JP2576295Y2 - ステッピングモータ - Google Patents
ステッピングモータInfo
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- JP2576295Y2 JP2576295Y2 JP1992004101U JP410192U JP2576295Y2 JP 2576295 Y2 JP2576295 Y2 JP 2576295Y2 JP 1992004101 U JP1992004101 U JP 1992004101U JP 410192 U JP410192 U JP 410192U JP 2576295 Y2 JP2576295 Y2 JP 2576295Y2
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- Japan
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- rotor
- stepping motor
- leg
- stator
- magnetic pole
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- Shutters For Cameras (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、主としてカメラのレン
ズ駆動やシャッタ駆動に用いられるU字形状のステータ
を有する小型のステッピングモータに関する。
ズ駆動やシャッタ駆動に用いられるU字形状のステータ
を有する小型のステッピングモータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来からコンパクトカメラのレンズやシ
ャッタの駆動源としてスッテピングモータが広く用いら
れている。特に、一対のU字型ステータとこのステータ
により囲まれた永久磁石型ロータとからなるステッピン
グモータはカメラシャッタ基板に設けられた露出用アパ
ーチュアの周囲に沿って円弧状にコンパクトに収納でき
る構造を有するので多用されている。
ャッタの駆動源としてスッテピングモータが広く用いら
れている。特に、一対のU字型ステータとこのステータ
により囲まれた永久磁石型ロータとからなるステッピン
グモータはカメラシャッタ基板に設けられた露出用アパ
ーチュアの周囲に沿って円弧状にコンパクトに収納でき
る構造を有するので多用されている。
【0003】この型のステッピングモータにおいては、
U字型ステータの各脚部端面が対極面を構成している。
また、S極とN極が90°間隔で交互に配設された四磁
極のマグネットからなるロータの周面の磁極面が所定の
ギャップを介してステータの対極面に対向配置されてい
る。そして、U字型ステータの脚部は予め円弧状に形成
され、かつ一方の脚部はコイルを捲回したボビンに挿入
されている。かかる構造を有するステッピングモータに
おいては、一般に、ステータの集束効果を得る様にロー
タの回転軸方向に沿った磁極面の高さ寸法とステータの
対極面の高さ寸法は略等しくなる様に設定されている
か、ロータの磁極面の高さ寸法の方を高くするようにし
ている。また、ステータの各対極面は、ロータの回転中
心に対して略45°の範囲で磁極面に略全面的に対向
し、磁路を形成している。
U字型ステータの各脚部端面が対極面を構成している。
また、S極とN極が90°間隔で交互に配設された四磁
極のマグネットからなるロータの周面の磁極面が所定の
ギャップを介してステータの対極面に対向配置されてい
る。そして、U字型ステータの脚部は予め円弧状に形成
され、かつ一方の脚部はコイルを捲回したボビンに挿入
されている。かかる構造を有するステッピングモータに
おいては、一般に、ステータの集束効果を得る様にロー
タの回転軸方向に沿った磁極面の高さ寸法とステータの
対極面の高さ寸法は略等しくなる様に設定されている
か、ロータの磁極面の高さ寸法の方を高くするようにし
ている。また、ステータの各対極面は、ロータの回転中
心に対して略45°の範囲で磁極面に略全面的に対向
し、磁路を形成している。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なカメラのレンズ駆動用またはシャッタ駆動用の小型ス
テッピングモータに対しては、近年、高トルクの要求が
多いが、トルクを上げようとしてロータの直径を大きく
しても、レンズ開口または露出用アパーチュアの周囲を
囲む限られたスペース内に配置されかつコイルボビンを
装着することを考慮したステータでは、ステータの脚部
の幅が狭くなるので、周方向に沿った対極面長さ寸法が
ロータの磁極面長さ寸法の増加に見合う分(ロータの回
転中心に対して略45°の範囲)だけ確保されず、結果
的に、トルクアップにはつながらないという問題があ
る。
なカメラのレンズ駆動用またはシャッタ駆動用の小型ス
テッピングモータに対しては、近年、高トルクの要求が
多いが、トルクを上げようとしてロータの直径を大きく
しても、レンズ開口または露出用アパーチュアの周囲を
囲む限られたスペース内に配置されかつコイルボビンを
装着することを考慮したステータでは、ステータの脚部
の幅が狭くなるので、周方向に沿った対極面長さ寸法が
ロータの磁極面長さ寸法の増加に見合う分(ロータの回
転中心に対して略45°の範囲)だけ確保されず、結果
的に、トルクアップにはつながらないという問題があ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本考案にかかるステッピ
ングモータは、上記の問題を解決するためになされたも
ので、四極着磁され周面を磁極面とするマグネットから
なるロータと、上記ロータの両側に対称的に配置されそ
の各々は同心的に外周側と内周側に分けられた一対の円
弧状の脚部を有しそれらの端部に形成された対極面が上
記ロータの磁極面に対し異なる角度で対向するようにし
た二つの略U字状のステータとからなるステッピングモ
ータであって、上記各ステータの脚部の一方の端部にロ
ータの回転方向に沿う方向へ拡幅された拡幅部が形成さ
れ、内外周の曲率半径を略同じくしかつそれらの曲率中
心位置を異にしたR成形ボビンレスコイルを同脚部に嵌
めているものである。
ングモータは、上記の問題を解決するためになされたも
ので、四極着磁され周面を磁極面とするマグネットから
なるロータと、上記ロータの両側に対称的に配置されそ
の各々は同心的に外周側と内周側に分けられた一対の円
弧状の脚部を有しそれらの端部に形成された対極面が上
記ロータの磁極面に対し異なる角度で対向するようにし
た二つの略U字状のステータとからなるステッピングモ
ータであって、上記各ステータの脚部の一方の端部にロ
ータの回転方向に沿う方向へ拡幅された拡幅部が形成さ
れ、内外周の曲率半径を略同じくしかつそれらの曲率中
心位置を異にしたR成形ボビンレスコイルを同脚部に嵌
めているものである。
【0006】
【作用】本考案のようなステッピングモータでは、周面
にS局とN局が90°間隔で交互に配設された四磁極の
磁極面を有するロータに対して、二つのステータの内周
側の脚部の対極面がロータの回転中心に対して45°の
位相関係となる位置に配置され、かつ各ステータの内周
側の脚部の対局面と外周側の脚部の対極面とがロータの
回転中心に対して90°の位相関係となる位置に配置さ
れており、各ステータの磁極を交互に反転させることに
より、ロータを45°づつ回転させる。本考案では、こ
のようなステッピングモータにおいて、ステータの脚部
の端部にロータの回転方向に沿う方向へ拡幅された拡幅
部を形成したので、直径の大きなロータに対してもその
ロータの周方向に長さ寸法に見合う(ロータの回転中心
に対して略45°の位相関係の)対極面長さ寸法が確保
される。また、本考案のステッピングモータでは、内外
周の曲率半径を略同じくしかつそれらの曲率中心位置を
異にしたR成形ボビンレスコイルを用いるので、拡幅さ
れた脚部の端部であっても、簡単に同コイル中に拡幅端
部を導入でき、モータの大きさの割りに巻き数の多いコ
イルを装着することも可能である。
にS局とN局が90°間隔で交互に配設された四磁極の
磁極面を有するロータに対して、二つのステータの内周
側の脚部の対極面がロータの回転中心に対して45°の
位相関係となる位置に配置され、かつ各ステータの内周
側の脚部の対局面と外周側の脚部の対極面とがロータの
回転中心に対して90°の位相関係となる位置に配置さ
れており、各ステータの磁極を交互に反転させることに
より、ロータを45°づつ回転させる。本考案では、こ
のようなステッピングモータにおいて、ステータの脚部
の端部にロータの回転方向に沿う方向へ拡幅された拡幅
部を形成したので、直径の大きなロータに対してもその
ロータの周方向に長さ寸法に見合う(ロータの回転中心
に対して略45°の位相関係の)対極面長さ寸法が確保
される。また、本考案のステッピングモータでは、内外
周の曲率半径を略同じくしかつそれらの曲率中心位置を
異にしたR成形ボビンレスコイルを用いるので、拡幅さ
れた脚部の端部であっても、簡単に同コイル中に拡幅端
部を導入でき、モータの大きさの割りに巻き数の多いコ
イルを装着することも可能である。
【0007】
【実施例】以下、本考案の一実施例を図1ないし図5を
参照して詳細に説明する。
参照して詳細に説明する。
【0008】この実施例のステッピングモータは、図1
に示すように、カメラのレンズ開口O(または露出用ア
パーチュア)の周囲を囲む様に配置され、レンズ開口O
に配置される図示しないレンズおよびシャッタ羽根を駆
動するものである。
に示すように、カメラのレンズ開口O(または露出用ア
パーチュア)の周囲を囲む様に配置され、レンズ開口O
に配置される図示しないレンズおよびシャッタ羽根を駆
動するものである。
【0009】このステッピングモータ1は、ロータ2と
このロータ2の周囲に配置された一対のステータ3、4
とで概略構成される。
このロータ2の周囲に配置された一対のステータ3、4
とで概略構成される。
【0010】上記ロータ2は、周面にS極とN極が90
°間隔で交互に配設された四磁極の磁極面5を有するマ
グネットからなり、スリーブ6を介してロータ軸7に取
り付けられている。このロータ軸7は、図2に示すよう
に、一端がこのステッピングモータ1の一方のカバー8
の中央部の軸受9に支持され、他端がこのステッピング
モータ1の他方のカバー10の中央部の貫通孔11を貫
通してモータ外部へ露出している。また、上記スリーブ
6のモータ外部へ露出した端部にはピニオン12が設け
られている。
°間隔で交互に配設された四磁極の磁極面5を有するマ
グネットからなり、スリーブ6を介してロータ軸7に取
り付けられている。このロータ軸7は、図2に示すよう
に、一端がこのステッピングモータ1の一方のカバー8
の中央部の軸受9に支持され、他端がこのステッピング
モータ1の他方のカバー10の中央部の貫通孔11を貫
通してモータ外部へ露出している。また、上記スリーブ
6のモータ外部へ露出した端部にはピニオン12が設け
られている。
【0011】上記ステータ3、4は、図1に示すよう
に、各々、略U字形状で、かつ表面に絶縁処理が施され
たものであって、一対の脚部13、14が円弧状に形成
され、これらの脚部13、14の端部に上記ロータ2の
磁極面5に沿う形状の対極面15、16が形成されたも
のである。各ステータ3、4の外周側に位置する脚部1
3の端部にはロータ2の回転方向に沿う方向へ拡幅され
た拡幅部17が形成されており、図3に示すように、こ
れにより脚部13の対極面15は周方向に拡大され、ロ
ータ2の回転中心に対する位相関係が、拡幅しないとき
の角度θ1 から角度θ2 に拡大されている。各ステータ
3、4の脚部13の対極面15と脚部14の対極面16
とは、ロータ2の磁極面5に沿ってロータ2の回転中心
に対して90°の位相関係となる位置に配置され、かつ
ステータ3の内周側の脚部14の対極面16とステータ
4の内周側の脚部14の対極面16とは、ロータ2の回
転中心に対して45°の位相関係となる位置に配置され
ている。また、これらの対極面15、15、16、16
は、磁極面5と所定のギャップDを介して対向してい
る。このギャップDは、加工寸法精度に従って通常0.
2mmないし0.3mmに設定され、ロータ位置決め精
度の安定性を保つ様にしている。
に、各々、略U字形状で、かつ表面に絶縁処理が施され
たものであって、一対の脚部13、14が円弧状に形成
され、これらの脚部13、14の端部に上記ロータ2の
磁極面5に沿う形状の対極面15、16が形成されたも
のである。各ステータ3、4の外周側に位置する脚部1
3の端部にはロータ2の回転方向に沿う方向へ拡幅され
た拡幅部17が形成されており、図3に示すように、こ
れにより脚部13の対極面15は周方向に拡大され、ロ
ータ2の回転中心に対する位相関係が、拡幅しないとき
の角度θ1 から角度θ2 に拡大されている。各ステータ
3、4の脚部13の対極面15と脚部14の対極面16
とは、ロータ2の磁極面5に沿ってロータ2の回転中心
に対して90°の位相関係となる位置に配置され、かつ
ステータ3の内周側の脚部14の対極面16とステータ
4の内周側の脚部14の対極面16とは、ロータ2の回
転中心に対して45°の位相関係となる位置に配置され
ている。また、これらの対極面15、15、16、16
は、磁極面5と所定のギャップDを介して対向してい
る。このギャップDは、加工寸法精度に従って通常0.
2mmないし0.3mmに設定され、ロータ位置決め精
度の安定性を保つ様にしている。
【0012】これらのステータ3、4の外側の脚部1
3、13には、各ステータ3、4の対極面15、16に
磁界を発生させるR成形ボビンレスコイル18、19が
捲着されている。これらのR成形ボビンレスコイル1
8、19は、直線的な心棒(図示せず)の周囲に巻線を
捲着した後、同心棒を抜き去って図4に示すような真っ
直ぐな状態とした後、図5に示すような形状に成形され
る。つまり、図5はR成形ボビンレスコイル18の場合
であり、同図から理解されるように、R成形ボビンレス
コイル18の内外周面は曲率を略同じくした曲率半径R
3〜R6の曲率をそれぞれもっており、各内外周面の曲
率中心位置S1〜S4は曲率半径差分だけ半径方向にそ
れぞれづれた状態にある。また、図5において、ステー
タ3の脚部13の内外周面はレンズ開口Oの中心S1を
中心とする半径R1,R2の円弧とされるから、拡幅部
17をもつ同脚部13を前述した形状のR成形ボビンレ
スコイル18の内部に挿入する場合、R成形ボビンレス
コイル18の曲率と脚部13の曲率との差を利用して、
図5の実線示のように、拡幅部17をもつ同脚部13を
R成形ボビンレスコイル18の内部に容易に通すことが
できる。
3、13には、各ステータ3、4の対極面15、16に
磁界を発生させるR成形ボビンレスコイル18、19が
捲着されている。これらのR成形ボビンレスコイル1
8、19は、直線的な心棒(図示せず)の周囲に巻線を
捲着した後、同心棒を抜き去って図4に示すような真っ
直ぐな状態とした後、図5に示すような形状に成形され
る。つまり、図5はR成形ボビンレスコイル18の場合
であり、同図から理解されるように、R成形ボビンレス
コイル18の内外周面は曲率を略同じくした曲率半径R
3〜R6の曲率をそれぞれもっており、各内外周面の曲
率中心位置S1〜S4は曲率半径差分だけ半径方向にそ
れぞれづれた状態にある。また、図5において、ステー
タ3の脚部13の内外周面はレンズ開口Oの中心S1を
中心とする半径R1,R2の円弧とされるから、拡幅部
17をもつ同脚部13を前述した形状のR成形ボビンレ
スコイル18の内部に挿入する場合、R成形ボビンレス
コイル18の曲率と脚部13の曲率との差を利用して、
図5の実線示のように、拡幅部17をもつ同脚部13を
R成形ボビンレスコイル18の内部に容易に通すことが
できる。
【0013】これらのボビンレスコイル18、19には
駆動回路20が接続されている。この駆動回路20は、
常時二つのボビンレスコイル18、19に励磁電流を流
し、かつ励磁電流の方向が正(+)および負(−)の二
方向であるバイポーラ駆動の二相励磁方式のものであ
る。
駆動回路20が接続されている。この駆動回路20は、
常時二つのボビンレスコイル18、19に励磁電流を流
し、かつ励磁電流の方向が正(+)および負(−)の二
方向であるバイポーラ駆動の二相励磁方式のものであ
る。
【0014】また、上記のステータ3、4は、その脚部
13、14の付け根部のガイド穴21が、図2に示すよ
うにカバー10の両端のガイドピン22に嵌め込まれ、
各ガイドピン22、22の先端がカバー8の両端のガイ
ド穴23、23に嵌め込まれて、カバー8とカバー10
の間に固定されている。
13、14の付け根部のガイド穴21が、図2に示すよ
うにカバー10の両端のガイドピン22に嵌め込まれ、
各ガイドピン22、22の先端がカバー8の両端のガイ
ド穴23、23に嵌め込まれて、カバー8とカバー10
の間に固定されている。
【0015】次に、このステッピングモータ1の駆動方
法を図1を参照して説明する。
法を図1を参照して説明する。
【0016】ステータ3に捲着されたボビンレスコイル
18に加えるパルスを第1パルス、ステータ4に捲着さ
れたボビンレスコイル19に加えるパルスを第2パルス
と定義した場合には、ボビンレスコイル18、19に対
して〔H・H〕〔H・L〕〔L・L〕〔L・H〕で1巡
するパルス列(正転パルス)を順次供給する事によりロ
ータ2は正転(反時計廻り)し、この正転パルスとは移
送順序が異なる〔L・H〕〔L・L〕〔H・L〕〔H・
H〕で1巡するパルス列(逆転パルス)を順次供給する
事によりロータ2は逆転(時計廻り)する。
18に加えるパルスを第1パルス、ステータ4に捲着さ
れたボビンレスコイル19に加えるパルスを第2パルス
と定義した場合には、ボビンレスコイル18、19に対
して〔H・H〕〔H・L〕〔L・L〕〔L・H〕で1巡
するパルス列(正転パルス)を順次供給する事によりロ
ータ2は正転(反時計廻り)し、この正転パルスとは移
送順序が異なる〔L・H〕〔L・L〕〔H・L〕〔H・
H〕で1巡するパルス列(逆転パルス)を順次供給する
事によりロータ2は逆転(時計廻り)する。
【0017】なお、この実施例のステッピングモータ1
は、図2に示すようにロータ軸7の他端が地板Pの軸受
Sに支持されて地板P上に搭載されており、そのロータ
軸7に支持されたピニオン12がギヤを介して図示しな
い駆動リングと係合し、その駆動リングがその回動に従
って図示しないレンズまたはシャッタを駆動する。
は、図2に示すようにロータ軸7の他端が地板Pの軸受
Sに支持されて地板P上に搭載されており、そのロータ
軸7に支持されたピニオン12がギヤを介して図示しな
い駆動リングと係合し、その駆動リングがその回動に従
って図示しないレンズまたはシャッタを駆動する。
【0018】また、この実施例のステッピングモータで
は、図2に示すようにロータ2の回転軸方向に沿った磁
極面の高さ寸法がステータ3、4の対極面の高さ寸法よ
りも大きくなっているが、これらの寸法を略等しくして
も良い。また、ロータ2の回転軸方向の両端面の外周側
に両端面間の距離が縮小された一対の水平端面または外
周側に傾斜する一対の傾斜端面を形成することによっ
て、ロータ2の回転軸方向に沿った磁極面高さ寸法をス
テータ3、4の対極面の厚さ寸法より小さくしても良
い。このようにした場合には、ロータの直径増加による
イナーシャの増加を抑えることができ、したがって、高
トルクでかつ応答特性の良いステッピングモータとな
る。
は、図2に示すようにロータ2の回転軸方向に沿った磁
極面の高さ寸法がステータ3、4の対極面の高さ寸法よ
りも大きくなっているが、これらの寸法を略等しくして
も良い。また、ロータ2の回転軸方向の両端面の外周側
に両端面間の距離が縮小された一対の水平端面または外
周側に傾斜する一対の傾斜端面を形成することによっ
て、ロータ2の回転軸方向に沿った磁極面高さ寸法をス
テータ3、4の対極面の厚さ寸法より小さくしても良
い。このようにした場合には、ロータの直径増加による
イナーシャの増加を抑えることができ、したがって、高
トルクでかつ応答特性の良いステッピングモータとな
る。
【0019】
【考案の効果】本考案のステッピングモータによれば、
ステータの脚部の端部にロータの回転方向に沿う方向へ
拡幅された拡幅部を形成したので、限られたスペース内
で直径を大きくしたロータに対してもそのロータの周方
向の長さ寸法に見合う(ロータの回転中心に対して略4
5°の位相関係の)対極面長さ寸法が確保される。ま
た、ボビンレスコイルを用いているので、従来品におけ
るボビンの厚み分だけ余裕があり、脚部の端部が拡幅さ
れていてもコイルの装着が容易であり、モータの大きさ
の割に巻き数の多いコイルを装着することも可能であ
る。このため、上記のように本考案のステッピングモー
タは、限られたスペース内において直径の大きなロータ
を用いてトルクアップすることができるので、カメラの
レンズ駆動用またはシャッタ駆動用のモータとしてカメ
ラレンズ開口または露出用アパーチュアの周囲に配置し
て多大な価値がある。
ステータの脚部の端部にロータの回転方向に沿う方向へ
拡幅された拡幅部を形成したので、限られたスペース内
で直径を大きくしたロータに対してもそのロータの周方
向の長さ寸法に見合う(ロータの回転中心に対して略4
5°の位相関係の)対極面長さ寸法が確保される。ま
た、ボビンレスコイルを用いているので、従来品におけ
るボビンの厚み分だけ余裕があり、脚部の端部が拡幅さ
れていてもコイルの装着が容易であり、モータの大きさ
の割に巻き数の多いコイルを装着することも可能であ
る。このため、上記のように本考案のステッピングモー
タは、限られたスペース内において直径の大きなロータ
を用いてトルクアップすることができるので、カメラの
レンズ駆動用またはシャッタ駆動用のモータとしてカメ
ラレンズ開口または露出用アパーチュアの周囲に配置し
て多大な価値がある。
【図1】本考案の実施例のステッピングモータの概略を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図2】同ステッピングモータの断面図である。
【図3】同ステッピングモータの要部拡大図である。
【図4】同ステッピングモータに用いるR成形ボビンレ
スコイルの成形前の外観図である。
スコイルの成形前の外観図である。
【図5】完成された同R成形ボビンレスコイルとステー
タの脚部との関係を示す断面図である。
タの脚部との関係を示す断面図である。
1 ステッピングモータ 2 ロータ 3 ステータ 4 ステータ 5 磁極面 6 スリーブ 7 ロータ軸 8 カバー 9 軸受 10 カバー 11 貫通孔 12 ピニオン 13 脚部 14 脚部 15 対極面 16 対極面 17 拡幅部 18 ボビンレスコイル 19 ボビンレスコイル 20 駆動回路 21 ガイド穴 22 ガイドピン 23 ガイド穴 O レンズ開口 S 地板 R 軸受
Claims (1)
- 【請求項1】 四極着磁され周面を磁極面とするマグネ
ットからなるロータと、上記ロータの両側に対称的に配
置されその各々は同心的に外周側と内周側に分けられた
一対の円弧状の脚部を有しそれらの端部に形成された対
極面が上記ロータの磁極面に対し異なる角度で対向する
ようにした二つの略U字状のステータとからなるステッ
ピングモータであって、上記各ステータの脚部の一方の
端部にロータの回転方向に沿う方向へ拡幅された拡幅部
が形成され、内外周の曲率半径を略同じくしかつそれら
の曲率中心位置を異にしたR成形ボビンレスコイルを同
脚部に嵌めたステッピングモータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992004101U JP2576295Y2 (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1992004101U JP2576295Y2 (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | ステッピングモータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0560174U JPH0560174U (ja) | 1993-08-06 |
JP2576295Y2 true JP2576295Y2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=11575403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1992004101U Expired - Fee Related JP2576295Y2 (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | ステッピングモータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2576295Y2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56157233A (en) * | 1980-05-08 | 1981-12-04 | Takagi Kogyo Kk | Frameless coil of stepping motor for clock |
JPS61293144A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | Seikosha Co Ltd | 小型同期モ−タ |
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- 1992-01-09 JP JP1992004101U patent/JP2576295Y2/ja not_active Expired - Fee Related
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