JP2009089489A - Stepping motor - Google Patents
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Abstract
Description
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, driving 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2003−9499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、円筒状の筐体(ケース)に固定された軸受と、軸受により支持されたシャフト(回転軸)の外周でN極及びS極が交互に着磁されたロータと、シャフトの軸線方向でロータを挟むように配置された一対のステータとを備えている。また、各ステータは、シャフトの軸線方向でマグネットを挟み込むような位置関係で並設されたボビンと、各ボビンを内ヨークの極歯列と外ヨークの極歯列とで径方向で挟むように収容するヨークとで構成されている。ロータとステータとが配置関係を有するステッピングモータは、所望のトルクが必要なカメラのレンズ駆動などに適し、筐体の小径化を可能にしている。 Conventionally, as a technology in such a field, there is JP-A-2003-9499. In the stepping motor described in this publication, a north pole and a south pole are alternately magnetized on the outer periphery of a shaft (rotary shaft) supported by a bearing fixed to a cylindrical casing (case). A rotor and a pair of stators arranged so as to sandwich the rotor in the axial direction of the shaft are provided. Each stator has a bobbin arranged side by side so as to sandwich the magnet in the axial direction of the shaft, and each bobbin is radially sandwiched between the pole tooth row of the inner yoke and the pole tooth row of the outer yoke. It is comprised with the yoke to accommodate. A stepping motor in which a rotor and a stator have an arrangement relationship is suitable for driving a lens of a camera that requires a desired torque, and enables a reduction in the diameter of the casing.
前述した従来のステッピングモータでは、ロータとステータとが回転軸線方向に並設されているので、円筒状の筐体の径を小さくできるメリットを有している。しかしながら、デジタルカメラなどの機器は、多機能化や薄型化に向けて開発されており、この様な現状下において、ステッピングモータも更なる省スペース化が求められている。そして、省スペース化を図ったタイプのステッピングモータとしては、筐体(ケース)の断面を小判型にしたものがあるが、このタイプのステッピングモータは内ヨーク及び外ヨークが小さくなり、結果的にモータの出力が小さくなってしまうといった問題点があった。 The conventional stepping motor described above has an advantage that the diameter of the cylindrical casing can be reduced because the rotor and the stator are arranged in parallel in the rotation axis direction. However, devices such as digital cameras have been developed for multi-functionality and thinning. Under such circumstances, stepping motors are required to further save space. And, as a stepping motor of a type that saves space, there is a case where the casing (case) has an oval cross section, but this type of stepping motor has a smaller inner yoke and outer yoke. There was a problem that the output of the motor became small.
本発明は、出力を維持しつつ、更なる省スペース化を可能に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 capable of further saving space while maintaining output.
本発明に係るステッピングモータは、回転軸に固定されるロータと、ロータの外側で回転軸線方向に並設される一対のステータと、ロータ及びステータを収容するケースとを有するステッピングモータにおいて、
ケースは、回転軸線に対して平行に延在する側板と、回転軸線方向における側板の一端側で回転軸線に直交して延在する第1の端板と、回転軸線方向における側板の他端側で第1の端板に対して平行に延在する第2の端板とを有する第1のケース部を備え、
第1のケース部は、回転軸線に沿った断面でコ字状に形成されていることを特徴とする。
A stepping motor according to the present invention is a stepping motor having a rotor fixed to a rotation shaft, a pair of stators arranged in parallel in the rotation axis direction outside the rotor, and a case for housing the rotor and the stator.
The case includes a side plate extending parallel to the rotation axis, a first end plate extending perpendicular to the rotation axis on one end side of the side plate in the rotation axis direction, and the other end side of the side plate in the rotation axis direction. And a first case portion having a second end plate extending in parallel with the first end plate,
The first case portion is formed in a U shape in a cross section along the rotation axis.
このステッピングモータは、回転軸に固定されたロータを回転軸線方向において挟むように並設させたタイプであり、ケースの小型化を目的に開発された。このタイプのステッピングモータに採用されるケースの第1のケース部は、回転軸線に対して平行に延在する側板と、回転軸線方向における側板の両端側で回転軸線に直交して延在する第1及び第2の端板とで回転軸線に沿った断面でコ字状に形成されて、回転軸線方向において、第1の端板と第2の端板とによって、ロータ及びステータを挟んでいる。従って、ステッピングモータの径方向において、ステータを側板の内壁面ギリギリまで大きくすることができると同時に、ステータ7を露出させることができる。ケースにこの露出部分が存在することで、円筒状のケースを採用している従来のステッピングモータに比べて、ケースの肉厚分だけの省スペース化を図ることができ、特に、直径数ミリの小型ステッピングモータにあっては、径方向の寸法においてケースの肉厚が占める割合が大きく、ケースの肉厚は、ステッピングモータの小型化に大きな影響を与えている。従って、ステータの径が同じで出力が同じ磁気回路をもったステッピングモータであっても、本発明に係るステッピングモータは、省スペース化が可能になっている。また、側板を例えば平板状に形成して側板を座板として利用すると、転がり難いステッピングモータになる。また、さらなる省スペース化のために側板を断面円弧状にすることもできる。 This stepping motor is a type in which rotors fixed to a rotating shaft are arranged in parallel so as to sandwich the rotating shaft in the direction of the rotating shaft, and was developed for the purpose of downsizing the case. The first case portion of the case employed in this type of stepping motor includes a side plate extending parallel to the rotation axis, and a first plate extending perpendicular to the rotation axis at both ends of the side plate in the rotation axis direction. The first end plate and the second end plate are formed in a U shape in a cross section along the rotation axis, and the rotor and the stator are sandwiched between the first end plate and the second end plate in the rotation axis direction. . Therefore, in the radial direction of the stepping motor, the stator can be enlarged to the inner wall surface of the side plate, and at the same time, the stator 7 can be exposed. The presence of this exposed part in the case makes it possible to save space by the thickness of the case compared to conventional stepping motors that employ a cylindrical case. In a small stepping motor, the ratio of the case thickness in the radial dimension is large, and the case thickness has a great influence on the downsizing of the stepping motor. Therefore, even if the stepping motor has the same stator diameter and the same output magnetic circuit, the stepping motor according to the present invention can save space. Further, when the side plate is formed in a flat plate shape and used as a seat plate, a stepping motor that is difficult to roll is obtained. Further, the side plate can be formed in a circular arc shape for further space saving.
また、ケースは、側板に対して平行に延在する他の側板と、回転軸線方向における他の側板の一端側で回転軸線に直交して延在する第3の端板と、回転軸線方向における他の側板の他端側で第3の端板に対して平行に延在する第4の端板とを有する第2のケース部を更に備え、
第2のケース部は、回転軸線に沿った断面でコ字状に形成され、第1の端板と第3の端板とが重ね合わされた状態で接合され、第2の端板と第4の端板とが重ね合わされた状態で接合されていると好適である。
この場合、第1のケース部の第1の端板と第2のケース部の第3の端板とが重ね合わされた状態で接合され、第1のケース部の第2の端板と第2のケース部の第4の端板とが重ね合わされた状態で接合されている。したがって、回転軸線方向においては、端板が二枚重ねの状態になっているので、ケースを強固にすることができる。
The case also includes another side plate extending in parallel to the side plate, a third end plate extending perpendicular to the rotation axis on one end side of the other side plate in the rotation axis direction, and the rotation axis direction. A second case portion having a fourth end plate extending in parallel to the third end plate on the other end side of the other side plate;
The second case portion is formed in a U shape in a cross section along the rotation axis, and is joined in a state where the first end plate and the third end plate are overlapped, and the second end plate and the fourth end plate are joined together. It is preferable that the end plates are joined together in an overlapped state.
In this case, the first end plate of the first case portion and the third end plate of the second case portion are joined in an overlapped state, and the second end plate and the second end plate of the first case portion are joined together. The fourth end plate of the case part is joined in a state of being overlapped. Therefore, since the end plates are in a stacked state in the rotation axis direction, the case can be strengthened.
また、第1及び第2の端板の少なくとも一方には、鰐口状の開口部が形成され、第3及び第4の端板の少なくとも一方には、鰐口状の開口部が形成されていると好適である。
このように、端板に鰐口状の開口部を形成することで、ケースの組立て作業性が良くなる。特に、第1〜第4の端板の全てに鰐口状の開口部を形成すると、回転軸線に対して直交する方向にケースを組み付けることができるので、ケースの組み付け作業が極めて容易になる。
Further, at least one of the first and second end plates is formed with a mouth opening, and at least one of the third and fourth end plates is formed with a mouth opening. Is preferred.
Thus, the assembling workability of the case is improved by forming the mouth opening in the end plate. In particular, if a mouth-opening is formed in all of the first to fourth end plates, the case can be assembled in a direction orthogonal to the rotation axis, which makes the case assembling work extremely easy.
また、第1のケース部の側板及び第2のケース部の側板の少なくとも一方には、コイルに結線される端子を露出させる開口部が形成されていると好適である。
第1のケースの側板及び第2のケースの側板の少なくとも一方に開口部が設けられれば、端子を露出させることが可能になる。そして、開口部を大きくすることで、端子の台座(ブロック部)をも露出させることができる。さらに、第1のケース部の側板と第2のケース部の側板との両方に開口部を許容する場合は、部品の共有化及びケースの軽量化が可能である。そして、第1のケース部と第2のケース部とを同じ部品にすることで、製造コストの低減を可能にし、部品管理が容易になる。
Further, it is preferable that an opening for exposing a terminal connected to the coil is formed in at least one of the side plate of the first case portion and the side plate of the second case portion.
If an opening is provided in at least one of the side plate of the first case and the side plate of the second case, the terminal can be exposed. And the base of a terminal (block part) can also be exposed by enlarging an opening part. Furthermore, in the case where openings are allowed in both the side plate of the first case part and the side plate of the second case part, it is possible to share components and reduce the weight of the case. Then, by making the first case part and the second case part the same part, the manufacturing cost can be reduced and the part management becomes easy.
本発明によれば、出力を維持しつつ、更なる省スペース化が可能になる。 According to the present invention, further space saving can be achieved while maintaining the output.
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及び図2に示すように、ステッピングモータ1のケース2は、非磁性体(例えばステンレス)からなる第1のケース部2Aと第2のケース部2Bとによって2分割されて構成されている。ケース2の幅及び高さは、約6mm以下で、全長は約12mm程度であり、ステッピングモータ1自体は小型化が図られており、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。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このステッピングモータ1は、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、回転軸3にロータ5が固定されている。そして、回転軸3の回転軸線L方向において、ロータ5の前後すなわちロータ5の外側で回転軸線L方向に一対のステータ7A,7Bが並設されている。
This
前側のステータ7Aは、樹脂製のボビン20Aに巻かれたコイル9Aと、コイル9Aを収容するヨーク11Aとで構成される。ヨーク11Aは、鉄からなる外側ヨーク13A及び内側ヨーク15Aを有し、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スリーブ28を介して磁気回路的に連結され、スリーブ28の端部には、スリーブ本体28aの端部でフランジ状に形成された軸受部28bが設けられている。外側ヨーク13Aは、ドーナツ板状のベース部14Aの縁部から回転軸線L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、ドーナツ板状のベース部16Aの縁部から回転軸線L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
そして、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、回転軸線L方向におけるコイル9Aの外側及び内側に平行にそれぞれ配置され、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、回転軸線L方向においてコイル9Aとロータ5と並設させているので、ステッピングモータ1の径方向においてケース2を小さくすることが可能になる。
The
さらに、ケース2から露出する端子ユニット21Aの樹脂製ブロック部22Aには2本の端子23Aが設けられ、各端子23Aには、コイル9Aから飛び出した巻線9aがそれぞれ巻き付けられ、各端子23Aに巻線9aがハンダ付けされる。また、コイル9Aは、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。従って、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を供給することができる。
Further, two
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とで構成される。ヨーク11Bは、鉄からなる外側ヨーク13B及び内側ヨーク15Bを有している。この外側ヨーク13Bと内側ヨーク15Bとは、スリーブ29を介して磁気回路的に連結され、このスリーブ29の端部には、スリーブ本体29aの端部でフランジ状に形成された軸受部29bが設けられている。外側ヨーク13B及び内側ヨーク15Bは、ドーナツ板状のベース部14B及びベース部16Bの縁部から回転軸線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
さらに、ケース2から露出する端子ユニット21Bの樹脂製ブロック部22Bには、2本の端子23Bが設けられ、各端子23Bには、コイル9Bから飛び出した巻線9bが固定されている。コイル9Bは、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, two
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、回転軸線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の端子23A,23B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し、それに伴い、回転軸3もステップ状に回転する。
In the pair of front and
さらに、図1〜図5に示すように、一対のステータ7A,7B及びロータ5を収容するための非磁性のケース2は、絞り加工によって成形され、第1のケース部2Aと第2のケース部2Bとによって2分割されている。
Further, as shown in FIGS. 1 to 5, the
第1のケース部2Aは、回転軸線Lに対して平行に延在する平板状の矩形の側板30と、回転軸線L方向における側板30の一端側で回転軸線Lに直交して延在する第1の端板31と、回転軸線L方向における側板30の他端側で第1の端板31に対して平行に延在する第2の端板32とを備え、第1のケース部2Aは、回転軸線Lに沿った断面でコ字状に形成され、回転軸線L方向において、第1の端板31と第2の端板32との間に、ロータ5と、ステータ7A,7Bのヨーク11A,11B及びコイル9A,9Bとを配置させている。
The
更に、側板30には、端子23Aの台座をなすブロック部22A及び端子23Bの台座をなすブロック部22Bを露出させるための矩形の開口部33が形成されている。この開口部33によって、第1のケース部2Aの軽量化を図ることもできる。また、ブロック部22Aとブロック部22Bとを合わせたときの周形状と矩形の開口部33の外形とを略同じにすることで、ブロック部22A,22Bのガタツキを防止し、開口部33は、ブロック部22Aとブロック部22Bとの位置決めにも役立っている。
Further, the
第1及び第2の端板31,32には、スリーブ28,29の軸受部28b,29bを収容するための鰐口状の開口部34,35が形成されている。各開口部34,35は、第1の指部31a,32aと第2の指部31b,32bとの間に形成され、回転軸線Lに対して直交する方向に延在し、延在方向は同じである。
The first and
さらに、開口部34,35は、第1の指部31a,32aと第2の指部31b,32bとの間で、軸受部28b,29bの径と同一な曲率径をもった湾曲部34a,35aを有している。このように、第1及び第2の端板31,32に鰐口状の開口部34,35を形成すると、第1の指部31a,32aと第2の指部31b,32bとで軸受部28b,29bを挟み込むように、回転軸線Lに対して直交する方向に第1のケース部2Aを組み付けることができるので、第1のケース部2Aの組み付け作業が極めて容易になる。
Furthermore, the opening
さらに、側板30の両側には、第1の端板31と第2の端板32とを連結するように、回転軸線L方向に延在する補強リブ36,37が一体的に形成されている。これによって、第1のケース部2Aの強度が高められ、ケース2が振動に強くなる。さらに、強度を高める対策として、側板30と第1の端板31との境界部分、側板30と第2の端板32との境界部分に、三角錐形状の補強リブ38が設けられている。
Further, reinforcing
次に、第2のケース部2Bについて説明するが、部品の共有化を図るために、この第2のケース部2Bには、前述した第1のケース部2Aと同じものが利用される。なお、第2のケース部2Bは、側板30と同一形状の側板40と、第1の端板31と同一形状の第3の側板41と、第2の側板32と同一形状の第4の側板42とを備え、第2のケース部2Bの他の構成要素については、第1のケース部2Aと同一の符号を付し、その説明は省略する。このように、第1のケース部2Aと第2のケース部2Bとを同じ部品にすることで、ケース2の軽量化及び製造コストの低減を可能にし、部品管理が容易になる。
Next, the
ケース2を組み立てるにあたって、第1の端板31と第3の端板41とが重ね合わされた状態で溶接Aによって接合され、第2の端板32と第4の端板42とが重ね合わされた状態で溶接(不図示)によって接合されている(図3参照)。従って、回転軸線L方向においては、ケース2の両側の端板が二枚重ねの状態になっているので、ケース2を強固な構成にすることができる。このとき、第1のケース部2Aの端板31の湾曲部34aと第2のケース部の端板41の湾曲部34aとで軸受部28bを挟み込んでいる(図3参照)。同様に、第1のケース部2Aの端板32の湾曲部35aと第2のケース部の端板42の湾曲部35aとで軸受部29bを挟み込んでいる。また、各溶接Aの施工を容易にするために、第1〜第4の端板31,32,41,42において、第1の指部31a,32a及び第2の指部31b,32bは、先端に行くにつれて細くなっている。
In assembling the
このステッピングモータ1に前述した第1及び第2のケース部2A,2Bを採用することで、ステッピングモータ1の径方向において、ステータ7A,7Bを側板30,40の内壁面ギリギリまで大きくすることができると同時に、ステータ7A,7Bを露出させることができる。ケース2にこの露出部分が存在することで、円筒状のケースを採用している従来のステッピングモータに比べて、ケースの肉厚分だけの省スペース化を図ることができ、特に、直径数ミリの小型ステッピングモータにあっては、径方向の寸法においてケースの肉厚が占める割合が大きく、ケースの肉厚は、ステッピングモータの小型化に大きな影響を与えるものである。従って、ステータの径が同じで出力が同じ磁気回路をもったステッピングモータであっても、本実施形態に係るステッピングモータ1は省スペース化が可能になっている。また、側板40は、平板状になっているので、この側板40を座板として利用すると、転がり難いステッピングモータ1になる。
By adopting the above-described first and
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、第1のケース部2Aのみでケース2を構成しても所期の目的を達成することができる。さらなる省スペース化のために、側板30,40を、ステータ7A,7Bの外形に沿って断面円弧状にすることもできる。第1のケース部2Aにおいて、鰐口状の開口部34,35のうちの一方を円形の開口部(図示せず)にしてもよく、第2のケース部2Bにおいて、鰐口状の開口部34,35のうちの一方を円形の開口部(図示せず)にしてもよい。また、第2のケース部2Bの側板40に開口部33を形成しなくてもよい。一方のケース部の側板の回転軸線L方向の両端に、他方のケース部の側板を重ね合わせてもよい。
It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the intended purpose can be achieved even if the
1…ステッピングモータ、2…ケース、2A…第1のケース部、2B…第2のケース部、3…回転軸、5…ロータ、7A,7B…ステータ、30,40…側板、31…第1の端板、32…第2の端板、33,34,35…開口部、41…第3の端板、42…第4の端板、L…回転軸線。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ケースは、
前記回転軸線に対して平行に延在する側板と、
前記回転軸線方向における前記側板の一端側で前記回転軸線に直交して延在する第1の端板と、
前記回転軸線方向における前記側板の他端側で前記第1の端板に対して平行に延在する第2の端板とを有する第1のケース部を備え、
前記第1のケース部は、前記回転軸線に沿った断面でコ字状に形成されていることを特徴とするステッピングモータ。 In a stepping motor having a rotor fixed to a rotation shaft, a pair of stators arranged in parallel in the rotation axis direction outside the rotor, and a case housing the rotor and the stator,
The case is
A side plate extending parallel to the rotational axis;
A first end plate extending perpendicularly to the rotation axis on one end side of the side plate in the rotation axis direction;
A first case portion having a second end plate extending in parallel to the first end plate on the other end side of the side plate in the rotation axis direction;
The stepping motor according to claim 1, wherein the first case portion is formed in a U shape in a cross section along the rotation axis.
前記側板に対して平行に延在する他の側板と、
前記回転軸線方向における前記他の側板の一端側で前記回転軸線に直交して延在する第3の端板と、
前記回転軸線方向における前記他の側板の他端側で前記第3の端板に対して平行に延在する第4の端板とを有する第2のケース部を更に備え、
前記第2のケース部は、前記回転軸線に沿った断面でコ字状に形成され、
前記第1の端板と前記第3の端板とが重ね合わされた状態で接合され、前記第2の端板と前記第4の端板とが重ね合わされた状態で接合されていることを特徴とする請求項1記載のステッピングモータ。 The case is
Another side plate extending parallel to the side plate;
A third end plate extending perpendicularly to the rotation axis on one end side of the other side plate in the rotation axis direction;
A second case portion having a fourth end plate extending in parallel to the third end plate on the other end side of the other side plate in the rotation axis direction;
The second case portion is formed in a U shape in a cross section along the rotation axis,
The first end plate and the third end plate are joined in an overlapped state, and the second end plate and the fourth end plate are joined in an overlapped state. The stepping motor according to claim 1.
The opening for exposing the terminal connected to the coil is formed in at least one of the side plate of the first case portion and the side plate of the second case portion. The stepping motor according to 3.
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