JP4289759B2

JP4289759B2 - Drive transmission device and diaphragm blade drive device using the drive transmission device

Info

Publication number: JP4289759B2
Application number: JP2000116079A
Authority: JP
Inventors: 力青島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2020-04-18
Also published as: JP2001298936A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、超小型に構成したモータにより構成される駆動装置及び該装置を用いた絞り羽根駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小型円筒形状のステップモータとしては図９に示すものがある。ボビン１０１にステータコイル１０５が同心状に巻回され、ボビン１０１は２個のステータヨーク１０６で軸方向から挟持固定されており、かつステータヨーク１０６にはボビン１０１の内径面円周方向にステータ歯１０６ａと１０６ｂが交互に配置され、ケース１０３には、ステータ歯１０６ａまたは１０６ｂと一体のステータヨーク１０６が固定されてステータ１０２が構成されている。
【０００３】
２組のケース１０３の一方にはフランジ１１５と軸受け１０８が固定され、他方のケース１０３には他の軸受け１０８が固定されている。ロータ１０９はロータ軸１１０に固定されたロータ磁石１１１からなり、ロータ磁石１１１はステータ１０２のステータヨーク１０６ａと放射状の空隙部を形成している。そして、ロータ軸１１０は２個の軸受け１０８の間に回転可能に支持されている。
【０００４】
また１個のコイルで駆動するステップモータとしては時計で多く用いられている図１１に示すものがある。２０１は永久磁石からなるロータ、２０２、２０３はステータ、２０４はコイルである。
【０００５】
しかしながら、図９に示す上記従来の小型のステップモータはロータの外周にケース１０３、ボビン１０１、ステータコイル１０５、ステータヨーク１０６が同心状に配置されているためモータの外形寸法が大きくなってしまう欠点があった。また、ステータコイル１０５への通電により発生する磁束は図１０に示すように主としてステータ歯１０６ａの端面１０６ａ１とステータ歯１０６ｂの端面１０６ｂ１とを通過するためロータ磁石１１１に効果的に作用しないのでモータの出力は高くならない欠点がある。
【０００６】
図１１に示すものに関してもステータ２０２とステータ２０３のギャップが小さいところにコイルへの通電で発生する磁束が集中し効果的にマグネットに作用しない。本出願人はこのような問題を解決したモータを特開平０９−３３１６６６として提案している。
【０００７】
この提案されたモータは円周方向に等分割して異なる極に交互に着磁された永久磁石からなるロータを円筒形状に形成し、該ロータの軸方向に第１のコイル、ロータ及び第２のコイルを順に配置し、第１のコイルにより励磁される第１の外側磁極及び第１の内側磁極をロータの外周面及び内周面に対向させ、第２のコイルにより励磁される第２の外側磁極及び第２の内側磁極をロータの外周面及び内周面に対向させる様に構成したものであり、ロータ軸である回転軸が円筒形状の永久磁石内から取り出されている。
【０００８】
このような構成のモータは、出力が高くモータの外形寸法を小さいものとする事ができるがロータ軸と永久磁石との接合の容易化が望まれる。さらに上記構成ではマグネットを薄くすることにより第１の外側磁極と第１の内側磁極の間の距離及び第２の外側磁極と第２の内側磁極の間の距離を結果的に小さくでき磁気回路の磁気抵抗を小さくする事ができる。これによれば第１のコイル及び第２のコイルに流す電流は少ない電流で多くの磁束を発生させる事ができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平０９−３３１６６６等で記載されているタイプのモータは軸方向の長さがある程度必要とされる。このため最近は、軸方向の長さを非常に短くして超小型に構成したモータにより構成される駆動伝達装置が要望されており、特に、超小型に構成したモータにより構成される駆動伝達装置は、カメラの鏡筒内に配置され、絞り羽根やシャッター、レンズ等を駆動するために用いられてる駆動伝達装置として使用する場合に軸方向の長さを非常に短くして超小型に構成したモータにより構成される駆動伝達装置が必要とされるものである。
【００１０】
本発明の目的は、第１に、組み立てが容易で出力が高く超小型に構成したモータにより構成される駆動伝達装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の目的は、第２、軸方向の長さを非常に短くして超小型に構成したモータにより構成される駆動伝達装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の目的は、第３に、絞り羽根を開閉駆動するアクチエータとして光軸と平行方向に関してレンズの配置の邪魔にならない構成の絞り羽根駆動装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁されて回転可能な第１のマグネットと、前記第１のマグネットに一体的に設けられ前記第１のマグネットの着磁極数と同数の歯数の第１の歯車と、前記第１のマグネットの軸方向に重ねられて配置された第１のコイルと、前記第１のマグネットの外周面に対向し、前記第１のコイルにより励磁される外側磁極部が形成される第１のステータと、前記第１のマグネットの内周面に対向し、前記第１コイルにより励磁され、前記第１のコイルの内径よりも大きな外形を有する内側磁極部が形成される第１の補助ステータとからなる第１の駆動装置と、少なくとも外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着磁されて回転可能な第２のマグネットと、前記第２のマグネットに一体的に設けられ前記第２のマグネットの着磁極数と同数の歯数の第２の歯車と、前記第２のマグネットの軸方向に重ねて配置された第２のコイルと、前記第２のマグネットの外周面に対向し、前記第２のコイルにより励磁される外側磁極部が形成される第２のステータと、前記第２のマグネットの内周面に対向し、前記第２コイルにより励磁され、前記第２のコイルの内径よりも大きな外形を有する内側磁極部が形成される第２の補助ステータとからなる第２の駆動装置と、前記第１の歯車および前記第２の歯車に同時に噛み合う第３の歯車とを備え、前記第１のマグネットの着磁位相と前記第１のステータの外側磁極部との関係は前記第２のマグネットの着磁位相と前記第２のステータの外側磁極部との関係に対して（１８０／ｎ）°ずれた位置で、前記第１の歯車および前記第２の歯車が前記第３の歯車に噛み合うように前記第１および第２の駆動装置が配置し、前記第１および第２の駆動装置の駆動力を同時に前記第３の歯車に作用させることを特徴とする。
【００１８】
【実施例】
（実施例１）
図１〜図８は本発明の実施例を示す図であり、そのうち、図１は絞り羽根駆動機構の分解斜視図であり、図２は第１駆動装置の分解斜視図、図３は第２駆動装置の分解斜視図、図４は第１駆動装置の断面図、図５〜図８は第１駆動装置と第２駆動装置と出力手段からなるモータの関係を示す断面図である。第２駆動装置は第１駆動装置と同じ構造をしているため断面図は図４に示す第１駆動装置に準ずる。
【００１９】
図１から図８において、１はロータを構成する円筒形状のマグネットであり、このロータであるマグネット１は、その外周表面を円周方向にｎ分割して（本実施例では１０分割して）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁された着磁部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，１ｊとすると、この着磁部１ａ，１ｃ，１ｅ，１ｇ，１ｉがＳ極に着磁され、着磁部１ｂ，１ｄ，１ｆ，１ｈ，１ｊがＮ極に着磁されている。またマグネット１は射出成形により形成されるプラスチックマグネット材料により構成されている。これにより円筒形状の半径方向に関しての厚さは非常に薄く構成する事ができる。
【００２０】
またマグネット１には軸方向中央部に内径が小なる嵌合部１ｗを備えている。７は回転軸でロータであるマグネット１の嵌合部１ｗに圧入にて固着されている。回転軸７は一端が第２ステータ１８に回転可能に支持され他端が地板３０に回転可能に支持されている。
【００２１】
マグネット１は射出成形により成形されるプラスチックマグネットからなるため圧入による組み立てでも割れが発生する事はなくまた軸方向中央部に内径が小なる嵌合部１ｗを備えるという複雑な形状でも製造が容易となる。また回転軸７とマグネット１は圧入で組み立ておよび固着されるので組み立てが容易で安価で製造可能となる。これらの回転軸７とマグネット１とでロータを構成している。
【００２２】
２は円筒形状のコイルであり、コイル２は前記マグネット１と同心でかつ、マグネット１を軸方向に重ねて配置され、コイル２はその外径が前記マグネット１の外径とほぼ同じ寸法である。
【００２３】
１８は軟磁性材料からなる第１のステータで、第１のステータは外筒および中空柱形状の内筒からなっている。第１のステータ１８の外筒はその先端部が第１の外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅを形成している。２１は第一の補助ステータで内径部２１ｆが第１のステータ１８の内筒１８ｆに嵌合して固着されかつ外径部には前記第１のステータの外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅに対向した位相に対向部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ部が形成されている。対向部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ部はそれぞれがマグネット１の着磁に関して同位相になるように３６０／（ｎ／２）度、即ち７２度ずれて形成されており、また第１のステータ１８の第１の外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅはそれぞれがマグネット１の着磁に関して同位相になるように３６０／〈ｎ／２〉度、即ち７２度ずれて形成されている。第１のステータ１８の中空柱形状の内筒１８ｆと補助ステータ２１とで第１の内側磁極を構成している。
【００２４】
２３は第一ギヤで歯数はマグネット１の着磁極数と同数即ち１０枚で構成されて９おりマグネット１と一体的に形成されている。本実施例の場合は図５〜図８に示すようにマグネット各極の中心と歯先が一致する位相で形成されている。以上で請求項記載の第一の駆動装置を構成している。図１においてＡで示す。
【００２５】
３はロータを構成する円筒形状のマグネットであり、このロータであるマグネット３は、その外周表面を円周方向にｎ分割して（本実施例では１０分割して）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁された着磁部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊとすると、この着磁部３ａ，３ｃ，３ｅ，３ｇ，３ｉがＳ極に着磁され、着磁部３ｂ，３ｄ，３ｆ，３ｈ，３ｊがＮ極に着磁されている。またマグネット３は射出成形により形成されるプラスチックマグネット材料により構成されている。これにより円筒形状の半径方向に関しての厚さは非常に薄く構成する事ができる。
【００２６】
またマグネット３には軸方向中央部に内径が小なる嵌合部３ｗを備えている。８は回転軸でロータであるマグネット３の嵌合部３ｗに圧入にて固着されている。回転軸８は一端が第２ステータ１９に回転可能に支持され他端が地板３０に回転可能に指示されている。
【００２７】
マグネット３は射出成形により成形されるプラスチックマグネットからなるため圧入による組み立てでも割れが発生する事はなくまた軸方向中央部に内径が小なる嵌合部３ｗを備えるという複雑な形状でも製造が容易となる。また回転軸８とマグネット３は圧入で組み立ておよび固着されるので組み立てが容易で安価で製造可能となる。これらの回転軸８とマグネット３とでロータを構成している。
【００２８】
４は円筒形状のコイルであり、コイル４は前記マグネット３と同心でかつ、マグネット１を軸方向に重ねて配置され、コイル４はその外径が前記マグネット３の外径とほぼ同じ寸法である。
【００２９】
１９は軟磁性材料からなる第２のステータで、第２のステータは外筒および中空柱形状の内筒からなっている。第２のステータ１９の外筒はその先端部が第２の外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅを形成している。２２は第二の補助ステータで内径部２２ｆが第２のステータ１９の内筒１９ｆに嵌合して固着されかつ外径部には前記第２のステータの外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅに対向した位相に対向部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ部が形成されている。対向部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ部はそれぞれがマグネット３の着磁に関して同位相になるように３６０／（ｎ／２）度、即ち７２度ずれて形成されており、また第２のステータ１９の第２の外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅはそれぞれがマグネット３の着磁に関して同位相になるように３６０／〈ｎ／２〉度、即ち７２度ずれて形成されている。第２のステータ１９の中空柱形状の内筒１９ｆと補助ステータ２２とで第２の内側磁極を構成している。
【００３０】
２４は第二ギヤで歯数はマグネット３の着磁極数と同数即ち１０枚で構成されておりマグネット３と一体的に形成されている。本実施例の場合は図５〜図８に示すようにマグネット各極の中心と歯先が一致する位相で形成されている。以上で請求項記載の第二の駆動装置を構成している。図１においてＢで示す。
【００３１】
３０は地板で、３１は地板の嵌合部３０Ａと回転可能に取り付けられた出力リングである。地板には開口部３０Ｄがある。第１の駆動装置Ａと第２の駆動装置Ｂは第１ステータ１８、第２ステータ１９が公知の方法たとえば接着やビス止め等により地板３０に固定されている。
【００３２】
上記第一の駆動装置と上記第二の駆動装置は地板３０に軸方向が平行になる様配置されている。出力リング３１にはギヤ部３１Ａがありギヤ部３１Ａは前記第一の駆動装置のマグネットと一体的に構成された第一ギヤ２３と前記第二の駆動装置のマグネットと一体的に構成された第二ギヤ２４とに噛み合って連結されている。出力リング３１は請求項で記載した出力手段である。
【００３３】
これにより前記第一の駆動装置のマグネット１と前記第二の駆動装置のマグネット３とは出力リング３１を介してお互いに連動して駆動する事ができる。この場合のマグネット１の着磁位相と第１のステータの外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅの関係はマグネット３の着磁位相と第２のステータの外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅの関係に対して１８０／ｎ度、即ち１８°ずれて配置されている。
【００３４】
出力リング３１は第１の駆動装置と第２の駆動装置によって回転駆動される。この様子は後述する。３２、３３は絞り羽根であり地板３０に形成されたカム溝３０Ａ、３０Ｂにダボ３２Ａ、３３Ａが摺動可能に嵌合し、且つ孔３２Ｂ、３３Ｂが出力リング３１のダボ３１Ｂ、３１Ｃに回転可能に嵌合している。出力リング３１の回転により絞り羽根３２、３３は光軸廻りに回転しつつ開口量を変化させるよう構成されている。
【００３５】
第１のステータ１８の外側磁極１８ａ，１８ｂ、，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ及び第２のステータ１９の外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅは切欠き穴と軸と平行方向に延出する歯により構成されている。この構成によりモータの直径を最小限にしつつ磁極の形成が可能となる。つまりもし、外側磁極を半径方向に延びる凹凸で形成するとその分モータの直径は大きくなってしまうのであるが、本実施例では切欠き穴と軸と平行方向に延出する歯により外側磁極を構成しているので第１の駆動装置及び第２の駆動装置の直径を最小限に抑える事ができる。また開口部３０Ｄを遮らぬように第１の駆動装置及び第２の駆動装置を配置してあるがそれらの直径Ｄを最小限に抑える事ができる事で開口部を除いた部分の幅Ｗが小さく抑えられ絞り羽根駆動装置そのものの直径も小さく抑える事ができる。その様子を図１及び図４に示す。
【００３６】
第１の駆動装置も第２の駆動装置とも長さはマグネットの長さに第１のコイル或いは第２のコイルの長さを加えただけの長さがあればほぼ良い事になり非常に短いアクチエータとして構成できそれら第１の駆動装置も第２の駆動装置を軸方向が平行になるよう並べて配置してあるので絞り羽根を駆動するアクチエータとして光軸と平行方向に関して短く他のレンズや構造物に対して邪魔にならないように構成できる。
【００３７】
第１のステータ１８の外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅおよび第１の内側磁極の一部を構成する第一の補助ステータの外径部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅはマグネット１の一端側の外周面および内周面に対向してマグネット１の一端側を挟み込むように設けられる。
【００３８】
第２のステータ１９の外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅおよび第２の内側磁極の一部を構成する第２の補助ステータ２２の外径部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅはマグネット１の他端側の外周面および内周面に対向してマグネット１の他端側を挟み込むように設けられる。
【００３９】
第１のステータ１８の外筒および内筒の間にコイル２が設けられ、このコイル２に通電される事により第１のステータ１８及び第１の補助ヨーク２１とが励磁される。
【００４０】
第２のステータ１９の外筒および内筒の間にコイル４が設けられ、このコイル４に通電される事により第２のステータ１９及び第２の補助ヨーク２２とが励磁される。
【００４１】
したがって、コイル２により発生する磁束は外側磁極１８ａ，１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅおよび内側磁極の一部を構成する対向部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅとの間にあるロータであるマグネット１を横切るので、効果的にロータであるマグネットに作用し、コイル４により発生する磁束は外側磁極１９ａ，１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅおよび内側磁極の一部を構成する対向部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅとの間のロータであるマグネット３を横切るので、効果的にロータであるマグネットに作用しモータの出力を高める。
【００４２】
前記第１の内側磁極は前記第１のコイルの内径よりも大きな外径を有し前記第２の内側磁極は前記第２のコイルの内径よりも大きな外径を有している事によりコイルの内径を小さくしてコイルの占有する体積を大きくしても第一の外側磁極と第一の内側磁極の距離および第二の外側磁極と第二の内側磁極の距離を小さく構成する事が可能になる。これによりコイル側から見た磁気抵抗は小さく構成されるため小さな電力によっても多くの磁束を発生させる事ができるのでモータの出力が高まる。
【００４３】
図５〜図８は第１駆動装と置第２駆動装置と出力手段からなるモータの関係を示す断面図である。
【００４４】
マグネット１の着磁位相と第１のステータの外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅの関係はマグネット３の着磁位相と第２のステータの外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅの関係に対して１８０／ｎ度、即ち１８°ずれて配置されている。
【００４５】
次に、出力リング３１が第１の駆動装置と第２の駆動装置によって駆動される様子を説明する。図５の状態からコイル２および４に通電して、第１のステータ１８の外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅをＮ極とし、第１の内側磁極の一部を構成する第１の補助ヨーク２１の対向部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅをＳ極とし、第２のステータ１９の外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅをＮ極とし、第２の内側磁極の一部を構成する第２の補助ヨーク２２の対向部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅをＳ極に励磁すると、出力リング３１によって連結されているマグネット１およびマグネット３は反時計方向に１８度回転し、それに対応した位置に出力リング３１も同時に回転し図６に示す状態になる。
【００４６】
次にコイル２への通電を反転させ、第１のステータ１８の外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅをＳ極とし、第１の内側磁極の一部を構成する第１の補助ヨーク２１の対向部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅをＮ極とし、第２のステータ１９の外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅをＮ極とし、第２の内側磁極の一部を構成する第２の補助ヨーク２２の対向部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅをＳ極に励磁すると、出力リング３１によって連結されているマグネット１およびマグネット３は反時計方向に１８度回転し、それに対応した位置に出力リング３１も同時に回転し図７に示す状態になる。
【００４７】
次にコイル４への通電を反転させ、第１のステータ１８の外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅをＳ極とし、第１の内側磁極の一部を構成する第１の補助ヨーク２１の対向部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅをＮ極とし、第２のステータ１９の外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅをＳ極とし、第２の内側磁極の一部を構成する第２の補助ヨーク２２の対向部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅをＮ極に励磁すると、出力リング３１によって連結されているマグネット１およびマグネット３は反時計方向に１８度回転し、それに対応した位置に出力リング３１も同時に回転し図８に示す状態になる。
【００４８】
以後このようにコイル２およびコイル４への通電方向を順次切り換えていくことによりマグネット１及びマグネット３、出力リング３１も同時に回転し通電位相に応じた位置へと回転していくものである。
【００４９】
ここで、このような構成のアクチエータが超小型化となる上で最適な構成である事について述べる。アクチエータ基本構成について述べると、
第１に第１の駆動装置および第２駆動装置のマグネットを中空の円筒形状に形成している事、
第２に第１の駆動装置および第２駆動装置のマグネットの外周面を周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁している事、
第３に第１の駆動装置および第２駆動装置のマグネットの軸方向にコイルとマグネットを重ねて配置している事、
第４に第１の駆動装置および第２駆動装置の第１、第２のコイルにより励磁される第１、第２のステータの外側磁極および内側磁極をマグネットの外周面および内周面に対向させている事、
第５に第１の駆動装置および第２駆動装置の外側磁極を切欠き穴と軸と平行方向に延出する歯により構成しているの事
第６に第１の駆動装置および第２駆動装置のを平行に並べて配置している事である。
【００５０】
この第一の駆動装置および第二の駆動装置の径はマグネットの径にステータの磁極を対向させるだけの大きさがあればよく、また、第一の駆動装置および第二の駆動装置の長さはマグネットの長さに第１のコイル或いは第２のコイルの長さを加えただけの長さがあればほぼ良い事になる。このため第一の駆動装置および第二の駆動装置の大きさは、マグネットおよびコイルの径と長さによって決まるもので、マグネットおよびコイルの径と長さをそれぞれ非常に小さくすれば第一の駆動装置および第二の駆動装置を超小型にする事ができるものである。
【００５１】
この時、マグネットおよびコイルの径と長さをそれぞれ非常に小さくすると、第一の駆動装置および第二の駆動装置としての精度を維持する事が難しくなるが、これはマグネットを中空の円筒形状に形成し、この中空の円筒形状に形成されたマグネットの外周面および内周面に第１、第２のステータの外側磁極および内側磁極を対向させる単純な構造により第一の駆動装置および第二の駆動装置の精度の問題を解決している。この時、マグネットの外周面だけでなく、マグネットの内周面も円周方向に分割して着磁すれば、モータの出力を更に高める事ができる。
【００５２】
開口部３０Ｄを遮らぬように第１の駆動装置及び第２の駆動装置を配置してあるがそれらの直径がを最小限に抑える事ができる事で絞り羽根駆動装置そのものの直径も小さく抑える事ができる。
【００５３】
第１の駆動装置および第２駆動装置を軸方向が平行になるよう並べて配置している事で絞り羽根を駆動するアクチエータとして光軸と平行方向に関して短く他のレンズや構造物に対して邪魔にならないように構成できる。
【００５４】
前述したようにマグネット１の着磁位相と第１のステータの外側磁極１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅの関係はマグネット３の着磁位相と第２のステータの外側磁極１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅの関係に対して１８０／ｎ度、即ち１８°ずれて配置する必要がある。また第１ギヤ２３及び第二ギヤ２４の歯数はマグネット１、３の着磁極数と同数即ち１０枚で構成されておりマグネット１あるいはマグネット３と一体的に形成されている。
【００５５】
そのため組み立て作業者は第一ギヤ、第二ギヤの歯の位相を見る事でマグネットの着磁位相を検出可能である。本実施例の場合はマグネット各極の中心と歯先が一致する位相で形成されている。
【００５６】
これによりマグネットの着磁位相をギヤの歯の位置を見る事で目視可能になるので組み立て時に第一の駆動装置のマグネットと前記第二の駆動装置のマグネットの前記出力手段を介しての相対的回転位置を所定の位置で組み立てやすくなり組み立ての作業効率が高まる。
【００５７】
本実施例ではマグネット１とマグネット３とを着磁極数と同数の歯数のギヤと出力リングのギヤにて連結したが、組み立ての容易さを考慮しなければ第１ギヤ、第２ギヤの歯数はマグネット１とマグネット３とを着磁極数と同数にしなくても良い。
【００５８】
またマグネット１とマグネット３の連結を第１ギヤ２３、第２ギヤ２４、出力リング３１のギヤ部３１Ａでおこなったが、その他の連結方法でも良い。例えばマグネット１、マグネット３にピンを設け、出力リングにそれに勘合する溝を設ける。マグネット１、マグネット３の回転量が少ない場合はこのような構成でも達成可能である。
【００５９】
本実施例では第１の駆動装置と第２の駆動装置と伝達機構である出力リングによって構成する駆動伝達装置は絞り羽根を開平駆動するためのアクチエータとして用いたが、他の用途例えばレンズ駆動のためのカム筒等を回転させる等にも使用可能で高出力で直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伝達装置としても有用なものとなる。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、第１および第２の駆動装置は組み立て容易であって出力が高くすることができるとともに、第１の駆動装置と第２の駆動装置はお互いに連動して第３の歯車を駆動することができる。したがって、軸方向の長さを短い駆動伝達装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は絞り羽根駆動機構の分解斜視図である。
【図２】図２は第１駆動装置の分解斜視図である。
【図３】図３は第２駆動装置の分解斜視図である。
【図４】図４は第１駆動装置の断面図である。
【図５】図５は第１駆動装と置第２駆動装置と出力手段からなるモータの関係を示す断面図である。
【図６】図６は第１駆動装と置第２駆動装置と出力手段からなるモータの関係を示す断面図である。
【図７】図７は第１駆動装と置第２駆動装置と出力手段からなるモータの関係を示す断面図である。
【図８】図８は第１駆動装と置第２駆動装置と出力手段からなるモータの関係を示す断面図である。
【図９】図９は従来のステップモータの断面図である。
【図１０】図１０は従来のステップモータのステータの様子を示す断面図である。
【図１１】図１１は別の従来のステップモータの平面図である。
【符号の説明】
１マグネット
２コイル
３マグネット
４コイル
７回転軸
８回転軸
１８第１のステータ
１９第２のステータ
２１補助ステータ
２２補助ステータ
２３第１のギヤ
２４第２のギヤ
３０地板
３１出力リング
３２絞り羽根
３３絞り羽根[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a driving device constituted by an ultra-compact motor and a diaphragm blade driving device using the device.
[0002]
[Prior art]
A conventional small cylindrical step motor is shown in FIG. A stator coil 105 is concentrically wound around the bobbin 101, the bobbin 101 is sandwiched and fixed from two axial directions by two stator yokes 106, and the stator teeth are fixed to the stator yoke 106 in the circumferential direction of the inner surface of the bobbin 101. 106a and 106b are alternately arranged, and a stator yoke 106 is configured by fixing a stator yoke 106 integral with the stator teeth 106a or 106b to the case 103.
[0003]
A flange 115 and a bearing 108 are fixed to one of the two sets of cases 103, and another bearing 108 is fixed to the other case 103. The rotor 109 is composed of a rotor magnet 111 fixed to the rotor shaft 110, and the rotor magnet 111 forms a radial gap with the stator yoke 106 a of the stator 102. The rotor shaft 110 is rotatably supported between the two bearings 108.
[0004]
As a step motor driven by one coil, there is one shown in FIG. 201 is a rotor made of a permanent magnet, 202 and 203 are stators, and 204 is a coil.
[0005]
However, the conventional small step motor shown in FIG. 9 has a disadvantage that the outer dimensions of the motor become large because the case 103, the bobbin 101, the stator coil 105, and the stator yoke 106 are arranged concentrically on the outer periphery of the rotor. was there. Since the magnetic flux generated by energizing the stator coil 105 mainly passes through the end face 106a1 of the stator tooth 106a and the end face 106b1 of the stator tooth 106b as shown in FIG. 10, it does not act effectively on the rotor magnet 111. There is a drawback that the output does not increase.
[0006]
Also in the case shown in FIG. 11, the magnetic flux generated by energizing the coil concentrates where the gap between the stator 202 and the stator 203 is small and does not act on the magnet effectively. The present applicant has proposed a motor that solves such a problem as Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-331666.
[0007]
In the proposed motor, a rotor composed of permanent magnets that are equally divided in the circumferential direction and alternately magnetized in different poles is formed in a cylindrical shape, and the first coil, the rotor, and the second are formed in the axial direction of the rotor. Are arranged in order, the first outer magnetic pole and the first inner magnetic pole excited by the first coil are opposed to the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rotor, and the second coil excited by the second coil The outer magnetic pole and the second inner magnetic pole are configured to face the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the rotor, and the rotating shaft that is the rotor shaft is taken out from the cylindrical permanent magnet.
[0008]
The motor having such a configuration has a high output and can have a small external dimension, but it is desired to facilitate the joining of the rotor shaft and the permanent magnet. Further, in the above configuration, by reducing the thickness of the magnet, the distance between the first outer magnetic pole and the first inner magnetic pole and the distance between the second outer magnetic pole and the second inner magnetic pole can be reduced as a result. Magnetic resistance can be reduced. According to this, it is possible to generate a large amount of magnetic flux with a small amount of current flowing through the first coil and the second coil.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, a motor of the type described in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-331666 needs a certain length in the axial direction. For this reason, recently, there has been a demand for a drive transmission device constituted by a motor having a very small axial length and an ultra-compact motor, and in particular, a drive transmission device constituted by an ultra-compact motor. Is arranged in the lens barrel of the camera, and when used as a drive transmission device that is used to drive diaphragm blades, shutters, lenses, etc., the axial length is extremely shortened to make it ultra compact A drive transmission device constituted by a motor is required.
[0010]
An object of the present invention is, firstly, to provide a drive transmission device constituted by a motor that is easy to assemble, has high output, and is configured in a very small size.
[0011]
The second object of the present invention is to provide a drive transmission device constituted by a motor that is configured to be very small by shortening the length in the second axial direction.
[0012]
A third object of the present invention is to provide an aperture blade driving device having a configuration that does not interfere with the arrangement of lenses in the direction parallel to the optical axis as an actuator for opening and closing the aperture blades.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a first magnet that is rotatable at least with an outer peripheral surface divided into n in the circumferential direction and alternately magnetized to different poles, and the first magnet. A first gear provided with the same number of teeth as the number of magnetic poles of the first magnet, a first coil arranged to overlap in the axial direction of the first magnet, and the first magnet A first stator that is opposed to the outer peripheral surface and formed with an outer magnetic pole portion that is excited by the first coil; and an inner peripheral surface of the first magnet that is excited by the first coil; A first driving device comprising a first auxiliary stator having an inner magnetic pole portion having an outer shape larger than the inner diameter of the first coil, and at least an outer peripheral surface divided in the circumferential direction and alternately attached to different poles Magnetized and rotatable second magnet A second gear provided integrally with the second magnet and having the same number of teeth as the number of magnetic poles of the second magnet, and a second gear arranged to overlap in the axial direction of the second magnet. Facing the outer peripheral surface of the second magnet, the second stator formed with the outer magnetic pole portion excited by the second coil, and the inner peripheral surface of the second magnet. A second driving device comprising a second auxiliary stator which is excited by the second coil and has an inner magnetic pole portion having an outer shape larger than the inner diameter of the second coil; the first gear; A third gear that meshes with the second gear simultaneously, and the relationship between the magnetization phase of the first magnet and the outer magnetic pole portion of the first stator is related to the magnetization phase of the second magnet and the Relationship with the outer magnetic pole part of the second stator Against (180 / n) in ° shifted position, the first gear and the second gear and the third said so as to mesh with the gear first and second drive arrangement Then, the driving forces of the first and second driving devices are simultaneously applied to the third gear. It is characterized by that.
[0018]
【Example】
Example 1
1 to 8 are views showing an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is an exploded perspective view of a diaphragm blade drive mechanism, FIG. 2 is an exploded perspective view of a first drive device, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the drive device, FIG. 4 is a cross-sectional view of the first drive device, and FIGS. 5 to 8 are cross-sectional views showing the relationship between the first drive device, the second drive device, and the output means. Since the second drive device has the same structure as the first drive device, the cross-sectional view conforms to the first drive device shown in FIG.
[0019]
1 to 8, reference numeral 1 denotes a cylindrical magnet constituting the rotor, and the magnet 1 as the rotor is divided into n parts in the circumferential direction (in this example, 10 parts). Assuming that the magnetized portions 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i, and 1j in which the S pole and the N pole are alternately magnetized, the magnetized portions 1a, 1c, 1e, 1g, and 1i Is magnetized to the S pole, and the magnetized portions 1b, 1d, 1f, 1h, 1j are magnetized to the N pole. The magnet 1 is made of a plastic magnet material formed by injection molding. Thereby, the thickness of the cylindrical shape in the radial direction can be made very thin.
[0020]
Further, the magnet 1 is provided with a fitting portion 1w having a small inner diameter in the central portion in the axial direction. Reference numeral 7 denotes a rotating shaft that is fixed to the fitting portion 1w of the magnet 1 as a rotor by press fitting. One end of the rotating shaft 7 is rotatably supported by the second stator 18, and the other end is rotatably supported by the main plate 30.
[0021]
Since the magnet 1 is made of a plastic magnet formed by injection molding, cracks do not occur even in assembly by press-fitting, and even a complicated shape having a fitting portion 1w having a small inner diameter at the center in the axial direction can be easily manufactured. Become. Further, since the rotary shaft 7 and the magnet 1 are assembled and fixed by press-fitting, the assembly is easy and can be manufactured at low cost. The rotating shaft 7 and the magnet 1 constitute a rotor.
[0022]
Reference numeral 2 denotes a cylindrical coil. The coil 2 is concentric with the magnet 1 and is disposed so as to overlap the magnet 1 in the axial direction. The outer diameter of the coil 2 is substantially the same as the outer diameter of the magnet 1. .
[0023]
Reference numeral 18 denotes a first stator made of a soft magnetic material. The first stator includes an outer cylinder and a hollow columnar inner cylinder. The tip of the outer cylinder of the first stator 18 forms first outer magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, and 18e. A first auxiliary stator 21 has an inner diameter portion 21f fitted and fixed to the inner cylinder 18f of the first stator 18, and the outer diameter portion has outer magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, Opposing portions 21a, 21b, 21c, 21d, and 21e are formed in the phase facing 18e. The facing portions 21a, 21b, 21c, 21d, and 21e are formed to be shifted by 360 / (n / 2) degrees, that is, 72 degrees so that they are in phase with respect to the magnetization of the magnet 1. The first outer magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, and 18e of the stator 18 are formed so as to be shifted by 360 / <n / 2> degrees, that is, 72 degrees so that they are in phase with respect to the magnetization of the magnet 1. . The hollow cylinder-shaped inner cylinder 18f of the first stator 18 and the auxiliary stator 21 constitute a first inner magnetic pole.
[0024]
Reference numeral 23 denotes a first gear, and the number of teeth is the same as the number of magnetized magnetic poles of the magnet 1, that is, 10 pieces, and is formed integrally with the magnet 1. In the case of the present embodiment, as shown in FIGS. 5 to 8, the center of each magnet pole and the tooth tip are formed to coincide with each other. The first drive device described in the claims is configured as described above. In FIG.
[0025]
Reference numeral 3 denotes a cylindrical magnet constituting the rotor, and the magnet 3 as the rotor has an outer peripheral surface divided into n parts in the circumferential direction (in this example, divided into 10 parts), and S poles and N poles are alternately arranged. If the magnetized portions 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i, and 3j are magnetized, the magnetized portions 3a, 3c, 3e, 3g, and 3i are magnetized to the S pole. The magnetized portions 3b, 3d, 3f, 3h, 3j are magnetized to the N pole. The magnet 3 is made of a plastic magnet material formed by injection molding. Thereby, the thickness of the cylindrical shape in the radial direction can be made very thin.
[0026]
In addition, the magnet 3 includes a fitting portion 3w having a small inner diameter at the central portion in the axial direction. Reference numeral 8 denotes a rotating shaft that is fixed to the fitting portion 3w of the magnet 3 as a rotor by press-fitting. One end of the rotating shaft 8 is rotatably supported by the second stator 19, and the other end is instructed to rotate by the main plate 30.
[0027]
Since the magnet 3 is made of a plastic magnet molded by injection molding, cracks do not occur even in assembly by press-fitting, and manufacture is easy even in a complicated shape having a fitting portion 3w having a small inner diameter in the center in the axial direction. Become. Further, since the rotary shaft 8 and the magnet 3 are assembled and fixed by press-fitting, the assembly is easy and can be manufactured at low cost. The rotating shaft 8 and the magnet 3 constitute a rotor.
[0028]
Reference numeral 4 denotes a cylindrical coil. The coil 4 is concentric with the magnet 3 and is arranged so that the magnet 1 is overlapped in the axial direction, and the outer diameter of the coil 4 is substantially the same as the outer diameter of the magnet 3. .
[0029]
Reference numeral 19 denotes a second stator made of a soft magnetic material. The second stator includes an outer cylinder and a hollow columnar inner cylinder. The outer cylinder of the second stator 19 has second outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d, and 19e formed at the tip. Reference numeral 22 denotes a second auxiliary stator having an inner diameter portion 22f fitted and fixed to the inner cylinder 19f of the second stator 19, and an outer diameter portion having outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d, Opposing portions 22a, 22b, 22c, 22d, and 22e are formed in the phase facing 19e. The facing portions 22a, 22b, 22c, 22d, and 22e are formed so as to be shifted by 360 / (n / 2) degrees, that is, 72 degrees so that they are in phase with respect to the magnetization of the magnet 3. The second outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d, and 19e of the stator 19 are formed so as to be shifted from each other by 360 / <n / 2> degrees, that is, 72 degrees so that they are in phase with respect to the magnetization of the magnet 3. . The hollow cylinder-shaped inner cylinder 19f of the second stator 19 and the auxiliary stator 22 constitute a second inner magnetic pole.
[0030]
Reference numeral 24 denotes a second gear, and the number of teeth is the same as the number of magnetic poles of the magnet 3, that is, 10 pieces, and is formed integrally with the magnet 3. In the case of the present embodiment, as shown in FIGS. 5 to 8, the center of each magnet pole and the tooth tip are formed to coincide with each other. The second drive device described in the claims is configured as described above. In FIG.
[0031]
Reference numeral 30 denotes a ground plate, and 31 denotes an output ring that is rotatably attached to the fitting portion 30A of the ground plate. The base plate has an opening 30D. In the first driving device A and the second driving device B, the first stator 18 and the second stator 19 are fixed to the base plate 30 by a known method such as bonding or screwing.
[0032]
The first driving device and the second driving device are arranged so that the axial direction is parallel to the main plate 30. The output ring 31 has a gear portion 31A, and the gear portion 31A is a first gear 23 configured integrally with the magnet of the first driving device and a first gear configured integrally with the magnet of the second driving device. The two gears 24 are engaged and connected. The output ring 31 is output means described in the claims.
[0033]
Thereby, the magnet 1 of the first driving device and the magnet 3 of the second driving device can be driven in conjunction with each other via the output ring 31. In this case, the relationship between the magnetization phase of the magnet 1 and the outer magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, 18e of the first stator is the same as the magnetization phase of the magnet 3 and the outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d of the second stator. , 19e and 180 / n degrees, that is, 18 ° shifted.
[0034]
The output ring 31 is rotationally driven by the first driving device and the second driving device. This will be described later. 32 and 33 are aperture blades, and dowels 32A and 33A are slidably fitted into cam grooves 30A and 30B formed in the base plate 30, and holes 32B and 33B are rotatable to dowels 31B and 31C of the output ring 31. Is fitted. The aperture blades 32 and 33 are configured to change the aperture amount while rotating around the optical axis by the rotation of the output ring 31.
[0035]
The outer magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, 18e of the first stator 18 and the outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d, 19e of the second stator 19 are teeth extending in a direction parallel to the notch hole and the axis. It is comprised by. With this configuration, the magnetic pole can be formed while minimizing the diameter of the motor. In other words, if the outer magnetic pole is formed with irregularities extending in the radial direction, the diameter of the motor increases accordingly, but in this embodiment, the outer magnetic pole is constituted by the notch hole and the tooth extending in the direction parallel to the axis. Therefore, the diameters of the first drive device and the second drive device can be minimized. In addition, the first driving device and the second driving device are arranged so as not to block the opening 30D, but the diameter W of the portion excluding the opening can be reduced by minimizing the diameter D thereof. The diameter of the diaphragm blade drive device itself can be suppressed to be small. This is shown in FIGS.
[0036]
Both the first driving device and the second driving device are almost short as long as the length of the magnet is equal to the length of the first coil or the second coil. Since the first driving device can be configured as an actuator and the second driving device is arranged side by side so that the axial directions thereof are parallel to each other, the other actuators for driving the diaphragm blades are short with respect to the direction parallel to the optical axis. It can be configured not to get in the way.
[0037]
Outer magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, and 18e of the first stator 18 and outer diameter portions 21a, 21b, 21c, 21d, and 21e of the first auxiliary stator that constitute a part of the first inner magnetic pole are magnet 1 The one end side of the magnet 1 is provided so as to be opposed to the outer peripheral surface and the inner peripheral surface on one end side.
[0038]
The outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d, 19e of the second stator 19 and the outer diameter portions 22a, 22b, 22c, 22d, 22e of the second auxiliary stator 22 constituting a part of the second inner magnetic pole are magnets. 1 is provided so as to sandwich the other end side of the magnet 1 facing the outer peripheral surface and the inner peripheral surface on the other end side.
[0039]
The coil 2 is provided between the outer cylinder and the inner cylinder of the first stator 18, and when the coil 2 is energized, the first stator 18 and the first auxiliary yoke 21 are excited.
[0040]
The coil 4 is provided between the outer cylinder and the inner cylinder of the second stator 19, and when the coil 4 is energized, the second stator 19 and the second auxiliary yoke 22 are excited.
[0041]
Therefore, the magnetic flux generated by the coil 2 is a magnet 1 that is a rotor between the outer magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, and 18e and the facing portions 21a, 21b, 21c, 21d, and 21e that constitute a part of the inner magnetic pole. The magnetic flux generated by the coil 4 effectively acts on the magnet that is the rotor, and the opposing magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d, 19e and the opposing portions 22a, 22b, 22c constituting a part of the inner magnetic pole, Since the magnet 3 that is the rotor between 22d and 22e is traversed, it effectively acts on the magnet that is the rotor to increase the output of the motor.
[0042]
The first inner magnetic pole has an outer diameter larger than the inner diameter of the first coil, and the second inner magnetic pole has an outer diameter larger than the inner diameter of the second coil. Even if the inner diameter is reduced and the volume occupied by the coil is increased, the distance between the first outer magnetic pole and the first inner magnetic pole and the distance between the second outer magnetic pole and the second inner magnetic pole can be reduced. Become. As a result, the magnetic resistance viewed from the coil side is made small, so that a large amount of magnetic flux can be generated even with a small electric power, so that the output of the motor is increased.
[0043]
5 to 8 are cross-sectional views showing the relationship between the first driving device, the second driving device, and the motor composed of the output means.
[0044]
The relationship between the magnetization phase of the magnet 1 and the outer magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, and 18e of the first stator is the same as that of the magnet 3 and the outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d, and 19e of the second stator. They are arranged 180 / n degrees away from the relationship, ie 18 ° apart.
[0045]
Next, how the output ring 31 is driven by the first driving device and the second driving device will be described. From the state of FIG. 5, the coils 2 and 4 are energized, and the outer magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, and 18e of the first stator 18 are set to the N pole, and the first inner magnetic pole that constitutes a part of the first inner magnetic pole The opposing portions 21a, 21b, 21c, 21d, and 21e of the auxiliary yoke 21 are S poles, the outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d, and 19e of the second stator 19 are N poles, and part of the second inner magnetic poles When the opposing portions 22a, 22b, 22c, 22d, and 22e of the second auxiliary yoke 22 that constitutes the second auxiliary yoke 22 are excited to the south pole, the magnet 1 and the magnet 3 connected by the output ring 31 rotate 18 degrees counterclockwise. The output ring 31 is simultaneously rotated to a position corresponding to that, and the state shown in FIG. 6 is obtained.
[0046]
Next, the energization to the coil 2 is reversed, and the first magnetic pole 18a, 18b, 18c, 18d, 18e of the first stator 18 is used as the S pole, and the first auxiliary yoke 21 that constitutes a part of the first inner magnetic pole. The opposing portions 21a, 21b, 21c, 21d, and 21e of the second stator 19 have N poles, the outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d, and 19e of the second stator 19 have N poles, and constitute a part of the second inner magnetic pole. When the opposing portions 22a, 22b, 22c, 22d, and 22e of the second auxiliary yoke 22 are excited to the south pole, the magnet 1 and the magnet 3 connected by the output ring 31 rotate 18 degrees in the counterclockwise direction. The output ring 31 also rotates at the same position as shown in FIG.
[0047]
Next, the energization to the coil 4 is reversed, and the first magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, 18e of the first stator 18 are made S poles, and the first auxiliary yoke 21 constituting a part of the first inner magnetic poles. The opposing portions 21a, 21b, 21c, 21d, and 21e are N poles, and the outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, 19d, and 19e of the second stator 19 are S poles, and constitute a part of the second inner magnetic pole. When the opposing portions 22a, 22b, 22c, 22d, and 22e of the second auxiliary yoke 22 are excited to the N pole, the magnet 1 and the magnet 3 connected by the output ring 31 rotate 18 degrees counterclockwise, corresponding to it. The output ring 31 is simultaneously rotated to the position shown in FIG.
[0048]
Thereafter, by sequentially switching the energization directions to the coil 2 and the coil 4 in this way, the magnet 1, the magnet 3 and the output ring 31 are simultaneously rotated to rotate to a position corresponding to the energization phase.
[0049]
Here, it will be described that an actuator having such a configuration is optimal for miniaturization. The basic structure of the actuator is as follows:
First, the magnets of the first driving device and the second driving device are formed in a hollow cylindrical shape,
Secondly, the outer peripheral surfaces of the magnets of the first driving device and the second driving device are n-divided in the circumferential direction and alternately magnetized to different poles,
Thirdly, the coil and the magnet are arranged to overlap in the axial direction of the magnet of the first driving device and the second driving device,
Fourth, the outer and inner magnetic poles of the first and second stators excited by the first and second coils of the first driving device and the second driving device are opposed to the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the magnet. That
Fifth, the outer magnetic poles of the first driving device and the second driving device are constituted by notches and teeth extending in a direction parallel to the axis.
Sixth, the first driving device and the second driving device are arranged in parallel.
[0050]
The diameters of the first driving device and the second driving device need only be large enough to make the magnetic pole of the stator face the diameter of the magnet, and the length of the first driving device and the second driving device. If the length is equal to the length of the magnet plus the length of the first coil or the second coil, it is almost satisfactory. For this reason, the size of the first driving device and the second driving device is determined by the diameter and length of the magnet and the coil. If the diameter and length of the magnet and the coil are made extremely small, the first driving device and the second driving device are determined. The device and the second drive device can be made very small.
[0051]
At this time, if the diameter and length of the magnet and the coil are made very small, it becomes difficult to maintain the accuracy as the first drive device and the second drive device, but this makes the magnet into a hollow cylindrical shape. The first driving device and the second driving device are configured by a simple structure in which the outer and inner magnetic poles of the first and second stators are opposed to the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the magnet formed in the hollow cylindrical shape. It solves the problem of accuracy of the drive unit. At this time, if not only the outer peripheral surface of the magnet but also the inner peripheral surface of the magnet is divided in the circumferential direction and magnetized, the output of the motor can be further increased.
[0052]
Although the first drive device and the second drive device are arranged so as not to block the opening 30D, the diameter of the diaphragm blade drive device itself can be kept small by minimizing the diameter thereof. Can do.
[0053]
By arranging the first driving device and the second driving device side by side so that the axial directions thereof are parallel to each other, as an actuator for driving the diaphragm blades, it is short in the direction parallel to the optical axis and interferes with other lenses and structures. It can be configured not to be.
[0054]
As described above, the relationship between the magnetization phase of the magnet 1 and the outer magnetic poles 18a, 18b, 18c, 18d, 18e of the first stator is the same as the magnetization phase of the magnet 3 and the outer magnetic poles 19a, 19b, 19c, It is necessary to dispose 180 / n degrees with respect to the relationship of 19d and 19e, that is, 18 °. The number of teeth of the first gear 23 and the second gear 24 is the same as the number of magnetized poles of the magnets 1, 3, that is, 10 pieces, and is formed integrally with the magnet 1 or the magnet 3.
[0055]
Therefore, the assembly operator can detect the magnetization phase of the magnet by looking at the phase of the teeth of the first gear and the second gear. In the case of the present embodiment, the center of each magnet pole and the tooth tip are formed at the same phase.
[0056]
As a result, the magnetized phase of the magnet can be visually checked by looking at the position of the gear teeth, so that the relative relationship between the magnet of the first driving device and the magnet of the second driving device via the output means at the time of assembly. The rotational position is easily assembled at a predetermined position, and the work efficiency of the assembly is increased.
[0057]
In this embodiment, the magnet 1 and the magnet 3 are connected by a gear having the same number of teeth as the number of magnetic poles and a gear of the output ring. However, if the ease of assembly is not considered, the teeth of the first gear and the second gear are used. The number of magnets 1 and 3 may not be the same as the number of magnetic poles.
[0058]
Further, although the magnet 1 and the magnet 3 are connected by the first gear 23, the second gear 24, and the gear portion 31A of the output ring 31, other connection methods may be used. For example, a pin is provided on the magnet 1 and the magnet 3, and a groove for fitting to the output ring is provided. Such a configuration can also be achieved when the amount of rotation of the magnet 1 and the magnet 3 is small.
[0059]
In this embodiment, the drive transmission device constituted by the first drive device, the second drive device, and the output ring as the transmission mechanism is used as an actuator for driving the diaphragm blades to open, but for other purposes such as lens drive. Therefore, it can be used for rotating a cam cylinder, etc., and is useful as a drive transmission device having the advantages of high output, small diameter, and short axial length.
[0060]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the first and second driving devices can be easily assembled and the output can be increased, and the first driving device and the second driving device can be mutually connected. The third gear can be driven in conjunction. Therefore, it is possible to provide a drive transmission device having a short axial length.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a diaphragm blade drive mechanism.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the first drive device.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a second drive device.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the first drive device.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a relationship between a motor including a first driving device, a second driving device, and output means.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a relationship between a motor including a first driving device, a second driving device, and output means.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a relationship between a motor including a first driving device, a second driving device, and output means.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a relationship between a motor including a first driving device, a second driving device, and output means.
FIG. 9 is a sectional view of a conventional step motor.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state of a stator of a conventional step motor.
FIG. 11 is a plan view of another conventional step motor.
[Explanation of symbols]
1 Magnet
2 coils
3 Magnet
4 Coils
7 Rotating shaft
8 Rotating shaft
18 First stator
19 Second stator
21 Auxiliary stator
22 Auxiliary stator
23 First gear
24 Second gear
30 ground plane
31 Output ring
32 Aperture blade
33 Aperture blade

Claims

少なくとも外周面が周方向にｎ分割して異なる極に交互に着磁されて回転可能な第１のマグネットと、
前記第１のマグネットに一体的に設けられ前記第１のマグネットの着磁極数と同数の歯数の第１の歯車と、
前記第１のマグネットの軸方向に重ねられて配置された第１のコイルと、前記第１のマグネットの外周面に対向し、前記第１のコイルにより励磁される外側磁極部が形成される第１のステータと、
前記第１のマグネットの内周面に対向し、前記第１コイルにより励磁され、前記第１のコイルの内径よりも大きな外形を有する内側磁極部が形成される第１の補助ステータとからなる第１の駆動装置と、
少なくとも外周面が周方向に分割して異なる極に交互に着磁されて回転可能な第２のマグネットと、
前記第２のマグネットに一体的に設けられ前記第２のマグネットの着磁極数と同数の歯数の第２の歯車と、
前記第２のマグネットの軸方向に重ねて配置された第２のコイルと、
前記第２のマグネットの外周面に対向し、前記第２のコイルにより励磁される外側磁極部が形成される第２のステータと、
前記第２のマグネットの内周面に対向し、前記第２コイルにより励磁され、前記第２のコイルの内径よりも大きな外形を有する内側磁極部が形成される第２の補助ステータとからなる第２の駆動装置と、
前記第１の歯車および前記第２の歯車に同時に噛み合う第３の歯車とを備え、前記第１のマグネットの着磁位相と前記第１のステータの外側磁極部との関係は前記第２のマグネットの着磁位相と前記第２のステータの外側磁極部との関係に対して（１８０／ｎ）°ずれた位置で、前記第１の歯車および前記第２の歯車が前記第３の歯車に噛み合うように前記第１および第２の駆動装置が配置し、前記第１および第２の駆動装置の駆動力を同時に前記第３の歯車に作用させることを特徴とする駆動伝達装置。A first magnet that is rotatable with at least an outer peripheral surface divided into n in the circumferential direction and alternately magnetized to different poles;
A first gear provided integrally with the first magnet and having the same number of teeth as the number of magnetic poles of the first magnet;
A first coil disposed in an axial direction of the first magnet and an outer magnetic pole portion that is opposed to the outer peripheral surface of the first magnet and is excited by the first coil are formed. 1 stator,
A first auxiliary stator that is opposed to the inner peripheral surface of the first magnet, is excited by the first coil, and has an inner magnetic pole portion having an outer shape larger than the inner diameter of the first coil. 1 driving device;
A second magnet that is rotatable with at least an outer peripheral surface divided in a circumferential direction and alternately magnetized to different poles;
A second gear provided integrally with the second magnet and having the same number of teeth as the number of magnetic poles of the second magnet;
A second coil arranged in an axial direction of the second magnet;
A second stator facing the outer peripheral surface of the second magnet and having an outer magnetic pole portion excited by the second coil;
A second auxiliary stator which is opposed to the inner peripheral surface of the second magnet and is excited by the second coil to form an inner magnetic pole portion having an outer shape larger than the inner diameter of the second coil. Two drive units;
And a third gear that meshes simultaneously with the first gear and the second gear, and the relationship between the magnetization phase of the first magnet and the outer magnetic pole portion of the first stator is the second magnet. The first gear and the second gear mesh with the third gear at a position shifted by (180 / n) ° with respect to the relationship between the magnetization phase of the second stator and the outer magnetic pole portion of the second stator. In this way, the first and second driving devices are arranged , and the driving force of the first and second driving devices is simultaneously applied to the third gear .

請求項１記載の駆動伝達装置において、前記第３の歯車に連結され、前記第３の歯車の回転によって開閉動作を行う絞り羽根を備えることを特徴とする絞り羽根駆動装置。 2. The drive transmission device according to claim 1, further comprising a stop blade that is connected to the third gear and that opens and closes by rotation of the third gear.