专利名称：齿轮传动装置及其电子仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用多个齿轮对旋转运动进行减速或增速并传递的齿轮传动装置、以及搭载有这种齿轮传动装置并借助于齿轮传动装置驱动从动部件的电子仪器。
背景技术：
以往，为了转动作为具有带日期显示功能的时针的太阳轮，使用由齿轮系组成的齿轮传动装置，这种传动装置的各齿轮由圆弧齿形齿轮构成，这已是公知技术(例如，参照专利文献1)。
另外，在计时领域以外的一般产业领域中，大多使用由仅使多个渐开线齿形齿轮啮合的齿轮系组成的齿轮传动装置。除此之外，公知的技术还有，由仅仅让多个摆线齿形齿轮啮合的齿轮系组成的齿轮传动装置。
特开平11-281772号公报(0002～0003段)由于专利文献1代表的仅用圆弧齿形齿轮的齿轮系组成的齿轮传动装置的传动的角度不一样，所以，易产生转动不稳。与之相比，仅用渐开线齿形齿轮的齿轮传动装置，即使相互啮合的齿轮对的中心间距多少有些偏差，由于角速度不变化，可以正确地啮合，所以能抑制转动的不稳。
由于圆弧齿形齿轮与渐开线齿形齿轮不能紧密啮合，所以提出了将这些不同种类的齿轮进行组合的齿轮传动装置方案。
另外，在用于计时领域以外的一般产业领域中大多情况下所使用的齿轮传动装置方面的渐开线齿形齿轮的模数，其现状是，最小为0.1mm，通常为1.5mm～6.0mm，与圆弧齿形齿轮相比要大很多，所以，渐开线齿形齿轮的直径大。而且，仅由渐开线齿形齿轮组成的齿轮传动装置的齿数比与圆弧齿形齿轮相比则小一些。
因渐开线齿形齿轮的模数大，要减少最小齿数有可能产生滚刀加工时的根切界限或效率的降低，所以，渐开线齿形齿轮的最小齿数一般为14个。从这个观点出发，渐开线齿形齿轮的直径应该大一些。而且，由于齿数比小，所以，对于提高齿轮传动装置的增减速比不利。因此，为了得到给定的增减速比，必须更多地使用渐开线齿形齿轮。
结果，只使用渐开线齿形齿轮的齿轮传动装置难以小型化，这也是妨碍搭载有这种齿轮传动装置的仪器小型化的原因之一。
另外，上述情况在各齿轮用摆线齿形齿轮的齿轮传动装置中也同样地会发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种可小型化的齿轮传动装置及电子仪器。
为了解决上述课题，本发明的齿轮传动装置具有输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，备有包括输入齿轮、并将旋转运动传递给上述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系具有相互啮合的1个以上的圆弧齿形齿轮的齿轮对和渐开线齿形齿轮。
在本发明及以下的各发明中，所谓输入齿轮是指，与通过动力机构例如马达旋转的驱动齿轮啮合、使之作旋转运动的齿轮，所谓输出齿轮是指，与具有最后接受旋转运动的从动部件的齿轮啮合的齿轮。此外，在本发明及以下的各发明中，所谓中间齿轮是指，配置在输入齿轮与输出齿轮之间、将输入齿轮与输出齿轮联动的齿轮，同时，齿轮对是指相互啮合的一对齿轮。另外，在本发明及以下的各发明中，所谓圆弧齿形齿轮是指，具有以圆弧齿形(将摆线齿形做成近似于圆弧与直线的齿形)制作的齿的齿轮，所谓渐开线齿形齿轮是指，具有以渐开线齿形制作的齿的齿轮。另外，所谓摆线齿形齿轮是指，具有以摆线齿形制作的齿的齿轮。再者，本发明及以下的各发明的齿轮传动装置可以用作减速用或增速用。还有，在本发明及以下的各发明中，包括输入齿轮在内、将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系既可部分地具有由相互啮合的渐开线齿形齿轮组成的齿轮对，也可以部分地具有由相互啮合的摆线齿形齿轮组成的齿轮对，还可以部分地具有由渐开线齿形齿轮构成的齿轮对和由摆线齿形齿轮构成的齿轮对的双方。
在本发明的齿轮传动装置中，包括输入齿轮在内、将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系备有圆弧齿形齿轮的齿轮对和渐开线齿形齿轮。虽然圆弧齿形齿轮的形状精度十分必要，但是，由于几何学的精度能缓和，所以，圆弧齿形齿轮的模数与渐开线齿形齿轮的模数相比可以格外地小。因此，在齿数相同的情况下，与渐开线齿形齿轮相比，可以缩小圆弧齿形齿轮的直径。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对在内的齿轮系小型化。除此之外，由于圆弧齿形齿轮能确保齿轮系的齿数比为较大的值，所以使用小齿数的圆弧齿形齿轮，能得到所希望的减速比或增速比。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对的齿轮系小型化。
另外，为了解决上述问题，本发明的齿轮传动装置具有备输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，备有包括输入齿轮、并将旋转运动传递给上述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系具有相互啮合的1个以上的圆弧齿形齿轮的齿轮对和摆线齿形齿轮。
在本发明的齿轮传动装置中，包括输入齿轮在内、将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系备有圆弧齿形齿轮的齿轮对和摆线齿形齿轮。虽然圆弧齿形齿轮的形状精度十分必要，但是，由于几何学的精度能缓和，所以，圆弧齿形齿轮的模数与摆线齿形齿轮的模数相比可以格外地小。因此，在齿数相同的情况下，与摆线齿形齿轮相比，可以缩小圆弧齿形齿轮的直径。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对在内的齿轮系小型化。除此之外，由于圆弧齿形齿轮能确保齿轮系的齿数比为较大的值，所以，使用小齿数的圆弧齿形齿轮，能得到所希望的减速比或增速比。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对的齿轮系小型化。
另外，为了解决上述问题，本发明的齿轮传动装置具有输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，备有包括输入齿轮、并将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系，该齿轮系的一部分齿轮为相互啮合的圆弧齿形齿轮的齿轮对，除此以外的齿轮及输出齿轮为渐开线齿形齿轮。
在本发明的齿轮传动装置中，包括输入齿轮、并将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系的一部分齿轮由圆弧齿形齿轮的齿轮对构成。如上所述，虽然圆弧齿形齿轮的形状精度十分必要，但是，由于几何学的精度能缓和，所以，圆弧齿形齿轮的模数与渐开线齿形齿轮的模数相比可以格外地小。因此，在齿数相同的情况下，与渐开线齿形齿轮相比，可以缩小圆弧齿形齿轮的直径。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对在内的齿轮系小型化。除此之外，由于圆弧齿形齿轮能确保齿轮系的齿数比为较大的值，所以，使用小齿数的圆弧齿形齿轮，能得到所希望的减速比或增速比。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对的齿轮系小型化。
进一步，在本发明中，由于利用上述齿轮系旋转的输出齿轮是渐开线齿形齿轮，所以，可使用使该输出齿轮与具有从动部件的渐开线齿形齿轮组成的从动齿轮相啮合的本发明齿轮传动装置。从而，借助于该输出装置的渐开线齿形齿轮彼此的啮合，能抑制输出齿轮以前的齿轮系至少一部分所拥有的圆弧齿形齿轮组成的齿轮对引起的转动不稳。
此外，为了解决上述问题，本发明的齿轮传动装置具有输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，备有包括输入齿轮、并将旋转运动传递给上述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系的一部分齿轮为相互啮合的圆弧齿形齿轮组成的1个以上的齿轮对，除此之外的齿轮及输出齿轮为摆线齿形齿轮。
在本发明的齿轮传动装置中，包括输入齿轮、并将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系的一部分齿轮由圆弧齿形齿轮的齿轮对构成。如上所述，虽然圆弧齿形齿轮的形状精度十分必要，但是，由于几何学的精度能缓和，所以，圆弧齿形齿轮的模数与摆线齿形齿轮的模数相比可以格外地小。因而，在齿数相同的情况下，与摆线齿形齿轮相比，可以缩小圆弧齿形齿轮的直径。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对在内的齿轮系小型化。除此之外，由于圆弧齿形齿轮能确保齿轮系的齿数比为较大的值，所以，使用小齿数的圆弧齿形齿轮，得到所希望的减速比或增速比。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对的齿轮系小型化。
在本发明中，由于通过上述齿轮系旋转的输出齿轮是摆线齿形齿轮，所以，可使用使该输出齿轮与具有从动部件的摆线齿形齿轮组成的从动齿轮相啮合的本发明齿轮传动装置。并且，借助于该输出装置的摆线齿形齿轮彼此的啮合，能抑制输出齿轮以前的齿轮系至少一部分所拥有的圆弧齿形齿轮组成的齿轮对引起的转动不稳。
再者，为了解决上述问题，本发明的齿轮传动装置具有输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，备有包括输入齿轮、并将旋转运动传递给上述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系具有相互啮合的圆弧齿形齿轮组成的1个以上的齿轮对，上述输出齿轮为渐开线齿形齿轮。
在本发明的齿轮传动装置中，包括输入齿轮、并将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系的1个以上的齿轮对由圆弧齿形齿轮形成。如上所述，虽然圆弧齿形齿轮的形状精度十分必要，但是，由于几何学的精度能缓和，所以，圆弧齿形齿轮的模数与渐开线齿形齿轮的模数相比可以格外地小。因而，在齿数相同的情况下，与渐开线齿形齿轮相比，可以缩小圆弧齿形齿轮的直径。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对在内的齿轮系小型化。除此之外，由于圆弧齿形齿轮能确保齿轮系的齿数比为较大的值，所以，使用小齿数的圆弧齿形齿轮，能得到减速比或增速比。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对的齿轮系小型化。
进一步，在本发明中，由于利用上述齿轮系旋转的输出齿轮是渐开线齿形齿轮，所以，可使用使该输出齿轮与具有从动部件的渐开线齿形齿轮组成的从动齿轮相啮合的本发明的齿轮传动装置。从而，借助于该输出级的渐开线齿形齿轮彼此的啮合，能抑制输出齿轮以前的齿轮系至少一部分所拥有的圆弧齿形齿轮组成的齿轮对引起的转动不稳。
为了解决上述问题，本发明的齿轮传动装置具有输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，备有包括输入齿轮、并将旋转运动传递给上述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系具有相互啮合的圆弧齿形齿轮组成的1个以上的齿轮对，上述输出齿轮为摆线齿形齿轮。
在本发明的齿轮传动装置中，包括输入齿轮、并将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系的1个以上的齿轮对由圆弧齿形齿轮形成。如上所述，虽然圆弧齿形齿轮的形状精度十分必要，但是，由于几何学的精度能缓和，所以，圆弧齿形齿轮的模数与渐开线齿形齿轮的模数相比可以格外地小。因而，在齿数相同的情况下，与摆线齿形齿轮相比，可以缩小圆弧齿形齿轮的直径。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对在内的齿轮系小型化。除此之外，由于圆弧齿形齿轮能确保齿轮系的齿数比为较大的值，所以，使用小齿数的圆弧齿形齿轮，能得到减速比或增速比。进而，能使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对的齿轮系小型化。
进一步，在本发明中，由于利用上述齿轮系旋转的输出齿轮是摆线齿形齿轮，所以，可使用使该输出齿轮与具有从动部件的摆线齿形齿轮组成的从动齿轮相啮合的本发明的齿轮传动装置。从而，借助于该输出级的摆线齿形齿轮彼此的啮合，能抑制输出齿轮以前的齿轮系至少一部分所拥有的圆弧齿形齿轮组成的齿轮对引起的转动不稳。
此外，作为本发明齿轮传动装置的最佳形式，上述输出齿轮以外的全部齿轮可以都为圆弧齿形齿轮。根据这种构成，包括输入齿轮、将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系会进一步小型化。
另外，作为本发明齿轮传动装置的最佳形式，也可以将渐开线齿形齿轮或摆线齿形齿轮与一个圆弧齿形齿轮同轴地配设，使渐开线齿形齿轮或摆线齿形齿轮与构成齿轮对的圆弧齿形齿轮的一个一起转动。根据这种结构，能构成将渐开线齿形齿轮或摆线齿形齿轮与圆弧齿轮的齿轮对组合在一起的齿轮传动装置，使该传动装置小型化。
再者，作为本发明齿轮传动装置的最佳形式，也可以是，齿轮系的最后齿轮由圆弧齿形齿轮构成，与该最后齿轮一起旋转的输出齿轮与最后齿轮成为一体并同轴地配置。根据这种构成，可通过一体成形，制造出包含输入齿轮、并将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系的最后齿轮及输出齿轮，能降低成本。
进一步，作为本发明齿轮传动装置的最佳形式，也可以是，齿轮系的最后齿轮由圆弧齿形齿轮构成，与该最后齿轮一起旋转的输出齿轮及最后齿轮分别地成形且同轴地配置。根据这种构成，对于包含输入齿轮、将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系的最后齿轮来说，由于可将任意模数的输出齿轮组合在一起，所以，相对与输出齿轮啮合的各种从动部件的渐开线齿形齿轮或摆线齿形齿轮来说，可以共用上述齿轮系。
另外，作为本发明的最佳形式，也可以是，齿轮系的最后齿轮由圆弧齿形齿轮，与该最后齿轮一起旋转的输出齿轮、最后齿轮以及支持这些齿轮的轴成为一体。根据这种构成，由于可把包含输入齿轮并将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系的最后齿轮、输出齿轮以及支持这些齿轮的轴通过一体成形制造，所以，能降低成本。
还有，为了解决上述问题，本发明的电子仪器备有具有从动齿轮的从动部件和驱动该从动部件的上述任一齿轮传动装置。根据本发明，由于备有上述任一齿轮传动装置，相应于该齿轮传动装置的小型化，也能让电子仪器小型化。
根据本发明，包含输入齿轮、将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系备有圆弧齿形齿轮的齿轮对及渐开线齿形齿轮或摆线齿形齿轮，所以，能提供小型的齿轮传动装置。
另外，根据本发明，包含输入齿轮、将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系的一部分齿轮由圆弧齿形齿轮的齿轮对构成，所以，能提供小型的齿轮传动装置。
此外，包括输入齿轮、将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系的至少一部分齿轮对由圆弧齿形齿轮形成，所以，能提供小型的齿轮传动装置。
还有，根据本发明，输出齿轮以外的全部齿轮为圆弧齿形齿轮，所以，能提供更小型的齿轮传动装置。
再者，根据本发明，通过将齿轮系的最后齿轮和与之同轴配置的输出齿轮一体化，能提供成本低廉的齿轮传动装置。
另外，根据本发明，通过将齿轮系的最后齿轮与输出齿轮分别成形且同轴地配置，可提供这样的齿轮传动装置相对与输出齿轮啮合的各种从动部件的渐开线齿形齿轮或摆线齿形齿轮组成的从动齿轮，能共有包括输入齿轮、并将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系。
此外，根据本发明，通过把齿轮系的最后齿轮、与该最后齿轮同轴配置的输出齿轮及支持这些齿轮的轴构成一体化，能提供成本低廉的齿轮传动装置。
进一步，根据本发明，由于备有可小型化的齿轮传动装置，该齿轮传动装置的包含输入齿轮、将旋转运动传递给输出齿轮的齿轮系具有圆弧齿形齿轮的齿轮对，所以，可以提供小型化的电子仪器。
图1是表示本发明第1实施形式的齿轮传动装置的断面图。
图2是表示图1所示齿轮传动装置的齿轮系的平面图。
图3是表示相对图1所示齿轮传动装置的驱动齿轮的平面图。
图4(A)是表示图1所示齿轮传动装置所具有的齿轮组件的平面图。(B)是表示图4(A)的齿轮组件的断面图。(C)是表示图4(A)的齿轮组件的仰视图。
图5(A)是表示图1所示齿轮传动装置所具有的最后级的齿轮组件的平面图。(B)是表示图5(A)的齿轮组件的断面图。(C)是表示图5(A)的齿轮组件的仰视图。
图6是表示由图1所示齿轮传动装置传动旋转运动的从动齿轮的平面图。
图7是表示本发明第2实施形式的齿轮传动装置所具有的最后级的齿轮组件的断面图。
图8是表示本发明第3实施形式的齿轮传动装置所具有的最后级的齿轮组件的断面图。
图9是表示本发明第4实施形式的摄影机模数构成的断面图。
图10是表示备有图9所示的摄影机模数的电子摄影机的构成的方框图。
符号说明1是齿轮传动装置，2是驱动齿轮，3是输出齿轮，4是输入齿轮，5是中间齿轮，6是中间齿轮，7是中间齿轮，8是中间齿轮，9是中间齿轮，10是中间齿轮(最后齿轮)，11是驱动部，14～16是轴，25是从动部件，26是从动齿轮，51是摄像机模块，52是电子仪器，62是从动轴(从动部件)。
具体实施例方式
参照图1～图6说明本发明的第1实施形式。
图1及图2中的符号1表示的齿轮传动装置，包括输出齿轮3；输入齿轮4；1个以上例如多个、具体来说为3级减速且对输入齿轮4、输出齿轮3进行传动的第1～第6的中间齿轮5～10。
如图1所示，输入齿轮4与安装在驱动部、例如马达11的旋转轴11a上的驱动齿轮2啮合。至于马达11，可以使用超声波马达或步进马达等电气马达、空压马达、油压马达等各种马达。
如图2所示，输出齿轮3及中间齿轮5～10配置在例如由板状构成的第1、第2支持部件12、13之间。即，第1轴14～第4轴17跨越对峙设置的支持部件12、13相互平行地固定。在第1轴14上可自由旋转地支持着输入齿轮4与第1中间齿轮5。由此，使配置在同轴上的输入齿轮4与第1中间齿轮5一起旋转。使该输入齿轮4与第1中间齿轮5成为一体，形成第1齿轮组件18。输入齿轮4具有较驱动齿轮2及第1中间齿轮5大的直径，并与驱动齿轮2啮合。
在第2轴15上可自由旋转地支持着第2中间齿轮6及第3中间齿轮7。借此，使配置在同轴上的第2中间齿轮6及第3中间齿轮7一起旋转。使该第2中间齿轮6及第3中间齿轮7成为一体，形成第2齿轮组件19。第2中间齿轮6具有较第1中间齿轮5及第3中间齿轮7更大的直径，并与第1中间齿轮5啮合。
在第3轴16上可自由旋转地支持着第4中间齿轮8及第5中间齿轮9。借此，使配置在同轴上的第4中间齿轮8及第5中间齿轮9一起旋转。使该第4中间齿轮8及第5中间齿轮9成为一体，形成第3齿轮组件20。第4中间齿轮8具有较第3中间齿轮7及第5中间齿轮9更大的直径，并与第3中间齿轮7啮合。
在第4轴17上可自由旋转地支持有第6中间齿轮10及输出齿轮3。借此，使配置在同轴上的第6中间齿轮10及输出齿轮3一起旋转。使该第6中间齿轮10及输出齿轮3成为一体，形成第4齿轮组件21。第6中间齿轮10具有较第5中间齿轮9及输出齿轮3大的直径，并与第5中间齿轮9啮合。
第1、第2齿轮组件18、19与第3、第4齿轮组件20、21在图1中是以相互上下逆向的姿势并列。由此，与让各齿轮组件18～21都以相互同向的姿势并列的情况相比，能抑制图1中尺寸H所示的齿轮传动装置1厚度的增加。各齿轮组件18～21由硬质合成树脂或轻金属的一体成形品构成。使各齿轮组件18～21成为一体成形品的措施，由于不需要成形各个组件所具有的大齿轮(输入齿轮4及中间齿轮6、8、10)和小齿轮(中间齿轮5、7、9及输出齿轮3)的工序及连接这些大齿轮和小齿轮的工序，所以，其优点在于能降低成本。
输入齿轮4及第1～第6的中间齿轮5～10形成将由马达11转动的驱动齿轮2的旋转减速并传递给输出齿轮3的齿轮系。该齿轮系具有与输入齿轮4一体旋转的第1中间齿轮5和与之啮合的第2中间齿轮6组成的第1齿轮对；与中间齿轮6一体旋转的第3中间齿轮7和与之啮合的第4中间齿轮8组成的第2齿轮对；以及与中间齿轮8一体旋转的第5中间齿轮9和与之啮合的第6中间齿轮10组成的第3齿轮对。并且，输入齿轮4和与之啮合的驱动齿轮2也形成齿轮对。另外，包含该驱动齿轮2，也成为上述齿轮系。
如图3、图4(A)～(C)及图5(C)等代表所示，形成上述齿轮系的齿轮4～10以及驱动该齿轮系的驱动齿轮2均由圆弧齿形齿轮构成。圆弧齿形齿轮是具有以近似于圆弧与直线形状的齿形制作摆线齿形齿的齿轮。圆弧齿形齿轮与一般多用的渐开线齿形齿轮比较，具有下述特征。模数是0.06mm～0.2mm，非常小，与之相关联的是，齿数少，最小齿数在现有技术中为6个。因此，齿轮对的齿数比(减速比或增速比)最高为10∶1，比较大。而且，旋转速度适于低速，也适于旋转运动及扭矩的传递。而且，由于圆弧齿形由单一的圆弧与直线构成，所以也容易得到用于齿形检查的标准。
通过上述齿轮系传递旋转的输出齿轮3如图5(A)所示，由渐开线齿形齿轮组成。如图1及图2所示，从动齿轮26具有的从动部件25与输出齿轮3啮合。从动齿轮26由如图6所示的渐开线齿形齿轮构成。图1所示的从动部件25具有一对轴部25a，该轴部25a设置成可自由旋转地嵌入轴承孔12a、27a中的形式，轴承孔12a、27a分别设置在例如上述第1支持部件12和与之对应配置的第3支持部件27上。
上述齿轮传动装置1对马达11的旋转减速并传递给输出齿轮3。在这种情况下，马达11的旋转轴11a的旋转首先由输入侧的齿轮对2、4减速，其次，由第1齿轮对5、6减速，接着，由第2齿轮对7、8减速，最后，由输出侧的第3齿轮对9、10减速。由于输出齿轮3与经过这样减速旋转的第6中间齿轮(最后齿轮)10一起旋转，所以，通过该输出齿轮3与从动齿轮26的啮合，使从动部件25从动地旋转。
以这种方式动作的齿轮传动装置1如上所述，包含输入齿轮4在内，将旋转运动传递给输出齿轮3的齿轮系的全部齿轮对都是利用圆弧齿形齿轮形成。如上述，由于圆弧齿形齿轮的模数与渐开线齿形齿轮的模数相比格外地小，所以，在齿数相同的情况下，与渐开线齿形齿轮的模数相比，圆弧齿形齿轮的直径小。因此，可使包括圆弧齿形齿轮的齿轮对的齿轮系小型化。除此之外，如上述，由于圆弧齿形齿轮能确保齿轮系中的齿数为比较大的值，所以，能以小齿数的圆弧齿形齿轮得到给定的减数比，因而，可使包含圆弧齿形齿轮的齿轮对的齿轮系小型化。而且，如上述，由于圆弧齿形齿轮的齿数比大，所以，如第1实施形式那样的输出齿轮3以外的全部齿轮作成圆弧齿形齿轮的构成中，第1～第3的各齿轮对及其前级的输入齿轮对分别都能得到大的减数比。因而，能以小型结构构成将旋转运动传递给输出齿轮3的齿轮系。再者，可削减为了得到给定的减数比所必要的齿轮数。进而，可缩小第1实施形式的齿轮传动装置1的配置空间。结果，可促进搭载有该齿轮传动装置1的小型仪器的更进一步小型化。
顺便说，马达11的旋转轴11a及第1轴14～第4轴17如图2所示，均采用在直线上并列配置的构成，并且齿轮的使用个数及各齿轮的齿数相同(减速比相同)，如下文所述，在下面描述齿形及模数不同的齿轮传动装置的比较。相对各圆弧齿形齿轮的模数最小为0.06mm的条件下的齿轮传动装置1的全长L，所有的齿轮由最小模数为0.1mm的渐开线齿形齿轮构成的条件下的齿轮传动装置全长为1.67L。换句话说，与后者的齿轮传动装置相比较，第1实施形式的齿轮传动装置1可以构成为小型结构。因而，在得到相同减速比的情况下，可削减所使用的齿轮数目，在这种情况下，能将齿轮传动装置构成为更小型的结构。
此外，上述齿轮传动装置1是其构成输出级的输出齿轮3是渐开线齿形齿轮。因此，可使用齿轮传动装置1，将输出齿轮3与从动部件25具有的渐开线齿形齿轮构成的从动齿轮26相啮合。换句话说，具有渐开线齿形齿轮构成的输出齿轮3的齿轮传动装置1可作为相对一般大多使用的渐开线齿形齿轮的传动装置加以利用，所以不论是否具有圆弧齿形齿轮的结构，均可确保通用性。
而且，在上述输出级中，通过渐开线齿形齿轮彼此的啮合传递旋转运动。在渐开线齿形齿轮彼此的传动中，即使这些齿轮的中心间距稍微有些偏差，也能以相同的角度正确地传动旋转运动。因而，通过上述输出级的啮合，可得以抑制较输出齿轮3配置在前级的圆弧齿形齿轮组成的齿轮对引起的旋转的不稳。
图7示出了本发明的第2实施形式。该实施形式基本上与第1实施形式相同，因此，在与该第1实施形式相同的构成方面，标有相同的符号，其说明省略，下面，说明与第1实施形式不同的构成。
在第2实施形式中，第4齿轮组件21不仅是输出齿轮(小齿轮)3及与之一起旋转的第6中间齿轮(大齿轮)10成为一体，而且，支持这些齿轮的、从输出齿轮3及第6中间齿轮10突出的第4轴17也与输出齿轮3及第6中间齿轮10设置成一体。通过把第4轴17可自由旋转地嵌入第1支持部件12的轴承孔12a和第3支持部件27的轴承孔27a中，安装该第4齿轮组件21。另外，通过将轴承安装在轴承孔12a、27a中，用该轴承分别支持第4轴17，该第4轴17支持输出齿轮3及第6中间齿轮10，借此，也可以自由旋转地安装第4齿轮组件21。另外，与该第4齿轮组件21同样地处于同轴上的大齿轮和小齿轮与轴一体成形的齿轮组件的结构，也适用于图7未示出的第1及第3齿轮组件。
以上说明点以外的结构，包括图7未示出的结构，与第1实施形式相同。因此，该第2实施形式也能解决本发明的课题，而且，如第4齿轮组件21所代表的、可自由旋转的第4轴17、作为大齿轮的第6中间齿轮及作为小齿轮的输出齿轮3一体地成形，因此，可省略将这些齿轮单独成形的工序以及组装齿轮组件的工序。因而，能获得更进一步降低成本的优点。
图8示出了本发明的第3实施形式。该实施形式与第1实施形式基本相同，因此，与第1实施形式相同的构成标有相同的符号，其说明省略。下面说明与第1实施形式不同的结构。
在第3实施形式中，第4齿轮组件21的输出齿轮(小齿轮)3以及与之一起旋转的第6中间齿轮(大齿轮)10为分体部件，将这两个部件组装在一起，形成第4齿轮组件21。因此，中间齿轮10具有由从其中央部单面一体地突出的第4轴(虽然图中未示，可参照图1及图2中符号17)可自由旋转地支持的筒部28。在该筒部28的外周嵌装有输出齿轮3。另外，该第4齿轮组件21的结构也适用于图中未示的第1～第3齿轮组件。
此外，可代替以上结构，从输出齿轮3的中央部单面，一体地突设由第4轴(虽然图中未示，可参照图1及图2中符号17)可自由旋转地支持的筒部28，在该筒部28的外周嵌装与输出齿轮3分别成形的第6中间齿轮(大齿轮)10。此外，即使是任何一个例子，都可以用轴部代替筒部28，同时，从该轴部的两端中央部一体地突设第4轴17。在这种情况下，该第4齿轮组件21可直接通过第4轴17或经由轴承自由旋转地安装在第1、第3支持部件12、27的轴承孔12a、27a中。
以上说明点以外的构成，包括图8未示出的构成，与第1实施形式相同。因此，该第3实施形式也能解决本发明的课题，而且，如第4齿轮组件21所代表的、输出齿轮3以及将旋转运动传递给该输出齿轮3的齿轮系的最后齿轮的第6中间齿轮10分别地形成，而且配置在同轴上。因此，其优点在于，相对于与该输出齿轮3啮合的各种从动部件25(参照图2)的渐开线齿形齿轮构成的从动齿轮26(参照图2)来说，可共用上述齿轮系。
图9及图10示出了本发明的第4实施形式。该实施形式与第1实施形式基本相同，因此，与第1实施形式相同的构成标有相同的符号，其说明省略。下面说明与第1实施形式不同的结构。
图9及图10中符号51表示摄像机模块。该摄像机模块51安装在电子仪器、例如便携式电子仪器、具体地说是卡型数字摄像机或带摄像机的便携式电话等电子仪器52(参照图10)备有的图中未示的主体内的印刷基板上。通过将镜筒54、驱动装置55、电路块56、检测部57及摄像元件58等安装在壳体53上，形成摄像机模块51。
壳体53在齿轮传动装置1的第1支持部件12上安装有盖61。在作为基座发挥功能的第1支持部件12的一部分上开设有开口12b。盖61覆盖第1支持部件12的一个面，其一部分上开设有采光孔61a。开口12b和采光孔61a对应于壳体53的厚度方向设置。
在壳体53上设置有位于采光孔61a周围、作为从动部件例如透镜驱动部发挥功能的从动轴62及至少一根导向轴63。从动轴62的两端可自由旋转嵌合地支持在第1支持部件12与盖61上。导向轴63的两端可自由旋转嵌合地安装在第1支持部件12与盖61上。从动轴62与导向轴63平行。
从动轴62具有与该轴例如一体成形的从动齿轮26。该从动齿轮26由摆线齿形齿轮构成。再者，从从动轴62的从动齿轮26开始，在盖61侧的轴部分形成进给丝杠部62a。
在第1支持部件12的里面安装有电路基板65。堵塞该电路基板65的开口12b的部分上安装有摄像元件58。摄像元件58使用CCD或CMOS等半导体设备。在电路基板65上安装有图10所示的控制部101、马达驱动器102及信号处理部103等。
如图9所示，镜筒54通过在透镜保持架71的圆筒部上内置有多个透镜72而形成。在透镜保持架71的圆筒部的外周上一体地伸出有多个，例如一对凸部74、75。在一个凸部74上开设有贯通其厚度方向的螺纹孔74a。在另一个凸部75开设有贯通其厚度方向的孔75a。
从动轴62穿过该螺纹孔74a，使进给丝杠部62a与该螺纹孔74a螺纹配合。导向轴63插入该孔75a中。凸部75可沿着该导向轴63的轴向自由地滑动。因此，镜筒54在沿着从动轴62与导向轴63的被支持状态下内置在壳体53内，并配置在摄像元件58与采光孔65a之间。该镜筒54对应于随着从动轴62的旋转使进给丝杠部62a与该螺纹孔74a的啮合，沿着从动轴62与导向轴63的轴线延伸的方向、换言之，沿着镜筒54的光轴P延伸的方向移动。借助于这样的移动，改变配置在光轴P上的透镜72的位置，相对于摄像元件58进行对焦动作。
驱动装置55在本实施形式中是通过从动轴62来驱动镜筒54的，备有例如作为内置在壳体53内的作为驱动部的电动马达11和与之相连的齿轮传动装置1。另外，该驱动装置55与从动轴62形成透镜驱动装置。
作为促动器发挥功能的马达11最好使用步进马达。该马达11连接在固定于第1支持部件12上的马达支持部件59上。齿轮传动装置1的结构与第1实施形式相同。该齿轮传动装置1的最后齿轮的输出齿轮3由摆线齿形齿轮构成，与从动轴62的从动齿轮26啮合。
如图10所示，电路块56备有控制部101、马达驱动器102、信号处理部103等。控制部101具有CPU及存储器等，担当着包括控制摄像元件58的动作等在内的摄像机模块51的全部控制。马达驱动器102，在驱动驱动装置55的马达11的情况下，向马达11施加必要数目的驱动脉冲。信号处理部103处理从摄像元件58输出的影像信号，并供给控制部101。另外，图10所示的检测部57，在移动控制镜筒54的情况下，以例如光学的方式，检测其移动开始位置，即原点位置。另外，图10中的符号105表示露出地设置在电子仪器52的外包装上的显示部。该显示部105由LCD等组成，显示将摄像元件58摄像的图像信息记忆在上述存储器中的各种信息等。
该第4实施形式的电子仪器52作为电子摄像机发挥功能，由于该电子仪器所备有的摄像机模块51具有第1实施形式中说明的齿轮传动装置1，所以，该第4实施形式中，也能解决本发明的课题。因此，对应于齿轮传动装置1小型化，可实现摄像机模块51的小型化。进而，对应于摄像机模块51的向电子仪器52主体内的安装空间的减少，可实现电子仪器52的小型化，在不能小型化的前提下，可提高上述主体内部件的安装精度。
此外，在第4实施形式中，透镜72用于自动聚焦方面。该聚焦用透镜另外还备有内置有连续变焦用透镜的第2镜筒。该连续变焦用镜筒在沿着与上述从动轴62不同地设置的连续变焦用从动轴及导向轴63并以与上述同样的方式被支持的结构中，借助于具有齿轮传动装置1的连续变焦用驱动装置，随着连续变焦用从动轴的旋转，使第2镜筒在光轴延伸的方向上运动，从而可进行连续变焦动作。同样地，也可以借助于具有齿轮传动装置1的光圈用驱动装置驱动光圈，进行光圈调节，或者，借助于具有齿轮传动装置1的其他驱动装置，也可以驱动其他光学部件。
除了第4实施形式说明的电子摄像机之外，作为可使用本发明的电子仪器，可列举的有具有作为从动部件的如指针的电子时钟(座钟、壁挂时钟、便携式时钟等)；具有作为从动部件的如测定针的电子式计测器；具有作为从动部件的、用步进马达的动力送纸的机构的打印机及印刷机；具有作为从动部件的、例如旋转的切割等工具的机床；以关节作为从动部件的仪器人；X-Y多级等的移动装置；及驱动磁盘或光盘等盘的记忆装置等等。
此外，第4实施形式的输出齿轮3也可以使用渐开线齿形齿轮。
另外，本发明并不限于上述各实施形式。例如，包括驱动齿轮2及输入齿轮4中的至少输入齿轮4的、将转动传递给输出齿轮3的齿轮系具有多个齿轮对的构成中，也可以是，其中的至少1个齿轮对由圆弧齿形齿轮构成。在这种情况下，构成输入齿轮齿轮对的输入齿轮4和与之啮合的驱动齿轮2也可以为渐开线齿形齿轮或摆线齿形齿轮。特别是，作为驱动部使用的市场销售的驱动机构的驱动齿轮一般情况下大多使用渐开线齿形齿轮，因此，输入齿轮4为渐开线齿形齿轮时，也可以使用市场销售的驱动机构(驱动部)。
此外，在本发明中，由圆弧齿形齿轮形成的齿轮对的数量也可以根据减数比(或增速比)及向小型仪器上的配置空间等来设定。再者，包括驱动齿轮2及输入齿轮4中的至少输入齿轮4、将旋转运动传递给输出齿轮3的齿轮系所具有的齿轮对的数量也可以是至少为一个。因此，在齿轮对只有一个的构成中，该齿轮对通过圆弧齿形齿轮组成的驱动齿轮2和输入齿轮4形成。
还有，本发明可以通过下述方式实施齿轮传动装置的齿轮系所设有的圆弧齿形齿轮的齿轮对以外的所有中间齿轮可以选择圆弧齿形齿轮、渐开线齿形齿轮、摆线齿形齿轮中的2种以上的齿轮，进行适于驱动齿轮的驱动的任意组合。
权利要求
1.一种齿轮传动装置，具有输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，其特征是备有包括所述输入齿轮、并将旋转运动传递给所述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系具有相互啮合的1个以上的圆弧齿形齿轮的齿轮对和渐开线齿形齿轮。
2.一种齿轮传动装置，具备输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，其特征是备有包括所述输入齿轮、并将旋转运动传递给所述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系具有相互啮合的1个以上的圆弧齿形齿轮的齿轮对和摆线齿形齿轮。
3.一种齿轮传动装置，具备输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，其特征是备有包括所述输入齿轮、并将旋转运动传递给所述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系的一部分齿轮为相互啮合的圆弧齿形齿轮的齿轮对，除此以外的齿轮及所述输出齿轮为渐开线齿形齿轮。
4.一种齿轮传动装置，具备输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，其特征是备有包括所述输入齿轮、并将旋转运动传递给所述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系的一部分齿轮为相互啮合的圆弧齿形齿轮组成的1个以上的齿轮对，除此之外的齿轮及所述输出齿轮为摆线齿形齿轮。
5.一种齿轮传动装置，具备输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，其特征是备有包括所述输入齿轮、并将旋转运动传递给所述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系具有相互啮合的圆弧齿形齿轮组成的1个以上的齿轮对，所述输出齿轮为渐开线齿形齿轮。
6.一种齿轮传动装置，具备输入齿轮、输出齿轮以及对该输入齿轮与输出齿轮进行传动的一个以上的中间齿轮，其特征是备有包括所述输入齿轮、并将旋转运动传递给所述输出齿轮的齿轮系，该齿轮系具有相互啮合的圆弧齿形齿轮组成的1个以上的齿轮对，所述输出齿轮为摆线齿形齿轮。
7.根据权利要求1～6任一项记载的齿轮传动装置，其特征是，所述输出齿轮以外的全部齿轮为圆弧齿形齿轮。
8.根据权利要求1～7任一项记载的齿轮传动装置，其特征是，以使所述渐开线齿形齿轮或摆线齿形齿轮与构成所述齿轮对的圆弧齿形齿轮的一个一起转动的方式，将所述渐开线齿形齿轮或摆线齿形齿轮与所述一个圆弧齿形齿轮同轴地配设。
9.根据权利要求8记载的齿轮传动装置，其特征是，所述齿轮系的最后齿轮由圆弧齿形齿轮构成，与该最后齿轮一起旋转的所述输出齿轮与所述最后齿轮成为一体并同轴地配置。
10.根据权利要求8记载的齿轮传动装置，其特征是，所述齿轮系的最后齿轮由圆弧齿形齿轮构成，与该最后齿轮一起旋转的所述输出齿轮及所述最后齿轮分别成形且同轴地配置。
11.根据权利要求1～9任一项记载的齿轮传动装置，其特征是，所述齿轮系的最后齿轮由圆弧齿形齿轮构成，与该最后齿轮一起旋转的所述输出齿轮、所述最后齿轮以及支持这些齿轮的轴成为一体。
12.一种电子仪器，其特征是，包括具有从动齿轮的从动部件；以及驱动该从动部件的、在权利要求1～11任一项记载的齿轮传动装置。
全文摘要
本发明提供一种可小型化的齿轮传动装置。具有输入齿轮(4)、输出齿轮(3)以及对该输入齿轮(4)与输出齿轮(3)进行传动的一个以上的中间齿轮(5～10)。包括输入齿轮(4)、并将旋转运动传递给输出齿轮(3)的齿轮系具有相互啮合的圆弧齿形齿轮构成的齿轮对(5、6)；齿轮对(7、8)；及齿轮对(9、10)。输出齿轮(3)为渐开线齿形齿轮。
文档编号G04B19/02GK1658004SQ200510064140
公开日2005年8月24日 申请日期2005年2月12日 优先权日2004年2月12日
发明者铃木诚, 铃木贤二, 里馆贵之, 长谷川春彦 申请人:精工电子有限公司