JPH0723030Y2

JPH0723030Y2 - モータ

Info

Publication number: JPH0723030Y2
Application number: JP1986186746U
Authority: JP
Inventors: 茂吉田; 徹高橋; 勝好青木; 正史大西; 徹若沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-12-05
Filing date: 1986-12-05
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2001-12-05
Also published as: JPS6393776U

Description

【考案の詳細な説明】〔技術分野〕本考案はモータの回転子軸受の構造に関し、特に、カメ
ラのレンズ鏡筒内に組付けられるフォーカスレンズ駆動
用モータなどの小型モータに適用するのに好適なモータ
の回転軸受の構造に関する。

〔従来技術〕

オートフォーカス装置や自動絞り装置などを内蔵したレ
ンズ鏡筒は通常の銀塩フィルム用カメラの他、電子カメ
ラ、ビデオカメラ、あるいは監視用カメラなどの産業用
カメラでも使用されている。

一般に、この種のレンズ鏡筒では、ズーム操作によって
撮影倍率の拡大を行なう一方、自動合焦時にフォーカス
レンズを光軸方向にモータで微小移動させてピント合せ
を行なったり、明るさを測定して同時に絞りモータで調
整することが広く行なわれている。

前記フォーカスレンズは、カメラ本体に固定される固定
筒に対して前後に移動する移動筒内に保持されており、
この移動筒は、その外周面に形成されたヘリコイドねじ
に回転リングをねじ係合させ、該回転リングを回転させ
ることにより前後に移動する。

この種の回転リング駆動装置にモータを使用する従来の
構造例が実開昭58−77310および実開昭59−128609など
に開示されている。

しかしながら、実開昭58−77310においては、モータの
外径が10mm以上もあり、レンズ鏡胴を円筒状にするとレ
ンズ外径が異常に大きくなってしまう。そこで外径が10
mm以下のモータを製作しようとすると、ムービングコイ
ル型のモータの場合巻線スペースが小さくなって充分な
トルクが得られないという問題がある。

一方、従来のムービングマグネット型のモータの場合、
外径を小さくする必要があり、有鉄芯モータにあっては
巻線を集中巻きにするため回転子に多極着磁を施さねば
ならず、したがって、ロータ外径が小さいことから異方
性マグネットを使用することができず、充分なトルクが
得られないという問題がある。

また、無鉄芯モータにあっては、重ね巻きが可能である
ため２極着磁された異方性マグネットを使用でき、かつ
鉄損がないため高効率が得られるという利点はあるが、
コイルを製造するのが、困難であり、難しくコスト高に
なるという問題がある。

さらに、実開昭59−128609のように鏡胴外径全体を大き
くせずに外周の一部を突出させることが提案されている
が、この方法では外観のスマートさが損なわれるととも
に非円筒形状のため旋盤加工などが不可能であり、ま
た、カバーを本体と合致させることが困難で光線洩れを
完全に防止し難いという問題がある。

そこで、円弧状に構成できてラジアル方向の幅寸法を小
さくし、カメラのレンズ鏡筒などの円筒型機器の周辺の
環状空間を利用してコンパクトに内蔵できるモータが要
請される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、一般に幅が狭く円弧状または帯状のモータを構
成する場合、回転子の軸受構造やステータの配置や取付
構造によって回転子まわりの外径寸法が大きくなり、モ
ータの幅を充分に狭くすることができなかった。

〔目的〕

本考案の目的は、上記従来技術の問題を解決でき、ラジ
アル方向の幅を充分に小さくすることができ、さらに、
円筒マグネットの軸受構造の簡単化小型化に加えて、円
筒マグネットとステータの磁極部と位置決め精度の向上
並びに組立作業性の向上を容易に実現できるモータを提
供することである。

〔目的達成のための手段〕

本考案は、ベースに軸支され２極に着磁された円筒マグ
ネットと、該円筒マグネットの周囲に略90度毎離間して
順に配置した第１乃至第４の磁極部と、該第１乃至第４
の磁極部を有して前記円筒マグネットの軸と直角な方向
に延出した第１乃至第４のステータと、第１のステータ
と前記ベースに固定された第３のステータとを同方向に
するとともに互いの後端部を連結して形成される第１の
ステータ対と、第２のステータと前記ベースに固定され
た第４のステータとを同方向にするとともに互いの後端
部を連結して形成される第２のステータ対と、第１及び
第２のステータ対の一方のステータにそれぞれ巻回され
るコイルと、を備えたモータにおいて、前記円筒マグネ
ットの軸の一端を軸支する軸受は、前記ベースの孔に嵌
合する第１の外径部と該第１の外径部の延長上に同芯に
形成され前記第３のステータの孔が嵌合する第２の外径
部とを有し、前記第１の外径部の外側にフランジ部を形
成するとともに、前記第１の外径部と前記第２の外径部
とを境界部に前記ベースへのカシメ部を設け、前記フラ
ンジ部と前記カシメ部との間で前記ベースにカシメ締結
する構成とすることにより、上記目的を達成するもので
ある。

〔実施例〕

以下図面を参照して本考案を具体的に説明する。

第１図は本考案による回転子軸受を有するモータの平面
図であり、第２図は第１図中の線II−IIから見た正面図
である。

第１図および第２図において、モータは、ベース１に軸
支された円筒マグネット17と、該マグネットの外周に配
置された複数対（図示の例では２対）の磁極部２、4A、
11A、18Aを有する複数対の磁性材から成るステータ２、
４および11、18と、各ステータ対に巻回された複数（図
示の例では２個）の励磁コイル３、12とで構成されてい
る。

前記複数対（図示の例では２対）のステータ２、４およ
び11、18は、前記ベース１に固定されるとともに第１の
磁極部2Aを有する第１のステータ２と、該第１のステー
タにねじ９で結合されるとともに第１の励磁コイル３が
巻回されかつ前記第１の磁極部2Aに対し円筒マグネット
17を挟んで略180度位相に配置された第２の磁極部4Aを
有する第２のステータ４と、前記ベース１上にスペーサ
13を介してねじ21により固定されるとともに第２の励磁
コイル12が巻回されかつ第３の磁極部11Aを有する第３
のステータ11と、該第３のステータ11に結合され（図示
の例では前記ねじ21で共締めされている）かつ前記第３
の磁極部11Aに対し円筒マグネット17を挟んで略180度位
相に配置された第４の磁極部18Aを有する第４のステー
タ18とで構成されている。

前記ベース１は、例えばステンレス鋼板などで作ること
ができ、カメラのレンズ鏡筒など内孔に光学レンズ系な
どの部品を装着した円筒状機器内の環状空間に設置する
のに適した円弧形状をなしている。

前記複数対のステータ２、４、11、18および複数の励磁
コイル３、12は図示のように円弧状のベース１に沿って
配置され該ベース上に保持されている。

前記円筒マグネット17はマグネットロータを構成し回転
子としてベース１上に回転自在に軸支されており、該円
筒マグネットの周面は２極（Ｎ、Ｓ極）に着磁された永
久磁石で構成されている。

以上の概略構成から明らかなごとく、第１図および第２
図のモータは４極のステップモータに相応する構造にな
っている。

第３図の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は第１図のモ
ータの組立て順序を示す平面図であり、第４図は第１図
中の線IV−IVに沿った回転子部分の縦断面図である。

次に、第３図および第４図を参照して第１図のモータの
組立て手順および詳細構造を説明する。

前記第１のステータ２は、第３図の（Ａ）および第４図
に示すごとく、ベース１に突出固定された磁性材料から
成る軸受５の突出部外径に嵌合させるとともに、ベース
１上に設けたボス1Aにも嵌合させて位置決めした後、２
本のねじ６、６で固定される。

前記第２のステータ４は、第３図の（Ａ）および（Ｂ）
に示すごとく、これに第１の励磁コイル（固定子巻線）
３を巻装した後、その一端（励磁部4Aとは反対の後端）
を第１のステータ２の後端に形成した平坦部2Bに載置す
るとともに、その先端近傍を該第１のステータ２に形成
した位置決め孔2C、2Cに挿入されたガイド用のスペーサ
７に載置し、仮止めされる。

この第２のステータ４の仮止めに際しては、最初に該第
２のステータの後端部の凹部を通りかつ押え板８を介し
て第１のステータ２の平坦部2Bに形成したねじ孔2Dにね
じ９を係合させ、第２のステータ４が動く程度に軽く固
定する。

第３のステータ11は、第３図の（Ｃ）に示すごとく、ベ
ース１に形成した孔15A、15Aにスペーサ13の底面に突設
したボス13A、13Aを挿入して該スペーサ13を位置決め
し、該スペーサ13上に第３のステータ11の後端を載置す
る。

次に第３のステータ11の前端近傍（磁極部11A近傍）が
挿入されるガイド部を有するスペーサ14をベース１に嵌
合固定し、第２の励磁コイル12を巻装した第３のステー
タ11の後端部を前記スペーサ13の溝部13Cに落し込む。
然る後、該第３のステータ11の半円形断面の取付け孔11
Bおよび前記スペーサ13の半円形断面の取付け孔13Bにね
じ21（第１図）を挿通しベース１のねじ孔1B（第３図の
（Ａ）、（Ｂ））に係合させて軽く固定し、仮止めす
る。

次に第３図の（Ｃ）に示すごとく、円筒マグネット17の
直径よりエアギャップ分すなわち各磁極部2A、4A、11
A、18Aとの空隙分だけ大なる直径を有する位置決め治具
としてのダミー回転子10を前記軸受５の孔5Aに嵌合挿入
する。

然る後、前記ダミー回転子10を不図示の治具で前記ベー
ス１および前記軸受５に対して直立するように保持した
後、前記第２のステータ４を仮止めしているねじ９およ
び第３のステータ11を仮止しているねじ21をゆるめ、前
記位置決め治具10の周面に該第２および第３のステータ
４、11の磁極部4A、11Aを押し当てて位置決めし、前記
ねじ９および21を締付けて本格的に位置決め固定する。

この場合ベース１に対してスペーサ13を、該スペーサ13
に対して第３のステータ11をそれぞれ接着して固定する
ことが好ましい。

以上により、４つの磁極のうち３つの磁極2A、4A、11A
すなわち３つのステータ２、４、11が位置決め固定され
る。

次に、前記ダミー回転子10を取り外し、軸16に位置決め
固定したＮ極およびＳ極の２極に対称的に磁化された永
久磁石から成る円筒マグネット（回転子）17を前記軸受
５の孔5Aにその軸16を嵌合挿入する。

次に、第１図、第２図および第４図に示すごとく、第４
の磁極部18Aを有する第４のステータ18が位置決め固定
される。すなわち、第４のステータ18の磁極部18A近傍
には孔18Bが形成され、該孔18Bには第２の軸受（ラジア
ル軸受）19が嵌合固定され、さらに、その外側には円筒
マグネット17の回転軸16の先端を支持するスラスト軸受
20が嵌合固定されており、まず、第４のステータ18の前
記第２の軸受19を軸16に嵌合することにより、該軸16の
ラジアル方向が軸支され、同時に前記スラスト軸受20に
より軸16のスラスト方向が支持される。

これとともに、ベース１の前記ねじ孔1Bに対し、第４の
ステータ18の後端部の取付け孔並びに第３のステータ11
の半円形断面の取付け孔11Bおよびスペーサ13の半円形
断面の取付け孔13Bおよび貫通孔に挿通したねじ21を締
め込むことにより、第４のステータ18が前記第３のステ
ータ11とともにベース１に対して位置決め固定される。

第４図において、回転子17の回転軸16のベース１を貫通
して突出する先端部にはねじ25Aによりモータ歯車25が
固定されている。

第２図において、モータ駆動により回転子17に生じる回
転力は、前記モータ歯車25から、ギヤトレーンを構成す
る歯車26、27、28、29、30に順次伝達され、その間に減
速されていき、最後に、軸31を介して出力ギヤ32に伝達
される。

このギヤトレーンの出力端である出力ギヤ32は、カメラ
のレンズ鏡筒などの円筒型機器内のリングギヤに連結さ
れている。

前記第１のベース１の背面側すなわち前記回転子17およ
び各ステータ２、４、11、18から成るモータが装着され
る面の反対側には支柱34、34が植設され、これらの支柱
を介し該第１のベース１に沿った略円弧状の第２のベー
ス33が固定されている。

然して、前記歯車26、27、28、29、30から成るギヤトレ
ーンは、第１のベース１と第２のベース33の間の空間に
沿って配置されており、両ベース１、33で支持されたそ
れぞれの軸に回転自在に軸支されている。

また、前記出力ギヤ32を軸支する軸35も第１のベースお
よび第２のベース33によって支持されている。

こうして、カメラのレンズ鏡筒など円筒型機器の中心を
避けた周辺の環状空間に収納するのに好適な小形軽量の
モータユニットが構造されている。

なお、図示の例では第１のベース１および第２のベース
33とも板材で形成されているが、これらのベースの両方
あるいは一方をモータユニットが組込まれるレンズ鏡筒
などの円筒型機器の枠体と一体またはこれに固定された
部材で形成することもできる。

以上のモータをレンズ鏡筒内でオートフォーカスレンズ
の駆動に使用する場合は、前記出力ギヤ32は不図示の回
転リングのリングギヤに連結され、該出力ギヤ32によっ
て回転リングが定位置で回転駆動される。この回転リン
グはフォーカスレンズを支持した移動筒に対してヘリコ
イドねじまたはカムを介して係合されており、該回転リ
ングを回転させることによりフォーカスレンズが前後に
移動してピント合せが行なわれる。

前述のモータ構造にあっては、第１の磁極部2Aおよび第
２の磁極部4Aは第１の励磁コイル３で励磁され、第３の
磁極部および第４の磁極部は第２の励磁コイル12で励磁
される。

この場合、各励磁コイル３、12に流す電流の方向によっ
て、各対をなす磁極部の極性が決まり、電流を反転させ
ると極性も反転する。

したがって、図示のモータは４極のステップモータであ
り、固定子側の磁極部2A、4A、11A、18Aは略90度間隔に
配置されている。

第５図は本考案による回転子軸受すなわちモータの回転
子17の回転軸16を軸支する軸受５の詳細を示し、第５図
の（Ａ）は軸受５単品の状態を示し、第５図の（Ｂ）は
該軸受をベース１に嵌合しカシメて固定した状態を示
す。

第５図において、軸受５は、フランジ部135、第１の外
径部136および第２の外径部137を同心に形成した外形形
状を有し、第１の外形部136と第２の外形部137との間す
なわち境界部にはカシメ代138が設けられている。この
カシメ代138は通常全周に形成されるが、場合によって
は部分的に形成することも可能である。

軸受５の中心部には前記円筒マグネット17から成る回転
子の回転軸16が挿通され、回転自在に軸支される。

上記軸受５は、第５図の（Ｂ）に示すごとく、第１の外
径部136をベース１の孔139に嵌合した後、前記カシメ代
138を矢印Ｘ方向から力を加えてカシメ加工を行い、フ
ランジ部135とカシメ部138Aとの間でベース１に結合す
ることにより軸受５が固定される。

第６図は本考案によるモータをカメラのレンズ鏡筒内に
組込んだ使用例を示す。

第６図において円筒型の固定筒101の内部には第１の移
動環102の内径に第２の移動環103を一体的に固定した２
重筒構造の移動筒が軸心方向に移動可能に装着されてい
る。

前記固定筒101は右端面外周部104に設けたバヨネットマ
ウントを介してカメラ本体に取付けられる。

前記第１の移動環102の後端内径部には合焦用のレンズL
1、L2、L3が保持され、前記第２の移動環103には合焦用
のレンズL4、L5、L6が保持されている。

前記固定筒101にはボールベアリング105を介して軸方向
には移動せず定位置で自由に回転する回転リング106が
保持されている。この回転リング106の内径は前記第１
の移動環（移動筒）102の外径に対しヘリコイドねじを
介して係合されており、また、該第１の移動環102の外
面に形成された軸心方向直線溝107には固定筒101に固定
されたキー部材108が係合している。

このため、前記回転リング106が回転すると、ネリコイ
ドねじのリードによる第１の移動環102は軸心方向に進
退移動し、第２の移動環103も一体的に軸心方向に移動
し、各レンズL1、L2、L3およびL4、L5、L6が軸心方向に
移動する。

したがって、回転リング106の回転位置および回転量に
よって前記レンズL1〜L6のピント合せ（合焦）を行なう
ことができる。

然して、前記固定筒101と移動筒（第１の移動環102）の
間に形成された円環状の空間109内に本考案によるモー
タユニット110が取付けられている。

すなわち、第１図および第２図のモータユニット110は
その第１のベース１を固定筒101に固定するとともに、
該モータユニットの出力ギヤ32を前記回転リング106の
外径に設けられたリングギヤ111に噛合せた状態で位置
決めして取付けられている。

なお、第６図中には、モータユニット110のその他の部
分、すなわち第１のステータ２、回転軸16、回転子（円
筒マグネット）17、第４のステータ18、モータ歯車25、
第２のベース33が図示されている。

また、第６図において、移動筒には絞りユニット112お
よび該絞りユニットを駆動するモータ113が取付けられ
ている。

前記オートフォーカス用のモータ（モータユニットを11
0で示す）および自動絞り用のモータ113は、前記バヨネ
ット104をカメラ本体に接続することにより、該カメラ
本体内の制御回路と電気的に接続され、それらの動作が
制御される。

以上説明した実施例によれば、ベース上に保持される円
筒マグネットおよび複数対のステータ並びに各ステータ
対に巻回された励磁コイルでモータを構成したので、容
易に円弧状に配置することができ、円弧状のラジアル方
向の寸法を永久磁石から成るロータ径に磁極部の板厚分
を加えた程度の小さな寸法に容易に収めることができる
ので、カメラのレンズ鏡筒内の環状空間など円筒状機器
の環状空間に収納配置するのにきわめて好適なモータ構
造が実現できる。

従って、レンズ鏡筒など円筒状機器に内蔵する場合、円
筒外周に突起を生じることがなくまた外径寸法も小さく
できるので、外観にすぐれ、しかも小型軽量化に有利な
モータが得られる。

また、外周の突起や出張りがないので、円筒状機器の外
周を旋盤加工で仕上げることができ、製造コストを低減
することができる。

さらに、円筒マグネット17として２極着磁のロータを使
用することができるので、小径の回転子であっても強力
な異方性永久磁石を使用することができ、強力なトルク
を得ることが可能になった。

さらにまた、レンズ鏡筒などに内蔵する場合、小型で完
全円形の鏡胴を使用できるので、光線洩れ対策やシール
性などはこれまでの円筒形状のレンズ鏡胴と同じ水準に
維持することができる。

また、上記構成において、回転子17を軸支する軸受５
を、ベース１に嵌合固定する第１の外径部136とステー
タが嵌合する第２の外径部137を有し、かつこれら２つ
の外径部の間に前記ベース１へのカシメ部138を設けた
ので、取付けねじなどが不要であり、部品点数が少なく
きわめてコンパクトな構造でベース１に固定することが
でき、しかもステータ２をコンパクトにしかも正確に位
置決めでき、組立作業性を向上させうに回転子軸受構造
が実現できた。

〔効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本考案によれば、ベー
スに軸支され２極に着磁された円筒マグネットと、該円
筒マグネットの周囲に略90度毎離間して順に配置した第
１乃至第４の磁極部と、該第１乃至第４の磁極部を有し
て前記円筒マグネットの軸と直角な方向に延出した第１
乃至第４のステータと、第１のステータと前記ベースに
固定された第３のステータとを同方向にするとともに互
いの後端部を連結して形成される第１のステータ対と、
第２のステータと前記ベースに固定された第４のステー
タとを同方向にするとともに互いの後端部を連結して形
成される第２のステータ対と、第１及び第２のステータ
対の一方のステータにそれぞれ巻回されるコイルと、を
備えたモータにおいて、前記円筒マグネットの軸の一端
を軸支する軸受は、前記ベースの孔に嵌合する第１の外
径部と該第１の外径部の延長上に同芯に形成され前記第
３のステータの孔が嵌合する第２の外径部とを有し、前
記第１の外径部の外側フランジ部を形成するとともに、
前記第１の外径部と前記第２の外径部との境界部に前記
ベースへのカシメ部を設け、前記フランジ部と前記カシ
メ部との間で前記ベースにカシメ締結する構成としたの
で、ラジアル方向の幅を充分に小さくすることができ、
さらに、円筒マグネットの軸受構造の簡単化小型化に加
えて、円筒マグネットとステータの磁極部との位置決め
精度の向上並びに組立作業性の向上を容易に実現できる
モータが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による回転子軸受を有するモータの一実
施例の平面図、第２図は第１図のモータの正面図、第３
図の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は第１図のモータ
の組立順序を示す平面図、第４図は第１図の円筒マグネ
ットの軸受構造の縦断面図、第５図の（Ａ）、（Ｂ）は
本考案による回転子軸受の一実施例の組付け前および組
付け後の状態を示す縦断面図、第６図は第１図のモータ
を内蔵したカメラの鏡筒の縦断面図である。１……ベース、2,4,11,18……ステータ、2A,4A,11A,18A
……磁極部（ステータ）、3,12……励磁コイル、５……
軸受、16……回転軸、17……円筒マグネット、136……
第１の外径部、137……第２の外径部、138、138A……カ
シメ部、139……孔（軸受嵌合用）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｂ 13/36 (72)考案者大西正史埼玉県秩父市大字下影森1248番地キヤノン電子株式会社内 (72)考案者若沢徹埼玉県秩父市大字下影森1248番地キヤノン電子株式会社内 (56)参考文献実開昭56−133250（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ベース（１）に軸支され２極に着磁された
円筒マグネット（17）と、該円筒マグネット（17）の周
囲に略90度毎離間して順に配置した第１乃至第４の磁極
部（4A、11A、2A、18A）と、該第１乃至第４の磁極部を
有して前記円筒マグネットの軸（16）と直角な方向に延
出した第１乃至第４のステータ（４、11、２、18）と、
第１のステータ（４）と前記ベース（１）に固定された
第３のステータ（２）とを同方向にするとともに互いの
後端部を連結して形成される第１のステータ対（４、
２）と、第２のステータ（11）と前記ベース（１）に固
定された第４のステータ（18）とを同方向にするととも
に互いの後端部を連結して形成される第２のステータ対
（11、18）と、第１及び第２のステータ対の一方のステ
ータ（４、11）にそれぞれ巻回されるコイル（３、12）
と、を備えたモータにおいて、前記円筒マグネット（1
7）の軸（16）の一端を軸支する軸受（５）は、前記ベ
ース（１）の孔（139）に嵌合する第１の外径部（136）
と該第１の外径部の延長上に同芯に形成され前記第３の
ステータ（２）の孔が嵌合する第２の外径部（137）と
を有し、前記第１の外径部（136）の外側にフランジ部
（135）を形成するとともに、前記第１の外径部（136）
と前記第２の外径部（137）との境界部に前記ベース
（１）へのカシメ部（138）を設け、前記フランジ部（1
35）と前記カシメ部（138）との間で前記ベース（１）
にカシメ締結することを特徴とするモータ。