JPS63144748A - モ−タの組立て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はモータの組立て方法に関し、特に、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に
使用するのに好適な構造のモータの組立て方法に関する
。

〔従来技術〕

オートフォーカス装置や自動絞り装置なとを内蔵したレ
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
影倍率の拡大を行う一方、自動合焦時には該フォーカス
レンズを光軸方向に沿ってモータで微小移動させてピン
ト合わせを行ったり、明るさを測定して同時に絞りをモ
ータで調整することが広く行われている。

前記フォーカスレンズは、カメラ本体に固定される固定
筒に対し前後に移動可能な移動筒に保持されており、こ
の移動筒はその外周面にへりコーイドねじ等で係合した
回転リングを回動させることにより前後に駆動される。

この１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−
１２８６０．９などに開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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１９ｍｍ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種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利点はあるが、コイ
ルを製造するのが困難であり、著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のように鏡筒外径全
体を大きくせずに外周の一部を突出させることか提案さ
れているが、この方法では、外観のスマートさが損なわ
れるとともに非円形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あ
り、光線洩れを完全に防止することが離しいという問題
がある。

一方、レンズ鏡筒などの円筒状機器において、その中心
部を避けて周辺の環状空間内に収納でき、もって上記問
題を解決できるような小型のモータを実施する場合、従
来構造ではステータなどのモータ部品の組付けが困難に
なり、正確に位置決め固定することが難しく、組付は不
良やモータ性能低下が住じゃずいという問題があった。

〔目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決することが
でき、ラジアル方向の寸法を最小限にしうる構、造のモ
ータを容易にしかも正確に組付けることができ、量産適
用性にすぐれたモータの組立て方法を提供することであ
る。

〔目的達成のための手段〕

本発明は、永久磁石から成る回転子と、該回転子の周面
に対向する第１の磁極部を有する第１のステータと、該
第１のステータに結合されかつ前記回転子の周面に対向
する第２の磁極部を有するとともに第１の励磁コイルが
巻回された第２のステータと、前記回転子の周面に対向
する第３の磁極部を有するとともに第２の励磁コイルが
巻回された第３のステータと、該第３のステータに結合
されかつ前記回転子の周面に対向する第４の磁極部を有
する第４のステータと、前記回転子および前記ステータ
を保持するベースとを備えたモータの組立て方法におい
て、前記ベースに第１のステークを位置決め固定し、次
に前記回転子の外径より大なる外径を有する位置決め用
のダミー回転子を前記ベースに取付け、前記第２のステ
ータを前記第１のステータに載置するとともに前記ダミ
ー回転子に押し当てて位置決めした後該第２のステータ
を該第１のステータに固定し、次に前記第３のステータ
を前記ベース上にスペーサを介して載置するとともに前
記ダミー回転子に押し当てて位置決めし、該第３のステ
ータを該スペーサを介して該ベースに固定し、次に、前
記ダミー回転子を取外し、前記回転子を前記ベースに軸
支するとともに該回転子を該ベースに対して直立させ、
次に前記第４のステータに設けた軸受を前記回転子の回
転軸に嵌合させるとともに、前記ベースに固定された第
３のステータおよび前記スペーサを介して該第４のステ
ータを位置決め固定する組付は手順から成るモーフ組立
て方法により、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発明方法を具体的に説明する。

第１図は本発明方法を実施するのに好適なモータの平面
図であり、第２図は第１図中の線■−■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
支された回転子（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２Ａ、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く図示の例では２（！１ｉＩ）
の励磁コイル３．１２とで構成されてい為。

前記複数対（図示の例では２対）のステーク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のステーク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
線めされている）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極のステン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
ータの組立て順序すなわち本発明によるモータの組立て
方法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ＩＡ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。

次に、第３図の（Ｂ）に示すごとく、まず、前記回転子
１７の外径より大なる外径すなわちニアギャップ分だけ
大なる外径を有する位置決め用のダミー回転子１０を前
記ベース１に取付ける。

次いで、同じく第３図の（Ｂ）に示すごとく、第１の励
磁コイル３を巻装した前記第２のステータ４を前記第１
のステータ２上に載置するとともに該第２のステータの
磁極部（第２の磁極部）４Ａを前記ダミー回転子１０の
周面に押し当てて位置決めし、そのまま、該第２のステ
ーク４を前記第１のステータ２に固定する。

前述の第２のステーク４の載置に際しては、その一端を
第１のステータ２の後端に形成した平坦部２ＢにＭ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２Ｃ１２Ｃに挿入されたガイド用のスペ
ーサ７に載置される。

また、この第２のステータ４の位置決め固定に際しては
、最初に該第２のステータの後端部の凹部を通りかつ押
さえ板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をねじ込んで締結固定される。

こうして、第１のステータ２および第２のステータ４が
ベース１上に固定された。

次に、第３の（Ｃ）に示すごとく、第２の励磁コイル１
２が巻装された第３のステータ１１を前記ベース１上に
スペーサ１３およびスペーサ１４を介し−で載置すると
ともに該第３のステータの磁極部（第３の磁極部）１１
Ａを前記ダミー回転子１０の周面に押し当てて位置決め
し、該第３のステータ１１を前記スペーサ１３を介して
前記ベース１に位置決め固定する。第３のステータ１１
の磁極部１１Ａ近傍をガイドする前記スペーサ１４は予
めベース１に位置決め固定される。

前記第３のステータ１１の後端部は、前記スペーサ１３
の溝部１３Ｃに落し込んだ後、該ステータの半円形断面
の取付は孔１１Ｂおよび該スペーサの半円形断面の取付
は孔１３Ｂにねじ２１を挿通し、該ねじ２１をベースｌ
のねし孔ＩＢにねじ込むことにより締結固定さる。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。

次に、前記ダミー回転子１０を取外し、第３図の（Ｄ）
に示すごとく前記回転子（円筒マグネット）１７をベー
ス１の所定位置（軸受５）で軸支する。

そこで、該回転子１７を不図示の治具でベース１に対し
て直立姿勢に保持する。

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のスモータ１８の磁極部１
８Ａ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の前記ねし孔ＩＢに対し、第４
のステータ１８の後端部の取付は孔並びに第３のステー
タ１１の半円形断面の取付は孔ＩＩＢおよびスペーサ１
３の半円形断面の取付は孔１３Ｂおよび賞通孔に挿通し
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ｌを
貫通して突出する先端部にはねし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２Ｇ、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ｌ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ｌ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ｌ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型軽量の
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
ヘリコイドねし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。

前述のモーフ構造にあっては、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。

ベース１には、第５図に示すごとく、第１および第２の
励磁コイル３および１２に流す駆動電流のタイミングを
とるためのホール素子４０．４１が取付けられている。

一方のホール素子４０が第２の磁極部４Ａと同相に、も
う１つのホール素子４１が第３の磁極部１１Ａと同相に
なるよう、これらのホール素子４０．４１は回転子１７
に関し９０度位相で配置されている。

次に第４図および第５図を参照して、円筒マグネット１
７の外周における各磁極部２Ａ、４Ａ、１１Ａ、１８Ａ
とホール素子４０．４１の配置を説明する。

前記磁極部２人と４Ａは共通の閉磁路内に設けられ、前
記磁極部１１Ａ、１８Ａは他の共通の閉磁路内に設けら
れ、それぞれ対をなしている。

然して、第１図のモータでは、第４図および第５図に示
すごとく、前記２対の磁極部２Ａ、４ＡおよびＩＩＡ、
１８Ａのうち、隣り合う２個の磁極部４Ａ、ＩＩＡの軸
方向長さが他の磁極部２Ａ、１８Ａの軸方向長さより短
くされ、これら短い方の磁極部４Ａ、１１Ａに対応する
位相角領域に形成される空間を利用して前記一対のホー
ル素子４０．４１が配置されている。

図示の例では、長い磁極部２Ａ、１８Ａは、第４図中の
磁極部１８Ａで示すごとく、円筒マグネット１７の軸心
方向に折り曲げた立上がり部または立下がり部で形成さ
れ、短い磁極部４Ａ、１１Ａは、第４図中の磁極部ｌｌ
Ａで示すごとく、折り曲げ部を有しない各ステータ４．
１１の先端部で形成されている。

前記各ホール素子４０．４１の取付は構造を第５図に示
す。

第５図において、第１のベースｌには、前記短い磁極部
４Ａ、ＩＩＡと該第１のベースとの間に形成される空間
を利用してブラタ７）１２５．１２６が取付けられ、各
ブラケット１２５．１２６に前記ホール素子４０．４１
がハンダ等で固着された回路基板１２７．１２８が固着
されている。

なお、図示の例では上記ブラケット１２５．１２６は一
体に成形され、ねじまたはカシメ１２９で第１のベース
に固定されている。

第６図は本発明方法で組立てた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Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が保持され、前記第２の移動環１０
３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に固定されたキ一部材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、ヘリコ
イドねじのリードにより第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■−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１０
２）の間に形成された円環状の空間１０９内に本発明方
法で組立てたモータユニット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７））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ソト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１
１０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、回転子１７の外径よりニ
アギャップ分大きな外径を有するステータ位置決め用の
ダミー回転子１０を取付け、ステータ４．１１を該ダミ
ー回転子の周面で位置決めしながら固定し、しかる後ダ
ミー回転子１０を正規の回転子１７に取替える組立て手
順を採ったので、ラジアル方向寸法が小さなモータを容
易かつ正確に組立てることができ、量産適用性にすぐれ
たモータの組立て方法が得られた。

また、ベース上に保持される円筒マグネソＩ−および複
数対のステータ並びに各ステーク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骨を加えた程度の小さな
寸法に容易に収めることができ、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
にきわめて好適な小型モータを容易かつ正確に組立てる
ことができた。

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
モータを量産化するのにきわめて有利なモータの組立て
方法が得られた。

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。

〔効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、回転
子の外径よりニアギャップ分大きな外径を有するステー
タ位置決め用のダミー回転子を取付け、ステータを該ダ
ミー回転子の周面に押し当てて位置決めするとともにベ
ースに固定し、次いで前記ダミー回転子を取外して正規
の回転子をベースに軸支する組立て手順を採ったので、
ラジアル方向の寸法を最小にしうる構造のモータを容易
かつ正確に組立てることができ、量産適用性にすくれた
モータの組立て方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するのに好適なモータの平面
図、第２図は第１図中の線■−■から見た正面図、第３
図の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は第１図のモータ
を本発明方法で組立てる順序を示す平面図、第４図は回
転子の軸受構造の縦断面図、第５図はホール素子の配置
を示す平面図、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：　　１
５−−−−−−−−−ステータ、２　Ａ、　　４　Ａ、
　　１１　Ａ、　　１８　Ａ−−−−−−−−磁極部（
ステータ）　、３　、　１２−−−−−−−−−−−一
励磁コイル、ｉ　ｏ−−−−−−−−−−−−ダミー回
転子、１７−・−−−−−−−−−−−一回転子。 代理人　　弁理士　　大　音　康　毅 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）永久磁石から成る回転子と、該回転子の周面に対
   向する第１の磁極部を有する第１のステータと、該第１
   のステータに結合されかつ前記回転子の周面に対向する
   第２の磁極部を有するとともに第１の励磁コイルが巻回
   された第２のステータと、前記回転子の周面に対向する
   第３の磁極部を有するとともに第２の励磁コイルが巻回
   された第３のステータと、該第３のステータに結合され
   かつ前記回転子の周面に対向する第４の磁極部を有する
   第４のステータと、前記回転子および前記各ステータを
   保持するベースとを備えたモータの組立て方法において
   、前記ベースに第１のステータを位置決め固定し、次に
   前記回転子の外径より大きな外径を有する位置決め用の
   ダミー回転子を前記ベースに取付け、前記第２のステー
   タを前記第１のステータに載置するとともに前記ダミー
   回転子に押し当てて位置決めした後該第２のステータを
   該第１のステータに固定し、次に前記第３のステータを
   前記ベース上にスペーサを介して載置するとともに前記
   ダミー回転子に押し当てて位置決めし、該第３のステー
   タを該スペーサを介して該ベースに固定し、次に前記ダ
   ミー回転子を取外し、前記回転子を前記ベースに軸支す
   るとともに該回転子を該ベースに対して直立させ、次に
   、前記第４のステータに設けた軸受を前記回転子の回転
   軸に嵌合させるとともに、前記ベースに固定された第３
   のステータおよび前記スペーサを介して該第４のステー
   タを位置決め固定したことを特徴とするモータの組立て
   方法。