JPH08251901A - 電磁駆動装置 - Google Patents

電磁駆動装置

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JPH08251901A
JPH08251901A JP7070647A JP7064795A JPH08251901A JP H08251901 A JPH08251901 A JP H08251901A JP 7070647 A JP7070647 A JP 7070647A JP 7064795 A JP7064795 A JP 7064795A JP H08251901 A JPH08251901 A JP H08251901A
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JP
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stator yoke
electromagnetic drive
fixing member
drive device
positioning
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JP7070647A
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Takashi Suzuki
隆司 鈴木
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータのパワーとしての効率ダウンを発生さ
せずに小型化を図ることが可能な電磁駆動装置を提供す
る。また、小型化を図った電磁駆動装置でも効率良くモ
ータのパワーを絞り装置に伝達できる電磁駆動装置を有
する光学機器を提供する。 【構成】 コイルへの通電により励磁するステータヨー
クと、ステータヨークの励磁により駆動可能となり、被
駆動部材を移動させるロータと、ロータとステータヨー
クを位置決め支持する為の固定部材とを備えた電磁駆動
装置において、ステータヨークには、突起部または窪み
部を設け、その突起部または窪み部により、固定部材と
の間でステータヨークを位置決め支持する。また、ステ
ータヨークは軟磁性体の板を複数枚積層した形で構成し
てもよい。また、電磁駆動装置の被駆動部材を光学機器
等の絞り装置の運動機構として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電磁駆動装置、即ちモー
タに関し、特に小型化を図った場合においてもモータ性
能をダウンさせないモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電磁駆動装置、例えばステッピン
グモータ内のステータヨークを固定部材に位置決めする
方法としては、ステータヨーク自体に嵌合穴を設け、そ
の嵌合穴を固定部材に設けた軸で嵌合させステータヨー
クの位置決めを行っていた。
【０００３】このステータヨークを固定部材に位置決め
する必要性としては、ロータとステータヨークとのギャ
ップを適性に保つ為のものであり、ギャップのバラツキ
はそのまま性能ダウン、停止精度の悪化に直接つながっ
ているため、固定部材に対してステータヨークの位置を
厳密に決める必要がある。その為ロータの回転軸嵌合位
置決め穴とステータヨークの位置決め部を固定部材上に
設けて極力寸法精度のバラツキを抑えるような構成にし
ているのが現状である。
【０００４】一方、近年小型化製品が世の中に提供され
てきており、その製品に搭載される電磁駆動装置自体も
小型化を要求されてきている。そこでモータ、例えばス
テッピングモータ自体の小型化を達成する方法として、
単純に現在の使用しているモータ構成をそのまま縮小し
て成り立つかどうかを第１に考えるのが通常である。即
ち前述したステータヨークの固定部材への位置決め構造
も同様で、ステータヨークの嵌合穴と固定部材の嵌合軸
との関係（軸の太さ、穴の径等）もそのまま縮小して設
計しているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、小型化に対してそのまま現在使用しているモ
ータ構成を縮小する構造をとるので、ステータヨークの
位置決めの為の嵌合穴も当然小さくなってしまい、即
ち、ステータヨークの嵌合穴に嵌合する固定部材の位置
決め軸もそれに合わせて細くなってしまうことが想定さ
れる。
【０００６】一方、固定部材は加工上、コスト上から考
えて絶縁部材であるモールド（例えばポリカーボン）で
の成形部品によって構成されているのが通常である。そ
の為、前述した小型化による軸の細さには限界がある為
（成形上、強度上）、モータの小型化率に固定部材の軸
の径は対応できない場合が発生する。そのような場合に
おいては固定部材のステータヨーク位置決め軸の太さ
は、モータの小型化に対しても細くしないよう設計する
方法がとられる。この場合について図４、図５を参照に
説明する。
【０００７】図４は従来のステッピングモータの構成を
示す図であり、図５は従来のステッピングモータを小型
化した構成を示す図である。図４において、１０１、１
０２はステータヨーク、１０３はロータ、１０４、１０
５はコイルである。図５において１１１、１１２はステ
ータヨーク、１１３はロータ、１１４、１１５はコイル
である。図４、図５での１０１ａ、１０２ａ、１１１
ａ、１１２ａはそれぞれのステータヨークの固定部材に
対する位置決め嵌合穴であり、４つの穴の径は同じであ
る。
【０００８】このような状態における磁気回路について
説明する。まず、図４、図５における二点鎖線は磁路を
示すものである。図４に示すように、磁路はステータと
ロータの内部を通って閉成されている。このような状態
で現在のステッピングモータは成立している。この構成
を小型化の為に図５で示すように改造すると、磁路はス
テータヨークの位置決め穴にかかってしまうことで位置
決め穴をよけてステータヨークの内部を通るよう磁気回
路を閉成するようになる。
【０００９】ところがステータヨークの位置決め穴がス
テータヨークとして占める割合が高い為ステータヨーク
の内部は薄くなり、その部分に同じ量だけの磁気を通す
ことは不可能となる。即ち、磁気的に飽和状態となり、
モータとしては磁気飽和ギリギリ状態での磁気が通った
ことによるパワーしかでないものとなり、効率がダウン
してしまうという欠点があった。
【００１０】一方ステータヨーク位置決め方法としてス
テータヨークに穴をあけずにステータヨーク自体を固定
部材で囲む方法が考えられるがスペース効率が悪く小型
化を達成できない。
【００１１】したがって、本発明の第１の目的は、ステ
ータヨークには磁路の妨げになるような穴部を設けず、
突起部または窪み部を設けることでステータヨークを固
定部材に対して位置決め支持させ、かつ、モータのパワ
ーとしての効率ダウンを発生させずに小型化を図ること
が可能な電磁駆動装置を提供することにある。
【００１２】また、本発明の第２の目的は、ステータヨ
ークが積層して製作されているものにおいて、その積層
する際に必要な位置決め部を利用して、固定部材に対し
てもステータヨークを位置決め支持させることでモータ
性能をダウンさせず、小型化も達成可能な電磁駆動装置
を提供することにある。
【００１３】また、本発明の第３の目的は、二相あるモ
ータ内のステータヨークの共通化を図ることで、モータ
性能ダウンを発生させずかつコストダウンも図れた電磁
駆動装置を提供することにある。
【００１４】また、本発明の第４の目的は、前述の電磁
駆動装置のいずれかの構成を光学機器等の絞り装置に搭
載することで、小型化を図った製品でも効率良くモータ
のパワーを絞り装置に伝達できる電磁駆動装置を有する
光学機器を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、第１に、コイルへの通電により励磁する
ステータヨークと、該ステータヨークの励磁により駆動
可能となり、被駆動部材を移動させるロータと、該ロー
タと前記ステータヨークを位置決め支持する為の固定部
材と、を備えた電磁駆動装置において、前記ステータヨ
ークには突起部または窪み部が設けられており、その突
起部または窪み部により、前記固定部材との間でステー
タヨークを位置決め支持したことにより、モータの性能
をダウンさせずにモータの小型化を図れる電磁駆動装置
を得ることができる。
【００１６】また、本発明は、第２に、軟磁性体の板と
複数枚積層した形で構成すると共に、コイル通電により
励磁可能なステータヨークと、該ステータヨークの励磁
により駆動可能となり、被駆動部材を移動させるロータ
と、該ロータと前記ステータヨークを位置決め支持する
為の固定部材と、を備えた電磁駆動装置において、前記
ステータヨークを構成する軟磁性体の板には積層する為
の位置決め部を設け、該位置決め部により複数枚をそれ
ぞれ位置決め積層するよう構成すると共に、該位置決め
部は、前記固定部材との間も位置決め支持するよう構成
したことにより、簡単な構成でモータの性能悪化を発生
させずに、小型化を図れる電磁駆動装置を得ることがで
きる。
【００１７】また、本発明は、第３に、前記ステータヨ
ークを構成する軟磁性体の板に設けた位置決め部は、プ
レス加工等で表面には突起部が、裏面には窪み部が施さ
れて形成されており、その突起部と窪み部を持つ複数枚
の軟磁性体の板をそれぞれ突起部と窪み部を合わせるよ
う重ねてステータヨークを構成すると共に、該ステータ
ヨークの１つを前記固定部材に対して前記突起部で位置
決め支持する一方、該ステータヨークのもう片方を前記
固定部材に対して前記窪み部で位置決め支持させて、二
相のステータヨークを共通化させたことにより、モータ
性能を悪化させずに小型化、コストダウンをも可能にし
た電磁駆動装置を得ることができる。
【００１８】また、本発明は、第４に、前記被駆動部材
は光学機器等の絞り装置の運動機構であることにより、
近年の製品の小型化要求に十分対応できるアクチュエー
タとしての電磁駆動絞り装置を搭載した光学機器を実現
できる。
【００１９】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。
【００２０】（実施例１）図１は、本発明の特徴を最も
よく表す電磁駆動装置、例えばステッピングモータの分
解斜視図であり、図２はステッピングモータの断面図で
ある。図１、図２において、１は軟磁性体の板を複数枚
（６枚）を積層して固着したステータヨークであり、軟
磁性体の板はそれぞれ同形状の板を重ね合わせて積層さ
れている。
【００２１】軟磁性体の板には積層する際に必要な位置
決め部として表面には突起部１ａ、裏面には窪み部１ｂ
を形成するようプレス加工（半抜きプレス）にて形状が
施されている。即ち図２で示すように軟磁性体の板はそ
れぞれ突起部１ａと窪み部１ｂが対面するように積層さ
れることになる。実際は突起部１ａと窪み部１ｂとは圧
入されて、位置決めと同時にステータヨーク１としてユ
ニット化されている。
【００２２】２はステータヨーク１と同一部品であり、
二相タイプのステッピングモータのもう片方のステータ
ヨークになり得るものである。ステータヨーク２はステ
ータヨーク１を裏返しにして使用しているものである。
従って突起部２ａは突起部１ａに、窪み部２ｂは窪み部
１ｂに相当する。
【００２３】３はステータヨーク１、ステータヨーク２
の励磁状態により回転可能となるプラスチックマグネッ
ト製のロータであり、そのロータ３の回転力を被駆動部
材（図示せず）に伝達する為のギヤ３ａが一体的に設け
られている。４、５はそれぞれステータヨーク１、ステ
ータヨーク２を励磁する為のコイルであり、コイル４、
コイル５は同一部品で構成されている。コイル４、コイ
ル５は接続端子４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂから通電される
ことによりそれぞれステータヨーク１、ステータヨーク
２を励磁する構成である。
【００２４】６はステータヨーク１、ステータヨーク２
を位置決め支持するモータケースである。モータケース
６に対してステータヨーク１、ステータヨーク２の位置
決め支持構造について説明する。
【００２５】まずステータヨーク１のモータケース６へ
の位置決め方法としては、前述したステータヨーク１の
積層時に使用した突起部１ａが一番下の軟磁性体の板よ
り突出していることを利用し、その突起部１ａにてモー
タケース６に設けた窪み部６ａに嵌入して位置決め支持
することができる。またステータヨーク２のモータケー
ス６への位置決め方法としては、ステータヨーク１の場
合と反対に一番下の軟磁性体の板には窪み部２ｂが設け
られていることを利用し、その窪み部２ｂをモータケー
ス６に設けた突起部６ｂに嵌入して位置決め支持するこ
とができる。
【００２６】このようにステータヨーク１、２とモータ
ケース６への位置決め支持方法を突起部と窪み部との嵌
入関係で構成したことにより、前述した図５の従来例で
のステータヨークに穴をあけての位置決め支持方法の時
に発生した問題、即ち磁気的飽和状態を避けることが出
来る。
【００２７】一方モータケース６には前記ロータ３の回
転軸３ｂを回転軸支している。即ちモータケース６には
ステータヨーク１、２とロータ３とを位置決めしている
ことにより、モータケース６のみの寸法公差関係で成り
立っている為、モータ性能に非常に影響があるロータ３
とステータヨーク１、２とのギャップのバラツキを最小
限に維持することができる為、精度の良いステッピング
モータを提供できる構造となる。
【００２８】７はモータケース蓋であり、前記ロータ３
の回転軸３ｃを回転軸支すると共に爪部７ａ〜７ｄに
て、モータケース６の溝部６ｃ〜６ｆにそれぞれ引っ掛
けることにより電磁駆動装置としてのステッピングモー
タとしてユニット化される。
【００２９】（実施例２）図３を参照して、実施例２と
して、実施例１の電磁駆動装置Ａを駆動源として装備し
た電磁駆動絞り装置について説明する。図３において、
全体を符号Ｂで表示されているのが絞り装置であり、絞
り装置Ｂに実施例１の電磁駆動装置Ａが装着されるよう
になっている。なお、電磁駆動装置Ａは実施例１にて説
明した構成要素から成っており、電磁駆動装置Ａの構造
については説明したのでこの実施例２では説明を省略す
る。
【００３０】以下には絞り装置Ｂの構成を説明する。１
１は導電性の環状地板で、中央に撮影光が通過する開口
を有し、環状地板１１には前述した電磁駆動装置Ａが周
知の方法より固定される。
【００３１】１２は絶縁部材である環状のカム板であ
り、カム板１２には周知の複数本の絞りカム１２ａが切
られている。１３は複数枚の絞り羽根であり、カム板１
２の絞りカム１２ａに各絞り羽根１３の裏面のダボ１３
ａが嵌合している。１４は光軸を中心に回転する回転リ
ングであり、中央に撮影光が通過する開口を有し、回転
リング１４に設けられた複数の穴１４ａには各絞り羽根
１３の表面ダボ１３ｂがそれぞれ嵌合している。回転リ
ング１４の外周面１４ｂはカム板１２に３カ所設けられ
た離間用凸部１２ｂの内周面に嵌合し、リング１４はカ
ム板１２に回転自在に支持されている。また、回転リン
グ１４にはギヤ部１４ｃが設けられており、ギヤ部１４
ｃは前記電磁駆動装置Ａ内のマグネットロータ３のギヤ
部３ａと噛み合うように構成されている。
【００３２】さらに、回転リング１４には突起部１４ｄ
が設けられており、突起部１４ｄは環状地板１１に設け
られた長穴１１ａに相対摺動可能に挿入されている。一
方、前記カム板１２には鉤部１２ｃが全部で３カ所設け
られており、鉤部１２ｃが環状地板１１の３カ所の切欠
部１１ｂに係合されることにより回転リング１４を挟
み、環状地板１１、カム板１２、絞り羽根１３及び回転
リング１４をユニット化して絞り装置Ｂが構成されてい
る。この絞り装置Ｂは絞り開放か否かを検出するスイッ
チを備えている。１５はスイッチの構成要素である導電
部材のバネであり、カム板１２に一体的に設けられたス
イッチ取付け部１２ｄに挿入され、一端がカム板１２の
突起部１２ｅに、他端はスイッチピン１６に、それぞれ
係止されている。スイッチピン１６も導電部材であり、
環状地板１１に加締められることで環状地板１１と常時
導通されている。即ち、環状地板１１自体が電気的にグ
ランドになり、立ち曲げ部１１ｃとバネ１５との係合に
よる電気的信号バネ１５とスイッチピン１６の接触、非
接触で検知することによりスイッチを構成している。こ
のスイッチの接触、非接触は回転リング１４の突起部１
４ｄで絞り開放になった時、バネ１５とスイッチピン１
６との接触を断たせスイッチがＯＦＦするようバネ１５
の一端と衝突させる構成になっている。以上が絞り装置
Ｂの構成である。
【００３３】次に、以上の構成による動作を説明する。
コイル４、５に接続端子４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂから通
電することによりステータヨーク２、３に磁界が発生
し、マグネットロータ３の磁界と作用し合い閉磁路を形
成する。このときコイル５に通電されていなければ通電
されたコイル４によって生じた磁路が支配的となり、マ
グネットロータ１に回転トルクを発生させる（コイル５
のみの通電時も同じ）また両コイル４、５に通電された
場合も同様にステータヨーク２、３にそれぞれ磁路を形
成し、マグネットロータ３と作用し合い、マグネットロ
ータ３に回転トルクを与える。一方、両方のコイル４、
５に順次電流方向を切り換えながら通電することにより
従来から周知であるステッピングモータの駆動を行うよ
うにしてある。この回転はマグネットロータ３のギヤ部
３ａと回転リング１４のギヤ部１４ｃとの噛み合いによ
り、回転リング１４を所定角度回転させる。この回転リ
ング１４の回転によって絞り羽根１３の表面ダボ１３ｂ
は回転方向に移動される。そして絞り羽根１３の裏面ダ
ボ１３ａはカム板１２に設けられた絞りカム１２ａと相
対関係により、絞り羽根１３を開方向もしくは閉方向に
揺動させて周知の絞り開閉動作を行い、露出調節が行わ
れる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ステータヨークと固定部材との位置決めをステータヨー
ク自体に設けた突起部または窪み部によって行ったの
で、従来でのステータヨークに穴を明けて固定部材から
の軸により位置決め支持した構成によるステータヨーク
の穴部周辺が薄肉部となることで生じた磁気飽和が発生
しなくなる為、モータ性能悪化がなくなり特に小型化モ
ータを製作する場合有効である。
【００３５】また、本発明によれば、ステータヨークと
固定部材の位置決めを、ステータヨークが積層されたも
のでの積層する際に必要な複数枚の軟磁性体の板を位置
決めするその位置決め部をそのまま固定部材との位置決
めにも利用したことにより、簡単な構成で従来でのステ
ータヨークに穴を明けてそこで位置決めする方法でのス
テータヨークの磁気飽和発生構造とは異なり、モータ性
能悪化をさせずに小型化を達成できる電磁駆動装置を提
供できるという効果がある。
【００３６】また、本発明によれば、二相モータでの両
ステータを共通化にするように、固定部材とステータヨ
ークの位置決め方法を片方のステータヨークはステータ
ヨークの突起部、また他の片方のステータヨークはステ
ータヨークの窪み部で固定部材との位置決めを行うよう
構成したので（ステータヨークを反対側は裏返して使用
する構造）、２つのステータヨークは共通化でき、異な
った２つのステータヨークを新規設ける必要がない為、
コストダウンとしての効果も期待できる。
【００３７】また、本発明によれば、前述の効果を持つ
モータの構成を光学機器の絞り装置に使用し、それを製
品に搭載することにより、近年の製品の小型化にも十分
応えられるアクチュエータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、 図１は、本発明の特徴を最もよく表
す電磁駆動装置、例えばステッピングモータの分解斜視
図である。
【図２】図２は、ステッピングモータの断面図である。
【図３】図３は、実施例１の電磁駆動装置Ａを駆動源と
して装備した電磁駆動絞り装置の分解斜視図である。
【図４】図４は、 従来のステッピングモータの構成を
示す図である。
【図５】図５は、従来のステッピングモータを小型化し
た構成を示す図である。
【符号の説明】
１ ステータヨーク １ａ 突起部 １ｂ 窪み部 ２ ステータヨーク ２ａ 突起部 ２ｂ 窪み部 ３ マグネットロータ ４、５ コイル ６ モータケース（固定部材） ７ モータケース蓋 Ａ 電磁駆動装置 Ｂ 電磁駆動絞り装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コイルへの通電により励磁するステータ
    ヨークと、該ステータヨークの励磁により駆動可能とな
    り、被駆動部材を移動させるロータと、該ロータと前記
    ステータヨークを位置決め支持する為の固定部材と、を
    備えた電磁駆動装置において、前記ステータヨークに
    は、突起部または窪み部が設けられており、その突起部
    または窪み部により、前記固定部材との間でステータヨ
    ークを位置決め支持することを特徴とする電磁駆動装
    置。
  2. 【請求項２】 軟磁性体の板を複数枚積層した形で構成
    し、コイル通電により励磁可能なステータヨークと、該
    ステータヨークの励磁により駆動可能となり、被駆動部
    材を移動させるロータと、該ロータと前記ステータヨー
    クを位置決め支持する為の固定部材と、を備えた電磁駆
    動装置において、前記ステータヨークを構成する軟磁性
    体の板には、積層する為の位置決め部を設け、該位置決
    め部により複数枚をそれぞれ位置決め積層するよう構成
    すると共に、該位置決め部は前記固定部材との間も位置
    決め支持するように構成されていることを特徴とする電
    磁駆動装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の電磁駆動装置において、
    前記ステータヨークを構成する軟磁性体の板に設けた位
    置決め部は、プレス加工等で表面には突起部、裏面には
    窪み部が施されて形成されており、前記突起部および窪
    み部を持つ複数枚の軟磁性体の板をそれぞれ突起部と窪
    み部を合わせるように重ねてステータヨークを構成する
    と共に、該ステータヨークの１つを前記固定部材に対し
    て前記突起部で位置決め支持する一方、該ステータヨー
    クのもう片方を前記固定部材に対して前記窪み部で位置
    決め支持させて、二相のステータヨークを共通化させた
    ことを特徴とする電磁駆動装置。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１つに記載
    の電磁駆動装置において、前記被駆動部材は、光学機器
    等の絞り装置の運動機構であることを特徴とする電磁駆
    動装置。
JP7070647A 1995-03-03 1995-03-03 電磁駆動装置 Pending JPH08251901A (ja)

Priority Applications (2)

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