CN1637573A - 促动器、光量调节装置及步进电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种促动器，该促动器具有以下部件：磁体，该磁体为环状，并且垂直于其中心轴方向的至少一个面在圆周方向分割、被交替地平面磁化为不同的极；定子，该定子具有与上述磁体的磁化面对置的多个磁极齿；转子，该转子以旋转轴为中心能够旋转地被保持，并具有固定于与上述旋转轴垂直的面上的圆盘部，该转子由软磁性材料构成；线圈，该线圈配置于与上述磁体大致同一平面上，并固定于上述定子上、用于对该定子及圆盘部进行励磁。由此，能够构成为薄型，且能够保持高效率，同时，能够对应多极化，具有良好的组装性，能够低成本地制造。

Description

促动器、光量调节装置及步进电动机

技术领域

本发明涉及作为照相机等的小型电子机器的驱动源而适合被搭载的促动器、使用该促动器的光量调节装置及应用上述促动器的原理的步进电动机。

背景技术

作为以往的中心快门照相机的快门装置，如图18所示。

在该图中，101是永磁铁，102是驱动杆，102a是设置于驱动杆102上的驱动销。驱动杆102固定于永久磁铁101上，并与该永久磁铁101一体地旋转。103是线圈，104、105是由软磁性材料构成、通过线圈103进行励磁的定子。定子104和定子105在104a和105a部接合，在磁性回路上成为一体。通过向线圈103通电，定子104及定子105被励磁，永磁铁101在规定的角度内旋转驱动。106、107是快门叶片，108是具有开口部108a的地板。快门叶片106、107的孔部106a、107a相对于地板108的销108b、108c能够旋转地进行安装，长孔106b、107b能够滑动地嵌合于驱动销102a上，通过与永久磁体101一同旋转驱动杆102，该快门叶片106、107以孔部106a、107a为中心被旋转驱动，以此开闭未图示的开口。

作为其他的实施方式，为了防止成本上升，用塑料磁体形成永久磁铁，并与驱动销一体地成形。

109是在与地板108之间能够移动地保持快门叶片106、107的前地板，110是用于保持定子104、105并能够旋转地保持永久磁铁101的后地板。

另外，在摄影元件中使用CCD、将被摄范围的像进行光电变换后作为静止图像的信息储存于存储介质上的数码相机逐渐普及。下面对这种数码相机的曝光动作，进行简单地说明。

首先，摄影前接通主电源，若摄像单元处于动作状态，则快门叶片被保持于能够向上述摄像元件曝光的开位置。由此，通过上述摄像单元反复进行电荷的蓄积和放出传送，通过图像监控器能够进行被摄范围的观察。

然后，若按下释放器按钮，则与此刻的摄影元件的输出相对应地决定光圈值和曝光时间，并据此，在有必要缩小曝光开口的口径的情况下，首先，驱动光圈叶片设置为规定的光圈值。接着，对进行放出蓄积电荷的上述摄影元件进行蓄积开始的指示，与此同时，将该蓄积开始信号作为触发信号并起动曝光时间控制电路，通过经过规定的曝光时间，上述快门叶片被向遮断向上述摄影元件的曝光的闭位置驱动。在遮断向上述摄影元件曝光后，进行被蓄积的电荷的传送，并经由图像写入装置将图像信息储存到存储介质中。在电荷的传送中防止向摄影元件的曝光，是为了防止在电荷的传送过程中由于多余的光而引起电荷发生变化。

除了如上述的快门装置，有的还具有使ND滤波器进退的机构、使具有较小的光圈口径的光圈限制部件进退的机构。

在上述以往的快门装置中，线圈、定子在地板上占有较大的范围，具有难以配置其它的促动器、透镜导向棒等的缺点。鉴于该点，在由本申请的申请人提出的特开2002-49076号公报中，提出了以下的光量调节装置。

图19表示的是特开2002-49076号公报所公开的光量调节装置的分解立体图，图20表示的是图19的光量调节装置的轴向的剖面图。该光量调节装置，至少具有外圆周面在圆周方向被分割磁化为不同的极、并且以旋转中心作为轴能够旋转的磁体201，还具有：促动器、具有开口部205a的地板205、通过促动器的叶片驱动销201h进行驱动并用于调节地板205的开口部205a的开口量的光量调节叶片207、208，上述促动器是一种具有以下部件的驱动装置：被线圈202励磁的外侧磁极部203a及内侧磁极部203b在磁体201的外圆周面及内圆周面对置的定子203、固定于该定子203的内侧磁极部203b上并通过线圈202进行励磁的辅助定子204、一体地构成于上述磁体201上的叶片驱动销201h，上述线圈202配置于磁体201的轴方向。206是压板。

通过形成如上述结构的光量调节装置，由于在轴方向配置线圈和磁体，所以能够形成为这些部件在地板上不占用大量的范围的紧凑的装置，能够形成为具有较好的效果的装置。

但是，根据将采用上述促动器的数码照相机等进一步进行小型化的要求，在促动器自身的小型化之外，还需要实现薄型化，上述的促动器由于在轴方向配置线圈和磁体，所以极端的薄型化可能会导致由于磁体的圆周方向的磁化效率降低等而产生该促动器的效率降低的情况，因此是比较困难的。

另一方面，具有旋转轴的促动器的原理也可以应用于步进电动机。

在图21中，作为以往技术的一个例子示出了特公平06-083561号公报所公开的2相步进电动机的部分剖面图。该步进电动机，具有经由固定于旋转轴311上的圆板形的磁性体303而重合的一对永久磁铁301、302，这些永久磁铁是以在轴方向被磁化的多个磁极在圆周方向交替成为不同磁极的形式而形成的，在各个与永久磁铁对置的定子307、308上形成有向外呈放射状突出的内齿305和向内呈放射状突出的外齿306。另外，在定子307、308上具有对各个定子进行励磁的励磁线圈309、310，且，在永磁铁301、302的两侧以相互错开电角度(1/2)π的形式进行定位。

在此，若参照磁力线的流动，则顺序为：包围励磁线圈309的外壳317→外齿306→永磁铁301→磁性体303→永磁铁302→内齿305→外壳317。所谓的永磁铁就是磁体。在此，由于作为磁力线的入口、出口的内齿305和外齿306与被平面磁化的磁体对置，所以，实际上，内齿和外齿呈大致同一平面状。另外，磁性体303仅作为挂金属衬里进行工作，而不对励磁线圈309、310进行励磁。若按照轴方向的顺序举出该电动机的必要的结构要素，则如下所示：a)外壳317(兼用作轭部)，b)励磁线圈309，c)内齿305、外齿306(磁极齿)，d)磁体(永磁铁301)，e)磁性体303，f)磁体(永磁铁302)，g)内齿305，外齿306(磁极齿)，h)励磁线圈310，i)外壳318(兼用作轭部)。

如此的特开平06-083561号公报所述的步进电动机，由于多个要素在具有与轴垂直的平面的磁体的上下轴方向重叠配置，所以轴方向的长度变长，具有难以构成为薄型的缺点。另外，由于在定子上设置有内齿和外齿，内齿及外齿分别将磁体的圆周方向的同磁极间作为1电气角以相互错开的形式进行配置，因此具有以下缺点：在实现步进电动机的多极化的时候每1磁极齿的宽度及间隙变窄，增大部件加工上的困难，另外物理强度下降。因此，希望开发出一种能够构成为薄型，且能够对应多极化的步进电动机。

图22及图23，是表示作为以往技术的其它的例子的特公平06-083564号公报所公开的2相步进电动机的图，图22是2相步进电动机的分解立体图，图23是其组装后的剖面图。该步进电动机，具有旋转轴403和第1永磁铁401和第2永磁铁402，该第1永磁铁401和第2永磁铁402固定于该旋转轴403上，在厚度方向进行磁化并在圆周方向交互地形成不同的磁极；第1固定子406具有面对第1永磁铁401的磁极的两侧的一对磁极齿404、405，和励磁线圈410；第2固定子409具有面对第2永磁铁402的磁极的两面的一对磁极齿407、408，和励磁线圈411。并且，第1固定子406的磁极齿404、405和第2固定子409的磁极齿407、408在圆周方向以错开(1/2)π的电气角的形式进行定位。若将此作为磁性回路的结构要素进行考虑，则将形成为第1固定子406的磁极齿404和第1永磁铁401和磁极齿405，及磁极齿408和第2永磁铁402和第2固定子409的磁极齿407共计6层结构，各个固定子和磁体之间将具有每相2个，共计4个空气间隔。此外，所谓的固定子就是定子。

如此特公平06-083564号公报所公开的步进电动机，由于通过多个部件构成为多层形状，所以轴方向的长度变长，难以构成为薄型，另外，还具有部件成本升高的缺点。此外，在多个部件在轴方向重叠为多层形状、对磁性特性具有较大影响的磁体和定子之间具有4个空气间隔，高精度地对其进行组装不是很容易。另外，在组装时，由于需要将多个部件按顺序通过中心的旋转轴，所以组装时要花费时间，有可能导致组装成本升高。又，由于部件数量较多，所以部件加工精度的叠加可能会引起组装精度的恶化，难以构成为高性能的步进电动机。

作为其它的以往的技术，公开了轴方向较短的步进电动机(特开平02-058035号公报)。图24，是具有作为曝光量调节装置的驱动源的特开平02-058035号公报所公开的步进电动机的结构的例子，磁体505的与轴方向垂直的面在圆周方向被磁化分割，以该磁体505为中心，在两侧配置有2个线圈506、507，通过以轴方向的上下2个定子508、509夹持该磁体505和线圈506、507而构成。由此，作为薄型的步进电动机，能够非常合适地装入照相机的曝光量调节装置。

但是，在该结构例中具有如下的困难。即，第1，与1相的磁体505对置的定子508、509的磁极齿由于为整个圆周的一半程度，所以磁体所具有的有效磁力线也只能利用一半以下的程度，谈不上高效率。第2，线圈和定子的接近部分由于仅在上下端，所以向线圈的外圆周泄漏的磁力线较多，谈不上高效率。第3，如上述，由于与磁体对置的定子的极齿为整个圆周的一半的程度，所以对于各个励磁相，驱动力的产生范围也为整个圆周的一半，在将该驱动力转换为旋转力时，容易产生不需要的横向力，步进电动机可能会出现振动、噪音、旋转不稳、位置精度恶化的情况。

如上述，在以往的促动器、步进电动机中，具有以下的问题：部件数量较多，成本较高，难以实现薄型化和高效率化，也难以对应多极化，组装性不好。

发明内容

本发明的第1个目的，是提供一种促动器及以该促动器为驱动源的光量调节装置，该促动器能够构成为薄型且能够保持高效率，同时，能够对应多极化，具有良好的组装性，能够以低成本进行制造。

本发明的第2个目的，是提供一种能够构成为薄型且能够对应多极化、组装容易、能够低成本地制造的高性能步进电动机。

为了达到上述第1个目的，根据本发明的第1～第4实施方式，提供由以下部件构成的促动器：磁体，该磁体为环状，并且垂直于其中心轴方向的至少一个面在圆周方向分割、被交替地平面磁化为不同的极；定子，该定子具有与上述磁体的磁化面对置的多个磁极齿；由软磁性材料构成的转子，该转子以旋转轴为中心能够旋转地被保持，并具有圆盘部，该圆盘部将上述磁体固定在与上述旋转轴垂直的面上；线圈，该线圈配置于与上述磁体大致同一平面上，并固定于上述定子上、用于对该定子及上述圆盘部进行励磁。

在上述结构的促动器中，线圈和磁体配置于大致同一平面上，由于固定有例如线圈的定子和固定有磁体的转子分别为薄环形状，所以装置整体构成为薄型。另外，由于是在轴方向磁体和定子对置并且形成为闭合磁路的促动器，同时磁体固定于转子的圆盘部上，所以，定子和磁体间的空气间隔只有1个，由于构成该空气间隔的部件间的精度高，且组装容易，所以通过轴的必要的部件较少，组装容易。另外，通过向线圈通电，产生于转子的圆盘部和定子上的磁力线，由于有效地作用于位于转子的圆盘部和定子之间的磁体，所以固定有磁体的转子的旋转输出升高。

另外，在上述本发明的第1～第4实施方式中，上述磁体最好固定于上述转子的圆盘部的与上述定子对置的面的外圆周一侧，上述线圈，最好固定于上述定子的与上述磁体对置的面的比该磁体更位于内圆周一侧。

在上述结构的促动器中，由线圈而产生的磁力线，由于通过与该线圈邻接的定子和转子及圆盘部，所以磁阻较小，能够减少磁力线的泄漏。另外，由于将磁体配置于促动器的外圆周一侧，并在其内圆周一侧配置线圈，所以磁体的直径变大，输出转矩变大。

另外，在上述本发明的第1～第4实施方式中，最好具有固定于上述定子上，并且能够旋转地支承上述转子的轴部、由软磁性材料构成的轴承。

在上述结构的促动器中，由于通过磁阻小的软磁性材料制造轴承，所以该轴承部分也能够包含于有效的磁性回路中，能够避免磁性回路的磁饱和。

另外，在上述本发明的第1～第4实施方式中，上述转子，通过该轴部的前端突部与上述轴承的底面一侧相接触，进行轴方向的定位，上述轴承的前端面最好以接近上述转子的圆盘部的形式延伸。

在上述结构的促动器中，转子由于在旋转滑动的摩擦力较小、且与接触半径较小的轴部的前端突部相接触，所以即使轴方向的吸引力变大也能够降低其摩擦力的影响。另外，固定于轴承上的定子由于经由磁体相对于转子一直被向轴方向吸引，所以转子难以向轴承的相反方向拔出，仅以一个轴承就能够进行轴向和径向的定位。另外，由于使轴承的前端面与转子的圆盘部接近，所以能够将该部分作为磁阻低的磁路进行利用，难以发生磁饱和。

另外，在本发明的第1～第4实施方式中，在上述磁体的外圆周上，最好具有安装于由非磁性体材料构成的盖上的由软磁性材料构成的模拟轭。

在上述结构的促动器中，具有安装有模拟轭的盖的促动器，在对定子励磁以外的情况下，能够根据促动器的特性，调整作用于磁体上的转矩，即齿槽转矩，能够不改变例如向线圈通电时的转子的旋转特性地增大转子的旋转位置和终端位置的该转子的保持转矩。

进而，为了达到上述第1个目的，根据本发明的第1～第4实施方式，提供一种具有如下的部件的光量调节装置：磁体，该磁体为环状，并且垂直于其中心轴方向的至少一个面在圆周方向分割、被交替地平面磁化为不同的极；定子，该定子具有与上述磁体的磁化面对置的多个磁极齿；由软磁性材料构成的转子，该转子以旋转轴为中心能够旋转地被保持，并具有圆盘部，该圆盘部将上述磁体固定在与上述旋转轴垂直的面上；线圈，该线圈配置于与上述磁体大致同一平面上，并固定于上述定子上、用于对该定子及上述圆盘部进行励磁；对应于上述转子的旋转进行动作的输出部件；具有开口部的地板；光量调节部件，该光量调节部件通过上述输出部件进行驱动，并在上述地板的开口部上移动，用于改变通过上述开口部的光量。

在上述结构的光量调节装置中，能够以上述促动器作为驱动源改变通过开口部的光量，并能够将光量调节装置本体做成薄型。

另外，为了达到上述第2个目的，根据本发明的第5～第8实施方式，提供一种具有如下的部件的步进电动机：第1磁体及第2磁体，该第1磁体及第2磁体为环状，并且垂直于其中心轴方向的至少一个面在圆周方向分割、被交替地平面磁化为不同的极；第1定子，该第1定子具有与上述第1磁体的磁化面对置并向径向延伸的多个磁极齿；第2定子，该第2定子具有与上述第2磁体的磁化面对置并向径向延伸的多个磁极齿；转子，该转子由软磁性材料构成，由具有能够旋转地被保持的轴部和与该轴部相垂直的面的圆盘部构成；第1线圈，该第1线圈固定于上述第1定子上，用于对第1定子及将第1磁体固定在一侧的上述转子的圆盘部进行励磁；第2线圈，该第2线圈固定于上述第2定子上，用于对第2定子及将第2磁体固定在另一侧的上述转子的圆盘部进行励磁。

在上述结构的步进电动机中，由固定有第1线圈的第1定子，和固定有第2线圈的第2定子，及在这些中间固定有第1磁体和第2磁体的转子的上中下3层构成，能够构成为薄型。虽然是2相的步进电动机，但是由于定子和磁体间的空气间隔只有2个，所以能够容易地进行高精度的组装，而且需要通过轴的部件较少，组装容易。另外，通过向第1线圈通电而产生的磁力线，能够有效地作用于位于第1定子和固定有第1磁体一侧的转子的圆盘部两者的轴方向中间的第1磁体，通过向第2线圈通电而产生的磁力线，能够有效地作用于位于第2定子和固定有第2磁体一侧的转子的圆盘部两者中间的第2磁体，因此固定有第1磁体和第2磁体的转子的旋转输出变高。

另外，在上述本发明的第5～第8实施方式中，固定于上述第1定子上的上述第1线圈，最好在其内圆周一侧配置有从上述圆盘部向上述第1定子突出的第1突缘部，在其外圆周一侧配置有第1磁体，在与上述第1定子相接触一侧的相反一侧配置有上述转子的圆盘部；固定于上述第2定子上的上述第2线圈，最好在其内圆周一侧配置有从上述圆盘部向上述第2定子突出的第2突缘部，在其外圆周一侧配置有第2磁体，在与上述第2定子相接触一侧的相反一侧配置有上述转子的圆盘部。

在上述结构的步进电动机中，由第1线圈及第2线圈产生的磁力线，由于通过由邻接这些线圈的软磁性材料构成的第1及第2定子和第1及第2突缘部及转子的圆盘部，所以磁阻较小，能够减少泄漏的磁力线。另外，由于将上述第1磁体和第2磁体配置在步进电动机的外圆周一侧，并且在其内圆周一侧配置第1线圈和第2线圈，所以磁体的直径变大，输出转矩变大。

另外，在上述本发明的第5～第8实施方式中，具有固定于上述第1及第2定子并能够旋转地支承上述转子、由软磁性材料构成的轴承，上述轴承最好与上述第1及第2突缘部相连接。

在上述结构的步进电动机中，由于通过磁阻较小的软磁性材料制造轴承，所以轴承部分也包含于有效的磁性回路之中，能够避免磁性回路的磁饱和。

在下面对实施列及其附图的描述中，本发明的上述及其它目的、特征和优势会更趋明显。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的促动器的分解立体图。

图2是使用本发明的第1实施方式的促动器的光量调节装置的分解立体图。

图3是图2的光量调节装置的轴方向的剖面图。

图4A及图4B是表示切换向线圈的通电、使磁体向逆时针方向及顺时针方向旋转的各个状态的促动器的底面图。

图5是本发明的第2实施方式的促动器的分解立体图。

图6是本发明的第3实施方式的促动器的轴方向的剖面图。

图7是本发明的第4实施方式的促动器的轴方向的剖面图。

图8是本发明的第4实施方式的促动器的底面图。

图9是本发明的第5实施方式的步进电动机的分解立体图。

图10是图9的步进电动机的轴方向的剖面图。

图11是表示图9的步进电动机的磁体和定子的相位关系的侧视模式图。

图12是表示从图11的状态切换向线圈的通电使磁体旋转18度的状态的侧视模式图。

图13是表示从图12的状态切换向线圈的通电使磁体旋转18度的状态的侧视模式图。

图14是表示从图13的状态切换向线圈的通电使磁体旋转18度的状态的侧视模式图。

图15是本发明的第6实施方式的步进电动机的轴方向的剖面图。

图16是本发明的第7实施方式的步进电动机的轴方向的剖面图。

图17是本发明的第8实施方式的步进电动机的轴方向的剖面图。

图18是表示以往的快门装置的一个例子的分解立体图。

图19是表示以往的快门装置的另一个例子的分解立体图。

图20是图19的光量调节装置的剖面图。

图21是以往的步进电动机的轴方向的剖面图。

图22是以往的其他的步进电动机的分解立体图。

图23是图22的步进电动机的轴方向的剖面图。

图24是表示具有以往的其他的薄型的步进电动机的曝光量调整装置的立体图。

具体实施方式

下面根据图纸对本发明进行详细说明。

关于本发明的促动器及光亮调节装置，如以下的第1实施方式至第4实施方式所示；关于本发明的步进电动机如以下的第5实施方式至第8实施方式所示。

第1实施方式

图1至图4A及图4B是表示本发明的实施方式的促动器及光量调节装置的图，详细地说就是，图1是促动器的分解立体图，图2是以图1的促动器作为驱动源进行组装的光量调节装置的分解立体图，图3是光量调节装置的轴方向的剖面图。另外，图4A及图4B是表示磁体的旋转动作的状态的图3的沿B-B向的视图，图4A是仅表示从地板一侧观察时的磁体和定子的图，该图表示磁体向逆时针方向旋转的状态，图4B是仅表示切换从图4A向线圈的通电时的磁体和定子的图，该图表示使磁体顺时针旋转30°时的状态。

在图1至图4A及图4B中，1是环状的磁体，具有磁化部，该磁化部是将与环状磁体1的中心轴(假想轴)相垂直的方向的面在圆周方向分割成P份(P为偶数，在本第1实施方式中P＝8)，然后交替地对N极和S极进行平面磁化而形成的。在此，是对与后述定子3对置的面，即图示面的背面进行磁化，如图4A及图4B所示的那样将磁化部1a、1c、1e、1g磁化为S极，将1b、1d、1f、1h磁化为N极。该磁体1虽然是将铷类结合磁铁进行压缩成形而制成的，但也可以用注射成形来形成，此外也可以用氧化铁类材料的磁铁来制造。2是在由绝缘材料形成的绕线管上卷绕导线而形成的线圈，在磁体1的大致同心的位置上，其位于该磁体1的内圆周面的内侧并固定于后述的定子3上。另外，线圈2通过端子部2a与外部相连接。

3是由软磁性材料构成的定子，在从与其中心轴相垂直的面向轴方向，具有突出为列齿形状的磁极齿3a、3b、3c、3d，和用于固定后述轴承4的孔3e，其将在锻压工序等进行制造。在此磁极齿的数目为磁体1的被磁化的极数P的1/2个，即4个。定子3的全部磁极齿3a～3d通过向线圈2通电，被励磁为相同的N极或者S极。

4是轴承，为了使后述的转子5能够顺利地旋转，将其固定于定子3的孔3e内，该轴承4是用电磁软铁等的软磁性材料的金属，通过例如烧结制造法等制成的。另外，底面部4a是具有良好滑动性的轴向力承受面，其与后述的转子5的半球部5d相接触，用于进行相对于磁体1的定子3的轴方向的定位，并作为旋转中心。平面部4b与后述转子5的圆盘部5b接近并对置，但不接触。

5是定子，由旋转自如地支承于轴承4上的轴部5a、具有与该轴部5a直交的面的圆盘部5b、输出销5c、形成于轴部5a的前端的半球部5d构成。其材料是由低磁阻的电磁软铁等的软磁性材料构成的。磁体1的磁化面的相反一侧固定于转子5的圆盘部5b上。输出销5c是用于将转子5的旋转向后述的叶片传递的装置，并从后述地板6的切割孔6d突出。半球部5d，为了将摩擦力抑制为最小，对其表面进行了光滑地加工，上述摩擦力是由于在磁体1和定子3的磁极齿之间产生的轴方向的吸引力，而在固定于上述磁体1上的转子5和固定于定子3上的轴承4的底面部4a之间产生的。

6是用于使后述的叶片7、8在其平面上旋转的促动器的地板，具有开口部6a。6b、6c分别是作为后述的叶片7、8的旋转中心的支承轴。6d是用于限制转子5的输出销5c的旋转范围、以其端部决定叶片7、8的打开位置及关闭位置的切口部。其材料是例如由工程塑料构成的成型品。

7、8是作为光量调节部件的叶片，该叶片7、8与转子5的输出销5c的旋转相连动，并在地板6的开口部6a上旋转(进退)，以此调节其通过的光量，其旋转轴心的孔7a、8a嵌合于地板6的支承轴6b、6c上，输出销5c插入到长孔7b、8b中，从而进行开口部6a的开闭。9是具有开口部9a的按压板。

下面，对以上结构中的促动器进行说明。如图3的剖面图(省略表示剖面的剖面线)所示，固定有轴承4及线圈2的定子3、磁体1作为与圆盘部5b相贴合的转子5的上下两个组件。如果将磁体1的磁化面和定子3的各个磁极齿的空气间隔作为间隙A，则其距离可以具有即使转子5旋转也不与各个磁极齿相接触的最低限度的余量。另一方面，由于磁体1在定子3的各磁极齿的轴方向上对置，所以转子5整体一直被吸引到定子3一侧。因此，通过使转子5的半球部5d在旋转摩擦较少的状态下一直与固定于定子3上的轴承4的底面部4a相接触，能够将间隙A一直高精度地保持为一定的距离。

图4A所示的L是定子3的磁极齿和磁极齿之间的角度齿距，M是表示磁体1的各个磁化部的宽度的中心角度。L是360度×2/P，在此是90度。另外，M是360度/P，在此是45度。另外，在图4A中，转子5向逆时针方向旋转，在输出销5c与地板6的切口部6d的端面相接触后停止。图4B与图4A相反，转子5沿顺时针方向旋转，在输出销5c与地板6的切口部6d的相反侧端面相接触后停止。

参照图3对本第1实施方式的促动器的磁性回路进行说明。

当对内圆周的线圈2进行通电时，在该线圈2的周围将产生磁力线，该磁力线，到达线圈2旁边的与定子3的磁体1的磁化面对置的列齿形状的磁极齿3a、3b、3c、3d，接着从此处朝向转子5的圆盘部5b并通过磁体1。然后，朝向并通过转子5的圆盘部5b的中心，接着通过将与圆盘部5b对置的轴承4的平面部4b和转子5的轴部5a的剖面合在一起的剖面，从轴承4流向定子3，磁力线闭合。此外，如上述，使磁力线通过将轴承4的平面部4b和转子5的轴部5a剖面合在一起的剖面，是由于仅依靠转子5的轴部5a会使上述剖面积较小，所以以此防止磁力饱和，在与磁力线的流动方向相垂直方向的剖面积较小时在该部分容易形成上述磁力饱和。即，将转子5的轴径和轴承4的直径合在一起作为磁力线通路，使磁力线从圆盘部5a流出，上述圆盘部5a与作为轴承4的前端面的平面部4b的直径部分直接接触或靠近，通过将该部分作为低磁阻的磁路进行利用使其不易发生磁力饱和。另外，由于定子3及转子5的圆盘部5b和轴承部4都是由SUY(电磁软铁)等的低磁阻的软磁性材料制成的所以磁力损失较小。

在此，为了节省空间，对能够获得高转矩的结构进行说明。一般的，为了不改变供给的能量的量地增大促动器的转矩，选择具有高磁力的磁体，并有必要将该磁体放置在磁力线流过的空间，即，磁路所打开的磁场中。另一方面，在磁力回路中所打开的部分，由于此处宽度越宽磁阻越大，所以如果该部分的宽度极窄是很有利的。本第1实施方式的磁体1由于被进行平面磁化(在与轴相垂直的面一侧的圆周方向交替磁化)，所以一定以上的磁体厚度的增加不会与磁力的增加成比例。也就是，由于即使是薄型的磁体也具有充分的磁力，所以在满足制造上、组装上的足够的物理强度的程度下，可以将其做得较薄。因此，在本第1实施方式中，磁体1和定子3之间的间隙A，可以通过组装、加工精度设定为旋转体和固定体的最小限度的必要的距离，另外，磁体1和圆盘部5b一侧直接接触，无间隙。

另外，在本第1实施方式的促动器中，由于将除去定子3的板厚和转子5的圆盘部5b的厚度及伴随旋转的最低限度的间隙以外的空间，形成为线圈2的空间，所以由于磁体1在很多情况下不必形成为如上述那样的厚度，因此将该磁体1做成必要的厚度，使定子3的磁极齿3a～3d突出于磁体一侧并将从这些磁极齿3a～3d到转子5的圆盘部5b位置的空气间隔做得充分窄，使磁阻较小。因此，即使减少流入线圈2的电流也能产生较多的磁束，由于能够利用来自磁体1的高排斥、吸引力，所以以薄型的状态也能成为高输出、高效率的促动器。由此，本第1实施方式的促动器，除了线圈2、定子3、圆盘部5b及定子3的轴承4构成的磁力回路的损失较小，还能够无无用空间地最大限度地卷绕线圈2的卷线，即由于能够增加卷线数，所以能够成为单位空间获得的转矩较大、效率较高的电动机。

下面，在图4A、图4B中，对磁体1的旋转动作和定子3的关系进行说明。磁体1的磁化面为纸面的相反一侧，并与磁极齿3a～3d对置，因此，在图中，作为1a(背面S极)等进行表示。为了容易理解线圈2等不进行图示。

当不对线圈2通电时，如图4A所示，磁铁1首先在逆时针旋转的位置停止。在该状态下，输出销5c位于逆时针旋转的位置，叶片7处于以支承轴6c为旋转中心向逆时针方向旋转的状态，叶片8处于以支承轴6b为旋转中心向顺时针方向旋转的状态，即，关闭地板6的开口部6a处于快门关闭状态。从该状态开始，如果对线圈2例如通正电，对定子3的磁极齿3a～3d进行S极励磁，则磁体1接受旋转方向的电磁力，该磁体1开始向顺时针方向顺利地旋转。此外，当旋转过规定的角度后，通过地板6的切口部6d停止S的旋转，在规定的时间切断向线圈2的通电。该状态为图4B的状态。由此，叶片7以支承轴6c为旋转中心向顺时针方向旋转，叶片8以支承轴6d为旋转中心向逆时针方向旋转，以此从地板6的开口部6a完全避开，处于快门完全打开的状态。

下面，若从图4B的状态对向线圈2的通电进行反转，并对定子3的磁极齿3a～3d进行N极励磁，则通过对磁极齿3a～3d进行励磁磁体1接受旋转方向的电磁力，该磁体1开始向逆时针方向顺利地旋转。此外，当旋转角度达到规定的旋转角度后，通过地板6的切口部6d停止旋转，在规定的时间切断向线圈2的通电。该状态为图4A的状态。由此，叶片7以支承轴6c为旋转中心向逆时针方向旋转，叶片8以支承轴6d为旋转中心向顺时针方向旋转，以此完全关闭地板6的开口部6a，返回到快门关闭的状态。

如上述，通过切换向线圈2的通电方向，光量调节装置能够作为开闭通过开口部的光束的快门机构进行工作。

如以上说明，通过本第1实施方式的结构，能够不降低效率地形成在轴方向较薄的促动器。其磁性的构成要素按照轴方向的顺序为a)定子3(磁极齿3a～3d)，b)磁体1及内圆周的线圈2，c)转子5的圆盘部5b，并构成为薄型。

另外，由于轴方向的吸引力一直作用，所以转子5难以向与轴承4相反的方向拔出，以一个轴承4就能进行轴向和径向的定位，能够构成为向轴方向相反一侧的简易的止脱装置。

在此，对下列情况进行叙述：以这样的原理具有磁体、线圈和定子而构成的促动器，由于具有高转矩、部件数量少，所以能够构成为成本较低且为薄型的部件。

第1，环状的磁体1固定于以软磁性材料制成的转子5的圆盘部5b的表面上，且，使通过线圈2励磁的定子3与磁体1的磁化面对置，其结果，仅以一个缝隙构成定子3和磁体1的空气间隔；

第2，将相对于磁体1的假想的中心轴垂直的面交替地磁化(平面磁化)为分离的不同的极；

第3，将定子3的磁极齿3a～3d在轴方向延伸为列齿形状并抱住线圈2，并缩短其与极力转子5的圆盘部5b一侧的间隔，将其配置在整个圆周上构成；

第4，将磁体1配置在外侧(外圆周一侧)，在其内圆周面的内侧在大致同轴上以大致相同的高度配置有线圈2；

第5，设置在定子3上的磁极齿3a～3d为被磁体1磁化的磁极数的1/2；

第6，转子5的轴承4，仅由产生吸引力的定子3一侧的一个构成。

由于上述结构，通过向线圈2通电而产生的磁力线，由于横切位于定子3和转子5的圆盘部5b之间的磁体1，所以能有效地产生电磁力。另外，磁体1和转子5的圆盘部5b一体地构成，线圈2固定于定子3上，其结果，由于仅以一个缝隙构成定子3和磁体1的空气间隔，所以除了部件数量较少外，作为整体由该三个部分构成，能够使组装变得容易，且能够降低组装成本。此外，由于作为磁体1的材料的结合磁铁等一般容易破碎，所以通过贴合于由电磁软铁等构成的转子5，能够增加机械强度。此外，同时由于转子5的圆盘部5b作为挂金属衬里进行工作，所以能够保持磁性稳定的状态，并能够增大磁性强度，减少由于温度变化而导致的磁力降低。

另外，由于磁体1在轴方向的垂直面被磁化，所以与使用圆筒的外圆周面被磁化的磁体的促动器相比能够构成为薄型。另外，定子3由于向轴向延伸而构成，所以即使增大线圈2的卷线高度也能缩短磁体1和定子3的距离，磁阻较小。另外，在该促动器的结构中，内齿和外齿成对并且与磁体对置而不进行磁力线的交接，由于是相对于1个磁极齿向磁体流入磁力线的方式，所以磁极齿的数量最好是每一相为被磁体磁化的磁极数的1/2，与以往的磁化极数相同的必要的促动器相比，特别是在将促动器多极化的情况下，在关于磁极齿的宽度及间隙的加工性、机械强度这点上是很有利的。

另外，由于将磁体1配置在作为促动器的电动机的内部的最外侧(外圆周侧)，所以该磁体1的半径变大，有利于将产生的力变换为较大的转矩。此外，根据同样的观点，即使在半径较小的部位存在有磁体，由于作为整体有助于产生的转矩，所以在磁体1的轴方向的垂直平面上也能使宽度变小，而且，能够通过增大配置于磁体1的内侧的线圈2的体积提高平衡空间效率，并且提高促动器的特性。另外，由于将线圈2配置在与磁体1相同的高度，所以能够不增加轴方向的高度地构成为薄型。

另外，定子3由于沿着整个圆周以均等的齿距具有磁极齿3a～3d，所以能够增大其与磁体1对置的面积，能够最大限度地利用该磁体1的磁力线。另外，由于轴承4是由软磁性材料构成的，所以通过该部分的磁力线难以饱和，不会导致效率低下。

另外，由于将线圈2的周围用磁性材料的定子3等进行包围，所以从磁性回路漏掉的磁力线较少，不会导致效率低下。另外，由于驱动力产生的范围沿着整个圆周，所以将驱动力转换为旋转转矩的时候，难以产生不需要的横方向的力，作为促动器，难以产生振动、噪音、旋转不稳。由此，能够成为停止位置精度较高的促动器。

此外，在本第1实施方式中，由于将作为输出轴的转子5和轴承4追加到作为电磁驱动装置的最小限度要素的磁体1、定子3及线圈2中，所以部件数量较少，且由于分别为单纯的容易制造的平板形状，所以制造成本较低。

另外，由于在转子5和定子4之间长时间作用轴方向的吸引力，所以难以将转子5向与轴承4相反的方向拔出。因此，依靠设置于定子3一侧的一个轴承4就能进行转子5的轴向和径向的定位，能够将防止向轴向相反一侧脱离的简易的转子5的止脱部设置在盖上。另外，研究了输出销5c等的输出部的机构，通过将来自被驱动部件一侧的反作用设定为转子5的吸引力以下，能够使盖等的止脱部件省力，且能够进一步实现促动器的薄型化。

第2实施方式

图5所示的是本发明的第2实施方式的促动器的立体图。下面，仅就与上述第1实施方式的不同点进行说明。

在上述第1实施方式中，定子3和轴承4中的任何一个都是由软磁性材料构成的。在本发明的第2实施方式中，将这些一体地构成，作为具有轴承部13e的定子13。这样的结构，通过例如锻造、深冲加工或者金属注射成型法实现。

在图5中，在定子13中，不只是磁极齿13a～13d，还具有轴承部13e，以使转子5能够顺利旋转的形式作用。由此，如第1实施方式那样，组装轴承和定子的工序变得不必要，能够实现进一步降低成本。另外，在2部件为分离的情况下，对于决定促动器的特性的磁体和定子的磁极齿的距离，磁体→转子→轴承→定子4个部件与其精度相关。与此相对应，在第2实施方式中，通过轴承和定子的一体化，如磁体→转子→带轴承的定子那样，部件数量减少，且，能够以更高的精度决定磁体1和定子13的各个磁极齿13a～13d的距离，作为结果，以能够产生更高的转矩的更窄的距离作为该距离。

此外，在地板不是专用的情况下，可以考虑如14那样的盖。盖14具有进行转子5的旋转角度的限制的切口14a，由非磁性体的例如塑料等制成，并与定子13同轴进行配置，能够防止转子5的脱落及向促动器内部侵入异物。另外，通过在该盖14上设置由螺纹等形成的安装孔等，能够使促动器成为通用品。其他的部件由于与上述的第1实施方式相同，所以省略说明。

第3实施方式

图6是本发明的第3实施方式的促动器的轴向剖面图，该第3实施方式是相对于上述第1实施方式及第2实施方式以不锈钢棒作为转子轴。

由于光量调节装置的特性，磁力线的产生不会那么多，在磁力线通过转子16的圆盘部16a和定子3之间时不必担心磁性饱和的情况下，使用例如不锈钢棒作为转子16的轴15，使用软磁性材料作为圆盘部16a等，通过压入等制造不锈钢轴。其他的部分由于与上述第1实施方式相同，所以省略其说明。

产生于线圈2的周围的磁力线，以线圈2的旁边的定子3→磁体1→转子16的圆盘部16b→轴承4的平面部4b→轴承4→定子3的顺序流动。由此，转子16的圆盘部16b能够通过软磁性材料的冲压加工等廉价地进行制造，作为没有成为磁性回路的转子16的旋转中心的轴15能够使用单体且便宜的棒材，作为装置整体成本较低。

第4实施方式

图7及图8是本发明的第4实施方式的促动器的剖面图及仅表示磁体和定子、模拟轭的上面图，该第4实施方式是相对于上述第1实施方式及第2实施方式，在用非磁性体制造的盖18的一部分上，以插入成形法等方法装入由软磁性材料制成的模拟轭17，以改善促动器的齿槽效应特性，上述非磁性体是以防止异物的侵入及安装促动器为目的。

使用作为非磁性体的一般的称作为工程塑料的高性能塑料成型壳体18，在外圆周的一部分上配置有电磁软铁等的模拟轭17。模拟轭17的位置为磁体1的磁化面和定子3所对置的位置的外侧，即，能拾取从磁体1泄漏的磁力线，并且，不与定子3相接触以使其不受通过线圈2励磁所产生的磁力线影响的位置。

通过插入到上述盖18中，将模拟轭17配置到能对磁体1作用吸引力且受被励磁的线圈2的影响较少的位置。此外，在磁体1为8极的情况下，能够将8个模拟轭17等分配置到例如外径一侧以改变不通电时的齿槽效应特性。如果在例如图8的相位上配置模拟轭17，则能够增大转子5的待机位置的保持力。即，在将定子3励磁的情况以外的情况下，能够根据促动器的特性调整所谓的转矩，即作用于磁体1上的转矩。详细地说，能够不改变向线圈2通电时的转子5的旋转特性地，增大该转子5的旋转开始位置和终端位置的转子5的保持转矩，由此，在采用第4实施方式的结构的促动器的光量调节装置(关于光量调节的叶片等部件未图示)中，能够提高用于开闭地板的开口部的叶片的打开位置和关闭位置的稳定性。其他的部分由于与上述第1实施方式及第2实施方式相同，所以省略其说明。

第5实施方式

图9至图14是表示本发明的第5实施方式的步进电动机的图，详细地说就是，图9是步进电动机的分解立体图，图10是步进电动机的轴向剖面图，图11是表示磁体和定子的相位关系的侧视模式图，图12是表示从图11的状态切换向线圈的通电、使磁体旋转18度的状态的侧视的模式图。另外，图13是表示从图12的状态切换向线圈的通电、使磁体旋转18度的状态的侧视的模式图，图14是表示从图13的状态切换向线圈的通电使磁体旋转18度的状态的侧视的模式图。

在从图9至图12中，21是环状的第1磁体，在与其中心轴相垂直的面上构成有在圆周方向进行P分割(P为偶数，在本第5实施方式中P＝10)并且N极和S极被交替地进行平面磁化的磁化部。在此，将与第1定子23对置的面进行磁化，将磁化部21a、21c、21e、21g、21i(21e、21g、21i未图示)磁化为S极，将21b、21d、21f、21h、21j(21f、21h未图示)磁化为N极。该第1磁体21虽然是将铷类结合磁铁进行压缩成形而制成的，但也可以用注射成形来形成，此外也可以用氧化铁类材料的磁铁来制造。27是第2磁体，是用与上述第1磁体21相同的部件构成的。即，第2磁体27，是将与第2定子29对置的面进行磁化，将磁化部27a、27c、27e、27g、27i(27e、27g、27i未图示)磁化为N极，将27b、27d、27f、27h、27j(27f、27h未图示)磁化为S极。

22是第1线圈，在由绝缘材料构成的绕线管上卷饶有导线，在与第1磁体21大致同心的位置上，固定于位于第1磁体21的内圆周面的内侧的第1定子23上。28是第2线圈，是由与上述第1线圈22相同的部件构成的。

23是由软磁性材料构成的第1定子，在与中心轴相垂直的方向延伸的列齿形状的磁极齿23a、23b、23c、23d、23e和用于支承后述的第1轴承24的孔，及合乎壳体25的相位的切口52a和用于配合磁极齿的相位的突起部，是通过冲切工序等进行制造的。在此，磁极齿的数量为第1磁体21的磁化极数P的1/2个，即5个。第1定子23的所有的磁极齿23a～23e通过向第1线圈22通电被励磁成同一N极或者S极。29是第2定子，是通过与上述第1定子23相同的部件构成的。即，第2定子29，是由软磁性材料构成的，在与中心轴相垂直的方向延伸的列齿形状的磁极齿29a、29b、29c、29d、29e和用于支承后述的第2轴承30的孔，及合乎壳体25的相位的切口25b和用于配合磁极齿的相位的突起部，是通过冲切工序等进行制造的。在此，磁极齿的数量为第2磁体27的磁化极数P的1/2个，即5个。第2定子29的所有的磁极齿29a～29e通过向第2线圈28通电被励磁成同一N极或者S极。

24是第1轴承，为了能够使转子26光滑地旋转滑动而固定于第1定子23上，使用电磁软铁等的软磁性材料的金属，通过烧结制造方法等制造的。另外，具有推力承受面，能够与转子26的突缘部26b的推力承受面相接触，其结果，能够进行相对于第1磁体21及第2磁体27的第1定子23及第2定子29的轴向定位。30是第2轴承，是通过与上述第1轴承24相同的部件构成的。即，第2轴承30，固定于第2定子29上，是用电磁软铁等的软磁性材料的金属，通过烧结制造方法等制造的。另外，具有推力承受面，能够与转子26的突缘部26b的推力承受面相接触，其结果，能够进行相对于第1磁体21及第2磁体27的第1定子23及第2定子29的轴向定位。

25是由软磁性材料构成的壳体，具有以规定的同轴度固定有切口25a、25b、第1定子23和第2定子29的台阶高差部，上述切口25a、25b以成规定的相位的形式结合第1定子23和第2定子29。在此，该切口25a和25b的相位的偏角为360度/2P，为旋转18度后的位置，由此第1定子23和第2定子29在旋转方向偏离18度地进行组装。

26是转子，由圆盘部26a、突缘部26b构成，上述圆盘部26a具有通过第1轴承24和第2轴承30能够旋转地支承的轴部和垂直于该轴部的面。其材料由磁阻较小的电磁软铁等的软磁性材料构成。第1磁体21和第2磁体27，不同的极彼此相互对置，并固定于该转子26上。即，如图11所示，以在第1磁体21的磁化面21a的S极的夹着转子26的圆盘部26a的相反一侧，为第2磁体27的磁化面27a的N极的形式相互贴合。另外，极和极的边界重合。实际上在制成固定有两个磁体的转子磁体的时候，事先将由磁性材料构成的圆盘形状的坯件贴合在转子26的前后面，接着将其设置在磁化装置中进行磁化，以此能够在磁体上形成磁极。根据该方法，由于根据在2个磁体上进行的磁化装置的磁化叉形件的配置、工件的固定位置精度决定磁极的相位，所以能够省略重合2个磁极的相位等的工序。另外，在此，虽然是贴合于转子26后进行磁化，但是也可以采用将事先磁化的2个磁体贴合于转子26上的方法。

此外，本第5实施方式的步进电动机，虽然是呈将上述第1实施方式及第2实施方式所示的促动器层叠为轴方向的2层的形状，但是由于在转子的内部共有安装有磁体的转子A相和B相的2个磁性回路，所以一般的与定子相接触的圆盘形状部分将两个作为一个圆盘进行利用，以削减部件。磁力线具有即使在磁路中也会通过磁阻小的部分，即磁路上的近路的特性。即，在圆盘的板厚方向，从安装有各个相的磁体的一侧的面的表层通过，只要在圆盘上有规定的厚度，各个磁性回路的磁力线就难以干涉。

在此进行作用的说明。如图10的剖面图(省略表示剖面的剖面线)所示，固定有第1轴承24及第1线圈22的第1定子23、两面(表面和背面)贴合有第1磁体21和第2磁体27的转子26、固定有第2轴承30及第2线圈28的第2定子29，为上、中、下三个组件，第1轴承24和第2轴承30的各自的止推面的距离，是通过将第1定子23和第2定子29紧密固定在壳体25的台阶高差部上而形成的规定的间隔，这是在转子26的上下突缘部26b的间隔上加入旋转所需的最低限度的余量而形成的距离。由此，第1磁体21和第1定子23之间的间隙C，及第2磁体27和第2定子29之间的间隙D分别形成为一定的间隔。因此，由于只要高精度地管理好间隙A和间隙B两个空气间隔就可以，所以组装不会变得困难。另外，在图11中表示的是将转子26向第1轴承24一侧移动的状态，这是在规定的间隙C和间隙D的基础上，再加上作为电动机的轴间隙(轴向间隙)而得到的。

如图11所示，第1定子23的磁极齿23a等和第2定子29的磁极齿29a等仅向旋转方向偏离PHs的角度。第1磁体21和第2磁体27的磁化角度的相位相同。在此，L1表示各个定子的磁极齿和磁极齿的角度节距，M是各个磁体的磁化宽度的角度。L1为360度×2/P，在此为72度。另外，M为360度/P，在此为36度。因此，PHs为L的1/2，即18度。

在此，将第1磁体21、第1线圈22、第1定子23、圆盘部26a及第1轴承24称作A相的组件；将第2磁体27、第2线圈28、第2定子29、圆盘部26a及第2轴承30称作B相的组件。

首先，参照图10的剖面图对A相的组件的磁性回路进行说明。若对位于内圆周的第1线圈22进行通电，则在该第1线圈22的周围将产生磁力线，该磁力线到达第1线圈22的附近的与第1定子23的第1磁体21的磁化面相对置的列齿形状的磁极齿23a、23b、23c、23d、23e，并从此处朝向位于第1磁体21的相反侧的转子26的圆盘部26a，接着通过第1磁体21。然后，从转子26的圆盘部26a通过内圆周的突缘部26b和转子26的轴部，并从第1轴承24流向第1定子23，磁力线闭合。由于第1定子23及转子26的圆盘部26a和突缘部26b、第1轴承24是由SUY(电磁软铁)等的软磁性材料制成的，所以磁性损失较小。另外，由于第1磁体21被进行平面磁化，所以即使不增加厚度也能具有充分的磁力，因此可以将其做得较薄。第1磁体21和第1定子23之间的间隙C，通过组装、加工精度可以作为旋转体和固定体的最小限度的必要的距离，另外，由于第1磁体21和圆盘部26a一侧直接接触、没有间隙，所以从第1定子23到转子26的圆盘部26a为止的空气间隔间隙C充分狭窄，磁性损失较小。由此，由第1线圈22、第1定子23、圆盘部26a及第1轴承24构成的磁性回路的损失较小。

下面，参照图10的剖面图，对B相的组件的磁性回路进行说明。若对位于内圆周的第2线圈28进行通电，则在线圈的周围将产生磁力线，该磁力线到达线圈附近的与第2定子29的第2磁体27的磁化面相对置的列齿形状的磁极齿29a、29b、29c、29d、29e，并从此处朝向位于第2磁体27的相反侧的转子26的圆盘部26a，接着通过第2磁体27。然后，从转子26的圆盘部26a通过内圆周的突缘部26b和转子26的轴部，并从第2轴承30流向第2定子29，磁力线闭合。由于第2定子29及转子26的圆盘部26a和突缘部26b、第2轴承30是由SUY(电磁软铁)等的软磁性材料制成的，所以磁性损失较小。另外，由于第2磁体27被进行平面磁化，所以即使不增加厚度也能具有充分的磁力，因此可以将其做得较薄。第2磁体27和第2定子29之间的间隙D，通过组装、加工精度可以作为旋转体和固定体的最小限度的必要的距离，另外，由于第2磁体27和圆盘部26a一侧直接接触、没有间隙，所以从第2定子29到转子26的圆盘部26a为止的空气间隔间隙D充分狭窄，磁性损失较小。由此，由第2线圈28、第2定子29、圆盘部26a及第2轴承30构成的磁性回路的损失较小。

因此，即使减少流向线圈的电流也能产生大量的磁力线，由于利用来自磁体的高排斥、吸引力，所以以薄型的状态也能成为高输出、高效率的步进电动机。

下面，说明旋转动作。图11至图14，是表示如上述的图9及图10所示的步进电动机的12个磁体和2个定子的相位关系的侧视的局部图，为了理解容易，线圈等，在图11至图14中未做显示。下面，用图9～14对步进电动机的旋转驱动进行说明。

图11的状态，是表示如下的状态：通过对第1线圈22通正电，使第1定子23的磁极齿23a、23b、23c、23d、23e为N极；同时，通过对第2线圈28通正电，使第2定子29的磁极齿29a、29b、29c、29d、29e为S极。此时，将第1磁体21的上面一侧磁化为S极的磁化部21a、21c、21e、21g、21i的中心产生分别朝向第1定子23的磁极齿23a～23e的中心的旋转力(图11的箭头R的方向)，同时，将第2磁体27的下面一侧磁化为N极的磁化部27a、27c、27e、27g、27i的中心产生朝向第2定子29的磁极齿29a～29e的中心的旋转力(图11的箭头R的相反方向)，由此，在图11的状态下保持旋转方向的平衡并静止。

下面，从图11的状态，若一边保持向第1线圈22的正通电，即，将第1定子23的磁极齿23a～23e作为N极，一边将向第2线圈28的通电切换为逆通电，则第2定子29的磁极齿29a～29e将变为N极，第2磁体27的下侧面的被磁化为S极的磁化部27b、27d、27f、27h、27j将产生朝向第2定子29的磁极齿29a～29e的中心的旋转力，并开始向图中箭头R方向的旋转。接着，在图12所示的状态下保持平衡并静止。该状态，是第1磁体21及第2磁体27，即，转子26从图11的状态向箭头R方向旋转18度的状态。

接着，从图12的状态，若一边保持向第2线圈28的逆通电，即，将第2定子29的磁极齿29a～29e作为S极，一边将向第1线圈22的通电切换为逆通电，则第1定子23的磁极齿23a～23e将变为S极，第1磁体21的下侧面的被磁化为N极的磁化部21b、21d、21f、21h、21j将产生朝向第1定子23的磁极齿23a～23e的中心的旋转力，并开始向图中箭头R方向的旋转。接着，在图13所示的状态下保持平衡并静止。该状态，是第1磁体21及第2磁体27，即，转子26从图12的状态向箭头R方向旋转18度的状态。

接着，从图13的状态，若一边保持向第1线圈22的逆通电，即，将第1定子23的磁极齿23a～23e作为S极，一边将向第2线圈28的通电切换为正通电，则第2定子29的磁极齿29a～29e将变为S极，第2磁体27的下侧面的被磁化为S极的磁化部27b、27d、27f、27h、27j将产生朝向第2定子29的磁极齿29a～29e的中心的旋转力，并开始向图中箭头R方向的旋转。接着，在图14所示的状态下保持平衡并静止。该状态，是第1磁体21及第2磁体27，即，转子26从图13的状态向箭头R方向旋转18度的状态。

如上述，通过顺次切换向第1线圈22及第2线圈28的通电方向，第1磁体21及第2磁体27，即，转子26将顺次旋转到与通电相位相对应的位置。

通过如本第5实施方式说明的结构，能够形成不降低效率且轴方向较薄的步进电动机。其磁性构成要素，按照以下轴方向的顺序构成为薄型：a)A相定子(磁极齿)，b)A相磁体和A相线圈，c)A、B相共通的转子圆盘部，d)B相磁体和B相线圈，e)B相定子(磁极齿)。

在此，对以下情况进行说明：以这样的原理通过层积由定子从上下方向夹持磁体和线圈的结构而构成的2相步进电动机，由于部件数量较少，所以能够形成为成本低且较薄的部件，又，由于轴方向重叠的层数较少，所以是一种容易组装的结构。

第1，将第1实施方式及第2实施方式所示的促动器在轴方向层叠为2层，将2个磁体固定于一个转子上，在一个转子的内部共同具有A相和B相的2个磁性回路的一部分；

第2，将圆盘形状的第1磁体21和第2磁体27两个磁体固定于由软磁性材料制成的转子26的圆盘部26a上，且，使由第1线圈22励磁的第1定子23、由第2线圈28励磁的第2定子29分别与第1磁体21及第2磁体27的磁化面对置，其结果，以A相和B相各一个位置，合计仅两个间隙构成定子和磁体的空气间隔；

第3，将相对于作为第1磁体21及第2磁体27的旋转中心的轴垂直的面分割交替磁化为不同的极；

第4，将列齿配置在整个圆周上而构成，上述列齿是将第1定子23、第2定子29的各个磁极齿在半径方向延伸而成的；

第5，将第1磁体21和第2磁体27的磁极的相位相同地安装到转子26上，将第1定子23和第2定子28的磁极齿的相位错开360°除以磁化极数的2倍所得到的角度，并安装到壳体上；

第6，将第1磁体21及第2磁体27配置到装置的外侧，在其内圆周面的内侧在大致同轴上以大致相同的高度配置第1线圈22及第2线圈28；

第7，通过软磁性材料制造第1轴承24及第2轴承30；

第8，分别设置于第1定子23及第2定子29上的磁极齿为被磁体磁化的磁极数的1/2。

通过上述结构，虽然是将与第1实施方式及第2实施方式所示的促动器相同的结构的部件在轴方向层叠为2层并作为2相驱动的步进电动机，但是转子是一个部件，所以部件数量较少。另外，磁力线具有通过磁路中磁阻最小的部分，即，通过形状上的近路的特性，在此，由于在圆盘的板厚方向从安装有各个相的磁体一侧的面的表层通过，所以各个磁性回路的磁力线的干涉较小。

另外，通过向第1线圈22通电而产生的磁力线，由于横切位于第1定子23和转子26的圆盘部26a之间的第1磁体21，所以能够有效地产生电磁力。另外，通过向第2线圈28通电而产生的磁力线，由于横切位于第2定子29和转子26的圆盘部26a之间的第2磁体27，所以能够有效地产生电磁力。另外，第1磁体21和转子26的圆盘部26a及第2磁体27一体地构成，第1线圈22固定于第1定子23上，第2线圈28固定于第2定子29上，其结果，由于定子和磁体的空气间隔仅通过A相和B相各一个位置合计两个间隙构成，所以部件数量较少，而且整体由3个部分构成，组装容易，且组装成本低。另外，由于在转子26的圆盘部26a的表面和背面上固定有2个磁体，所以在将磁化前的磁性材料的2个坯件固定在转子26上后，由于将这些在磁化装置中进行磁化加工，所以不必一边调整磁化完的磁体的相位一边进行贴合，组装容易。另外，作为磁体材料的结合磁铁等一般容易破碎，通过贴合于由电磁软铁等构成的转子26上来增加机械强度。此外，同时，由于转子26的圆盘部26a作为挂金属衬里进行工作，所以能够保持磁性稳定的状态，能够增大磁性强度减少由于温度变化而引起的磁力降低。

此外，由于磁体21的垂直于轴方向的面被磁化，所以，与使用圆筒的外圆周面被磁化的磁体的步进电动机相比能够构成为薄型。另外，第1定子23、第2定子29由于全部由向半径方向延伸的列齿形状构成，所以与向轴方向延伸而构成的定子相比轴方向的尺寸较小。另外，在该步进电动机的结构中，内齿和外齿成对，并且与磁体对置不进行磁力线的交接，由于是相对于一个磁极齿向磁体流入磁力线的方式，所以磁极齿的数量最好为每一相为被磁体磁化的磁极数的1/2，与以往的磁化极数相同的步进电动机相比，特别是在对步进电动机进行多极磁化的情况下，在磁极齿的宽度及间隙的加工性、机械强度方面是很有利的。

另外，由于将磁体配置在电动机内部最外侧(外圆周一侧)，所以磁体的半径变大，在将产生的力变换为大的转矩时是很有利的。另外，根据相同的观点，由于即使在半径过小的部位存在有磁体，作为整体有助于产生的转矩的比例也是很小的，所以使垂直于磁体的轴方向的平面的宽度变窄，于是，通过增大配置于磁体内侧的线圈的体积能够使平衡空间效率变高，能够提高步进电动机的特性。进而，由于将线圈配置在与磁体相同的高度，所以能够不增加轴方向的高度地构成为薄型。

此外，由于通过将2个磁体的磁化的相位统一，并将2个定子的相位错开360度除以磁化极数的2倍所得到的角度，以此来作为2相步进电动机，所以能够在将2个磁性材料安装到转子上的状态下，通过一次磁化来最为2个磁体。另外，由于是通过第1线圈2和第2线圈28两个线圈而形成的2相步进电动机，所以控制容易，且驱动电路简单。此外，各个定子，由于沿着整个圆周以均等的节距具有磁极齿，所以能够增大与磁体对置的面积，能够最大限度地利用磁体的磁力线。另外，轴承由于是通过软磁性材料构成的，所以通过该部分的磁力线难以饱和，不会导致效率降低。

另外，由于通过软磁性材料的定子等包围线圈2、28的周围，所以从磁性电路漏出的磁力线较少，且效率较低。此外，由于产生驱动力的范围也是沿着整个圆周，所以在将驱动力变换为旋转转矩时难以产生不需要的横方向的力，作为步进电动机难以发生振动、噪音、旋转不稳的情况。由此，能够成为停止位置的精度较高的步进电动机。

此外，在本第5实施方式中，由于在所谓的电磁驱动装置的最小限度的要素：磁体、定子及线圈中，追加转子和轴承，所以部件数量较少，且，由于各自是简单且容易制造的平板形状，所以制造成本较低。

第6实施方式

图15是本发明的第6实施方式的步进电动机的剖面图，上述第6实施方式是相对于第5实施方式，将转子26分割成圆盘36和轴37两个部件，圆盘36是由软磁性材料制成，以不锈钢棒等作为轴37。其余部分由于与第5实施方式相同，所以省略其说明。

产生于线圈的周围的磁力线按照线圈附近的定子→磁体→圆盘36→突缘部→轴承→定子的顺序进行流动。在此，与磁体贴合的圆盘36及凸缘部是由电磁软铁等的软磁性材料制成的，轴37是由轴的刚性、硬度较高的不锈钢棒制成的，所以可以将高性能低成本的市售棒材用于轴37，圆盘36是通过冲压等加工而成的，由此能够降低合计的部件成本。即使在这种情况下，在将磁化前的磁性材料的2个坯件事先贴合在圆盘部36上之后能够通过磁化装置进行磁化，不必一边调整磁化完的磁体的相位一边进行组装。

第7实施方式

图16是本发明的第7实施方式的步进电动机的剖面图，上述本发明的第6实施方式，是相对于上述第6实施方式同样地将不锈钢等市售棒材作为转子的轴部37进行利用，将贴合有2个磁体的转子46的圆盘部46a分割为2个圆盘，进而在中间夹装PC等的衬垫48作为空气间隙，其结果，将2个磁体、2个圆盘部和衬垫与轴37进行一体化。其余部分由于与上述第6实施方式相同，所以省略其说明。

产生于线圈的周围的磁力线按照线圈(22、28)附近的定子(23、29)→磁体(21、27)→转子的圆盘46a-→突缘部46b→轴承(24、30)→定子(23、29)的顺序进行流动。由此，由于A相的磁性回路和B相的磁性回路在转子46的圆盘部46a中不进行干涉，所以能提高转子46的输出转矩。即使在这种情况下，也能够将磁化前的磁性材料的坯件事先贴合在圆盘部46a上，进而在贴合这些部件后，通过磁化装置进行磁化，不必一边调整磁化完的磁体的相位一边进行组装。

第8实施方式

图17是本发明的第8实施方式的步进电动机的剖面图，该第8实施方式是相对于上述第5实施方式，用非磁性体的由烧结黄铜制成的含油金属制造转子56的轴承54、60，与此同时，将相当于第5实施方式的转子26、定子23、29的转子56、定子53、59的形状进行一部分改变。其余部分由于与上述第5实施方式相同，所以省略其说明。

产生于线圈的周围的磁力线，按照线圈附近的定子(53、59)→磁体(21、27)→转子56的圆盘56a→突缘部56b→定子的顺序进行流动。在此，用非磁性体的由烧结黄铜制成的含油金属制造轴承54、60，并将转子56的突缘部56b延长至定子的高度，磁性回路为磁力线直接从转子56流入定子(53、59)的形式。由此，通过与磁体贴合，在被磁化的转子56的突缘部56b和轴承54、60之间将不产生吸引力，另外，可以使用更容易得到的由烧结黄铜制成的含油金属的轴承，能够降低旋转损失和成本。

如以上说明，通过上述各实施方式，能够提供如下的促动器或者以此作为驱动源的光量调节装置：能够构成为薄型且能够保持高效率，同时，能够对应多极化，具有良好的组装性，并能够价格低廉地进行制造。

另外，能够提供一种构成为薄型且能够对应多极化、具有良好的组装性、能够价格低廉地进行制造的高性能的步进电动机。

Claims (9)

1.一种促动器，由以下部件构成：

磁体，该磁体为环状，并且垂直于其中心轴方向的至少一个面在圆周方向分割、被交替地平面磁化为不同的极；

定子，该定子具有与上述磁体的磁化面对置的多个磁极齿；

由软磁性材料构成的转子，该转子以旋转轴为中心能够旋转地被保持，并具有圆盘部，该圆盘部将上述磁体固定在与上述旋转轴垂直的面上；

线圈，该线圈配置于与上述磁体大致同一平面上，并固定于上述定子上、用于对该定子及上述圆盘部进行励磁。

2.如权利要求1所述的促动器，其特征在于，上述磁体固定于与上述定子对置的上述转子的圆盘部的面的外圆周一侧；上述线圈，固定于上述定子的与上述磁体对置的面的比该磁体更位于内圆周一侧。

3.如权利要求2所述的促动器，其特征在于，具有固定于上述定子上，并且能够旋转地支承上述转子的轴部、由软磁性材料构成的轴承。

4.如权利要求3所述的促动器，其特征在于，上述转子，通过该轴部的前端突部与上述轴承的底面一侧相接触，进行轴方向的定位，上述轴承的前端面以接近上述转子的圆盘部的形式延伸。

5.如权利要求1所述的促动器，其特征在于，在上述磁体的外圆周上，具有安装于由非磁性体材料构成的盖上的由软磁性材料构成的模拟轭。

6.一种光量调节装置，由以下部件构成：

磁体，该磁体为环状，并且垂直于其中心轴方向的至少一个面在圆周方向分割、被交替地平面磁化为不同的极；

定子，该定子具有与上述磁体的磁化面对置的多个磁极齿；

由软磁性材料构成的转子，该转子以旋转轴为中心能够旋转地被保持，并具有圆盘部，该圆盘部将上述磁体固定在与上述旋转轴垂直的面上；

线圈，该线圈配置于与上述磁体大致同一平面上，并固定于上述定子上、用于对该定子及上述圆盘部进行励磁；

对应于上述转子的旋转进行动作的输出部件；

具有开口部的地板；

光量调节部件，该光量调节部件通过上述输出部件驱动，并在上述地板的开口部上移动，用于改变通过上述开口部的光量。

7.一种步进电动机，由以下部件构成：

第1磁体及第2磁体，该第1磁体及第2磁体为环状，并且垂直于其中心轴方向的至少一个面在圆周方向分割、被交替地平面磁化为不同的极；

第1定子，该第1定子具有与上述第1磁体的磁化面对置并向径向延伸的多个磁极齿；

第2定子，该第2定子具有与上述第2磁体的磁化面对置并向径向延伸的多个磁极齿；

转子，该转子由软磁性材料构成，并由具有能够旋转地被保持的轴部和与该轴部相垂直的面的圆盘部构成；

第1线圈，该第1线圈固定于上述第1定子上，用于对第1定子及将第1磁体固定在一侧的上述转子的圆盘部进行励磁；

第2线圈，该第2线圈固定于上述第2定子上，用于对第2定子及将第2磁体固定在另一侧的上述转子的圆盘部进行励磁。

8.如权利要求7所述的步进电动机，其特征在于，固定于上述第1定子上的上述第1线圈，在其内圆周一侧配置有从上述圆盘部向上述第1定子突出的第1突缘部，在其外圆周一侧配置有第1磁体，在与上述第1定子相接触一侧的相反一侧配置有上述转子的圆盘部；

固定于上述第2定子上的上述第2线圈，在其内圆周一侧配置有从上述圆盘部向上述第2定子突出的第2突缘部，在其外圆周一侧配置有第2磁体，在与上述第2定子相接触一侧的相反一侧配置有上述转子的圆盘部。

9.如权利要求8所述的步进电动机，其特征在于，具有固定于上述第1及第2定子并能够旋转地支承上述转子、由软磁性材料构成的轴承，该轴承与上述第1及第2突缘部相连接。

Images