(57)【要約】【課題】  断面積を変更できるステータを提供する。【解決手段】  切欠部１０ａ，２０ａが形成されているステータ本体１０，２０と、前記切欠部１０ａ，２０ａに係合して前記ステータ本体１０，２０の断面積を変更する面積変更部材１５，２５とを備えているモータ用のステータである。本モータ用のステータは、面積変更部材１５，２５を有しているので、例えばモータの組付け後にステータの断面積を変更して所望の磁束で飽和するように調整できる。よって、ロータの回転に最適な磁束が常に得られる。面積変更部材は切欠部に対して変位可能に配置してもよい。また、切欠部は、ステータ本体の外周部に形成された凹部やステータ本体に形成した穴部とすることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切欠部が形成されているステータ本体と、前記切欠部に係合して前記ステータ本体の断面積を変更する面積変更部材とを備えていることを特徴とするモータ用のステータ。
【請求項２】
前記面積変更部材が、前記切欠部に対して変位可能であることを特徴とする請求項１に記載のモータ用のステータ。
【請求項３】
前記切欠部が、前記ステータ本体の外周部に形成された凹部であることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ用のステータ。
【請求項４】
前記切欠部が、前記ステータ本体に形成した穴部であることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ用のステータ。
【請求項５】
前記穴部の内面に雌ネジ部が形成されると共に、前記面積変更部材が前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部材であることを特徴とする請求項４に記載のモータ用のステータ。
【請求項６】
前記切欠部は、該切欠部から発生する漏れ磁束がロータの回転に影響を及ぼさない位置に形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のモータ用のステータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のステータと、該ステータに巻回されたコイルと、前記ステータから磁束を受けるロータとを有していることを特徴とするモータ。
【請求項８】
請求項７に記載のモータを用いてセクタを駆動することを特徴とするセクタ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータ用のステータに関する。特に断面積を変更できるステータに関する。
【背景技術】
【０００２】
巻回されているコイルから発生した全磁束を通過させるようにステータが形成されていると、電圧の変化等により過大な磁束が発生した場合にロータの回転に影響を与えてしまう場合がある。例えばロータを回転させるのに適した磁束よりも大な磁束がロータに作用すると、回転時に大きな音が発生する等の問題が発生する。
【０００３】
そこで、特許文献１はロータを正常に動作させるに十分な所定の磁束（すなわち最適な磁束）が得られるステータを備えた時計のモータを提案している。このモータのステータは、ロータを正常に動作させるのに最適な磁束で飽和するように小断面積部が形成されている。このようなステータでは余分な磁束が小断面積部で除かれる。余分な磁束は小断面積部で漏れ磁束となりロータに作用しないので、ステータの磁極から最適な磁束をロータへ供給できる。よって、ロータが安定して回転するモータを提供できる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−５４８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のステータは製造後にあっては上記の小断面積部を変更することはできない。よって、モータの組立て後にロータ、コイル、ステータ等の寸法誤差や組付け誤差等によりステータの飽和磁束が不適正であることが確認されても、これに対応できないという問題がある。
【０００６】
よって、本発明の主な目的は断面積を変更できるステータを提供することであり、他の目的はこのステータを用いることにより安定に駆動できるモータ、更にはこのモータを用いたセクタ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、切欠部が形成されているステータ本体と、前記切欠部に係合して前記ステータ本体の断面積を変更する面積変更部材とを備えているモータ用のステータによって達成できる。本発明によると、ステータが面積変更部材を有しているので、例えばモータの組付け後にステータの断面積を変更して所望の磁束で飽和するように調整できる。よって、ロータの回転に最適な磁束が常に得られるステータを提供できる。
【０００８】
前記面積変更部材が、前記切欠部に対して変位可能である構造を採用できる。そして、前記切欠部が、前記ステータ本体の外周部に形成された凹部でもよい。また、前記切欠部が、前記ステータ本体に形成した穴部でもよい。また、前記穴部の内面に雌ネジ部が形成されると共に、前記面積変更部材を前記雌ネジ部に螺合する雄ネジ部材とすることができる。
【０００９】
なお、前記切欠部は、該切欠部から発生する漏れ磁束がロータの回転に影響を及ぼさない位置に形成されていることが望ましい。上記ステータと、該ステータに巻回されたコイルと、前記ステータから磁束を受けるロータとを有しているモータであれば安定にロータを駆動できる。このようなモータを用いてセクタを駆動するセクタ駆動装置は精度良くセクタを駆動させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると磁束を調整できるステータを提供できる。よって、ステータを所望の磁束で飽和した状態を容易に形成できる。また、このステータを備えて安定に駆動するモータを提供できる。更に、このモータで精度良くセクタを駆動できるセクタ駆動装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図面を参照して本発明に係る一実施形態を説明する。以下、ロータを安定に駆動できるモータを備えているセクタ駆動装置の実施例を２つ例示する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１に係るセクタ駆動装置１Ａを示した図である。また、図２は図１に示したセクタ駆動装置１Ａの構成を分割して示した図であり、（Ａ）はセクタ駆動装置１ＡのモータＭ、（Ｂ）は同装置の基板及びセクタを示している。また、図３は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線での矢視図である。本セクタ駆動装置１Ａは、シャッタ開口３が形成された基板２と、この基板２に揺動可能に配置されている２枚のセクタ（シャッタ羽根）５、７と、これらセクタ５，７を駆動するためのモータＭとを備えている。なお、図１、２において、説明の便宜上、後述するステータ１０、２０及び面積変更部材１５、２５に斜線を付している。これは、後に示す図４（Ａ）、図５（Ａ）及び図６（Ａ）も同様である。
【００１３】
セクタ駆動装置１ＡのモータＭは、図２（Ａ）に示すように、ロータ４の左右に一対のステータ１０、２０を有している。各ステータ１０、２０にはコイルボビン１２、２２を介してコイル１１、２１が巻回されている。このコイル１１、２１で発生させた磁束が、ステータ１０、２０間に配置されているロータ４に供給される。ロータ４のロータ軸４ａには、セクタ駆動用の作動ピン９が固定されている。この作動ピン９は、図２（Ｂ）で示すように、第１のセクタ５に形成されている長穴６及び第２のセクタ７に形成されている長穴８に係合している。よって、ロータ４が回転すると作動ピン９が移動するので、ロータ４の左右方向の回転に応じて第１のセクタ５及び第２のセクタ７を揺動させることができる。
【００１４】
図２（Ａ）で示すモータＭのステータ１０、２０は、ロータ４の回転に最適である磁束で飽和する形状に設計されている。しかし、ロータ４、ステータ１０、２０、コイル１１、２１に含む誤差やモータＭの組付け時の誤差がある場合には、当初予定した磁束でステータ１０、２０を飽和できない場合がある。一般にステータの形状は一定であるので所望の磁束を得るためには、ステータを交換することが必要となる。ところで、ステータを通過する磁束は、ステータの断面積に比例する。すなわち、ステータの断面積が適宜に変更できればステータを交換することなく所望の磁束を得ることができる。このような観点からモータＭのステータ１０、２０は通過する磁束を変更できるように形成されている。
【００１５】
図２（Ａ）で図示されているように、モータＭのステータ１０、２０の外周部には切欠部として凹部１０ａ、２０ａが形成されている。これら凹部１０ａ、２０ａは平面視において略半円状であり、ステータ１０、２０の厚み方向（図２の図面に垂直な方向）に延在している。よって、凹部１０ａ、２０ａの立体形状は半円柱状（円柱を軸線に沿って切断した形状）となる。そして、この凹部１０ａ、２０ａ内に面積変更部材１５、２５がそれぞれ嵌合されている。この面積変更部材１５、２５は、凹部１０ａ、２０ａ内にちょうど収納されるように半円柱形に形成されている。ステータ１０、２０は鉄材等の軟磁性材料で形成されおり、凹部１０ａ、２０ａに嵌合される面積変更部材１５、２５についても同質の材料で形成されている。よって、凹部１０ａ、２０ａに面積変更部材１５、２５を嵌合させると、この面積変更部材１５、２５がステータ１０、２０の一部として機能することになる。
【００１６】
後述するように面積変更部材１５、２５は周方向へ回転可能であり、凹部１０ａ、２０ａの内面を摺動しながら回転するように形成されている。面積変更部材１５、２５を回転することにより、同部材が凹部１０ａ、２０ａ内に収納された状態（図２（Ａ））やその一部が凹部１０ａ、２０ａから外に突出した状態（図４（Ａ））を形成する。このように面積変更部材１５、２５が回転するとステータ１０、２０の断面積が変化するので、通過する磁束を調整できる。すなわち、面積変更部材１５、２５は、ステータ１０、２０の断面積が可変となるように、凹部１０ａ、２０ａに対して変位可能になっている。
【００１７】
なお、上記のようにモータＭのステータ１０、２０には凹部１０ａ、２０ａが形成されており、この凹部に面積変更部材１５、２５が嵌合された状態が本発明のステータに対応する。しかし、本実施例では説明の便宜上、ステータ１０、２０（ステータ本体）部分をステータと称して説明する。後述する実施例２についても同様である。
【００１８】
図３は、ステータ１０の厚み方向での構成が確認できるように示している。この図で確認できるように、面積変更部材１５の下端は基板２に回転自在に配置した回転ピン１６に固定されている。よって、面積変更部材１５は上下方向には移動が規制されているが、矢印Ｒで示すように左右方向へ回転可能であり凹部１０ａの内面に対して摺動しながら回転する。図２（Ａ）は、面積変更部材１５が凹部１０ａ内にちょうど嵌合した状態を示しているが、面積変更部材１５を回転させるとステータ１０の断面積が変化する。よって、面積変更部材１５を回転させることでステータ１０の飽和磁束を調整できる。なお、回転ピン１６は磁性材又は非磁性材のいずれによっても形成可能であり、面積変更部材１５と一体に形成してもよい。また、基板２は、回転ピン１６を磁性材で形成した場合には、非磁性材で形成したほうが良い。
【００１９】
よって、モータＭの組立てを行った後にロータ４を安定に回転させるための最適磁束が得られていないという場合には、面積変更部材１５を回転させることでその最適磁束で飽和するようにステータ１０の断面積を変更すればよい。このようなステータ１０を用いると、ロータ４へ常に最適な磁束を供給して安定駆動できるモータを作製できる。なお、このステータ１０は断面積を変更することにより磁束調整が行える。よって、耐衝撃性や動作特性の面からモータのディテントトルクを調整することにも利用できる。
【００２０】
図３はステータ１０側について図示しているが、反対側のステータ２０に設けた凹部２０ａと面積変更部材２５との関係についても同様である。よって、ステータ１０側と対応した符号を付すことで重複する説明を省略する。
【００２１】
図４は、ステータ１０の面積変更部材１５及びステータ２０の面積変更部材２５を回転させて、磁束調整が完了したモータＭを備えたセクタ駆動装置１Ａを示した図である。なお、このときセクタ駆動装置１Ａは全閉状態にある。図４（Ａ）はセクタ駆動装置１Ａの平面図、同（Ｂ）は（Ａ）でのＡ−Ａ線での矢視図を示している。図４で示すステータ１０、２０はロータ４に最適な磁束で飽和されており、これの磁束をロータ４に供給できる。よって、モータＭのロータ４は安定駆動される。このようなモータＭを備えたセクタ駆動装置１Ａはセクタ５、７を精度良く揺動することができる。
【００２２】
図５は、全開状態にあるときのセクタ駆動装置１Ａを分割して示した図であり、（Ａ）はモータＭ、（Ｂ）は基板２及びセクタ５、７を示している。図６は、小絞り状態にあるときのセクタ駆動装置１Ａを同様にした図である。セクタ駆動装置１Ａでは、面積変更部材１５、２５を備えているので、モータＭのステータ１０、２０が最適な磁束で飽和されている。よって、ステータ１０，２０から所定の磁束をロータ４に供給できるので、ロータ４が位置精度良く回転して作動ピン９を移動させる。その結果、セクタ駆動装置１Ａでは図２及び４に示した全閉状態からロータ４を半時計方向へ回転させて、図５で示す全開状態を正確に形成できる。また、図２及び４に示した全閉状態からロータ４を時計方向へ回転させて図６で示す小絞り状態を正確に形成できる。
【００２３】
さて、図２（Ａ）に示した面積変更部材１５及び面積変更部材２５は、全体が凹部１０ａ，２０ａ内にちょうど嵌合した状態となっている。そして、図４（Ａ）に示した状態は面積変更部材１５、２５の一部が凹部１０ａ，２０ａから突出している。この例は、ステータ１０、２０の飽和磁束が小さくなるように、断面積を小さく変更した例である。面積変更部材１５及び面積変更部材２５の平面形状が、略半円である場合にはちょうど嵌合している位置から９０°回転させて半分（４分の１円分）が凹部１０ａ，２０ａから外に突出した時にステータ１０の断面積を最小にできる。このとき、凹部１０ａ，２０ａに面積変更部材１５及び面積変更部材２５が嵌合していないのと同じ状態となる。
【００２４】
ところで、モータＭの組付けを行った後にステータからロータへ供給する磁束が不適当な場合としては、上記のように磁束が大き過ぎる場合だけでなく、磁束が不足する場合も想定される。モータＭに備えるステータは、どちらの場合にも対処できるように構成されていることが望ましい。そこで、例えば面積変更部材を右に回すとステータの断面積を増加させることができ、これとは逆に左に回すとステータの断面積を減少させることができる中立位置（図４（Ａ）の面積変更部材１５の状態を参照）を基準状態として、飽和磁束が得られるようにステータを設定することが望ましい。このように構成しておくと、磁束が不足する場合には面積変更部材１５を右回転することで断面積を増加させて所望の磁束まで増すことができる。これとは逆に、磁束が多すぎる場合には面積変更部材１５を左回転させることで断面積を減少させて所望の磁束まで減らすことができる。
【００２５】
前述した実施例１では凹部１０ａ，２０ａがステータ本体の外周部に凹部状に形成されるだけであるので、従来の金型等に軽微な変更を加えて簡単に作製できる。また、実施例１のステータ１０，２０の周部に設けた凹部１０ａ，２０ａは半円柱状であり、これに嵌合させる面積変更部材１５，２５は対応した半円柱となっている。よって、面積変更部材１５，２５を回転させることによりステータ１０、２０の断面積が変更されるので、ステータの飽和磁束を簡単に調整できる。
【００２６】
ただし、凹部の形状は上記のように半円柱状に限るものではなく、これ以外の形状としてもよい。また、面積変更部材１５，２５はステータ１０，２０に予めセットされていなくともよい。例えば面積変更部材１５，２５を外部から凹部内に挿入して面積を変更し、所望の磁束が得られたときに凹部内に接着固定するようにしてもよい。また、凹部に嵌合される面積変更部材の形状は、凹部をちょうど嵌合するような補完的な形状に整える必要はなくステータの磁束を実質的に変更できればよい。要するに、面積変更部材は凹部に嵌合したときにステータの断面積を変更できるものであればよく、所望の断面積に変更した後にあっては位置変更が可能な状態が維持されていてもよいし、固定状態であってもよい。さらに、凹部の大きさは必要に応じて適宜に調整すればよく、またステータ本体の外周部に複数の凹部を配置してもよい。
【実施例２】
【００２７】
実施例１で示したステータ１０、２０では切欠部としての凹部１０ａ，２０ａが外周部に形成されていた。以下で示す実施例２のステータは所定位置に切欠部としての穴部が形成されており、この穴部に対して面積変更部材を出没させる。これによりステータの断面積を変更して、ステータの飽和磁束を調整する。
【００２８】
以下、図面を参照して実施例２のセクタ駆動装置１Ｂを説明する。図７（Ａ）はセクタが全閉状態にあるときのセクタ駆動装置１Ｂを示し、同（Ｂ）及び（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線での矢視図である。セクタ駆動装置１Ｂは２個のモータＭ１、Ｍ２を備えている。本セクタ駆動装置１Ｂは、後述するようにモータＭ１、Ｍ２のそれぞれによって個別に駆動される２組のセクタを有している。なお、図７（Ａ）において、説明の便宜上、後述するステータ３０、４０及び雄ネジ部材３２、４２に斜線を付している。
【００２９】
第１のモータＭ１と第２のモータＭ２とは同様の構成であるので、第１のモータＭ１について説明する。第１のモータＭ１はステータ３０、コイル３１、ロータ３４を有している。ステータ３０は図７（Ｂ）及び（Ｃ）で示すように、ロータ３４とは反対側の端部において、厚み方向（図７（Ｂ）で上下方向）へ貫通している貫通穴３０ＨＬが形成されている。この貫通穴３０ＨＬの内面には雌ネジ部が形成されている。この雌ネジ部に螺合する雄ネジ部材３２が面積変更部材としてねじ込まれている。（Ｂ）は雄ネジ部材３２が貫通穴３０ＨＬに完全にねじ込まれた状態を示しており、（Ｃ）は雄ネジ部材３２を回して一部が貫通穴３０ＨＬから突出している状態を示している。
【００３０】
雄ネジ部材３２の位置を図７（Ｂ）の状態から図７（Ｃ）の状態にすると、ステータ３０の断面積が小さくなる。これとは逆に、図７（Ｃ）の状態から図７（ｂ）の状態にすると、ステータ３０の断面積が大きくなる。よって、本実施例２のようにステータに穴部を設け、この穴部に対して面積変更部材を出没させる構造でも実施例１の場合と同様に所望の飽和磁束に調節できる。本実施例２の場合、雄ネジ部材３２が貫通穴３０ＨＬに半分ねじ込まれた状態を基準にして、所望の飽和磁束が得られるようにステータ３０を設定しておけば、実施例１で説明したと同様に、モータＭ１の組付け後に磁束が大き過ぎる場合と不足している場合とに対処できる。
【００３１】
図８で示すように、セクタ駆動装置１Ｂは第１のモータＭ１に固定された作動ピン３９によって揺動されるシャッタ開口３よりも小径の小絞り穴３６を備えたセクタ３５を備えている。セクタ３５が揺動すると、小絞り穴３６がシャッタ開口３から退避した全開状態（Ａ）と、小絞り穴３６がシャッタ開口３に位置した小絞り状態（Ｂ）とを形成できる。
【００３２】
また、図９に示すように、セクタ駆動装置１Ｂは第２のモータＭ２に固定された作動ピン４９によって揺動される２枚のセクタ４５，４７を備えている。２枚のセクタ４５、４７が揺動すると、２枚のセクタ４５，４７がシャッタ開口３から退避した全開状態（Ａ）と、２枚のセクタ４５，４７がシャッタ開口３に位置した全閉状態（Ｂ）とを形成できる。
【００３３】
よって、セクタ駆動装置１Ｂでは図８及び図９で示すセクタの動作を組合せることにより、全開状態、全閉状態及び小絞り状態を形成できる。各モータＭ１、Ｍ２のステータ３０，４０は、それぞれが雄ネジ部材３２、４２を備えているので所望の飽和磁束が得られるように調整できる。よって、ステータ３０，４０から回転に適した磁束を各ロータ３４，４４に供給できるので、これらを位置精度良く回転できる。その結果、作動ピン３９、４９が精度良く移動されるので各セクタを正確に揺動することができる。
【００３４】
本実施例２ではステータ３０に形成する貫通穴３０ＨＬを貫通穴として形成する場合を例示しているが貫通している必要はなく、片側が閉じている穴部（有底穴）でもよい。また、一形態として貫通穴３０ＨＬの内面に雌ネジ部を形成し、面積変更部材としての雄ネジ部材３２をねじ込む構造を例示しているがこれに限定するものではない。面積変更部材を棒状に形成して穴部内をその軸方向に摺動してステータの断面積を変更し、所望の磁束が得られるように調整した後は穴部に面積変更部材を接着固定するようにしてもよい。
【００３５】
なお、実施例１の凹部及び実施例２の穴部からは余分な磁束が漏れ磁束となって発生する場合がある。そのため漏れ磁束がロータに影響を与えない位置に、凹部及び穴部を設定することが望ましい。よって、前述した実施例１、２では凹部及び穴部をロータから最も離れた位置に形成している。また、上記実施例では凹部及び穴部を各ステータの厚み方向に向けて設けた場合を例示しているが、これに限らず他の方向、例えば横方向（図面で左右方向）に向けて設けてもよい。
【００３６】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例１に係るセクタ駆動装置を示した図である。
【図２】図１に示したセクタ駆動装置の構成を分割して示した図であり、（Ａ）はセクタ駆動装置のモータＭ、（Ｂ）は基板及びセクタを示した図である。
【図３】図２（Ａ）のＡ−Ａ線での矢視図である。
【図４】ステータの磁束調整が完了したモータを備えたセクタ駆動装置を示した図である。
【図５】全開状態にあるときのセクタ駆動装置を分割して示した図であり、（Ａ）はモータＭ、（Ｂ）は基板及びセクタを示した図である。
【図６】小絞り状態にあるときのセクタ駆動装置を分割して示した図であり、（Ａ）はモータＭ、（Ｂ）は基板及びセクタを示した図である。
【図７】実施例２に係るセクタ駆動装置について示した図である。
【図８】実施例２のセクタ駆動装置のモータＭ１により揺動されるセクタについて示した図である。
【図９】実施例２のセクタ駆動装置のモータＭ２により揺動されるセクタについて示した図である。
【符号の説明】
【００３８】
１Ａ、１Ｂ          セクタ駆動装置
２                  基板
３                  シャッタ開口
５、７              セクタ
９                  作動ピン
１０、２０          ステータ
１０ａ、２０ａ      凹部
１１、２１          コイル
１５、２５          面積変更部材
Ｍ                  モータ
【図１】
2005341704.tif 000003
【図２】
2005341704.tif 000004
【図３】
2005341704.tif 000005
【図４】
2005341704.tif 000006
【図５】
2005341704.tif 000007
【図６】
2005341704.tif 000008
【図７】
2005341704.tif 000009
【図８】
2005341704.tif 000010
【図９】
2005341704.tif 000011