(57)【要約】【課題】  入り込んだゴミや埃等の異物を粘着剤に付着させることにより、回転精度を保ち、回転不良の発生を防止することができる電磁アクチュエータ及びこれを備えた駆動装置を提供する。【解決手段】  カバー１５に基板１６を接着するのに使用される粘着剤２０を基板１６の貫通孔１５ａ，１５ｂを塞ぐ部分にも設ける。粘着剤２０により、カバー１４の貫通孔１４ａ，１４ｂやカバー１４とカバー１５との間の隙間から入ってくる異物を付着させることができる。この結果、異物が例えばロータ１１とステータ１２の空隙などに入り込むことを軽減したり、防止することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、当該ロータに対向するステータと、当該ステータに巻回されたコイルと、当該コイルが接続される導体部を有する基板と、前記ステータを保持するとともに前記ロータを回転可能に支持し且つ表面に前記基板が接着されるカバーとを備えた電磁アクチュエータであって、
前記カバーには、前記ロータの軸受部の周辺部に前記コイルの一部が入る逃げ孔が形成されているとともに、当該逃げ孔を塞ぐように前記基板が前記ロータの軸受部の周辺部に接合されており、
前記基板には、前記カバーへの接合部分及び前記逃げ孔の少なくとも一部を塞ぐ部分に粘着剤が設けられており、当該粘着剤によって前記カバーに接着されている
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記粘着剤が前記基板の前記カバーへの接合側の面にその全面に亘って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記粘着剤が熱硬化型のアクリル系粘着剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の電磁アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の携帯用電子機器に搭載された小型のカメラを駆動する電磁アクチュエータとしてステッピングモータが用いられる。このようなステッピングモータとしては厚さが薄いものが望まれる。
【０００３】
かかるステッピングモータの一例としては、例えば特許文献１に示すように、Ｕ字状に形成された一対のステータにボビンを用いずに直接コイルを巻回したものがある。
【特許文献１】特開２００３−０３２９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１のようなステッピングモータにおいては、ごみや埃等の異物がステッピングモータのケース内に入り込んでしまい、特にロータとステータとの空隙に異物が侵入すると、ステッピングモータの回転の精度が下がり、回転不良を起こしてしまう場合があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、入り込んだゴミや埃等の異物を粘着剤に付着させることにより、回転精度を保ち、回転不良の発生を防止することができる電磁アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の電磁アクチュエータは、ロータと、当該ロータに対向するステータと、当該ステータに巻回されたコイルと、当該コイルが接続される導体部を有する基板と、前記ステータを保持するとともに前記ロータを回転可能に支持し且つ表面に前記基板が接着されるカバーとを備えた電磁アクチュエータであって、
前記カバーには、前記ロータの軸受部の周辺部に前記コイルの一部が入る逃げ孔が形成されているとともに、当該逃げ孔を塞ぐように前記基板が前記ロータの軸受部の周辺部に接合されており、
前記基板には、前記カバーへの接合部分及び前記逃げ孔の少なくとも一部を塞ぐ部分に粘着剤が設けられており、当該粘着剤によって前記カバーに接着されていることを特徴とする。
【０００７】
前記粘着剤は、前記基板の前記カバーへの接合側の面にその全面に亘って設けられていることが望ましい。
【０００８】
前記粘着剤としては、熱硬化型のアクリル系粘着剤が適用可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、入り込んだゴミや埃等の異物を粘着剤に付着させることにより、回転精度を保ち、回転不良の発生を防止することができる電磁アクチュエータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る電磁アクチュエータについて、以下図面を参照して説明する。電磁アクチュエータ１０は、永久磁石型(ＰＭ(Permanent Magnet)型)のステッピングモータであり、ロータが回転運動することによりロータに取り付けた駆動対象を回転運動させるものである。
【００１１】
電磁アクチュエータ１０は、図１〜図３に示すように、ロータ１１と、ステータ１２と、コイル１３と、カバー（ケース）１４，１５と、コイル１３が接続される導体部を有する基板１６と、粘着剤２０とを備えている。
【００１２】
ロータ１１は、ステータ１２との間の磁力により発生する回転トルクによって、回転軸１７を中心にして回転運動をするものである。ロータ１１は、例えば希土類・鉄系等の磁石材料により形成され、小径の円筒状または円板状に形成されている。また、ロータ１１の中央には回転軸１７がロータ１１と一体的に形成されている。なお、回転軸１７は、ロータ１１とは別個に形成して、ロータ１１の中央に貫通させて取り付けるようにしてもよい。
【００１３】
ロータ１１は、回転方向に交互に極性が異なる複数の磁極を有している。これらの磁極は、ロータ１１の回転方向に等間隔に設けられている。
【００１４】
ステータ１２は、励磁されたコイル１３の磁束をロータ１１の着磁された磁極へと導くためのものである。ステータ１２は、例えば軟磁性材料から形成される。ステータ１２は、図４に示すように、Ｃ字状に形成されている。ステータ１２の両端部分がフック状（鉤状）となっており、それぞれコイル１３に通電されることにより磁化される極歯１２ａ，１２ｂを構成している。また、ステータ１２の中央部分も凸状に形成され、コイル１３に通電されることにより磁化される極歯１２ｃを構成している。ステータ１２は３極のステータを構成する。
【００１５】
ステータ１２の３つの極歯１２ａ，１２ｂおよび１２ｃは、ロータ１１に設けられた磁極に対向するように配置される。
【００１６】
コイル１３は、正極性または負極性の電流が印加されて励磁されることによりステータ１２を磁化するものである。コイル１３は、ステータ１２の極歯１２ａ及び極歯１２ｃの間のコイル巻回部１２ｄと、極歯１２ｂ及び極歯１２ｃとの間のコイル巻回部１２ｅにそれぞれ巻回されるコイル１３ａ，１３ｂにより構成されている。なお、コイル１３ａ，１３ｂは、すでに巻回されたものをステータ１２に挿入して取り付けるようにしてもよい。
【００１７】
コイル１３ａ，１３ｂは、コイルボビンを用いることなく、ステータ１２のコイル巻回部１２ｄ，１２ｅに直接巻回されている。これにより、コイルボビンの厚み分だけ電磁アクチュエータ１０の回転軸１７の軸方向への小型化が図られている。
【００１８】
カバー１４，１５は、ロータ１１の回転軸１７を回転可能に支持するとともに、ロータ１１やコイル１３が巻回されたステータ１２等を挟持して保持するためのものである。図１及び図２において基板１６側が配置される側を上側とすると、カバー１４は、下側カバーであり、回転軸１７の駆動対象が取り付けられる側に配置される。また、カバー１５は上側カバーであり、回転軸１７を支承する。カバー１４とカバー１５とは互いに組み合わされることによって、ロータ１１の回転軸１７を回転可能に支持するとともに、ステータ１２を保持する。
【００１９】
カバー１４には、ステータ１２に巻回されたコイル１３の下側部分（カバー１４側の一部）が入る逃げ孔である貫通孔１４ａ，１４ｂが形成されている。また、カバー１４には、カバー１５に結合させるための複数の凸部１４ｃと、ステータ１２を取り付けるための凸部１４ｄと、回転軸１７の駆動対象が取り付けられる側が貫通する軸受け孔１４ｅとが形成されている。軸受け孔１４ｅは貫通孔１４ａと貫通孔１４ｂとの間に位置している。貫通孔１４ａ，１４ｂは、コイル１３ａ，１３ｂの下側部分を収容できるように、コイル１３の下側部分に接触しない範囲で最小限の大きさに形成されている。また、貫通孔１４ａ，１４ｂの縁は、巻回されたコイル１３の下側部分の曲面に合わせて、テーパ状に形成されている。
【００２０】
カバー１５には、ステータ１２に巻回されたコイル１３の上側部分（カバー１５側の一部）が入る逃げ孔である貫通孔１５ａ，１５ｂが形成されている。また、カバー１５には、カバー１４の凸部１４ｃが嵌合する複数の凹部１５ｃが形成されている。
【００２１】
また、カバー１５には、ロータ１１の上部(カバー１５側の一部)を収容するための基板１６側に凸状である凸部１５ｄと、回転軸１７を回転可能に支持する軸受け孔１５ｅとが形成されている。軸受け孔１５ｅは貫通孔１５ａと貫通孔１５ｂとの間に位置している。貫通孔１５ａ，１５ｂは、コイル１３の上側部分を収容できるように、コイル１３の上側部分に接触しない範囲で最小限の大きさに形成されている。また、貫通孔１５ａ，１５ｂの縁は、巻回されたコイル１３の上側部分の曲面に合わせて、テーパ状に形成されている。
【００２２】
基板１６は、端子板であり、その表面にはコイル１３が結線されるランドと、他のプリント基板と導通させるためのランドとが形成されている。コイル１３が結線されるランドと、他のプリント基板と導通させるためのランドとは、基板１６の表面上で結線されており、他のプリント基板から電力が供給されると、他のプリント基板と導通するランドを介してコイル１３が通電される。基板１６は、図３に示すように、カバー１５の表面(ロータ１１側と逆側)に粘着剤２０を介して接着される。
【００２３】
基板１６は、貫通孔１５ａ，１５ｂを塞ぐようにカバー１５の表面に接着される。貫通孔１５ａ，１５ｂを塞ぐように基板１６を配置することにより、貫通孔１５ａ，１５ｂを通じて異物が入ってくることを防止できる。また、基板１６は、Ｕ字状(腕状)に形成されており、カバー１５の凸部１５ｄを避けて配置され、図３に示すように、基板１６を配置することによっても、電磁アクチュエータ１０全体の回転軸１７の軸方向への小型化が図られている。
【００２４】
粘着剤２０は、貫通孔１４ａ，１４ｂやカバー１４とカバー１５との間の隙間を通して侵入するゴミや埃等の異物を付着させることにより、異物がロータ１１とステータ１２の空隙などのロータ１１の回転精度を下げ、回転不良を発生させかねない箇所に侵入するのを軽減、防止する。粘着剤２０は、基板１６の裏面(カバー１５側の面)にその全面に亘って塗布等により設けられている。すなわち、基板１６には、カバー１５への接着部分及び貫通孔１４ａ，１４ｂを塞ぐ部分に粘着剤２０が設けられ、この粘着剤２０によってカバー１５に接着されている。粘着剤２０は、基板１６をカバー１５に接着するための接着剤の役割も果たしている。粘着剤２０には、例えば熱硬化型のアクリル系の粘着剤が用いられる。
【００２５】
粘着剤２０は、カバー１５の貫通孔１５ａ，１５ｂを通してカバー１５の裏面側に粘着面が露出している。
【００２６】
この電磁アクチュエータ１０を組み立てるには、ロータ１１の回転軸１７の一方の先端をカバー１４の軸受け孔１４ｅに挿入して、ロータ１１の回転軸１７の他方の先端をカバー１５の軸受け孔１５ｅに挿入する。また、同時に、コイル１３が巻回されたステータ１２の図示しない凹部１２ｆにカバー１４の凸部１４ｄを嵌合させて、ロータ１１及びステータ１２をカバー１４及びカバー１５の間に配置する。
【００２７】
そして、粘着剤２０を介して基板１６が接着されたカバー１５の凹部１５ｃに、カバー１４の凸部１４ｃを挿入し、接着又はカシメによりカバー１４とカバー１５とを固定し、コイル１３を基板１６のランドに結線することにより、電磁アクチュエータ１０は容易に組み立てることができる。
【００２８】
この電磁アクチュエータ１０は、コイル１３ａ及びコイル１３ｂに正極性の電流または負極性の電流を加えて励磁することにより、磁化されたステータ１２の極歯１２ａ〜１２ｃと、ロータ１１の各磁極との間に、吸引力または反発力を生じさせて、ロータ１１に回転トルクを発生させ、ロータ１１を回転させる。
【００２９】
この電磁アクチュエータ１０を用いたセクタの駆動装置について、図３を参照して説明する。このセクタの駆動装置は、カメラのシャッタに用いられる。セクタの駆動装置４０は、駆動レバー３０を備えた電磁アクチュエータ１０と、一対のセクタ３１(３１ａ，３１ｂ)とを備えている。
【００３０】
駆動レバー３０は、ロータ１１の駆動力をセクタ３１に伝達する伝達部である。駆動レバー３０は、回転軸１７に取り付けられる。駆動レバー３０は、ロータ１１の回転に伴って回転軸１７を中心として回転する。一対のセクタ３１は、駆動レバー３０により駆動されることにより不図示のシャッタ開口を開閉する。一対のセクタ３１は、第１のセクタ３１ａと第２のセクタ３１ｂにより構成されている。駆動レバー３０は、第１のセクタ３１ａ及び第２のセクタ３１ｂの孔３１１ａ、３１１ｂに挿嵌されている。
【００３１】
このセクタ３１の駆動装置４０では、例えばロータ１１を図３において反時計回り方向に回転させると、駆動レバー３０を介して第１のセクタ３１ａが反時計回り方向に回転するとともに、第２のセクタ３１ｂが駆動レバー３０を介して時計回り方向に回転する。このように、第１のセクタ３１ａおよび第２のセクタ３１ｂが互いに接近する方向に回転することによって、シャッタ開口が閉じられる。
【００３２】
そして、ロータ１１を時計回り方向に回転させると、駆動レバー３０を介して第１のセクタ３１ａが時計回り方向に回転するとともに、第２のセクタ３１ｂが駆動レバー３０を介して反時計回り方向に回転する。第１のセクタ３１ａの時計回り方向の回転にともなって、係合ピンが第２のセクタ３１ｂの係合ピン用切り欠きに係合して、第２のセクタ３１ｂを反時計回り方向に回転させる。このように第１のセクタ３１ａおよび第２のセクタ３１ｂが互いに離れる方向に回転することによって、シャッタ開口が開かれる。このように、セクタの駆動装置４０では、第１のセクタ３１ａ，第２のセクタ３１ｂの駆動が行われる。
【００３３】
ここで、セクタの駆動装置４０において電磁アクチュエータ１０を制御するための制御回路について図５を用いて説明する。制御部５０は、図５に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１とメモリ５２とドライバ５３とを備えている。ＣＰＵ５１は、電磁アクチュエータ１０全体の制御や演算処理を行うものである。メモリ５２には、電磁アクチュエータ１０を制御するためのプログラムや制御情報が格納されている。ドライバ５３は、ＣＰＵ５１からの制御信号に応じて、コイル１３ａ，１３ｂに、正極性又は負極性の駆動電流をパルス状に通電し、励磁する。ＣＰＵ５１には、操作ボタン５４が接続されている。
【００３４】
操作ボタン５４が押されると、ＣＰＵ５１は、電磁アクチュエータ１０を駆動するために正極性の電流又は負極性の電流の出力をドライバ５３に指示する。ドライバ５３は、指示に従って、電磁アクチュエータ１０のコイル１３ａ，１３ｂに正極性の電流または負極性の電流を通電する。このように電磁アクチュエータ１０のコイル１３ａ，１３ｂに通電制御して、電磁アクチュエータ１０のロータ１１を時計回り方向または反時計回り方向に回動させることによって、第１のセクタ３１ａ，第２のセクタ３１ｂが駆動され、シャッタの駆動が行われる。
【００３５】
このように本実施の形態の電磁アクチュエータでは、カバー１５に基板１６を接着するのに使用される粘着剤２０に、カバー１４の貫通孔１４ａ，１４ｂやカバー１４とカバー１５との間の隙間から入ってくる異物を付着させるようにしたので、簡単に、かつ、余分な厚さを必要とすることなくコンパクトに、異物が例えばロータ１１とステータ１２の空隙などに入り込むことを軽減したり、防止することができる。よって、ロータ１１の回転精度を保持し、回転不良の発生を防止することができる。
【００３６】
また、本実施の形態の電磁アクチュエータでは、カバー１４の貫通孔１４ａ，１４ｂ及びカバー１５の貫通孔１５ａ，１５ｂがコイル１３ａ，１３ｂの上側部分と下側部分を収容するようにし、また、カバー１５の凸部１５ｄがロータ１１の上部（基板１６側）を収容するようにし、かつ、凸部１５ｄを避けてＵ字状の基板１６をカバー１５の表面上に配置するようにしたので、電磁アクチュエータ１０を回転軸１７の軸方向に小型化をすることができる。
【００３７】
また、本実施形態の駆動装置では、上述した電磁アクチュエータを備えるようにしたので、駆動対象を精度よく動作不良を起こすことなく駆動させることができるとともに、小型化することができる。
【００３８】
以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、本実施形態では、二つのコイル１３ａ，１３ｂが巻回された３極のステータ１２の例について説明したが、一つのコイルが巻回された２極のステータについても本発明を適用することはできる。この場合には、カバー１４及びカバー１５に形成する貫通孔は一つずつでよい。
また、一つのコイルが巻回された２極のステータを複数備えた電磁アクチュエータにも本発明を適用することができる。この場合には、それぞれのステータに巻回されたコイルの数に応じた貫通孔がカバー１４及びカバー１５にそれぞれ形成される。
また、一つのステータに巻回されるコイルの数は３つ以上でもよく、コイルの数に応じた貫通孔がカバー１４及びカバー１５にそれぞれ形成される。
【００３９】
また、本実施形態では、カバー１５に、ロータ１１の基板１６側部分を収容する凸部１５ｄを形成する例について説明したが、必ずしも凸部１５ｄを形成する必要はない。
【００４０】
また、本実施形態では、Ｕ字状に形成された基板１６を用いる例について説明したが、カバー１５に凸部１５ｄを形成しない場合には、必ずしも基板１６をＵ字状に形成する必要はなく、また、凸部１５ｄを形成する場合であっても、凸部１５ｄを避け、かつ、貫通孔１５ａ，１５ｂを覆うような形状であればよく、必ずしもＵ字状に形成する必要はない。
【００４１】
また、本実施形態では、貫通孔１４ａ，１４ｂ及び貫通孔１５ａ，１５ｂの縁をテーパ状に形成する例について説明したが、例えばコイル１３の巻回した形状が曲面でない場合等には、必ずしもテーパ状に形成する必要はない。
【００４２】
また、本実施形態では、カバー１５に基板１６側に凸である回転軸１７の軸受け孔１５ｅを形成する例について説明したが、カバー１５の凸部１５ｄに回転軸１７を支持するための軸受け孔として貫通孔を形成してもよい。
また、本実施形態では、基板１６の裏面にその全面に亘って粘着剤２０を設けたが、粘着剤２０が基板１６の裏面であってカバー１５への接着部分及び少なくとも貫通孔１４ａ，１４ｂの一部を塞ぐ部分に設けられる構成であればよく、粘着剤２０を基板１６の裏面に部分的に設けるようにしてもよい。
【００４３】
また、本実施形態では、電磁アクチュエータ１０がステッピングモータである例について説明したが、ステッピングモータに限らず、例えば度決め部材を設けて回転をある範囲内に限定した揺動モータとして適用することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、電磁アクチュエータ１０をカメラのシャッタ駆動装置に用いる例について説明したが、これに限らず、例えば、カメラの絞り装置や携帯電話の振動発生装置等に用いることも可能であり、コピー機、ファクシミリ、プリンタ等に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る電磁アクチュエータの構成を表す分解斜視図である。
【図２】図１に示した電磁アクチュエータの全体構成を表す斜視図である。
【図３】図２に示した電磁アクチュエータを備えた駆動装置の断面図である。(電磁アクチュエータについては図２のＡ−Ａ’線での矢視断面図である。)
【図４】図１に示した電磁アクチュエータが備えるステータの構成を表す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電磁アクチュエータを制御するための制御回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０            電磁アクチュエータ
１１            ロータ
１２            ステータ
１２ａ〜１２ｃ  極歯
１３            コイル
１４            カバー
１４ａ，１４ｂ  貫通孔
１５            カバー
１５ａ，１５ｂ  貫通孔
１５ｄ          凸部
１６            基板
１７            回転軸
２０            粘着剤
３０            駆動レバー
３１ａ，３１ｂ  セクタ
４０            駆動装置
【図１】
2007116786.tif 000003
【図２】
2007116786.tif 000004
【図３】
2007116786.tif 000005
【図４】
2007116786.tif 000006
【図５】
2007116786.tif 000007