JP5759731B2 - 回転駆動装置 - Google Patents
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Description
(モータの構成)
図1は、実施の形態1に係るモータの説明図であり、図1(a)、(b)は、モータの断面構造を模式的に示す説明図、およびハウジング部材によってステータ基板の外周側端部を挟持する構造の一例を示す説明図である。
また、モータ1には、ステータコイル3aに鎖交する磁界を効率よく形成することを目的に、マグネット8の背後にバックヨーク6が設けられている一方、ステータコイル3aに対してマグネット8が位置する側とは反対側(反出力側Lb)に円環状の補助ヨーク11aが設けられており、本形態において、補助ヨーク11aは、ロータ4に取り付けられている。かかる構成を実現するにあたって、補助ヨーク11aは、回転軸5が嵌る筒部7aを備えた補助ヨーク取り付け部材7において筒部7aから拡径してステータ基板3に反出力側Lbで対向する部分に設けられている。
モータハウジング2は、複数のハウジング部材から構成されており、本形態において、モータハウジング2は、反出力側Lbでラジアル軸受5aおよびスラスト軸受5cを保持するカップ状の第1ハウジング部材21と、出力側Laでラジアル軸受5bを保持するカップ状の第2ハウジング部材22とから構成されている。
以上説明したように、本形態のモータ1において、ロータ4側には補助ヨーク11aが取り付けられており、補助ヨーク11aはロータ4と一体に回転する。このため、マグネット8と補助ヨーク11aとの間に作用する磁気吸引力が回転軸5にスラスト力として作用しない。また、マグネット8と補助ヨーク11aとが一体に回転するため、補助ヨーク11aに渦電流が発生しないので、渦電流に起因するブレーキがロータ4に加わることもない。このため、スラスト軸受5cと回転軸5との間での摩擦や、渦電流に起因するトルクロスの発生を回避することができる。また、スラスト軸受5cを省略した構造を採用することもできる。
図2は、実施の形態2に係るモータの断面構造を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1のモータと同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図3は、本発明を適用したロータリシャッタ装置の外観等を示す説明図であり、図3(a)、(b)は、ロータリシャッタ装置を後方から見た斜視図、およびロータリシャッタ装置の縦断面図である。図4は、図3に示すロータリシャッタ装置の縦断面図である。
図3に示すように、ロータリシャッタ装置1000は、回転中心軸線L上に第1シャッタ板20(第1回転板/第1被駆動部材)、第2シャッタ板30(第2回転板/第2被駆動部材)、および回転駆動機構40がこの順に同軸状に配置された構造を備えている。以下の説明では、回転中心軸線L方向において、第1シャッタ板が配置されている側を前側とすると、回転駆動機構40は、第1シャッタ板20および第2シャッタ板30の後側に配置されている。第1シャッタ板20および第2シャッタ板30は、回転駆動機構40よりも大径の円板である。第1シャッタ板20は、透光部と遮光部とを備えており、円形側面の半径方向L1の所定の位置には、180度の角度範囲に渡って形成された扇形の第1開口部20a(第1透光部)が形成されている。第2シャッタ板30も透光部と遮光部とを備えており、第1シャッタ板20と同一形状をしている。第2シャッタ板30の円形側面の半径方向L1の所定の位置には、180度の角度範囲に渡って形成された扇形の第2開口部30a(第2透光部)が形成されている。第1シャッタ板20と第2シャッタ板30とは狭い間隔で対峙しており、図3では、第1開口部20aと第2開口部30aの位相は90度ずれている。また、第1開口部20aと第2開口部30aの重なり部分によって90度の角度範囲に渡る扇形のシャッタ開口50が形成されている。シャッタ開口50は、回転駆動機構40の外周面よりも外周側に位置している。
図5は、図3に示すロータリシャッタ装置の動作を示す説明図であり、図5(a)、(b)、(c)、(d)は、2枚のシャッタ板を同一速度で回転させている状態を示す説明図、ウエーブジェネレータをサーキュラスプラインに対して90度相対回転させた状態を示す説明図、ウエーブジェネレータをサーキュラスプラインに対して180度相対回転させた状態を示す説明図、およびウエーブジェネレータをサーキュラスプラインに対して360度相対回転させた状態を示す説明図である。なお、図5中の矢印Aはサーキュラスプライン111の回転を示し、矢印Bはウエーブジェネレータ113の回転を示し、点線の矢印Cは、フレックススプライン112の回転を示している。
Rθ=n・θ/m (1)
本形態のロータリシャッタ装置1000においては、第1シャッタ板20および第2シャッタ板30に対する回転駆動源として2つのアクチュエータ(第1アクチュエータ90および第2アクチュエータ10)が用いられており、これらのアクチュエータのうち、第2アクチュエータ10については、実施の形態1に係るモータ1(図1参照)の構造が採用され、第1アクチュエータ90については、実施の形態2に係るモータ1(図2参照)の構造が採用されている。
図6は、本発明を適用した別のロータリシャッタ装置の縦断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、図3〜図5を参照して説明した形態と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
2、120 モータハウジング
3、94、103 ステータ基板
3a、94a、103a ステータコイル
4、91、101 ロータ
5、95、99、100 回転軸
6、92、97、104 バックヨーク
7、9 補助ヨーク取り付け部材
7a、9a 筒部
7c、9c 大径部
8、932、102 マグネット
11a、11b 補助ヨーク
10 第2アクチェータ
21、121 第1ハウジング部材
22、122 第2ハウジング部材
90 第1アクチェータ
125〜129 ハウジング部材
1000、2000 ロータリシャッタ装置(回転駆動装置)
Claims (8)
- 第1被駆動部材と、第2被駆動部材と、前記第1被駆動部材および前記第2被駆動部材に対する回転駆動源としての第1アクチュエータおよび第2アクチュエータと、を有し、前記第1アクチュエータが第1モータからなり、前記第2アクチュエータが第2モータからなる回転駆動装置において、
前記第1モータの回転および前記第2モータの回転を前記第1被駆動部材および前記第2被駆動部材に伝達するための波動歯車機構を備え、
前記第1モータおよび前記第2モータのそれぞれは、
モータハウジングと、
該モータハウジングに対して回転可能に保持された回転軸、および該回転軸に保持されたマグネット、および該マグネットに対してモータ軸線方向の一方側で対向するバックヨークを備えたロータと、
前記マグネットに対して前記モータ軸線方向の他方側で対向するステータコイルを備えたステータ基板と、
前記回転軸が嵌る筒部を備えた補助ヨーク取り付け部材と、
該補助ヨーク取り付け部材において前記筒部から前記モータ軸線方向と直交する方向に拡径して前記ステータ基板に前記モータ軸線方向の他方側で対向する部分に設けられた補助ヨークと、
を備え、
前記補助ヨーク取り付け部材は、前記筒部が前記回転軸における前記ステータコイルよりも前記モータ軸線方向の他方側の部分に固定されて当該回転軸と一体に回転し、
前記波動歯車機構は、前記モータハウジングに回転自在な状態で支持されており、内歯を備えた筒状のサーキュラスプラインと、前記内歯よりも歯数の少ない外歯を備えるフレックススプラインと、前記フレックススプラインを撓ませて前記外歯を部分的に前記内歯に噛合させるとともに、噛合位置を円周方向に移動させることにより、前記サーキュラスプラインとフレックススプラインとの間に相対回転を発生させるウエーブジェネレータとを備えることを特徴とする回転駆動装置。 - 前記補助ヨーク取り付け部材は、前記筒部から拡径して前記ステータ基板に前記モータ軸線方向の他方側で対向する大径部分を備えた磁性部材であって、
前記大径部分によって前記補助ヨークが構成されていることを特徴とする請求項1に記載
の回転駆動装置。 - 前記補助ヨーク取り付け部材は、前記筒部から拡径して前記ステータ基板に前記モータ軸線方向の他方側で対向する大径部分を備え、
前記大径部分に前記補助ヨークが固定されていることを特徴とする請求項1に記載の回転駆動装置。 - 前記モータハウジングは、複数のハウジング部材からなり、
前記ステータ基板の外周側端部は、前記複数のハウジング部材のうち、前記モータ軸線方向で隣り合うハウジング部材の間に挟持されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の回転駆動装置。 - 前記ステータ基板は、シート状あるいは薄板状の基材に積層された銅箔パターンによって前記ステータコイルが形成されてなることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の回転駆動装置。
- 前記モータハウジングは、前記ロータの周りを周方向の全体あるいは略全体にわたって覆っていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の回転駆動装置。
- 前記第1モータの回転は、前記サーキュラスプラインに伝達され、
前記第2モータの回転は、前記ウエーブジェネレータに伝達され、
前記第2回転部材は、前記サーキュラスプラインに連結され、
前記第1回転部材は、前記フレックススプラインに連結されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の回転駆動装置。 - 前記第1被駆動部材は、周方向に第1透光部と第1遮光部とを備える第1シャッタ板であり、
前記第2被駆動部材は、周方向に第2透光部と第2遮光部とを備える第2シャッタ板であり、
前記第1透光部と前記第2透光部とは、回転中心軸線方向で重なることが可能な位置に形成されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の回転駆動装置。
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