JP4533278B2

JP4533278B2 - 駆動装置

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Description

本発明は、軸を中心に回転動作を行う円筒形状の駆動装置に関する。

従来、回転軸を中心とする直径を小さくし且つ出力を高めた、光量調節装置における駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図７は、従来例に係る（特許文献１）駆動装置の構成を示す分解斜視図である。図８は、駆動装置の組立完成状態における内部構造を示す断面図である。

図７及び図８において、駆動装置は、マグネット１０１、コイル１０２、ステータ１０３、補助ステータ１０４から構成される。マグネット１０１は、円筒形状を有し、外周面が周方向に４分割されると共に交互にＳ極とＮ極に着磁され、軸部を中心として回転可能な永久磁石から構成される。マグネット１０１は、軸部１０１ｅ、１０１ｆ、出力ピン１０１ｄが一体的に成形されたものである。コイル１０２は、マグネット１０１の軸方向の一方の側に配置され、ステータ１０３を励磁する。

ステータ１０３は、円筒部と、該円筒部から軸方向に延出された歯形状の外側磁極部１０３ａと、円柱形状の内筒１０３ｂから構成されている。外側磁極部１０３ａは、マグネット１０１の外周面に隙間をあけて対向するように配置される。また、内筒１０３ｂは、マグネット１０１の内周面に隙間をあけて対向するように配置される。補助ステータ１０４は、ステータ１０３の内筒１０３ｂの外周部に固着され、内筒１０３ｂと共に内側磁極部を構成する。

コイル１０２への通電方向を切り替え、外側磁極部１０３ａ、内側磁極部、及び補助ステータ１０４の極性を切り替えることにより、マグネット１０１を軸部を中心として往復回転させる。また、光量調節装置を構成する地板１０５に設けられた案内溝１０５ａにマグネット１の出力ピン１０１ｄを当接させることにより、マグネット１０１の回転規制を行う。

該駆動装置では、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から対向する内側磁極部へ、或いは内側磁極部から対向する外側磁極部１０３ａへと流れ、外側磁極部１０３ａと内側磁極部の間に位置するマグネット１０１に効果的に作用する。また、外側磁極部１０３ａと内側磁極部との距離を、円筒形状のマグネット１０１の厚さに、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と内側磁極部との隙間を加えた距離にすることができる。そのため、外側磁極部１０３ａと内側磁極部とで構成される磁気回路の抵抗を小さくすることができる。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、駆動装置の出力が向上する。

特許文献１記載の駆動装置は、マグネット１０１と外側磁極部１０３ａ及び内側磁極部との間に所定の隙間が必要になり、その分、外側磁極部１０３ａと内側磁極部との距離が広がってしまい、磁気回路の抵抗は大きくなる。また、マグネット１０１の内径部とそれに対向する内側磁極部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上昇を招く。また、駆動装置の径を小さくしたり、外側磁極部１０３ａと内側磁極部との距離を小さくしたりするために、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強度の点で難しいという欠点がある。

そこで、本出願人は、こられの欠点を解消する駆動装置として以下のような駆動装置を提案している（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２記載の駆動装置は、マグネット、コイル、ステータ、ロータから構成される。マグネットは、外周面が周方向に分割され異なる極に交互に着磁された概略円筒形状の永久磁石から構成される。コイルは、マグネットと同心で且つマグネットの軸方向に並べて配置される。ステータは、少なくとも１つの歯形状の外側磁極部がマグネットの外周面に対向し、コイルにより励磁される。ロータは、軟磁性材料から形成されると共に回転可能に構成され、コイルの内径部に挿入され且つマグネットの内径部に固定される。

該駆動装置では、コイルの外径がマグネットの外径と略同じ寸法で且つコイルがマグネットの軸方向に並べて配置されているため、装置全体の外形寸法が小さくなる。また、コイルの内径は、ロータのコイルと重なった部分の外径に隙間を持たせた寸法にすることができるので、上記特許文献１記載の駆動装置に比べてコイルの内径を小さくでき、コイルの巻数を最大限にすることができるため、駆動装置の出力を高めることができる。

また、ロータの外側磁極部と対向しマグネットの内周面に固定される部分を内側磁極部と呼ぶとすると、コイルにより発生する磁束は、マグネットの外周面に対向する外側磁極部とマグネットの内周面に固定されたロータの内側磁極部との間を通過する。そのため、磁束は効果的にマグネットに作用する。その際、マグネットの内周面に対向する内側磁極部との間には、上記特許文献１記載の駆動装置に必要であった隙間を設ける必要がないので、外側磁極部と内側磁極部の距離を小さく構成できる。そのため、磁気抵抗を少なくでき、駆動装置の出力を高めることができる。

また、マグネットはその内径部にロータが固定されるので、機械的強度において優れる上に、マグネットの薄肉化も可能となるので、駆動装置の小型化にもなるものである。
特開２００２−４９０７６号公報特開２００４−２０８４７８号公報

上記特許文献２記載の駆動装置を更に高出力なものとするには、例えば、マグネットを高磁力特性を有するものにしたり、マグネットと外側磁極部との間の空隙を小さく設定したりする必要がある。マグネットとして高磁力特性のものを用いると、一般的にはコストが上昇する。また、マグネットと外側磁極部との間の空隙を小さく設定すると、組み立てによってはマグネット外周面と外側磁極部が接触してしまい不良となる可能性が高くなってしまうという課題がある。

本発明の目的は、小型化を図り高出力を実現すると共に部品点数及びコストの削減を可能とした駆動装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明の駆動装置は、内側磁極部及び両端の軸部を有し、軟磁性材料で形成されるロータと、円筒形状を有し、前記内側磁極部に固定されるものであって、前記円筒形状の外周面が円周方向に分割して着磁された着磁部を有するマグネットと、コイルが巻き付けられる巻付部と前記マグネットが固定された前記ロータを収容する中空円筒部が形成されるとともに、前記中空円筒部の内周側で周方向に等間隔となる位置に溝部が形成されるボビンと、軟磁性材料で形成され、歯形状の外側磁極部が延出して形成される第１のステータと、軟磁性材料で形成され、歯形状のヨーク部が延出して形成される第２のステータと、を有し、前記巻付部側から前記外側磁極部を前記溝部に嵌合させることで、前記外側磁極部が前記着磁部に対向する位置に配置されるとともに、前記第１のステータが前記ロータの一方の軸部を受け、前記中空円筒部側から前記ヨーク部を前記溝部に嵌合させることで、前記ヨーク部が前記着磁部に対向する位置に配置されるとともに、前記第２のステータが前記ロータの他方の軸部を受けて、前記ロータの軸方向の位置を規制し、前記コイルへの通電によって前記外側磁極部が励磁されるとともに、前記ヨーク部が前記ロータを介して励磁され、このときに前記外側磁極部に現れる極と前記ヨーク部に現れる極とが互いに異なることを特徴とする。

本発明によれば、小型でありながら高出力な駆動装置を実現することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る駆動装置の構成部品を示す分解斜視図、図２は、駆動装置の組立完成状態における内部構造を示す断面図である。図３は、駆動装置の第１の状態における図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は、駆動装置の第２の状態における図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図５は、駆動装置の第１の状態における図２のＢ方向から見た状態を示す図、図６は、駆動装置の第２の状態における図２のＢ方向から見た状態を示す図である。

図１乃至図６において、駆動装置は、マグネット１、コイル２、ボビン３、第１のステータ４、ロータ５、軸受６、第２のステータ７を備えたマイクロアクチュエータとして構成されている。

マグネット１は、円筒形状のプラスチックマグネットとして構成されており、その内径部にはロータ５が固定される。マグネット１は、図３に示すように、その外周面が円周方向にｎ分割（本実施の形態では４分割）されると共に交互にＳ極とＮ極に着磁された着磁部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備えている。マグネット１の着磁部１ａ〜１ｄとロータ５のピン５ｄ（後述）とが所定の位相関係になるように、着磁部１ａ、１ｃは外周面がＮ極に、着磁部１ｂ、１ｄは外周面がＳ極に、それぞれ着磁されている。尚、本実施の形態ではマグネット１の着磁極数を４極としているが、少なくとも２極以上であれば何極でも構わない。

コイル２は、多数の導線がボビン３に円筒状に巻き付けられたものである。コイル２は、マグネット１と同心で且つマグネット１の軸方向に関して隣り合う位置に配置される。コイル２の外径は、マグネット１の外径とほぼ同じ寸法に設定されている。

ボビン３は、プラスチック等の絶縁材料で且つ非磁性材料から形成されており、コイル２が巻き付けられる円筒形状の巻付部と、該巻付部よりも外径が大きい中空円筒部３ｅとから構成されている。中空円筒部３ｅの内周側には、溝部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが周方向に等間隔で形成されている。中空円筒部３ｅは、マグネット１の外周部に所定の隙間をもって外周部を覆う状態に配置される。ボビン３は、中空円筒部３ｅを介して第２のステータ７を保持する。

第１のステータ４は、軟磁性材料から形成されており、穴４ｃを有する円筒部と、該円筒部から軸方向に延出されたｎ／２個（本実施の形態では２個）の歯形状の外側磁極部４ａ、４ｂとから構成されている。外側磁極部４ａ、４ｂは、円筒形状の部材を切り欠いて形成されるものであり、マグネット１の外周面に沿って所定の隙間をもって対向すると共にマグネット１の軸と平行に配置される。また、外側磁極部４ａ、４ｂは、周方向に７２０／ｎ度（本実施の形態では１８０度）ずれた位置関係に設定されている。第１のステータ４は、外側磁極部４ａ、４ｂがボビン３の中空円筒部３ｅに設けられた溝部３ａ、３ｃと嵌合し且つ溝部３ａ、３ｃに固定される（図３）。

ロータ５は、軟磁性材料から形成されており、内側磁極部５ａ、軸部５ｂ、軸部５ｃ、出力ピン５ｄから構成されている。ロータ５は、駆動装置の出力軸となるものであり、出力ピン５ｄとマグネット１の着磁位相とが所定の関係になるように、内側磁極部５ａにてマグネット１の内径部に固定される。ロータ５は、マグネット１の内径部に固定されることでマグネット１と一体的に回転するように構成されている。内側磁極部５ａは、マグネット１を介して第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂと対向する。ここで、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂとロータ５の内側磁極部５ａとの間の距離は、従来のものに比べ小さく形成されている。

軸受６は、軟磁性材料から形成されており、大径部６ａと小径部６ｂとから構成されている。小径部６ｂは、第１のステータ４の穴４ｃに例えば圧入または接着または溶接等により固定される。大径部６ａは、ボビン３の内径部に嵌合されることでボビン３と第１のステータ４とを一体的に固定する。軸受６は、内径部６ｃにおいてロータ５の軸部５ｂを回転可能に支持している。

上記のように、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂは、マグネット１の外周面に所定の隙間をもって対向すると共に、軟磁性材料からなるロータ５の内側磁極部５ａとも対向している。また、第１のステータ４とロータ５とは、軸受６を介して磁気回路を形成している。これにより、コイル２に通電が行われると、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂとロータ５の内側磁極部５ａとは逆の極性に励磁される。

第２のステータ７は、軟磁性材料から形成されており、案内溝７ｃ、穴７ｄを有する円板部と、該円板部から軸方向に延出されたｎ／２個（本実施の形態では２個）の歯形状のヨーク部７ａ、７ｂとから構成されている。第２のステータ７は、軸方向においてマグネット１を挟んでコイル２とは逆側に配置される。ヨーク部７ａ、７ｂは、上記円板部に対し折り曲げられた形状であり、マグネット１の外周面に沿って所定の隙間をもって対向すると共にマグネット１の軸と平行に配置される。また、上記円板部は駆動装置の天板を兼用している。

第２のステータ７は、ヨーク部７ａ、７ｂがボビン３の中空円筒部３ｅの溝部３ｂ、３ｄに嵌合し（図３）、円板部が中空円筒部３ｅの端面に固定される（図２）。第２のステータ７は、非磁性材料からなるボビン３に固定されているので、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂとは磁気ギャップを保って配置されることになる。また、第２のステータ７の円板部の穴７ｄには、ロータ５の軸部５ｃが回転可能に嵌合している。ヨーク部７ａ、７ｂは、コイル２によりロータ５を介して励磁される。

上記のように、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂと第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂとは磁気ギャップを保っている。これにより、コイル２への通電により励磁される場合の第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂの極性は、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂの極性とは異なる極性（逆の極性）となる。

また、上記のロータ５は、軸方向の位置に関して一方がボビン３により規制され、もう一方が第２のステータ７により規制されることで（図２）、駆動装置から外れることなく組み立てられる。また、ロータ５の出力ピン５ｄが、第２のステータ７の円板部の案内溝７ｃ内の長手方向の一端部或いは他端部に当接することにより（図５、図６）、ロータ５の回転を規制する。

次に、上記構成を有する本実施の形態の駆動装置の動作及び作用について図１乃至図６を参照しながら詳細に説明する。

先ず、ロータ５と一体的に回転するマグネット１の回転位置が図３に示す場合における、マグネット１の着磁部の位相とロータ５の出力ピン５ｄとの関係は以下に示すようになる。

マグネット１の回転位置が図３に示すような状態では、ロータ５の出力ピン５ｄが図５に示すように第２のステータ７の案内溝７ｃ内の長手方向一端部に当接し、マグネット１は図３における時計方向の回転を阻止される位置にある。図３に示すようなマグネット１の回転位置では、マグネット１の着磁部１ａ、１ｃ、１ｂ、１ｄの中心が、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂ、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂの中心に対し僅かに反時計方向側に位置している。

この位置でコイル２に無通電状態であると、マグネット１の着磁部１ａ、１ｃ、１ｂ、１ｄの中心が、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂ、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂの中心に一致しようとする方向に磁力が働く。これに伴い、ロータ５及びマグネット１には時計方向に回転しようとする力が働く。この状態では、上述したようにロータ５の出力ピン５ｄが図５に示すように第２のステータ７の案内溝７ｃ内の長手方向一端部に当接し、ロータ５及びマグネット１は時計方向の回転を阻止されることで停止している。

次に、ロータ５と一体的に回転するマグネット１の回転位置が図４に示す場合における、マグネット１の着磁部の位相とロータ５の出力ピン５ｄとの関係は以下に示すようになる。

マグネット１の回転位置が図４に示すような状態では、ロータ５の出力ピン５ｄが図６に示すように第２のステータ７の案内溝７ｃ内の長手方向他端部に当接し、マグネット１は図４における反時計方向の回転を阻止される位置にある。図４に示すようなマグネット１の回転位置では、マグネット１の着磁部１ｂ、１ｄ、１ａ、１ｃの中心が、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂ、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂの中心に対し僅かに時計方向側に位置している。

この位置でコイル２に無通電状態であると、マグネット１の着磁部１ｂ、１ｄ、１ａ、１ｃの中心が、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂ、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂの中心に一致しようとする方向に磁力が働く。これに伴い、ロータ５及びマグネット１には反時計方向に回転しようとする力が働く。この状態では、上述したようにロータ５の出力ピン５ｄが図６に示すように第２のステータ７の案内溝７ｃ内の長手方向他端部に当接し、ロータ５及びマグネット１は反時計方向の回転を阻止されることで停止している。

図３、図５の状態は、マグネット１の着磁部１ａ、１ｃ、１ｂ、１ｄの中心が、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂ、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂの中心に対し僅かに反時計方向側に位置している状態である。且つ、ロータ５の出力ピン５ｄが第２のステータ７の案内溝７ｃ内の長手方向一端部に当接し、ロータ５及びマグネット１が時計方向の回転を阻止されている状態である。これを第１の状態とする。

第１の状態からコイル２に通電を行い、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂをＳ極、マグネット１の内径部に位置しているロータ５の内側磁極部５ａをＮ極、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂをＮ極に励磁する。これに伴い、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂに現れるＳ極は、主としてマグネット１の着磁部１ｂ、１ｄに作用する。また、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂに現れるＮ極は、主としてマグネット１の着磁部１ａ、１ｃに作用する。これにより、ロータ５及びマグネット１を反時計方向に回転させる。

そして、図６に示すようにロータ５の出力ピン５ｄが第２のステータ７の案内溝７ｃ内の長手方向他端部に当接し、ロータ５及びマグネット１は反時計方向の回転を阻止される位置まで回転し停止する。この状態でコイル２への通電を切断しても、ロータ５及びマグネット１は上述したようにこの位置での状態が保持される。

図４、図６の状態は、マグネット１の着磁部１ｂ、１ｄ、１ａ、１ｃの中心が、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂ、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂの中心に対し僅かに時計方向側に位置している状態である。且つ、ロータ５の出力ピン５ｄが第２のステータ７の案内溝７ｃ内の長手方向他端部に当接し、ロータ５及びマグネット１が反時計方向の回転を阻止されている状態である。これを第２の状態とする。

第２の状態からコイル２に通電を行い、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂをＮ極、マグネット１の内径部に位置しているロータ５の内側磁極部５ａをＳ極、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂをＳ極に励磁する。これに伴い、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂに現れるＮ極は、主としてマグネット１の着磁部１ａ、１ｃに作用する。また、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂに現れるＳ極は、主としてマグネット１の着磁部１ｂ、１ｄに作用する。これにより、ロータ５及びマグネット１を時計方向に回転させる。

そして、図５に示すようにロータ５の出力ピン５ｄが第２のステータ７の案内溝７ｃ内の長手方向一端部に当接し、ロータ５及びマグネット１は時計方向の回転を阻止される位置まで回転し停止する。この状態でコイル２への通電を切断しても、ロータ５及びマグネット１は上述したようにこの位置での状態が保持される。

以上のことから、本実施の形態の駆動装置は、コイル２に対する通電方向を変えることによって、マグネット１の内径部に固定されたロータ５が所定角度内で往復回転動作が可能な駆動装置となる。

次に、本実施の形態の駆動装置の特徴について説明する。

本駆動装置は、マグネット１の内径部がロータ５によって埋められているので、上記特許文献１（特開２００２−４９０７６号公報）記載の駆動装置と比較し、マグネットの機械的強度が大きくなる。また、ロータ５はバックメタルとして作用するので、マグネット１の磁気的劣化も少ない。また、マグネット１の機械的強度が大きく且つ磁気的劣化も少なくなるので、マグネット１の径方向の厚みを薄くすることも可能となり、径寸法に関して非常にコンパクトなマイクロアクチュエータとなる。

また、本駆動装置は、マグネット１の外周面と内周面に各々対向する第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂとロータ５の内側磁極部５ａとが、マグネット１を挟む磁路を形成するので、磁気抵抗が少ないものとなる。また、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂとロータ５の内側磁極部５ａとの間の距離は、マグネット１の厚みと、マグネット１と外側磁極部４ａ、４ｂとの間のギャップのみとなる。そのため、上記特許文献１記載の駆動装置に比べてギャップを縮めることができるので、コイル２により発生する磁力が効果的にマグネット１に作用する。以上により、出力が高くコンパクトで且つ安定した動作特性を有する駆動装置を実現することが可能となる。

一方、上記特許文献１記載の駆動装置は、マグネットの外径部と外側磁極部の隙間を精度良く保って組み立てる必要があるほかに、マグネットの内径部に対向する位置にある内側磁極部もマグネットに対し所定の隙間を設けて配置する必要がある。そのため、部品精度のばらつきや組み立て精度が悪いと上記隙間を確保できず、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もあった。

これに対し、本駆動装置は、マグネット１の外径部と第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂ、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂとの間の隙間のみを管理するだけでよいので、組み立てが容易となり、不良が生じる可能性も低くなる。

また、本駆動装置は、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂがコイル２により励磁され、該外側磁極部４ａ、４ｂに現れる極がマグネット１の着磁部に作用し、駆動力を発生する。これに加えて、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂがコイル２によりロータ５を介して励磁され、該ヨーク部７ａ、７ｂに現れる極がマグネット１の着磁部に作用し、駆動力を発生する。

本駆動装置の全体での駆動力は、上記特許文献２（特開２００４−２０８４７８号公報）記載の駆動装置のように、第１のステータの外側磁極部のみで駆動力を発生するタイプのものに比較して増加し、コンパクトでありながら大きな駆動力となる。しかも、第２のステータ７はロータ５の軸方向の位置を規制する部材としても機能しているので、上記特許文献２記載の駆動装置に比較してコストの上昇はない。

また、本駆動装置は、第２のステータ７の円板部が駆動装置の天板を兼用すると共に、第２のステータ７の円板部をコイル２が巻回されるボビン３の中空円筒部３ｅの端面により保持する構成としているので、別個に天板や第２のステータ保持部材を設けることが不要となる。これにより、部品点数及びコストの削減を図ることが可能となる。

更に、本実施の形態の駆動装置は以下のような特徴も有する。

コイル２への通電により発生する磁束は、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂとロータ５の内側磁極部５ａとの間にあるマグネット１を横切るので、効果的に作用する。

また、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂは、概略円筒形状のマグネット１の軸方向と平行な方向に延出する歯形状に形成しているため、駆動装置の直径方向に関する寸法を小さく構成することができる。これにより、非常に小径の円筒形状のマイクロアクチュエータとすることが可能となる。

また、コイル２は１つで構成されるので、コイル２に対する通電用の配線及び制御回路の構成を単純にすることが可能となると共に、コストも低減することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、駆動装置の外径は、マグネット１の外径に加えて、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂ、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂをマグネット１に対向させるだけの大きさがあればよい。また、駆動装置の軸方向の長さは、マグネット１の長さにコイル２の長さを加えた長さがあればよい。即ち、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂ、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂをマグネット１の軸と平行な歯形状とし、マグネット１の軸方向に隣接して１つのコイル２を配置しているので、駆動装置を非常に小型化することが可能となる。

また、第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂを励磁し、該外側磁極部に現れる極をマグネット１の着磁部に作用させ駆動力を発生させるのに加えて、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂを励磁し、該ヨーク部に現れる極をマグネット１の着磁部に作用させ駆動力を発生させる。また、従来の駆動装置に比べて第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂとロータ５の内側磁極部５ａとの間の距離を小さく構成している。これにより、全体として大きな駆動力を発生させることができ、高出力の駆動装置を実現することが可能となる。

また、第２のステータ７がロータ５の軸方向の位置を規制する部材として機能し、第２のステータ７の円板部が駆動装置の天板を兼用し、第２のステータ７の円板部をボビン３により保持する。これにより、部品点数及びコストの削減を図ることが可能となる。

また、駆動装置の組み立て時には、マグネット１の外径部と第１のステータ４の外側磁極部４ａ、４ｂ、第２のステータ７のヨーク部７ａ、７ｂとの間の隙間のみを管理するだけでよい。更に駆動装置を構成する部品は従来の駆動装置と比べて製造の容易な部品である。これにより、駆動装置の組み立て時における精度の管理を容易に行うことが可能となる。

また、マグネット１の内径部にロータ５を固定することで、マグネット１の機械的強度を大きくし且つ磁気的劣化も少なくすることが可能となる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、第１のステータ４に２つの外側磁極部４ａ、４ｂを配設した場合を例に挙げたが、本発明は、これに限定されるものではなく、第１のステータ４に少なくとも１つの外側磁極部が配設されていればよい。

上記実施の形態では、第２のステータ７に２つのヨーク部７ａ、７ｂを配設した場合を例に挙げたが、本発明は、これに限定されるものではなく、第２のステータ７に少なくとも１つのヨーク部が配設されていればよい。

本発明の実施の形態に係る駆動装置の構成部品を示す分解斜視図である。図１の駆動装置の組立完成状態における内部構造を示す断面図である。駆動装置の第１の状態における図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。駆動装置の第２の状態における図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。駆動装置の第１の状態における図２のＢ方向から見た状態を示す図である。駆動装置の第２の状態における図２のＢ方向から見た状態を示す図である。従来例に係る駆動装置の構成を示す分解斜視図である。図７の駆動装置の組立完成状態における内部構造を示す断面図である。

符号の説明

１マグネット
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ着磁部
２コイル
３ボビン
４第１のステータ
４ａ、４ｂ外側磁極部
５ロータ
５ａ内側磁極部
６軸受
７第２のステータ
７ａ、７ｂヨーク部

Claims

内側磁極部及び両端の軸部を有し、軟磁性材料で形成されるロータと、
円筒形状を有し、前記内側磁極部に固定されるものであって、前記円筒形状の外周面が円周方向に分割して着磁された着磁部を有するマグネットと、
コイルが巻き付けられる巻付部と前記マグネットが固定された前記ロータを収容する中空円筒部が形成されるとともに、前記中空円筒部の内周側で周方向に等間隔となる位置に溝部が形成されるボビンと、
軟磁性材料で形成され、歯形状の外側磁極部が延出して形成される第１のステータと、
軟磁性材料で形成され、歯形状のヨーク部が延出して形成される第２のステータと、を有し、
前記巻付部側から前記外側磁極部を前記溝部に嵌合させることで、前記外側磁極部が前記着磁部に対向する位置に配置されるとともに、前記第１のステータが前記ロータの一方の軸部を受け、
前記中空円筒部側から前記ヨーク部を前記溝部に嵌合させることで、前記ヨーク部が前記着磁部に対向する位置に配置されるとともに、前記第２のステータが前記ロータの他方の軸部を受けて、前記ロータの軸方向の位置を規制し、
前記コイルへの通電によって前記外側磁極部が励磁されるとともに、前記ヨーク部が前記ロータを介して励磁され、このときに前記外側磁極部に現れる極と前記ヨーク部に現れる極とが互いに異なることを特徴とする駆動装置。
前記ロータには、出力ピンが形成されるとともに、前記第２のステータには、前記出力ピンが挿通され、前記ロータの回転範囲を制限する案内溝が形成され、
前記着磁部の中心が前記外側磁極部及び前記ヨーク部の中心に対してわずかに第１の回転方向に回転した位置を前記出力ピンが前記案内溝の一端部に当接する位置とし、
前記着磁部の中心が前記外側磁極部及び前記ヨーク部の中心に対してわずかに前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転した位置を前記出力ピンが前記案内溝の他端部に当接する位置とすることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。