(57)【要約】【課題】モータのトルクアップやモータの更なる小型化を可能にする。【解決手段】外周部に磁極を有するロータ２と、ロータ２を回転自在に収容するボビン３と、ボビン３に巻回されてロータ２に回転力を生じさせる駆動コイル４と、ボビン３に巻回されてロータ２の回転を制動する制動コイル５を備えている。ボビン３は、駆動コイル４および制動コイル５の巻き容積に応じた広さの各巻線スペース３ａ、３ｂを有しており、これにより、各々巻線スペース３ａ、３ｂにおけるコイル４、５の占積率の向上が図られている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に磁極を有するロータと、当該ロータを回転自在に収容するボビンと、当該ボビンに巻回されて前記ロータに回転力を生じさせる駆動コイルと、前記ボビンに巻回されて前記ロータの回転を制動する制動コイルを備えたモータにおいて、
前記ボビンは、前記駆動コイルおよび前記制動コイルの巻き容積に応じた広さの各巻線スペースを有して、各巻線スペースにおけるコイルの占積率の向上が図られていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
駆動コイル用の巻線スペースを制動コイル用の巻線スペースより広くしたことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動コイルと制動コイルを有するモータに関し、特に、カメラやビデオカメラ等の光学撮影機器に用いる絞り装置の駆動用として好適なモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
駆動コイルと制動コイルを備えたモータとして、例えば、カメラやビデオカメラの絞りを調整するための絞り装置を駆動する揺動型の小型モータが知られている。
【０００３】
このモータは、外周面にＮ極とＳ極が着磁された円柱状の永久磁石を有し、その中心部に駆動軸（回転軸）が固定されたロータと、このロータの周囲を囲むように配設された駆動コイルと制動コイルとを備えた構造となされている。一般的には、これら駆動コイルと制動コイルは、ロータを回転自在に収容するボビン上に巻回されて軸線方向にロータを囲むように対向配置されている。
【０００４】
そして、このように構成されたモータでは、駆動回路を介して駆動コイルに直流駆動電圧を印加すると、ロータをその駆動電圧に応じた所定の角度に回転することができ、且つ、その際に制動コイルに誘起される回転速度に応じた誘起電圧を上記した駆動回路にフィードバックしてロータの回転に制動をかけることにより、ダンピングの良好な安定した回動動作を得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような制動コイル付きのモータでは、各コイルに必要な実質的な電流容量から制動コイルは駆動コイルより径の細い導線が使用されており、このため、各コイルの巻数にも依るが、一般的に、制動コイルの巻容積は駆動コイルの巻容積より少なくて済んでいる。
【０００６】
従って、導線を巻回するためのボビンに駆動コイルと制動コイルで同じ容積の巻線スペースを確保した場合（例えば、中心に位置するロータ駆動軸を基準にして、その両側に同容積の各巻線スペースを確保して駆動コイルと制動コイルを対向配置する従来のコイル構造）は、制動側、駆動側の各々の巻線スペースに対するコイルの占積率はアンバランスな状態となっており、制動側に巻回に与らない無駄な空きスペースを有したボビンを用いてコイルが組み立てられ、モータに組み込まれている。
【０００７】
小形サイズを維持した状態で駆動トルクを大きくすることは撮影機器等に使用される小型モータの分野において極めて重要な課題であるが、このように制動コイルがモータの半分近いスペースを占める従来構造のモータでは、ロータの回転力が左右される駆動コイルの巻線スペースが制動コイルの巻線スペースによって大幅に制限されることになり、トルクアップのため限られた巻線スペースの中で駆動コイルの線径を太くしたり巻数を増やすことは極めて困難であった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題に鑑み成されたもので、駆動コイルおよび制動コイルの巻容積に応じた好適広さの各巻線スペースをボビン上に確保して各巻線スペースにおける各コイルの占積率を向上することにより、駆動トルクのアップや更なる小型化を可能にしたモータを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、外周部に磁極を有するロータと、当該ロータを回転自在に収容するボビンと、当該ボビンに巻回されて前記ロータに回転力を生じさせる駆動コイルと、前記ボビンに巻回されて前記ロータの回転を制動する制動コイルを備えたモータにおいて、前記ボビンは、前記駆動コイルおよび前記制動コイルの巻き容積に応じた広さの各巻線スペースを有していることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２に記載の本発明では、請求項１に記載のモータにおいて、駆動コイル用の巻線スペースを制動コイル用の巻線スペースより広くしたことを特徴としている。
【００１１】
請求項１および請求項２に記載の構成では、駆動コイルと制動コイルの各巻線スペースにおける各々コイルの占積率の向上を図ることができ、ボビン上に無駄な空きスペースが生じ得ない効率的な巻回ができるようになる。
特に、実質的な巻容積が少なくて済む制動コイル側の巻線スペースを狭くすることにより、モータの小型化、軽量化を図ることができ、また、制動コイルの巻線スペースを狭くした分、駆動コイルの巻線スペースを広くすることにより、駆動コイルの線径を太くしたり巻数を増大することができ、これによりモータの低電流化や低電圧化、或いはモータのトルクアップを図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。ここで、図１〜図３はモータの構造を示し、図４〜図６は第１のボビンの構造を示し、図７、図８は第２のボビンの構造を示している。
【００１３】
本実施形態のモータ１はカメラやビデオカメラ等の撮影機器に用いる絞り装置の駆動用として使用するもので、図１〜図８に示すように、外周面がＮ極とＳ極の２極に磁化された円筒状の永久磁石２３を有するロータ２と、このロータ２の各端面および外周面を軸線方向に沿って囲むように設置されたボビン３と、このボビン３に各々導線を巻回することによりロータ２の周囲に並設された駆動コイル４および制動コイル５の２つのコイルと、ボビン３の周部に設けられて永久磁石２３との磁力の作用によりロータ２を原点位置に復帰させる復帰用磁石３４等を備えている。
【００１４】
また、ロータ２は、回転中心に位置する金属製の駆動軸２１（回転軸）と、この駆動軸２１が固定される円柱状の樹脂製本体部２２と、この本体部２２に固定されてその周部を覆う、外周面に磁極Ｎと磁極Ｓを対向配置した永久磁石２３とを備えている。
【００１５】
また、本体部２２は、駆動軸２１と永久磁石２３を金型内に取り込んだ状態で射出成形することにより、駆動軸２１と永久磁石２３とを一体的に結合した状態で形成することができ、更に、この本体部２の下方部には、カメラの絞り装置を構成する図示しない絞り羽根を駆動して当カメラの絞りを調節するための一対のレバー２２ａ、２２ａが本体部２の側部より径方向に突出すると共に、その先端部を下向きにした状態で一体成形されている。
図３には、ロータ２が駆動された際の当レバー２２ａの駆動軌跡が示されており、図示しない外部駆動回路の制御により、一対のレバー２２ａ、２２ａは、図示のように９０度以内の限られた範囲内で揺動するようになっている。このレバー２２ａの揺動動作に追従して絞り羽根の開閉動作が行われる。
【００１６】
また、ボビン３は、ロータ２の一端面および外周面を囲むように形成された断面円形状の収容凹部３１ｄを有する第１のボビン３１と、ロータ２の他端面を囲むべく第１のボビン３１の開口端面に連結された第２のボビン３２とを備えた構成となされている。
【００１７】
これら第１のボビン３１および第２のボビン３２は、図４〜図８に示すように、第１のボビン３１の開口端面の４カ所の位置に形成された嵌合凹部３１ａに、第２のボビン３２の第１のボビン３１側端面の４カ所の位置に突出する嵌合突部３２ａをそれぞれ嵌合させることによって、正規の位置に同軸状に連結されるようになっている。そして、第１のボビン３１および第２のボビン３２には、各端面の中心位置にそれぞれ駆動軸２１の各端部を回転自在に支持する軸受孔３１ｂ、３２ｂが形成されており、嵌合凹部３１ａと嵌合突部３２ａを嵌合することにより、ロータ２がその駆動軸２１を介して収容凹部３１ｄ内に回転自在に収容されるようになっている。
【００１８】
ところで、第１のボビン３１および第２のボビン３２のそれぞれの外周には、駆動コイル４および制動コイル５の各導線を巻回するためのスペース（巻線スペース）を確保する２つの巻溝３ａ、３ｂが形成されている。
これらの巻溝３ａ、３ｂは、従来型のように駆動軸２１の軸線ａを中心とした対象位置に形成されるのでなく、軸線ａを基準に一方側に片寄りを持った状態でロータ２の端面を径方向に、ロータ２の側部を軸線方向に巡るように突設された一連の環状リブ４０によってボビン３を左右２つの巻線スペースに区画することにより形成されている。
【００１９】
従って、各巻溝３ａ、３ｂは双方同じ深さを有するものの、各巻溝３ａ、３ｂの溝幅は各コイル４、５の実質的な巻き容積に対応して設定されており、駆動コイル４と制動コイル５とではその広さが相違している。
本実施形態では、導線の径が細く実質的な巻き容積が少なくて済む制動コイル５の巻溝３ｂの溝幅を狭くするようにリブ４０を軸線ａより少々制動コイル側（図中の左側）に寄せたアンバランスな位置に設けて制動コイルの巻線スペースを狭くし、巻線ペースを余すことなく活用して制動コイル４が巻回できるようになっている。
即ち、駆動コイル４の導線はボビン３の巻溝３ａに、また、制動コイル５の導線は巻溝３ｂに、それぞれロータ２の軸線方向に沿うように環状に巻回されており、駆動コイル４と制動コイル５が間にリブ４０を隔ててロータ側部を軸線方向に囲むように対向配置されている。
【００２０】
上記構成のボビン３においては、各巻溝３ａ、３ｂにおける駆動コイル４と制動コイル５の占積率を向上することができ、ボビン３に無駄な空きスペースを作らず効率的なコイルの巻回が成されるようになり、巻回に寄与しない無駄な空きスペースを無くすことにより、その分、コイルアセンブリ自体をコンパクトにすることができる。
【００２１】
特に、本実施形態のように、実質的な巻容積が少なくて済む制動コイル４側の巻線スペースを狭くすることにより、得られる駆動トルクを同じとすれば、巻線スペースを狭くした分、ボビン３を小型化することにより、モータ１自体の小型化、軽量化を図ることができる。
また、制動コイル５の巻線スペースを狭くした分、駆動コイル４の巻線スペースを広くして巻容積を増やし、駆動コイル４の線径を太くしたり巻数を多くすることにより、同一トルクのモータ１であれば低電流化や低電圧化を図ることができ、或いは、同一サイズのモータ１であれば駆動トルクのアップが可能となる。
【００２２】
尚、モータ１のサイズやパワー（駆動トルク）によって各コイルの導線径や巻数は相違するものであるから、ボビン３に確保される各巻線スペースの広さもそれに応じて適宜設定されるものである。
【００２３】
また、第１のボビン３１の外周面には、図２に示すように、復帰用磁石３４を固定するための溝３１ｃ、３１ｃが周方向に所定の間隔をおいて２カ所に形成されている。取り付けはこの溝３１ｃに復帰用磁石３４を嵌着することにより簡単に行うことができる。
【００２４】
取り付する絞り装置によってロータ２の回転駆動方向が異なる場合は、これら２つの溝３１ｃ、３１ｃの内の回転駆動方向に応じた一方の溝３１ｃを選択して復帰用磁石３４の取り付け位置を変えることにより、復帰用磁石３４によるロータ２の原点復帰機構を他の絞り装置にも簡単に適用することができる。
加えて、このような構造であれば、例えば、ねじりバネ等の機械的な付勢手段を用いて原点復帰させる場合に比べて、モータ１の小型化にも寄与できる。
【００２５】
また、図中、符号３ｃ、３ｃは駆動コイル４の両端が接続される一対の端子を示し、符号３ｄ、３ｄは制動コイル５の両端が接続される一対の端子を示し、符号３３はボビン３の外周面を覆う金属製の円筒カバーを示している。この金属製の円筒カバー３３はロータ２（永久磁石２３）の磁気を導くヨークの役目を果たしている。
【００２６】
ここで、端子３ｃ、３ｃに図示しない外部の駆動回路が接続されることにより、駆動回路を介して駆動コイル４に直流駆動電圧が印加されてロータ２を駆動電圧に応じた所定の角度に回転させると共に、ロータ回転時に制動コイル５に誘起された誘起電圧を端子３ｄ、３ｄを介して当駆動回路にフィードバックさせることにより、駆動コイル４に印加する直流駆動電圧を好適に制御してロータ２の回転に制動をかけるようになっている。
これにより、カメラの絞り装置において、振動の少ない安定した絞り調整動作が実現できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、駆動コイルおよび制動コイルのそれぞれの巻線スペースを各コイルの巻容積に応じた広さに設定することにより、駆動コイルと制動コイルの各巻線スペースにおける各コイルの占積率を向上することができ、ボビン上に無駄な空きスペースを持たないコンパクトなコイルアセンブリを構成してモータの小型化、軽量化を図ることができる。
【００２８】
また、実質的な巻容積が少なくて済む制動コイル側の巻線スペースを狭くすることにより、上記同様にモータの小型化、軽量化が図ることができると共に、制動コイルの巻線スペースを狭くした分、駆動コイルの巻線スペースを広くして駆動コイルの線径を太くしたり巻数を増大することにより、モータの低電流化や低電圧化、或いはトルクアップを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る絞り装置用モータの一実施形態を示す断面図である。
【図２】同、モータの平面図である。
【図３】同、モータの底面図である。
【図４】同、モータの第１のボビンを示す断面図である。
【図５】同、モータの第１のボビンを示す平面図である。
【図６】同、モータの第１のボビンを示す底面図である。
【図７】同、モータの第２のボビンを示す断面図である。
【図８】同、モータの第２のボビンを示す平面図である。
【符号の説明】
２  ロータ
３  ボビン
３ａ、３ｂ  巻線スペース（巻溝）
４  駆動コイル
５  制動コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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