小型機器用ギヤユニット
【課題】モーターと、モータの回転を減速して機器動作部に伝達する第１〜第ｎギヤ（例えばｎ＝５とする）を有するギヤヘッド部としてのギヤボックスとを有する小型機器用ギヤユニットにおいて、動作音を静音化するとともに、小型化を可能にする。
【解決手段】モータ１００の回転軸が挿入される回転軸挿入孔を有する軸受け部から放射状に突出される複数の羽根を有し、モータ１００の回転とともに回転する羽根車３００と、羽根車３００に取り付けられて羽根車３００とともに回転してモータ１００の回転力を第１〜第５ギヤのうちの第１ギヤ２１１に伝達するウオームギヤ４００とをさらに有する。本発明によれば、動作時における静音化が可能となるともに小型化が可能となる小型機器用ギヤユニットを提供できる。
【解決手段】モータ１００の回転軸が挿入される回転軸挿入孔を有する軸受け部から放射状に突出される複数の羽根を有し、モータ１００の回転とともに回転する羽根車３００と、羽根車３００に取り付けられて羽根車３００とともに回転してモータ１００の回転力を第１〜第５ギヤのうちの第１ギヤ２１１に伝達するウオームギヤ４００とをさらに有する。本発明によれば、動作時における静音化が可能となるともに小型化が可能となる小型機器用ギヤユニットを提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機などに搭載されるデジタルカメラのズームレンズ駆動用として好適な小型機器用ギヤユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機においてはデジタルカメラ（以下ではカメラという。）が搭載されているものが一般的である。携帯電話機はますます高性能化が進み、機能も多彩なものとなってきており、それに伴い携帯電話機に搭載されているカメラも同様に高性能化及び高機能化が進んでいる。例えば、ズーム機能もその１つである。ズーム機能において、より高倍率のズームを可能とするためには光学的ズーム機構を設けることが好ましいが、光学的なズーム機構を設けるには、ズームレンズ駆動用のギヤユニットが必要となる。
【０００３】
ズームレンズ駆動用のギヤユニットは、モーターと、モーターの回転を減速する減速ギヤ列を有するギヤヘッドとしてのギヤボックスとを有している。なお、この明細書においては、モーターとギヤボックスとを一体化したものをギヤユニットと呼ぶことにする。
【０００４】
このようなギヤユニットは従来から種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
図１０は、特許文献１に記載されているギヤユニット（特許文献１においてはギヤドモーターとしている。）の構成を示す斜視図である。特許文献１に記載されているギヤユニット１は、図１０に示すように、減速ギヤ列２を収納するギヤボックス３と、モーター４０と、モーター４０の回転軸４１に取り付けられたウォームギヤ２１と、モーター４０の回転軸４１に固定される羽根車６０とを備えている。なお、特許文献１に記載されているギヤユニットにおいては、羽根車６０は、モーター４０をギヤボックス３に固定したあとに、モーター４０の回転軸４１に取り付け可能としている。このため、図１０においては、羽根車６０は、回転軸４１に取り付けられる前の状態が示されている。
【０００５】
羽根車６０は、モーター４０の回転数を計測するために用いられるものであり、モーター４０とともに回転することによって、フォトインタラプタ（図示せず。）の発光部からの光を間欠的に遮断するものである。このフォトインタラプタの出力によりモーター４０の回転数を計測することができる。このため、図１０に示すギヤユニットをズームレンズ駆動用のギヤユニットとして用いる場合には、ズームレンズのズーム量を制御することができる。
【０００６】
また、ウォームギヤ２１は合成樹脂などによって形成され、中心軸方向に沿って中空部が設けられ、この中空部にモーター４０の回転軸４１が圧入されることによって回転軸４１に固定される。
【０００７】
また、減速ギヤ列２を構成する第１〜第４ギヤ２２〜２５のうちの第４ギヤ２５は出力ギヤとしての機能を有し、図１０に示す従来のギヤユニットを例えばズームレンズ駆動用のギヤユニットとして用いる場合には、ズームレンズのレンズ鏡筒（図示せず）を回転させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−８９４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
携帯電話機などの携帯用電子機器は、高性能化とともに小型化の要求も高く、当然のことながら、ズームレンズ駆動用のギヤユニットも高性能化と小型化が要求される。特許文献１に記載されているギヤユニットは、携帯電話機に搭載されるカメラのズームレンズ駆動用のギヤユニットとしても適用可能であるが、携帯電話機に搭載されたカメラのズームレンズ駆動用のギヤユニットとして適用する場合には、いくつかの課題もある。
【００１０】
例えば、特許文献１に記載されているギヤユニットにおいて用いられているウォームギヤ２１は、中空部を有しており、その中空部にモーター４０の回転軸４１が圧入されることによって回転軸４１に取り付けられるようになっている。
【００１１】
このように、中空部に回転軸４１を圧入することによってウォームギヤ２１を回転軸４１に取り付ける場合には、ウォームギヤ２１が破損しないようにするために、ウォームギヤ２１を肉厚にする必要があるとともに強度を高めるために硬い材質の合成樹脂を用いる必要がある。
【００１２】
しかしながら、ウォームギヤ２１を肉厚にすると、ウォームギヤ２１の直径が必然的に大きくなってしまい、ウォームギヤ２１の直径が大きくなることによる課題が生じてくる。すなわち、ウォームギヤ２１の直径が大きくなると、ウォームギヤ２１が回転したときに周速も大きくなり、それに伴って回転音も大きくなる。これは、ギヤなどは、同じ回転数で回転した場合に、周速が大きいほど騒音が大きくなる傾向にあるからである。
【００１３】
回転音を大きくする要因は、ウォームギヤ２１の直径が大きいことだけではなく、ウォームギヤ２１の材質にもある。すなわち、ギヤなどは、同じ回転数で回転した場合に、堅い材質であるほど騒音が大きくなる傾向にあり、ウォームギヤ２１の材質を硬い材質の合成樹脂とすると、回転時の騒音が大きくなる傾向にある。
【００１４】
また、特許文献１に記載されているギヤユニットは、図１０に示すように、モーター４０の回転軸４１の先端部をＬ字状のバネ７で押さえてスラスト方向の「ガタツキ」を防止するようにしているが、スラスト方向に直交する方向の「横ぶれ」は防止することはできない。このため、モーター４０が高速で回転すると、ウォームギヤ２１は高速回転軸時に「横ブレ」が生じる可能性もあり、この「横ブレ」が騒音を大きくする要因にもなり得る。
【００１５】
一方、近年の携帯電話機などは、音声を入力しながら動画の撮影が可能となっているものも多く、音声を入力しながら動画を撮影する際にズーミングをしながら撮影する場合もある。このような場合、ギヤユニットの動作音が入力されるのは好ましいことではない。このため、ギヤユニットの動作音を静音化することも重要な課題である。
【００１６】
なお、ウォームギヤ２１の直径が大きくなることによる課題は、動作音が大きくなることだけではなく、ギヤボックス３内の限られたスペースにおいては、ウォームホイール２２ａを含む第１〜第４ギヤ２２〜２５の配置に大きく制約が生じるといった課題もある。
【００１７】
すなわち、特許文献１に記載されているギヤユニットにおいては、図１０に示すように、ウォームホイール２２ａを含む第１〜第４ギヤ２２〜２５は、ウォームギヤ２１の回転中心軸Ａの一方の側（図１０においては矢印ｘ’方向の側）に集中的に配置されている。このような配置とせざるを得ないのは、ウォームギヤ２１の径が大きく、回転中心軸Ａの他方の側（図１０においては矢印ｘ方向の側）に空きスペースがないことが要因の一つである。
【００１８】
特許文献１に記載されたギヤユニットは、図１０に示すように、全体的にはほぼＬ字型の形状をなし、かつ、ギヤの数がウォームホイールを含むウォームホイール２２ａを含む第１〜第４ギヤ２２〜２５の４個必要としているので、ギヤボックス３の平面の面積も大きくなる。このため、特許文献１に記載されたギヤユニット１を例えば携帯電話機などに設置する場合、大きな設置面積が必要となる。携帯電話機などにおいては、限られたスペースの中に様々な部品を収納する必要があるため、個々の部品は可能な限り小さくすることが要求される。
【００１９】
そこで本発明は、動作時における静音化を可能とするとともに小型化を可能とすることができる小型機器用ギヤユニット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】
【００２０】
［１］本発明の小型機器用ギヤユニットは、モーターと、前記モーターの回転を減速して機器動作部に伝達する第１〜第ｎギヤ（ｎは２以上の整数）を有するギヤヘッド部とを有する小型機器用ギヤユニットであって、前記モーターの回転軸が挿入される回転軸挿入孔を有する軸受け部から放射状に突出される複数の羽根を有し、前記モーターの回転とともに回転する羽根車と、前記羽根車に取り付けられて前記羽根車とともに回転して前記モーターの回転力を前記第１〜第ｎギヤのうちの第１ギヤに伝達するウォームギヤとをさらに有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の小型機器用ギヤユニットによれば、ウォームギヤは羽根車に取り付けられて羽根車とともに回転するような構成となっている。このため、ウォームギヤの直径を小さくすることができる。すなわち、本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、ウォームギヤは、モーターの回転軸に直接取り付けられるものではないため、回転軸を挿入するための中空部が不要となり、また、回転軸が圧入されるものではないため、硬度の高い合成樹脂とする必要もなく、比較的軟らかい合成樹脂を用いることができる。
【００２２】
このように、ウォームギヤの直径を小さくすることができ、かつ、比較的軟らかい合成樹脂を用いることができることによって、回転時における動作音を低減することができ、静音化が可能となる。これは、ギヤなどは、同じ回転数で回転した場合には、周速が小さいほど騒音が小さくなる傾向にあり、また、同じ回転数で回転した場合には、軟らかい材質であるほど騒音が小さくなる傾向にあるからである。また、ウォームギヤの直径を小さくできることによって、ギヤユニット全体を小型化することができる。
【００２３】
［２］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記機器動作部は、ズームレンズのレンズ鏡筒であることが好ましい。
【００２４】
本発明の小型機器用ギヤユニットは、ズームレンズのレンズ鏡筒を駆動するためのギヤユニットとして好適なものである。特に、光学的ズーム機構を有したカメラ付きの携帯電話機などの小型機器に本発明の小型機器用ギヤユニットを採用することによって、ズーム動作時における静音化が可能となり、また、ギヤユニット全体が小型であるので、限られた狭いスペースにも容易に設置可能となる。
【００２５】
［３］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記ウォームギヤは、前記モーターの回転力を前記第１ギヤに伝達するためのスクリューネジ状歯車部と、前記スクリューネジ状歯車部の先端側で、かつ、前記スクリューネジ状歯車部の回転中心軸に一致するように設けられている先端軸とを有し、前記ギヤヘッド部は、前記ウォームギヤの先端軸を回転自在に支持すウォームギヤ支持用軸受け部を有することが好ましい。
【００２６】
このように、ウォームギヤの先端軸がギヤヘッド側に設けられたウォームギヤ支持用軸受け部に回転自在に支持されることによって、ウォームギヤは羽根車の回転に伴って回転する際に、先端軸がウォームギヤ支持用軸受け部で支持された状態で回転する。このため、ウォームギヤは、たとえ、その直径を小さくし、かつ、比較的軟らかい合成樹脂を用いたとしても、「横ぶれ」を生じることなく安定した状態で回転可能となる。
【００２７】
［４］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記ウォームギヤは、前記スクリューネジ状歯車部の後端側で、かつ、前記回転中心軸の軸周りに設けられている複数の突出片をさらに有し、前記複数の突出片の各突出片が、前記羽根車に取り付けられることが好ましい。
【００２８】
このように、ウォームギヤに設けられた突出片を羽根車に取り付けることによってウォームギヤを羽根車に取り付けることができるため、簡単な構成で容易にウォームギヤを羽根車に取り付けることができる。
【００２９】
［５］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記突出片は、複数の羽根の各付け根部において羽根と羽根との間に圧入されることによって取り付けられることが好ましい。
このような構成とすることによって、特別な工具やネジなどの部品を使用せずに簡単にウォームギヤを羽根車に取り付けることができる。
【００３０】
［６］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記羽根車は、前記モーターの回転数を検出するための機能を有するものであって、前記モーターとともに回転することにより、発光部からの光を前記複数の羽根が間欠的に遮断するように設けられていることが好ましい。
これにより、羽根車が回転することによってモーターの回転数を検出することができる。
【００３１】
［７］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記羽根車は、金属部材からなることが好ましい。
【００３２】
このように、羽根車を金属製とすることにより、羽根車を合成樹脂製とした場合に比べて、強度を維持したまま、厚みを薄くすることができる。また、羽根車を金属製とすることにより、温度や外力などによる劣化など合成樹脂に比べて生じにくく、ウォームギヤの取り付け状態を長期間、適切な状態に保持することができる。
【００３３】
［８］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記第１〜第ｎギヤは、前記第１〜第ｎギヤの各ギヤの回転軸を同一平面上における一本の曲線で近似的に結んだとき、当該曲線が前記ウォームギヤを囲むような弧を描いて配置されていることが好ましい。
【００３４】
第１〜第ｎギヤがこのように配置されることにより、第１〜第ｎギヤは、ギヤヘッド内において縦方向及び横方向に必要以上に広がることなく、ほぼ矩形の範囲内にコンパクトに配置された状態となり、ギヤユニットを小型化することができる。
【００３５】
［９］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記第１〜第ｎギヤは、前記第１〜第ｎギヤの各ギヤの回転軸を同一平面上における一本の曲線で近似的に結んだとき、当該曲線が前第１ギヤを始点として外方に向かうような弧を描いて配置されていることもまた好ましい。
第１〜第ｎギヤをこのような配列とすることによっても本発明の小型機器用ギヤユニットを構成することができる。
【００３６】
［１０］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記第１〜第ｎギヤのｎは、ｎ＝３であることが好ましい。
このように、減速ギヤ列を構成するギヤの数が３個で済むことによってコストの低廉化が可能となる。
【００３７】
［１１］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記モーター及び前記ギヤヘッド部は、金属製の接続板によって前記モーターの回転軸に沿う方向に接合されていることが好ましい。
【００３８】
このように、モーターとギヤヘッドとを接合する接続板が金属製であるため、接続板の厚み部分において雌ネジを形成することができ、接続板側にネジ止め用のボスを形成する必要がなくなる。これにより、当該接続板が当該ギヤユニットを機器内のフレームなどに固定する際の固定板としての役目をも有する場合、フレーム側からネジによって接続板に設けられた雌ネジ部にネジ止めすることができる。このとき、接続板側にネジ止め用のボスが不要となるので、ボスが存在しない分だけ、厚み方向の寸法を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００の外観構成を示す図である。
【図２】実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００の内部構成を説明するために示す平面図である。
【図３】羽根車３００の構成を示す図である。
【図４】ウォームギヤ４００の構成を示す図である。
【図５】ウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付ける際の取り付け手順について説明する図である。
【図６】ウォームギヤ４００の先端軸４２０をウォームギヤ支持用軸受け部２４０で支持させた状態を示す図である。
【図７】小型機器用ギヤユニット１０００を携帯電話機のレンズユニット側に設けられたフレーム７００に取り付けた状態を示す図である。
【図８】実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００の内部構成を説明するために示す平面図である。
【図９】実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００の内部構成を説明するために示す平面図である。
【図１０】特許文献１に記載されているギヤユニットの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態では、本発明の小型機器用ギヤユニットを携帯電話機のズームレンズ駆動用のギヤユニットとして用いる場合について説明する。なお、以下に示す実施形態において、「小型機器用ギヤユニット」を単に「ギヤユニット」と表記する場合もある。
【００４１】
[実施形態１]
図１は、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００の外観構成を示す図である。図１（ａ）は一部を切り欠いて示す正面図であり、図１（ｂ）は一部を切り欠いて示す側面図である。
【００４２】
実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００は、図１に示すように、モーター１００と、減速ギヤ列２１０（図２参照）を有するギヤヘッドとしてのギヤボックス２００と、モーター１００の回転軸１１０に取り付けられた羽根車３００と、羽根車３００に取り付けられているウォームギヤ４００と、モーター１００とギヤボックス２００とを接合して一体化する金属製の接続板５００とを備えている。
ギヤボックス２００は、蓋体２２０と背面板２３０とを有しており、蓋体２２０はネジ（図示せず）によって背面板２３０に取り付けられる。
【００４３】
ウォームギヤ４００は、モーター１００の回転軸１１０に直接取り付けられるものではなく、羽根車３００に取り付けられて羽根車３００とともに回転するものである。ウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付ける際の取り付け方などについては後に詳細に説明する。
【００４４】
接続板５００は、Ｌ字型をなしており、図１において水平方向のプレート部５００ａにはモーター１００がネジ５１０によって取り付けられ、垂直方向のプレート部５００ｂにはギヤボックス２００がネジ（図示せず。）により取り付けられる。
【００４５】
また、接続板５００は、モーター１００とギヤボックス２００とを接合して一体化する役目の他に、ギヤユニット１０００を携帯電話機内に設けられているレンズユニット（図示せず。）のフレームなどに固定する際の固定板としての役目をも有している。このため、垂直方向のプレート部５００ｂには、当該ギヤユニット１０００をレンズユニットに取り付ける際にレンズユニット側からネジ止めするための複数の雌ネジ部５３０が設けられている。
【００４６】
図２は、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００の内部構成を説明するために示す平面図である。なお、図２においてはギヤボックス２００の蓋体２２０を取り外した状態が示されている。減速ギヤ列２１０は、図２に示すように、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５の５個のギヤによって構成されている。
【００４７】
第１〜第５ギヤ２１１〜２１５は、それぞれが大径ギヤと小径ギヤとから構成されている。すなわち、第１ギヤ２１１は、大径ギヤ２１１ａと小径ギヤ２１１ｂとにより構成されており、第２ギヤ２１２は、大径ギヤ２１２ａと小径ギヤ２１２ｂとにより構成されており、第３ギヤ２１３は、大径ギヤ２１３ａと小径ギヤ２１３ｂとにより構成されており、第４ギヤ２１４は、大径ギヤ２１４ａと小径ギヤ２１４ｂとにより構成されており、第５ギヤ２１５は、大径ギヤ２１５ａと小径ギヤ２１５ｂとにより構成されている。
【００４８】
そして、第１ギヤ２１１の大径ギヤ２１１ａは、図２に示すように、ウォームギヤ４００に歯合し、第１ギヤ２１１の小径ギヤ２１１ｂは、第２ギヤ２１２の大径ギヤ２１２ａに歯合し、第２ギヤ２１２の小径ギヤ２１２ｂは、第３ギヤ２１３の大径ギヤ２１３ａに歯合し、第３ギヤ２１３の小径ギヤ２１３ｂは、第４ギヤ２１４の大径ギヤ２１４ａに歯合し、第４ギヤ２１４の小径ギヤ２１４ｂは、第５ギヤ２１５の大径ギヤ２１５ａに歯合している。
【００４９】
なお、第５ギヤ２１５は出力ギヤとしての機能を有し、第５ギヤ２１５の小径ギヤ２１５ｂによってズームレンズ鏡筒（図示せず）を回転させ、それによってズームレンズ（図示せず。）を図２における紙面に直交する方向に往復動させるようにしている。
【００５０】
また、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５は、図２に示すように、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５の各ギヤの回転軸Ｐ１〜Ｐ５を同一平面上における一本の曲線Ｌで近似的に結んだとき、当該曲線Ｌがウォームギヤ４００を囲むほぼ逆Ｕ字状の弧を描くように配置されている。
【００５１】
また、ギヤボックス２００の背面板２３０には、ウォームギヤ４００の先端軸４２０を回転自在に支持するウォームギヤ支持用軸受け部２４０が設けられている。
また、ギヤボックス２００の背面板２３０には、蓋体２２０を取り付ける際の複数（４個とする。）のネジ孔２５１〜２５４が設けられるとともに、蓋体２２０を取り付ける際の位置決め用の複数（２個とする。）のノックピン２６１，２６２が設けられている。
【００５２】
ところで、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５は、蓋体２２０及び背面板２３０のそれぞれ対向する位置に形成された回転軸支持部（図示せず。）で回転自在に支持されるものである。すなわち、ノックピン２６１，２６２によって蓋体２２０と背面板２３０とが正確に位置合わせされた状態で接合されることにより、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５の各回転軸Ｐ１〜Ｐ５がそれぞれ対応する回転軸支持部で回転自在に支持されるようになっている。
【００５３】
図３は、羽根車３００の構成を示す図である。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は斜視図である。羽根車３００は、薄板状の金属板によって作られており、図３に示すように、モーター１００の回転軸１１０が圧入される回転軸挿入孔３１１を有する軸受け部３１０と、軸受け部３１０から所定間隔で放射状に突出した複数（３枚とする。）の羽根３２１〜３２３とを備えている。このように構成された羽根車３００は、回転軸挿入孔３１１にモーター１００の回転軸１１０が圧入されることによりモーター１００の回転軸１１０に固定され、モーター１００とともに回転する。
【００５４】
なお、羽根車３００は、前述したように、モーター１００の回転数を測定するために用いられるものである。すなわち、羽根車３００は、モーター１００とともに回転することにより、フォトインタラプタ（図示せず。）の発光部からの光を間欠的に遮断するものであり、フォトインタラプタの出力によりモーター１００の回転数を計測することができる。
【００５５】
図４は、ウォームギヤ４００の構成を示す図である。ウォームギヤ４００は、図４に示すように、スクリューネジ状歯車部４１０と、スクリューネジ状歯車部４１０の先端側で、かつ、スクリューネジ状歯車部４１０の回転中心軸ａに一致するように突出形成されている先端軸４２０と、スクリューネジ状歯車部４１０の後端側で、かつ、回転中心軸ａの軸周りに設けられている複数（３個とする。）の突出片４４１〜４４３とを有している。なお、突出片４４１〜４４３は、具体的には、スクリューネジ状歯車部４１０の後端部に形成された台座部４３０の後端部において回転中心軸ａの軸周りに所定間隔（等間隔とする。）ごとに設けられている。
【００５６】
図５は、ウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付ける際の取り付け手順について説明する図である。図５（ａ）はウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付ける前の状態を示す図であり、図５（ｂ）はウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付けた状態を示す図である。
【００５７】
ウォームギヤ４００は、突出片４４１〜４４３を羽根車３００の各羽根３２１〜３２３の付け根部おける羽根と羽根との間に圧入させることによって羽根車３００に固定される。ウォームギヤ４００が羽根車３００に図５（ｂ）に示すように取り付けられるものであるため、ウォームギヤ４００は、その直径Ｄ（具体的には、スクリューネジ状歯車部４１０の直径Ｄ）を小さくすることができる。
【００５８】
すなわち、ウォームギヤ４００は、モーター１００の回転軸１１０が圧入されることによって回転軸１１０に取り付けられるものではないため、回転軸１１０を挿入するための中空部が不要となり、かつ、硬度の高い合成樹脂とする必要もなく、比較的軟らかい合成樹脂を用いることができる。
【００５９】
このように、ウォームギヤ４００は、その直径Ｄを小さくすることができ、かつ、比較的軟らかい合成樹脂を用いることができることによって、回転時における動作音を低減することができ、静音化が可能となる。すなわち、ウォームギヤ４００の直径Ｄが小さくなれば、同じ回転数で回転した場合、周速も小さくなり、それによって静音化が可能となる。また、ウォームギヤ４００の材質が比較的軟らかい合成樹脂であることにより、同じ回転数で回転した場合に、堅い材質に比べて騒音を小さくすることができるため、それによっても静音化が可能となる。
【００６０】
なお、羽根車３００は金属製であるため、羽根車３００を合成樹脂製とした場合に比べて、強度を維持したまま、厚みｔを薄くすることができる。また、羽根車３００を金属製とすることにより、温度や外力などによる劣化が合成樹脂に比べて生じにくく、ウォームギヤ４００の取り付け状態を長期間、適切な状態に保持することができる。
【００６１】
図６は、ウォームギヤ４００の先端軸４２０をウォームギヤ支持用軸受け部２４０で支持させた状態を示す図である。羽根車３００に取り付けられたウォームギヤ４００（図５（ｂ）参照。）は、図６に示すように、先端軸４２０がギヤボックス２００側に設けられたウォームギヤ支持用軸受け部２４０の軸受け孔２４１に回転自在に支持された状態となる。なお、ウォームギヤ支持用軸受け部２４０は、ギヤボックス２００の例えば背面板２３０に一体成型により形成されるものであるが、図６においては、背面板２３０などギヤボックス２００内に存在する他の構成要素の図示は省略し、ウォームギヤ支持用軸受け部２４０の一部のみが示されている。
【００６２】
ウォームギヤ４００の先端軸４２０が、図６に示すように、ギヤボックス２００側に設けられたウォームギヤ支持用軸受け部２４０に回転自在に支持されることによって、ウォームギヤ４００は羽根車３００の回転とともに回転する際に、先端軸４２０がウォームギヤ支持用軸受け部２４０で支持された状態で回転する。このため、たとえ、ウォームギヤの直径が小さく、かつ、比較的軟らかい合成樹脂を用いても、ウォームギヤ４００は、「横ぶれ」を生じることなく安定した状態で回転可能となる。
【００６３】
また、ウォームギヤ４００の直径Ｄを小さくできることによる効果は、動作音の低減による静音化だけはなく、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５の配置の自由度を高めることができることも挙げられる。
【００６４】
すなわち、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００においては、図２に示すように、第１ギヤ２１１は、ウォームギヤ４００の図１における右側において歯合され、この第１ギヤ２１１を始点に第２ギヤ２１２、第３ギヤ２１３、第４ギヤ２１４、第５ギヤ２１５がウォームギヤ４００を囲むようなほぼ逆Ｕ字状の弧（曲線Ｌ）を描くように配置される。
【００６５】
第１〜第５ギヤ２１１〜２１５が図２に示すような配置によってギヤボックス２００内に収納可能としたのは、ウォームギヤ４００の直径Ｄを小さくすることによって、ギヤボックス２００内において、ウォームギヤ４００の回転中心軸ａの左右両方の側（図２における矢印ｘ’方向の側及びｘ方向の側）に、より多くの空きスペースが形成されるためである。特に、ウォームギヤ４００の右側（図２における矢印ｘ方向の側）においては、従来のギヤユニット（図８参照。）に比べて、より多くの空きスペースが形成され、この空きスペースにもギヤを配置することができたためである。
【００６６】
第１〜第５ギヤ２１１〜２１５が図２に示すように配置されることにより、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５は、ギヤボックス２００内において縦方向（図２におけるｚ軸方向）及び横方向（図２におけるｘ軸方向）に必要以上に広がることなく、ほぼ矩形の範囲内にコンパクトに配置された状態となる。それによって、モーター１００とギヤボックス２００とからなるギヤユニット１０００は、図１及び図２に示すように、その形状が全体的には細長い単純な長方形状となり、従来のギヤユニット（例えば図８参照。）に比べて小型化することができる。
【００６７】
また、ウォームギヤ４００の直径が小さくなることにより、ウォームギヤ４００を一条ネジとすることができ、それによって減速比を大きくとることができるという効果も得られる。すなわち、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００においては、ウォームギヤ４００の直径を小さくすることができるので、ピッチ円が小さくなり、進み角度を大きくとることができるため、伝達効率を高くすることができる。このため、ウォームギヤ４００は一条ネジとすることができ、一条ネジとすることによって第１ギヤ２１１のモータ１００に対する減速比を高くすることができるといった利点がある。
【００６８】
ちなみに、ウォームギヤ４００の直径が大きいとピッチ円も大きくなり、進み角度が小さくなる。進み角度が小さいと伝達効率が低くなるため、伝達効率を高めるためにウォームギヤを二条ネジとする場合が多い。ウォームギヤを二条ネジとすると、第１ギヤ２１１モータ１００に対する減速比は、ウォームギヤが一条ネジである場合に比べて低くなるといった課題があり、所定の減速比を得るには第１ギヤ２１１の歯数を多くする必要が（あり、第１ギヤ２１１の直径が大きくならざるを得ない。
【００６９】
なお、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００においては、出力ギヤ（第５ギヤ２１５）のモーター４００に対する減速比は、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５の各大径ギヤ及び小径ギヤの歯数を適切に選ぶことにより、レンズ鏡筒（図示せず）を駆動するに適した減速比（例えば、約２４０：１）を得ることができる。実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００においては、減速ギヤ列２１０を構成するギヤの数は５個としているが、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５は比較的、歯数が少なく直径の小さいギヤを用いることができ、また、図２に示すようなギヤの配列とすることにより、ギヤユニット２００は全体的には小型化することができる。
【００７０】
ところで、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００においては、モーター１００とギヤボックス２００とを接合して一体化するための接続板５００は、ギヤユニット１０００を携帯電話機のレンズユニット（図示せず。）に固定する際の固定板としての役目をも有している。
【００７１】
図７は、小型機器用ギヤユニット１０００を携帯電話機のレンズユニット側に設けられたフレーム７００に取り付けた状態を示す図である。図７に示すように、ギヤユニット１０００をレンズユニット側のフレーム７００に固定する際は、フレーム７００の所定位置にギヤユニット１０００を置いた状態で、フレーム７００側からネジ７１０によって接続板５００に設けられた雌ネジ部５３０にネジを螺合させることによって、接続板５００をフレーム７００に固定させる。これによって、ギヤユニット１０００は、レンズユニット側のフレーム７００の所定位置に固定される。
【００７２】
このように、接続板５００に雌ネジ部５３０を形成することができるのは、接続板５００が金属製としたからである。ちなみに、接続板５００を合成樹脂製とした場合には、ネジ止めの確実性を高めるために、接続板５００側にネジ止め用のボスを形成する必要があり、ボスの分だけ、ギヤユニット１０００の厚み方向（図７におけるｙ軸方向）の寸法が大きくなる。これに対して、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００は、ボスが存在しない分だけ、厚み方向（図７におけるｙ軸方向）の寸法を小さくすることができる。なお、接続板５００の板厚は１ｍｍ程度で十分であり、１ｍｍの深さの雌ネジであれば、実施形態１に係るギヤユニット１０００においては、確実なネジ止めを行うことができる。
【００７３】
また、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００をレンズユニットに取り付ける場合だけでなく、ギヤボックス２００を接続板５００に取り付ける際も、接続板５００の板厚を利用して雌ネジ部（図示せず。）を設けておくことにより、接続板５００にボスを形成することなく、ギヤボックス２００を接続板５００に固定することができる。
【００７４】
［実施形態２］
図８は、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００の内部構成を説明するために示す平面図である。実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００も実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様、モーター１００とギヤボックス２００とを有している。なお、図８においてはギヤボックス２００の蓋体２２０を取り外した状態が示されている。また、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同一構成要素には同一符号が付されている。
【００７５】
なお、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００も実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様、ギヤボックス２００に蓋体２２０を取り付ける際の複数（４個とする。）のネジ孔が設けられるとともに、蓋体２２０を取り付ける際の位置決め用の複数のノックピンが設けられているがこれらの図示は省略する。
【００７６】
実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００が実施形態１に係るギヤユニット１０００と異なるのは、減速ギヤ列２１０を構成する各ギヤの数と配置であり、モーター１００、ウォームギヤ４００の構造、ウォームギヤ４００の羽根車への取り付けの仕方及びウォームギヤ４００の先端軸４２０の支持の仕方などについては、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様である。
【００７７】
実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００の減速ギヤ列２１０は、図８に示すように、第１〜第３ギヤ２１１〜２１３の３個のギヤによって構成されている。第１〜第３ギヤ２１１〜２１３は、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様、それぞれが、大径ギヤと小径ギヤとから構成されている。すなわち、第１ギヤ２１１は、大径ギヤ２１１ａと小径ギヤ２１１ｂとにより構成されており、第２ギヤ２１２は、大径ギヤ２１２ａと小径ギヤ２１２ｂとにより構成されており、第３ギヤ２１３は、大径ギヤ２１３ａと小径ギヤ２１３ｂとにより構成されている。
【００７８】
そして、第１ギヤ２１１の大径ギヤ２１１ａは、図８に示すように、ウォームギヤ４００に歯合し、第１ギヤ２１１の小径ギヤ２１１ｂは、第２ギヤ２１２の大径ギヤ２１２ａに歯合し、第２ギヤ２１２の小径ギヤ２１２ｂは、第３ギヤ２１３の大径ギヤ２１３ａに歯合している。
【００７９】
なお、この場合、第３ギヤ２１３は出力ギヤとしての機能を有し、第３ギヤ２１３の小径ギヤ２１３ｂによってズームレンズ鏡筒（図示せず）を回転させ、それによってズームレンズ（図示せず。）を図８における紙面に直交する方向に往復動させるようにしている。
【００８０】
ところで、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００においては、減速ギヤ列２１０を構成するギヤの数を３個（第１〜第３ギヤ２１１〜２１３）としているが、減速ギヤ列２１０を構成するギヤの数を３個としても、第１〜第３ギヤ２１１〜２１３の各大径ギヤ及び小径ギヤの歯数を適切に選ぶことにより、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様、出力ギヤ（第３ギヤ２１３）のモーター４００に対する減速比は、レンズ鏡筒（図示せず）を駆動するに適した減速比（例えば、約２４０：１）を得ることができる。
【００８１】
以上説明したように、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００によれば、減速ギヤ列２１０を構成するギヤ数を３個とすることができ、それによって、コストの低廉化が可能となるといった効果が得られる。
【００８２】
なお、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００においては、特許文献１に記載されたギヤユニットと同様、減速ギヤ列２１０の各ギヤ（第１〜第３ギヤ２１１〜２１３）の配列は、ウォームギヤ４００に歯合されている第１ギヤ２１１を始点として外方に向かって弧を描くような配列となっている。このため、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００は全体的にＬ字型となるが、特許文献１に記載されたギヤユニットに比べてギヤ数が少ない分だけ、ギヤボックス２００の平面の面積を小さくすることができる。
【００８３】
また、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２００は、ウォームギヤ４００の構造、ウォームギヤ４００の羽根車への取り付けの仕方及びウォームギヤ４００の先端軸４２０の支持の仕方などは実施形態１に係る小型機器用ギヤユニットと同様であるので、その点については、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニットと同様の効果が得られる。
【００８４】
[実施形態３]
図９は、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００の内部構成を説明するために示す平面図である。実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００が実施形態２に係るギヤユニッ２０００と異なるのはモーターである。すなわち、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００及び実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００において用いられているモーター１００に比べて、高いトルクを有するモーター７００を用いている。具体的には、モーター７００は、モーター１００に比べて、ほぼ１．５倍のトルクを有するものとする。
【００８５】
このように、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００において用いるモーター７００は、モーター１００に比べて高いトルクを有するため、ギヤユニット２００の減速比を低くすることができる。すなわち、ギヤユニット２００の減速比を低くしてもレンズ鏡筒（図示せず）を駆動するに必要な駆動力を得ることができる。
【００８６】
具体的には、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００におけるモーター７００のトルクは、モーター１００のトルクに比べてほぼ１．５倍であるので、出力ギヤ（第３ギヤ２１３）のモーター７００に対する減速比は、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００に比べて「１／（１．５）」程度に抑えることができる。
すなわち、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、モーター７００のトルクがモーター１００の約１．５倍であるため、出力ギヤ（第３ギヤ２１３）のモーター７００に対する減速比は、モーター１００の場合の減速比が「２４０：１」であったので、その１／（１．５）の「１６０：１」程度でよく、このような減速比であってもレンズ鏡筒を適切に駆動することができる。
【００８７】
このように、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、減速比を低くすることができるため、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、第１〜第３ギヤ２１３のうちの例えば第１ギヤ２１１の大ギヤ２１１ａの歯数を実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００の第１ギヤ２１１の大ギヤ２１１ａの歯数よりも少なくすることができる。これにより、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００の第１ギヤ２１１の大ギヤ２１１ａは、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００の第１ギヤ２１１の大ギヤ２１１ａよりも直径を小さくすることができる。
【００８８】
また、モーター７００のトルクが大きいということは、モーター７００としての同じ性能を得るための単位時間当たりの回転数（以下では「単位時間当たり」を省略して「回転数」という）を少なくすることができる。この場合、モーター７００の回転数は、モーター１００の回転数の約２／３としている。
一般的に、モーターの動作音はモーターの回転数の大きいほど大きくなる傾向にある。このため、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００のモーター７００のように、回転数が少ないことは静音化という点において大きな効果が得られる。
【００８９】
以上説明したように、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００によれば、減速ギヤ列２１０を構成するギヤ数を３個とすることができ、それによって、コストの低廉化が可能となるとともに、トルクの高いモーターを使用することによって、回転数を少なくすることができるので、静音化も可能となるといった効果が得られる。
【００９０】
なお、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００と同様、減速ギヤ列の各ギヤの配列は、ウォームギヤ４００に歯合されている第１ギヤ２１１を始点として外方に向かって弧を描くような配列としているため、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００は全体的にＬ字型となるが、特許文献１に記載されたギヤユニットに比べてギヤ数が少ない分だけ、ギヤボックス２００の平面の面積を小さくすることができる。
【００９１】
さらに、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、第１ギヤ２１１の大ギヤ２１１ａの直径を小さくすることができるので、モーター７００はモーター１００に比べてやや大型となるが、ギヤボックス２００は、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００よりもさらに小型化が可能となる。このため、小型機器用ギヤユニット３０００の全体的な大きさは実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００に比べて大型化することはない。
【００９２】
また、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００は、ウォームギヤ４００の構造、ウォームギヤ４００の羽根車への取り付けの仕方及びウォームギヤ４００の先端軸４２０の支持の仕方などは実施形態１に係る小型機器用ギヤユニットと同様であるので、その点については、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様の効果が得られる。
【００９３】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記（１）〜（３）に示すような変形実施も可能である。
【００９４】
（１）上記実施形態では、本発明の小型機器用ギヤユニットを携帯電話機のズームレンズ駆動用のギヤユニットとして用いた場合について説明したが、本発明の小型機器用ギヤユニットは、携帯電話機以外の機器以外の小型機器におけるズームレンズ用のギヤユニットにおいても適用可能であり、また、ズームレンズ駆動用以外の用途にも適用可能である。
【００９５】
（２）実施形態１においては、減速ギヤ列２１０は、第１〜第５ギヤの５個のギヤによって構成した場合を例示し、また、実施形態２及び実施形態３においては、減速ギヤ列２１０は、第１〜第３ギヤの３個のギヤによって構成した場合を例示たが、３個に限られるものではなく、用途などによって適宜増減させることができる。
【００９６】
（３）上記実施形態では、ウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付ける際の取り付け方としては、羽根と羽根との間にウォームギヤ４００の突出片４４１〜４４３を圧入することによって取り付ける場合を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、羽根車の軸受け部３１０にウォームギヤ４００の突出片４４１〜４４３を挿入可能な突出片挿入孔を設けて、この突出片挿入孔にウォームギヤ４００の突出片４４１〜４４３を挿入（圧入）するような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１００，７００・・・モーター、２００・・・ギヤボックス（ギヤヘッド）、２１０・・・減速ギヤ列、２１１〜２１５・・・第１〜第５ギヤ、２２０・・・蓋体、２３０・・・背面板、２４０・・・ウォームギヤ支持用軸受け部、２５１〜２５４・・・ネジ孔、２６１，２６２・・・ノックピン、３００・・・羽根車、３１０・・・軸受け部、３１１・・・回転軸挿入孔、３２１〜３２３・・・羽根、４００・・・ウォームギヤ、４１０・・・スクリューネジ状歯車部、４２０・・・先端軸、４３０・・・台座部、４４１〜４４３・・・突出片、５００・・・接続板、５３０・・・雌ネジ部、ａ・・・ウォームギヤの回転中心軸、Ｐ１〜Ｐ５・・・第１〜第５ギヤの回転中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機などに搭載されるデジタルカメラのズームレンズ駆動用として好適な小型機器用ギヤユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機においてはデジタルカメラ（以下ではカメラという。）が搭載されているものが一般的である。携帯電話機はますます高性能化が進み、機能も多彩なものとなってきており、それに伴い携帯電話機に搭載されているカメラも同様に高性能化及び高機能化が進んでいる。例えば、ズーム機能もその１つである。ズーム機能において、より高倍率のズームを可能とするためには光学的ズーム機構を設けることが好ましいが、光学的なズーム機構を設けるには、ズームレンズ駆動用のギヤユニットが必要となる。
【０００３】
ズームレンズ駆動用のギヤユニットは、モーターと、モーターの回転を減速する減速ギヤ列を有するギヤヘッドとしてのギヤボックスとを有している。なお、この明細書においては、モーターとギヤボックスとを一体化したものをギヤユニットと呼ぶことにする。
【０００４】
このようなギヤユニットは従来から種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
図１０は、特許文献１に記載されているギヤユニット（特許文献１においてはギヤドモーターとしている。）の構成を示す斜視図である。特許文献１に記載されているギヤユニット１は、図１０に示すように、減速ギヤ列２を収納するギヤボックス３と、モーター４０と、モーター４０の回転軸４１に取り付けられたウォームギヤ２１と、モーター４０の回転軸４１に固定される羽根車６０とを備えている。なお、特許文献１に記載されているギヤユニットにおいては、羽根車６０は、モーター４０をギヤボックス３に固定したあとに、モーター４０の回転軸４１に取り付け可能としている。このため、図１０においては、羽根車６０は、回転軸４１に取り付けられる前の状態が示されている。
【０００５】
羽根車６０は、モーター４０の回転数を計測するために用いられるものであり、モーター４０とともに回転することによって、フォトインタラプタ（図示せず。）の発光部からの光を間欠的に遮断するものである。このフォトインタラプタの出力によりモーター４０の回転数を計測することができる。このため、図１０に示すギヤユニットをズームレンズ駆動用のギヤユニットとして用いる場合には、ズームレンズのズーム量を制御することができる。
【０００６】
また、ウォームギヤ２１は合成樹脂などによって形成され、中心軸方向に沿って中空部が設けられ、この中空部にモーター４０の回転軸４１が圧入されることによって回転軸４１に固定される。
【０００７】
また、減速ギヤ列２を構成する第１〜第４ギヤ２２〜２５のうちの第４ギヤ２５は出力ギヤとしての機能を有し、図１０に示す従来のギヤユニットを例えばズームレンズ駆動用のギヤユニットとして用いる場合には、ズームレンズのレンズ鏡筒（図示せず）を回転させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−８９４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
携帯電話機などの携帯用電子機器は、高性能化とともに小型化の要求も高く、当然のことながら、ズームレンズ駆動用のギヤユニットも高性能化と小型化が要求される。特許文献１に記載されているギヤユニットは、携帯電話機に搭載されるカメラのズームレンズ駆動用のギヤユニットとしても適用可能であるが、携帯電話機に搭載されたカメラのズームレンズ駆動用のギヤユニットとして適用する場合には、いくつかの課題もある。
【００１０】
例えば、特許文献１に記載されているギヤユニットにおいて用いられているウォームギヤ２１は、中空部を有しており、その中空部にモーター４０の回転軸４１が圧入されることによって回転軸４１に取り付けられるようになっている。
【００１１】
このように、中空部に回転軸４１を圧入することによってウォームギヤ２１を回転軸４１に取り付ける場合には、ウォームギヤ２１が破損しないようにするために、ウォームギヤ２１を肉厚にする必要があるとともに強度を高めるために硬い材質の合成樹脂を用いる必要がある。
【００１２】
しかしながら、ウォームギヤ２１を肉厚にすると、ウォームギヤ２１の直径が必然的に大きくなってしまい、ウォームギヤ２１の直径が大きくなることによる課題が生じてくる。すなわち、ウォームギヤ２１の直径が大きくなると、ウォームギヤ２１が回転したときに周速も大きくなり、それに伴って回転音も大きくなる。これは、ギヤなどは、同じ回転数で回転した場合に、周速が大きいほど騒音が大きくなる傾向にあるからである。
【００１３】
回転音を大きくする要因は、ウォームギヤ２１の直径が大きいことだけではなく、ウォームギヤ２１の材質にもある。すなわち、ギヤなどは、同じ回転数で回転した場合に、堅い材質であるほど騒音が大きくなる傾向にあり、ウォームギヤ２１の材質を硬い材質の合成樹脂とすると、回転時の騒音が大きくなる傾向にある。
【００１４】
また、特許文献１に記載されているギヤユニットは、図１０に示すように、モーター４０の回転軸４１の先端部をＬ字状のバネ７で押さえてスラスト方向の「ガタツキ」を防止するようにしているが、スラスト方向に直交する方向の「横ぶれ」は防止することはできない。このため、モーター４０が高速で回転すると、ウォームギヤ２１は高速回転軸時に「横ブレ」が生じる可能性もあり、この「横ブレ」が騒音を大きくする要因にもなり得る。
【００１５】
一方、近年の携帯電話機などは、音声を入力しながら動画の撮影が可能となっているものも多く、音声を入力しながら動画を撮影する際にズーミングをしながら撮影する場合もある。このような場合、ギヤユニットの動作音が入力されるのは好ましいことではない。このため、ギヤユニットの動作音を静音化することも重要な課題である。
【００１６】
なお、ウォームギヤ２１の直径が大きくなることによる課題は、動作音が大きくなることだけではなく、ギヤボックス３内の限られたスペースにおいては、ウォームホイール２２ａを含む第１〜第４ギヤ２２〜２５の配置に大きく制約が生じるといった課題もある。
【００１７】
すなわち、特許文献１に記載されているギヤユニットにおいては、図１０に示すように、ウォームホイール２２ａを含む第１〜第４ギヤ２２〜２５は、ウォームギヤ２１の回転中心軸Ａの一方の側（図１０においては矢印ｘ’方向の側）に集中的に配置されている。このような配置とせざるを得ないのは、ウォームギヤ２１の径が大きく、回転中心軸Ａの他方の側（図１０においては矢印ｘ方向の側）に空きスペースがないことが要因の一つである。
【００１８】
特許文献１に記載されたギヤユニットは、図１０に示すように、全体的にはほぼＬ字型の形状をなし、かつ、ギヤの数がウォームホイールを含むウォームホイール２２ａを含む第１〜第４ギヤ２２〜２５の４個必要としているので、ギヤボックス３の平面の面積も大きくなる。このため、特許文献１に記載されたギヤユニット１を例えば携帯電話機などに設置する場合、大きな設置面積が必要となる。携帯電話機などにおいては、限られたスペースの中に様々な部品を収納する必要があるため、個々の部品は可能な限り小さくすることが要求される。
【００１９】
そこで本発明は、動作時における静音化を可能とするとともに小型化を可能とすることができる小型機器用ギヤユニット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】
【００２０】
［１］本発明の小型機器用ギヤユニットは、モーターと、前記モーターの回転を減速して機器動作部に伝達する第１〜第ｎギヤ（ｎは２以上の整数）を有するギヤヘッド部とを有する小型機器用ギヤユニットであって、前記モーターの回転軸が挿入される回転軸挿入孔を有する軸受け部から放射状に突出される複数の羽根を有し、前記モーターの回転とともに回転する羽根車と、前記羽根車に取り付けられて前記羽根車とともに回転して前記モーターの回転力を前記第１〜第ｎギヤのうちの第１ギヤに伝達するウォームギヤとをさらに有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の小型機器用ギヤユニットによれば、ウォームギヤは羽根車に取り付けられて羽根車とともに回転するような構成となっている。このため、ウォームギヤの直径を小さくすることができる。すなわち、本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、ウォームギヤは、モーターの回転軸に直接取り付けられるものではないため、回転軸を挿入するための中空部が不要となり、また、回転軸が圧入されるものではないため、硬度の高い合成樹脂とする必要もなく、比較的軟らかい合成樹脂を用いることができる。
【００２２】
このように、ウォームギヤの直径を小さくすることができ、かつ、比較的軟らかい合成樹脂を用いることができることによって、回転時における動作音を低減することができ、静音化が可能となる。これは、ギヤなどは、同じ回転数で回転した場合には、周速が小さいほど騒音が小さくなる傾向にあり、また、同じ回転数で回転した場合には、軟らかい材質であるほど騒音が小さくなる傾向にあるからである。また、ウォームギヤの直径を小さくできることによって、ギヤユニット全体を小型化することができる。
【００２３】
［２］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記機器動作部は、ズームレンズのレンズ鏡筒であることが好ましい。
【００２４】
本発明の小型機器用ギヤユニットは、ズームレンズのレンズ鏡筒を駆動するためのギヤユニットとして好適なものである。特に、光学的ズーム機構を有したカメラ付きの携帯電話機などの小型機器に本発明の小型機器用ギヤユニットを採用することによって、ズーム動作時における静音化が可能となり、また、ギヤユニット全体が小型であるので、限られた狭いスペースにも容易に設置可能となる。
【００２５】
［３］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記ウォームギヤは、前記モーターの回転力を前記第１ギヤに伝達するためのスクリューネジ状歯車部と、前記スクリューネジ状歯車部の先端側で、かつ、前記スクリューネジ状歯車部の回転中心軸に一致するように設けられている先端軸とを有し、前記ギヤヘッド部は、前記ウォームギヤの先端軸を回転自在に支持すウォームギヤ支持用軸受け部を有することが好ましい。
【００２６】
このように、ウォームギヤの先端軸がギヤヘッド側に設けられたウォームギヤ支持用軸受け部に回転自在に支持されることによって、ウォームギヤは羽根車の回転に伴って回転する際に、先端軸がウォームギヤ支持用軸受け部で支持された状態で回転する。このため、ウォームギヤは、たとえ、その直径を小さくし、かつ、比較的軟らかい合成樹脂を用いたとしても、「横ぶれ」を生じることなく安定した状態で回転可能となる。
【００２７】
［４］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記ウォームギヤは、前記スクリューネジ状歯車部の後端側で、かつ、前記回転中心軸の軸周りに設けられている複数の突出片をさらに有し、前記複数の突出片の各突出片が、前記羽根車に取り付けられることが好ましい。
【００２８】
このように、ウォームギヤに設けられた突出片を羽根車に取り付けることによってウォームギヤを羽根車に取り付けることができるため、簡単な構成で容易にウォームギヤを羽根車に取り付けることができる。
【００２９】
［５］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記突出片は、複数の羽根の各付け根部において羽根と羽根との間に圧入されることによって取り付けられることが好ましい。
このような構成とすることによって、特別な工具やネジなどの部品を使用せずに簡単にウォームギヤを羽根車に取り付けることができる。
【００３０】
［６］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記羽根車は、前記モーターの回転数を検出するための機能を有するものであって、前記モーターとともに回転することにより、発光部からの光を前記複数の羽根が間欠的に遮断するように設けられていることが好ましい。
これにより、羽根車が回転することによってモーターの回転数を検出することができる。
【００３１】
［７］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記羽根車は、金属部材からなることが好ましい。
【００３２】
このように、羽根車を金属製とすることにより、羽根車を合成樹脂製とした場合に比べて、強度を維持したまま、厚みを薄くすることができる。また、羽根車を金属製とすることにより、温度や外力などによる劣化など合成樹脂に比べて生じにくく、ウォームギヤの取り付け状態を長期間、適切な状態に保持することができる。
【００３３】
［８］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記第１〜第ｎギヤは、前記第１〜第ｎギヤの各ギヤの回転軸を同一平面上における一本の曲線で近似的に結んだとき、当該曲線が前記ウォームギヤを囲むような弧を描いて配置されていることが好ましい。
【００３４】
第１〜第ｎギヤがこのように配置されることにより、第１〜第ｎギヤは、ギヤヘッド内において縦方向及び横方向に必要以上に広がることなく、ほぼ矩形の範囲内にコンパクトに配置された状態となり、ギヤユニットを小型化することができる。
【００３５】
［９］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記第１〜第ｎギヤは、前記第１〜第ｎギヤの各ギヤの回転軸を同一平面上における一本の曲線で近似的に結んだとき、当該曲線が前第１ギヤを始点として外方に向かうような弧を描いて配置されていることもまた好ましい。
第１〜第ｎギヤをこのような配列とすることによっても本発明の小型機器用ギヤユニットを構成することができる。
【００３６】
［１０］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記第１〜第ｎギヤのｎは、ｎ＝３であることが好ましい。
このように、減速ギヤ列を構成するギヤの数が３個で済むことによってコストの低廉化が可能となる。
【００３７】
［１１］本発明の小型機器用ギヤユニットにおいては、前記モーター及び前記ギヤヘッド部は、金属製の接続板によって前記モーターの回転軸に沿う方向に接合されていることが好ましい。
【００３８】
このように、モーターとギヤヘッドとを接合する接続板が金属製であるため、接続板の厚み部分において雌ネジを形成することができ、接続板側にネジ止め用のボスを形成する必要がなくなる。これにより、当該接続板が当該ギヤユニットを機器内のフレームなどに固定する際の固定板としての役目をも有する場合、フレーム側からネジによって接続板に設けられた雌ネジ部にネジ止めすることができる。このとき、接続板側にネジ止め用のボスが不要となるので、ボスが存在しない分だけ、厚み方向の寸法を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００の外観構成を示す図である。
【図２】実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００の内部構成を説明するために示す平面図である。
【図３】羽根車３００の構成を示す図である。
【図４】ウォームギヤ４００の構成を示す図である。
【図５】ウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付ける際の取り付け手順について説明する図である。
【図６】ウォームギヤ４００の先端軸４２０をウォームギヤ支持用軸受け部２４０で支持させた状態を示す図である。
【図７】小型機器用ギヤユニット１０００を携帯電話機のレンズユニット側に設けられたフレーム７００に取り付けた状態を示す図である。
【図８】実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００の内部構成を説明するために示す平面図である。
【図９】実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００の内部構成を説明するために示す平面図である。
【図１０】特許文献１に記載されているギヤユニットの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態では、本発明の小型機器用ギヤユニットを携帯電話機のズームレンズ駆動用のギヤユニットとして用いる場合について説明する。なお、以下に示す実施形態において、「小型機器用ギヤユニット」を単に「ギヤユニット」と表記する場合もある。
【００４１】
[実施形態１]
図１は、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００の外観構成を示す図である。図１（ａ）は一部を切り欠いて示す正面図であり、図１（ｂ）は一部を切り欠いて示す側面図である。
【００４２】
実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００は、図１に示すように、モーター１００と、減速ギヤ列２１０（図２参照）を有するギヤヘッドとしてのギヤボックス２００と、モーター１００の回転軸１１０に取り付けられた羽根車３００と、羽根車３００に取り付けられているウォームギヤ４００と、モーター１００とギヤボックス２００とを接合して一体化する金属製の接続板５００とを備えている。
ギヤボックス２００は、蓋体２２０と背面板２３０とを有しており、蓋体２２０はネジ（図示せず）によって背面板２３０に取り付けられる。
【００４３】
ウォームギヤ４００は、モーター１００の回転軸１１０に直接取り付けられるものではなく、羽根車３００に取り付けられて羽根車３００とともに回転するものである。ウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付ける際の取り付け方などについては後に詳細に説明する。
【００４４】
接続板５００は、Ｌ字型をなしており、図１において水平方向のプレート部５００ａにはモーター１００がネジ５１０によって取り付けられ、垂直方向のプレート部５００ｂにはギヤボックス２００がネジ（図示せず。）により取り付けられる。
【００４５】
また、接続板５００は、モーター１００とギヤボックス２００とを接合して一体化する役目の他に、ギヤユニット１０００を携帯電話機内に設けられているレンズユニット（図示せず。）のフレームなどに固定する際の固定板としての役目をも有している。このため、垂直方向のプレート部５００ｂには、当該ギヤユニット１０００をレンズユニットに取り付ける際にレンズユニット側からネジ止めするための複数の雌ネジ部５３０が設けられている。
【００４６】
図２は、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００の内部構成を説明するために示す平面図である。なお、図２においてはギヤボックス２００の蓋体２２０を取り外した状態が示されている。減速ギヤ列２１０は、図２に示すように、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５の５個のギヤによって構成されている。
【００４７】
第１〜第５ギヤ２１１〜２１５は、それぞれが大径ギヤと小径ギヤとから構成されている。すなわち、第１ギヤ２１１は、大径ギヤ２１１ａと小径ギヤ２１１ｂとにより構成されており、第２ギヤ２１２は、大径ギヤ２１２ａと小径ギヤ２１２ｂとにより構成されており、第３ギヤ２１３は、大径ギヤ２１３ａと小径ギヤ２１３ｂとにより構成されており、第４ギヤ２１４は、大径ギヤ２１４ａと小径ギヤ２１４ｂとにより構成されており、第５ギヤ２１５は、大径ギヤ２１５ａと小径ギヤ２１５ｂとにより構成されている。
【００４８】
そして、第１ギヤ２１１の大径ギヤ２１１ａは、図２に示すように、ウォームギヤ４００に歯合し、第１ギヤ２１１の小径ギヤ２１１ｂは、第２ギヤ２１２の大径ギヤ２１２ａに歯合し、第２ギヤ２１２の小径ギヤ２１２ｂは、第３ギヤ２１３の大径ギヤ２１３ａに歯合し、第３ギヤ２１３の小径ギヤ２１３ｂは、第４ギヤ２１４の大径ギヤ２１４ａに歯合し、第４ギヤ２１４の小径ギヤ２１４ｂは、第５ギヤ２１５の大径ギヤ２１５ａに歯合している。
【００４９】
なお、第５ギヤ２１５は出力ギヤとしての機能を有し、第５ギヤ２１５の小径ギヤ２１５ｂによってズームレンズ鏡筒（図示せず）を回転させ、それによってズームレンズ（図示せず。）を図２における紙面に直交する方向に往復動させるようにしている。
【００５０】
また、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５は、図２に示すように、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５の各ギヤの回転軸Ｐ１〜Ｐ５を同一平面上における一本の曲線Ｌで近似的に結んだとき、当該曲線Ｌがウォームギヤ４００を囲むほぼ逆Ｕ字状の弧を描くように配置されている。
【００５１】
また、ギヤボックス２００の背面板２３０には、ウォームギヤ４００の先端軸４２０を回転自在に支持するウォームギヤ支持用軸受け部２４０が設けられている。
また、ギヤボックス２００の背面板２３０には、蓋体２２０を取り付ける際の複数（４個とする。）のネジ孔２５１〜２５４が設けられるとともに、蓋体２２０を取り付ける際の位置決め用の複数（２個とする。）のノックピン２６１，２６２が設けられている。
【００５２】
ところで、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５は、蓋体２２０及び背面板２３０のそれぞれ対向する位置に形成された回転軸支持部（図示せず。）で回転自在に支持されるものである。すなわち、ノックピン２６１，２６２によって蓋体２２０と背面板２３０とが正確に位置合わせされた状態で接合されることにより、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５の各回転軸Ｐ１〜Ｐ５がそれぞれ対応する回転軸支持部で回転自在に支持されるようになっている。
【００５３】
図３は、羽根車３００の構成を示す図である。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は斜視図である。羽根車３００は、薄板状の金属板によって作られており、図３に示すように、モーター１００の回転軸１１０が圧入される回転軸挿入孔３１１を有する軸受け部３１０と、軸受け部３１０から所定間隔で放射状に突出した複数（３枚とする。）の羽根３２１〜３２３とを備えている。このように構成された羽根車３００は、回転軸挿入孔３１１にモーター１００の回転軸１１０が圧入されることによりモーター１００の回転軸１１０に固定され、モーター１００とともに回転する。
【００５４】
なお、羽根車３００は、前述したように、モーター１００の回転数を測定するために用いられるものである。すなわち、羽根車３００は、モーター１００とともに回転することにより、フォトインタラプタ（図示せず。）の発光部からの光を間欠的に遮断するものであり、フォトインタラプタの出力によりモーター１００の回転数を計測することができる。
【００５５】
図４は、ウォームギヤ４００の構成を示す図である。ウォームギヤ４００は、図４に示すように、スクリューネジ状歯車部４１０と、スクリューネジ状歯車部４１０の先端側で、かつ、スクリューネジ状歯車部４１０の回転中心軸ａに一致するように突出形成されている先端軸４２０と、スクリューネジ状歯車部４１０の後端側で、かつ、回転中心軸ａの軸周りに設けられている複数（３個とする。）の突出片４４１〜４４３とを有している。なお、突出片４４１〜４４３は、具体的には、スクリューネジ状歯車部４１０の後端部に形成された台座部４３０の後端部において回転中心軸ａの軸周りに所定間隔（等間隔とする。）ごとに設けられている。
【００５６】
図５は、ウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付ける際の取り付け手順について説明する図である。図５（ａ）はウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付ける前の状態を示す図であり、図５（ｂ）はウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付けた状態を示す図である。
【００５７】
ウォームギヤ４００は、突出片４４１〜４４３を羽根車３００の各羽根３２１〜３２３の付け根部おける羽根と羽根との間に圧入させることによって羽根車３００に固定される。ウォームギヤ４００が羽根車３００に図５（ｂ）に示すように取り付けられるものであるため、ウォームギヤ４００は、その直径Ｄ（具体的には、スクリューネジ状歯車部４１０の直径Ｄ）を小さくすることができる。
【００５８】
すなわち、ウォームギヤ４００は、モーター１００の回転軸１１０が圧入されることによって回転軸１１０に取り付けられるものではないため、回転軸１１０を挿入するための中空部が不要となり、かつ、硬度の高い合成樹脂とする必要もなく、比較的軟らかい合成樹脂を用いることができる。
【００５９】
このように、ウォームギヤ４００は、その直径Ｄを小さくすることができ、かつ、比較的軟らかい合成樹脂を用いることができることによって、回転時における動作音を低減することができ、静音化が可能となる。すなわち、ウォームギヤ４００の直径Ｄが小さくなれば、同じ回転数で回転した場合、周速も小さくなり、それによって静音化が可能となる。また、ウォームギヤ４００の材質が比較的軟らかい合成樹脂であることにより、同じ回転数で回転した場合に、堅い材質に比べて騒音を小さくすることができるため、それによっても静音化が可能となる。
【００６０】
なお、羽根車３００は金属製であるため、羽根車３００を合成樹脂製とした場合に比べて、強度を維持したまま、厚みｔを薄くすることができる。また、羽根車３００を金属製とすることにより、温度や外力などによる劣化が合成樹脂に比べて生じにくく、ウォームギヤ４００の取り付け状態を長期間、適切な状態に保持することができる。
【００６１】
図６は、ウォームギヤ４００の先端軸４２０をウォームギヤ支持用軸受け部２４０で支持させた状態を示す図である。羽根車３００に取り付けられたウォームギヤ４００（図５（ｂ）参照。）は、図６に示すように、先端軸４２０がギヤボックス２００側に設けられたウォームギヤ支持用軸受け部２４０の軸受け孔２４１に回転自在に支持された状態となる。なお、ウォームギヤ支持用軸受け部２４０は、ギヤボックス２００の例えば背面板２３０に一体成型により形成されるものであるが、図６においては、背面板２３０などギヤボックス２００内に存在する他の構成要素の図示は省略し、ウォームギヤ支持用軸受け部２４０の一部のみが示されている。
【００６２】
ウォームギヤ４００の先端軸４２０が、図６に示すように、ギヤボックス２００側に設けられたウォームギヤ支持用軸受け部２４０に回転自在に支持されることによって、ウォームギヤ４００は羽根車３００の回転とともに回転する際に、先端軸４２０がウォームギヤ支持用軸受け部２４０で支持された状態で回転する。このため、たとえ、ウォームギヤの直径が小さく、かつ、比較的軟らかい合成樹脂を用いても、ウォームギヤ４００は、「横ぶれ」を生じることなく安定した状態で回転可能となる。
【００６３】
また、ウォームギヤ４００の直径Ｄを小さくできることによる効果は、動作音の低減による静音化だけはなく、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５の配置の自由度を高めることができることも挙げられる。
【００６４】
すなわち、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００においては、図２に示すように、第１ギヤ２１１は、ウォームギヤ４００の図１における右側において歯合され、この第１ギヤ２１１を始点に第２ギヤ２１２、第３ギヤ２１３、第４ギヤ２１４、第５ギヤ２１５がウォームギヤ４００を囲むようなほぼ逆Ｕ字状の弧（曲線Ｌ）を描くように配置される。
【００６５】
第１〜第５ギヤ２１１〜２１５が図２に示すような配置によってギヤボックス２００内に収納可能としたのは、ウォームギヤ４００の直径Ｄを小さくすることによって、ギヤボックス２００内において、ウォームギヤ４００の回転中心軸ａの左右両方の側（図２における矢印ｘ’方向の側及びｘ方向の側）に、より多くの空きスペースが形成されるためである。特に、ウォームギヤ４００の右側（図２における矢印ｘ方向の側）においては、従来のギヤユニット（図８参照。）に比べて、より多くの空きスペースが形成され、この空きスペースにもギヤを配置することができたためである。
【００６６】
第１〜第５ギヤ２１１〜２１５が図２に示すように配置されることにより、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５は、ギヤボックス２００内において縦方向（図２におけるｚ軸方向）及び横方向（図２におけるｘ軸方向）に必要以上に広がることなく、ほぼ矩形の範囲内にコンパクトに配置された状態となる。それによって、モーター１００とギヤボックス２００とからなるギヤユニット１０００は、図１及び図２に示すように、その形状が全体的には細長い単純な長方形状となり、従来のギヤユニット（例えば図８参照。）に比べて小型化することができる。
【００６７】
また、ウォームギヤ４００の直径が小さくなることにより、ウォームギヤ４００を一条ネジとすることができ、それによって減速比を大きくとることができるという効果も得られる。すなわち、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００においては、ウォームギヤ４００の直径を小さくすることができるので、ピッチ円が小さくなり、進み角度を大きくとることができるため、伝達効率を高くすることができる。このため、ウォームギヤ４００は一条ネジとすることができ、一条ネジとすることによって第１ギヤ２１１のモータ１００に対する減速比を高くすることができるといった利点がある。
【００６８】
ちなみに、ウォームギヤ４００の直径が大きいとピッチ円も大きくなり、進み角度が小さくなる。進み角度が小さいと伝達効率が低くなるため、伝達効率を高めるためにウォームギヤを二条ネジとする場合が多い。ウォームギヤを二条ネジとすると、第１ギヤ２１１モータ１００に対する減速比は、ウォームギヤが一条ネジである場合に比べて低くなるといった課題があり、所定の減速比を得るには第１ギヤ２１１の歯数を多くする必要が（あり、第１ギヤ２１１の直径が大きくならざるを得ない。
【００６９】
なお、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００においては、出力ギヤ（第５ギヤ２１５）のモーター４００に対する減速比は、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５の各大径ギヤ及び小径ギヤの歯数を適切に選ぶことにより、レンズ鏡筒（図示せず）を駆動するに適した減速比（例えば、約２４０：１）を得ることができる。実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００においては、減速ギヤ列２１０を構成するギヤの数は５個としているが、第１〜第５ギヤ２１１〜２１５は比較的、歯数が少なく直径の小さいギヤを用いることができ、また、図２に示すようなギヤの配列とすることにより、ギヤユニット２００は全体的には小型化することができる。
【００７０】
ところで、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００においては、モーター１００とギヤボックス２００とを接合して一体化するための接続板５００は、ギヤユニット１０００を携帯電話機のレンズユニット（図示せず。）に固定する際の固定板としての役目をも有している。
【００７１】
図７は、小型機器用ギヤユニット１０００を携帯電話機のレンズユニット側に設けられたフレーム７００に取り付けた状態を示す図である。図７に示すように、ギヤユニット１０００をレンズユニット側のフレーム７００に固定する際は、フレーム７００の所定位置にギヤユニット１０００を置いた状態で、フレーム７００側からネジ７１０によって接続板５００に設けられた雌ネジ部５３０にネジを螺合させることによって、接続板５００をフレーム７００に固定させる。これによって、ギヤユニット１０００は、レンズユニット側のフレーム７００の所定位置に固定される。
【００７２】
このように、接続板５００に雌ネジ部５３０を形成することができるのは、接続板５００が金属製としたからである。ちなみに、接続板５００を合成樹脂製とした場合には、ネジ止めの確実性を高めるために、接続板５００側にネジ止め用のボスを形成する必要があり、ボスの分だけ、ギヤユニット１０００の厚み方向（図７におけるｙ軸方向）の寸法が大きくなる。これに対して、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００は、ボスが存在しない分だけ、厚み方向（図７におけるｙ軸方向）の寸法を小さくすることができる。なお、接続板５００の板厚は１ｍｍ程度で十分であり、１ｍｍの深さの雌ネジであれば、実施形態１に係るギヤユニット１０００においては、確実なネジ止めを行うことができる。
【００７３】
また、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００をレンズユニットに取り付ける場合だけでなく、ギヤボックス２００を接続板５００に取り付ける際も、接続板５００の板厚を利用して雌ネジ部（図示せず。）を設けておくことにより、接続板５００にボスを形成することなく、ギヤボックス２００を接続板５００に固定することができる。
【００７４】
［実施形態２］
図８は、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００の内部構成を説明するために示す平面図である。実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００も実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様、モーター１００とギヤボックス２００とを有している。なお、図８においてはギヤボックス２００の蓋体２２０を取り外した状態が示されている。また、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同一構成要素には同一符号が付されている。
【００７５】
なお、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００も実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様、ギヤボックス２００に蓋体２２０を取り付ける際の複数（４個とする。）のネジ孔が設けられるとともに、蓋体２２０を取り付ける際の位置決め用の複数のノックピンが設けられているがこれらの図示は省略する。
【００７６】
実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００が実施形態１に係るギヤユニット１０００と異なるのは、減速ギヤ列２１０を構成する各ギヤの数と配置であり、モーター１００、ウォームギヤ４００の構造、ウォームギヤ４００の羽根車への取り付けの仕方及びウォームギヤ４００の先端軸４２０の支持の仕方などについては、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様である。
【００７７】
実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００の減速ギヤ列２１０は、図８に示すように、第１〜第３ギヤ２１１〜２１３の３個のギヤによって構成されている。第１〜第３ギヤ２１１〜２１３は、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様、それぞれが、大径ギヤと小径ギヤとから構成されている。すなわち、第１ギヤ２１１は、大径ギヤ２１１ａと小径ギヤ２１１ｂとにより構成されており、第２ギヤ２１２は、大径ギヤ２１２ａと小径ギヤ２１２ｂとにより構成されており、第３ギヤ２１３は、大径ギヤ２１３ａと小径ギヤ２１３ｂとにより構成されている。
【００７８】
そして、第１ギヤ２１１の大径ギヤ２１１ａは、図８に示すように、ウォームギヤ４００に歯合し、第１ギヤ２１１の小径ギヤ２１１ｂは、第２ギヤ２１２の大径ギヤ２１２ａに歯合し、第２ギヤ２１２の小径ギヤ２１２ｂは、第３ギヤ２１３の大径ギヤ２１３ａに歯合している。
【００７９】
なお、この場合、第３ギヤ２１３は出力ギヤとしての機能を有し、第３ギヤ２１３の小径ギヤ２１３ｂによってズームレンズ鏡筒（図示せず）を回転させ、それによってズームレンズ（図示せず。）を図８における紙面に直交する方向に往復動させるようにしている。
【００８０】
ところで、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００においては、減速ギヤ列２１０を構成するギヤの数を３個（第１〜第３ギヤ２１１〜２１３）としているが、減速ギヤ列２１０を構成するギヤの数を３個としても、第１〜第３ギヤ２１１〜２１３の各大径ギヤ及び小径ギヤの歯数を適切に選ぶことにより、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様、出力ギヤ（第３ギヤ２１３）のモーター４００に対する減速比は、レンズ鏡筒（図示せず）を駆動するに適した減速比（例えば、約２４０：１）を得ることができる。
【００８１】
以上説明したように、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００によれば、減速ギヤ列２１０を構成するギヤ数を３個とすることができ、それによって、コストの低廉化が可能となるといった効果が得られる。
【００８２】
なお、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００においては、特許文献１に記載されたギヤユニットと同様、減速ギヤ列２１０の各ギヤ（第１〜第３ギヤ２１１〜２１３）の配列は、ウォームギヤ４００に歯合されている第１ギヤ２１１を始点として外方に向かって弧を描くような配列となっている。このため、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００は全体的にＬ字型となるが、特許文献１に記載されたギヤユニットに比べてギヤ数が少ない分だけ、ギヤボックス２００の平面の面積を小さくすることができる。
【００８３】
また、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２００は、ウォームギヤ４００の構造、ウォームギヤ４００の羽根車への取り付けの仕方及びウォームギヤ４００の先端軸４２０の支持の仕方などは実施形態１に係る小型機器用ギヤユニットと同様であるので、その点については、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニットと同様の効果が得られる。
【００８４】
[実施形態３]
図９は、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００の内部構成を説明するために示す平面図である。実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００が実施形態２に係るギヤユニッ２０００と異なるのはモーターである。すなわち、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００及び実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００において用いられているモーター１００に比べて、高いトルクを有するモーター７００を用いている。具体的には、モーター７００は、モーター１００に比べて、ほぼ１．５倍のトルクを有するものとする。
【００８５】
このように、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００において用いるモーター７００は、モーター１００に比べて高いトルクを有するため、ギヤユニット２００の減速比を低くすることができる。すなわち、ギヤユニット２００の減速比を低くしてもレンズ鏡筒（図示せず）を駆動するに必要な駆動力を得ることができる。
【００８６】
具体的には、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００におけるモーター７００のトルクは、モーター１００のトルクに比べてほぼ１．５倍であるので、出力ギヤ（第３ギヤ２１３）のモーター７００に対する減速比は、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００に比べて「１／（１．５）」程度に抑えることができる。
すなわち、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、モーター７００のトルクがモーター１００の約１．５倍であるため、出力ギヤ（第３ギヤ２１３）のモーター７００に対する減速比は、モーター１００の場合の減速比が「２４０：１」であったので、その１／（１．５）の「１６０：１」程度でよく、このような減速比であってもレンズ鏡筒を適切に駆動することができる。
【００８７】
このように、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、減速比を低くすることができるため、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、第１〜第３ギヤ２１３のうちの例えば第１ギヤ２１１の大ギヤ２１１ａの歯数を実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００の第１ギヤ２１１の大ギヤ２１１ａの歯数よりも少なくすることができる。これにより、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００の第１ギヤ２１１の大ギヤ２１１ａは、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００の第１ギヤ２１１の大ギヤ２１１ａよりも直径を小さくすることができる。
【００８８】
また、モーター７００のトルクが大きいということは、モーター７００としての同じ性能を得るための単位時間当たりの回転数（以下では「単位時間当たり」を省略して「回転数」という）を少なくすることができる。この場合、モーター７００の回転数は、モーター１００の回転数の約２／３としている。
一般的に、モーターの動作音はモーターの回転数の大きいほど大きくなる傾向にある。このため、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００のモーター７００のように、回転数が少ないことは静音化という点において大きな効果が得られる。
【００８９】
以上説明したように、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００によれば、減速ギヤ列２１０を構成するギヤ数を３個とすることができ、それによって、コストの低廉化が可能となるとともに、トルクの高いモーターを使用することによって、回転数を少なくすることができるので、静音化も可能となるといった効果が得られる。
【００９０】
なお、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００と同様、減速ギヤ列の各ギヤの配列は、ウォームギヤ４００に歯合されている第１ギヤ２１１を始点として外方に向かって弧を描くような配列としているため、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００は全体的にＬ字型となるが、特許文献１に記載されたギヤユニットに比べてギヤ数が少ない分だけ、ギヤボックス２００の平面の面積を小さくすることができる。
【００９１】
さらに、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００においては、第１ギヤ２１１の大ギヤ２１１ａの直径を小さくすることができるので、モーター７００はモーター１００に比べてやや大型となるが、ギヤボックス２００は、実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００よりもさらに小型化が可能となる。このため、小型機器用ギヤユニット３０００の全体的な大きさは実施形態２に係る小型機器用ギヤユニット２０００に比べて大型化することはない。
【００９２】
また、実施形態３に係る小型機器用ギヤユニット３０００は、ウォームギヤ４００の構造、ウォームギヤ４００の羽根車への取り付けの仕方及びウォームギヤ４００の先端軸４２０の支持の仕方などは実施形態１に係る小型機器用ギヤユニットと同様であるので、その点については、実施形態１に係る小型機器用ギヤユニット１０００と同様の効果が得られる。
【００９３】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記（１）〜（３）に示すような変形実施も可能である。
【００９４】
（１）上記実施形態では、本発明の小型機器用ギヤユニットを携帯電話機のズームレンズ駆動用のギヤユニットとして用いた場合について説明したが、本発明の小型機器用ギヤユニットは、携帯電話機以外の機器以外の小型機器におけるズームレンズ用のギヤユニットにおいても適用可能であり、また、ズームレンズ駆動用以外の用途にも適用可能である。
【００９５】
（２）実施形態１においては、減速ギヤ列２１０は、第１〜第５ギヤの５個のギヤによって構成した場合を例示し、また、実施形態２及び実施形態３においては、減速ギヤ列２１０は、第１〜第３ギヤの３個のギヤによって構成した場合を例示たが、３個に限られるものではなく、用途などによって適宜増減させることができる。
【００９６】
（３）上記実施形態では、ウォームギヤ４００を羽根車３００に取り付ける際の取り付け方としては、羽根と羽根との間にウォームギヤ４００の突出片４４１〜４４３を圧入することによって取り付ける場合を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、羽根車の軸受け部３１０にウォームギヤ４００の突出片４４１〜４４３を挿入可能な突出片挿入孔を設けて、この突出片挿入孔にウォームギヤ４００の突出片４４１〜４４３を挿入（圧入）するような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１００，７００・・・モーター、２００・・・ギヤボックス（ギヤヘッド）、２１０・・・減速ギヤ列、２１１〜２１５・・・第１〜第５ギヤ、２２０・・・蓋体、２３０・・・背面板、２４０・・・ウォームギヤ支持用軸受け部、２５１〜２５４・・・ネジ孔、２６１，２６２・・・ノックピン、３００・・・羽根車、３１０・・・軸受け部、３１１・・・回転軸挿入孔、３２１〜３２３・・・羽根、４００・・・ウォームギヤ、４１０・・・スクリューネジ状歯車部、４２０・・・先端軸、４３０・・・台座部、４４１〜４４３・・・突出片、５００・・・接続板、５３０・・・雌ネジ部、ａ・・・ウォームギヤの回転中心軸、Ｐ１〜Ｐ５・・・第１〜第５ギヤの回転中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターと、前記モーターの回転を減速して機器動作部に伝達する第１〜第ｎギヤ（ｎは２以上の整数）を有するギヤヘッド部とを有する小型機器用ギヤユニットであって、
前記モーターの回転軸が挿入される回転軸挿入孔を有する軸受け部から放射状に突出される複数の羽根を有し、前記モーターの回転とともに回転する羽根車と、
前記羽根車に取り付けられて前記羽根車とともに回転して前記モーターの回転力を前記第１〜第ｎギヤのうちの第１ギヤに伝達するウオームギヤと、
をさらに有することを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記機器動作部は、ズームレンズのレンズ鏡筒であることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記ウオームギヤは、
前記モーターの回転力を前記第１ギヤに伝達するためのスクリューネジ状歯車部と、
前記スクリューネジ状歯車部の先端側で、かつ、前記スクリューネジ状歯車部の回転中心軸に一致するように設けられている先端軸とを有し、
前記ギヤヘッド部は、
前記ウオームギヤの先端軸を回転自在に支持するウオームギヤ支持用軸受け部を有することを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記ウオームギヤは、
前記スクリューネジ状歯車部の後端側で、かつ、前記回転中心軸の軸周りに設けられている複数の突出片をさらに有し、
前記複数の突出片における各突出片が、前記羽根車に取り付けられていることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記突出片は、前記複数の羽根の各付け根部において羽根と羽根との間に圧入されることによって取り付けられることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記羽根車は、前記モーターの回転数を検出するための機能を有するものであって、前記モーターとともに回転することにより、発光部からの光を前記複数の羽根が間欠的に遮断するように設けられていることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記羽根車は、金属部材からなることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記第１〜第ｎギヤは、前記第１〜第ｎギヤの各ギヤの回転軸を同一平面上における一本の曲線で近似的に結んだとき、当該曲線が前記ウオームギヤを囲むような弧を描いて配置されていることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記第１〜第ｎギヤは、前記第１〜第ｎギヤの各ギヤの回転軸を同一平面上における一本の曲線で近似的に結んだとき、当該曲線が前第１ギヤを始点として外方に向かうような弧を描いて配置されていることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記第１〜第ｎギヤのｎは、ｎ＝３であることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記モーター及び前記ギヤヘッド部は、金属製の接続板によって前記モーターの回転軸に沿う方向に接合されていることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項１】
モーターと、前記モーターの回転を減速して機器動作部に伝達する第１〜第ｎギヤ（ｎは２以上の整数）を有するギヤヘッド部とを有する小型機器用ギヤユニットであって、
前記モーターの回転軸が挿入される回転軸挿入孔を有する軸受け部から放射状に突出される複数の羽根を有し、前記モーターの回転とともに回転する羽根車と、
前記羽根車に取り付けられて前記羽根車とともに回転して前記モーターの回転力を前記第１〜第ｎギヤのうちの第１ギヤに伝達するウオームギヤと、
をさらに有することを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記機器動作部は、ズームレンズのレンズ鏡筒であることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記ウオームギヤは、
前記モーターの回転力を前記第１ギヤに伝達するためのスクリューネジ状歯車部と、
前記スクリューネジ状歯車部の先端側で、かつ、前記スクリューネジ状歯車部の回転中心軸に一致するように設けられている先端軸とを有し、
前記ギヤヘッド部は、
前記ウオームギヤの先端軸を回転自在に支持するウオームギヤ支持用軸受け部を有することを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記ウオームギヤは、
前記スクリューネジ状歯車部の後端側で、かつ、前記回転中心軸の軸周りに設けられている複数の突出片をさらに有し、
前記複数の突出片における各突出片が、前記羽根車に取り付けられていることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記突出片は、前記複数の羽根の各付け根部において羽根と羽根との間に圧入されることによって取り付けられることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記羽根車は、前記モーターの回転数を検出するための機能を有するものであって、前記モーターとともに回転することにより、発光部からの光を前記複数の羽根が間欠的に遮断するように設けられていることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記羽根車は、金属部材からなることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記第１〜第ｎギヤは、前記第１〜第ｎギヤの各ギヤの回転軸を同一平面上における一本の曲線で近似的に結んだとき、当該曲線が前記ウオームギヤを囲むような弧を描いて配置されていることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記第１〜第ｎギヤは、前記第１〜第ｎギヤの各ギヤの回転軸を同一平面上における一本の曲線で近似的に結んだとき、当該曲線が前第１ギヤを始点として外方に向かうような弧を描いて配置されていることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記第１〜第ｎギヤのｎは、ｎ＝３であることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の小型機器用ギヤユニットにおいて、
前記モーター及び前記ギヤヘッド部は、金属製の接続板によって前記モーターの回転軸に沿う方向に接合されていることを特徴とする小型機器用ギヤユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２３４５８９（Ｐ２０１１−２３４５８９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０５１０７（Ｐ２０１０−１０５１０７）
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（５９１０９９３８２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（５９１０９９３８２）
【Ｆターム（参考）】
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