JP4874564B2 - 電磁アクチュエータ及びカメラ用羽根駆動装置 - Google Patents
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Description
この構成によれば、ロータを、着磁ロータ部及び非着磁の駆動ピンの他に、着磁ロータ部の外周面から突出すると共に突出する部分の外周面と同一の磁極に着磁された突出部を設け、この突出部が平板状をなすヨークの縁部に形成された第1磁極部の第1端面又は第2磁極部の第2端面に対向し得るように形成されているため、ロータはヨークと対向して磁気的作用を及ぼす面が増加する。
これにより、コイルへの非通電時には、突出部が第1磁極部又は第2磁極部との間で強力な磁気的吸引力を生じて安定した保持力が得られ、コイルへの通電時には、突出部が第1磁極部又は第2磁極部との間で電磁力による強力な反発力を生じて、安定した駆動トルクが得られる。一方、駆動ピンは着磁されない非着磁の状態に形成されているため、必要以上の磁気的吸引力及び駆動トルクが発生するのを防止でき、円滑で安定した回転動作を得ることができ、ロータの回転軸方向の小型化を図りつつも、所望の保持力及び駆動トルクを発生する電磁アクチュエータを得ることができる。
この構成によれば、従来のロータに対して、外周面に突出部を設けその外周面と同一の磁極に着磁するだけでよいため、構造の簡略化を図りつつ、必要とされる駆動トルク及び磁気的吸引力の設定を容易に行うことができる。
この構成によれば、突出部を二箇所に設けるため、より強力な磁気的吸引力及び駆動トルクを得ることができる。
この構成によれば、駆動源として上述の電磁アクチュエータを採用するが故に、ロータの回転軸方向において装置の小型化を図りつつも、十分な駆動力がロータから出力されて、羽根部材は所望のタイミングで確実に安定して駆動され、又、所定の位置(例えば、開口部に臨む位置あるいは開口部から退避した位置)に保持される。
また、上記構成をなすカメラ用羽根駆動装置によれば、駆動源として上述の電磁アクチュエータを採用するが故に、装置の小型化を図りつつも、ロータにより十分な駆動トルクが得られるため、羽根部材(例えば、シャッタ羽根、絞り羽根、NDフィルタ羽根、その他のフィルタ羽根等)を、所望のタイミングで確実に安定して駆動させることができ、又、所望の位置(開口部に臨む位置、又は開口部から退避した位置)に保持することができる。
図1ないし図6は、本発明に係る電磁アクチュエータをカメラ用羽根駆動装置に適用した一実施形態を示すものであり、図1は電磁アクチュエータを示す分解斜視図、図2はカメラ用羽根駆動装置を示す平面図、図3は装置の一部を示す展開断面図、図4は電磁アクチュエータの動作を説明する平面図、図5及び図6は羽根部材が開口部に臨む位置と退避した位置にある状態を示す平面図である。
裏板20は、図3に示すように、地板10の裏側端面と所定の間隔をおいてネジBにより連結され、羽根部材30を回動自在に収容する羽根室Wを画定している。
そして、駆動ピン41bが往復動することにより、羽根部材30は、図5に示すように開口部10a,20aに臨む位置と、図6に示すように開口部10a,20aから退避した位置との間を往復動するようになっている。
尚、羽根部材30としては、遮光性の板材により形成されたシャッタ羽根、通過する光量を減少させるNDフィルタ羽根、あるいは、赤外光をカットするフィルタ羽根等各種の羽根部材が適用される。
ロータ41は、図1ないし図3に示すように、円柱状に形成され、支軸11が通される貫通孔41a´及び回転軸Lを通る境界面を境に二分されて異なる磁極に着磁されたN極外周面41a´´及びS極外周面41a´´´を画定する着磁ロータ部41a、着磁ロータ部41aと一体的に回動するように(着磁しない)非着磁に形成された駆動ピン41b、N極外周面41a´´から径方向外側に向かって突出すると共にN極に着磁して形成された突出部41cを備えている。尚、駆動ピン41bは、羽根部材30に連結される部位だけでなく、着磁ロータ部41aの底面から水平方向(径方向外側)に延びた腕部も含んでいる。
駆動ピン41bは、着磁ロータ部41aと一体的に成型されて、ロータ41の回転駆動力を外部に伝達するものであり、樹脂材料等により非着磁に形成されている。
そして、端面41c´は、図5に示すように、ロータ41が反時計回りの回転端に位置するとき、駆動ピン41bが一方の回転端でストッパ(不図示)に当接することにより、後述する第1磁極部42aの端面42a´´と非接触にて真っ向から対向し、一方、端面41c´´は、図6に示すように、ロータ41が時計回りの回転端に位置するとき、駆動ピン41bが他方の回転端でストッパ(不図示)に当接することにより、後述する第2磁極部42bの端面42b´´と非接触にて真っ向から対向するようになっている。
第1磁極部42aの端面42a´´と第2磁極部42bの端面42b´´とは、ロータ41の突出部41c(端面41c´,41c´´)との間において磁気的吸引力及び反発力を発生させるためのものである。
押え板44は、図1に示すように、扁平な板状に形成され、ボビン部44aを一体的に備え、又、その両側に地板10の支軸11及び位置決めピン12を通す嵌合孔44b,44c、ネジBを通す孔44dを備えている。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材30が、図5に示すように開口部10a,20aに臨む位置に位置決めされた状態に対応する。
これにより、N極外周面41a´´と第1磁極部42a(円弧面42a´)との間、S極外周面41a´´´と第2磁極部42b(円弧面42b´)との間、さらに、突出部41c(端面41c´)と第1磁極部42aの端面42a´´との間に、それぞれ電磁力による反発力が生じて、ロータ41は時計回りに回転し始める。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材30が、図6に示すように開口部10a,20aから退避した位置に位置決めされた状態に対応する。
このとき、カメラ用羽根駆動装置においては、羽根部材30は、図6に示すように開口部10a,20aから退避した位置から図5に示すように開口部10a,20aに臨む位置に移動して位置決めされる。
また、ロータ41の回転軸方向において、駆動ピン41bと第1磁極部42a又は第2磁極部42bを近接して配置しても、駆動ピン41bが非着磁であるため、駆動ピン41bと磁極部42a,42bの間に必要以上の磁気的吸引力や駆動トルクが発生しない。そのため、電磁アクチュエータの円滑で安定した回転動作と小型化が可能となる。
尚、突出部41cは、S極外周面41a´´´に設けられてもよい。
この電磁アクチュエータ40´においては、図7に示すように、ロータ41には、S極外周面41a´´´においてS極に着磁された突出部41dが追加され、ヨーク42には、突出部41dの両端面41d´,41d´´と対向する端面42b´´´,42a´´´が形成されている。
先ず、コイル43への非通電の状態で、図8(a)に示すように、ロータ41が反時計回りの回転端に位置するとき、N極外周面41a´´と第1磁極部42a(円弧面42a´)との間、S極外周面41a´´´と第2磁極部42b(円弧面42b´)との間、さらに、突出部41c(端面41c´)と第1磁極部42aの端面42a´´との間、突出部41d(端面41d´)と第2磁極部42bの端面42b´´´との間に、それぞれ磁気的吸引力が生じており、ロータ41は反時計回りの回転端にてストッパ(不図示)により位置決めされて確実に保持されている。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材30が、図5に示すように開口部10a,20aに臨む位置に位置決めされた状態に対応する。
これにより、N極外周面41a´´と第1磁極部42a(円弧面42a´)との間、S極外周面41a´´´と第2磁極部42b(円弧面42b´)との間、さらに、突出部41c(端面41c´)と第1磁極部42aの端面42a´´との間、突出部41d(端面41d´)と第2磁極部42bの端面42b´´´との間に、それぞれ電磁力による反発力が生じて、ロータ41は時計回りに回転し始める。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材30が、図6に示すように開口部10a,20aから退避した位置に位置決めされた状態に対応する。
このとき、カメラ用羽根駆動装置においては、羽根部材30は、図6に示すように開口部10a,20aから退避した位置から図5に示すように開口部10a,20aに臨む位置に移動して位置決めされる。
この電磁アクチュエータ40´´においては、図9に示すように、ロータ41には、N極外周面41a´´及びS極外周面41a´´´の二つの境界領域から突出するように形成された二つの突出部41e,41fが形成されている。
突出部41eは、第1磁極部42aの円弧面42a´と対向し、突出部41fは、第2磁極部42bの円弧面42b´と対向するように、又、ロータ41が作動角の中心に位置するとき、突出部41eは円弧面42a´の中心にかつ突出部41fは円弧面42b´の中心に位置するように形成されている。そして、突出部41e,41fは、それぞれ二つの磁極(N極及びS極)をもつように着磁されている。
先ず、コイル43への非通電の状態で、図10(a)に示すように、ロータ41が反時計回りの回転端に位置するとき、着磁ロータ部41aの磁極の境界線が円弧面42a´,42b´の各々の中間位置からズレた位置でストッパに当接しているので、N極外周面41a´´と第1磁極部42a(円弧面42a´)との間、S極外周面41a´´´と第2磁極部42b(円弧面42b´)との間、さらに、突出部41eと第1磁極部42aの円弧面42a´との間、突出部41fと第2磁極部42bの円弧面42b´との間に、それぞれ磁気的吸引力が生じており、ロータ41は反時計回りの回転端にてストッパ(不図示)により位置決めされて確実に保持されている。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材30が、図5に示すように開口部10a,20aに臨む位置に位置決めされた状態に対応する。
これにより、N極外周面41a´´と第1磁極部42a(円弧面42a´)との間及びS極外周面41a´´´と第2磁極部42b(円弧面42b´)との間に、それぞれ電磁力による反発力が生じて、ロータ41は時計回りに回転し始める。
この状態において、コイル43への通電が断たれると、図10(d)に示すように、突出部41eと第1磁極部42aの円弧面42a´との間及び突出部41fと第2磁極部42bの円弧面42b´との間に生じる磁気的吸引力、N極外周面41a´´と第2磁極部42b(円弧面42b´)との間及びS極外周面41a´´´と第1磁極部42a(円弧面42a´)との間に生じる磁気的吸引力が作用して、ロータ41は時計回りの回転端に確実に保持される。
この状態は、カメラ用羽根駆動装置において、羽根部材30が、図6に示すように開口部10a,20aから退避した位置に位置決めされた状態に対応する。
このとき、カメラ用羽根駆動装置においては、羽根部材30は、図6に示すように開口部10a,20aから退避した位置から図5に示すように開口部10a,20aに臨む位置に移動して位置決めされる。
また、駆動ピン41bが非着磁であるため、上記各実施形態と同様に、ロータ41の回転軸方向の小型化が可能となる。
20 裏板(基板)
10a,20a 露光用の開口部
11,15 支軸
30 羽根部材
40,40´,40´´ 電磁アクチュエータ(駆動源)
41 ロータ
41a 着磁ロータ部
41a´ 貫通孔
41a´´ N極外周面
41a´´´ S極外周面
41b 駆動ピン
41c,41d,41e,41f 突出部
42 ヨーク
42a 第1磁極部
42a´ 円弧面(第1円弧面)
42a´´,42a´´´ 端面(第1端面)
42b 第2磁極部
42b´ 円弧面(第2円弧面)
42b´´,42b´´´ 端面(第2端面)
43 励磁用のコイル
44 押え板
Claims (4)
- 円筒状の外周面を有し所定の角度範囲を回動し得るロータと、
励磁用のコイルと、
前記ロータの径方向において前記ロータの外周面に対向する第1円弧面及び第2円弧面と前記ロータの円周方向に向くように方向付けられた第1端面及び第2端面をそれぞれ縁部において画定すると共に前記コイルへの通電によりお互いに異なる磁極が発生する第1磁極部及び第2磁極部を有する平板状のヨークと、を備え、
前記ロータは、
前記第1磁極部の第1円弧面及び前記第2磁極部の第2円弧面と対向する前記外周面を画定すると共に周方向に異なる磁極に着磁された着磁ロータ部と、
前記着磁ロータ部と一体的に回動するように非着磁に形成された駆動ピンと、
前記外周面から径方向に突出すると共にその外周面と同一の磁極に着磁され前記第1磁極部の第1端面又は前記第2磁極部の第2端面と円周方向において対向し得るように形成された突出部と、を有する、
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。 - 前記着磁ロータ部は、周方向に二分されるN極外周面及びS極外周面を有し、
前記突出部は、前記N極外周面及びS極外周面の一方から突出するように形成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の電磁アクチュエータ。 - 前記着磁ロータ部は、周方向に二分されるN極外周面及びS極外周面を有し、
前記突出部は、前記N極外周面及びS極外周面の両方から突出するように形成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の電磁アクチュエータ。 - 露光用の開口部を有する基板と、前記開口部に臨む位置と退避する位置との間を移動自在に設けられた羽根部材と、前記羽根部材を駆動する駆動源とを備え、
前記駆動源は、請求項1ないし3いずれか一つに記載の電磁アクチュエータである、
ことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
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