JP2017201192A - 減速装置および光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】使用可能温度の幅の広い減速装置を提供する。
【解決手段】本発明の減速装置１は、第１軸線Ａ１を中心として回転する第１回転体１０と、前記第１回転体１０の周りに配置され、前記第１回転体１０の回転によって、前記第１軸線Ａ１を中心として公転するとともに、各々の軸線である第２軸線Ａ２を中心として自転する複数の第２回転体２０と、前記第２回転体２０における前記第２軸線Ａ２に沿って回転する回転部２３Ａ，２３Ｂが挿入される挿入孔３０１，３１１が形成された保持部３１Ａ，３１Ｂを有し、前記第２回転体２０の公転によって、第１軸線Ａ１を中心として回転する第３回転体３０と、前記挿入孔３０１，３１１の内周と前記回転部２３の外周との間に配置され、前記保持部３１Ａ，３１Ｂ及び前記回転部２３と異なる線膨張率を有する円筒部材２０４，３１４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、減速装置および光学機器に関するものである。

従来、摩擦力によって回転力を伝達するトラクションドライブ型の減速装置において、遊星ローラの回転時のスリップによる回転力の伝達効率の低下を防ぐための構成が、例えば特許文献１で提案されている。

特開２０００−３５０９７号公報

本発明の減速装置は、第１軸線を中心として回転する第１回転体と、前記第１回転体の周りに配置され、前記第１回転体の回転によって、前記第１軸線を中心として公転するとともに、各々の軸線である第２軸線を中心として自転する複数の第２回転体と、前記第２回転体の前記第２軸線に沿って回転する回転部が挿入される挿入孔が設けられた保持部を有し、前記第２回転体の公転によって、第１軸線を中心として回転する第３回転体と、前記挿入孔の内周と前記回転部の外周との間に配置され、前記保持部及び前記回転部と異なる線膨張率を有する円筒部材と、を備える構成とした。
本発明の光学機器は、駆動力を発生するアクチュエータと、前記駆動力をレンズに伝達して駆動する駆動部と、を有し、上述の減速装置を、前記駆動部と前記アクチュエータとの間に備える構成とした。

第１実施形態の減速装置の概略断面図である。 図１の領域Ｓ１の拡大図である。 図１の領域Ｓ２の拡大図である。 図１のＢ−Ｂ断面図の概略図である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 第２実施形態の減速装置の概略断面図である。 本実施形態の減速装置を用いたカメラを説明する図である。

以下、図面等を参照して、実施形態について説明する。
図１は、実施形態の減速装置１の概略断面図である。図２は図１の領域Ｓ１の拡大図である。図３は図１の領域Ｓ２の拡大図である。

図示するように、減速装置１は、太陽ローラ１０と、太陽ローラ１０周囲に配置される複数の遊星ローラ２０と、遊星ローラ２０に連結された出力軸３０とを備える。
さらに、減速装置１は、太陽ローラ１０および遊星ローラ２０の外周を覆う有底円筒形であって、出力軸３０が挿通する出力軸挿通孔４１が設けられた外殻部４０と、外殻部４０の上部の開口部４２を覆うとともに太陽ローラ１０が挿通する太陽ローラ挿通孔５８が設けられた蓋部５０とを備える。
なお、本明細書において、図１における蓋部５０側を上、外殻部４０の底部４４側を下として説明する。

太陽ローラ１０は軸線（太陽軸線Ａ１）を中心として回転可能な円柱部材で、上端は図示しないアクチュエータの出力軸に連結され、アクチュエータの出力軸の回転により回転駆動される。
太陽ローラ１０は、上述のように蓋部５０の太陽ローラ挿通孔５８を挿通している。
太陽ローラ１０は、蓋部５０の上部における太陽ローラ挿通孔５８の外周に取り付けられた第１軸受５４によって、太陽軸線Ａ１を中心として回転可能かつ径方向に移動不能に支持されている。

太陽ローラ１０は、鍔部１１を有し、鍔部１１の上面と蓋部５０の下面との間には回転ロール５２が挟持されている。
太陽ローラ１０の鍔部１１は、後述する蓋部５０のバネ力によって、回転ロール５２を挟持した状態でスラスト方向に加圧され、かつ、回転ロール５２によって回転可能となっている。
なお、太陽ローラ１０を蓋部５０に対して回転可能かつスラスト方向に加圧する構造は、実施形態の回転ロール５２に限定されず、たとえば、すべり方式であっても良い。

太陽ローラ１０は、鍔部１１が取り付けられている部分を含む大径部１０ａと、その下部に設けられた大径部１０ａより小径の小径部１０ｂとを有する。
大径部１０ａと小径部１０ｂとの間には、径が徐々に変化する斜面（テーパ）が設けられている。この斜面は、図１および図２に示す断面において、太陽軸線Ａ１に対して所定角度で傾いた直線状で、遊星ローラ２０と接触する太陽側接触部１２となっている。

遊星ローラ２０は、太陽ローラ１０の下部の外周に、互いに１２０°の間隔をあけて３つ配置されている。ただし遊星ローラ２０の数および配置の角度はこれに限定されない。なお、図１は、後述の図６のＤ−Ｄ方向の断面図であるため、遊星ローラ２０が２つ図示されているが、径方向の断面図の場合、遊星ローラ２０は１つとなる。
遊星ローラ２０は、図１に示すように断面Ｔ字型のＴ字状部２４と、Ｔ字状部２４の中心軸線に沿って上方向に突出した遊星回転軸上部２３Ａと、下方向に突出した遊星回転軸下部２３Ｂとが一体になった形状である。
遊星ローラ２０のＴ字状部２４は、大環部２１と、大環部２１の下部に設けられた小環部２２とを有する。

図２に示すように、遊星ローラ２０の大環部２１の外周は、遊星側第１接触部２１ａで、断面が真円、楕円の円弧状等の曲線状に形成されている。ただし、真円、楕円の円弧状に限定されず、角部を有さない丸みを帯びた形状であればよい。

遊星ローラ２０の小環部２２の外周の下端は、図３に示すように遊星側第２接触部２２ａで、遊星側第１接触部２１ａと同様に、断面が真円、楕円の円弧状等の曲線状に形成されている。ただし、遊星側第１接触部２１ａと同様に、真円、楕円の円弧状に限定されず、角部を有さない丸みを帯びた形状であればよい。

外殻部４０は、上述のように、太陽ローラ１０および遊星ローラ２０の外周を覆う有底円筒形で、円筒部４３と、その円筒部４３の下端に設けられた底部４４とを有する。

上述したように、底部４４の中央部には、出力軸３０が貫通する円形の出力軸挿通孔４１が設けられている。底部４４の外面の出力軸挿通孔４１の周囲には第２軸受４７が配置されている。

円筒部４３は、上端から所定長さの範囲において内径が拡大するように肉薄になっており、内径側に段部４５が設けられている。

外殻部４０の内部の、底部４４と円筒部４３との角部には、円環部材６０がねじ６２によって取り付けられている。
円環部材６０は、図１に示す断面において、矩形の角部が斜めに切断されたような５角形の形状であり、外周は外殻部４０の円筒部４３の内周と接触している。
円環部材６０の内径側の上方の角部は、図１および図３に示す断面において太陽軸線Ａ１に対して所定角度で傾いた直線状となるよう斜面（テーパ）で、遊星側第２接触部２２ａと接触する外殻側接触部６１となっている。

蓋部５０は、外殻部４０の円筒部４３と、内径および外径が等しい蓋部円筒部５１と、蓋部円筒部５１の上端を覆う上板部５３と、を備える。

蓋部円筒部５１の、下端の内径側には所定長さの段部５５が形成されている。段部５５は上述の段部４５と係合する。

上板部５３はバネ部材で製造されている。また、上述したように太陽ローラ挿通孔５８の周囲には第１軸受５４が配置されている。
蓋部５０の縁部近傍には、ねじ５６を挿入する孔５７が設けられ、蓋部５０を外殻部４０に装着する際には、段部４５，５５を係合させることにより蓋部５０を位置決めし、孔５７にねじ５６を挿入する。
外殻部４０の上部には、ねじ孔４６が設けられており、ねじ５６をそのねじ孔４６に螺合することにより、蓋部５０は外殻部４０に固定される。
なお、本実施形態では上板部５３をバネ部材で製造し、減速装置１の組み上げ時に加圧力が作用する構造としたが、加圧力を発生させる構造はこれに限定されず、遊星ローラ２０、遊星ローラ保持部３１、若しくは太陽ローラ１０にスラスト加圧用コイルばねを設置することで実現してもよい。
いずれの加圧力も、蓋部５０を締結することで作用する構造とすることが好ましい。

出力軸３０は、出力軸線Ａ３を中心とした回転部材で、外殻部４０の内部に配置される遊星ローラ保持部３１と、遊星ローラ保持部３１の中央下面から出力軸挿通孔４１を通って下方に延びる出力部３２とを備える。
出力部３２は、太陽ローラ１０に連結された不図示のアクチュエータからの回転駆動力を伝達する伝達機構に連結される。伝達機構は、回転駆動力を直進駆動力として伝達し、たとえばレンズ群を直進駆動することに用いられる。

遊星ローラ保持部３１は、図１に示すように、上部遊星ローラ保持部３１Ａと、下部遊星ローラ保持部３１Ｂとを備える。

図４は図１のＢ−Ｂ断面図である。上部遊星ローラ保持部３１Ａは、円板部材であり、遊星回転軸上部２３Ａが挿通される３つの遊星回転軸上部挿通孔３０１と、太陽ローラ１０が挿通される１つの太陽ローラ挿通孔３０２と、上部遊星ローラ保持部３１Ａと下部遊星ローラ保持部３１Ｂとを連結する連結円柱部材３０５の上端が挿通される３つの連結円柱上部挿通孔３０３と、が設けられている。

遊星回転軸上部挿通孔３０１は軸線Ａ１の周りに１２０°の間隔で均等に３つ設けられている。連結円柱上部挿通孔３０３は、軸線Ａ１の周りに１２０°の間隔で、遊星回転軸上部挿通孔３０１の間に均等に３つ設けられている。太陽ローラ挿通孔３０２は、円板部材の中央に設けられている。
なお、遊星ローラ２０、連結円柱部材３０５は４つ以上設けてもよい。例えば、遊星ローラ２０または連結円柱部材３０５をｎ個設ける場合、軸線Ａ１周りの配置間隔は（３６０°／ｎ）の角度で均等に配置することができる。対応して設けられる遊星回転軸上部挿通孔３０１、連結円柱上部挿通孔３０３も同様である。

太陽ローラ挿通孔３０２の内面と、太陽ローラ１０との間には隙間が設けられ、太陽ローラ１０と、上部遊星ローラ保持部３１Ａとは接触していない。

遊星回転軸上部挿通孔３０１の内面と、遊星回転軸上部２３Ａの外面との間には、第１円筒部材３０４（ブッシュライナー）が配置されている。
ここで第１円筒部材３０４は滑り軸受けであり、第１円筒部材３０４の内面と遊星回転軸上部２３Ａの外面との間の摩擦係数は小さい。したがって遊星ローラ２０は、第１円筒部材３０４によって径方向の移動は制限されるが、第１円筒部材３０４の内部の回転は滑らかに行われる。
また、遊星回転軸上部２３Ａにおける遊星回転軸上部挿通孔３０１に挿通される部分から下方に向かって、径が増加し、第１円筒部材３０４が下方に落下しないようになっている。

また、第１円筒部材３０４の外面と上部遊星ローラ保持部３１Ａの遊星回転軸上部挿通孔３０１の内面との間の摩擦係数を小さくしてもよい。
この場合、第１円筒部材３０４が外挿された状態の遊星ローラ２０の径方向の移動は、遊星回転軸上部挿通孔３０１の内面によって制限されるが、遊星回転軸上部挿通孔３０１の内部での第１円筒部材３０４が外挿された状態の遊星ローラ２０の回転は滑らかに行われる。

図５は図１のＣ−Ｃ断面図である。下部遊星ローラ保持部３１Ｂは、円板部材であり、遊星回転軸下部２３Ｂが挿通される３つの遊星回転軸下部挿通孔３１１と、上部遊星ローラ保持部３１Ａと下部遊星ローラ保持部３１Ｂとを連結する連結円柱部材３０５の下端が挿通される３つの連結円柱下部挿通孔３１３と、が設けられている。
遊星回転軸下部挿通孔３１１は、出力軸線Ａ３の周りに１２０°の間隔で均等に３つ設けられている。連結円柱下部挿通孔３１３は、軸線Ａ１の周りに１２０°の間隔で、遊星回転軸下部挿通孔３１１の間に均等に３つ設けられている。
遊星回転軸下部挿通孔３１１の内面と、遊星回転軸下部２３Ｂの外面との間には、第２円筒部材３１４（ブッシュライナー）が配置されている。
ここで、第２円筒部材３１４は滑り軸受けであり、第２円筒部材３１４の内面と遊星回転軸下部２３Ｂの外面との間の摩擦係数は小さい。したがって遊星ローラ２０は、第２円筒部材３１４によって径方向の移動は制限されるが、第２円筒部材３１４の内部の回転は滑らかに行われる。
なお、例えば第２円筒部材３１４の下部を保持する突起を遊星回転軸下部２３Ｂに設ける等の、第２円筒部材３１４が下部遊星ローラ保持部３１Ｂの遊星回転軸下部挿通孔３１１から下方に落下しないような機構が設けられていることが好ましい。

さらに、本実施形態においては、上部遊星ローラ保持部３１Ａ、下部遊星ローラ保持部３１Ｂは、熱膨張係数が大きい部材、例えば樹脂で製造されている。一方、第２円筒部材３１４、遊星ローラ２０は、熱膨張係数が小さい部材、例えば金属で製造されている。第２円筒部材３１４と遊星ローラ２０は、同等な熱膨張係数となる材質が好ましい。

下部遊星ローラ保持部３１Ｂの中央部の下部には下方に向かって出力部３２が延びている。出力部３２は、出力軸挿通孔４１を挿通し、第２軸受４７によって回転可能かつ径方向に移動不能に支持され、図示しない被駆動部に取り付けられている。

なお、各ローラの静摩擦駆動伝達部には、トラクションオイルやグリスで表面を覆っておくことが好ましい。

ここで、上述のように太陽側接触部１２は、図２に示すように、太陽軸線Ａ１に対して所定角度で傾いた直線状である。
そして、遊星ローラ２０が太陽ローラ１０に対して接する接触部（遊星側第１接触部２１ａ）において、その接触部に接する接線Ｌ１は、太陽側接触部１２に沿うので、接線Ｌ１は太陽軸線Ａ１に対して傾くことになる。
また、遊星ローラ２０の大環部２１の遊星側第１接触部２１ａの曲率は、バネ部によるたわみ半径相当のｒ１２（図１に図示）より小さいことが好ましい。これにより、ｒ１２相当部分で生じるたわみのため、遊星側第１接触部２１ａおよび太陽側接触部１２の位置がずれることで生じる減速比のドリフトや周期内変動を抑えやすくなる。
さらに、この遊星ローラ２０の大環部２１の遊星側第１接触部２１ａにおいて接する接線の方向が、相手側の太陽ローラ１０の太陽側接触部１２と平行になることが好ましい。

また、円環部材６０の内径側の上方の角部は、図１および図３に示す断面において太陽軸線Ａ１に対して所定角度で傾いた直線状である。
そして、遊星ローラ２０の円環部材６０に対する接触部（遊星側第２接触部２２ａ）において、その接触部と接する接線Ｌ２は、外殻側折衝部６１に沿うので、太陽軸線Ａ１に対して傾いている。
また、遊星ローラ２０の内歯相当ローラ部の、遊星ローラ２０の小環部２２の遊星側第２接触部２２ａの曲率が、バネ部によるたわみ半径相当のｒ２４（図１に図示）より小さいことが好ましい。これにより、ｒ２４相当部分で生じるたわみのため、遊星側第２接触部２２ａおよび小環部２２の位置がずれることで生じる減速比のドリフトや周期内変動を抑えやすくなる。
また、この遊星ローラ２０の小環部２２の遊星側第２接触部２２ａにおいて接する接線の方向が、相手側の円環部材６０の外殻側接触部６１と平行になることが好ましい。

なお、減速装置１の太陽ローラ１０および遊星ローラ２０の各ローラ径、および減速比の設計式は、内歯相当ローラ部（太陽ローラ）を機械的接地とする遊星ローラ２０の減速機機構での、ローラ同士の静摩擦伝達の（接触しあうローラの伝達円周長が等しくなる）原則に基づき、図６に示すように以下となる。
ｒ１：太陽ローラ１０の太陽側接触部１２の太陽軸線Ａ１からの距離
ｒ２：遊星ローラ２０の遊星側第１接触部２１ａの遊星軸線Ａ２からの距離
ｒ２’：遊星ローラ２０の遊星側第２接触部２２ａの遊星軸線Ａ２からの距離
ｒ４：遊星ローラ２０の外殻側接触部６１の太陽軸線Ａ１からの距離
θ１：太陽ローラ１０の太陽軸線Ａ１を中心とした自転回転角度
θ２：遊星ローラ２０の遊星軸線Ａ２を中心とした自転回転角度
θ４：遊星ローラ２０の太陽軸線Ａ１を中心とした公転回転角度
である。

例えば減速例１として、
ｒ１＝０．２ｍｍ、ｒ２＝０．８ｍｍ、ｒ２’＝０．２ｍｍ、ｒ４＝１．２ｍｍ のとき、減速比：θ４／θ１＝０．２／０．８＊０．２／１．２＝１／２４となる。

例えば減速例２として、
ｒ１＝０．４ｍｍ、ｒ２＝１．２ｍｍ、ｒ２’＝０．２ｍｍ、ｒ４＝１．８ｍｍ のとき、減速比：θ４／θ１＝０．４／１．２＊０．２／１．８＝１／３＊１／９＝１／２７となる。

例えば減速例３として、
ｒ１＝０．６ｍｍ、ｒ２＝１．８ｍｍ、ｒ２’＝０．４ｍｍ、ｒ４＝２．８ｍｍ のとき、減速比：θ４／θ１＝０．６／１．８＊０．４／２．８＝１／３＊１／７＝１／２１となる。

例えば減速例４として、
ｒ１＝０．４ｍｍ、ｒ２＝１．６ｍｍ、ｒ２’＝０．４ｍｍ、ｒ４＝２．４ｍｍ のとき、減速比：θ４／θ１＝１／２４となる。

次に、減速装置１の組立方法について説明する。
（１）まず、下部遊星ローラ保持部３１Ｂに設けられた遊星回転軸下部挿通孔３１１に、遊星ローラ２０の遊星回転軸下部２３Ｂを挿入する。その際、遊星回転軸下部挿通孔３１１の内面と遊星回転軸下部２３Ｂの外面との間に、第２円筒部材３１４が配置されている。

遊星回転軸下部挿通孔３１１は、出力軸線Ａ３の周りに１２０°の間隔で均等に３つ設けられているため、遊星ローラ２０は、出力軸線Ａ３の周りに１２０°の間隔で均等に配置される。そして、連結円柱下部挿通孔３１３に連結円柱部材３０５を差し込む。

次いで、上部遊星ローラ保持部３１Ａを遊星ローラ２０の上方より配置する。この際、遊星回転軸上部２３Ａ及び連結円柱部材３０５の上端が、遊星回転軸上部挿通孔３０１及び連結円柱上部挿通孔３０３に挿通されるようにする。
ここで、遊星回転軸上部挿通孔３０１の内面と、遊星回転軸上部２３Ａの外面との間には、第１円筒部材３０４が配置されている。

これにより、遊星ローラ２０の遊星回転軸上部２３Ａは、上部遊星ローラ保持部３１Ａの遊星回転軸上部挿通孔３０１には円筒部材３０４が介在された状態で保持され、遊星ローラ２０の遊星回転軸下部２３Ｂは、下部遊星ローラ保持部３１Ｂの遊星回転軸下部挿通孔３１１に円筒部材３１４が介在された状態で保持される。

（２）蓋部５０が装着されていない外殻部４０の内部に、遊星ローラ２０が保持された出力軸３０を挿入し、出力軸３０の端部を、底部４４に設けられた出力軸挿通孔４１より外に出す。
そうすると、遊星ローラ２０の遊星側第２接触部２２ａは、円環部材６０の外殻側接触部６１と接触する。
出力軸３０は第２軸受４７によって、外殻部４０の底部４４に回転可能に支持され、出力軸３０の出力軸線Ａ３は外殻部４０の中心に配置される。
このとき、外殻側接触部６１は、太陽軸線Ａ１に対して所定角度で傾いた直線状となる斜面であり、遊星側第２接触部２２ａは、断面が真円、楕円の円弧状等の曲線状に形成されているので、外殻側接触部６１と遊星側第２接触部２２ａとは面接触せず、点接触する。

（３）蓋部５０の内側から、太陽ローラ１０の大径部１０ａ側を挿入し、大径部１０ａ側の端部を蓋部５０の太陽ローラ挿通孔５８より外に出す。
太陽ローラ１０は、第１軸受５４によって、蓋部５０に回転可能に保持される。また、太陽ローラ１０の鍔部１１と蓋部５０とは、回転ロール５２を挟んで対向配置される。

（４）この状態で、蓋部５０を外殻部４０上に配置する。蓋部５０の段部５５は、外殻部４０の円筒部４３の段部４５と係合し、蓋部５０は外殻部４０に対して位置決めされ、太陽ローラ１０が外殻部４０に対してセンタリングされる。これにより、出力軸線Ａ３と太陽軸線Ａ１とが一致する。
なお、本実施形態では、外殻部４０および蓋部５０の内側に段部４５，５５を設けたが、これに限定されず、たとえば外側に端部を設けても良い。

蓋部５０をねじ５６により外殻部４０に固定すると、上板部５３のバネ力により、鍔部１１はボールを挟んで加圧される。

そして、太陽側接触部１２は、遊星側第１接触部２１ａと接触する。
このとき、太陽側接触部１２は、太陽軸線Ａ１に対して所定角度で傾いた直線状となる斜面であり、遊星側第１接触部２１ａは、断面が真円、楕円の円弧状等の曲線状に形成されているので、太陽側接触部１２と遊星側第１接触部２１ａとは面接触せず、点接触する。

板部５３のバネ力により、太陽ローラ１０の鍔部１１が下方に加圧されているので、太陽側接触部１２は、遊星側第１接触部２１ａを加圧し、遊星側第２接触部２２ａは、外殻側接触部６１を加圧する。すなわち、遊星ローラ２０は、太陽ローラ１０と、円環部材６０との間に圧力が加わった状態で保持される。

（動作）
太陽ローラ１０が図示しない駆動装置により回転すると、この回転力は、遊星ローラ２０に伝達される。
遊星ローラ２０は、上部遊星ローラ保持部３１Ａ及び下部遊星ローラ保持部３１Ｂに各自の遊星軸線Ａ２を中心として自転しつつ、太陽ローラ１０の太陽軸線Ａ１を中心として公転する。
この際、遊星ローラ２０は、遊星回転軸上部挿通孔３０１及び、遊星回転軸下部挿通孔３１１の中を自転しつつ、上部遊星ローラ保持部３１Ａ及び下部遊星ローラ保持部３１Ｂとともに公転する。

ここで、第１円筒部材３０４の内面と遊星回転軸上部２３Ａの外面との間の摩擦係数は小さい。また、第２円筒部材３１４の内面と遊星回転軸下部２３Ｂの外面との間の摩擦係数も小さい。したがって、遊星ローラ２０は、上部遊星ローラ保持部３１Ａ及び下部遊星ローラ保持部３１Ｂに対して滑らかに自転することができる。

上部遊星ローラ保持部３１Ａと下部遊星ローラ保持部３１Ｂとは、連結円柱部材３０５により固定されている。このため、上部遊星ローラ保持部３１Ａと下部遊星ローラ保持部３１Ｂとは一体となって、遊星ローラ２０の太陽軸線Ａ１を中心とした回転により、所定の減速比で回転し、下板と一体の出力軸３０も所定の減速比で回転する

（効果）
（１）本実施形態によると、例えば、低温時において、樹脂性の上部遊星ローラ保持部３１Ａ及び下部遊星ローラ保持部３１Ｂは収縮する。そうすると、上部遊星ローラ保持部３１Ａ及び下部遊星ローラ保持部３１Ｂの遊星回転軸上部挿通孔３０１及び遊星回転軸下部挿通孔３１１は径が小さくなる。

本実施形態よると、遊星回転軸上部挿通孔３０１及び遊星回転軸下部挿通孔３１１の内部には、第１円筒部材３０４及び第２円筒部材３１４が配置されている。遊星回転軸上部挿通孔３０１及び遊星回転軸下部挿通孔３１１の径が小さくなると、第１円筒部材３０４及び第２円筒部材３１４は外周側から締め付けられる。

しかし、第１円筒部材３０４第２円筒部材３１４は、金属でできており、線膨張係数は小さい。第１円筒部材３０４及び第２円筒部材３１４において径方向の収縮力は、円周方向となる圧縮力に変換され、第１円筒部材３０４及び第２円筒部材３１４の内径の半径方向の収縮を回避することができる。

したがって、第１円筒部材３０４及び第２円筒部材３１４が遊星回転軸上部２３Ａ及び遊星回転軸下部２３Ｂを締め付けることがなく、低温時であっても、上部遊星ローラ保持部３１Ａ及び下部遊星ローラ保持部３１Ｂに対する遊星ローラ２０の自転が、妨げられることがない。

これに対して、比較形態として、例えば、上部遊星ローラ保持部３１Ａ及び下部遊星ローラ保持部３１Ｂの遊星回転軸上部挿通孔３０１及び遊星回転軸下部挿通孔３１１に第１円筒部材３０４及び第２円筒部材３１４が配置されていない場合について説明する。この比較形態の場合、気温が低温となり、遊星回転軸上部挿通孔３０１及び遊星回転軸下部挿通孔３１１の径が小さくなると、遊星回転軸上部２３Ａ及び遊星回転軸下部２３Ｂを直接締め付ける。遊星回転軸上部２３Ａ及び遊星回転軸下部２３Ｂが締め付けられることにより、遊星ローラ２０の自転ができなくなる。

しかし、本実施形態によると、第１円筒部材３０４及び第２円筒部材３１４が遊星回転軸上部２３Ａ及び遊星回転軸下部２３Ｂを締め付けることがなく、低温時であっても、上部遊星ローラ保持部３１Ａ及び下部遊星ローラ保持部３１Ｂに対する遊星ローラ２０の自転が、妨げられることがない。

上述の実施形態では、第１円筒部材３０４、第２円筒部材３１４及び遊星ローラ２０が金属であり、遊星ローラ保持部３１Ａ、３１Ｂが樹脂である場合について説明した。ただしこれに限らず、遊星ローラ２０以外が全て逆の材質、すなわち、第１円筒部材３０４及び第２円筒部材３１４が樹脂、遊星ローラ保持部３１Ａ、３１Ｂが金属であってもよい。
例えば、組み立て時において、下部遊星ローラ保持部３１Ｂの遊星回転軸下部挿通孔３１１に、遊星ローラ２０の遊星回転軸下部２３Ｂを挿入し、遊星回転軸下部２３Ｂに下部遊星ローラ保持部３１Ｂを取り付ける場合等において、全てが金属部材の場合、はめあい精度が厳しい場合には、接触摩擦力や部材干渉により組み立てられない可能性がある。
しかし、第１円筒部材３０４及び第２円筒部材３１４が薄型の樹脂製部材の場合、樹脂は金属に比べて弾性率が小さいので、はめあい精度が厳しい場合でも組み立て可能である。すなわち、はめあい精度が厳しい場合でも接触摩擦力や部品干渉を薄型の樹脂製部材の弾性変形により緩和させることで組立不良を減らすことが出来る。

（２）本実施形態によると、蓋部５０の上板部５３のバネ力によって太陽ローラ１０が下方に加圧される。これにより太陽ローラ１０の太陽側接触部１２は、遊星側第１接触部２１ａを下方に加圧する。このとき、太陽側接触部１２と遊星側第１接触部２１ａとの接点における接線は、太陽軸線Ａ１に対して斜めである。
したがって、下方への加圧力は、遊星ローラ２０を太陽軸線Ａ１および遊星軸線Ａ２に対して垂直な方向に押す分力を生じる。
これによって、太陽ローラ１０が回転したときに、摩擦力によって遊星ローラ２０を回転することができる。
垂直方向の加圧力を調整することで、遊星ローラ２０を回転するための加圧力を調整することができるので、遊星ローラ２０を回転するための加圧力を付与する構成をコンパクト化することができる。

（３）遊星機構を用いるため、従来ギアモジュールに比べて、モータと同軸上又は並列軸上であってコンパクトな構造で高減速比を得ることができる。

（４）高減速比が取れるため、駆動伝達方向を実質減速方向のみに限定できる。そのためＡＦモータモジュールへ適用すると静止時保持力を持たせることが可能となる。

（５）高減速比が取れるため、駆動伝達方向を実質減速方向のみに限定できる。そのため一方向出力となるリードスクリュー方式の代替になり、リードスクリュー方式に比べリード方向へ大幅なコンパクト化が可能である。

（６）駆動伝達面を金属材、酸化金属材（セラミックス）系で構成できるため、伝達効率がゴムローラ式に比べ非常に高く、耐久性も高い。

（７）本実施形態によると、ギアを用いない構造なので、バックラッシュがない。したがって、往復動駆動時の衝撃がない。

（８）ギア構造と異なり静摩擦伝達駆動のため、ノイズの発生がほぼ無い。

（９）本実施形態によると、太陽側接触部１２と遊星側第１接触部２１ａとの間、遊星側第２接触部２２ａと外殻側接触部６１との間は点接触である。
面接触の場合、圧力が小さくなるので、滑り等により回転力がうまく伝わらない可能性があるが、本実施形態によると点接触であるので、加圧力が集中し、面圧が大きくなるので、力が伝達しやすい。

（１０）また、面接触の場合、点接触の場合、３つの遊星ローラ間に均等に力を加えやすい。

（１１）さらに面接触ではなく点接触なので、接触部間の接触面積が減少するので、接触部が凝着してしまうことが防止される。

（１２）太陽ローラ１０の周囲の遊星ローラ２０の配置は、１２０°の三か所なので太陽ローラ１０が安定し、太陽ローラ１０をセンタリングすることができる。

（１３）遊星ローラ２０は、遊星側第１接触部２１ａにおいてスラスト負担するため、遊星ローラ２０にスラストベアリングを配置しなくてもよい。

（第２実施形態）
図７は第２実施形態の減速装置１００を示す図である。減速装置１００が減速装置１と異なる点は、太陽ローラ１０１にコイルばね１０２が配置されている点である。その他の構成については第１実施形態の減速装置１と同様であるので説明を省略する。

減速装置１００は、大径部１０ａの鍔部１１の下で、上部１０１ａと下部１０１ｂとに分離されている。上部１０１ａは、鍔部１１の下方に延びる延在部１０３を備える。下部１０１ｂは、延在部１０３が挿入可能な挿通孔１０４を備える。延在部１０３の外周にコイルばね１０２が装着され、その状態で延在部１０３は挿通孔１０４に保持されている。

本実施形態によると、蓋部５０を取り付けるだけで、コイルばね１０２のバネ力により、太陽側接触部１２と遊星側第１接触部２１ａとの間、遊星側第２接触部２２ａと外殻側接触部６１との間に加圧力を与えることができる。よって加圧力を付与する構成がコンパクト化し、かつ加圧力調整がシンプルになる。

本実施形態においても第１実施形態と同様に、第１実施形態に記載した（１）〜（１３）の効果を得ることができる。

なお、実施形態および変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
例えば、本実施形態では、太陽ローラ１０及び遊星ローラ２０とを用いた構成について説明したが、これに限らず太陽ギア及び遊星ギアとを用いた構成であってもよい。

図８は、本実施形態の減速装置１を用いたカメラ２０１を説明する図である。
カメラ２０１は、撮像素子２０２を有するカメラボディ２０３と、レンズ群を有するレンズ鏡筒２０４とを備えている。

レンズ鏡筒２０４は、カメラボディ２０３に着脱可能な交換レンズであるが、カメラボディ２０３と一体型のレンズ鏡筒としてもよい。レンズ鏡筒２０４は、レンズ保持枠２０５、カム筒２０６、ギア２０７、減速装置１、モータ２０８等を備えている。
モータ２０８は、超音波モータやステッピングモータ等のアクチュエータが用いられ、カメラ２０１の焦点調節動作時にレンズ保持枠２０５を駆動する駆動源として用いられる。モータ２０８の回転軸は減速装置１の太陽ローラ１０に連結されており、減速装置１の出力軸３０にはギア２０７が取り付けられている。ギア２０７は、カム筒２０６の外周に設けられた外歯ギアに噛み合っている。

レンズ保持枠２０５は、レンズ群２０５ａを保持しており、外周にはカムフォロワ２０５ｂが設けられている。カムフォロワ２０５ｂはカム筒２０６に設けられたカム溝２０６ａに係合しており、レンズ保持枠２０５は、カム筒２０６に保持されながら、カム筒２０６の回転により光軸方向（図８中に示す、矢印Ｏ方向）に移動可能である。
以上のような構成により、モータ２０８から得られた回転駆動力は、減速装置１、ギア２０７を介してカム筒２０６に伝えられ、カム筒２０６が回転することによりレンズ保持枠２０５が矢印Ｏ方向に移動する。このようにして、レンズ群２０５ａも矢印Ｏ方向に移動し、焦点調節動作がなされる。

図８において、レンズ鏡筒２０４内に設けられたレンズ群２０５ａによって、カメラボディ２０３内に設けられた撮像素子２０２の撮像面に被写体像が結像される。撮像素子２０２によって、結像された被写体像が電気信号に変換され、その信号をＡ／Ｄ変換することによって、画像データが得られる。

Ａ１：太陽軸線、Ａ２：遊星軸線、Ａ３：出力軸線、１：減速装置、１０：太陽ローラ、２０：遊星ローラ、２３Ａ：遊星回転軸上部、２３Ｂ：遊星回転軸下部、３０：出力軸、３１：遊星ローラ保持部、３１Ａ：上部遊星ローラ保持部、３１Ｂ：下部遊星ローラ保持部、３２：出力軸、３３：軸保持孔、３４Ａ：上部遊星ローラ保持部、３４Ｂ：下部遊星ローラ保持部、２０１：カメラ、２０２：撮像素子、２０３：カメラボディ、２０４：レンズ鏡筒、３０１：遊星回転軸上部挿通孔、３０２：太陽ローラ挿通孔、３０３：連結円柱上部挿通孔、３０４：第１円筒部材、３０５：連結円柱部材、３１１：遊星回転軸下部挿通孔、３１３：連結円柱下部挿通孔、３１４：円筒部材、３１４：第２円筒部材

Claims (5)

1. 第１軸線を中心として回転する第１回転体と、
   前記第１回転体の周りに配置され、前記第１回転体の回転によって、前記第１軸線を中心として公転するとともに、各々の軸線である第２軸線を中心として自転する複数の第２回転体と、
   前記第２回転体における前記第２軸線に沿って回転する回転部が挿入される挿入孔が設けられた保持部を有し、前記第２回転体の公転によって、第１軸線を中心として回転する第３回転体と、
   前記挿入孔の内周と前記回転部の外周との間に配置され、前記保持部及び前記回転部と異なる線膨張率を有する円筒部材と、
   を備える減速装置。
2. 請求項１に記載の減速装置において、
   前記円筒部材の線膨張率は、前記保持部及び前記回転部の線膨張率より小さい減速装置。
3. 請求項２に記載の減速装置において、
   前記円筒部材は金属であり、前記保持部及び前記回転部は樹脂である減速装置。
4. 請求項１に記載の減速装置において、
   前記円筒部材の弾性率は、前記保持部及び前記回転部の弾性率より大きい減速装置。
5. 駆動力を発生するアクチュエータと、
   前記駆動力をレンズに伝達して駆動する駆動部と、を有し、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の減速装置を、前記駆動部と前記アクチュエータとの間に備える光学機器。

Images