离合装置及照相机 本发明涉及进行驱动力传递切换的离合装置及内藏有该离合装置的照相机。
现有的进行驱动力切换的离合装置，例如有把驱动轴侧的一方向旋转力传递到从动轴侧，而反方向的旋转力不被传递的单向离合装置。
适用上述单向离合装置的机构，有U.S专利第5136314号公报揭示的照相机胶卷进给机构。图12表示上述胶卷进给机构的驱动系统图。
上述胶卷进给机构中，作为驱动源的驱动马达103的驱动力，通过小齿轮104和齿轮组105传递到行星齿轮机构的太阳轮106。上述行星齿轮机构的行星齿轮107切换地与从动齿轮108、或从动齿轮109啮合。
上述从动齿轮108通过卷轴侧齿轮组111与卷轴102的齿轮102a连接，同时，与单向离合器110的输入侧齿轮110a啮合着。从动齿轮109与单向离合器110的输出侧齿轮110b啮合。上述输出侧齿轮110b通过盒侧齿轮组112与盒驱动齿轮113连接。在上述盒驱动齿轮113上，设有与盒轴114接合的叉部113a。上述单向离合器110以D13方向作为正转驱动方向。
由本胶卷进给装置进行胶卷120地送出时，通过行星齿轮机构使从动齿轮108朝D11方向旋转。通过单向离合器110和齿轮组112，盒驱动齿轮113旋转，胶卷120被送出。同时，通过卷轴侧齿轮组111卷轴102也被驱动。胶卷120被送出后，由卷轴102的旋转卷起时，为了常时地给与胶卷120张紧力，使卷轴侧进给速度比盒侧进给速度更快。因此，盒驱动轴113以高速旋转，形成为输出侧齿轮110b比单向离合器110的输入侧齿轮110a更快地朝D13方向驱动的超越(ォ-バランニング)状态。另外，摄影时的卷起也以与上述驱动状态同样的状态进行。
倒胶卷驱动时，为了使行星齿轮107与齿轮109啮合，使马达103反转，通过该行星齿轮机构使从动齿轮109朝D12方向旋转。单向离合器110的输出齿轮110b直接朝反D13方向被驱动旋转，通过齿轮组112，盒驱动齿轮113被朝反方向驱动。胶卷120被倒回到盒轴上。这时，卷轴102因胶卷120的移动而朝与图中箭头方向相反的方向旋转。
上述U.S专利第5136314号公报揭示的照相机胶卷进给机构，由于将卷轴侧和盒侧连动地驱动，所以适合采用单向离合器110，但是，使用上述单向离合器110。不能从输入驱动侧向双方向旋转驱动，如图12所示，进行胶卷120的倒卷时，必须直接驱动输出侧齿轮110b。这样，为了构成驱动系统，必须设置直接驱动上述输出侧齿轮110b的另一驱动系统。另外，由于必须把单向离合器110配设在盒驱动系统与卷轴驱动系统的中间，所以配设空间大，构造复杂化。
另外，含有上述单向离合器110的胶卷进给驱动系统必须以集中在照相机本体底面部或上面部的状态进行配置，配设空间大，不能有效利用照相机本体的空间。
本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的在于提供一种驱动轴的两方向的旋转能传递到被驱动轴侧、在应用于驱动系统时，配置状态自由度高的离合装置。
本发明的另一目的是提供一种照相机，该照相机通过将胶卷进给驱动系统中的驱动切换用的离合装置配置在适当部位而可实现小型化。
本发明的一个离合装置，备有可朝两方向旋转驱动的驱动轴、与该驱动轴同轴配置的被驱动轴和用于传递上述驱动轴的旋转的螺旋弹簧，上述螺旋弹簧具有可接合在上述驱动轴上的腕部和摩擦嵌合在上述被驱动轴的轴上的螺旋部，上述螺旋弹簧能分别与上述驱动轴的两方向旋转相应地夹紧上述被驱动轴，能把上述驱动轴的两方向旋转的驱动力传递给上述被驱动轴。
根据上述离合装置，可使驱动轴的两方向的旋转可传递到被驱动轴侧、在应用于驱动系统时，配置状态的自由度高。
本发明的照相机，备有胶卷盒装填室、胶卷卷绕室、摄影镜头镜筒和用于切换动力传递状态的离合装置；上述胶卷盒装填室内装填着胶卷盒，该胶卷盒具有卷绕着胶卷的盒轴；上述胶卷卷绕室具有胶卷卷绕轴，该胶卷卷绕轴用于卷绕从上述胶卷盒送出来的胶卷；上述摄影镜头镜筒设在胶卷盒装填室与胶卷卷绕室之间，具有相对于摄影曝光画面蔽光框略垂直方向的光轴。上述离合装置能将动力传递状态切换为传递状态和非传递状态，传递状态是指把来自驱动源的驱动力传递到上述胶卷盒的盒轴，以便从上述胶卷盒送出胶卷。非传递状态是指被送出的胶卷到达胶卷卷绕室的胶卷卷绕轴并被卷上进给时，来自上述驱动源的驱动力不能传递到上述盒轴上。把该离合装置配置在上述胶卷盒装填室与摄影镜头镜筒之间的空间部内或上述胶卷卷绕室与摄影镜头镜筒之间的空间部内。
根据上述照相机，通过将照相机的胶卷进给驱动系统中的动力传递切换用的离合装置配置在适当部位，照相机可实现小型化。
图1是本发明第1实施例离合装置的分解立体图。
图2是上述第1实施例离合装置的纵断面图。
图3是上述第1实施例离合装置的横断面图。
图4是表示上述第1实施例离合装置的3个驱动状态的立体图，图4(A)表示正转方向驱动状态，图4(B)表示超越驱动状态，图4(C)表示反转方向驱动状态。
图5是上述第1实施例离合装置中的各动作状态的离合部横断面图。
图6是上述第1实施例离合装置的变形例中的反转方向驱动时的离合部横断面图。
图7是表示本发明第2实施例照相机中的胶卷进给驱动系统构造的立体图。
图8是表示上述第2实施例照相机中的胶卷进给驱动系统的配置状态的照相机本体立体图。
图9是表示上述第2实施例照相机中的胶卷进给驱动系统的、特别是离合装置周围的配置的照相机本体的横断面图。
图10是表示上述第2实施例照相机中的胶卷进给驱动系统的配置的照相机本体正面图。
图11是表示上述第2实施例照相机中的胶卷进给驱动系统的离合装置的其它配置位置的照相机本体正面图。
图12是表示现有的组装入了单向离合装置的胶卷进给机构驱动系统的立体图。
下面，参照附图说明本发明的实施例。
图1是本发明第1实施例离合装置10的分解立体图。图2、图3是上述离合装置10的纵断面图和横断面图。
本实施例的离合装置10，由固定着驱动环2的驱动轴1、与驱动轴1同轴配置并固定着从动套筒4的被驱动轴3、由螺旋弹簧构成的离合弹簧5、可滑动地嵌合在驱动环2上的离合环6、作为施加摩擦部件的摩擦带7和设在照相机本体50上的带保持用凹部50a构成。
在上述驱动环2上，设有在内部收容离合弹簧5的环部2a、具有切口面2b、2c的切口和凸缘部2d，在环部2a的中心部突出着驱动轴1的前端部1a。
在上述从动套筒4上，设有供离合弹簧5的螺旋部5c的内径部嵌入的弹簧嵌入部4a、供驱动轴1的前端部1a可旋转地嵌入的轴嵌入部4d、驱动环嵌合部4b、离合环嵌合部4c和凸缘部4e。
在上述离合环6上，设有具有驱动轴侧的切口面6a、6b的切口和具有被驱动轴侧的切口面6c、6b的切口。其两端可转动地嵌入驱动环2的环部2a的外周部，另外，轴方向由驱动环的凸缘部2d和从动套筒的凸缘部4e限制保持着。
上述离合弹簧5，其螺旋部5c内径部以夹紧状态装在从动套筒4的弹簧嵌入部4a上。设在上述离合弹簧的两螺旋端部上的腕部5a、5b穿过驱动环的切口面2b、2c间的切口部，再穿过离合环的切口面6a、6b和切口面6c、6d之间的切口部。离合弹簧5的螺旋卷绕方向是右旋。
上述摩擦带7是以压入状态嵌入上述离合环6外周上的部件，它具有插入照相机本体凹部50a的中央突起7b，其相反侧为开放状态即可朝径方向弹性变形的结构，在其内周部设有与离合环6的外周相接并给与适当滑动阻力的4个突起7a。该摩擦带7，在驱动过程中离合弹簧的腕部5a或5b与离合环6相接时，具有给与适当阻力的功能。
图4(A)、(B)、(C)是表示上述构造的本实施例离合装置10的3个切换驱动状态的立体图。从驱动侧看，以顺时针转(从从动侧看是反时针转)的D1方向作为正转方向，以D2方向作为反转方向。
图4(A)表示以旋转速度n1将驱动轴1朝正转方向即D1方向驱动时、被驱动轴3也以相同速度朝相同方向旋转的状态。这时，由驱动环2的切口推压离合弹簧5的腕部5b，使卷绕状态的离合弹簧5更加夹紧在弹簧嵌入部4a上。因此，D1方向的旋转力从驱动轴1侧传递到被驱动轴3侧。关于该驱动状态将用图5的S3、S4状态在后面说明。
图4(B)表示超越驱动状态、即，以旋转速度n1使驱动轴1朝D1方向旋转时、被驱动轴3以大于上述旋转速度n1的旋转速度n2被另一驱动系统朝D1方向驱动的状态。这时，由于从动套筒4相对于驱动环2朝D1方向相对旋转，所以，离合环6使得离合弹簧5对弹簧嵌入部4a的卷绕松弛，可使被驱动轴3朝D1方向相对旋转。关于该驱动状态将用图5的S5状态在后面说明。
图4(C)表示以旋转速度n3使驱动轴1朝反转方向即D2方向旋转，被驱动轴3也以相同速度朝相同方向旋转的状态。这时，离合弹簧5的一方腕部5a被驱动环2的切口面2b推压，同时，离合弹簧5的另一方腕部5b被离合环6的切口面6d推压，所以，离合弹簧5成为强力卷紧在弹簧嵌入部4a上的状态，上述D2方向的驱动力的传递得以进行。关于该驱动状态将用图5的S8、S9状态在后面说明。
本实施例的离合装置10中，与现有的单向离合装置同样地可得到图4(A)所示的驱动轴1的正转方向即D1方向的驱动状态和图4(B)所示的被驱动轴3相对于驱动轴1朝D1方向旋转的超越状态。另外，如图4(C)所示，驱动轴1也可使被驱动轴3朝反转方向即D2方向旋转驱动。
下面，参照图5的动作状态横断面图说明上述离合切换动作。图5的各断面表示从从动侧看的横断面。
图5中，左上所示的S1状态表示驱动前的自由状态。使驱动轴1朝反时针方向的D1方向(正转方向)旋转驱动时，首先如S2状态所示，驱动环2的切口面2c与离合弹簧5的腕部5b相抵接，使其朝D1方向移动。
然后如S3状态所示，离合弹簧的腕部5b成为被离合环6的切口面6c和驱动环2的切口面2c挟持的状态。离合弹簧的腕部5a仍保持着自由状态。在该状态下，离合弹簧5借助驱动环2的切口面2c的抵接力成为紧卷在弹簧嵌入部4a上的状态。
因此，如S4状态所示，驱动轴1与离合环6一体地朝D1方向旋转，并且其旋转通过离合弹簧5传递到从动套筒4，被驱动轴3一体地被旋转驱动。图5中省略表示了摩擦带7，但实际上是存在的。
下面，驱动轴1以旋转速度n1朝D1方向旋转着时，被驱动轴3被另一驱动系统以大于旋转速度n1的旋转速度n2朝D1方向旋转驱动，成为S5状态所示的状态。另外，驱动轴1为静止状态、被驱动轴3朝D1方向旋转时也同样。
上述状态中，离合弹簧的腕部5b成为被上述离合环6的切口面6c阻止的状态，另一方腕部5a是自由状态，所以，从动套筒4的弹簧嵌入部4a相对于离合弹簧5的腕部5b朝D1方向移动，离合弹簧5的卷绕松弛并打滑。因此，上述被驱动轴3成为以更快的旋转速度n2朝着与驱动轴1同一方向D1旋转的所谓超越状态。也就是说，驱动轴1和被驱动轴3的动力传递被解除。
下面，使驱动轴1朝顺时针方向D2(反转方向)旋转时，首先如S6状态所示，驱动环2朝D2方向旋转，离合弹簧5的腕部5a、5b暂时成为自由状态。
接着，如S7状态所示，离合弹簧5的腕部5a被驱动环2的切口面2b推压，接着，如图S8状态所示，离合弹簧5的腕部5b被离合环6的切口面6d推压。在该状态，离合弹簧5紧卷在从动套筒4的弹簧嵌入部4a上，如S9状态所示，可使被驱动轴3朝D2方向旋转驱动。这时，D2方向的驱动能以比上述S4、S5的D1方向驱动更高的转矩进行旋转驱动。
如上所述，在S8状态，传递驱动轴1的D2方向旋转时，如果用驱动环2的切口面2b顶住离合弹簧5的腕部5a，则不一定需要用离合环6的切口面6d推入腕部5b。
例如，如图6所示离合装置变形例的反转方向驱动时的离合部横断面图所示，成为使离合环6的切口面6d′从离合弹簧5的腕部5b离开的状态。这时，成为用驱动环2的切口面2b和离合环6的切口面6b′挟持着离合弹簧5的腕部5b的状态。通过该构造，可实现朝D2方向(反转方向)的旋转驱动。
另外，D1方向(正转方向)的旋转驱动时，如果采用图5的S5状态，则可实现双方向的旋转驱动，而且，由于正转方向和反转方向是对称的构造，所以，可得到双方向都能超越驱动的离合机构。
如上所述，根据本实施例或变形例的离合装置，可将驱动轴1的两方向的旋转力传递给被驱动轴3，可适用于需要两方向驱动的驱动系统，所以应用范围广泛。由于把具有腕部的离合弹簧5作为切换驱动方向用的构件，所以，装置本身小型化，切换动作也切实可行。另外，可实现驱动轴1的两方向的旋转传递，可适用于被驱动轴3的旋转速度大于驱动轴1的旋转速度的驱动系统。
下面，说明本发明第2实施例的照相机。
图7是表示本实施例照相机中胶卷进给驱动系统构造的立体图。本照相机是适合采用胶卷送出式的胶卷盒43的照相机，在上述胶卷进给驱动系统中，组装着超越离合器即可正反转驱动的第1实施例的离合装置10。
本实施例照相机的胶卷进给驱动系统中，作为驱动源的驱动马达23的驱动力，通过小齿轮24和齿轮组25传递到行星齿轮机构的太阳齿轮26上。上述行星齿轮机构的行星齿轮27由可回动的臂27a轴支承着，可切换为同时与卷轴驱动侧的从动齿轮28及盒驱动侧的从动齿轮29双方啮合的状态和仅与盒驱动侧的从动齿轮29啮合的状态。
上述从动齿轮28通过卷轴侧齿轮组30与卷轴44的齿轮44a连接。在卷轴44附近配置着图中的辊44c，借助可转动地支承在板簧上的辊44d的作用，胶卷可卷绕在该卷轴44上。另一方面，从动齿轮29通过盒侧齿轮组31与离合驱动齿轮32连接。
上述离合驱动齿轮32固着在第1实施例离合装置10的驱动轴1上，通过上述离合装置10驱动固着在被驱动轴3上的齿轮41。把上述驱动侧离合驱动齿轮32之前的驱动系统称为第1驱动系统。
齿轮41与盒驱动齿轮42啮合，在该盒驱动齿轮42上，设有与胶卷盒43的盒轴43a接合的叉部42a。
如后所述，胶卷120从盒轴43a侧被送出到卷轴44后，为了不使胶卷松弛，把卷轴44的卷绕速度设定得大于盒轴43a的送出速度。因此，旋转驱动力从卷轴44侧通过胶卷120作用到盒轴43a上，从盒驱动齿轮42经过齿轮41在被驱动轴3上产生D1方向的转矩。从该卷轴44到通过胶卷120连接着的盒驱动齿轮42、齿轮41的驱动系统，是使被驱动轴3上产生D1方向转矩的驱动系统，称为第2驱动系统。
上述构造的上述胶卷进给驱动系统中，进行胶卷120的送出时，如图7所示，由驱动马达23使太阳齿轮26朝D3方向旋转驱动，通过行星齿轮27驱动从动齿轮28和从动齿轮29。从动齿轮28通过齿轮组30将卷轴44朝卷起胶卷的方向开始驱动，但在初始状态下胶卷120不被进给。
从动齿轮29通过齿轮组31、离合驱动齿轮32使驱动轴1以旋转速度n1朝D1方向(正转方向)驱动。随着该驱动，离合装置10成为图4(A)状态或图5的S4状态，使被驱动轴3以相同旋转速度朝同方向驱动。
随着被驱动轴3的旋转，盒轴43a被朝着胶卷送出方向旋转驱动，胶卷120被送出。当上述胶卷120到达胶卷卷绕室即卷轴室52时，由卷轴44开始卷绕。其卷绕速度设定为大于上述盒轴43a的送出速度，以便使胶卷不产生松弛。
因此，借助第1驱动系统，驱动轴1将要驱动被驱动轴3时的同时，借助第2驱动系统，被驱动轴3以大于驱动轴1的旋转速度n1的旋转速度n2朝同方向D1被驱动。这时的离合装置10的状态，成为用图4(B)状态、图5的S5状态说明的超越状态，驱动系统无障碍地被驱动，胶卷120的送出顺利进行。
摄影时的胶卷卷起动作也与上述送出后的卷起动作相同。
倒回胶卷驱动时，如图7所示，使驱动马达23反转驱动，使太阳齿轮26朝D4方向驱动，通过行星齿轮机构仅与从动齿轮29啮合，从动齿轮28成为释放状态。借助上述从动齿轮29的旋转，离合驱动齿轮32通过齿轮组31朝反转方向即D2方向旋转。在该状态下，离合装置10成为图4(C)的状态或图5的S8状态，被驱动轴3朝D2方向驱动。借助被驱动轴3的D2方向的旋转，盒轴43a朝倒胶卷方向旋转驱动，进行胶卷的倒回。
下面，说明上述胶卷进给驱动系统在照相机本体内的配置。图8、图9是上述胶卷进给驱动系统、特别是表示离合装置部在照相机本体50内的配置的立体图和横断面图。图10是表示上述胶卷进给驱动系统在照相机本体内的配设状态的正面图。
上述照相机本体50内，如图9等所示，在盒装填室51与卷轴室52之间配设着胶卷进给路56，在其中央部设有摄影曝光画面蔽光框55。配置着摄影镜头镜筒54，该摄影镜头镜筒54具有略垂直于该画面蔽光框55方向的光轴O。
胶卷盒43装填在照相机本体50的盒装填室51内。上述卷轴44配设在卷轴室52内，在该卷轴44内收容着驱动马达23。
在照相机本体50的底部空间53内略平面地配设着上述驱动马达的小齿轮24、卷轴齿轮44a、上述齿轮组30、31、太阳齿轮26、从动齿轮28、29等构成的驱动系统58、固着在离合装置10的驱动轴1上的离合驱动齿轮32。
上述离合装置10和其驱动轴1、被驱动轴3，配设在形成于镜头镜筒54与盒装填室51侧面间的间隙内的从平面上看为三角形状的空间部61内。上述驱动轴1、被驱动轴3在同轴上，与盒轴略平行地支承着。固着在被驱动轴3上的齿轮41和盒驱动齿轮42，配置在照相机本体的上部空间57内。
根据上述第2实施例的照相机胶卷进给驱动系统，为了盒驱动，由于只要把第1实施例的离合装置10应用于仅从驱动轴1侧进行驱动的一个系统的驱动系统即可，而采用现有的单向离合机构时，如前所述，必须要从单向离合器的驱动侧和从动侧双方驱动盒，所以，本发明驱动系统的配置可简单化。
关于胶卷进给驱动系统在照相机本体内的配置，如上所述，为了盒驱动，可采用一个系统的驱动系统，所以，把卷轴驱动用和盒驱动用的齿轮组及行星齿轮机构部收容在照相机本体底部的空间53内。另外，将上述离合装置10沿盒室配设，可采用驱动照相机本体上部那样的盒驱动齿轮的配置，可实现照相机的小型化。
另外，关于胶卷进给驱动系统在照相机内的配置，如上所述，为了盒驱动，可采用一个系统的驱动系统，所以可把卷轴驱动用和盒驱动用的齿轮组及行星齿轮机构部平面地收容在照相机本体底部的空间53内。另外，把上述离合装置10配置在镜头镜筒54与盒装填室51的侧面间的空间部61内，可有效利用照相机本体内的死空间。可采用驱动照相机本体上部的盒驱动齿轮的配置，可实现照相机的小型化。
上述实施例的照相机中，胶卷进给驱动系统的离合装置10，是配置在镜头镜筒54与盒装填室51侧面间的空间部61的中央，但是也可以如图8所示那样，配置在空间部61的上方位置61a或下方位置61b处。另外也可以如图9所示那样，配置在形成于镜头镜筒54与卷轴室52侧面之间的平面上看为三角形状的空间部62内。
另外，如图11的照相机本体正面图所示，也可以把上述离合装置10配置在形成于镜头镜筒54与盒装填室51之间的、或者形成于镜头镜筒54与卷轴室52之间的从正面看为略三角形状的空间部63、64、65、66中的任一个空间部内。
上述实施例的照相机中，是采用可超越驱动且可反转驱动的上述离合装置10作为胶卷进给驱动系统的离合装置，但并不限于此，例如，把图12中的现有单向离合器110那样的不能传递反转方向驱动力的单向离合装置、或者其它的离合装置配置在形成于上述镜头镜筒54与盒装填室51之间的空间部、或者配置在形成于镜头镜筒54与卷轴室52之间的空间部61、62、63、64、65、66中的任一个空间部内，也可以实现照相机的小型化。
另外，上述卷轴驱动用和盒驱动用齿轮组及行星齿轮机构部，也可以都配置在照相机本体的上部。也可以把上述盒驱动齿轮配置在照相机本体的底部侧。
另外，在上述照相机胶卷进给驱动系统中组装入了行星齿轮机构，该行星齿轮机构用于切换驱动卷轴驱动用齿轮组30的从动齿轮28和驱动盒驱动用齿轮组31的从动齿轮29的驱动状态，但也不一定非要该行星齿轮机构，作为变形例的胶卷进给驱动系统，作为从动齿轮28和29成为常时被旋转驱动的状态，进行倒胶卷时，可以采用仅使驱动马达23反转驱动的驱动系统。