(57)【要約】  リニアモータ（１）のモータ可動子（１０）を、モータ中心軸線（１ａ）を含む鉛直面（ＰＶ）、水平面（ＰＨ）に対して対称構造にする。モータ可動子（１０）の矩形筒状の可動コイル（１１）の内側空間に配置する２本のリニア軸受（１３、１４）をモータ中心軸線（１ａ）の左右に対称に配置して、軸受支持中心をモータ中心軸線（１ａ）に一致させる。モータ可動子（１０）の推力発生部を、モータ中心軸線（１ａ）に対して上下に対称に配置して、その推力中心をモータ中心軸線（１ａ）に一致させる。モータ可動子重心、推力中心、軸受支持中心がモータ中心軸線（１ａ）に一致するので、推力／可動子質量の比率を低下させることなく、高応答性のリニアモータを実現できる。
2017134750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動コイル、および、移動対象の負荷部材が取り付けられる負荷取付部材を備えたモータ可動子と、
前記モータ可動子を、モータ中心軸線に沿った方向にガイドするリニア軸受と、
前記可動コイルとの間で磁気回路を形成して前記モータ可動子を前記リニア軸受に沿って移動させる推力を発生する固定マグネットを備えたモータ固定子と、
前記モータ固定子が取り付けられているモータフレームと、
を有しており、
前記可動コイルは、横長の矩形筒形状のコイルであり、前記モータ中心軸線を含む鉛直面および水平面に対して対称となるように配置されており、
前記リニア軸受は、前記可動コイルの内側空間を通り、前記モータ中心軸線に対して左右対称の位置に配置された同一形状の左側リニア軸受および右側リニア軸受を備えており、
前記負荷取付部材は、上下および左右が対称な形状をした部材であり、その中心部位に前記負荷部材が取り付けられるようになっており、当該負荷取付部材は、前記可動コイルの前記内側空間において、前記鉛直面および前記水平面に対して対称となるように配置されており、
前記モータ固定子は、同一形状の上側ヨークおよび下側ヨークと、前記固定マグネットとして、同一形状の上側マグネットおよび下側マグネットとを備え、
前記上側マグネットは、前記可動コイルの一方の長辺であるコイル上辺に一定のギャップで対峙するように前記上側ヨークに取り付けられ、前記下側マグネットは、前記可動コイルの他方の長辺であるコイル下辺に一定のギャップで対峙するように前記下側ヨークに取り付けられ、
前記上側ヨークおよび前記上側マグネットと、前記下側ヨークおよび前記下側マグネットとは、前記鉛直面および前記水平面に対して対称となるように配置されている
可動コイル型リニアモータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記上側ヨークは前記モータ中心軸線に沿った方向の一方の側である第１の側に開口する上側凹部を備え、当該上側凹部の内部に前記上側マグネットが取り付けられ、
前記下側ヨークは前記第１の側に開口する下側凹部を備え、当該下側凹部の内部に前記下側マグネットが取り付けられ、
前記可動コイルの前記コイル上辺は、前記上側マグネットに対して上下方向から一定のギャップで対峙するように前記第１の側から前記上側凹部に挿入され、前記可動コイルの前記コイル下辺は、前記下側マグネットに対して上下方向から一定のギャップで対峙するように前記下側凹部に挿入されており、
前記可動コイルはコイルフレームを備え、当該コイルフレームは、コイル巻き線が巻き付けられている矩形筒状のコイルガイド部と、このコイルガイド部における前記第１の側の部位において、当該コイルガイド部のコイルガイド部上辺およびコイルガイド部下辺の間を連結している同一形状の左側支柱部および右側支柱部とを備え、
前記左側支柱部および前記右側支柱部は、前記コイルガイド部上辺および前記コイルガイド部下辺から前記第１の側に所定量だけ迫り出しており、
前記右側支柱部および前記左側支柱部は、前記鉛直面および前記水平面に対して対称となるように配置されている
可動コイル型リニアモータ。
【請求項３】
請求項２において、
前記左側リニア軸受および前記右側リニア軸受のそれぞれは、前記モータ中心軸線の方向に延びるリニア軸受ガイド軸と、前記リニア軸受ガイド軸に沿ってスライド可能なリニア軸受外筒とを備え、
前記リニア軸受ガイド軸のそれぞれは、前記モータフレームに取り付けられ、
前記リニア軸受外筒のそれぞれは、前記コイルフレームの前記左側支柱部および前記右側支柱部のそれぞれに形成したリニア軸受外筒保持部に取り付けられ、
前記リニア軸受外筒保持部のそれぞれには、前記リニア軸受ガイド軸のそれぞれを通すためのガイド軸穴が形成されており、
前記リニア軸受外筒保持部の間に架け渡された状態で、前記負荷取付部材が前記コイルフレームに取り付けられている
可動コイル型リニアモータ。
【請求項４】
請求項３において、
前記モータフレームは、第１エンドプレートおよび第２エンドプレートを備え、
前記モータ中心軸線の方向において、前記第１、第２エンドプレートの間に前記コイルフレームが位置し、
前記第１、第２エンドプレートの一方に、前記上側ヨークおよび前記下側ヨークが固定されており、
前記リニア軸受ガイド軸のそれぞれは、前記第１、第２エンドプレートの間に架け渡された状態で、これら第１、第２エンドプレートによって支持されている
可動コイル型リニアモータ。
【請求項５】
請求項４において、
前記モータ可動子の位置を検出する位置検出器を有しており、
前記位置検出器は、可動側検出部および固定側検出部を備えており、
前記可動コイルは、両側のコイル垂直辺に、前記可動側検出部を取り付け可能な検出部取付部を備え、
前記可動側検出部は、一方の前記検出部取付部に取り付けられており、
前記固定側検出部は、前記可動側検出部に対峙するように、前記第１、第２エンドプレートに取り付けられている
可動コイル型リニアモータ。
【請求項６】
請求項４において、
前記負荷取付部材に取り付けた負荷部材を有しており、
前記負荷部材は、前記モータ中心軸線にレンズ光軸が一致するように取り付けられた光学レンズであり、
前記第１、第２エンドプレートのそれぞれには、前記モータ中心軸線を中心とする光線通過用の開口部が形成されている
可動コイル型リニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学レンズなどの位置決めに用いる可動コイル型リニアモータに関し、特に、高応答および高精度で位置決めを行うことのできる可動コイル型リニアモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイスコイルモータを利用して、応答性良くレンズを移動させて焦点合わせ等の動作を行う可動コイル型リニアモータ（リニアアクチュエータ）が広く用いられている。特許文献１に開示のリニアアクチュエータでは、筒状のコイルアセンブリの内側に、リニアガイド、レンズ取り付け用のフレーム、可動子の位置検出用のセンサ等の部材が、鉛直方向に配列された状態に組み込まれて、左右対称な構造となっている。これにより、直線往復移動する可動子の重心と、この可動子をガイドするリニアガイドの中心を一致させて、位置決め精度および耐久性を向上させている。【０００３】
特許文献２に開示のリニアモータでは、モータ可動子の筒状コイルフレームの上下の辺の間に、第１、第２端板部分を架け渡して、筒状コイルフレームの剛性を高めている。これにより、リニアモータの共振周波数を高め、モータ可動子の側に搭載される移動対象物品を高速、高精度で位置決めできるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３５６４５号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１７０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のリニアモータにおいては、上記のように、筒状のコイルアセンブリの内側に各部品が、鉛直方向に配列された状態に組み込まれて、左右対称な構造となっている。これにより、軸受支持中心（Ｇ）と推力中心（Ｆ）を、可動子重心（Ｍ）が位置する鉛直線上に一致させるようにしている。【０００６】
しかしながら、鉛直線上において各位置が同一（同一の鉛直座標）となるようにするには、構成部品の形状、構造、それらのレイアウトなどの設計的な工夫が必要になる。例えば、リニアガイドによる軸受支持中心（Ｇ）と可動子重心（Ｍ）を鉛直方向において一致させた場合に、推力中心（Ｆ）の位置を、可動子重心（Ｍ）に一致するように上下方向に移動させるために、矩形筒状の駆動コイルの左右の垂直辺の全部を推力発生部として利用できない場合がある。また、軸受支持中心（Ｇ）と推力中心（Ｆ）を一致させた場合、これらの位置に可動子重心（Ｍ）を一致させるために、カウンタウエイトにより可動子重心（Ｍ）を上下方向に調整する必要が生じる場合がある。いずれの場合においても、加速度、すなわち、推力／可動子質量の比率が低下するので、高応答要求に対して阻害要因となる。【０００７】
また、可動子におけるレンズなどの負荷取付部と、可動子を支持しているリニアガイドの軸受支持中心（Ｇ）とは、上下方向にオフセットした位置にある。このため、厳密に言えば、負荷の質量により、軸受支持中心（Ｇ）と可動子重心（Ｍ）との間に上下方向のズレを生じることになる。【０００８】
さらに、矩形筒状のコイルアセンブリの内側に各部品を組み込む場合には、コイルアセンブリの寸法が比較的大きくなり、十分な剛性が得られないことがある。例えば、コイルアセンブリと固定子側の永久磁石との間で発生する推力で、レンズフレーム、センサ等の可動部を移動させる際に、矩形筒状のコイルアセンブリが推力に耐えられずに変形することがある。可動部の移動時に矩形筒状のコイルアセンブリが変形すると、可動子の移動に僅かな遅れが生じ、応答性が低下するおそれがある。また、コイルアセンブリの剛性が十分でないと、駆動時にコイルアセンブリに共振が発生しやすい。コイルアセンブリに共振が発生すると、可動子の位置決め応答性、位置決め精度が低下するおそれがある。【０００９】
特許文献２に記載のリニアモータにおいては、コイルアセンブリの内側に、レンズ取付部材などの限れられた部品を配置し、コイルアセンブリの下側にリニアガイドを配置し、その上側にセンサなどの部品を配置している。これにより、筒状のコイルアセンブリに補強用の端板を取り付け可能としている。【００１０】
しかしながら、コイルアセンブリの補強のために、各部品がコイルアセンブリの内外において鉛直方向にオフセットした位置に配列されている。このため、コイルアセンブリの内部空間を効率良く利用できない。また、軸受支持中心（Ｇ）と推力中心（Ｆ）を、可動子重心（Ｍ）に一致させることが困難である。【００１１】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、推力／可動子質量の比率を低下させることなく、応答性良く可動子の位置決めを行うことのできる可動コイル型リニアモータを提供することにある。【００１２】
また、本発明の課題は、上記の課題に加えて、可動子剛性を確保することにより、高応答および高精度で可動子の位置決めを行うことのできる可動コイル型リニアモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の可動コイル型リニアモータは、
可動コイル、および、移動対象の負荷部材が取り付けられる負荷取付部材を備えたモータ可動子と、
前記モータ可動子を、モータ中心軸線に沿った方向にガイドするリニア軸受と、
前記可動コイルとの間で磁気回路を形成して前記モータ可動子を前記リニア軸受に沿って移動させる推力を発生する固定マグネットを備えたモータ固定子と、
前記モータ固定子が取り付けられているモータフレームと、
を有している。【００１４】
前記可動コイルは、横長の矩形筒形状のコイルであり、前記モータ中心軸線を含む鉛直面および水平面に対して対称となるように配置されており、
前記リニア軸受は、前記可動コイルの内側空間を通り、前記モータ中心軸線に対して左右対称の位置に配置された同一形状の左側リニア軸受および右側リニア軸受を備えており、
前記負荷取付部材は、上下および左右が対称な形状をした部材であり、その中心部位に前記負荷部材が取り付けられるようになっており、当該負荷取付部材は、前記可動コイルの前記内側空間において、前記鉛直面および前記水平面に対して対称となるように配置されており、
前記モータ固定子は、同一形状の上側ヨークおよび下側ヨークと、前記固定マグネットとして、同一形状の上側マグネットおよび下側マグネットとを備え、
前記上側マグネットは、前記可動コイルの一方の長辺であるコイル上辺に一定のギャップで対峙するように前記上側ヨークに取り付けられ、前記下側マグネットは、前記可動コイルの他方の長辺であるコイル下辺に一定のギャップで対峙するように前記下側ヨークに取り付けられ、
前記上側ヨークおよび前記上側マグネットと、前記下側ヨークおよび前記下側マグネットとは、前記鉛直面および前記水平面に対して対称となるように配置されている。【００１５】
本発明の可動コイル型リニアモータでは、矩形筒形状の可動コイルの内側空間を利用して、負荷取付部材およびリニア軸受を配置している。これにより、リニアモータのコンパクト化を達成できる。【００１６】
また、負荷取付部材の中心をモータ中心軸線に一致させてあり、リニア軸受の軸受支持中心（Ｇ）が鉛直方向においてモータ中心軸線の位置に一致するように、モータ中心軸線に対して左右対称の位置に２組のリニア軸受を配置している。これに加えて、推力発生部を、モータ中心軸線に対して上下対称に配置して、その推力中心（Ｆ）が鉛直方向においてモータ中心軸線に一致するようにしている。【００１７】
これにより、モータ中心軸線に対するモータ可動子の上下方向および左右方向の対称性を確保できる。また、重心位置調整のためのウエイトの付加、推力中心位置調整のための推力発生部の利用率の低下などを招くことなく、モータ可動子重心（Ｍ）、推力中心（Ｆ）、および、軸受支持中心（Ｇ）を、モータ中心軸線に一致させることができる。この結果、推力／可動子質量の比率を低下させることなく、応答性良く可動子の位置決めを行うことのできる可動コイル型リニアモータを実現できる。【００１８】
本発明の可動コイル型リニアモータにおいて、
前記上側ヨークは前記モータ中心軸線に沿った方向の一方の側である第１の側に開口する上側凹部を備え、当該上側凹部の内部に前記上側マグネットが取り付けられ、
前記下側ヨークは前記第１の側に開口する下側凹部を備え、当該下側凹部の内部に前記下側マグネットが取り付けられ、
前記可動コイルの前記コイル上辺は、前記上側マグネットに対して上下方向から一定のギャップで対峙するように前記第１の側から前記上側凹部に挿入され、前記可動コイルの前記コイル下辺は、前記下側マグネットに対して上下方向から一定のギャップで対峙するように前記下側凹部に挿入されていることが望ましい。【００１９】
この場合には、前記可動コイルのコイルフレームは、コイル巻き線が巻き付けられている矩形筒状のコイルガイド部と、このコイルガイド部における前記第１の側の部位において、当該コイルガイド部のコイルガイド部上辺およびコイルガイド部下辺の間を連結している同一形状の左側支柱部および右側支柱部とを備え、
前記左側支柱部および前記右側支柱部は、前記コイルガイド部上辺および前記コイルガイド部下辺から前記第１の側に所定量だけ迫り出しており、
前記右側支柱部および前記左側支柱部は、前記鉛直面および前記水平面に対して対称となるように配置されていることが望ましい。【００２０】
このように、固定マグネットによる磁気回路を、モータ中心軸線に沿った一方向に開口した状態に形成してあるので、可動コイルにおける磁気回路の開口側には、ヨーク、マグネットなどの磁気回路構成部品が配置されない。したがって、可動コイルの剛性を高めるために、そのコイル上辺とコイル下辺を繋ぐ補強用の支柱部を、可動コイルのコイルフレームに形成することができる。また、コイルフレームの左側の垂直辺（コイルガイド部の左側の垂直辺）と左側支柱部との間を連結し、右側の垂直辺（コイルガイド部の右側の垂直辺）と右側支柱との間を連結して、可動コイルの剛性を更に高めることもできる。【００２１】
コイルフレームの剛性を高めることができるので、モータ可動子の移動時、特に、その加速時のコイルフレーム変形に起因する動作遅れ、負荷部材の位置検出精度の低下などの弊害を防止あるいは抑制できる。これにより、高応答および高精度で可動子の位置決めを行うことのできる可動コイル型リニアモータを実現できる。【００２２】
本発明において、前記左側リニア軸受および前記右側リニア軸受として、前記モータ中心軸線の方向に延びるリニア軸受ガイド軸と、前記リニア軸受ガイド軸に沿ってスライド可能なリニア軸受外筒とを備えた円筒型のリニア軸受を使用できる。【００２３】
前記リニア軸受ガイド軸のそれぞれは、前記モータフレームに取り付けられる。可動側の前記リニア軸受外筒のそれぞれは、前記コイルフレームの前記左側支柱部および前記右側支柱部のそれぞれに形成したリニア軸受外筒保持部に取り付けることができる。この場合には、前記リニア軸受外筒保持部のそれぞれには、前記リニア軸受ガイド軸のそれぞれを通すためのガイド軸穴が形成され、また、前記リニア軸受外筒保持部の間に架け渡された状態で、前記負荷取付部材が前記コイルフレームに取り付けられていることが望ましい。【００２４】
このように、剛性を高めるためにコイルフレームに形成した左側支柱部および右側支柱部を利用して、左右のリニア軸受によってモータ可動子を支持できる。よって、モータ可動子におけるリニア軸受外筒および負荷取付部材の取り付け部分をコンパクトに構成でき、モータ可動子の小型化、軽量化、低コスト化に有利である。【００２５】
次に、本発明において、前記モータフレームを、第１エンドプレートおよび第２エンドプレートから構成し、前記モータ中心軸線の方向において、前記第１、第２エンドプレートの間に前記コイルフレームを配置することができる。この場合には、前記第１、第２エンドプレートの一方に、前記上側ヨークおよび前記下側ヨークが固定され、前記リニア軸受ガイド軸のそれぞれは、前記第１、第２エンドプレートの間に架け渡された状態で、これら第１、第２エンドプレートによって支持される。【００２６】
また、前記モータ可動子の位置を検出する位置検出器は、可動側検出部および固定側検出部から構成される。この場合、前記可動コイルのコイル左辺およびコイル右辺に、前記可動側検出部を取り付け可能な検出部取付部を形成し、前記可動側検出部を、一方の前記検出部取付部に取り付ける。前記固定側検出部は、前記可動側検出部に対峙するように、前記第１、第２エンドプレートに取り付ける。【００２７】
本発明では、リニアモータの構造部材であるモータフレームと、モータ固定子、すなわち、磁気回路構成部材であるヨークとを独立の部品としている。そして、モータフレームに対して、磁気回路構成部品および検出器構成部品をそれぞれ取り付けている。したがって、これらの部品の取り付けに関する精度確保が容易となり、部品組立性が向上する。なお、モータ可動子の左側あるいは右側の部位に搭載される可動側検出部の質量は十分に小さいので、モータ可動子の対称性を実質的に維持できる。【００２８】
本発明の可動コイル型リニアモータは、レンズ駆動機構として用いることができる。この場合の可動コイル型リニアモータは、前記負荷取付部材に取り付けた負荷部材として、前記モータ中心軸線にレンズ光軸が一致するように取り付けられた光学レンズを有している。また、前記第１、第２エンドプレートのそれぞれには、前記モータ中心軸線を中心とする光線通過用の開口部が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用した可動コイル型リニアモータを示す斜視図である。
【図２】図１の可動コイル型リニアモータを示す正面図、平面図、側面図、Ｄ−Ｄ線断面図、および、Ｅ−Ｅ線断面図である。
【図３】図１の可動コイル型リニアモータのモータ可動子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した可動コイル型リニアモータの実施の形態を説明する。本実施の形態に係る可動コイル型リニアモータは、例えばレンズの焦点合わせを行うためのレンズ駆動用のリニアアクチュエータとして用いられるものである。レンズ以外の負荷部材（移動対象部品）を直線往復移動させるために、本発明の可動コイル型リニアモータを用いることが可能なことは勿論である。
【００３１】
図１は本実施の形態に係る可動コイル型リニアモータの主要部分を示す斜視図である。図２（Ａ）は可動コイル型リニアモータを示す正面図であり、図２（Ｂ）はその平面図であり、図２（Ｃ）はその側面図であり、図２（Ｄ）は図２（Ａ）のＤ−Ｄ線で切断した部分を示す断面図であり、図２（Ｅ）は図２（Ａ）のＥ−Ｅ線で切断した部分を示す断面図である。また、図３はそのモータ可動子を示す斜視図である。
【００３２】
これらの図を参照して説明すると、可動コイル型リニアモータ１（以下、単に「リニアモータ１」と呼ぶ。）は、モータ前後方向に一定の間隔を開けて配置したフロントエンドプレート２およびリアエンドプレート３によって構成されるモータフレームを備えている。フロントエンドプレート２およびリアエンドプレート３は一定厚さの横長の矩形板である。
【００３３】
リアエンドプレート３の上端面には、上側ヨーク４が取り付けられており、この上側ヨーク４には上側マグネット５が取り付けられている。リアエンドプレート３の下端面にも、下側ヨーク６が取り付けられ、下側ヨーク６には下側マグネット７が取り付けられている。上側ヨーク４、上側マグネット５、下側ヨーク６および下側マグネット７によって、モータ固定子が構成される。
【００３４】
上側ヨーク４および下側ヨーク６は同一形状をしており、モータ前後方向に水平に延びるモータ中心軸線１ａを含む鉛直面ＰＶおよび水平面ＰＨ（図２（Ａ）参照）に対して対称となるように、リアエンドプレート３に取り付けられている。同様に、上側マグネット５および下側マグネット７は同一形状をしており、鉛直面ＰＶおよび水平面ＰＨに対して対称となるように、上側ヨーク４および下側ヨーク６にそれぞれ取り付けられている。
【００３５】
上側ヨーク４および下側ヨーク６は、モータ前方に開口し、モータ左右方向に水平に延びる一定幅で一定深さの凹部４ａ、６ａを備えている。凹部４ａ、６ａは、それらの左右の端も開口している。上側ヨーク４の凹部４ａの内部の下向きの上端面に、一定厚さの矩形板状の上側マグネット５が水平に取り付けられており、下側ヨーク６の凹部６ａの内部の上向きの下端面に、一定厚さの矩形板状の下側マグネット７が水平に取り付けられている。
【００３６】
この構成のモータ固定子に対して、モータ中心軸線１ａに沿って移動可能な状態で、モータ可動子１０が配置されている。モータ可動子１０には、横長の矩形状のレンズ取付板１２（負荷取付部材）が搭載されている。レンズ取付板１２には移動対象の負荷部材である円形輪郭の光学レンズ８が取り付けられる（図２（Ｄ）参照）。
【００３７】
モータ可動子１０は、左右のリニア軸受１３、１４によって支持されている。リニア軸受１３、１４は矩形筒状の可動コイル１１の内側空間を通って配置されている同一形状・同一構造の円筒型のリニア軸受である。これらのリニア軸受１３、１４のそれぞれは、モータ中心軸線１ａの方向に延びるリニア軸受ガイド軸１３ａ、１４ａと、リニア軸受ガイド軸１３ａ、１４ａに沿ってスライド可能なリニア軸受外筒１３ｂ、１４ｂとを備えている。
【００３８】
リニア軸受ガイド軸１３ａ、１４ａは、鉛直面ＰＶおよび水平面ＰＨに対して対称となるように、フロントエンドプレート２およびリアエンドプレート３に、ボルト締結により固定されている。リニア軸受外筒１３ｂ、１４ｂも、鉛直面ＰＶおよび水平面ＰＨに対して対称となるように、可動コイル１１に取り付けられている。
【００３９】
なお、図２（Ａ）、（Ｅ）において想像線で示すように、リニアモータ１には、モータ可動子１０の位置、したがって、そこに搭載される光学レンズ８の位置を検出するための位置検出器１６が搭載される。位置検出器１６は、例えば光学式の位置検出器であり、モータフレーム（フロントエンドプレート２およびリアエンドプレート３）に搭載される固定側位置検出部１６ａと、モータ可動子１０に搭載される可動側位置検出部１６ｂを備えている。
【００４０】
図３を主に参照して説明すると、モータ可動子１０は横長の矩形筒形状の可動コイル１１を備えている。可動コイル１１には、レンズ取付板１２およびリニア軸受１３、１４のリニア軸受外筒１３ｂ、１４ｂが搭載されている。
【００４１】
可動コイル１１はコイルフレーム２０を備えている。コイルフレーム２０には、横長の矩形筒状のコイルガイド部２１が形成されている。コイルガイド部２１の外周面に沿ってコイル巻き線２２が巻き付けられている。
【００４２】
コイルガイド部２１におけるモータ中心軸線１ａの方向における第１の側の部位、本例ではモータ前側の部位には、２本の支柱部２３、２４が一体形成されている。２本の支柱部２３、２４は同一形状をしており、コイルフレーム２０の中心に対して左右対称な位置に配置されている。
【００４３】
支柱部２３は、コイルガイド部２１のコイルガイド部上辺２１ａおよびコイルガイド部下辺２１ｂから一定長さだけモータ前方に水平に迫り出した上下の迫り出し部２３ａ、２３ｂと、上下の迫り出し部２３ａ、２３ｂの間を繋ぐモータ上下方向に延びる連結部２３ｃとを備えた形状をしている。他方の支柱部２４も同様に、上下の迫り出し部２４ａ、２４ｂと、連結部２４ｃとを備えた形状をしている。
【００４４】
また、コイルガイド部２１の両側のコイルガイド部垂直辺２１ｃ、２１ｄには検出部取付部２５、２６が一体形成されている。検出部取付部２５は、モータ前方に水平に延びる上下の水平腕部の先端を連結する上下方向に延びる連結部２５ａを備え、連結部２５ａには横方に突出する上下一対の取付座２５ｂ、２５ｃが形成されている。また、コイルガイド部２１のモータ後ろ側の部位にも、取付座２５ｄ、２５ｅ、２５ｆが形成されている。これらの取付座２５ｂ〜２５ｆに、位置検出器１６の可動側位置検出部１６ｂを取付可能である。
【００４５】
他方の検出部取付部２６も同様であり、上下の水平腕部の先端を連結する連結部２６ａに設けた取付座２６ｂ、２６ｃと、コイルガイド部２１の後ろ側の部位に設けた３箇所の取付座を備えている（図においては取付座２６ｄのみが示されている）。これらの取付座にも可動側位置検出部１６ｂを取付可能である。
【００４６】
さらに、検出部取付部２５の連結部２５ａと支柱部２３の連結部２３ｃとはモータ左右方向に連結されており、この連結部分に、リニア軸受外筒保持部２７が形成されている。リニア軸受外筒保持部２７には、リニア軸受１３のリニア軸受ガイド軸１３ａを通すための円形のガイド軸穴２７ａが形成されている。リニア軸受外筒保持部２７には、モータ後側から、リニア軸受１３のリニア軸受外筒１３ｂが、ガイド軸穴２７ａと同軸となるように、ボルト締結によって固定される。
【００４７】
他方の検出部取付部２６の連結部２６ａと支柱部２４の連結部２４ｃとの間にも同様にリニア軸受外筒保持部２８が形成されている。リニア軸受外筒保持部２８には円形のガイド軸穴２８ａが形成されている。また、リニア軸受外筒保持部２８には、モータ後側から、リニア軸受１４のリニア軸受外筒１４ｂが、ガイド軸穴２８ａと同軸となるように、ボルト締結によって固定される。
【００４８】
ここで、レンズ取付板１２は、コイルフレーム２０にボルト締結によって固定された左右のリニア軸受外筒１３ｂ、１４ｂの間に、モータ左右方向に架け渡された状態で、コイルフレーム２０に搭載されている。
【００４９】
モータ可動子１０は、鉛直面ＰＶおよび水平面ＰＨに対して対称となるように、左右のリニア軸受１３、１４によって支持される。また、その可動コイル１１がモータ固定子側の上側マグネット５および下側マグネット７に対して一定のギャップで対峙した状態に配置される。すなわち、図１、図２（Ｄ）から分かるように、可動コイル１１のコイル上辺１１ａおよびコイル下辺１１ｂが、モータ固定子側の上側ヨーク４および下側ヨーク６の凹部４ａ、６ａに挿入され、上側マグネット５および下側マグネット７に対して一定のギャップで対峙した状態になっている。これにより、モータ可動子１０を左右のリニア軸受１３、１４に沿ってモータ前後方向に移動させるための推力を発生可能な磁気回路（推力発生部）が、鉛直面ＰＶおよび水平面ＰＨに対して対称な状態で形成される。
【００５０】
モータ可動子１０の可動コイル１１のコイルフレーム２０には、そのモータ前側に支柱部２３、２４が形成されている。支柱部２３、２４のそれぞれは矩形筒状のコイルガイド部２１からモータ前方に一定量だけ迫り出した形状をしている。この迫り出し量を適切に定めることにより、モータ可動子１０は、モータ固定子側の構成部品に干渉することなく、一定のストロークで、モータ前後方向に移動可能である。なお、図２（Ｅ）に示すように、リニア軸受１３、１４のリニア軸受ガイド軸１３ａ、１４ａの両端部には緩衝材からなるストッパ２９ａ、２９ｂ、３０ａ、３０ｂが取り付けられている。
【００５１】
次に、レンズ駆動機構として用いられるリニアモータ１においては、レンズ取付板１２に円形貫通穴からなるレンズ取付部１２ａが形成されている。また、フロントエンドプレート２およびリアエンドプレート３のそれぞれには、モータ中心軸線１ａを中心とする円形貫通穴が光線通過用の開口部２ａ、３ａとして形成されている（図２（Ｅ）参照）。
【００５２】
上記構成のリニアモータ１では、矩形筒状の可動コイル１１の内側空間を利用して、レンズ取付板１２および２本のリニア軸受１３、１４を配置してある。これにより、リニアモータ１のコンパクト化を達成できる。
【００５３】
また、レンズ取付板１２の中心をモータ中心軸線１ａに一致させてあり、モータ可動子１０の軸受支持中心が鉛直方向においてモータ中心軸線１ａに一致するように、モータ中心軸線１ａの両側に２組のリニア軸受１３、１４を対称に配置してある。さらに、推力発生部を、モータ中心軸線１ａに対して上下対称に配置して、その推力中心が鉛直方向においてモータ中心軸線１ａに一致するようにしている。
【００５４】
これにより、モータ可動子１０の対称性を、モータ中心軸線１ａに対して上下左右共に確保できる。また、重心位置調整のためのウエイトの付加、推力中心位置調整のための推力発生部の利用率の低下などを招くことなく、モータ可動子重心、推力中心、および、軸受支持中心を、モータ中心軸線１ａに一致させることができる。この結果、推力／可動子質量の比率を低下させることなく、応答性良く可動子の位置決めを行うことのできるリニアモータ１を実現できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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