JPH02276453A - ステップモータのロータ軸とピニオンとの結合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、パーマネント・マグネット形（以下ＰＭ形と
いう）のステップモータ、特にカメラ用シャッタのセク
タ開閉装置等に有効なステップモータの製造方法に間す
る。

（従来の技術） 一般的にパルス信号に同期してステップ回転をするＰＭ
形のステップモータは、円周上に多極着磁されたロータ
と少なく共２紐のステータおよびコイル等で構成されて
おり、パルス信号に対応したロータの停止位置が得られ
る。また、ＰＭ形のステップモータは小型化が可能で比
較的安価であるため小型機器等によく用いられるもので
カメラ用シャッターの駆動源としても用いられる。この
ステップモータをカメラ用シャッターに用いた（例えば
実願昭５９−２８８０６のステップモータ駆動のセクタ
開閉装置）場合、ロータの回転量でセクタの開口量を決
定するためにロータとセクタ駆動部材間の位相間係を一
定にする必要性がある。

よって、ピニオンの回転をセクタに伝達する歯車列やセ
クタ駆動部材の位相合わせや、モータの出力軸に取り付
けられるピニオンの歯とロータの極との位相合わせが必
要となる。しかし、前者の歯車列やセクタ駆動部材の位
相合わせは部品設計上の考慮で容易に一定となるが、後
者は一般的にとニオンとロータが別部品で構成されてい
るため、結合時において、ピニオンの歯型に対するロー
タの磁極を概略合わせておき、組立後に歯車列を介して
、セクタの初期位置が、ロータ位置に合うように調整機
構を設けている。

しかしながら、かかる調整機構は、セクタ開閉装置等に
用いるステップモータの場合、ロータとピニオンとの結
合位置ずれが大きいため、これを補正する粗い調整と、
パルス信号と各部品の動作遅れ等を補正する微細な調整
とを行わねばならない、そのため、二つの調整機構を設
けるか、または組立工程において、基準位置に最も近い
ロータの位置を、治具によって、ロータを回転して作動
させながら見い出して組込む等の方法を行わねばならな
い。

（発明が解決しようとする課題） 従って、従来のものは、二つの調整機構を設けたり、ピ
ニオンを取り付ける組立工程において、ピニオンを所定
の位相に取り付けるための特殊治具が不可欠なため、作
業性が悪く、量産には不向きであるだけでなく、カメラ
の様な普及製品においてはアフターサービス面でも問題
となるものである。尚、治具を使用しないでピニオンを
取り付けた場合は、ロータの極とピニオンの位相ズレに
より、パルス信号に同期したロータの回転量に対して所
定のセクタ間口量が得られず露出性能不良となってしま
う。

そこで、本発明は、上記の如き問題を改良したステップ
モータのロータ軸とピニオンとの結合方法を提供しよう
とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、ＰＭ形のステップモータのロータとと
ニオンとを結合する際に、コイルに通電し、使用状態に
励磁されたステータの磁界内にロータを配置した後、ロ
ータまたはステータに対して治具を介して規定位置に歯
型をガイドされたとニオンとを接着または圧入等により
固定し、ロータの極ととニオンの歯型の相互位相を一定
にすることにより上記課題を解決するものである。

（実施例） 以下、図面に従って本発明の一実施例について説明する
。

先ず、第１図から第５図は本発明の実施例を示すもので
、ロータ（１）は、円筒状で円周上に４極着磁され、軸
２に結合されており、前記ロータ（１）の回転を後段輪
列へ出力するピニオン（１ｂ）が、前記ロータ軸２に結
合されている。しかも、上記ロータ（ｌａ）の極と上記
ピニオン（１ｂ）の歯とが所定の位相角（θ）となる様
に結合されている。上記ロータ軸（２）の一端は下板（
３）の穴により、また他の一端は上板（４）の穴により
回転自在に支持されている。　（５）はステータでＵ字
形状を成す様に１対の脚部を有し、その脚部の各端部に
は上記ロータ部（１ａ）の円周上の極と対向する磁極部
（６ａ）を有しており、同２形状のものを同一平面上で
対向させるよう配置され、上記下板（３）および上板（
４）により支持されている。また、上記ステータの各磁
極部（５ａ）に磁界を発生させる２つのコイル（Ｌｌ。

Ｌ２）は図示されない駆動回路に接続されていると共に
、上記コイル（Ｌ１％　Ｌ２）は、それぞれの上記ステ
ータ（５）の脚部に挿入されている。そして、上記ロー
タ（１）、ロータ軸（２）、下板（３）、上板（４）、
ステータ（５）、コイル（Ｌｌ、Ｌ２） とにより公知のＰＭ形のステップモータ（Ｍ）を構成し
ている。　く６）はレンズを保持する地板で下面部に合
板（７）がネジにより取り付けられている。上記地板（
６）および合板（７）の中心にはレンズ間口のための間
口（０）が形成されると共に、両者の間には後述するセ
クタ（８）を格納するセクタ室（Ｒ）が形成されている
。　（９）はセクタ駆動レバーで上記地板（６）に設け
られた回転軸く６ａ）により回転可能に支持されており
上記ステップモータ（Ｍ）の下面部により抜は出さない
様に支持、されている、上記セクタ駆動レバ−（９）に
は、後述するセクタ駆動車（ｌＯ）が回転可能に取り付
けられており、該セクタ駆動レバー（９）に設けられた
溝部（９ｂ）と該セクタ駆動車（１０）に固定された後
述する調整ビン（１１）とが係合されて、両者（９，１
０〉の回転が規制されている。更に、上記セクタ駆動レ
バー（９）には上記地板（６）を貫通しセクタ（８）の
溝部と係合するセクタビン（９ａ）を有している。また
、該セクタ（８）は、上記地板（６）に設けられたビン
（６ｂ）により回転可能に支持され、対称位置に配置さ
れた２枚のセクタ（８）で間口を決定する様に構成して
いる。上記セクタ駆動レバー（９）に取り付けられたセ
クタ駆動車（１０）は、後述するアイドラー車（１２）
と噛み合う歯部（１０ａ）と上記地板（６）に設けられ
たビン（６ｃ）と関係して回転を規制する度決部（１０
ｂ）とバネ（１３）と係合するビン（１０Ｃ）を有して
おり、バネ（１３）により反時計方向に不時されている
。上記セクタ駆動車（ｌＯ）に係合している径部と上記
セクタ駆動レバーの溝部（９ｂ）に係合している径部が
偏心していると共に、上記セクタ駆動車（１０）にカシ
メ加工等により所定の摩擦スリップトルクで回転可能に
固定されている。従って、上記調整ビン（１１）の溝部
をドライバー等で廻すことにより上記セクタ駆動車の歯
部（１０ａ）とセクタ駆動レバーのセクタビン（９ａ）
の位相関係を微調整することが出来る。　　（１２）は
アイドラー車で、上記セクタ駆動車の歯部（１０ａ）と
噛み合うピニオン（１２ａ）と上記とニオン（ｌｂ）と
噛み合う歯車（１２ｂ）を有し、上記地板（６）に設け
られた回転軸（６ｄ）に回転可能に支持され上記ステッ
プモータ（Ｍ）の下面部により抜は出さない様に支持さ
れている。また、上記地板（６）には上記ステップモー
タ（Ｍ）を取り付けるための柱（６ｅ）を有しており上
記ステップモータ（Ｍ）は止めネジ（１４）により柱（
６ｅ）に固定されることにより上記とニオン（ｌｂ）と
上記アイドラー車（１２）が噛み合い回転伝達が可能と
なる。尚、上記ピニオン（ｌｂ）と上記アイドラー車（
１２）の噛み合い間係を後述する様に一定にするため、
上記ステップモータ（Ｍ）のコイル（Ｌｌ、　　Ｌ２）
に所定の通電を行い、上記ロータ（１）を定位置に停止
させると共に、上記セクタ駆動車（ｌＯ）の反時計方向
の度決部（１０ｂ）とビン（６Ｃ）が間係する状態で、
上記ステップモータ（Ｍ）の取付が行われる。

一方、第４図（ａ）は上記ステップモータ（Ｍ）の２つ
のコイル（Ｌｌ、Ｌ２）に所定の磁界を発生させるため
の図示されない駆動回路の出力信号を示し、これはコイ
ルの励磁電流の方向が正（＋）および負（−）の方向で
且つ常時２つのコイルに励磁電流を流す公知のバイポー
ラ駆動の２相励磁方式の駆動信号である。また、この駆
動信号は被写体の測光情報等に対応しており、例えば被
写体の明るさが暗い場合はコイルの励磁パルス数を多く
し、明るい場合は励磁パルス数を少なくするよう適宜決
定されるものである。そして更に第４図（ｂ）は、上記
第４図（ａ）のパルスで駆動された時のセクタ（８）の
作動線図である。

更に、上記セクタ駆動車（ｌＯ）の反時計方向の度決部
（１０ｂ）とビン（６ｃ）が関係する位置にある時、上
記ピニオン（１ｂ）、アイドラー車（１２）、セクタ駆
動車（１０）から成る歯車列の歯および上記ロータ（１
）の極等の位相間係は設計的に一定となる様に例えば第
２図に示す様に形成されるものである。また、ロータの
極数が本実施例の様に４極以上の場合は、コイルへ所定
の通電を行いステータの磁極部に一定の磁界を発生させ
てもロータの停止する個所がロータ１回転当り複数個所
存在するため、上記ピニオン（１ｂ）の歯数は上記ロー
タ（１）の極数の整数倍に形成することにより、上記複
数個所のいずれにおいても上記ピニオン（１ｂ）とアイ
ドラー車（１２）の噛み合い位相が一定となるものであ
る。従って上記の理由により本実施例では極数４に対し
て歯数を８枚とし、第５図において歯と極の位相角（θ
）を４６′″としている。尚、上記極数と歯数の比率が
整数倍でない場合は、ステップモータ（Ｍ）のコイル（
Ｌｌ、Ｌ２）に所定の通電を行いながら組立作業を行っ
ても、ピニオン（１ｂ）とアイドラー車（１２）の噛み
合い位相は一定とならないため、ロータの回転量に対応
したセクタ間口量が得られない。

上記構成において、最も重要な部分は、本発明の主旨と
するロータ（１）の磁極と、ピニオン（ｂ）の歯型との
相互間の位相合わせである。

本発明は、上記位相合わせのため、コイル（Ｌｌ、Ｌ２
）に通電し、二つのステータ（５）を第３図の如く使用
状態に配置し、励磁された磁界内にロータ（１）を配置
し、同時にピニオン（１ｂ）の歯型を、ロータ（１）ま
たは、ステータ（５）の位置に対して規定の位置に治具
等を用いて合わせた状態で、ロータ軸（２）ととニオン
（１ｂ）とを圧入または接着等により結合し、固定する
ものである。

このようにして、ロータ（１）の磁極に対して、ピニオ
ン（１ｂ）、アイドラー車（１２）およびセクタ駆動車
（１０）の相互間の位相が基準位置と一致する。

この状態において、図示されないカメラのレリーズ手段
や測光手段等が作動し、被写体の輝度情報等により駆動
回路の出力信号が例えば第４図（ａ）の様に決定され、
この出力信号は順次２つのコイル（Ｌｌ、Ｌ２）に通電
されることにより第４図（ｂ）の如く、セクタの開閉動
作が行われる。

即ち、上記した基準位置に全ての位相が一致していない
と、第４図（ａ）の出力信号に正しく応答して作動する
ことができず、例えば、第１パルス信号に対して逆転し
たり、或は休止して第２パルス信号から起動したりする
ことになる。しかし、本発明の如く位相を合わせておけ
ば正しい作動が保証される。

一方、セクタ駆動車（１０）とセクタ駆動レバー（９）
とを連結している調整ビン（１１）は、組立工程におい
てドライバー等で回転させることにより両者（９、１０
）の位相間係が変化し、第４図（ｂ）においてセクタの
作動が（イ）および（ロ）で示す様に平行移動する。従
って、作動前の２つのセクタ（８）の重なり量および開
放作動中の間口径が変化するので、露光量調整だけでな
く、ロータ（１）の極とピニオン（ｌｂ）の歯の位相角
（θ）の結合誤差、歯車列のバックラッシュ、回転支持
部のクリアランス等による位相ズレが調整可能となる。

なお、上記実施例は、セクタ開閉装置におけるステップ
モータについて説明したが、ロータまたはステータの磁
極に対してとニオンの歯型が規定の位置に結合されねば
ならない精密部品にも適用できる。

（発明の効果） 上記説明から明らかなように、ロータと、ピニオンとが
規定の励磁状態に対して基準位置で歯型が合うように位
相の合った結合状態が保証されるので、駆動回路の出力
信号に応答して正確な作動を行う正逆回転自在なステッ
プモータが得られる。

また、煩雑な機械的調整機構を減少することが可能であ
るとともに、ロータの各極相瓦間の着磁誤差に対しても
、励磁駆動に際し、では影響の少ないステップモータが
得られるもので極めて卓越した技術思想に基づく、有効
な結合方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す断面図、第２図は、
第１図の歯車列およびセクタ開閉部の平面図、第３図は
、第１図のステップモータの平面図、第４図は駆動回路
の出力信号およびセクタの作動線図、第５図は、第１図
のロータとピニオンの平面図である。 １・・・・・・・・・ロータ １ｂ・・・・・・ピニオン ２・・・・・・・・・ロータ軸 Ｍ・・・・・・・・・ステップモータ ９・・・・・・・・・セクタ駆動レバー１０・・・・・
・セクタ駆動車 １２・・・・・・アイドラー車 である。 以　　　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　四極着磁された永久磁石からなる円筒状のロータ、前
   記ロータの周面に沿って磁極を対向した二組のステータ
   および前記ステータを励磁する二つのコイルからなる正
   逆回転自在なステップモータと、 前記ロータの回転を支持するロータ軸に結合され、該ロ
   ータの回転を後続の歯車列に伝達するピニオンとを有す
   るステップモータにおいて、励磁された二組のステータ
   の磁界内に前記ロータを配置した後、前記ロータまたは
   ステータに対して治具を介して規定位置に歯型をガイド
   された前記ピニオンを前記ロータ軸に結合して成るステ
   ップモータのロータ軸とピニオンとの結合方法。