TWI332308B - Driving apparatus - Google Patents

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TWI332308B
TWI332308B TW095119709A TW95119709A TWI332308B TW I332308 B TWI332308 B TW I332308B TW 095119709 A TW095119709 A TW 095119709A TW 95119709 A TW95119709 A TW 95119709A TW I332308 B TWI332308 B TW I332308B
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Inventor
Masao Mizumaki
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Canon Kk
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Description

1332308 CD . 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一使用馬達驅動光學零組件等之驅動 【先前技術】 如第一傳統範例,於一旋轉軸桿之向方向中具有 尺寸及提供一改善的輸出之馬達已譬如被建議於曰本 特許公開申請案第2004-242453號中。 圖1 〇係一分解透視圖,說明該第一傳統範例之 ,及圖1 1係圖1 0所示馬達之一縱向橫截面視圖。 參考圖10及11,該第一傳統範例之馬達包含一 形磁鐵106,其沿著該圓周方向被分成N部份,該等 份係交替地極化成不同之磁極;一轉子軸桿107,其 至該磁鐵106之內部周邊,並由柔軟之磁性材料所製 第一線圈102,其於一軸向中由該轉子軸桿107設置 該磁鐵106;第一外磁極部份l〇la,其係藉著該第一 102所激磁,並穿過該第一線圈102之內部周邊,且 得一間隙係設置於該第一外磁極部份1 0 1 a與該磁鐵 的外周邊表面之間的方式,設置成可於一預定角度範 面朝該磁鐵106的外周邊表面;及第二線圈1〇4’其 轉子軸桿107之軸向中毗連該磁鐵106設置在實質上 第一線圈102相同的平面上;及第二外磁極部份101b’ 係藉著該第二線圈104所激磁’並穿過該第二線圈104 內部周邊,且以使得一間隙係設於該第二外磁極部份11 備
i減 『利 ^達 a柱 [部 ]定 C ; t連 I圈 〔使 106 I中 r該 【該 其 之 01b -4- (2) (2)
1332308 與該磁鐵106的外周邊表面之間的方式,設濯 定角度範圍中面朝該磁鐵106的外周邊表面。 極單元101b關於該磁鐵106之極化部份的相 外磁極單元101a之相位移位達(1 8 0/N )度》 極部份101a、該第二外磁極部份l〇lb、及在 接該第一外磁極單元101a及該第二外磁極單j 板部份101c形成一整合式定子101。該轉子軸 由一附接至該定子101之軸承110及一附接至 軸承109可旋轉地保持。 於此馬達中,該轉子軸桿107係藉著切換 102及該第二線圈104之通電方向、並改變該 單元l〇la及該第二外磁極單元101b之極性所 於此馬達中,當該等線圈通電時所產生之 外磁極部份經過該磁鐵流至該轉子軸桿(內磁 或由該轉子軸桿(內磁極部份)經過該磁鐵流 部份,並有效率地影響置於該內及外磁極部份 此外,既然該轉子軸桿用作該等內磁極部份, 內部周邊及該內磁極部份之間提供空氣間隙係 因此,該等外磁極部份及該內磁極部份間之間 至一極小之距離,且包含該等外磁極部份及該 份的磁性電路之阻抗可減少。因此,能以小電 量之磁通量,並可改善該輸出。此外,該第一 二線圈係在實質上相同之平面上配置毗連該磁 該第一外磁極部份及該第二外磁極部份,以便 度範圍中面朝該相同之磁鐵。因此’能夠在該 成可於一預 該第二外磁 位由該第一 該第一外磁 其一端部連 :;1 0 1 b之平 桿107係藉 蓋子108之 該第一線圈 第一外磁極 旋轉。 磁通量由該 極部份), 至該外磁極 間之磁鐵。 在該磁鐵的 不需要的。 隙能被設定 等內磁極部 流量產生大 線圈及該第 鐵,且設置 於不同之角 軸向中減少 -5- (3) . 1332308 磁鐵之尺寸,並可於該軸向中提供一縮減尺寸 外,既然該二外磁極部份係一體成形,該二外 之相對位置中的誤差能減少,並亦可減少零組 因此,能提供一具有簡單結構而價格便宜之馬 然而,於該前述之第一傳統範例中,未特 動光學零組件等之機件。 在另一方面,如第二傳統範例,使用馬達 構件之位移設備已譬如建議於日本實用新| 7 1 1 55號中。 於此設備中,一與連接至該馬達的螺桿咬 件係以一連接構件附接至該傳動構件,該連接 該傳動構件之方向中具有剛度、及在垂直於該 移動方向的方向中具有撓性。該傳動構件跟隨 件,而於驅動該傳動構件之方向中沒有背隙。 當於該螺桿及保持該傳動構件的導引構件之間 誤差時,該誤差能藉著彎曲該連接構件所吸收 此外,如第三傳統範例,使用馬達驅動一 驅動設備已譬如建議於日本專利第2890689號| 該透鏡驅動設備包含一透鏡框架,其固持 一導引機構,其包含用於固持該透鏡框架之二 使得該透鏡框架可沿著一光軸移動;一驅動軸 —進給螺桿及與一馬達軸桿整合;一驅動件, 有凹口之螺帽,該螺帽在該傳動軸桿上與該 180度或更少之範圍內沿著該圓周咬合;及第 ’其包含設置在一馬達附接構件上及固持該驅 之馬達。此 磁極部份間 件之數目。 達。 別討論一驅 驅動一傳動 I公開第 2- 合之嚙合構 構件於驅動 傳動構件之 著該嚙合構 此外,即使 有一平行的 〇 透鏡之透鏡 1^3 〇 一透鏡:第 導引磁極, 桿,其具有 其具有一設 進給螺桿在 二導引機構 動件之單一 -6- 1332308 ⑷ . 引導磁極,使得該驅動件能平行於該驅動軸桿滑動及旋轉 。該驅動件具有一用作用於夾住該驅動軸桿之支臂。該驅 動件及該透鏡框架係藉著插入彼此嚙合,而於該光軸之方 向中沒有一間隙及於垂直於該光軸之方向中有一間隙。當 該驅動軸桿旋轉時,該驅動件及該透鏡框架被一起沿著該 光軸驅動,及因此移動該透鏡。 於上述第二傳統範例中,雖然該馬達及該等導引構件 必需附接至另一構件,未提供如一附接結構之說明。此外 ,該嚙合構件及該傳動構件係以該連接構件彼此附接,且 沒有該傳動構件不能製成一線性驅動機件。。更特別地是 ’當該傳動構件係新近設計者,該線性驅動機件亦必需爲 新近設計者。因此,有一沈重之設計負載,且其係難以將 此結構應用至具有短產品週期之裝置。 相較之下,於上述第三傳統結構中,一線性驅動機件 可製成爲沒有該透鏡及該透鏡框架,其對應於該第二傳統 範例中之傳動構件。能當作一單元獲得該線性驅動機件, 該單元包含該馬達、具有該進給螺桿及與該馬達整合之驅 動軸桿 '該驅動件、及該第二導引機構。即使當該透鏡及 該透鏡框架係新近設計者,能使用用作該線性驅動機件之 單元,而沒有任何變化。 於該第三傳統範例中,該驅動件及該透鏡框架係藉著 插入彼此嚙合,而於該光軸之方向中沒有一間隙及於垂直 於該光軸之方向中有一間隙。用於在該光學方向中之嚙合 ,必需提供一可壓倒該透鏡及該透鏡框架之重量的預定推 進力,以在插入之後消除該背隙。此外,該馬達單元必需 (5) (5)1332308 由一垂直於該透鏡框架之光軸的方向附接至該透鏡框架。 然而’如果該插入位置係於該左右方向中由該最後之附接 位置甚至梢微移位,一扭轉力係在該組裝之後施加至沿著 該光軸產生該推進力的構件,這影響該透鏡框架之移動及 負載之傳送。 【發明內容】 本發明係針對一驅動設備,其使用一小、價格便宜、 高功率步進馬達以高準確性平順地驅動一傳動構件,該步 進馬達於一軸向中具有小尺寸。 根據本發明之一具體實施例,一驅動設備包含一步進 馬達,其包含一能夠繞著轉軸旋轉之轉子、一隨同該轉子 旋轉之導螺桿、及一與該導螺桿咬合之齒條,且包含一具 有凸出或至少局部球狀的端部之輸出構件;一導引構件, 其平行於該導螺桿而設;一傳動構件,其係被該導引構件 保持及能夠線性地移動;及一彈簧構件,其附接至該傳動 構件及將該齒條連接至該傳動構件,該彈簧構件包含一嚙 合部份,該嚙合部份推進該輸出構件之端部抵靠著該傳動 構件。 該彈簧構件推進該輸出構件之端部的方向實質上可與 該傳動構件被傳動之方向相同。 此外,該彈簧構件之嚙合部份可包含一圓形孔洞或凹 部。此外,該彈簧構件可附接至該傳動構件,使得一附接 該彈簧構件之位置係可在一方向中調整,該方向垂直於該 傳動構件被傳動的方向。 -8 - (6) (6)1332308 此外,該步進馬達可包含一定子,其具有第一外磁極 部份及第二外磁極部份,該等磁極部份沿著該轉軸延伸’ 且係在該定子之兩端與該定子整合;該轉子係由柔軟之磁 性材料所製成,其係設置於該第一外磁極部份及該第二外 磁極部份之間,且係在該轉子之一端部藉由該定子可旋轉 地保持,使該導螺桿介於該轉子及該定子之間,並具有一 附接至該轉子之外周邊的磁鐵;及第一線圈與第二線圈’ 其分別於該磁鐵及該定子間之一區域沿著該轉子之轉軸捲 繞著該第一外磁極部份及該第二外磁極部份》 此外,該驅動設備可另包含一保持構件,其固定至該 定子,以便蓋住該磁鐵之一端部及保持該導螺桿之一端部 ,使得該導螺桿可旋轉:及一齒條-保持棒,其係附接至 該保持構件及支撐該齒條,使得該齒條係可於一平行於該 導螺桿之軸心的方向中移動。 根據上述結構,在用於驅動之步進馬達中,該磁鐵係 固定環繞著置於該第一外磁極部份及該第二外磁極部份間 之轉子。因此,該磁鐵之強度係增加,且內磁極部份能形 成於該轉子中。 因此,在該磁鐵及該等內磁極部份之間提供間隙係不 需要的,且該磁性阻抗可減少。因此,該馬達之輸出能增 加。 此外,於上述步進馬達中,僅只管理一沿著該磁鐵之 外周邊的間隙。因此,能有利於該組裝及有缺陷馬達之比 率能減少。 此外,該第一線圏及該第二線圈係毗連該磁鐵配置在 -9 - (7) . (7) .1332308 實質上相同之平面上’且設置該第一外磁極部份及該第二 外磁極部份,以便於不同之角度範圍中面朝該相同之磁鐵 。因此’能夠在該軸向中減少該磁鐵之尺寸,且能提供一 於該軸向中具有縮減尺寸之馬達。 此外,既然該二外磁極部份係一體成形,該二外磁極 部份間之相對位置中的誤差能減少,並亦可減少零組件之 數目。因此,能提供一具有簡單結構而價格便宜之馬達。 此外,於此步進馬達中,該轉子係藉著該定子及固定 至該定子之保持構件所保持。因此,其軸心間之位移能減 少。此外,該磁鐵之外周邊表面及該第一與第二外磁極部 份的內周邊表面間之間隙可製成均勻的,以致能增加旋轉 穩定性。 此外,於該步進馬達中,利用一線性驅動機件,藉此 提供極多用途。 該步進馬達及該傳動構件係以具有球狀端部之輸出構 件及具有一孔洞之彈簧構件連接至彼此。因此,能吸收該 步進馬達及該傳動構件間之相對位置中的誤差,且該傳動 構件可被穩定地驅動。 其結果是,提供一驅動設備,其使用小、價格便宜、 於軸向中具有小尺寸之高功率步進馬達以高準確性平順地 驅動一傳動構件。 此外,該彈簧構件能由與該傳動構件係附接至其一保 持構件之方向相同的方向附接至該傳動構件。因此,能有 利於該組裝。 此外,該輸出構件之端部能藉著該彈簧構件被推進抵 -10- (8) (8)1332308 靠著該傳動構件’而沒有背隙’且可輕易地定位該彈簧構 件。 此外’甚至當該馬達及該傳動構件間之相對位置包含 在垂直於該驅動方向的方向中之誤差時,能藉著調整該彈 簧構件附接至該傳動構件之位置吸收該誤差。因此,當該 彈簧構件係附接至該傳動構件,使得該齒條之輸出構件的 端部係定位於該彈簧構件及該傳動構件之間時,防止該傳 動構件及該齒條承接一用作驅動負載之扭轉力》 本發明之進一步特色將參考所附圖面由示範具體實施 例之以下敘述變得明顯。 【實施方式】 將在下文參考所附圖面敘述本發明之具體實施例。 第一具體實施例 圖1係一分解透視圖,根據本發明之一具體實施例說 明一包含於驅動設備中之步進馬達的結構。圖2係一縱向 剖視圖,說明取自沿著一通過二線圈的平面之步進馬達在 一組裝狀態中之內部結構。圖3係一縱向剖視圖’說明取 自沿著一通過二線圈之間的平面之步進馬達在一組裝狀態 中之內部結構。 參考圖1至3,該步進馬達包含一定子1、一第一軸 承2、一第二軸承12、一第一線圈3、一第二線圈4、一 繞線管5、一磁鐵8、一鐵芯9' 一導螺桿軸桿10、一角 度構件1 1、及一齒條1 5。 -11 - 1332308 Ο) 該定子1係由柔軟之磁性材料所製成,且包含第一外 磁極部份la、第二外磁極部份lb、一平板部份lc、一孔 洞Id、及突出部份le與If。該平板部份lc係一具有彎 曲形狀之板形部份,並具有一開度角0 (看圖4)。該孔 洞Id係形成在該平板部份lc之中心,用於承納該第一軸 承2。該第一外磁極部份la及該第二外磁極部份lb具有 一梳齒形狀,並以該第一外磁極部份la及該第二外磁極 部份lb係平行於該導螺桿軸桿10之方式,藉著僅只在該 平板部份lc之兩端彎曲而與該平板部份lc 一體成形。該 等突出部份le及If係在其遠側端分別與該第一外磁極部 份la及該第二外磁極部份lb —體成形。 於該定子1中,該第一外磁極部份la及該第二外磁 極部份lb係與該平板部份lc 一體成形。因此,該第一外 磁極部份1 a及該第二外磁極部份1 b間之一相對誤差係小 的,且可減少步進馬達間之性能中由於組裝的差異。 該第一軸承2具有一圓柱形,且係由柔軟之磁性材料 所製成。該第一軸承2具有一軸桿孔洞2a,該軸桿孔洞在 中心具有一預定深度;及一固定部份2b,其於該軸向中位 在該第一軸承之一端部。該導螺桿軸桿10係裝至該第一 軸承2中之軸桿孔洞2a,且該固定部份2b係附接至該定 子1中所形成之孔洞Id。如此,該導螺桿軸桿10係以一 可旋轉之方式支撐。 該繞線管5包含第一繞線管部份5a、第二繞線管部份 5b、一外蓋部份5c、及定位銷5d與5e。設計該外蓋部份 5c之形狀,使得該定子1之第一外磁極部份la及該第二 -12- 1332308 do) . 外磁極部份lb可裝入其中。該外蓋部份5c係放置在該定 子1之平板部份lc上,蓋住該磁鐵8之外周邊表面,並 形成該步進馬達之外殼的一部份。 該第一繞線管部份5a係與該外蓋部份5c 一體成形, 且該第一線圏3係捲繞著該第一繞線管部份5a。該第一繞 線管部份5a具有一開口 ’該第一外磁極部份la係於該軸 向中在一接近該平板部份之位置裝至該開口。該第二 繞線管部份5b係與該外蓋部份5c —體成形,且該第二線 圈4係捲繞著該第二繞線管5b。該第二繞線管部份5b具 有一開口,該第二外磁極部份lb係於該軸向中在一接近 該平板部份lc之位置裝至該開口。 連接該第一線圈3之線圈端子的二端部栓銷6(僅只 顯示一個)及連接該第二線圈4之線圈端子的二端部栓銷 7,係設在該繞線管5的外蓋部份5c之縱向端部。此外, 界定附接該角度構件1 1之位置的二定位銷5d及5e係設 在該繞線管5的外蓋部份5c之頂部表面上。 於該軸向中,在該磁鐵8及該定子1之平板部份lc 間之位置,該第一線圈3係沿著該第一外磁極部份la之 外周邊捲繞著該第一繞線管部份5a»該第一線圈3係藉著 個別地連接該等設在其兩端的線圈端子至前述設在該繞線 管5上之二端部栓銷6所通電》因此,該定子1之第一外 磁極部份la係藉著使該第一線圈3通電所激磁。 於該軸向中,在該磁鐵8及該定子1之平板部份lc 間之位置,該第二線圈4係沿著該第二外磁極部份lb之 外周邊捲繞著該第二繞線管部份5b。該第二線圈4係藉著 13- (11) . (11) .1332308 個別地連接該等設在其兩端的線圈端子至前述設在該繞線 管5上之二端部栓銷7所通電。因此,該定子1之第二外 磁極部份lb係藉著使該第二線圈4通電所激磁。 該第一線圈3及該第二線圈4係彼此毗連地置於該定 子1之平板部份lc的頂部表面上。該導螺桿軸桿10及該 第一軸承2係彼此毗連地設置在該第一線圈3及該第二線 圈4間之一位置。因此,與二線圈及一磁鐵係沿著一馬達 之軸向配置、且在其間具有間隙之結構作比較,能減少該 步進馬達在其軸向中之尺寸。 該磁鐵8具有一圓柱形之形狀,且具有一內周邊部份 8a,該鐵芯9可裝至該內周邊部份。該磁鐵8沿著該圓周 之方向被分成N部份(N係磁極之數目),該N部份被交 替地極化成S及N磁極。在本具體實施例中,該磁鐵8被 分成六磁極(磁極之數目爲六),其係交替地極化成S及 N磁極(看圖4)。該磁鐵8之內周邊表面係a)已極化 ’以便比該外周邊表面具有一較弱之極化分佈,b)完全 地未極化,或c)極化成與該外周邊表面相反之磁極(例 如爲一N磁極,如果該外周邊表面已極化爲一S磁極)。 該鐵芯9具有一圓柱形狀及係由柔軟之磁性材料所製 成。該鐵芯9具有一孔洞9a,該導螺桿軸桿10可裝至該 孔洞,並藉著黏附力等固定至該磁鐵8之內周邊部份8a。 該磁鐵8及該鐵芯9於該軸向中具有相同之尺寸,且係固 定至彼此,使得其端面係於該軸向中在兩端彼此齊平。 該導螺桿軸桿10係由柔軟之磁性材料所製成,且包 含第一軸桿區段10a、第二軸桿區段i〇b、及一外螺紋區 •14- (12) (12)1332308 段l〇c。該第一軸桿區段l〇a係裝至及固定至該鐵芯9中 之孔洞9a,使一端部由該處突出,該端部具有一凸出或半 球狀形狀’且可藉由該第一軸承2旋轉地保持。該第二軸 桿區段l〇b具有一凸出或半球狀端部,其係藉由該第二軸 承12可旋轉地支撐。該外部螺紋區段i〇c與該齒條15上 之突出部份15b咬合’追將在下面敘述,以致當旋轉該導 螺桿軸桿10時,該齒條15係在該軸向中線性地移動。 該角度構件11包含彼此一體成形之平坦頂板部份11a 、一支臂部份lib、及一保持部份11c。該頂板部份iia 具有孔洞Hd及lie、定位部份Ilf與llg,及孔洞llh 與lli。該保持部份11c具有孔洞llj及Ilk。 設在該定子1之第一外磁極部份la的端部之突出部 份le及設在該該定子1之第二外磁極部份lb的端部之突 出部份1 f,係分別插入該頂板部份1 1 a中所形成之孔洞 lid與lie,且譬如藉著雷射焊接、塡隙等固定在適當位 置。該支臂部份Ub係藉由沿著該頂板部份11a的一邊緣 在一直角(於該組裝狀態中,在平行於該導螺桿軸桿1〇 之方向中)彎曲與該頂板部份11a —體成形。該保持部份 11c係藉由沿著該支臂部份lib的一邊緣在一直角(在平 行於該頂板部份11a之方向中)彎曲與該支臂部份lib — 體成形。 以此一使得該繞線管5被固持於該頂板部份Ua及該 定子1之間的方式,該頂扳部份Ha係固定至該定子1。 該繞線管5上之定位銷5d及5e係分別裝至該頂板部份 11a之定位部份Ilf及llg,藉此關於該頂板部份113定 -15- (13) (13)1332308 位該繞線管5。該孔洞llh係大約形成在該頂板部份na 之中心,且具有一大於該導螺桿軸桿10的導螺桿軸桿l〇c 之外徑的直徑。 在本具體實施例中’該導螺桿軸桿10及該鐵芯9被 提供當作分開之零組件,且係彼此固定。然而,該導螺桿 軸桿10與該鐵芯9亦可彼此一體成形,當作單一零組件 。當該導螺桿軸桿10及該鐵芯9被提供當作分開之零組 件時’根據日本工業標準(JIS),該導螺桿軸桿1〇可由 一像不銹鋼(SUS )之材料所製成,其係強固的,並具有 高耐磨性’且該鐵芯9可由柔軟之磁性材料所製成,諸如 根據JIS之SUY,其提供高磁性效率。當該導螺桿軸桿1〇 及該鐵芯9係彼此一體成形爲單一零組件時,該成本可減 少,因爲零組件之數目減少。此外,能增加該鐵芯9及該 導螺桿軸桿1 〇間之同軸性。 該第二軸承12係附接至該角度構件U的保持部份 11c中所形成之孔洞Ilk。該第二軸承12以可旋轉之方式 保持該導螺桿軸桿10之第二軸桿區段l〇b。 —軸桿下壓彈簧13係附接至該角度構件11之保持部 份11c。該導螺桿軸桿1〇的第二軸桿部份〗〇b之凸出或半 球狀端部係藉著該軸桿下壓彈簧13所推進,使得該導螺 桿軸桿10係於該軸向中偏向。該軸桿下壓彈簧13亦具有 防止該齒條-保持棒14釋放之作用。 該齒條-保持棒14係附接至該頂板部份Ua中所形成 之孔洞1Π及該角度構件11的保持部份11c中所形成之 孔洞Uj,並以可旋轉之方式支撐該齒條15。 -16· (14) . (14) .1332308 該齒條15具有一軸桿孔洞15a、該等突出部份1 5b、 —支臂15c、一輸出構件15d、及一彈簧附接件15e。該齒 條-保持棒14係插入穿過及裝至該軸桿孔洞15a。該等突 出部份l5b與該導螺桿軸桿10之外螺紋部份l〇c咬合。 該支臂15c具有一彈簧特色,並將該導螺桿軸桿10之外 螺紋部份l〇c固持於該支臂15c及該等突出部份15b之間 。一齒條-下壓彈簧16之第一端部16a係附接至該支臂 15c。該輸出構件15d在其一端部具有一凸出或球狀形狀 ,且將該導螺桿軸桿10之旋轉當作一驅動力傳送至一外 部零組件。該齒條-下壓彈簧1 6之第二端部1 6b係附接至 該彈簧附接件15e。 該齒條-下壓彈簧16之第一端部16a係附接至該齒條 15之支臂15c,且該齒條-下壓彈簧16之第二端部16b係 附接至該齒條15之彈簧附接件15e。因此,該齒條-下壓 彈簧16將該齒條15之突出部份15b壓抵靠著該導螺桿軸 桿10之外部螺紋區段10c。 藉著將該第一軸桿區段l〇a之半球狀端部帶入與該孔 洞2a之底部表面造成接觸,該導螺桿軸桿10係定位在該 軸向中,該孔洞係形成於該第一軸承2中。因此,防止該 導螺桿軸桿10在該軸向中移位,同時該導螺桿軸桿10旋 轉,且於該軸向中增加該齒條15之進給精度,該齒條與 該導螺桿軸桿10之外螺紋部份l〇c咬合。該軸桿·下壓彈 簧13亦防止該第二軸承12由該角度構件11中所形成之 孔洞1 1 k釋放。, 該定子1之第一外磁極部份la及第二外磁極部份lb -17- (15) . (15) .1332308 面朝該磁鐵8之外周邊表面,並在其間設有間隙。該鐵芯 9面朝該第一外磁極部份1的一部份、該導螺桿軸桿1〇、 及該第一軸承2形成第一內磁極部份。相同地,該鐵芯9 面朝該第二外磁極部份lb的一部份、該導螺桿軸桿1〇、 及該第一軸承2形成第二內磁極部份。 因此,當使該第一線圈3通電時,該第一外磁極部份 la及該第一內磁極部份被激磁至該相反之磁極,以致在該 等磁極及該磁鐵8之間產生通過該磁鐵8之磁通量。相同 地,當使該第二線圈4通電時,該第二外磁極部份lb及 該第二內磁極部份被激磁至該相反之磁極,以致在該等磁 極及該磁鐵8之間產生通過該磁鐵8之磁通量》 在本具體實施例中,於該磁鐵8之內周邊及該鐵芯9 之間提供一空氣間隙係不需要的,該鐵芯於該磁鐵8中形 成該等內磁極部份。因此,能減少該第一外磁極部份la 及該鐵芯9間之距離、與該第二外磁極部份lb及該鐵芯9 間之距離。其結果是,能減少一包含該第一線圈3、該第 一外磁極部份la、及該第一內磁極部份的磁性電路、及一 包含該第二線圈4、該第二外磁極部份lb、及該第二內磁 極部份的磁性電路之磁性阻抗。因此,該步進馬達之輸出 可增加。 在本具體實施例中,該第一內磁極部份及該第二內磁 極部份係藉著該鐵芯9、該導螺桿軸桿10、及該第一軸承 2所形成。如此,該轉子亦用作該等內磁極部份。因此, 該製造成本能減少。此外’該定子1係僅只藉著在一垂直 於該平板部份lc的方向中彎曲該第一外磁極部份la及該 -18- (16) . (16) .1332308 第二外磁極部份lb所形成。因此,該定子1可輕易地製 成,且該製造成本能減少。 在本具體實施例中,既然該磁鐵8係固定至該鐵芯9 之外周邊,如圖2所示’該磁鐵8具有高機械強度。此外 ,該鐵芯9用作背墊金屬,其減少該磁鐵8之內周邊部份 中的S及N磁極間之磁性阻抗。因此,該磁性電路之磁導 係數係增加。因此,甚至當該步進馬達被使用於高溫環境 中時,能減少由於退磁之磁性降級。 在本具體實施例中,僅只管理一沿著該磁鐵8之外周 邊的間隙。因此,能輕易地組裝該步進馬達之零組件。 此外,在本具體實施例中,該定子1之第一外磁極部 份la及第二外磁極部份lb具有一梳齒形狀,且在該步進 馬達之軸向中延伸。因此,能減少該步進馬達之最大外徑 (於圖4中之L1 )。 譬如,如果該外磁極部份係由在該磁鐵之徑向中延伸 之定子板所形成,該磁鐵必需形成在一平面式形狀中,且 該等線圈係於該徑向中捲繞。因此,即使該步進馬達之尺 寸可在該軸向中減少,其最大外徑係增加。 相較之下,根據本具體實施例,該步進馬達之最大外 徑(於圖4中之L1)係由該磁鐵8之直徑、該第一外磁 極部份la與該第二外磁極部份lb之厚度、及該第一線圈 3與該第二線圈4之捲繞寬度所決定。關於該捲繞寬度, 該第一及第二線圈3及4毗連該第一軸承2之部份係於該 徑向中在與該磁鐵8實質上相同之位置。因此,可減少該 步進馬達之最大外徑。 -19- (17) (17)1332308 在本具體實施例中,該第一外磁極部份la及該第二 外磁極部份lb係形成在一梳齒形狀中,其於該馬達之軸 向中延伸。因此’該第一線圈3、該第二線圈4、該磁鐵8 、及包含該鐵芯9與該導螺桿軸桿1〇之轉子可全部由一 方向(由圖1中之上面)組裝。因此,可有利於該組裝。 此外’根據本具體實施例中,該第一線圈3及該第二 線圈4兩者係捲繞於該繞線管5中,且該繞線管5亦具有 一蓋子之作用’用於蓋住該磁鐵8之外周邊表面》因此, 與該第一及第二線圈係捲繞著不同繞線管之案例、或該蓋 子係提供當作一分開零組件之案例作比較,能減少零組件 之數目與成本。 此外,根據本具體實施例,該步進馬達之最小外徑( 於圖4中之L2)係僅只由該磁鐵8之直徑、及該繞線管5 的外蓋部份5c之厚度所決定。因此,該步進馬達之最小 外徑(於圖4中之L2)能被設定至一接近該磁鐵8的外 徑之値。如此,可輕易地減少該步進馬達之最小外徑。 此外,根據本具體實施例,該角度構件11具有保持 該導螺桿軸桿10、於該軸向中蓋住該磁鐵8之一端面、及 於該角度構件U與該定子2之間固定該繞線管5的所有 功能之作用。 因此,與一角度構件係額外地朝後附接至一步進馬達 之結構作比較,能減少零組件之數目及成本。此外,該步 進馬達在該軸向中之尺寸可進一步減少。 此外,在本具體實施例中,該導螺桿軸桿10係藉著 該定子1及固定至該定子1之角度構件11所保持。因此 -20- (18) (18)1332308 ,可減少該二保持構件的同軸性中之移位。此外,該磁鐵 8的外周邊表面及該第一外磁極部份la與該第二外磁極部 份1 b的內周邊表面間之間隙可製成均勻的,以致能增加 該步進馬達的旋轉之穩定性。 此外,在本具體實施例中,該導螺桿軸桿10係該步 進馬達的一旋轉軸桿。因此,不像譬如一導螺桿軸桿係由 —旋轉軸桿分開地提供之結構,連接該導螺桿軸桿至一旋 轉軸桿係不需要的。因此,可避免當該導螺桿軸桿及該旋 轉軸桿被接合在一起時所發生之中心位移。如此,該步進 馬達的旋轉之穩定性可增加,並可大幅降低該成本》 此外,在本具體實施例中,該步進馬達包含與該導螺 桿軸桿10及該齒條-保持棒14咬合之齒條15。因此,當 其係經由該導螺桿軸桿10輸出時,該磁鐵8之旋轉能於 該軸向中被轉換成該齒條15之移動。因此,可藉著本具 體實施例之步進馬達施行譬如一透鏡的線性移動之步驟控 制,而不會使用一額外之機件、諸如一減速機。換句話說 ,可利用一線性驅動機件。如此,本具體實施例之結構具 有多用途。 其次,下文將參考圖4至7敘述根據本具體實施例的 驅動設備中所包含之步進馬達的特色及操作。 首先,將敘述該步進馬達之特色。 圖4係一俯視圖,說明在第一通電狀態中之步進馬達 。圖5係一俯視圖,說明在第二通電狀態中之步進馬達》 圖6係一俯視圖,說明在第三通電狀態中之步進馬達。圖 7係一俯視圖,說明在第四通電狀態中之步進馬達》 -21 - (19) (19)1332308 參考圖4至7,該磁鐵8之外周邊表面及內周邊表面 被沿著該圓周方向在一恆定之角度間隔分成複數部份(在 本具體實施例中爲六部份),該等部份被交替地極化成S 及N磁極。沿著該內周邊表面的一部份係極化成N磁極 ,其對應於一沿著該外周邊表面已極化成S磁極之部份。 反之,沿著該內周邊表面的一部份係極化成S磁極,其對 應於一沿著該外周邊表面已極化成N磁極之部份。 如圖4所示,配置該定子1之第一外磁極部份la及 第二外磁極部份lb,使得其相位係繞著該磁鐵8之旋轉中 心彼此移位達0。在此,0係決定爲(180°-180°/Ν),在 此Ν係該分開數目。在本具體實施例中,既然Ν係6,0 係計算爲150度。當0係設定至(180°-180°/Ν)時,能減 少圖4所示尺寸L2 (該步進馬達之最小外徑)。 如上面所述,在一垂直於該軸向之方向中,於不同之 角度範圍(在彼此移位達0之諸位置)中,該定子1之第 一外磁極部份la及第二外磁極部份lb面朝該磁鐵8之相 同表面(亦即,該外周邊表面)。因此,該磁鐵8之尺寸 能夠在該軸向中減少,且該步進馬達之尺寸亦可在該軸向 中減少。 當作該前述結構之一重要特色,當考慮沿著該磁鐵8 之外周邊表面的某一部份時,當該磁鐵8旋轉時,藉著該 第一線圏3所激磁之第一外磁極部份la所產生的磁通量 、及藉著該第二線圏4所激磁之第二外磁極部份lb所產 生的磁通量交替地影響該部份。既然該第一外磁極部份la 及該第二外磁極部份lb產生該磁通量,以便影響該磁鐵8 -22- (20) (20)1332308 之相同部份,能防止由於極化變化等之不利影響,並可確 保該步進馬達之性能。 其次,將在下面敘述該步進馬達之操作。 於圖4所示狀態中,使於一朝前方向中該第一線圈3 通電,以致該第一外磁極部份la被激磁至N磁極,且該 第一內磁極部份(該鐵芯9面朝該第一外磁極部份la的 一部份)被激磁至S磁極。此外,使該第二線圈4於該朝 前方向中通電,以致該第二外磁極部份lb被激磁至N磁 極,且該第二內磁極部份(該鐵芯9面朝該第二外磁極部 份lb的一部份)被激磁至S磁極(第一通電狀態)。 其次,改變圖4所示狀態,使得僅只顛倒該第二線圈 4之通電方向,以致該第二外磁極部份lb被激磁至S磁 極,且該第二內磁極部份被激磁至N磁極。因此,如圖5 所示,該磁鐵8係順時針旋轉達3 0度(第二通電狀態) 〇 其次,改變圖5所示狀態,使得顛倒該第一線圈3之 通電方向,以致該第一外磁極部份la被激磁至S磁極, 且該第一內磁極部份被激磁至N磁極。因此,如圖6所示 ,該磁鐵8係進一步順時針旋轉達30度(第三通電狀態 )。 其次,改變圖6所示狀態,使得僅只該第二線圈4之 通電方向係返回至向進,以致該第二外磁極部份lb被激 磁至N磁極,且該第一內磁極部份被激磁至S磁極。因此 ,如圖7所示,該磁鐵8係進一步順時針旋轉達30度( 第四通電狀態)。 -23- (21)1332308 同樣地’該第一線圈3及該第二線圈4之通電方向 連續地切換,以致該第一外磁極部份la及該第二外磁 部份lb在不同時機被激磁至S及N磁極。因此,該石兹 8係旋轉至一對應於該通電相位之位置。 如上面所述’根據本具體實施例,於該第一通電狀 中,該第一線圏3及該第二線圈4兩者係於該朝前方向 通電。於該第一通電狀態中,該第一線圈3係於該朝前 向中通電’且該第二線圈4係於該顛倒方向中通電。於 第三通電狀態中,該第一線圈3及該第二線圈4兩者係 該顛倒方向中通電。於該第四通電狀態中,該第_線圈 係於該顛倒方向中通電,且該第二線圈4係於該朝前方 中通電。如此,該通電狀態係於該順序中切換至該第— 電狀態、該第二通電狀態、該第三通電狀態、及該第四 電狀態,以便旋轉該磁鐵8。 該通電狀態亦可用以下之方式切換。亦即,於第五 電狀態中,該第一線圈3及該第二線圈4兩者係於該朝 方向中通電。於第六通電狀態中,該第一線圈3係於該 前方向中通電,且該第二線圈4係設定至一未通電狀態 於第七通電狀態中’該第一線圈3係於該朝前方向中通 ,且該第二線圈4係於該顛倒方向中通電。於第八通電 態中’該第一線圈3係設定至該未通電狀態,且該第二 圈4係於該顛倒方向中通電。如此,該通電狀態亦可於 順序中切換至該第五通電狀態、該第六通電狀態、該第 通電狀態、及該第八通電狀態。因此,該磁鐵8係旋轉 一對應於該通電相位之位置。 被 極 鐵 態 中 方 該 於 3 向 通 通 通 前 朝 〇 電 狀 線 該 七 至 -24- (22) (22)1332308 其次,將在下面敘述該磁鐵8、該第一外磁極部份ι£ 、及該第二外磁極部份1 b間之位置關係。 當該通電狀態係如上面所述切換至該第一通電狀態、 該第二通電狀態、該第三通電狀態、及該第四通電狀態時 ’該第一外磁極部份la及該第二外磁極部份ib被激磁之 磁極之交替地切換。 於圖4所不狀態中’該第一線圈3係於該朝前方向中 通電’以將該第一外磁極部份la激磁至N磁極,以致該 磁鐵8於該圖中承接一順時針之旋轉力量,並嘗試對齊該 第一外磁極部份la之中心與該磁鐵8的一極化部份(S磁 極部份)之中心。此外,該第二線圈4係於該朝前方向中 通電,以將該第二外磁極部份lb激磁至N磁極,以致該 磁鐵8亦於該圖中承接一逆時針之旋轉力量,並嘗試對齊 該第二外磁極部份lb之中心與該磁鐵8的一極化部份(S 磁極部份)之中心。 當使兩線圈通電時,施加至該磁鐵8之旋轉力量彼此 平衡,且該磁鐵8不會移動。此狀態係顯示在圖4中。當 該等線圈承接相同之通電電流量時,該第一外磁極部份la 之中心與該磁鐵8的極化部份(S磁極部份)之中心間之 相位差、及該第二外磁極部份lb之中心與該磁鐵8的極 化部份(S磁極部份)之中心間之相位差兩者係約1 5度 〇 當藉著切換該第二線圈4之通電方向改變圖4所示狀 態時,該第二外磁極部份lb被激磁至S磁極,且該磁鐵 8於該圖中承接一順時針旋轉力量,並嘗試對齊該第二外 -25- (23) (23)1332308 磁極部份1 b之中心與該磁鐵8的一極化部份(N磁極部 份)之中心。在此時,既然該第一線圈3之通電方向係連 續地設定至該朝前方向,該磁鐵8連續地承接該順時針旋 轉力量,並嘗試對齊該第一外磁極部份la之中心與該磁 鐵8的極化部份(S磁極部份)之中心。因此,該磁鐵8 開始由圖4所示狀態順時針旋轉。 當該磁鐵8係由圖4所示狀態旋轉達大約15度時, 該第一外磁極部份la之中心與該磁鐵8的極化部份(S磁 極部份)之中心對齊。在此時,該第二外磁極部份lb之 中心與該磁鐵8的極化部份(在該S磁極與N磁極部份之 間)間之邊界對齊,且產生進一步順時針方向旋轉該磁鐵 8之旋轉力量。然後,當該磁鐵8由該狀態進一步旋轉達 大約15度時,亦即,當該磁鐵8係由圖4所示狀態旋轉 達大約30度時,藉由該二線圈所施加之旋轉力量彼此平 衡,且該磁鐵8停止移動。此狀態係顯示在圖5中。 然後,當該第一線圈3之通電方向係由圖5所示狀態 切換至該顛倒方向時’該第一外磁極部份la被激磁至S 磁極,且該磁鐵8於該圖中承接一順時針旋轉力量’並嘗 試對齊該第一外磁極部份la之中心與該磁鐵8的極化部 份(N磁極部份)之中心。在此時’既然該第二線圈4之 通電方向係連續地設定至該顛倒方向’該磁鐵8連續地承 接該順時針旋轉力量,並嘗試對齊該第二外磁極部份1b 之中心與該磁鐵8的極化部份(N磁極部份)之中心。因 此,該磁鐵8開始由圖5所示狀態順時針旋轉。 當該磁鐵8係由圖5所示狀態旋轉達大約15度時’ -26- (24) (24)1332308 該第二外磁極部份lb之中心與該磁鐵8之極化部份(N 磁極部份)的中心對齊。在此時,該第一外磁極部份la 之中心與該磁鐵8的極化部份(在該s磁極與N磁極部份 之間)間之邊界對齊’且產生進一步順時針方向旋轉該磁 鐵8之旋轉力量。然後,當該磁鐵8由該狀態進一步旋轉 達大約15度時’亦即’當該磁鐵8係由圖5所示狀態旋 轉達大約30度時,藉由該二線圈所施加之旋轉力量彼此 平衡,且該磁鐵8停止移動。此狀態係顯示在圖6中。 然後’當該第二線圈4之通電方向係由圖6所示狀態 切換至該朝前方向時’該第二外磁極部份lb被激磁至N 磁極’且該磁鐵8於該圖中承接一順時針旋轉力量,並嘗 試對齊該第二外磁極部份lb之中心與該磁鐵8的極化部 份(S磁極部份)之中心。在此時,既然該第一線圈3之 通電方向係連續地設定至該顛倒方向,該磁鐵8連續地承 接該順時針旋轉力量,並嘗試對齊該第一外磁極部份la 之中心與該磁鐵8的極化部份(N磁極部份)之中心。因 此,該磁鐵8開始由圖6所示狀態順時針旋轉。 當該磁鐵8係由圖6所示狀態旋轉達大約15度時, 該第一外磁極部份la之中心與該磁鐵8之極化部份(N 磁極部份)的中心對齊。在此時,該第二外磁極部份lb 之中心與該磁鐵8的極化部份(在該S磁極與N磁極部份 之間)間之邊界對齊’且產生進一步順時針方向旋轉該磁 鐵8之旋轉力量。然後,當該磁鐵8由該狀態進—步旋轉 達大約15度時,亦即,當該磁鐵8係由圖6所示狀態旋 轉達大約30度時’藉由該二線圈所施加之旋轉力量彼此 -27- (25) (25)1332308 平衡,且該磁鐵8停止移動。此狀態係顯示在圖7中。 其次,下文將參考圖8及9敘述包含於根據本具體實 施例的驅動設備中之步進馬達及一筒體間之連接。 圖8係一分解透視圖,說明根據本具體實施例之驅動 設備,且圖9係一縱向剖視圖,說明一將包含於圖8所示 驅動設備中之步進馬達及該筒體彼此連接之連接單元。 於圖8中’包含於根據本具體實施例的驅動設備中之 步進馬達係標以Μ。 一筒體18具有一圓柱形狀,且一透鏡17係設置在該 筒體18中。該筒體18具有一軸桿孔洞i8a、一突出部份 18b' —彈賽附接件部份18c、及_齒條接觸部份18d。 一筒體-保持棒19係插入穿過該筒體18中所形成之 軸桿孔洞18a,且保持該筒體18,使得該筒體18可於該 透鏡17的一光軸方向中移動。 —筒體限制棒20係裝至該筒體18上之突出部份18b ,且限制該筒體18繞著該筒體-保持棒19旋轉。 因此,該同體18係藉者該同體保持棒19及該筒體限 制棒20所保持,使得該筒體18可於該光軸方向中移動。 —連接彈簧21係一具有二孔洞21a及21b之葉簧。 該連接彈簧21係以螺絲23及彈簧-下壓構件22固定 至該筒體18之彈簧附接件部份18c。 包含於該步進馬達Μ中之齒條15的輸出構件15在其 一端部具有一球狀部份。當該連接彈簧21係固定至該筒 體18之彈簧附接件部份18c時,定位該連接彈簧21,使 得在其中所形成之孔洞2lb與該輸出構件15d之球狀部份 -28- (26) (26)1332308 造成接觸。該連接彈簧21以一力量推進該齒條15之輸出 構件15d抵靠著該筒體18之齒條接觸部份18d,該力量比 固定該透鏡17的筒體18之重量較大。因此,當該齒條15 在光軸方向中線性地移動時,固定該透鏡17之筒體18立 刻順著該齒條15及在該光軸方向中線性地移動。 該連接彈簧21中所形成之孔洞21a的直徑係大於該 螺絲23之外徑,且因此可稍微地調整該連接彈簧21附接 至該筒體18之位置。當該步進馬達Μ及該筒體18間之相 對位置包含在一垂直於該驅動方向(該光軸之方向)的方 向中之誤差時,調整該連接彈簧21附接至該筒體18之位 置,使得該孔洞21b之整個圓周與該輸出構件15d之球狀 部份造成接觸。因此,防止該筒體18及該齒條15承接一 用作驅動負載之扭轉力。 此外,該連接彈簧21中所形成之孔洞21b具有一圓 形之形狀,且此孔洞21b與該輸出構件15d之球狀部份造 成接觸。因此,該齒條15能藉著該連接彈簧21被推進抵 靠著該筒體1 8,而沒有背隙,並可輕易地定位該連接彈簧 21。只要該孔洞21b具有一圓形之形狀,該孔洞21b穿過 該連接彈簧21係不需要的,且該孔洞21b亦可形成爲一 凹部。既然使用該上述連接結構,譬如縱使於該齒條15 及該齒條-保持棒1 4之間有一大裝配背隙,該背隙可被吸 收,且該筒體18可於該光軸之方向中以高準確性被穩定 地驅動。因此,該齒條15及該齒條-保持棒14之裝入長 度能減少,且該筒體18可於該光軸之方向中以高準確性 被穩定地驅動,即使當該步進馬達Μ之尺寸係於該軸向中 -29- (27) (27)1332308 減少時。 當該連接彈簧21係附接至該筒體18時,該連接彈簧 21能由該光軸方向附接,類似於將該筒體18附接至該筒 體-保持棒19之製程。因此,有利於組裝。能附接該連接 彈簧21,使得在該步進馬達Μ係由該光軸方向附接至該 筒體18之後,該輸出構件15d係置於該連接彈簧21及該 筒體18之間。另一選擇係,該步進馬達Μ能由一垂直於 該光軸之方向(由該連接彈簧21之側面)附接,使得在 該連接彈簧21係附接至該筒體18之後,該輸出構件15d 係置於該連接彈簧21及該筒體18的齒條接觸部份18d之 間。如此,於該組裝製程中有一高自由度。 此外,既然該連接彈簧21具有一簡單之板形,且在 其中形成諸孔洞,該成本係低的。 如上面所述,根據本具體實施例,設計該驅動設備中 所包含之步進馬達Μ的結構,使得該磁鐵8係固定至該轉 子(該導螺桿軸桿10與該鐵芯9)之外周邊,該轉子配置 於該定子1的第一外磁極部份la及第二外磁極部份lb之 間。因此,該磁鐵8具有高機械強度。此外,該轉子亦具 有該等內磁極部份之作用,且於該磁鐵8及該等內磁極部 份之間提供間隙係不需要的。其結果是,該磁性阻抗能減 少,且該步進馬達Μ之輸出能被改善。 設計該步進馬達Μ之結構,使得其外徑係僅只藉由該 磁鐵8之直徑及該繞線管5的外蓋部份5c之厚度所決定 。此外,該定子1之第一外磁極部份la及第二外磁極部 份lb係形成在一梳齒形狀中,以便於該步進馬達μ之軸 -30- (28) (28)1332308 向中延伸,且該第一線圈3及該第二線圈4係配置在實質 上相同的平面上。因此,該步進馬達Μ之外徑及其於該軸 向中之尺寸能減少。如此,該步進馬達Μ之整個尺寸能減 少。 此外,既然保持該導螺桿軸桿10之角度構件11蓋住 該磁鐵8的一端面,使用一額外之頂板係不需要的。此外 ,與一角度構件係額外地附接至該步進馬達之結構作比較 ,該步進馬達Μ於其軸向中之尺寸能減少。因此,該步進 馬達Μ之尺寸及成本能減少。 此外,既然該導螺桿軸桿10係藉著該定子1及固定 至該定子1之角度構件11所保持,可減少該二保持構件 的同軸性中之移位。此外,該磁鐵的外周邊表面及該第一 與第二外磁極部份的內周邊表面間之間隙可製成均勻的, 並能增加該步進馬達Μ的旋轉之穩定性。 此外,該導螺桿軸桿10係該步進馬達Μ的一旋轉軸 桿。因此,不像譬如一導螺桿軸桿係由一旋轉軸桿分開地 提供之結構,連接該導螺桿軸桿至一旋轉軸桿係不需要的 。因此,可避免當該導螺桿軸桿及該旋轉軸桿被接合在一 起時所發生之中心位移。如此,該步進馬達Μ的旋轉之穩 定性可增加,並可大幅降低該成本。 此外,該步進馬達Μ包含該齒條15及該齒條-保持棒 14,以致當其係經由該導螺桿軸桿10輸出時,該磁鐵8 之旋轉能被轉換成該齒條15於該軸向中之移動。因此, 可藉著該步進馬達Μ施行譬如一透鏡的線性移動之步驟控 制,而不會使用一額外之機件、諸如一減速機。 -31 - (29) (29)1332308 此外,根據本具體實施例,可稍微地調整該連接彈簧 21附接至該筒體18之位置。甚至當該步進馬達Μ及該筒 體18間之相對位置包含在一垂直於該驅動方向(該光軸 之方向)的方向中之誤差時,藉著調整該連接彈簧21附 接至該筒體18之位置,可防止該筒體18及該齒條15承 接一扭轉力。 此外,該連接彈簧21中所形成之孔洞21a具有一圓 形之形狀,且此孔洞21a與該輸出構件15d之球狀部份造 成接觸。因此,能吸收背隙,且該齒條1 5能藉著該連接 彈簧21被推進抵靠著該筒體18,而沒有背隙。此外,該 連接彈簧21可被輕易地定位,且該筒體18可於該光軸之 方向中以高準確性被穩定地驅動。 該步進馬達Μ能由該光軸之方向或由一垂直於該光軸 之方向附接至該筒體18。因此,於該組裝製程中有一高自 由度。 上述效果係藉著本具體實施例之結構所獲得,其使用 小、價格便宜、高功率、而於軸向中具有小尺寸的步進馬 達,提供一以高準確性平順地驅動光學零組件之驅動設備 其他具體實施例 雖然用於該光學零組件之驅動設備包含具有一根據該 上述第一具體實施例的導螺桿之步進馬達,本發明不限於 此。 雖然已參考示範具體實施例敘述本發明,將了解本發 -32- (30) (30)1332308 明不限於所揭示之示範具體實施例。以下申請專利之範® 將被給與最槪括之解釋,以便涵括所有修改、同等結構及 功能。 【圖式簡單說明】 圖1係一分解透視圖,根據本發明之一具體實施例說 明一包含於驅動設備中之步進馬達。 圖2係一縱向剖視圖,說明取自圖〗沿著一通過包含 於該步進馬達中之二線圈的平面所示之步進馬達。 圖3係一縱向剖視圖,說明取自圖1沿著一通過包含 於該步進馬達中之二線圈的平面所示之步進馬達。 圖4係一俯視圖,說明圖1所示步進馬達於第一通電 狀態中之內部結構。 圖5係一俯視圖’說明圖1所示步進馬達於第二通電 狀態中之內部結構。 圖6係一俯視圖’說明圖1所示步進馬達於第三通電 狀態中之內部結構。 圖7係一俯視圖,說明圖1所示步進馬達於第四通電 狀態中之內部結構。 圖8係一分解透視圖,根據本發明之一具體實施例說 明該驅動設備。 圖9係一縱向剖視圖,說明一將包含於圖8所示驅動 設備中之步進馬達連接至一筒體的連接單元。 圖10係一分解透視圖,根據第一傳統之先前技藝範 例說明一步進馬達》 -33- (31) (31)1332308 圖11係一縱向剖視圖,說明圖10所不步進馬達。 【主要元件之符號說明】 1 :定子 1 a :第一外磁極部份 1 b :第二外磁極部份 1 c :平板部份 1 d :孔洞 1 e :突出部份 1 f :突出部份 2 :第一軸承 2a :軸桿孔洞 2b :固定部份 3 :第一線圈 4 :第二線圈 5 =繞線管 5a:第一繞線管部份 5b :第二繞線管部份 5 c :外蓋部份 5 d :定位銷 5 e :定位銷 6 :端部栓銷 7 :端部栓銷 8 :磁鐵 8a :內周邊部份 -34- (32) (32)1332308 9 :鐵芯 9a :孔洞 1 0 ‘·導螺桿軸桿 10a :第一軸桿區段 10b :第二軸桿區段 10c:外螺紋區段 1 1 :角度構件 1 1 a :頂板部份 1 1 b :支臂部份 1 1 c :保持部份 1 1 d :孔洞 1 1 e :孔洞 1 1 f :定位部份 1 1 g :定位部份 1 1 h :孔洞 1 1 i :孔洞 1 U :孔洞 1 1 k :孔洞 12 :第二軸承 1 3 :軸桿下壓彈簧 14 :齒條·保持棒 1 5 :齒條 15a :軸桿孔洞 15b :突出部份 1 5c :支臂 -35- (33) (33)1332308 1 5 d :輸出構件 1 5 e :彈簧附接件 16 :齒條-下壓彈簧 16a :第一端部 16b :第二端部 17 :透鏡 1 8 :筒體 1 8 a :軸桿孔洞 1 8b :突出部份 1 8 c :彈簧附接件部份 1 8 d :齒條接觸部份 19 :筒體保持棒 20 =筒體限制棒 2 1 :連接彈簧 2 1 a :孔洞 2 1 b :孔洞 22 :彈簧-下壓構件 2 3 :螺絲 101a:第一外磁極部份 101b:第二外磁極部份 101c _平板部份 1 02 :第一線圈 1 04 :第二線圈 106 :圓柱形磁鐵 107 :轉子軸桿 -36- (34) (34)1332308
108 :蓋子 1 0 9 :軸承 1 1 0 :軸承 Μ :步進馬達

Claims (1)

1332308 汊 ---- \fl 9賡泰修⑻正替換f 十、申請專利範圍 第95 1 1 9709號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國98年6月9日修正 1· 一種驅動設備,包含: —步進馬達,其包含一能夠繞著轉軸旋轉之轉子、一 隨同該轉子旋轉之導螺桿、及一與該導螺桿咬合之齒條, Φ 且該齒條包含一具有凸出或至少局部球狀的端部之輸出構 件: 一保持構件,固定至該步進馬達且保持該導螺桿的端 部,使得該導螺桿可旋轉; 一齒條保持棒,被附接至該保持構件並支撐該齒條, 使得該齒條可在平行於該導螺桿之軸的方向中運動: 一導引構件,其平行於該導螺桿而設; 一傳動構件,其係被該導引構件保持及能夠線性地運 ▲ 動;及 • · •一彈簧構件,其附接至該傳動構件及將該齒條連接至 該傳動構件, 其中該彈簧構件包含一嚙合部份,該嚙合部份推進該 輸出構件之端部抵靠著該傳動構件。 2. 如申請專利範圍第1項之驅動設備,其中該彈簧 構件推進該輸出構件之端部的方向係實質上與該傳動構件 被傳動的方向相同。 3. 如申請專利範圍第1項之驅動設備,其中該彈簧 構件之嚙合部份包含一圓形孔洞或凹部 1332308 98. t 4. 如申請專利範圍第2項之驅動設備,其 構件係附接至該傳動構件,使得一附接該彈簧構 係可在一方向中調整,該方向垂直於該傳動構件 方向。 5. 如申請專利範圍第1項之驅動設備,其 馬達包含= 一定子,其具有第一外磁極部份及第二外磁 該等磁極部份沿著該轉軸延伸,且係在該定子之 定子整合: 該轉子係由柔軟之磁性材料所製成,其係設 一外磁極部份及該第二外磁極部份之間,且係在 一端藉由該定子可旋轉地保持,使該導螺桿介於 該定子之間,並具有一附接至該轉子之外周邊的 第一線圈與第二線圈,其分別於該磁鐵及該 一區域沿著該轉子之轉軸捲繞著該第一外磁極部 二外磁極部份。 6. 如申請專利範圍第5項之驅動設備,其 件固定至該定子以便覆蓋。 .09 中該彈簧 件之位置 被傳動的 中該步進 極部份, 兩端與該 置於該第 該轉子之 該轉子及 兹鐵;及 定子間之 份及該第 中保持構
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