JP5171067B2 - Driving device and light amount adjusting device - Google Patents

Driving device and light amount adjusting device Download PDF

Info

Publication number
JP5171067B2
JP5171067B2 JP2007052917A JP2007052917A JP5171067B2 JP 5171067 B2 JP5171067 B2 JP 5171067B2 JP 2007052917 A JP2007052917 A JP 2007052917A JP 2007052917 A JP2007052917 A JP 2007052917A JP 5171067 B2 JP5171067 B2 JP 5171067B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic pole
magnet
coil
pole
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007052917A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008220029A (en
Inventor
雅夫 水牧
Original Assignee
キヤノン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キヤノン株式会社 filed Critical キヤノン株式会社
Priority to JP2007052917A priority Critical patent/JP5171067B2/en
Publication of JP2008220029A publication Critical patent/JP2008220029A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5171067B2 publication Critical patent/JP5171067B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、小型に構成するのに好適な駆動装置及び該駆動装置を有する光量調節装置に関する。   The present invention relates to a driving device suitable for a compact configuration and a light amount adjusting device having the driving device.
回転軸を中心とする直径を小型化し、かつ出力を高めた駆動装置として、本願出願人は特許文献1に開示される以下のような光量調節装置における駆動装置を提案している。   The present applicant has proposed a drive device in the following light amount adjusting device disclosed in Patent Document 1 as a drive device that has a reduced diameter around the rotation axis and increased output.
図8に特許文献1に記載された駆動装置の分解斜視図を、図9に特許文献1に記載された駆動装置の側面の断面図を、それぞれ示す。   FIG. 8 shows an exploded perspective view of the drive device described in Patent Document 1, and FIG. 9 shows a side sectional view of the drive device described in Patent Document 1.
図8、図9において、マグネット101は、外周面が周方向に2分割して交互にS極とN極に着磁され、回転中心を中心として回転可能な永久磁石を備えている。コイル102は、マグネット101の軸方向に配置されている。   8 and 9, the magnet 101 includes a permanent magnet that is divided into S and N poles by dividing the outer circumferential surface into two in the circumferential direction, and is rotatable about the rotation center. The coil 102 is disposed in the axial direction of the magnet 101.
ステータ103は、コイル102により励磁され、先端部に歯形状の外側磁極部103aと円柱形状の内筒103bを有し、マグネット101の外周面及び内周面に対向する。補助ステータ104は、ステータ103の内筒103bに固着され、ステータ103の内筒103bと共に内側磁極部をなしている。以上により光量調節装置における駆動装置が構成される。   The stator 103 is excited by the coil 102, has a tooth-shaped outer magnetic pole portion 103 a and a cylindrical inner cylinder 103 b at the tip, and faces the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the magnet 101. The auxiliary stator 104 is fixed to the inner cylinder 103 b of the stator 103 and forms an inner magnetic pole part together with the inner cylinder 103 b of the stator 103. The drive device in the light amount adjusting device is configured as described above.
マグネット101は、回転可能に保持されるように軸部分101e,101fを備え、これらが一体的に成形されたものである。また、ステータ103の外側磁極部103aは、マグネット101の外周面に隙間をもって対向している。また、ステータ103の内筒103bは、マグネット101の内周面に隙間をもって対向している。   The magnet 101 includes shaft portions 101e and 101f so as to be rotatably held, and these are integrally formed. Further, the outer magnetic pole portion 103 a of the stator 103 faces the outer peripheral surface of the magnet 101 with a gap. The inner cylinder 103 b of the stator 103 is opposed to the inner peripheral surface of the magnet 101 with a gap.
上記構成の駆動装置は、コイル102への通電方向を切り換えて外側磁極部103a、内筒103b及び補助ステータ104の極性を切り換えることで、マグネット101を往復回転させるものである。また、往復回転するマグネット101の回転規制を、地板105に設けられた案内溝105aに駆動ピン101dが当接することによって行っている。   The drive device configured as described above reciprocally rotates the magnet 101 by switching the energizing direction of the coil 102 and switching the polarities of the outer magnetic pole portion 103a, the inner cylinder 103b, and the auxiliary stator 104. Further, the rotation of the reciprocating magnet 101 is restricted by the drive pin 101 d coming into contact with the guide groove 105 a provided in the base plate 105.
この駆動装置は、コイル102に通電することで発生した磁束が外側磁極部103aから対向する内筒(内側磁極部)103bへ、あるいは内筒103bから対向する外側磁極部103aへと流れる。そして、外側磁極部103aと内筒103bとの間に位置するマグネット101に効果的に作用する。   In this drive device, the magnetic flux generated by energizing the coil 102 flows from the outer magnetic pole portion 103a to the opposing inner cylinder (inner magnetic pole portion) 103b or from the inner cylinder 103b to the opposing outer magnetic pole portion 103a. And it acts effectively on the magnet 101 located between the outer magnetic pole part 103a and the inner cylinder 103b.
また、外側磁極部103aと内筒103bとの距離を、円筒形状のマグネット101の厚さとマグネット101と外側磁極部103aとの隙間及びマグネット101と内筒103bとの隙間分の距離にする。   Further, the distance between the outer magnetic pole part 103a and the inner cylinder 103b is set to a distance corresponding to the thickness of the cylindrical magnet 101, the gap between the magnet 101 and the outer magnetic pole part 103a, and the gap between the magnet 101 and the inner cylinder 103b.
このことで、外側磁極部103aと内筒103bとで構成される磁気回路の抵抗をできるだけ小さくしている。磁気回路の抵抗が小さいほど少ない電流で多くの磁束を発生させることができ、出力が向上する。   Thus, the resistance of the magnetic circuit composed of the outer magnetic pole portion 103a and the inner cylinder 103b is made as small as possible. The smaller the resistance of the magnetic circuit, the more magnetic flux can be generated with less current, and the output is improved.
一方、小型、低コストで高出力の駆動装置及び光量調節装置として、本願出願人は特許文献2に開示される以下のような駆動装置及び光量調節装置を提案している。   On the other hand, as a small-sized, low-cost, high-output drive device and light amount adjusting device, the present applicant has proposed the following drive device and light amount adjusting device disclosed in Patent Document 2.
上記装置は、マグネットの両側に配された一対の自由端である第1の外側磁極板及び第2の外側磁極板、第1の外側磁極板及び第2の外側磁極板を連結する連結部、及び連結部から突起すると共にマグネットの表面に所定の間隔で対向する突起部を有する。   The apparatus includes a first outer magnetic pole plate and a second outer magnetic pole plate, which are a pair of free ends arranged on both sides of the magnet, a connecting portion that connects the first outer magnetic pole plate and the second outer magnetic pole plate, And a protruding portion that protrudes from the connecting portion and faces the surface of the magnet at a predetermined interval.
そして、第1の外側磁極板及び第2の外側磁極板及び連結部が一体的に形成されたヨークと、ロータ軸の軸方向に関してマグネットに隣接した位置において第1の外側磁極板の回りに巻回された第1のコイルとを備える。また、ロータ軸の軸方向に関してマグネットに隣接する位置において第2の外側磁極板の回りに巻回された第2のコイルを備える。   The first outer magnetic pole plate, the second outer magnetic pole plate, and the yoke integrally formed with the coupling portion are wound around the first outer magnetic pole plate at a position adjacent to the magnet in the axial direction of the rotor shaft. A rotated first coil. Further, a second coil wound around the second outer magnetic pole plate is provided at a position adjacent to the magnet in the axial direction of the rotor shaft.
この構成により、コギングトルクを低減させることができると共に、軸方向の長さを短くすることができ、もって小型化、低コスト化、及び高出力化を実現しつつ、回転角度を大きく取ると共に安定した駆動を行うことができる。   With this configuration, the cogging torque can be reduced and the length in the axial direction can be shortened, so that the rotation angle can be increased and stable while realizing miniaturization, cost reduction, and high output. Driving can be performed.
また、露出用開口の周辺位置に配置して好適な磁気効率のよいカメラ用羽根駆動機構として、特許文献3に開示される以下のようなカメラ用羽根駆動機構が提案されている。   Further, the following camera blade drive mechanism disclosed in Patent Document 3 has been proposed as a camera blade drive mechanism with good magnetic efficiency that is arranged at a peripheral position of the exposure opening.
上記機構は、4極に着磁された永久磁石回転子を挟むようにして2つのヨークを配置し、各ヨークには回転子の周面に端面を対向させている磁極部と、回転子の回転軸と平行に曲げられた巻回部が設けられ、巻回部にはコイルを巻いたボビンが嵌装される。   In the above-described mechanism, two yokes are arranged so as to sandwich a permanent magnet rotor magnetized with four poles, and each yoke has a magnetic pole portion whose end face is opposed to the circumferential surface of the rotor, and a rotating shaft of the rotor. And a bobbin around which a coil is wound is fitted in the winding part.
そして、各巻回部は、その先端の結合部が連結ヨークを介して結合され、連結ヨークには回転子に向けて張出部が延伸されており、張出し部は磁極部が対向していない回転子の磁極に対向している。磁極部が対向していない回転子の磁極に張出部が補助的に作用することで、磁気効率を高めることができる。
特開2002−049076号公報 特開2006−246556号公報 特開平10−062836号公報
Each winding portion is coupled at its front end via a connecting yoke, and the overhanging portion is extended toward the rotor on the connecting yoke, and the overhanging portion is not opposed to the magnetic pole portion. Opposite the magnetic pole of the child. Magnetic efficiency can be improved by the overhanging portion acting on the magnetic pole of the rotor that is not opposed to the magnetic pole portion.
JP 2002-049076 A JP 2006-246556 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-062836
しかしながら、上記特許文献1にて提案されているものは、歯形状の外側磁極部103aは1つしかないため、マグネット101は回転時に外側磁極部103aが対向する方向にのみ引き寄せられてしまい、回転バランスが悪くロスが大きい。   However, since the one proposed in Patent Document 1 has only one tooth-shaped outer magnetic pole portion 103a, the magnet 101 is attracted only in the direction in which the outer magnetic pole portion 103a faces when rotating, and the rotation is performed. The balance is bad and the loss is large.
ここで、マグネットを4極に分割着磁すれば、外側磁極部を2つの歯とすることができ、回転バランスは向上するが、4極に対して2歯の外側磁極部しかないため、高出力化は難しい。   Here, if the magnet is divided and magnetized into four poles, the outer magnetic pole part can be made into two teeth and the rotation balance is improved, but since there are only two outer magnetic pole parts for the four poles, a high Output is difficult.
また、駆動装置の軸方向の長さは、コイル102の長さとマグネット101の長さとステータ103の厚みで決められ、駆動装置の外径は内筒103bの外径とコイル102の半径方向の厚みと外側磁極部103aの厚みで決まる。   The axial length of the driving device is determined by the length of the coil 102, the length of the magnet 101, and the thickness of the stator 103. The outer diameter of the driving device is the outer diameter of the inner cylinder 103b and the radial thickness of the coil 102. And the thickness of the outer magnetic pole portion 103a.
そのため、コイル102の巻数を増やすには、マグネット101の長さを低くするか、外側磁極部103aの厚みを減らすか、駆動装置の長さを増すか、駆動装置の外径を大きくするしかない。ここで、マグネット101の長さを低くすると出力が下がるために限度があり、外側磁極部103aの厚みを減らすと磁気飽和が生じて出力が下がるために限度がある。   Therefore, in order to increase the number of turns of the coil 102, there is no choice but to reduce the length of the magnet 101, reduce the thickness of the outer magnetic pole portion 103a, increase the length of the driving device, or increase the outer diameter of the driving device. . Here, if the length of the magnet 101 is reduced, there is a limit because the output is lowered, and if the thickness of the outer magnetic pole portion 103a is reduced, magnetic saturation occurs and the output is lowered.
従って、高出力でより軸方向長さの低い駆動装置とするには外径を大きくするしかなかった。また、マグネット101の内径とそれに対向する補助ステータ104との間には所定の間隔が必要であり、それを製造時に管理することはコストアップを招くものであった。   Therefore, the outer diameter has to be increased in order to obtain a drive device with a high output and a shorter axial length. In addition, a predetermined interval is required between the inner diameter of the magnet 101 and the auxiliary stator 104 facing the magnet 101, and managing it at the time of manufacturing increases the cost.
また、ステータの形状としても円筒形状の内筒103bと外側磁極部103aが必要であり、それらを一体的に構成するのは部品製造上難しい。更に、それらを別体で製造した後に一体的に組み立てる場合は部品点数が多くなり、コストアップを招いてしまう。   Moreover, the cylindrical inner cylinder 103b and the outer magnetic pole part 103a are also required as the shape of the stator, and it is difficult to manufacture them integrally in terms of component manufacture. Furthermore, when they are assembled separately after being manufactured separately, the number of parts increases, resulting in an increase in cost.
また、外側磁極部103aと補助ステータ104の距離を小さくするために、円筒形状のマグネット101の径方向の厚みを薄くすることが機械的強度の点で難しいという欠点があった。   Further, in order to reduce the distance between the outer magnetic pole portion 103a and the auxiliary stator 104, there is a drawback that it is difficult to reduce the radial thickness of the cylindrical magnet 101 in terms of mechanical strength.
また、上記特許文献2にて提案されているものは、コギングトルクを調整するために、軟磁性材料からなるヨークに外側磁極部とは別にマグネットに対向する突起部を一体的に設けたものであり、突起部自体はコイルの通電により発生する磁束に影響はしない。そのため、回転角度を増やすためには有効であるが、駆動装置の大幅な出力向上は望めない。   In addition, what is proposed in Patent Document 2 above is that a yoke made of a soft magnetic material is integrally provided with a protrusion facing the magnet separately from the outer magnetic pole in order to adjust the cogging torque. Yes, the projection itself does not affect the magnetic flux generated by energization of the coil. Therefore, although it is effective for increasing the rotation angle, it cannot be expected that the output of the driving device is greatly improved.
また、上記特許文献3にて提案されているものは、磁路を構成するヨークは2つのヨークと連結ヨークの合計3つのヨークを用いるため、部品点数が多くなりコストが高い。また、回転子の周面両側にヨークの端面が対向する構成のため、横方向(回転軸に垂直でヨークが対向する方向)の大きさが必然的に大きくなると共に、磁路の長さが長くなるため磁気効率が悪い。   In addition, what is proposed in Patent Document 3 uses a total of three yokes, ie, two yokes and a connecting yoke, constituting the magnetic path, which increases the number of parts and increases the cost. In addition, because the end faces of the yoke face each other on both sides of the circumferential surface of the rotor, the size in the lateral direction (direction perpendicular to the rotation axis and the yoke faces) is inevitably increased, and the length of the magnetic path is increased. The magnetic efficiency is bad because it becomes longer.
本発明の目的は、コストが安く、小型で且つ軸方向の長さが短く、高出力化することができ、安定した駆動が可能な駆動装置及び光量調節装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a driving device and a light amount adjusting device that are low in cost, small in size, short in the axial direction, high in output, and capable of stable driving.
上記目的を達成するために、本発明の駆動装置は、方向に4分割されてN極およびS極が交互に着磁される円筒形状のマグネットと、前記マグネットの内周面に固定される軟磁性材料からなるロータ軸と、前記ロータ軸の回転範囲を制限する制限手段と、前記ロータ軸の軸方向において前記マグネットに隣接して配置される第1のコイルと、前記ロータ軸の軸方向において前記マグネットに隣接すると共に前記第1のコイルと略同一の平面上に配置されて前記第1のコイルに接続される第2のコイルと、前記第1のコイルの内周面に挿入され、前記マグネットの外周面に対向する第1の外側磁極部と、前記第2のコイルの内周面に挿入され、前記マグネットの外周面に対向する第2の外側磁極部とが形成される第1のステータと、前記マグネットの外周面に対向する第3の外側磁極部と、前記マグネットの外周面に対向する第4の外側磁極部とが形成され、前記マグネットを間に挟んで前記第1のステータと向き合って配置される第2のステータとを備え、前記第1の外側磁極部は、前記ロータ軸の回転中心を基準として前記第2の外側磁極部に対して180度位相が異なるように、前記第1のステータを形成し、前記第3の外側磁極部および前記第4の外側磁極部は、前記ロータ軸の回転中心を基準として前記第1の外側磁極部および前記第2の外側磁極部に対してそれぞれ90度位相が異なるように、前記第1のステータおよび前記第2のステータを配置し、前記第1のコイルおよび前記第2のコイルに通電することで、前記第1の外側磁極部および前記第2の外側磁極部には同じ極がそれぞれ励磁され、前記第3の外側磁極部および前記第4の外側磁極部には前記第1の外側磁極部および前記第2の外側磁極部に励磁される極とは異なる極がそれぞれ励磁され、前記制限手段は、前記第1の外側磁極部および前記第2の外側磁極部にN極が励磁されるときに、前記マグネットのS極の中心が前記第1の外側磁極部の中心および前記第2の外側磁極部の中心にそれぞれ対向する前に前記ロータ軸の回転範囲を制限し、前記第1の外側磁極部および前記第2の外側磁極部にS極が励磁されるときに、前記マグネットのN極の中心が前記第1の外側磁極部の中心および前記第2の外側磁極部の中心にそれぞれ対向する前に前記ロータ軸の回転範囲を制限することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a driving device of the present invention is fixed to a cylindrical magnet that is divided into four in the circumferential direction and in which N and S poles are alternately magnetized, and an inner peripheral surface of the magnet. A rotor shaft made of a soft magnetic material ; limiting means for limiting a rotation range of the rotor shaft; a first coil disposed adjacent to the magnet in an axial direction of the rotor shaft; and an axial direction of the rotor shaft A second coil that is adjacent to the magnet and is disposed on substantially the same plane as the first coil and connected to the first coil, and is inserted into the inner peripheral surface of the first coil, A first outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet and a second outer magnetic pole portion inserted into the inner peripheral surface of the second coil and facing the outer peripheral surface of the magnet are formed. Stator and the mug A third outer magnetic pole portion opposed to the outer peripheral surface of the magnet and a fourth outer magnetic pole portion opposed to the outer peripheral surface of the magnet are formed, facing the first stator with the magnet interposed therebetween. And the first outer magnetic pole portion is 180 degrees out of phase with the second outer magnetic pole portion with respect to the rotation center of the rotor shaft. The third outer magnetic pole part and the fourth outer magnetic pole part are in relation to the first outer magnetic pole part and the second outer magnetic pole part with respect to the rotation center of the rotor shaft. The first stator and the second stator are arranged so that the phases are different by 90 degrees, and the first outer magnetic pole portion and the second coil are energized by energizing the first coil and the second coil. In the second outer magnetic pole The same poles are respectively excited, and the third outer magnetic pole part and the fourth outer magnetic pole part have different poles from the poles excited by the first outer magnetic pole part and the second outer magnetic pole part, respectively. When the N pole is excited in the first outer magnetic pole part and the second outer magnetic pole part, the limiting means is excited so that the center of the S pole of the magnet is the center of the first outer magnetic pole part. And when the rotation range of the rotor shaft is limited before facing the center of the second outer magnetic pole portion, and the S pole is excited in the first outer magnetic pole portion and the second outer magnetic pole portion. The rotation range of the rotor shaft is limited before the center of the N pole of the magnet faces the center of the first outer magnetic pole part and the center of the second outer magnetic pole part, respectively .
請求項4記載の光量調節装置は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の駆動装置に連結され、光が通る開口部を有する地板と、前記マグネットの正逆回転に応じて前記開口部の面積を増減させる光量調節部材とを備えることを特徴とする。   A light amount adjusting device according to a fourth aspect is connected to the driving device according to any one of the first to third aspects, the ground plate having an opening through which light passes, and the opening according to forward and reverse rotation of the magnet. And a light amount adjusting member for increasing or decreasing the area of the portion.
本発明によれば、コストが安く、小型で且つ軸方向の長さが短く、高出力化することができ、安定した駆動が可能となる。   According to the present invention, the cost is low, the size is small, the axial length is short, the output can be increased, and stable driving is possible.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る駆動装置の分解斜視図、図2は、図1の駆動装置のカバーを省いた組み立て完成状態図、図3は、図1の駆動装置のコイル及びロータ軸を通り、軸方向に平行な面での断面図である。また、図4は、図1の駆動装置のロータ軸を通り、軸方向に平行で図3の断面に垂直な面での断面図である。   FIG. 1 is an exploded perspective view of a drive device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an assembled state diagram without a cover of the drive device of FIG. 1, and FIG. It is sectional drawing in the surface which passes along a rotor axis | shaft and is parallel to an axial direction. 4 is a cross-sectional view taken along a plane that passes through the rotor shaft of the drive device of FIG. 1 and is parallel to the axial direction and perpendicular to the cross section of FIG.
これらの図において、軟磁性材料から成る第1のステータ1は、自由端形状からなる第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bと、これらを結ぶ底部1cとで構成され、一体でプレス成形可能な構造となっている。また、底部1cには穴部1dが設けられる。第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bは、後述の軸8と平行方向でかつ同一方向に延びる櫛歯状に形成されている。   In these drawings, a first stator 1 made of a soft magnetic material is composed of a first outer magnetic pole portion 1a and a second outer magnetic pole portion 1b each having a free end shape, and a bottom portion 1c that connects them. It has a structure that can be press-molded. In addition, a hole 1d is provided in the bottom 1c. The first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are formed in a comb-teeth shape extending in the same direction and in the direction parallel to the shaft 8 described later.
第1のコイル2は導電線が巻回されて成り、第2のコイル3は導電線が巻回されて成り、カバー4は、第1のコイル2及び第2のコイル3が巻回されるボビン部を有する。   The first coil 2 is formed by winding a conductive wire, the second coil 3 is formed by winding a conductive wire, and the cover 4 is formed by winding the first coil 2 and the second coil 3. It has a bobbin part.
第1のコイル2は、カバー4のボビン部に巻回された状態でその内周に第1の外側磁極部1aが配置されるように固定される。そして、第1のコイル2へ通電することにより、第1の外側磁極部1aが励磁される。   The first coil 2 is fixed so that the first outer magnetic pole portion 1a is disposed on the inner periphery of the first coil 2 while being wound around the bobbin portion of the cover 4. Then, by energizing the first coil 2, the first outer magnetic pole portion 1a is excited.
同様に、第2のコイル3は、カバー4のボビン部に巻回された状態でその内周に第2の外側磁極部1bが配置されるように固定される。そして、第2のコイル3へ通電することにより、第2の外側磁極部1bが励磁される。   Similarly, the 2nd coil 3 is fixed so that the 2nd outer side magnetic pole part 1b may be arrange | positioned in the inner periphery in the state wound around the bobbin part of the cover 4. As shown in FIG. Then, by energizing the second coil 3, the second outer magnetic pole portion 1b is excited.
上記の第1のコイル2と第2のコイル3は、第1のステータ1の底部1dの平面上に隣接して配置されるため、駆動装置の軸方向の長さを短く構成できる。また、第1のコイル2と第2のコイル3は、直列接続でかつ隣接配置されるので、コイルトータルのターン数が増えることになり、駆動装置の軸方向の長さを短く構成したまま出力向上を図ることができる。   Since the first coil 2 and the second coil 3 are arranged adjacent to each other on the plane of the bottom 1d of the first stator 1, the axial length of the drive device can be shortened. In addition, since the first coil 2 and the second coil 3 are connected in series and arranged adjacent to each other, the total number of turns of the coil is increased, and the output in the axial direction of the drive device is kept short. Improvements can be made.
また、第1のコイル2と第2のコイル3は、直列かつ巻線方向が同一になるように接続されている。即ち、直列接続される第1のコイル2及び第2のコイル3へ通電すると、第1の外側磁極部1aと第2の外側磁極部1bとは同一の極に励磁される。   The first coil 2 and the second coil 3 are connected in series so that the winding directions are the same. That is, when the first coil 2 and the second coil 3 connected in series are energized, the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are excited to the same pole.
第1のコイル2用と第2のコイル3用のボビンをそれぞれに別に設けることなく、1つに連結してカバーと一体化することでコストダウンを図ることができると共に、直列に配線することが容易となる。尚、第1のコイル2と第2のコイル3とを直列に接続しているが、並列接続でも差し支えない。   Without providing separate bobbins for the first coil 2 and the second coil 3, the cost can be reduced by connecting them together and integrating them with the cover, and wiring in series Becomes easy. Although the first coil 2 and the second coil 3 are connected in series, they may be connected in parallel.
定電圧で駆動する場合、並列接続では出力がアップするが消費電流が増える。直列接続では並列に比べて消費電流を抑えることが可能となる(同じコイルを使用した場合)。   When driving at a constant voltage, the output increases in parallel connection, but the current consumption increases. In series connection, current consumption can be reduced compared to parallel connection (when the same coil is used).
導電性の端子ピン5は、カバー4に埋め込まれ、第1のコイル2と第2のコイル3のコイル端が接続される。永久磁石から成る円筒形状のマグネット6は、外周表面を円周方向に4分割でS極、N極が交互に着磁されている。   The conductive terminal pin 5 is embedded in the cover 4 and the coil ends of the first coil 2 and the second coil 3 are connected. A cylindrical magnet 6 made of a permanent magnet has its outer peripheral surface divided into four in the circumferential direction, and S and N poles are alternately magnetized.
また、このマグネット6の内周面は、外周面に比べ弱い着磁分布を持つか、あるいは全く着磁されていないか、あるいは外周面と逆の極、即ち外周面がS極の場合はその範囲の内周面はN極に着磁されているものの何れかである。   In addition, the inner peripheral surface of the magnet 6 has a weak magnetization distribution compared to the outer peripheral surface, or is not magnetized at all, or is opposite to the outer peripheral surface, that is, when the outer peripheral surface is an S pole. The inner peripheral surface of the range is one that is magnetized to the N pole.
コア7は軟磁性材料から成り、軸8は、コア7の軸中心に圧入等により固定される軟磁性材料から成る。コア7の第1円柱部7aの外周面とマグネット6の内周面6aとが接着等により密着固定される。   The core 7 is made of a soft magnetic material, and the shaft 8 is made of a soft magnetic material that is fixed to the shaft center of the core 7 by press fitting or the like. The outer peripheral surface of the first cylindrical portion 7a of the core 7 and the inner peripheral surface 6a of the magnet 6 are closely fixed by adhesion or the like.
コア7と軸8とでロータ軸が形成され、ロータ軸は、軸方向に関しての位置が、コア7が第1の軸受11と第2の軸受12とにより所定の隙間をもって規制される(図3参照)。第2のコイル3は、ロータ軸の軸方向においてマグネット6に隣接すると共に第1のコイル2と略同一の平面上に配置されて第1のコイル2に接続される。   A rotor shaft is formed by the core 7 and the shaft 8, and the position of the rotor shaft in the axial direction is restricted by the first bearing 11 and the second bearing 12 with a predetermined gap (FIG. 3). reference). The second coil 3 is adjacent to the magnet 6 in the axial direction of the rotor shaft and is disposed on substantially the same plane as the first coil 2 and connected to the first coil 2.
尚、本実施の形態ではコア7と軸8は別体のものを一体に固定する構成としているが、これら2部品を一体で形成してもよい。別体で構成することで、軸8には、強度が強くて耐磨耗性の優れるSUS等の材料の使用が可能になる。また、コア7には、磁気効率のよいSUY等の軟磁性材料の使用が可能になる。   In the present embodiment, the core 7 and the shaft 8 are separately fixed, but these two parts may be integrally formed. By using a separate body, the shaft 8 can be made of a material such as SUS having high strength and excellent wear resistance. The core 7 can be made of a soft magnetic material such as SUY having good magnetic efficiency.
また、一体で形成することで、部品点数削減によるコストダウンを図ることができると共に、コア7と軸8との同軸位置精度が向上する。   Moreover, by forming integrally, the cost reduction by reduction of a number of parts can be aimed at, and the coaxial positional accuracy of the core 7 and the axis | shaft 8 improves.
コア7の第1円柱部7aにマグネット6の内周面6aが固定されることで、マグネット6の円筒形状の半径方向の厚さを非常に薄くしても強度面での心配が生じない。コア7に固定される軸8の両端はそれぞれ後述の第1の軸受11及び第2の軸受12により回転可能に支持される。   By fixing the inner peripheral surface 6a of the magnet 6 to the first columnar portion 7a of the core 7, there is no concern in terms of strength even if the thickness of the magnet 6 in the radial direction is very thin. Both ends of the shaft 8 fixed to the core 7 are rotatably supported by a first bearing 11 and a second bearing 12 which will be described later.
その際、コア7の第2円柱部7bは、図3に示すように、第1のコイル2と第2のコイル3との間に隣接して配置される。また、コア7の第1円柱部7aと後述のレバー9の内周面9aとが接着等により密着固定される。即ち、コア7の第1円柱部7aには、図3に示すように、マグネット6とレバー9とが軸方向に隣接して固定される。   In that case, the 2nd cylindrical part 7b of the core 7 is arrange | positioned adjacently between the 1st coil 2 and the 2nd coil 3, as shown in FIG. Further, the first cylindrical portion 7a of the core 7 and an inner peripheral surface 9a of the lever 9 described later are firmly fixed by adhesion or the like. That is, as shown in FIG. 3, the magnet 6 and the lever 9 are fixed to the first cylindrical portion 7a of the core 7 so as to be adjacent to each other in the axial direction.
レバー9は、コア7に接着等により固定され、一体で回転可能となる。レバー9にはその一端に駆動ピン9bが設けられる。   The lever 9 is fixed to the core 7 by bonding or the like, and can be rotated integrally. The lever 9 is provided with a drive pin 9b at one end thereof.
軟磁性材料から成る第2のステータ10は、自由端形状からなる第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bと、これらを結ぶ底部10cとで構成され、一体でプレス成形可能な構造となっている。また、底部10cには穴部が設けられる。第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bは軸8と平行方向でかつ同一方向で第1のステータ1の外側磁極部とは逆方向に延びる櫛歯状に形成されている。   The second stator 10 made of a soft magnetic material includes a third outer magnetic pole portion 10a and a fourth outer magnetic pole portion 10b each having a free end shape, and a bottom portion 10c connecting them, and can be press-molded integrally. It has a structure. Moreover, a hole is provided in the bottom 10c. The third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b are formed in a comb-teeth shape extending in the same direction as the shaft 8 and in the opposite direction to the outer magnetic pole portion of the first stator 1.
軟磁性材料から成る第1の軸受11は、第1のステータ1の穴部1dに圧入等により固定されて、軸穴部11aが軸8の一端を回転支持する。また、軟磁性材料から成る第2の軸受12は、第2のステータ10の穴部に圧入等により固定されて、軸穴部12aが軸8の他端を回転支持する。   The first bearing 11 made of a soft magnetic material is fixed to the hole 1 d of the first stator 1 by press fitting or the like, and the shaft hole 11 a rotatably supports one end of the shaft 8. The second bearing 12 made of a soft magnetic material is fixed to the hole portion of the second stator 10 by press fitting or the like, and the shaft hole portion 12a rotatably supports the other end of the shaft 8.
第1のステータ1及び第2のステータ10はカバー4に位置決め固定される。また、図3に示すように、レバー9はカバー4に設けられる開口部から外側へと伸びている。これにより、レバー9は、マグネット6に固定された状態で出力手段として作用する。即ち、出力手段を含めた駆動装置全体の軸方向長さをより短くする構成となっている。   The first stator 1 and the second stator 10 are positioned and fixed to the cover 4. As shown in FIG. 3, the lever 9 extends outward from an opening provided in the cover 4. As a result, the lever 9 acts as an output means while being fixed to the magnet 6. That is, the axial length of the entire drive device including the output means is shortened.
第1のステータ1及び第2のステータ10は、カバー4に位置決め固定された状態で、マグネット6とコア7と軸8で構成されるロータを回転支持する。   The first stator 1 and the second stator 10 rotatably support a rotor composed of a magnet 6, a core 7, and a shaft 8 while being positioned and fixed to the cover 4.
この状態で、マグネット6は、図3に示すように、その外周面が第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bと所定の隙間を持つと共に、図4に示すように、その外周面が第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bと所定の隙間を持つ。   In this state, the magnet 6 has a predetermined gap between the outer peripheral surface of the first outer magnetic pole part 1a and the second outer magnetic pole part 1b as shown in FIG. 3, and as shown in FIG. The outer peripheral surface has a predetermined gap from the third outer magnetic pole part 10a and the fourth outer magnetic pole part 10b.
また、マグネット6は、第1のコイル2及び第2のコイル3と軸方向に隣接して配置されており、これら第1のコイル2と第2のコイル3とは軸方向に垂直な平面で隣接しているため、軸方向の長さの短い駆動装置とすることが可能となる。   The magnet 6 is disposed adjacent to the first coil 2 and the second coil 3 in the axial direction, and the first coil 2 and the second coil 3 are planes perpendicular to the axial direction. Since they are adjacent to each other, it is possible to provide a driving device having a short axial length.
また、第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bが軸8に平行な方向に延出する櫛歯状に構成されていると共に、第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bも軸8に平行な方向に延出する櫛歯状に構成されている。このため、駆動装置の軸8に垂直な方向の最外径を最小限に抑えることができる。   Further, the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are configured in a comb-teeth shape extending in a direction parallel to the shaft 8, and the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 1b. The magnetic pole portion 10b is also configured in a comb-teeth shape extending in a direction parallel to the shaft 8. For this reason, the outermost diameter in the direction perpendicular to the shaft 8 of the drive device can be minimized.
例えば、上記特許文献3のように、外側磁極部をマグネットの半径方向(軸に垂直な方向)に伸びるヨーク板で構成すると、マグネットの半径方向に隣接してコイルを配置することになる。この結果、軸方向の長さは短くても駆動装置の軸に垂直な方向の最外径は大きなものとなってしまう。   For example, when the outer magnetic pole portion is formed of a yoke plate extending in the radial direction of the magnet (direction perpendicular to the axis) as in Patent Document 3, the coil is disposed adjacent to the radial direction of the magnet. As a result, even if the length in the axial direction is short, the outermost diameter in the direction perpendicular to the axis of the drive device becomes large.
これに対し、本実施の形態の駆動装置の軸に垂直な方向の最外径は、マグネット6に、第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bの厚みと、第1のコイル2及び第2のコイル3の巻き線幅でほぼ決まる(図3参照)。   On the other hand, the outermost diameter in the direction perpendicular to the axis of the driving device according to the present embodiment has the magnet 6, the thickness of the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b, and the first coil. 2 and substantially determined by the winding width of the second coil 3 (see FIG. 3).
また、第1のステ−タ1は、第1の外側磁極部1aと第2の外側磁極部1bが底部1cと一体的に構成されている。このため、第1の外側磁極部1aと第2の外側磁極部1bとの相互誤差が少なくなる。   In the first stator 1, the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are integrally formed with the bottom portion 1c. For this reason, the mutual error between the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b is reduced.
また、第2のステ−タ10は、第3の外側磁極部10aと第4の外側磁極部10bが底部10cと一体的に構成されている。このため、このため、第3の外側磁極部10aと第4の外側磁極部10bとの相互誤差が少なくなる。よって、組み立てによる駆動装置の性能のばらつきを最小限に抑えることができる。   In the second stator 10, the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b are integrally formed with the bottom portion 10c. For this reason, the mutual error between the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b is reduced. Therefore, the variation in the performance of the drive device due to assembly can be minimized.
更に、第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bが軸8に平行な方向に延出する櫛歯状に構成されていると共に、第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bも軸8に平行な方向に延出する櫛歯状に構成されている。   Further, the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are configured in a comb-teeth shape extending in a direction parallel to the shaft 8, and the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 1b. The magnetic pole portion 10b is also configured in a comb-teeth shape extending in a direction parallel to the shaft 8.
そのため、カバー4に巻回される第1のコイル2及び第2のコイル3から成るコイルユニット、及びマグネット6とコア7と軸8から成るロータをすべて一方向(図1の上方向から下方向へ)から組み込むことが可能となり、組み立て作業性がよい。   Therefore, the coil unit composed of the first coil 2 and the second coil 3 wound around the cover 4 and the rotor composed of the magnet 6, the core 7 and the shaft 8 are all in one direction (from the upper direction to the lower direction in FIG. 1). The assembly workability is good.
第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bがマグネット6に対向する位相と第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bがマグネット6に対向する位相とはマグネットの着磁極数をnとすると、約360/n度ずれている。本実施の形態ではn=4なので90度ずれている。   The phase in which the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are opposed to the magnet 6 and the phase in which the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b are opposed to the magnet 6 are attached to the magnet. When the number of magnetic poles is n, there is a shift of about 360 / n degrees. In this embodiment, since n = 4, it is shifted by 90 degrees.
これは、第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bが例えばN極に対向している時、第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bはS極に対向することになる。   This is because when the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are opposed to, for example, the N pole, the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b are opposed to the S pole. It will be.
第1の外側磁極部1aと第2の外側磁極部1bは、マグネット6の外周面に所定の隙間をもって対向して配置される。   The first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are arranged to face the outer peripheral surface of the magnet 6 with a predetermined gap.
そして、第1円柱部7aの第1の外側磁極部1aに対向する部分と第2円柱部7bの第1のコイル2の外周に隣接する部分と軸8と第1の軸受11とで第1の内側磁極部が形成される。   The portion of the first cylindrical portion 7a facing the first outer magnetic pole portion 1a, the portion of the second cylindrical portion 7b adjacent to the outer periphery of the first coil 2, the shaft 8 and the first bearing 11 are the first. Are formed.
同様に、第1円柱部7aの第2の外側磁極部1bに対向する部分と第2円柱部7bの第2のコイル3の外周に隣接する部分と軸8と第2の軸受12とで第2の内側磁極部が形成される。   Similarly, the portion of the first cylindrical portion 7a that faces the second outer magnetic pole portion 1b, the portion of the second cylindrical portion 7b adjacent to the outer periphery of the second coil 3, the shaft 8 and the second bearing 12 Two inner magnetic pole portions are formed.
そして、第1のコイル2へ通電することにより、第1の外側磁極部1aと第1の内側磁極部が励磁され、その磁極間にはマグネット6を横切る磁束が発生し、効果的にマグネット6に作用する。その際、第1の外側磁極部1aと第1の内側磁極部はそれぞれ反対の極に励磁される。   When the first coil 2 is energized, the first outer magnetic pole portion 1a and the first inner magnetic pole portion are excited, and a magnetic flux crossing the magnet 6 is generated between the magnetic poles. Act on. At that time, the first outer magnetic pole portion 1a and the first inner magnetic pole portion are excited to opposite poles.
同様に、第2のコイル3へ通電することにより、第2の外側磁極部1bと第2の内側磁極部が励磁され、その磁極間にはマグネット6を横切る磁束が発生し、効果的にマグネット6に作用する。その際、第2の外側磁極部1bと第2の内側磁極部はそれぞれ反対の極に励磁される。   Similarly, when the second coil 3 is energized, the second outer magnetic pole portion 1b and the second inner magnetic pole portion are excited, and a magnetic flux crossing the magnet 6 is generated between the magnetic poles. 6 acts. At that time, the second outer magnetic pole portion 1b and the second inner magnetic pole portion are excited to opposite poles.
この、第1の外側磁極部1aからマグネット6を通過して第1の内側磁極部を通る磁気回路を第1の磁気回路、及び第2の外側磁極部1bからマグネット6を通過して第2の内側磁極部を通る磁気回路を第2の磁気回路とする。   The magnetic circuit passing from the first outer magnetic pole portion 1a through the magnet 6 and passing through the first inner magnetic pole portion passes through the first magnetic circuit, and the second outer magnetic pole portion 1b passes through the magnet 6 to the second magnetic circuit. A magnetic circuit passing through the inner magnetic pole portion of the second magnetic circuit is defined as a second magnetic circuit.
第2のステータ10は、第2の軸受12、コア7及び軸8、第1の軸受11を介して第1のステータ1と磁気的に連結されている。また、第1の外側磁極部1aと第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bは隣接して配置される。また、第2の外側磁極部1bと第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bは隣接して配置される(後述する図5参照)。   The second stator 10 is magnetically coupled to the first stator 1 via the second bearing 12, the core 7 and the shaft 8, and the first bearing 11. The first outer magnetic pole portion 1a, the third outer magnetic pole portion 10a, and the fourth outer magnetic pole portion 10b are disposed adjacent to each other. Further, the second outer magnetic pole portion 1b, the third outer magnetic pole portion 10a, and the fourth outer magnetic pole portion 10b are disposed adjacent to each other (see FIG. 5 described later).
これにより、第1のコイル3へ通電することにより、第1の外側磁極部1aと第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bは夫々反対の極に励磁され、第1の外側磁極部1aから出た磁束は第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bへと向かう。   As a result, when the first coil 3 is energized, the first outer magnetic pole portion 1a, the third outer magnetic pole portion 10a, and the fourth outer magnetic pole portion 10b are excited to the opposite poles, respectively. The magnetic flux emitted from the magnetic pole part 1a goes to the third outer magnetic pole part 10a and the fourth outer magnetic pole part 10b.
また、第2のコイル4へ通電することにより、第2の外側磁極部1bと第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bは夫々反対の極に励磁され、第2の外側磁極部1bから出た磁束は第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bへと向かう。   Further, when the second coil 4 is energized, the second outer magnetic pole portion 1b, the third outer magnetic pole portion 10a, and the fourth outer magnetic pole portion 10b are excited to opposite poles, respectively, and the second outer magnetic pole portion is excited. The magnetic flux emitted from the portion 1b is directed to the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b.
この、第1の外側磁極部1aから第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bへと空気中を通過した後、第2の軸受12、コア7及び軸8、第1の軸受11を通る磁気回路を第3の磁気回路とする。   After passing through the air from the first outer magnetic pole portion 1a to the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b, the second bearing 12, the core 7 and the shaft 8, and the first bearing. A magnetic circuit passing through 11 is a third magnetic circuit.
また、第2の外側磁極部1bから第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bへと空気中を通過した後、第2の軸受12、コア7及び軸8、第1の軸受11を通る磁気回路を第4の磁気回路とする。   Further, after passing through the air from the second outer magnetic pole portion 1b to the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b, the second bearing 12, the core 7 and the shaft 8, and the first bearing. A magnetic circuit passing through 11 is a fourth magnetic circuit.
尚、第1のコイル2と第2のコイル3とは直列かつ巻線方向が同一になるように接続されているため、第1の外側磁極部1aと第2の外側磁極部1bは同時にかつ同一の極に励磁される。また、第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bも同時に第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bとは異なる極に励磁される。   Since the first coil 2 and the second coil 3 are connected in series and in the same winding direction, the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are simultaneously Excited to the same pole. Further, the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b are simultaneously excited to have different poles from the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b.
マグネット6は、前述したように円筒形状の半径方向の厚さを非常に薄くすることができると共に、マグネット6の内周面に対向して内側磁極部を成す第1円柱部7aとマグネット6の内周面との間に空隙を設ける必要がない。   As described above, the magnet 6 can be very thin in the radial direction of the cylindrical shape, and the first columnar portion 7 a that forms the inner magnetic pole portion facing the inner peripheral surface of the magnet 6 and the magnet 6 can be formed. There is no need to provide a gap between the inner peripheral surface.
そのため、第1の外側磁極部1aと第1円柱部7aとの距離及び第2の外側磁極部1bと第1円柱部7aとの距離を非常に小さくすることができる。よって、第1の磁気回路及び第2の磁気回路の磁気抵抗を小さくすることができ、駆動装置の出力を高めることができる。   Therefore, the distance between the first outer magnetic pole part 1a and the first cylindrical part 7a and the distance between the second outer magnetic pole part 1b and the first cylindrical part 7a can be made extremely small. Therefore, the magnetic resistance of the first magnetic circuit and the second magnetic circuit can be reduced, and the output of the driving device can be increased.
また、図3に示すように、マグネット6はその内径部がコア7によって埋められているので、上記特許文献1で提案されているものに比べ、マグネットの機械的強度が大きくなる。   Moreover, as shown in FIG. 3, since the inner diameter part of the magnet 6 is filled with the core 7, compared with what was proposed by the said patent document 1, the mechanical strength of a magnet becomes large.
また、コア7は、マグネット6の内径部に現れるS極、N極との間の磁気抵抗を小さくする、いわゆるバックメタルとして作用するので、磁気回路のパーミアンス係数は高く設定されることになり、高温下の環境で使用されても減磁による磁気的劣化も少ない。   In addition, the core 7 acts as a so-called back metal that reduces the magnetic resistance between the S pole and N pole appearing on the inner diameter part of the magnet 6, so that the permeance coefficient of the magnetic circuit is set high. Even when used in high-temperature environments, there is little magnetic deterioration due to demagnetization.
更に、上記特許文献1で提案されているものは、マグネットの外径部と外側磁極部の隙間を精度よく保って組み立てる必要がある他に、マグネットの内径部に対向する位置にある内側磁極部をマグネットに対して所定の隙間を設けて配置する必要がある。   Furthermore, what is proposed in the above-mentioned Patent Document 1 is that it is necessary to assemble with keeping the gap between the outer diameter portion and the outer magnetic pole portion of the magnet with high accuracy, and the inner magnetic pole portion located at the position facing the inner diameter portion of the magnet. Must be arranged with a predetermined gap with respect to the magnet.
このため、部品精度のばらつきや組み立て精度が悪い場合にこの隙間を確保できず、内側磁極部がマグネットに接触してしまうなどの不良が生じる可能性が高い。   For this reason, when the dispersion | variation in component precision and assembly precision are bad, this clearance gap cannot be ensured, but there is a high possibility that a defect such as the inner magnetic pole portion contacting the magnet will occur.
これに対し本実施の形態では、マグネット6の外径部側のみの隙間を管理するだけでよいので、組み立てが容易になる。   On the other hand, in the present embodiment, it is only necessary to manage the gap only on the outer diameter side of the magnet 6, so that the assembly becomes easy.
また、上記特許文献1では、内側磁極部はマグネットと軸をつなぐ部分に接触しないように構成しなければならず、これにより内側磁極部とマグネットとが対向する軸方向の長さを十分に長くすることができない。   Further, in Patent Document 1, the inner magnetic pole portion must be configured not to contact the portion connecting the magnet and the shaft, thereby sufficiently increasing the axial length of the inner magnetic pole portion and the magnet facing each other. Can not do it.
これに対し本実施の形態では、コア7が内側磁極部を兼ねているので、内側磁極部とマグネット6とが対向する軸方向の長さを十分長く確保できる。これにより、第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bとマグネット6を有効に利用することが可能となり、駆動装置の出力を高めることができる。   On the other hand, in the present embodiment, since the core 7 also serves as the inner magnetic pole portion, it is possible to secure a sufficiently long axial length in which the inner magnetic pole portion and the magnet 6 face each other. As a result, the first outer magnetic pole portion 1a, the second outer magnetic pole portion 1b, and the magnet 6 can be used effectively, and the output of the driving device can be increased.
以上のように、本実施の形態における駆動装置は、第1のステータ1の他に第2のステータ10を設けたことで、上記4つの磁気回路が構成されるため、少ない電流で多くの磁束を発生させることができる。その結果、駆動装置の出力アップ、低消費電力化、コイルの小型化を達成することができる。   As described above, the drive device according to the present embodiment is provided with the second stator 10 in addition to the first stator 1, and thus the above four magnetic circuits are configured. Can be generated. As a result, it is possible to increase the output of the driving device, reduce power consumption, and reduce the coil size.
図5は、マグネット6と第1の外側磁極部1a、第2の外側磁極部1b、第3の外側磁極部10a、及び第4の外側磁極部10bの位置関係を示す上面図であり、図1乃至図4で示した駆動装置から判りやすいようにカバー4とレバー9を省略している。   FIG. 5 is a top view showing the positional relationship between the magnet 6 and the first outer magnetic pole portion 1a, the second outer magnetic pole portion 1b, the third outer magnetic pole portion 10a, and the fourth outer magnetic pole portion 10b. The cover 4 and the lever 9 are omitted for easy understanding from the driving device shown in FIGS. 1 to 4.
図5から判るように、マグネット6は外周表面を円周方向に4分割してS極、N極に交互に着磁された着磁部が形成されている。   As can be seen from FIG. 5, the magnet 6 has a magnetized portion in which the outer peripheral surface is divided into four in the circumferential direction and is magnetized alternately in the S and N poles.
ここで、マグネット6と第1の外側磁極部1a、第2の外側磁極部1b、第3の外側磁極部10a、及び第4の外側磁極部10bとの位置関係について説明する。   Here, the positional relationship between the magnet 6 and the first outer magnetic pole portion 1a, the second outer magnetic pole portion 1b, the third outer magnetic pole portion 10a, and the fourth outer magnetic pole portion 10b will be described.
第1の外側磁極部1aと第2の外側磁極部1bとは、マグネット6の回転中心を基準に考えると180度位相がずれた位置に配置されている。   The first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are disposed at positions that are 180 degrees out of phase with respect to the rotation center of the magnet 6.
よって、第1の外側磁極部1aの中心がマグネット6のN極の中心に対向している時には、第2の外側磁極部1bの中心もマグネット6のN極の中心に対向する。また、第1の外側磁極部1aの中心がマグネット6のS極の中心に対向している時には、第2の外側磁極部1bの中心もマグネット6のS極の中心に対向する。   Therefore, when the center of the first outer magnetic pole portion 1 a faces the N-pole center of the magnet 6, the center of the second outer magnetic pole portion 1 b also faces the N-pole center of the magnet 6. Further, when the center of the first outer magnetic pole portion 1 a faces the center of the S pole of the magnet 6, the center of the second outer magnetic pole portion 1 b also faces the center of the S pole of the magnet 6.
また、第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bは、第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bとはマグネット6の回転中心を基準に考えると90度位相がずれた位置に配置されている。   Further, the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b are 90 degrees out of phase with the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b on the basis of the rotation center of the magnet 6. It is arranged at a shifted position.
よって、第1の外側磁極部1aの中心及び第2の外側磁極部1bの中心がマグネット6のN極の中心に対向している時は、第3の外側磁極部10aの中心及び第4の外側磁極部10bの中心はマグネット6のS極の中心に対向する。   Therefore, when the center of the first outer magnetic pole part 1a and the center of the second outer magnetic pole part 1b are opposed to the center of the N pole of the magnet 6, the center of the third outer magnetic pole part 10a and the fourth The center of the outer magnetic pole part 10 b faces the center of the S pole of the magnet 6.
また、第1の外側磁極部1aの中心及び第2の外側磁極部1bの中心がマグネット6のS極の中心に対向している時は、第3の外側磁極部10aの中心及び第4の外側磁極部10bの中心はマグネット6のN極の中心に対向する。   When the center of the first outer magnetic pole portion 1a and the center of the second outer magnetic pole portion 1b are opposite to the center of the S pole of the magnet 6, the center of the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth The center of the outer magnetic pole part 10 b faces the center of the N pole of the magnet 6.
また、第1のコイル2と第2のコイル3とは巻線方向が同一であると共に、直列に配線されている。   The first coil 2 and the second coil 3 have the same winding direction and are wired in series.
よって、第1のコイル2及び第2のコイル3に通電することで、第1の外側磁極部1aと第2の外側磁極部1bは同一の極に励磁される。また、第3の外側磁極部10aと第4の外側磁極部10bは共に、第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bとは異なる極に励磁される。   Therefore, by energizing the first coil 2 and the second coil 3, the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are excited to the same pole. Further, both the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b are excited to poles different from those of the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b.
即ち、第1のコイル2及び第2のコイル3への通電により発生する磁力は、共にマグネット6を同一方向に回転させる力となる。上記特許文献1の駆動装置では、外側磁極部はマグネットの着磁極数の1/2(特許文献1の実施例ではマグネットは2極で外側磁極部は1つ)となるために回転バランスの悪いものであった。   That is, the magnetic force generated by energizing the first coil 2 and the second coil 3 is a force for rotating the magnet 6 in the same direction. In the driving device disclosed in Patent Document 1, the outer magnetic pole portion is ½ of the number of magnetized magnetic poles (in the embodiment of Patent Document 1, there are two magnets and one outer magnetic pole portion), so that the rotation balance is poor. It was a thing.
しかし、本実施の形態の駆動装置は、マグネット6が4極でかつ、外側磁極部を4つに構成でき、回転バランスがよく、高出力なものとなる。   However, the drive device of the present embodiment can be configured so that the magnet 6 has four poles and the outer magnetic pole portions have four, and the rotation balance is good and the output is high.
次に、図5及び図6を参照して、本発明の実施の形態に係る駆動装置の動作について説明する。   Next, the operation of the drive device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図5は、第1のコイル2及び第2のコイル3に通電して、N極、S極が以下の状態になるように励磁している駆動装置の状態である。具体的には、第1の外側磁極部1aをS極とし、第1の内側磁極部をN極とし、第2の外側磁極部1bをS極とし、第2の内側磁極部をN極とし、第3の外側磁極部10aをN極とし、第4の外側磁極部10bをN極とする。   FIG. 5 shows a state of the driving device in which the first coil 2 and the second coil 3 are energized and excited so that the N pole and the S pole are in the following states. Specifically, the first outer magnetic pole portion 1a is an S pole, the first inner magnetic pole portion is an N pole, the second outer magnetic pole portion 1b is an S pole, and the second inner magnetic pole portion is an N pole. The third outer magnetic pole portion 10a is an N pole, and the fourth outer magnetic pole portion 10b is an N pole.
マグネット6は、一体で回転するレバー9の駆動ピン9bが後述の地板13の長穴13bの一端に当接して図5の状態で回転が止められる。この状態で、マグネット6は、第1のコイル2及び第2のコイル3への通電中は第1の外側磁極部1aの中心とマグネット6の着磁部の中心(N極の中心)が一致するように図中時計方向の回転力が発生する。また、第2の外側磁極部1bの中心とマグネット6の着磁部の中心(N極の中心)が一致するように図中時計方向の回転力が発生する。   The magnet 6 is stopped from rotating in the state shown in FIG. 5 because the drive pin 9b of the lever 9 that rotates integrally comes into contact with one end of a long hole 13b of the base plate 13 described later. In this state, when the magnet 6 is energized to the first coil 2 and the second coil 3, the center of the first outer magnetic pole portion 1 a coincides with the center of the magnetized portion of the magnet 6 (the center of the N pole). Thus, a clockwise rotational force in the figure is generated. Further, a clockwise rotating force is generated in the drawing so that the center of the second outer magnetic pole portion 1b and the center of the magnetized portion of the magnet 6 (the center of the N pole) coincide.
また、第3の外側磁極部10aの中心とマグネット6の着磁部の中心(S極の中心)が一致するように図中時計方向の回転力が発生する。更に、第4の外側磁極部10bの中心とマグネット6の着磁部の中心(S極の中心)が一致するように図中時計方向の回転力が発生している。   Further, a clockwise rotational force is generated in the figure so that the center of the third outer magnetic pole portion 10a and the center of the magnetized portion of the magnet 6 (the center of the S pole) coincide. Further, a clockwise rotational force is generated in the figure so that the center of the fourth outer magnetic pole portion 10b and the center of the magnetized portion of the magnet 6 (the center of the S pole) coincide.
また、第1のコイル2及び第2のコイル3への通電を止めた時には、マグネット6は第1の外側磁極部1a、第2の外側磁極部1b、第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bに発生するコギング力によりこの位置に保持される。   Further, when the energization of the first coil 2 and the second coil 3 is stopped, the magnet 6 has the first outer magnetic pole portion 1a, the second outer magnetic pole portion 1b, the third outer magnetic pole portion 10a, and the fourth. The outer magnetic pole portion 10b is held at this position by the cogging force generated.
図5の状態から第1のコイル2及び第2のコイル3への通電方向を反転して、以下のように励磁すると、マグネット6は反時計方向に回転する。即ち、第1の外側磁極部1aをN極とし、第1の内側磁極部をS極とし、第2の外側磁極部1bをN極とし、第2の内側磁極部をS極とし、第3の外側磁極部10aをS極とし、第4の外側磁極部10bをS極とする。   When the energization direction to the first coil 2 and the second coil 3 is reversed from the state of FIG. 5 and is excited as follows, the magnet 6 rotates counterclockwise. That is, the first outer magnetic pole portion 1a is an N pole, the first inner magnetic pole portion is an S pole, the second outer magnetic pole portion 1b is an N pole, the second inner magnetic pole portion is an S pole, and the third The outer magnetic pole portion 10a is the S pole, and the fourth outer magnetic pole portion 10b is the S pole.
マグネット6は一体で回転するレバー9の駆動ピン9bが後述の地板13の長穴13bの他端に当接して図6の状態で回転が止められる。   The drive pin 9b of the lever 9 that rotates integrally with the magnet 6 comes into contact with the other end of a long hole 13b of the base plate 13, which will be described later, and the rotation is stopped in the state of FIG.
この状態で、マグネット6は第1のコイル2及び第2のコイル3への通電中は第1の外側磁極部1aの中心とマグネット6の着磁部の中心(S極の中心)が一致するように図中反時計方向の回転力が発生する。   In this state, while the magnet 6 is energized to the first coil 2 and the second coil 3, the center of the first outer magnetic pole portion 1 a coincides with the center of the magnetized portion of the magnet 6 (the center of the S pole). Thus, a counterclockwise rotational force is generated in the figure.
また、第2の外側磁極部1bの中心とマグネット6の着磁部の中心(S極の中心)が一致するように、図中半時計方向の回転力が発生する。また、第3の外側磁極部10aの中心とマグネット6の着磁部の中心(N極の中心)が一致するように、図中半時計方向の回転力が発生する。更に、第4の外側磁極部10bの中心とマグネット6の着磁部の中心(N極の中心)が一致するように、図中半時計方向の回転力が発生している。   Further, a counterclockwise rotational force is generated so that the center of the second outer magnetic pole portion 1b coincides with the center of the magnetized portion of the magnet 6 (the center of the S pole). Further, a counterclockwise rotational force is generated so that the center of the third outer magnetic pole portion 10a and the center of the magnetized portion of the magnet 6 (the center of the N pole) coincide. Further, a counterclockwise rotational force is generated in the drawing so that the center of the fourth outer magnetic pole portion 10b coincides with the center of the magnetized portion of the magnet 6 (the center of the N pole).
また、第1のコイル2及び第2のコイル3への通電を止めた時には、マグネット6は第1の外側磁極部1a、第2の外側磁極部1b、第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bに発生するコギング力によりこの位置に保持される。   Further, when the energization of the first coil 2 and the second coil 3 is stopped, the magnet 6 has the first outer magnetic pole portion 1a, the second outer magnetic pole portion 1b, the third outer magnetic pole portion 10a, and the fourth. The outer magnetic pole portion 10b is held at this position by the cogging force generated.
上記のようにして、第1のコイル2及び第2のコイル3への通電方向を切り換えることにより、マグネット6はレバー9と共にストッパー(地板13の長穴13b)で決められた範囲を往復回転することになる。   As described above, by switching the energization direction to the first coil 2 and the second coil 3, the magnet 6 reciprocates and rotates within the range determined by the stopper (the long hole 13b of the base plate 13) together with the lever 9. It will be.
図7は、図1の駆動装置Mを用いたシャッタ装置の分解斜視図である。   FIG. 7 is an exploded perspective view of a shutter device using the driving device M of FIG.
図7において、中央に開口部13aが形成された地板13に駆動装置Mが接着等により取り付けられる。その際、駆動装置Mにおけるレバー9の駆動ピン9bは地板13に設けられる長穴13bに挿入される。   In FIG. 7, the driving device M is attached to the ground plate 13 having an opening 13a formed at the center by adhesion or the like. At that time, the drive pin 9 b of the lever 9 in the drive device M is inserted into the long hole 13 b provided in the main plate 13.
マグネット6は、レバー9の駆動ピン9bが長穴13bの一端に当接する位置から他端に当接する位置まで回転可能となる。また、地板13には駆動ピン9bと同一方向に突出する突起13c及び13dが一体で形成される。   The magnet 6 can rotate from a position where the drive pin 9b of the lever 9 contacts one end of the long hole 13b to a position where it contacts the other end. Further, the base plate 13 is integrally formed with protrusions 13c and 13d protruding in the same direction as the drive pin 9b.
羽根14の丸穴14aが地板13の突起13dに回転可能に嵌合し、羽根14の長穴14bがレバー9の駆動ピン9bに摺動可能に嵌合する。また、羽根15の丸穴15aが地板13の突起13cに回転可能に嵌合し、羽根15の長穴15bがレバー9の駆動ピン9bに摺動可能に嵌合する。   The circular hole 14a of the blade 14 is rotatably fitted to the protrusion 13d of the base plate 13, and the long hole 14b of the blade 14 is slidably fitted to the drive pin 9b of the lever 9. Further, the round hole 15 a of the blade 15 is rotatably fitted to the protrusion 13 c of the base plate 13, and the long hole 15 b of the blade 15 is slidably fitted to the drive pin 9 b of the lever 9.
中央に開口部16aが形成された羽根押え16は、羽根14及び羽根15を所定の隙間をもって間に挟んで地板13に固定され、羽根14及び羽根15の軸方向の受けとなる。   The blade retainer 16 having an opening 16a formed at the center is fixed to the base plate 13 with the blade 14 and the blade 15 sandwiched therebetween with a predetermined gap, and serves as an axial receiver for the blade 14 and the blade 15.
マグネット6の回転により羽根14は長穴14bがレバー9の駆動ピン9bに押されて丸穴14aを中心に回転し、羽根15は長穴15bがレバー9の駆動ピン9bに押されて丸穴15aを中心に回転する。これにより、地板13の開口部13aの通過光量を制御するよう構成されている。   The rotation of the magnet 6 causes the blade 14 to rotate about the round hole 14a with the elongated hole 14b being pushed by the drive pin 9b of the lever 9, and the blade 15 is pushed to the round hole with the elongated hole 15b being pushed to the drive pin 9b of the lever 9. Rotate around 15a. Thereby, it is comprised so that the passage light quantity of the opening part 13a of the ground plane 13 may be controlled.
駆動装置Mは、軸方向の長さが短いので、他のレンズや構造物に対して邪魔にならない光軸方向に出っ張りの少ないシャッタ装置とすることができる。また、小型でありながら高出力であるため、シャッタスピードの高速化を図ることができる。   Since the driving device M has a short length in the axial direction, the driving device M can be a shutter device with little protrusion in the optical axis direction that does not interfere with other lenses and structures. In addition, the shutter speed can be increased because the output is small but the output is high.
上記実施の形態においては、駆動装置Mは、シャッタ羽根を駆動するためのアクチュエータとして用いた。しかし、他の用途、例えば、絞り装置や、レンズ駆動のためのカム筒等を2位置に回動させる等にも使用可能であり、高出力で外径が小さく且つ軸方向の長さも短いという利点を持った駆動装置として有用なものとなる。   In the above embodiment, the driving device M is used as an actuator for driving the shutter blades. However, it can also be used for other applications, such as turning an aperture device, a cam cylinder for driving a lens, etc., to two positions, and is said to have a high output, a small outer diameter, and a short axial length. It becomes useful as a driving device having advantages.
例えば、レバー9の駆動ピン9bが光軸を中心に回動可能な不図示のカム筒に連結しており、以下のような構成においても有用なものとなる。   For example, the drive pin 9b of the lever 9 is connected to a cam cylinder (not shown) that can rotate around the optical axis, and is useful even in the following configuration.
即ち、レバー9が回動することでカム筒が回動し、カム筒には光軸方向に2箇所の高さの異なる部分を備えたカム部が設けられ、カム部に嵌合する不図示のレンズが固定されたレンズホルダーが、カム筒が回動することで光軸方向に移動する構成である。   That is, when the lever 9 is rotated, the cam cylinder is rotated, and the cam cylinder is provided with two cam portions having different heights in the optical axis direction, and is not shown in the figure. The lens holder to which the lens is fixed is configured to move in the optical axis direction by rotating the cam cylinder.
ここで、上記実施の形態における効果について、以下に改めてまとめて列挙する。
1)マグネット6の内周面に固定されたコア7及び軸8を内側磁極部と呼ぶとすると、第1のコイル2により発生する磁束はマグネット6の外周面に対向する第1の外側磁極部1aと内側磁極部との間を通過する。
Here, the effects in the above-described embodiment will be collectively listed below.
1) If the core 7 and the shaft 8 fixed to the inner peripheral surface of the magnet 6 are called inner magnetic pole portions, the magnetic flux generated by the first coil 2 is the first outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet 6. It passes between 1a and the inner magnetic pole part.
従って、磁束は効果的にマグネット6に作用し、同様に、第2のコイル3により発生する磁束はマグネット6の外周面に対向する第2の外側磁極部1bと内側磁極部との間を通過するので、効果的にマグネット6に作用する。   Accordingly, the magnetic flux effectively acts on the magnet 6, and similarly, the magnetic flux generated by the second coil 3 passes between the second outer magnetic pole portion 1 b and the inner magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet 6. Therefore, it acts on the magnet 6 effectively.
その結果、駆動装置の出力向上を図ることが可能となる。更に、第1のコイル2及び第2のコイル3により発生する磁束は第3の外側磁極部10a及び第4の外側磁極部10bにも作用する。この結果、特許文献2にて提案されている駆動装置と比較して駆動装置の大幅な出力向上につながる。
2)マグネット4極に対して磁極部も4歯で構成されるので、特許文献1にて提案されている駆動装置と比較して回転バランスがよい。
3)第1のコイル2の通電により発生する磁束と第2のコイル3の通電により発生する磁束とが同時にマグネット6に作用するので、1つのコイルの巻数を増やすことなく駆動装置トータルとして倍の巻数が得られる。そのため、外径を大きくすることなく軸方向長さを小型化したまま、高出力な駆動装置を提供できる。
4)第1の外側磁極部1a及び第2の外側磁極部1bを、ロータ軸の軸方向でかつ同一方向に延出した櫛歯状に形成したことにより、上記従来の特許文献3の構成の駆動機構に比べて、軸方向に垂直な方向の寸法を小型化できる。また、コイルの組み付けが簡単な構造となる。
5)第1のコイル2と第2のコイル3を直列に配線する構成にし、あるいは、第1のコイル2と第2のコイル3を並列に配線する構成にすることにより、第1のコイル2及び第2のコイル3に通電するための回路が1つで済み、コストダウンを図ることができる。
As a result, it is possible to improve the output of the driving device. Further, the magnetic flux generated by the first coil 2 and the second coil 3 also acts on the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b. As a result, the output of the drive device is greatly improved as compared with the drive device proposed in Patent Document 2.
2) Since the magnetic pole part is also composed of four teeth with respect to the four magnet poles, the rotation balance is better than that of the driving device proposed in Patent Document 1.
3) Since the magnetic flux generated by the energization of the first coil 2 and the magnetic flux generated by the energization of the second coil 3 simultaneously act on the magnet 6, the total number of driving devices can be doubled without increasing the number of turns of one coil. The number of turns is obtained. Therefore, it is possible to provide a high-output drive device while reducing the axial length without increasing the outer diameter.
4) Since the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b are formed in a comb-teeth shape extending in the same direction as the axial direction of the rotor shaft, Compared with the drive mechanism, the dimension in the direction perpendicular to the axial direction can be reduced. Further, the coil can be easily assembled.
5) The first coil 2 and the second coil 3 are wired in series, or the first coil 2 and the second coil 3 are wired in parallel, so that the first coil 2 In addition, only one circuit for energizing the second coil 3 is required, and the cost can be reduced.
以上から明らかなように、小型でかつ軸方向の長さが短く、低コストで高出力な回転バランスのよい駆動装置を提供することができる。また、駆動装置をシャッタ装置等の光量調節装置やレンズ駆動装置に用いることにより、小型化、低コスト化を達成しつつ、シャッタ羽根やレンズ鏡筒などの作動速度を高速化することができる。   As is apparent from the above, it is possible to provide a drive device that is small in size, short in the axial direction, low in cost, high in output, and has a good rotational balance. Further, by using the driving device for a light amount adjusting device such as a shutter device or a lens driving device, it is possible to increase the operating speed of the shutter blades or the lens barrel while achieving miniaturization and cost reduction.
上記実施の形態において、図3乃至図6のコア7及び軸8が本発明のロータ軸に相当し、図7の第1の羽根14及び第2の羽根15が本発明の光量調節部材に相当する。光量調節部材は、光が通る開口部を有する地板と、マグネット6の正逆回転に応じて地板13の開口部(長穴13b)の面積を増減させる。   In the above embodiment, the core 7 and the shaft 8 in FIGS. 3 to 6 correspond to the rotor shaft of the present invention, and the first blade 14 and the second blade 15 in FIG. 7 correspond to the light quantity adjusting member of the present invention. To do. The light amount adjusting member increases or decreases the area of the base plate having an opening through which light passes and the opening (elongate hole 13 b) of the base plate 13 in accordance with forward and reverse rotation of the magnet 6.
本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、請求項で示した機能、または実施の形態が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであってもよいことは言うまでもない。   The present invention is not limited to the present embodiment, and it is needless to say that any configuration may be used as long as it can achieve the functions indicated in the claims or the functions of the embodiment.
例えば、本実施の形態では、第2のステータ10は、第3の外側磁極部10aと第4の外側磁極部10bを備える構成としたが、第3の外側磁極部10bのみ備える構成としてもよい。その場合、2つの外側磁極部を備えるものより多少出力は落ちるが、駆動装置の幅方向(図5の上下方向)の寸法をより小型化することが可能となる。   For example, in the present embodiment, the second stator 10 is configured to include the third outer magnetic pole portion 10a and the fourth outer magnetic pole portion 10b, but may be configured to include only the third outer magnetic pole portion 10b. . In this case, the output is somewhat lower than that provided with two outer magnetic pole portions, but the size in the width direction (vertical direction in FIG. 5) of the drive device can be further reduced.
また、本実施の形態ではマグネット6の着磁極数を4極としたが、6極以上の場合は第1の外側磁極部1aと第2の外側磁極部1bとの間で第1の外側磁極部1aと第2の外側磁極部1bが対向していないマグネット6の外周面上の極の数が増える。そのため、第2のステータ10の外側磁極部は第1の外側磁極部1aの両側及び第2の外側磁極部1bの両側の4つを備える構成とするのが望ましい。   In the present embodiment, the number of magnetic poles of the magnet 6 is four. However, when the number of poles is six or more, the first outer magnetic pole between the first outer magnetic pole portion 1a and the second outer magnetic pole portion 1b. The number of poles on the outer peripheral surface of the magnet 6 where the part 1a and the second outer magnetic pole part 1b are not opposed increases. Therefore, it is desirable that the outer magnetic pole part of the second stator 10 includes four parts on both sides of the first outer magnetic pole part 1a and on both sides of the second outer magnetic pole part 1b.
本発明は、所定の範囲内で往復駆動される駆動装置の駆動トルクを大きくすることが望まれる各種の装置への適用が可能である。   The present invention can be applied to various devices in which it is desired to increase the drive torque of a drive device that is driven to reciprocate within a predetermined range.
本発明の実施の形態に係る駆動装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the drive device concerning an embodiment of the invention. 図1の駆動装置のカバーを省いた組み立て完成状態図である。FIG. 2 is an assembled state diagram in which a cover of the drive device of FIG. 1 is omitted. 図1の駆動装置のロータ軸を中心にロータ軸方向に平行でコイルを通る面での縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a plane passing through a coil in parallel with the rotor axis direction around the rotor axis of the drive device of FIG. 1. 図1の駆動装置のロータ軸を中心にロータ軸方向に垂直で図3の断面に垂直な面での縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a plane perpendicular to the rotor axis direction and perpendicular to the section of FIG. 3 around the rotor axis of the drive device of FIG. 図1の駆動装置のマグネットと外側磁極部との位相関係を示すロータ軸方向に垂直でマグネットを通る面での断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a plane that passes through the magnet perpendicular to the rotor axial direction and showing the phase relationship between the magnet and the outer magnetic pole portion of the drive device of FIG. 1. 図5の状態からコイル通電を切り換えてマグネットを回転させた状態を示す上面図である。It is a top view which shows the state which switched the coil electricity supply from the state of FIG. 5, and rotated the magnet. 図1の駆動装置を用いたシャッタ装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the shutter apparatus using the drive device of FIG. 従来の駆動装置の一構成例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one structural example of the conventional drive device. 図8に示す駆動装置のロータ軸方向に平行な面での断面図である。It is sectional drawing in a surface parallel to the rotor axial direction of the drive device shown in FIG.
符号の説明Explanation of symbols
1 第1のステータ
1a 第1の外側磁極部
1b 第2の外側磁極部
2 第1のコイル
3 第2のコイル
4 カバー
5 端子ピン
6 マグネット
7 コア
8 軸
9 レバー
10 第2のステータ
10a 第3の外側磁極部
10b 第4の外側磁極部
11 第1の軸受
12 第2の軸受
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st stator 1a 1st outer magnetic pole part 1b 2nd outer magnetic pole part 2 1st coil 3 2nd coil 4 Cover 5 Terminal pin 6 Magnet 7 Core 8 Shaft 9 Lever 10 2nd stator 10a 3rd Outer magnetic pole part 10b Fourth outer magnetic pole part 11 First bearing 12 Second bearing

Claims (4)

  1. 方向に4分割されてN極およびS極が交互に着磁される円筒形状のマグネットと、
    前記マグネットの内周面に固定される軟磁性材料からなるロータ軸と、
    前記ロータ軸の回転範囲を制限する制限手段と、
    前記ロータ軸の軸方向において前記マグネットに隣接して配置される第1のコイルと、
    前記ロータ軸の軸方向において前記マグネットに隣接すると共に前記第1のコイルと略同一の平面上に配置されて前記第1のコイルに接続される第2のコイルと、
    前記第1のコイルの内周面に挿入され、前記マグネットの外周面に対向する第1の外側磁極部と、前記第2のコイルの内周面に挿入され、前記マグネットの外周面に対向する第2の外側磁極部とが形成される第1のステータと、
    前記マグネットの外周面に対向する第3の外側磁極部と、前記マグネットの外周面に対向する第4の外側磁極部とが形成され、前記マグネットを間に挟んで前記第1のステータと向き合って配置される第2のステータとを備え、
    前記第1の外側磁極部は、前記ロータ軸の回転中心を基準として前記第2の外側磁極部に対して180度位相が異なるように、前記第1のステータを形成し、
    前記第3の外側磁極部および前記第4の外側磁極部は、前記ロータ軸の回転中心を基準として前記第1の外側磁極部および前記第2の外側磁極部に対してそれぞれ90度位相が異なるように、前記第1のステータおよび前記第2のステータを配置し、
    前記第1のコイルおよび前記第2のコイルに通電することで、前記第1の外側磁極部および前記第2の外側磁極部には同じ極がそれぞれ励磁され、前記第3の外側磁極部および前記第4の外側磁極部には前記第1の外側磁極部および前記第2の外側磁極部に励磁される極とは異なる極がそれぞれ励磁され、
    前記制限手段は、前記第1の外側磁極部および前記第2の外側磁極部にN極が励磁されるときに、前記マグネットのS極の中心が前記第1の外側磁極部の中心および前記第2の外側磁極部の中心にそれぞれ対向する前に前記ロータ軸の回転範囲を制限し、前記第1の外側磁極部および前記第2の外側磁極部にS極が励磁されるときに、前記マグネットのN極の中心が前記第1の外側磁極部の中心および前記第2の外側磁極部の中心にそれぞれ対向する前に前記ロータ軸の回転範囲を制限することを特徴とする駆動装置。
    A cylindrical magnet divided into four in the circumferential direction and alternately magnetized with N and S poles ;
    A rotor shaft made of a soft magnetic material fixed to the inner peripheral surface of the magnet;
    Limiting means for limiting the rotation range of the rotor shaft;
    A first coil disposed adjacent to the magnet in the axial direction of the rotor shaft;
    A second coil that is adjacent to the magnet in the axial direction of the rotor shaft and is disposed on substantially the same plane as the first coil and connected to the first coil;
    A first outer magnetic pole portion that is inserted into the inner peripheral surface of the first coil and faces the outer peripheral surface of the magnet, and is inserted into the inner peripheral surface of the second coil and faces the outer peripheral surface of the magnet. A first stator formed with a second outer magnetic pole portion;
    A third outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet and a fourth outer magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the magnet are formed, facing the first stator with the magnet interposed therebetween. A second stator arranged,
    The first outer magnetic pole portion forms the first stator so that the phase is 180 degrees different from the second outer magnetic pole portion with respect to the rotation center of the rotor shaft.
    The third outer magnetic pole part and the fourth outer magnetic pole part are each 90 degrees out of phase with respect to the first outer magnetic pole part and the second outer magnetic pole part with respect to the rotation center of the rotor shaft. And arranging the first stator and the second stator,
    By energizing the first coil and the second coil, the same poles are excited in the first outer magnetic pole part and the second outer magnetic pole part, respectively. In the fourth outer magnetic pole part, poles different from the poles excited in the first outer magnetic pole part and the second outer magnetic pole part are respectively excited,
    When the N pole is excited in the first outer magnetic pole part and the second outer magnetic pole part, the limiting means is configured such that the S pole center of the magnet is the center of the first outer magnetic pole part and the first outer magnetic pole part. The rotation range of the rotor shaft is limited before facing the center of each of the two outer magnetic pole portions, and when the S pole is excited in the first outer magnetic pole portion and the second outer magnetic pole portion, the magnet And a rotation range of the rotor shaft is limited before the center of the N pole faces the center of the first outer magnetic pole part and the center of the second outer magnetic pole part, respectively .
  2. 前記第1のコイルと前記第2のコイルの接続は直列接続であることを特徴とする請求項1記載の駆動装置。   The drive device according to claim 1, wherein the first coil and the second coil are connected in series.
  3. 前記第1のコイルと前記第2のコイルの接続は並列接続であることを特徴とする請求項1記載の駆動装置。   The drive device according to claim 1, wherein the connection between the first coil and the second coil is a parallel connection.
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の駆動装置に連結され、光が通る開口部を有する地板と、前記マグネットの正逆回転に応じて前記開口部の面積を増減させる光量調節部材とを備えることを特徴とする光量調節装置。   A ground plane having an opening through which light passes, coupled to the drive device according to any one of claims 1 to 3, and a light amount adjusting member for increasing or decreasing an area of the opening in accordance with forward and reverse rotation of the magnet. A light amount adjusting device comprising:
JP2007052917A 2007-03-02 2007-03-02 Driving device and light amount adjusting device Expired - Fee Related JP5171067B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007052917A JP5171067B2 (en) 2007-03-02 2007-03-02 Driving device and light amount adjusting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007052917A JP5171067B2 (en) 2007-03-02 2007-03-02 Driving device and light amount adjusting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008220029A JP2008220029A (en) 2008-09-18
JP5171067B2 true JP5171067B2 (en) 2013-03-27

Family

ID=39839391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007052917A Expired - Fee Related JP5171067B2 (en) 2007-03-02 2007-03-02 Driving device and light amount adjusting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5171067B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5619543B2 (en) * 2010-09-10 2014-11-05 キヤノン株式会社 Motor and light amount adjustment device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4724436B2 (en) * 2005-02-28 2011-07-13 キヤノン株式会社 Driving device and light amount adjusting device
JP4748660B2 (en) * 2005-07-25 2011-08-17 キヤノン株式会社 Drive device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008220029A (en) 2008-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4012170B2 (en) Actuator and light quantity adjusting device
US6591066B2 (en) Motor and photographing apparatus
JP4455128B2 (en) Motor and optical device
JP4533024B2 (en) Driving device and light amount adjusting device
JP2004242453A (en) Motor
JP2006340444A (en) Drive unit
JP4724436B2 (en) Driving device and light amount adjusting device
JP4497884B2 (en) Drive device
JP4047317B2 (en) Stepping motor
WO2013128729A1 (en) Actuator
US7781924B2 (en) Electromagnetic driving apparatus
JP4669436B2 (en) Lens barrel drive
JP4748649B2 (en) Drive device
JP5171067B2 (en) Driving device and light amount adjusting device
JP4065531B2 (en) Drive device
JP4378039B2 (en) Motor, light amount adjusting device, and lens barrel
JP4065520B2 (en) Drive device
JP4533278B2 (en) Drive device
JP3697179B2 (en) motor
JP4250312B2 (en) Drive transmission device
JP4012242B2 (en) Stepping motor
JP2004304907A (en) Drive
JP2003309960A (en) Magnet drive device, optical device, and camera
JP2002084721A (en) Motor and controller for light quantity using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120412

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121225

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5171067

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160111

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees