JP4776823B2 - ギヤバックラッシ除去機構及びモータ駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、ギヤ機構に関し、特にギヤのバックラッシを除去するための機構に関する。本発明はまた、ギヤによる動力伝達構造を有するモータ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
様々な機器において駆動力伝達機構にギヤトレイン（ギヤ列）が用いられているが、こうしたギヤトレインのギヤ噛合部分におけるバックラッシ（ガタ）は、動力伝達効率の低下や騒音の発生原因となるので、可能な限り除去することが望ましい。バックラッシの除去手段は従来より多く提案されており、例えば、一つのギヤを、同軸に配置した一対のギヤから構成し、付勢ばねによって該一対のギヤを互いに反対の回動方向に付勢した構造が知られている。この構造によれば、一対のギヤのギヤ歯によって噛合対象のギヤを挟み込むのでバックラッシが解消される。しかし、ギヤとは別に付勢ばねが必要となるので、部品点数が多くなり、製造コストや製造工数が増加する点で不利であった。
【０００３】
また、原動側と従動側の二つのギヤ間に介在するアイドルギヤの場合、原動側ギヤに対するバックラッシと従動側ギヤに対するバックラッシの量が異なる場合がある。このようなケースでは、両方のギヤに関して確実にバックラッシを除去することは困難であった。
【０００４】
また、近年では、ステッピングモータを用いたモータ駆動装置が多用されている。例えば、カメラでは、ズームやフォーカシング用の駆動源としてステッピングモータが使用される。ステッピングモータは間欠的に駆動される性質上、その動力伝達系にギヤ列を配すると、ギヤのバックラッシを原因とする騒音が特に目立ってしまう。この問題は、モータの動作を電気的に制御することである程度抑制できるが、この制御を行うために搭載される電機部品のコストが高い。そのため、ズームモータやフォーカシングモータとしてステッピングモータを使用する場合は、該モータからリードスクリュー（送りねじ）を直接に延出させ、このリードスクリューに駆動対象物を螺合させるのが実際的な態様であった。しかし、該構成では、モータとリードスクリューが軸方向に並んで位置するため、モータ駆動装置の軸方向長さが大きくなりがちであった。したがって、特にステッピングモータを用いたモータ駆動装置において、コストを抑えつつ、スペース効率と騒音の問題を同時に解消することが望まれている。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、部品点数が少なく製造コストを抑えたギヤバックラッシ除去機構を提供することを目的とする。本発明はさらに、低コストにバックラッシを除去し、かつスペース効率にも優れるモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【発明の概要】
本発明は、少なくとも二つのギヤ間におけるバックラッシを除去するギヤバックラッシ除去機構において、二つのギヤの一方を、回動中心軸方向に隣接して配置され、それぞれ他方のギヤに噛合する同数同形状のギヤ歯を外周に有する一対の平行ギヤから構成し、この一対の平行ギヤの一方に、一端部が固定され他端部を径方向に弾性変形可能な自由端部とした弾性腕部を一体に形成し、一対の平行ギヤの他方に、弾性腕部の自由端部に設けた突起が移動可能に嵌まる、周方向に対して傾斜した弾性変形ガイド溝を形成し、一対の平行ギヤと他方のギヤとの非噛合状態では、上記弾性腕部が自由状態となって、そのギヤ歯が周方向に交互に位置する角度位置に一対の平行ギヤを保持し、該一対の平行ギヤのギヤ歯の周方向位置を略一致させて他方のギヤと噛合させるときに、弾性変形ガイド溝内を突起が移動して上記弾性腕部が弾性変形し、該弾性腕部により一対の平行ギヤを互いに反対方向に回動付勢することを特徴としている。
【００１０】
このギヤバックラッシ除去機構では、弾性腕部と弾性変形ガイド溝はそれぞれ、平行ギヤの回動中心軸に関して対称に一対設けられていることが望ましい。
【００１１】
また、弾性腕部の突起が、弾性変形ガイド溝内に移動可能に嵌まる円筒状の基部と、該基部よりも大径で弾性変形ガイド溝を通過不能な大径先端部とを有し、この大径先端部と弾性変形ガイド溝周辺部の係合によって一対の平行ギヤの回動中心軸方向への離間を制限することが好ましい。この場合、弾性変形ガイド溝に連続する、大径先端部が通過可能な組立用の幅広溝を有し、該大径先端部を幅広溝内に移動させると一対の平行ギヤが回動中心軸方向へ分離可能となる構造であると、組立性や作業性が向上する。さらに、弾性変形ガイド溝と幅広溝の間に、該弾性変形ガイド溝から幅広溝へ向かう突起の移動に対して抵抗を与える屈曲溝が形成されていると、一対の平行ギヤの結合状態を維持しやすくなる。
【００１２】
ギヤバックラッシを除去するための付勢力を与える弾性腕部は、一対の平行ギヤの径方向に加えて回動中心軸方向にも弾性変形可能であることが好ましい。
【００１３】
また、特に、以上のギヤバックラッシ除去機構が、原動側と従動側の二つのギヤに噛合するアイドルギヤに搭載されるものである場合、一対の平行ギヤは、それぞれが他方のギヤとの噛合を保ちつつ回動中心軸と直交する平面方向に相対移動可能であることが望ましい。
【００１４】
本発明のギヤバックラッシ除去機構は、モータを駆動源とするモータ駆動装置に搭載することができる。特に間欠駆動されるステッピングモータが駆動源であるモータ駆動装置に関して、本発明は有効である。モータにより駆動される被駆動部材は、例えば、カメラのフォーカスレンズ群を支持するレンズ枠である。
【００１５】
また、本発明のギヤバックラッシ除去機構及びモータ駆動装置では、原動側のギヤと従動側のギヤは、その回動中心軸と直交する平面方向において、アイドルギヤの回動中心軸に関する対称位置に設けられていることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をカメラのＡＦ（オートフォーカス）駆動機構に適用した実施形態を説明する。図１は、ＡＦユニットを光軸方向に沿って見た図である。このＡＦユニットはそのユニット本体１０の中央に撮影開口１１を有し、図示しない撮影レンズを通った撮影光束は、該撮影開口１１を通して撮像媒体の受光面に入射する。本実施形態のＡＦ駆動機構は、カメラは撮像媒体としてＣＣＤ等の撮像素子を用いるデジタルカメラに搭載するものであるが、撮像媒体の種類やカメラのタイプは問わない。
【００１７】
ユニット本体１０にはモータ保持用のブラケット１２が設けられており、このブラケット１２に、固定ねじ１４を介してＡＦモータ１３が固定されている。ＡＦモータ１３は間欠駆動されるステッピングモータである。ＡＦモータ１３からは、撮影レンズの光軸方向に向けてモータ回動軸１５が突出しており、モータ回動軸１５にはモータピニオン（原動側ギヤ）１６が固定されている。ブラケット１２にはモータピニオン１６を収納するピニオン収納凹部１７が形成されており、このピニオン収納凹部１７に隣接してユニット本体１０に形成されたアイドルギヤ収納凹部１８には、アイドルギヤ２０が収納されている。アイドルギヤ２０は、モータ回動軸１５と略平行となるようにユニット本体１０上に突設したアイドルギヤ回動軸（回動中心軸）２１により回動可能に支持されており、モータピニオン１６に噛合している。アイドルギヤ２０はさらに、アイドルギヤ回動軸２１と平行な従動ギヤ回動軸２２により軸支された従動ギヤ２３に噛合している。
【００１８】
従動ギヤ２３は、モータピニオン１６と歯数、形状、ギヤピッチ（ギヤ山の間隔）が同一のギヤであり、またアイドルギヤ２０のアイドルギヤ回動軸２１に対して、モータピニオン１６と対称となる位置に配置されている。すなわち、アイドルギヤ回転軸２１は、モータピニオン１６の回転軸（モータ回動軸１５）と従動ギヤ２３の回動軸２２とを結ぶ直線と直交する方向に延びていて、いわば、従動ギヤ２３は、モータピニオン１６の位置から、アイドルギヤ回動軸２１回りに１８０度離れた位置にある。従動ギヤ２３は、その正逆方向の回転により、図示しないリードスクリューを正逆に回転させる。リードスクリューには、光軸方向へ直進案内されたフォーカスレンズ群の支持枠（被駆動部材、不図示）が螺合しており、リードスクリューが回転するとフォーカスレンズ群の支持枠が該光軸方向に前後移動する。したがって、ＡＦモータ１３を駆動させてモータ回動軸１５（モータピニオン１６）を回動させると、アイドルギヤ２０を介して従動ギヤ２３が回動され、フォーカスレンズ群を光軸に沿って移動させることができる。フォーカスレンズ群を前後いずれの方向に駆動させるかは、ＡＦモータ１３の正転、逆転により選択できる。本実施形態ではフォーカスレンズ群の移動量や移動方向を決定する制御手段等は特に示していないが、フォーカシング制御は周知の技術を利用できる。
【００１９】
本実施形態のＡＦユニットでは、ＡＦモータ１３がステッピングモータであるが、該ＡＦモータ１３とリードスクリューを直結せず両者の間にギヤによる動力伝達機構を介在させている。よって、モータとリードスクリューが軸方向に並ぶ場合よりもモータ駆動装置の占める該軸方向長を短くして、特にカメラの前後方向での小型化を図ることが可能である。一方、従来技術の説明で述べた通り、ＡＦモータ１３がステップモータであると、フォーカシングの際にＡＦモータ１３の動作切替（駆動及び停止）が多いため、ギヤ列中にバックラッシが存在していると、連続駆動するモータを駆動源とした場合に比して、特に騒音や駆動ロスが大きくなってしまう。これを防ぐには、モータの動作切替時にモータ速度を低下させるなど電気的制御を用いることもできるが、前述の通りコストが高くなってしまう。本発明では以下に説明するように、電気的制御によらず、アイドルギヤ２０の機械的構造によりバックラッシを解消している。
【００２０】
図２以下に示すように、アイドルギヤ２０は、回動中心軸方向に隣接して配置されたメインギヤ（平行ギヤ、定位置回転ギヤ）３０とサブギヤ（平行ギヤ、不定位置回転ギヤ）４０から構成されている。なお、図１では、メインギヤ３０が省略されている。また、各ギヤ３０、４０の単体形状を示す図２と図３では、メインギヤ３０とサブギヤ４０のうち軸線方向への貫通部分（孔）にハッチングを付している。
【００２１】
メインギヤ３０とサブギヤ４０はいずれも、円板状部の外周に複数のギヤ歯３１、４１が形成された平ギヤの形態をなしており、ギヤ歯３１の最大突出部分を含んだメインギヤ３０の外径サイズは、ギヤ歯４１の最大突出部分を含んだサブギヤ４０の外径サイズと等しい。また、メインギヤ３０におけるギヤ歯３１と、サブギヤ４０におけるギヤ歯４１は、歯数、形状、ギヤピッチ（ギヤ山の間隔）が互いに同じである。換言すれば、メインギヤ３０とサブギヤ４０は、ギヤ歯３１、４１部分については同一の構造である。
【００２２】
メインギヤ３０は例えば合成樹脂材料からなり、その中心に円形の軸穴３２が貫通形成されている。軸穴３２の内径サイズはユニット本体１０側に設けたアイドルギヤ回動軸２１の外径サイズと略同じであり、アイドルギヤ回動軸２１に対して回動可能にかつ実質的に隙間なく嵌まる。また、メインギヤ３０のうちサブギヤ４０に対向する面には、軸穴３２と同心の円筒状リブ３３が軸線方向に向け突設されている。メインギヤ３０にはさらに、円筒状リブ３３よりも外径側に、周方向へ長い対称な形状の一対の弾性腕部３４が形成されている。弾性腕部３４は、メインギヤ３０の本体部を周方向に向けて切り欠いた残部として形成されており、一端部が該本体部に接続し、他端部が固定されず自由になっている。弾性腕部３４の自由端部は、メインギヤ３０の径方向、及び軸線方向（回動中心軸と平行な方向）へ弾性変形が可能であり、サブギヤ４０に対向する面側に係合突起３５が突設されている。係合突起３５は、円筒状をなす基部３５ａと、基部３５ａの先端に位置する該基部３５ａよりも大径の抜止部（大径先端部）３５ｂからなる。一対の弾性腕部３４及び一対の係合突起３５はそれぞれ、メインギヤ３０の軸線（軸穴３２の中心）を挟んだ径方向において対称に位置している。
【００２３】
メインギヤ３０と同様にサブギヤ４０も合成樹脂材料からなっている。サブギヤ４０の中心には、メインギヤ３０側の円筒状リブ３３の外径サイズよりも内径サイズが一定以上大きい円形開口４２が形成されている。またサブギヤ４０には、その軸線（円形開口４２の中心）を挟んだ径方向の対称位置に、対称な形状の一対の貫通溝４３が形成されている。各貫通溝４３は、メインギヤ３０側の係合突起３５の抜止部３５ｂが通過可能な幅の幅広部（幅広溝）４４と、抜止部３５ｂは通さず基部３５ａのみ嵌合可能な幅の幅狭部４５からなっており、幅狭部４５はさらに、幅広部４４に連続し概ねサブギヤ４０の周方向に延びる導入部４５ａ、この導入部４５ａよりも外径側に膨らんだ屈曲部（屈曲溝）４５ｂ、屈曲部４５ｂに続く弾性変形ガイド部（弾性変形ガイド溝）４５ｃから構成されている。弾性変形ガイド部４５ｃは、屈曲部４５ｂとの接続箇所よりも終端部の方がサブギヤ４０の内径側（中心近く）になるように方向付けられた直線状溝であり、サブギヤ４０上において対称の位置にある一対の弾性変形ガイド部４５ｃは概ね平行になっている。
【００２４】
また、図５に断面形状を示すように、貫通溝４３の幅狭部４５のうちメインギヤ３０に面する側とは反対側の開口部は、サブギヤ４０の表面に向けて徐々に開口幅を広くするように面取り部４５ｄが形成されている。
【００２５】
メインギヤ３０とサブギヤ４０を組み合わせる際には、メインギヤ３０側に設けた一対の係合突起３５の位置を、サブギヤ４０側に形成した一対の貫通溝４３のうち幅広部４４に対応させる。幅広部４４は抜止部３５ｂも通過可能な幅を有するので、この両部の対応状態でメインギヤ３０とサブギヤ４０の対向面を接近させると、係合突起３５が幅広部４４内に進入する。このとき同時に、メインギヤ３０の円筒状リブ３３がサブギヤ４０の円形開口４２内に挿入される（図５参照）。続いて、係合突起３５を貫通溝４３の終端部へ移動させる方向にメインギヤ３０とサブギヤ４０を相対回転させる。この相対回転方向とは、メインギヤ３０側では図２の反時計方向、サブギヤ４０側では図３の時計方向に相当する。もちろん、メインギヤ３０とサブギヤ４０は、一方を固定して他方のみを回転させても構わない。両ギヤの相対回転により、まず係合突起３５の基部３５ａが幅広部４４から脱して幅狭部４５の導入部４５ａ内に移動する。このとき抜止部３５ｂは、幅狭部４５の開口側に形成した面取り部４５ｄ内に収納されてサブギヤ４０の外面と略面一になり、サブギヤ４０から突出することがない。
【００２６】
図５から分かるように、幅狭部４５では係合突起３５の抜止部３５ｂを通過させない溝幅となっているため、導入部４５ａ内に係合突起３５を移動させると、抜止部３５ｂが面取り部４５ｄに係合して軸線方向に抜け止められ、メインギヤ３０とサブギヤ４０の軸線方向への離間が制限される。これ以降、一対の係合突起３５を再び幅広部４４に移動させるまで、抜止部３５ｂと面取り部４５ｄの係合状態、すなわちメインギヤ３０とサブギヤ４０の軸線方向における結合状態が維持される。なお、各係合突起３５を有する弾性腕部３４はメインギヤ３０の軸線方向にも弾性変形性を有しており、以上のようにメインギヤ３０とサブギヤ４０を組み合わせると、一対の弾性腕部３４により、軸線方向に隣接するメインギヤ３０とサブギヤ４０を接近させる方向への付勢力が生じる。
【００２７】
メインギヤ３０とサブギヤ４０の相対回転を続けると、係合突起３５（基部３５ａ）は導入部４５ａから屈曲部４５ｂ内に移動する。屈曲部４５ｂは導入部４５ａよりも外径側に膨らんでおり、かつ屈曲部４５ｂ内には段部が形成されているので、係合突起３５が屈曲部４５ｂを通過するときには抵抗が加わる。この抵抗に抗してメインギヤ３０とサブギヤ４０の相対回動を続けると、係合突起３５を有する一対の弾性腕部３４は、その自由端部がメインギヤ３０の外径方向（図２の矢印Ａ方向）に向けて押し込まれて弾性変形する。
【００２８】
さらにメインギヤ３０とサブギヤ４０を相対回動させて係合突起３５が屈曲部４５ｂを越えて弾性変形ガイド部４５ｃに入ると、係合突起３５を外径方向に押す力が解除され一対の弾性腕部３４の弾性変形が解消する。図４がこの弾性腕部３４の自由状態を示しており、係合突起３５が幅狭部４５内に位置して抜止部３５ｂが抜け止められているため、メインギヤ３０とサブギヤ４０は軸線方向には離間しない。また、係合突起３５を再び幅広部４４まで戻すには、前述した屈曲部４５ｂの通過時に抵抗を加える必要があるため、取り外す意思をもってメインギヤ３０とサブギヤ４０を相対回転させない限り、係合突起３５は弾性変形ガイド部４５ｃ内に留まる。特に、屈曲部４５ｂは、係合突起３５を導入部４５ａから弾性変形ガイド部４５ｃに移動させるときよりも、その反対方向への移動時により大きな抵抗が加わる形状に設定されているため（ギヤ径方向において、屈曲部４５ｂに続いて弾性変形ガイド部４５ｃに続く部分の溝の傾斜が、導入部４５ａから屈曲部４５ｂへ続く部分の溝の傾斜に比べ急勾配となっているため）、一度ユニット化したメインギヤ３０とサブギヤ４０が不用意に分離するおそれはない。このユニット化されたアイドルギヤ２０では、円筒状リブ３３と円形開口４２の間に径方向の余裕があるため、メインギヤ３０とサブギヤ４０が、軸線（回動中心軸）と直交する平面方向へある程度相対移動可能となっている。
【００２９】
前述した通り、図４の状態では、係合突起３５は屈曲部４５ｂによって幅広部４４側への移動（脱落）が制限されているが、外力を加えなければ弾性変形ガイド部４５ｃの終端部方向へも移動せず、結果としてメインギヤ３０とサブギヤ４０の相対位置は一定に保たれる。すなわち、弾性変形ガイド部４５ｃは、弾性腕部３４の延設方向である周方向への移動成分に加え、メインギヤ３０の内径側への移動成分も含むように方向付けされているため、係合突起３５を弾性変形ガイド部４５ｃの終端方向へ進めるためには、係合突起３５を支持する弾性腕部３４を内径方向（図２の矢印Ｂ方向）に押し込んで弾性変形させる必要がある。よって、外力を加えずに一対の弾性腕部３４が自由状態にあるときには、ユニット化されたメインギヤ３０とサブギヤ４０は概ね図４での相対位置を保つ。このとき、メインギヤ３０とサブギヤ４０はほぼ同心の関係にあり、円形開口４２の内周面は概ね円筒状リブ３３の外周面から均等に離れて位置している。また、メインギヤ３０側のギヤ歯３１とサブギヤ４０側のギヤ歯４１は互いの周方向位相がずれており、アイドルギヤ２０を正面から見た場合には、周方向においてギヤ歯３１とギヤ歯４１が交互に表れる。
【００３０】
以上のように組んだアイドルギヤ２０をＡＦユニットに装着した状態が図６である。具体的には、軸穴３２にアイドルギヤ回動軸２１を挿通させてアイドルギヤ２０をアイドルギヤ収納凹部１８内に収納しており、アイドルギヤ２０のギヤ歯３１とギヤ歯４１に対し、モータピニオン１６と従動ギヤ２３が噛合している。前述したように、アイドルギヤ２０の単体状態（図４）ではギヤ歯３１とギヤ歯４１の周方向位相はずれているため、モータピニオン１６または従動ギヤ２３をアイドルギヤ２０に噛合させるためには、ギヤ歯３１とギヤ歯４１の歯筋を概ね合わせた上で噛合させる。ギヤ歯３１とギヤ歯４１の歯筋を合わせる際には、メインギヤ３０とサブギヤ４０を相対回転させる。ここでの相対回転方向は、係合突起３５を図４の位置よりもさらに弾性変形ガイド部４５ｃの終端部に移動させる方向である。すると、一対の係合突起３５を支持する弾性腕部３４が内径方向に弾性変形され、該弾性腕部３４の復元力により、図４に示す初期位置へ戻そうとしてメインギヤ３０とサブギヤ４０が互いに反対方向に回動付勢される。この状態でモータピニオン１６と従動ギヤ２３をギヤ歯３１とギヤ歯４１の間に噛合させると、モータピニオン１６と従動ギヤ２３のギヤ歯はそれぞれ反対方向に付勢されたギヤ歯３１とギヤ歯４１に挟まれ、各ギヤの噛合部分のバックラッシが解消される。また本実施形態においては、アイドルギヤ回動軸２１に対して、モータピニオン１６と従動ギヤ２３とが互いに１８０度離れた対称の位置に配置されている。そのため、モータピニオン１６起動時におけるアイドルギヤ２０のギヤ歯３１とギヤ歯４１の相対移動は、同時に従動ギヤ２３側のバックラッシュ除去動作としても作用し、それぞれのギヤのバックラッシが同時に解消される。
【００３１】
このように、本実施形態では、メインギヤ３０とサブギヤ４０に反対方向の回動付勢力を付与するための付勢手段を、各一対の弾性腕部３４と貫通溝４３として各ギヤ３０、４０に一体的に形成しているので、付勢ばね等の部材を別途設ける必要がなく、部品点数が少なく安価にギヤのバックラッシを除去することができる。
【００３２】
また、弾性腕部３４の係合突起３５（抜止部３５ｂ）と貫通溝４３（幅狭部４５）は、メインギヤ３０とサブギヤ４０に反対方向の回動付勢力を付与するための構造物であると同時に、メインギヤ３０とサブギヤ４０を軸線方向において結合させる手段としても機能している。さらに、アイドルギヤ２０では、係合突起３５が弾性変形ガイド部４５ｃ内に位置する使用状態でメインギヤ３０とサブギヤ４０の結合を維持するべく、屈曲部４５ｂによって係合突起３５（基部３５ａ）の分解位置への移動を規制している。すなわち、アイドルギヤ２０では、バックラッシを除去するための機構が、メインギヤ３０とサブギヤ４０を結合させるための機能も備えている。このアイドルギヤ２０は、予めメインギヤ３０とサブギヤ４０を結合させてユニット状態で取り扱うことができるので、部品管理が容易で組立作業性に優れている。
【００３３】
本実施形態のアイドルギヤ２０はまた、メインギヤ３０とサブギヤ４０が回動中心軸と直交する平面方向に相対移動可能であるため、メインギヤ３０とサブギヤ４０は、モータピニオン１６及び従動ギヤ２３との噛合に際してギヤの歯筋を合わせるために相対回転するのみならず、必要に応じて径方向にも位置を変化させることができる。例えば、図６の状態では、メインギヤ３０はアイドルギヤ回動軸２１により位置が決められているために定位置回動するのに対し、サブギヤ４０は図４の初期位置よりもモータ回動軸１５に近くに偏心している。これは、モータピニオン１６とアイドルギヤ２０の間におけるバックラッシ量と、従動ギヤ２３とアイドルギヤ２０の間におけるバックラッシ量が異なっているためである。アイドルギヤは、少なくとも原動側と従動側の二つのギヤに対してバックラッシを解消しなければならないので、このように一方のサブギヤ４０を不定位置で回動するギヤとしておくことにより、アイドルギヤと二つのギヤとの間のバックラッシの量が異なっていても、各ギヤとの噛合深さなどを柔軟に変化させて対応することができる。実施形態とは異なり、仮にサブギヤ４０が回動中心軸に対して移動せず定位置回動するものとした場合、アイドルギヤ２０に対するモータピニオン１６と従動ギヤ２３のバックラッシ量が異なっていても、決まった量のバックラッシしか解消できず、一方のギヤ対してはバックラッシが残るおそれがある。一方、本実施形態のようにメインギヤ３０とサブギヤ４０の相対移動が許されている構造であれば、アイドルギヤ２０と噛合関係にあるモータピニオン１６と従動ギヤ２３の両方に対して、確実にバックラッシを除去することができる。
【００３４】
なお、サブギヤ４０がメインギヤ３０に対して軸線直交方向に移動する際には、その移動量及び方向に応じて、一対の弾性腕部３４が弾性変形状態を変化させて対応する。また、メインギヤ３０に対するサブギヤ４０の移動範囲は、円形開口４２が円筒状リブ３３に当接することにより制限されるが、メインギヤ３０とサブギヤ４０の間には、少なくとも、モータピニオン１６とアイドルギヤ２０の双方に対して生じることが設計上予想されるバックラッシ量の差の最大値に対応できるだけの相対移動量が確保されている。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、従来は確実にバックラッシを解消することが難しかったアイドルギヤ機構においても、簡単かつ安価な構造によって確実にバックラッシを除去することができる。また、従来のギヤバックラッシ除去機構において設けられていた付勢ばねを不要とできるので、アイドルギヤに限らないギヤ機構一般において、ギヤバックラッシ除去用の製造コストを下げることができる。さらに、モータの電気的制御によらずに、簡単な機械的構造によりギヤトレインのバックラッシを除去できるので、特にステッピングモータを駆動源としたモータ駆動装置において、製造コストを抑えつつ騒音等の発生を防ぎ、かつ装置の小型化を図ることができる。
【００３６】
但し、本発明は実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態はカメラのＡＦ機構に関するものであるが、本発明はカメラのＡＦ機構以外にもギヤを備える様々な機器に対して広く用いることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、部品点数が少なく製造コストを抑えたギヤバックラッシ除去機構が得られる。さらに、本発明によれば、低コストにバックラッシを除去し、かつスペース効率にも優れるモータ駆動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したギヤ構造を有するＡＦユニットを光軸方向に沿って見た図である。
【図２】図１のＡＦユニットに搭載されるアイドルギヤを構成するメインギヤを単体で示す正面図である。
【図３】同アイドルギヤを構成するサブギヤを単体で示す正面図である。
【図４】図２のメインギヤと図３のサブギヤを組んだユニット状態の正面図である。
【図５】図４のV-V断面線に沿うアイドルギヤの断面図である。
【図６】図４及び図５のアイドルギヤをＡＦユニットに組み付けた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１０ ユニット本体
１１ 撮影開口
１２ ブラケット
１３ ＡＦモータ
１４ 固定ねじ
１５ モータ回動軸
１６ モータピニオン（原動側ギヤ）
１７ ピニオン収納凹部
１８ アイドルギヤ収納凹部
２０ アイドルギヤ
２１ アイドルギヤ回動軸（回動中心軸）
２２ 従動ギヤ回動軸
２３ 従動ギヤ
３０ メインギヤ（平ギヤ、定位置回転ギヤ）
３１ ギヤ歯
３２ 軸穴
３３ 円筒状リブ
３４ 弾性腕部
３５ 係合突起
３５ａ 基部
３５ｂ 抜止部（大径先端部）
４０ サブギヤ（平ギヤ、不定位置回転ギヤ）
４１ ギヤ歯
４２ 円形開口
４３ 貫通溝
４４ 幅広部（幅広溝）
４５ 幅狭部
４５ａ 導入部
４５ｂ 屈曲部（屈曲溝）
４５ｃ 弾性変形ガイド部（弾性変形ガイド溝）
４５ｄ 面取り部

Claims (12)

1. 少なくとも二つのギヤ間におけるバックラッシを除去するギヤバックラッシ除去機構において、
   上記二つのギヤの一方を、回動中心軸方向に隣接して配置され、それぞれ他方のギヤに噛合する同数同形状のギヤ歯を外周に有する一対の平行ギヤから構成し、
   上記一対の平行ギヤの一方に、一端部が固定され他端部を径方向に弾性変形可能な自由端部とした弾性腕部を一体に形成し、
   上記一対の平行ギヤの他方に、上記弾性腕部の自由端部に設けた突起が移動可能に嵌まる、周方向に対して傾斜した弾性変形ガイド溝を形成し、
   上記一対の平行ギヤと他方のギヤとの非噛合状態では、上記弾性腕部が自由状態となって、そのギヤ歯が周方向に交互に位置する角度位置に一対の平行ギヤを保持し、
   該一対の平行ギヤのギヤ歯の周方向位置を略一致させて上記他方のギヤと噛合させるときに、上記弾性変形ガイド溝内を上記突起が移動して上記弾性腕部が弾性変形し、該弾性腕部により一対の平行ギヤを互いに反対方向に回動付勢することを特徴とするギヤバックラッシ除去機構。
2. 請求項１記載のギヤバックラッシ除去機構において、上記弾性腕部と弾性変形ガイド溝はそれぞれ、上記一対の平行ギヤの回動中心軸に関して対称に一対設けられているギヤバックラッシ除去機構。
3. 請求項１または２記載のギヤバックラッシ除去機構において、上記弾性腕部の突起は、上記弾性変形ガイド溝内に移動可能に嵌まる円筒状の基部と、該基部よりも大径で弾性変形ガイド溝を通過不能な大径先端部とを有し、この大径先端部と弾性変形ガイド溝周辺部の係合によって一対の平行ギヤの回動中心軸方向への離間が制限されるギヤバックラッシ除去機構。
4. 請求項３記載のギヤバックラッシ除去機構において、上記弾性変形ガイド溝に連続する、上記大径先端部が通過可能な組立用の幅広溝を有し、該大径先端部を幅広溝内に移動させると一対の平行ギヤが回動中心軸方向へ分離可能となるギヤバックラッシ除去機構。
5. 請求項４記載のギヤバックラッシ除去機構において、さらに上記弾性変形ガイド溝と幅広溝の間に、該弾性変形ガイド溝から幅広溝へ向かう上記突起の移動に対して抵抗を与える屈曲溝を有するギヤバックラッシ除去機構。
6. 請求項１から５のいずれか１項記載のギヤバックラッシ除去機構において、上記弾性腕部は、上記一対の平行ギヤの径方向及び回動中心軸方向に弾性変形可能であるギヤバックラッシ除去機構。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載のギヤバックラッシ除去機構において、上記一対の平行ギヤは、それぞれが上記他方のギヤとの噛合を保ちつつ回動中心軸と直交する平面方向に相対移動可能であるギヤバックラッシ除去機構。
8. 請求項７記載のギヤバックラッシ除去機構において、上記一対の平行ギヤは、原動側と従動側の二つのギヤに噛合するアイドルギヤを構成しているギヤバックラッシ除去機構。
9. 請求項８記載のギヤバックラッシ除去機構において、上記原動側のギヤと従動側のギヤは、その回動中心軸と直交する平面方向において、上記アイドルギヤの回動中心軸に関する対称位置に設けられているギヤバックラッシ除去機構。
10. モータと、該モータの駆動力を被駆動部材へ伝達する少なくとも二つのギヤを有するモータ駆動装置において、
    上記二つのギヤの一方を、回動中心軸方向に隣接して配置され、それぞれ他方のギヤに噛合する同数同形状のギヤ歯を外周に有する一対の平行ギヤから構成し、
    上記一対の平行ギヤの一方に、一端部が固定され他端部を径方向に弾性変形可能な自由端部とした弾性腕部を一体に形成し、
    上記一対の平行ギヤの他方に、上記弾性腕部の自由端部に設けた突起が移動可能に嵌まる、周方向に対して傾斜した弾性変形ガイド溝を形成し、
    上記一対の平行ギヤと他方のギヤとの非噛合状態では、上記弾性腕部が自由状態となって、そのギヤ歯が周方向に交互に位置する角度位置に一対の平行ギヤを保持し、
    該一対の平行ギヤのギヤ歯の周方向位置を略一致させて上記他方のギヤと噛合させるときに、上記弾性変形ガイド溝内を上記突起が移動して上記弾性腕部が弾性変形し、該弾性腕部により一対の平行ギヤを互いに反対方向に回動付勢することを特徴とするモータ駆動装置。
11. 請求項１０記載のモータ駆動装置において、上記モータは、間欠駆動されるステッピングモータであるモータ駆動装置。
12. 請求項１０または１１記載のモータ駆動装置において、上記被駆動部材は、カメラのフォーカスレンズ群を支持するレンズ枠であるモータ駆動装置。

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