TWI399014B - 步進馬達及電子機器（二） - Google Patents

Description

步進馬達及電子機器(二) 發明領域

本發明係有關於一種用於進行數位照相機或具有照相機之行動電話等之聚焦或變焦等透鏡驅動之驅動源之步進馬達及具有該步進馬達之電子機器者。

發明背景

步進馬達之與數位控制系統之整合性優異，而在最近數位照相機或具有照相機之行動電話等電子機器中，頻繁利用作進行聚焦或變焦等透鏡驅動之驅動源。特別是爪極式之步進馬達由於易減低製造成本，控制亦容易，故更頻繁地被使用。

此爪極式步進馬達提供各種形式，例如有於形成杯狀之殼體內組裝2個定子(A相定子、B相定子)之2相PM型步進馬達(例如參照日本專利公開公報2004-289961號及日本專利公開公報2001-78419號)及未利用殼體之2相PM型步進馬達(例如參照日本專利公開公報平3-112356號)等。

如第7圖所示，利用殼體之2相PM型步進馬達30包含有由於圓周方向R多極磁化之圓筒狀永久磁鐵31構成之轉子32、配置成以包圍該轉子32周圍之狀態，於轉子32之軸線L方向重疊之A相定子33及B相定子34、將A相定子33及B相定子34收納於內部之殼體35，以該殼體35為蓋，將轉子32支撐成可旋轉之托架36。

又，A相定子33及B相定子34為相同之結構，並具有將線圈捲線41捲繞於由樹脂材料形成之環狀捲線軸40外周而構成之激磁線圈42、沿軸線L方向從兩側夾住該激磁線圈42之一對軛43。

於該一對軛43分別形成複數磁極齒44，該等磁極齒一面為形成於捲線軸40內周面之引導溝引導，一面從兩側夾住捲線軸40。此時一對軛43之磁極齒44以非接觸狀態依序排列於圓周方向R，而以齒距錯開之狀態組合於捲線軸40。

又，殼體35之內周面與一對軛43之外周接觸。又，捲繞於激磁線圈42之線圈捲線41之終端連接於捲線軸40之外部連接端子45，可與電路零件等未圖示之外部零件電性接觸。此外，捲線軸40之外部連接端子45通過形成於殼體35之未圖示之缺口部而露出至外部。

另一方面，未利用殼體35之2相PM型步進馬達50以內軛52與形成杯狀之外軛53構成1個軛單元51，並構造成以此2個軛52、53包圍激磁線圈42周圍。

又，此步進馬達50固定而以一對托架54從兩側夾住2軛單元51。

此外，在第8圖中，與第7圖所示之步進馬達30相同之結構要件附上相同標號，而省略其說明。

然而，記載於上述日本專利公開公報2004-289961號及日本專利公開公報2001-78419號之習知步進馬達具有以下課題。

即，利用殼體之步進馬達如第7圖所示由於殼體35以與 A相定子33及B相定子34相同之構件構成，故具有A相定子33或B相定子34其中之一之來自轉子磁鐵之磁通流動對另一相造成影響之弊端。

具體而言，使用第9圖所示之磁性等效電路之例示圖說明。首先，接收來自轉子磁鐵之磁通，相位分別錯開90度之磁通流至各定子33、34。此時，理想情形為其中之一定子33(34)之磁通流動不干擾另一定子34(33)之磁通流動而以獨立狀態流動。

然而，在習知步進馬達30如上述呈藉由殼體35，連接兩定子33、34之磁性電路之狀態。又，除此之外，各零件間之接觸部份必須具有磁性電阻。即，一對軛43與殼體35接觸之處(P1)(4處)及一對軛43面接觸之處(P2)(1處)，共計5處之部份形成磁性電阻。

是故，磁通之流動非理想狀態，定子33、34間之磁性相互干擾大，而難以減低殘留轉矩(起動轉矩(detent torque))。結果，轉矩脈動亦大，而無法獲得平順之旋轉，易產生振動或噪音。

特別是除了5處之磁性電阻外，由於有藉由殼體35之直接磁通之流入，故此問題顯著。

另一方面，有關第8圖所示未利用殼體之步進馬達50無藉由殼體35之直接磁通之流入，而如第10圖所示，各軛單元51之內軛52與外軛53接觸之處(P3)(2處)、兩軛單元51之外軛53間接觸之處(P4)(1處)、兩軛單元51之內軛52面接觸之處(P5)(1處)，共計4處之部份形成磁性電阻。

因此，雖未達利用殼體35之步進馬達之程度，但乃易受磁性之相互干擾之影響，而難以減低殘留轉矩。結果，同樣地易產生振動或噪音等。

發明概要

本發明即是考慮此種情況而發明者，其目的在於提供一種可大幅縮小磁性之相互干擾，而可減低殘留轉矩，且以平順之旋轉，謀求低振動化、低噪音化之步進馬達及具有該步進馬達之電子機器。

本發明為解決前述課題，而提供以下方法。

本發明之步進馬達係包含有具有於圓周方向多極磁化之圓筒狀永久磁鐵之轉子、呈環狀且配置成以包圍該轉子周圍之狀態，於轉子之軸線方向相互重疊之第1及第2軛單元及沿前述軸線方向從兩側夾住前述第1及第2軛單元，且將前述轉子支撐成可環繞軸線旋轉之一對蓋構件；且前述第1及第2軛單元分別具有環狀激磁線圈、外軛及組合於前述外軛之內軛，該外軛係具有以前述軸線為中心而形成圓筒狀，且可將前述激磁線圈收納於內部之外筒部、從該外筒部之一端側外緣朝向軸線方向而於預定距離彎折90度之背面部及從該背面部朝向軸線方向彎折90度，於前述激磁線圈之圓周方向間隔一定間隔而形成之複數磁極齒，該內軛具有以前述軸線為中心而形成環狀之環部及從該環部內周側朝向前述軸線方向彎折90度，於前述激磁線圈之圓周方向間隔一定間隔而形成，且對前述外軛之磁極齒以非接 觸狀態交互等間隔排列之複數磁極齒，前述第1及第2軛單元以使各前述背面部間面接觸之狀態重疊。

此發明之步進馬達為爪極式2相PM型步進馬達，其係由具有永久磁鐵之轉子、作為A相定子之第1軛單元、作為B相定子之第2軛單元、沿軸線方向從兩側夾住兩軛單元，且將轉子支撐成可環繞軸線旋轉之一對蓋構件構成。

特別是不是習知利用殼體之類型，而是為具有以外軛及內軛包圍激磁線圈而構成之第1及第2軛單元之步進馬達。即，激磁線圈收納於外軛之外筒部與複數磁極齒之間。此時，呈激磁線圈載置於連接外筒部一端側及磁極齒之背面部上之狀態。且，在此狀態內軛組合於外軛，而呈激磁線圈為內軛與外軛包圍之狀態。是故，以內軛與外軛構成激磁線圈產生之磁通之磁性電路。此外，此時，內軛之磁極齒與外軛之磁極齒以相互非接觸狀態於圓周方向交互等間排列而組合。

又，如此構成之第1及第2軛單元以各背面部面接觸之狀態重疊而配設。即，呈以外筒部、背面部及磁極齒而截面呈U字形之外軛以背面部面接觸而重疊之狀態。

是故，形成磁性電阻之接觸部份為各外軛面接觸之處、各軛單元之內軛與外軛接觸之處(外軛之外筒部與內軛之環部接觸之處)，共計3處。藉此，相較於利用習知之殼體，具有5處磁性電阻之例或未使用殼體之習知另一具有4處磁性電阻之習知步進馬達，可減少磁性電阻之產生處。

又，不僅可減少磁性電阻產生處，當著重於兩軛單元 間之磁通流入時，習知因各內軛接觸之處及各外軛接觸之處之2處，產生了磁通之流入，而本發明之步進馬達僅在各外軛之接觸之1處產生磁通之流入。

結果，相較於未使用習知殼體之步進馬達，由於可抑制磁性之相互干擾，故不易受到兩軛單元產生之磁通之影響。是故，可減低殘留轉矩之影響，實現平順之旋轉，而可謀求低振動化及低噪音化。

又，在上述本發明之步進馬達中，前述激磁線圈亦可具有以非磁性材料形成環狀，且具有外部連接端子之捲線軸、捲繞於該捲線軸外周面，同時，其末端連接於前述外部連接端子之線圈捲線；且於前述捲線軸之內周面形成分別引導前述外軛及前述內軛之磁極齒，而排列於預定位置之引導溝。

在此發明之步進馬達中，由於藉於捲線軸之外周面捲繞線圈捲線，可製造激磁線圈，故製造容易。又，可確實獲得預定之捲數及大小之激磁線圈。進一步，由於捲線軸具有外部連接端子，故藉纏繞線圈捲線之末端，可確實地與電路零件等外部零件電性連接。

特別是由於於捲線軸之內周面形成引導各軛之磁極齒之引導溝，故當將外軛、激磁線圈及內軛組合時，可輕易且確實地將各磁極齒以非接觸狀態於圓周方向交互等間排列而排列。是故，可進行高精確度之組裝。藉此，可減少無謂之磁性洩漏，而可提高轉矩性能。

又，本發明之電子機器具有上述本發明之步進馬達。

在此發明之電子機器中，由於具有相較於習知可減低殘留轉矩，且平順旋轉而提高了低振動化及低噪音化之步進馬達，故利用該步進馬達之驅動力，驅動各種機構時，可更安靜且平順地驅動。是故，可提高性能及信賴性。

又，本發明之電子機器包含有照相機模組，該照相機模組具有配置成可沿光軸移動之透鏡體、隨著前述轉子之旋轉使前述透鏡體沿前述光軸移動之透鏡驅動機構、配置於前述光軸上之拍攝元件。

在此發明之電子機器中，當使轉子旋轉時，透鏡驅動機構作動，而使透鏡體沿光軸自在地移動。藉此，可任意調整配置於光軸上之拍攝元件及透鏡體之距離。藉此，可一面進行聚焦或變焦等，一面拍攝。特別是由於利用提高了低振動化及低噪音化之步進馬達，故可以更安靜且平順之動作進行聚焦或變焦等。

根據本發明之步進馬達，可大幅縮小磁性之相互干擾，而可減低殘留轉矩，且以平順之旋轉，謀求低振動化、低噪音化。

又，根據本發明之電子機器，當利用步進馬達之驅動力，驅動各種機構時，可更安靜且平順地驅動，而可提高性能及信賴性。

圖式簡單說明

第1圖係顯示具有本發明步進馬達之電子機器一實施形態之截面圖。

第2圖係顯示第1圖所示之步進馬達一實施形態之截面 圖。

第3圖係顯示第2圖所示之步進馬達之分解立體圖。

第4圖係顯示第2圖所示之步進馬達之捲線軸之立體圖。

第5圖係例示顯示第1圖所示之步進馬達之磁性之等效電路者。

第6圖係使第2圖所示之步進馬達作動時，轉子旋轉角對殘留轉矩之變化圖。

第7圖係顯示具有殼體之習知步進馬達一例之截面圖。

第8圖係顯示不具有殼體之習知步進馬達一例之截面圖。

第9圖係例示顯示第7圖所示之步進馬達之磁性等效電路者。

第10圖係例示顯示第8圖所示之步進馬達之磁性等效電路者。

較佳實施例之詳細說明

以下，參照第1圖至第6圖，說明本發明步進馬達及電子機器之一實施形態。

如第1圖所示，本實施形態具照相機之行動電話(電子機器)100包含有步進馬達1及照相機模組104，該照相機模組具有配置成可沿光軸L1移動之透鏡體101、隨著步進馬達1之後述轉子3之旋轉，使透鏡體101沿光軸移動之透鏡驅動機構102及配置於光軸L1上之拍攝元件103。

如第2圖及第3圖所示，上述步進馬達1為爪極式之2相PM型步進馬達，並具有具有於圓周方向R多極磁化之圓筒狀永久磁鐵2之轉子3、呈環狀且配置成以包圍該轉子3周圍之狀態，於轉子3之軸線L方向相互重疊之第1軛單元4及第2軛單元5、沿軸線L方向從兩側夾住第1及第2軛單元4、5，且將轉子3支撐成可環繞軸線L旋轉之一對板體(蓋部構件)6、7。

上述永久磁鐵2形成圓筒狀而包圍於軸線L方向之軸8之周圍，且相對於該軸8固定成一體。又，此永久磁鐵2具有磁性而於圓周方向R磁極分割為8個，且極性相互不同。即，以此永久磁鐵2及軸8構成轉子3。

此外，軸8與永久磁鐵2之間存在接著劑等而固定。

上述第1軛單元4及第2軛單元5為相同結構。是故，在此，就第1軛單元4詳細說明。

此第1軛單元4係作為A相定子者，其具有以第3圖所示之捲線軸10及捲繞於該捲線軸10外周之線圈捲線11構成之環狀激磁線圈12、外軛13、內軛14。

上述捲線軸10以樹脂性材料形成環狀，於外周部形成可捲繞線圈捲線11之溝部10a，同時，於內周面形成分別引導內軛14及外軛13之後述磁極齒(爪極、感應器)13c、14c，而排列於預定位置之引導溝10b。

又，於捲線軸10之外周設置突出於外側之突起部10c，於該突起部10c設置連接線圈捲線11之末端，同時電性連接於電路零件等圖中未示之外部零件之金屬製外部連接端子 10d。捲繞於捲線軸10之溝部10a之線圈捲線11如第2圖所示為不致從捲線軸10外周突出至外側，而捲繞成收納在溝部10a之深度以內。

上述外軛13具有以純鐵等磁性體之金屬材料以上述軸線L為中心而形成圓筒狀，且可將激磁線圈12收納於內部之外筒部13a、從該外筒部13a之一端側外緣朝向軸線方向L而於預定距離彎折90度之背面部13b及從該背面部13b朝向軸線L方向於預定距離彎折90度，並一面為捲線軸10之引導溝10b所引導，一面以於捲線軸10之內周面相對配置之狀態於圓周方向間隔一定間隔而形成之磁極齒13c。

此外，在本實施形態中，以於圓周方向R間隔一定間隔排列4個而形成磁極齒13c之情形為例。

外筒部13a以較激磁線圈12之高度及外徑稍大之尺寸形成，於另一端側之外緣形成相對於軸線L方向將內軛17定位之段部13d。又，於外筒部13a之一部份形成相對於圓周方向R將內軛14定位，同時，使捲線軸10之突起部10c嵌合，而相對於軸線L方向及圓周方向R2方向將激磁線圈定位之缺口部13e。有關該等定位後述將詳細說明。

背面部13b依激磁線圈12之厚度從外筒部13a一端側之外緣朝向軸線L彎曲。即，彎折成於外筒部13a與磁極齒13c間具有可收納激磁線圈12之間隔。

磁極齒13c設置於位於外筒部13a之內側，且調整長度而使前端位於段部13d附近。又，設置成寬度朝前端逐漸縮小，亦即形成梯形。然後，如上述，當於磁極齒13c與外筒 部13a間收納激磁線圈12時，各磁極齒13c一面為捲線軸10之引導溝10b所引導，一面相對配置於捲線軸10之內周面。

內軛14與外軛13同樣地以純鐵等磁性體之金屬材料形成，與上述背面部13b同樣地以軸線L為中心而形成環狀之環部14a及從該環部14a內周側朝向軸線L方向於預定距離彎折90度，一面為捲線軸10之引導溝10b所引導，一面相對配置於捲線軸10之內周面，而於圓周方向R間隔一定間隔形成，同時，相對於外軛13之磁極齒13c以非接觸狀態於圓周方向R交互等間隔排列之磁極齒14c。

此外，在本實施形態中，內軛14之磁極齒14c亦與外軛13之磁極齒13c同樣地以設置成於圓周方向R間隔一定間隔而排列4個之情形為例。

又，當此內軛14組合於外軛13時，藉環部14a接觸外軛13之段部13d，而進行在軸線L方向之定位。

又，於環部14a之外周側一部份形成嵌合於外軛13之缺口部13e之突起部14b。藉此，可以將內軛14與外軛13相對於圓周方向R定位之狀態組合。

即，段部13d、缺口部13e及突起部14b構成將內軛14與外軛13組合時，將兩軛13、14定位之定位機構20。

又，內軛14之磁極齒14c與外軛13之磁極齒13c同樣地調整長度，而使前端位於背面部13b附近。又，設置成寬度朝前端逐漸縮小，亦即形成梯形。然後，各磁極齒14c相對配置於捲線軸10之內周面。

又，內軛14之磁極齒14c為捲線軸10之引導溝10b所引 導，以於將突起部14b嵌入缺口部13e時，進入外軛13之磁極齒13c間，亦即齒距錯開。藉此，組合外軛13及內軛14時，相互之磁極齒13c、14c如上述以非接觸狀態於圓周方向R交互等間隔排列。

如此構成作為A相定子之第1軛單元4及作為B相定子之第2軛單元5配置成以使外軛13之背面部13b面接觸之狀態重疊，以焊接相互接合。

此時，相對於軸線L方向，第1軛單元4之外軛13之磁極齒13c及第2軛單元5之內軛14之磁極齒14c錯開磁極齒齒距之1/4齒距而接合。然後，在此狀態，兩外軛13之缺口部13e相對於軸線L方向對齊。

又，一對板體6、7為以與外軛13之外徑相同大小形成之圓形板體，以從兩側夾住疊合之第1及第2軛單元4、5之狀態，藉熔接接合於各軛單元4、5。又，此一對板體6、7具有分別插通軸8，且以可環繞軸線L旋轉之狀態支撐之軸承部6a、7a。

如第1圖所示，如此構成之步進馬達連結於固定在第1支撐板110之馬達支撐構件111而固定。於此第1支撐板110連結以具有內部空間之狀態覆蓋第1支撐板110上面而截面形成U字形之蓋112。此外，以此第1支撐板110及蓋112構成照相機模組104之殼體113。

又，於第1支撐板110之裡面安裝封裝了圖中未示之控制部、馬達驅動器及信號處理部或上述拍攝元件103之電路基板114。其中，拍攝元件103調整設置位置，而收納於形 成在第1支撐板110之開口部110a內。此外，此拍攝元件103為CCD或MOS等半導體裝置。

此外，上述控制部具有CPU或記憶體等，控制拍攝元件103之動作，且總合地控制照相機模組104全部。又，馬達驅動器將電流分別提供給步進馬達1之各激磁線圈12之捲線末端。又，信號處理部處理從拍攝元件103輸出之信號，將之輸出至控制部。

於拍攝元件103上方配置透鏡體101。此透鏡體101以圓筒狀透鏡架部115、固定於該透鏡架部115內周面之1個或複數個透鏡R構成。拍攝元件103如上述調整位置，而配置於該等透鏡R之光軸L1上。於蓋112之位在透鏡R之光軸L1之處形成採光孔112a。

又，於透鏡架部115之外周設置一對凸部116、117，而中間隔著光軸L1相對。於該等一對凸部116、117形成一對引導軸118、119可插通之貫通孔或溝等引導孔116a、117a。

此一對引導軸118、119為圓棒，在中間隔著透鏡體101之位置配置成與光軸L1平行，兩端分別固定於蓋112及第1支撐板110。即，透鏡體101以為一對引導軸118、119支撐之狀態內藏於殼體113之內部空間內，且配置於拍攝元件103與採光孔112a間。然後，一對引導軸118、119與一對引導孔116a、117a間形成可滑動自如。藉此，成對透鏡可沿一對引導軸118、119而於光軸L1方向移動。

又，在一對凸部116、117中之一凸部116於遠離透鏡體 101之方向延伸而形成，其前端具有螺合於進給螺旋軸120之螺旋部120a之螺帽部116b。

此進給螺旋軸120於接近一對引導軸118、119中之一引導軸118之位置中，同樣地配置成與光軸L1平行。又，此進給螺旋軸120之兩端可旋轉地分別固定於蓋112及第1支撐板110。藉此，進給螺旋軸120可環繞與光軸L1平行之軸線L2旋轉。

又，於進給螺旋軸120之第1支撐板110側形成與該進給螺旋軸120一體成型之被動齒輪120b，其前面之蓋112側之部份作為於外周面形成有螺紋溝之螺旋部120a。如上述，於此螺旋部120a螺合其中一凸部116之螺帽部116b。此時，由於透鏡體101為一對引導軸118、119所支撐，故當使進給螺旋軸120環繞軸線L2旋轉時，螺帽部116b不致隨進給螺旋軸120旋轉，而於軸線L2方向移動。即，旋轉運動轉換為直線運動。

又，進給螺旋軸120之被動齒輪120b以傳動機構121為中介而與步進馬達1之軸8連結，而隨軸8之旋轉環繞軸線L2旋轉。

具體而言，於步進馬達1之軸8之一端側固定驅動齒輪122，而與中間齒輪123之輸入齒輪123a咬合。此外，步進馬達1之軸8之另一端側以可旋轉之狀態為固定於蓋112之圖中未示之軸承支撐。

上述中間齒輪123依序咬合於3個中間齒輪124、125、126。且，相鄰配置於進給螺旋軸120之中間齒輪126之輸出 齒輪126a與被動齒輪120b咬合。藉此，軸8之旋轉力為各中間齒輪123、124、125、156分3階段減速後，傳達至進給螺旋軸120。

又，各中間齒輪123以各軸構件130為中心而旋轉。該等各軸構件130之兩端分別可旋轉地支撐於第1支撐板110及相對配置於第1支撐板110之第2支撐板131，即，各中間齒輪123、124、125、126、驅動齒輪122及軸構件130構成上述傳動機構121。

又，螺帽部116b、進給螺旋軸120及傳動機構121構成隨轉子3亦即軸8之旋轉而使透鏡體101移動之上述透鏡驅動機構102。

接著，參照第2圖及第3圖，就本實施形態之步進馬達1之組裝方法作說明。另，以下說明之組裝方法為一例，並不以此組裝順序為限。

首先，將第1軛單元4之外軛13與第2軛單元5之外軛13以背面部13b重疊。此時，利用圖中未示之夾具，正確地重疊，俾使兩外軛13之磁極齒13c環繞軸線L僅錯開預定角度。此狀態為兩外軛13之缺口部13e相對於軸線L方向對齊之狀態(位於直線上之狀態)。此兩外軛13之對位結束後，以焊接將兩外軛13接合。

接著，於第1軛單元4之外軛13內收納激磁線圈12。換言之，於外軛13之外筒部13a與複數磁極齒13c間收納激磁線圈12。此時，將捲線軸10之突起部10c嵌合於外軛13之缺口部13e，同時，以捲線軸10之引導溝10b引導磁極齒13c， 而收納激磁線圈12。藉此，可將激磁線圈12以定位於外軛13之狀態收納，同時，呈磁極齒13c相對配置於激磁線圈12之內周面之狀態。

收納激磁線圈12後，於外軛13套上內軛14而組合。此時，內軛14之突起部14b與外軛13之缺口部13e嵌合，且內軛14之環部114a與外軛13之段部13d接觸，故可將內軛14與外軛13以相對於軸線L方向及圓周方向R之2方向確實定位之狀態組合。此時，內軛14之磁極齒14c為捲線軸10之引導溝10b所引導。

藉此，內軛14之磁極齒14c與外軛13之磁極齒13c排列成以相互非接觸之狀態於圓周方向R交互等間隔排列。又，內軛14之磁極齒14c亦與外軛13之磁極齒13c同樣地呈相對於激磁線圈12之內周面相對配置之狀態。

此外，將內軛14與外軛13組合時，內軛14進入外軛13內，內軛14不致於軸線L方向過度突出。

接著，為使內軛14不致脫離，將內軛14與外軛13暫時固定後，與上述第1軛單元4之組裝方法同樣地組裝第2軛單元5。然後，將第2軛單元5之外軛13與內軛14暫時固定。

之後，以貫穿第1及第2軛單元4、5之狀態插入轉子3。插入轉子3後，安裝一對板體6、7，而一面使軸8插通軸承部6a、7a，一面從兩側夾住第1及第2軛單元4、5。此時，如第2圖所示，永久磁鐵2與第1及第2軛單元4、5之磁極齒13c、14c間以夾具等調整為間隔預定距離H之狀態。

然後，藉焊接，將一對板體6、7與兩外軛13接合。

藉此，可組裝步進馬達1。

然後，使如上述構成之步進馬達1作動，而使具照相機之行動電話100之照相機模組104運作，以變焦之狀態拍攝圖中未示之拍攝景物之狀態的情形說明。

首先，使用者一面以具照相機之行動電話100之圖中未示之顯示面板確認拍攝景物，一面進行變焦操作時，封裝於照相機模組104之電路基板114之控制部為使步進馬達1作動，而使電流流至各激磁線圈12。當電流流至各激磁線圈12時，第1及第2軛單元4、5之各磁極齒13c、14c依序於N極、S極磁化。結果，使轉子3環繞線圈旋轉。

由於隨著轉子3之旋轉，軸8亦環繞軸線L旋轉，故固定於軸8一端側之驅動齒輪122亦同樣地旋轉。藉此驅動齒輪122之旋轉，已咬合之各中間齒輪123、124、125、126亦依序以軸構件130為中心而旋轉，當減速至預定之旋轉數後，使進給螺旋軸120之被動齒輪120b旋轉。藉此，螺旋部120a以預定之旋轉數環繞軸線L2旋轉。

又，螺合於螺旋部120a之其中之一凸部116之螺帽部116b隨著進給螺旋軸120之旋轉沿軸線L2方向移動。藉此，固定於凸部116之透鏡體101全體沿一對引導軸118、119於軸線L2方向亦即光軸L1方向移動。結果，可使以透鏡架部115固定之透鏡R接近拍攝元件103，可進行變焦。

因而，使用者可以變焦狀態拍攝拍攝景物。

此外，已說明了進行變焦之狀態，而藉改變轉子3之旋轉方向，可使透鏡體101遠離或接近拍攝元件103，而可自 由進行對焦。

特別是本實施形態之步進馬達1之第1及第2軛單元4、5以各背面部13b面接觸之狀態重疊。即，以外筒部13a、背面部13b及磁極齒13c而截面呈U字形之外軛13以背面部13b面接觸而重疊之狀態。

是故，如第2圖及第5圖所示，形成磁性電阻之接觸部份為各外軛13面接觸之處(P10)、各軛單元4、5之內軛14與外軛13接觸之處(P11)，共計3處。藉此，相較於利用習知之殼體，具有5處磁性電阻之例或未使用殼體之習知另一具有4處磁性電阻之習知步進馬達，可減少磁性電阻之產生處。

又，不僅可減少磁性電阻產生處，當著重於兩軛單元4、5間之磁通流入時，習知步進馬達50如第8圖及第10圖所示，因各內軛52接觸之處(P5)及各外軛53接觸之處(P4)之2處，產生了磁通之流入，而本實施形態之步進馬達1如第2圖及第5圖所示，僅在各外軛13之接觸之1處(P10)產生磁通之流入。

結果，相較於未使用習知殼體之步進馬達，由於可抑制磁性之相互干擾，故不易受到兩軛單元4、5產生之磁通之影響。是故，如第6圖所示，可減低殘留轉矩之影響(峰值位置及週期性穩定，同時，振幅小而減低殘留轉矩)，而實現平順之旋轉，而可謀求低振動化及低噪音化。

又，由於不為利用殼體之類型，而是組合外軛13、內軛14及激磁線圈12之結構，故組裝容易。即，不是預先將第1軛單元4(A相定子)及第2軛單元5(B相定子)個別組裝 後，將各軛單元4、5組裝於殼體內之結構，而是如上述，在一連串流程中依序組裝各構成品零件。是故，組裝程序容易，且可精確度佳地組裝。又，由於不需殼體，故可謀求更小型化。

進行組裝時，藉軛定位機構20可以使外軛13之磁極齒13c及內軛14之磁極齒14c以非接觸狀態朝向圓周方向R，確實地交互以等間隔排列而定位之狀態，將內軛14與外軛13組合。由此亦可提高組裝精確度。是故，可減少無謂之磁性漏洩，而可提高轉矩性能。

此外，本發明技術範圍不以上述實施形態為限，在不超過本發明旨趣之範圍下，可增加各種變更。

舉例言之，在上述實施形態中，電子機器以具照相機之行動電話為而說明，但不以此為限。例如為數位照相機等亦可。

又，在上述實施形態中，為令轉子之磁極數為8，各共軛單元之磁極齒分別設置4個之結構，但不以此為限，將轉子之磁極數適時變更為4、6或10等，將軛之磁極齒數適時變更為2、3或5等亦可。

又，於捲線軸之外周捲繞線圈捲線而構成激磁線圈，不以此為限，舉例言之，不使用捲線軸，而使用預先形成環狀，表面呈絕緣狀態之空心線圈作為激磁線圈亦可。此時，亦可發揮與上述實施形態相同之作用效果。此外，當使用空心線圈時，只要為於兩軛單元設置連接空心線圈之捲線末端之專用端子，以與電路零件等外部電路電性連接 之結構即可。

1‧‧‧步進馬達

2‧‧‧永久磁鐵

3‧‧‧轉子

4‧‧‧第1軛單元

5‧‧‧第2軛單元

6‧‧‧板體

6a‧‧‧軸承部

7‧‧‧板體

7a‧‧‧軸承部

8‧‧‧軸

10‧‧‧捲線軸

10a‧‧‧溝部

10b‧‧‧引導溝

10c‧‧‧突起部

10d‧‧‧外部連接端子

11‧‧‧線圈捲線

12‧‧‧激磁線圈

13‧‧‧外軛

13a‧‧‧外筒部

13b‧‧‧背面部

13c‧‧‧磁極齒

13d‧‧‧段部

13e‧‧‧缺口部

14‧‧‧內軛

14a‧‧‧環部

14b‧‧‧突起部

14c‧‧‧磁極齒

20‧‧‧軛定位機構

21‧‧‧端子定位機構(連接構件定位機構)

22‧‧‧金屬板

30‧‧‧2相PM型步進馬達

31‧‧‧永久磁鐵

32‧‧‧轉子

33‧‧‧A相定子

34‧‧‧B相定子

35‧‧‧殼體

36‧‧‧托架

40‧‧‧捲線軸

41‧‧‧線圈捲線

42‧‧‧激磁線圈

43‧‧‧軛

44‧‧‧磁極齒

45‧‧‧外部連接端子

50‧‧‧步進馬達

51‧‧‧軛單元

52‧‧‧內軛

53‧‧‧外軛

100‧‧‧具照相機之行動電話(電子機器)

101‧‧‧透鏡體

102‧‧‧透鏡驅動機構

103‧‧‧拍攝元件

104‧‧‧照相機模組

110‧‧‧第1支撐板

110a‧‧‧開口部

111‧‧‧馬達支撐構件

112‧‧‧蓋

112a‧‧‧採光孔

113‧‧‧殼體

114‧‧‧電路基板

115‧‧‧透鏡架部

116‧‧‧凸部

116a‧‧‧引導孔

116b‧‧‧螺帽部

117‧‧‧凸部

117a‧‧‧引導孔

118‧‧‧引導軸

119‧‧‧引導軸

120‧‧‧進給螺旋軸

120a‧‧‧螺旋部

120b‧‧‧被動齒輪

121‧‧‧傳動機構

122‧‧‧驅動齒輪

123‧‧‧中間齒輪

123a‧‧‧輸入齒輪

124‧‧‧中間齒輪

125‧‧‧中間齒輪

126‧‧‧中間齒輪

130‧‧‧軸構件

131‧‧‧第2支撐板

R‧‧‧透鏡

L‧‧‧軸線

L1‧‧‧光軸

L2‧‧‧軸線

第1圖係顯示具有本發明步進馬達之電子機器一實施形態之截面圖。

第2圖係顯示第1圖所示之步進馬達一實施形態之截面圖。

第3圖係顯示第2圖所示之步進馬達之分解立體圖。

第4圖係顯示第2圖所示之步進馬達之捲線軸之立體圖。

第5圖係例示顯示第1圖所示之步進馬達之磁性之等效電路者。

第6圖係使第2圖所示之步進馬達作動時，轉子旋轉角對殘留轉矩之變化圖。

第7圖係顯示具有殼體之習知步進馬達一例之截面圖。

第8圖係顯示不具有殼體之習知步進馬達一例之截面圖。

第9圖係例示顯示第7圖所示之步進馬達之磁性等效電路者。

第10圖係例示顯示第8圖所示之步進馬達之磁性等效電路者。

1‧‧‧步進馬達

2‧‧‧永久磁鐵

3‧‧‧轉子

4‧‧‧第1軛單元

5‧‧‧第2軛單元

6‧‧‧板體

6a‧‧‧軸承部

7‧‧‧板體

7a‧‧‧軸承部

8‧‧‧軸

10‧‧‧捲線軸

10b‧‧‧引導溝

10c‧‧‧突起部

10d‧‧‧外部連接端子

11‧‧‧線圈捲線

12‧‧‧激磁線圈

13‧‧‧外軛

13a‧‧‧外筒部

13b‧‧‧背面部

13c‧‧‧磁極齒

13d‧‧‧段部

13e‧‧‧缺口部

14‧‧‧內軛

14a‧‧‧環部

14b‧‧‧突起部

14c‧‧‧磁極齒

20‧‧‧軛定位機構

Claims (4)

1. 一種步進馬達，包含有：轉子，係具有於圓周方向多極磁化之圓筒狀永久磁鐵者；第1及第2軛單元，係呈環狀且配置成以包圍該轉子周圍之狀態，於轉子之軸線方向相互重疊者；及一對蓋構件，係沿前述軸線方向從兩側夾住前述第1及第2軛單元，且支撐前述轉子成可環繞軸線旋轉者，且前述第1及第2軛單元分別具有環狀激磁線圈、外軛及組合於前述外軛之內軛，而該外軛具有以前述軸線為中心而形成圓筒狀且可將前述激磁線圈收納於內部之外筒部；從該外筒部之一端側外緣朝向軸線方向而於預定距離彎折90度之背面部；及從該背面部朝向軸線方向彎折90度，於激磁線圈之圓周方向間隔一定間隔而形成之複數磁極齒，又，該內軛具有以前述軸線為中心而形成環狀之環部；及從該環部內周面側朝向前述軸線方向彎折90度，於激磁線圈之圓周方向間隔一定間隔而形成，且對前述外軛之磁極齒以非接觸狀態交互等間隔排列之複數磁極齒，又，前述第1及第2軛單元分別以使各前述背面部面接觸之狀態重疊。
2. 如申請專利範圍第1項之步進馬達，其中前述激磁線圈具有： 捲線軸，係以非磁性材料形成環狀，且具有外部連接端子者；及線圈捲線，係捲繞於該捲線軸外周面，且其末端連接於前述外部連接端子者，並於前述捲線軸之內周面形成有引導溝，前述引導溝係可分別引導前述外軛及前述內軛之磁極齒，而使其排列於預定位置。
3. 一種電子機器，係包含有申請專利範圍第1項或第2項中任一項之步進馬達者。
4. 如申請專利範圍第3項之電子機器，更包含有照相機模組，該照相機模組具有：透鏡體，係配置成可沿光軸移動者；透鏡驅動機構，係隨著前述轉子之旋轉使前述透鏡體沿前述光軸移動者；及拍攝元件，係配置於前述光軸上者。