JP2007014166A

JP2007014166A - Stepping motor

Info

Publication number: JP2007014166A
Application number: JP2005194292A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Yanagisawa; 充柳澤; Ryuta Yamawaki; 隆太山脇; 正弘 ▲高▼城; Masahiro Takagi
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2025-07-01
Also published as: JP4703291B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stepping motor suitable for expediting downsizing. SOLUTION: The stepping motor 1 is arranged so that a pair of stators 7A, 7B sandwiches a rotor 5 in the axial direction L, and the outside diameter of a box 25 can be reduced, resulting in structure advantageous to the downsizing of the motor 1. Furthermore, a conical coil spring 50 is arranged as a preload means of a screw 41 so as to be wound around a rotating shaft 3 between the front end 40a of a motor body 40 and the rear end 41b of the screw 41. A friction area between the internal side of the conical coil spring 50 and the rotating shaft 3 during the drive of the motor 1 can be reduced by using the conical coil spring 50 as the preload means, the friction of the conical coil spring 50 and the rotating shaft 3 is hardly generated, and also influences are hardly exerted upon the preload force of the screw 41 and the output torque of the motor 1. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、本発明は、カメラのレンズ駆動、メディア関連機器のピックアップレンズの駆動などに利用されるＰＭ（パーマネントマグネット）型ステッピングモータに関するものである。 The present invention relates to a PM (permanent magnet) type stepping motor used for driving a lens of a camera, a driving of a pickup lens of a media-related device, and the like.

従来、このような分野の技術として、特開平５−１００１４１号公報がある。この公報に記載されたステッピングモータは、回転軸に固定されてＮ極とＳ極とが交互に着磁されたマグネットを有しており、マグネットの外周面を包囲するようにコイルが配置されている。さらに、回転軸の前部にはリードスクリューが設けられ、リードスクリューの先端はボール軸受によって支持されている。そして、回転軸の軸線方向のガタツキを防止して、リードスクリューとナット部とを確実に噛合させるために、モータ本体の前端に設けられた軸受部と回転軸の途中に設けられたオーリングとの間に圧縮コイルバネが配置され、この圧縮コイルバネによって回転軸を軸線方向に予圧し続けている。このようなステッピングモータは、モータ本体内に予圧機構が設けられていない点で、モータの小型化に適している。 Conventionally, as a technique in such a field, there is JP-A-5-100141. The stepping motor described in this publication has a magnet fixed to a rotating shaft and magnetized alternately with N and S poles, and a coil is arranged so as to surround the outer peripheral surface of the magnet. Yes. Further, a lead screw is provided at the front portion of the rotating shaft, and the tip of the lead screw is supported by a ball bearing. And in order to prevent backlash of the rotating shaft in the axial direction and to securely engage the lead screw and the nut portion, a bearing portion provided at the front end of the motor body and an O-ring provided in the middle of the rotating shaft, A compression coil spring is disposed between the two, and the rotation coil continues to be preloaded in the axial direction by the compression coil spring. Such a stepping motor is suitable for miniaturization of the motor in that no preload mechanism is provided in the motor body.

特開平５−１００１４１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-100141 特開平２−２１８０７２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-218072

前述した従来のステッピングモータに適用した圧縮コイルバネは、回転軸の直径より僅かに大きな内径を有する円筒コイルバネであり、回転軸の周囲で巻回するように配置されている。しかしながら、このような位置に設けられた円筒コイルバネは、モータ駆動中にコイルバネの内側と回転軸との擦れ合う面積が大きい。このことは、コイルバネや回転軸の摩耗を引き起こし、リードスクリューの予圧力に影響を与えると同時に、モータの出力トルクのバラツキを引き起こす要因になっている。そして、出力トルクが小さく回転軸が細くなっている小型のモータほど、円筒コイルバネの影響が極めて大きくなるといった問題点がある。 The compression coil spring applied to the above-described conventional stepping motor is a cylindrical coil spring having an inner diameter slightly larger than the diameter of the rotating shaft, and is arranged so as to be wound around the rotating shaft. However, the cylindrical coil spring provided at such a position has a large area where the inner side of the coil spring and the rotating shaft rub against each other during driving of the motor. This causes wear of the coil spring and the rotating shaft, which affects the pre-pressure of the lead screw and at the same time causes variations in the output torque of the motor. A smaller motor with a smaller output torque and a thinner rotating shaft has a problem that the influence of the cylindrical coil spring becomes extremely large.

本発明は、特に、小型化の促進に適したステッピングモータを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a stepping motor particularly suitable for promoting miniaturization.

本発明に係るステッピングモータは、回転軸に固定されてＮ極とＳ極とが交互に着磁されてなるロータと、回転軸の軸線方向においてロータに並設して設けられた一対のコイルをそれぞれヨーク内に収容されてなる一対のステータとが筐体内に配置されたモータ本体と、筐体から突出した回転軸に固定されたスクリュー部と、モータ本体の前端とスクリュー部の後端との間で、回転軸の周囲で巻回するように配置されて、スクリュー部を付勢する円錐コイルバネとを備えたことを特徴とする。 A stepping motor according to the present invention includes a rotor fixed to a rotating shaft and alternately magnetized with N poles and S poles, and a pair of coils provided in parallel with the rotor in the axial direction of the rotating shaft. A motor body in which a pair of stators each housed in a yoke are arranged in a housing, a screw portion fixed to a rotating shaft protruding from the housing, a front end of the motor body, and a rear end of the screw portion A conical coil spring arranged to wind around the rotating shaft and biasing the screw portion is provided.

このステッピングモータは、軸線方向において一対のステータがロータを挟むように配置されており、筐体の外径を小さくできるので、モータの小型化に有利である。さらに、本発明では、スクリュー部の予圧手段として、モータ本体の前端とスクリュー部の後端との間において、回転軸の周囲で巻回するように円錐コイルバネが配置されている。円錐コイルバネを予圧手段として利用することで、モータの駆動中に円錐コイルバネの内側と回転軸との擦れ合う面積を小さくすることができ、これによって、円錐コイルバネや回転軸の摩耗を引き起し難くし、スクリュー部の予圧力やモータの出力トルクに影響を与え難くなる。また、円錐コイルバネの最小半径側をスクリュー部側に向けた状態で、回転軸に円錐コイルバネを装填させると、スクリュー部側で円錐コイルバネの端部が密着する長さを小さくすることができ、円錐コイルバネの端部の摺動性が良好になる。さらに、モータ本体側で円錐コイルバネの端部が密着する長さを大きくできるので、円錐コイルバネの端部が摺動し難くなる。従って、モータの駆動時において、円錐コイルバネは、円筒コイルバネに比べて自転し難くなり、径方向にも移動し難くなる。これによって、ステッピングモータの出力トルクのバラツキが起き難くなるといった効果が得られる。特に、出力トルクが小さく回転軸が細い小型のモータになればなるほど、円錐コイルバネの効果を享受することになる。 In this stepping motor, a pair of stators are arranged so as to sandwich the rotor in the axial direction, and the outer diameter of the housing can be reduced, which is advantageous for miniaturization of the motor. Further, in the present invention, a conical coil spring is disposed as a preload means for the screw part so as to be wound around the rotation shaft between the front end of the motor body and the rear end of the screw part. By using the conical coil spring as a preload means, it is possible to reduce the area where the inside of the conical coil spring and the rotating shaft rub against each other during driving of the motor, thereby making it difficult to cause wear of the conical coil spring and the rotating shaft. This makes it difficult to affect the preload of the screw part and the output torque of the motor. In addition, when the conical coil spring is loaded on the rotating shaft in a state where the minimum radius side of the conical coil spring is directed to the screw part side, the length of the end of the conical coil spring that is in close contact with the screw part side can be reduced. The slidability at the end of the coil spring is improved. Furthermore, since the length with which the end of the conical coil spring comes into close contact with the motor body can be increased, the end of the conical coil spring is difficult to slide. Therefore, when the motor is driven, the conical coil spring is less likely to rotate than the cylindrical coil spring, and is difficult to move in the radial direction. As a result, the effect that variations in the output torque of the stepping motor are less likely to occur can be obtained. In particular, the smaller the output torque and the smaller the rotating shaft, the more the effect of the conical coil spring is obtained.

また、円錐コイルバネの前端とスクリュー部の後端との間にワッシャーを配置すると好適である。このような構成を採用すると、スクリュー部の後端に円錐コイルバネの端部が直接接触することがなく、スクリュー部や円錐コイルバネが摩耗する事態を抑制することができると同時に、スクリュー部の回転を安定させることができる。これにより、スクリュー部の予圧力やモータの出力トルクに関して良好な結果が得られる。 In addition, it is preferable that a washer is disposed between the front end of the conical coil spring and the rear end of the screw portion. By adopting such a configuration, the end of the conical coil spring is not in direct contact with the rear end of the screw part, and the situation where the screw part or the conical coil spring is worn can be suppressed, and at the same time, the rotation of the screw part can be prevented. It can be stabilized. Thereby, a favorable result is obtained regarding the pre-pressure of the screw part and the output torque of the motor.

本発明によれば、バネによってスクリュー部に予圧を付与するステッピングモータにおいて、小型化の促進に適したステッピングモータを可能にしている。 According to the present invention, in a stepping motor that applies a preload to a screw portion by a spring, a stepping motor suitable for promoting miniaturization is made possible.

以下、図面を参照しつつ本発明に係るステッピングモータの好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a stepping motor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１〜図３に示すように、ステッピングモータ１の外径寸法は直径が約４ｍｍ、全長が約８ｍｍであって小型化が図られており、このステッピングモータ１は、カメラのレンズ駆動、メディア関連機器のピックアップレンズの駆動などに利用されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the outer diameter of the stepping motor 1 is about 4 mm in diameter and about 8 mm in total length, and the stepping motor 1 is reduced in size. It is used to drive pickup lenses for related equipment.

このような小型のステッピングモータ１は、直径０．５〜１ｍｍの回転軸３を有すると共に、この回転軸３の外周にＮ極とＳ極とが周方向に等間隔で交互に着磁された永久磁石からなるロータ５を有している。さらに、回転軸３の軸線L方向において、ロータ５の前後には一対のステータ７Ａ，７Ｂが配置されている。そして、ロータ５の一端面と前側のステータ７Ａとの間及びロータ５の他端面と後側のステータ７Ｂとの間には、ワッシャ４ａ，４ｂが回転軸３に装着されている。 Such a small stepping motor 1 has a rotating shaft 3 having a diameter of 0.5 to 1 mm, and N and S poles are alternately magnetized on the outer periphery of the rotating shaft 3 at equal intervals in the circumferential direction. A rotor 5 made of a permanent magnet is provided. Further, a pair of stators 7 A and 7 B are disposed before and after the rotor 5 in the direction of the axis L of the rotating shaft 3. Washers 4 a and 4 b are attached to the rotary shaft 3 between one end surface of the rotor 5 and the front stator 7A and between the other end surface of the rotor 5 and the rear stator 7B.

前側のステータ７Ａは、コイル９Ａと、コイル９Ａを収容するヨーク１１Ａとで磁気回路を構成する。ヨーク１１Ａは、鉄からなる外側ヨーク１３Ａ及び内側ヨーク１５Ａからなり、外側ヨーク１３Ａと内側ヨーク１５Ａとは、回転軸３を回転可能に支持するための軸受３１のスリーブ３１ａを介して、磁気回路を構成するように連結されている。外側ヨーク１３Ａは、円板状のベース部１４Ａの縁部から軸線方向に延びて櫛歯状をなす４本の磁極歯１７Ａを有し、内側ヨーク１５Ａは、円板状のベース部１６Ａの縁部から軸線方向に延びて櫛歯状をなす４本の磁極歯１９Ａを有している。 The front stator 7A forms a magnetic circuit with the coil 9A and the yoke 11A that houses the coil 9A. The yoke 11A is composed of an outer yoke 13A and an inner yoke 15A made of iron, and the outer yoke 13A and the inner yoke 15A provide a magnetic circuit via a sleeve 31a of a bearing 31 for rotatably supporting the rotary shaft 3. They are connected to form. The outer yoke 13A has four magnetic pole teeth 17A extending in the axial direction from the edge of the disk-shaped base portion 14A and forming a comb-tooth shape, and the inner yoke 15A is the edge of the disk-shaped base portion 16A. It has four magnetic pole teeth 19A extending in the axial direction from the portion and forming a comb-teeth shape.

そして、コイル９Ａに近接してヨーク１１Ａが配置され、外側ヨーク１３Ａのベース部１４Ａ及び内側ヨーク１５Ａのベース部１６Ａは、軸線Ｌ方向におけるコイル９Ａの外側及び内側に配置されると共に、コイル９Ａを挟むようにして互いに平行に配置される。さらに、磁極歯１７Ａと磁極歯１９Ａとは、ロータ５を包囲するように略同一円周上で交互に配置されている。このような構成のモータ１では、軸線Ｌ方向においてコイル９Ａとロータ５とを並設させているので、ステッピングモータ１の外径を小さくすることが可能になる。 The yoke 11A is disposed in the vicinity of the coil 9A, and the base portion 14A of the outer yoke 13A and the base portion 16A of the inner yoke 15A are disposed on the outer side and the inner side of the coil 9A in the direction of the axis L, and the coil 9A is They are arranged parallel to each other so as to sandwich them. Furthermore, the magnetic pole teeth 17 A and the magnetic pole teeth 19 A are alternately arranged on substantially the same circumference so as to surround the rotor 5. In the motor 1 having such a configuration, since the coil 9A and the rotor 5 are arranged in parallel in the direction of the axis L, the outer diameter of the stepping motor 1 can be reduced.

さらに、ステータ７Ａの外方には端子ユニット２１Ａが配置され、端子ユニット２１Ａの樹脂製ブロック部２２Ａから突出する端子２３Ａには、コイル９Ａから飛び出した巻き線９ａが連結されている。このコイル９Ａは、空芯コイルをなすと共に、端子ユニット２１Ａのブロック部２２Ａに一体的に形成された樹脂製のボビン２０Ａによって保持されている。そして、端子ユニット２１Ａの端子２３Ａを介してコイル９Ａに外部電源から電流が供給される。 Further, a terminal unit 21A is disposed outside the stator 7A, and a winding wire 9a protruding from the coil 9A is connected to a terminal 23A protruding from the resin block portion 22A of the terminal unit 21A. The coil 9A forms an air-core coil and is held by a resin bobbin 20A formed integrally with the block portion 22A of the terminal unit 21A. Then, current is supplied from the external power source to the coil 9A via the terminal 23A of the terminal unit 21A.

次に、ステータ７Ｂの構成は、ステータ７Ａの構成と同様であるため、ステータ７Ｂについては簡単に説明する。後側のステータ７Ｂは、コイル９Ｂと、コイル９Ｂを収容するヨーク１１Ｂとで磁気回路を構成する。ヨーク１１Ｂは、鉄からなる外側ヨーク１３Ｂ及び内側ヨーク１５Ｂからなり、外側ヨーク１３Ｂと内側ヨーク１５Ｂとは、軸受３３のスリーブ３３ａを介して磁気回路的に連結されている。外側ヨーク１３Ｂ及び内側ヨーク１５Ｂは、円板状のベース部１４Ｂ及びベース部１６Ｂの縁部から軸線Ｌ方向に延びて櫛歯状をなす４本の磁極歯１７Ｂ及び４本の磁極歯１９Ｂを有している。 Next, since the configuration of the stator 7B is the same as that of the stator 7A, the stator 7B will be briefly described. The rear stator 7B forms a magnetic circuit with the coil 9B and the yoke 11B that houses the coil 9B. The yoke 11B includes an outer yoke 13B and an inner yoke 15B made of iron, and the outer yoke 13B and the inner yoke 15B are coupled via a sleeve 33a of the bearing 33 in a magnetic circuit manner. The outer yoke 13B and the inner yoke 15B have four magnetic pole teeth 17B and four magnetic pole teeth 19B that extend in the direction of the axis L from the edges of the disk-shaped base portion 14B and the base portion 16B and form a comb shape. is doing.

さらに、ステータ７Ｂの外方には端子ユニット２１Ｂが配置され、端子ユニット２１Ｂの樹脂製ブロック部２２Ｂから突出する端子２３Ｂには、コイル９Ｂから飛び出した巻き線９ｂが連結されている。このコイル９Ｂは、空芯コイルをなすと共に、端子ユニット２１Ｂのブロック部２２Ｂに一体的に形成された樹脂製のボビン２０Ｂによって保持されている。 Further, a terminal unit 21B is disposed outside the stator 7B, and a winding wire 9b protruding from the coil 9B is connected to a terminal 23B protruding from the resin block portion 22B of the terminal unit 21B. The coil 9B forms an air-core coil and is held by a resin bobbin 20B formed integrally with the block portion 22B of the terminal unit 21B.

このように構成された前後一対のステータ７Ａ，７Ｂにおいて、磁極歯１７Ａ，１９Ａ，１７Ｂ，１９Ｂは、ロータ５の外周面に対向するように配置され、ステータ７Ａの磁極歯１７Ａとステータ７Ｂの磁極歯１７Ｂとは、軸線L方向に一致しておらず、所定角度だけずれている。ステータ７Ａの磁極歯１９Ａとステータ７Ｂの磁極歯１９Ｂも所定角度だけずれている。そして、端子ユニット２１Ａ，２１Ｂを介してコイル９Ａ，９Ｂへ流す電流の向きを順次切り替えることで、ロータ５をステップ状に回転させることができ、それに伴い、回転軸３もステップ状に回転させることができる。 In the pair of front and rear stators 7A and 7B configured as described above, the magnetic pole teeth 17A, 19A, 17B, and 19B are arranged to face the outer peripheral surface of the rotor 5, and the magnetic pole teeth 17A of the stator 7A and the magnetic poles of the stator 7B are arranged. The teeth 17B do not coincide with the direction of the axis L, and are shifted by a predetermined angle. The magnetic pole teeth 19A of the stator 7A and the magnetic pole teeth 19B of the stator 7B are also shifted by a predetermined angle. Then, by sequentially switching the direction of the current flowing to the coils 9A and 9B via the terminal units 21A and 21B, the rotor 5 can be rotated stepwise, and accordingly, the rotary shaft 3 is also rotated stepwise. Can do.

さらに、ステッピングモータ１は、前後一対のステータ７Ａ，７Ｂ及びロータ５を収容する非磁性の筐体２５を有している。この筐体２５は、ステンレス材によって断面Ｃ字状に形成されて、軸線Ｌ方向に延在する矩形の開口部２５ｃを有する。筐体２５に開口部２５ｃが形成されている理由は、端子ユニット２１Ａ，２１Ｂのブロック部２２Ａ，２２Ｂを外部に露出させるためと、ステッピングモータ１の組立時に、端子ユニット２１Ａ，２１Ｂを筐体２５の開放端部２５ａ，２５ｂから軸線Ｌ方向に挿入させ易くするためと、周方向における端子ユニット２１Ａ，２１Ｂの位置決めを可能にするためである。 Furthermore, the stepping motor 1 has a non-magnetic housing 25 that houses a pair of front and rear stators 7A and 7B and the rotor 5. The housing 25 has a rectangular opening 25c that is formed in a C-shaped section with a stainless material and extends in the direction of the axis L. The reason why the opening 25c is formed in the housing 25 is to expose the block portions 22A and 22B of the terminal units 21A and 21B to the outside and to assemble the terminal units 21A and 21B into the housing 25 when the stepping motor 1 is assembled. This is for facilitating insertion in the direction of the axis L from the open end portions 25a and 25b, and for positioning the terminal units 21A and 21B in the circumferential direction.

また、筐体２５は、軸線Ｌ方向における両端で開放された結果、筐体２５の開放端部２５ａ，２５ｂから外側ヨーク１３Ａ，１３Ｂのベース部１４Ａ，１４Ｂを露出させることができる。このような両端開放型の筐体２５を採用することで、筐体２５の内部空間を軸線Ｌ方向に拡大することができる。 Further, as a result of the housing 25 being opened at both ends in the direction of the axis L, the base portions 14A and 14B of the outer yokes 13A and 13B can be exposed from the open ends 25a and 25b of the housing 25. By adopting such a case 25 that is open at both ends, the internal space of the housing 25 can be expanded in the direction of the axis L.

さらに、非磁性体からなる筐体２５の各端部には２個のコ字状切欠き部Ｓがそれぞれ設けられ、各切欠き部Ｓは、外側ヨーク１３Ａ，１３Ｂの磁極歯１７Ａ，１７Ｂの一部が露出するように筐体２５に形成されている。このような切欠き部Ｓの採用により、磁極歯１７Ａ，１７Ｂを確認しながら、切欠き部Ｓから溶接Ｙ（図２参照）を施すことができ、筐体２５と外側ヨーク１３Ａ，１３Ｂの磁極歯１７Ａ，１７Ｂとを容易に接合させることができる。 Further, two U-shaped notches S are provided at each end of the non-magnetic casing 25, and the notches S are formed on the magnetic pole teeth 17A and 17B of the outer yokes 13A and 13B. It is formed in the housing 25 so that a part is exposed. By adopting such a notch S, welding Y (see FIG. 2) can be applied from the notch S while confirming the magnetic pole teeth 17A and 17B, and the magnetic poles of the casing 25 and the outer yokes 13A and 13B can be applied. The teeth 17A and 17B can be easily joined.

ステッピングモータ１の更なる出力アップの工夫として、コイル９Ａは空芯コイルからなり、空芯コイル９Ａの空芯部９ｃ内に筒状のボビン２０Ａが差し込まれ、ボビン２０Ａの片端のみに鍔部２０ａを設けている。すなわち、本来的に２個あるべき鍔部の一方を排除している。その結果、コイル９Ａを軸線Ｌ方向に拡張することができ、コイル９Ａの大型化を可能にし、これによって、小型モータのサイズを維持しつつ出力アップを図ることができる。また、コイル９Ａと外側ヨーク１３Ａのベース部１４Ａとの間には極薄の絶縁フィルムＦが配置され、コイル９Ａとボビン２０Ａとは接着剤を介して固定されている。なお、コイル９Ｂについても、コイル９Ａと同様であり、空芯コイル９Ｂの空芯部９ｄ内にボビン２０Ｂが差し込まれ、ボビン２０Ｂの片端のみに鍔部２０ｂを設けている。 As a contrivance for further increasing the output of the stepping motor 1, the coil 9A is an air-core coil, and a cylindrical bobbin 20A is inserted into the air-core part 9c of the air-core coil 9A, and the flange part 20a is inserted into only one end of the bobbin 20A. Is provided. That is, one of the buttocks that should originally be two is excluded. As a result, the coil 9A can be expanded in the direction of the axis L, and the coil 9A can be increased in size, thereby increasing the output while maintaining the size of the small motor. An ultra-thin insulating film F is disposed between the coil 9A and the base portion 14A of the outer yoke 13A, and the coil 9A and the bobbin 20A are fixed with an adhesive. The coil 9B is the same as the coil 9A, and the bobbin 20B is inserted into the air core part 9d of the air core coil 9B, and the flange part 20b is provided only at one end of the bobbin 20B.

さらに、図１及び図３に示すように、回転軸３は、前後の軸受３１，３３の円盤状本体部３１ａ，３３ａによって回転自在に保持されている。軸受３１には、本体部３１ａから軸線Ｌ方向に延在するスリーブ３１ｂが設けられ、スリーブ３１ｂは、外側ヨーク１３Ａのベース部１４Ａの端部及び内側ヨーク１５Ａのベース部１６Ａの端部に圧接され、外側ヨーク１３Ａと内側ヨーク１５Ａとはスリーブ３１ｂによって接続される。また、軸受３１は、ヨーク１５Ａに溶接やカシメ等の手段により固定されている。この軸受３１は、摺動性を兼ね備える必要があるので、純鉄の表面に潤滑性の優れたメッキが施されたものが利用される。なお、ステータ７Ｂ側の軸受３３についても、本体部３３ａ及びスリーブ３３ｂを有し、ステータ７Ａ側の軸受３１と同様であるので、詳細な説明は省略する。 Furthermore, as shown in FIG.1 and FIG.3, the rotating shaft 3 is rotatably hold | maintained by the disk-shaped main-body parts 31a and 33a of the front and rear bearings 31 and 33. FIG. The bearing 31 is provided with a sleeve 31b extending in the direction of the axis L from the main body 31a. The sleeve 31b is in pressure contact with the end of the base portion 14A of the outer yoke 13A and the end of the base portion 16A of the inner yoke 15A. The outer yoke 13A and the inner yoke 15A are connected by a sleeve 31b. The bearing 31 is fixed to the yoke 15A by means such as welding or caulking. The bearing 31 needs to have slidability, and therefore, a pure iron surface plated with excellent lubricity is used. The bearing 33 on the stator 7B side also has a main body portion 33a and a sleeve 33b and is the same as the bearing 31 on the stator 7A side, and thus detailed description thereof is omitted.

このように、ステッピングモータ１のモータ本体４０は、回転軸３に固定されたロータ５と、回転軸３の軸線Ｌ方向においてロータ５の前後で並設して設けられた一対コイル９Ａ，９Ｂをそれぞれヨーク１１Ａ，１１Ｂ内に収容されてなる一対のステータ７Ａ，７Ｂと、を備えているので、カメラのレンズ駆動、メディア関連機器のピックアップレンズの駆動に適した小型化が達成されている。 As described above, the motor main body 40 of the stepping motor 1 includes the rotor 5 fixed to the rotating shaft 3 and the pair of coils 9A and 9B provided side by side in front of and behind the rotor 5 in the axis L direction of the rotating shaft 3. Since the pair of stators 7A and 7B housed in the yokes 11A and 11B, respectively, a size reduction suitable for driving a lens of a camera and a pickup lens of a media-related device is achieved.

さらに、図２及び図３に示すように、ステッピングモータ１は、筐体２５から突出した回転軸３に圧入固定されたスクリュー部４１と、スクリュー部４１を保持する金属製のフレーム４２と、モータ本体４０の前端４０ａ（軸受３１の前端）とスクリュー部４１の後端４１ｂとの間に配置された円錐コイルバネ５０とが設けられ、スクリュー部４１は、ウォームギアからなり、フレーム４２はプレスよって成形されている。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the stepping motor 1 includes a screw part 41 press-fitted and fixed to the rotary shaft 3 protruding from the housing 25, a metal frame 42 that holds the screw part 41, a motor A conical coil spring 50 disposed between the front end 40a of the main body 40 (the front end of the bearing 31) and the rear end 41b of the screw portion 41 is provided. The screw portion 41 is formed of a worm gear, and the frame 42 is formed by pressing. ing.

フレーム４２の筐体取付片４３には、軸受３１の円盤状本体部３１ａが圧入される開口部４３ａが形成されている。さらに、筐体取付片４３には、後述する円錐コイルバネ５０の最大径よりも大きく且つスクリュー部４１の径よりも小さな幅をもったスリット４３ｂが設けられ、このスリット４３は、開口部４３ａまで延在する。さらに、フレーム４２の筐体取付片４３の肉厚寸法は、装填後の円錐コイルバネ５０の全長よりも小さくなっている。 An opening 43 a into which the disk-shaped main body 31 a of the bearing 31 is press-fitted is formed in the housing attachment piece 43 of the frame 42. Further, the housing mounting piece 43 is provided with a slit 43b having a width larger than the maximum diameter of the conical coil spring 50 described later and smaller than the diameter of the screw portion 41, and the slit 43 extends to the opening 43a. Exists. Further, the thickness dimension of the housing mounting piece 43 of the frame 42 is smaller than the total length of the conical coil spring 50 after loading.

さらに、スクリュー部４１を利用してレンズなどを駆動する際に、回転軸３はスクリュー部４１からの反作用としてスラスト力を受けることになる。そこで、ステッピングモータ１には、回転軸３に軸線Ｌ方向の予圧を付与する予圧手段として、円錐コイルバネ５０が設けられている。この円錐コイルバネ５０は、回転軸３の周囲で巻回するように配置されて、スクリュー部４１を付勢する。また、円錐コイルバネ５０の前端５０ａとスクリュー部４１の後端４１ｂとの間にワッシャー５１が配置される。 Furthermore, when driving a lens etc. using the screw part 41, the rotating shaft 3 receives a thrust force as a reaction from the screw part 41. Therefore, the stepping motor 1 is provided with a conical coil spring 50 as preloading means for applying a preload in the direction of the axis L to the rotating shaft 3. The conical coil spring 50 is disposed so as to be wound around the rotary shaft 3 and biases the screw portion 41. A washer 51 is disposed between the front end 50 a of the conical coil spring 50 and the rear end 41 b of the screw portion 41.

このように、円錐コイルバネ５０を予圧手段として利用することで、モータ１の駆動中において、円錐コイルバネ５０の内側と回転軸３の表面との擦れ合う面積を小さくすることができ、これによって、円錐コイルバネ５０や回転軸３の摩耗を引き起し難くし、スクリュー部４１の予圧力やモータ１の出力トルクに影響を与え難くなる。 In this way, by using the conical coil spring 50 as the preload means, the area where the inner side of the conical coil spring 50 and the surface of the rotary shaft 3 rub against each other during the driving of the motor 1 can be reduced. 50 and the rotation shaft 3 are less likely to be worn, and the preload of the screw portion 41 and the output torque of the motor 1 are hardly affected.

また、このステッピングモータ１では、円錐コイルバネ５０の最小半径側（前端５０ａ側）をスクリュー部４１側に向けた状態で、回転軸３に円錐コイルバネ５０を装填させる。その後、ワッシャー５１を回転軸３に嵌め込んだ状態で、回転軸３をスクリュー部４１に圧入し、スクリュー部４１側で円錐コイルバネ５０の前端５０ａをワッシャー５１に密着させている。 In the stepping motor 1, the conical coil spring 50 is loaded on the rotating shaft 3 with the minimum radius side (front end 50 a side) of the conical coil spring 50 facing the screw portion 41. Thereafter, with the washer 51 fitted into the rotating shaft 3, the rotating shaft 3 is press-fitted into the screw portion 41, and the front end 50 a of the conical coil spring 50 is brought into close contact with the washer 51 on the screw portion 41 side.

これにより、円錐コイルバネ５０の最小半径側（前端５０ａ側）において、円錐コイルバネ５０の前端５０ａがワッシャー５１に密着する長さを小さくすることができるので、円錐コイルバネ５０の前端５０ａの摺動性が良好になる。これに対し、円錐コイルバネ５０の最大半径側（後端５０ｂ側）において、円錐コイルバネ５０の後端５０ｂがモータ本体４０の前端４０ａに密着する長さを大きくすることができるので、円錐コイルバネ５０の後端５０ｂを摺動し難することができる。従って、モータ駆動時において、円錐コイルバネ５０は、円筒コイルバネを利用した場に比べて自転し難くなり、径方向にも移動し難くなる。これによって、モータ１の出力トルクのバラツキが起き難くなるといった効果が得られる。特に、出力トルクが小さく回転軸３が細い小型のモータになればなるほど、円錐コイルバネ５０の効果を享受することになる。 As a result, on the minimum radius side (front end 50a side) of the conical coil spring 50, the length with which the front end 50a of the conical coil spring 50 is in close contact with the washer 51 can be reduced, so that the slidability of the front end 50a of the conical coil spring 50 is improved. Become good. On the other hand, since the length at which the rear end 50b of the conical coil spring 50 is in close contact with the front end 40a of the motor body 40 can be increased on the maximum radius side (rear end 50b side) of the conical coil spring 50, The rear end 50b can be made difficult to slide. Accordingly, when the motor is driven, the conical coil spring 50 is less likely to rotate and is difficult to move in the radial direction as compared to a field using a cylindrical coil spring. As a result, it is possible to obtain an effect that variations in the output torque of the motor 1 are less likely to occur. In particular, the smaller the output torque is and the smaller the rotating shaft 3 is, the more the effect of the conical coil spring 50 is enjoyed.

さらに、ワッシャー５１を採用すると、スクリュー部４１の後端４１ｂに円錐コイルバネ５０の前端５０ａが直接接触することがなく、スクリュー部４１や円錐コイルバネ５０が摩耗する事態を抑制することができると同時に、スクリュー部４１の回転を安定させることができる。これにより、スクリュー部４１の予圧力やモータの出力トルクに関して良好な結果が得られる。 Furthermore, when the washer 51 is employed, the front end 50a of the conical coil spring 50 is not in direct contact with the rear end 41b of the screw portion 41, and the situation where the screw portion 41 and the conical coil spring 50 are worn can be suppressed. The rotation of the screw part 41 can be stabilized. Thereby, a favorable result is obtained regarding the pre-pressure of the screw part 41 and the output torque of the motor.

なお、スクリュー部４１のスムーズな回転を達成させるために、スクリュー部４１の前端４１ａには、半球状の軸支部５２が設けられている。そして、この軸支部５２は、円錐コイルバネ５０の付勢力によってフレーム４２の突き当て片４４に当接される。 In order to achieve smooth rotation of the screw part 41, a hemispherical shaft support part 52 is provided at the front end 41a of the screw part 41. The shaft support 52 is brought into contact with the abutting piece 44 of the frame 42 by the urging force of the conical coil spring 50.

本発明に係るステッピングモータに適用されるモータ本体の一実施形態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one Embodiment of the motor main body applied to the stepping motor which concerns on this invention. 本発明に係るステッピングモータの一実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an embodiment of a stepping motor according to the present invention. 本発明に係るステッピングモータの断面図である。It is sectional drawing of the stepping motor which concerns on this invention.

Explanation of symbols

１…ステッピングモータ、３…回転軸、５…ロータ、７Ａ，７Ｂ…ステータ、９Ａ，９Ｂ…コイル、１１Ａ，１１Ｂ…ヨーク、２５…筐体、４０…モータ本体、４０ａ…モータ本体の前端、４１…スクリュー部、４１ｂ…スクリュー部の後端、５０…円錐コイルバネ、５０ａ…円錐コイルバネの前端、５０ｂ…円錐コイルバネの後端、５１…ワッシャー、Ｌ…軸線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stepping motor, 3 ... Rotating shaft, 5 ... Rotor, 7A, 7B ... Stator, 9A, 9B ... Coil, 11A, 11B ... Yoke, 25 ... Housing, 40 ... Motor body, 40a ... Front end of motor body, 41 ... screw part, 41b ... rear end of screw part, 50 ... conical coil spring, 50a ... front end of conical coil spring, 50b ... rear end of conical coil spring, 51 ... washer, L ... axis.

Claims

A rotor fixed to the rotating shaft and magnetized alternately with N and S poles and a pair of coils provided in parallel with the rotor in the axial direction of the rotating shaft are accommodated in the yoke, respectively. A motor body in which a pair of stators arranged in a housing;
A screw portion fixed to the rotating shaft protruding from the housing;
A conical coil spring disposed between the front end of the motor main body and the rear end of the screw portion so as to wind around the rotation shaft and biasing the screw portion. Stepping motor.

The stepping motor according to claim 1, wherein a washer is disposed between a front end of the conical coil spring and the rear end of the screw portion.