專利名稱：一種采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)調(diào)焦領(lǐng)域，具體涉及一種采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、抗震能力強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不易卡滯等特點(diǎn)， 是一種常用的相機(jī)調(diào)焦機(jī)構(gòu)。凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)一般采用的是齒輪或渦輪蝸桿等傳動(dòng)方式。由于齒輪傳動(dòng)存在回程誤差，這在一定程度上影響了調(diào)焦的精度?，F(xiàn)有的調(diào)焦方法或者傳動(dòng)方式，雖然對(duì)提高調(diào)焦精度起到了一定的作用，但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工成本較高。再者，大多數(shù)情況下，相機(jī)一般直接通過(guò)螺紋連接的方式與調(diào)焦機(jī)構(gòu)固定在一起。 這種方式雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但因螺紋連接存在間隙，不適合應(yīng)用于對(duì)光路的光軸與相機(jī)像面之間的垂直度要求較高的場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的齒輪傳動(dòng)中有回程誤差，調(diào)焦精度低；同時(shí)無(wú)法調(diào)整光學(xué)組件的光軸與相機(jī)像面之間的垂直度問(wèn)題，本發(fā)明提供一種采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下一種采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)，包括直線槽套筒、齒輪-凸輪槽套筒、消間隙齒輪、調(diào)焦銷釘、擋圈、螺母、光學(xué)鏡筒、電機(jī)齒輪、電機(jī)、固定釘以及彈簧；齒輪-凸輪槽套筒由齒輪盤(pán)、凸輪槽和套筒組成，套筒套在直線槽套筒的外部，齒輪盤(pán)外徑上設(shè)有齒輪，齒輪盤(pán)端面上設(shè)有圓周方向的第一環(huán)形槽，消間隙齒輪的端面上設(shè)有第二環(huán)形槽，消間隙齒輪和齒輪盤(pán)同時(shí)與電機(jī)齒輪嚙合；一個(gè)固定釘穿過(guò)第一環(huán)形槽將彈簧的一端固定在消間隙齒輪的端面上，另一個(gè)固定釘穿過(guò)第二環(huán)形槽將彈簧的另一端固定在齒輪盤(pán)的端面上；螺母固定在直線槽套筒的外部，并位于套筒的后面；擋圈套在直線槽套筒的外部，并位于套筒和螺母之間。本發(fā)明的有益效果是1)、采用齒輪-凸輪槽套筒與消間隙齒輪、固定釘以及彈簧構(gòu)成的消間隙機(jī)構(gòu)消除了齒輪傳動(dòng)中的回程誤差，提高了調(diào)焦精度；2)、采用套筒法蘭與直線槽套筒連接固定，相機(jī)法蘭與相機(jī)連接固定，套筒法蘭與相機(jī)法蘭之間安裝有法蘭墊片， 裝調(diào)時(shí)通過(guò)研磨法蘭墊片、修整相機(jī)法蘭即可方便的調(diào)整光學(xué)組件的光軸與相機(jī)像面之間的垂直度。


圖1是本發(fā)明采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)的立體示意圖。圖2是本發(fā)明采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)在使用時(shí)沿光軸方向上的剖視圖。圖3是本發(fā)明中消間隙齒輪的立體示意圖。圖中1、直線槽套筒，2、齒輪-凸輪槽套筒，2-1、齒輪盤(pán)，2-1-1、第一環(huán)形槽，2-2、凸輪槽，2-3、套筒，3、消間隙齒輪，3-1、第二環(huán)形槽，4、軸用彈性擋圈，5、調(diào)焦銷釘，6、鋼球， 7、擋圈，8、螺母，9、套筒法蘭，10、法蘭墊片，11、相機(jī)法蘭，12、相機(jī)，13、光學(xué)鏡筒，14、透鏡組，15、透鏡墊圈，16、電機(jī)齒輪，17、電機(jī)，18、固定釘，19、彈簧。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1至圖3所示，本發(fā)明采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括直線槽套筒1、 齒輪-凸輪槽套筒2、消間隙齒輪3、軸用彈性擋圈4、調(diào)焦銷釘5、鋼球6、擋圈7、螺母8、法蘭組件、電機(jī)齒輪16、電機(jī)17、固定釘18以及彈簧19。其中，法蘭組件由套筒法蘭9、法蘭墊片10和相機(jī)法蘭11構(gòu)成，齒輪-凸輪槽套筒2由齒輪盤(pán)2-1、凸輪槽2-2和套筒2-3構(gòu)成。該調(diào)焦機(jī)構(gòu)對(duì)相機(jī)12的光學(xué)組件進(jìn)行調(diào)焦。如圖2所示，本發(fā)明的齒輪-凸輪槽套筒2套合于直線槽套筒1外部，齒輪-凸輪槽套筒2與消間隙齒輪3構(gòu)成雙片齒輪錯(cuò)齒消間隙機(jī)構(gòu)，利用軸用彈性擋圈4壓緊消間隙齒輪3，以防止其徑向移動(dòng)。齒輪消間隙機(jī)構(gòu)的原理是齒輪-凸輪槽套筒2的齒輪盤(pán)2-1與消間隙齒輪3是兩個(gè)半徑和齒數(shù)都相同的薄片齒輪，它們共同與另一寬的電機(jī)齒輪16嚙合，兩個(gè)薄片齒輪可相對(duì)回轉(zhuǎn)，依靠彈簧的拉力使薄片齒輪錯(cuò)位，即兩個(gè)薄片齒輪的左右齒面分別貼緊在寬齒輪齒槽的左右齒面上，從而消除齒側(cè)間隙。直線槽套筒1上下對(duì)稱布置了兩個(gè)直線槽1-1，齒輪-凸輪槽套筒2上下對(duì)稱布置了兩個(gè)凸輪槽2-2。調(diào)焦銷釘5穿過(guò)凸輪槽2-2和直線槽1-1固定在光學(xué)鏡筒13上。當(dāng)電機(jī)17帶動(dòng)電機(jī)齒輪16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)消間隙機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，凸輪槽2-2驅(qū)動(dòng)調(diào)焦銷釘5，在直線槽 1-1的導(dǎo)向作用下，調(diào)焦銷釘5帶動(dòng)光學(xué)組件做直線移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)光學(xué)調(diào)焦。如圖3所示，齒輪-凸輪槽套筒2的齒輪盤(pán)2-1的端面上開(kāi)有三條圓周方向的第一環(huán)形槽2-1-1，消間隙齒輪3的端面上設(shè)有第二環(huán)形槽3-1，一個(gè)固定釘18穿過(guò)第一環(huán)形槽2-1-1將彈簧19的一端固定在消間隙齒輪3的端面上，另一個(gè)固定釘18穿過(guò)第二環(huán)形槽3-1將彈簧19的另一端固定在齒輪盤(pán)2-1的端面上。裝調(diào)時(shí)使彈簧19處于拉伸狀態(tài)， 確保其具有足夠的張力以便讓齒輪盤(pán)2-1與消間隙齒輪3的左右齒面分別與電機(jī)齒輪16 的左右齒面貼緊，以消除齒側(cè)間隙。齒輪-凸輪槽套筒2與消間隙齒輪3、固定釘18以及彈簧19構(gòu)成的消間隙機(jī)構(gòu)消除了齒輪傳動(dòng)中的回程誤差，提高了調(diào)焦精度。螺母8通過(guò)螺紋固定在直線槽套筒1的外部，并位于套筒2-3的后面；擋圈7套在直線槽套筒1的外部，并位于套筒2-3和螺母8之間。齒輪-凸輪槽套筒2的兩端加工有倒角槽，直線槽套筒1上有一圓環(huán)凸臺(tái)，在齒輪-凸輪槽套筒2其中一端的倒角槽與直線槽套筒1上的圓環(huán)凸臺(tái)之間安裝有鋼球6，齒輪-凸輪槽套筒2的另一倒角槽與擋圈7之間也安裝有鋼球6，通過(guò)螺母8徑向固定。鋼球起到的作用有兩點(diǎn)1、將齒輪-凸輪槽套筒2與直線槽套筒1之間的圓周滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為它們分別與鋼球6之間的滾動(dòng)摩擦，可有效的減小磨損與發(fā)熱；2、鋼球6也可以較好的防止由于螺母8擰的過(guò)緊而導(dǎo)致齒輪-凸輪槽套筒 2的卡死。光學(xué)組件包括光學(xué)鏡筒13、透鏡組14、透鏡墊圈15，光學(xué)組件套合于直線槽套筒1內(nèi)。套筒法蘭9與直線槽套筒1相連并用螺釘固定，相機(jī)法蘭11與相機(jī)12采用螺紋聯(lián)接并固定，套筒法蘭9與相機(jī)法蘭11之間安裝有法蘭墊片10。套筒法蘭9、法蘭墊片10與相機(jī)法蘭11采用螺釘連接固定。當(dāng)相機(jī)12的像面與光學(xué)組件光軸的垂直度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可通過(guò)研磨法蘭墊片10的兩端面及相機(jī)法蘭11以方便的調(diào)整光路的光軸與相機(jī)像面之間的垂直度。
權(quán)利要求
1.一種采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其特征在于該調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括直線槽套筒 (1)、齒輪-凸輪槽套筒O)、消間隙齒輪(3)、調(diào)焦銷釘(5)、擋圈(7)、螺母(8)、光學(xué)鏡筒 (13)、電機(jī)齒輪(16)、電機(jī)(17)、固定釘(18)以及彈簧(19)；齒輪-凸輪槽套筒O)由齒輪盤(pán)0-1)、凸輪槽(2- 和套筒(2- 組成，套筒(2- 套在直線槽套筒(1)的外部，齒輪盤(pán)外徑上設(shè)有齒輪，齒輪盤(pán)端面上設(shè)有圓周方向的第一環(huán)形槽0-1-1)，消間隙齒輪(3)的端面上設(shè)有第二環(huán)形槽(3-1)，消間隙齒輪(3)和齒輪盤(pán)同時(shí)與電機(jī)齒輪(16)嚙合；一個(gè)固定釘(18)穿過(guò)第一環(huán)形槽(2-1-1)將彈簧(19)的一端固定在消間隙齒輪(3)的端面上，另一個(gè)固定釘(18)穿過(guò)第二環(huán)形槽(3-1)將彈簧(19)的另一端固定在齒輪盤(pán)0-1)的端面上；螺母(8)固定在直線槽套筒(1)的外部，并位于套筒(2-3)的后面；擋圈(7)套在直線槽套筒(1)的外部，并位于套筒(2-3)和螺母(8)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的直線槽套筒(1)上下對(duì)稱設(shè)置了兩個(gè)直線槽(1-1)；齒輪-凸輪槽套筒( 上下對(duì)稱設(shè)置了兩個(gè)凸輪槽0-2)；調(diào)焦銷釘(5)穿過(guò)凸輪槽0-2)和直線槽(1-1)固定在光學(xué)鏡筒(13) 上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其特征在于所述齒輪-凸輪槽套筒的兩端加工有倒角槽，倒角槽內(nèi)設(shè)有鋼球(6)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的消間隙齒輪(3)套在套筒(2-3)上并與齒輪盤(pán)0-1)端面貼緊；消間隙齒輪(3)與齒輪盤(pán) (2-1)具有相同的齒數(shù)和外徑尺寸。
5.如權(quán)利要求1或2或4所述的一種采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其特征在于 該調(diào)焦機(jī)構(gòu)還包括軸用彈性擋圈0)，其套在套筒0-3)的外部，并壓緊消間隙齒輪(3)的端面。
6.如權(quán)利要求5所述的一種采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)，其特征在于該調(diào)焦機(jī)構(gòu)還包括法蘭組件，其包括套筒法蘭(9)、法蘭墊片(10)、相機(jī)法蘭(11)；法蘭墊片(10)位于套筒法蘭(9)和相機(jī)法蘭(11)之間，套筒法蘭(9)和相機(jī)法蘭(11)通過(guò)螺栓固定連接。
全文摘要
本發(fā)明采用消間隙齒輪的凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)屬于光學(xué)調(diào)焦領(lǐng)域，該調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括直線槽套筒、齒輪-凸輪槽套筒、消間隙齒輪、調(diào)焦銷釘、固定釘、彈簧以及法蘭組件。光學(xué)組件套合于直線槽套筒內(nèi)；齒輪-凸輪槽套筒套合于直線槽套筒外部，且兩者之間安裝有鋼球；齒輪-凸輪槽套筒與消間隙齒輪、固定釘以及彈簧構(gòu)成齒輪消間隙機(jī)構(gòu)；相機(jī)通過(guò)法蘭組件與直線槽套筒連接。通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，齒輪消間隙機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，調(diào)焦銷釘帶動(dòng)光學(xué)組件前后移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)光學(xué)調(diào)焦。本發(fā)明采用齒輪消間隙機(jī)構(gòu)消除齒輪傳動(dòng)的回程誤差，提高了調(diào)焦精度，并且通過(guò)法蘭組件將凸輪調(diào)焦機(jī)構(gòu)與相機(jī)連接，以方便調(diào)整光路的光軸與相機(jī)像面之間的垂直度。
文檔編號(hào)G02B7/04GK102313961SQ201110261089
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者季兆欽, 張艷超, 李小虎, 王鶴, 趙健, 郭幫輝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所