JP2010088198A

JP2010088198A - ステッピングモータ及びレンズ駆動装置

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Publication number: JP2010088198A
Application number: JP2008253868A
Authority: JP
Inventors: Sunao Tomita; 直冨田; Masahiro Komiya; 正浩小宮; Hitoshi Tanaka; 仁田中
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15

Abstract

【課題】コイルの端末に対する接続不良を防止し、コイルボビンの小型化とともに、ステッピングモータの組立て性を高めることにある。
【解決手段】ボビン本体（巻芯部４）の端面にフランジ部（６、８）を設け、このフランジ部に端子台（１０）を設け、この端子台に突部（１４、１６）と凹部（１８、２０）とを設け、この突部にフランジ部の周縁方向に突出させた端子ピン（２２）を備え、端子ピンにコイル（４０）の端末（４２）を取り付けるコイルボビン（２）が耐熱性樹脂で形成されている。端子台側のフランジ部を対向させ、各コイルボビンの突部と凹部とを噛み合わせて各コイルボビンの端子ピンを千鳥状又は直線状に配置させてコイルボビン対（２８）とし、このコイルボビン対の突部と凹部との間に空間部（２４）を形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、コイル端末の外部接続に用いる樹脂ピンを一体に備えるコイルボビンを用いたステッピングモータ及びレンズ駆動装置に関する。

回転を直線移動に変換する回転・移動変換装置として、モータ回転によってレンズホルダー等を水平方向に移動させるレンズ駆動装置には、ステッピングモータが用いられている。

このステッピングモータのコイルボビンに関し、特許文献１には、コイルボビンのフランジに巻線の端部を巻き付ける端子ピンを設け、この端子ピンがボビン本体とともに耐熱性樹脂により一体成形され、端子ピンの根元部分に溝を位置決め手段として設け、この溝に巻線の端部を嵌め込んで巻線の端部を案内することが開示されている。

また、特許文献２には、ヨークの回りに樹脂性の端子ピンとともにコイルピンを一体成形し、樹脂性端子ピンに金属メッキを施し、コイルに巻く導線の端を巻き付け、半田付けすることにより、金属端子ピンと同じ効果を持たせることが開示されている。

また、特許文献３には、円筒状のコイル巻芯部と、このコイル巻芯部の両端部にそれぞれそ径方向外方に張り出した２つの鍔部とを備え、コイル巻芯部に巻線が巻回され、一方の鍔部には周縁部外方に突出して端子台が一体的に設けられ、この端子台に突設された端子ピンの外周には巻線が入り込み得る溝部が形成され、端子ピンに巻線の端部にからげられることが開示されている。

また、特許文献４には、１８．６ｋｇ／ｃｍ²荷重下における熱変形温度が２５０℃以上又は融点が２８０℃以上の耐熱性の熱可塑性樹脂で形成されてなる端子付きのコイルボビンが開示されている。

また、特許文献５には、回転軸の外周に軸方向に１対の固定子ユニットを併設し、各固定子ユニットの内部にそれぞれのボビンに巻回された導線を収納し、これら導線の両端末部を、前記固定子ユニットの端末処理部に接続してなるステッピングモータにおいて、各端末処理部を円周方向に１列化したことが開示されている。
特開平６−３１５２３８号公報特開平４−２４４７５７号公報特開平９−２２４３４２号公報特開平３−９５９０６号公報実開平２−８３６８１号公報

ところで、ステッピングモータのコイルボビンでは、ボビン本体に巻回したコイルの末端を外部への銅線と接続するために、ボビン本体に設けた端子台の金属製の端子ピンや樹脂性の端子ピン（特許文献２）にコイルの末端を絡げた後に半田付けして銅線と接続している。

ステッピングモータの小型化、薄型化の要請により、金属性の端子ピンの形成が困難であり、端子ピンの抜け落ちが発生して接続不良が生じていた。合成樹脂で形成する端子ピン（特許文献２）では半田付け性向上のための金属メッキが必要であった。

小型化や薄型化により、端子ピン間の間隔が狭くなると、半田付け時に半田ブリッジを生じ、短絡不良という不都合もある。

このような課題について、既述の特許文献１〜５にはその開示や、解決手段についての開示や示唆はない。

そこで、本発明の目的は、コイルの端末に対する接続不良を防止し、コイルボビンの小型化とともに、ステッピングモータの組立て性を高めることにある。

また、本発明の他の目的は、上記ステッピングモータを用いたレンズ駆動装置の提供にある。

本発明のステッピングモータ及びレンズ駆動装置の構成は、以下の通りである。

上記目的を達成するため、本発明のステッピングモータは、コイルを巻回するボビン本体の端面にフランジ部を設け、このフランジ部の周縁方向に突出する端子台を設け、この端子台に前記ボビン本体の幅方向に突部と凹部とを設け、この突部に前記フランジ部の周縁方向に突出させた端子ピンを備え、この端子ピンに前記コイルの端末を取り付けるコイルボビンが耐熱性樹脂で形成されてなるものである。

上記目的を達成するには、上記ステッピングモータにおいて、前記コイルの前記端子台側のフランジ部を対向させ、各コイルボビンの前記突部と前記凹部とを噛み合わせて各コイルボビンの端子ピンを千鳥状又は直線状に配置させてコイルボビン対とし、このコイルボビン対の前記突部と前記凹部との間に空間部を形成してもよい。斯かる構成によっても、上記目的を達成できる。

上記目的を達成するため、本発明のレンズ駆動装置は、上記ステッピングモータを駆動手段に用いたことである。斯かる構成によれば、上記目的を達成できる。

本発明によれば、次のような効果が得られる。

(1) 端子ピンを耐熱性樹脂でボビン本体と一体成形されているため、半田付け時の熱でピンが脱落することがないため、外部銅線との接続が確実に行われる。

(2) 端子台のボビン本体の幅方向に突部と凹部とを設け、端子ピンの間隔を広げるとともに、端子ピンの配置を千鳥状としたことから、モータの小型にもかかわらず端子ピン間の間隔を大きく取ることができることから、半田付け時における端子ピン間の短絡を防止することができる。

(3) ボビンの小型化、薄型化が可能になり、モータを小型化することができる。

(4) コイルボビンの噛み合わせ部の放熱性が高められる。

(5) このようなステッピングモータを用いたレンズ駆動装置によれば、ステッピングモータの上記効果と相俟ってレンズ駆動装置の小型化、組立て性及び放熱性の向上が図られる。

そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

〔第１の実施の形態〕

第１の実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態に係るコイルボビンを示す斜視図、図２は、コイルボビン対である。図１及び図２に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。

このコイルボビン２は、ステッピングモータのステーターコイルを巻回し、そのコイルを支持する支持手段であって、図１に示すように、所定幅の巻芯部４と、この巻芯部４の両端に所定幅の環状体を成すフランジ部６、８とを備え、一方のフランジ部６には端子台１０が形成されている。これら巻芯部４、フランジ部６、８及び端子台１０は耐熱性樹脂によって一体成形された成形体である。巻芯部４はコイルボビン２のボビン本体の一例である。

端子台１０は、フランジ部６と同一の肉厚で形成された支持部１２を備え、この支持部１２の外面側に長方形状で同一の突出長ａを持つ矩形の突部１４、１６と、矩形の凹部１８、２０とを備えている。各突部１４、１６の上面は支持部１２と同様に平坦面に形成されるとともに、各突部１４、１６の上面には角柱状の端子ピン２２が形成されている。これら突部１４、１６及び端子ピン２２もフランジ部６、８とともに耐熱性樹脂で一体成形された成形体であって、端子ピン２２は樹脂ピンの一例である。コイルボビンを構成する耐熱性樹脂は、いわゆる液晶ポリマーを用いればよく、例えば、スミヤスーパー（住友化学製）等が耐熱性及び剛性に優れることから好適である。

突部１４、１６は、他方のコイルボビン２（図２）の凹部１８、２０とを噛み合わせるための手段であるとともに、端子ピン２２の設置部分を補強する手段である。凹部１８は、端子台１０の幅方向の長さを確保し、中心軸Ｏを中心に端子台１０の幅を左右対象にするとともに、他方のコイルボビン２（図２）の突部１６を入れる収容部を構成している。また、凹部２０は、突部１４と突部１６との間に介在しており、突部１４側の端子ピン２２と、突部１６側の端子ピン２２との間隔を広げ、絶縁間隔及び半田付け処理の容易性、半田ブリッジの発生を防止する手段である。

そこで、このコイルボビン２の巻芯部４の中心軸をＯとすれば、突部１４の突部１６との対向面部２６は、中心軸Ｏに直交する面部を構成している。また、突部１４、１６は同一の幅ｂであり、凹部１８、２０は同一の幅ｃであって、これら幅ｂ、ｃは、幅ｃが幅ｂより僅かに大きく設定されている。即ち、ｂ≒ｃで且つｂ＜ｃである。

このコイルボビン２は、図２に示すように、中心軸Ｏを合わせ、端子台１０側のフランジ部６を対向させて配置すると、互いの突部１４、１６と凹部１８、２０とを噛み合わせることができ、両者の合体によりコイルボビン対２８が構成される。このコイルボビン対２８では、両者の噛み合い状態に応じて４本の端子ピン２２を直線状に配置することができるが、この実施の形態では、突部１４、１６の端面と凹部１８、２０の内面との間に間隔ｄが設定されている。斯かる構成とすれば、各コイルボビン２の各端子ピン２２が千鳥状に配置され、同一幅の端子台１０が平行に対向配置される。

この間隔ｄを形成したことにより、突部１４、１６の端面と凹部１８、２０の内面とで包囲された角筒状の空間部２４が形成され、この空間部２４が空気の通流を促し、放熱空間を構成する。

このようにコイルボビン２が耐熱性樹脂の成形体であって、端子ピン２２も耐熱性樹脂で構成すれば、半田付け時の熱でピンの脱落という不都合を防止できる。

端子ピン２２は千鳥状配置としたことから、ピン間隔を大きく取ることができ、コイルボビン対２８の全長を短縮でき、小型化、薄型化が図ることができる。

コイルボビン２の接合側に間隔ｄによって空間部２４が形成され、この空間部２４が空気の通流が促され、放熱機能が高められる。

また、突部１４、１６と凹部１８、２０との噛み合せ構造が得られているので、コイルボビン２の結合の軽量化とともに強固に結合され、コイルボビン対２８が剛性の高い結合構造となる。

次に、ステッピングモータについて、図３、図４、図５及び図６を参照する。図３は、ステッピングモータを示す斜視図、図４は、ステッピングモータのステーターコイル及び内ヨークを示す斜視図、図５は、ステッピングモータ及びフレキシブル基板を示す図、図６は、フレキシブル基板が接続されたステッピングモータを示す図である。図３、図４、図５及び図６は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。図３、図４、図５及び図６において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してある。

このステッピングモータ３０は、図３に示すように、１対の外ヨーク３２、３４を備え、これら外ヨーク３２、３４の内部に既述のコイルボビン対２８を備えている。外ヨーク３２、３４の端面には回転軸３６が突出している。また、外ヨーク３２、３４の側面部にはその一部を切り欠いて窓部３８が形成され、この窓部３８には各コイルボビン２の端子台１０が突出している。

各コイルボビン２８には、図４に示すように、コイル４０が巻回されており、その端末４２が端子台１０側に引き出されて端子台１０の側面でクロスさせた後、各端子ピン２２に巻回されて保持されている。端子ピン２２に巻回された端末４２は半田４４をモールディングし、外部接続端子部４６が形成されている。

また、各コイルボビン２の内部空間４８には内ヨーク５０が設置される。各内ヨーク５０は内部空間４８の内部に保持させる複数の極歯５２と、円環状のフランジ部５４とを備えている。極歯５２は櫛歯状で環状に配置され、各フランジ部５４は併設されてコイルボビン対２８を構成するコイルボビン２のフランジ部６の間に設置され、各フランジ部６に把持される。

そして、このステッピングモータ３０の側面に突出させ且つコイル４０の端末４２を取り付けた各端子ピン２２は、図５の（Ａ）に示すように、千鳥状に配置されている。これらが外部接続端子部４６を構成することは既述の通りである。これに対し、フレキシブル基板５６には、図５の（Ｂ）に示すように、千鳥状に配置された各端子ピン２２に対応する複数のスルーホール５８が形成され、このスルーホール５８の周囲には配線導体６０の半田付けランド６２が形成されている。

そして、ステッピングモータ３０は、各コイル４０の端末４２が巻き付けられた端子ピン２２を対応する位置のスルーホール５８に貫通させ、図６に示すように、半田付けランド６２と端末４２とを半田付け６４によって電気的に接続することができる。これにより、フレキシブル基板５６にコイルボビン対２８の各コイル４０が電気的に接続されるとともに、フレキシブル基板５６とステッピングモータ３０とが一体化される。

上記実施の形態から明らかなように、コイルボビン２を用いたステッピングモータ３０では、コイル４０の端末４２を端子台１０に形成した突部１４、１６に絡げて巻回した同一形状のコイルボビン２を対向させて組み合わせ千鳥状配置の外部接続端子部４６を有したコイルボビン対２８及び内ヨーク５０を一体に備えるヨーク構造を実現でき、フレキシブル基板５６の他、プリント配線基板の配線パターンに設けられたスルーホール５８に外部接続端子部４６を挿通した後に半田付けすることができ、ステッピングモータ３０の組立て性が高められる。

上記実施の形態のステッピングモータ３０の特徴事項や利点を列挙すれば次の通りである。

(1) 樹脂で形成された端子ピン２２は耐熱性樹脂でボビン本体と一体成形されているため、半田付け時の熱でピンが脱落することがなく、外部銅線との接続を確実に行うことができる。

(2) 端子台１０のボビン本体の幅方向に突部１４、１６と凹部１８、２０とを設け、端子ピン２２の間隔を広げるとともに、端子ピン２２の配置を千鳥状としたことから、ステッピングモータ３０の小型にもかかわらず端子ピン間の間隔を大きく取ることができ、半田付け時における端子ピン間の短絡を防止することができる。

(3) ボビンの小型化、薄型化が可能になり、ステッピングモータ３０の小型化を図ることができる。

(4) コイルボビンの噛み合せ部分に空間部２４を備えているので、放熱性が高められる。

〔第２の実施の形態〕

第２の実施の形態について、図７及び図８を参照する。図７は、第２の実施の形態に係るステッピングモータが搭載されたレンズ駆動装置を示す斜視図、図８は、モータ駆動部を示す断面図である。図７及び図８に示す構成は一例であって、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。

このレンズ駆動装置１０２は、光ディスク装置に搭載されて光ピックアップを駆動する駆動手段であって、既述のステッピングモータ３０を駆動手段に備えている。このレンズ駆動装置１０２は、図７に示すように、ベース１０４と、モータ駆動部１０６と、ナットホルダー１０８と、レンズホルダーユニット１１０とを備えている。

ベース１０４は、レンズ駆動装置１０２の装置フレームの一例であって、図示しない光ディスク装置等の光ピックアップ部に固定される。

モータ駆動部１０６は、回転駆動源である例えば、モータの回転を軸方向の直線移動に変換する手段の一例であって、モータにはステッピングモータ３０が設置され、このステッピングモータ３０の回転軸３６上に設置されたリードスクリュー１１６と、このリードスクリュー１１６に取り付けられたナット１１８とを備えている。ナット１１８は、リードスクリュー１１６に螺合している。ステッピングモータ３０の回転軸３６は軸受フレーム部１２０にある立壁部１２２を通して軸受部１２４で支持されている。

ナットホルダー１０８は、ナット１１８とレンズホルダーユニット１１０とを連結する連結部材の一例であって、ナット１１８の移動をレンズホルダーユニット１１０に伝達する。

レンズホルダーユニット１１０はナット１１８の移動を受けて摺動させる摺動体の一例であるとともにレンズ１２６の保持手段であって、ガイドシャフト１２８、１３０に摺動可能に設置されている。レンズ１２６は、レンズ固定部に固定されている。ガイドシャフト１２８、１３０は、レンズホルダーユニット１１０を回転軸３６の軸方向に摺動させるため、リードスクリュー１１６と平行に設置されている。ベース１０４には軸固定部１３２、１３４、１３６、１３８が形成され、軸固定部１３２、１３４にガイドシャフト１２８、軸固定部１３６、１３８にガイドシャフト１３０が支持されている。ガイドシャフト１３０は、ガイドシャフト１２８より長く、レンズホルダーユニット１１０と軸固定部１３８との間に弾性体として例えば、コイルバネ１４０が圧縮状態で設置されている。圧縮状態にあるコイルバネ１４０の復元力がレンズホルダーユニット１１０と軸固定部１３８との間に付与されている。この場合、復元力と同方向に張力を作用させる構成としてもよい。

モータ駆動部１０６は、図８に示すように、ステッピングモータ３０が、外ヨーク３２、３４と、内ヨーク５０と、回転子１４６と、回転軸３６とを備えている。外ヨーク３２、３４は軸受フレーム部１２０の立壁部１２２に取り付けられ、内ヨーク５０はコイルボビン対２８とともに外ヨーク３２、３４に固定されている。回転子１４６が取り付けられた回転軸３６が立壁部１２２の貫通孔１４８を貫通させ、対向側の軸受部１２４に支持されている。

回転軸３６には同径のシャフトが用いられ、軸受部１２４と立壁部１２２とに跨がる部分にリードスクリュー１１６が取り付けられている。このリードスクリュー１１６は、回転軸３６と同様に、ステンレス等の金属で形成され、リードスクリュー１１６の始端部側は、立壁部１２２の貫通孔１４８に挿入され、その中間部まで延長されている。このリードスクリュー１１６には既述のナット１１８が螺合されている。

斯かる構成によれば、既述のステッピングモータ３０を用いているので、ステッピングモータ３０の特徴と相俟ってレンズ駆動装置１０２の小型化、組立て性及び放熱性の向上が図られる。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための最良の形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、コイルの端末に対する接続不良を防止し、コイルボビンの小型化とともに、ステッピングモータの組立て性を高めることができ、端子ピンを耐熱性樹脂でボビン本体と一体成形しているため、半田付け時の熱でピンが脱落することがなく、外部銅線との接続が確実に行われ、ステッピングモータの小型化や光ディスク装置等の光ピックアップを駆動するレンズ駆動装置の小型化に寄与する等、有用である。

第１の実施の形態に係るコイルボビンを示す斜視図である。コイルボビン対を示す図である。コイルボビン対を用いたステッピングモータを示す斜視図である。コイルボビン及び内ヨークを示す斜視図である。ステッピングモータ及びフレキシブル基板を示す図である。ステッピングモータを示す図である。第２の実施の形態に係るレンズ駆動装置を示す斜視図である。モータ駆動部を示す断面図である。

符号の説明

２コイルボビン
４巻芯部
６、８フランジ部
１０端子台
１２支持部
１４、１６突部
１８、２０凹部
２２端子ピン
２４空間部
２６対向面部
２８コイルボビン対
３０ステッピングモータ
３２、３４外ヨーク
３６回転軸
３８窓部
４０コイル
４２端末
４４半田
４６外部接続端子部
４８内部空間
５０内ヨーク
５２極歯
５４フランジ部
５６フレキシブル基板
５８スルーホール
６０配線導体
６２半田付けランド
６４半田付け
１０２レンズ駆動装置
１０４ベース
１０６モータ駆動部
１０８ナットホルダー
１１０レンズホルダーユニット
１１６リードスクリュー
１１８ナット
１２０軸受フレーム部
１２２立壁部
１２４軸受部
１２６レンズ
１２８、１３０ガイドシャフト
１３２、１３４軸固定部
１３６、１３８軸固定部
１４０コイルバネ
１４６回転子
１４８貫通孔

Claims

コイルを巻回するボビン本体の端面にフランジ部を設け、このフランジ部の周縁方向に突出する端子台を設け、この端子台に前記ボビン本体の幅方向に突部と凹部とを設け、この突部に前記フランジ部の周縁方向に突出させた端子ピンを備え、この端子ピンに前記コイルの端末を取り付けるコイルボビンが耐熱性樹脂で形成されてなることを特徴とするステッピングモータ。
前記コイルの前記端子台側のフランジ部を対向させ、各コイルボビンの前記突部と前記凹部とを噛み合わせて各コイルボビンの端子ピンを千鳥状又は直線状に配置させてコイルボビン対とし、このコイルボビン対の前記突部と前記凹部との間に空間部を形成したことを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
請求項２記載のステッピングモータを駆動手段に用いたことを特徴とするレンズ駆動装置。