(57)【要約】  実施例によるステッピングモータは、回転軸と、前記回転軸に固定されるロータと、前記ロータの一側に配置されて外部電源が印加される端子ユニットと、前記端子ユニットに結合されるコイル、前記コイル及びロータの円周方向の外側に配置されて磁極部を形成し、前記コイルの円周方向の内側に配置されて磁束が流れる面積を増加させる外側ヨークが含まれる。【選択図】図２
2010530729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、
前記回転軸に固定されるロータと、
前記ロータの一側に配置されて外部電源が印加される端子ユニットと、
前記端子ユニットに結合されるコイルと、
前記コイル及びロータの円周方向の外側に配置されて磁極部を形成し、前記コイルの円周方向の内側に配置されて磁束が流れる面積を増加させる外側ヨークが含まれるステッピングモータ。
【請求項２】
前記端子ユニットに形成された筐体挿入溝と、いずれか一つが結合される第１筐体及び第２筐体が含まれる請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項３】
前記第１筐体及び第２筐体と結合されて前記回転軸が回転可能に支持されるようにするベアリングが含まれる請求項２に記載のステッピングモータ。
【請求項４】
前記外側ヨークは、ベース部と、前記ベース部から前記回転軸の軸線方向に延長されて前記コイル及びロータの円周方向の外側に配置される外側磁極部と、前記ベース部から前記回転軸の軸線方向に延長されて前記コイルの円周方向の内側に配置される円筒状ヨークが含まれる請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項５】
前記端子ユニットと一体に形成されて前記ロータの円周方向の外側に配置される内側ヨークが含まれる請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項６】
前記内側ヨークは、前記ロータの円周方向の外側で前記外側ヨークと交互に配置される請求項５に記載のステッピングモータ。
【請求項７】
前記コイルは、前記ロータと前記回転軸の軸線方向に沿って並設される請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項８】
前記端子ユニットは、端子を含むブロック部と、前記ブロック部と一体に形成されて前記コイルを支持するボビンが含まれる請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項９】
前記ブロック部には突出部が形成されて、前記コイルが前記突出部を通って前記端子と電気的に連結される請求項８に記載のステッピングモータ。
【請求項１０】
回転軸と、
前記回転軸に固定されるロータと、
前記ロータの一側に配置されて外部電源が印加される端子ユニットと、
前記端子ユニットに結合されるコイルと、
前記コイル及びロータの円周方向の外側に配置されて磁極部を形成する外側ヨークと、
前記外側ヨークの外側に配置されて、前記端子ユニットの一部が外部に突出する第１開口部と、及び前記第１開口部から円周方向に離隔された位置に配置される第２開口部が形成された筐体が含まれるステッピングモータ。
【請求項１１】
前記筐体は、前記第２開口部と円周方向で対向して配置される第３開口部が含まれる請求項１０に記載のステッピングモータ。
【請求項１２】
前記回転軸を回転可能に支持して、前記筐体の軸線方向の両面に結合されるベアリングが含まれる請求項１０に記載のステッピングモータ。
【請求項１３】
前記筐体は、第１筐体及び第２筐体を含み、前記第１筐体及び第２筐体中のいずれか一つが前記端子ユニットに形成された筐体挿入溝と結合される請求項１０に記載のステッピングモータ。
【請求項１４】
前記端子ユニットと一体に形成されて前記ロータの円周方向の外側に配置される内側ヨークが含まれる請求項１０に記載のステッピングモータ。
【請求項１５】
前記コイルは、前記回転軸の軸線方向において前記ロータと並設される請求項１０に記載のステッピングモータ。
【請求項１６】
前記外側ヨークは、前記回転軸が貫通されるベース部と、前記ベース部から前記回転軸の軸線方向に延長されて前記コイル及びロータの円周方向の外側に配置される外側磁極部が含まれる請求項１０に記載のステッピングモータ。
【請求項１７】
前記外側ヨークは、前記ベース部から前記回転軸の軸線方向に延長されて前記コイルの円周方向の内側に配置される円筒状ヨークが含まれる請求項１６に記載のステッピングモータ。
【請求項１８】
前記端子ユニットは、端子を含むブロック部と、前記ブロック部と一体に形成されて前記コイルを支持するボビンが含まれる請求項１０に記載のステッピングモータ。
【請求項１９】
前記ブロック部には突出部が形成されて、前記コイルが前記突出部を通って前記端子と電気的に連結される請求項１８に記載のステッピングモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステッピングモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータは、回転軸の外周に固定されたロータと、前記回転軸の軸線方向で前記ロータを間に挟むように配置された一対のステータを具備する。
【０００３】
前記ステータは前記回転軸の軸線方向において、ロータに対して並設されたコイルと前記コイルを収容するヨークが含まれる。
【０００４】
前記のようなステッピングモータは、カメラのレンズ駆動、メディア関連機器のピックアップレンズの駆動などを含めた多数の電子機器に適用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実施例は、ステッピングモータを提供する。
【０００６】
実施例は、小型化されたステッピングモータを提供する。
【０００７】
実施例は、磁束が流れる面積を増加させることでトルクが増加されたステッピングモータを提供する。
【０００８】
実施例は、コイルとヨークの電気的または機構的干渉を防止するステッピングモータを提供する。
【０００９】
実施例は、製作及び組み立てが容易で、モータ震動及び騒音が少ないステッピングモータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施例によるステッピングモータは、回転軸と前記回転軸に固定されるロータと、前記ロータの一側に配置されて外部電源が印加される端子ユニットと、前記端子ユニットに結合されるコイルと、前記コイル及びロータの円周方向の外側に配置されて磁極部を形成し、前記コイルの円周方向の内側に配置されて磁束が流れる面積を増加させる外側ヨークが含まれる。
【００１１】
実施例によるステッピングモータは、回転軸と、前記回転軸に固定されるロータと、前記ロータの一側に配置されて外部電源が印加される端子ユニットと、前記端子ユニットに結合されるコイルと、前記コイル及びロータの円周方向の外側に配置されて磁極部を形成する外側ヨークと、前記外側ヨークの外側に配置されて前記端子ユニットの一部が外部に突出する第１開口部と、及び前記第１開口部から円周方向に離隔された位置に配置される第２開口部が形成された筐体が含まれる。
【発明の効果】
【００１２】
実施例は、ステッピングモータを提供することができる。
【００１３】
実施例は、小型化されたステッピングモータを提供することができる。
【００１４】
実施例は、磁束が流れる面積を増加させることでトルクが増加されたステッピングモータを提供することができる。
【００１５】
実施例は、コイルとヨークの電気的または機構的干渉を防止するステッピングモータを提供することができる。
【００１６】
実施例は、製作及び組み立てが容易で、モータ騒音及び震動が少ないステッピングモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施例によるステッピングモータの斜視図である。
【図２】第１実施例によるステッピングモータの分解斜視図である。
【図３】第１実施例によるステッピングモータの断面図である。
【図４】第１実施例によるステッピングモータを上側方向で眺めた図面である。
【図５】第１実施例によるステッピングモータの第１コイルが端子と電気的に連結される配置状態を図示した図面である。
【図６】第２実施例によるステッピングモータの斜視図である。
【図７】第３実施例によるステッピングモータの分解斜視図である。
【図８】第３実施例によるステッピングモータの断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付された図面を参照して各実施例によるステッピングモータに対して詳しく説明する。
【００１９】
図１は第１実施例によるステッピングモータの斜視図であり、図２は第１実施例によるステッピングモータの分解斜視図であり、図３は第１実施例によるステッピングモータの断面図である。
【００２０】
図１ないし図３を参照すれば、実施例によるステッピングモータ５００は、全体的な形状が円筒形状に形成されて、モバイル機器のカメラレンズ駆動、メディア関連ピックアップレンズ駆動などの多様な電子機器に適用されることができる小型のサイズを有している。
【００２１】
前記ステッピングモータ５００は、回転軸１８０の外周にＮ極とＳ極が円周方向に同一間隔で交互に着磁された永久磁石からなるロータ１９０を有している。
【００２２】
前記回転軸１８０の軸線L方向において、前記ロータ１９０の前後には一対の第１，２ステータ２００，３００が配置されている。
【００２３】
そして、前記ロータ１９０の一端面と前側の第１ステータ２００の間及び前記ロータ１９０の他端面と後側の第２ステータ３００の間には、前記回転軸１８０に装着された第１，２ワッシャ１７０，２７０が配置されている。
【００２４】
前記第１ステータ２００は、第１コイル１５０と前記第１コイル１５０を収容する第１ヨークを含み、磁気回路を構成する。前記第１ヨークは鉄からなる第１外側ヨーク１３０及び第１内側ヨーク１６１が含まれる。
【００２５】
前記第１外側ヨーク１３０と第１内側ヨーク１６１は、前記回転軸１８０を回転可能に支持するための第１ベアリング１１０のスリーブ１１１を通じて磁気回路的に連結されている。前記第１ベアリング１１０が第１筐体１２０に圧入され、前記第１外側ヨーク１３０と第１内側ヨーク１６１を圧入または支持しているから、同軸に整列及び騒音が少ない構造をなす。
【００２６】
前記第１外側ヨーク１３０は、円盤形状のベース部１３１の縁部から軸線L方向に延びて櫛歯状をなす４本の外側磁極部１３２と円筒形状の円筒状ヨーク１３３を有する。前記円筒状ヨーク１３３は、磁束が流れる面積を増加させて磁気抵抗を減少させることでステッピングモータ５００のトルクを増加させる。
【００２７】
前記第１内側ヨーク１６１は、第１端子ユニット１６０に結合されて固定され、軸線L方向に延びた４本の内側磁極部を形成する。
【００２８】
前記第１内側ヨーク１６１が前記第１端子ユニット１６０にインサート射出により一体に形成され、または前記第１端子ユニット１６０に形成された空間に結合されて一体に形成される。このため、前記第１内側ヨーク１６１の組み立て工程が簡単になり、前記ロータ１９０の駆動時のコギングトルクによる前記第１内側ヨーク１６１と第１外側ヨーク１３０の震えることを防止することができ、騒音及び震動が減少されることができる。この点は以下で説明する第２内側ヨーク２６１においても同じである。
【００２９】
特に、前記第１内側ヨーク１６１は円周方向での位置決定が別途に要求されない。
【００３０】
そして、前記第１コイル１５０に近接して前記第１ヨークが配置され、前記第１外側ヨーク１３０の前記ベース部１３１は軸線方向Lにおいて前記第１コイル１５０の外側に位置し、前記第１外側ヨーク１３０の前記円筒状ヨーク１３３は前記第１コイル１５０と前記回転軸１８０の間に配置される。また、前記ベース部１３１と前記第１コイル１５０の間には、前記回転軸１８０に挿入される第１絶縁部材１４０が形成される。
【００３１】
前記外側磁極部１３２と第１内側ヨーク１６１は、前記ロータ１９０をかこむように略同一円周上で交互に配置されている。
【００３２】
このように、実施例によるステッピングモータ５００では、軸線方向Lにおいて前記第１コイル１５０とロータ１９０が並設されているため、ステッピングモータ５００の外径の小型化を図ることができるようになる。
【００３３】
また、前記第１端子ユニット１６０の樹脂製ブロック部１６２から突出する端子１６３は、前記第１コイル１５０と電気的に連結される。
【００３４】
前記第１コイル１５０は空芯コイルをなし、かつ前記第１端子ユニット１６０のブロック部１６２に一体的に形成された樹脂製のボビン１６４によって支持される。そして、前記第１端子ユニット１６０の端子１６３を通じて前記第１コイル１５０に外部電源より電流が供給される。
【００３５】
第１実施例では、前記ブロック部１６２の一側に第１突出部１６２aが形成される。図５は、第１実施例によるステッピングモータの第１コイルが端子と電気的に連結される配置状態を示した図面であり、図１及び図５に図示されているように、前記第１突出部１６２aは、前記第１コイル１５０を前記端子１６３に連結する場合、第１コイル１５０が配置される経路が変更されるようにすることで、前記第１コイル１５０が前記外側磁極部１３２と電気的に連結されることを防止する。
【００３６】
次に、第２ステータ３００の構成は第１ステータ２００の構成と同様であるから、第２ステータ３００に対しては簡略に説明する。
【００３７】
前記第２ステータ３００は、第２コイル２５０と、前記第２コイル２５０を収容する第２ヨークを含み、磁気回路を構成する。前記第２ヨークは、鉄からなる第２外側ヨーク２３０及び第２内側ヨーク２６１が含まれる。
【００３８】
前記第２外側ヨーク２３０と第２内側ヨーク２６１は、第２ベアリング２１０のスリーブ２１１を通じて磁気回路的に連結されている。前記第２ベアリング２１０が第２筐体２２０に圧入され、前記第２外側ヨーク２３０と第２内側ヨーク２６１を圧入または支持しているから、同軸に整列及び騒音が少ない構造をなす。
【００３９】
前記第２外側ヨーク２３０は、円盤形状のベース部２３１の端部から軸線L方向に延びて櫛歯状をなす４本の外側磁極部２３２と円筒形状の円筒状ヨーク２３３を有する。前記円筒状ヨーク２３３は、磁束が流れる面積を増加させて磁気抵抗を減少させることでステッピングモータ５００のトルクを増加させる。
【００４０】
そして、前記第２コイル２５０に近接して前記第２ヨークが配置され、前記第２外側ヨーク２３０の前記ベース部２３１は軸線方向Lにおいて前記第２コイル２５０の外側に位置し、前記第２外側ヨーク２３０の前記円筒状ヨーク２３３は前記第２コイル２５０と前記回転軸１８０の間に配置される。また、前記ベース部２３１と前記第２コイル２５０の間には、前記回転軸１８０に挿入される第２絶縁部材２４０が形成される。
【００４１】
前記第２内側ヨーク２６１は、第２端子ユニット２６０に結合されて固定され、軸線L方向に延びた４本の内側磁極部を形成する。
【００４２】
また、前記第２端子ユニット２６０の樹脂製ブロック部２６２から突出する端子２６３は、前記第２コイル２５０と電気的に連結される。
【００４３】
前記第２コイル２５０は空芯コイルをなし、かつ前記第２端子ユニット２６０のブロック部２６２に一体的に形成された樹脂製のボビン２６４によって支持される。そして、前記第２端子ユニット２６０の端子２６３を通じて前記第２コイル２５０に外部電源より電流が供給される。
【００４４】
第１実施例では、前記ブロック部２６２の一側に第２突出部２６２aが形成される。図１に図示されているように、前記第２突出部２６２aは、前記第２コイル２５０を前記端子２６３に連結する場合、第２コイル２５０がかかるようにし、配置される経路が変更されるようにすることで、前記第２コイル２５０が前記外側磁極部２３２と電気的に連結されることを防止する。
【００４５】
前記第１，２ステータ２００，３００において磁極部１３２，１６１，２３２，２６１は、前記ロータ１９０の外周面に対向するように配置され、前記第１ステータ２００の外側磁極部１３２と第２ステータ３００の外側磁極部２３２とは、軸線L方向に一致するのではなく、所定の角度だけずれている。
【００４６】
また、前記第１ステータ２００の内側ヨーク１６１と第２ステータ３００の内側ヨーク２６１も所定の角度だけずれている。
【００４７】
そして、前記第１，２端子ユニット１６０，２６０を通じて、前記第１，２コイル１５０，２５０に流す電流の方向を順次に変えることで、前記ロータ１９０をステップ状に回転させることができ、これによって前記回転軸１８０もステップ状に回転させることができる。
【００４８】
また、第１実施例によるステッピングモータ５００は、一対のステータ２００，３００及びロータ１９０を収容する非磁性の筐体１２０，２２０を有している。
【００４９】
前記筐体１２０，２２０は、第１筐体１２０と第２筐体２２０を含み、ステンレス素材の材料によって形成されることができる。
【００５０】
前記第１筐体１２０には、軸線L方向に延びる第１開口部１２１と、対向して形成された第２，３開口部１２２，１２３が形成される。
【００５１】
前記第１開口部１２１は、前記第１筐体１２０の全長より短い長さに形成され、前記第１，２端子ユニット１６０，２６０の樹脂材ブロック部１６２，２６２の軸線L方向長さを合わせた長さと同じ長さ、または前記第１，２端子ユニット１６０，２６０の樹脂材ブロック部１６２，２６２の軸線L方向長さを合わせた長さより短い長さに形成される。
【００５２】
前記第１開口部１２１は前記第１，２端子ユニット１６０，２６０に挿入される。前記第１，２端子ユニット１６０，２６０には、筐体挿入溝１６５、２６５が形成されて、前記第１開口部１２１が前記筐体挿入溝１６５、２６５に嵌めこまれた状態で前記第１，２端子ユニット１６０，２６０に軸線L方向で挿入される。
【００５３】
また、前記第１，２端子ユニット１６０，２６０は、前記第１開口部１２１を通じて外部に露出して外部の電源と電気的に連結される。
【００５４】
また、前記第１開口部１２１は前記第１端子ユニット１６０との結合時に円周方向での位置決定を可能にする。
【００５５】
一方、前記第２筐体２２０の場合、前記第１筐体１２０の第１開口部１２１と対応する第１開口部２２１が形成される。
【００５６】
前記第１筐体１２０の第１開口部１２１及び前記第２筐体２２０の第１開口部２２１の軸線Ｌ方向の合わせた長さは、前記第１，２端子ユニット１６０，２６０の樹脂材ブロック部１６２，２６２の軸線Ｌ方向の合わせた長さより少し大きく形成される。
【００５７】
ここで、前記第１筐体１２０の第１開口部１２１の長さが前記第１，２端子ユニット１６０，２６０の樹脂材ブロック部１６２，２６２の軸線Ｌ方向の合わせた長さより大きい場合、前記第２筐体２２０の第１開口部２２１は形成されないこともある。
【００５８】
前記第２筐体２２０の第１開口部２２１の長さは、前記第１筐体１２０の第１開口部１２１の長さより短く形成されることができる。また、前記第２筐体２２０の第１開口部２２１は、前記第２端子ユニット２６０との結合時に円周方向での位置決定を可能にする。ここで、前記第１，２筐体１２０，２２０の第１開口部１２１，２２１のそれぞれの長さは、互いに反比例的な関係を持つように形成されることができる。
【００５９】
よって、第１筐体１２０の第１開口部１２１及び前記第２筐体２２０の第１開口部２２１と前記第１，２端子ユニット１６０，２６０の樹脂材ブロック部１６２，２６２との間の隙間から、前記第１コイル１５０及び第２コイル２５０が抜け出て前記端子１６３、２６３に連結される。
【００６０】
前記回転軸１８０は、前記第１，２ベアリング１１０，２１０によって回転可能に支持されている。前記第１，２ベアリング１１０，２１０には、円盤形状のボディ部１１２，２１２と、前記ボディ部１１２，２１２で軸線L方向に延びるスリーブ１１１，２１１が設けられる。
【００６１】
前記ボディ部１１２，２１２は、それぞれ前記第１筐体１２０及び第２筐体２２０と結合され、前記スリーブ１１１，２１１は、前記第１，２外側ヨーク１３０，２３０、第１，２絶縁部材１４０，２４０、第１，２コイル１５０，２５０及び第１，２端子ユニット１６０，２６０と結合され、前記第１，２ワッシャ１７０，２７０と接触する。
【００６２】
一方、前記第１，２端子ユニット１６０，２６０は、相互対面するブロック部１６２，２６２にはそれぞれ突起２６７とホール２６８が形成される。よって、前記第１端子ユニット１６０に形成された突起(未図示)は、前記第２端子ユニット２６０に形成されたホール２６８に挿入されて結合され、前記第１端子ユニット１６０に形成されたホール(未図示)には、前記第２端子ユニット２６０に形成された突起２６７が挿入されて結合される。
【００６３】
また、前記第１，２端子ユニット１６０，２６０には磁極部結合溝１６６，２６６が形成される。前記磁極部結合溝１６６，２６６は、前記第１，２外側ヨーク１３０，２３０の外側磁極部１３２、２３２と結合されるように前記第１，２端子ユニット１６０，２６０の対応する位置に４本形成される。
【００６４】
前記磁極部結合溝１６６，２６６は、前記第１，２外側ヨーク１３０，２３０が円周方向での結合位置を決定可能にする。
【００６５】
また、前記第１，２端子ユニット１６０，２６０には第１，２内側ヨーク１６１、２６１が設置された部分にそれぞれ第１突起部１６９と第２突起部２６９が形成される。
【００６６】
前記第１突起部１６９と第２突起部２６９は前記第１，２端子ユニット１６０，２６０が交互正確にかみ合って結合可能にする。
【００６７】
図４は、第１実施例によるステッピングモータ５００を上方から見た場合の図面である。
【００６８】
前記第２，３開口部１２２，１２３は、ステッピングモータ５００の軸線L方向に直交する方向の大きさ(幅)を最小化させる。
【００６９】
一方、前記第２筐体２２０の場合、前記第１筐体１２０の第２，３開口部１２２，１２３と対応する第２，３開口部２２２，２２３が形成される。
【００７０】
すなわち、図４に図示されているように、前記第２，３開口部１２２，１２３が形成されることにより、ステッピングモータ５００の直径が縮小して前記ステッピングモータ５００が占める空間Ｓが減少されることができる。
【００７１】
第１実施例によるステッピングモータ５００が小型に製作されて移動通信端末機、ＰＤＡなどのような電子機器に適用されることができるという点を考慮した時、前記第２，３開口部１２２，１２３によって減少される直径は、非常に大きい意義を持つだけでなく、電子機器の設計自由度を増大させることができる。
【００７２】
このように、第１実施例によるステッピングモータ５００は、筐体に開口部を形成して小型化を図ることができ、製造及び組み立てが容易い構造を提供する。
【００７３】
図６は、第２実施例によるステッピングモータ５００の斜視図である。
【００７４】
図１及び図４と比べて、第２実施例によるステッピングモータ５００は、第１筐体１２０及び第２筐体２２０に第２，３開口部１２２，１２３，２２２，２２３が形成されない。
【００７５】
よって、図４に図示されているように、ステッピングモータ５００が占める空間Ｓは減少されないが、前記第２，３開口部１２２，１２３，２２２，２２３から異物が入り込むことを防ぐことができるという長所がある。
【００７６】
図７は第３実施例によるステッピングモータの分解斜視図であり、図８は第３実施例によるステッピングモータの断面図である。
【００７７】
第３実施例によるステッピングモータ５００は、図２及び図３で説明した第１実施例によるステッピングモータと類似している。よって、第１実施例と重なる説明は省略することにする。
【００７８】
第３実施例によるステッピングモータ５００は、第１実施例と比べて、第１外側ヨーク１３０に形成された円筒状ヨーク１３３、及び第２外側ヨーク２３０に形成された円筒状ヨーク２３３が形成されない違いがある。
【００７９】
この場合、前記円筒状ヨーク１３３，２３３が形成されないことで、第１実施例に比べて相対的に磁気抵抗が増加されることがあるが、第１外側ヨーク１３０及び第２外側ヨーク２３０の製作がより容易であるという長所がある。
【００８０】
以上、本発明のステッピングモータを実施例を中心に説明したが、これは単なる例示に過ぎず本発明を限定するものではなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であるならば、本実施例の本質的な特性を脱しない範囲で、以上に例示されていない様々の変形と応用が可能であることを分かるだろう。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用にかかわる相違点は、添付された請求範囲で規定する本発明の範囲内に含まれることと理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、ステッピングモータに適用されることができる。
【図１】
2010530729.tif 000003
【図２】
2010530729.tif 000004
【図３】
2010530729.tif 000005
【図４】
2010530729.tif 000006
【図５】
2010530729.tif 000007
【図６】
2010530729.tif 000008
【図７】
2010530729.tif 000009
【図８】
2010530729.tif 000010
【国際調査報告】
2010530729.tif 000011
2010530729.tif 000012