(57)【要約】【課題】  薄型化，小型化に好ましい扁平形状の構成を採り、組み立てを手間なく高精度に行うことができ、そして部品点数を減少することができ、コスト面に優れて生産性がよいステッピングモータを提供すること【解決手段】  Ａ相，Ｂ相の２つのステータＳ１，Ｓ２をロータ１の両側に対称的に張り出させて配置し、ロータ１に対面する櫛歯状の誘導子（極歯５）を設けた上ヨーク板３および下ヨーク板４を磁芯２０の両端に挟み合わせて極歯５を上下で噛み合う状態とする。上ヨーク板３，下ヨーク板４は所定厚さのブロック部材８の上下の面部にそれぞれ組み付けし、このブロック部材８に対して各構成要素を組み付けることで当該モータの組み立てが行える構成を採る。ロータ１を嵌め合わせる開口部８１は下側を小径とし、当該下側には下側軸受け部９を一体に設けてロータ１の下側軸１０を回転自在に支持させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多極に着磁した永久磁石によるロータを有し、Ａ相，Ｂ相の２つのステータを前記ロータの両側に配置し、前記ステータは前記ロータ軸に沿う向きにコイルを有し、前記コイルには中心に磁芯を配置し、前記ロータに対面する櫛歯状の極歯を有する上ヨーク板および下ヨーク板を前記磁芯の両端に配置して前記極歯を上下で噛み合う状態とするステッピングモータにおいて、
非磁性部材からなり前記ロータ，前記コイル，前記極歯が嵌め合う開口部を有し、上下の面部にそれぞれ前記上ヨーク板，前記下ヨーク板を組み付けるブロック部材を備え、
そのブロック部材には前記ロータ軸を回転自在に支持する軸受け部を一体に設けることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
前記ブロック部材は樹脂材料から形成し、前記軸受け部は前記ロータについて少なくとも一方の側を樹脂材料の一体成形により形成することを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項３】
前記軸受け部は金属材料から形成し、前記ブロック部材に対しては前記ロータについて少なくとも一方の側をインサート成型により一体化することを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項４】
前記上ヨーク板，前記下ヨーク板は、少なくとも一方の側を前記ブロック部材に対してはインサート成型により一体化することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のステッピングモータ。
【請求項５】
前記ロータ軸は一方を他方よりも大径とし、前記永久磁石の外径ｒ０に対して大径軸の外径ｒ２，小径軸の外径ｒ１を、
ｒ１≦ｒ０＜ｒ２
という関係に設定し、前記ブロック部材には前記小径軸（ｒ１）を回転自在に支持する小径軸受け部と、前記大径軸（ｒ２）を回転自在に支持する大径軸受け部との２つを設けることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のステッピングモータ。
【請求項６】
光学レンズなどを装着させる可動体と、前記可動体を移動させる可動機動と、その可動機構の駆動源と、これらを固定するための支持体から構成されたアクチュエータユニットにおいて、
前記駆動源は請求項１から５の何れか１項に記載のステッピングモータとし、前記支持体の機能を前記ブロック部材に一体に設けることを特徴とするアクチュエータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの両側にステータを張り出すように配置した扁平形状のステッピングモータに関するもので、より具体的には、中央のロータに対して上ヨーク板および下ヨーク板は挟み合わせに組み付け、両者の櫛歯状の極歯を上下で噛み合う状態にするモータ構造における組み立て性の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータに関してよく知られる形式の一つに、クローポール式のものがある。これはステータ側に櫛歯状の誘導子（極歯）を有し、Ａ相，Ｂ相の極歯を噛み合う状態にしてロータと対面させる構成を採る。この構成のステッピングモータは、分解能が比較的良好であり製造コストを低減できるメリットがある。
【０００３】
このクローポール式のステッピングモータでは、特許文献１などに見られるように、扁平形状にステータを張り出す構成のステッピングモータが知られている。この特許文献１のステッピングモータは、薄型化のためロータの両側にステータを配置し、各相のステータは、ロータ軸に沿う向きにコイルを有していて当該コイルには中心に磁芯を配置し、上ヨーク板および下ヨーク板を磁芯の両端に挟み合わせてそれらヨーク板の櫛歯状の極歯を上下で噛み合う状態にする構成を採っている。
【特許文献１】特開平１０−９４２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のステッピングモータは、例えば光学レンズを動かすためのアクチュエータユニット（レンズ駆動ユニット）の駆動源とする用途があり、小型化したレンズ駆動ユニットを携帯電話機等に組み込んで超小型カメラに構成することが行われている。携帯電話機などのポータブル機器では薄型化，小型化の要求が特に高く、レンズ駆動ユニットの駆動源となるステッピングモータについても薄型化，小型化することへの開発要求が高まっている。このため、より一層の薄型化，小型化が行えるような機構の見直しが求められている。そこで特許文献１のものは、部品点数を減少するようにしたものではあるが、最近の要求から見ると不十分である。
【０００５】
また薄型化，小型化する場合、モータを構成する各部品の加工精度（誤差）は所定以上に確保することはもちろん必要であるが、各部品を組み付ける際に位置ズレなどの誤差が生じないように注意する必要がある。その点、特許文献１のものは、上下のヨーク板を挟み合わせる工程で位置合わせ調整を行う必要があり、極歯の噛み合い関係に位置ズレがあると設計性能が得られなくなるので位置合わせ調整は重要となり、組み立てに手間がかかりコスト高になる。
【０００６】
この発明は上記した課題を解決するもので、その目的は、薄型化，小型化に好ましい扁平形状の構成を採り、組み立てを手間なく高精度に行うことができ、そして部品点数を減少することができ、コスト面に優れて生産性がよい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】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明に係るステッピングモータは、多極に着磁した永久磁石によるロータを有し、Ａ相，Ｂ相の２つのステータを前記ロータの両側に配置し、前記ステータは前記ロータ軸に沿う向きにコイルを有し、前記コイルには中心に磁芯を配置し、前記ロータに対面する櫛歯状の極歯を有する上ヨーク板および下ヨーク板を前記磁芯の両端に配置して前記極歯を上下で噛み合う状態とするステッピングモータにおいて、非磁性部材からなり前記ロータ，前記コイル，前記極歯が嵌め合う開口部を有し、上下の面部にそれぞれ前記上ヨーク板，前記下ヨーク板を組み付けるブロック部材を備え、そのブロック部材には前記ロータ軸を回転自在に支持する軸受け部を一体に設ける構成にした。
【０００８】
また、前記ブロック部材は樹脂材料から形成し、前記軸受け部は前記ロータについて少なくとも一方の側を樹脂材料の一体成形により形成する構成にしたり、前記軸受け部は金属材料から形成し、前記ブロック部材に対しては前記ロータについて少なくとも一方の側をインサート成型により一体化する構成にしたり、前記上ヨーク板，前記下ヨーク板は、少なくとも一方の側を前記ブロック部材に対してはインサート成型により一体化する構成にしたりすることができる。
【０００９】
また、前記ロータ軸は一方を他方よりも大径とし、前記永久磁石の外径ｒ０に対して大径軸の外径ｒ２，小径軸の外径ｒ１を、
ｒ１≦ｒ０＜ｒ２
という関係に設定し、前記ブロック部材には前記小径軸（ｒ１）を回転自在に支持する小径軸受け部と、前記大径軸（ｒ２）を回転自在に支持する大径軸受け部との２つを設ける構成にするとよい。
【００１０】
また、本発明に係るアクチュエータユニットは、光学レンズなどを装着させる可動体と、前記可動体を移動させる可動機構と、その可動機構の駆動源と、これらを固定するための支持体から構成されたアクチュエータユニットにおいて、前記駆動源は請求項１から５の何れかに記載のステッピングモータとし、前記支持体の機能を前記ブロック部材に一体に設ける構成にした。
【００１１】
係る構成にすることにより、本発明では、ブロック部材はロータ，コイル，極歯が嵌め合う開口部を有し、上下の面部にそれぞれ上ヨーク板，下ヨーク板を組み付ける構成になっている。したがって、ブロック部材に対して各構成要素を組み付けることで当該モータの組み立てが行える。このとき、各構成要素はブロック部材に対して取り付け位置が決まるので、各構成要素をブロック部材へ単に組み付けるだけで所定の精度で組み立てを完了できる。そして、ブロック部材にはロータ軸を回転自在に支持する軸受け部を一体に設けるので、ロータを適正な位置関係に組み付けることができ、部品点数を減少することができる。その結果、組み立てに際しては、位置合わせ調整の工程が不要になり、高精度な組み立てを手間なく容易に行える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、薄型化，小型化に好ましい扁平形状の構成を採り、ブロック部材に対して各構成要素を組み付けることで当該モータの組み立てが行える。このとき、各構成要素はブロック部材に対して取り付け位置が決まるので、各構成要素をブロック部材へ単に組み付けるだけで所定の精度で組み立てを完了でき、組み立てを手間なく高精度に行うことができる。
【００１３】
ブロック部材にはロータ軸を回転自在に支持する軸受け部を一体に設けるので、ロータを適正な位置関係に組み付けることができ、部品点数を減少することができる。すなわち、当該モータの組み立てではブロック部材が基台となり、各構成要素の位置関係が単に組み付けるだけで適正に決定し、高い精度で組み立てが行えて組み立て作業の工程を大幅に減らすことができる。その結果、コスト面に優れて生産性がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１，図２は本発明の第１の実施の形態を示している。本実施の形態においてステッピングモータは、多極に着磁した永久磁石によるロータ１を有し、Ａ相，Ｂ相の２つのステータＳ１，Ｓ２をロータ１の両側に対称的に張り出させて配置する構成を採る。各ステータＳ１，Ｓ２は、ロータ１の軸に沿う向きにコイル２を有し、当該コイル２には中心に磁芯２０を配置し、ロータ１に対面する櫛歯状の誘導子（極歯５）を設けた上ヨーク板３および下ヨーク板４を磁芯２０の両端に挟み合わせて極歯５を上下で噛み合う状態とし、いわゆるクローポール式のステッピングモータになっている。
【００１５】
上ヨーク板３および下ヨーク板４は細長い帯板材料からなり、中央には円形の開口部６を設け、開口部６の周縁は部分的に起立させて櫛歯状の極歯５を並び列に形成している。開口部６の両側には嵌合孔７をそれぞれ設け、磁芯２０が嵌め合う。
【００１６】
これら上ヨーク板３，下ヨーク板４は所定厚さのブロック部材８に組み付け、このブロック部材８に対して各構成要素を組み付けることで当該モータの組み立てが行える構成になっている。つまり、ブロック部材８は非磁性部材からなり、ロータ１，コイル２，極歯５が嵌め合う開口部８１，８２，８５をそれぞれ有し、上下の面部にそれぞれ上ヨーク板３，下ヨーク板４を組み付けるようになっている。ロータ１を嵌め合わせる開口部８１は下側を小径とし、当該下側には下側軸受け部９を一体に設けている。この下側軸受け部９にはロータ１の下側軸１０が嵌め合い、これを回転自在に支持する構成になっている。そして、上ヨーク板３の上にはフランジ板１１を固着し、このフランジ板１１には上側軸受け部１２を備えている。この上側軸受け部１２は、ロータ１の上側軸１３が嵌め合い、これを回転自在に支持する構成になっている。
【００１７】
組み付けは、例えば下ヨーク板４について嵌合孔７に、予め磁芯２０の端部をそれぞれ嵌め込み固着させておき、各磁芯２０にコイル２を組み付け、これらに対してブロック部材８を嵌め合わせて組み付ける。次に上ヨーク板３を、上方から極歯５を向き合わせに嵌め合わせるとともに、ロータ１は下側軸１０を向き合わせに挿入し、最後にフランジ板１１を被せてロータ１の上側軸１３へ上側軸受け１２を嵌め合わせ、組み付けを完了する。これにより、ロータ１の外周で櫛歯状の極歯５が上下で噛み合い、Ａ相，Ｂ相が交互に並んで誘導子の並び列をなし、２つのステータＳ１，Ｓ２がロータ軸１０の両側に張り出る扁平形状のステッピングモータとなる。
【００１８】
ブロック部材８は例えば樹脂材料から形成することができる。そして、ロータ軸を回転自在に支持する軸受け部は、ブロック部材８にはロータ１について少なくとも一方の側を樹脂材料の一体成形により形成することが好ましい。また、軸受け部は金属材料から形成することもよい。つまり図３に示すように、軸受け部１４は金属材料から単体で形成しておき、ブロック部材８に対しては、インサート成型により一体化する構成を採る。そしてまた、上ヨーク板３，下ヨーク板４は、少なくとも一方の側をブロック部材８に対してはインサート成型により一体化する構成にすることもよい。
【００１９】
このように、ブロック部材８はロータ１，コイル２，極歯５が嵌め合う開口部８１，８２，８５を有し、上下の面部にそれぞれ上ヨーク板３，下ヨーク板４を組み付ける構成になっている。したがって、ブロック部材８に対して各構成要素を組み付けることで当該モータの組み立てが行える。このとき、各構成要素はブロック部材８に対して取り付け位置が決まるので、各構成要素をブロック部材８へ単に組み付けるだけで所定の精度で組み立てを完了できる。したがって、組み立てに際しては、位置合わせ調整の工程が不要になり、高精度な組み立てを手間なく容易に行える。
【００２０】
ブロック部材８にはロータ軸を回転自在に支持する軸受け部９を一体に設けるので、ロータ１を適正な位置関係に組み付けることができ、部品点数を減少することができる。すなわち、当該モータの組み立てではブロック部材８が基台となり、各構成要素の位置関係が単に組み付けるだけで適正に決定し、高い精度で組み立てが行えて組み立て作業の工程を大幅に減らすことができる。その結果、コスト面に優れて生産性がよい。
【００２１】
図４から図６は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態においてステッピングモータは、ロータ１の上側にフランジ板を設けないでブロック部材８に上側軸受け部１５を一体に設けている。そして、他の構成は第１の実施の形態と同様であり、同様な構成要素には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２２】
ロータ軸は一方を他方よりも大径とし、永久磁石（ロータ１）の外径ｒ０に対して大径軸１３の外径ｒ２，小径軸１０の外径ｒ１を、
ｒ１≦ｒ０＜ｒ２
という関係に設定している。そして、ブロック部材８には小径軸１０（ｒ１）を回転自在に支持する小径軸受け部９と、大径軸１３（ｒ２）を回転自在に支持する大径軸受け部１５との２つを設けている。
【００２３】
小径軸受け部９はブロック部材８の下側に設け、大径軸受け部１５ブロック部材８の上側に設けており、このため、ロータ１はブロック部材８に対しては小径側を向き合わせて上から挿入することになる。したがって、ロータ１は単に上方から嵌め合わせるだけでロータ軸を小径軸受け部９，大径軸受け部１５の両者へ着座させることができ、組み付けが簡単に行える。
【００２４】
図７は、図４〜図６に示すステッピングモータを用いたアクチュエータユニットの断面図である。このアクチュエータユニットは、本発明に係るステッピングモータを駆動源とする適用例であり、可動体１６をロータ１の軸方向へ動かすようになっている。
【００２５】
可動体１６は光学レンズなどを装着させる装着部位を有し、所定位置に形成した凹所にナット板１７を嵌め込んでいる。ロータ１の軸部にはネジ条を設け、このネジ条に対してナット板１７が噛み合うようになっている。そして、ブロック部材８には支持枠体１８を一体に付設させてあって、可動体１６はロータ軸の回転に伴って当該軸方向へ移動し、このとき可動体１６は支持枠体１８に備えたガイド手段に沿って動き、共回りを防止した動きになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るステッピングモータの好適な一実施の形態を分解して示す斜視図である。
【図２】図１に示すステッピングモータの断面図である。
【図３】軸受け部の他例を示す断面図である。
【図４】本発明に係るステッピングモータの第２の実施形態を分解して示す斜視図である。
【図５】図４に示すステッピングモータを組み上げた斜視図である。
【図６】図４に示すステッピングモータの断面図である。
【図７】図４〜図６に示すステッピングモータを用いたアクチュエータユニットの断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ロータ
２  コイル
３  上ヨーク板
４  下ヨーク板
５  極歯
６，８１，８２，８５  開口部
７  嵌合孔
８  ブロック部材
９  下側軸受け部
１０  下側軸
１１  フランジ板
１２，１５  上側軸受け部
１３  上側軸
１４  軸受け部
１６  可動体
１７  ナット板
１８  ガイド枠体
２０  磁芯
Ｓ１，Ｓ２  ステータ
【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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