JP2010226922A - Air core stepping motor and lens device - Google Patents

Air core stepping motor and lens device Download PDF

Info

Publication number
JP2010226922A
JP2010226922A JP2009074018A JP2009074018A JP2010226922A JP 2010226922 A JP2010226922 A JP 2010226922A JP 2009074018 A JP2009074018 A JP 2009074018A JP 2009074018 A JP2009074018 A JP 2009074018A JP 2010226922 A JP2010226922 A JP 2010226922A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
rotor
cylinder
stepping motor
cylindrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009074018A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kawamura
賢次 川村
Tsutomu Naito
勉 内藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOKYO MICRO KK
Sony Corp
Tokyo Micro KK
Original Assignee
TOKYO MICRO KK
Sony Corp
Tokyo Micro KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOKYO MICRO KK, Sony Corp, Tokyo Micro KK filed Critical TOKYO MICRO KK
Priority to JP2009074018A priority Critical patent/JP2010226922A/en
Publication of JP2010226922A publication Critical patent/JP2010226922A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stepping motor having an advantage of obtaining higher output, and a lens device using this motor. <P>SOLUTION: The lens device 1 includes a fixed cylinder 12, a mirror cylinder 10 having a driving cylinder provided so as to be relatively rotatable with the moving cylinder, and a stepping motor 20 for driving the driving cylinder to be rotated. The motor 20 has a cylindrical stator 30 and a cylindrical rotor 40 disposed on the outer circumference of the stator, wherein a plurality of pole teeth of the stator 30 oppose the inner circumferential surface of magnets of the rotor 40. The stator 30 is fixed on the outer circumferential surface of the fixed cylinder 12, and the rotor 40 is rotatably supported on the fixed cylinder 12 by bearings 49, 53 in the outer circumference of the stator 30. Since the rotor 40 is disposed on the outer circumferential side, an output moment can be higher than the same size motor of inner rotor type. An area of pole teeth can be increased. Owing to this, high output can be achieved. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、アウターロータ型の空芯ステッピングモータと、このモータを使用したレンズ装置に関する。   The present invention relates to an outer rotor type air core stepping motor and a lens apparatus using the motor.

一眼レフカメラやビデオカメラにおけるレンズ装置として、レンズ鏡筒内に配置されたレンズを、空芯モータを使用して光軸方向に移動させるタイプのものがある。レンズ鏡筒は、例えば、レンズを保持し、光軸方向に直進運動する移動筒と、この移動筒の内側に回転可能に設けられた駆動筒と、を有し、移動筒と駆動筒の一方にはカムが設けられ、もう一方にはこのカムが嵌合するカム溝が設けられた構造を有する。駆動筒を回転駆動させることにより移動筒が光軸方向に移動し、ズーム及びフォーカス操作を行う。この駆動筒を回転させるために、空芯モータが使用される。   As a lens device in a single-lens reflex camera or a video camera, there is a type in which a lens arranged in a lens barrel is moved in an optical axis direction using an air core motor. The lens barrel includes, for example, a moving cylinder that holds the lens and moves linearly in the optical axis direction, and a driving cylinder that is rotatably provided inside the moving cylinder, and one of the moving cylinder and the driving cylinder. Has a structure in which a cam is provided, and the other is provided with a cam groove into which the cam is fitted. By rotating the drive cylinder, the movable cylinder moves in the optical axis direction, and zoom and focus operations are performed. An air core motor is used to rotate the drive cylinder.

空芯モータは中空状であるので、モータの回転軸が鏡筒の光軸と一致するように配置すれば、その中空部にレンズやシャッタを配置することができる。さらに、モータの回転運動を直接駆動筒の回転に伝えることができる。また、外付けのモータのように、鏡筒から外側に突出するような部分がないので、コンパクトになる 。   Since the air-core motor is hollow, a lens and a shutter can be disposed in the hollow portion if the motor is arranged so that the rotation axis of the motor coincides with the optical axis of the lens barrel. Furthermore, the rotational motion of the motor can be directly transmitted to the rotation of the drive cylinder. Further, since there is no portion that protrudes outward from the lens barrel as in the case of an external motor, it is compact.

このような空芯モータとして、超音波モータを使用したレンズ鏡筒が提案されている(例えば、特許文献1参照)。ただし、超音波モータはモータ効率が比較的低く、高価な材料を使用するためコストがアップするなどの問題点を有する。   As such an air core motor, a lens barrel using an ultrasonic motor has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, the ultrasonic motor has a problem that the motor efficiency is relatively low and the cost increases because an expensive material is used.

特開2006−158054JP 2006-158054 A

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、空芯ステッピングモータとこのモータを使用したレンズ装置を提供することを目的とする。さらには、より高出力を得ることができる、加工が容易であるなどの利点を有する空芯ステッピングモータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an air-core stepping motor and a lens device using the motor. It is another object of the present invention to provide an air-core stepping motor having advantages such as higher output and easy processing.

本発明の空芯ステッピングモータは、 複数の極歯を有するヨーク及びコイルを含む筒状のステータと、 該ステータの外周に配置された、円筒状のマグネットを含む筒状のロータと、を備え、 前記ヨークの複数の極歯が、前記マグネットの内周面に対向して配置されていることを特徴とする。   An air-core stepping motor of the present invention comprises a cylindrical stator including a yoke and a coil having a plurality of pole teeth, and a cylindrical rotor including a cylindrical magnet disposed on the outer periphery of the stator, A plurality of pole teeth of the yoke are arranged to face the inner peripheral surface of the magnet.

本発明によれば、ロータが外周側に配置されている(アウターロータ型)ので、ロータと被駆動装置の外周側可動部とを簡単な機構で連結することができる。その場合には、ロータの回転を可動部に伝達するためのギアやベルトなどの連結部材を不要とすることもできる。また、ロータが内周側に配置されている(インナーロータ型)、外径が同じサイズのモータに比べると、ロータが回転中心に対して外側に位置するため、出力モーメントを高くできる。また、マグネットと対向する極歯の面積を広くできる。これらのことから、高出力が可能となる。   According to the present invention, since the rotor is arranged on the outer peripheral side (outer rotor type), the rotor and the outer peripheral side movable part of the driven device can be connected by a simple mechanism. In that case, a connecting member such as a gear or a belt for transmitting the rotation of the rotor to the movable part can be eliminated. Further, when the rotor is disposed on the inner peripheral side (inner rotor type), the rotor is positioned on the outer side with respect to the center of rotation, so that the output moment can be increased. In addition, the area of the pole teeth facing the magnet can be increased. From these things, high output becomes possible.

さらに、極歯が外周側にあるので、ステータの製作が容易であるとともに、金型費を安くできる。
この点について、図6を参照して説明する。
図6は、ステータの製作方法の一例を模式的に説明する図である。
図6(A)に示すように、極歯Cが内周側にある場合は、図6(B)に示すように、ステータの径によっては平面的に展開した場合に極歯Cの先端が重なる。そこで、図6(C)に示すように、平板の極歯Cとなる部分をまず絞り加工する必要がある。一方、極歯が外周側にある場合は、図6(D)に示すように平面的に展開できるので、この絞り加工が不要である。
Furthermore, since the pole teeth are on the outer peripheral side, the stator can be easily manufactured and the mold cost can be reduced.
This point will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an example of a stator manufacturing method.
As shown in FIG. 6A, when the pole teeth C are on the inner peripheral side, as shown in FIG. Overlap. Therefore, as shown in FIG. 6C, it is necessary to first draw a portion to be the pole teeth C of the flat plate. On the other hand, when the pole teeth are on the outer peripheral side, the drawing can be performed in a planar manner as shown in FIG.

本発明においては、 前記コイルを構成する巻線の両端が、前記ステータの中空部へ引き出され、該中空部内を通って電源に接続されることとすれば、内周側のステータコイルへの配線を、ロータに干渉することなくスッキリと導くことができる。   In the present invention, if both ends of the winding constituting the coil are drawn out to the hollow portion of the stator and connected to the power source through the hollow portion, wiring to the stator coil on the inner peripheral side Can be clearly guided without interfering with the rotor.

本発明においては、 前記コイルの無通電時に、前記ロータを前記ステータに対して回転不能に保持する摩擦ブレーキ機構を備えることが好ましい。   In this invention, it is preferable to provide the friction brake mechanism which hold | maintains the said rotor non-rotatably with respect to the said stator at the time of the energization of the said coil.

ステッピングモータにおいては、コイルに通電していない場合、ロータはディテントトルクだけの保持となり、このディテントトルクとレンズの重量とのバランスにより回転自在の状態となる。そこで、摩擦ブレーキ機構を備えることにより、コイルへの無通電時にもロータを回転しないように保持することができる。同時に、無通電保持が可能なため、通電保持力が不要となり電力消費を低く抑制できる。   In the stepping motor, when the coil is not energized, the rotor retains only the detent torque, and becomes rotatable by the balance between the detent torque and the weight of the lens. Therefore, by providing the friction brake mechanism, the rotor can be held so as not to rotate even when the coil is not energized. At the same time, since the non-energized holding is possible, the energizing holding force becomes unnecessary, and the power consumption can be suppressed low.

さらに、本発明においては、 前記摩擦ブレーキ機構が、 前記ロータの端面に当てられる摩擦ディスクと、 該摩擦ディスクを前記ロータの端面に摩擦をもって接触させる、前記ステータ又はその収容されたケーシングに固定された付勢手段と、を備え、 前記ロータの端面と前記押えディスクとの摩擦により、前記ロータを前記ステータ又ケーシングに対して回転不能に保持することをとできる。   Further, in the present invention, the friction brake mechanism is fixed to the friction disk applied to the end face of the rotor, and the stator or the casing in which the friction disk is brought into contact with the end face of the rotor with friction. Biasing means, and the rotor can be held in a non-rotatable manner with respect to the stator or casing by friction between the end face of the rotor and the presser disk.

摩擦ディスクをロータの端面に接触させておくことにより、ロータを静止摩擦により回転しないように保持できる。なお、ロータの回転時は、モータのトルクにより静止摩擦から脱出して回転が始まる。静止摩擦を低下及び安定化するために、ロータの端面に、例えば、レコード状の環状突起を設けておく。詳しくは図1や図3を参照して後述するが、押えディスク63や波ワッシャ64をさらに設けることにより、摩擦力を調整することができる。   By keeping the friction disk in contact with the end face of the rotor, the rotor can be held from rotating due to static friction. During the rotation of the rotor, the motor begins to escape from static friction by the torque of the motor. In order to reduce and stabilize the static friction, for example, a record-like annular protrusion is provided on the end face of the rotor. Although details will be described later with reference to FIGS. 1 and 3, the frictional force can be adjusted by further providing a presser disk 63 and a wave washer 64.

本発明のレンズ装置は、 内部にレンズを収容し光軸方向に進退する移動筒、及び、該移動筒と相対回動可能に設けられた駆動筒、を有し、前記移動筒と駆動筒の一方にはカムが設けられており、もう一方には該カムが嵌合するカム溝が設けられた鏡筒と、 前記駆動筒を回転駆動する手段と、を備え、前記駆動筒を回転駆動させることにより、前記移動筒を進退させるレンズ装置であって、 前記回転駆動手段が、 複数の極歯を有するヨーク及びコイルを含む筒状のステータと、 該ステータの外周に配置された、円筒状のマグネットを含む筒状のロータと、を備え、 前記ヨークの複数の極歯が、前記マグネットの内周面に対向して配置されている空芯ステッピングモータであることを特徴とする。   The lens device of the present invention includes a moving cylinder that accommodates a lens therein and moves forward and backward in the optical axis direction, and a driving cylinder that is provided to be rotatable relative to the moving cylinder. One side is provided with a cam, and the other side is provided with a lens barrel provided with a cam groove into which the cam is fitted, and means for rotationally driving the drive cylinder, and the drive cylinder is rotationally driven. Thus, the lens device is configured to advance and retract the movable cylinder, wherein the rotation driving means includes a cylindrical stator including a yoke and a coil having a plurality of pole teeth, and a cylindrical shape disposed on the outer periphery of the stator. And a cylindrical rotor including a magnet, wherein the plurality of pole teeth of the yoke are air core stepping motors arranged to face the inner peripheral surface of the magnet.

本発明によれば、モータの回転軸を鏡筒の光軸と一致するように配置すれば、その中空部にレンズやシャッタを配置することができる。さらに、モータの回転運動を直接鏡筒に伝えることができる。また、外付けのモータのように、鏡筒から外側に突出するような部分がないので、コンパクトになる。さらには、インナーロータ型の外径が同サイズのモータに比べると、ロータが回転中心に対して外側に位置するため、出力モーメントを高くできる。また、マグネットと対向する極歯の面積を広くできる。これらのことから、モータの高出力が可能となる   According to the present invention, if the rotation axis of the motor is arranged so as to coincide with the optical axis of the lens barrel, a lens and a shutter can be arranged in the hollow portion. Furthermore, the rotational movement of the motor can be transmitted directly to the lens barrel. Moreover, since there is no part which protrudes outside from a lens-barrel like an external motor, it becomes compact. Furthermore, the output moment can be increased because the rotor is positioned on the outer side with respect to the rotation center as compared with a motor having the same outer diameter of the inner rotor type. In addition, the area of the pole teeth facing the magnet can be increased. From these things, the high output of the motor becomes possible.

本発明のレンズ装置の具体的態様は、 内部にレンズを収容し光軸方向に進退する移動筒、及び、該移動筒と相対回動可能に設けられた駆動筒、を有し、前記移動筒と駆動筒の一方にはカムが設けられており、もう一方には該カムが嵌合するカム溝が設けられた鏡筒と、 前記駆動筒を回転駆動する手段と、を備え、前記駆動筒を回転駆動させることにより、前記移動筒を進退させるレンズ装置であって、 前記回転駆動手段が、 筒状のステータと、同ステータの外周に配置された筒状のロータと、該ロータを前記移動筒に対して回転可能に支持する手段と、を備えた空芯ステッピングモータであって、 前記ステータが、 複数の極歯を有するステータヨークと、 コイルと、を有し、 前記ロータが、 円筒状のマグネットと、 該マグネットの外周に配置されたバックヨークと、 前記マグネット及びバックヨークが収容され、前記駆動筒と連結する連結部材を備えたブラケットと、を有し、 さらに、前記ヨークの複数の極歯が、前記マグネットの内周面に対向して配置されている空芯ステッピングモータであり、 前記ステータが前記移動筒の外周面に固定され、前記ロータが、前記ステータの外周において、前記回転支持手段により前記移動筒に回転可能に支持されていることを特徴とする。   A specific aspect of the lens device according to the present invention includes a moving cylinder that accommodates a lens therein and moves forward and backward in the optical axis direction, and a driving cylinder that is provided to be rotatable relative to the moving cylinder. A cam barrel is provided on one of the drive cylinders, and a barrel provided with a cam groove into which the cam is fitted, and means for rotating the drive cylinder, and the drive cylinder A lens device that advances and retracts the movable cylinder by rotating the cylinder, wherein the rotation driving means includes a cylindrical stator, a cylindrical rotor disposed on an outer periphery of the stator, and the rotor that moves the rotor. An air-core stepping motor comprising: a stator yoke having a plurality of pole teeth; a coil; and the rotor having a cylindrical shape. Magnet and the magnet A back yoke disposed on an outer periphery of the magnet, and a bracket having a coupling member that accommodates the magnet and the back yoke and is coupled to the drive cylinder, and a plurality of pole teeth of the yoke include the magnet The stator is fixed to the outer peripheral surface of the movable cylinder, and the rotor is moved on the outer periphery of the stator by the rotation support means. It is characterized in that it is supported rotatably.

本発明においては、 前記コイルの無通電時に、前記ロータを前記ステータに対して回転不能に保持する摩擦ブレーキ機構をさらに備えることとする。   In the present invention, it is further provided with a friction brake mechanism that holds the rotor in a non-rotatable manner with respect to the stator when the coil is not energized.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ロータを外周側に配置し、ヨークの極歯がロータの内周面に対向して配置されているようにしたので、インナーロータ型のモータに比べて高出力のステッピングモータを提供できる。さらに、安価に作製できる。そして、超音波モータで駆動されるレンズ鏡筒において、超音波モータに換えてこの空芯ステッピングモータを適用すれば、超音波モータを使用する場合に比べて低コストのレンズ装置を提供できる。   As is clear from the above description, according to the present invention, the rotor is disposed on the outer peripheral side, and the pole teeth of the yoke are disposed to face the inner peripheral surface of the rotor. A stepping motor having a higher output than the motor can be provided. Furthermore, it can be manufactured at low cost. If this air-core stepping motor is applied to the lens barrel driven by the ultrasonic motor instead of the ultrasonic motor, a low-cost lens device can be provided as compared with the case where the ultrasonic motor is used.

本発明の実施の形態に係るレンズ装置の構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the lens apparatus which concerns on embodiment of this invention. レンズ装置の斜視図である。It is a perspective view of a lens apparatus. レンズ装置の側断面図である。It is a sectional side view of a lens apparatus. ステータを構成する磁極片を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the magnetic pole piece which comprises a stator. コイルの銅線の処理方法を説明する図である。It is a figure explaining the processing method of the copper wire of a coil. ステータの製作方法の一例を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates an example of the manufacturing method of a stator typically.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1、図2、図3に示すように、レンズ装置1は、鏡筒10と、同鏡筒10内に配置されたレンズを駆動するための空芯ステッピングモータ(回転駆動手段)20とを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the lens device 1 includes a lens barrel 10 and an air-core stepping motor (rotation driving means) 20 for driving a lens disposed in the lens barrel 10. Have.

鏡筒10は、図1に示すように、最も外周側の前鏡筒11と、同前鏡筒11内に配置された固定筒12と、この固定筒12内に配置された駆動筒(図示されず)と、を有する。固定筒12の内周面にはカムが設けられている。一方、駆動筒の外周面には、カムが嵌合するカム溝が形成されている。この駆動筒を固定筒12に対して回転させることにより、カムがカム溝に沿って案内され、固定筒12が光軸方向に直進する。これにより、レンズが光軸方向の両方向に移動し、ズーム又はフォーカス操作が行われる。   As shown in FIG. 1, the lens barrel 10 includes an outermost front lens barrel 11, a fixed cylinder 12 arranged in the front lens barrel 11, and a drive cylinder (illustrated) arranged in the fixed cylinder 12. Not). A cam is provided on the inner peripheral surface of the fixed cylinder 12. On the other hand, a cam groove into which the cam is fitted is formed on the outer peripheral surface of the drive cylinder. By rotating the drive cylinder with respect to the fixed cylinder 12, the cam is guided along the cam groove, and the fixed cylinder 12 advances straight in the optical axis direction. As a result, the lens moves in both directions along the optical axis, and a zoom or focus operation is performed.

次に、図1、図3を主に参照して空芯ステッピングモータ20の構造を説明する。
空芯ステッピングモータ20は、筒状のステータ30と、同ステータ30の外周に配置された筒状のロータ40と、を備える。
Next, the structure of the air core stepping motor 20 will be described with reference mainly to FIGS.
The air-core stepping motor 20 includes a cylindrical stator 30 and a cylindrical rotor 40 disposed on the outer periphery of the stator 30.

ステータ30は、軸方向に並んだA相ステータ30AとB相ステータ30Bとを有する。各相ステータは、図3に示すように、2個のクローポール型磁極片31と、コイル32とを有する。磁極片31は、図4に示すように、平らなリング部31aと、リング部31aの外周縁から回転軸方向に延びる複数の三角形状の極歯31bと、リング部31aの内周縁から、極歯31bと同方向に延びる縁部31cを有する。縁部31cの高さは極歯31bの高さよりも低い。
さらに、リング部31aの外周縁には、極歯31bが形成されていない切り欠き部31xが、複数個(この例では4個)形成されている。この切り欠き部31xは、後述するように、コイル32の銅線の引き出し口である。
Stator 30 has an A-phase stator 30A and a B-phase stator 30B arranged in the axial direction. As shown in FIG. 3, each phase stator has two claw pole type magnetic pole pieces 31 and a coil 32. As shown in FIG. 4, the pole piece 31 includes a flat ring portion 31a, a plurality of triangular pole teeth 31b extending in the rotation axis direction from the outer peripheral edge of the ring portion 31a, and an inner peripheral edge of the ring portion 31a. It has the edge part 31c extended in the same direction as the tooth | gear 31b. The height of the edge 31c is lower than the height of the pole teeth 31b.
Further, a plurality (four in this example) of notches 31x not formed with the pole teeth 31b are formed on the outer peripheral edge of the ring portion 31a. The notch 31x is a copper wire lead-out port of the coil 32, as will be described later.

磁極片31において、このように、極歯31bがリング部31aの外周縁から立ち上がるように設けられていると、内周縁から立ち上がるように設けられている場合に比べて、磁極片の加工工程を少なくすることができる。つまり、図6を参照して前述したように、磁極片の径によっては、極歯が内周側にあると、平面的に展開したときに極歯の先端が重なってしまう場合がある。このため、平板の極歯となる部分(中央付近)をまず絞り加工する必要がある。一方、極歯が外周側にある場合は平面的に展開できるので、このような絞り加工が不要である。   In the magnetic pole piece 31, when the pole teeth 31 b are provided so as to rise from the outer peripheral edge of the ring portion 31 a in this way, the processing steps of the magnetic pole piece are reduced compared to the case where the pole teeth 31 b are provided so as to rise from the inner peripheral edge. Can be reduced. That is, as described above with reference to FIG. 6, depending on the diameter of the pole piece, if the pole teeth are on the inner peripheral side, the tips of the pole teeth may overlap when deployed in a plane. For this reason, it is necessary to first draw a portion (near the center) that becomes the pole teeth of the flat plate. On the other hand, when the pole teeth are on the outer peripheral side, they can be developed in a plane, so that such drawing processing is not necessary.

各相ステータにおいては、2個の磁極片31が、極歯31bが向かい合って交互に、かつ、非接触でかみ合うように配置されている。そして、2個の磁極片31のリング部、極歯、縁部の間に、コイル収容凹部が形成される。A相ステータ30AとB相ステータ30Bとは、磁極片31の極歯31bが1/2ピッチだけ円周方向にずれるように配置されて、接する磁極片31のリング部31a同士がアウトサート成形などによりボビンによって一体に固定されている。ボビンは、樹脂を、各相ステータのコイル収容凹部の外面を覆うとともに極歯の間に充填するように成形したものである。   In each phase stator, the two magnetic pole pieces 31 are arranged so that the pole teeth 31b face each other alternately and in a non-contact manner. And a coil accommodation recessed part is formed between the ring part of the two magnetic pole pieces 31, a pole tooth, and an edge part. The A-phase stator 30A and the B-phase stator 30B are arranged such that the pole teeth 31b of the magnetic pole piece 31 are shifted in the circumferential direction by ½ pitch, and the ring portions 31a of the magnetic pole pieces 31 in contact with each other are outsert molded or the like. Are integrally fixed by a bobbin. A bobbin is shape | molded so that resin may be filled between pole teeth while covering the outer surface of the coil accommodation recessed part of each phase stator.

ボビンで覆われた各コイル収容凹部には、銅線が巻き回されてコイル32が形成されている。各コイル32は、ボビンによって各磁極片31から絶縁されている。各銅線の両端の処理については後述する。あるいは、融着用銅線を使って空芯コイルを形成し、絶縁処理を施すことによりボビンレスとすることもできる。   A coil 32 is formed by winding a copper wire in each coil housing recess covered with the bobbin. Each coil 32 is insulated from each pole piece 31 by a bobbin. Processing of both ends of each copper wire will be described later. Alternatively, bobbinless can be achieved by forming an air-core coil using a fusion copper wire and applying an insulation treatment.

ロータ40は、図3に示すように、A相ステータ30A及びB相ステータ30Bの外周面に対向して配置された円筒状のマグネット41と、両マグネット41の外周面が固定される円筒状のバックヨーク42と、を有する。これらは、スリーブ状のブラケット45に収容されている。ブラケット45は、光軸方向に2分割される一対のブラケット片46、51からなり、両ブラケット片46、51は、例えば凹凸結合や接着等により固定される。   As shown in FIG. 3, the rotor 40 includes a cylindrical magnet 41 disposed opposite to the outer peripheral surfaces of the A-phase stator 30 </ b> A and the B-phase stator 30 </ b> B, and a cylindrical shape to which the outer peripheral surfaces of both the magnets 41 are fixed. And a back yoke 42. These are accommodated in a sleeve-like bracket 45. The bracket 45 is composed of a pair of bracket pieces 46 and 51 that are divided into two in the optical axis direction, and the bracket pieces 46 and 51 are fixed by, for example, uneven bonding or adhesion.

先側のブラケット片46は、図1に示すように円筒状であり、内周面に円周方向に延びる凹部47が形成されている。この凹部47内に、両マグネット41とバックヨーク42とが収容されている。図1に示すように、ブラケット片46の先側の端面46aには、レコード状の複数の環状突起が形成されている。また、この端面46aには、複数(この例では3個)の凹部が形成されている。凹部は、等しい中心角度(この例では120°)に配置されている。各凹部には、ラジアル方向に回転を支持するベアリング(回転支持手段)49が収容されている。   As shown in FIG. 1, the front bracket piece 46 has a cylindrical shape, and a recess 47 extending in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface. Both magnets 41 and the back yoke 42 are accommodated in the recess 47. As shown in FIG. 1, a plurality of record-like annular protrusions are formed on the end surface 46 a on the front side of the bracket piece 46. In addition, a plurality of (three in this example) recesses are formed on the end surface 46a. The recesses are arranged at equal central angles (120 ° in this example). Each recess accommodates a bearing (rotation support means) 49 that supports rotation in the radial direction.

手前側(鏡筒側)のブラケット片51は、リング部51aと、このリング部51aの外周縁から軸方向を鏡筒方向に延びる半円筒部51bを有する。リング部51aには、先側ブラケット片46の手前側の端面が当てられて固定される。また、図1に示すように、リング部51aの外周面には、複数(この例では3個)の凹部が形成されている。凹部は、等しい中心角度(この例では120°)に配置されている。各凹部には、スラスト方向(軸方向)に回転を支持するベアリング(回転支持手段)53が収容されている。さらに、リング部51aの、半円筒部51bが設けられていない部分には、軸方向を鏡筒方向に延びるバー55が形成されている。このバー55は、前述の鏡筒10の駆動筒に連結する。   The bracket piece 51 on the near side (lens barrel side) has a ring portion 51a and a semi-cylindrical portion 51b extending in the barrel direction in the axial direction from the outer peripheral edge of the ring portion 51a. An end surface on the near side of the front bracket piece 46 is applied to the ring portion 51a and fixed. Further, as shown in FIG. 1, a plurality (three in this example) of concave portions are formed on the outer peripheral surface of the ring portion 51a. The recesses are arranged at equal central angles (120 ° in this example). Each recess accommodates a bearing (rotation support means) 53 that supports rotation in the thrust direction (axial direction). Further, a bar 55 extending in the axial direction in the lens barrel direction is formed in a portion of the ring portion 51a where the semi-cylindrical portion 51b is not provided. The bar 55 is connected to the drive cylinder of the lens barrel 10 described above.

次に、この空芯ステッピングモータ20が鏡筒10の装着された状態について、図3を主に参照して説明する。
ステッピングモータ20は、ステータ30が、鏡筒10の固定筒12の外周面に固定される。ロータ40は、ステータ30の外側に配置され、固定筒12に対して先側及び手前側のベアリング49、53(図1参照)により回転可能に支持される。先側のベアリング49は、固定筒12の外周面に固定された摺動リング52の外周面上を摺動し、ロータ40をラジアル方向において支持する。また、図1に示すように、手前側のベアリング53は、前鏡筒11の環状の段部11a上を摺動し、ロータ40をスラスト方向において支持する。手前側ブラケット51の半円筒部51bには、レンズ仕様が表示されており、前鏡筒11の外周面に被さる(図2も参照)。
Next, a state where the air-core stepping motor 20 is mounted on the lens barrel 10 will be described with reference mainly to FIG.
In the stepping motor 20, the stator 30 is fixed to the outer peripheral surface of the fixed cylinder 12 of the lens barrel 10. The rotor 40 is disposed outside the stator 30 and is rotatably supported by the front and front bearings 49 and 53 (see FIG. 1) with respect to the fixed cylinder 12. The front bearing 49 slides on the outer peripheral surface of the sliding ring 52 fixed to the outer peripheral surface of the fixed cylinder 12 and supports the rotor 40 in the radial direction. Further, as shown in FIG. 1, the front bearing 53 slides on the annular step portion 11a of the front barrel 11 and supports the rotor 40 in the thrust direction. The lens specification is displayed on the semi-cylindrical portion 51b of the front bracket 51, and covers the outer peripheral surface of the front barrel 11 (see also FIG. 2).

ステータ30の各コイル32の銅線33は、図5に示すように、いったん各相ステータの磁極片31の外側に引き出され、その後一つにまとめられて、磁極片31の切り欠き部31xを通り、図3に示すように、固定筒12を貫通する孔12aを通って固定筒12内に導かれ、図示せぬフレキ基板などに半田付けされる。このように、内周側に配置されたステータ30のコイル32への配線を、ロータ40に干渉することなく処理できる。   As shown in FIG. 5, the copper wires 33 of the coils 32 of the stator 30 are once drawn out of the magnetic pole pieces 31 of the respective phase stators, and then gathered together to form notches 31x of the magnetic pole pieces 31. As shown in FIG. 3, it is guided into the fixed cylinder 12 through the hole 12a penetrating the fixed cylinder 12, and soldered to a flexible substrate (not shown). In this way, wiring to the coil 32 of the stator 30 disposed on the inner peripheral side can be processed without interfering with the rotor 40.

さらに、図1、図2及び図3に示すように、鏡筒10の先端部には、コイル32への無通電時に、ロータ40をステータ30に対して回転不能に支持する摩擦ブレーキ機構60が備えられている。
摩擦ブレーキ機構60は、ロータ40の先側ブラケット片46の先端面46aに当てられる摩擦ディスク61と、この摩擦ディスク61を先端面46aに摩擦を持って接触させる付勢手段62とを有する。付勢手段62は、鏡筒10の固定筒12の先端にねじ込みにて固定される押えディスク63と、押えディスク63と摩擦ディスク61との間に配置されて、摩擦ディスク61をブラケット先端面46aに付勢する波ワッシャ64とを有する。
Further, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, a friction brake mechanism 60 that supports the rotor 40 so as not to rotate with respect to the stator 30 when the coil 32 is not energized is provided at the tip of the barrel 10. Is provided.
The friction brake mechanism 60 includes a friction disk 61 applied to the front end surface 46a of the front bracket piece 46 of the rotor 40, and a biasing means 62 that brings the friction disk 61 into contact with the front end surface 46a with friction. The urging means 62 is disposed between the presser disk 63 fixed by screwing to the distal end of the fixed cylinder 12 of the lens barrel 10, and between the presser disk 63 and the friction disk 61, and the friction disk 61 is attached to the bracket front end surface 46a. And a wave washer 64 for energizing.

付勢手段63により、摩擦ディスク61がブラケット先端面46aに接触していると、コイル32への通電がなく、ロータ40が回転自在の状態であっても、ブラケット45は摩擦ディスク61との静止摩擦により回転しないように保持される。ブラケット先端面46aには、レコード状の環状突起が設けられているの、摩擦力を低下及び安定化することができる。回転時には、モータのトルクにより静止摩擦から脱出し回転が始まる。摩擦力を調整するには、押えディスク63を回転させて同ディスク63とブラケット先端面46aとの距離を変えて、波ワッシャ64の付勢力を調整する。   When the friction disk 61 is in contact with the bracket front end surface 46a by the biasing means 63, the coil 45 is not energized and the bracket 45 is stationary with the friction disk 61 even when the rotor 40 is rotatable. It is held so as not to rotate due to friction. Since the bracket front end surface 46a is provided with a record-like annular projection, the frictional force can be reduced and stabilized. At the time of rotation, the motor torque starts to escape from static friction and start rotating. In order to adjust the frictional force, the pressing disk 63 is rotated to change the distance between the disk 63 and the bracket front end surface 46a, and the urging force of the wave washer 64 is adjusted.

ステッピングモータ20のコイル32に通電されると、発生した磁界によりロータ40がステータ30の周囲を回転する。この際、先側及び手前側ベアリング49、53が各々摺動リング52の外周面と前鏡筒11の環状段部11a上を転動接触する。また、手前側ブラケット51の半円筒部51bが前鏡筒11の外周面を摺動しながら回転する。先側のブラケット片46の先端面46aは摩擦ディスク61に接触しているが、前述のように、同端面46aにはレコード状の環状突起が形成されているので、接触面積が少なくなり、静止摩擦と動摩擦との差を小さくでき、摩擦の安定化ができる。そして、ロータ40の回転により、ブラケット45の連結部材55が連結している鏡筒10の駆動筒が回転し、これにより、固定筒12が光軸方向に直進運動する。   When the coil 32 of the stepping motor 20 is energized, the rotor 40 rotates around the stator 30 by the generated magnetic field. At this time, the front and front bearings 49 and 53 are in rolling contact with the outer peripheral surface of the sliding ring 52 and the annular step portion 11a of the front lens barrel 11, respectively. Further, the semi-cylindrical portion 51 b of the front bracket 51 rotates while sliding on the outer peripheral surface of the front barrel 11. The front end face 46a of the bracket piece 46 on the front side is in contact with the friction disk 61, but as described above, since the record-like annular protrusion is formed on the end face 46a, the contact area is reduced and the stationary face 46a is stationary. The difference between friction and dynamic friction can be reduced, and friction can be stabilized. Then, the rotation of the rotor 40 rotates the drive cylinder of the lens barrel 10 to which the connecting member 55 of the bracket 45 is connected, and thereby the fixed cylinder 12 moves straight in the optical axis direction.

コイル32への通電を切ると、ロータ40の回転は止まる。そして、ロータ40は、ブラケット45の先端面46aと摩擦ディスク61との摩擦により、回転しないように保持される。   When the coil 32 is de-energized, the rotor 40 stops rotating. The rotor 40 is held so as not to rotate due to friction between the front end surface 46 a of the bracket 45 and the friction disk 61.

1 レンズ装置 10 鏡筒
11 前鏡筒 12 固定筒
20 空芯ステッピングモータ(回転駆動手段)
30 ステータ 31 磁極片
32 コイル 33 銅線
40 ロータ 41 マグネット
42 バックヨーク 45 ブラケット
46、51 ブラケット片 47 凹部
49 ベアリング 52 摺動リング
53 ベアリング 55 バー
60 摩擦ブレーキ機構 61 摩擦ディスク
62 付勢手段 63 押えディスク
64 波ワッシャ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens apparatus 10 Lens tube 11 Front lens tube 12 Fixed tube 20 Air core stepping motor (rotation drive means)
30 Stator 31 Magnetic pole piece 32 Coil 33 Copper wire 40 Rotor 41 Magnet 42 Back yoke 45 Bracket 46, 51 Bracket piece 47 Recess 49 Bearing 52 Sliding ring 53 Bearing 55 Bar 60 Friction brake mechanism 61 Friction disk 62 Biasing means 63 Pressing disk 64 wave washer

Claims (7)

複数の極歯を有するヨーク及びコイルを含む筒状のステータと、
該ステータの外周に配置された、円筒状のマグネットを含む筒状のロータと、
を備え、
前記ヨークの複数の極歯が、前記マグネットの内周面に対向して配置されていることを特徴とする空芯ステッピングモータ。
A cylindrical stator including a yoke and a coil having a plurality of pole teeth;
A cylindrical rotor including a cylindrical magnet disposed on the outer periphery of the stator;
With
An air core stepping motor, wherein a plurality of pole teeth of the yoke are arranged to face the inner peripheral surface of the magnet.
前記コイルを構成する巻線の両端が、前記ステータの中空部へ引き出され、該中空部内を通って電源に接続されることを特徴とする請求項1に記載の空芯ステッピングモータ。   2. The air-core stepping motor according to claim 1, wherein both ends of a winding constituting the coil are drawn out to a hollow portion of the stator and connected to a power source through the hollow portion. 前記コイルの無通電時に、前記ロータを前記ステータに対して回転不能に保持する摩擦ブレーキ機構を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の空芯ステッピングモータ。   The air core stepping motor according to claim 1, further comprising a friction brake mechanism that holds the rotor in a non-rotatable manner with respect to the stator when the coil is not energized. 前記摩擦ブレーキ機構が、
前記ロータの端面に当てられる摩擦ディスクと、
該摩擦ディスクを前記ロータの端面に摩擦をもって接触させる、前記ステータ又はその収容されたケーシングに固定された付勢手段と、を備え、
前記ロータの端面と前記押えディスクとの摩擦により、前記ロータを前記ステータ又ケーシングに対して回転不能に保持することを特徴とする請求項3に記載の空芯ステッピングモータ。
The friction brake mechanism is
A friction disk applied to the end face of the rotor;
Urging means fixed to the stator or a casing accommodated in the stator, the friction disk contacting the end face of the rotor with friction,
The air-core stepping motor according to claim 3, wherein the rotor is held non-rotatable with respect to the stator or casing by friction between an end surface of the rotor and the presser disk.
内部にレンズを収容し光軸方向に進退する移動筒、及び、該移動筒と相対回動可能に設けられた駆動筒、を有し、前記移動筒と駆動筒の一方にはカムが設けられており、もう一方には該カムが嵌合するカム溝が設けられた鏡筒と、
前記駆動筒を回転駆動する手段と、
を備え、前記駆動筒を回転駆動させることにより、前記移動筒を進退させるレンズ装置であって、
前記回転駆動手段が、
複数の極歯を有するヨーク及びコイルを含む筒状のステータと、
該ステータの外周に配置された、円筒状のマグネットを含む筒状のロータと、
を備え、
前記ヨークの複数の極歯が、前記マグネットの内周面に対向して配置されている空芯ステッピングモータであることを特徴とするレンズ装置。
There is a moving cylinder that houses a lens and moves forward and backward in the optical axis direction, and a driving cylinder that is provided to be rotatable relative to the moving cylinder, and a cam is provided on one of the moving cylinder and the driving cylinder. And a lens barrel provided with a cam groove into which the cam is fitted,
Means for rotationally driving the drive cylinder;
A lens device that advances and retracts the movable cylinder by rotationally driving the drive cylinder,
The rotation driving means;
A cylindrical stator including a yoke and a coil having a plurality of pole teeth;
A cylindrical rotor including a cylindrical magnet disposed on the outer periphery of the stator;
With
2. A lens apparatus according to claim 1, wherein the plurality of pole teeth of the yoke is an air-core stepping motor disposed to face the inner peripheral surface of the magnet.
内部にレンズを収容し光軸方向に進退する移動筒、及び、該移動筒と相対回動可能に設けられた駆動筒、を有し、前記移動筒と駆動筒の一方にはカムが設けられており、もう一方には該カムが嵌合するカム溝が設けられた鏡筒と、
前記駆動筒を回転駆動する手段と、
を備え、前記駆動筒を回転駆動させることにより、前記移動筒を進退させるレンズ装置であって、
前記回転駆動手段が、
筒状のステータと、同ステータの外周に配置された筒状のロータと、該ロータを前記移動筒に対して回転可能に支持する手段と、を備えた空芯ステッピングモータであって、
前記ステータが、
複数の極歯を有するステータヨークと、
コイルと、
を有し、
前記ロータが、
円筒状のマグネットと、
該マグネットの外周に配置されたバックヨークと、
前記マグネット及びバックヨークが収容され、前記駆動筒と連結する連結部材を備えたブラケットと、
を有し、
さらに、前記ヨークの複数の極歯が、前記マグネットの内周面に対向して配置されている空芯ステッピングモータであり、
前記ステータが前記移動筒の外周面に固定され、前記ロータが、前記ステータの外周において、前記回転支持手段により前記移動筒に回転可能に支持されていることを特徴とするレンズ装置。
There is a moving cylinder that houses a lens and moves forward and backward in the optical axis direction, and a driving cylinder that is provided to be rotatable relative to the moving cylinder, and a cam is provided on one of the moving cylinder and the driving cylinder. And a lens barrel provided with a cam groove into which the cam is fitted,
Means for rotationally driving the drive cylinder;
A lens device that advances and retracts the movable cylinder by rotationally driving the drive cylinder,
The rotation driving means;
An air-core stepping motor comprising a cylindrical stator, a cylindrical rotor disposed on the outer periphery of the stator, and a means for rotatably supporting the rotor with respect to the movable cylinder,
The stator is
A stator yoke having a plurality of pole teeth;
Coils,
Have
The rotor is
A cylindrical magnet,
A back yoke disposed on the outer periphery of the magnet;
A bracket provided with a connecting member that houses the magnet and the back yoke and connects to the drive cylinder;
Have
Furthermore, the plurality of pole teeth of the yoke is an air-core stepping motor arranged to face the inner peripheral surface of the magnet,
The lens device, wherein the stator is fixed to an outer peripheral surface of the movable cylinder, and the rotor is rotatably supported by the movable cylinder on the outer periphery of the stator by the rotation support means.
前記コイルの無通電時に、前記ロータを前記ステータに対して回転不能に保持する摩擦ブレーキ機構をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のレンズ装置。   The lens apparatus according to claim 6, further comprising a friction brake mechanism that holds the rotor in a non-rotatable manner with respect to the stator when the coil is not energized.
JP2009074018A 2009-03-25 2009-03-25 Air core stepping motor and lens device Pending JP2010226922A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009074018A JP2010226922A (en) 2009-03-25 2009-03-25 Air core stepping motor and lens device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009074018A JP2010226922A (en) 2009-03-25 2009-03-25 Air core stepping motor and lens device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010226922A true JP2010226922A (en) 2010-10-07

Family

ID=43043498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009074018A Pending JP2010226922A (en) 2009-03-25 2009-03-25 Air core stepping motor and lens device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010226922A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013099106A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Asmo Co Ltd Rotor and motor
US9143013B2 (en) 2011-10-31 2015-09-22 Asmo Co. Ltd Rotor and motor
US9273691B2 (en) 2011-10-31 2016-03-01 Asmo, Co., Ltd. Rotor and motor
WO2018151413A1 (en) * 2017-02-20 2018-08-23 삼성전자 주식회사 Motor brake device, electronic device using same and control method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013099106A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Asmo Co Ltd Rotor and motor
US9143013B2 (en) 2011-10-31 2015-09-22 Asmo Co. Ltd Rotor and motor
US9273691B2 (en) 2011-10-31 2016-03-01 Asmo, Co., Ltd. Rotor and motor
US9490671B2 (en) 2011-10-31 2016-11-08 Asmo Co., Ltd. Rotor and motor
WO2018151413A1 (en) * 2017-02-20 2018-08-23 삼성전자 주식회사 Motor brake device, electronic device using same and control method
US11289971B2 (en) 2017-02-20 2022-03-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Motor brake device, electronic device using same and control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0801459B1 (en) Motor and linear moving device
JP2001112215A (en) Reduction gear integrated actuator
JP6021459B2 (en) Stepping motor, lens device, and imaging device
CN110431736A (en) Rotational-linear actuating assembly
JP2010226922A (en) Air core stepping motor and lens device
JP2005057991A (en) Motor
US6809439B2 (en) Stepping motor
JP2007104849A (en) Small stepping motor and drive/positioning mechanism comprising it
US20110007408A1 (en) Toric motor and lens barrel having the same incorporated therein
JP4669436B2 (en) Lens barrel drive
JPH11190815A (en) Driving device and optical instrument
JP2005122026A (en) Lens barrel and imaging apparatus
JP3420577B2 (en) Linear actuator and lens driving device using linear actuator
JP2013223368A (en) Motor
JP4606759B2 (en) Lens drive device
JP6192788B2 (en) Stepping motor, lens device, and imaging device
JP2004029668A (en) Magnetic lens and lens driving device
JP2006293011A (en) Lens drive device
JP4541939B2 (en) Electromagnetic actuator and drive device including the same
JP2004343895A (en) Stepping motor and lens driving device
JP2005253186A (en) Spiral linear motor
JP2000352656A (en) Camera apparatus incorporating motor
JP2009195038A (en) Rotary actuator
JP2008259316A (en) Motor and driving device for vehicle opening/closing bodies using the motor
JP2010226924A (en) Air core stepping motor and pivotally supporting structure