JP2004153966A

JP2004153966A - Actuator

Info

Publication number: JP2004153966A
Application number: JP2002318443A
Authority: JP
Inventors: Kunio Arisaka; 邦夫有坂; Shigeru Yamagishi; 茂山岸
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized, low-cost current-controlled actuator having a function of keeping a rotor made of permanent magnet in a state of stop when it is not energized. <P>SOLUTION: A rotor chamber is constituted of a first stator frame 1 having a cylindrical portion and a second stator frame 2, and a rotor 3 is housed therein. The rotor 3 is magnetized in two poles in the radial direction, and an arm portion 3b integrated with the rotor 3 is extended out of the rotor chamber with an output pin 3c provided at its tip. A coil 4 is wound around the first stator frame 1 and the second stator frame 2, and a yoke 5 is attached outside the coil. Two bent portions 5a and 5b formed on the yoke 5 are inserted into grooves 1b and 1c formed in the first stator frame 1. Thus, even when the coil 4 is not energized, the rotor is kept at a stop without fail by means of a positional relation with the magnetic poles on the rotor 3 in the stop position. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定子コイルに通電すると、出力ピンを有している永久磁石製の回転子が、その通電方向に対応した方向へ所定の角度だけ回転する小型の電流制御式アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラの技術分野においては、ムービングマグネット型モータなどと称されている小型の電流制御式アクチュエータが知られている。このアクチュエータは、固定子コイルに通電すると、永久磁石を有する回転子が、その通電方向に対応した方向へ所定の角度だけ回転し、その回転子と一体的に作動する少なくとも一つの出力ピンが被駆動部材を駆動するように構成されており、ステップモータに比較して、低コストで小型化が可能であり、消費電力も少なくて済むという優れた特徴を有している。そのため、カメラにおいては、主にシャッタ羽根や絞り羽根の駆動源として用いられている（例えば、特許文献１〜３参照）が、その用途は、カメラに限定されることなく、種々の製品に活用することが可能である。
【０００３】
この種のアクチュエータについては、従来から種々の具体的な構成が提案されており、且つ実施されてきたが、それらの中で最も一般的なのが、上記の各特許文献に記載された構成である。即ち、それらのアクチュエータは、回転子が、径方向に着磁された円筒状の永久磁石に対し、回転軸と出力ピン（駆動ピン）とを射出成形のアウトサート加工で一体成形されたものであり、その回転子は、筒状をした第１固定子枠（上枠，カバー枠）と平板状をした第２固定子枠（下枠，基枠）とによって軸受けされ、それらの軸受け部を包囲するようにして固定子コイルを巻回したあと、その外側に円筒形をしたヨークを嵌装させている。
【０００４】
また、上記の各特許文献に記載されているように、第１固定子枠（上枠，カバー枠）には、複数個の鉄ピンと称されている磁性体棒が取り付けられていて、コイルへの非通電時には、回転子との間に作用する吸引力によって、回転子の停止位置を維持させるようにしている。周知のように、この鉄ピンは一つでも機能することが知られているが、実用上は二つ以上設け、確実に機能するようにしているのが普通である。尚、回転子としては、回転軸と、出力ピンを有するアームとを予め別部材として製作しておき、それを円筒状の永久磁石に一体化させたものもあるし、それらを回転子と同一材料で同時一体成形で製作したものもあるが、本発明は、それらの構成の回転子を備えたアクチュエータも対象にしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２１５５５４号公報（第４頁、図１，図２）
【特許文献２】
特開２００２−１８２２６９号公報（第４頁、図２，図３）
【特許文献３】
特開２００１−７５１４３号公報（第４頁、図１，図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のアクチュエータも小型化が進んでいて、最近では、第１固定子枠に嵌装させるヨークの外径寸法も１０ｍｍ前後は当たり前となっていて、中には４〜５ｍｍのものも要求されるようになってきた。そのため、上記の鉄ピンの加工や第１固定子への取り付け作業もかなり面倒となり、コスト上の問題点の一つになっていた。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、固定子コイルが、永久磁石を有する回転子の二つの軸受け部を囲むように巻回されていて、そのコイルに通電すると、回転子が、その通電方向に対応した方向へ所定の角度だけ回転するアクチュエータであって、コイルへの非通電時における回転子の停止状態を維持するために、固定子枠に取り付けられていた従来の磁性体部材（鉄ピン）の役目を、ヨークが兼ねるようにした低コストの電流制御式アクチュエータを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のアクチュエータは、軸方向の一端を閉塞部とし他端を開放部とした筒状をしていて該筒状の外壁には軸方向に所定の長さを有する少なくとも二つの溝部を形成している第１固定子枠と、前記第１固定子枠の開放部を塞ぎ前記第１固定子枠との間にロータ室を構成する第２固定子枠と、径方向に着磁されており前記第１固定子枠の閉塞部と前記第２固定子枠とに軸受けされていて略径方向に前記ロータ室外へ延伸させた一体のアーム部に出力ピンを有している回転子と、前記回転子の軸受け部を囲むようにして前記第１及び第２固定子枠に巻回されており通電方向に対応した方向へ前記回転子を所定の角度範囲で回転させるコイルと、前記コイルの外側から前記第１固定子枠の筒状の外壁に装着されていて前記二つの溝部に挿入した二つの折曲部を有するヨークと、を備えていて、前記折曲部は、前記コイルの非通電時に、前記回転子との間に作用する吸引力によって、前記回転子の停止状態を維持するようにする。
【０００９】
その場合、前記ヨークが、筒体を、その軸方向の一端から所定の長さにわたって、軸心から所定の角度だけ切除した形状をしていて、その一対の切除端に前記二つの折曲部を有しているようにしても、また、前記ヨークが、筒体を、その軸方向の全長にわたって、軸心から所定の角度だけ切除した形状をしていて、その一対の切除端に前記二つの折曲部を有しているようにしてもよい。更に、前記第１固定子が、前記二つの溝部のほかに少なくとももう一つの溝部を形成していて、前記ヨークが、その溝部に挿入する凸条部を有しているようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図示した四つの実施例によって説明する。尚、図１は第１実施例のアクチュエータを示したものであって、図２は第１実施例のアクチュエータをカメラ用シャッタ装置に用いた場合を示したものであり、図３は第１実施例のアクチュエータをカメラ用絞り装置に用いた場合を示したものである。また、図４〜図６は、第２〜第４実施例のアクチュエータを示したものである。
【００１１】
［第１実施例］
先ず、図１を用いて第１実施例の構成を説明する。尚、図１（ａ）は、本実施例のアクチュエータの平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の断面図であり、図１（ｃ）は、本実施例のアクチュエータに用いられているヨークだけを示した斜視図である。
【００１２】
本実施例は、第１固定子枠１と第２固定子枠２の間にロータ室を構成し、そこに回転子３を収容している。そこで、先ず、第１固定子枠１の形状から説明する。本実施例の第１固定子枠１は、基本的には筒状をしており、その筒状部の軸方向の一端を閉塞部とし、そこに軸受け用の孔１ａ（図１（ｂ）参照）を形成し、筒状部の外壁には軸方向に所定の長さを有する二つの溝部１ｂ，１ｃを形成している。尚、図１（ａ）においては、筒状部の内壁の図示は省略されている。また、筒状部の軸方向の他端は開放部となっていて、そこから径方向へ張り出した鍔部１ｄを形成している。そして、筒状部と鍔部１ｄとの境界部には、両者にまたがるようにした円弧状の長孔１ｅが形成されており、後述するように、回転子３が所定の角度範囲で回転し得るようにしている。更に、第１固定子枠１には、後述のコイルを巻回する巻き溝が、筒状部の外壁の２箇所と閉塞部とにコ字状に連設されている。
【００１３】
第２固定子枠２は、板状をしていて、図１（ａ）に示すように平面形状が、く字状をしており、その両端に、機器への取付け用の孔２ａ，２ｂが形成されている。また、図１（ｂ）から分かるように、略中央部には、軸受け用の孔２ｃを形成していて、その下側には、後述のコイル４を巻回する巻き溝が形成され、第１固定子枠１に形成されている巻き溝と共に、全体の巻き溝がロ字状になるようにしている。更に、第２固定子枠２には、円弧状をした長孔２ｄが形成されている。この長孔２ｄは、上記の長孔１ｅとは円弧の長さは異なるが、両者共、回転子３の回転軸を中心にして同一角度範囲で形成されている。
【００１４】
コイル４は、回転子３をロータ室に収容した後、第１固定子枠１と第２固定子枠２によってロ字状に構成された上記の巻き溝に巻回されている。従って、コイル４は、軸受け用の孔１ａ，２ｃを囲むようにして巻回されていることになる。また、コイル４を巻回したことによって第１固定子枠１と第２固定子枠２は一体化されることになるが、実際には、巻線工程を容易にするため、回転子３をロータ室に収容してから、夫々に設けられた図示していない手段によって両者を一体化し、その後にコイル４を巻回している。
【００１５】
ヨーク５は、上記のようにしてコイル４を巻回した後、その外側から第１固定子枠１の筒状部に装着されている。そして、本実施例のヨーク５は、筒状をした材料を、その軸方向の一端から所定の長さにわたって、軸心（即ち、回転子３の回転中心）から所定の角度だけ切除した形状をしていて、その角度の両切除端に二つの折曲部５ａ，５ｂを形成しており、その折曲部５ａ，５ｂを、第１固定子枠１に形成されている二つの溝部１ｂ，１ｃに挿入している。
【００１６】
次に、本実施例の回転子３は、径方向に２極に着磁されている。図１（ａ）においては、それらの磁極の境界を一点鎖線で示しているが、以後の説明の都合上、その境界線の上側をＮ極とし、下側をＳ極とする。また、本実施例の場合、永久磁石は円筒形をしており、図１（ｂ）から分かるように、その中空部から両端を突き出して孔１ａ，２ｃに軸受けされている回転軸３ａと、径方向であって斜め下側に延伸するように形成されたアーム部３ｂと、そのアーム部３ｂの先端に形成された出力ピン３ｃとが、永久磁石と合成樹脂材料による所謂アウトサーと加工によって一体化されていて、アーム部３ｂは、上記の長孔１ｅ，２ｄ内を移動できるようになっている。
【００１７】
次に、本実施例におけるアクチュエータの作動を説明する。図１（ａ）は、コイル４の非通電状態を示したものであるが、このとき、回転子３は、この回転位置を確実に維持されるようになっている。即ち、このとき、折曲部５ａの先端と折曲部５ｂの先端は、１８０°にわたるＮ極の周面とＳ極の周面とに各々対向しているが、それらの先端と各々の磁極の周面との最短距離は同じである。しかしながら、折曲部５ｂの先端からＳ極の中央位置（境界線から９０°の位置）までの距離よりも、折曲部５ａの先端からＮ極の中央位置までの距離の方が小さいから、折曲部５ｂとＳ極との間に作用する吸引力よりも、折曲部５ａとＮ極との間に作用する吸引力の方が大きい。そのため、回転子３には、反時計方向への回転力が付与されているが、その回転を、出力ピン３ｃの大径部が長孔２ｄの長さ方向の一方の端面（図１（ａ）における上端面）に阻止された状態となっているからである。
【００１８】
この図１（ａ）に示された状態で、コイル４に対して正方向に電流を供給すると、回転子３は時計方向へ回転し、その回転は、出力ピン３ｃの大径部が二点鎖線で示した位置で、長孔２ｄの長さ方向の他方の端面に当接して停止させられる。そのとき、コイル４に対する正方向の通電を断っても、回転子３は、その回転位置を維持している。何故なら、そのときには、折曲部５ｂの先端からＳ極の中央位置までの距離が、折曲部５ａの先端からＮ極の中央位置までの距離よりも小さくなっていて、回転子３には、時計方向へ回転する力が付与されているからである。その後、回転子３を、その状態から図１（ａ）に示された状態まで復帰させる場合には、コイル４に対して逆方向の電流を供給することになる。そして、回転子３が図１（ａ）に示された状態に復帰した後、コイル４に対する逆方向の通電を断っても、回転子３がその状態を維持されることは、既に説明した通りである。
【００１９】
尚、上記の説明においては、長孔２ｄの長さ方向の両端面を、回転子３の回転角度を規制するストッパとしたが、長孔１ｅの長さ方向の両端面をストッパとし、そこにアーム部３ｂを当接させるようにしてもよいし、それらとは別に、専用のストッパを第２固定子枠２に設けてもよいし、アクチュエータの装着される機器側に設けるようにしても構わない。また、上記においては、コイルが一つの場合で説明したが、駆動回路の設計次第では、コイルを二つ巻回し、一方を正方向の電流供給用とし、他方を逆方向の電流供給用としても差し支えない。そして、これらのことは、以下に説明する他の実施例の場合も同じである。
【００２０】
このように、本実施例によれば、コイル４への非通電時に、回転子３の停止位置を維持するために、ヨーク５に形成された折曲部５ａ，５ｂを、第１固定子枠１に形成された溝部１ｂ，１ｃに挿入させているだけなので、特許文献１〜３に記載されているような従来の鉄ピンが不要となって部品点数が少なくなるほか、鉄ピンを第１固定子枠１に設けられた溝又は孔に個々に圧入する作業を必要としないので、コストの面で極めて有効なものである。また、上記の説明からも分かるように、折曲部５ａ，５ｂの先端と回転子３の磁極周面との最短距離が変われば、停止状態の維持力も変わる。そして、この維持力は、回転子３の回転開始時には負荷ともなる。そこで、そのようなことを考慮しつつ、その維持力を調節したい場合があるが、本実施例によれば、そのような場合、折曲部５ａ，５ｂの折り曲げ状態を変えることによって、その調節が可能である。そして、これらの効果が得られることは、以下に説明する各実施例の場合も同じである。
【００２１】
次に、図２を用いて、本実施例のアクチュエータをカメラ用レンズシャッタに適用した場合を説明する。図２（ａ）は、シャッタ羽根６，７の閉鎖状態を示したものである。そして、それらのシャッタ羽根６，７は、略同じ外形形状をしたシャッタ地板８と補助地板９との間に構成された羽根室内に配置されている。尚、図２（ａ）は、シャッタ地板８の一部を切り欠いて示したものである。また、シャッタ地板８と補助地板９の略中央部には、同じ形状をした撮影光路用の開口部８ａ，９ａが形成されていて、シャッタ地板８の羽根室側の面に軸８ｂ，８ｃが立設されている。そして、軸８ｂにはシャッタ羽根６が回転可能に取り付けられ、軸８ｃにはシャッタ羽根７が回転可能に取り付けられている。
【００２２】
上記した本実施例のアクチュエータは、羽根室外においてシャッタ地板８にビス１０，１１によって取り付けられている。このアクチュエータの構成と各構成部材の形状は、図１に示されたものと全く同じである。そのため、図２においては、必要最小限のものにだけ、図１で用いた符号を付けてある。そして、回転子３の出力ピン３ｃは、シャッタ地板８に形成された図示していない円弧状の長孔を貫通し、羽根室内で、シャッタ羽根６，７に形成された周知の長孔の両方に嵌合している。尚、図２においては、図１（ａ）に示されたアクチュエータを１８０°回転させた状態にして、シャッタ地板８に取り付けてある。従って、図２（ａ）における回転子３は、図１（ａ）の状態から、コイル４に正方向の電流が供給され、時計方向へ回転されてから停止させられた状態になっている。
【００２３】
このような図２（ａ）の状態において、カメラのレリーズボタンが押されると、コイル４に逆方向の通電が行われ、回転子３は、反時計方向へ回転させられる。そのため、シャッタ羽根６は軸８ｂを支点にして時計方向へ回転し、シャッタ羽根７は軸８ｃを支点にして反時計方向へ回転して、開口部８ａ，９ａを開いていく。そして、開口部８ａ，９ａが全開になると、既に説明したようにして、回転子３が停止させられる。その状態が、図２（ｂ）に示された状態である。
【００２４】
露光時間が長い場合には、省電力のために図２（ｂ）の状態でコイル４に対する通電を断つ。しかしながら、回転子３の停止状態は上記のようにして維持されるので、シャッタ羽根６，７が開口部８ａ，９ａ内に入ってくることはない。そして、所定の時間が経過すると、コイル４に正方向の通電が行われる。他方、露光時間が短い場合には、コイル４を非通電状態とせず、所定時間の経過後に、それまでの逆方向の通電を正方向の通電に切り換える。このようにして、コイル４に正方向の通電が行われると、回転子３は時計方向へ回転し、シャッタ羽根６，７によって開口部８ａ，９ａを閉鎖する。その後、通電が断たれて図２（ａ）の状態に復帰するが、この状態が確実に維持されることは、既に説明した通りである。
【００２５】
尚、上記においては、図２に示されたシャッタ装置が、銀塩カメラに採用された場合で説明したが、デジタルスチルカメラにノーマルオープンタイプとして採用された場合には、周知のように、撮影開始前は、図２（ｂ）の状態をしていて、モニターによって被写体像を観察可能にしておき、撮影の開始は固体撮像素子に対する電気信号で行い、撮影終了時にはアクチュエータによってシャッタ羽根６，７を、一旦図２（ａ）の閉鎖状態にしてから図２（ｂ）の状態に復帰させることになる。また、本実施例のアクチュエータが、レンズシャッタのみならず、フォーカルプレンシャッタにも適用できることは言うまでもない。
【００２６】
次に、図３を用いて、本実施例のアクチュエータをカメラ用絞り装置に適用した場合を説明する。図３（ａ）は、大口径の制御状態を示したものである。絞り羽根１２は、小口径の開口部１２ａを有していて、絞り地板１３と補助地板１４との間に構成されている羽根室内に配置されている。尚、図３（ａ）は、絞り地板１３の一部を切り欠いて示したものである。また、絞り地板１３と補助地板１４の略中央部には、同じ形状をした撮影光路用の開口部１３ａ，１４ａが形成されていて大口径の絞り開口を規制するようになっており、絞り地板１３の羽根室側の面には軸１３ｂが立設されている。そして、軸１３ｂには絞り羽根１２が回転可能に取り付けられている。
【００２７】
上記した本実施例のアクチュエータは、羽根室外において補助地板１３にビス１５，１６によって取り付けられている。このアクチュエータの構成と各構成部材の形状も、図１に示されたものと全く同じである。そのため、図３においても、必要最小限のものにだけ、図１で用いた符号を付けてある。そして、回転子３の出力ピン３ｃは、絞り地板１３に形成された図示していない円弧状の長孔を貫通し、羽根室内で、絞り羽根１２に形成された周知の長孔１２ｂに嵌合している。尚、図３においても、図１（ａ）に示されたアクチュエータは、１８０°回転させた状態で絞り地板１３に取り付けられている。従って、図３（ａ）における回転子３は、図２（ａ）の場合と同様に、図１（ａ）の状態から、コイル４に正方向の電流が供給され、時計方向へ回転されて、停止させられている状態ということになる。
【００２８】
上記したように、図３（ａ）は大口径の制御状態を示したものである。そのため、被写体光が比較的暗い場合には、この状態で撮影が行われるが、その撮影中においては、コイル４に通電していなくても、絞り羽根１２が動いてしまうことがない。それは、回転子３が回転せず、停止状態が確実に維持されているからである。その理由は、既に説明した通りである。小口径で撮影を行う場合には、コイル４に逆方向の通電が行われれる。それによって、回転子３は反時計方向へ回転させられ、絞り羽根１２は、軸１３ｂを支点にして時計方向へ回転させられ、既に説明したようにして、図３（ｂ）に示された状態で停止させられる。
【００２９】
そして、この停止状態で、コイル４に対する通電を断っても、上記した理由によって、回転子３は絞り羽根１２と共に、その停止状態を確実に維持されるので、小口径での撮影が好適に行える。また、図３（ｂ）に示された状態から、図３（ａ）に示された大口径の制御状態にするためには、コイル４に対し正方向の電流を供給することになるが、以後の作動説明は、これまでの説明から十分に理解することができるので省略する。尚、以下に説明する各実施例のアクチュエータも、本実施例のアクチュエータと同じようにして、シャッタ装置や絞り装置に適用することが可能である。
【００３０】
［第２実施例］
次に、図４を用いて第２実施例のアクチュエータを説明するが、図４（ａ）は、そのアクチュエータの平面図であり、図４（ｂ）は、そのアクチュエータに用いられているヨークの斜視図である。本実施例は、図４（ａ）及び図４（ｂ）を、上記の図１（ａ）及び図１（ｃ）と比較してみれば分かるように、第１実施例における第１固定子枠１とヨーク５の形状が一部異なっているだけで、その他の構成部材は全く同じである。そのため、それらのその他の構成部材については、第１実施例の場合と同じ符号を付け、詳細な説明を省略する。
【００３１】
本実施例における第１固定子枠２１は、明示されていないが、第１実施例における第１固定子枠１の孔１ａと同様に、閉塞部に軸受け用の孔を有している。また、鍔部２１ｄと長孔２１ｅは、第１実施例における鍔部１ｄ，長孔１ｅと全く同じ形状である。しかしながら、本実施例における溝部２１ｂ，２１ｃの形状は、第１実施例における溝部１ｂ，１ｃの形状と若干異なっている。即ち、第１実施例における溝部１ｂ，１ｃは、図１（ｂ）から分かるように、第１固定子枠１の筒状部の上端から、折曲部５ａ，５ｂを挿入し得るだけの長さをしているが、本実施例の溝部２１ｂ，２１ｃは、溝部１ｂ，１ｃよりも長く形成されている。尚、第１固定子枠２１の強度上に問題がなければ、溝部２１ｂ，２１ｃは、筒状部の上端から下端まで形成しても差し支えない。
【００３２】
また、第１実施例におけるヨーク５は、筒体を、その軸方向の一端から所定の長さにわたって、軸心（即ち、回転子３の回転中心）から所定の角度だけ切除した形状をしていたが、本実施例の場合には、図４（ｂ）に示されているように、筒体を、軸方向の全長にわたって回転子３の回転中心から所定の角度だけ切除した形状をしていて、その一対の切除端に夫々折曲部２５ａ，２５ｂを形成している。そして、その折曲部２５ａ，２５ｂを、第１固定子枠２１に形成されている二つの溝部２１ｂ，２１ｃに挿入している。
【００３３】
このように、第１実施例のヨーク５の場合は、その形状から、筒状の材料の一部を切除して製作するのが普通であるのに対し、本実施例のヨーク２５は、筒状の材料から製作することも可能であるが、平板材料から製作することが可能であるため、平板材料で製作した場合には、製作コストの点で有利となる。尚、本実施例の作動と基本的な作用効果は、第１実施例の場合と同じである。
【００３４】
［第３実施例］
次に、図５を用いて第３実施例のアクチュエータを説明するが、図５（ａ）は、その平面図であり、図５（ｂ）は、そのアクチュエータに用いられているヨークの斜視図である。本実施例のアクチュエータの場合も、図５（ａ）及び図５（ｂ）を、上記の図１（ａ）及び図１（ｃ）と比較してみれば分かるように、第１実施例における第１固定子枠１とヨーク５の形状が一部異なっているだけで、その他の構成部材は全く同じである。そのため、その他の構成部材については、第１実施例の場合と同じ符号を付け、詳細な説明を省略する。
【００３５】
本実施例の第１固定子枠３１は、明示されていないが、第１実施例における第１固定子枠１の孔１ａと同様に、閉塞部に軸受け用の孔を有している。また、鍔部３１ｄと長孔３１ｅは、第１実施例における鍔部１ｄ，長孔１ｅと全く同じ形状である。しかしながら、本実施例における第１固定子枠３１は、第１実施例の第１固定子枠１における溝部１ｂ，１ｃと同じ形状の溝部３１ｂ，３１ｃのほかに、もう二つの溝部３１ｆ，３１ｇを有している。そして、それらの溝部３１ｆ，３１ｇの長さは、溝部３１ｂ，３１ｃの長さよりも長く形成されている。
【００３６】
また、本実施例のヨーク３５は、図５（ｂ）に示されているように、筒体を、その軸方向の一端から所定の長さにわたって、軸心から所定の角度だけ切除した形状をしていて、第１実施例における折曲部５ａ，５ｂと同様に折曲部３５ａ，３５ｂを有しているが、そのほかにも、二つの長い凸条部３５ｃ，３５ｄを有している点で異なっている。そして、それらの折曲部３５ａ，３５ｂを、第１固定子３１に形成されている二つの溝部３１ｂ，３１ｃに挿入し、凸条部３５ｃ，３５ｄを、もう二つの溝部３１ｆ，３１ｇに挿入している。
【００３７】
本実施例における二つの凸条部３５ｃ，３５ｄは、折曲部３５ａ，３５ｂと同じ役目をするものであって、凸条部３５ｃは折曲部３５ｂと協働し、凸条部３５ｄは折曲部３５ａと協働して、回転子３の停止状態を維持させるようになっている。そのため、本実施例の作動と基本的な作用効果は、第１実施例の場合と同じであるから、それらの説明を省略する。尚、本実施例の折曲部３５ａ，３５ｂは、第１実施例の折曲部５ａ，５ｂと同様に、従来の鉄ピンに代わるものであるが、凸条部３５ｃ，３５ｄも従来の鉄ピンに代わるものである。そして、具体的に説明するまでもなく、鉄ピンを四つ設けることは周知であり、上記の特許文献２の５頁（段落番号［００２５］）にも記載されている。従って、本実施例の場合には、従来の鉄ピンが四つも削減でき、コスト面では極めて有利になる。
【００３８】
［第４実施例］
次に、図６を用いて第４実施例のアクチュエータを説明するが、図６（ａ）は、その平面図であり、図６（ｂ）は、そのアクチュエータに用いられているヨークの斜視図である。本実施例も、第２，第３実施例と同様に、第１実施例における第１固定子枠１とヨーク５の形状が一部異なっているだけで、その他の構成部材は全く同じである。そのため、第２，第３実施例と同様に、その他の構成部材については、第１実施例の場合と同じ符号を付け、詳細な説明を省略する。
【００３９】
本実施例の第１固定子枠４１の場合も、明示されていないが、第１実施例における第１固定子枠１の孔１ａと同様に、閉塞部に軸受け用の孔を有している。また、鍔部４１ｄと長孔４１ｅは、第１実施例における鍔部１ｄ，長孔１ｅと全く同じ形状である。しかしながら、本実施例における溝部４１ｂ，４１ｃの形状は、第１実施例における第１固定子枠１の溝部１ｂ，１ｃの形状とは若干異なっていて、第２実施例で説明した第１固定子枠２１の溝部２１ｂ，２１ｃと同じ形状をしている。また、本実施例の第１固定子枠４１には、もう二つの溝部４１ｆ，４１ｇが形成されているが、それらの形状は、第３実施例における第１固定子枠３１の溝部３１ｆ，３１ｇと同じ形状をしている。
【００４０】
本実施例のヨーク４５は、第２実施例におけるヨーク２５のように、筒体を、軸方向の全長にわたって回転子３の回転中心から所定の角度だけ切除した形状をしていて、その一対の切除端に夫々折曲部４５ａ，４５ｂを形成している。そして、その折曲部４５ａ，４５ｂを、第１固定子枠４１に形成されている二つの溝部４１ｂ，４１ｃに挿入している。また、本実施例のヨーク４５は、第３実施例における二つの凸条部３５ｃ，３５ｄと同様な二つの凸条部４５ｃ，４５ｄを有していて、第１固定子枠４１の溝部４１ｆ，４１ｇに挿入している。
【００４１】
このように、本実施例の場合には、第２実施例の場合と同様に、ヨーク４５を筒状の材料から製作することも可能であるが、平板材料から製作した場合にはコストの点で有利になる。また、第３実施例の場合と同様に、二つの折曲部４５ａ，４５ｂのほかに二つの凸条部４５ｃ，４５ｄを設けたことによって、従来のような鉄ピンを四つ設けたものと同じ機能を得ることができるから、そのような四つの鉄ピンを必要としなくなるだけ、製作コストを低減することが可能になる。
【００４２】
尚、上記の第３実施例と第４実施例においては、ヨークに凸条部を二つ形成しているが、回転子３の二つの停止位置のうち一方の停止位置での維持機能が劣っていてもよいときは、凸条部を一つだけとしてもよい。また、上記の第１実施例の説明においては、第１実施例のアクチュエータを、カメラ用の各構成装置に適用した場合を説明したが、本発明のアクチュエータの適用範囲は、それらの装置に限定されるものではない。更に、上記の各実施例においては、アーム部３ｂが、回転子３の径方向にも延伸しているが、図１（ｂ）において下方へ斜めにもなっている。しかしながら、この種のアクチュエータには、純粋に径方向にだけ延伸したものもある。また、異なる径方向へ延伸させたアーム部を二つ設けていて、それらの先端に夫々出力ピンを設けたものもある。本発明は、それらの何れの態様も含むものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、固定子コイルが、永久磁石を有する回転子の二つの軸受け部を囲むように巻回されていて、そのコイルに通電すると、回転子が、その通電方向に対応した方向へ所定の角度だけ回転する電流制御式のアクチュエータにおいて、コイルへの非通電時における回転子の停止状態を維持するために、固定子枠に取り付けられていた従来の鉄ピンの役目を、ヨークが行うようにしたから、製作コストの点で極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のアクチュエータを示したものであって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図、図１（ｃ）はヨークの斜視図である。
【図２】第１実施例のアクチュエータをカメラ用シャッタ装置に用いた場合を示したものであって、図２（ａ）はシャッタ羽根の閉鎖状態の平面図であり、図２（ｂ）はシャッタ羽根の全開状態の平面図である。
【図３】第１実施例のアクチュエータをカメラ用絞り装置に用いた場合を示したものであって、図３（ａ）は大口径で撮影する場合の平面図であり、図３（ｂ）は小口径で撮影する場合の平面図である。
【図４】第２実施例のアクチュエータを示したものであって、図４（ａ）は平面図であり、図４（ｂ）はヨークの斜視図である。
【図５】第３実施例のアクチュエータを示したものであって、図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）はヨークの斜視図である。
【図６】第４実施例のアクチュエータを示したものであって、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）はヨークの斜視図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１第１固定子枠
１ａ，２ａ，２ｂ，２ｃ孔
１ｂ，１ｃ，２１ｂ，２１ｃ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｆ，３１ｇ，
４１ｂ，４１ｃ，４１ｆ，４１ｇ溝部
１ｄ，２１ｄ，３１ｄ，４１ｄ鍔部
１ｅ，２ｄ，１２ｂ，２１ｅ，３１ｅ，４１ｅ長孔
２第２固定子枠
３回転子
３ａ回転軸
３ｂアーム部
３ｃ出力ピン
４コイル
５，２５，３５，４５ヨーク
５ａ，５ｂ，２５ａ，２５ｂ，３５ａ，２５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ折曲部
６，７シャッタ羽根
８シャッタ地板
８ａ，９ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ開口部
８ｂ，８ｃ，１３ｂ軸
９，１４補助地板
１０，１１，１５，１６ビス
１２絞り羽根
１３絞り地板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a small current-controlled actuator in which when a stator coil is energized, a rotor made of a permanent magnet having an output pin rotates by a predetermined angle in a direction corresponding to the energization direction.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In the technical field of cameras, a small current control type actuator called a moving magnet type motor or the like is known. In this actuator, when the stator coil is energized, the rotor having the permanent magnet rotates by a predetermined angle in a direction corresponding to the energization direction, and at least one output pin that operates integrally with the rotor is covered. It is configured to drive a driving member, and has excellent features that it can be reduced in size at low cost and consumes less power than a step motor. For this reason, in a camera, it is mainly used as a drive source of a shutter blade or an aperture blade (for example, see Patent Documents 1 to 3), but its application is not limited to the camera and is used for various products. It is possible to do.
[0003]
Various specific configurations of this type of actuator have been conventionally proposed and implemented, but the most common of them is the configuration described in each of the above patent documents. . That is, in these actuators, a rotor is formed by integrally molding a rotary shaft and an output pin (drive pin) with a cylindrical permanent magnet magnetized in a radial direction by an outsert process of injection molding. The rotor is supported by a cylindrical first stator frame (upper frame, cover frame) and a flat plate-shaped second stator frame (lower frame, base frame). After winding the stator coil so as to surround it, a cylindrical yoke is fitted on the outside thereof.
[0004]
Further, as described in the above-mentioned patent documents, a plurality of magnetic rods called iron pins are attached to the first stator frame (upper frame, cover frame), and the first stator frame is attached to the coil. When no power is supplied, the stop position of the rotor is maintained by the suction force acting between the rotor and the rotor. As is well known, it is known that at least one iron pin functions, but in practice, two or more iron pins are usually provided so as to reliably function. In addition, as a rotor, there is a rotor in which a rotating shaft and an arm having an output pin are manufactured as separate members in advance, and it is integrated with a cylindrical permanent magnet. Although some are manufactured by simultaneous integral molding of materials, the present invention is also directed to an actuator having a rotor having such a configuration.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-215554 A (page 4, FIG. 1 and FIG. 2)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-182269 (page 4, FIG. 2, FIG. 3)
[Patent Document 3]
JP 2001-75143 A (page 4, FIGS. 1 and 2)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the size of this type of actuator has also been reduced, and recently, the outer diameter of a yoke to be fitted to the first stator frame has become commonplace around 10 mm, and some of them have a size of 4 to 5 mm. It has come to be required. For this reason, the processing of the iron pin and the work of attaching the iron pin to the first stator are considerably troublesome, which is one of the problems in terms of cost.
[0007]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is an object of the present invention that a stator coil is wound so as to surround two bearings of a rotor having a permanent magnet. When the coil is energized, the rotor is an actuator that rotates by a predetermined angle in a direction corresponding to the energizing direction, and in order to maintain a stopped state of the rotor when the coil is not energized, An object of the present invention is to provide a low-cost current control type actuator in which a yoke doubles as a conventional magnetic member (iron pin) attached to a stator frame.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an actuator of the present invention has a cylindrical shape with one end in the axial direction being a closed portion and the other end being an open portion, and the cylindrical outer wall has a predetermined length in the axial direction. A first stator frame forming at least two grooves having a first stator frame and a second stator frame closing an open portion of the first stator frame and forming a rotor chamber between the first stator frame and the first stator frame. An output pin is provided on an integral arm portion which is magnetized in the radial direction, is supported by the closing portion of the first stator frame and the second stator frame, and extends substantially radially outside the rotor chamber. The first and second stator frames are wound around a rotor having the rotor and a bearing portion of the rotor, and the rotor is rotated in a predetermined angle range in a direction corresponding to an energizing direction. And a coil mounted on a cylindrical outer wall of the first stator frame from outside the coil. A yoke having two bent portions inserted into the two groove portions, wherein the bent portion is rotated by the suction force acting between the coil and the rotor when the coil is not energized. Try to keep the child stopped.
[0009]
In this case, the yoke has a shape in which the cylinder is cut off from the axial center by a predetermined angle over a predetermined length from one end in the axial direction, and the two bent portions are formed at a pair of cut ends. The yoke has a shape in which the cylinder is cut at a predetermined angle from the axis over the entire length in the axial direction, and the pair of cut ends has the two ends. You may make it have two bending parts. Further, the first stator may form at least another groove in addition to the two grooves, and the yoke may have a ridge to be inserted into the groove.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to four illustrated examples. FIG. 1 shows the actuator of the first embodiment, FIG. 2 shows the case where the actuator of the first embodiment is used in a camera shutter device, and FIG. 3 shows the first embodiment. 9 shows a case in which the example actuator is used for a camera diaphragm device. FIGS. 4 to 6 show the actuators of the second to fourth embodiments.
[0011]
[First embodiment]
First, the configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG. 1A is a plan view of the actuator of this embodiment, FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG. 1A, and FIG. 1C is an actuator of this embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing only a yoke used in the first embodiment.
[0012]
In the present embodiment, a rotor chamber is formed between the first stator frame 1 and the second stator frame 2, and the rotor 3 is accommodated therein. Therefore, the shape of the first stator frame 1 will be described first. The first stator frame 1 of the present embodiment is basically cylindrical, and one end of the cylindrical portion in the axial direction is a closed portion, and a bearing hole 1a (FIG. 1B) ), And two grooves 1b and 1c having a predetermined length in the axial direction are formed on the outer wall of the cylindrical portion. In FIG. 1A, the illustration of the inner wall of the cylindrical portion is omitted. The other end of the cylindrical portion in the axial direction is an open portion, and forms a flange portion 1d projecting radially therefrom. At the boundary between the cylindrical portion and the flange portion 1d, an arc-shaped long hole 1e is formed so as to extend between them, and as described later, the rotor 3 rotates within a predetermined angle range. I'm trying to get. Further, in the first stator frame 1, winding grooves for winding coils to be described later are continuously provided in a U-shape at two locations on the outer wall of the cylindrical portion and at the closing portion.
[0013]
The second stator frame 2 has a plate shape, and has a rectangular shape in plan view as shown in FIG. 1 (a), and has holes 2a, 2b for mounting to equipment at both ends. Is formed. As can be seen from FIG. 1 (b), a bearing hole 2c is formed substantially at the center, and a winding groove for winding a coil 4 described later is formed below the hole 2c. Along with the winding groove formed in the stator frame 1, the whole winding groove is formed into a square shape. Further, the second stator frame 2 has an arc-shaped long hole 2d. The elongated hole 2d has a different arc length from the elongated hole 1e, but both are formed in the same angle range around the rotation axis of the rotor 3.
[0014]
After accommodating the rotor 3 in the rotor chamber, the coil 4 is wound by the first stator frame 1 and the second stator frame 2 in the above-described winding groove formed in a square shape. Therefore, the coil 4 is wound so as to surround the bearing holes 1a and 2c. Also, the first stator frame 1 and the second stator frame 2 are integrated by winding the coil 4, but in practice, the rotor 3 is After being housed in the rotor chamber, the two are integrated by means (not shown) provided respectively, and then the coil 4 is wound.
[0015]
The yoke 5 is mounted on the tubular portion of the first stator frame 1 from outside after winding the coil 4 as described above. The yoke 5 of the present embodiment has a shape obtained by cutting a cylindrical material from a shaft center (that is, the rotation center of the rotor 3) by a predetermined angle over a predetermined length from one end in the axial direction. The two bent portions 5a and 5b are formed at both cut ends at the angles, and the bent portions 5a and 5b are formed in the two groove portions 1b and 5b formed in the first stator frame 1. 1c.
[0016]
Next, the rotor 3 of the present embodiment is magnetized in two poles in the radial direction. In FIG. 1A, the boundaries between the magnetic poles are indicated by dashed lines, but for convenience of the following description, the upper side of the boundary is defined as the N pole and the lower side is defined as the S pole. In the case of the present embodiment, the permanent magnet has a cylindrical shape, and as can be seen from FIG. 1 (b), a rotating shaft 3a protruding from both ends of the hollow portion and bearing in the holes 1a and 2c; An arm 3b formed so as to extend obliquely downward in the radial direction and an output pin 3c formed at the tip of the arm 3b are integrated with a so-called outser made of a permanent magnet and a synthetic resin material by processing. The arm 3b can move in the slots 1e and 2d.
[0017]
Next, the operation of the actuator in this embodiment will be described. FIG. 1A shows a state in which the coil 4 is not energized. At this time, the rotor 3 is configured to surely maintain this rotational position. That is, at this time, the tip of the bent portion 5a and the tip of the bent portion 5b face the circumferential surface of the N pole and the circumferential surface of the S pole over 180 °, respectively. Is the same as the shortest distance to the peripheral surface. However, the distance from the tip of the bent portion 5a to the center position of the N pole is smaller than the distance from the tip of the bent portion 5b to the center position of the S pole (a position 90 ° from the boundary line). The suction force acting between the bent portion 5a and the N pole is greater than the suction force acting between the bent portion 5b and the S pole. Therefore, a rotational force in the counterclockwise direction is applied to the rotor 3, and the rotation is performed by the large diameter portion of the output pin 3 c at one end face in the longitudinal direction of the elongated hole 2 d (FIG. This is because it is in a state where it is blocked by the upper end surface in ()).
[0018]
When a current is supplied to the coil 4 in the positive direction in the state shown in FIG. 1A, the rotor 3 rotates clockwise, and the large diameter portion of the output pin 3c causes two rotations. At the position shown by the dashed line, it is stopped by contacting the other end face in the length direction of the long hole 2d. At this time, even if the energization of the coil 4 in the forward direction is cut off, the rotor 3 maintains its rotational position. Because, at that time, the distance from the tip of the bent portion 5b to the center position of the S pole is smaller than the distance from the tip of the bent portion 5a to the center position of the N pole. This is because a clockwise rotation force is applied. Thereafter, when the rotor 3 is returned from that state to the state shown in FIG. 1A, a current in the opposite direction is supplied to the coil 4. After the rotor 3 returns to the state shown in FIG. 1A, the state where the rotor 3 is maintained even if the current supply to the coil 4 in the reverse direction is cut off, as described above. It is.
[0019]
In the above description, both end surfaces in the length direction of the long hole 2d are stoppers for regulating the rotation angle of the rotor 3, but both end surfaces in the length direction of the long hole 1e are stoppers. The arm portion 3b may be abutted, a dedicated stopper may be provided separately from the arm portion 3b on the second stator frame 2, or may be provided on the device side on which the actuator is mounted. Absent. In the above description, one coil is used. However, depending on the design of the drive circuit, two coils may be wound, and one may be used for supplying current in the forward direction, and the other may be used for supplying current in the reverse direction. No problem. The same applies to the other embodiments described below.
[0020]
As described above, according to the present embodiment, in order to maintain the stop position of the rotor 3 when the coil 4 is not energized, the bent portions 5a and 5b formed on the yoke 5 are connected to the first stator frame. 1, the conventional iron pins as described in Patent Documents 1 to 3 are unnecessary, the number of parts is reduced, and the iron pins are replaced with the first pins. Since it is not necessary to individually press-fit into the grooves or holes provided in the stator frame 1, it is extremely effective in terms of cost. Further, as can be seen from the above description, if the shortest distance between the tips of the bent portions 5a and 5b and the circumferential surface of the magnetic pole of the rotor 3 changes, the holding force in the stopped state also changes. Then, this maintenance force becomes a load when the rotation of the rotor 3 starts. Therefore, there is a case where it is desired to adjust the maintenance force in consideration of such a case. According to the present embodiment, in such a case, the adjustment is performed by changing the bent state of the bent portions 5a and 5b. Is possible. These effects can be obtained in the same manner in the embodiments described below.
[0021]
Next, a case where the actuator of this embodiment is applied to a camera lens shutter will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows a closed state of the shutter blades 6 and 7. The shutter blades 6 and 7 are arranged in a blade chamber formed between a shutter base plate 8 and an auxiliary base plate 9 having substantially the same external shape. FIG. 2A shows a part of the shutter base plate 8 cut away. Openings 8a and 9a having the same shape for a photographing optical path are formed substantially at the center of the shutter base plate 8 and the auxiliary base plate 9, and shafts 8b and 8c are formed on the surface of the shutter base plate 8 on the blade chamber side. It is erected. The shutter blade 6 is rotatably mounted on the shaft 8b, and the shutter blade 7 is rotatably mounted on the shaft 8c.
[0022]
The above-described actuator of this embodiment is attached to the shutter base plate 8 by screws 10 and 11 outside the blade chamber. The configuration of this actuator and the shape of each component are exactly the same as those shown in FIG. Therefore, in FIG. 2, only the necessary minimum components are denoted by the reference numerals used in FIG. The output pin 3c of the rotor 3 penetrates an arc-shaped long hole (not shown) formed in the shutter base plate 8, and both of the well-known long holes formed in the shutter blades 6 and 7 in the blade chamber. Is fitted. In FIG. 2, the actuator shown in FIG. 1A is attached to the shutter base plate 8 while being rotated by 180 °. Therefore, the rotor 3 in FIG. 2A is in a state in which a positive current is supplied to the coil 4 from the state of FIG.
[0023]
When the release button of the camera is pressed in the state of FIG. 2A, the coil 4 is energized in the reverse direction, and the rotor 3 is rotated counterclockwise. Therefore, the shutter blade 6 rotates clockwise around the shaft 8b, and the shutter blade 7 rotates counterclockwise around the shaft 8c, opening the openings 8a and 9a. When the openings 8a and 9a are fully opened, the rotor 3 is stopped as described above. This state is the state shown in FIG.
[0024]
If the exposure time is long, the power supply to the coil 4 is cut off in the state of FIG. However, since the stopped state of the rotor 3 is maintained as described above, the shutter blades 6, 7 do not enter the openings 8a, 9a. When a predetermined time has elapsed, the coil 4 is energized in the forward direction. On the other hand, when the exposure time is short, the coil 4 is not set to the non-energized state, and after a predetermined time has elapsed, the energization in the reverse direction is switched to the energization in the forward direction. When the coil 4 is thus energized in the forward direction, the rotor 3 rotates clockwise, and the shutter blades 6 and 7 close the openings 8a and 9a. Thereafter, the power is cut off and the state returns to the state shown in FIG. 2A, but this state is reliably maintained as described above.
[0025]
In the above description, the case where the shutter device shown in FIG. 2 is employed in a silver halide camera has been described. However, when the shutter device is employed as a normally open type in a digital still camera, as is well known, Before the start, the state shown in FIG. 2B is set so that the subject image can be observed on the monitor. The start of the shooting is performed by an electric signal to the solid-state imaging device. Is once closed in FIG. 2A and then returned to the state in FIG. 2B. Needless to say, the actuator of this embodiment can be applied not only to a lens shutter but also to a focal plane shutter.
[0026]
Next, a case where the actuator of this embodiment is applied to a diaphragm device for a camera will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows a large diameter control state. The aperture blade 12 has a small-diameter opening 12a and is arranged in a blade chamber formed between the aperture base plate 13 and the auxiliary base plate 14. FIG. 3A is a cutaway view of a part of the drawn ground plate 13. Openings 13a and 14a having the same shape for a photographing optical path are formed substantially at the center of the aperture base plate 13 and the auxiliary base plate 14 so as to regulate a large aperture stop. A shaft 13b is provided upright on the surface of the blade 13 on the blade chamber side. The aperture blade 12 is rotatably attached to the shaft 13b.
[0027]
The above-described actuator of the present embodiment is attached to the auxiliary base plate 13 by screws 15 and 16 outside the blade chamber. The configuration of this actuator and the shape of each component are exactly the same as those shown in FIG. Therefore, in FIG. 3 as well, only the necessary minimum components are given the reference numerals used in FIG. The output pin 3c of the rotor 3 passes through an arc-shaped long hole (not shown) formed in the diaphragm base plate 13 and fits into a well-known long hole 12b formed in the diaphragm blade 12 in the blade chamber. are doing. In FIG. 3 as well, the actuator shown in FIG. 1A is attached to the throttle base plate 13 while being rotated by 180 °. Therefore, as in the case of FIG. 2A, the rotor 3 in FIG. 3A is supplied with a forward current to the coil 4 from the state of FIG. That is, the state is stopped.
[0028]
As described above, FIG. 3A shows a control state of a large diameter. Therefore, when the subject light is relatively dark, photographing is performed in this state. However, during the photographing, the aperture blade 12 does not move even if the coil 4 is not energized. This is because the rotor 3 does not rotate and the stopped state is reliably maintained. The reason is as described above. When photographing with a small aperture, the coil 4 is energized in the opposite direction. Thereby, the rotor 3 is rotated counterclockwise, and the diaphragm blade 12 is rotated clockwise about the shaft 13b as a fulcrum, and the state shown in FIG. To be stopped.
[0029]
In this stopped state, even if power supply to the coil 4 is cut off, the stopped state of the rotor 3 is reliably maintained together with the aperture blade 12 for the above-described reason, so that photographing with a small aperture can be suitably performed. . Further, in order to change from the state shown in FIG. 3B to the large-diameter control state shown in FIG. 3A, a positive current is supplied to the coil 4. The following description of the operation can be sufficiently understood from the description so far, and thus is omitted. The actuator of each embodiment described below can also be applied to a shutter device and a diaphragm device in the same manner as the actuator of this embodiment.
[0030]
[Second embodiment]
Next, an actuator according to a second embodiment will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4A is a plan view of the actuator, and FIG. 4B is a plan view of a yoke used in the actuator. It is a perspective view. In this embodiment, as can be seen by comparing FIGS. 4 (a) and 4 (b) with FIGS. 1 (a) and 1 (c), the first stator in the first embodiment is understood. Only the shapes of the frame 1 and the yoke 5 are partially different, and the other components are exactly the same. Therefore, the other components are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and detailed description is omitted.
[0031]
Although not explicitly shown, the first stator frame 21 in the present embodiment has a bearing hole in the closing portion, like the hole 1a of the first stator frame 1 in the first embodiment. The flange 21d and the long hole 21e have exactly the same shape as the flange 1d and the long hole 1e in the first embodiment. However, the shapes of the grooves 21b and 21c in this embodiment are slightly different from the shapes of the grooves 1b and 1c in the first embodiment. That is, as can be seen from FIG. 1B, the grooves 1b and 1c in the first embodiment are long enough to insert the bent portions 5a and 5b from the upper end of the cylindrical portion of the first stator frame 1. As described above, the grooves 21b and 21c of this embodiment are formed longer than the grooves 1b and 1c. If there is no problem in the strength of the first stator frame 21, the grooves 21b and 21c may be formed from the upper end to the lower end of the cylindrical portion.
[0032]
Further, the yoke 5 in the first embodiment has a shape in which the cylindrical body is cut off from the axial center (that is, the rotation center of the rotor 3) by a predetermined angle over a predetermined length from one end in the axial direction. However, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 4 (b), the cylindrical body is cut off at a predetermined angle from the rotation center of the rotor 3 over the entire length in the axial direction. Thus, bent portions 25a and 25b are formed at the pair of cut ends, respectively. The bent portions 25a and 25b are inserted into two groove portions 21b and 21c formed in the first stator frame 21.
[0033]
As described above, in the case of the yoke 5 of the first embodiment, it is common to cut out a part of the cylindrical material from the shape thereof, while the yoke 25 of the present embodiment is manufactured by cutting the cylindrical material. Although it is possible to manufacture from a flat material, it is possible to manufacture from a flat plate material. Therefore, when manufacturing from a flat plate material, it is advantageous in terms of manufacturing cost. The operation and the basic operation and effect of this embodiment are the same as those of the first embodiment.
[0034]
[Third embodiment]
Next, an actuator according to a third embodiment will be described with reference to FIG. 5. FIG. 5 (a) is a plan view thereof, and FIG. 5 (b) is a perspective view of a yoke used in the actuator. It is. Also in the case of the actuator of this embodiment, as can be seen by comparing FIGS. 5A and 5B with FIGS. 1A and 1C described above, in the first embodiment, Only the shape of the first stator frame 1 and the yoke 5 are partially different, and the other components are exactly the same. Therefore, the same reference numerals as in the first embodiment denote the other components, and a detailed description thereof will be omitted.
[0035]
Although not explicitly shown, the first stator frame 31 of the present embodiment has a bearing hole in the closing portion, similarly to the hole 1a of the first stator frame 1 in the first embodiment. The flange 31d and the elongated hole 31e have exactly the same shape as the flange 1d and the elongated hole 1e in the first embodiment. However, the first stator frame 31 in the present embodiment has two grooves 31f and 31g in addition to the grooves 31b and 31c having the same shape as the grooves 1b and 1c in the first stator frame 1 in the first embodiment. Have. The lengths of the grooves 31f and 31g are longer than the lengths of the grooves 31b and 31c.
[0036]
As shown in FIG. 5B, the yoke 35 of this embodiment has a shape obtained by cutting a cylindrical body at a predetermined angle from an axis over a predetermined length from one end in the axial direction. And has bent portions 35a and 35b like the bent portions 5a and 5b in the first embodiment, but also has two long ridges 35c and 35d. Is different. Then, the bent portions 35a and 35b are inserted into the two grooves 31b and 31c formed in the first stator 31, and the ridges 35c and 35d are inserted into the other two grooves 31f and 31g. ing.
[0037]
The two protruding portions 35c and 35d in the present embodiment have the same function as the bent portions 35a and 35b. The protruded portion 35c cooperates with the bent portion 35b, and the protruded portion 35d is folded. In cooperation with the curved portion 35a, the stopped state of the rotor 3 is maintained. Therefore, the operation and the basic operation and effect of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted. The bent portions 35a and 35b of the present embodiment are similar to the bent portions 5a and 5b of the first embodiment, and are replaced with conventional iron pins. It replaces pins. And it is well known that four iron pins are provided without specific explanation, and it is also described on page 5 (paragraph number [0025]) of Patent Document 2 described above. Therefore, in the case of this embodiment, four conventional iron pins can be reduced, which is extremely advantageous in terms of cost.
[0038]
[Fourth embodiment]
Next, an actuator according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 (a) is a plan view thereof, and FIG. 6 (b) is a perspective view of a yoke used in the actuator. It is. In this embodiment, similarly to the second and third embodiments, only the shape of the first stator frame 1 and the yoke 5 in the first embodiment is partially different, and the other components are completely the same. . Therefore, similarly to the second and third embodiments, the other components are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and detailed description is omitted.
[0039]
Although not explicitly shown, the first stator frame 41 of the present embodiment has a bearing hole in the closing portion, similarly to the hole 1a of the first stator frame 1 in the first embodiment. . The flange 41d and the elongated hole 41e have exactly the same shape as the flange 1d and the elongated hole 1e in the first embodiment. However, the shapes of the grooves 41b and 41c in the present embodiment are slightly different from the shapes of the grooves 1b and 1c of the first stator frame 1 in the first embodiment, and the first stator described in the second embodiment. It has the same shape as the grooves 21b and 21c of the frame 21. Further, two grooves 41f and 41g are formed in the first stator frame 41 of the present embodiment, and the shapes thereof are the grooves 31f and 31g of the first stator frame 31 in the third embodiment. It has the same shape as.
[0040]
The yoke 45 of this embodiment has a shape obtained by cutting a cylindrical body at a predetermined angle from the center of rotation of the rotor 3 over the entire length in the axial direction, like the yoke 25 of the second embodiment. Bent portions 45a and 45b are formed at the cut ends, respectively. Then, the bent portions 45 a and 45 b are inserted into two groove portions 41 b and 41 c formed in the first stator frame 41. Further, the yoke 45 of the present embodiment has two ridges 45c and 45d similar to the two ridges 35c and 35d of the third embodiment, and the grooves 41f and 45f of the first stator frame 41. Inserted into 41g.
[0041]
As described above, in the case of this embodiment, the yoke 45 can be made of a cylindrical material as in the case of the second embodiment. Is advantageous. As in the case of the third embodiment, by providing two convex ridges 45c and 45d in addition to the two bent portions 45a and 45b, four iron pins as in the related art are provided. Since the same function can be obtained, the manufacturing cost can be reduced because such four iron pins are not required.
[0042]
In the third embodiment and the fourth embodiment, the yoke is formed with the two ridges, but the rotor 3 is inferior in the maintenance function at one of the two stop positions. If it is acceptable, only one ridge may be provided. In the above description of the first embodiment, the case where the actuator of the first embodiment is applied to each component device for a camera has been described. However, the applicable range of the actuator of the present invention is limited to those devices. It is not something to be done. Further, in each of the above-described embodiments, the arm portion 3b extends in the radial direction of the rotor 3, but is inclined downward in FIG. 1B. However, some actuators of this type extend purely in the radial direction. Further, there is also a type in which two arm portions extending in different radial directions are provided, and output pins are respectively provided at their ends. The present invention includes any of those embodiments.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the stator coil is wound so as to surround the two bearing portions of the rotor having the permanent magnet, and when the coil is energized, the rotor corresponds to the energizing direction. In a current control type actuator that rotates by a predetermined angle in the direction in which the coil is not energized, the role of the conventional iron pin attached to the stator frame to maintain the stopped state of the rotor when the coil is not energized, Since the yoke is used, it is extremely effective in terms of manufacturing cost.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B show an actuator according to a first embodiment. FIG. 1A is a plan view, FIG. 1B is a sectional view, and FIG. 1C is a perspective view of a yoke.
FIGS. 2A and 2B show a case where the actuator of the first embodiment is used for a camera shutter device. FIG. 2A is a plan view of a shutter blade in a closed state, and FIG. It is a top view of a shutter blade in a fully open state.
3A and 3B show a case where the actuator according to the first embodiment is used in a diaphragm device for a camera, and FIG. 3A is a plan view in the case of photographing with a large aperture, and FIG. FIG. 4 is a plan view in the case of photographing with a small aperture.
4A and 4B show an actuator of a second embodiment, FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a perspective view of a yoke.
5 (a) is a plan view, and FIG. 5 (b) is a perspective view of a yoke, showing an actuator of a third embodiment.
6 (a) is a plan view, and FIG. 6 (b) is a perspective view of a yoke, showing an actuator of a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1,21,31,41 First stator frame
1a, 2a, 2b, 2c holes
1b, 1c, 21b, 21c, 31b, 31c, 31f, 31g,
41b, 41c, 41f, 41g Groove
1d, 21d, 31d, 41d Flange
1e, 2d, 12b, 21e, 31e, 41e Slot
2 Second stator frame
3 rotor
3a Rotary axis
3b Arm part
3c output pin
4 coils
5,25,35,45 York
5a, 5b, 25a, 25b, 35a, 25b, 35c, 35d,
45a, 45b, 45c, 45d bent part
6,7 Shutter blade
8 Shutter base plate
8a, 9a, 12a, 13a, 14a Opening
8b, 8c, 13b axis
9,14 Auxiliary base plate
10,11,15,16 screws
12 diaphragm blades
13 Draw ground plate

Claims

A first stator having a cylindrical shape with one end in the axial direction being a closed part and the other end being an open part, and at least two grooves having a predetermined length in the axial direction are formed in the cylindrical outer wall; A frame, a second stator frame closing an open portion of the first stator frame to form a rotor chamber between the first stator frame, and a radially magnetized first stator frame A rotor having an output pin in an integral arm portion that is supported by the closing portion and the second stator frame and extends substantially outside the rotor chamber, and a bearing portion of the rotor. A coil wound around the first and second stator frames so as to surround and rotate the rotor in a predetermined angle range in a direction corresponding to an energizing direction; A yoke mounted on a cylindrical outer wall and having two bent portions inserted into the two groove portions; Current control, wherein the bent portion is configured to maintain the stopped state of the rotor by an attractive force acting between the bent portion and the rotor when the coil is not energized. Expression actuator.

The yoke has a shape obtained by cutting a cylindrical body at a predetermined angle from an axial center over a predetermined length from one end in the axial direction, and has the two bent portions at a pair of cut ends. The current-controlled actuator according to claim 1, wherein:

The yoke has a shape in which the cylinder is cut at a predetermined angle from the axial center over the entire length in the axial direction, and has the two bent portions at a pair of cut ends. The current-controlled actuator according to claim 1.

The said 1st stator has formed at least one other groove part other than the said two groove parts, The said yoke has the convex part inserted in the groove part, The said 1st stator is characterized by the above-mentioned. 4. The current control type actuator according to any one of claims 1 to 3.