JP2002272083A - Driver and light-quantity controller - Google Patents

Driver and light-quantity controller

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JP2002272083A
JP2002272083A JP2001068273A JP2001068273A JP2002272083A JP 2002272083 A JP2002272083 A JP 2002272083A JP 2001068273 A JP2001068273 A JP 2001068273A JP 2001068273 A JP2001068273 A JP 2001068273A JP 2002272083 A JP2002272083 A JP 2002272083A
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magnetic pole
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outer magnetic
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driver and a light-quantity controller wherein their manufacturing is simple, and they have high outputs, and further, they are small, thin, and easily treatable. SOLUTION: The driver has a magnet wherein it is shaped into a cylinder, and at least its outer surface is divided into n circumferential portions to magnetize them alternately as different polarities, and further, it is made rotatable around the central axis of the driver; a coil provided in a coaxial way with the magnet; an outer magnetic-pole portion excited by the coil and provided oppositely to the outer surface of the magnet and comprising a plurality of comb-teeth-form portions each of which has the predetermined opposite angle of A deg. to the outer surface of the magnet; and an inner magnetic-pole portion excited by the coil and provided oppositely to the inner surface of the magnet and having a hollow-cylinder form. In the driver, when representing respectively the dimensions of the outer and inner diameters of the magnet as D1 and D2, the opposite angle A of each comb-teeth-form portion of the outer magnetic-pole portion to the outer surface of the magnet is so set as to satisfy the relation of A<(248.4/n)-58.86×(D1-D2)/(D1×π). Also, the light-quantity controller has light-quantity controlling members which are so coupled to the magnet and are so rotated by it as to control the light-quantity passing through the inside of the inner magnetic-pole portion having a hollow-cylinder form.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超小型に構成した駆動
装置とそれを用いた光量制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultra-compact drive device and a light amount control device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、小型モータに適する形態としてブ
ラシレスタイプのものがあげられる。ブラシレスタイプ
のモータで駆動回路の単純なものとしては以下に記載す
る永久磁石を用いたステップモータがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a brushless type suitable for a small motor. As a brushless type motor having a simple drive circuit, there is a step motor using a permanent magnet described below.

【0003】小型円筒形状のステップモータとしてはまず図
6に示すものがある。これは、ボビン101にステータ
コイル105が同心状に巻回され、ボビン101は2個
のステータヨーク106で軸方向から挟持固定されてお
り、かつステータヨーク106にはボビン101の内径
面円周方向にステータ歯106aと106bが交互に配
置され、ケース103には、ステータ歯106aまたは
106bと一体のステータヨーク106が固定されてス
テータ102が構成されている。2組のケース103の
一方にはフランジ115と軸受け108が固定され、他
方のケース103には他の軸受け108が固定されてい
る。ロータ109はロータ軸110に固定されたロータ
磁石111からなり、ロータ磁石111はステータ10
2のステータヨーク106aと放射状の空隙部を形成し
ている。そして、ロータ軸110は2個の軸受け108
の間に回転可能に支持されている。
FIG. 6 shows a small cylindrical step motor. In this configuration, a stator coil 105 is concentrically wound around a bobbin 101, and the bobbin 101 is sandwiched and fixed from two axial directions by two stator yokes 106, and the inner circumferential surface of the bobbin 101 is fixed to the stator yoke 106 in the circumferential direction. Stator teeth 106a and 106b are alternately arranged, and a stator 102 is formed by fixing a stator yoke 106 integral with the stator teeth 106a or 106b to the case 103. A flange 115 and a bearing 108 are fixed to one of the two cases 103, and another bearing 108 is fixed to the other case 103. The rotor 109 includes a rotor magnet 111 fixed to a rotor shaft 110, and the rotor magnet 111
A radial gap is formed with the second stator yoke 106a. And, the rotor shaft 110 has two bearings 108.
It is rotatably supported between.

【0004】このような構造のステップモータの変形例とし
て、特公昭53−2774号で提案される光制御装置が
ある。これはステップモータに連結するシャッタ羽根を
ステップ的に開閉させて光の通過量を制御するものであ
る。また、別の変形例として、特開昭57−16684
7号で提案される中空形モータがある。これはステップ
モータをリング状の構造として、その中央部の空洞を光
等が通過可能としたものである。
As a modified example of the step motor having such a structure, there is a light control device proposed in Japanese Patent Publication No. 53-2774. This is to control the amount of light passing by opening and closing the shutter blades connected to the step motor in a stepwise manner. As another modified example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-16684
No. 7 proposes a hollow motor. This is a device in which a step motor has a ring-shaped structure, and light or the like can pass through a cavity at a central portion thereof.

【0005】また、1個のコイルで駆動するステップモータ
としては時計で多く用いられている図8に示すものがあ
る。201は永久磁石からなるロータ、202、203
はステータ、204はコイルである。
[0005] As a step motor driven by one coil, there is one shown in FIG. 8 which is often used in a timepiece. 201 is a rotor made of permanent magnets, 202 and 203
Is a stator, and 204 is a coil.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示す上記従来の小型のステップモータは、ロータの外周
にケース103、ボビン101、ステータコイル10
5、ステータヨーク106が同心状に配置されているた
め、モータの外形寸法が大きくなってしまう欠点があっ
た。また、ステータコイル105への通電により発生す
る磁束は図7に示すように主としてステータ歯106a
の端面106a1とステータ歯106bの端面106b
1とを通過するため、ロータ磁石111に効果的に作用
しないのでモータの出力は高くならない欠点がある。
However, the conventional small step motor shown in FIG. 6 has a case 103, a bobbin 101, and a stator coil 10 on the outer periphery of the rotor.
5. Since the stator yoke 106 is arranged concentrically, there is a disadvantage that the outer dimensions of the motor become large. The magnetic flux generated by energization of the stator coil 105 mainly generates the stator teeth 106a as shown in FIG.
End face 106a1 and end face 106b of stator tooth 106b
1 does not act on the rotor magnet 111 effectively, so that the output of the motor does not increase.

【0007】特公昭53−2774号の光制御装置及び特開
昭57−166847号の中空形モータにおいても上記
と同様に、ロータ磁石の外周にステータコイル及びステ
ータヨークが配置されているためモータの外形寸法が大
きくなるとともに、ステータコイルへの通電により発生
する磁束がロータ磁石に効果的に作用しない。
[0007] In the light control device of JP-B-53-2774 and the hollow motor of JP-A-57-166847, the stator coil and the stator yoke are arranged on the outer periphery of the rotor magnet in the same manner as described above. As the outer dimensions increase, the magnetic flux generated by energizing the stator coil does not effectively act on the rotor magnet.

【0008】図8に示すものに関しても、ステータ202と
ステータ203のギャップが小さいところにコイルへの
通電で発生する磁束が集中し、効果的にマグネットに作
用しない。
[0008] Also in FIG. 8, the magnetic flux generated by energizing the coil concentrates in a place where the gap between the stator 202 and the stator 203 is small, and does not effectively act on the magnet.

【0009】また、小型モータとしては通常のブラシタイプ
のコアード直流モータ及びコアレス直流モータがある
が、構成部品が多いため、モータを超小型にすると各構
成部品の製造及び組み立てが難しくコストアップを招く
欠点がある。
As small motors, there are ordinary brush-type cored DC motors and coreless DC motors. However, since there are many components, manufacturing and assembling each component becomes difficult when the motor is miniaturized, resulting in an increase in cost. There are drawbacks.

【0010】更にはコイン型のブラシレスモータがある。例
えば特開平7−213041や特開2000−5060
1で提案されている図9に示すようなものがある。これ
は、複数のコイル301、302、303と円盤形状の
マグネット304で構成されるものであり、コイルは図
9に示すように薄型コイン形状でありその軸はマグネッ
トの軸と平行に配置されている。一方、円盤形状のマグ
ネットはその円盤の軸方向に着磁されており、マグネッ
トの着磁面とコイルの軸は対向する様に配置されてい
る。
[0010] Furthermore, there is a coin type brushless motor. For example, JP-A-7-213041 and JP-A-2000-5060
FIG. 9 proposed in FIG. This is composed of a plurality of coils 301, 302, 303 and a disc-shaped magnet 304, and the coil has a thin coin shape as shown in FIG. 9 and its axis is arranged parallel to the axis of the magnet. I have. On the other hand, the disk-shaped magnet is magnetized in the axial direction of the disk, and the magnetized surface of the magnet and the axis of the coil are arranged so as to face each other.

【0011】この場合、コイルから発生する磁束は図10中
の矢印で示すように完全には有効にマグネットに作用せ
ず、また、マグネットが発生する回転力の中心はモータ
の外径からLだけ離れた位置となるので、モータの大き
さの割には発生するトルクは小さくなってしまう。ま
た、このモータの中心部はコイルやマグネットが占有し
てしまっているので、モータの中心部を他に利用するこ
とは困難である。更には複数のコイルが必要であること
から、コイルへの通電制御が複雑になったりコストが高
くなる欠点がある。
In this case, the magnetic flux generated from the coil does not completely and effectively act on the magnet as shown by the arrow in FIG. 10, and the center of the rotational force generated by the magnet is only L from the outer diameter of the motor. Since the positions are distant from each other, the generated torque is small for the size of the motor. Further, since the center of the motor is occupied by a coil or a magnet, it is difficult to use the center of the motor for another purpose. Furthermore, since a plurality of coils are required, there is a disadvantage that the control of energization of the coils becomes complicated and the cost increases.

【0012】本出願に係る第1の発明の目的は、製造が簡単
で出力の高く取り扱いが容易な小型で薄型の駆動装置を
提供することである。
An object of a first invention according to the present application is to provide a small and thin drive device which is easy to manufacture, has high output, and is easy to handle.

【0013】また、本出願に係る第2の発明の目的は、製造
が簡単で出力の高く取り扱いが容易な小型で薄型の駆動
装置を用いた光量制御装置を提供することである。
It is another object of the present invention to provide a light quantity control device using a small and thin drive device which is easy to manufacture, has high output, and is easy to handle.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の本発明は、円筒形状に形成されると
ともに少なくとも外周面が周方向にn分割して異なる極
に交互に着磁され回転中心を中心として回転可能なマグ
ネットと、該マグネットと同軸的に配置されるコイル
と、該コイルにより励磁され該マグネットの外周面に配
置されて各々が所定の角度A度だけ対向する複数の櫛歯
形状の外側磁極部と、該コイルにより励磁され該マグネ
ットの内周面に対向する中空柱形状の内側磁極部とを備
えた駆動装置において、マグネットの外径寸法をD1、マ
グネットの内径寸法をD2とすると、該マグネットの外周
面に対向する該外側磁極部の櫛歯形状の各対向角AはA
<(248.4/n)−58.86×(D1−D2)/(D1
×π)と設定されることを特徴とする駆動装置とするも
のである。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided the present invention which is formed in a cylindrical shape, and at least the outer peripheral surface is divided into n parts in the circumferential direction and alternately attached to different poles. A magnet that is magnetized and rotatable about a center of rotation, a coil that is arranged coaxially with the magnet, and a plurality of magnets that are excited by the coil and that are arranged on the outer peripheral surface of the magnet and that face each other by a predetermined angle A degrees In a drive device having a comb-shaped outer magnetic pole portion and a hollow column-shaped inner magnetic pole portion which is excited by the coil and faces the inner peripheral surface of the magnet, the outer diameter of the magnet is D1, and the inner diameter of the magnet is Assuming that the dimension is D2, each of the opposing angles A of the comb teeth of the outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet is A
<(248.4 / n) −58.86 × (D1−D2) / (D1
× π).

【0015】また、上記目的を達成するために、請求項9記
載の本発明は、円筒形状に形成されるとともに少なくと
も外周面が周方向にn分割して異なる極に交互に着磁さ
れ回転中心を中心として回転可能なマグネットと、該マ
グネットと同軸的に配置されるコイルと、該コイルによ
り励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が所
定の角度A度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極部
と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に対
向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置にお
いて、マグネットの外径寸法をD1、マグネットの内径寸
法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向する該外
側磁極部の櫛歯形状の各対向角AはA<(248.4/
n)−58.86×(D1−D2)/(D1×π)と設定され
る駆動装置と、該マグネットに連結して開閉することで
該中空柱形状の内側磁極部内の通過光量を制御する光量
制御部材とを備えたことを特徴とする光量制御装置とす
るものである。
In order to achieve the above object, according to a ninth aspect of the present invention, the rotation center is formed by forming a cylindrical shape, and at least the outer peripheral surface is divided into n portions in the circumferential direction and alternately magnetized to different poles to rotate the rotation center. A magnet rotatable around the magnet, a coil arranged coaxially with the magnet, and a plurality of comb-teeth shapes excited by the coil and arranged on the outer peripheral surface of the magnet and facing each other by a predetermined angle A degrees An outer magnetic pole portion and a hollow column-shaped inner magnetic pole portion that is excited by the coil and faces the inner peripheral surface of the magnet, wherein the outer diameter of the magnet is D1, and the inner diameter of the magnet is D2. Then, each opposing angle A of the comb-teeth shape of the outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet is A <(248.4 /
n) A driving device set to −58.86 × (D1−D2) / (D1 × π), and the amount of light passing through the inner magnetic pole portion of the hollow column shape is controlled by connecting and opening and closing the magnet. And a light amount control member.

【0016】また、上記目的を達成するために、請求項11
記載の本発明は、円筒形状に形成されるとともに少なく
とも外周面が周方向にn分割して異なる極に交互に着磁
され回転中心を中心として回転可能なマグネットと、該
マグネットの軸方向に配置されるコイルと、該コイルに
より励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が
所定の角度A度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極
部と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に
対向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置で
あって、該マグネットの外径寸法をD1、該マグネットの
内径寸法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向す
る該外側磁極部の櫛歯形状の各対向角AはA<(24
8.4/n)−58.86×(D1−D2)/(D1×π)と
設定される駆動装置と、該マグネットに連結して回動す
ることで該中空柱形状の内側磁極部内の通過光量を制御
する光量制御部材とを備えた光量制御装置において、該
コイルへの無通電時に該マグネットと該外側磁極部との
吸引力により該マグネットの回転位置が保持される第1
の状態と、該マグネットが該第1の状態から所定の角度
回転した位置であって該コイルへの無通電時に該マグネ
ットと該外側磁極部との吸引力により該マグネットの回
転位置が保持される第2の状態と、該コイルの通電方向
により該第1の状態と該第2の状態とを切り換えること
により該光量制御部材を制御することを特徴とする光量
制御装置とするものである。
[0016] In order to achieve the above object, the present invention provides an eleventh aspect.
The present invention described above provides a magnet which is formed in a cylindrical shape, and at least the outer peripheral surface of which is divided into n in the circumferential direction, is alternately magnetized to different poles, and is rotatable around a rotation center, and is disposed in the axial direction of the magnet. And a plurality of comb-shaped outer magnetic pole portions which are excited by the coil and are arranged on the outer peripheral surface of the magnet and are opposed to each other by a predetermined angle A, and an inner peripheral portion of the magnet which is excited by the coil and is A hollow column-shaped inner magnetic pole portion facing the surface, wherein the outer diameter of the magnet is D1 and the inner diameter of the magnet is D2, the outer surface facing the outer peripheral surface of the magnet. Each of the opposing angles A of the comb shape of the magnetic pole portion is A <(24
8.4 / n) −58.86 × (D1−D2) / (D1 × π), and a driving device connected to the magnet and rotated inside the hollow column-shaped inner magnetic pole portion. A light amount control device having a light amount control member for controlling the amount of light passing therethrough, wherein a rotating position of the magnet is held by an attractive force between the magnet and the outer magnetic pole portion when the coil is not energized;
And the position where the magnet is rotated by a predetermined angle from the first state, and the rotational position of the magnet is held by the attractive force between the magnet and the outer magnetic pole when the coil is not energized. A light amount control device characterized in that the light amount control member is controlled by switching between the second state and the first state and the second state depending on a current flowing direction of the coil.

【0017】これら請求項1、9及び11に記載の構成にお
いては、駆動装置の径はマグネットの外周面に対向する
外側磁極部で決められ、駆動装置の軸方向高さはコイ
ル、マグネットを順に配置することで決められ、駆動装
置を非常に小型化することができるものである。また、
コイルにより発生する磁束は外側磁極部と内側磁極部と
の間にあるマグネットを横切るので効果的に作用する。
さらに、外側磁極部はマグネットの外周面に所定の角度
A度だけ対向して設けられた軸方向に延出する櫛歯形状
により構成されるため、半径方向への凹凸により構成さ
れるものに比べて半径方向に関する寸法は小さく構成で
きる。これにより、マグネットの外径寸法を大きく構成
できるので駆動装置のトルクを大きくできる。
[0017] In the above configurations, the diameter of the driving device is determined by the outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet, and the height of the driving device in the axial direction is determined by the order of the coil and the magnet. It is determined by the arrangement, and the drive device can be made very small. Also,
The magnetic flux generated by the coil works effectively because it traverses the magnet between the outer magnetic pole portion and the inner magnetic pole portion.
Furthermore, since the outer magnetic pole portion is formed by a comb-like shape extending in the axial direction provided at a predetermined angle A to the outer circumferential surface of the magnet, the outer magnetic pole portion is compared with a structure formed by irregularities in the radial direction. Therefore, the dimension in the radial direction can be configured to be small. As a result, the outer diameter of the magnet can be configured to be large, so that the torque of the drive device can be increased.

【0018】また、マグネットの外周面に対向する外側磁極
部の櫛歯形状の各対向角をA度、マグネットの着磁分割
数をn、マグネットの外径寸法をD1、マグネットの内径
寸法をD2とすると、A<(248.4/n)−58.8
6×(D1−D2)/(D1×π) と設定したことで、コイ
ルへの無通電時において、マグネットに着磁された極の
中心位置が外側磁極部の櫛歯の中心に対向する位置で安
定的に保持される。
[0018] Further, each angle of the comb teeth of the outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet is A degrees, the number of magnetized divisions is n, the outer diameter of the magnet is D1, and the inner diameter of the magnet is D2. Then, A <(248.4 / n) -58.8
By setting 6 × (D1−D2) / (D1 × π), the position of the center of the pole magnetized by the magnet is opposed to the center of the comb teeth of the outer magnetic pole when the coil is not energized. Is held stably.

【0019】さらに、請求項9又は請求項11記載の構成に
おいては、該駆動装置と、該駆動装置のマグネットに連
結して回動することで中空柱形状の内側磁極部内の通過
光量を制御する光量制御部材とを備えた光量制御装置と
することで、駆動装置の中央部を光が通過する構成とす
ることができる。すなわち、駆動装置の形状をドーナツ
状のものとすることで、その内側にレンズを配置したり
光路として利用でき、また半径方向(ドーナツの幅)に
関する寸法を小さく構成できるので、その外側には他の
構造物を配置でき、出力が高く、かつ安価で小型の駆動
装置を備えた光量制御装置を提供することができる。
Further, according to the ninth or eleventh aspect of the present invention, the driving device and the magnet of the driving device are rotated in connection with each other to control the amount of light passing through the hollow pole-shaped inner magnetic pole portion. With the light amount control device including the light amount control member, light can pass through the central portion of the driving device. That is, by making the shape of the driving device into a donut shape, a lens can be disposed inside the driving device or used as an optical path, and the dimension in the radial direction (the width of the donut) can be made small. Can be provided, and a light amount control device having a high-output, inexpensive and small driving device can be provided.

【0020】また、請求項11記載の構成においては、コイ
ルの通電方向の切り換えにより2つの光量制御状態を切
り換え可能であり、コイルの通電を切るとそれぞれの状
態を保持する。よって、通電していなくても振動等によ
り光量制御部材の位置が変化することはなく、光量制御
装置の信頼性が向上するとともに、省エネルギーにな
る。
[0020] In the configuration of the eleventh aspect, the two light quantity control states can be switched by switching the energizing direction of the coil, and each state is held when the energizing of the coil is stopped. Therefore, the position of the light quantity control member does not change due to vibration or the like even when the power is not supplied, so that the reliability of the light quantity control device is improved and energy is saved.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。図1〜図3は本発明の第1
の実施例の光量制御装置を示す図であり、そのうち、図
1は駆動装置を備えた光量制御装置の分解斜視図であ
り、図2は光量制御装置の組み立て完成状態の軸方向断
面図であり、図3は駆動装置のマグネットの回転動作説
明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention.
1 is an exploded perspective view of a light amount control device provided with a driving device, and FIG. 2 is an axial cross-sectional view of an assembled state of the light amount control device. FIG. 3 is an explanatory view of the rotation operation of the magnet of the driving device.

【0022】図1から図3において、1はロータを構成する
中空円筒形状のマグネットであり、図3に示すようにマ
グネット1はその外周表面を円周方向にn分割(本実施
例では16分割)して、S極・N極が交互に着磁された着
磁部1aを有する。マグネット1は射出成形により形成
されるプラスチックマグネット材料により形成される。
これにより円筒形状の半径方向に関しての厚さ(特に着
磁部1aの厚さ)を非常に薄く構成することができる。
また、マグネット1には回転規制用の突起部1b、軸方
向に突出するダボ1c及び1d、中央部に嵌合部1eが
一体的に形成されている。嵌合部1eは後述の地板5の
嵌合部5eに摺動可能に嵌合して回転可能に支持され
る。
1 to 3, reference numeral 1 denotes a hollow cylindrical magnet constituting a rotor. As shown in FIG. 3, the magnet 1 has an outer peripheral surface divided into n parts in the circumferential direction (in this embodiment, 16 parts). ) And a magnetized portion 1a in which the S pole and the N pole are magnetized alternately. The magnet 1 is formed of a plastic magnet material formed by injection molding.
Thereby, the thickness in the radial direction of the cylindrical shape (particularly, the thickness of the magnetized portion 1a) can be made very thin.
The magnet 1 is integrally formed with a projection 1b for regulating rotation, dowels 1c and 1d protruding in the axial direction, and a fitting portion 1e at the center. The fitting portion 1e is slidably fitted to a fitting portion 5e of the base plate 5 described later, and is rotatably supported.

【0023】マグネット1は射出成形により形成されるプラ
スチックマグネットからなるため、突起部1b、ダボ1
c及び1d、嵌合部1eを有するという複雑な形状でも
製造が容易となる。また、嵌合部1eはマグネット1で
一体成形されることにより、回転中心に対してマグネッ
ト部の同軸精度が向上し、振れを少なくするとともに着
磁部1aと後述のステータ4との空隙距離を少なくする
ことが可能となり、充分な出力トルクを得ることができ
る。また、射出成形マグネットは表面に薄い樹脂皮膜が
形成されるため、錆の発生がコンプレッションマグネッ
トに比較して大幅に少ないので、塗装などの防錆処理を
廃止できる。さらにコンプレッションマグネットで問題
になる磁性粉の付着もなく、防錆塗装時に発生しやすい
表面のふくらみもなく、品質の向上が達成できる。
Since the magnet 1 is made of a plastic magnet formed by injection molding, the protrusion 1b, the dowel 1
Manufacturing becomes easy even with a complicated shape having c and 1d and a fitting portion 1e. Further, since the fitting portion 1e is integrally formed with the magnet 1, the coaxial accuracy of the magnet portion with respect to the center of rotation is improved, the deflection is reduced, and the gap distance between the magnetized portion 1a and the stator 4 described later is reduced. It is possible to reduce the amount, and to obtain a sufficient output torque. In addition, since a thin resin film is formed on the surface of the injection-molded magnet, the occurrence of rust is significantly smaller than that of the compression magnet, so that rust prevention treatment such as painting can be eliminated. Furthermore, there is no adhesion of magnetic powder, which is a problem in the compression magnet, and there is no surface swelling that is likely to occur during rust-proof coating, and quality can be improved.

【0024】マグネット1の材料にはNd-Fe-B系希土類磁性
粉とポリアミドなどの熱可塑性樹脂バインダー材との混
合物を射出成形することにより形成されたプラスチック
マグネットを用いている。これにより、コンプレッショ
ン成形されたマグネットの場合の曲げ強度が500Kgf/
cm2程度なのに対して、例えばポリアミド樹脂をバイン
ダー材として使用した場合800Kgf/cm2以上の曲げ強
度が得られ、コンプレッション成形では出来ない薄肉円
筒形状に形成することが可能となる。薄肉円筒状に形成
することで後述のステータ4の外側磁極と内側磁極との
間隔を短く設定することができ、その間の磁気抵抗を小
さい磁器回路とすることができる。これにより、後述の
コイル2への通電を行った場合、小さな起磁力でも多く
の磁束を発生することができ、アクチュエータの性能が
高まる。
As a material of the magnet 1, a plastic magnet formed by injection molding a mixture of a Nd-Fe-B-based rare earth magnetic powder and a thermoplastic resin binder such as polyamide is used. As a result, the bending strength of the compression molded magnet is 500 kgf /
respect cm 2 degree of, for example, when a polyamide resin was used as the binder material 800 kgf / cm 2 or more flexural strength can be obtained, it is possible to form a thin cylindrical shape that can not by compression molding. By forming the thin-walled cylindrical shape, the distance between the outer magnetic pole and the inner magnetic pole of the stator 4 described later can be set short, and the magnetic resistance between them can be made a small porcelain circuit. Accordingly, when the coil 2 described later is energized, a large amount of magnetic flux can be generated even with a small magnetomotive force, and the performance of the actuator is enhanced.

【0025】2は円筒形状のコイルであり、絶縁材料からな
るボビン3に巻き付けられている。コイル2はマグネッ
ト1と同心でかつ、マグネット1の軸方向に並んで配置
され、その外径はマグネット1の外径とほぼ同じ寸法と
なっている。
Reference numeral 2 denotes a cylindrical coil, which is wound around a bobbin 3 made of an insulating material. The coil 2 is arranged concentrically with the magnet 1 and arranged side by side in the axial direction of the magnet 1, and its outer diameter is substantially the same as the outer diameter of the magnet 1.

【0026】4は軟磁性材料からなるステータであり、外筒
及び内筒とそれらを結ぶ連結部4cとで構成される。ス
テータ4の外筒はその先端部が軸方向に延出する複数の
歯、すなわち櫛歯形状によって構成される。この軸方向
に延出する歯の数はマグネット1の着磁分割数nの1/
2にて形成され(本実施例では8つ)、これらが外側磁
極4aを形成している。外側磁極4aは円周方向に72
0/n度(本実施例では45度)ずつ等分配置されて形
成される。また、ステータ4の内筒は中空柱形状により
構成され、内側磁極4bを形成している。この構成によ
りアクチュエータの直径を最小限にしつつ磁極の形成が
可能となる。すなわち外側磁極を半径方向に延びる凹凸
で形成すると、その分アクチュエータの直径は大きくな
ってしまうが、本実施例では軸方向に延出する櫛歯形状
により外側磁極を形成しているので、アクチュエータの
直径を最小限に抑えることができる。ステータ4の外側
磁極4aの軸方向に延出する歯の数は本実施例の場合は
マグネット1の着磁分割数nの1/2にて形成している
が、これは理想的な歯の数であって、例えば歯の数を1
つ減らしても出力が若干落ちる程度で駆動には何ら問題
はない。ただし、その場合も残りの歯は円周方向に72
0/n度ずつ配置する必要がある。すなわち歯の数を間
引くことで、そこのスペースを他の部材が利用すること
も可能である。
Reference numeral 4 denotes a stator made of a soft magnetic material, which comprises an outer cylinder and an inner cylinder and a connecting portion 4c connecting them. The outer cylinder of the stator 4 is formed of a plurality of teeth whose tip ends extend in the axial direction, that is, a comb-like shape. The number of teeth extending in the axial direction is 1/1 / n of the number n of magnetized divisions of the magnet 1.
2 (eight in this embodiment), which form the outer magnetic pole 4a. The outer magnetic pole 4a is 72 in the circumferential direction.
0 / n degrees (45 degrees in this embodiment) are equally spaced and formed. The inner cylinder of the stator 4 has a hollow column shape, and forms an inner magnetic pole 4b. This configuration allows the formation of magnetic poles while minimizing the diameter of the actuator. In other words, if the outer magnetic pole is formed by irregularities extending in the radial direction, the diameter of the actuator becomes larger by that amount, but in this embodiment, the outer magnetic pole is formed by a comb tooth shape extending in the axial direction. The diameter can be minimized. In the present embodiment, the number of teeth extending in the axial direction of the outer magnetic pole 4a of the stator 4 is formed to be 1/2 of the number n of magnetized divisions of the magnet 1, but this is the ideal number of teeth. Number, for example, 1
Even if the number is reduced, the output is slightly reduced, and there is no problem in driving. However, even in that case, the remaining teeth are 72 in the circumferential direction.
It is necessary to arrange them every 0 / n degrees. That is, by thinning out the number of teeth, other members can use the space there.

【0027】ステータ4の内側磁極4bは本実施例の場合は
単なる中空の円柱形状で構成しているが、外側磁極4a
同様に櫛歯形状で構成してもよい。ただし、外側磁極が
上に述べた櫛歯形状で構成されるならば、外側磁極と内
側磁極の間を通過する磁束は櫛歯状の外側磁極と外側磁
極の形状を円柱形状の内側磁極に投影した内側磁極上の
位置との間を通過するため、内側磁極の形状は単なる中
空の円柱形状のままでもよいのである。
In this embodiment, the inner magnetic pole 4b of the stator 4 has a simple hollow cylindrical shape, but the outer magnetic pole 4a
Similarly, it may be configured in a comb shape. However, if the outer magnetic pole is configured in the above-described comb shape, the magnetic flux passing between the outer magnetic pole and the inner magnetic pole projects the shape of the comb-shaped outer magnetic pole and the outer magnetic pole onto the cylindrical inner magnetic pole. In order to pass between the positions on the inner magnetic pole, the shape of the inner magnetic pole may be a mere hollow cylindrical shape.

【0028】ステータ4の外側磁極4a及び内側磁極4bの
間にコイル2及びボビン3が接着等により固定され、コ
イル2に通電されることによりステータ4が励磁され
る。
The coil 2 and the bobbin 3 are fixed between the outer magnetic pole 4a and the inner magnetic pole 4b of the stator 4 by bonding or the like, and when the coil 2 is energized, the stator 4 is excited.

【0029】ステータ4の外側磁極4a及び内側磁極4bは
マグネット1の着磁部1aの外周面及び内周面に対向し
てマグネット1の着磁部1aを所定の隙間を持って挟み
込むように設けられる。よってコイル2により発生する
磁束は外側磁極4a及び内側磁極4bとの間にあるマグ
ネット1を横切るので、ロータであるマグネット1に効
果的に作用し、アクチュエータの出力を高める。
The outer magnetic pole 4a and the inner magnetic pole 4b of the stator 4 are provided so as to face the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the magnetized portion 1a of the magnet 1 so as to sandwich the magnetized portion 1a of the magnet 1 with a predetermined gap. Can be Therefore, since the magnetic flux generated by the coil 2 crosses the magnet 1 between the outer magnetic pole 4a and the inner magnetic pole 4b, it effectively acts on the magnet 1, which is a rotor, and increases the output of the actuator.

【0030】また、マグネット1は前記したように射出成形
により形成されるプラスチックマグネット材料により構
成されており、これにより円筒形状の半径方向に関して
の厚さは非常に薄く構成することができる。そのため、
ステータ4の外側磁極4aと内側磁極4bとの間隔を非
常に短くでき、コイル2とステータ4により形成される
磁気回路の磁気抵抗を小さく構成できる。これにより少
ない電流で多くの磁束を発生させることができ、アクチ
ュエータの出力アップ、低消費電力化、コイルの小型化
が達成されることになる。
Further, the magnet 1 is made of a plastic magnet material formed by injection molding as described above, so that the thickness of the cylindrical shape in the radial direction can be made very thin. for that reason,
The distance between the outer magnetic pole 4a and the inner magnetic pole 4b of the stator 4 can be made very short, and the magnetic resistance of the magnetic circuit formed by the coil 2 and the stator 4 can be made small. As a result, a large amount of magnetic flux can be generated with a small current, and the output of the actuator can be increased, the power consumption can be reduced, and the size of the coil can be reduced.

【0031】以上、マグネット1、コイル2、ボビン3、ス
テータ4により本実施例の光量制御装置のアクチュエー
タが構成される。
As described above, the magnet 1, the coil 2, the bobbin 3, and the stator 4 constitute an actuator of the light amount control device of the present embodiment.

【0032】5は中央に開口部5bが形成された地板であ
り、地板5の嵌合部5eにマグネット1の嵌合部1eが
嵌合して回転可能に取り付けられ、マグネット押え6を
マグネットの嵌合部1eを間に挟んで地板5に接着等に
より固定することでマグネット1の軸方向の抜け止めが
なされる。なお、本実施例ではマグネット1の軸方向の
抜け止めをマグネット押え6を用いて行っているが、地
板5に抜け止め部を一体で成形してもよい。
Reference numeral 5 denotes a base plate having an opening 5b formed in the center thereof. The fitting part 1e of the magnet 1 is fitted to the fitting part 5e of the base plate 5 so as to be rotatable. The magnet 1 is prevented from coming off in the axial direction by being fixed to the base plate 5 by bonding or the like with the fitting portion 1e interposed therebetween. In the present embodiment, the magnet 1 is prevented from coming off in the axial direction by using the magnet retainer 6;

【0033】また、地板5の別の嵌合部5aにはステータ4
の外側磁極4aが嵌合して接着等により固定される。こ
の時、マグネット1とステータ4とは同軸になるように
固定され、マグネット1の着磁部1aの先端とステータ
4に固定されるボビン3との軸方向には所定の隙間が保
たれる。なお、本実施例ではステータ4の地板5への嵌
合を外側磁極4a(外径嵌合)で行っているが、内側磁
極4b(内径嵌合)で行ってもよい。
[0033] In another fitting portion 5a of the base plate 5, a stator 4 is provided.
Outer magnetic poles 4a are fitted and fixed by bonding or the like. At this time, the magnet 1 and the stator 4 are fixed so as to be coaxial, and a predetermined gap is maintained in the axial direction between the tip of the magnetized portion 1a of the magnet 1 and the bobbin 3 fixed to the stator 4. In the present embodiment, the fitting of the stator 4 to the ground plate 5 is performed by the outer magnetic pole 4a (outer diameter fitting), but may be performed by the inner magnetic pole 4b (inner diameter fitting).

【0034】さらに、地板5にはマグネット1のダボ1c及
び1dと同一方向に突出するダボ5c及び5dが一体で
形成されるとともに、マグネット1の突起部1bが当接
することでマグネット1の回転を規制するストッパー部
5f及び5gが形成されている。すなわちマグネット1
は突起部1bがストッパー部5fに当接する位置から突
起部1bがストッパー部5gに当接する位置まで回転可
能となる。
Further, the dowels 5c and 5d projecting in the same direction as the dowels 1c and 1d of the magnet 1 are integrally formed on the base plate 5, and the projection 1b of the magnet 1 abuts to rotate the magnet 1. Stopping stopper portions 5f and 5g are formed. That is, magnet 1
Is rotatable from a position where the protrusion 1b contacts the stopper 5f to a position where the protrusion 1b contacts the stopper 5g.

【0035】7及び8は羽根であり、羽根7の丸穴7aが地
板5のダボ5cに回転可能に嵌合し、羽根7の長穴7b
がマグネット1のダボ1cに摺動可能に嵌合し、羽根8
の丸穴8aが地板5のダボ5dに回転可能に嵌合し、羽
根8の長穴8bがマグネット1のダボ1dに摺動可能に
嵌合する。
Reference numerals 7 and 8 denote blades. A round hole 7a of the blade 7 is rotatably fitted into a dowel 5c of the main plate 5, and a long hole 7b of the blade 7 is provided.
Are slidably fitted into the dowel 1c of the magnet 1, and the blade 8
Is rotatably fitted to the dowel 5d of the base plate 5, and the elongated hole 8b of the blade 8 is slidably fitted to the dowel 1d of the magnet 1.

【0036】9は中央に開口部9aが形成された羽根押えで
あり、羽根7及び羽根8を所定の隙間を持って間に挟ん
で地板5に固定され、羽根7及び羽根8の軸方向の受け
となる。
Reference numeral 9 denotes a blade retainer having an opening 9a formed in the center. The blade retainer 9 is fixed to the base plate 5 with the blade 7 and the blade 8 interposed therebetween with a predetermined gap therebetween. Become a recipient.

【0037】マグネット1の回転により羽根7は長穴7bが
マグネット1のダボ1cに押されて丸穴7aを中心に回
転し、羽根8は長穴8bがマグネット1のダボ1dに押
されて丸穴8aを中心に回転して地板5の開口部5bの
通過光量を制御するよう構成されている。
With the rotation of the magnet 1, the blade 7 rotates around the round hole 7a with the elongated hole 7b pressed by the dowel 1c of the magnet 1, and the blade 8 rotates with the elongated hole 8b pressed by the dowel 1d of the magnet 1. It is configured to rotate around the hole 8a to control the amount of light passing through the opening 5b of the base plate 5.

【0038】以上、マグネット1、コイル2、ボビン3、ス
テータ4、地板5、マグネット押え6、羽根7及び8、
羽根押え9により本実施例の光量制御装置が構成され
る。
As described above, the magnet 1, the coil 2, the bobbin 3, the stator 4, the ground plate 5, the magnet retainer 6, the blades 7 and 8,
The blade holder 9 constitutes the light amount control device of the present embodiment.

【0039】図2は図1に示す駆動装置を備えた光量制御装
置の組み立て完成状態の軸方向断面図であり、図3
(a)、(b)は駆動装置のマグネットの回転動作説明
図であって図2のA−A線から見た断面図を示してい
る。図3(a)はマグネット1の突起部1bが地板5の
ストッパー部5fに当接している状態であり、図3
(b)はマグネット1の突起部1bが地板5のストッパ
ー部5gに当接している状態である。マグネット1はコ
イル2への無通電時にそれぞれの状態で回転位置が保持
される。この様子を図3、図4及び図5を用いて説明す
る。
FIG. 2 is an axial sectional view of a completed light amount control device provided with the driving device shown in FIG.
2A and 2B are explanatory views of the rotation operation of the magnet of the driving device, and are cross-sectional views taken along line AA in FIG. FIG. 3A shows a state in which the protrusion 1 b of the magnet 1 is in contact with the stopper 5 f of the base plate 5.
(B) shows a state in which the protrusion 1b of the magnet 1 is in contact with the stopper 5g of the base plate 5. The rotational position of the magnet 1 is held in each state when the coil 2 is not energized. This will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG.

【0040】図4はコギングトルクの様子を表すグラフであ
り、コイル2への通電がない状態でマグネット1の回転
位置とマグネット1が外側磁極4aにより吸引される様
子を示している。
FIG. 4 is a graph showing the state of the cogging torque, showing the rotational position of the magnet 1 and the state in which the magnet 1 is attracted by the outer magnetic pole 4a in a state where the coil 2 is not energized.

【0041】図4において縦軸はマグネット1に作用するス
テータ4との間で発生する磁力を表し、横軸はマグネッ
ト1の回転位相を表す。E1点,E2点で示されるとこ
ろは正回転しようとするとマイナスの力が働いて元の位
置に戻ろうとし、逆回転しようとするとプラスの力が働
いて元の位置に戻される。すなわちマグネットと外側磁
極の間の磁力の力によってマグネットがE1点或いはE
2点に安定的に位置決めされようとするコギングの位置
である。F1点,F2点,F3点はマグネットの位相が
少しでもずれると前後のE1点或いはE2点の位置に回
転する力が働く不安定な均衡状態にある停止位置であ
る。コイル2への通電がなされない状態では、振動や姿
勢の変化によってF1点,F2点,F3点に停止してい
ることはなく、E1点或いはE2点の位置で停止する。
In FIG. 4, the vertical axis represents the magnetic force generated between the magnet 1 and the stator 4 acting on the magnet 1, and the horizontal axis represents the rotation phase of the magnet 1. At the points indicated by points E1 and E2, a negative force acts to return to the original position when trying to make a forward rotation, and a positive force acts to return to the original position when trying to make a reverse rotation. That is, the magnet is moved to the point E1 or E1 by the magnetic force between the magnet and the outer magnetic pole.
This is a cogging position that is to be stably positioned at two points. The points F1, F2, and F3 are stop positions in an unstable equilibrium state in which a rotating force acts on the preceding and following points E1 and E2 when the phase of the magnet is slightly deviated. When the coil 2 is not energized, it does not stop at points F1, F2, and F3 due to vibration or changes in posture, but stops at the point E1 or E2.

【0042】E1点,E2点のようなコギング安定点はマグ
ネットの着磁極数をnとすると、360/n度の周期で
存在し、その中間位置がF1点,F2点,F3点のよう
な不安定点になる。
Assuming that the number of magnetized poles of the magnet is n, cogging stable points such as points E1 and E2 are present at a period of 360 / n degrees, and intermediate positions thereof such as points F1, F2 and F3. It becomes an unstable point.

【0043】有限要素法による数値シミュレーションの結
果、着磁される極の角度と外側磁極のマグネットに対向
する角度との関係により、コイルへの通電がない状態で
の外側磁極とマグネットとの吸引状態の様子が変化する
ことが明らかになった。それによると、外側磁極のマグ
ネットに対向する角度によりマグネットのコギング位置
が変化する。すなわち、外側磁極のマグネットに対向す
る角度が所定値以下の場合にはマグネットの極の中心が
外側磁極の中心に対向する位置で安定的に保持される。
この時、図4で述べたE1点及びE2点がマグネットの
極の中心が外側磁極の中心に対向する位置となる。逆
に、外側磁極のマグネットに対向する角度が所定値以上
の場合にはマグネットの極と極の境界が外側磁極の中心
に対向する位置で安定的に保持される。この時、図4で
述べたE1点及びE2点がマグネットの極と極の境界が
外側磁極の中心に対向する位置となる。その様子を図5
で詳しく説明する。
As a result of a numerical simulation by the finite element method, the attracted state between the outer magnetic pole and the magnet without current to the coil is determined by the relationship between the angle of the magnetized pole and the angle of the outer magnetic pole facing the magnet. It became clear that the situation changed. According to this, the cogging position of the magnet changes depending on the angle of the outer magnetic pole facing the magnet. That is, when the angle of the outer magnetic pole facing the magnet is equal to or smaller than a predetermined value, the center of the magnet pole is stably held at a position facing the center of the outer magnetic pole.
At this time, points E1 and E2 described in FIG. 4 are positions where the center of the magnet pole faces the center of the outer magnetic pole. Conversely, when the angle of the outer magnetic pole facing the magnet is equal to or larger than a predetermined value, the boundary between the poles of the magnet is stably held at a position facing the center of the outer magnetic pole. At this time, the points E1 and E2 described in FIG. 4 are positions where the boundary between the poles of the magnet faces the center of the outer magnetic pole. Fig. 5
This will be described in detail.

【0044】図5は外側磁極の幅寸法とコギングトルク、マ
グネット寸法の関係を表すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the width of the outer magnetic pole, the cogging torque, and the size of the magnet.

【0045】図5において、横軸は(マグネットの厚み/マ
グネット1極あたりの外周長さ)、縦軸は(外側磁極1
つあたりのマグネットに対する対向角度/マグネット1
極あたりの角度)である。
In FIG. 5, the horizontal axis is (magnet thickness / peripheral length per magnet) and the vertical axis is (outer magnetic pole 1).
Opposing angle to one magnet / magnet 1
Angle per pole).

【0046】例えば、マグネットの外径寸法が10mm、内
径寸法が9mmで極数が16極の場合、マグネットの厚
みは(10−9)/2、磁極1極あたりの外周長さは1
0×π/16であるから横軸の(マグネットの厚み/マ
グネット1極あたりの外周長さ)の値は0.255とな
る。また、外側磁極1つあたりのマグネットに対する対
向角度を13度とすると、マグネット1極あたりの角度
は22.5度であるから縦軸の(外側磁極1つあたりの
マグネットに対する対向角度/マグネット1極あたりの
角度)は0.578となる。
For example, when the outer diameter of the magnet is 10 mm, the inner diameter is 9 mm, and the number of poles is 16, the thickness of the magnet is (10-9) / 2, and the outer peripheral length per magnetic pole is 1
Since it is 0 × π / 16, the value of (magnet thickness / peripheral length per magnet pole) on the horizontal axis is 0.255. Further, if the angle of facing the magnet per outer magnetic pole is 13 degrees, the angle per magnet is 22.5 degrees, so the vertical axis is ((facing angle to magnet per outer magnetic pole / magnet 1 pole). Angle) is 0.578.

【0047】図5中の各ポイントはコギングトルクがほぼ0
となるようなモデルの(外側磁極1つあたりのマグネッ
トに対する対向角度/マグネット1極あたりの角度)を
プロットしたものである。縦軸をY、横軸をXとするとこ
れらのポイントは直線Y=−0.327X+0.69の
式で近似できる。Y<−0.327X+0.69ならばマ
グネットの極の中心が外側磁極の中心に対向する位置で
安定的に保持され、Y>−0.327X+0.69ならば
マグネットの極と極の境界が外側磁極の中心に対向する
位置で安定的に保持される。
Each point in FIG. 5 has almost zero cogging torque.
FIG. 9 is a plot of (a facing angle with respect to a magnet per outer magnetic pole / an angle per magnet) of a model as follows. Assuming that the vertical axis is Y and the horizontal axis is X, these points can be approximated by a straight line Y = -0.327X + 0.69. If Y <−0.327X + 0.69, the center of the magnet pole is stably held at a position facing the center of the outer magnetic pole, and if Y> −0.327X + 0.69, the boundary between the magnet pole and the pole is outside. It is stably held at a position facing the center of the magnetic pole.

【0048】つまり、Y<−0.327X+0.69は次のよ
うに表される。上記各外側磁極のマグネットに対する各
対向角をA度、着磁極数をn、マグネットの外径寸法を
D1、マグネットの内径寸法をD2とすると、A<(24
8.4/n)−58.86×(D1−D2)/(D1×
π)となる。すなわち、A<(248.4/n)−5
8.86×(D1−D2)/(D1×π)となるように設
定しておけばマグネットの極の中心が外側磁極の中心に
対向する位置で安定的に保持される。
That is, Y <-0.327X + 0.69 is expressed as follows. The angle of each outer magnetic pole to the magnet is A degrees, the number of magnetized poles is n, and the outer diameter of the magnet is
If D1 and the inner diameter of the magnet are D2, A <(24
8.4 / n) -58.86 × (D1-D2) / (D1 ×
π). That is, A <(248.4 / n) -5
If it is set to be 8.86 × (D1−D2) / (D1 × π), the center of the pole of the magnet is stably held at a position facing the center of the outer magnetic pole.

【0049】本実施例の場合、マグネット1の着磁極数nを
16、マグネット1の外径寸法D1を10mm、マグネ
ット1の内径寸法D2を9mmと設定しており、(24
8.4/n)−58.86×(D1−D2)/(D1×
π)=13.65度となり、各外側磁極のマグネットに
対する対向角A度が13.65度未満の角度になればY
<−0.327X+0.69の条件に当てはまることに
なる。本実施例では外側磁極4aのマグネット1に対す
る各対向角A度は13度と設定しているので、マグネッ
ト1の極の中心が外側磁極4aの中心に対向する位置で
安定的に保持されるようになっている。
In the case of this embodiment, the number n of magnetized poles of the magnet 1 is set to 16, the outer diameter D1 of the magnet 1 is set to 10 mm, and the inner diameter D2 of the magnet 1 is set to 9 mm.
8.4 / n) -58.86 × (D1-D2) / (D1 ×
π) = 13.65 degrees, and if the angle A at which the outer magnetic poles face the magnet is less than 13.65 degrees, Y
<−0.327X + 0.69. In the present embodiment, since the opposing angle A of the outer magnetic pole 4a with respect to the magnet 1 is set to 13 degrees, the center of the pole of the magnet 1 is stably held at a position facing the center of the outer magnetic pole 4a. It has become.

【0050】ここで、外側磁極4aのマグネット1に対する
各対向角A度は部品寸法公差や嵌合ガタ等を考慮して設
定するのが望ましい。すなわち上記の場合、例えば外側
磁極4aのマグネット1に対する各対向角A度を13.
6度と設定しても、理論上はマグネット1の極の中心が
外側磁極4aの中心に対向する位置で安定的に保持され
るが、部品寸法公差や嵌合ガタ等を考慮すると、マグネ
ット1の極の中心が外側磁極4aの中心に対向する位置
で常に安定的に保持できる保証は少ない。そこで、もう
少し余裕を持って対向角A度を設定する必要があるが、
対向角A度を必要以上に小さくするとコギング力が大き
くなり過ぎて回転トルクが下がる傾向にあるため、コギ
ング力と必要トルクのバランス点を見て設定する必要が
ある。
Here, it is desirable that the respective angle A of the outer magnetic pole 4a with respect to the magnet 1 be set in consideration of component dimensional tolerance, fitting play and the like. That is, in the above case, for example, each of the opposing angles A of the outer magnetic pole 4a with respect to the magnet 1 is set to 13.
Even if it is set to 6 degrees, theoretically, the center of the pole of the magnet 1 is stably held at a position facing the center of the outer magnetic pole 4a. There is little guarantee that the center of the pole can always be stably held at a position facing the center of the outer magnetic pole 4a. Therefore, it is necessary to set the opposing angle A degrees with some margin,
If the opposing angle A is made unnecessarily small, the cogging force becomes too large and the rotational torque tends to decrease. Therefore, it is necessary to set the cogging force in view of the balance point between the cogging force and the required torque.

【0051】マグネットに着磁された極と極の境界が外側磁
極の中心に対向する位置にある時、コイルへ通電をして
外側磁極を励磁すると、必ずマグネットには回転力が生
じ、起動が行われる。しかし、マグネットに着磁された
極の中心が外側磁極の中心に対向する位置にある時は、
コイルへ通電をして外側磁極を励磁してもマグネットに
回転力は生じない。
When the boundary between the poles magnetized by the magnet is located at a position facing the center of the outer magnetic pole, when the coil is energized to excite the outer magnetic pole, a rotational force is always generated in the magnet, and the magnet is activated. Done. However, when the center of the pole magnetized on the magnet is located at the position facing the center of the outer magnetic pole,
Even when the coil is energized to excite the outer magnetic pole, no rotational force is generated in the magnet.

【0052】本実施例では外側磁極4aのマグネット1に対
向する角度をA度、マグネット1の外径寸法をD1、マグ
ネット1の内径寸法D2とすると、A<(248.4/
n)−58.86×(D1−D2)/(D1×π) とな
るように各値を設定した。これは、図5に示す直線で示
す部分より左下にある場合に相当する。ここで、コイル
2への通電がない状態では、上記E1点及びE2点がマ
グネット1の極の中心が外側磁極4aの中心に対向する
位置に相当し、安定的にこの位置に停止する。しかし、
この状態からコイル2へ通電をして外側磁極4aを励磁
しても、マグネット1に回転力が生じない。
In this embodiment, assuming that the angle of the outer magnetic pole 4a facing the magnet 1 is A degrees, the outer diameter of the magnet 1 is D1, and the inner diameter D2 of the magnet 1 is A <(248.4 /
n) Each value was set so as to be −58.86 × (D1−D2) / (D1 × π). This corresponds to the case where the portion is located at the lower left of the portion indicated by the straight line shown in FIG. Here, when the coil 2 is not energized, the points E1 and E2 correspond to a position where the center of the pole of the magnet 1 is opposed to the center of the outer magnetic pole 4a, and stably stop at this position. But,
Even when the coil 2 is energized from this state to excite the outer magnetic pole 4a, no rotational force is generated in the magnet 1.

【0053】そこで、本実施例では図3(a)のように地板
5にマグネット1の回転規制のためのストッパー部5f
を設け、マグネット1の突起部1bがストッパー部5f
に当接している状態で、回転中心1fを中心としてマグ
ネット1の極の中心と外側磁極4aの中心とのなす角度
がα度になるように設定してある。これにより、図3
(a)の状態からコイル2へ通電して外側磁極4aを励
磁すると、マグネット1に回転力が生じて、安定して起
動が行われる。また、図3(a)の状態を図4に当ては
めると、G点の位置となる。この位置でのコギングトル
ク(マグネット1に作用するステータ4との間で発生す
る吸引力)はT2であり、これは、E1点に戻ろうとす
る回転方向にマイナスの力(図3において半時計方向の
力)が働くことになる。すなわち、マグネット1の突起
部1bが地板5のストッパー部5fに当接する位置の保
持力がT2となる。よって、コイル2への無通電時には
マグネット1は安定的にこの位置(図3(a)の位置)
に停止する。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3A, a stopper 5f for restricting the rotation of the magnet 1 is provided on the base plate 5.
Is provided, and the protrusion 1b of the magnet 1 is connected to the stopper 5f.
And the angle between the center of the pole of the magnet 1 and the center of the outer magnetic pole 4a about the rotation center 1f is set to α degrees. As a result, FIG.
When the coil 2 is energized from the state (a) to excite the outer magnetic pole 4a, a rotational force is generated in the magnet 1 and the magnet 1 is started stably. When the state of FIG. 3A is applied to FIG. 4, the position of the point G is obtained. The cogging torque at this position (attraction force generated between the magnet 1 and the stator 4 acting on the magnet 1) is T2, which is a negative force (counterclockwise in FIG. 3) in the rotational direction to return to the point E1. Power) will work. That is, the holding force at the position where the protrusion 1b of the magnet 1 contacts the stopper 5f of the base plate 5 is T2. Therefore, when power is not supplied to the coil 2, the magnet 1 is stably positioned at this position (the position shown in FIG. 3A).
To stop.

【0054】同様に、本実施例では図3(b)のように地板
5にマグネット1の回転規制のためのストッパー部5g
を設け、マグネット1の突起部1bがストッパー部5g
に当接している状態で、回転中心1fを中心としてマグ
ネット1の極の中心と外側磁極4aの中心とのなす角度
がβ度になるように設定してある。これにより、図3
(b)の状態からコイル2へ通電して外側磁極4aを励
磁すると、マグネット1に回転力が生じて、安定して起
動が行われる。
Similarly, in this embodiment, as shown in FIG. 3B, a stopper 5g for regulating the rotation of the magnet 1 is provided on the base plate 5.
Is provided, and the protrusion 1b of the magnet 1 is connected to the stopper 5g.
, The angle between the center of the pole of the magnet 1 and the center of the outer magnetic pole 4a about the rotation center 1f is set to be β degrees. As a result, FIG.
When the coil 2 is energized from the state (b) to excite the outer magnetic pole 4a, a rotational force is generated in the magnet 1 and the magnet 1 is started stably.

【0055】また、図3(b)の状態を図4に当てはめる
と、H点の位置となる。この位置でのコギングトルク
(マグネット1に作用するステータ4との間で発生する
吸引力)はT1であり、これは、E2点に進もうとする
回転方向にプラスの力(図3において時計方向の力)が
働くことになる。すなわち、マグネット1の突起部1b
が地板5のストッパー部5gに当接する位置の保持力が
T1となる。よって、コイル2への無通電時にはマグネ
ット1は安定的にこの位置(図3(b)の位置)に停止
する。
When the state of FIG. 3B is applied to FIG. 4, the position of the point H is obtained. The cogging torque at this position (attraction force generated between the magnet 4 and the stator 4) is T1, which is a positive force (clockwise in FIG. 3) in the rotational direction toward the point E2. Power) will work. That is, the protrusion 1b of the magnet 1
The holding force at a position where abuts against the stopper portion 5g of the base plate 5 is T1. Therefore, when the coil 2 is not energized, the magnet 1 stably stops at this position (the position shown in FIG. 3B).

【0056】次に、駆動装置のマグネット1の回転動作の様
子を図3で説明する。上記のごとく、コイル2への無通
電時にはマグネット1は図3(a)の位置で安定的に停
止している。図3(a)の状態からコイル2に通電して、
ステータ4の外側磁極4aをS極とし、内側磁極4bを
N極に励磁すると、外側磁極4aと内側磁極4bの励磁
によりマグネット1は回転方向の電磁力を受け、ロータ
であるマグネット1は時計方向にスムーズに回転し始め
る。そして回転角度がK度となる図3(b)に示す状態に
なるタイミングでコイル2への通電を断つ。図3(b)に
示す状態は図4におけるH点であるから上記のごとくコ
キング力T1によりマグネット1は安定的にこの位置を
保持する。
Next, how the magnet 1 of the driving device rotates will be described with reference to FIG. As described above, when the coil 2 is not energized, the magnet 1 is stably stopped at the position shown in FIG. When the coil 2 is energized from the state of FIG.
When the outer magnetic pole 4a of the stator 4 is set to the S-pole and the inner magnetic pole 4b is excited to the N-pole, the magnet 1 receives the electromagnetic force in the rotational direction by the excitation of the outer magnetic pole 4a and the inner magnetic pole 4b, and the magnet 1 as the rotor rotates clockwise. Start to rotate smoothly. Then, the power supply to the coil 2 is stopped at the timing when the rotation angle becomes K degrees as shown in FIG. 3B. Since the state shown in FIG. 3B is point H in FIG. 4, the magnet 1 stably holds this position by the coking force T1 as described above.

【0057】ここで、コイル2への通電を反転させ、ステー
タ4の外側磁極4aをN極とし、内側磁極4bをS極に
励磁すると、外側磁極4aと内側磁極4bの励磁により
マグネット1は回転方向の電磁力を受け、ロータである
マグネット1は反時計方向にスムーズに回転し始める。
そして回転角度がK度となる図3(a)に示す状態になる
タイミングでコイル2への通電を断つ。図3(a)に示す
状態は図4におけるG点であるから上記のごとくコキン
グ力T2によりマグネット1は安定的にこの位置を保持
する。
Here, when the energization of the coil 2 is reversed and the outer magnetic pole 4a of the stator 4 is set to the N pole and the inner magnetic pole 4b is excited to the S pole, the magnet 1 is rotated by the excitation of the outer magnetic pole 4a and the inner magnetic pole 4b. Receiving the electromagnetic force in the direction, the magnet 1 as the rotor starts to rotate smoothly in the counterclockwise direction.
Then, the power supply to the coil 2 is stopped at the timing when the rotation angle becomes K degrees as shown in FIG. Since the state shown in FIG. 3A is point G in FIG. 4, the magnet 1 stably holds this position by the coking force T2 as described above.

【0058】以上のようにコイル2への通電方向を切り換え
ることにより、ロータであるマグネット1は図3(a)
の状態と図3(b)の状態とに切り換わる。マグネット
の回転範囲KはそれぞれE1及びE2まで達しない範囲
で設定すれば回動は可能であるが、コギング力と必要ト
ルクのバランス点、及び必要な回転量を見て設定する必
要がある。E1及びE2はマグネット1のS極及びN極
の中心位置である。
By switching the direction of current supply to the coil 2 as described above, the magnet 1 serving as a rotor is
And the state shown in FIG. 3B. If the rotation range K of the magnet is set within a range that does not reach E1 and E2, rotation is possible, but it is necessary to set the balance point between the cogging force and the required torque and the required amount of rotation. E1 and E2 are the center positions of the S pole and the N pole of the magnet 1.

【0059】上記に示したように羽根7及び羽根8はマグネ
ット1に連動して回転する。マグネット1が図3(a)
の状態にある時、羽根7及び羽根8はそれぞれ地板5の
開口部5bから退避する位置にある。一方、マグネット
1が図3(b)の状態にある時、羽根7及び羽根8によ
り地板5の開口部5bは閉鎖される。よって、コイル2
への通電方向を切り換えることにより、羽根7及び羽根
8の位置を開放位置と閉鎖位置とに制御可能となり、地
板5の開口部5bの通過光量を制御できる。さらに、コ
イル2への無通電時にはマグネット1と外側磁極4aと
の吸引力により、それぞれの位置が保持される。よっ
て、通電していなくても振動等により羽根7及び羽根8
の位置が変化することはなく、光量制御装置の信頼性が
向上するとともに、省エネルギーになる。
As described above, the blades 7 and 8 rotate in conjunction with the magnet 1. The magnet 1 is shown in FIG.
In the state described above, the blades 7 and 8 are located at positions retreating from the openings 5b of the base plate 5, respectively. On the other hand, when the magnet 1 is in the state shown in FIG. 3B, the opening 5 b of the base plate 5 is closed by the blade 7 and the blade 8. Therefore, coil 2
By switching the direction of power supply to the blades, the positions of the blades 7 and 8 can be controlled between the open position and the closed position, and the amount of light passing through the opening 5b of the main plate 5 can be controlled. Further, when the coil 2 is not energized, the respective positions are held by the attractive force of the magnet 1 and the outer magnetic pole 4a. Therefore, even when the power is not supplied, the blades 7 and 8
Does not change, the reliability of the light quantity control device is improved, and energy is saved.

【0060】したがって、光量制御装置は開き位置でも閉じ
位置でも無通電で安定して保持できるシャッター装置と
して作用する。
Accordingly, the light quantity control device functions as a shutter device that can stably hold the power supply without electricity even in the open position and the closed position.

【0061】ここで、このような構成のアクチュエータが出
力が高くて超小型化になる上で最適な構成であることに
ついて述べる。本実施例のアクチュエータの基本構成に
ついて述べると、 第1にマグネットを中空の円筒形状に形成していること 第2にマグネットの外周面を周方向にn分割して異なる
極に交互に着磁していること 第3にマグネットの軸方向にコイルをならべて配置して
いること 第4にコイルにより励磁されるステータの外側磁極及び
内側磁極をそれぞれマグネットの外周面及び内周面に対
向させていること 第5に外側磁極を軸方向に延出する櫛歯により構成して
いること 第6にステータの内側磁極を中空柱形状にすることで、
アクチュエータの形状をドーナツ状のものとしているこ
と 第7にコイルへの無通電時にはマグネットの極の中心と
外側磁極の中心とが対向する位置で安定的に保持される
ことである。
Here, a description will be given of the fact that the actuator having such a configuration has an optimum configuration in terms of high output and miniaturization. The basic configuration of the actuator of this embodiment is described as follows. First, the magnet is formed in a hollow cylindrical shape. Second, the outer circumferential surface of the magnet is divided into n parts in the circumferential direction and magnetized alternately at different poles. Third, the coils are arranged in the axial direction of the magnet. Fourth, the outer magnetic pole and the inner magnetic pole of the stator excited by the coil are respectively opposed to the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the magnet. Fifth, the outer magnetic pole is constituted by comb teeth extending in the axial direction. Sixth, by forming the inner magnetic pole of the stator into a hollow column shape,
Seventh, the actuator has a donut shape. Seventh, when no power is supplied to the coil, the center of the pole of the magnet and the center of the outer magnetic pole are stably held at a position facing each other.

【0062】このアクチュエータの径はマグネットの径にス
テータの磁極を対向させるだけの大きさがあればよく、
また、アクチュエータの高さはマグネットの高さにコイ
ルの高さを加えただけの高さがあればよいことになる。
このためアクチュエータの大きさは、マグネット及びび
コイルの径と高さによって決まるので、マグネット及び
コイルの径と高さをそれぞれ非常に小さくすればアクチ
ュエータを超小型にすることができる。
The diameter of this actuator may be large enough to make the magnetic pole of the stator face the diameter of the magnet.
Further, the height of the actuator only needs to be a height obtained by adding the height of the coil to the height of the magnet.
Therefore, the size of the actuator is determined by the diameter and the height of the magnet and the coil. Therefore, if the diameter and the height of the magnet and the coil are made very small, the actuator can be made very small.

【0063】ここで、マグネットおよびコイルの径と高さを
それぞれ非常に小さくすると、アクチュエータとしての
精度を維持することが難しくなるが、本実施例ではマグ
ネットを中空の円筒形状に形成し、この中空の円筒形状
に形成されたマグネットの外周面および内周面にステー
タの外側磁極及び内側磁極を対向させるという単純な構
造によりアクチュエータの精度の問題を解決している。
ここで、マグネットの外周面だけでなく、マグネットの
内周面も円周方向に分割して着磁すれば、アクチュエー
タの出力を更に高めることができる。
Here, if the diameters and heights of the magnet and the coil are extremely small, it is difficult to maintain the accuracy as an actuator. However, in this embodiment, the magnet is formed in a hollow cylindrical shape, and the hollow is formed. The problem of accuracy of the actuator is solved by a simple structure in which the outer magnetic pole and the inner magnetic pole of the stator are opposed to the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the cylindrical magnet.
Here, not only the outer peripheral surface of the magnet but also the inner peripheral surface of the magnet may be divided and magnetized in the circumferential direction to further increase the output of the actuator.

【0064】コイルにより発生する磁束は外側磁極と内側磁
極との間にあるマグネットを横切るので効果的に作用す
る。
The magnetic flux generated by the coil works effectively because it crosses the magnet between the outer magnetic pole and the inner magnetic pole.

【0065】外側磁極は軸方向に延出する櫛歯形状により構
成されるため、半径方向への凹凸により構成されるもの
に比べて半径方向に関する寸法は小さく構成できる。こ
れにより、マグネットの外径寸法を大きく構成できるの
で駆動装置のトルクを大きくできる。
[0065] Since the outer magnetic pole is formed in a comb shape extending in the axial direction, the dimension in the radial direction can be made smaller than that formed by irregularities in the radial direction. As a result, the outer diameter of the magnet can be configured to be large, so that the torque of the drive device can be increased.

【0066】マグネットの外周面に対向する外側磁極の櫛歯
形状の各対向角をA度、マグネットの着磁極数をn、マ
グネットの外径寸法をD1、マグネットの内径寸法をD2
とすると、A<(248.4/n)−58.86×(D1
−D2)/(D1×π)となるように設定したことで、マ
グネットに着磁された極の中心が外側磁極の櫛歯の中心
に対向する位置で安定的に保持される。本実施例ではこ
のコギング安定位置からα度ずれた位置、及びそこから
K度回転した位置であって次のコギング安定位置からβ
度ずれた位置とに回転規制を設けることで、コイル2へ
の無通電時にマグネット1と外側磁極4aとの吸引力に
よりマグネット1の回転位置がそれぞれの回転規制位置
で安定的に保持されるとともに、コイル2への通電方向
の切り換えによりマグネット1はそれぞれの回転規制位
置へと切り換わる。
The angle of each of the comb teeth of the outer magnetic pole facing the outer peripheral surface of the magnet is A degrees, the number of magnetized poles is n, the outer diameter of the magnet is D1, and the inner diameter of the magnet is D2.
Then, A <(248.4 / n) −58.86 × (D1
−D2) / (D1 × π) allows the center of the pole magnetized by the magnet to be stably held at the position facing the center of the comb teeth of the outer magnetic pole. In this embodiment, a position deviated by α degrees from the stable cogging position and a position rotated by K degrees from the position are β degrees from the next stable cogging position.
By providing the rotation restriction at a position shifted by a degree, the rotation position of the magnet 1 is stably held at the respective rotation restriction position by the attractive force between the magnet 1 and the outer magnetic pole 4a when the coil 2 is not energized. By switching the direction of current supply to the coil 2, the magnet 1 is switched to the respective rotation restricting positions.

【0067】コイル2は1つで構成されるので通電の制御回
路も単純になり、コストも安く構成できる。
[0067] Since the coil 2 is composed of one coil, the control circuit for energization is also simple, and the cost can be reduced.

【0068】マグネット1に連結して羽根7及び羽根8が開
閉することで中空柱形状の内側磁極4bの内側に設けら
れた地板5の開口部5bの通過光量を制御する光量制御
装置とすることで、アクチュエータの中央部を光が通過
する構成とすることができる。すなわち、アクチュエー
タの形状をドーナツ状のものとすることで、その内側に
レンズを配置したり光路として利用できる。
A light quantity control device for controlling the light quantity passing through the opening 5b of the base plate 5 provided inside the hollow pole-shaped inner magnetic pole 4b by opening and closing the blades 7 and 8 in connection with the magnet 1. Thus, it is possible to adopt a configuration in which light passes through the central portion of the actuator. That is, by making the shape of the actuator into a donut shape, a lens can be disposed inside the actuator or used as an optical path.

【0069】また、アクチュエータの半径方向(ドーナツの
幅)に関する寸法はステータ4の外側磁極4aとマグネ
ット1の着磁部1cとステータ4の内側磁極4bとで決
まるため幅を小さく構成でき、光量制御装置のアクチュ
エータ部の外側には他の構造物を配置可能となる。
Further, since the dimension of the actuator in the radial direction (the width of the donut) is determined by the outer magnetic pole 4a of the stator 4, the magnetized portion 1c of the magnet 1, and the inner magnetic pole 4b of the stator 4, the width can be made small, and Other structures can be placed outside the actuator section of the device.

【0070】以上により、出力が高く、かつ安価で小型のア
クチュエータを備えた光量制御装置を提供することがで
きる。
As described above, it is possible to provide a light quantity control device having a high-output, inexpensive and small actuator.

【0071】(発明と実施の形態の対応)上記実施の形態に
おいて、図1,図2のマグネット1及び図3の着磁部1
aが本発明のマグネットに相当し、図1,図2のコイル
2が本発明のコイルに相当し、図1,図2,図3の外側
磁極4aが本発明の外側磁極部に相当し、図1,図2,
図3の内側磁極4bが本発明の内側磁極部に相当し、図
1,図2の羽根7及び羽根8が本発明の光量制御部材に
相当する。
(Correspondence between the invention and the embodiment) In the above embodiment, the magnet 1 shown in FIGS. 1 and 2 and the magnetized part 1 shown in FIG.
a corresponds to the magnet of the present invention, the coil 2 of FIGS. 1 and 2 corresponds to the coil of the present invention, the outer magnetic pole 4a of FIGS. 1, 2 and 3 corresponds to the outer magnetic pole portion of the present invention, FIG. 1, FIG. 2,
The inner magnetic pole 4b in FIG. 3 corresponds to the inner magnetic pole part of the present invention, and the blades 7 and 8 in FIGS. 1 and 2 correspond to the light amount control member of the present invention.

【0072】(変形例)上記実施の形態においては、アクチ
ュエータが2枚の羽根を開閉する光量制御装置とした
が、羽根の枚数は1枚でも3枚以上でもよい。また、羽
根の状態を開放状態と閉鎖状態の2位置に切り換えるシ
ャッター装置としたが、例えば羽根を開放状態と小絞り
状態の2位置に切り換える可変絞り装置としてもよい
し、フィルターの出し入れ切り換え装置としてもよい。
(Modification) In the above embodiment, the actuator is a light amount control device that opens and closes two blades. However, the number of blades may be one or three or more. Also, the shutter device switches the state of the blade between two positions, an open state and a closed state, but may be, for example, a variable aperture device that switches the blade between two positions of an open state and a small aperture state, or as a filter switching device. Is also good.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動装置の外径はマグネットの外周面に対向する外側磁
極部で決められ、駆動装置の内径はマグネットの内周面
に対向する内側磁極部で決められ、駆動装置の軸方向高
さはコイル、マグネットを順に配置することで決められ
る。このため、駆動装置の大きさはマグネット及びコイ
ルの径と高さによって決まるもので、マグネット及びコ
イルの径と高さをそれぞれ非常に小さくすれば、駆動装
置を非常に小型化することができるものである。
As described above, according to the present invention,
The outer diameter of the driving device is determined by an outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet, the inner diameter of the driving device is determined by the inner magnetic pole portion facing the inner peripheral surface of the magnet, and the axial height of the driving device is a coil, It is determined by arranging magnets in order. For this reason, the size of the driving device is determined by the diameter and height of the magnet and the coil. If the diameter and height of the magnet and coil are made very small, the driving device can be made very small. It is.

【0074】また、コイルにより発生する磁束は外側磁極部
と内側磁極部との間にあるマグネットを横切るので効果
的に作用する。さらに、外側磁極部はマグネットの外周
面に所定の角度A度だけ対向して設けられた軸方向に延
出する櫛歯形状により構成されるため、半径方向への凹
凸により構成されるものに比べて半径方向に関する寸法
は小さく構成できる。これにより、その分マグネットの
外径寸法を大きく構成できるので、駆動装置のトルクを
大きくできる。
Further, the magnetic flux generated by the coil crosses the magnet between the outer magnetic pole portion and the inner magnetic pole portion, so that it works effectively. Furthermore, since the outer magnetic pole portion is formed by a comb-like shape extending in the axial direction provided at a predetermined angle A to the outer circumferential surface of the magnet, the outer magnetic pole portion is compared with a structure formed by irregularities in the radial direction. Therefore, the dimension in the radial direction can be configured to be small. As a result, the outer diameter of the magnet can be increased accordingly, so that the torque of the drive device can be increased.

【0075】また、コイルは1つで構成されるので通電の制
御回路も単純になり、コストも安く構成できる。
Further, since one coil is used, the control circuit for energization is simplified, and the cost can be reduced.

【0076】さらに、マグネットの外周面に対向する外側磁
極部の櫛歯形状の各対向角をA度、マグネットの着磁分
割数をn、マグネットの外径寸法をD1、マグネットの
内径寸法をD2とすると、A<(248.4/n)−5
8.86×(D1−D2)/(D1×π) と設定したこと
で、コイルへの無通電時において、マグネットに着磁さ
れた極の中心が外側磁極部の櫛歯の中心に対向する位置
で安定的に保持される。
Further, the angle of each of the comb teeth of the outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet is A degrees, the number of magnetized divisions is n, the outer diameter of the magnet is D1, and the inner diameter of the magnet is D2. Then, A <(248.4 / n) -5
With the setting of 8.86 × (D1−D2) / (D1 × π), the center of the pole magnetized by the magnet faces the center of the comb teeth of the outer magnetic pole when the coil is not energized. Stably held in position.

【0077】また、駆動装置と、駆動装置のマグネットに連
結して回動することで中空柱形状の内側磁極部内の通過
光量を制御する光量制御部材とを備えた光量制御装置と
することで、駆動装置の中央部を光が通過する構成とす
ることができる。すなわち、駆動装置の形状をドーナツ
状のものとすることで、その内側にレンズを配置したり
光路として利用でき、また半径方向(ドーナツの幅)に
関する寸法を小さく構成できるので、その外側には他の
構造物を配置でき、出力が高く、かつ安価で小型の駆動
装置を備えた光量制御装置を提供することができる。
[0077] Further, the light amount control device includes a drive device and a light amount control member that controls the amount of light passing through the inner magnetic pole portion having a hollow column shape by rotating while being connected to a magnet of the drive device. The light may pass through the center of the driving device. That is, by making the shape of the driving device into a donut shape, a lens can be disposed inside the driving device or used as an optical path, and the dimension in the radial direction (the width of the donut) can be made small. Can be provided, and a light amount control device having a high-output, inexpensive and small driving device can be provided.

【0078】さらに、コイルの通電方向の切り換えにより2
つの光量制御状態を切り換え可能であり、コイルの通電
を切るとそれぞれの状態を保持する。よって、通電して
いなくても振動等により光量制御部材の位置が変化する
ことはなく、光量制御装置の信頼性が向上するととも
に、省エネルギーになる。
Further, by switching the energizing direction of the coil,
The two light amount control states can be switched, and each state is maintained when the coil is turned off. Therefore, the position of the light quantity control member does not change due to vibration or the like even when the power is not supplied, so that the reliability of the light quantity control device is improved and energy is saved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明に係る駆動装置を備えた光量制御
装置の分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a light quantity control device provided with a driving device according to the present invention.

【図2】図2は図1に示す光量制御装置の組み立て完成
状態の軸方向断面図である。
FIG. 2 is an axial sectional view of the light quantity control device shown in FIG. 1 in an assembled state.

【図3】図3は本発明に係る駆動装置のマグネットの回
転動作説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a rotating operation of a magnet of the driving device according to the present invention.

【図4】図4はコギングトルクの様子を表すグラフであ
る。
FIG. 4 is a graph showing a state of cogging torque.

【図5】図5は外側磁極の幅寸法とコギングトルク、マ
グネット寸法の関係を表すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a width dimension of an outer magnetic pole, a cogging torque, and a magnet dimension.

【図6】図6は従来のステップモータの断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a conventional step motor.

【図7】図7は従来のステップモータのステータの様子
を示す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a state of a stator of a conventional step motor.

【図8】図8は別の従来のステップモータの平面図であ
る。
FIG. 8 is a plan view of another conventional step motor.

【図9】図9は従来のブラシレスモータの斜視構成図で
ある。
FIG. 9 is a perspective configuration diagram of a conventional brushless motor.

【図10】図10は従来のブラシレスモータの断面図で
ある。
FIG. 10 is a sectional view of a conventional brushless motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・ マグネット 1a ・・・ 着磁部 2 ・・・ コイル 3 ・・・ ボビン 4 ・・・ ステータ 4a ・・・ 外側磁極 4b ・・・ 内側磁極 5 ・・・ 地板 6 ・・・ マグネット押え 7,8 ・・・ 羽根 9 ・・・ 羽根押え DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnet 1a ... Magnetized part 2 ... Coil 3 ... Bobbin 4 ... Stator 4a ... Outer magnetic pole 4b ... Inner magnetic pole 5 ... Ground plate 6 ... Magnet holding 7, 8 ... blade 9 ... blade holder

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】円筒形状に形成されるとともに少なくとも
外周面が周方向にn分割して異なる極に交互に着磁され
回転中心を中心として回転可能なマグネットと、該マグ
ネットと同軸的に配置されるコイルと、該コイルにより
励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が所定
の角度A度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極部
と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に対
向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置にお
いて、マグネットの外径寸法をD1、マグネットの内径寸
法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向する該外
側磁極部の櫛歯形状の各対向角Aは A<(248.4/n)−58.86×(D1−D2)/(D
1×π) と設定されることを特徴とする駆動装置。
1. A magnet formed in a cylindrical shape and having at least an outer peripheral surface divided by n in the circumferential direction and alternately magnetized to different poles and rotatable about a rotation center, and coaxially arranged with the magnet. And a plurality of comb-shaped outer magnetic pole portions which are excited by the coil and are arranged on the outer peripheral surface of the magnet and are opposed to each other by a predetermined angle A, and an inner peripheral surface of the magnet excited by the coil and And a hollow column-shaped inner magnetic pole portion facing the outer surface of the magnet, wherein the outer diameter of the magnet is D1, and the inner diameter of the magnet is D2, the comb teeth of the outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet. Each opposing angle A of the shape is A <(248.4 / n) −58.86 × (D1−D2) / (D
1 × π).
【請求項2】円筒形状に形成されるとともに少なくとも
外周面が周方向にn分割して異なる極に交互に着磁され
回転中心を中心として回転可能なマグネットと、該マグ
ネットの軸方向に配置されるコイルと、該コイルにより
励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が所定
の角度A度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極部
と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に対
向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置にお
いて、マグネットの外径寸法をD1、マグネットの内径寸
法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向する該外
側磁極部の櫛歯形状の各対向角Aは A<(248.4/n)−58.86×(D1−D2)/(D
1×π) と設定されることを特徴とする駆動装置。
2. A magnet formed in a cylindrical shape and having at least an outer peripheral surface divided by n in the circumferential direction and alternately magnetized to different poles and rotatable about a rotation center, and arranged in an axial direction of the magnet. And a plurality of comb-shaped outer magnetic pole portions which are excited by the coil and are arranged on the outer peripheral surface of the magnet and are opposed to each other by a predetermined angle A, and an inner peripheral surface of the magnet excited by the coil and And a hollow column-shaped inner magnetic pole portion facing the outer surface of the magnet, wherein the outer diameter of the magnet is D1, and the inner diameter of the magnet is D2, the comb teeth of the outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet. Each opposing angle A of the shape is A <(248.4 / n) −58.86 × (D1−D2) / (D
1 × π).
【請求項3】 前記マグネットの回転角度を抑制するた
めの回転止め部材を有することを特徴とする請求項1又
は2に記載の駆動装置。
3. The driving device according to claim 1, further comprising a rotation stopping member for suppressing a rotation angle of the magnet.
【請求項4】 前記マグネットの回転可能な範囲は、前
記マグネットの交互に着磁された一つの極の周方向長よ
りも狭いことを特徴とする請求項1から3のいずれかに
記載の駆動装置。
4. The drive according to claim 1, wherein a rotatable range of the magnet is smaller than a circumferential length of one of the magnets alternately magnetized. apparatus.
【請求項5】 前記マグネットの回転可能な範囲は、前
記外側磁極部の交互に着磁された極と極の境界を略中心
とすることを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。
5. The drive device according to claim 4, wherein the rotatable range of the magnet is substantially centered on a boundary between the alternately magnetized poles of the outer magnetic pole portion.
【請求項6】 前記コイルに通電することで、前記マグ
ネットを2位置に回転制御することを特徴とする請求項
1から5のいずれかに記載の駆動装置。
6. The driving device according to claim 1, wherein the magnet is controlled to rotate to two positions by energizing the coil.
【請求項7】 前記マグネットは射出成形により形成さ
れることを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動装
置。
7. The drive device according to claim 1, wherein the magnet is formed by injection molding.
【請求項8】 前記マグネットはNd-Fe-B系希土類磁性
粉と熱可塑性樹脂バインダー材の混合物により形成され
ることを特徴とする請求項7に記載の駆動装置。
8. The driving device according to claim 7, wherein the magnet is formed of a mixture of a Nd—Fe—B-based rare earth magnetic powder and a binder material of a thermoplastic resin.
【請求項9】円筒形状に形成されるとともに少なくとも
外周面が周方向にn分割して異なる極に交互に着磁され
回転中心を中心として回転可能なマグネットと、該マグ
ネットと同軸的に配置されるコイルと、該コイルにより
励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が所定
の角度A度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極部
と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に対
向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置にお
いて、マグネットの外径寸法をD1、マグネットの内径寸
法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向する該外
側磁極部の櫛歯形状の各対向角Aは A<(248.4/n)−58.86×(D1−D2)/(D
1×π) と設定される駆動装置と、該マグネットに連結して開閉
することで該中空柱形状の内側磁極部内の通過光量を制
御する光量制御部材とを備えたことを特徴とする光量制
御装置。
9. A magnet formed in a cylindrical shape and having at least an outer peripheral surface divided by n in the circumferential direction and alternately magnetized to different poles and rotatable around a rotation center, and coaxially arranged with the magnet. And a plurality of comb-shaped outer magnetic pole portions which are excited by the coil and are arranged on the outer peripheral surface of the magnet and are opposed to each other by a predetermined angle A, and an inner peripheral surface of the magnet excited by the coil and And a hollow column-shaped inner magnetic pole portion facing the outer surface of the magnet, wherein the outer diameter of the magnet is D1 and the inner diameter of the magnet is D2, the comb teeth of the outer magnetic pole facing the outer peripheral surface of the magnet. Each opposing angle A of the shape is A <(248.4 / n) −58.86 × (D1−D2) / (D
1 × π), and a light amount control member for controlling the amount of light passing through the inside pole portion of the hollow column by opening and closing by connecting to the magnet. apparatus.
【請求項10】円筒形状に形成されるとともに少なくと
も外周面が周方向にn分割して異なる極に交互に着磁さ
れ回転中心を中心として回転可能なマグネットと、該マ
グネットの軸方向に配置されるコイルと、該コイルによ
り励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が所
定の角度A度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極部
と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に対
向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置であ
って、該マグネットの外径寸法をD1、該マグネットの内
径寸法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向する
該外側磁極部の櫛歯形状の各対向角Aは A<(248.4/n)−58.86×(D1−D2)/(D
1×π) と設定される駆動装置と、該マグネットに連結して開閉
することで該中空柱形状の内側磁極部内の通過光量を制
御する光量制御部材とを備えたことを特徴とする光量制
御装置。
10. A magnet formed in a cylindrical shape, at least an outer peripheral surface of which is divided into n parts in a circumferential direction and is alternately magnetized to different poles and rotatable around a rotation center, and is arranged in an axial direction of the magnet. And a plurality of comb-shaped outer magnetic pole portions which are excited by the coil and are arranged on the outer peripheral surface of the magnet and are opposed to each other by a predetermined angle A, and an inner peripheral surface of the magnet excited by the coil and Wherein the outer diameter of the magnet is D1 and the inner diameter of the magnet is D2, the outer magnetic pole facing the outer peripheral surface of the magnet. The opposing angle A of the comb tooth shape of the portion is A <(248.4 / n) −58.86 × (D1−D2) / (D
1 × π), and a light amount control member for controlling the amount of light passing through the inside pole portion of the hollow column by opening and closing by connecting to the magnet. apparatus.
【請求項11】円筒形状に形成されるとともに少なくと
も外周面が周方向にn分割して異なる極に交互に着磁さ
れ回転中心を中心として回転可能なマグネットと、該マ
グネットの軸方向に配置されるコイルと、該コイルによ
り励磁され該マグネットの外周面に配置されて各々が所
定の角度A度だけ対向する複数の櫛歯形状の外側磁極部
と、該コイルにより励磁され該マグネットの内周面に対
向する中空柱形状の内側磁極部とを備えた駆動装置であ
って、該マグネットの外径寸法をD1、該マグネットの内
径寸法をD2とすると、該マグネットの外周面に対向する
該外側磁極部の櫛歯形状の各対向角Aは A<(248.4/n)−58.86×(D1−D2)/(D
1×π) と設定される駆動装置と、該マグネットに連結して回動
することで該中空柱形状の内側磁極部内の通過光量を制
御する光量制御部材とを備えた光量制御装置において、
該コイルへの無通電時に該マグネットと該外側磁極部と
の吸引力により該マグネットの回転位置が保持される第
1の状態と、該マグネットが該第1の状態から所定の角
度回転した位置であって該コイルへの無通電時に該マグ
ネットと該外側磁極部との吸引力により該マグネットの
回転位置が保持される第2の状態と、該コイルの通電方
向により該第1の状態と該第2の状態とを切り換えるこ
とにより該光量制御部材を制御することを特徴とする光
量制御装置。
11. A magnet formed in a cylindrical shape and having at least an outer peripheral surface divided into n portions in the circumferential direction and alternately magnetized to different poles and rotatable about a rotation center, and arranged in an axial direction of the magnet. And a plurality of comb-shaped outer magnetic pole portions which are excited by the coil and are arranged on the outer peripheral surface of the magnet and are opposed to each other by a predetermined angle A, and an inner peripheral surface of the magnet excited by the coil and Wherein the outer diameter of the magnet is D1 and the inner diameter of the magnet is D2, the outer magnetic pole facing the outer peripheral surface of the magnet. The opposing angle A of the comb tooth shape of the portion is A <(248.4 / n) −58.86 × (D1−D2) / (D
1 × π), and a light amount control device including a light amount control member that controls the amount of light passing through the inside pole portion of the hollow column by rotating in connection with the magnet.
In a first state in which the magnet is rotated by a predetermined angle from the first state, a rotational position of the magnet is held by an attractive force between the magnet and the outer magnetic pole when the coil is not energized. There is a second state in which the rotational position of the magnet is held by the attraction between the magnet and the outer magnetic pole portion when the coil is not energized, and the first state and the second state depending on the energizing direction of the coil. A light amount control device for controlling the light amount control member by switching between the two states.
【請求項12】 前記マグネットの回転角度を抑制する
ための回転止め部材を有することを特徴とする請求項9
から11のいずれかに記載の光量制御装置。
12. The apparatus according to claim 9, further comprising a rotation stopping member for suppressing a rotation angle of the magnet.
12. The light amount control device according to any one of items 1 to 11.
【請求項13】 前記マグネットの回転可能な範囲は、
前記マグネットの交互に着磁された一つの極の周方向長
よりも狭いことを特徴とする請求項9から12のいずれ
かに記載の光量制御装置。
13. The rotatable range of the magnet is:
The light amount control device according to claim 9, wherein a width in a circumferential direction of one of the alternately magnetized poles of the magnet is narrower.
【請求項14】 前記マグネットの回転可能な範囲は、
前記外側磁極部の交互に着磁された極と極の境界を略中
心とすることを特徴とする請求項13に記載の光量制御
装置。
14. The rotatable range of the magnet is:
14. The light quantity control device according to claim 13, wherein a boundary between the alternately magnetized poles of the outer magnetic pole portion is substantially the center.
【請求項15】 前記マグネットは射出成形により形成
されることを特徴とする請求項9から11のいずれかに
記載の光量制御装置。
15. The light quantity control device according to claim 9, wherein the magnet is formed by injection molding.
【請求項16】 前記マグネットはNd-Fe-B系希土類磁
性粉と熱可塑性樹脂バインダー材の混合物により形成さ
れることを特徴とする請求項15に記載の光量制御装
置。
16. The light quantity control device according to claim 15, wherein the magnet is formed of a mixture of a Nd—Fe—B-based rare earth magnetic powder and a binder material of a thermoplastic resin.
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