CN102710049A - 电动机及旋转驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种电动机及具有该电动机的旋转驱动装置，所述电动机是在转子侧的磁体与具有定子线圈的定子基板在电动机轴线方向上相对的结构，即便将在相对于定子基板和磁体所在一侧相反的一侧处与定子基板相对的辅助轭部设于转子侧，定子基板也不会与辅助轭部接触。在电动机(1)中，在转子(4)侧安装有辅助轭部(11a)，辅助轭部(11a)与转子(4)一体旋转。辅助轭部(11a)在由磁性构件构成的辅助轭部安装构件(7)中由直径在供转轴(5)嵌入的筒部(7a)的输出侧(La)的端部处扩大且呈圆环状的大径部(7c)构成。定子基板(3)的外周侧端部(3e)被第一外壳构件(21)和第二外壳构件(22)夹住。

Description

电动机及旋转驱动装置

技术领域

本发明涉及一种转子磁体与定子线圈在电动机轴线方向上相对这种类型的电动机及具有该电动机的旋转驱动装置。

背景技术

如图7(a)所示，转子的磁体与定子线圈在电动机轴线方向上相对的面相对型的电动机包括：转子4，该转子4具有被保持成能相对于电动机外壳2旋转的转轴5；以及定子基板3，该定子基板3具有在电动机轴线Lm方向上与转子4的磁体8相对的定子线圈3a。在转子4的靠磁体8的背面一侧设有后轭部6，在相对于定子基板3和磁体8所在一侧相反的一侧处，固定于电动机外壳2等的辅助轭部7s与定子基板3相对。另外，辅助轭部7s以与定子基板3重叠的方式对定子基板3进行支承。

然而，在图7(a)所示的电动机中，在推力轴承5c上会施加有因磁体8被辅助轭部7s吸引而产生的较大的推力。因此，存在推力轴承5c与转轴5之间的摩擦力较大，且会因该摩擦力而产生较大的转矩损失这样的问题。另外，在转子4旋转时，在辅助轭部7s中产生涡电流，由于该涡电流起到对转子4进行制动的作用，因此，成为产生转矩损失的原因。

另一方面，如图7(b)所示，提出以下结构的电动机：由转子4的一部分构成辅助轭部19s，辅助轭部19s与转子4一体旋转(参照专利文献1)。

在上述专利文献1中，提出了以下方案：在转子框架19上设有板状的圆盘部19a、薄壁的筒部19b及圆板状的大径部19c，其中，上述圆盘部19a具有供转轴5压入的孔，上述筒部19b从圆盘部19a的外周缘朝电动机轴线Lm方向延伸以围住转轴5的周围，上述大径部19c的直径从筒部19b的端部开始扩大，将上述大径部19c用作辅助轭部7s。在使用辅助轭部7s与转子4一体旋转的结构的情况下，由于不能使用辅助轭部7s对定子线圈3a进行支承，因此，在专利文献1所记载的电动机中，将定子线圈3a的外周侧端部固接到支架2s的端部2t。

专利文献1：日本专利特开平9-205762号公报

然而，像专利文献1所记载的结构那样，在使用辅助轭部19s与转子4一体旋转的结构的情况下，辅助轭部19s在定子线圈3a旁边旋转，但在包括板状的圆盘部19a、薄壁的筒部19b及板状的大径部19c(辅助轭部19s)的转子框架19中，各部分的尺寸误差等被累加到辅助轭部19s，其结果是，辅助轭部19s与定子线圈3a之间的间隙尺寸的精度较低。因此，当转子4在磁体8与辅助轭部19s之间作用有磁吸引力的状态下高速旋转时，只要转子框架19有一点点变形，大径部19c(辅助轭部19s)与定子线圈3s就可能发生接触。

此外，像专利文献1所记载的结构那样，在尽管不能使用辅助轭部19s对定子线圈3a进行支承，却能将定子线圈3a的外周侧端部重叠地固接到支架2s的端部2t的结构中，由于定子线圈3a在电动机轴线Lm方向上的位置精度较低，因此，定子线圈3a可能会与辅助轭部19s接触。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的技术问题在于提供一种电动机及具有该电动机的旋转驱动装置，上述电动机是转子侧的磁体与具有定子线圈的定子基板在电动机轴线方向上相对的结构，即便将在相对于定子基板和磁体所在一侧相反的一侧处与定子基板相对的辅助轭部设置在转子侧，定子基板也不会与辅助轭部接触。

为解决上述技术问题，本发明的特征是，包括：电动机外壳；转子，该转子具有转轴、磁体及后轭部，其中，上述转轴被保持成能相对于上述电动机外壳旋转，上述磁体保持于上述转轴，上述后轭部在电动机轴线方向上的一侧与上述磁体相对；定子基板，该定子基板具有定子线圈，该定子线圈在上述电动机轴线方向上的另一侧与上述磁体相对；辅助轭部安装构件，该辅助轭部安装构件具有供上述转轴嵌入并固定于上述转轴的筒部；以及辅助轭部，该辅助轭部在该辅助轭部安装构件中设置在直径从上述筒部开始扩大并且在上述电动机轴线方向上的另一侧与上述定子基板相对的部分。

在本发明中，辅助轭部安装在转子侧，辅助轭部与转子一体旋转。因此，在作用于磁体与辅助轭部之间的磁吸引力没有作为推力被施加到转轴上。另外，由于磁体与辅助轭部一体旋转，因此，在辅助轭部上不会产生涡电流，从而在转子上也没有施加因涡电流而引起的制动。因此，能避免推力轴承与转轴之间的摩擦和因涡电流而产生的转矩损失。另外，也能采用省略了推力轴承的结构。此外，由于采用了辅助轭部在辅助轭部安装构件中设置在直径从筒部开始扩大并且在电动机轴线方向上的另一侧与定子基板相对的部分这样简单的结构，因此，辅助轭部的位置精度较高。因此，当转子在磁体与辅助轭部之间作用有磁吸引力的状态下高速旋转时，即便辅助轭部稍许变形，也能避免与定子基板接触这样的情况。

在本发明中，较为理想的是，上述辅助轭部安装构件是具有大径部分的磁性构件，该大径部分的直径从上述筒部开始扩大，并且上述大径部分在上述电动机轴线方向上的另一侧与上述定子基板相对，由上述大径部分构成上述辅助轭部。根据上述结构，由于能由辅助轭部安装构件的一部分构成辅助轭部，因此，能削减零件个数。

在本发明中，也可采用以下结构：上述辅助轭部安装构件具有大径部分，该大径部分的直径从上述筒部开始扩大，并且上述大径部分在上述电动机轴线方向上的另一侧与上述定子基板相对，在上述大径部分上固定有上述辅助轭部。

在本发明中，较为理想的是，上述电动机外壳由多个外壳构件构成，上述定子基板的外周侧端部被夹在上述多个外壳构件中的在上述电动机轴线方向上相邻的外壳构件之间。根据上述结构，由于定子基板在电动机轴线方向上的位置精度较高，因此，能避免定子基板与辅助轭部接触这样的情况。

在本发明中，能采用以下结构：上述定子基板是通过在片状或薄板状的基材上层叠铜箔图案，并由铜箔图案形成上述定子线圈而形成的。在采用上述结构的情况下，由于定子基板较薄，因此，容易降低与辅助轭部在电动机轴线方向上相对的部分的位置精度，但在本发明中，辅助轭部的位置精度较高，因此，不会出现定子基板与辅助轭部接触这样的情况。

在本发明中，较为理想的是，上述电动机外壳在周向的整体或大致整体上覆盖上述转子的周围。根据上述结构，由于能采用在周向上的较大范围内用外壳构件夹住定子基板的外周侧端部，因此，能可靠地保持定子基板。另外，若电动机外壳是在周向的整体或大致整体上覆盖转子的周围的结构，则能防止灰尘等异物进入内部。

在将本发明的电动机适用于具有第一被驱动构件、第二被驱动构件、作为驱动上述第一被驱动构件及上述第二被驱动构件旋转的旋转驱动源的第一致动器及第二致动器的旋转驱动装置的情况下，较为理想的是上述第一致动器和上述第二致动器中的至少一个由本发明的电动机构成。在这种情况下，能采用以下结构：设置波动齿轮机构，该波动齿轮机构包括第一电动机和第二电动机作为上述电动机，并用于将上述第一电动机和上述第二电动机的旋转传递至上述第一被驱动构件及上述第二被驱动构件，上述波动齿轮机构包括：筒状的刚性齿轮，该刚性齿轮具有内齿；柔性齿轮，该柔性齿轮具有齿数比上述内齿的齿数少的外齿；以及波动发生器，该波动发生器通过使上述柔性齿轮挠曲来使上述外齿与上述内齿局部啮合，并使上述外齿与上述内齿的啮合位置沿圆周方向移动，从而在上述刚性齿轮与上述柔性齿轮之间产生相对旋转。

在本发明中，若采用以下结构：上述第一被驱动构件是在周向上包括第一透光部和第一遮光部的第一快门板，上述第二被驱动构件是在周向上包括第二透光部和第二遮光部的第二快门板，上述第一透光部和上述第二透光部形成于能在旋转中心轴线方向上重叠的位置上，则能构成具有两个快门板的旋转快门装置。

在本发明中，在转子侧设有具有辅助轭部的磁性构件，辅助轭部与转子一体旋转。因此，作用于磁体与辅助轭部之间的磁吸引力没有作为推力被施加到转轴。因此，能避免因推力轴承与转轴之间的摩擦而产生较大的转矩损失这样的问题，并能采用省略了推力轴承的结构。另外，由于磁体与辅助轭部一体旋转，因此，在辅助轭部上不会产生涡电流，从而在转子上也没有施加因涡电流而引起的制动。另外，由于辅助轭部是在安装于转子的磁性构件中直径从供转轴嵌入的筒部开始扩大后的部分，因此，即便转子在磁体与辅助轭部之间作用有磁吸引力的状态下旋转，也能防止因辅助轭部变形而与定子线圈接触这样的情况。此外，由于定子基板被外壳构件可靠地夹住，因此，即便作用有转子旋转时的振动等，也能避免定子基板移位而与辅助轭部接触这样的情况。

附图说明

图1是本发明实施方式1的电动机的说明图。

图2是示意表示本发明实施方式2的电动机的截面结构的说明图。

图3是表示适用本发明的旋转快门装置的外观等的说明图。

图4是图3所示的旋转快门装置的纵剖视图。

图5是表示图3所示的旋转快门装置的动作的说明图。

图6是适用本发明的另一旋转快门装置的纵剖视图。

图7是现有的电动机的说明图。

(符号说明)

1  电动机

2、120  电动机外壳

3、94、103  定子基板

3a、94a、103a  定子线圈

4、91、101  转子

5、95、99、100  转轴

6、92、97、104  后轭部

7、9  辅助轭部安装构件

7a、9a  筒部

7c、9c  大径部

8、93、102  磁体

11a、11b  辅助轭部

10  第二致动器

21、121  第一外壳构件

22、122  第二外壳构件

90  第一致动器

125～129  外壳构件

1000、2000  旋转快门装置(旋转驱动装置)

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，将电动机轴线Lm方向上的转轴突出的一侧作为输出侧La，并将与转轴突出的一侧相反的一侧作为反输出侧Lb来进行说明。因此，在将电动机轴线Lm方向上的一侧作为输出侧La的情况下，另一侧是反输出侧Lb，在将电动机轴线Lm方向的一侧作为反输出侧Lb的情况下，另一侧为输出侧La。另外，在以下说明中，对相应的部位标注相同的符号来进行说明，以使与参照图7说明的结构之间的对应容易理解。

[实施方式1]

(电动机的结构)

图1是本发明实施方式1的电动机的说明图，图1(a)是示意表示电动机的截面结构的说明图，图1(b)是表示利用外壳构件来夹住定子基板的外周侧端部的结构的一例的说明图。

图1(a)所示的电动机1是转子4的磁体8与定子线圈3a在电动机轴线Lm方向上相对的面相对型的电动机，该电动机1包括：电动机外壳2；转子4，该转子4具有转轴5，该转轴5被向心轴承5a、5b及推力轴承5c保持成能相对于电动机外壳2旋转；以及定子基板3，该定子基板3具有定子线圈3a，该定子线圈3a在电动机轴线Lm方向上的反输出侧Lb与转子4的磁体8相对。在转子4的相对于磁体8的靠电动机轴线Lm方向上的输出侧La设有后轭部6。上述后轭部6包括：供转轴5嵌入的圆筒部Ga；直径在圆筒部6a的靠反输出侧Lb的端部处扩大的圆板部6b；以及从圆板部6b的外周侧端部朝反输出侧Lb弯曲的圆筒状的主体部6c，在圆板部6b的靠反输出侧Lb的表面上通过粘接剂等固定有圆环状的磁体8。

(辅助轭部的结构)

另外，以在电动机1中高效地形成与定子线圈3a交链的磁场为目的，在磁体8的背后设有后轭部6，而在磁体8相对于定子线圈3a所在一侧相反的一侧(反输出侧Lb)设有圆环状的辅助轭部11a，在本实施方式中，辅助轭部11a安装于转子4。为了实现上述结构，辅助轭部11a在具有供转轴5嵌入的筒部7a的辅助轭部安装构件7中设置在直径从筒部7a开始扩大并且在反输出侧Lb与定子基板3相对的部分。

更具体而言，辅助轭部安装构件7是包括供转轴5嵌入且被固定成与转轴5一体旋转的筒部7a和直径在筒部7a的输出侧La的端部处扩大且呈圆环状的大径部7c的磁性构件，在上述辅助轭部安装构件7中，大径部7c起到位于与磁体8相对于定子线圈3a所在一侧相反的一侧(反输出侧Lb)的辅助轭部11a的作用。另外，筒部7a是起到辅助轭部11a作用的大径部7c的安装支承部，通过确保筒部7a的轴向尺寸，能以大径部7c配置在与电动机轴线Lm方向正交的方向上的方式来提高精度。另外，辅助轭部安装构件7在与磁体8相对于定子线圈3a所在一侧相反的一侧(反输出侧Lb)被固定成可与转轴5一体旋转，因此，能使磁体8的内周侧靠近转轴5，从而能减小电动机1的外径。

(电动机外壳及定子基板的结构)

电动机外壳2由多个外壳构件构成，在本实施方式中，电动机外壳2由在反输出侧Lb对向心轴承5a及推力轴承5c进行保持的杯状的第一外壳构件21和在输出侧La对向心轴承5b进行保持的杯状的第二外壳构件22构成。

定子基板3是通过在片状或薄板状的基材3b上层叠铜箔图案，并由铜箔图案形成定子线圈3a而形成的片状构件，在铜箔图案的表面上形成有绝缘层。上述片状的定子基板3，能例示出FP线圈(精细图案线圈(Fine PatternCoils)/旭化成电子株式会社(日文：旭化成エレクトロニクス株式会社)的注册商标)。

定子基板3被电动机外壳2所使用的多个外壳构件中、在电动机轴线方向上相邻的外壳构件夹住。更具体而言，首先，在电动机外壳2中，第一外壳构件21包括朝输出侧La突出的圆筒状的主体部21e，上述主体部21e是在全周上连续地形成的。另外，第二外壳构件22包括朝反输出侧Lb突出的圆筒状的主体部22e，上述主体部22e是在全周上连续地形成的。因此，电动机外壳2在全周上覆盖供转子4等配置的空间。另外，在第一外壳构件21和第二外壳构件22中，主体部21e、22e的端部21a、22a彼此在电动机轴向上接近。此外，定子基板3的外周侧端部3e在大致全周上位于主体部21e、22e的端部21a、22a之间，从而在大致全周上被主体部21e、22e的端部21a、22a夹住。在上述结构的情况下，形成定子基板3中伸出到外部的部位也被主体部21e、22e的端部21a、22a夹住的结构。

此处，定子基板3的外周侧端部3e既可以处于在将第一外壳构件21与第二外壳构件22结合时被夹住的状态，也可以是与第一外壳构件21和第二外壳构件22粘接在一起的结构。

另外，如图1(b)所示，还可以是以下结构：对于主体部21e、22e的端部21a、22a，在除了将定子基板3伸出到外部的部位之外，形成彼此反向的台阶部21f、22f，并利用上述台阶部21f、22f夹住定子基板3的外周侧端部3e。

(本实施方式的主要效果)

如上所述，在本发明的电动机1中，在转子4侧安装有辅助轭部11a，辅助轭部11a与转子4一体旋转。因此，作用于磁体8与辅助轭部11a之间的磁吸引力没有作为推力被施加到转轴5上。另外，由于磁体8与辅助轭部11a一体旋转，因此，在辅助轭部11a上不会产生涡电流，从而在转子4上也没有施加因涡电流而引起的制动。因此，能避免推力轴承5c与转轴5之间的摩擦和因涡电流而产生的转矩损失。另外，也能采用省略了推力轴承5c的结构。

此外，由于采用了辅助轭部11a在具有供转轴5嵌入的筒部7a的辅助轭部安装构件7中设置在直径从筒部7a的端部开始扩大并且在反输出侧Lb与定子基板3相对的部分这样简单的结构，因此，辅助轭部11a的位置精度较高。即，采用了辅助轭部11a由辅助轭部安装构件7中的直径在供转轴5嵌入的筒部7a的输出侧La的端部处扩大的圆环状的大径部7c构成，其中，上述辅助轭部安装构件7由磁性构件构成，因此，各部分的尺寸误差不会被累加到辅助轭部11a的位置精度上。因此，辅助轭部11a的位置精度较高，当转子4在磁体8与辅助轭部11a之间作用有磁吸引力的状态下高速旋转时，即便辅助轭部11a稍许变形，也能避免与定子基板3接触这样的情况。另外，若设置筒部7a，并在某一程度上确保该筒部7a的轴向尺寸，则能容易提高大径部7c即辅助轭部11a被配置在与电动机轴线Lm方向正交的方向上的位置精度。

此外，电动机外壳2由多个外壳构件(第一外壳构件21及第二外壳构件22)构成，定子基板3的外周侧端部3e被第一外壳构件21和第二外壳构件22夹住。因此，定子基板3在电动机轴线Lm方向上的位置精度较高，因此，能避免定子基板3与辅助轭部11a接触这样的情况。

另外，在本实施方式中，由于定子基板3较薄，因此，容易降低在电动机轴线Lm方向上与辅助轭部11a相对的部分的位置精度，但在本实施方式中，由于辅助轭部11a的位置精度较高，因此，即便定子基板3中与辅助轭部11a相对的部分稍许位置偏移，也不会发生与辅助轭部11a接触这样的情况。

此外，由于电动机外壳2在周向的整体或大致整体上覆盖转子4的周围，因此，能采用在周向上的较大范围内将定子基板3的外周侧端部3e夹在第一外壳构件21与第二外壳构件22之间的结构，因而，能可靠地对定子基板3进行保持。只要在整体上沿周向夹住定子基板3的外周侧端部3e，就能实现上述效果，外周侧端部3e不一定需要在大致全周上被夹在第一外壳构件21与第二外壳构件22之间。另外，只要电动机外壳2是在周向的整体或大致整体上覆盖转子的周围的结构，就能防止灰尘等异物进入内部。

[实施方式2]

图2是示意表示本发明实施方式2的电动机的截面结构的说明图。由于本实施方式的基本结构与实施方式1的基本结构相同，因此，对共同的部分标注相同的符号，而省略其说明。

图2所示，本实施方式的电动机1与实施方式1一样是转子4的磁体8与定子线圈3a在电动机轴线Lm方向上相对的面相对型的电动机，该电动机1包括：电动机外壳2；转子4，该转子4具有转轴5，该转轴5被向心轴承5a、5b及推力轴承5c保持成能相对于电动机外壳2旋转；以及定子基板3，该定子基板3具有定子线圈3a，该定子线圈3a在电动机轴线Lm方向上的靠反输出侧Lb与转子4的磁体8相对。在转子4的相对于磁体8的靠电动机轴线Lm方向上的输出侧La设有后轭部6。

另外，本实施方式与实施方式1一样，在电动机1中，在磁体8相对于定子线圈3a所在一侧相反的一侧(反输出侧Lb)设有圆环状的辅助轭部11b，在本实施方式中，辅助轭部11b安装于转子4。

为实现上述结构，辅助轭部11b在具有供转轴5嵌入的筒部9a的辅助轭部安装构件9中设置在直径从筒部9a开始扩大并且在反输出侧Lb与定子基板3相对的部分。更具体而言，辅助轭部安装构件9是包括供转轴5嵌入且被固定成与转轴5一体旋转的筒部9a和直径在筒部7a的输出侧La的端部处扩大且呈圆环状的大径部9c的非磁性构件，在上述辅助轭部安装构件9中，由圆环状的磁性板构成的辅助轭部11b通过粘接剂等而被固定在大径部9c的输出侧La的表面。这样，在磁体8相对于定子线圈3a所在一侧相反的一侧(反输出侧Lb)配置有与转子4一体旋转的辅助轭部11b。由于其它结构与实施方式1的结构相同，因此，省略其说明。

在这样构成的电动机1中，由于采用了辅助轭部11b在具有供转轴5嵌入的筒部9a的辅助轭部安装构件9中设置在直径从筒部9a的端部开始扩大并且在反输出侧Lb与定子基板3相对的部分这样简单的结构，因此，辅助轭部11a的位置精度较高。即，采用了辅助轭部11b被固定于非磁性的辅助轭部安装构件9中直径从筒部9a开始扩大的圆环状的大径部9c且由磁性体构成，因此，各部分的尺寸误差不被累加到辅助轭部11b的位置精度。另外，由于辅助轭部安装构件9隔着筒部9a而固定于转轴5，因此，利用该筒部9a就能提高大径部9c被配置在与电动机轴线Lm方向正交的方向上的位置精度，因而，能提高辅助轭部11b被配置在与电动机轴线Lm方向正交的方向上的位置精度。因此，辅助轭部11a的位置精度较高，从而能起到与实施方式1相同的效果：当转子4在磁体8与辅助轭部11b之间作用有磁吸引力的状态下高速旋转时，即便辅助轭部11b稍许变形，也能避免与定子基板3接触这样的情况。

[对旋转驱动装置(旋转快门装置)的适用例1]

图3是表示适用本发明的旋转快门装置的外观等的说明图，图3(a)是从前方观察旋转快门装置的立体图，图3(b)是从后方观察旋转快门装置的立体图。图4是图3所示的旋转快门装置的纵剖视图。

(整体结构)

如图3所示，旋转快门装置1000具有以下结构：在旋转中心轴线L上，第一快门板20(第一旋转板/第一被驱动构件)、第二快门板30(第二旋转板/第二被驱动构件)及旋转驱动机构40被依次配置成同轴状。在以下说明中，在旋转中心轴线L方向上，当将配置有第一快门板20的一侧作为前侧时，旋转驱动机构40配置在第一快门板20及第二快门板30的后侧。第一快门板20及第二快门板30是直径比旋转驱动机构40的直径大的圆板。第一快门板20包括透光部和遮光部，在圆形侧面的半径方向L1的规定位置上形成有在180度的角度范围内形成的扇形的第一开口部20a(第一透光部)。第二快门板30也包括透光部和遮光部，具有与第一快门板20相同的形状。在第二快门板30的圆形侧面的半径方向L1的规定的位置上形成有在180度的角度范围内形成的扇形的第二开口部30a(第二透光部)。第一快门板20与第二快门板30以狭小的间隔相对，在图3中，第一开口部20a与第二开口部30a的相位偏离90度。另外，由第一开口部20a与第二开口部30a的重叠部位形成90度的角度范围的扇形的快门开口50。快门开口50位于旋转驱动机构40的外周面的外周侧。

在上述旋转快门装置1000组装于摄像机的情况下，如图中的假想线(双点划线)所示，在第一快门板20的前方配置有摄影透镜60，并在第二快门板30的后方配置有CCD等的曝光部70。当第一快门板20及第二快门板30被旋转驱动机构40驱动而旋转时，快门开口50在摄影透镜60与曝光部70之间穿过。旋转驱动机构40例如被摄像机的驱动控制部80控制而驱动。

如图4所示，旋转驱动机构40包括：第一致动器90；第二致动器10；波动齿轮机构110；以及在周向的整体或大致整体上覆盖上述构件的周围的电动机外壳120。电动机外壳120包括：位于第一快门板20及第二快门板30侧的筒状的第一外壳构件121；与第一外壳构件121的后侧连接的圆筒状的第二外壳构件122；以及与第二外壳构件122的后侧连接的有底圆筒状的第三外壳构件123。在第一外壳构件121及第二外壳构件122的内侧从前侧配置有波动齿轮机构110和第一致动器90。另外，在第二外壳构件122及第三外壳构件123的内侧配置有第二致动器10。波动齿轮机构110被两个轴承150、160支承成能以旋转中心轴线L为中心相对于第一外壳构件121自由旋转，其中，这两个轴承150、160被插入该波动齿轮机构110与第一外壳构件121的内周面131之间的在旋转中心轴线L方向上分开的位置。另外，波动齿轮机构110、第一致动器90及第二致动器10在旋转中心轴线L上同轴配置。

波动齿轮机构110是挠曲啮合式波动齿轮机构即谐波传动(注册商标)系统，包括：筒状的刚性齿轮111(第一输入用旋转构件)，该刚性齿轮111具有内齿111a；杯状的柔性齿轮112(输出用旋转构件)，该柔性齿轮112配置于刚性齿轮111的内侧，并在圆筒部分112a的外周面具有齿数比内齿111a的齿数少两个的外齿112b；以及波动发生器113(第二输入用旋转构件)，该波动发生器113通过使该柔性齿轮112挠曲来使外齿112b与内齿111a局部啮合，并使啮合位置沿圆周方向移动，从而在刚性齿轮111与柔性齿轮112之间产生相对旋转。波动齿轮机构110是按照刚性齿轮111及波动发生器113的旋转速度来确定柔性齿轮112的旋转速度的变速机构。

刚性齿轮111被轴承150、160支承成能以旋转中心轴线L为中心自由旋转的状态，其中，上述轴承150、160被插入刚性齿轮111的外周面111b与第一外壳构件121的内周面131之间。在刚性齿轮111的前端面111c上以与刚性齿轮111一体旋转的方式隔着罩170同轴地安装有在中央部具有中空部分的第一环状轮毂180。该第一环状轮毂180(安装构件)上通过粘接剂与第一环状轮毂180同轴地粘接固定有第二滑门板30。另外，在刚性齿轮111的后端面111d上通过紧固螺栓190同轴地连接有第一致动器90的转子91。因此，当驱动第一致动器90旋转时，刚性齿轮111和第二快门板30旋转，该第二快门板30经由罩170及第一环状轮毂180而固定于上述刚性齿轮111。

第一环状轮毂180包括筒状部分181和从筒状部分181的轴线方向的中途朝外周侧突出的圆环状板部分182，筒状部分181的后端面181a固定于罩170。在筒状部分181的前端部分181b上形成有圆环状台阶部181c。在形成于第二快门板30中心部的圆形开口30b中嵌有圆环状台阶部181c，并在此状态下通过粘接剂固定，从而使第二快门板30固定于第一环状轮毂180。圆环状板部分182与固定于第一圆环状台阶部181c的第二快门板30在隔着间隙的位置相对，在圆环状板部分182的后端面182a的外周侧部分形成有圆环状槽182b(凹部)。通过在该圆环状槽182b内涂布粘接剂(调节构件)，从而能调节固定于第一环状轮毂180的第二快门板30的旋转平衡。

与柔性齿轮112一体形成的输出轴114以同轴状态从柔性齿轮112的隔膜部分112c中央的圆环状凸起部分112d朝前方延伸。输出轴114贯穿第一环状轮毂180的中央部分，前端部分114a朝第二快门板30的前方突出。在前端部分114a上以与输出轴114一体旋转的方式同轴地安装有第二环状轮毂200(安装构件)，并使用粘接剂将第一快门板20粘接固定在该第二环状轮毂200上。

第二环状轮毂200包括筒状部分201和从筒状部分201的轴线方向的中途朝外周侧突出的圆环状板部分202。筒状部分201的前端部使用卡定工具210而固定于输出轴114的前端部分114a。圆环状板部分202的壁厚形成得比第一环状轮毂180的壁厚大，从后端侧起形成有第一圆环状台阶部202a和直径比第一圆环状台阶部202a的直径大的第二圆环状台阶部202b。在形成于第一快门板20的中心部的圆形开口20b嵌有第一圆环状台阶部202a，并在此状态下通过粘接剂进行固定，从而使第一快门板20固定于第二环状轮毂200。圆环状板部分202中的位于第二圆环状台阶部202的外周侧的部分202c与固定于第一圆环状台阶部202a的第一快门板20在隔着间隙的位置相对，在圆环状板部分202的前端面202d的外周侧部分形成有圆环状槽202e。通过在该圆环状槽202e内涂布粘接剂(调节构件)，从而能调节固定于第二环状轮毂200的第一快门板20的旋转平衡。

在波动发生器113中同轴地连接有第二致动器10的转轴100。因此，波动发生器113能在第二致动器10的驱动下旋转。转轴100的前端部分100a从波动发生器113更朝前方突出，并位于柔性齿轮112的圆环状凸起部分112d的内侧。在转轴100的前端部分100a的外周面与圆环状凸起部分112d的内周面之间插入轴承220，通过该轴承220将转轴100和柔性齿轮112支承成能以旋转中心轴线L为中心而相互自由旋转。因此，当驱动第二致动器10旋转时，转轴100旋转，从而使波动发生器113、柔性齿轮112及经由第二环状轮毂200而固定于输出轴114的第一快门板20旋转。

第一致动器90具有转子91，该转子91从前侧起包括：圆环状板部91a；从圆环状板部91a的中央部分朝后侧延伸的小径筒状的转轴99；以及隔着后轭部92而固接于圆环状板部91a及转轴99的圆环状的磁体93，并以在旋转中心轴线L方向上与转子91的磁体93相对的方式设有圆环状的定子基板94。上述定子基板94具有定子线圈94a。由于转子91与刚性齿轮111连接，因此，该转子91与刚性齿轮111一起被轴承150、160支承成能以旋转中心轴线L为中心自由旋转。

第二致动器10具有转子101，该转子101从前侧起包括：转轴100；后轭部104；以及经由后轭部104而固定于转轴100的圆环状的磁体102，并以在旋转中心轴线L方向上与转子101的磁体102相对的方式设有定子基板103。上述定子基板103具有定子线圈103a。

转轴100中朝转子101的后轭部104的前侧突出的部分延伸至波动齿轮机构110的内侧。在上述转轴100中，上述转轴100的前端部分100a被轴承220支承成能相对于电动机外壳120自由旋转，其中，上述轴承220配置于圆环状凸起部分112d的内周面的，转轴100的后端部分100b被轴承230支承成能相对于电动机外壳120自由旋转，其中，上述轴承230固定于第三外壳构件123的圆形端板141。在第一致动器90与波动齿轮机构110之间以围住转轴100的方式配置有波动齿轮机构110的油密封部270。

(旋转快门装置1000的动作)

图5是表示图3所示的旋转快门装置的动作的说明图，图5(a)是表示使两块快门板以相同速度旋转的状态的说明图，图5(b)是表示使波动发生器相对于刚性齿轮相对旋转90度后的状态的说明图，图5(c)是表示使波动发生器相对于刚性齿轮相对旋转180度后的状态的说明图，图5(d)是表示使波动发生器相对于刚性齿轮相对旋转360度后的状态的说明图。图5中的箭头A表示刚性齿轮111的旋转，箭头B表示波动发生器113的旋转，虚线箭头C表示柔性齿轮112的旋转。

在本实施方式的旋转快门装置1000中，在初始状态下，快门开口50的开口角度被设定为例如90度。在使旋转快门装置1000动作的情况下，如图5(a)所示，驱动控制部80使第一快门板20与第二快门板30以规定的旋转速度顺时针一体旋转。

即，驱动控制部80驱动第一致动器90和第二致动器10以相同的旋转速度顺时针旋转，从而使刚性齿轮111与波动发生器113以相同的旋转速度旋转。藉此，由刚性齿轮111、柔性齿轮112及波动发生器113构成的波动齿轮机构110的整体一体旋转，因此，第一快门板20与第二快门板30以相同的旋转速度一体旋转。在本例的旋转快门装置1000中，当将快门速度设为高速时，使第一快门板20及第二快门板30以5000～10000转/秒的旋转速度旋转。在将快门速度设为低速的情况下，以200～500转/秒的旋转速度旋转。

接着，在改变曝光时间的情况下，驱动控制部80改变第一快门板20的第一开口部20a与第二快门板30的第二开口部30a的相位，以改变快门开口50的开口角度。

更具体而言，驱动控制部80驱动第一致动器90和第二致动器10以不同的旋转速度旋转。在本例中，为了缩小快门开口50，使第一致动器90的旋转速度相对于第二致动器10相对延迟，从而使与第二致动器10连接的波动发生器113相对于与第一致动器90连接的刚性齿轮111顺时针相对旋转。

如图5(b)所示，在波动发生器113相对于刚性齿轮111顺时针相对旋转90度时，柔性齿轮112发生弹性变形，使柔性齿轮112与刚性齿轮111的内齿111a啮合的啮合位置顺时针移动。在波动发生器113相对旋转90度时，柔性齿轮112相对于刚性齿轮111逆时针移动相当于刚性齿轮111的一个齿的一半的角度R90。

如图5(c)所示，在波动发生器113相对于刚性齿轮111相对旋转180度时，柔性齿轮112相对于刚性齿轮111逆时针移动相当于刚性齿轮111的一个齿的角度R180。

此外，如图5(d)所示，在波动发生器113相对于刚性齿轮111相对旋转360度时，由于柔性齿轮112的齿数比刚性齿轮111的齿数少两个，因此，柔性齿轮112相对于刚性齿轮111逆时针移动相当于刚性齿轮111的两个齿的角度R360。其结果是，快门开口50的开口角度变窄，从而缩小快门开口50。

即，若将刚性齿轮111的内齿111a的齿数设为m，将刚性齿轮111与柔性齿轮112的齿数之差设为n(n＝2)，并将波动发生器113与刚性齿轮111的相对旋转角度设为θ，则在柔性齿轮112与刚性齿轮111之间会产生由下式(1)求出的相位差Rθ。

Rθ＝n·θ/m    (1)

另外，由于该相位差Rθ反映为第一开口部20a与第二开口部30a的相位，因此，驱动控制部80根据第一致动器90与第二致动器10的相对旋转速度及相对旋转的期间来控制波动发生器113与刚性齿轮111的相对旋转速度θ，从而能高精度地设定快门开口50的开口角度。

在快门开口50的开口角度被设定为期望的角度后，驱动控制部80再次使第一快门板20和第二快门板30以规定的旋转速度一体旋转。即，如图5(a)所示，通过驱动第一致动器90和第二致动器10以相同的旋转速度旋转来使波动齿轮机构110整体一体旋转。

由于将快门开口50的开口角度设定为期望的角度的动作是从驱动第一致动器90和第二致动器10以相同的旋转速度旋转的动作开始，持续且连续进行的。另外，在将快门开口50的开口角度设定为期望的角度后，驱动第一致动器90和第二致动器10以相同的旋转速度旋转的动作也是持续且连续进行的。

这样，在本实施方式的旋转快门装置1000中，仅使用一个波动齿轮机构110，就能使第一快门板20及第二快门板30以相同的速度一体旋转，并能使第一快门板20及第二快门板30相对旋转以使第一开口部20a与第二开口部30a的相位变化。另外，在从第一致动器90及第二致动器10至第一快门板20及第二快门板30之间的驱动力传递通路上设置的旋转构件为三个，是较少的，因此，适于使第一快门板20及第二快门板30以高速旋转。另外，若驱动力传递通路上设置的旋转构件的数量较少，则在使第一快门板20及第二快门板30的相位变化时，可降低在驱动力传递通路上产生的误差。其结果是，根据本例的旋转快门装置1000，能按照由波动齿轮机构110的变速比确定的式(1)来高精度地控制快门开口50的开口角度。

使第一致动器90及第二致动器10与柔性齿轮112及波动发生器113连接，将第一快门板20安装于柔性齿轮112或波动发生器113，并将第二快门板30安装于刚性齿轮111，也能获得上述相同的作用效果。另外，除了波动齿轮机构110之外，还能使用由内齿齿轮、恒星齿轮及具有行星齿轮的行星轮架构成的、包括三个旋转构件的行星齿轮机构，其中，上述行星齿轮与内齿齿轮及恒星齿轮啮合。在这种情况下，例如使内齿齿轮对应于刚性齿轮111，使恒星齿轮对应于波动发生器113，并使行星轮架对应于柔性齿轮112，从而构成旋转快门装置。在使用行星齿轮机构的情况下，若将第一电动机及第二电动机与内齿齿轮、恒星齿轮及行星轮架这三个旋转构件中任意两个旋转构件连接，并将第一快门板和第二快门板安装在剩下的一个旋转构件和与第一电动机或第二电动机连接的旋转构件上，则能获得与上述作用效果相同的作用效果。

(辅助轭部等的结构)

在本实施方式的旋转快门装置1000中，使用两个致动器(第一致动器90及第二致动器10)作为驱动第一快门板20及第二快门板30旋转的旋转驱动源，在这些致动器中，第二致动器10可采用实施方式1的电动机1(参照图1)的结构，第一致动器90可采用实施方式2的电动机1(参照图2)的结构。

更具体而言，首先，在第一致动器90中，定子基板94的外周侧端部被夹在第一外壳构件121与第二外壳构件122之间，在第二致动器10中，定子基板103的外周侧端部被夹在第二外壳构件122与第三外壳构件123之间。

另外，在第一致动器90中，当将辅助轭部11b设于转子91时，辅助轭部11b在具有供转轴99嵌入的筒部9a的辅助轭部安装构件9中设置在直径从筒部9a开始扩大并且在后侧与定子基板94相对的部分。更具体而言，辅助轭部安装构件9是包括供转轴99嵌入且固定于转轴99的筒部9a和直径在筒部9a的后侧的端部扩大且呈圆环状的大径部9c的非磁性构件，在上述辅助轭部安装构件9中，由圆环状的磁性板构成的辅助轭部11b被粘接剂等固定在大径部9c的前侧的表面上。

另外，在第二致动器10中，当将辅助轭部11a设于转子101时，辅助轭部11a在具有供转轴100嵌入且固定于转轴100的筒部7a的辅助轭部安装构件7中设置在直径从筒部7a开始扩大并且在后侧与定子基板103相对的部分。更具体而言，辅助轭部安装构件7是包括供转轴100嵌入的筒部7a和直径在筒部7a的前侧端部处扩大且呈圆环状的大径部7c的磁性构件，并由上述大径部7c构成辅助轭部11a。

因此，第一致动器90及第二致动器10可起到在实施方式1、实施方式2中所说明的效果。

[对旋转驱动装置(旋转快门装置)的适用例2]

图6是适用本发明的另一旋转快门装置的纵剖视图。由于本实施方式的基本结构与参照图3～图5说明的实施方式相同，因此，对共同的部分标注相同的符号，而省略其说明。

如图6所示，在本实施方式的旋转快门装置2000中，旋转驱动机构40包括：第一致动器90；第二致动器10；波动齿轮机构110；以及在周向的整体或大致整体上覆盖上述构件的周围的电动机外壳120，电动机外壳120由多个外壳构件125～129构成。在外壳构件125的内侧配置有第一致动器90，在外壳构件128、129的内侧配置有波动齿轮机构110及第二致动器10。另外，波动齿轮机构110、第一致动器90及第二致动器10在旋转中心轴线L上同轴配置。

在上述旋转快门装置2000中，第一致动器90具有通过圆筒状的连接构件96在转轴95上固定有磁体93的转子91，在上述转子91中，在磁体93的背后(前侧)设有后轭部97。另外，在后侧与磁体93相对的位置处重叠地配置有两块具有定子线圈94a的定子基板94。在定子基板94中，定子线圈94a被绝缘膜(未图示)覆盖，即便将定子基板94重叠配置，也不会发生短路。在本实施方式中，在转轴95上固定有第一环状轮毂180，在上述第一环状轮毂180上连接有第一快门板20。

另外，在旋转快门装置2000中，第二致动器10具有通过圆筒状的连接构件106在转轴100上固定有磁体102的转子101，在上述转子101中，在磁体102的背后(后侧)设有后轭部104。此外，在前侧与磁体102相对的位置处重叠地配置有两块具有定子线圈103a的定子基板103。在定子基板103中，定子线圈103a被绝缘膜(未图示)覆盖，即便将定子基板103重叠配置，也不会发生短路。

波动齿轮机构110是挠曲啮合式波动齿轮机构即谐波传动系统(注册商标)，其包括：筒状的刚性齿轮111(第一输入用旋转构件)；杯状的柔性齿轮112(输出用旋转构件)，该柔性齿轮112配置在刚性齿轮111的内侧；以及波动发生器113(第二输入用旋转构件)，该波动发生器113使该柔性齿轮112挠曲来使啮合位置沿圆周方向移动。

在此，波动发生器113与第二致动器10的转轴100连接，刚性齿轮111与连接有第二快门板30的第二环状轮毂200连接。因此，第一快门板20直接被第一致动器90驱动，而第二快门板30通过波动齿轮机构110而被第二致动器10驱动。因此，能使第一快门板20和第二快门板30进行与参照图4和图5说明的动作大致相同的动作。

在这样构成的旋转快门装置2000中，使用两个致动器(第一致动器90及第二致动器10)作为驱动第一快门板20及第二快门板30旋转的旋转驱动源，在这些致动器中，第二致动器10可采用实施方式1的电动机1(参照图1)的结构，第一致动器90可采用实施方式2的电动机1(参照图2)的结构。

更具体而言，首先，在第一致动器90中，定子基板94的外周侧端部被夹在在旋转中心轴线L方向上相邻的外壳构件125、126之间，在第二致动器10中，定子基板103的外周侧端部被夹在在旋转中心轴线L方向上相邻的外壳构件128、129之间。

另外，在第一致动器90中，当将辅助轭部11b设于转子91时，将第一环状轮毂180可用作辅助轭部安装构件9并设有辅助轭部11b。即，在第一环状轮毂180(辅助轭部安装构件9)上形成有直径从供转轴95嵌入的筒部9a开始扩大且在后侧与定子基板94相对的部分，在直径从该筒部9a开始扩大的部分上设有辅助轭部11b。更具体而言，辅助轭部安装构件9(第一环状轮毂180)是包括供转轴95嵌入且固定于转轴95的筒部9a和直径在筒部9a的后侧的端部处扩大且呈圆环状的大径部9c的非磁性构件，在上述辅助轭部安装构件9中，由圆环状的磁性板构成的辅助轭部11b隔着隔板11c并通过粘接剂等固定在大径部9c的前侧的表面上。

另外，在第二致动器10中，当将辅助轭部11a设于转子101时，辅助轭部11a在具有供转轴100嵌入的筒部7a的辅助轭部安装构件7中设置在直径从筒部7a开始扩大并且在前侧与定子基板103相对的部分。更具体而言，辅助轭部安装构件7是包括供转轴100嵌入且固定于转轴100的筒部7a和直径在筒部7a的后侧的端部处扩大且呈圆环状的大径部7c的磁性构件，并由上述大径部7c构成辅助轭部11a。

因此，第一致动器90及第二致动器10起到了实施方式1、2中说明的效果。

Claims (17)

1.一种电动机，其特征在于，包括：

电动机外壳；

转子，该转子具有转轴、磁体及后轭部，其中，所述转轴被保持成能相对于所述电动机外壳旋转，所述磁体保持于所述转轴，所述后轭部在电动机轴线方向上的一侧与所述磁体相对；

定子基板，该定子基板具有定子线圈，该定子线圈在所述电动机轴线方向上的另一侧与所述磁体相对；

辅助轭部安装构件，该辅助轭部安装构件具有供所述转轴嵌入且被固定于所述转轴的筒部；以及

辅助轭部，该辅助轭部在该辅助轭部安装构件中设置在直径从所述筒部开始扩大并且在所述电动机轴线方向上的另一侧与所述定子基板相对的部分。

2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，

所述辅助轭部安装构件是具有大径部分的磁性构件，该大径部分的直径从所述筒部开始扩大，并且所述大径部分在所述电动机轴线方向上的另一侧与所述定子基板相对，

由所述大径部分构成所述辅助轭部。

3.如权利要求2所述的电动机，其特征在于，

所述电动机外壳由多个外壳构件构成，

所述定子基板的外周侧端部被夹在所述多个外壳构件中的在所述电动机轴线方向上相邻的外壳构件之间。

4.如权利要求3所述的电动机，其特征在于，

所述定子基板是通过在片状或薄板状的基材上层叠铜箔图案，并由铜箔图案形成所述定子线圈而形成的。

5.如权利要求3所述的电动机，其特征在于，

所述电动机外壳在周向的整体或大致整体上覆盖所述转子的周围。

6.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，

所述辅助轭部安装构件具有大径部分，该大径部分的直径从所述筒部开始扩大，并且所述大径部分在所述电动机轴线方向上的另一侧与所述定子基板相对，

在所述大径部分上固定有所述辅助轭部。

7.如权利要求6所述的电动机，其特征在于，

所述电动机外壳由多个外壳构件构成，

所述定子基板的外周侧端部被夹在所述多个外壳构件中的在所述电动机轴线方向上相邻的外壳构件之间。

8.如权利要求7所述的电动机，其特征在于，

所述定子基板是由通过在片状或薄板状基材上层叠铜箔图案，并由铜箔图案形成所述定子线圈而形成的。

9.如权利要求7所述的电动机，其特征在于，

所述电动机外壳在周向的整体或大致整体上覆盖所述转子的周围。

10.一种旋转驱动装置，其特征在于，包括：

第一被驱动构件；

第二被驱动构件；以及

作为驱动所述第一被驱动构件及所述第二被驱动构件旋转的旋转驱动源的第一致动器及第二致动器，

所述第一致动器和所述第二致动器中的至少一方是电动机，

所述电动机包括：

电动机外壳；

转子，该转子具有转轴、磁体及后轭部，其中，所述转轴被保持成能相对于所述电动机外壳旋转，所述磁体保持于所述转轴，所述后轭部在电动机轴线方向上的一侧与所述磁体相对；

定子基板，该定子基板具有定子线圈，该定子线圈在所述电动机轴线方向上的另一侧与所述磁体相对；

辅助轭部安装构件，该辅助轭部安装构件具有供所述转轴嵌入且被固定于所述转轴的筒部；以及

辅助轭部，该辅助轭部在该辅助轭部安装构件中设置在直径从所述筒部开始扩大并且在所述电动机轴线方向上的另一侧与所述定子基板相对的部分。

11.如权利要求10所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述第一致动器是作为所述电动机的第一电动机，

所述第一电动机中的所述辅助轭部安装构件是具有大径部分的磁性构件，该大径部分的直径从所述筒部开始扩大，并且所述大径部分在所述电动机轴线方向上的另一侧与所述定子基板相对，

由所述大径部分构成所述辅助轭部。

12.如权利要求11所述的电动机，其特征在于，

所述第一电动机中的所述电动机外壳由多个外壳构件构成，

所述定子基板的外周侧端部被夹在所述多个外壳构件中的在所述电动机轴线方向上相邻的外壳构件之间。

13.如权利要求11所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述第二致动器是作为所述电动机的第二电动机，所述第二电动机与所述第一电动机呈同轴状配置，

所述第二电动机中的所述辅助轭部安装构件具有大径部分，该大径部分的直径从所述筒部开始扩大，并且所述大径部分在所述电动机轴线方向上的另一侧与所述定子基板相对，

在所述大径部分上固定有所述辅助轭部。

14.如权利要求13所述的旋转驱动装置，其特征在于，

包括波动齿轮机构，该波动齿轮机构用于将所述第一电动机和所述第二电动机的旋转传递至所述第一被驱动构件及所述第二被驱动构件，

所述波动齿轮机构包括：

筒状的刚性齿轮，该刚性齿轮具有内齿；

柔性齿轮，该柔性齿轮具有齿数比所述内齿齿数少的外齿；以及

波动发生器，该波动发生器通过使所述柔性齿轮挠曲来使所述外齿与所述内齿局部啮合，并使所述外齿与所述内齿的啮合位置沿圆周方向移动，从而在所述刚性齿轮与所述柔性齿轮之间产生相对旋转。

15.如权利要求10所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述第二致动器是作为所述电动机的第二电动机，

所述第二电动机中的所述辅助轭部安装构件具有大径部分，该大径部分的直径从所述筒部开始扩大，并且所述大径部分在所述电动机轴线方向上的另一侧与所述定子基板相对，

在所述大径部分上固定有所述辅助轭部。

16.如权利要求15所述的电动机，其特征在于，

所述第二电动机中的所述电动机外壳由多个外壳构件构成，

所述定子基板的外周侧端部被夹在所述多个外壳构件中的在所述电动机轴线方向上相邻的外壳构件之间。

17.如权利要求10至16中任一项所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述第一被驱动构件是在周向上包括第一透光部和第一遮光部的第一快门板，

所述第二被驱动构件是在周向上包括第二透光部和第二遮光部的第二快门板，

所述第一透光部和所述第二透光部形成于能在旋转中心轴线方向上重叠的位置上。

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