步进电机制造技术

公开了一种步进电机，包括：具有四个磁极的转子；由第一线圈励磁的第一磁极；由第二线圈励磁的第二磁极；以及由第一线圈和第二线圈励磁的第三磁极。第一磁极或者第二磁极与转子之间的间隙（ｄ）被设置为使得在转子的磁极与第一磁极或第二磁极之间产生磁引力，第三磁极与转子之间的间隙（Ｄ）被形成为大于间隙（ｄ）。当将这种步进电机应用于摄像机等的快门驱动机构时，即使不施加电流时也可以可靠地保持快门的开／闭状态。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种能够产生足够的制动转矩(detent torque)的小型步进电机，更具体地，涉及使用上述步进电机的摄像机中的驱动机构。
技术介绍
近年来，摄像机已成为电子设备，并且其快门由步进电机驱动。在这类摄像机中，包括其中可以抑制电池消耗并且即使在不通电时也能保持快门片(shutter blade)和光阑片(diaphragm blade)的结构是理想的。因此，例如专利文献1提出了一种步进电机，该步进电机具有提供锁定力(lock force)以使得当电流不流经线圈时转子到达给定位置而不摆动的磁性部件。使用这种步进电机，可以在停止电机时使转子停在正确的位置并且可以抑制功耗。此外，专利文献2公开了一种涉及用于数字摄像机的快门的专利技术，并提出了一种快门机构，由此，即使当不通电时快门也可以保持开启或闭合，并且抑制了功耗。专利文献1日本特开2001-61268号公报专利文献2日本特开2003-21857号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题上述专利文献1中公开的步进电机附加地包括用于向转子施加锁定力的磁性部件。此外，上述专利文献2中公开的快门所使用的电机是按使得面对磁体外周面的定子的磁极被形成为具有复杂的梳状形状的方式而形成的。因此，上述常规技术中描述的电机附加地包括新部件或者需要复杂的处理，导致了诸如电机结构复杂和制造成本增加的问题。本专利技术解决了以上问题，并且本专利技术的目的是提供一种用简单的结构就可以获得必要的制动转矩的步进电机。本专利技术旨在提供具有上述步进电机的摄像机的驱动机构。解决问题的手段根据本专利技术的另一方面，提供了一种步进电机，包括具有四个磁极的转子；第一线圈励磁的第一磁极；第二线圈励磁的第二磁极；以及第一线圈和第二线圈励磁的第三磁极。第三磁极与转子之间的间隙D大于第一磁极与转子之间的间隙d以及第二磁极与转子之间的间隙d，使得在转子的一磁极与第一磁极之间以及转子的另一磁极与第二磁极之间产生磁引力。根据本专利技术，在第一磁极与转子之间以及第二磁极与转子之间产生强大的磁引力(磁耦合力)，使得当电流不流经线圈时可以得到足够的制动转矩。由于设置在定子上的两个磁极与转子上的两个磁极之间的两组磁引力，所以该制动转矩具有大的量值。因此，将该步进电机应用于摄像机的快门驱动机构，即使没有电流流动时也可以可靠地保持快门状态。这种具有简单结构的步进电机能够可靠地抑制功耗，使其能够作为低成本且节能的步进电机。上述转子可以具有圆柱形状；平面图为大致横向U形的定子被布置为面向转子的外周面；第一磁极和第二磁极位于定子的两端；并且第三磁极位于定子的中央。此外，优选地，在上述步进电机中，第一线圈位于第一磁极与第三磁极之间，第二线圈位于第二磁极与第三磁极之间；定子包括用于防止第一线圈和第二线圈的位移的突部。通过这种结构，可以将第一线圈和第二线圈可靠地定位于给定位置。根据本专利技术的另一方面，优选地，提供了一种摄像机驱动机构，包括上述步进电机；与步进电机的转子相连接并在给定范围内进行转动运动的卡合销(engagement pin)；以及扇部(sector)，具有与卡合销卡合的卡合孔，并且根据卡合销的转动运动在关闭形成在基板中的摄像用开口的位置与打开该摄像用开口的另一位置之间运动。该驱动机构包括能产生上述强大的制动转矩的步进电机，使得即使不通电时也能将扇部保持在希望的状态。该扇部可以包括快门片和光阑片。通过根据需要对这些片进行组合，可以对设置在快门基板上的摄像用开口设置全开状态、全闭状态和小孔径状态。此外，当没有电流流动时，可以保持快门状态。专利技术的效果根据本专利技术，在定子上的第一磁极和第二磁极与转子之间产生强大的磁引力，使得可以提供当没有电流流经线圈时可以对转子产生足够的制动转矩的步进电机。这种步进电机具有简单的结构并可以可靠地抑制功耗，并且可以作为低成本且节能的步进电机。具体实施例方式以下将参照附图给出对本专利技术实施例的说明。图1是示出根据本专利技术实施例的步进电机的主要组成部件的图。步进电机1包括转子2和定子3，转子2设置在其中央并能沿两个方向转动，定子3设置为面向转子2的外周。转子2具有圆形横截面并具有圆柱形状。定子3被一体形成为具有大致横向U形的横截面，并处于将转子2容纳在其内部空间中的状态。此外，在图1按定子3的横向U形的开放端向上的状态示出步进电机1。转子2包括由两个N磁极和两个S磁极组成的四个磁极。转子2是在极性相同的磁极彼此面对的位置被磁化的永磁体，并被设置为可围绕轴21沿两个方向转动。具有上述横向U形的定子3的两端被形成为面向转子2的周面。所述两端分别为第一磁极11和第二磁极12。此外，在第一磁极11与第二磁极12的中间位置设置有第三磁极13。在第一磁极11与第三磁极13之间卷绕有第一线圈4，在第二磁极12与第三磁极13之间卷绕有第二线圈5。当第一线圈4通电时，第一磁极11被励磁，当第二线圈5通电时，第二磁极12被励磁。相反地，第三磁极13被第一线圈4和第二线圈5二者励磁。因此，第三磁极13的励磁状态表现为第一线圈4和第二线圈5的通电状态的组合。图1以虚线示出了连接到步进电机1的第一线圈4和第二线圈5的电流控制电路25。根据本实施例，电流控制单元25提供电流以对第一线圈4和第二线圈5进行励磁。这种提供的电流包括设置的两种模式。在第一模式中，从电流控制电路25提供电流以对第一线圈4和第二线圈5二者进行励磁，并且通过改变各个线圈中的电流提供方向来控制对转子2的驱动状态。在第一模式中，存在两种状态一种状态是第一磁极11和第二磁极12被励磁为具有相同的磁极性，另一种状态是第一磁极11和第二磁极12被励磁为分别具有不同类型的磁极性。这时，如果第一磁极11和第二磁极12被励磁为具有相同的磁极性，这导致第三磁极13建立比上述磁极的磁场更强的磁场。相反，如果第一磁极11和第二磁极12被励磁为分别具有不同的磁极性，则第三磁极13中的磁化互相抵消，导致无磁化状态。在第二模式中，从电流控制电路25提供电流以对第一线圈4和第二线圈5中的一个进行励磁，并且通过改变电流提供方向来控制对转子2的驱动状态。在第二模式中，仅对第一磁极11和第二磁极12中的一个进行励磁，并且通过改变电流提供方向来将其切换到相反的磁极性。在第二模式中，第三磁极13被励磁为具有与已被励磁的第一磁极11或者第二磁极12的极性相反的极性。在第一模式中，通过其中对第一线圈4和第二线圈5进行励磁的两相励磁状态来控制对转子2的驱动。另一方面，在第二模式中，通过其中仅对第一线圈4和第二线圈5中的一个进行励磁的一相励磁状态来控制对转子2的驱动。稍后将参照附图给出对转子2在第一模式和第二模式中的转动状态的详细描述。此外，步进电机1包括具有四个磁极的转子2，并被构成为在没有对第一线圈4和第二线圈5通电时获得足够的制动转矩。将对这一点进行说明。在步进电机1中，将转子2的周面与第一磁极11之间的间距设置为间隙d，并将转子2的周面与第二磁极12之间的间距也设置为间隙d。将间隙d设置得很窄，以使得可以获得与转子2上的磁极的足够磁引力。相反，间隙D是转子2的周面与第三磁极13之间的间距，并且被设置为大于间隙d。将间隙D设置为具有使得第三磁极13与转子2之间产生的磁引力不影响第一磁极11与转子2之间产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进电机，其特征在于包括：具有四个磁极的转子；由第一线圈励磁的第一磁极；由第二线圈励磁的第二磁极；以及由第一线圈和第二线圈励磁的第三磁极；其中第三磁极与转子之间的间隙Ｄ大于第一磁极与转子之间的间隙ｄ以及第二磁极与转子之间的间隙ｄ ，从而在转子的一极与第一磁极之间以及转子的另一极与第二磁极之间产生磁引力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：川本尚志，大石诚一，
申请(专利权)人：精工精密株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]