[发明专利]三相无刷直流电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内转子型的三相无刷直流电动机，该三相无刷直流电动机在内侧具备设有磁体的转子，在其外侧具备定子。

背景技术

在如照相机等光学装置中的变焦透镜及聚焦透镜等透镜移动机构、或光量调节用的光圈机构等可动机构、以及电子制品具备的可动机构中，作为驱动源使用各种电动机。例如，在专利文献1(日本专利第2559827号公报)所公开的光学设备中，作为用于使可动透镜移动、或使光量调节用的光圈部件移动的驱动源，使用了脉冲电动机。

并且，近年来，这些光学装置和电子制品实现了小型化、高性能化、省电化。因此，作为驱动源的电动机，除了要求起动性、扭矩、动作的稳定性、能量转换效率等的性能之外，还要求其小型化。

例如，在大多数情况下，光学系的聚焦用、变焦用的电动机被配置在透镜镜筒内的透镜的周边。因此，需要(对电动机)在有限的空间里进行配置。并且，对应于近年的小型化、高性能化的要求，要求对镜筒部分进行小型化以及提高变焦和聚焦的速度和精度，并且还要求输出等的驱动性能和电动机的设置尺寸之间的平衡。这一点上，电子制品中具备的可动机构也一样，随着小型化、高性能化，对可动机构的紧凑化以及驱动源的高性能化也提出了要求。

针对这样的需求，在专利文献2(日本专利申请：特开2005-57903号公报)中公开了一种涉及步进电动机的技术，该步进电动机配置在具备圆筒透镜的镜筒底板或光量调节装置内，可在不增大电动机外径的情况下提高输出。在该专利文献2中公开的电动机，使用特殊形状的定子，并具备：具有圆环状磁体且能转动的转子；邻接配置在磁体外周的两个线圈及四个外侧磁极部；配置在磁体内周的两个内侧磁极部，该电动机对外侧磁极部的配置，是通过以转子的旋转中心为基准的外侧磁极部的角度来进行调节的。

专利文献1：日本特许第2559827号公报

专利文献2：日本特开2005-57903号公报

对应于近年来的光学装置的高性能化，虽然要求进一步提高变焦和聚焦的速度及精度，而在专利文献1和专利文献2中公开的这种脉冲电动机(步进电动机)中，和定速状态相比起动扭矩偏低，对于需要高负荷的动作的灵敏性较差。此外，由于其为开环型的控制机构，所以，其难以对应于负荷扭矩变动时的速度变化。

因此，作为对应于上述需求的电动机，为了提高驱动源的性能，考虑使用三相无刷直流电动机。三相无刷直流电动机的起动扭矩大，加速性高，此外速度控制性优越，因此，作为要求灵敏而且细致的动作的可动机构的驱动源是很合适的。

但是，在现有的(三相无刷直流)电动机中，如果提高驱动性能，就会相应的使外形尺寸变大，因此，在有限设置空间内设置的(三相无刷直流)电动机的高输出功率化就成为了课题。例如，在摄像装置中，是在透镜镜筒的内部中央配置多个透镜，通过在光轴方向上移动该多个透镜来进行变焦和聚焦。在具备自动聚焦功能等的摄像装置中，是使用(三相无刷直流)电动机的驱动力在光轴方向上移动这些透镜的。此时，由于将电动机配置在透镜镜筒内部，因此如图6所示，将(三相无刷直流)电动机配置在透镜镜筒等呈圆环状的形状的空间内。以这种情况为例，对电动机的设置尺寸进行说明。

图6(1)～(3)为，表示在透镜镜筒内，在可将透镜配置在中央的、作为圆环状平板的底板上安装电动机的现有示例的模式图。图6(1)是在透镜镜筒内配置了有刷直流电动机100的例子。在可动机构中，虽然连接有用于传递驱动源的电动机旋转力的减速器，但是，在使用无刷电动机100的情况下，由于扭矩较小，因而减速比将变大。其结果是，驱动音较大，并且驱动传递速度较慢，不适合于灵敏的动作。

接着，在图6(2)中图示了配置现有的三相无刷直流电动机101的例子。在使用现有的三相无刷直流电动机时，如图6(2)所示，圆环状部件的箭头a方向的大小制约电动机外形尺寸，从而有必要使定子的直径小于圆环状部件在箭头a方向上的大小。这种情况下，转子的直径变小，从而无法增大扭矩。

对此，可以如图6(3)中所示的三相无刷直流电动机102这样，通过增大转子200来提高扭矩。但是，需要和转子200的大小成比例地，增加线圈的绕线体积，从而三相无刷直流电动机102的外形尺寸将变大。因此，作为在透镜镜筒内等有限的场所内配置的(三相无刷直流)电动机，无法采用高扭矩的三相无刷直流电动机。

本发明是针对上述课题而实施的发明，其目的在于，提供一种三相无刷直流电动机，其能够在抑制设置尺寸的同时获得高扭矩，并且能够实现稳定的动作。

发明内容