JP4226124B2 - アクチュエータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型精密機器,ゲーム機,施錠装置など、コンパクトにまとめなくてはならない機器に用いて有効な、永久磁石製の回転子を備えたアクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】
永久磁石製の回転子を備えたアクチュエータの場合、固定子側のコイルは、通常、回転子の周面に対向するようにして、全周面にわたって配置されているのが普通である。しかしながら、アクチュエータを内蔵する機器の設計上、回転子の周面の所定の角度位置においては、回転子の直径と略同じぐらいの寸法しか設置スペースのとれない場合がある。そこで、そのような場合に用いるのに適したアクチュエータとして、コイルを巻回した鉄芯部材の磁極部を、回転子の周面に対し回転子の所定の回転角度範囲にわたってのみ対向させるようにした構成のアクチュエータが、特開平10−10604号公報に記載されている。
【0003】
上記の公報に記載のアクチュエータは、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と称されているものであって、永久磁石製の回転子を1回転させることができず、固定子のコイルに対して正方向へ通電すると、回転子を所定の角度だけ正方向へ回転させ、逆方向へ通電すると、逆方向へ所定の角度だけ回転させるアクチュエータである。そして、通常は、回転子と一体的に回転する出力ピンが、被駆動部材を駆動するようにしている。また、従来においては、回転子の回転軸部と上記の出力ピンとは、合成樹脂のアウトサート加工によって、予め加工されていた磁性材料からなる回転子に一体的に形成されていたが、最近では、上記の公報にも記載されているように、合成樹脂材料に磁性体の粒子を混入させ、従来の回転子と出力ピンを一回の成形加工によって製作したものも出現している。
【0004】
そして、このようなムービングマグネット型モータは、パルスモータと比較して、制御系が簡単で済み、且つ低コスト化と小型化に適しているという利点がある一方、起動性や駆動力の点では劣り、且つ複雑な回転制御を行わせることもできない。従って、これらの種類のモータは、いずれも、小型化,コンパクト化を要求され、且つ負荷が比較的小さい精密機器,玩具,電動施錠装置などの機器に用いて有利とされている。
【0005】
ところで、このような構成のアクチュエータにおいて、駆動力を大きくする方法は、何と言ってもコイルの巻き数を増やすことである。しかしながら、その場合、単に巻き数を増やせば良いというのではなく、アクチュエータの全体構成を考慮して、所定のスペース内にコンパクトに収容できなければ意味がない。即ち、上記の公報に記載の構成においては、コイルの巻き数を大幅に増やそうとすると、その巻き径が回転子の直径よりもはるかに大きくなってしまい、アクチュエータとしての所期の全体構成を得ることができなくなってしまう。
【0006】
その点を解決するための一つの方法として、特開平10−62836号公報に記載されたものが知られている。この公報に記載されされているアクチュエータは、パルスモータであって、回転子を間にして二つの鉄芯部材を配置するように構成され、各鉄芯部材には、板面を垂直に折り曲げることによって回転子の回転軸と平行な折曲部を設け、その折曲部にコイルボビンを嵌装させるようにしている。従って、コイルの巻き数を約2倍に増やすことが可能になっている。また、各鉄芯部材の磁極部における磁気効率を良くするために、二つの折曲部を有する磁性体部材(連結ヨーク)を設けていて、夫々の折曲部を各鉄芯部材の折曲部に重ねるようにして、コイルボビンの筒状部に挿入した構成にしている。
【0007】
この特開平10−62836号公報に記載された構成は、あくまでもパルスモータとして構成されているものであるが、このような構成は、上記したムービングマグネット型モータにもそのまま適用することが可能である。そして、そのような全体構成をしたムービングマグネット型モータを、カメラ用シャッタの開閉機構のアクチュエータとして適用した例が、特開平11−133480号公報に記載されている。本発明は、そのような構成にしたアクチュエータの改良に関するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パルスモータの場合には、回転子を何回転も回転させる構成であることから、通常は、回転子と被駆動部材との間に減速歯車列を介在させている。そのため、不使用状態において、何らかの振動等が生じ、回転子に回転方向への力が加わったとしても、回転子自身の永久磁石の磁力と、歯車列の摩擦力とによって、回転子は、比較的に回転しにくくなっている。また、回転子が僅かな角度だけ回転したとしても、減速歯車列を介在させているので、被駆動部材に及ぼす影響は少ない。しかしながら、ムービングマグネット型モータの場合には、上記した出力ピンによって直接被駆動部材を駆動するのが普通であるから、回転子は、振動等によって回転され易く、また、僅かに回転されたとしても、被駆動部材に与える影響は極めて大きいという問題点がある。
【0009】
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、板材からなる二つの鉄芯部材が、永久磁石製の回転子を間にして配置されており、それらの鉄芯部材は、磁極部を回転子の周面に対向させ、且つ回転子の回転軸に平行に折り曲げられた折曲部にはコイルを嵌装させていると共に、上記の回転子は、その回転軸と平行になるようにして出力ピンを一体的に設けていて、上記のコイルに通電されたときには、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ように構成されているアクチュエータであって、上記のコイルへの非通電状態において、回転子の停止位置が好適に維持されるようにした小型のアクチュエータを提供することである。
【0010】
【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、略円柱形をしていて回転軸の径方向位置に回転軸と平行に延伸した出力ピンを一体的に設けている永久磁石製の回転子と、前記回転子の一方の平面部側で前記回転子を軸受けしているベース部材と、前記回転子の他方の平面部側で前記回転子を軸受けしているカバー部材と、両者間に前記回転子を配置していて夫々が前記回転子の回転軸に対して平行になるように折り曲げられ前記回転子の周面に対向させた磁極部と前記回転子の回転軸に平行に折り曲げられた折曲部とを有している第1鉄芯部材及び第2鉄芯部材と、同時に通電されたときその通電方向に対応した方向へ所定の角度だけ前記回転子を回転させる第1コイル及び第2コイルを夫々前記回転子の回転軸と平行にされている筒状部の周囲に巻回しておりそれらの筒状部に第1鉄芯部材の前記折曲部,第2鉄芯部材の前記折曲部を挿入させている第1ボビン及び第2ボビンと、細長い板状の本体部の両端に二つの折曲部を形成しており一方の折曲部を第1ボビンの前記筒状部に対して第1鉄芯部材の前記折曲部とは逆方向から重合させるようにして挿入し他方の折曲部を第2ボビンの前記筒状部に対し第2鉄芯部材の前記折曲部とは逆方向から重合させるようにして挿入させた磁性体の連結部材と、前記二つの平面部の少なくとも一方にその平面部の外形と略同じ大きさであってその平面部に対して平行となるようにして配置されている磁性体の板部材とを備えているようにする。
その場合、前記板部材が前記連結部材と一体的に構成されているようにしてもよい。
また、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、略円柱形をしていて回転軸の径方向位置に回転軸と平行に延伸した出力ピンを一体的に設けている永久磁石製の回転子と、前記回転子の一方の平面部側で前記回転子を軸受けしているベース部材と、前記回転子の他方の平面部側で前記回転子を軸受けしているカバー部材と、同時に通電されたときその通電方向に対応した方向へ所定の角度だけ前記回転子を回転させる第1コイル及び第2コイルを夫々前記回転子の回転軸と平行にされている筒状部の周囲に巻回していて両者間に前記回転子を配置している第1ボビン及び第2ボビンと、夫々が前記回転子の回転軸に対して平行になるように折り曲げられ前記回転子の周面に対向させた磁極部と前記回転子の回転軸に平行に折り曲げられた折曲部とを有していてそれらの折曲部を第1ボビンの前記筒状部と第2ボビンの前記筒状部に挿入している第1鉄芯部材及び第2鉄芯部材と、夫々が前記回転子の回転軸に対して平行になるように折り曲げられ前記回転子の周面に対向させた磁極部と前記回転子の回転軸に平行に折り曲げられた折曲部とを有している第3鉄芯部材及び第4鉄芯部材と、前記二つの平面部の少なくとも一方にその平面部の外形と略同じ大きさであってその平面部に対して平行になるようにして配置されている磁性体の板部材とを備えていて、第3鉄芯部材の前記折曲部を第1ボビンの前記筒状部に対して第1鉄芯部材の前記折曲部とは逆方向から重合させるように挿入し、第4鉄芯部材の前記折曲部を第2ボビンの前記筒状部に対して第2鉄芯部材の前記折曲部とは逆方向から重合させるように挿入しているようにしてもよい。
更に、本発明のアクチュエータにおいては、前記回転子に、前記ベース部材又は前記カバー部材に軸受けされる永久磁石製の軸部を形成し、前記板部材は、少なくとも該軸部の端面と対向するようにして配置されているようにしてもよい。
【0011】
【発明の実施形態】
本発明の実施の形態を、カメラ用シャッタに適用した場合の二つの実施例と、それらの変形例で説明する。図1〜図4は、第1実施例を示したものであって、図1は被写体側から視てシャッタ羽根の閉鎖状態を示した平面図であり、図2は上方を被写体側にして示した図1の要部断面図である。また、図3は第1実施例のアクチュエータ部を示した分解斜視図であり、図4は図1と同じようにして示したシャッタ羽根の全開状態の平面図である。また、図5〜図7は、夫々、第1実施例に用いたアクチュエータの変形例を図2と同じようにして示した断面図である。更に、図8及び図9は、第2実施例を示したものであって、図8は被写体側から透視して視た平面図であり、図9は図8に示されたアクチュエータの断面図である。また、図10及び図11は、夫々、第2実施例に用いたアクチュエータの変形例を図9と同じようにして示した断面図である。
【0012】
[第1実施例]
先ず、第1実施例の構成を図1〜図3を用いて説明する。図2から分かるように、被写体側から視て、シャッタ地板1の背面側には、補助地板2が、図示していない適宜な手段によって取り付けられており、それらの二つの地板1,2の間に羽根室を構成している。また、このシャッタ地板1が、本発明におけるベース部材に相当する。このシャッタ地板1には、図1に示すように、略中央部に円形をした開口部1aが形成されているが、補助地板2にも、図示していない同形状の開口部が形成されている。そして、それらの開口部は、重なるようにして配置されているが、本実施例においては、シャッタ地板1に形成された開口部1aの方が、直径が僅かに小さく、露光開口を規制するようになっている。
【0013】
シャッタ地板1は、合成樹脂製であって、羽根室側、即ち図2の下方側に、軸1b、1cを立設し、軸1bにはシャッタ羽根3を、軸1cにはシャッタ羽根4を、夫々、回転可能に取り付けている。また、それらの軸1b、1cの先端を補助地板2に形成されている孔に挿入することによって、シャッタ羽根3,4が軸1b、1cから抜けないようになっている。また、周知であるため図示していないが、シャッタ羽根3,4には、夫々長孔が形成されていて、それらの両方に、後述する回転子の出力ピンとして構成された駆動ピンが嵌合するようになっている。
【0014】
シャッタ地板1の被写体側には、合成樹脂製のカバー枠5が、ビス6,7によって取り付けられている。このカバー枠5は、シャッタ地板1に向けて、位置決め用の四つのピン5a,5b,5c,5dを有しており、それらのうちピン5a,5dを、シャッタ地板1の孔1d,1eに嵌合させている。本実施例のアクチュエータはムービングマグネット型のモータであって、永久磁石製の回転子8は、図1に示すように2極に着磁されており、その回転軸の一方をシャッタ地板1の軸1fに軸受けされ、他方をカバー枠5の孔5eで軸受けされている。また、この回転子8には、その回転軸の径方向の位置において、その回転軸と平行に延伸した駆動ピン8aが、シャッタ地板1に形成された周知の円弧状の孔1gを貫通し、上記したように、シャッタ羽根3,4に形成された図示していない周知の長孔に嵌合している。尚、本実施例における回転子8は、合成樹脂材料に磁性体の粒子を混入させ、上方の平面部に設けられた軸部と上記駆動ピン8aと共に、1回の成形加工によって製作したものである。
【0015】
本実施例における二つの鉄芯部材9,10は、回転子8を間にして配置されており、夫々が二つの折曲部9a,9b、10a,10bを有している。このうち、鉄芯部材9は、二股部9cと孔9dをカバー枠5のピン5a,5bに嵌合させていて、折曲部9aを回転子8の周面に対向させ、折曲部9bを、コイル11を巻回しているボビン12の筒状部に挿入させている。他方、鉄芯部材10は、孔10cと二股部10dをカバー枠5のピン5c,5dに嵌合させていて、折曲部10aを回転子8の周面に対向させ、折曲部10bを、コイル13を巻回しているボビン14の筒状部に挿入させている。
【0016】
連結ヨーク15は、板材で製作された磁性体部材であって、その両端に折曲部15a,15bを有していて、中央部には円板部15cを有している。そして、一方の折曲部15aは、カバー枠5の孔1hを貫通し、鉄芯部材9の折曲部9bと重ねるようにして、ボビン12の筒状部に挿入され、他方の折曲部15bは、カバー枠5の孔1iを貫通し、鉄芯部材10の折曲部10bと重ねるようにしてボビン14の筒状部に挿入されている。また、折曲部15a,15bをボビン12,14の筒状部に挿入するに際しては、鉄芯部材9,10の折曲部9b,10bとの密接状態が保たれるようにするために、極めて僅かではあるが、筒状部を変形させるようにして圧入させている。従って、この状態では、連結ヨーク15は、簡単には脱落しないようになっているが、必要であれば、接着などによって確実に固定することを妨げない。
【0017】
次に、本実施例の作動を説明する。図1はシャッタの閉鎖状態を示しており、コイル11,13には通電されていない状態であるが、この状態は、基本的には、磁極部としての折曲部9a,10aと回転子8との対向関係によって維持されている。即ち、折曲部9aは、回転子8の周面との対向角度が、N極に対してよりもS極に対しての方が大きくなっている。そして、磁極の境界位置からのS極との対向角度は90度以下となっている。そのため、回転子8には、折曲部9aとの関係においては、時計方向へ回転する力が作用している。他方、折曲部10aは、回転子8の周面との対向角度が、S極に対してよりもN極に対しての方が大きくなっていて、磁極の境界位置からのN極との対向角度は90度以下となっている。そのため、回転子8には、折曲部10aとの関係においても、時計方向へ回転する力が作用している。
【0018】
従って、回転子8は、自己の磁力によって時計方向へ回転するように付勢されていることになる。しかし、回転子8と一体の駆動ピン8aが、図3に示した孔1gの右側の端面に接触することによって、この状態が維持されている。そのため、シャッタ羽根3は軸1bで時計方向へ回転された状態を、また、シャッタ羽根4は軸1cで反時計方向へ回転された状態を維持されて、開口部1aを閉鎖している。
【0019】
しかしながら、そのような回転子8の回転力は、余り大きなものではない。そのため、カメラに強い衝撃が加わったり、大きな揺れが生じたりすると、回転子8が一時的に反時計方向へ回転してしまい、シャッタ羽根3,4の重なりを少なくすることによって、漏光を生じさせてしまうおそれがある。また、そのときの回転が比較的大きくて、折曲部9aとN極との対向角度が、折曲部9aとS極との対向角度より大きくなった場合には、回転子8は、シャッタ羽根3,4を、必然的に全開状態にさせてしまう可能性もある。
【0020】
ところが、本実施例においては、連結ヨーク15の中央部に円板部15cが形成されていて、その円板部15cの板面が、回転子8の一方の平面部の略全面に対し、所定の間隔で対向しているため、回転子8には、図2において上方への力が作用している。そのため、回転子8は、上記のような反時計方向への回転力が作用しても、回転しにくくなっており、より確実にシャッタ羽根3,4の閉鎖状態が維持され易くされている。従って、上記のような漏光を生じさせたり、シャッタ羽根3,4を開きっぱなしにさせてしまうおそれがない。
【0021】
このようなシャッタの閉鎖状態において、レリーズボタンが押されると、コイル11,13に通電され、鉄芯部材9の折曲部9aにはS極が現れ、鉄芯部材10の折曲部10aにはN極が現れる。そのため、折曲部9aと回転子8のS極との間には反発力が生じ、折曲部10aと回転子8のN極との間にも反発力が生じる結果、回転子8は、図1の状態から反時計方向へ回転する。それによって、駆動ピン8aは、シャッタ羽根3を軸1bで反時計方向へ回転させ、また、シャッタ羽根4を軸1cで時計方向へ回転させ、開口部1aを開かせていく。そして、その後、シャッタ羽根3,4が開口部1aを全開にすると、駆動ピン8aが、図3に示した孔1gの左側の端面に当接することによって、回転子8の回転が阻止される。その状態が図4に示されている。
【0022】
その後、所定の時間が経過すると、今度は、コイル11,13に対して逆方向への通電が行われる。それによって、上記の場合とは逆に、鉄芯部材9の折曲部9aにはN極が、鉄芯部材10の折曲部10aにはS極が現れる。そのため、折曲部9aと回転子8のS極との間には吸引力が生じ、折曲部10aと回転子8のN極との間にも吸引力が生じて、回転子8は時計方向へ回転させられる。その結果、回転子8は、駆動ピン8aによってシャッタ羽根3,4を相対的に回転させ、図4の状態から開口部1aを閉じさせていく。そして、シャッタ羽根3,4が開口部1aを完全に閉じた後、駆動ピン8aが孔1gの端面に当接することによって回転子8の回転が停止させられる。その後、コイル11,13への通電が断たれて、図1の状態に復帰する。
【0023】
次に、本実施例に適用されているアクチュエータの三つの変形例を、図5〜図7を用いて説明する。また、これらの図面は、いずれもアクチュエータの変形例として示したものであるため、図2に示した補助地板2とシャッタ羽根3,4は示されていない。更に、これらの変形例の共通の特徴は、上記の実施例における連結ヨーク15の円板部15cを、連結ヨーク15とは別の部材として構成したことにあり、そのような構成を採用することによって、場合によっては連結ヨーク15を設けなくても、本発明の課題が解決できるようにしたものである。その他の構成は、上記の実施例と実質的に同じであるため、図5〜図7においては、第1実施例の場合と実質的に同じ部材、同じ部位に同じ符号を付けてあるので、それらについての説明は省略する。
【0024】
先ず、図5に示された第1変形例を説明する。図5は断面図であるため平面形状を理解するのが難しいが、カバー枠5には、円形をした磁性体の板部材16が接着剤等によって取り付けられている。また、板部材16は、略円柱形をしている回転子8の上方の平面部に対して、所定の間隔を空けて略全面にわたり平行となるようにして配置されている。そのため、連結ヨーク15の平面形状は、同一幅の細長い形状をしていて、板部材16の一部と密接していることになる。このような構成にしても本発明の課題は解決することができる。また、板部材16の平面形状は必ずしも円形である必要がなく、多角形であっても環状であっても構わない。更に、この変形例の場合にも回転子8の軸部が永久磁石であることから、板部材16の平面積を、その軸部と対向するだけの大きさにしても差し支えないが、その場合には、シャッタ羽根3,4の閉鎖状態を維持する力が減少することは言うまでもない。
【0025】
次に、図6に示された第2変形例を説明する。この変形例における板部材17は、平面形状が円環状をした磁性体であって、カバー枠5の内側に接着剤等によって取り付けられている。この変形例の場合にも、板部材17は、その平面形状の外形が必ずしも円形である必要はない。最後に、図7に示された第3変形例を説明する。この変形例における板部材18は、第1変形例の板部材16と同じ形状をしていて、回転子8の下方の平面部に対して、所定の間隔を空けて略全面にわたり平行となるようにしてシャッタ地板1に取り付けられている。尚、板部材18の外形は、上記の板部材16と同様に、多角形であっても環状であっても構わない。また、回転子8に軸部を形成し、その軸部をシャッタ地板1に軸受けさせるようにしてもよい。その場合には、板部材18の平面積を、その軸部と対向するだけの大きさにしても差し支えないことは、第1変形例で説明した場合と同様である。更に、この変形例の構成に加えて、上記した円板部15cを形成したり、板部材16、板部材17などを設けるようにしても差し支えない。
【0026】
[第2実施例]
次に、図8及び図9を用いて第2実施例を説明する。本実施例も、第1実施例と同様に、カメラ用シャッタに適用した例であるが、図面と説明を簡略化するために、第1実施例に示した補助地板2とシャッタ羽根3,4に相当する部材の図示を省略してある。先ず、本実施例の構成から説明するが、本実施例は、図8から分かるように、回転子の極数を4極にした場合の実施例である。そして、本発明におけるベース部材としてのシャッタ地板21は、開口部21aを有していて、図8においては、上記の図1に対して180度回転させた状態で示されている。
【0027】
シャッタ地板21の被写体側には、円弧状の平面形状をした合成樹脂製のカバー枠22が、二つのビス23,24によって取付けられており、回転子25は、図9に示すように、回転軸上に形成された一方の軸部をシャッタ地板21の孔21bに嵌合させ、他方の軸部をカバー枠22の孔22aに嵌合させている。また、第1実施例の場合と同じようにして、回転子25と同じ材料で一体成形された駆動ピン25aは、シャッタ地板21の孔21cを貫通し、図示していない2枚のシャッタ羽根の長孔に嵌合している。そして、図8において、回転子25が反時計方向へ回転すると、シャッタ羽根は開口部21aを開き、その後、時計方向へ回転すると、開口部21aを閉じるようになっている。尚、回転子25の軸受け構成は第1実施例のようにしてもよいし、回転子25の軸部や駆動ピン25aを、例えば合成樹脂材料のみで形成しても差し支えない。
【0028】
図8において、回転子25の左側には二つの鉄芯部材26,27が、右側にも二つの鉄芯部材28,29が配置されている。これらの鉄芯部材26,27,28,29は磁性体の板材で加工されており、夫々の長手方向の略中間部には折曲部26a,27a,28a,29aが形成され、回転子25の周面に対向している先端部には折曲部26b,27b,28b,29bが形成されている。これらのうち、鉄芯部材26、29は、根元部に形成された孔をシャッタ地板21に形成された軸21d,21eの先端に嵌合させ、カバー枠22に接するようにして配置されており、それらの折曲部26a,26b,29a,29bをシャッタ地板21側に略垂直に折り曲げている。また、鉄芯部材27、28は、根元部に形成された孔をカバー枠22に形成された軸22b,22cの先端に嵌合させ、シャッタ地板21に接するようにして配置されており、それらの折曲部27a,27b,28a,28bをカバー枠22側に略垂直に折り曲げている。
【0029】
また、各鉄芯部材26,27,28,29は、磁極部としての折曲部26b,27b,28b,29bが、回転子25の周面に正しく対向しているようにするために、上記した軸21d,21e,22b,22cにおける回転を規制されている。即ち、折曲部26bの位置は、カバー枠22に形成された規制部22d,22eによって規制され、折曲部27bの位置は、カバー枠22に形成された規制部22e,22fによって規制され、また、折曲部28bの位置は、カバー枠22に形成された規制部22g,22hによって規制され、折曲部29bの位置は、カバー枠22に形成された規制部22h,22iによって規制されている。更に、折曲部26a,27aにはコイル30を巻回したボビン31が嵌装されており、折曲部28a,29aにはコイル32を巻回したボビン33が嵌装されている。
【0030】
更に、カバー枠22の被写体側には、円形をした磁性体の板部材34が接着剤等によって取り付けられている。この板部材34は、図5に示した板部材16と同様に、略円柱形をしている回転子25の上方の平面部に対して、所定の間隔を空けて略全面にわたり平行となるようにして配置されている。但し、この板部材16の平面形状は必ずしも円形である必要がなく、多角形であっても環状であっても構わないし、本実施例の場合には、回転子25の軸部が永久磁石であることから、板部材34の平面積を、その軸部と対向するだけの大きさにしても差し支えないことは、第1実施例の第1変形例で説明した場合と同様である。
【0031】
次に、本実施例の作動を簡単に説明する。既に説明したように、図8は、シャッタの閉鎖状態、即ち、アクチュエータとしては初期状態であって、ボビン31,33に巻回されたコイル30,32には通電されていないが、この状態は回転子25の磁力によって維持されている。即ち、図8においては明確に理解できないかもしれないが、この状態においては、折曲部27b,28bは回転子25の各S極とだけ対向しているのに対して、折曲部26b,29bは僅かに各N極とも対向している。従って、回転子25には、各折曲部との間に作用する磁力のバランスをとるために、時計方向へ回転する力が働いているが、駆動ピン25aが孔21cの上端縁に当接することによって、その回転を阻止されている。
【0032】
そして、この状態は決して安定したものではなく、既に説明したように、外部要因によって反時計方向へ回転させられる可能性を有している。しかし、本実施例においては、板部材34の存在によって、回転子25には、回転軸の軸方向への力が作用しているので、反時計方向への回転が抑制され、この状態が確実に維持されるようになっている。
【0033】
この初期状態において、ボビン31,33に巻回さたコイル30,32に対して、同時に正方向への通電が行われると、折曲部26b,29bにはS極の磁界が発生し、折曲部27b,28bにはN極の磁界が発生する。そのため、回転子25は反時計方向へ回転され、駆動ピン25aによって、図示していないシャッタ羽根を作動させ開口部21aを開いていくが、その作動は、シャッタ羽根が開口部21aを全開にした後、駆動ピン25aが孔21cの下端縁に当接することによって停止する。そして、回転子25の回転角度は45度未満であるため、その停止状態においては、折曲部27b,28bは回転子25の各S極の略中央位置に対向していて、折曲部26b,29bは各S極との境界から45度未満の角度範囲で各N極とのみ対向した状態になっている。
【0034】
このようなシャッタ全開状態において、今度は、コイル30,32に対して、同時に逆方向への通電が行われる。それによって、折曲部26b,29bにはN極の磁界が発生し、折曲部27b,28bにはS極の磁極が発生することになる。そのため、回転子25は時計方向へ回転され、駆動ピン25aによって、シャッタ羽根に閉じ作動を行わせるが、その閉じ作動は、シャッタ羽根が開口部21aを完全に閉じた後、駆動ピン25aが孔21cの上端縁に当接することによって停止する。そして、コイル30,32に対する通電が断たれた状態が、図8に示した初期状態である。
【0035】
次に、本実施例に適用されているアクチュエータの二つの変形例を、図10,図11を用いて説明するが、これらの変形例の構成は上記の実施例の構成と殆ど同じであって、また、作動は全く同じであることから、上記の実施例の場合と同じ部材、同じ部位には同じ符号を付け、異なる構成についてのみ簡単に説明することにする。先ず、図10に示された第1変形例を説明する。この変形例における板部材35は、図6に示した板部材17と同様に、平面形状が円環状をした磁性体であって、カバー枠22の内側に接着剤等によって取り付けられている。この変形例の場合にも、板部材35は、その平面形状の外形が必ずしも円形である必要はない。
【0036】
図11は第2変形例を示している。この変形例における板部材36は、本実施例の板部材34と同じ形状をしていて、回転子25の下方の平面部に対して、所定の間隔を空けて略全面にわたり平行となるようにしてシャッタ地板21に取付けられている。そして、この板部材36の外形は、上記の板部材34の場合と同様に、多角形であっても環状であっても構わない。また、回転子25の軸部が永久磁石であるため、板部材36の平面積を、その軸部と対向するだけの大きさにしても差し支えないことは、第1実施例の第1変形例で説明した場合と同様である。更に、この変形例の構成に加えて、上記した板部材34又は35などを設けるようにしても差し支えないことは、第1実施例の場合と全く同じである。
【0037】
尚、上記の各実施例の説明からも分かるように、本発明における回転子の回転軸とは、回転の中心軸のことを言い、その軸方向へ突き出した軸部のような具体的な形状を限定したものではない。
【0038】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、板材からなる二つの鉄芯部材が、永久磁石製の回転子を間にして配置されており、それらの鉄芯部材は、磁極部を回転子の周面に対向させ、且つ回転子の回転軸に平行に折り曲げられた折曲部にはコイルを嵌装させていると共に、上記の回転子は、その回転軸と平行になるようにして出力ピンを一体的に設けていて、上記のコイルに通電されたときには、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ように構成されているアクチュエータにおいて、上記のコイルへの非通電状態において、回転子の停止位置を好適に維持することができるという特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】カメラ用シャッタに適用した第1実施例であって、シャッタ羽根の閉鎖状態を被写体側から視た平面図である。
【図2】上方を被写体側にして示した図1の要部断面図である。
【図3】図1におけるアクチュエータ部の分解斜視図である。
【図4】図1と同じようにして示したシャッタ羽根の全開状態の平面図である。
【図5】第1実施例に用いたアクチュエータの第1変形例を図2と同様にして示した断面図である。
【図6】第1実施例に用いたアクチュエータの第2変形例を図2と同様にして示した断面図である。
【図7】第1実施例に用いたアクチュエータの第3変形例を図2と同様にして示した断面図である。
【図8】カメラ用シャッタに適用した第2実施例であって、シャッタ羽根の閉鎖状態を被写体側から透視して視た平面図である。但し、シャッタ羽根の図示は省略されている。
【図9】図8に示したアクチュエータの断面図である。
【図10】第2実施例に用いたアクチュエータの第1変形例を図9と同様にして示した断面図である。
【図11】第2実施例に用いたアクチュエータの第2変形例を図9と同様にして示した断面図である。
【符号の説明】
1,21 シャッタ地板
1a,21a 開口部
1b,1c,1f,21d,21e,22b,22c 軸
1d,1e,1g,1h,1i,5e,9d,10c,21b,21c,22a 孔
2 補助地板
3,4 シャッタ羽根
5,22 カバー枠
5a,5b,5c,5d ピン
6,7,23,24 ビス
8,25 回転子
8a,25a 駆動ピン
9,10,26,27,28,29 鉄芯部材
9a,9b,10a,10b,15a,15b,26a,26b,27a,27b,28a,28b,29a,29b 折曲部
9c、10d 二股部
11,13,30,32 コイル
12,14,31,33 ボビン
15 連結ヨーク
15c 円板部
16,17,18,34,35,36 板部材
22d,22e,22f,22g,22h,22i 規制部
Claims (4)
- 略円柱形をしていて回転軸の径方向位置に回転軸と平行に延伸した出力ピンを一体的に設けている永久磁石製の回転子と、前記回転子の一方の平面部側で前記回転子を軸受けしているベース部材と、前記回転子の他方の平面部側で前記回転子を軸受けしているカバー部材と、両者間に前記回転子を配置していて夫々が前記回転子の回転軸に対して平行になるように折り曲げられ前記回転子の周面に対向させた磁極部と前記回転子の回転軸に平行に折り曲げられた折曲部とを有している第1鉄芯部材及び第2鉄芯部材と、同時に通電されたときその通電方向に対応した方向へ所定の角度だけ前記回転子を回転させる第1コイル及び第2コイルを夫々前記回転子の回転軸と平行にされている筒状部の周囲に巻回しておりそれらの筒状部に第1鉄芯部材の前記折曲部,第2鉄芯部材の前記折曲部を挿入させている第1ボビン及び第2ボビンと、細長い板状の本体部の両端に二つの折曲部を形成しており一方の折曲部を第1ボビンの前記筒状部に対して第1鉄芯部材の前記折曲部とは逆方向から重合させるようにして挿入し他方の折曲部を第2ボビンの前記筒状部に対し第2鉄芯部材の前記折曲部とは逆方向から重合させるようにして挿入させた磁性体の連結部材と、前記二つの平面部の少なくとも一方にその平面部の外形と略同じ大きさであってその平面部に対して平行となるようにして配置されている磁性体の板部材とを備えていることを特徴とするアクチュエータ。
- 前記板部材が前記連結部材と一体的に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
- 略円柱形をしていて回転軸の径方向位置に回転軸と平行に延伸した出力ピンを一体的に設けている永久磁石製の回転子と、前記回転子の一方の平面部側で前記回転子を軸受けしているベース部材と、前記回転子の他方の平面部側で前記回転子を軸受けしているカバー部材と、同時に通電されたときその通電方向に対応した方向へ所定の角度だけ前記回転子を回転させる第1コイル及び第2コイルを夫々前記回転子の回転軸と平行にされている筒状部の周囲に巻回していて両者間に前記回転子を配置している第1ボビン及び第2ボビンと、夫々が前記回転子の回転軸に対して平行になるように折り曲げられ前記回転子の周面に対向させた磁極部と前記回転子の回転軸に平行に折り曲げられた折曲部とを有していてそれらの折曲部を第1ボビンの前記筒状部と第2ボビンの前記筒状部に挿入している第1鉄芯部材及び第2鉄芯部材と、夫々が前記回転子の回転軸に対して平行になるように折り曲げられ前記回転子の周面に対向させた磁極部と前記回転子の回転軸に平行に折り曲げられた折曲部とを有している第3鉄芯部材及び第4鉄芯部材と、前記二つの平面部の少なくとも一方にその平面部の外形と略同じ大きさであってその平面部に対して平行になるようにして配置されている磁性体の板部材とを備えていて、第3鉄芯部材の前記折曲部を第1ボビンの前記筒状部に対して第1鉄芯部材の前記折曲部とは逆方向から重合させるように挿入し、第4鉄芯部材の前記折曲部を第2ボビンの前記筒状部に対して第2鉄芯部材の前記折曲部とは逆方向から重合させるように挿入していることを特徴とするアクチュエータ。
- 前記回転子に、前記ベース部材又は前記カバー部材に軸受けされる永久磁石製の軸部を形成し、前記板部材は、少なくとも該軸部の端面と対向するようにして配置されていることを特徴とする請求項1又は3に記載のアクチュエータ。
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