JPH0533675U - ステツプモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステータの加工性を向上させたステップモー
タを提供する。 【構成】 回転自在に支持され径方向に着磁された永久
磁石からなるロータ１と、全体が略Ｕ字状に形成され、
かつ一対の脚部が円弧形状に形成され，前記脚部の端部
に前記ロータ１の周面に対向する磁極部６ａを有する２
つのステータ６と、前記ステータ６の一対の脚部の一方
に巻付けられ通電によりステータ６の磁極部６ａを励磁
させるコイル７ａ，７ｂとを備えたステップモータＭに
おいて、前記ステータ６の一対の脚部のうちの一方の円
弧形状の半径Ｒ１，Ｒ２の中心と他方の円弧形状の半径
Ｒ３，Ｒ４の中心とが異る位置１０，０に配置されるこ
と。 【効果】 ステップモータのステータの脚部の先端部が
鋭角的に形成されることを防止して、ステータの製造時
におけるプレス加工を容易にすることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえばカメラのセクタ開閉装置に用いられるような小型のステッ プモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のステップモータとしては、たとえば図７に符号Ｍで示すようなものがあ る。同図に示すステップモータＭにおいて、符号１０１はその軸１０２を回転自 在に支持されたロータであり、このロータ１０１は径方向に着磁された永久磁石 からなる。符号１０６はステータであり、このステータ１０６は全体が略Ｕ字状 に形成されている。ステータ１０６の一対の脚部は、光軸１００を中心とする半 径Ｒ１０１，Ｒ１０２，Ｒ１０３，Ｒ１０４の円弧形状により形成されており、 その脚部の先端部に磁極部１０６ａを有している。符号１０７ａ，１０７ｂはコ イルであり、このコイル１０７ａ，１０７ｂはステータ１０６の半径Ｒ１０１， Ｒ１０２の円弧形状で形成された脚部に巻付けられるよう設けられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来のステップモータにおいては、その高出力化や特性を変える等 の目的により、ロータ１０１の径を大きくしたり、ロータ１０１とステータ１０ ６の磁極部１０６ａの間隔を大きくとったりすることがある。しかしながら、こ のようにした場合は、円弧形状の半径の大きい方の脚部の先端Ａ部が、図７に示 すように鋭角的になる。このため、ステータ１０６の製造時のプレス加工が困難 となり、場合によってはそのような構成自体が実現不可能になる。ステップモー タＭの外径寸法を小さくした場合はロータ１０１の径がそのままでも相対的に大 きくなるので、同様の問題が生じる。そこで本考案は上記問題点を解決すること を課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するために本考案は、回転自在に支持され径方向に着磁された 永久磁石からなるロータと、全体が略Ｕ字状に形成され、かつ一対の脚部が円弧 形状に形成され，前記脚部の端部に前記ロータの周面に対向する磁極部を有する ２つのステータと、前記ステータの一対の脚部の一方に巻付けられ通電によりス テータの磁極部を励磁させるコイルとを備えたステップモータにおいて、前記ス テータの一対の脚部のうちの一方の円弧形状の半径中心と他方の円弧形状の半径 中心とが異る位置に配置されることを構成とするものである。

【０００５】

【作用】

このような構成のステップモータによれば、略Ｕ字状に形成されたステータの 一対の脚部のうちの一方の円弧形状の半径中心と他方の円弧形状の半径中心とが 異る位置に配置されるため、ステータのＵ字形状をロータに近づくにつれて開く 形状に構成することができる。このため、前記目的のためにロータの径を大きく する等の手段を施しても、円弧形状の半径の大きい方の脚部の先端部が前記従来 のステータの脚部の先端部のように鋭角的な形状になることを防止することがで きる。このため、ステップモータのステータの製造を容易にすることができる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面に基づいて説明する。図１ないし図６は本 考案によるステップモータの一実施例を示す図である。図１，図２において、径 方向に４極着磁された永久磁石からなるロータ１はロータ軸２に一体的に固着さ 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 穴により回動自在に支持され、上記ロータ軸２の一端は上記下板３の穴を貫通し て先端に、後述する歯車列に上記ロータ１の回転を伝達するためのロータカナ５ が固着されている。

【０００７】 ６はステータで、略Ｕ字形状で且つ円弧状をなす１対の脚部を有し、その脚部 の各先端部には上記ロータ１の周面と対向する磁極部６ａを有しており、上記各 磁極部６ａは上記ロータ１の中心に対する角度αが９０°の位相関係となるよう 形成されている。また上記ステータ６は同一形状のものを２つ有しており、上記 ２つのステータ６が同一平面上でしかも上記ステータの一方の磁極部６ａを互い に近接させ、上記近接させて配置した磁極部６ａの位相関係を上記ロータ１の中 心に対する角度βが４５°となるよう配置し、上記下板３に設けられたガイドピ ン３ａ，３ｂにより位置決めされている。更に上記各ステータ６の磁極部６ａに 磁界を発生させる２つのコイル７ａ，７ｂは後述する駆動回路９に接続されてい ると共に、上記コイル７ａ，７ｂは、それぞれコイル枠８に巻線され上記各ステ ータ６の後述する円弧半径Ｒ１，Ｒ２により形成され、且つ、上記一対の脚部の うち光軸より外側の脚部に挿入されている。

【０００８】 ステータ６は、コイル７ａ，７ｂが装着される脚部の円弧形状を形成する半径 Ｒ１，Ｒ２の中心１０と、コイル７ａ，７ｂが装着されない脚部の円弧形状を形 成する半径Ｒ３，Ｒ４の中心０とが異る位置に配置されている。そしてその中心 ０はレンズ開口の中心と一致するよう定められる。また半径Ｒ１，Ｒ２は、従来 例のように半径Ｒ３，Ｒ４と同じ中心０としたときの半径Ｒ５，Ｒ６よりも大き くしてある。そして、半径Ｒ１，Ｒ２の中心１０は図１中Ｂ点を基準として定め られ、このＢ点よりロータ１側の脚部先端部が、従来例のように半径Ｒ３，Ｒ４ と同じ中心０としたときの半径Ｒ５，Ｒ６により形成される円弧形状に比べて、 中心０より外側へ遠ざかった位置にくるように中心１０が定められる。このため 、ロータ１の径が大きくなったり、或はロータ１の周面との間の隙間を大きくと ったりしても、ステータ６のコイル７ａ，７ｂが装着される脚部の先端Ａ部が鋭 角的に形成されることを防止することができる。

【０００９】 このため、ステップモータＭのステータ６の製造時におけるプレス加工を容易 にすることができる。また逆の見地から見れば、外径が同じステップモータにお いてはより径の大きなロータの使用が可能となって高出力が得られる。或は同じ 径のロータを使用する場合にはステップモータＭの外径を従来の構造に比べて小 さくすることが可能である。さらに、半径Ｒ１，Ｒ２を従来例のような中心０か らの半径Ｒ５，Ｒ６より大きくすることができるため、コイル枠８にコイル７ａ ，７ｂを巻線加工する際に整列状に形成し易くなって、コイル７ａ，７ｂのスペ ース効率が従来よりも向上する。

【００１０】 一方、上記下板３と上板４はプラスチック成形加工で形成されており、上記下 板３には上記上板４を取付け固定するための係止爪３ｃを有しており、また上記 上板４には上記下板ガイドピン３ａと嵌合するガイド穴４ａと、上記係止爪３ｃ と係合する引掛部４ｂを有している。そして上記コイル７ａ，７ｂの挿入された ２つの上記ステータ６と上記ロータ１が上記下板３に取付けられた後に、上記上 板４を上から乗せて上記係止爪３ｃと上記引掛部４ｂを係合させることにより上 記下板３と上板４および上記ステータ６が固定され、上記ロータ１が回転自在に 支持されるものである。

【００１１】 次に図３と図４は、前述したステップモータＭにより作動する輪列部およびセ クタ部の構成を示すもので、レンズを保持する地板１１に台板１２がネジにより 取付けられている。上記地板１１および台板１２の中心にはレンズ開口のための 開口０が形成されると共に、両者の間には後述するセクタ１３を格納するセクタ 室Ｒが形成されている。１４はセクタ駆動レバーであり、上記地板１１に設けら れた回転軸１１ａにより回転可能に支持されていて、上記ステップモータＭの下 面部により抜け出さない様に支持されている。

【００１２】 上記セクタ駆動レバー１４には、後述するセクタ駆動車１５が回転可能に取付 けられており、該セクタ駆動レバー１４に設けられた溝部１４ｂと該セクタ駆動 車１５に固定された後述する調整ピン１６とが係合されて、両者１４，１５間の 相対回転が規制されている。更に上記セクタ駆動レバー１４には上記地板１１を 貫通しセクタ１３の溝部と係合するセクタピン１４ａを有している。また該セク タ１３は、上記地板１１に設けられた１１ｂ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１３で開口を決定する様に構成している。

【００１３】 上記セクタ駆動レバー１４に取付けられたセクタ駆動車１５は、後述するアイ ドラー車１７と噛合う歯部１５ａと、上記地板１１に設けられたピン１１ｃと関 係して回転を規制する度決部１５ｂと、バネ１９と係合するピン１５ｃを有して おり、バネ１９により反時計方向に付勢されている。上記セクタ駆動車１５に固 定された調整ピン１６は、該セクタ駆動車１５に係合している径部と上記セクタ 駆動レバーの溝部１４ｂ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１５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。従って上記調整ピン１６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１５ａとセクタ駆動レバーのセクタピン１４ａの位相関係 を調整することが出来る。

【００１４】 １７はアイドラー車で、上記セクタ駆動車の歯部１５ａと噛合うカナ部１７ａ と上記ロータカナ５と噛合う歯部１７ｂを有し、上記地板１１に設けられた回転 軸１１ｄに回転可能に支持され、上記ステップモータＭの下面部により抜け出さ ないように支持されている。また、上記地板１１には上記ステップモータＭを取 付けるための柱１１ｅを有しており、上記ステップモータＭが止ネジ１８により 柱１１ｅに固定されることにより、上記ロータカナ５と上記アイドラー車１７が 噛合い回転伝達が可能となる。

【００１５】 更に図５（ａ）は、上記２つのコイル７ａ，７ｂに通電して上記ステータの各 磁極部６ａに所定の磁界を発生させるための駆動回路９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、かつ常時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、被写体の測光情報や距離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。そして更に図５（ｂ） は、上記図５（ａ）のパルスで駆動された時のセクタ１３の作動線図である。

【００１６】 以上の構成において以下動作を説明する。

【００１７】 先ず、２つのコイル７ａ，７ｂが通電されない状態においては、２つのステー タの４つの磁極部６ａと図６のようなロータ１の４つのＮＳ極との磁気結合力、 および前述した様な位相関係の構成により、ロータ１の１回転を４等分した角度 （９０°）毎にバランスして停止する静的安定点が存在するが、例えば図６（ａ ）の様な関係に停止しているものとする。またセクタ駆動車１５も反時計方向の 度決部１５ｂとピン１１ｃが関係する位置に有り、セクタ駆動レバー１４のピン １４ａと係合している２つのセクタ１３もレンズ開口０を閉鎖する状態となって いる。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、被写体の情報などにより駆動回路９の出力信号が例えば図５（ａ）の様に 決定され、この出力信号が順次２つのコイル７ａ，７ｂに通電されて、以下に述 べる様にセクタ開閉動作が行われる。

【００１８】 先ず最初の励磁パルスは、図６（ａ）の様に停止しているロータ１の状態を保 持する様に、各ステータの磁極部６ａに図６（ｂ）の様な磁界を発生させる通電 を行う。これは、前述した様にロータ１とステータの磁極部６ａの磁気結合力に より非通電時においても停止続けるものであるが、カメラに大きな外力や衝撃が 加わった場合には上記停止位置が狂ってしまい、シャッターの作動が正常に行わ れないので、これを防止するためロータ１の停止位置を矯正する励磁パルスであ る。

【００１９】 次に、コイル７ａ側は１パルス目と同じでコイル７ｂ側の電流が反転した２パ ルス目が通電されると、図６（ｃ）の様な磁界が発生してロータ１は時計方向に 回動を始め、図６（ｄ）に示すロータ１の回転はロータカナ５，アイドラー車１ ７，セクタ駆動車１５およびセクタ駆動レバー１４によりセクタ１３に伝達され セクタ１３が開放作動を始める。３パルス目が通電されると、コイル７ｂ側は２ パルス目と同じでコイル７ａ側の電流が反転し図６（ｄ）の様な磁界が発生し、 ロータ１は更に時計方向に４５°回転してセクタ１３が開口を始める。次の４パ ルス目の通電により、図６（ｅ−１）の磁界が発生してロータ１が更に時計方向 に回転し、図６（ｅ−２）の状態に回転した後に、４パルス目に対してコイル７ ｂ側の電流を反転させると、図６（ｆ）の様に磁界が発生しロータ１は反時計方 向に逆転を始めると共にセクタ１３も閉じ作動を始める。

【００２０】 図６（ｇ）の６パルス目、図６（ｈ）の７パルス目の励磁により順次セクタ１ ３の閉じ作動が行われ、７パルス目の作動終了時点ではセクタ駆動車の度決部１ ５ｂとピン１１ｃが関係する作動前の状態と同じ位置となる。しかしセクタ１３ やロータ１等の慣性運動によりセクタ駆動車の度決部１５ｂとピン１１ｃが衝撃 的に当り、反発してセクタ１３は再び開放方向に作動しようとするが、８パルス 目で図６（ｉ）の様に励磁することによりロータ１を停止位置に保持し、セクタ １３の開放作動を規制している。その後２つのコイル７ａ，７ｂへの通電が解除 されロータ１が図６（ａ）の初期位置に停止してカメラの作動が終了する。

【００２１】 なお、ステータ６の脚部の円弧半径Ｒ１，Ｒ２は従来例の円弧半径Ｒ５，Ｒ６ と同じ寸法にしてもよく、円弧半径Ｒ３の中心を円弧半径Ｒ１，Ｒ２と同じ中心 １０にしてもよい。また、上記実施例においてはステップモータが円弧状の下板 ３と上板４間に収納されたものであったが、ドーナツ状のスペース内にステップ モータを構成するようにしてもよい。また上記実施例においてはステータ６の円 弧半径Ｒ１，Ｒ２により形状された円弧状の脚部を、直線状に形状してもよい。 さらに、上記実施例においては本考案のステップモータをカメラのシャッタ駆動 装置に用いたが、カメラの絞り装置や、撮影レンズ合焦のためのレンズ駆動装置 、或はカメラ以外の機器に用いてもよい。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、ステータが上記のように構成されたため 、その脚部の先端部が従来例のように鋭角的に形成されることを防止することが できる。このため、ステップモータのステータの製造時におけるプレス加工を容 易にすることができる。また、外径が同じステップモータにおいてはより径の大 きなロータの使用が可能となって高出力が得られる。或は、同じ径のロータを使 用する場合にはステップモータの外径を従来の構造に比べて小さくすることが可 能である。さらに、ステータの脚部の円弧形状の半径Ｒ１，Ｒ２を従来例のよう な半径Ｒ５，Ｒ６より大きくすることができるため、コイル枠８にコイル７ａ， ７ｂを巻線加工する際に整列状に形成し易くなって、コイル７ａ，７ｂのスペー ス効率が従来よりも向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるステップモータの断面平面図であ
る。

【図２】図１に示すステップモータの断面側面図であ
る。

【図３】図１に示すステップモータにより駆動されるセ
クタ開閉機構の平面図である。

【図４】図３に示すセクタ開閉機構の断面側面図であ
る。

【図５】図１に示す駆動回路９からの出力信号の波形図
とセクタの作動線図である。

【図６】図１に示すステップモータの動作を説明する図
である。

【図７】従来のステップモータの断面平面図である。

【符号の説明】

０ 光軸 １ ロータ ２ ロータ軸 ３ 下板 ３ａ，３ｂ ガイドピン ３ｃ 係止爪 ４ 上板 ４ａ ガイド穴 ４ｂ 引掛部 ５ ロータカナ ６ ステータ ６ａ 磁極部 ７ａ，７ｂ コイル ８ コイル枠 ９ 駆動回路 １０ ステータ脚部の円弧中心 １１ 地板 １１ａ，１１ｄ 回転軸 １１ｂ セクタ回転軸 １１ｃ，１５ｃ ピン １１ｅ 柱 １２ 台板 １３ セクタ １４ セクタ駆動レバー １４ａ セクタピン １４ｂ 溝部 １５ セクタ駆動車 １５ａ，１７ｂ 歯部 １５ｂ 度決部 １６ 調整ピン １７ アイドラー車 １７ａ カナ部 １８ 止ネジ １９ バネ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在に支持され径方向に着磁された
   永久磁石からなるロータと、全体が略Ｕ字状に形成さ
   れ、かつ一対の脚部が円弧形状に形成され，前記脚部の
   端部に前記ロータの周面に対向する磁極部を有する２つ
   のステータと、前記ステータの一対の脚部の一方に巻付
   けられ通電によりステータの磁極部を励磁させるコイル
   とを備えたステップモータにおいて、前記ステータの一
   対の脚部のうちの一方の円弧形状の半径中心と他方の円
   弧形状の半径中心とが異る位置に配置されることを特徴
   とするステップモータ。