[發明專利]三相無刷直流電動機

無效

• 申請號: 201010205850.7
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN101924447A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 志賀直人
• 申請（專利權）人: 株式會社騰龍
• 主分類號: H02K29/06
• 分類號: H02K29/06;G02B7/04
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;孫麗梅

技術領域

本發明涉及一種內轉子型的三相無刷直流電動機，該三相無刷直流電動機在內側具備設有磁體的轉子，在其外側具備定子。

背景技術

在如照相機等光學裝置中的變焦透鏡及聚焦透鏡等透鏡移動機構、或光量調節用的光圈機構等可動機構、以及電子制品具備的可動機構中，作為驅動源使用各種電動機。例如，在專利文獻1(日本專利第2559827號公報)所公開的光學設備中，作為用于使可動透鏡移動、或使光量調節用的光圈部件移動的驅動源，使用了脈沖電動機。

并且，近年來，這些光學裝置和電子制品實現了小型化、高性能化、省電化。因此，作為驅動源的電動機，除了要求起動性、扭矩、動作的穩定性、能量轉換效率等的性能之外，還要求其小型化。

例如，在大多數情況下，光學系的聚焦用、變焦用的電動機被配置在透鏡鏡筒內的透鏡的周邊。因此，需要(對電動機)在有限的空間里進行配置。并且，對應于近年的小型化、高性能化的要求，要求對鏡筒部分進行小型化以及提高變焦和聚焦的速度和精度，并且還要求輸出等的驅動性能和電動機的設置尺寸之間的平衡。這一點上，電子制品中具備的可動機構也一樣，隨著小型化、高性能化，對可動機構的緊湊化以及驅動源的高性能化也提出了要求。

針對這樣的需求，在專利文獻2(日本專利申請：特開2005-57903號公報)中公開了一種涉及步進電動機的技術，該步進電動機配置在具備圓筒透鏡的鏡筒底板或光量調節裝置內，可在不增大電動機外徑的情況下提高輸出。在該專利文獻2中公開的電動機，使用特殊形狀的定子，并具備：具有圓環狀磁體且能轉動的轉子；鄰接配置在磁體外周的兩個線圈及四個外側磁極部；配置在磁體內周的兩個內側磁極部，該電動機對外側磁極部的配置，是通過以轉子的旋轉中心為基準的外側磁極部的角度來進行調節的。

專利文獻1：日本特許第2559827號公報

專利文獻2：日本特開2005-57903號公報

對應于近年來的光學裝置的高性能化，雖然要求進一步提高變焦和聚焦的速度及精度，而在專利文獻1和專利文獻2中公開的這種脈沖電動機(步進電動機)中，和定速狀態相比起動扭矩偏低，對于需要高負荷的動作的靈敏性較差。此外，由于其為開環型的控制機構，所以，其難以對應于負荷扭矩變動時的速度變化。

因此，作為對應于上述需求的電動機，為了提高驅動源的性能，考慮使用三相無刷直流電動機。三相無刷直流電動機的起動扭矩大，加速性高，此外速度控制性優越，因此，作為要求靈敏而且細致的動作的可動機構的驅動源是很合適的。

但是，在現有的(三相無刷直流)電動機中，如果提高驅動性能，就會相應的使外形尺寸變大，因此，在有限設置空間內設置的(三相無刷直流)電動機的高輸出功率化就成為了課題。例如，在攝像裝置中，是在透鏡鏡筒的內部中央配置多個透鏡，通過在光軸方向上移動該多個透鏡來進行變焦和聚焦。在具備自動聚焦功能等的攝像裝置中，是使用(三相無刷直流)電動機的驅動力在光軸方向上移動這些透鏡的。此時，由于將電動機配置在透鏡鏡筒內部，因此如圖6所示，將(三相無刷直流)電動機配置在透鏡鏡筒等呈圓環狀的形狀的空間內。以這種情況為例，對電動機的設置尺寸進行說明。

圖6(1)～(3)為，表示在透鏡鏡筒內，在可將透鏡配置在中央的、作為圓環狀平板的底板上安裝電動機的現有示例的模式圖。圖6(1)是在透鏡鏡筒內配置了有刷直流電動機100的例子。在可動機構中，雖然連接有用于傳遞驅動源的電動機旋轉力的減速器，但是，在使用無刷電動機100的情況下，由于扭矩較小，因而減速比將變大。其結果是，驅動音較大，并且驅動傳遞速度較慢，不適合于靈敏的動作。

接著，在圖6(2)中圖示了配置現有的三相無刷直流電動機101的例子。在使用現有的三相無刷直流電動機時，如圖6(2)所示，圓環狀部件的箭頭a方向的大小制約電動機外形尺寸，從而有必要使定子的直徑小于圓環狀部件在箭頭a方向上的大小。這種情況下，轉子的直徑變小，從而無法增大扭矩。

對此，可以如圖6(3)中所示的三相無刷直流電動機102這樣，通過增大轉子200來提高扭矩。但是，需要和轉子200的大小成比例地，增加線圈的繞線體積，從而三相無刷直流電動機102的外形尺寸將變大。因此，作為在透鏡鏡筒內等有限的場所內配置的(三相無刷直流)電動機，無法采用高扭矩的三相無刷直流電動機。

本發明是針對上述課題而實施的發明，其目的在于，提供一種三相無刷直流電動機，其能夠在抑制設置尺寸的同時獲得高扭矩，并且能夠實現穩定的動作。

發明內容