(57)【要約】【課題】  永久磁石の軸方向の両側で軸受によって回転軸が支承され、Ａ相を形成する第１ステータ組とＢ相を形成する第２ステータ組とがロータに対して円周方向に配置されたステッピングモータにおいて、部品精度の影響を受けることなく軸受同士の同心度を確保することができるステッピングモータを提供すること。【解決手段】  永久磁石４の軸方向の両側で第１軸受１７及び第２軸受によって回転軸３が支承され、Ａ相を形成する第１ステータ組６とＢ相を形成する第２ステータ組７とがロータ２に対して円周方向に配置されたステッピングモータ１において、第１ステータ組６と第２ステータ組７とは、円周方向で対向する第１ステータ組６の極歯９ａの端部９ａ１と第２ステータ組７の極歯１１ａの端部１１ａ１との最短距離Ｗ１が永久磁石４の直径よりも大きくなるように配置されている。【選択図】      図３
2005261114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と永久磁石とを有するロータと、前記永久磁石に径方向で対向する極歯を有するステータと、前記永久磁石の軸方向の両側で前記回転軸を支承する軸受と、該軸受と前記ステータとが固定されるフレームとを備え、
前記ステータは、Ａ相を形成する第１ステータ組とＢ相を形成する第２ステータ組とから構成され、前記第１ステータ組と第２ステータ組とが前記ロータに対して円周方向に配置されたステッピングモータにおいて、
前記第１ステータ組と第２ステータ組とは、円周方向で対向する前記第１ステータ組の極歯の端部と前記第２ステータ組の極歯の端部との最短距離のうち、大きい方の値が前記永久磁石の直径よりも大きくなるように配置されていることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
前記フレームは、前記第１ステータ組が配設される第１辺部と前記第２ステータ組が配設される第２辺部とが交わって形成される頂点を有するＬ型に形成され、
前記第１ステータ組の極歯の端部と前記第２ステータ組の極歯の端部との最短距離のうち、大きい方に形成される最大開口部が前記頂点に向かって開口していることを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
【請求項３】
前記フレームの頂点には、切欠部が形成されていることを特徴とする請求項２記載のステッピングモータ。
【請求項４】
請求項１から３いずれかに記載のステッピングモータと、前記ロータの回転に伴って前記回転軸の軸線方向に移動するレンズを備えることを特徴とするレンズユニット。
【請求項５】
請求項１から３いずれかに記載のステッピングモータで、かつ、前記永久磁石の両側で前記回転軸を支承する２つの軸受をそれぞれ固定する第１フレームと第２フレームとを備えたステッピングモータの製造方法であって、
前記２つの軸受の同心度が維持されるよう前記第１フレームと第２フレームとを保持しながら、前記第１ステータ組と第２ステータ組とを前記第１フレームまたは／および第２フレームに固定した後、前記第１フレームと第２フレームとを連結し、
その後、前記回転軸を前記軸受で支承することを特徴としたステッピングモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、デジタルスチールカメラ等のフォーカスレンズあるいはズームレンズを駆動するステッピングモータ及びその製造方法に関する。また、そのステッピングモータを備えたレンズユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スチールビデオカメラやビデオカメラ等のフォーカスレンズあるいはズームレンズの駆動にはステッピングモータが用いられている。この種のステッピングモータとして、カメラのレンズ鏡筒の外周部に配置されるものが知られている。かかるステッピングモータは、回転軸と永久磁石とを有するロータと、永久磁石に径方向で対向する極歯を有するステータと、永久磁石の軸方向の両側で回転軸を支承する軸受と、この軸受とステータとが固定されるフレームとを備えている。また、ステータは、Ａ相を形成する第１ステータ組とＢ相を形成する第２ステータ組とから構成され、第１ステータ組と第２ステータ組とがロータを囲むように円周方向に配置されている。すなわち、ステータの有する極歯がロータを全周にわたって取り囲むようにステータが配置されている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１及び２に記載されたステッピングモータは、永久磁石の軸方向の両側で回転軸を支承する２つの軸受をそれぞれ固定する第１フレーム（支持部材あるいは軸受板）と第２フレーム（支持部材あるいはモータ支持板）とを備えている。そして、上述のように、極歯がロータを全周にわたって取り囲むようにステータが配置されているため、その組立手順は、以下のようになる。すなわち、ステータの極歯がロータを取り囲むように、第２フレームにロータ及びステータが組み込まれた後、第１フレームが組み込まれるようになっている。また、第１フレームと第２フレームとは、それぞれに設けられた凹部と凸部とによりあるいは、フレーム側に設けられた孔部とステータ組のコア部に設けられた凸部とにより位置決めされるようになっている。
【特許文献１】特開昭６３−１３６９５０号公報
【特許文献２】特開平６−１０５５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
永久磁石の軸方向の両側に軸受が配置されたモータでは、一般的に、ロータの回転特性を確保するため、軸受同士の同心度を確保する必要がある。しかしながら、上記特許文献１及び２に記載されたステッピングモータでは、第２フレームにロータ及びステータが組み込まれた後、第１フレームが組み込まれており、また、第１フレームと第２フレームとは、例えば、それぞれに設けられた凹部と凸部とにより位置決めされるようになっている。そのため、第１フレーム及び第２フレームに固定される軸受同士の同心度は、第１フレーム、第２フレーム等の部品精度で決まってしまう。従って、これらの部品精度が十分でない場合には、軸受同士の同心度が確保できなくなり、その結果、ロータの回転特性が確保できなくなってしまう。特に、モータが薄型化・小型化した場合には、モータの駆動力も小さくなるため、ロータの回転特性の確保が重要になってくる。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、永久磁石の軸方向の両側で軸受によって回転軸が支承され、Ａ相を形成する第１ステータ組とＢ相を形成する第２ステータ組とがロータに対して円周方向に配置されたステッピングモータにおいて、部品精度の影響を受けることなく軸受同士の同心度を確保することができるステッピング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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明では、回転軸と永久磁石とを有するロータと、前記永久磁石に径方向で対向する極歯を有するステータと、前記永久磁石の軸方向の両側で前記回転軸を支承する軸受と、該軸受と前記ステータとが固定されるフレームとを備え、前記ステータは、Ａ相を形成する第１ステータ組とＢ相を形成する第２ステータ組とから構成され、前記第１ステータ組と第２ステータ組とが前記ロータに対して円周方向に配置されたステッピングモータにおいて、前記第１ステータ組と第２ステータ組とは、円周方向で対向する前記第１ステータ組の極歯の端部と前記第２ステータ組の極歯の端部との最短距離のうち、大きい方の値が前記永久磁石の直径よりも大きくなるように配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、第１ステータ組と第２ステータ組とは、円周方向で対向する第１ステータ組の極歯の端部と第２ステータ組の極歯の端部との最短距離のうち、大きい方の値が永久磁石の直径よりも大きくなるように配置されている。そのため、第１ステータと第２ステータをフレームに固定した状態で、ロータをステータ内に配設することが可能になる。例えば、通しピン等の所定の治具で軸受同士の同心度が維持されるようにフレームを保持した状態で、第１ステータ組と第２ステータ組をフレームに固定することができ、その後に、ロータをステータ内に配設することができる。従って、フレーム等の部品精度の影響をほとんど受けることなく、軸受同士の同心度を確保することができる。
【０００８】
ここで、本明細書において、「円周方向で対向する第１ステータ組の極歯の端部と第２ステータ組の極歯の端部との最短距離」とは、第１ステータ組あるいは第２ステータ組が有する極歯のうち、円周方向で、第２ステータ組あるいは第１ステータ組が有する極歯と対向する極歯の円周方向端部同士の最短距離をいい、この最短距離は、２箇所に形成されることになる。また、「最短距離のうち、大きい方の値」とは、２箇所に形成される最短距離のうちの大きい方の値をいう。
【０００９】
本発明において、前記フレームは、前記第１ステータ組が配設される第１辺部と前記第２ステータ組が配設される第２辺部とが交わって形成される頂点を有するＬ型に形成され、前記第１ステータ組の極歯の端部と前記第２ステータ組の極歯の端部との最短距離のうち大きい方に形成される最大開口部が前記頂点に向かって開口していることが好ましい。
【００１０】
第１ステータ組の極歯の端部と第２ステータ組の極歯の端部との最短距離のうち大きい方に形成される最大開口部がＬ型に形成されたフレームの頂点に向かって開口している場合には、ステッピングモータの小型化を図ることが可能となる。すなわち、最大開口部がフレームの頂点と反対方向に向かって開口している場合には、第１ステータ組の極歯の端部と第２ステータ組の極歯の端部との最短距離の最大値が永久磁石の直径よりも大きいことから、フレームの形状がＬ型であれば、極歯をフレームの外部に配置するか、あるいは、フレームを大きくして極歯をフレーム内部に配置することになる。そのため、ステッピングモータの小型化を図ることが困難となる。一方、最大開口部がフレームの頂点に向かって開口していれば、フレームを小さく保ちつつ、第１ステータ組及び第２ステータ組の極歯をフレーム内部に配置することが可能となる。その結果、小さなフレームの内部にステッピングモータの構成部品を配置することが可能となり、ステッピングモータの小型化を図ることができる。
【００１１】
ここで、本明細書において「頂点」とは、第１辺部と第２辺部とが実際に交わって形成される頂点のほか、この頂点部分にＣ面加工、Ｒ面加工が施される場合や切欠部が形成される場合のように、実際に頂点が存在しない場合の仮想頂点も含むものとする。
【００１２】
本発明において、前記フレームの頂点には、切欠部が形成されていることが好ましい。この場合には、ステータ内部へのロータの配設がより容易になり、ステッピングモータの組立が容易になる。
【００１３】
本発明におけるレンズユニットは、前記ステッピングモータと、前記ロータの回転に伴って前記回転軸の軸線方向に移動するレンズを備えることを特徴とする。上述のように本発明にかかるステッピングモータでは軸受同士の同心度の確保が可能であり、所定の回転特性を得ることができることから、本発明におけるレンズユニットでは、正確なレンズの駆動が可能となる。
【００１４】
本発明におけるステッピングモータであって、前記永久磁石の両側で前記回転軸を支承する２つの軸受をそれぞれ固定する第１フレームと第２フレームとを備えたステッピングモータを製造する製造方法としては、前記２つの軸受の同心度が維持されるよう前記第１フレームと第２フレームとを保持しながら、前記第１ステータ組と第２ステータ組とを前記第１フレームまたは／および第２フレームに固定した後、前記第１フレームと第２フレームとを連結し、その後、前記回転軸を前記軸受で支承することが好ましい。この場合には、軸受同士の同心度が維持された状態で、軸受が固定される第１フレーム及び第２フレーム同士が連結される。そして、その後に、ロータがステータ内に配設される。従って、フレーム等の部品精度の影響をほとんど受けることなく、軸受同士の同心度を確保しながら、ステッピングモータの組立をすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のステッピングモータでは、第１ステータ組と第２ステータ組とは、円周方向で対向する第１ステータ組の極歯の端部と第２ステータ組の極歯の端部との最短距離のうち、大きい方の値が永久磁石の直径よりも大きくなるように配置されている。そのため、第１ステータと第２ステータをフレームに固定した状態で、ロータをステータ内に配設することができる。従って、部品精度の影響を受けることなく軸受同士の同心度の確保が可能となる。その結果、ステッピングモータの回転特性の確保が可能となる。
【００１６】
また、本発明におけるレンズユニットは、上述のステッピングモータを備えることから正確なレンズ駆動が可能となる。
【００１７】
さらに、本発明におけるステッピングモータの製造方法では、軸受同士の同心度が維持された状態で、軸受が固定される第１フレームと第２フレームとを固定し、その後、回転軸を軸受で支承するようにしているため、部品精度の影響を受けずに軸受同士の同心度の確保ができる。従って、目論見通りの回転特性を有するステッピングモータの製造が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（ステッピングモータの構成）
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明の実施の形態にかかるステッピングモータを示す平面図、側面図、正面図である。図２は、図１に示すステッピングモータの分解斜視図である。図３は、フレームに対する第１ステータ組と第２ステータ組との配置関係を説明する説明図である。
【００２０】
本形態にかかるステッピングモータ１は、いわゆるＰＭ型ステッピングモータであり、回転軸３と円筒状の永久磁石４とを有するロータ２と、永久磁石４に径方向で対向する極歯８ａ，９ａ，１１ａ，１２ａを有するステータと、永久磁石４の両側において回転軸３の上端を支承する第１軸受１７及び回転軸３の下端を支承する第２軸受１８と、これらの軸受１７，１８とステータとが固定される第１フレーム１５及び第２フレーム１６とを備えている。ステータは、Ａ相を形成する第１ステータ組６とＢ相を形成する第２ステータ組７とから構成され、第１ステータ組６と第２ステータ組７とがロータ２に対して円周方向に配置されている。第２フレーム１６の下端面には、端板１９が取り付けられている。
【００２１】
第１ステータ組６は、第１の上ステータコア８と第１の下ステータコア９とボビン１０とから構成され、永久磁石４の外周面と対向するように所定の曲率を有する極歯８ａと極歯９ａとが円周方向に隣接して配置されるようになっている。また、第１の上ステータコア８と第１の下ステータコア９により磁路が形成されるようになっている。尚、第１の上ステータコア８と第１の下ステータコア９とボビン１０とは、後述の第１フレーム１５及び第２フレーム１６の第１辺部１５ａ，１６ａに収まる大きさにそれぞれ形成されている。
【００２２】
第１のステータコア８は、軸方向に延在する極歯８ａと、この極歯８ａの図示上端から直交方向に延設された基部８ｂとから形成されている。基部８ｂには、その延設方向と略平行にスリット８ｃが形成されている。第１の下ステータコア９は、軸方向に延在する極歯９ａと、極歯９ａの図示下端から直交方向に延設された基部９ｂと、基部９ｂから起立してボビン１０が挿通されるコア部９ｃとから形成されている。コア部９ｃは、その軸方向長さがボビン１０の軸方向長さと基部８ｂの厚みとの和よりも長くなるように形成されている。ボビン１０は軸方向両端に鍔部を有する筒状に形成されており、鍔部の間には駆動コイルが巻回されている。
【００２３】
第１の上ステータコア８とボビン１０とが、第１の下ステータコア９に図示上方向から組み込まれて第１ステータ組６が構成される。すなわち、第１の下ステータコア９のコア部９ｃに駆動コイルが巻回されたボビン１０が挿通された状態で、スリット８ｃにコア部９ｃの先端側を嵌め込むように、第１の上ステータコア８と第１の下ステータコア９とが固定されて第１ステータ組６が構成される。スリット８ｃにコア部９ｃの先端側を嵌め込むことで第１の上ステータコア８と第１の下ステータコア９との間に磁路が形成されるようになっている。尚、第１ステータ組６では、コア部９ｃの先端は基部８ｂの上面から突出している。
【００２４】
第２ステータ組７は、第２の上ステータコア１１と第２の下ステータコア１２とボビン１３とから構成されている。第２ステータ組７は、第１ステータ組６を上下反転させたものと同様の構成を有するため、その詳細な説明は省略する。尚、第２の上ステータコア１１は第１の下ステータコア９に相当し、第２の下ステータコア１２は第１の上ステータコア８に相当する。また、極歯１１ａ、基部１１ｂ及びコア部１１ｃはそれぞれ極歯９ａ、基部９ｂ及びコア部９ｃに相当し、極歯１２ａ、基部１２ｂ及びスリット１２ｃはそれぞれ極歯８ａ、基部８ｂ及びスリット８ｃに相当する。また、第２の上ステータコア１１と第２の下ステータコア１２とボビン１３とは、後述の第１フレーム１５及び第２フレーム１６の第２辺部１５ｂ，１６ｂに収まる大きさにそれぞれ形成されている。
【００２５】
第１フレーム１５は、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の上部に配設されるフレームであり、非磁性材料によって、第１ステータ組６が配設される第１辺部１５ａと第２ステータ組７が配設される第２辺部１５ｂとが交わって形成される頂点を有するＬ型に形成されている。本形態では、特に、第１辺部１５ａと第２辺部１５ｂとは略９０度で交わっており、例えば、第１辺部１５ａ、第２辺部１５ｂはともに７．３ｍｍの辺長を有している。尚、本形態における第１フレーム１５の頂点は仮想頂点となっている。すなわち、第１フレーム１５の頂点には以下のように切欠部１５ｃが形成されており、頂点は実際には存在しない。
【００２６】
第１フレーム１５の頂点には、切欠部１５ｃが形成されている。本形態では、ステッピングモータ１の組立状態において回転軸３と第１フレーム１５とが干渉することがない程度で、第１フレーム１５の頂点側に略Ｌ型の端面が形成されるように切欠部１５ｃが形成されている。
【００２７】
また、第１フレーム１５には、第２辺部１５ｂから起立して軸方向へ延設された起立部１５ｄと、第１軸受１７を固定保持するために起立部１５ｄの上端から直交方向に更に延設された軸受保持部１５ｅが形成されている。軸受保持部１５ｅには第１軸受１７を保持する保持孔１５ｆが形成されている。
【００２８】
第１辺部１５ａには、第１ステータ組６を構成するコア部９ｃの先端が嵌め込まれる嵌合孔１５ｇが形成されている。嵌合孔１５ｇは、第１ステータ組６の位置決め及び保持の役割を果たしている。
【００２９】
第２フレーム１６は、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の下部に配設されるフレームであり、非磁性材料によって、第１ステータ組６が配設される第１辺部１６ａと第２ステータ組７が配設される第２辺部１６ｂとが交わって形成される頂点を有するＬ型に形成されている。本形態では、特に、第１辺部１６ａと第２辺部１６ｂとは略９０度で交わっており、例えば、第１辺部１６ａ、第２辺部１６ｂともに７．３ｍｍの辺長を有している。尚、第１フレーム１５と同様に、本形態における第２フレーム１６の頂点も仮想頂点となっている。すなわち、第２フレーム１６の頂点には以下のように切欠部１６ｄが形成されており、頂点は実際には存在しない。
【００３０】
第１辺部１６ａと第２辺部１６ｂとの交点部には、第２軸受１８を保持する保持孔１６ｃが形成されている。また、第２フレーム１６の頂点には、切欠部１６ｄが形成されている。本形態では、保持孔１６ｃから第２フレーム１６の頂点側に開口するように切欠部１６ｄが形成されている。また、切欠部１６ｄは、ステッピングモータ１の組立時において、回転軸３が第２フレーム１６の頂点側から保持孔１６ｃに向かって通過できるような大きさとなっている。
【００３１】
第２辺部１６ｂには、第２ステータ組７を構成するコア部１１ｃの先端が嵌め込まれる嵌合孔１６ｅが形成されている。嵌合孔１６ｅは、第２ステータ組７の位置決め及び保持の役割を果たしている。
【００３２】
第１辺部１６ａにおける第２辺部１６ｂとの交点と反対側に形成される端部には、第１フレーム１５の軸方向の位置決めをするために起立する位置決め部１６ｆが形成されている。同様に、第２辺部１６ｂの端部にも、位置決め部１６ｇが形成されている。
【００３３】
第１ステータ組６と第２ステータ組７とは、第１フレーム１５と第２フレーム１６とにより軸方向に挟み込まれて固定されている。より具体的には、第１フレーム１５の嵌合孔１５ｇで位置決めされた第１ステータ組６が第１辺部１５ａ，１６ａに配設された状態で、なおかつ、第２フレーム１６の嵌合孔１６ｅで位置決めされた第２ステータ組７が第２辺部１５ｂ，１６ｂに配設された状態で、第１フレーム１５と第２フレーム１６との間に固定されている。
【００３４】
第１ステータ組６と第２ステータ組７とが、第１フレーム１５及び第２フレーム１６に固定された状態では、円周方向で対向する第１ステータ組６の極歯９ａの端部９ａ１と第２ステータ組７の極歯１１ａの端部１１ａ１との最短距離Ｗ１が永久磁石４の直径よりも大きくなるように、第１ステータ組６と第２ステータ組７とが配置されている（図３参照）。すなわち、円周方向で対向する第１ステータ組６の極歯９ａの端部９ａ１と第２ステータ組７の極歯１１ａの端部１１ａ１との最短距離Ｗ１と、円周方向で対向する第１ステータ組６の極歯８ａの端部８ａ１と第２ステータ組７の極歯１２ａの端部１２ａ１との最短距離Ｗ２とのうちで、大きい方の値となる最短距離Ｗ１が永久磁石４の直径よりも大きくなるように、第１ステータ組６と第２ステータ組７とが配置されている。尚、この状態では、第１ステータ組６と第２ステータ組７とは、電気角で９０度の位相差を有するＡ相、Ｂ相として配置されている。
【００３５】
また、第１ステータ組６と第２ステータ組７とが、第１フレーム１５及び第２フレーム１６に固定された状態では、円周方向で対向する第１ステータ組６の極歯９ａの端部９ａ１と第２ステータ組７の極歯１１ａの端部１１ａ１とにより形成される最大開口部２１が第１フレーム１５及び第２フレーム１６の頂点に向かって開口している。
【００３６】
永久磁石４は、第１フレーム１５と第２フレーム１６とに軸方向で挟み込まれるように、かつ、極歯８ａ，９ａ，１１ａ，１２ａに径方向に対向するように回転軸３に固着されている。また、その直径が、極歯９ａの端部９ａ１と極歯１１ａの端部１１ａ１との最短距離Ｗ１より大きくならない範囲で可能な限り大きく形成されている。特に本形態では、第１フレーム１５の保持孔１５ｆ及び第２フレーム１６の保持孔１６ｃよりも大きく、かつ、第１フレーム１５及び第２フレーム１６からはみ出さない大きさに形成されている。具体的には、例えば、永久磁石４の直径は２．６ｍｍである。また、永久磁石４には周方向に８極の着磁が施されている。
【００３７】
回転軸３は、その両端面が球面状に形成されている（図１参照）。また、回転軸３の出力側（第１フレーム１５の上端面より上側）には、リードスクリュー部３ａが形成されている。
【００３８】
第１軸受１７は、鍔部を有する有底円筒状に形成されており、外周部が第１フレーム１５の保持孔１５ｆに嵌合されるとともに鍔部が軸受保持部１５ｅの下端面に当接した状態で軸受保持部１５ｅに保持されるようになっている。また、第２軸受１７は、鍔部を有する円筒状に形成されており、外周部が第２フレーム１６の保持孔１６ｃに嵌合されるとともに鍔部が第２フレーム１６の下端面に当接した状態で、端板１９によって保持されるようになっている。
【００３９】
端板１９はステンレス鋼板等の薄い金属板によって、第２フレーム１６の形状に合わせるようにＬ型に形成されている。また、Ｌ型を形成する各辺の交点部には、切り起こされた板バネ部１９ａが設けられている。板バネ部１９ａにより回転軸３が軸方向に付勢されるようになっている。
【００４０】
（ステッピングモータの製造方法）
以上のように構成されたステッピングモータ１は、第１軸受１７と第２軸受１８との同心度が維持されるように第１フレーム１５と第２フレーム１６とを保持しながら、第１ステータ組６と第２ステータ組７とを第１フレーム１５および第２フレーム１６に固定した後、第１フレーム１５と第２フレーム１６とを連結し、その後、回転軸３を第１軸受１７及び第２軸受１８で支承することで製造される。より具体的には以下のように製造される。
【００４１】
まず、第１フレーム１５の保持孔１５ｆと第２フレーム１６の保持孔１６ｃに治具としての通しピン（図示省略）を通して、第１軸受１７と第２軸受１８との同心度が維持されるように、第１フレーム１５と第２フレーム１６とを保持する。その後、第１フレーム１５の嵌合孔１５ｇで位置決めされた第１ステータ組６が第１辺部１５ａ，１６ａに配設され、また、第２フレーム１６の嵌合孔１６ｅで位置決めされた第２ステータ組７が第２辺部１５ｂ，１６ｂに配設される。その状態で、第１フレーム１５と第２フレーム１６とが、位置決め部１６ｆ，１６ｇにより軸方向に位置決めされて連結される。
【００４２】
続いて、第１軸受１７を保持孔１５ｆに嵌合する。その後、回転軸３の上端が第１軸受１７に支承されるように、第１フレーム１５及び第２フレーム１６に対して、第１フレーム１５及び第２フレーム１６の頂点方向から永久磁石４が回転軸３に固着されたロータ２を配設する。その際には、回転軸３が第２フレーム１６の切欠部１６ｄを通過する。その状態で、第２軸受１８を回転軸３に下側から挿通し、第２フレーム１６の保持孔１６に嵌合する。その後、端板１９が第２フレーム１６の下端面に取り付けられて、ステッピングモータ１が完成する。
【００４３】
（レンズユニットの構成）
続いて、本発明の実施の形態にかかるステッピングモータ１を搭載したレンズユニット２５を説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかるステッピングモータを搭載したレンズユニットを示す斜視図である。図５は、図４に示すレンズユニットにおけるフォーカシングレンズとステッピングモータとの関係を示す斜示図である。
【００４４】
本発明の実施の形態にかかるステッピングモータ１は、例えば、フォーカスレンズ２６及びズームレンズを備えるデジタルスチールカメラのレンズユニット２５に搭載される。
【００４５】
本形態にかかるレンズユニット２５は、中心部にフォーカスレンズ２６及びズームレンズを備える角柱形状をしており、フォーカスレンズ２６及びズームレンズを図示上下方向に駆動する２台のステッピングモータ１が搭載されている。具体的には、レンズユニット２５の上端側の角部と下端側の角部との対角線上に、かつ、回転軸３の軸方向がフォーカスレンズ２６及びズームレンズの駆動方向と一致するように配設されている。尚、このレンズユニット２５は、レンズの駆動方向と直交する方向の断面が、例えば、１０ｍｍ角の正方形に形成されるとともに、フォーカスレンズ２６及びズームレンズの直径が６ｍｍに形成されており、特に、携帯電話用や薄型カード型用などの小型・薄型が要求されるデジタルスチールカメラ等に適している。
【００４６】
ステッピングモータ１とフォーカシングレンズ２６とは、連結板３０及びフォーカシングレンズ２６を保持するレンズホルダ２７を介して連結されている。連結板３０は、回転軸３のリードスクリュー部３ａと螺合するメネジ部を有する平板状の部材である。レンズホルダ２７は２本の腕部２７ａ，２７ａと、連結板３０に連結される連結部２７ｂとを有している。腕部２７ａ、２７ａには、レンズユニット２５の本体に固定された２本のガイド軸２８，２９が挿通されており、レンズホルダ２７が図示上下方向に案内されるようになっている。尚、ステッピングモータ１とズームレンズとの関係も同様であるため、その説明は省略する。
【００４７】
以上のように構成されたレンズユニット２５では、２台のステッピングモータ１，１によりフォーカシングレンズ２６またはズームレンズが駆動されて、フォーカシング動作またはズーミング動作が行われる。
【００４８】
（本形態の効果）
以上説明したように、本形態のステッピングモータ１では、円周方向で対向する第１ステータ組６の極歯９ａの端部９ａ１と第２ステータ組７の極歯１１ａの端部１１ａ１との最短距離Ｗ１が永久磁石４の直径よりも大きくなるように、第１ステータ組６と第２ステータ組７とが配置されている。そのため、第１ステータ組６と第２ステータ組７とを第１フレーム１５及び第２フレーム１６に固定した状態でロータ２を、第１ステータ組６と第２ステータ組７とからなるステータ内に配設することが可能になる。すなわち、通しピン等の所定の治具で第１軸受１７と第２軸受１８との同心度が維持されるように第１フレーム１５及び第２フレーム１６を保持した状態で、第１ステータ組６と第２ステータ組７とを第１フレーム１５及び第２フレーム１６に固定することができ、その後に、ロータ２をステータ内に配設することができる。従って、第１フレーム１５や第２フレーム１６等の部品精度の影響をほとんど受けることなく、第１軸受１７と第２軸受１８との同心度を確保したステッピングモータ１の組立が可能になる。
【００４９】
ここで、極歯９ａの端部９ａ１と第２ステータ組７の極歯１１ａの端部１１ａ１との最短距離Ｗ１が永久磁石４の直径よりも小さい場合であっても、第１フレーム１５の保持孔１５ｆまたは第２フレームの保持孔１６ｃを、永久磁石４が軸方向に通過できるように構成すれば、第１ステータ組６と第２ステータ組７とを第１フレーム１５及び第２フレーム１６に固定した状態でロータ２をステータ内に配設することが可能になる。しかしながら、その場合には、永久磁石４の直径を小さくするあるいは、保持孔１５ｆまたは保持孔１６ｃを大きくする必要が生じる。そのため、永久磁石４または、第１フレーム１５及び第２フレーム１６あるいは、第１軸受１７等の設計の自由度がなくなってしまうという問題、あるいは、保持孔１５ｆまたは保持孔１６ｃを大きくすることで、第１フレーム１５または第２フレーム１６が大型化するといった問題が生じるとともに、永久磁石４の直径を小さくした場合には、ロータ２と第１及び第２ステータ組６，７との間で磁束量が減ってしまい、所定の駆動力が得られないという問題も生じる。しかし、本形態の構成を採用すれば、設計の自由度が上げることができる。また、保持孔１５ｆまたは保持孔１６ｃの大きさに関係なく、例えば、第１フレーム１５及び第２フレーム１６に収まる範囲で、永久磁石４の直径を大きくすることができ、大きな駆動力を得ることができる。
【００５０】
本形態では、第１ステータ組６の極歯９ａの端部９ａ１と第２ステータ組７の極歯１１ａの端部１１ａ１との間で形成される最大開口部２１がＬ型に形成された第１フレーム１５及び第２フレーム１６の頂点に向かって開口している。そのため、第１フレーム１５及び第２フレーム１６をできる限り小さく構成しつつ、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の極歯８ａ，９ａ，１１ａ，１２ａを第１フレーム１５及び第２フレーム１６の内部に配置することが可能となる。すなわち、最大開口部がフレームの頂点と反対方向である極歯８ａの端部８ａ１と極歯１２ａの端部１２ａ１との間で形成されている場合には、極歯８ａの端部８ａ１と極歯１２ａの端部１２ａ１との最短距離Ｗ２が永久磁石４の直径よりも大きくなり、また、第１フレーム１５及び第２フレーム１６がＬ型に形成されているため、少なくとも極歯９ａ，１１ａを第１フレーム１５及び第２フレーム１６の外部に配置するか、あるいは、第１フレーム１５及び第２フレーム１６大きくして極歯９ａ，１１ａを第１フレーム１５及び第２フレームに配置することになる。そのため、ステッピングモータ１の小型化が図れない。しかし、本形態の構成を採用すれば、第１フレーム１５及び第２フレームの大きさを最小にしつつ極歯９ａ，１１ａを第１フレーム１５及び第２フレーム１６内部に配置することが可能となり、ステッピングモータ１の小型化を図ることができる。
【００５１】
本形態では、第１フレーム１５の頂点には、その頂点側に略Ｌ型の端面が形成されるように切欠部１５ｃが形成されている。また、第２フレーム１６の頂点には、回転軸３が第２フレーム１６の頂点側から保持孔１６ｃに向かって通過できるような大きさで、保持孔１６ｃから第２フレーム１６の頂点側に開口するように切欠部１６ｄが形成されている。そのため、ロータ２を傾けることなく、第１ステータ組６及び第２ステータ組７内部へのロータ２の配設ができるようになる。従って、ロータ２の配設がより容易になり、ステッピングモータ１の組立が容易になる。
【００５２】
本形態では、ステッピングモータ１を製造する製造方法としては、第１軸受１７と第２軸受１８との同心度が維持されるよう第１フレーム１５と第２フレーム１６とを保持しながら、第１ステータ組６と第２ステータ組７とを第１フレーム１５および第２フレーム１６に固定した後、第１フレーム１５と第２フレーム１６とを固定し、その後、回転軸３を第１軸受１７及び第２軸受１８で支承している。この場合には、第１軸受１７と第２軸受１８との同心度が維持された状態で、第１フレーム１５及び第２フレーム１６が固定される。そして、その後に、ロータ２がステータ内に配設される。従って、第１フレーム１５や第２フレーム１６等の部品精度の影響をほとんど受けることなく、第１軸受１７と第２軸受１８との同心度を確保しながら、ステッピングモータ１を組み立てることができる。
【００５３】
本形態では、第１フレーム１５は、第１辺部１５ａと第２辺部１５ｂとが略９０度で交わるＬ型に形成され、第２フレーム１６は、第１辺部１６ａと第２辺部１６ｂとが略９０度で交わるＬ型に形成されている。また、第１ステータ組６及び第２ステータ組７が第１フレーム１５及び１６の第１辺部１５ａ，１６ａ及び第２辺部１５ｂ，１６ｂに収まる大きさに形成されるとともに、永久磁石４が第１フレーム１５及び第２フレーム１６からはみ出さない大きさに形成されている。そのため、本形態におけるステッピングモータ１は、図４に示されるような中心部にレンズを備える角柱形状のレンズユニット２５の角部への取付けが可能となる。
【００５４】
ここで、近年、携帯電話用や薄型カード型用といった小型・薄型化が要求されるデジタルスチールカメラ等のレンズユニットとしては、図４に示されるような中心部にレンズを備える角柱形状のレンズユニット２５が市場で要求されている。図６に示されるように、従来のレンズ鏡筒の外周部にステッピングモータが配置されたレンズユニットをそのまま小型化して、例えば、矩形状の携帯電話３５に用いた場合には、デッドスペースＳが生じてしまい携帯電話３５の小型・薄型化に支障があるが、図７に示されるように、本形態のステッピングモータ１を備える角柱形状のレンズユニット２５であれば、そのような問題は生じないからである。従って、本形態のステッピングモータ１を用いれば、かかる市場のニーズに応えることができるようになる。また、第１軸受１７と第２軸受１８との同心度が維持されるとともに、永久磁石４の直径を大きくできるステッピングモータ１を用いることで、正確なレンズ駆動が可能となる。
【００５５】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。例えば、上述した形態においては、回転軸３の出力側に直接、リードスクリュー部３ａを形成したが、図８に示されるように、リードスクリュー２３を別途形成して回転軸３の出力側に取り付けてもよい。
【００５６】
また、上述した形態では、永久磁石４には周方向に８極の着磁が施され、第１ステータ組６及び第２ステータ組７はそれぞれ２つの極歯８ａ，９ａ及び１１ａ，１２ａを備えていたが、永久磁石４の着磁数と、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の極歯数との組合せはこれに限定されない。例えば、図９に示されるように、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の極歯数を２とした場合、永久磁石４の着磁数として１０極あるいは１２極を選択することもできる。また、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の極歯数を３とした場合、永久磁石４の着磁数として１２極を選択することもできる。
【００５７】
尚、参考として、第１フレーム１５及び第２フレーム１６を、第１辺部１５ａまたは１６ａと第２辺部１５ｂまたは１６ｂとが略９０度で交わるＬ型に形成し、かつ、第１ステータ組６及び第２ステータ組７を、第１フレーム１５及び第２フレーム１６の第１辺部１５ａ，１６ａ及び第２辺部１５ｂ，１６ｂに収まる大きさに形成する場合の永久磁石４の着磁数と、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の極歯数との組合せも併せて図９に示す。図９に示されるように、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の極歯数を２とし、永久磁石４の着磁数を６極とする場合、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の極歯数を３とし、永久磁石４の着磁数を８極あるいは１０極とする場合、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の極歯数を４とし、永久磁石４の着磁数を１０極あるいは１２極とする場合、または、第１ステータ組６及び第２ステータ組７の極歯数を５とし、永久磁石４の着磁数を１０極あるいは１２極とする場合といった種々の組合せを採用することができる。
【００５８】
さらに、上述した形態では、ボビン１０，１３を介してコア部９ｃ，１１ｃに駆動コイルを巻回したが、予め巻回された駆動コイルを直接、コア部９ｃ，１１ｃに取り付けるようにしてもよい。この場合には、駆動コイルの巻回数を増やすことができ、その結果、ステッピングモータ１の駆動力を大きくすることができる。
【００５９】
また、上述した形態では、第１フレーム１５には軸受保持部１５ｅが形成されていたが、軸受保持部１５ｅを形成せずに、第１軸受１７を保持するように、第１フレーム１５を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明の実施の形態にかかるステッピングモータを示す平面図、側面図、正面図である。
【図２】図１に示すステッピングモータの分解斜視図である。
【図３】フレームに対する第１ステータ組と第２ステータ組との配置関係を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるステッピングモータを搭載したレンズユニットを示す斜視図である。
【図５】図４に示すレンズユニットにおけるフォーカシングレンズとステッピングモータとの関係を示す斜示図である。
【図６】従来技術を採用したレンズユニットを携帯電話に用いた比較例を説明する説明図である。
【図７】図４に示すレンズユニット携帯電話に用いた場合を説明する説明図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係るステッピングモータを示す正面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態及び参考形態に係る永久磁石の着磁数と第１ステータ組及び第２ステータ組の極歯数との関係を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  ステッピングモータ
２  ロータ
３  回転軸
４  永久磁石
６  第１ステータ組
７  第２ステータ組
８ａ  極歯
９ａ  極歯
９ａ１  端部
１１ａ  極歯
１１ａ１  端部
１２ａ  極歯
１５  第１フレーム
１５ａ  第１辺部
１５ｂ  第２辺部
１５ｃ  切欠部
１６  第２フレーム
１６ａ  第１辺部
１６ｂ  第２辺部
１６ｄ  切欠部
１７  第１軸受
１８  第２軸受
２１  最大開口部
２６  フォーカシングレンズ（レンズ）
Ｗ１、Ｗ２  最短距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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