JP2006191718A - Stator, actuator and process for manufacturing stator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばカメラの撮影レンズやシャッタ開口を開閉するセクタを駆動するのに好適であるアクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator suitable for driving a sector that opens and closes a photographing lens or a shutter opening of a camera, for example.
従来、カメラの撮影レンズやシャッタといったカメラ要素は、アクチュエータによって駆動するのが一般的であるが、このようなアクチュエータは、コイルボビンにエナメル線を巻回して構成したコイルと、ステータコアにこのボビンを設けたステータと、そのコイルに通電することによって回動するロータとを備えている。ここで、ロータは、上板とモータ基板により軸支されている。このような従来のアクチュエータの一例を示すと以下の如くである。 Conventionally, camera elements such as a camera taking lens and a shutter are generally driven by an actuator. Such an actuator is provided with a coil formed by winding an enamel wire around a coil bobbin and this bobbin provided on a stator core. And a rotor that rotates when the coil is energized. Here, the rotor is pivotally supported by the upper plate and the motor substrate. An example of such a conventional actuator is as follows.
図8は、特許文献1に開示されたカメラ用シャッタ装置に用いられる、アクチュエータの平面図であり、図9は、その断面図である。下板を構成するシャッタ基板51にはシャッタ羽根が配設してあり、シャッタ基板51の上方には、中板52及び上板53がそれぞれ所定の間隔をおいて配設してある。ロータ軸57aには、セクタと連結された作動部材58が固定されている。中板52と上板53との間には、作動部材58を駆動するアクチュエータ54が配設してある。アクチュエータ54はコ字状のステータコア55と、コ字状の一方の腕部に巻回されているコイル56と、ステータコア55の磁極部と磁気的に結合可能なロータ57とからなっている。ロータ57のロータ軸57aは中板52を貫通しており、このロータ軸57aに作動部材58が固定されている。
FIG. 8 is a plan view of an actuator used in the camera shutter device disclosed in Patent Document 1, and FIG. 9 is a cross-sectional view thereof. Shutter blades are disposed on the
一般的には、ステータは中板52又は上板53に設けられた位置決めピンにより位置決めされる。しかしながら、ステータのステータコア55は製造工程で変形しやすく、位置決めピンに設計通りには当接せず、無理にはめ込むことによりステータコア55の磁極の位置精度が悪くなる場合があった。アクチュエータ内でステータの磁極とロータとの位置精度が悪いと、作動音の発生や、電力効率の低下等の原因となる。
In general, the stator is positioned by positioning pins provided on the
そこで本発明は、ロータとの位置関係を精度よく設定することができるステータ、アクチュエータ及びステータの製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stator, an actuator, and a stator manufacturing method that can accurately set the positional relationship with a rotor.
かかる目的を達成するための本発明のステータは、ロータの外周面に対向する磁極部を有するステータコアと、当該ステータコアを覆いコイルが巻回されるボビンとを含むステータであって、前記ボビンは前記ロータの軸方向に設けられて前記ステータコアを露出させる当接穴を含み、前記磁極部は露出していることを特徴とする(請求項1)。当接穴からステータコアが露出しているので、ステータコアを基板上に正確に設定することができる。また、ステータコアを露出させて磁極部を形成するので、ロータを効率よく回動させることができる。また、前記当接穴は、基板等に設けられた位置決め用突起と嵌合するステータを位置決めする基準穴とするとよりよい。 In order to achieve the above object, a stator according to the present invention is a stator including a stator core having a magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of a rotor, and a bobbin around which the coil is wound so that the coil is wound. A contact hole is provided in the axial direction of the rotor to expose the stator core, and the magnetic pole portion is exposed. Since the stator core is exposed from the contact hole, the stator core can be accurately set on the substrate. Moreover, since the magnetic pole part is formed by exposing the stator core, the rotor can be efficiently rotated. The contact hole may be a reference hole for positioning a stator that is fitted to a positioning projection provided on a substrate or the like.
上記のステータと、前記基準穴に嵌合する突起を備えた基板及び上板と、前記基板及び前記上板によって軸支されるロータとを含むことを特徴とするアクチュエータは(請求項3)、ステータコアの磁極部に対してロータを精度よく位置決めできるので、ステータとロータとの相対位置を正確に設定できる。よって、軸の偏心がなく、回転効率が良く、長寿命のアクチュエータを提供できる。 An actuator comprising: the stator described above; a substrate and an upper plate having protrusions fitted in the reference holes; and a rotor pivotally supported by the substrate and the upper plate (Claim 3). Since the rotor can be accurately positioned with respect to the magnetic pole part of the stator core, the relative position between the stator and the rotor can be set accurately. Therefore, it is possible to provide an actuator having no shaft eccentricity, good rotational efficiency, and long life.
また、上記ステータの製造方法は、型内にステータコアを収納して、当該ステータコアの周部に樹脂を注入することにより、前記ステータコアを覆うボビンを有するステータを製造する方法であって、前記ステータコアの磁極部及び基板に取り付けるための基準穴を形成する部分に、前記型を当接させた状態で前記樹脂を注入することを特徴とする(請求項4)。 The stator manufacturing method is a method of manufacturing a stator having a bobbin covering the stator core by housing the stator core in a mold and injecting resin into a peripheral portion of the stator core, The resin is injected in a state in which the mold is brought into contact with the magnetic pole portion and a portion where a reference hole for attachment to the substrate is formed (Claim 4).
本発明によれば、ボビンはロータの軸方向に設けられてステータコアを露出させる当接穴を含み、磁極部は露出しているので、基板に対してステータを精度よく位置決めできる。また、ステータコアに当接しながら樹脂を注入するので基準穴を正確に形成でき、この穴に基板の突起が嵌合するのでステータとロータの相対位置の精度をよく設定できる。 According to the present invention, the bobbin is provided in the axial direction of the rotor and includes the contact hole that exposes the stator core, and the magnetic pole portion is exposed. Therefore, the stator can be accurately positioned with respect to the substrate. Further, since the resin is injected while being in contact with the stator core, the reference hole can be accurately formed, and the projection of the substrate is fitted into this hole, so that the accuracy of the relative position between the stator and the rotor can be set well.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、実施例1のステータ2を示す斜視図である。図2は、ステータ2の平面図である。図3は、金型にステータコア6を当接させてボビン7をインサート成形するときの様子を示す図であり、第1当接穴8aの中心から、第2当接穴8bの中心を通る断面図で示している。なお、図4では、ステータ2の構成が明確となるように、コイル5を点線で示している。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a
ステータ2は、ステータコア6と、ステータコア6を覆う樹脂製のボビン7とを有している。ボビン7の周囲にはコイル5が巻き回している。この実施例では、ボビン7は、U字状のステータコア6を型内の所定位置に収納して樹脂を注入するインサート成形により一体成形される。ステータコア6には、その両端に第1磁極6a、第2磁極6bが、第1磁極6aと第2磁極6bとの中間に第3磁極が設けられている。ステータ2は、図1に示すようにボビン7からステータコア6の第1磁極6a、第2磁極6b、第3磁極6cが露出している。これらの第1磁極6a、第2磁極6b、第3磁極6cは、ステータコア6を型内に収納して樹脂を注入するときに、前記型内の支持部9a1に当接させることによって樹脂が流れ込まないようにし、ステータコア6を露出して形成したものである。ボビン7は、第1磁極6aが設けられコイル5の巻き崩れ防止凸部を兼ねる端部7aと、以下同様に、第2磁極6bが設けられコイル5の巻き崩れ防止凸部を兼ねる端部7bと、第3磁極6cが設けられコイル5の巻き崩れ防止凸部を兼ねる凸部7cと、端部7a,7bと凸部7cとを繋いだコイル巻回部7dとを備えている。また、端部7a、7b及び凸部7cのロータ回転軸方向には、ステータコア6を型内に位置決めするためにステータコア6に当接する支持部9a2,9a3や9b1,9b2が抜けた当接穴が設けられている。この当接穴をステータ2を基板等に位置決めするための基準穴とすることが好ましい。
The
ここで、ボビン7についての成形方法について詳説すると、まず磁性材からなるU字状のステータコア6を金型内に収容する。この際、ステータコア6の第1磁極6a、第2磁極6b及び第3磁極6cは可動型9aの支持部9a1に当接させる。これにより、金型内でのステータコア6の縦横方向が位置決めされる。また、ステータコア6の磁極部6a付近は、可動型9aの支持部9a2と固定型9bの支持部9b1とで挟持され、ステータコア6の磁極部6b付近は、可動型9aの支持部9a3と固定型9bの支持部9b2とで挟持されてステータコア6のロータ軸方向が位置決めされる。また、可動型9aの支持部9a1は、固定型9bの凹部9b3と係合するので可動型9aと固定型9bとの位置関係も成形中、精度よく保たれる。このとき、可動型9a内の支持部と当接した部分はボビン7を形成する樹脂で覆われないためステータコア6がボビン7から露出する。そこで、図3に示すように、ボビン7の当接穴と磁極を形成したい部分に、可動型9a内の支持部をステータコア6に当接させて金型内に樹脂を流し込む。樹脂が固まったのちに、可動型9aと固定型9bをステータコア6から取り外せば、ボビン7がステータコア6を覆うように形成される。このような製造方法により、第1磁極6a、第2磁極6b、第3磁極6c、第1当接穴8a、第2当接穴8b、第3当接穴8cが形成される。当接穴8a、8b、8cと磁極部6a、6b、6cからは、ステータコア6が露出している。従って、当接穴からステータコアが露出していることにより、ボビン7内にステータコア6が常に位置精度よく収まっており、磁極部と当接穴との位置関係も高精度に保たれる。このため、当該当接穴と嵌合する突起を供えた基板にステータを取り付けたときの基板上の磁極の位置が高精度に設けられ、この基板に軸支されるロータと磁極との位置も高精度に保たれる。尚、本実施例は、本発明を実施するための例にすぎず、例えば、上記当接穴の形状は、本実施例のように円形のものに限定されるわけではない。また、当接穴は、ステータを基板に取り付ける際の基準穴としたが、これに限らず、当接穴以外に取り付け基準穴を別に設けるようにしてもよい。
Here, the molding method for the
次に本発明の実施例2について、図4に基づいて説明する。実施例2はアクチュエータについて示している。実施例2のステータ2aが実施例1のステータ2と異なる点は、ボビンの形状がそれぞれ異なる点である。但し、前記相違点は、本発明の効果に影響はない。その他の点は、実施例1のステータ2と実施例2のステータ2aとは同一の構成となっている。図5はアクチュエータの組み立て後の平面図である。図6は、図5のA−A線で断面とした断面図である。
図7は、図5のB−B線で断面とした断面図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Example 2 shows an actuator. The
7 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
本実施例におけるアクチュエータ1は、図4に示すように、ステータ2aと、ステータ2aに通電することにより回動するロータ4とを含む。また、ステータ2aを取り付けるプリント配線板3(本実施例ではフレキシブルプリント基板)と、ステータ2aを固定する上板10とモータ基板20からなる。上板10の凸部10aと、ステータ2aの当接穴である第1取り付け基準穴8a、第2取り付け基準穴8b、第3取り付け基準穴8cが嵌合し、モータ基板20の凸部20aと、当接穴であるステータ2aの第1取り付け基準穴8a、第2取り付け基準穴8b、第3取り付け基準穴8cが嵌合することにより、ステータ2aは固定される。同様に、ロータ4も、上板10のロータ取り付け穴10bと、モータ基板20のロータ取り付け穴20bにより軸支される。尚、図4では、上板10の凸部は、1箇所しか示されていないが、実際には、第2取り付け基準穴8bと第3取り付け基準穴8cとのそれぞれに嵌合するように、上板10において、他2箇所の凸部が配設されている。
As shown in FIG. 4, the actuator 1 in this embodiment includes a
前述したインサート成形により、磁極6a、6b、6cと基準穴8a,8b、8cとの位置を精度よく成形することができる。これにより、上板取り付け凸部10a及びモータ基板取り付け凸部20aと、ロータ取り付け穴10b、20bとが精度よく形成されているならば、上板10とモータ基板20により固定されるステータ2aと、上板10とモータ基板20に軸支されるロータ4との位置も精度よく設けることができる。従って、ステータ2aとロータ4との相対位置を、精度よく固定することができることとなる。ステータ2aとロータ4と相対位置の精度がよくなることにより、ステータ2aの磁極部から供給される磁束が安定するので、ロータに作用する磁界が安定する。これにより、ロータ軸が偏心せず、ロータ軸への余分な負荷を減少させ、作動音を小さくし、電力効率を上げ、寿命の長いアクチュエータを提供することができる。
By the above-described insert molding, the positions of the
1 アクチュエータ
2、2a ステータ
3 プリント配線板
4 ロータ
5 コイル
6 ステータコア
6a 第1磁極
6b 第2磁極
6c 第3磁極
7 ボビン
7a 第1ボビン
7b 第2ボビン
7c 第3ボビン
8 取り付け基準穴
8a 第1当接穴
8b 第2当接穴
8c 第3当接穴
10 上板
10a 上板取り付け凸部
10b ロータ取り付け穴
20 モータ基板
20a モータ基板取り付け凸部
20b ロータ取り付け穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記ボビンは前記ロータの軸方向に設けられて前記ステータコアを露出させる当接穴を含み、
前記磁極部は露出していることを特徴とするステータ。 A stator including a stator core having a magnetic pole portion facing the outer peripheral surface of the rotor, and a bobbin around which the coil is wound to cover the stator core,
The bobbin includes a contact hole provided in the axial direction of the rotor to expose the stator core;
The stator according to claim 1, wherein the magnetic pole portion is exposed.
前記基準穴に嵌合する突起を備えた基板と、
前記基板によって軸支されるロータとを含むことを特徴とするアクチュエータ。 The stator according to claim 2;
A substrate having a protrusion that fits into the reference hole;
An actuator including a rotor pivotally supported by the substrate.
前記ステータコアの磁極部及びロータの回転軸方向に設けられた当接穴を形成する部分に、前記型を当接させた状態で前記樹脂を注入することを特徴とするステータの製造方法。 A method of manufacturing a stator having a bobbin covering the stator core by housing the stator core in a mold and injecting resin into a peripheral portion of the stator core,
A method of manufacturing a stator, characterized in that the resin is injected in a state where the mold is in contact with a magnetic pole portion of the stator core and a portion where a contact hole is formed in the direction of the rotation axis of the rotor.
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