減速ユニット、及び、この減速ユニットを用いた電子機器
【課題】 入力軸の回転速度に対して出力軸の回転速度を減少させる減速ユニットであって、人工ルビー等の適宜の軸受を配置するスペースを省いて超小型に構成できる減速ユニットを提供する。
【解決手段】 出力軸１２の回転速度を入力軸１１の回転速度に対して減少させる減速ユニット１であって、互いに歯合する複数のギヤ５１と、前記複数のギヤ５１を支持する複数のシャフト６１と、前記複数のシャフト６１を回転可能に直接支持する複数のプレート２１とを備え、少なくとも１つの前記プレート２１が、油を含侵させた粉末冶金材、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材、若しくは摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材等の摺動性を有する材料からなっている。
【解決手段】 出力軸１２の回転速度を入力軸１１の回転速度に対して減少させる減速ユニット１であって、互いに歯合する複数のギヤ５１と、前記複数のギヤ５１を支持する複数のシャフト６１と、前記複数のシャフト６１を回転可能に直接支持する複数のプレート２１とを備え、少なくとも１つの前記プレート２１が、油を含侵させた粉末冶金材、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材、若しくは摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材等の摺動性を有する材料からなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸の回転速度に対して出力軸の回転速度を減少させる減速ユニットに関し、特に超小型に構成された減速ユニット、及び、この減速ユニットを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、入力軸の回転速度に対して、出力軸の回転速度を減少させる減速ユニットが提供されている。この種の減速ユニットにあっては、径方向に歯車を複数設けて、これらを噛み合わせることによって、入力軸の回転速度に対して出力軸の回転速度を減少させるように構成されている（特許文献１参照）。この種の減速ユニットにあっては、その複数の歯車を支える軸が嵌挿される臍穴に、その軸の軸受としてドーナツ状に形成された人工ルビーが設けられている。
【特許文献１】特開平９−１３８２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、この種の減速ユニットにあっては、内視鏡やデジタルカメラ等に組み込むものがあり、これらに組み込むにあたっては、この減速ユニット全体をさらに小型に構成したいといった要請がある。そこで、上述したような減速ユニットの構成を用いて、この要請に応えようとしても、ギヤ、シャフト、人工ルビー等の軸受等の配置に限界があり、この要請に応えることは困難なものとなっていた。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、その目的は、入力軸の回転速度に対して出力軸の回転速度を減少させる減速ユニットであって、人工ルビー等の適宜の軸受を配置するスペースを省いて超小型に構成できる減速ユニット、及び、この減速ユニットを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するための手段として以下の減速ユニット、及び、この減速ユニットを用いた電子機器を提供する。
本発明の減速ユニットは、出力軸の回転速度を入力軸の回転速度に対して減少させる減速ユニットであって、互いに歯合する複数のギヤと、前記複数のギヤを支持する複数のシャフトと、前記複数のシャフトを回転可能に直接支持する複数の支持板とを備え、少なくとも１つの前記支持板が、摺動性を有する材料からなっていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の減速ユニットにあっては、ギヤを支持する複数のシャフトを、回転可能に直接支持する支持板が複数設けられており、この支持板は摺動性を有する材料からなっている。これによって、そのシャフトを支持する支持板にあっても、摺動性を有することとなって、このシャフトを滑らかに回転させることとなる。これによって、シャフトを滑らかに回転可能に支持するにあたっては、従来、人工ルビー等の軸受を配置していたが、シャフトを支持する支持板自体がシャフトを滑らかに回転可能に支持するので、このような軸受が不要とされる。従って、減速ユニットを構成するにあたって、部品点数を削減することができることとなって、この減速ユニット自体を超小型にすることができる。
【０００７】
本発明の減速ユニットは、前記摺動性を有する材料として、油を含侵させた粉末冶金材、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材、若しくは摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材のうち何れかを選択したことを特徴とする。
【０００８】
本発明の減速ユニットにあっては、前記支持板を形成する材料として、油を含侵させた粉末冶金材、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材、若しくは摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材のうち何れかを選択しているので、これらの粉末冶金材を焼結等させて形成された支持板にあっても、その含侵させた油、混入させた固形潤滑材、混入させた摺動性を有する繊維によって、その支持板には摺動性が付与されることとなる。
【０００９】
従って、上述したように、シャフトが回転した場合に、シャフトを滑らかに回転させ、滑らかに回転可能に支持していた人工ルビー等の軸受を不要なものとする。これによって、減速ユニットを構成する部品点数を削減することができ、減速ユニット自体を超小型にすることができる。
【００１０】
本発明の減速ユニットは、前記摺動性を有する材料として、ポリイミド等の高分子樹脂を選択したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の減速ユニットにあっては、前記支持板を形成する材料として、ポリイミド等の高分子樹脂を選択しているので、このような高分子樹脂からなる樹脂基板によって支持板を構成した場合には、その高分子樹脂が有する摺動性によって、その支持板は摺動性を有することとなる。従って、上述したように、シャフトが回転した場合に、シャフトを滑らかに回転させ、滑らかに回転可能に支持していた人工ルビー等の軸受を不要なものとする。これによって、減速ユニットを構成する部品点数を削減することができ、減速ユニット自体を超小型にすることができる。
【００１２】
本発明の減速ユニットは、前記複数の支持板同士の間にスペーサを介装させ、前記支持板を貫通させるように棒部材を設けて、前記支持板と前記スペーサとを一体に連結したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の減速ユニットにあっては、複数の支持板同士間に介装させたスペーサによって、複数の支持板を所望の位置に配置することができ、さらに、この配置された支持板とスペーサとを、支持板を貫通させるように設けられた棒部材によって連結して一体にさせることができる。従って、この減速ユニットは、ユニットして好適に組み付けられたものとなって、モータ等の入力軸及び電子機器等の出力軸に好適に繋ぐことができるものとなる。
【００１４】
本発明の電子機器は、動力源と該動力源が発生する動力に従って回転する被回転部材とを備えた電子機器であって、前記動力源と前記被回転部材との間に、上述の減速ユニットを装置したことを特徴とする。
本発明の電子機器にあっては、動力源と被回転部材との間に上述の減速ユニットを装置したので、好ましく減少された回転速度で被回転部材を回転させることができる。さらに、装置される減速ユニットが超小型に構成可能とされるので、電子機器全体においても超小型に構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る減速ユニットによれば、入力軸の回転速度に対して出力軸の回転速度を減少させる減速ユニットでありながら、人工ルビー等の適宜の軸受を配置するスペースが省かれて超小型に構成できる。また、本発明に係る電子機器によれば、好ましく減速可能で且つ超小型に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る減速ユニットについての実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、図１は本発明に係る減速ユニットの断面図、図２は図３に示すＡ―Ａで切った減速ユニットの断面図、図３は図１に示すＢ―Ｂで切った減速ユニットの断面図及びＣ−Ｃで切った断面図、図４は図１に示すＤ―Ｄで切った減速ユニットの断面図及びＥ−Ｅで切った断面図、図５はギヤとプレートの組み込みを示す断面図、図６はギヤの正面図である。
【００１７】
図１に示す符号１は、本発明に係る減速ユニットである。この減速ユニット１は、この減速ユニット１の基端側に設けられる入力軸１１に、モータＭの回転軸Ｍ１が接続されるものである。なお、この減速ユニット１の先端側には、電子機器等の入力部（不図示）と接続可能な出力軸１２が設けられている。この減速ユニット１は、この基端から突出する入力軸１１の回転速度に対して、先端から突出する出力軸１２の回転速度を減少させるように構成されるものである。
【００１８】
この減速ユニット１は、図１に示すように、モータＭの先端部に取り付けられるものであって、大まかに分けて、減速ユニット本体２と、モータＭの先端部に取り付けるモータ固定座１３とから構成されている。このモータ固定座１３は、モータＭの先端部に固定して取り付けられるものであって、具体的には、前記モータＭの先端部の外周面Ｍ２に切られているネジ部と、前記モータ固定座１３の内周面１４に切られているネジ部とが互いに螺合し、モータＭとモータ固定座１３とは相対的に回転しないように互いに固着されたものとなっている。なお、このモータＭの先端からは、回転軸Ｍ１が突出しており、この回転軸Ｍ１の先端には、減速ユニット本体２の入力軸１１と一体に固着されたモータピニオンＭ３が設けられている。
【００１９】
モータＭの先端と対向する減速ユニット本体２の基端に設けられる入力軸１１は、上述したようにモータピニオンＭ３と歯合している。具体的には、入力軸１１は、減速ユニット２本体の内部から基端外方へ突出するように延びて構成され、減速ユニット本体２の内部側は外周面に歯が切られた入力ギヤ５０が形成され、減速ユニット本体２の外部側は円筒状に形成されると共に、その円筒状の内周面は前記モータピニオンＭ３と歯合可能に歯が切られている。これによって、減速ユニット本体２外部側の入力軸１１は、前記モータピニオンＭ３と好適に歯合して、この減速ユニット本体２に回転動力を入力するものとなっている。なお、上述したように、前記モータＭの先端部に取り付けられるモータ固定座１３は、減速ユニット本体２のフレーム３０に嵌挿されて固定されているので、前記モータピニオンＭ３と歯合する入力軸１１は、この減速ユニット本体２の基端に設けられる第１プレート２１の開口部２１ａの中心軸線上に、好適に位置決めされることとなっている。なお、この開口部２１ａが形成されており、以下に説明するギヤ５１等は、例えば図６に示すように、周囲に歯が切られたものとなっている。
【００２０】
この第１プレート２１は、本発明における支持板に相当するものであって、摺動性を有する材料からなっている。具体的には、油を含侵させた粉末冶金材を、予め用意されていた型で焼結してなるものとされる。従って、この第１プレート２１は、その材料とされた粉末冶金材に含侵される油によって摩擦力が低減するものとなって、滑らかに好ましく滑らせる性質とされた摺動性が付与されて形成されたものとなっている。このような摩擦力を低減させる摺動性を有する材料にあっては、このような油を含侵させた粉末冶金材のほか、黒鉛等の固形潤滑材を混入された粉末冶金材を選択したり、カーボンナノチューブ等の摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材を選択したりすることが可能となっている。つまり、この第１プレート２１の材料としては、焼結後に摩擦力を低減させる摺動性を有するものとなる適宜の材料を、基材とされる粉末冶金材に混入させて材料とすることが可能となっている。このように材料を選択して第１プレート２１を形成することによって、その含侵若しくは混入させた材料に備えられる摩擦力を低減させる特有の性質が、この第１プレート２１にも与えられることとなる。つまり、本発明における摺動性を有する材料としては、このような摩擦力を低減させる特有の性質を備えた材料であることを意味する。
【００２１】
なお、この摩擦力を低減させる摺動性を有する材料としては、上述の摩擦力を低減させる特有の性質を備えた材料のほか、ポリイミド等の高分子樹脂を選択することが可能である。このようなポリイミド等の高分子樹脂にあっても、摩擦力を低減させる特有の性質を備えている。従って、このようなポリイミド等の高分子樹脂によって前記第１プレート２１を構成した場合にあっても、この第１プレート２１は、摩擦力を低減させる摺動性を有することとなる。
【００２２】
次に、この減速ユニット本体２の構成ついて説明する。この減速ユニット本体２は、図１及び図２に示すように、大まかに、ケーシングとして円筒状に構成されたフレーム３０と、このフレーム３０に内蔵される、互いに歯合するギヤ５１等と、それらのギヤ５１等を支持するシャフト６１等と、それらのシャフト６１等を支持するプレート２１，２２，２３，２４及びスペーサ３１，３２，３３とを備えて構成される。なお、このフレーム３０あっては、図３及び図４に示すように、断面が円状とされるように構成され、内蔵されるこれら各種の部材の組み付けがはずれないように、内蔵されるこれらの各種の部材の外周面をフレーム３０の内周面に当接させて支持している。さらに加えて、前記出力軸１２の軸線方向に平行に延びる組付け用の雄ネジ８１，８２及び雌ネジ８３，８４によって、これらの内蔵される各種の部材を安定的に組み付けている。
【００２３】
次に、このフレーム３０に内蔵される各種の部材について説明する。すなわち、この減速ユニット１は、図１及び図２に示すように、基端側に設けられた前記第１プレート２１に第１スペーサ３１を介して第２プレート２２が配置され、この第２プレート２２に第２スペーサ３２を介して第３プレート２３が配置されている。そして、その第３プレート２３に第３スペーサ３３を介して第４プレート２４が配置されている。このようにして、前記第１プレート２１と前記第２プレート２２と前記第３プレート２３と前記第４プレート２４とは、第１スペーサ３１と第２スペーサ３２と第３スペーサ３３とによって互いに平行に配置され、前記第１プレート２１と第２プレート２２との間に第１ギヤ室４１が形成され、前記第２プレート２２と第３プレート２３との間に第２ギヤ室４２が形成され、前記第３プレート２３と第４プレート２４との間に第３ギヤ室４３が形成されることとなっている。
【００２４】
これらの第２〜第４プレート２２，２３，２４は、上において説明した第１プレート２１と同様に、本発明における支持板に相当するものである。すなわち、これらの第２〜第４プレート２２，２３，２４は、摩擦力が低減された摺動性を有する材料からなっている。従って、上でも説明したように、その材料として、例えば、油を含侵させた粉末冶金材のほか、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材を選択したり、カーボンナノチューブ等の摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材を選択したりすることができ、これらの粉末冶金材を焼結して、これらの第２〜第４のプレート２２，２３，２４が構成されるものとなっている。なお、この摺動性を有する材料としては、このような粉末冶金材のほか、ポリイミド等の高分子樹脂を選択することも可能とされる。
【００２５】
次に、上述した第１〜第４プレート２１，２２，２３，２４によって挟まれて形成されるギヤ室４１，４２，４３に収容されるギヤ、そして、これらのギヤ５１等を支持するシャフト６１等について説明する。すなわち、図１の断面図に示すように、第１ギヤ室４１には、図３（ａ）にも示すように、前記入力ギヤ５０と歯合される第１ギヤ５１が第１シャフト６１に支持されながら固着されている。第１シャフト６１は、前記第プレート２１と第２プレート２２とによって挟み込まれ、第１シャフト６１は、回転可能に、その一端が前記第１プレート２１に設けられた孔２１ｂに嵌挿されて支持されると共に、その他端が前記第２プレート２２に設けられた孔２２ａに支持されて、安定的に回転可能となっている。前記第１ギヤ５１の歯数は、前記入力ギヤ５０に比して大に設定される。この第１シャフト６１には、前記第１ギヤ５１に隣接して、この第１ギヤ５１の歯数に比して小に設定された第２ギヤ５２が、この第１シャフト６１に支持されながら固着されて設けられている。従って、前記入力ギヤ５１が回転されることによって、第１ギヤ５１、第１シャフト６１及び第２ギヤ５２も連動して回転するものとなっている。
【００２６】
さらに、この第１ギヤ室４１には、図３（ｂ）にも示すように、前記第２ギヤ５２と歯合される第３ギヤ５３が、第２シャフト６２に支持されながら固着されて設けられている。この第３ギヤ５３の歯数は、前記第２ギヤ５２の歯数に比して大に設定されている。この第２シャフト６２は、以下に詳述するが、その中段で前記第２プレート２２に設けられた孔２２ｂに、回転可能に第１ブッシュ７１を介して挿入されて支持されている。つまり、この第２シャフト６２は、第１ギヤ室４１及び第２ギヤ室４２の双方に突出して設けられるものであり、第２ギヤ室４２側に設けられる第４ギヤ５４も、この第２シャフト６２に支持されながら固着されて設けられている。この第４ギヤ５４と第３ギヤ５３によって、前記第２プレート２２を挟み込むことによって、前記第２シャフト６２は、この第２プレート２２に好適に支持されて安定的に回転可能となっている。なお、この第４ギヤ５４の歯数は、前記第３ギヤ５３の歯数に比して小に設定されている。
【００２７】
ここで、第２プレート２２に設けられた孔２２ｂに挿入され支持される第２シャフト６２について詳細に説明する。すなわち、前記第２シャフト６２は、図５（ａ）の分解図に示すように、一端に第４ギヤ５４が取り付けられると共に、その中段にブシュ７１を挿入させ、そして、他端に第３ギヤ５３が取り付けられてなるものである。この第２プレート２２は前記第３ギヤ５３側に凹部２２ｃ及び凸部２２ｄが形成されており、また、第３ギヤ５３は第２プレート２２側に凹部５３ａ及び凸部５３ｂが形成されている。このように構成されることによって、図５（ｂ）の嵌合図に示すように、凹部２２ｃが凸部５３ｂに嵌め込まれ、凸部２２ｄが凹部５３ａに嵌め込まれ、この第２プレート２２と第３ギヤ５３とは、好適に嵌合する。従って、両者の幅方向が、第２プレート２２に形成された凹部２２ｃ及び凸部２２ｄ、また第３ギヤ５３に形成された凹部５３ａ及び凸部５３ｂの分だけ縮小され、減速ユニット本体２全体がコンパクトにされるのに繋がる。なお、第１ブシュ７１は、この第２プレート２２に前記第４ギヤ５４が接触することを防止している。また、符号Ｔは、この第２プレート２２を組み付ける際に、フレーム３０内に第２プレート２２を入れやすいように形成されたテーパ部である。以上の構成は、後に説明する第３プレート２３に設けられた孔２３ａに挿入され支持される第３シャフト６３についても同様に採用されている。
【００２８】
さらに、この第２ギヤ室４２には、図４（ａ）にも示すように、前記第４ギヤ５４と歯合される第５ギヤ５５が、第３シャフト６３に支持されながら固着されて設けられている。この第５ギヤ５５の歯数は、前記第４ギヤ５４の歯数に比して大に設定されている。この第３シャフト６３は、その中段で、前記第３プレート２３に設けられた孔２３ａに、回転可能に第２ブッシュ７２を介して挿入されて支持されている。つまり、この第３シャフト６３は、第２ギヤ室４２及び第３ギヤ室４３の双方に突出して設けられるものであり、第３ギヤ室４３側に設けられる第６ギヤ５６も、この第３シャフト６３に支持されながら固着されて設けられている。この第６ギヤ５６と第５ギヤ５５によって、前記第３プレート２３を挟み込むことによって、前記第３シャフト６３は、この第３プレート２３に好適に支持されて安定的に回転可能となっている。なお、この第６ギヤ５６の歯数は、前記第５ギヤ５５の歯数に比して小に設定されている。
【００２９】
そして、前記第３ギヤ室４３には、図４（ｂ）にも示すように、前記第６ギヤ５６と歯合される第７ギヤ５７が、上述した出力軸１２の内部に圧入される伝達軸２５に支持されながら固着して設けられている。この伝達軸２５は、前記出力軸１２が図示しない適宜の部材によって減速ユニット本体２の中心軸線上に位置決めされているので、この出力軸１２の内部に圧入される伝達軸２５も、減速ユニット本体２の中心軸線上に位置決めされるものとなっている。
【００３０】
このようにして、この減速ユニット本体２にあっては、フレーム３０内において、前記第１シャフト６１、前記第２シャフト６２、前記第３シャフト６３が千鳥状（図１中において上下に配置されることによって、各ギヤ室４１，４２，４３に配置されるギヤにあっても千鳥状（図１中において上下）に配置されることとなる。これによって、これらのシャフト及びギヤを組み付けた際には、全体としてコンパクトとなる。
【００３１】
次に、このように構成された各種の部材は、次のようにして組み付ける。
すなわち、図１及び図２に示すように、まず、前記第４プレート２４に当接するように、第３スペーサ３３を配置する。そして、前記第３シャフト６３が挿通され且つその第３シャフト６３の両端に前記第６ギヤ５６及び第５ギヤ５５が取り付けられた第３プレート２３を、その第３スペーサ３３に当接するように配置する。次いで、この第３プレート２３に当接するように第２スペーサ３２を、その第３スペーサ３３（図４（ａ）参照）に当接するように配置する。そして、前記第２シャフト６２が挿通され且つその第２シャフト６２の両端に前記第４ギヤ５４及び第３ギヤ５３が取り付けられた第２プレート２２を、その第２スペーサ３２に当接するように配置する。
【００３２】
さらに、この第２プレート２２に当接するように第１スペーサ３１を配置する。そして、第２ギヤ５２及び第１ギヤ５１が取り付けられた第１シャフトの一端を、前記第２プレート２２に設けられた孔２２ａに挿入する。次いで、第１プレート２１に設けられた孔２１ａに前記第１シャフト６１の他端を挿入しながら、前記第１プレート２１を配置する。なお、上述した組み付けにおいては、各種のギヤが好適に歯合されるように、各々のギヤ同士の歯合を確認しながら行う。
【００３３】
このように、各種シャフト及び各種ギヤを内蔵させながら、第１〜第４プレート２１，２２，２３，２４と第１〜第３スペーサ３１，３２，３３とを組み付けた後に、図２に示すように、この減速ユニット本体２の軸線方向と平行とされるように配置された雌ネジ８３，８４が、前記第２ギヤ５２の中心軸と第３ギヤ５３の中心軸とを結んだ線と直交する位置に配置され、前記第１〜第４プレート２１，２２，２３，２４を貫通させるように設けられる。なお、前記雌ネジ８３，８４は、上述した各種のギヤにぶつかることがないように、減速ユニット本体２の軸線方向と平行とされるように配置される。
【００３４】
また、この雌ネジ８３，８４のうち、減速ユニット１の基端側には、フランジ部８５，８６が設けられている。雄ネジ８１，８２と雌ネジ８３，８４とが互いに螺着することによって、このフランジ部８５，８６は、各種のギヤを互いに歯合させながら、前記第１〜第４プレート２１，２２，２３，２４及び前記第１〜第３スペーサ３１，３２，３３を、好適にかしめる。なお、この雄ネジ８１，８２及び雌ネジ８３，８４は、本発明における棒部材に相当する。次いで、このように組み付けられたものを、前記フレーム３０内に、前記第４プレート２４がフレーム３０内の段部３９に当接するまで入れ込む。そして、このフレーム３０内に、前記伝達軸２５が嵌挿された出力軸１２を配置して、この減速ユニット本体２を構成する。
【００３５】
さらに、この組み付けた減速ユニット本体２に、前記モータ固定座１３を嵌挿させて、ネジ部材８７によって、この減速ユニット本体２とモータ固定座１３とを固着させる。このようにして減速ユニット１が構成されることとなる。なお、減速ユニット１にモータＭを取り付けるに際しては、入力軸１１を予めモータピニオンＭ３に歯合させておき、そのモータＭを、前記第１ギヤ５１に入力軸１１が歯合されていくように、モータＭを減速ユニット１に取り付ける。
【００３６】
上述したように構成された減速ユニット１にあっては、次のような作用を奏する。
すなわち、減速ユニット１にあっては、ギヤ５１，５２，５３，５４，５５，５６を支持する複数のシャフト６１，６２，６３を、回転可能に直接支持するプレート（支持板）２１，２２，２３が複数設けられており、このプレート２１，２２，２３は摺動性を有する材料からなっている。これによって、そのシャフト６１，６２，６３を支持するプレート２１，２２，２３にあっても、摺動性を有することとなって、このシャフト６１，６２，６３を滑らかに回転させることとなる。これによって、シャフト６１，６２，６３を滑らかに回転可能に支持するにあたっては、従来、人工ルビー等の軸受を配置していたが、シャフト６１，６２，６３を支持するプレート２１，２２，２３自体がシャフト６１，６２，６３を滑らかに回転可能に支持するので、このような軸受が不要とされる。従って、入力軸１１の回転速度に対して出力軸１２の回転速度を減少させる減速ユニット１を構成するにあたって、部品点数を削減することができることとなって、この減速ユニット１自体を超小型にすることができる。
【００３７】
また、減速ユニット１にあっては、前記プレート２１，２２，２３を形成する材料として、油を含侵させた粉末冶金材、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材、若しくは摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材のうち何れかを選択しているので、これらの粉末冶金材を焼結等させて形成されたプレート２１，２２，２３にあっても、その含侵させた油、混入させた固形潤滑材、混入させた摺動性を有する繊維によって、その支持板には摺動性が付与されることとなる。従って、上述したように、シャフト６１，６２，６３が回転した場合に、このシャフト６１，６２，６３を滑らかに回転させ、滑らかに回転可能に支持していた人工ルビー等の軸受を不要なものとする。これによって、減速ユニット１を構成する部品点数を削減することができ、減速ユニット１自体を超小型にすることができる。
【００３８】
また、減速ユニット１にあっては、前記プレート２１，２２，２３を形成する材料として、ポリイミド等の高分子樹脂を選択した場合にあっても、同様に、その高分子樹脂が有する摺動性によって、その支持板は摺動性を有することとなる。従って、上述したように、シャフト６１，６２，６３が回転した場合に、このシャフト６１，６２，６３を滑らかに回転させ、滑らかに回転可能に支持していた人工ルビー等の軸受を不要なものとする。これによって、減速ユニット１を構成する部品点数を削減することができ、減速ユニット１自体を超小型にすることができる。
【００３９】
また、減速ユニット１にあっては、複数のプレート２１，２２，２３同士間に介装させたスペーサ３１，３２，３３によって、複数のプレート２１，２２，２３を所望の位置に配置することができ、さらに、この配置されたプレート２１，２２，２３とスペーサ３１，３２，３３とを、プレート２１，２２，２３を貫通させるように設けられた雄ネジ８１，８２及び雌ネジ８３，８４によって連結して一体にさせることができる。従って、この減速ユニット１は、ユニットして好適に組み付けられたものとなって、入力軸１１及び出力軸１２に好適に繋ぐことができるものとなる。
【００４０】
なお、上述の減速ユニット１にあっては、複数のプレート２１，２２，２３同士の間に、スペーサ３１，３２，３３を介装させてなるものとしたが、これに限定されず、この複数プレート２１，２２，２３に予めスペーサ３１，３２，３３が一体となっているように、これらの複数のプレート２１，２２，２３が形成されているものであってもよい。具体的には、これらのプレート２１，２２，２３のそれぞれにスペーサ３１，３２，３３のそれぞれが一体となるように、油を含侵させた粉末冶金材を焼結させる型が構成されるものであってもよい。このように、プレート２１，２２，２３のそれぞれにスペーサ３１，３２，３３のそれぞれが一体となるように、プレート２１，２２，２３が形成された場合には、スペーサ３１，３２，３３の分だけ、部品点数を減らすことができて、作業の煩雑さを解消すると共に、製造コストを抑えることができる点で有利なものとされる。
【００４１】
また、上述の複数のプレート２１，２２，２３に設けられる各種の孔にあっては、これらのプレート２１，２２，２３が形成される際には、同時に形成されるものとなっていた。具体的には、これらのプレート２１，２２，２３に各種の孔が同時に形成されるように、油を含侵させた粉末冶金材を焼結させる型が構成されていた。しかしながら、これらの各種の孔は、これらのプレートが形成される段階に同時に形成されることに限定されない。例えば、プレート２１，２２，２３を形成する際には同時に各種の孔を形成せず、プレート２１，２２，２３を焼結して形成した後に、切削加工等によって各種の孔が形成されるものであってもよい。このように、切削加工等によって各種の孔が形成された場合には、設計変更等により、これらの孔の位置を適宜に変更したい場合に容易に行えて有利なものとされる。
【００４２】
この減速ユニット１にあっては、図１及び図２に示して説明したように、動力源とされるモータＭが、前記モータ固定座１３に取り付けられている。ここで、出力軸１２に、例えば、撮像可能なカメラ（被回転部材）を取り付けた場合、全体として、内視鏡カメラ（電子機器）を構成することとなる。このように内視鏡カメラを構成した場合には、好ましく減少された回転速度でカメラを回転させることができる。さらに、装置される減速ユニット１が超小型に構成可能とされるので、この内視鏡カメラ全体においても超小型に構成することができる。
【００４３】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施の形態にあっては、ギヤ室が３つで構成されるように、プレート及びシャフト等を適宜に設けて構成したが、これに限定されることなく、ギヤ室を適宜の数で構成されるようにプレート及びシャフト等を適宜に設けて構成するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る減速ユニットの断面図である。
【図２】図３に示すＡ―Ａで切った減速ユニットの断面図である。
【図３】図１に示すＢ―Ｂで切った減速ユニットの断面図及びＣ−Ｃで切った断面図である。
【図４】図１に示すＤ―Ｄで切った減速ユニットの断面図及びＥ−Ｅで切った断面図である。
【図５】ギヤとプレートの組み込みを示す断面図である。
【図６】ギヤの正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 減速ユニット
２ 減速ユニット本体
１１ 入力軸
１２ 出力軸
２１ プレート
５１ ギヤ
６１ シャフト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸の回転速度に対して出力軸の回転速度を減少させる減速ユニットに関し、特に超小型に構成された減速ユニット、及び、この減速ユニットを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、入力軸の回転速度に対して、出力軸の回転速度を減少させる減速ユニットが提供されている。この種の減速ユニットにあっては、径方向に歯車を複数設けて、これらを噛み合わせることによって、入力軸の回転速度に対して出力軸の回転速度を減少させるように構成されている（特許文献１参照）。この種の減速ユニットにあっては、その複数の歯車を支える軸が嵌挿される臍穴に、その軸の軸受としてドーナツ状に形成された人工ルビーが設けられている。
【特許文献１】特開平９−１３８２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、この種の減速ユニットにあっては、内視鏡やデジタルカメラ等に組み込むものがあり、これらに組み込むにあたっては、この減速ユニット全体をさらに小型に構成したいといった要請がある。そこで、上述したような減速ユニットの構成を用いて、この要請に応えようとしても、ギヤ、シャフト、人工ルビー等の軸受等の配置に限界があり、この要請に応えることは困難なものとなっていた。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、その目的は、入力軸の回転速度に対して出力軸の回転速度を減少させる減速ユニットであって、人工ルビー等の適宜の軸受を配置するスペースを省いて超小型に構成できる減速ユニット、及び、この減速ユニットを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するための手段として以下の減速ユニット、及び、この減速ユニットを用いた電子機器を提供する。
本発明の減速ユニットは、出力軸の回転速度を入力軸の回転速度に対して減少させる減速ユニットであって、互いに歯合する複数のギヤと、前記複数のギヤを支持する複数のシャフトと、前記複数のシャフトを回転可能に直接支持する複数の支持板とを備え、少なくとも１つの前記支持板が、摺動性を有する材料からなっていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の減速ユニットにあっては、ギヤを支持する複数のシャフトを、回転可能に直接支持する支持板が複数設けられており、この支持板は摺動性を有する材料からなっている。これによって、そのシャフトを支持する支持板にあっても、摺動性を有することとなって、このシャフトを滑らかに回転させることとなる。これによって、シャフトを滑らかに回転可能に支持するにあたっては、従来、人工ルビー等の軸受を配置していたが、シャフトを支持する支持板自体がシャフトを滑らかに回転可能に支持するので、このような軸受が不要とされる。従って、減速ユニットを構成するにあたって、部品点数を削減することができることとなって、この減速ユニット自体を超小型にすることができる。
【０００７】
本発明の減速ユニットは、前記摺動性を有する材料として、油を含侵させた粉末冶金材、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材、若しくは摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材のうち何れかを選択したことを特徴とする。
【０００８】
本発明の減速ユニットにあっては、前記支持板を形成する材料として、油を含侵させた粉末冶金材、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材、若しくは摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材のうち何れかを選択しているので、これらの粉末冶金材を焼結等させて形成された支持板にあっても、その含侵させた油、混入させた固形潤滑材、混入させた摺動性を有する繊維によって、その支持板には摺動性が付与されることとなる。
【０００９】
従って、上述したように、シャフトが回転した場合に、シャフトを滑らかに回転させ、滑らかに回転可能に支持していた人工ルビー等の軸受を不要なものとする。これによって、減速ユニットを構成する部品点数を削減することができ、減速ユニット自体を超小型にすることができる。
【００１０】
本発明の減速ユニットは、前記摺動性を有する材料として、ポリイミド等の高分子樹脂を選択したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の減速ユニットにあっては、前記支持板を形成する材料として、ポリイミド等の高分子樹脂を選択しているので、このような高分子樹脂からなる樹脂基板によって支持板を構成した場合には、その高分子樹脂が有する摺動性によって、その支持板は摺動性を有することとなる。従って、上述したように、シャフトが回転した場合に、シャフトを滑らかに回転させ、滑らかに回転可能に支持していた人工ルビー等の軸受を不要なものとする。これによって、減速ユニットを構成する部品点数を削減することができ、減速ユニット自体を超小型にすることができる。
【００１２】
本発明の減速ユニットは、前記複数の支持板同士の間にスペーサを介装させ、前記支持板を貫通させるように棒部材を設けて、前記支持板と前記スペーサとを一体に連結したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の減速ユニットにあっては、複数の支持板同士間に介装させたスペーサによって、複数の支持板を所望の位置に配置することができ、さらに、この配置された支持板とスペーサとを、支持板を貫通させるように設けられた棒部材によって連結して一体にさせることができる。従って、この減速ユニットは、ユニットして好適に組み付けられたものとなって、モータ等の入力軸及び電子機器等の出力軸に好適に繋ぐことができるものとなる。
【００１４】
本発明の電子機器は、動力源と該動力源が発生する動力に従って回転する被回転部材とを備えた電子機器であって、前記動力源と前記被回転部材との間に、上述の減速ユニットを装置したことを特徴とする。
本発明の電子機器にあっては、動力源と被回転部材との間に上述の減速ユニットを装置したので、好ましく減少された回転速度で被回転部材を回転させることができる。さらに、装置される減速ユニットが超小型に構成可能とされるので、電子機器全体においても超小型に構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る減速ユニットによれば、入力軸の回転速度に対して出力軸の回転速度を減少させる減速ユニットでありながら、人工ルビー等の適宜の軸受を配置するスペースが省かれて超小型に構成できる。また、本発明に係る電子機器によれば、好ましく減速可能で且つ超小型に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る減速ユニットについての実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、図１は本発明に係る減速ユニットの断面図、図２は図３に示すＡ―Ａで切った減速ユニットの断面図、図３は図１に示すＢ―Ｂで切った減速ユニットの断面図及びＣ−Ｃで切った断面図、図４は図１に示すＤ―Ｄで切った減速ユニットの断面図及びＥ−Ｅで切った断面図、図５はギヤとプレートの組み込みを示す断面図、図６はギヤの正面図である。
【００１７】
図１に示す符号１は、本発明に係る減速ユニットである。この減速ユニット１は、この減速ユニット１の基端側に設けられる入力軸１１に、モータＭの回転軸Ｍ１が接続されるものである。なお、この減速ユニット１の先端側には、電子機器等の入力部（不図示）と接続可能な出力軸１２が設けられている。この減速ユニット１は、この基端から突出する入力軸１１の回転速度に対して、先端から突出する出力軸１２の回転速度を減少させるように構成されるものである。
【００１８】
この減速ユニット１は、図１に示すように、モータＭの先端部に取り付けられるものであって、大まかに分けて、減速ユニット本体２と、モータＭの先端部に取り付けるモータ固定座１３とから構成されている。このモータ固定座１３は、モータＭの先端部に固定して取り付けられるものであって、具体的には、前記モータＭの先端部の外周面Ｍ２に切られているネジ部と、前記モータ固定座１３の内周面１４に切られているネジ部とが互いに螺合し、モータＭとモータ固定座１３とは相対的に回転しないように互いに固着されたものとなっている。なお、このモータＭの先端からは、回転軸Ｍ１が突出しており、この回転軸Ｍ１の先端には、減速ユニット本体２の入力軸１１と一体に固着されたモータピニオンＭ３が設けられている。
【００１９】
モータＭの先端と対向する減速ユニット本体２の基端に設けられる入力軸１１は、上述したようにモータピニオンＭ３と歯合している。具体的には、入力軸１１は、減速ユニット２本体の内部から基端外方へ突出するように延びて構成され、減速ユニット本体２の内部側は外周面に歯が切られた入力ギヤ５０が形成され、減速ユニット本体２の外部側は円筒状に形成されると共に、その円筒状の内周面は前記モータピニオンＭ３と歯合可能に歯が切られている。これによって、減速ユニット本体２外部側の入力軸１１は、前記モータピニオンＭ３と好適に歯合して、この減速ユニット本体２に回転動力を入力するものとなっている。なお、上述したように、前記モータＭの先端部に取り付けられるモータ固定座１３は、減速ユニット本体２のフレーム３０に嵌挿されて固定されているので、前記モータピニオンＭ３と歯合する入力軸１１は、この減速ユニット本体２の基端に設けられる第１プレート２１の開口部２１ａの中心軸線上に、好適に位置決めされることとなっている。なお、この開口部２１ａが形成されており、以下に説明するギヤ５１等は、例えば図６に示すように、周囲に歯が切られたものとなっている。
【００２０】
この第１プレート２１は、本発明における支持板に相当するものであって、摺動性を有する材料からなっている。具体的には、油を含侵させた粉末冶金材を、予め用意されていた型で焼結してなるものとされる。従って、この第１プレート２１は、その材料とされた粉末冶金材に含侵される油によって摩擦力が低減するものとなって、滑らかに好ましく滑らせる性質とされた摺動性が付与されて形成されたものとなっている。このような摩擦力を低減させる摺動性を有する材料にあっては、このような油を含侵させた粉末冶金材のほか、黒鉛等の固形潤滑材を混入された粉末冶金材を選択したり、カーボンナノチューブ等の摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材を選択したりすることが可能となっている。つまり、この第１プレート２１の材料としては、焼結後に摩擦力を低減させる摺動性を有するものとなる適宜の材料を、基材とされる粉末冶金材に混入させて材料とすることが可能となっている。このように材料を選択して第１プレート２１を形成することによって、その含侵若しくは混入させた材料に備えられる摩擦力を低減させる特有の性質が、この第１プレート２１にも与えられることとなる。つまり、本発明における摺動性を有する材料としては、このような摩擦力を低減させる特有の性質を備えた材料であることを意味する。
【００２１】
なお、この摩擦力を低減させる摺動性を有する材料としては、上述の摩擦力を低減させる特有の性質を備えた材料のほか、ポリイミド等の高分子樹脂を選択することが可能である。このようなポリイミド等の高分子樹脂にあっても、摩擦力を低減させる特有の性質を備えている。従って、このようなポリイミド等の高分子樹脂によって前記第１プレート２１を構成した場合にあっても、この第１プレート２１は、摩擦力を低減させる摺動性を有することとなる。
【００２２】
次に、この減速ユニット本体２の構成ついて説明する。この減速ユニット本体２は、図１及び図２に示すように、大まかに、ケーシングとして円筒状に構成されたフレーム３０と、このフレーム３０に内蔵される、互いに歯合するギヤ５１等と、それらのギヤ５１等を支持するシャフト６１等と、それらのシャフト６１等を支持するプレート２１，２２，２３，２４及びスペーサ３１，３２，３３とを備えて構成される。なお、このフレーム３０あっては、図３及び図４に示すように、断面が円状とされるように構成され、内蔵されるこれら各種の部材の組み付けがはずれないように、内蔵されるこれらの各種の部材の外周面をフレーム３０の内周面に当接させて支持している。さらに加えて、前記出力軸１２の軸線方向に平行に延びる組付け用の雄ネジ８１，８２及び雌ネジ８３，８４によって、これらの内蔵される各種の部材を安定的に組み付けている。
【００２３】
次に、このフレーム３０に内蔵される各種の部材について説明する。すなわち、この減速ユニット１は、図１及び図２に示すように、基端側に設けられた前記第１プレート２１に第１スペーサ３１を介して第２プレート２２が配置され、この第２プレート２２に第２スペーサ３２を介して第３プレート２３が配置されている。そして、その第３プレート２３に第３スペーサ３３を介して第４プレート２４が配置されている。このようにして、前記第１プレート２１と前記第２プレート２２と前記第３プレート２３と前記第４プレート２４とは、第１スペーサ３１と第２スペーサ３２と第３スペーサ３３とによって互いに平行に配置され、前記第１プレート２１と第２プレート２２との間に第１ギヤ室４１が形成され、前記第２プレート２２と第３プレート２３との間に第２ギヤ室４２が形成され、前記第３プレート２３と第４プレート２４との間に第３ギヤ室４３が形成されることとなっている。
【００２４】
これらの第２〜第４プレート２２，２３，２４は、上において説明した第１プレート２１と同様に、本発明における支持板に相当するものである。すなわち、これらの第２〜第４プレート２２，２３，２４は、摩擦力が低減された摺動性を有する材料からなっている。従って、上でも説明したように、その材料として、例えば、油を含侵させた粉末冶金材のほか、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材を選択したり、カーボンナノチューブ等の摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材を選択したりすることができ、これらの粉末冶金材を焼結して、これらの第２〜第４のプレート２２，２３，２４が構成されるものとなっている。なお、この摺動性を有する材料としては、このような粉末冶金材のほか、ポリイミド等の高分子樹脂を選択することも可能とされる。
【００２５】
次に、上述した第１〜第４プレート２１，２２，２３，２４によって挟まれて形成されるギヤ室４１，４２，４３に収容されるギヤ、そして、これらのギヤ５１等を支持するシャフト６１等について説明する。すなわち、図１の断面図に示すように、第１ギヤ室４１には、図３（ａ）にも示すように、前記入力ギヤ５０と歯合される第１ギヤ５１が第１シャフト６１に支持されながら固着されている。第１シャフト６１は、前記第プレート２１と第２プレート２２とによって挟み込まれ、第１シャフト６１は、回転可能に、その一端が前記第１プレート２１に設けられた孔２１ｂに嵌挿されて支持されると共に、その他端が前記第２プレート２２に設けられた孔２２ａに支持されて、安定的に回転可能となっている。前記第１ギヤ５１の歯数は、前記入力ギヤ５０に比して大に設定される。この第１シャフト６１には、前記第１ギヤ５１に隣接して、この第１ギヤ５１の歯数に比して小に設定された第２ギヤ５２が、この第１シャフト６１に支持されながら固着されて設けられている。従って、前記入力ギヤ５１が回転されることによって、第１ギヤ５１、第１シャフト６１及び第２ギヤ５２も連動して回転するものとなっている。
【００２６】
さらに、この第１ギヤ室４１には、図３（ｂ）にも示すように、前記第２ギヤ５２と歯合される第３ギヤ５３が、第２シャフト６２に支持されながら固着されて設けられている。この第３ギヤ５３の歯数は、前記第２ギヤ５２の歯数に比して大に設定されている。この第２シャフト６２は、以下に詳述するが、その中段で前記第２プレート２２に設けられた孔２２ｂに、回転可能に第１ブッシュ７１を介して挿入されて支持されている。つまり、この第２シャフト６２は、第１ギヤ室４１及び第２ギヤ室４２の双方に突出して設けられるものであり、第２ギヤ室４２側に設けられる第４ギヤ５４も、この第２シャフト６２に支持されながら固着されて設けられている。この第４ギヤ５４と第３ギヤ５３によって、前記第２プレート２２を挟み込むことによって、前記第２シャフト６２は、この第２プレート２２に好適に支持されて安定的に回転可能となっている。なお、この第４ギヤ５４の歯数は、前記第３ギヤ５３の歯数に比して小に設定されている。
【００２７】
ここで、第２プレート２２に設けられた孔２２ｂに挿入され支持される第２シャフト６２について詳細に説明する。すなわち、前記第２シャフト６２は、図５（ａ）の分解図に示すように、一端に第４ギヤ５４が取り付けられると共に、その中段にブシュ７１を挿入させ、そして、他端に第３ギヤ５３が取り付けられてなるものである。この第２プレート２２は前記第３ギヤ５３側に凹部２２ｃ及び凸部２２ｄが形成されており、また、第３ギヤ５３は第２プレート２２側に凹部５３ａ及び凸部５３ｂが形成されている。このように構成されることによって、図５（ｂ）の嵌合図に示すように、凹部２２ｃが凸部５３ｂに嵌め込まれ、凸部２２ｄが凹部５３ａに嵌め込まれ、この第２プレート２２と第３ギヤ５３とは、好適に嵌合する。従って、両者の幅方向が、第２プレート２２に形成された凹部２２ｃ及び凸部２２ｄ、また第３ギヤ５３に形成された凹部５３ａ及び凸部５３ｂの分だけ縮小され、減速ユニット本体２全体がコンパクトにされるのに繋がる。なお、第１ブシュ７１は、この第２プレート２２に前記第４ギヤ５４が接触することを防止している。また、符号Ｔは、この第２プレート２２を組み付ける際に、フレーム３０内に第２プレート２２を入れやすいように形成されたテーパ部である。以上の構成は、後に説明する第３プレート２３に設けられた孔２３ａに挿入され支持される第３シャフト６３についても同様に採用されている。
【００２８】
さらに、この第２ギヤ室４２には、図４（ａ）にも示すように、前記第４ギヤ５４と歯合される第５ギヤ５５が、第３シャフト６３に支持されながら固着されて設けられている。この第５ギヤ５５の歯数は、前記第４ギヤ５４の歯数に比して大に設定されている。この第３シャフト６３は、その中段で、前記第３プレート２３に設けられた孔２３ａに、回転可能に第２ブッシュ７２を介して挿入されて支持されている。つまり、この第３シャフト６３は、第２ギヤ室４２及び第３ギヤ室４３の双方に突出して設けられるものであり、第３ギヤ室４３側に設けられる第６ギヤ５６も、この第３シャフト６３に支持されながら固着されて設けられている。この第６ギヤ５６と第５ギヤ５５によって、前記第３プレート２３を挟み込むことによって、前記第３シャフト６３は、この第３プレート２３に好適に支持されて安定的に回転可能となっている。なお、この第６ギヤ５６の歯数は、前記第５ギヤ５５の歯数に比して小に設定されている。
【００２９】
そして、前記第３ギヤ室４３には、図４（ｂ）にも示すように、前記第６ギヤ５６と歯合される第７ギヤ５７が、上述した出力軸１２の内部に圧入される伝達軸２５に支持されながら固着して設けられている。この伝達軸２５は、前記出力軸１２が図示しない適宜の部材によって減速ユニット本体２の中心軸線上に位置決めされているので、この出力軸１２の内部に圧入される伝達軸２５も、減速ユニット本体２の中心軸線上に位置決めされるものとなっている。
【００３０】
このようにして、この減速ユニット本体２にあっては、フレーム３０内において、前記第１シャフト６１、前記第２シャフト６２、前記第３シャフト６３が千鳥状（図１中において上下に配置されることによって、各ギヤ室４１，４２，４３に配置されるギヤにあっても千鳥状（図１中において上下）に配置されることとなる。これによって、これらのシャフト及びギヤを組み付けた際には、全体としてコンパクトとなる。
【００３１】
次に、このように構成された各種の部材は、次のようにして組み付ける。
すなわち、図１及び図２に示すように、まず、前記第４プレート２４に当接するように、第３スペーサ３３を配置する。そして、前記第３シャフト６３が挿通され且つその第３シャフト６３の両端に前記第６ギヤ５６及び第５ギヤ５５が取り付けられた第３プレート２３を、その第３スペーサ３３に当接するように配置する。次いで、この第３プレート２３に当接するように第２スペーサ３２を、その第３スペーサ３３（図４（ａ）参照）に当接するように配置する。そして、前記第２シャフト６２が挿通され且つその第２シャフト６２の両端に前記第４ギヤ５４及び第３ギヤ５３が取り付けられた第２プレート２２を、その第２スペーサ３２に当接するように配置する。
【００３２】
さらに、この第２プレート２２に当接するように第１スペーサ３１を配置する。そして、第２ギヤ５２及び第１ギヤ５１が取り付けられた第１シャフトの一端を、前記第２プレート２２に設けられた孔２２ａに挿入する。次いで、第１プレート２１に設けられた孔２１ａに前記第１シャフト６１の他端を挿入しながら、前記第１プレート２１を配置する。なお、上述した組み付けにおいては、各種のギヤが好適に歯合されるように、各々のギヤ同士の歯合を確認しながら行う。
【００３３】
このように、各種シャフト及び各種ギヤを内蔵させながら、第１〜第４プレート２１，２２，２３，２４と第１〜第３スペーサ３１，３２，３３とを組み付けた後に、図２に示すように、この減速ユニット本体２の軸線方向と平行とされるように配置された雌ネジ８３，８４が、前記第２ギヤ５２の中心軸と第３ギヤ５３の中心軸とを結んだ線と直交する位置に配置され、前記第１〜第４プレート２１，２２，２３，２４を貫通させるように設けられる。なお、前記雌ネジ８３，８４は、上述した各種のギヤにぶつかることがないように、減速ユニット本体２の軸線方向と平行とされるように配置される。
【００３４】
また、この雌ネジ８３，８４のうち、減速ユニット１の基端側には、フランジ部８５，８６が設けられている。雄ネジ８１，８２と雌ネジ８３，８４とが互いに螺着することによって、このフランジ部８５，８６は、各種のギヤを互いに歯合させながら、前記第１〜第４プレート２１，２２，２３，２４及び前記第１〜第３スペーサ３１，３２，３３を、好適にかしめる。なお、この雄ネジ８１，８２及び雌ネジ８３，８４は、本発明における棒部材に相当する。次いで、このように組み付けられたものを、前記フレーム３０内に、前記第４プレート２４がフレーム３０内の段部３９に当接するまで入れ込む。そして、このフレーム３０内に、前記伝達軸２５が嵌挿された出力軸１２を配置して、この減速ユニット本体２を構成する。
【００３５】
さらに、この組み付けた減速ユニット本体２に、前記モータ固定座１３を嵌挿させて、ネジ部材８７によって、この減速ユニット本体２とモータ固定座１３とを固着させる。このようにして減速ユニット１が構成されることとなる。なお、減速ユニット１にモータＭを取り付けるに際しては、入力軸１１を予めモータピニオンＭ３に歯合させておき、そのモータＭを、前記第１ギヤ５１に入力軸１１が歯合されていくように、モータＭを減速ユニット１に取り付ける。
【００３６】
上述したように構成された減速ユニット１にあっては、次のような作用を奏する。
すなわち、減速ユニット１にあっては、ギヤ５１，５２，５３，５４，５５，５６を支持する複数のシャフト６１，６２，６３を、回転可能に直接支持するプレート（支持板）２１，２２，２３が複数設けられており、このプレート２１，２２，２３は摺動性を有する材料からなっている。これによって、そのシャフト６１，６２，６３を支持するプレート２１，２２，２３にあっても、摺動性を有することとなって、このシャフト６１，６２，６３を滑らかに回転させることとなる。これによって、シャフト６１，６２，６３を滑らかに回転可能に支持するにあたっては、従来、人工ルビー等の軸受を配置していたが、シャフト６１，６２，６３を支持するプレート２１，２２，２３自体がシャフト６１，６２，６３を滑らかに回転可能に支持するので、このような軸受が不要とされる。従って、入力軸１１の回転速度に対して出力軸１２の回転速度を減少させる減速ユニット１を構成するにあたって、部品点数を削減することができることとなって、この減速ユニット１自体を超小型にすることができる。
【００３７】
また、減速ユニット１にあっては、前記プレート２１，２２，２３を形成する材料として、油を含侵させた粉末冶金材、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材、若しくは摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材のうち何れかを選択しているので、これらの粉末冶金材を焼結等させて形成されたプレート２１，２２，２３にあっても、その含侵させた油、混入させた固形潤滑材、混入させた摺動性を有する繊維によって、その支持板には摺動性が付与されることとなる。従って、上述したように、シャフト６１，６２，６３が回転した場合に、このシャフト６１，６２，６３を滑らかに回転させ、滑らかに回転可能に支持していた人工ルビー等の軸受を不要なものとする。これによって、減速ユニット１を構成する部品点数を削減することができ、減速ユニット１自体を超小型にすることができる。
【００３８】
また、減速ユニット１にあっては、前記プレート２１，２２，２３を形成する材料として、ポリイミド等の高分子樹脂を選択した場合にあっても、同様に、その高分子樹脂が有する摺動性によって、その支持板は摺動性を有することとなる。従って、上述したように、シャフト６１，６２，６３が回転した場合に、このシャフト６１，６２，６３を滑らかに回転させ、滑らかに回転可能に支持していた人工ルビー等の軸受を不要なものとする。これによって、減速ユニット１を構成する部品点数を削減することができ、減速ユニット１自体を超小型にすることができる。
【００３９】
また、減速ユニット１にあっては、複数のプレート２１，２２，２３同士間に介装させたスペーサ３１，３２，３３によって、複数のプレート２１，２２，２３を所望の位置に配置することができ、さらに、この配置されたプレート２１，２２，２３とスペーサ３１，３２，３３とを、プレート２１，２２，２３を貫通させるように設けられた雄ネジ８１，８２及び雌ネジ８３，８４によって連結して一体にさせることができる。従って、この減速ユニット１は、ユニットして好適に組み付けられたものとなって、入力軸１１及び出力軸１２に好適に繋ぐことができるものとなる。
【００４０】
なお、上述の減速ユニット１にあっては、複数のプレート２１，２２，２３同士の間に、スペーサ３１，３２，３３を介装させてなるものとしたが、これに限定されず、この複数プレート２１，２２，２３に予めスペーサ３１，３２，３３が一体となっているように、これらの複数のプレート２１，２２，２３が形成されているものであってもよい。具体的には、これらのプレート２１，２２，２３のそれぞれにスペーサ３１，３２，３３のそれぞれが一体となるように、油を含侵させた粉末冶金材を焼結させる型が構成されるものであってもよい。このように、プレート２１，２２，２３のそれぞれにスペーサ３１，３２，３３のそれぞれが一体となるように、プレート２１，２２，２３が形成された場合には、スペーサ３１，３２，３３の分だけ、部品点数を減らすことができて、作業の煩雑さを解消すると共に、製造コストを抑えることができる点で有利なものとされる。
【００４１】
また、上述の複数のプレート２１，２２，２３に設けられる各種の孔にあっては、これらのプレート２１，２２，２３が形成される際には、同時に形成されるものとなっていた。具体的には、これらのプレート２１，２２，２３に各種の孔が同時に形成されるように、油を含侵させた粉末冶金材を焼結させる型が構成されていた。しかしながら、これらの各種の孔は、これらのプレートが形成される段階に同時に形成されることに限定されない。例えば、プレート２１，２２，２３を形成する際には同時に各種の孔を形成せず、プレート２１，２２，２３を焼結して形成した後に、切削加工等によって各種の孔が形成されるものであってもよい。このように、切削加工等によって各種の孔が形成された場合には、設計変更等により、これらの孔の位置を適宜に変更したい場合に容易に行えて有利なものとされる。
【００４２】
この減速ユニット１にあっては、図１及び図２に示して説明したように、動力源とされるモータＭが、前記モータ固定座１３に取り付けられている。ここで、出力軸１２に、例えば、撮像可能なカメラ（被回転部材）を取り付けた場合、全体として、内視鏡カメラ（電子機器）を構成することとなる。このように内視鏡カメラを構成した場合には、好ましく減少された回転速度でカメラを回転させることができる。さらに、装置される減速ユニット１が超小型に構成可能とされるので、この内視鏡カメラ全体においても超小型に構成することができる。
【００４３】
なお、本発明の技術範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施の形態にあっては、ギヤ室が３つで構成されるように、プレート及びシャフト等を適宜に設けて構成したが、これに限定されることなく、ギヤ室を適宜の数で構成されるようにプレート及びシャフト等を適宜に設けて構成するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る減速ユニットの断面図である。
【図２】図３に示すＡ―Ａで切った減速ユニットの断面図である。
【図３】図１に示すＢ―Ｂで切った減速ユニットの断面図及びＣ−Ｃで切った断面図である。
【図４】図１に示すＤ―Ｄで切った減速ユニットの断面図及びＥ−Ｅで切った断面図である。
【図５】ギヤとプレートの組み込みを示す断面図である。
【図６】ギヤの正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 減速ユニット
２ 減速ユニット本体
１１ 入力軸
１２ 出力軸
２１ プレート
５１ ギヤ
６１ シャフト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸の回転速度を入力軸の回転速度に対して減少させる減速ユニットであって、
互いに歯合する複数のギヤと、前記複数のギヤを支持する複数のシャフトと、前記複数のシャフトを回転可能に直接支持する複数の支持板とを備え、
少なくとも１つの前記支持板が、摺動性を有する材料からなっていることを特徴とする減速ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の減速ユニットにおいて、
前記摺動性を有する材料として、油を含侵させた粉末冶金材を選択したことを特徴とする減速ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の減速ユニットにおいて、
前記摺動性を有する材料として、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材を選択したことを特徴とする減速ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の減速ユニットにおいて、
前記摺動性を有する材料として、摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材を選択したことを特徴とする減速ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載の減速ユニットにおいて、
前記摺動性を有する材料として、ポリイミド等の高分子樹脂を選択したことを特徴とする減速ユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうち何れか一項に記載の減速ユニットにおいて、
前記複数の支持板同士の間にスペーサを介装させたことを特徴とする減速ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の減速ユニットにおいて、
前記支持板を貫通させるように棒部材を設けて、前記支持板と前記スペーサとを一体に連結したことを特徴とする減速ユニット。
【請求項８】
動力源と該動力源が発生する動力に従って回転する被回転部材とを備えた電子機器であって、
前記動力源と前記被回転部材との間に、請求項１から請求項７のうち何れか一項に記載の減速ユニットを装置したことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
出力軸の回転速度を入力軸の回転速度に対して減少させる減速ユニットであって、
互いに歯合する複数のギヤと、前記複数のギヤを支持する複数のシャフトと、前記複数のシャフトを回転可能に直接支持する複数の支持板とを備え、
少なくとも１つの前記支持板が、摺動性を有する材料からなっていることを特徴とする減速ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の減速ユニットにおいて、
前記摺動性を有する材料として、油を含侵させた粉末冶金材を選択したことを特徴とする減速ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の減速ユニットにおいて、
前記摺動性を有する材料として、黒鉛等の固形潤滑材を混入させた粉末冶金材を選択したことを特徴とする減速ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の減速ユニットにおいて、
前記摺動性を有する材料として、摺動性を有する繊維を混入させた粉末冶金材を選択したことを特徴とする減速ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載の減速ユニットにおいて、
前記摺動性を有する材料として、ポリイミド等の高分子樹脂を選択したことを特徴とする減速ユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうち何れか一項に記載の減速ユニットにおいて、
前記複数の支持板同士の間にスペーサを介装させたことを特徴とする減速ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の減速ユニットにおいて、
前記支持板を貫通させるように棒部材を設けて、前記支持板と前記スペーサとを一体に連結したことを特徴とする減速ユニット。
【請求項８】
動力源と該動力源が発生する動力に従って回転する被回転部材とを備えた電子機器であって、
前記動力源と前記被回転部材との間に、請求項１から請求項７のうち何れか一項に記載の減速ユニットを装置したことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２５８１２７（Ｐ２００６−２５８１２７Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７３３１４（Ｐ２００５−７３３１４）
【出願日】平成１７年３月１５日（２００５．３．１５）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１５日（２００５．３．１５）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]