JP4620343B2 - 電磁アクチュエータ及びそれを有するシャッタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電磁アクチュエータ及びそれを有するシャッタ装置に関する。

従来において、シャッタの開閉動作を電磁アクチュエータによって行わせるための技術が種々提案され、且つ実用化されている（例えば特許文献１参照）。

ここで、特許文献１が開示するところのシャッタ装置９００の構成を図面と共に説明する。図１５は、開口部９２１が完全に遮蔽された状態、いわゆるシャッタが閉じた状態のシャッタ装置９００の構成を示す上視図である。シャッタが閉じた状態ではセクタ９２２及び９３２が重畳状態にある。この状態を本説明では初期状態とする。

図１５に示すように、シャッタ装置９００は、円板状のシャッタ基板９２０の中央に設けられた開口部９２１が２枚のセクタ９２２，９３２で開閉される構成を有する。一方のセクタ９２２は支軸９２４により揺動可能に支持される。同様に、他方のセクタ９３２も支軸９３４により揺動可能に支持される。

セクタ９２２，９３２にはそれぞれ溝穴９２９，９３０が設けられており、これに後述する開閉レバー９４２のピン９２８が係合される。ピン９２８は溝穴９２９，９３０内を摺動可能である。支軸９２４を中心としてセクタ９２２が揺動すると、この力がピン９２８を介してセクタ９３２に作用し、セクタ９３２が支軸９３４を中心として揺動する。すなわち、セクタ９２２とセクタ９３２とが連動して揺動する。

開閉レバー９４２は支軸９２４でシャッタ基板９２０に揺動可能に保持される。開閉レバー９４２は２つのアームが屈曲して連結されたヘ字形をなしており、一方のアームの先端付近に上述したピン９２８が設けられている。従って、セクタ９２２，９３２が揺動すると、これに連動して開閉レバー９４２が揺動する。

開閉レバー９４２において、アームの連結部分には軸受突起９２５が設けられており、これにバネ９３６が係合される。バネ９３６はコイル形状を有し、巻回された部分が軸受突起９２５に係合される。また、バネ９３６の両端は直線状に延びており、一方の端が開閉レバー９４２における他方のアームに設けられたピン９４４（ピン９４０であってもよい）に係止され、他方の端がシャッタ基板９２０に設けられたピン９３８に係止される。従って、開閉レバー９４２が支軸９２４を中心として揺動すると、バネ９３６が変形し、これに開閉レバー９４２を初期状態の位置へ復元させるためのエネルギーが蓄えられる。

また、セクタ９２２において、支軸９２４で固定されてない側の縁には、後述する電磁アクチュエータにより駆動される駆動歯車９１０の歯部９１２ａと噛合可能な歯部９２６が設けられている。駆動歯車９１０は電磁アクチュエータの駆動軸９１４に固定されており、この駆動軸９１４を回転させることで駆動歯車９１０が時計回り／反時計回りに回転させることが可能である。

歯部９１２ａを歯部９２６に噛合させた状態で駆動歯車９１０を反時計回りに回転させると、セクタ９２２は支軸９２４を中心として揺動する。これにより、上述及び図１６に示すように、セクタ９３２が支軸９３４を中心として揺動し、セクタ９２２及び９３２が展開状態となる。展開状態ではセクタ９２２，９３２に設けられた絞り部９２３，９３３が円状に開口し、これにより、開口部９２１が開放された状態、いわゆるシャッタが開いた状態となる。尚、図２は、開口部９２１が完全に開放された状態のシャッタ装置９００の構成を示す上視図である。

図１６に示すようにセクタ９２２及び９３２を展開状態とすると、上述したように、バネ９３６には開閉レバー９４２を初期状態の位置へ復元させるためのエネルギーが蓄えられる。この状態において、更に駆動歯車９１０を反時計回りに回動させると、図１７に示すように、歯部９１２ａの一部に設けられた欠歯部９１２ｂが歯部９２６側に位置し、歯部９１２ａと歯部９２６との噛合が解除される。すると、バネ９３６に蓄えられたエネルギーにより、開閉レバー９４２が初期状態の位置へ復元する。従って、これに連結されたセクタ９２２及び９３２も初期状態の位置、すなわち重畳状態へ復元し、これにより開口部９２１が遮蔽される。すなわち、シャッタが切られる。尚、図１７は、セクタ９２２及び９３２が展開状態から重畳状態へ復元する際のシャッタ装置９００の構成を示す上視図である。

このような構成において、シャッタ装置９００は、歯部９２６に最初に噛合させる歯を歯部９１２ａの何れかに調整することで、開口部９２１の開放程度（絞り量ともいう）を制御することができる。すなわち、絞りを調整することができる。これを実現するためにシャッタ装置９００では、バネ９４６とこれを軸受する軸受突起９４８とバネ９４６の両端を係止するピン９４０，９５０を有し、且つ少なくとも駆動歯車９１０とセクタ９２２と開閉レバー９４２（軸受突起９２５及びピン９４４を含む）とバネ９４６とが導体で形成された構成を有する。

より詳細に説明する。シャッタ装置９００は、初期状態においてピン９４４とバネ９４６との間にわずかな隙間を有する。そこで、図１８に示すように、駆動歯車９１０を時計回りに回動させると、歯部９１２ａと歯部９２６とが当接し、セクタ９２２を反時計回りに揺動する。この結果、開閉レバー９４２が反時計回りに揺動し、ピン９４４とバネ９４６とが接触する。この際、例えば電圧をバネ９４６に印加しておくことで、バネ９４６とピン９４４との接触による電圧の変化を駆動歯車９１０側で検知することができる。また、この電圧の変化は、歯部９２６に歯部９１２ａの歯を時計回りに当接した数分のパルスとしてカウントすることができる。従って、このパルスを所望する数分カウントされるまで駆動歯車９１０を時計回りに回動させることで、絞り量を調整することが可能となる。

また、参考として、ロータをスラスト方向に移動させることができる電磁アクチュエータが例えば特許文献２により開示されている。
特開平９−４３６７７号公報 特開昭６２−８９４６２号公報

しかしながら、特許文献１による構成では、電磁アクチュエータの制御方向が回転方向のみであるため、シャッタの高速化が難しく且つ制御が煩雑となるという問題が存在する。また、特許文献２による構成では、スラスト方向へ移動させるためのロータ及びステータの構成が複雑であり且つ制御が煩雑であるという問題が存在する。

そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成且つ容易な制御で回転方向以外にも制御すること可能な電磁アクチュエータ及びこれを有するシャッタ装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、請求項１記載のように、永久磁石ロータと、該ロータの駆動軸を摺動可能かつ回転可能に保持する保持部材と、前記ロータと径方向に磁気的に結合して前記ロータを回転させる第１ステータと、該第１ステータを磁化する第１コイルと、前記ロータと軸方向に磁気的に結合して前記ロータを軸方向に変位させる第２ステータと、前記第２のステータを磁化させる第２コイルとを備えた構成である。ロータをスラスト方向へシフトさせるための第２のステータを設けることで、ロータを回転方向以外にも制御することが可能となる。また、第２のステータをコイルにより磁化させることで、ロータのシフトを電流で制御することが可能となる。

また、本発明は、請求項２記載のように、請求項１記載の前記電磁アクチュエータと、前記駆動軸に固定された駆動レバーと、前記駆動レバーと係合可能であり、該駆動レバーの揺動に連動して揺動する開閉レバーと、前記開閉レバーの揺動に連動して揺動することで開口部を開放又は遮蔽するセクタとを有し、前記駆動レバーと前記開閉レバーとが、前記ロータをスラスト方向へシフトさせることで係合又は係合の解除がなされるように構成される。シフト可能な駆動軸に駆動レバーを取り付けることで、駆動レバーと開閉レバーとの係合の有無を容易に制御することが可能となる。

請求項２記載の前記シャッタ装置は、例えば請求項３記載のように、前記セクタを閉方向に付勢する付勢部材を有し、前記駆動レバーと前記開閉レバーとの係合を解除することで、前記付勢部材の作用により前記セクタが前記開口部を遮蔽するように構成されても良い。セクタを所定の位置へ復元するための付勢部材を有することで、駆動レバーと開閉レバーとの係合を解除した際に自動的にセクタが開口部を遮蔽するように構成できる。従って、必要な分だけ開口部を開放した状態から容易に開口部を遮蔽することができる。すなわち、絞り量の調整が容易となる。

また、本発明は、請求項４記載のように、請求項１記載の前記電磁アクチュエータと、前記駆動軸に固定された駆動歯車と、前記駆動歯車に設けられた第１の歯部と噛合可能な第２の歯部を有する第１のセクタとを有し、前記第１の歯部と前記第２の歯部とが、前記ロータをスラスト方向へシフトさせることで噛合又は噛合の解除がなされるように構成される。シフト可能な駆動軸に駆動歯車を取り付けることで、駆動歯車と開閉レバーとの係合の有無を容易に制御することが可能となる。

また、請求項４記載の前記シャッタ装置は、例えば請求項５記載のように、前記第１のセクタの揺動に連動して揺動する開閉レバーと、前記セクタを閉方向に付勢する付勢部材を有し、前記第１の歯部と前記第２の歯部との噛合を解除することで、前記付勢部材の作用により前記セクタが前記開口部を遮蔽するように構成されても良い。セクタを所定の位置へ復元するための付勢部材を有することで、駆動歯車と開閉レバーとの係合を解除した際に自動的にセクタが開口部を遮蔽するように構成できる。従って、必要な分だけ開口部を開放した状態から容易に開口部を遮蔽することができる。すなわち、絞り量の調整が容易となる。

本発明によれば、簡素な構成且つ容易な制御で回転方向以外にも制御すること可能な電磁アクチュエータ及びこれを有するシャッタ装置を実現できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

まず、本発明による実施例１について図面を用いて詳細に説明する。図１（ａ）は、実施例１による電磁アクチュエータ１０の構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、（ａ）に示す電磁アクチュエータ１０の一部をＡ−Ａ断面で切り取った際の図である。また、図２（ａ）は、図１（ａ）に示す電磁アクチュエータ１０のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す電磁アクチュエータ１０のＢ−Ｂ断面図である。

図１（ａ）に示すように、電磁アクチュエータ１０は、ロータ１０１と駆動軸１１４と保持部材１０２と第２コイル１０３と第２ステータ１０４ａ及び１０４ｂと第１コイル１０８ａ及び１０８ｂと第１ステータの磁極部１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ及び１０７ｄとを有して構成される。

上記構成において、ロータ１０１は円筒状を成し、側面に複数の磁極、例えば４つの磁極を形成するように永久磁石が組み合わされて成る。また、図１（ｂ）に示すように、ロータ１０１には上面及び底面の中心を通るように駆動軸１１４が固定される。駆動軸１１４の両端はロータの上面及び底面からそれぞれ突出している。また、保持部材１０２は円筒状を成す。保持部材１０２の底面にはロータ１０１の上面よりも大きな半径を持つ円筒状の溝が形成される。このような溝を形成することで、保持部材１０２はロータ１０１の一端側を収納することが可能となる。保持部材１０２に形成された溝の底面には、駆動軸１１４の一方の端を上下方向及び回転方向に摺動可能に保持するための穴が設けられる。尚、駆動軸１１４と平行な方向（＝本説明における上下方向）はスラスト方向と呼ばれる。

保持部材１０２の側面には、これを一周する溝が形成されている。この溝には第２コイル１０３が巻回される。保持部材１０２の上面にはロータ１０１と磁気的に結合可能な第２ステータ１０４ａ及び１０４ｂが設けられる。第２コイル１０３に電流を流すことで、第２コイル１０３に発生した磁界（図２（ａ）参照）により第２ステータ１０４ａ及び１０４ｂが磁化される。図２（ａ）では、第２ステータ１０４ａ及び１０４ｂの上下面に磁極が発生するように構成されている。ロータ１０１は、第２ステータ１０４ａ及び１０４ｂの下面側の極性に基づいて上方向又は下方向にシフトする。この際、ロータ１０１に固定された駆動軸１１４もスラスト方向にシフトする。尚、駆動軸１１４の他方の端も保持部材１０５に設けられた穴に、スラスト方向及び回転方向に摺動可能に保持される。

また、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、保持部材１０２の底面に形成された溝から突出したロータ１０１の他端側の側面には、これと４方向から対峙する第１ステータの４つの磁極部１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ及び１０７ｄが配置される。磁極部１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ及び１０７ｄとロータ１０１の側面とは所定の距離だけ離間された状態で保持部材１０５により保持される。磁極部１０７ａ及び１０７ｂは、図２（ｂ）に示すように、第１ステータの一つであるコ字状を成す第１ステータ１０７−１の端に形成される。第１ステータ１０７−１の胴体部には第１コイル１０８ａが巻回される。この第１コイル１０８ａに電流を流すことで第１ステータ１０７−１内部に磁界が発生し、磁極部１０７ａ及び１０７ｂに磁極が生じる。尚、磁極部１０７ａに発生する磁極と磁極部１０７ｂに発生する磁極とはＮ／Ｓが逆となる。同様に、磁極部１０７ｃ及び１０７ｄは、図２（ｂ）に示すように、第１ステータの一つであるコ字状を成す第１ステータ１０７−２の端に形成される。第１ステータ１０７−２の胴体部には第１コイル１０８ｂが巻回される。この第１コイル１０８ｂに電流を流すことで第１ステータ１０７−２内部に磁界が発生し、磁極部１０７ｃ及び１０７ｄに磁極が生じる。尚、磁極部１０７ｃに発生する磁極と磁極部１０７ｄに発生する磁極とはＮ／Ｓが逆となる。このように磁極を発生させることで、磁極部１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ及び１０７ｄとロータ１０１とが磁気的に結合し、ロータ１０１が駆動軸１１４を中心として回転する。但し、上記の説明において、ロータ１０１を回転させるための磁極部の数は４つに限定されず、１つ以上であればよい。

次に、上記の電磁アクチュエータ１０を用いたシャッタ装置１００の構成を図面と共に説明する。図３は実施例１によるシャッタ装置１００の構成を示す上視図であり、開口部１２１が完全に遮蔽された状態、いわゆるシャッタが閉じた状態のシャッタ装置１００の構成を示す図である。シャッタが閉じた状態ではセクタ１２２及び１３２が重畳状態にある。この状態を本説明では初期状態とする。また、図４は図３に示すシャッタ装置１００のＣ−Ｃ断面図である。

図３に示すように、シャッタ装置１００は、円板状のシャッタ基板１２０の中央に設けられた開口部１２１が２枚のセクタ１２２，１３２で開閉される構成を有する。一方のセクタ１２２は支軸１２４により揺動可能に支持される。同様に、他方のセクタ１３２も支軸１３４により揺動可能に支持される。

セクタ１２２，１３２にはそれぞれ溝穴１２９，１３０が設けられており、これに後述する開閉レバー１５２のピン１２８が摺動可能に係合される。ピン１２８は開閉レバー１５２に固定されている。従って、開閉レバー１５２を制御することで、セクタ１２２及び１３２を連動して揺動させることが可能である。尚、セクタ１２２，１３２には絞り部１２３，１３３が形成されており、開口部１２１の中央からこれを開閉するように構成されている。

開閉レバー１５２は２つのアームを有し、このアームを連結する部分が支軸１５４でシャッタ基板１２０に揺動可能に保持される。すなわち、開閉レバー１５２は支軸１５４を中心として揺動可能である。開閉レバー１５２における一方のアームには先端付近に上記したピン１２８が設けられている。ピン１２８は上述した溝穴１２９，１３０の他に、シャッタ基板１２０に設けられた溝穴１３１にも摺動可能に係合される。溝穴１３１は、開閉レバー１５２が揺動した際にピン１２８が描く軌跡に沿って開口されている。また、開閉レバー１５２における他方のアームには付勢部材であるバネ１５６の一方の端が取り付けられる。バネ１５６の他方の端はシャッタ基板１２０又はシャッタ装置１００の筐体等に固定される。バネ１５６は開閉レバー１５２の揺動に伴って伸縮し、開閉レバー１５２をセクタ閉方向へ付勢している。

開閉レバー１５２において、バネ１５６が取り付けられたアームは、駆動レバー１５８のアームと係合可能である。駆動レバー１５８は、１以上、例えば３つのアームを有し、このアームを連結する部分が上述した駆動軸１１４に固定されている。駆動レバー１５８のアーム先端は、図４に示すように、Ｌ字状に屈曲しており、この折曲部分が開閉レバー１５２と係合する。駆動軸１１４は、上述及び図４に示すように、ロータ１０１に固定されている。従って、ロータ１０１を回転方向に駆動制御することで、駆動レバー１５８を用いて開閉レバー１５２を駆動することが可能である。

ロータ１０１は、上述したように、第２コイル１０３に電流を流すことで発生した第２ステータ１０４ａ，１０４ｂの磁界によりスラスト方向にシフトする。この際、発生する磁界の向きを制御することで、ロータ１０１が付勢される向きを制御することができる。例えばロータ１０１における保持部材１０２で覆われた部分をＳ極とした場合、図４に示すような磁極を第２ステータ１０４ａ（１０４ｂも含む）に発生させることで、ロータ１０１が保持部材１０２へ当接するように、これを付勢することができる。

ロータ１０１が保持部材１０２に当接した状態では、駆動レバー１５８のアーム先端に設けられた屈曲部分が、上述したように開閉レバー１５２のアームに係合する。この状態で駆動レバー１５８を反時計回りに駆動すると、図５に示すように、開閉レバー１５２は時計回りに揺動する。この際、バネ１５６には開閉レバー１５２を初期位置へ復元するための付勢力が蓄えられる。また、開閉レバー１５２が時計回りに揺動すると、これのアームに設けられたピン１２８を介してセクタ１２２が時計回りに揺動する。同時にセクタ１３２が反時計回りに揺動する。これにより、セクタ１２２及び１３２が展開状態となり、開口部１２１が開放される。尚、図５は実施例１によるシャッタ装置１００の構成を示す上視図であり、開口部１２１が完全に開放された状態、いわゆるシャッタが開いた状態のシャッタ装置１００の構成を示す図である。また、図６に図５に示すシャッタ装置１００のＤ−Ｄ断面図を示す。図６に示すように、駆動軸１１４が反時計回りに回転すると、これと共に駆動レバー１５８が反時計回りに回転する。結果として、駆動レバー１５８のアーム先端に設けられた屈曲部分が開閉レバー１５２のアームを付勢し、開閉レバー１５２を時計回りに回転させる。

上記のようにセクタ１２２及び１３２を展開させた状態で第２コイル１０３に流す電流の向きを反転させると、図８に示すようにロータ１０１が上方向にシフトする。同時に、駆動軸１１４及び駆動レバー１５８が上方向にシフトする。駆動レバー１５８が上方向にシフトすると、駆動レバー１５８と開閉レバー１５２との係合が解除される。開閉レバー１５２にはバネ１５６により反時計回り方向への付勢力が加わっているため、駆動レバー１５８との係合が解除されることで、図７に示すように、開閉レバー１５２は反時計回りに回転し、初期位置へ復元しようとする。これに伴い、セクタ１２２及び１３２が重畳状態へ復元しようとする。尚、図７は実施例１によるシャッタ装置１００の構成を示す上視図であり、セクタ１２２及び１３２が重畳状態へ移行する際の過程を示す図である。また、図８は図７に示すシャッタ装置１００のＥ−Ｅ断面図である。

以上で説明したシャッタ装置１００は、開閉レバー１５２を時計回りに回転させる量を制御することで、絞り量を調整することができる。例えば開口部１２１を完全に開放するために必要な回転量の半分の回転量を開閉レバー１５２に与えることで、絞り量を例えば全開の半分とすることができる。この状態で駆動レバー１５８と開閉レバー１５２との係合を解除することで開口部１２１が遮蔽される。すなわち、必要な分だけ開閉レバー１５２を回転させた状態でロータ１０１を上方向にシフトさせるという簡単な構成及び動作で、シャッタを切ることができる。尚、開閉レバー１５２に与える回転量は、ロータ１０１の回転量を制御することで容易に調整することができる。

以上のように、本発明によれば、部材による設計自由度の制限を受けることなく、簡素な構成で且つ容易に絞り量を調整することが可能となる。

次に、本発明による実施例２について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。

図９は実施例２によるシャッタ装置２００の構成を示す上視図であり、開口部１２１が完全に遮蔽された状態、いわゆるシャッタが閉じた状態のシャッタ装置２００の構成を示す図である。シャッタが閉じた状態ではセクタ２２２及び２３２が重畳状態にある。この状態を本説明では初期状態とする。また、図１０は図９に示すシャッタ装置２００のＦ−Ｆ断面図である。

図９に示すように、シャッタ装置２００は、シャッタ基板１２０の中央に設けられた開口部１２１が２枚のセクタ２２２，２３２で開閉される構成を有する。一方のセクタ２２２は支軸２２４により揺動可能に支持される。同様に、他方のセクタ２３２も支軸２３４により揺動可能に支持される。

セクタ２２２，２３２にはそれぞれ溝穴２２９，２３０が設けられており、これに後述する開閉レバー２４２のピン２２８が摺動可能に係合される。ピン２２８は開閉レバー２４２に固定されている。従って、開閉レバー２４２を制御することで、セクタ２２２及び２３２を連動して揺動させることが可能である。尚、セクタ２２２，２３２には絞り部２２３，２３３が形成されており、開口部１２１の中央からこれを開閉するように構成されている。

開閉レバー２４２は支軸２２４でシャッタ基板１２０に揺動可能に保持される。開閉レバー２４２は２つのアームが屈曲して連結されたヘ字形をなしており、一方のアームの先端付近に上述したピン２２８が設けられている。従って、セクタ２２２，２３２が揺動すると、これに連動して開閉レバー２４２が揺動する。

開閉レバー２４２において、アームの連結部分には軸受突起２２５が設けられており、これに付勢部材のバネ２３６が係合される。バネ２３６はコイル形状を有し、巻回された部分が軸受突起２２５に係合される。また、バネ２３６の両端は直線状に延びており、一方の端が開閉レバー２４２における他方のアームに設けられたピン２４４（ピン２４０であってもよい）に係止され、他方の端がシャッタ基板１２０に設けられたピン２３８に係止される。従って、開閉レバー２４２が支軸２２４を中心として揺動すると、バネ２３６が変形し、これに開閉レバー２４２を初期位置へ復元させるための付勢力が蓄えられる。

また、セクタ２２２において、支軸２２４で固定されてない側の縁には、電磁アクチュエータ１０により駆動される駆動歯車２１０の歯部２１２と噛合可能な歯部２２６が設けられている。駆動歯車２１０は電磁アクチュエータ１０の駆動軸１１４に固定されており、この駆動軸１１４を回転させることで、駆動歯車２１０を時計回り／反時計回りに回転させることが可能である。

駆動歯車２１０は駆動軸１１４に固定されている。従って、図１０に示すように、ロータ１０１をスラスト方向にシフトさせることで、駆動歯車２１０の歯部２１２とセクタ２２２の歯部２２６とを噛み合わせることも、これを解除することもできる。

歯部２１２を歯部２２６に噛合させた状態で駆動歯車２１０を反時計回りに回転させると、セクタ２２２は支軸２２４を中心として揺動する。これにより、上述及び図１１に示すように、セクタ２３２が支軸２３４を中心として揺動し、セクタ２２２及び２３２が展開状態となる。展開状態ではセクタ２２２，２３２に設けられた絞り部２２３，２３３が円状に開口し、開口部１２１が開放された状態、いわゆるシャッタが開いた状態となる。この際、開閉レバー２４２も時計回りに回転する。このため、開閉レバー２４２に設けられたピン２４４がバネ２３６の一方の端を押す。これにより、バネ２３６に開閉レバー２４２を初期位置へ復元させるための付勢力が蓄えられる。尚、図１１は開口部１２１が完全に開放された状態のシャッタ装置２００の構成を示す上視図である。また、図１２に図１１に示すシャッタ装置２００のＧ−Ｇ断面図を示す。図１２に示すように、駆動軸１１４が反時計回りに回転すると、駆動歯車２１０がセクタ２２２を時計回りに揺動させると共に、セクタ２３２を反時計回りに揺動させる。

図１１に示すように、セクタ２２２及びセクタ２３２を展開状態とすると、上述したように、バネ２３６には開閉レバー２４２を初期位置へ復元させるための付勢力が蓄えられる。この状態において、第２コイル１０３に流す電流の向きを反転させると、図１４に示すようにロータ１０１が上方向にシフトする。同時に、駆動軸１１４及び駆動歯車２１０が上方向にシフトする。駆動歯車２１０が上方向にシフトすると、歯部２１２と歯部２２６との噛み合わせが解除される。開閉レバー２４２にはバネ２３６により反時計回り方向への付勢力が加わっているため、駆動歯車２１０との噛み合わせが解除されることで、図１３に示すように、開閉レバー２４２は反時計回りに回転し、初期位置へ復元しようとする。これに伴い、セクタ２２２及び２３２が重畳状態へ復元しようとする。尚、図１３は実施例２によるシャッタ装置２００の構成を示す上視図であり、セクタ２２２及び２３２が重畳状態へ移行する際の過程を示す図である。また、図１４は図１３に示すシャッタ装置２００のＨ−Ｈ断面図である。

以上で説明したシャッタ装置２００は、セクタ２２２を時計回りに回転させる量を調整することで、絞り量を調整することができる。例えば開口部１２１を完全に開放するために必要な回転量の半分の回転量を開閉レバー２４２に与えることで、絞り量を例えば全開の半分とすることができる。この状態で歯部２１２と歯部２２６との噛み合わせを解除することで開口部１２１が遮蔽される。すなわち、必要な分だけ駆動歯車２１０を回転させた状態でロータ１０１を上方向にシフトさせるという簡単な構成及び動作で、シャッタを切ることができる。尚、駆動歯車２１０に与える回転量は、ロータ１０１の回転量を制御することで容易に調整することができる。

以上のように、本発明によれば、部材による設計自由度の制限を受けることなく、簡素な構成で且つ容易に絞り量を調整することが可能となる。

また、上記実施例１及び実施例２は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。例えば、付勢手段としてバネを採用したが、それに限らずゴム等でもよい。

（ａ）は本発明の実施例１による電磁アクチュエータ１０の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示す電磁アクチュエータ１０の一部をＡ−Ａ断面で切り取った際の図である。 （ａ）は図１（ａ）に示す電磁アクチュエータ１０のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す電磁アクチュエータ１０のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施例１によるシャッタ装置１００の構成を示す上視図であり、シャッタが閉じた状態のシャッタ装置１００の構成を示す図である。 図３に示すシャッタ装置１００のＣ−Ｃ断面図である。 本発明の実施例１によるシャッタ装置１００の構成を示す上視図であり、シャッタが開いた状態のシャッタ装置１００の構成を示す図である。 図５に示すシャッタ装置１００のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の実施例１によるシャッタ装置１００の構成を示す上視図であり、セクタ１２２及び１３２が重畳状態へ移行する際の過程を示す図である。 図７に示すシャッタ装置１００のＥ−Ｅ断面図である。 本発明の実施例２によるシャッタ装置２００の構成を示す上視図であり、シャッタが閉じた状態のシャッタ装置２００の構成を示す図である。 図９に示すシャッタ装置２００のＦ−Ｆ断面図である。 本発明の実施例２によるシャッタ装置２００の構成を示す上視図であり、シャッタが開いた状態のシャッタ装置２００の構成を示す図である。 図１１に示すシャッタ装置２００のＧ−Ｇ断面図である。 本発明の実施例２によるシャッタ装置２００の構成を示す上視図であり、セクタ２２２及び２３２が重畳状態へ移行する際の過程を示す図である。 図１３に示すシャッタ装置２００のＨ−Ｈ断面図である。 従来技術によるシャッタ装置９００の構成を示す上視図であり、シャッタが閉じた状態のシャッタ装置９００の構成を示す図である。 従来技術によるシャッタ装置９００の構成を示す上視図であり、シャッタが開いた状態のシャッタ装置９００の構成を示す図である。 従来技術によるシャッタ装置９００の構成を示す上視図であり、セクタ９２２及び９３２が重畳状態へ移行する際の過程を示す図である。 従来技術によるシャッタ装置９００の上視図であり、最初に噛み合わせる歯部９１２ａと歯部９２６との組み合わせを調整する際の動作を説明するための図である。

符号の説明

１０ 電磁アクチュエータ
１００、２００ シャッタ装置
１０１ ロータ
１０２、１０５ 保持部材
１０３ 第２コイル
１０４ａ、１０４ｂ 第２ステータ
１０７−１、１０７−２ 第１ステータ
１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ 磁極部
１０８ａ、１０８ｂ 第１コイル
１１４ 駆動軸
１２０ シャッタ基板
１２１ 開口部
１２２、１３２、２２２、２３２ セクタ
１２３、１３３、２２３、２３３ 絞り部
１２４、１３４、１５４、２２４、２３４ 支軸
１２８、２４４、２２８、２３８、２４０、２４４ ピン
１２９、１３０、１３１、２２９、２３０ 溝穴
１５２、２４２ 開閉レバー
１５６、２３６ 付勢部材
１５８ 駆動レバー
２１０ 駆動歯車
２１２、２２６ 歯部
２２５ 軸受突起

Claims (4)

1. 永久磁石ロータ、該ロータの駆動軸を摺動可能かつ回転可能に保持する保持部材、前記ロータと径方向に磁気的に結合して前記ロータを回転させる第１ステータ、該第１ステータを磁化する第１コイル、前記ロータと軸方向に磁気的に結合して前記ロータを軸方向に変位させる第２ステータ、前記第２のステータを磁化させる第２コイル、を備えている電磁アクチュエータと、
   前記駆動軸に固定された駆動レバーと、
   前記駆動レバーと係合可能であり、該駆動レバーの揺動に連動して揺動する開閉レバーと、
   前記開閉レバーの揺動に連動して揺動することで開口部を開放又は遮蔽するセクタとを有し、
   前記駆動レバーと前記開閉レバーとは、前記ロータをスラスト方向へシフトさせることで係合又は係合の解除がなされることを特徴とするシャッタ装置。
2. 前記セクタを閉方向に付勢する付勢部材を有し、
   前記駆動レバーと前記開閉レバーとの係合を解除することで、前記付勢部材の作用により前記セクタが前記開口部を遮蔽することを特徴とする請求項１記載のシャッタ装置。
3. 永久磁石ロータ、該ロータの駆動軸を摺動可能かつ回転可能に保持する保持部材、前記ロータと径方向に磁気的に結合して前記ロータを回転させる第１ステータ、該第１ステータを磁化する第１コイル、前記ロータと軸方向に磁気的に結合して前記ロータを軸方向に変位させる第２ステータ、前記第２のステータを磁化させる第２コイル、を備えている電磁アクチュエータと、
   前記駆動軸に固定された駆動歯車と、
   前記駆動歯車に設けられた第１の歯部と噛合可能な第２の歯部を有する第１のセクタとを有し、
   前記第１の歯部と前記第２の歯部とは、前記ロータをスラスト方向へシフトさせることで噛合又は噛合の解除がなされることを特徴とするシャッタ装置。
4. 前記第１のセクタの揺動に連動して揺動する開閉レバーと、
   前記セクタを閉方向に付勢する付勢部材を有し、
   前記第１の歯部と前記第２の歯部との噛合を解除することで、前記付勢部材の作用により前記セクタが前記開口部を遮蔽することを特徴とする請求項３記載のシャッタ装置。

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