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具有凸轮从动件的透镜筒和透镜筒用的凸轮从动件

阅读:521发布:2020-05-12

专利汇可以提供具有凸轮从动件的透镜筒和透镜筒用的凸轮从动件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供具有 凸轮 从动件 的透镜筒和透镜筒用的凸轮从动件。具有凸轮从动件的透镜筒具有:作为框部件的一组框,其沿光轴方向进行进退移动;凸轮从动件,其具有轴部和与该轴部为一体的滑动 接触 部,该轴部具有直线中空孔,所述凸轮从动件经由该轴部固定在上述一组框上;以及旋转框,其具有与上述凸轮从动件的滑动接触部滑动接触的凸轮槽,相对于上述一组框进行相对移动,上述凸轮从动件的中空孔贯通上述轴部,到达上述滑动接触部的内部,上述轴部压入、紧固在上述一组框的轴孔中,在透镜筒上作用有冲击 力 的情况下,上述凸轮从动件难以从上述框部件脱离,并且,上述框部件破损的可能性也小。,下面是具有凸轮从动件的透镜筒和透镜筒用的凸轮从动件专利的具体信息内容。

1.一种具有凸轮从动件的透镜筒,其特征在于,该透镜筒具有:
进行移动的第一框部件;
凸轮从动件,其具有中空的轴部和与该轴部为一体的滑动接触部, 将该轴部固定在上述第一框部件上;以及第二框部件,其具有与上述凸轮从动件的上述滑动接触部滑动接触 的凸轮或槽,相对于上述第一框部件进行相对移动。
2.根据权利要求1所述的具有凸轮从动件的透镜筒,其中,
上述轴部具有带阶梯的中空孔,该带阶梯的中空孔在轴向具有多个 不同直径的内径。
3.根据权利要求1所述的具有凸轮从动件的透镜筒,其中,
上述轴部具有锥形的中空形状。
4.根据权利要求3所述的具有凸轮从动件的透镜筒,其中,
在上述滑动接触部上还设有直线状中空孔。
5.根据权利要求1所述的具有凸轮从动件的透镜筒,其中,
上述中空的轴部的中空部为管状。
6.根据权利要求1所述的具有凸轮从动件的透镜筒,其中,
上述中空的轴部的中空部到达上述滑动接触部的内部。
7.根据权利要求1所述的具有凸轮从动件的透镜筒,其中,
上述中空的轴部的中空部为直线状的中空孔。
8.根据权利要求1所述的具有凸轮从动件的透镜筒,其中,
直线状的中空孔贯通上述凸轮从动件。
9.根据权利要求1所述的具有凸轮从动件的透镜筒,其中,
上述凸轮从动件为金属制。
10.一种透镜筒用的凸轮从动件,其特征在于,该凸轮从动件具有:
中空的轴部,其固定在上述透镜筒的框部件上;以及
滑动接触部,其与上述中空的轴部成为一体,与相对于固定有上述 轴部的框而相对移动的其他框部件的凸轮或槽滑动接触。
11.根据权利要求10所述的透镜筒用的凸轮从动件,其中,
上述轴部具有带阶梯的中空孔,该带阶梯的中空孔在轴向具有多个 不同直径的内径。
12.根据权利要求10所述的透镜筒用的凸轮从动件,其中,
上述轴部具有锥形的中空形状。
13.根据权利要求12所述的透镜筒用的凸轮从动件,其中,
在上述滑动接触部上还设有直线状中空孔。
14.根据权利要求10所述的透镜筒用的凸轮从动件,其中,
上述中空的轴部的中空部为管状。
15.根据权利要求10所述的透镜筒用的凸轮从动件,其中,
上述中空的轴部的中空部到达上述滑动接触部的内部。
16.根据权利要求10所述的透镜筒用的凸轮从动件,其中,
上述中空的轴部的中空部为直线状的中空孔。
17.根据权利要求10所述的透镜筒用的凸轮从动件,其中,
直线状的中空孔贯通上述凸轮从动件。
18.根据权利要求10所述的透镜筒用的凸轮从动件,其中,
上述凸轮从动件为金属制。

说明书全文

技术领域

发明涉及具有与用于使框部件进退移动的凸轮(槽)卡合的凸轮 从动件的透镜筒和透镜筒用的凸轮从动件的结构。

背景技术

作为现有的透镜筒,存在通过凸轮槽和凸轮从动件在光轴方向上进 退驱动框部件的透镜筒。例如在日本专利公开公报2000-131588号所公开 的透镜筒中,设有凸轮槽和凸轮从动件,所述凸轮槽设置在凸轮框上, 所述凸轮从动件紧固在能够滑动地嵌入该凸轮槽中的移动框部件上,伴 随凸轮框的旋转,移动框部件被进退驱动。上述凸轮从动件具有:由锥 面形成的滑动接触部,其与上述凸轮槽滑动接触;以及实心的轴部,其 通过压入或粘接而嵌入并紧固在移动框部件的轴孔中。
上述现有的透镜筒例如在作为变焦镜头装配到照相机中时,在摄影 状态下,成为上述透镜筒的前组透镜用框部件比照相机外装体更向前方 伸出的状态。该凸轮从动件为金属制,上述移动框部件为合成树脂制, 万一使上述照相机落下,上述前组透镜用框部件与障碍物抵接时,显然 在上述凸轮槽和上述凸轮从动件上作用有沿光轴O方向的冲击(外 力)。在供该凸轮从动件的轴部嵌入的上述轴孔中产生由上述冲击力引起 的应力,由于上述冲击力的大小不同,可能会使该凸轮从动件脱离或使 该轴孔破损。因此,需要加长上述凸轮从动件的轴部和轴孔,其结果, 框部件变大,透镜筒大型化。
图8示出上述现有的透镜筒的凸轮槽和凸轮从动件周围的剖面,移 动框52侧的凸轮从动件53能够滑动地嵌入凸轮框51的凸轮槽51a中。 而且,对在上述透镜筒上作用有预定的冲击力(外力)F0时的移动框的 轴孔中的应力集中的状态进行计算机分析,并对应地示出在该轴孔周围 产生的应力的分布。
详细地讲,凸轮从动件53包括与凸轮槽51a滑动接触的由锥状面构 成的滑动接触部53a以及实心的轴部53b,轴部53b嵌入并紧固在移动框 52的轴孔52a中。根据上述计算机分析,在作用有冲击力F0的情况下, 如图8所示,轴部53b的作用有外力的一侧产生应力a1~a7,在其相反 侧产生应力a3~a8。另外,各区域范围的应力aN表示按照从N=1到N=8 的顺序逐渐减小的应力值。轴孔52a的作用有外力的一侧的口即嵌入口 部52aa附近的应力集中程度大。由于该应力集中大,有可能使凸轮从动 件53从轴孔52脱离或使轴孔破损。
并且,在供该凸轮从动件的轴部嵌入的上述轴孔中产生由上述冲击 力引起的应力,由于上述冲击力的大小不同,有可能使该凸轮从动件脱 离或使该轴孔破损。因此,需要加长上述凸轮从动件的轴部和轴孔,其 结果,存在框部件变大、透镜筒大型化的问题。

发明内容

本发明的具有凸轮从动件的透镜筒或透镜筒用的凸轮从动件的特征 在于,在作用有冲击力的情况下,上述凸轮从动件难以从框部件脱离, 并且,框部件破损的可能性也小,作为本发明之一的具有凸轮从动件的 透镜筒具有:进行移动的第一框部件;凸轮从动件,其具有中空的轴部 和与该轴部为一体的滑动接触部,将该轴部固定在上述第一框部件上; 以及第二框部件,其具有与上述凸轮从动件的上述滑动接触部滑动接触 的凸轮或槽,相对于上述第一框部件进行相对移动。
本发明之二的透镜筒用的凸轮从动件具有:中空的轴部,其固定在 上述透镜筒的框部件上;以及滑动接触部,其与上述中空的轴部成为一 体,与相对于固定有上述轴部的框而相对移动的其他框部件的凸轮或槽 滑动接触。
通过以下的说明,可以明白本发明的其他特征和优点。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的透镜筒的分解立体图。
图2是图1的透镜筒的望远状态下的沿光轴的剖面图。
图3是应用于图1的透镜筒的凸轮从动件的剖面图。
图4是图1的透镜筒的凸轮槽/凸轮从动件周围的沿光轴的放大剖面 图,是对作用有预定的冲击力时的移动框的轴孔中的应力集中的状态进 行计算机分析,并对应地示出在该轴孔周围产生的应力的分布的图。
图5是本发明的第二实施方式的凸轮从动件的剖面图。
图6是应用图5的凸轮从动件的透镜筒的凸轮槽/凸轮从动件周围的 沿光轴的放大剖面图,对作用有预定的冲击力时的移动框的轴孔中的应 力集中的状态进行计算机分析,并对应地示出在该轴孔周围产生的应力 的分布。
图7是本发明的第三实施方式的凸轮从动件的剖面图。
图8是现有的透镜筒的凸轮槽/凸轮从动件周围的沿光轴的放大剖面 图,对作用有预定的冲击力时的移动框的轴孔中的应力集中的状态进行 计算机分析,并对应地示出在该轴孔周围产生的应力的分布。

具体实施方式

下面,使用附图说明本发明的实施方式。
图1是本发明的第一实施方式的透镜筒的分解立体图。图2是上述 透镜筒的望远状态下的沿光轴的剖面图。图3是应用于上述透镜筒的凸 轮从动件的剖面图。图4是上述透镜筒的凸轮槽/凸轮从动件周围的沿光 轴的放大剖面图,对在该透镜筒上作用有预定的冲击力F0时的移动框的 轴孔中的应力集中的状态进行计算机分析,并对应地示出在该轴孔周围 产生的应力的分布。
本实施方式的透镜筒1是能够利用变焦驱动系统进行变倍驱动的透 镜筒,如图1、2所示,透镜筒1具有:固定框2,其固定支承在照相机 主体上;作为第二框部件的旋转框3,其能够旋转且能够进退地嵌入支承 在固定框2内;作为第一框部件的第一组框4,其支承在旋转框3内,保 持第一组透镜6;第二组框7,其支承在第一组框4内,保持第二组透镜 8;以及浮动键(float key)11,其支承在旋转框3上,用于限制第一、 第二组框4、7的旋转。
另外,在包含以下各实施方式的说明中,设摄影镜头(第一、第二 组透镜)的光轴为O,设光轴O方向的被摄体侧为前方,成像侧为后方。
固定框2是圆筒形状的框部件,在内周部设有内螺旋面2a和沿光轴 O方向的两个直进槽2b。并且,在固定框2上组装有具有沿光轴O方向 的旋转轴的驱动齿轮13,在前端内周部嵌入有与旋转框3的外周滑动接 触的具有防尘、防、遮光功能的密封圈16。
旋转框3是圆筒形状的树脂制框部件,在后端外周部重叠设置有与 固定框2的内螺旋面2a螺合的外螺旋面3a以及与驱动齿轮13啮合的齿 轮部3b,并且,在内周部设有相对于光轴O方向倾斜的两组各3条凸轮 (槽)即凸轮槽3c、3d(在图1中仅图示各1条)。凸轮槽3c、3d是具 有成型时脱模所需要的倾斜面的有底槽(图4)。并且,在旋转框3的前 端内周部嵌入有与第一组框4的外周滑动接触的具有防尘、防水、遮光 功能的密封圈17。
旋转框3通过驱动齿轮13经由齿轮部3b旋转驱动,一边相对于固 定框2转动,一边经由内螺旋面2a和外螺旋面3a沿光轴O方向进退移 动。
第一组框4是圆筒形状的树脂制框部件,以能够相对转动且能够进 退的状态嵌入旋转框3的内周部。该第一组框4由前侧的主体部4a和后 侧的凸轮从动件保持部4b构成。在第一组框4的内部紧固有透镜保持框 5,在该透镜保持框5上组装有第一组透镜6和对焦驱动单元9、快单 元10(图2)。
在凸轮从动件保持部4b的外周面和主体部4a的外周面之间设有台 阶部4e。在凸轮从动件保持部4b上设有凸轮从动件嵌入用的轴孔4f(图 4)。在该轴孔4f的侧方配置有用于使第二组框7的凸轮从动件15贯穿插 入的切口部4d。
另外,在第一组框4的内周部设有沿光轴O方向的笔直的引导槽4c, 浮动键11能够滑动地嵌入该引导槽4c中。进而,在该内周部设有用于 限制第二组框7的旋转的笔直的引导槽(未图示)。
紧固在凸轮从动件保持部4b的外周部上的3个凸轮从动件14(在 图1中仅图示1个)是易切等金属制的凸轮从动件,该凸轮从动件14 具有:管状中空的轴部14a,其通过压入(或粘接)而紧固在凸轮从动件 嵌入用轴孔4f中;滑动接触部14b,其形成与旋转框3的凸轮槽3c滑动 接触的锥状滑动接触面;以及凸缘部14d。轴部14a在内部设有直线状中 空孔14c,成为薄壁状态。中空孔14c贯通轴部14a和滑动接触部14b(图 3)。另外,凸缘部14d不是必须的。
第二组框7是圆筒形状的树脂制框部件,以限制旋转且能够进退的 状态嵌入第一组框4的内周部。该第二组框7在内周部保持第二组透镜8, 在外周部配置有3个凸轮从动件15。凸轮从动件15以能够滑动的状态卡 合在旋转框3的凸轮槽3d中。
浮动键11具有:从具有中央开口部的圆环部向光轴O方向前方延伸 的两个突起状键11c;以及从上述圆环部朝向外周侧突出的凸状的两个引 导突起11b,进而,在上述圆环部上紧固有周方向的引导环12。
该浮动键11以如下方式组装在旋转框3的后端部:以能够相对旋转 的状态使引导环12嵌入旋转框3的周方向引导槽(未图示)中,并使引 导突起11b能够滑动地嵌入固定框2的直进槽2b中。因此,在旋转框3 一边旋转一边沿光轴O方向进退移动的情况下,浮动键11在由固定框2 限制转动的状态下,与旋转框3一起沿光轴O方向直进移动。
浮动键11的键11c能够滑动地嵌入第一组框4的引导槽4c中。因 此,第一组框4在由浮动键11限制了相对于固定框2的转动的状态下嵌 入支承在旋转框3中,伴随旋转框3的转动,由凸轮槽3c沿光轴O方向 进退驱动。另一方面,第二组框7也在被限制了转动的状态下支承在第 一组框4的内部,由旋转框3的凸轮槽3d沿光轴O方向进退驱动。
当组装有上述本实施方式的透镜筒1的照相机处于非摄影状态时, 旋转框3和第一组框4都处于缩回固定框2的内部的收缩状态。为了使 照相机成为能够摄影的状态,向预定方向旋转驱动驱动齿轮13时,旋转 框3一边旋转一边从固定框2向光轴O方向前方伸出。第一组框4在限 制转动的状态下伸出到比旋转框3更靠前方的能够摄影的位置。第二组 框7在第一组框4的内部移动到能够摄影的位置。然后,透镜筒1根据 需要,由驱动齿轮13进退驱动到各变焦位置,执行摄影。
本实施方式的透镜筒1如上所述,当照相机处于能够摄影的状态时, 第一组框4移动到向前方突出的伸出位置。在万一使照相机以透镜筒侧 (前方侧)朝下的方式落下的情况下,第一组框4的前端面碰到地面等 的障碍物,透镜筒1受到光轴O方向的冲击力(外力)F0。上述外力F0 作用在凸轮从动件14的轴部14a和第一组框4的轴孔4f的嵌合部上。
图4是基于计算机分析的上述冲击力F0作用时的应力的分布图,如 图4所示,与应用了图8的现有的实心的凸轮从动件53的情况相比,轴 孔4f的作用有外力的一侧的口即嵌入口部4fa附近的应力集中程度被缓 和。另外,图4的各区域范围的应力aN(N=1~8)表示与所述图8中的 应力aN相同的值,是从N=1朝向N=8逐渐减小的应力值。
这样,在应用了凸轮从动件14的情况下,应力集中程度减小是因为, 当受到上述冲击力F0时,与上述现有的具有实心的轴部的凸轮从动件53 相比,轴部14a为中空的,该部分弹性变形,来缓和上述冲击力。
如上所述,在本实施方式的透镜筒1中,紧固在第一组框4的轴孔 4f中的凸轮从动件14的轴部14a是薄壁的直线的中空轴。因此,在透镜 筒1受到冲击力的情况下,除了轴孔4f弹性变形以外,轴部14a也弹性 变形,由此,缓和了上述冲击力,减小了嵌入紧固有轴部14a的第一组 框4的轴孔4f的应力集中,确保了轴孔4f周围的强度,能够防止凸轮从 动件14的脱离和轴孔4f的破损。其结果,能够减小轴孔4f的长度,所 以,能够减小第一组框4的外径,实现透镜筒的小型化。
接着,使用图5、6说明本发明的第二实施方式的凸轮从动件。
图5是本实施方式的凸轮从动件的剖面图。图6是应用了本实施方 式的凸轮从动件的透镜筒的凸轮槽/凸轮从动件周围的沿光轴的放大剖面 图,对在该透镜筒上作用有预定的冲击力F0时的移动框的轴孔中的应力 集中的状态进行计算机分析,并示出在该轴孔周围产生的应力的分布。
应用本实施方式的凸轮从动件的透镜筒除了该凸轮从动件以外,具 有与第一实施方式的透镜筒1同样的结构。因此,对同一结构部件标以 相同的标号,下面,仅说明不同的部分。
本实施方式的凸轮从动件24是金属制的凸轮从动件,该凸轮从动件 24具有:中空的轴部24a,其通过压入(或粘接)而紧固在凸轮从动件 嵌入用轴孔4f中;滑动接触部24b,其形成与旋转框3的凸轮槽3c滑动 接触的锥状滑动接触面;以及凸缘部24d。在轴部24a的内部设有锥状中 空孔24c,壁厚朝向轴端逐渐变薄。而且,在滑动接触部24b的内部设有 与中空孔24c连通并贯通的直线状中空孔24d(图5、6)。另外,凸缘部 24d不是必须的。
当组装有应用凸轮从动件24的透镜筒的照相机处于能够摄影的状 态时,第一组框4移动到向前方突出的伸出位置。在万一使照相机以透 镜筒侧(前方侧)朝下的方式落下的情况下,第一组框4的前端面碰到 地面等的障碍物,透镜筒受到光轴O方向的冲击力(外力)F0。上述外 力F0作用在凸轮从动件24的轴部24a和第一组框4的轴孔4f的嵌合部 上。
图6是上述冲击力F0作用时的基于计算机分析的应力的分布图,如 图6所示,当应用本实施方式的凸轮从动件24时,与应用图8所示的现 有的实心的凸轮从动件53的情况以及应用图3的凸轮从动件14的情况 相比,轴孔4f的作用有外力的一侧的嵌入口部4fa附近的应力集中程度 进一步减小。另外,图6的各区域范围的应力aN表示与所述图8的应力 aN相同的值,从N=1朝向N=8逐渐减小。
这样,在应用了凸轮从动件24的情况下,应力集中程度进一步减小 是因为,轴部24a内部形成有锥状中空孔24c,该部分弹性变形,容易进 一步缓和上述冲击力。
如上所述,根据应用了本实施方式的凸轮从动件24的透镜筒,将紧 固在第一组框4的轴孔4f中的凸轮从动件24的轴部24a形成为具有锥状 中空孔24c的中空轴,所以,在透镜筒受到冲击力的情况下,轴部24a 比较容易弹性变形,容易进一步吸收上述冲击力。因此,嵌入紧固有轴 部24a的第一组框4的轴孔4f的应力集中进一步减小。因此,确保了轴 孔4f周围的强度,能够防止凸轮从动件24的脱离和轴孔4f的破损。同 时,能够减小轴孔4f的长度,所以,能够减小第一组框4的外径,实现 透镜筒的小型化。
接着,关于本发明的第三实施方式的凸轮从动件,使用图7的该凸 轮从动件的剖面图进行说明。
应用本实施方式的凸轮从动件的透镜筒除了该凸轮从动件以外,具 有与第一实施方式的透镜筒1同样的结构。因此,对同一结构部件标以 相同的标号,下面,仅说明不同的部分。
本实施方式的凸轮从动件34是易切钢等的金属制的凸轮从动件,该 凸轮从动件34包括:中空的轴部34a,其通过压入(或粘接)而紧固在 第一组框4的凸轮从动件嵌入用轴孔4f中;以及滑动接触部34b,其形 成与旋转框3的凸轮槽3c滑动接触的锥状滑动接触面。在轴部34a的内 部设有带阶梯的中空孔34c、34d,该带阶梯的中空孔34c、34d在其轴向 上具有相互不同的内径,轴端部成为薄壁状态(图7)。
本实施方式的凸轮从动件的轴部内部具有两个内径,但是,进而也 可以具有大量的多个内径。
当组装有应用凸轮从动件34的透镜筒的照相机处于能够摄影的状 态时,第一组框4移动到向前方突出的伸出位置。在万一使照相机以透 镜筒侧(前方侧)朝下的方式落下的情况下,第一组框4的前端面碰到 地面等的障碍物,透镜筒受到光轴O方向的冲击力(外力)F0。上述外 力F0作用在凸轮从动件34的轴部34a和第一组框4的轴孔4f的嵌合部 上。
在应用了本实施方式的凸轮从动件34的透镜筒中,紧固在第一组框 4的轴孔4f中的凸轮从动件34的轴部34a是具有带阶梯的中空孔34c、 34d的中空轴,所以,在透镜筒受到冲击力的情况下,除了轴孔4f弹性 变形以外,轴部34a也弹性变形,由此,吸收上述冲击力,减小了嵌入 紧固有轴部34a的第一组框4的轴孔4f的应力集中,所以,确保了轴孔 4f周围的强度,能够防止凸轮从动件34的脱离和轴孔4f的破损。因此, 能够减小轴孔4f的长度,所以,能够减小第一组框4的外径,实现透镜 筒的小型化。
并且,将本实施方式的凸轮从动件形成为金属制的凸轮从动件进行 了说明,但是,在透镜筒的重量比较轻的情况下,也可以利用POM等的 合成树脂或等的轻材料来制作上述凸轮从动件。
并且,在本实施方式中,具体说明了凸轮槽和凸轮从动件的嵌合的 情况,但是,也可以代替凸轮槽而应用圆周槽或直进槽,来使本发明的 凸轮从动件嵌合。
如以上说明的那样,本发明的凸轮从动件和透镜筒能够用作如下的 凸轮从动件或透镜筒:在透镜筒上作用有冲击力的情况下,固定在框部 件上的凸轮从动件难以从上述框部件脱离,并且,框部件破损的可能性 也小。
本发明不限于上述各实施方式,除此之外,在实施阶段,在不脱离 其主旨的范围内可以实施各种变形。进而,在上述各实施方式中包含各 种阶段的发明,通过所公开的多个构成要件的适当组合,能够提取出各 种发明。
例如,在即使从各实施方式所示的全部构成要件中删除几个构成要 件也能够解决发明要解决的课题那栏所述的课题并获得发明效果中所述 的效果的情况下,删除该构成要件后的结构也可以作为发明来提出。
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