[发明专利]致动器

说明书

发明的技术领域

本发明涉及一种微型电流控制致动器。在这个致动器中，当定子线圈通上电流，一个带有永久磁体的转子就会沿着由定子线圈所通过的电流而定的方向旋转一个预先设定的角度。

背景技术

在照相机技术领域，一种微型电流控制致动器(有时称作动磁式电动机)为人们所知。这种致动器的设计使得定子线圈通上电流时，一个带有永久磁体的转子就会在沿着由定子线圈所通过的电流而定的方向在预先设定的角度范围内旋转。同时，一个传动销钉与永久磁体一起致动，并推动从动构件。与步进电动机相对比，这种致动器具有明显的成本低、体积小和耗能少的优点。因此在照相机中，它主要用作快门叶片和制动叶片的动力源，但是它的应用并不局限于照相机，还可用于各种其它产品。

对于这样的致动器，已有各种各样的结构形式的方案并已付之实用。近年来典型结构形式的例子已公布于日本特开专利的2000-197326号和2000-292827号文件中。这些公告中所描述的致动器，尽管定子及转子的构造互不相同，但沿各个永久磁体的径向磁化的磁极个数相同。即使转子互相替换，只要未出现形状和尺寸方面的问题，它们仍可以正常工作。对于转子，尽管在以前的公告中描述的看上去制作简单，但它必须承担较高的材料费用，而且较难得到大的磁场强度(高的磁通密度)。因此，近来的公告中介绍的致动器在多数情况下用作照相机的致动器。

这里将对这种转子的结构作特别说明。径向磁化的永久磁体是圆筒状的。旋转轴位于永久磁体的中空部分，其端部从中空部分伸出，并由定子的支座支承。传动销钉(主动销钉)位于径向，用合成树脂整体制成。这样的传动销钉通常只装有单独的一个。但即使是用于照相机的致动器，根据快门叶片和致动叶片结构，也可能在对称的、成180°角的位置装上两个传动销钉。销钉的个数可以依据所要求的规格适当地选择。这样的一个合成树脂的部件，在被独立制作完成后，可以通过粘固或压配合的方法粘结到永久磁体上去。但是从成本角度而言，用一种称为喷射浇注的方法浇注部件，并使其与永久磁体结合的方法是最为有利的。

同样对于这种致动器，近来强调要更加紧凑轻巧。但是上面提及的特开专利2000-197326号和2000-292827号中的致动器类型，其圆筒状定子的外直径已经减小到仅4～5mm，转子的永久磁体的直径也减小到仅2mm。因此想进一步减小尺寸是十分困难的。特别是转子的永久磁体，即使这样小的直径再有微量的减少，也会使质量减小的比例增加，而且会难以保证实现预定的磁场强度，或者在大规模生产时无法确保获得在制造允许误差以内的永久磁体。正是如此，在人们尝试实现更加紧凑的结构时，成本大大增长的问题就出现了。

有这样一种可能，将永久磁体做成柱子状，则即使它的直径减小，也可以保证它的质量保持不变。当永久磁体做成柱子状但直径不减小时，则可以获得大的磁场强度。但是，这种情况下，就产生了部件如何由支座支承和传动销钉如何构造的问题。为了解决这问题，人们提出了这样的构造：由支座支承的部件和传动销钉作为有特殊形状的独立部分分别制作，再通过粘固或者压配合的方法将它们粘结到永久磁体上。但是，由于各部分尺寸的减小，通过粘固或者压配合将各个部分一个一个装配起来，并要确保生产出好的产品是困难的，同时这样生产出来的致动器的成本当然是高的。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种微型的、低成本的电流控制致动器。在这个致动器中，对定子通以电流，使转子沿着由定子所通过电流而定的方向在预先设定的角度范围内旋转。其中，转子与支座支承的部件制作在一起，传动销钉也通过合成树脂喷射浇注与柱状的永久磁体整体成形。

为了达到上述的目标，本发明的致动器设计成转子沿着由定子所通过电流而定的方向在预先设定的角度范围内旋转。这种情况下，该转子包括：一个柱状的、具有两个与旋转中心线垂直的表面和一个环绕旋转中心线的表面的永久磁体，以及一个与永久磁体整体成型的框体。框体覆盖了永久磁体的中心部分和环绕永久磁体旋转中心线的表面，因而提供了多个外露的表面。被遮盖的中心部分的每个区域里都装有一根由定子支承的轴，并且从旋转中心部分沿径向伸出的一个部件，其上装配有一个平行于旋转中心线的传动销钉。

在本发明的致动器中，在永久磁体的每一个旋转中心部分与覆盖其的框体相对的位置处，一边设有一个多边形的凹孔，另一边则设有一个凸起，用以插入凹孔并填塞它。这样做后，永久磁体就可顺利地与框体构造在一起。