(57)【要約】【課題】出力を維持しつつ、更なる省スペース化を可能にしたステッピングモータを提供する。【解決手段】ステッピングモータ１に利用されるケース２の第１のケース部２Ａは、回転軸線Ｌに対して平行に延在する側板３０と、回転軸線Ｌ方向における側板３０の一端側で回転軸線Ｌに直交して延在する第１の端板３１と、回転軸線Ｌ方向における側板３０の他端側で第１の端板３１に対して平行に延在する第２の端板３２とを有する。第２のケース部２Ｂは、回転軸線Ｌに対して平行に延在する側板４０と、回転軸線Ｌ方向における側板４０の一端側で回転軸線Ｌに直交して延在する第３の端板４１と、回転軸線Ｌ方向における側板４０の他端側で第３の端板３１に対して平行に延在する第４の端板４２とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定されるロータと、前記ロータの外側で回転軸線方向に並設される一対のステータと、前記ロータ及び前記ステータを収容するケースとを有するステッピングモータにおいて、
前記ケースは、
前記回転軸線に対して平行に延在する側板と、
前記回転軸線方向における前記側板の一端側で前記回転軸線に直交して延在する第１の端板と、
前記回転軸線方向における前記側板の他端側で前記第１の端板に対して平行に延在する第２の端板とを有する第１のケース部を備え、
前記第１のケース部は、前記回転軸線に沿った断面でコ字状に形成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】
前記ケースは、
前記側板に対して平行に延在する他の側板と、
前記回転軸線方向における前記他の側板の一端側で前記回転軸線に直交して延在する第３の端板と、
前記回転軸線方向における前記他の側板の他端側で前記第３の端板に対して平行に延在する第４の端板とを有する第２のケース部を更に備え、
前記第２のケース部は、前記回転軸線に沿った断面でコ字状に形成され、
前記第１の端板と前記第３の端板とが重ね合わされた状態で接合され、前記第２の端板と前記第４の端板とが重ね合わされた状態で接合され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】
前記第１及び第２の端板の少なくとも一方には、鰐口状の開口部が形成され、前記第３及び第４の端板の少なくとも一方には、鰐口状の開口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】
前記第１のケース部の前記側板及び前記第２のケース部の前記側板の少なくとも一方には、コイルに結線される端子を露出させる開口部が形成されていることを特徴とする請求項２又は３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、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に利用されるＰＭ（パーマネントマグネット）型ステッピングモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００３−９４９９号公報がある。この公報に記載されたステッピングモータは、円筒状の筐体(ケース)に固定された軸受と、軸受により支持されたシャフト（回転軸）の外周でＮ極及びＳ極が交互に着磁されたロータと、シャフトの軸線方向でロータを挟むように配置された一対のステータとを備えている。また、各ステータは、シャフトの軸線方向でマグネットを挟み込むような位置関係で並設されたボビンと、各ボビンを内ヨークの極歯列と外ヨークの極歯列とで径方向で挟むように収容するヨークとで構成されている。ロータとステータとが配置関係を有するステッピングモータは、所望のトルクが必要なカメラのレンズ駆動などに適し、筐体の小径化を可能にしている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−９４９９号公報
【特許文献２】特開２００２−１４２４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来のステッピングモータでは、ロータとステータとが回転軸線方向に並設されているので、円筒状の筐体の径を小さくできるメリットを有している。しかしながら、デジタルカメラなどの機器は、多機能化や薄型化に向けて開発されており、この様な現状下において、ステッピングモータも更なる省スペース化が求められている。そして、省スペース化を図ったタイプのステッピングモータとしては、筐体(ケース)の断面を小判型にしたものがあるが、このタイプのステッピングモータは内ヨーク及び外ヨークが小さくなり、結果的にモータの出力が小さくなってしまうといった問題点があった。
【０００５】
本発明は、出力を維持しつつ、更なる省スペース化を可能にしたステッピングモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るステッピングモータは、回転軸に固定されるロータと、ロータの外側で回転軸線方向に並設される一対のステータと、ロータ及びステータを収容するケースとを有するステッピングモータにおいて、
ケースは、回転軸線に対して平行に延在する側板と、回転軸線方向における側板の一端側で回転軸線に直交して延在する第１の端板と、回転軸線方向における側板の他端側で第１の端板に対して平行に延在する第２の端板とを有する第１のケース部を備え、
第１のケース部は、回転軸線に沿った断面でコ字状に形成されていることを特徴とする。
【０００７】
このステッピングモータは、回転軸に固定されたロータを回転軸線方向において挟むように並設させたタイプであり、ケースの小型化を目的に開発された。このタイプのステッピングモータに採用されるケースの第１のケース部は、回転軸線に対して平行に延在する側板と、回転軸線方向における側板の両端側で回転軸線に直交して延在する第１及び第２の端板とで回転軸線に沿った断面でコ字状に形成されて、回転軸線方向において、第１の端板と第２の端板とによって、ロータ及びステータを挟んでいる。従って、ステッピングモータの径方向において、ステータを側板の内壁面ギリギリまで大きくすることができると同時に、ステータ７を露出させることができる。ケースにこの露出部分が存在することで、円筒状のケースを採用している従来のステッピングモータに比べて、ケースの肉厚分だけの省スペース化を図ることができ、特に、直径数ミリの小型ステッピングモータにあっては、径方向の寸法においてケースの肉厚が占める割合が大きく、ケースの肉厚は、ステッピングモータの小型化に大きな影響を与えている。従って、ステータの径が同じで出力が同じ磁気回路をもったステッピングモータであっても、本発明に係るステッピングモータは、省スペース化が可能になっている。また、側板を例えば平板状に形成して側板を座板として利用すると、転がり難いステッピングモータになる。また、さらなる省スペース化のために側板を断面円弧状にすることもできる。
【０００８】
また、ケースは、側板に対して平行に延在する他の側板と、回転軸線方向における他の側板の一端側で回転軸線に直交して延在する第３の端板と、回転軸線方向における他の側板の他端側で第３の端板に対して平行に延在する第４の端板とを有する第２のケース部を更に備え、
第２のケース部は、回転軸線に沿った断面でコ字状に形成され、第１の端板と第３の端板とが重ね合わされた状態で接合され、第２の端板と第４の端板とが重ね合わされた状態で接合されていると好適である。
この場合、第１のケース部の第１の端板と第２のケース部の第３の端板とが重ね合わされた状態で接合され、第１のケース部の第２の端板と第２のケース部の第４の端板とが重ね合わされた状態で接合されている。したがって、回転軸線方向においては、端板が二枚重ねの状態になっているので、ケースを強固にすることができる。
【０００９】
また、第１及び第２の端板の少なくとも一方には、鰐口状の開口部が形成され、第３及び第４の端板の少なくとも一方には、鰐口状の開口部が形成されていると好適である。
このように、端板に鰐口状の開口部を形成することで、ケースの組立て作業性が良くなる。特に、第１〜第４の端板の全てに鰐口状の開口部を形成すると、回転軸線に対して直交する方向にケースを組み付けることができるので、ケースの組み付け作業が極めて容易になる。
【００１０】
また、第１のケース部の側板及び第２のケース部の側板の少なくとも一方には、コイルに結線される端子を露出させる開口部が形成されていると好適である。
第１のケースの側板及び第２のケースの側板の少なくとも一方に開口部が設けられれば、端子を露出させることが可能になる。そして、開口部を大きくすることで、端子の台座(ブロック部)をも露出させることができる。さらに、第１のケース部の側板と第２のケース部の側板との両方に開口部を許容する場合は、部品の共有化及びケースの軽量化が可能である。そして、第１のケース部と第２のケース部とを同じ部品にすることで、製造コストの低減を可能にし、部品管理が容易になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、出力を維持しつつ、更なる省スペース化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るステッピングモータの好適な実施形態について詳
細に説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、ステッピングモータ１のケース２は、非磁性体(例えばステンレス)からなる第１のケース部２Ａと第２のケース部２Ｂとによって２分割されて構成されている。ケース２の幅及び高さは、約６ｍｍ以下で、全長は約１２ｍｍ程度であり、ステッピングモータ１自体は小型化が図られており、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に利用される。
【００１４】
このステッピングモータ１は、Ｎ極とＳ極とが周方向に等間隔で交互に着磁された永久磁石からなるロータ５を有し、回転軸３にロータ５が固定されている。そして、回転軸３の回転軸線Ｌ方向において、ロータ５の前後すなわちロータ５の外側で回転軸線Ｌ方向に一対のステータ７Ａ，７Ｂが並設されている。
【００１５】
前側のステータ７Ａは、樹脂製のボビン２０Ａに巻かれたコイル９Ａと、コイル９Ａを収容するヨーク１１Ａとで構成される。ヨーク１１Ａは、鉄からなる外側ヨーク１３Ａ及び内側ヨーク１５Ａを有し、外側ヨーク１３Ａと内側ヨーク１５Ａとは、回転軸３を回転可能に支持するためのスリーブ２８を介して磁気回路的に連結され、スリーブ２８の端部には、スリーブ本体２８ａの端部でフランジ状に形成された軸受部２８ｂが設けられている。外側ヨーク１３Ａは、ドーナツ板状のベース部１４Ａの縁部から回転軸線Ｌ方向に延びて櫛歯状をなす４本の磁極歯１７Ａを有し、内側ヨーク１５Ａは、ドーナツ板状のベース部１６Ａの縁部から回転軸線Ｌ方向に延びて櫛歯状をなす４本の磁極歯１９Ａを有している。
【００１６】
そして、外側ヨーク１３Ａのベース部１４Ａ及び内側ヨーク１５Ａのベース部１６Ａは、回転軸線Ｌ方向におけるコイル９Ａの外側及び内側に平行にそれぞれ配置され、磁極歯１７Ａと磁極歯１９Ａとは、ロータ５を包囲するように略同一円周上で交互に配置されている。このような構成のモータ１では、回転軸線Ｌ方向においてコイル９Ａとロータ５と並設させているので、ステッピングモータ１の径方向においてケース２を小さくすることが可能になる。
【００１７】
さらに、ケース２から露出する端子ユニット２１Ａの樹脂製ブロック部２２Ａには２本の端子２３Ａが設けられ、各端子２３Ａには、コイル９Ａから飛び出した巻線９ａがそれぞれ巻き付けられ、各端子２３Ａに巻線９ａがハンダ付けされる。また、コイル９Ａは、端子ユニット２１Ａのブロック部２２Ａに一体的に形成された樹脂製のボビン２０Ａによって保持されている。従って、端子ユニット２１Ａの端子２３Ａを介してコイル９Ａに外部電源から電流を供給することができる。
【００１８】
次に、ステータ７Ｂの構成は、ステータ７Ａの構成と同様であるため、ステータ７Ｂについては簡単に説明する。後側のステータ７Ｂは、コイル９Ｂと、コイル９Ｂを収容するヨーク１１Ｂとで構成される。ヨーク１１Ｂは、鉄からなる外側ヨーク１３Ｂ及び内側ヨーク１５Ｂを有している。この外側ヨーク１３Ｂと内側ヨーク１５Ｂとは、スリーブ２９を介して磁気回路的に連結され、このスリーブ２９の端部には、スリーブ本体２９ａの端部でフランジ状に形成された軸受部２９ｂが設けられている。外側ヨーク１３Ｂ及び内側ヨーク１５Ｂは、ドーナツ板状のベース部１４Ｂ及びベース部１６Ｂの縁部から回転軸線Ｌ方向に延びて櫛歯状をなす４本の磁極歯１７Ｂ及び４本の磁極歯１９Ｂを有している。
【００１９】
さらに、ケース２から露出する端子ユニット２１Ｂの樹脂製ブロック部２２Ｂには、２本の端子２３Ｂが設けられ、各端子２３Ｂには、コイル９Ｂから飛び出した巻線９ｂが固定されている。コイル９Ｂは、端子ユニット２１Ｂのブロック部２２Ｂに一体的に形成された樹脂製のボビン２０Ｂによって保持されている。
【００２０】
このように構成された前後一対のステータ７Ａ，７Ｂにおいて、磁極歯１７Ａ，１９Ａ，１７Ｂ，１９Ｂは、ロータ５の外周面に対向するように配置され、ステータ７Ａの磁極歯１７Ａとステータ７Ｂの磁極歯１７Ｂとは、回転軸線L方向に一致しておらず、所定角度だけずれている。ステータ７Ａの磁極歯１９Ａとステータ７Ｂの磁極歯１９Ｂも所定角度だけずれている。そして、端子ユニット２１Ａ，２１Ｂの端子２３Ａ，２３Ｂを介してコイル９Ａ，９Ｂへ流す電流の向きを順次切り替えることで、ロータ５をステップ状に回転し、それに伴い、回転軸３もステップ状に回転する。
【００２１】
さらに、図１〜図５に示すように、一対のステータ７Ａ，７Ｂ及びロータ５を収容するための非磁性のケース２は、絞り加工によって成形され、第１のケース部２Ａと第２のケース部２Ｂとによって２分割されている。
【００２２】
第１のケース部２Ａは、回転軸線Ｌに対して平行に延在する平板状の矩形の側板３０と、回転軸線Ｌ方向における側板３０の一端側で回転軸線Ｌに直交して延在する第１の端板３１と、回転軸線Ｌ方向における側板３０の他端側で第１の端板３１に対して平行に延在する第２の端板３２とを備え、第１のケース部２Ａは、回転軸線Ｌに沿った断面でコ字状に形成され、回転軸線Ｌ方向において、第１の端板３１と第２の端板３２との間に、ロータ５と、ステータ７Ａ，７Ｂのヨーク１１Ａ，１１Ｂ及びコイル９Ａ，９Ｂとを配置させている。
【００２３】
更に、側板３０には、端子２３Ａの台座をなすブロック部２２Ａ及び端子２３Ｂの台座をなすブロック部２２Ｂを露出させるための矩形の開口部３３が形成されている。この開口部３３によって、第１のケース部２Ａの軽量化を図ることもできる。また、ブロック部２２Ａとブロック部２２Ｂとを合わせたときの周形状と矩形の開口部３３の外形とを略同じにすることで、ブロック部２２Ａ，２２Ｂのガタツキを防止し、開口部３３は、ブロック部２２Ａとブロック部２２Ｂとの位置決めにも役立っている。
【００２４】
第１及び第２の端板３１，３２には、スリーブ２８，２９の軸受部２８ｂ，２９ｂを収容するための鰐口状の開口部３４，３５が形成されている。各開口部３４，３５は、第１の指部３１ａ，３２ａと第２の指部３１ｂ，３２ｂとの間に形成され、回転軸線Ｌに対して直交する方向に延在し、延在方向は同じである。
【００２５】
さらに、開口部３４，３５は、第１の指部３１ａ，３２ａと第２の指部３１ｂ，３２ｂとの間で、軸受部２８ｂ，２９ｂの径と同一な曲率径をもった湾曲部３４ａ，３５ａを有している。このように、第１及び第２の端板３１，３２に鰐口状の開口部３４，３５を形成すると、第１の指部３１ａ，３２ａと第２の指部３１ｂ，３２ｂとで軸受部２８ｂ，２９ｂを挟み込むように、回転軸線Ｌに対して直交する方向に第１のケース部２Ａを組み付けることができるので、第１のケース部２Ａの組み付け作業が極めて容易になる。
【００２６】
さらに、側板３０の両側には、第１の端板３１と第２の端板３２とを連結するように、回転軸線Ｌ方向に延在する補強リブ３６，３７が一体的に形成されている。これによって、第１のケース部２Ａの強度が高められ、ケース２が振動に強くなる。さらに、強度を高める対策として、側板３０と第１の端板３１との境界部分、側板３０と第２の端板３２との境界部分に、三角錐形状の補強リブ３８が設けられている。
【００２７】
次に、第２のケース部２Ｂについて説明するが、部品の共有化を図るために、この第２のケース部２Ｂには、前述した第１のケース部２Ａと同じものが利用される。なお、第２のケース部２Ｂは、側板３０と同一形状の側板４０と、第１の端板３１と同一形状の第３の側板４１と、第２の側板３２と同一形状の第４の側板４２とを備え、第２のケース部２Ｂの他の構成要素については、第１のケース部２Ａと同一の符号を付し、その説明は省略する。このように、第１のケース部２Ａと第２のケース部２Ｂとを同じ部品にすることで、ケース２の軽量化及び製造コストの低減を可能にし、部品管理が容易になる。
【００２８】
ケース２を組み立てるにあたって、第１の端板３１と第３の端板４１とが重ね合わされた状態で溶接Ａによって接合され、第２の端板３２と第４の端板４２とが重ね合わされた状態で溶接(不図示)によって接合されている(図３参照)。従って、回転軸線Ｌ方向においては、ケース２の両側の端板が二枚重ねの状態になっているので、ケース２を強固な構成にすることができる。このとき、第１のケース部２Ａの端板３１の湾曲部３４ａと第２のケース部の端板４１の湾曲部３４ａとで軸受部２８ｂを挟み込んでいる(図３参照)。同様に、第１のケース部２Ａの端板３２の湾曲部３５ａと第２のケース部の端板４２の湾曲部３５ａとで軸受部２９ｂを挟み込んでいる。また、各溶接Ａの施工を容易にするために、第１〜第４の端板３１，３２，４１，４２において、第１の指部３１ａ，３２ａ及び第２の指部３１ｂ，３２ｂは、先端に行くにつれて細くなっている。
【００２９】
このステッピングモータ１に前述した第１及び第２のケース部２Ａ，２Ｂを採用することで、ステッピングモータ１の径方向において、ステータ７Ａ，７Ｂを側板３０，４０の内壁面ギリギリまで大きくすることができると同時に、ステータ７Ａ，７Ｂを露出させることができる。ケース２にこの露出部分が存在することで、円筒状のケースを採用している従来のステッピングモータに比べて、ケースの肉厚分だけの省スペース化を図ることができ、特に、直径数ミリの小型ステッピングモータにあっては、径方向の寸法においてケースの肉厚が占める割合が大きく、ケースの肉厚は、ステッピングモータの小型化に大きな影響を与えるものである。従って、ステータの径が同じで出力が同じ磁気回路をもったステッピングモータであっても、本実施形態に係るステッピングモータ１は省スペース化が可能になっている。また、側板４０は、平板状になっているので、この側板４０を座板として利用すると、転がり難いステッピングモータ１になる。
【００３０】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、第１のケース部２Ａのみでケース２を構成しても所期の目的を達成することができる。さらなる省スペース化のために、側板３０，４０を、ステータ７Ａ，７Ｂの外形に沿って断面円弧状にすることもできる。第１のケース部２Ａにおいて、鰐口状の開口部３４，３５のうちの一方を円形の開口部(図示せず)にしてもよく、第２のケース部２Ｂにおいて、鰐口状の開口部３４，３５のうちの一方を円形の開口部(図示せず)にしてもよい。また、第２のケース部２Ｂの側板４０に開口部３３を形成しなくてもよい。一方のケース部の側板の回転軸線Ｌ方向の両端に、他方のケース部の側板を重ね合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るステッピングモータの一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示したステッピングモータの正面図である。
【図３】図１に示したステッピングモータの側面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】(ａ)はケースの平面図、(ｂ)はケースの正面図、(ｃ)はケースの側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…ステッピングモータ、２…ケース、２Ａ…第１のケース部、２Ｂ…第２のケース部、３…回転軸、５…ロータ、７Ａ，７Ｂ…ステータ、３０，４０…側板、３１…第１の端板、３２…第２の端板、３３，３４，３５…開口部、４１…第３の端板、４２…第４の端板、Ｌ…回転軸線。
【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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