒輪對，所以，可以提供小型化的電子儀器。
圖1是表示本發明第1實施形式的齒輪傳動裝置的斷面圖。
圖2是表示圖1所示齒輪傳動裝置的齒輪系的平面圖。
圖3是表示相對圖1所示齒輪傳動裝置的驅動齒輪的平面圖。
圖4(A)是表示圖1所示齒輪傳動裝置所具有的齒輪組件的平面圖。(B)是表示圖4(A)的齒輪組件的斷面圖。(C)是表示圖4(A)的齒輪組件的仰視圖。
圖5(A)是表示圖1所示齒輪傳動裝置所具有的最後級的齒輪組件的平面圖。(B)是表示圖5(A)的齒輪組件的斷面圖。(C)是表示圖5(A)的齒輪組件的仰視圖。
圖6是表示由圖1所示齒輪傳動裝置傳動旋轉運動的從動齒輪的平面圖。
圖7是表示本發明第2實施形式的齒輪傳動裝置所具有的最後級的齒輪組件的斷面圖。
圖8是表示本發明第3實施形式的齒輪傳動裝置所具有的最後級的齒輪組件的斷面圖。
圖9是表示本發明第4實施形式的攝影機模數構成的斷面圖。
圖10是表示備有圖9所示的攝影機模數的電子攝影機的構成的方框圖。
符號說明1是齒輪傳動裝置，2是驅動齒輪，3是輸出齒輪，4是輸入齒輪，5是中間齒輪，6是中間齒輪，7是中間齒輪，8是中間齒輪，9是中間齒輪，10是中間齒輪(最後齒輪)，11是驅動部，14～16是軸，25是從動部件，26是從動齒輪，51是攝像機模塊，52是電子儀器，62是從動軸(從動部件)。
具體實施例方式
參照圖1～圖6說明本發明的第1實施形式。
圖1及圖2中的符號1表示的齒輪傳動裝置，包括輸出齒輪3；輸入齒輪4；1個以上例如多個、具體來說為3級減速且對輸入齒輪4、輸出齒輪3進行傳動的第1～第6的中間齒輪5～10。
如圖1所示，輸入齒輪4與安裝在驅動部、例如馬達11的旋轉軸11a上的驅動齒輪2嚙合。至於馬達11，可以使用超聲波馬達或步進馬達等電氣馬達、空壓馬達、油壓馬達等各種馬達。
如圖2所示，輸出齒輪3及中間齒輪5～10配置在例如由板狀構成的第1、第2支持部件12、13之間。即，第1軸14～第4軸17跨越對峙設置的支持部件12、13相互平行地固定。在第1軸14上可自由旋轉地支持著輸入齒輪4與第1中間齒輪5。由此，使配置在同軸上的輸入齒輪4與第1中間齒輪5一起旋轉。使該輸入齒輪4與第1中間齒輪5成為一體，形成第1齒輪組件18。輸入齒輪4具有較驅動齒輪2及第1中間齒輪5大的直徑，並與驅動齒輪2嚙合。
在第2軸15上可自由旋轉地支持著第2中間齒輪6及第3中間齒輪7。藉此，使配置在同軸上的第2中間齒輪6及第3中間齒輪7一起旋轉。使該第2中間齒輪6及第3中間齒輪7成為一體，形成第2齒輪組件19。第2中間齒輪6具有較第1中間齒輪5及第3中間齒輪7更大的直徑，並與第1中間齒輪5嚙合。
在第3軸16上可自由旋轉地支持著第4中間齒輪8及第5中間齒輪9。藉此，使配置在同軸上的第4中間齒輪8及第5中間齒輪9一起旋轉。使該第4中間齒輪8及第5中間齒輪9成為一體，形成第3齒輪組件20。第4中間齒輪8具有較第3中間齒輪7及第5中間齒輪9更大的直徑，並與第3中間齒輪7嚙合。
在第4軸17上可自由旋轉地支持有第6中間齒輪10及輸出齒輪3。藉此，使配置在同軸上的第6中間齒輪10及輸出齒輪3一起旋轉。使該第6中間齒輪10及輸出齒輪3成為一體，形成第4齒輪組件21。第6中間齒輪10具有較第5中間齒輪9及輸出齒輪3大的直徑，並與第5中間齒輪9嚙合。
第1、第2齒輪組件18、19與第3、第4齒輪組件20、21在圖1中是以相互上下逆向的姿勢並列。由此，與讓各齒輪組件18～21都以相互同向的姿勢並列的情況相比，能抑制圖1中尺寸H所示的齒輪傳動裝置1厚度的增加。各齒輪組件18～21由硬質合成樹脂或輕金屬的一體成形品構成。使各齒輪組件18～21成為一體成形品的措施，由於不需要成形各個組件所具有的大齒輪(輸入齒輪4及中間齒輪6、8、10)和小齒輪(中間齒輪5、7、9及輸出齒輪3)的工序及連接這些大齒輪和小齒輪的工序，所以，其優點在於能降低成本。
輸入齒輪4及第1～第6的中間齒輪5～10形成將由馬達11轉動的驅動齒輪2的旋轉減速並傳遞給輸出齒輪3的齒輪系。該齒輪系具有與輸入齒輪4一體旋轉的第1中間齒輪5和與之嚙合的第2中間齒輪6組成的第1齒輪對；與中間齒輪6一體旋轉的第3中間齒輪7和與之嚙合的第4中間齒輪8組成的第2齒輪對；以及與中間齒輪8一體旋轉的第5中間齒輪9和與之嚙合的第6中間齒輪10組成的第3齒輪對。並且，輸入齒輪4和與之嚙合的驅動齒輪2也形成齒輪對。另外，包含該驅動齒輪2，也成為上述齒輪系。
如圖3、圖4(A)～(C)及圖5(C)等代表所示，形成上述齒輪系的齒輪4～10以及驅動該齒輪系的驅動齒輪2均由圓弧齒形齒輪構成。圓弧齒形齒輪是具有以近似於圓弧與直線形狀的齒形製作擺線齒形齒的齒輪。圓弧齒形齒輪與一般多用的漸開線齒形齒輪比較，具有下述特徵。模數是0.06mm～0.2mm，非常小，與之相關聯的是，齒數少，最小齒數在現有技術中為6個。因此，齒輪對的齒數比(減速比或增速比)最高為10∶1，比較大。而且，旋轉速度適於低速，也適於旋轉運動及扭矩的傳遞。而且，由於圓弧齒形由單一的圓弧與直線構成，所以也容易得到用於齒形檢查的標準。
通過上述齒輪系傳遞旋轉的輸出齒輪3如圖5(A)所示，由漸開線齒形齒輪組成。如圖1及圖2所示，從動齒輪26具有的從動部件25與輸出齒輪3嚙合。從動齒輪26由如圖6所示的漸開線齒形齒輪構成。圖1所示的從動部件25具有一對軸部25a，該軸部25a設置成可自由旋轉地嵌入軸承孔12a、27a中的形式，軸承孔12a、27a分別設置在例如上述第1支持部件12和與之對應配置的第3支持部件27上。
上述齒輪傳動裝置1對馬達11的旋轉減速並傳遞給輸出齒輪3。在這種情況下，馬達11的旋轉軸11a的旋轉首先由輸入側的齒輪對2、4減速，其次，由第1齒輪對5、6減速，接著，由第2齒輪對7、8減速，最後，由輸出側的第3齒輪對9、10減速。由於輸出齒輪3與經過這樣減速旋轉的第6中間齒輪(最後齒輪)10一起旋轉，所以，通過該輸出齒輪3與從動齒輪26的嚙合，使從動部件25從動地旋轉。
以這種方式動作的齒輪傳動裝置1如上所述，包含輸入齒輪4在內，將旋轉運動傳遞給輸出齒輪3的齒輪系的全部齒輪對都是利用圓弧齒形齒輪形成。如上述，由於圓弧齒形齒輪的模數與漸開線齒形齒輪的模數相比格外地小，所以，在齒數相同的情況下，與漸開線齒形齒輪的模數相比，圓弧齒形齒輪的直徑小。因此，可使包括圓弧齒形齒輪的齒輪對的齒輪系小型化。除此之外，如上述，由於圓弧齒形齒輪能確保齒輪系中的齒數為比較大的值，所以，能以小齒數的圓弧齒形齒輪得到給定的減數比，因而，可使包含圓弧齒形齒輪的齒輪對的齒輪系小型化。而且，如上述，由於圓弧齒形齒輪的齒數比大，所以，如第1實施形式那樣的輸出齒輪3以外的全部齒輪作成圓弧齒形齒輪的構成中，第1～第3的各齒輪對及其前級的輸入齒輪對分別都能得到大的減數比。因而，能以小型結構構成將旋轉運動傳遞給輸出齒輪3的齒輪系。再者，可削減為了得到給定的減數比所必要的齒輪數。進而，可縮小第1實施形式的齒輪傳動裝置1的配置空間。結果，可促進搭載有該齒輪傳動裝置1的小型儀器的更進一步小型化。
順便說，馬達11的旋轉軸11a及第1軸14～第4軸17如圖2所示，均採用在直線上並列配置的構成，並且齒輪的使用個數及各齒輪的齒數相同(減速比相同)，如下文所述，在下面描述齒形及模數不同的齒輪傳動裝置的比較。相對各圓弧齒形齒輪的模數最小為0.06mm的條件下的齒輪傳動裝置1的全長L，所有的齒輪由最小模數為0.1mm的漸開線齒形齒輪構成的條件下的齒輪傳動裝置全長為1.67L。換句話說，與後者的齒輪傳動裝置相比較，第1實施形式的齒輪傳動裝置1可以構成為小型結構。因而，在得到相同減速比的情況下，可削減所使用的齒輪數目，在這種情況下，能將齒輪傳動裝置構成為更小型的結構。
此外，上述齒輪傳動裝置1是其構成輸出級的輸出齒輪3是漸開線齒形齒輪。因此，可使用齒輪傳動裝置1，將輸出齒輪3與從動部件25具有的漸開線齒形齒輪構成的從動齒輪26相嚙合。換句話說，具有漸開線齒形齒輪構成的輸出齒輪3的齒輪傳動裝置1可作為相對一般大多使用的漸開線齒形齒輪的傳動裝置加以利用，所以不論是否具有圓弧齒形齒輪的結構，均可確保通用性。
而且，在上述輸出級中，通過漸開線齒形齒輪彼此的嚙合傳遞旋轉運動。在漸開線齒形齒輪彼此的傳動中，即使這些齒輪的中心間距稍微有些偏差，也能以相同的角度正確地傳動旋轉運動。因而，通過上述輸出級的嚙合，可得以抑制較輸出齒輪3配置在前級的圓弧齒形齒輪組成的齒輪對引起的旋轉的不穩。
圖7示出了本發明的第2實施形式。該實施形式基本上與第1實施形式相同，因此，在與該第1實施形式相同的構成方面，標有相同的符號，其說明省略，下面，說明與第1實施形式不同的構成。
在第2實施形式中，第4齒輪組件21不僅是輸出齒輪(小齒輪)3及與之一起旋轉的第6中間齒輪(大齒輪)10成為一體，而且，支持這些齒輪的、從輸出齒輪3及第6中間齒輪10突出的第4軸17也與輸出齒輪3及第6中間齒輪10設置成一體。通過把第4軸17可自由旋轉地嵌入第1支持部件12的軸承孔12a和第3支持部件27的軸承孔27a中，安裝該第4齒輪組件21。另外，通過將軸承安裝在軸承孔12a、27a中，用該軸承分別支持第4軸17，該第4軸17支持輸出齒輪3及第6中間齒輪10，藉此，也可以自由旋轉地安裝第4齒輪組件21。另外，與該第4齒輪組件21同樣地處於同軸上的大齒輪和小齒輪與軸一體成形的齒輪組件的結構，也適用於圖7未示出的第1及第3齒輪組件。
以上說明點以外的結構，包括圖7未示出的結構，與第1實施形式相同。因此，該第2實施形式也能解決本發明的課題，而且，如第4齒輪組件21所代表的、可自由旋轉的第4軸17、作為大齒輪的第6中間齒輪及作為小齒輪的輸出齒輪3一體地成形，因此，可省略將這些齒輪單獨成形的工序以及組裝齒輪組件的工序。因而，能獲得更進一步降低成本的優點。
圖8示出了本發明的第3實施形式。該實施形式與第1實施形式基本相同，因此，與第1實施形式相同的構成標有相同的符號，其說明省略。下面說明與第1實施形式不同的結構。
在第3實施形式中，第4齒輪組件21的輸出齒輪(小齒輪)3以及與之一起旋轉的第6中間齒輪(大齒輪)10為分體部件，將這兩個部件組裝在一起，形成第4齒輪組件21。因此，中間齒輪10具有由從其中央部單面一體地突出的第4軸(雖然圖中未示，可參照圖1及圖2中符號17)可自由旋轉地支持的筒部28。在該筒部28的外周嵌裝有輸出齒輪3。另外，該第4齒輪組件21的結構也適用於圖中未示的第1～第3齒輪組件。
此外，可代替以上結構，從輸出齒輪3的中央部單面，一體地突設由第4軸(雖然圖中未示，可參照圖1及圖2中符號17)可自由旋轉地支持的筒部28，在該筒部28的外周嵌裝與輸出齒輪3分別成形的第6中間齒輪(大齒輪)10。此外，即使是任何一個例子，都可以用軸部代替筒部28，同時，從該軸部的兩端中央部一體地突設第4軸17。在這種情況下，該第4齒輪組件21可直接通過第4軸17或經由軸承自由旋轉地安裝在第1、第3支持部件12、27的軸承孔12a、27a中。
以上說明點以外的構成，包括圖8未示出的構成，與第1實施形式相同。因此，該第3實施形式也能解決本發明的課題，而且，如第4齒輪組件21所代表的、輸出齒輪3以及將旋轉運動傳遞給該輸出齒輪3的齒輪系的最後齒輪的第6中間齒輪10分別地形成，而且配置在同軸上。因此，其優點在於，相對於與該輸出齒輪3嚙合的各種從動部件25(參照圖2)的漸開線齒形齒輪構成的從動齒輪26(參照圖2)來說，可共用上述齒輪系。
圖9及圖10示出了本發明的第4實施形式。該實施形式與第1實施形式基本相同，因此，與第1實施形式相同的構成標有相同的符號，其說明省略。下面說明與第1實施形式不同的結構。
圖9及圖10中符號51表示攝像機模塊。該攝像機模塊51安裝在電子儀器、例如可攜式電子儀器、具體地說是卡型數字攝像機或帶攝像機的可攜式電話等電子儀器52(參照圖10)備有的圖中未示的主體內的印刷基板上。通過將鏡筒54、驅動裝置55、電路塊56、檢測部57及攝像元件58等安裝在殼體53上，形成攝像機模塊51。
殼體53在齒輪傳動裝置1的第1支持部件12上安裝有蓋61。在作為基座發揮功能的第1支持部件12的一部分上開設有開口12b。蓋61覆蓋第1支持部件12的一個面，其一部分上開設有採光孔61a。開口12b和採光孔61a對應於殼體53的厚度方向設置。
在殼體53上設置有位於採光孔61a周圍、作為從動部件例如透鏡驅動部發揮功能的從動軸62及至少一根導向軸63。從動軸62的兩端可自由旋轉嵌合地支持在第1支持部件12與蓋61上。導向軸63的兩端可自由旋轉嵌合地安裝在第1支持部件12與蓋61上。從動軸62與導向軸63平行。
從動軸62具有與該軸例如一體成形的從動齒輪26。該從動齒輪26由擺線齒形齒輪構成。再者，從從動軸62的從動齒輪26開始，在蓋61側的軸部分形成進給絲槓部62a。
在第1支持部件12的裡面安裝有電路基板65。堵塞該電路基板65的開口12b的部分上安裝有攝像元件58。攝像元件58使用CCD或CMOS等半導體設備。在電路基板65上安裝有圖10所示的控制部101、馬達驅動器102及信號處理部103等。
如圖9所示，鏡筒54通過在透鏡保持架71的圓筒部上內置有多個透鏡72而形成。在透鏡保持架71的圓筒部的外周上一體地伸出有多個，例如一對凸部74、75。在一個凸部74上開設有貫通其厚度方向的螺紋孔74a。在另一個凸部75開設有貫通其厚度方向的孔75a。
從動軸62穿過該螺紋孔74a，使進給絲槓部62a與該螺紋孔74a螺紋配合。導向軸63插入該孔75a中。凸部75可沿著該導向軸63的軸向自由地滑動。因此，鏡筒54在沿著從動軸62與導向軸63的被支持狀態下內置在殼體53內，並配置在攝像元件58與採光孔65a之間。該鏡筒54對應於隨著從動軸62的旋轉使進給絲槓部62a與該螺紋孔74a的嚙合，沿著從動軸62與導向軸63的軸線延伸的方向、換言之，沿著鏡筒54的光軸P延伸的方向移動。藉助於這樣的移動，改變配置在光軸P上的透鏡72的位置，相對於攝像元件58進行對焦動作。
驅動裝置55在本實施形式中是通過從動軸62來驅動鏡筒54的，備有例如作為內置在殼體53內的作為驅動部的電動馬達11和與之相連的齒輪傳動裝置1。另外，該驅動裝置55與從動軸62形成透鏡驅動裝置。
作為促動器發揮功能的馬達11最好使用步進馬達。該馬達11連接在固定於第1支持部件12上的馬達支持部件59上。齒輪傳動裝置1的結構與第1實施形式相同。該齒輪傳動裝置1的最後齒輪的輸出齒輪3由擺線齒形齒輪構成，與從動軸62的從動齒輪26嚙合。
如圖10所示，電路塊56備有控制部101、馬達驅動器102、信號處理部103等。控制部101具有CPU及存儲器等，擔當著包括控制攝像元件58的動作等在內的攝像機模塊51的全部控制。馬達驅動器102，在驅動驅動裝置55的馬達11的情況下，向馬達11施加必要數目的驅動脈衝。信號處理部103處理從攝像元件58輸出的影像信號，並供給控制部101。另外，圖10所示的檢測部57，在移動控制鏡筒54的情況下，以例如光學的方式，檢測其移動開始位置，即原點位置。另外，圖10中的符號105表示露出地設置在電子儀器52的外包裝上的顯示部。該顯示部105由LCD等組成，顯示將攝像元件58攝像的圖像信息記憶在上述存儲器中的各種信息等。
該第4實施形式的電子儀器52作為電子攝像機發揮功能，由於該電子儀器所備有的攝像機模塊51具有第1實施形式中說明的齒輪傳動裝置1，所以，該第4實施形式中，也能解決本發明的課題。因此，對應於齒輪傳動裝置1小型化，可實現攝像機模塊51的小型化。進而，對應於攝像機模塊51的向電子儀器52主體內的安裝空間的減少，可實現電子儀器52的小型化，在不能小型化的前提下，可提高上述主體內部件的安裝精度。
此外，在第4實施形式中，透鏡72用於自動聚焦方面。該聚焦用透鏡另外還備有內置有連續變焦用透鏡的第2鏡筒。該連續變焦用鏡筒在沿著與上述從動軸62不同地設置的連續變焦用從動軸及導向軸63並以與上述同樣的方式被支持的結構中，藉助於具有齒輪傳動裝置1的連續變焦用驅動裝置，隨著連續變焦用從動軸的旋轉，使第2鏡筒在光軸延伸的方向上運動，從而可進行連續變焦動作。同樣地，也可以藉助於具有齒輪傳動裝置1的光圈用驅動裝置驅動光圈，進行光圈調節，或者，藉助於具有齒輪傳動裝置1的其他驅動裝置，也可以驅動其他光學部件。
除了第4實施形式說明的電子攝像機之外，作為可使用本發明的電子儀器，可列舉的有具有作為從動部件的如指針的電子時鐘(座鐘、壁掛時鐘、可攜式時鐘等)；具有作為從動部件的如測定針的電子式計測器；具有作為從動部件的、用步進馬達的動力送紙的機構的印表機及印刷機；具有作為從動部件的、例如旋轉的切割等工具的工具機；以關節作為從動部件的儀器人；X-Y多級等的移動裝置；及驅動磁碟或光碟等盤的記憶裝置等等。
此外，第4實施形式的輸出齒輪3也可以使用漸開線齒形齒輪。
另外，本發明並不限於上述各實施形式。例如，包括驅動齒輪2及輸入齒輪4中的至少輸入齒輪4的、將轉動傳遞給輸出齒輪3的齒輪系具有多個齒輪對的構成中，也可以是，其中的至少1個齒輪對由圓弧齒形齒輪構成。在這種情況下，構成輸入齒輪齒輪對的輸入齒輪4和與之嚙合的驅動齒輪2也可以為漸開線齒形齒輪或擺線齒形齒輪。特別是，作為驅動部使用的市場銷售的驅動機構的驅動齒輪一般情況下大多使用漸開線齒形齒輪，因此，輸入齒輪4為漸開線齒形齒輪時，也可以使用市場銷售的驅動機構(驅動部)。
此外，在本發明中，由圓弧齒形齒輪形成的齒輪對的數量也可以根據減數比(或增速比)及向小型儀器上的配置空間等來設定。再者，包括驅動齒輪2及輸入齒輪4中的至少輸入齒輪4、將旋轉運動傳遞給輸出齒輪3的齒輪系所具有的齒輪對的數量也可以是至少為一個。因此，在齒輪對只有一個的構成中，該齒輪對通過圓弧齒形齒輪組成的驅動齒輪2和輸入齒輪4形成。
還有，本發明可以通過下述方式實施齒輪傳動裝置的齒輪系所設有的圓弧齒形齒輪的齒輪對以外的所有中間齒輪可以選擇圓弧齒形齒輪、漸開線齒形齒輪、擺線齒形齒輪中的2種以上的齒輪，進行適於驅動齒輪的驅動的任意組合。
權利要求
1.一種齒輪傳動裝置，具有輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，其特徵是備有包括所述輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給所述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系具有相互嚙合的1個以上的圓弧齒形齒輪的齒輪對和漸開線齒形齒輪。
2.一種齒輪傳動裝置，具備輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，其特徵是備有包括所述輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給所述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系具有相互嚙合的1個以上的圓弧齒形齒輪的齒輪對和擺線齒形齒輪。
3.一種齒輪傳動裝置，具備輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，其特徵是備有包括所述輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給所述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系的一部分齒輪為相互嚙合的圓弧齒形齒輪的齒輪對，除此以外的齒輪及所述輸出齒輪為漸開線齒形齒輪。
4.一種齒輪傳動裝置，具備輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，其特徵是備有包括所述輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給所述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系的一部分齒輪為相互嚙合的圓弧齒形齒輪組成的1個以上的齒輪對，除此之外的齒輪及所述輸出齒輪為擺線齒形齒輪。
5.一種齒輪傳動裝置，具備輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，其特徵是備有包括所述輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給所述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系具有相互嚙合的圓弧齒形齒輪組成的1個以上的齒輪對，所述輸出齒輪為漸開線齒形齒輪。
6.一種齒輪傳動裝置，具備輸入齒輪、輸出齒輪以及對該輸入齒輪與輸出齒輪進行傳動的一個以上的中間齒輪，其特徵是備有包括所述輸入齒輪、並將旋轉運動傳遞給所述輸出齒輪的齒輪系，該齒輪系具有相互嚙合的圓弧齒形齒輪組成的1個以上的齒輪對，所述輸出齒輪為擺線齒形齒輪。
7.根據權利要求1～6任一項記載的齒輪傳動裝置，其特徵是，所述輸出齒輪以外的全部齒輪為圓弧齒形齒輪。
8.根據權利要求1～7任一項記載的齒輪傳動裝置，其特徵是，以使所述漸開線齒形齒輪或擺線齒形齒輪與構成所述齒輪對的圓弧齒形齒輪的一個一起轉動的方式，將所述漸開線齒形齒輪或擺線齒形齒輪與所述一個圓弧齒形齒輪同軸地配設。
9.根據權利要求8記載的齒輪傳動裝置，其特徵是，所述齒輪系的最後齒輪由圓弧齒形齒輪構成，與該最後齒輪一起旋轉的所述輸出齒輪與所述最後齒輪成為一體並同軸地配置。
10.根據權利要求8記載的齒輪傳動裝置，其特徵是，所述齒輪系的最後齒輪由圓弧齒形齒輪構成，與該最後齒輪一起旋轉的所述輸出齒輪及所述最後齒輪分別成形且同軸地配置。
11.根據權利要求1～9任一項記載的齒輪傳動裝置，其特徵是，所述齒輪系的最後齒輪由圓弧齒形齒輪構成，與該最後齒輪一起旋轉的所述輸出齒輪、所述最後齒輪以及支持這些齒輪的軸成為一體。
12.一種電子儀器，其特徵是，包括具有從動齒輪的從動部件；以及驅動該從動部件的、在權利要求1～11任一項記載的齒輪傳動裝置。
全文摘要
本發明提供一種可小型化的齒輪傳動裝置。具有輸入齒輪(4)、輸出齒輪(3)以及對該輸入齒輪(4)與輸出齒輪(3)進行傳動的一個以上的中間齒輪(5～10)。包括輸入齒輪(4)、並將旋轉運動傳遞給輸出齒輪(3)的齒輪系具有相互嚙合的圓弧齒形齒輪構成的齒輪對(5、6)；齒輪對(7、8)；及齒輪對(9、10)。輸出齒輪(3)為漸開線齒形齒輪。
文檔編號G04B19/02GK1658004SQ200510064140
公開日2005年8月24日 申請日期2005年2月12日 優先權日2004年2月12日
發明者鈴木誠, 鈴木賢二, 裡館貴之, 長谷川春彥 申請人:精工電子有限公司