JPH0560174U - ステッピングモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】主としてカメラのレンズ駆動やシャッタ駆動に
用いられるＵ字形状のステータを有する小型のステッピ
ングモータにおいて、高トルクで、しかもカメラレンズ
開口または露出用アパーチュアの周囲を囲む限られたス
ペース内に収納する。 【構成】ステータ３、４の脚部１３、１３の端部にロー
タ２の回転方向に沿う方向へ拡幅された拡幅部１７が形
成され、限られたスペース内で直径を大きくしたロータ
２に対してもそのロータ２の周方向の長さ寸法に見合う
対極面１５長さ寸法が確保される。また、ボビンレスコ
イル１８、１９が用られ、従来品に比べボビンの厚み分
だけ余裕があり、拡幅部１７からのコイルの装着が容易
で、しかもモータの大きさの割に巻き数の多いコイルを
装着することも可能な構成になっている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主としてカメラのレンズ駆動やシャッタ駆動に用いられるＵ字形状 のステータを有する小型のステッピングモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来からコンパクトカメラのレンズやシャッタの駆動源としてスッテピングモ ータが広く用いられている。特に、一対のＵ字型ステータとこのステータにより 囲まれた永久磁石型ロータとからなるステッピングモータはカメラシャッタ基板 に設けられた露出用アパーチュアの周囲に沿って円弧状にコンパクトに収納でき る構造を有するので多用されている。

【０００３】 この型のステッピングモータにおいては、Ｕ字型ステータの各脚部端面が対極 面を構成している。また、Ｓ極とＮ極が９０°間隔で交互に配設された四磁極の マグネットからなるロータの周面の磁極面が所定のギャップを介してステータの 対極面に対向配置されている。そして、Ｕ字型ステータの脚部は予め円弧状に形 成され、かつ一方の脚部はコイルを捲回したボビンに挿入されている。かかる構 造を有するステッピングモータにおいては、一般に、ステータの集束効果を得る 様にロータの回転軸方向に沿った磁極面の高さ寸法とステータの対極面の高さ寸 法は略等しくなる様に設定されているか、ロータの磁極面の高さ寸法の方を高く するようにしている。また、ステータの各対極面は、ロータの回転中心に対して 略４５°の範囲で磁極面に略全面的に対向し、磁路を形成している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記のようなカメラのレンズ駆動用またはシャッタ駆動用の小型ス テッピングモータに対しては、近年、高トルクの要求が多いが、トルクを上げよ うとしてロータの直径を大きくしても、レンズ開口または露出用アパーチュアの 周囲を囲む限られたスペース内に配置されかつコイルボビンを装着することを考 慮したステータでは、ステータの脚部の幅が狭くなるので、周方向に沿った対極 面長さ寸法がロータの磁極面長さ寸法の増加に見合う分（ロータの回転中心に対 して略４５°の範囲）だけ確保されず、結果的に、トルクアップにはつながらな いという問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案にかかるステッピングモータは、上記の問題を解決するためになされた もので、四極着磁され周面を磁極面とするマグネットからなるロータと、上記ロ ータの両側に対称的に配置されその各々は同心的に外周側と内周側に分けられた 一対の円弧状の脚部を有しそれらの端部に形成された対極面が上記ロータの磁極 面に対し異なる角度位置で対向するようにした二つの略Ｕ字状のステータとから なるステッピングモータであって、上記各ステータの脚部の一方の端部にロータ の回転方向に沿う方向へ拡幅された拡幅部が形成され、かつその脚部にボビンレ スコイルが捲着されているものである。

【０００６】

【作用】

本考案のようなステッピングモータでは、周面にＳ極とＮ極が９０°間隔で交 互に配設された四磁極の磁極面を有するロータに対して、二つのステータの内周 側の脚部の対極面がロータの回転中心に対して４５°の位相関係となる位置に配 置され、かつ各ステータの内周側の脚部の対極面と外周側の脚部の対極面とがロ ータの回転中心に対して９０°の位相関係となる位置に配置されており、各ステ ータの磁極を交互に反転させることにより、ロータを４５°づつ回転させる。本 考案では、このようなステッピングモータにおいて、ステータの脚部の端部にロ ータの回転方向に沿う方向へ拡幅された拡幅部を形成したので、直径の大きなロ ータに対してもそのロータの周方向の長さ寸法に見合う（ロータの回転中心に対 して略４５°の位相関係の）対極面長さ寸法が確保される。また、ボビンレスコ イルを用いているので、従来品に比べボビンの厚み分だけ余裕があり、脚部の端 部が拡幅されていてもコイルの装着が容易となり、モータの大きさの割に巻き数 の多いコイルを装着することも可能である。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１ないし図５を参照して詳細に説明する。

【０００８】 この実施例のステッピングモータは、図１に示すように、カメラのレンズ開口 Ｏ（または露出用アパーチュア）の周囲を囲む様に配置され、レンズ開口Ｏに配 置される図示しないレンズおよびシャッタ羽根を駆動するものである。

【０００９】 このステッピングモータ１は、ロータ２とこのロータ２の周囲に配置された一 対のステータ３、４とで概略構成される。

【００１０】 上記ロータ２は、周面にＳ極とＮ極が９０°間隔で交互に配設された四磁極の 磁極面５を有するマグネットからなり、スリーブ６を介してロータ軸７に取り付 けられている。このロータ軸７は、図２に示すように、一端がこのステッピング モータ１の一方のカバー８の中央部の軸受９に支持され、他端がこのステッピン グモータ１の他方のカバー１０の中央部の貫通孔１１を貫通してモータ外部へ露 出している。また、上記スリーブ６のモータ外部へ露出した端部にはピニオン１ ２が設けられている。

【００１１】 上記ステータ３、４は、図１に示すように、各々、略Ｕ字形状で、かつ表面に 絶縁処理が施されたものであって、一対の脚部１３、１４が円弧状に形成され、 これらの脚部１３、１４の端部に上記ロータ２の磁極面５に沿う形状の対極面１ ５、１６が形成されたものである。各ステータ３、４の外周側に位置する脚部１ ３の端部にはロータ２の回転方向に沿う方向へ拡幅された拡幅部１７が形成され ており、図３に示すように、これにより脚部１３の対極面１５は周方向に拡大さ れ、ロータ２の回転中心に対する位相関係が、拡幅しないときの角度θ₁ から角 度θ₂ に拡大されている。各ステータ３、４の脚部１３の対極面１５と脚部１４ の対極面１６とは、ロータ２の磁極面５に沿ってロータ２の回転中心に対して９ ０°の位相関係となる位置に配置され、かつステータ３の内周側の脚部１４の対 極面１６とステータ４の内周側の脚部１４の対極面１６とは、ロータ２の回転中 心に対して４５°の位相関係となる位置に配置されている。また、これらの対極 面１５、１５、１６、１６は、磁極面５と所定のギャップＤを介して対向してい る。このギャップＤは、加工寸法精度に従って通常０．２ｍｍないし０．３ｍｍ に設定され、ロータ位置決め精度の安定性を保つ様にしている。

【００１２】 これらのステータ３、４の外側の脚部１３、１３には、各ステータ３、４の対 極面１５、１６に磁界を発生させるボビンレスコイル１８、１９が捲着されてい る。これらのボビンレスコイル１８、１９は、図４に示すように真っ直ぐに巻線 加工した後、図５に示すように円弧状に成形される。このため、ボビンレスコイ ル１８、１９は、上記ステータ３、４の脚部１３先端の拡幅部１７から挿入する ことが可能になっている。

【００１３】 これらのボビンレスコイル１８、１９には駆動回路２０が接続されている。こ の駆動回路２０は、常時二つのボビンレスコイル１８、１９に励磁電流を流し、 かつ励磁電流の方向が正（＋）および負（−）の二方向であるバイポーラ駆動の 二相励磁方式のものである。

【００１４】 また、上記のステータ３、４は、その脚部１３、１４の付け根部のガイド穴２ １が、図２に示すようにカバー１０の両端のガイドピン２２に嵌め込まれ、各ガ イドピン２２、２２の先端がカバー８の両端のガイド穴２３、２３に嵌め込まれ て、カバー８とカバー１０の間に固定されている。

【００１５】 次に、このステッピングモータ１の駆動方法を図１を参照して説明する。

【００１６】 ステータ３に捲着されたボビンレスコイル１８に加えるパルスを第１パルス、 ステータ４に捲着されたボビンレスコイル１９に加えるパルスを第２パルスと定 義した場合には、ボビンレスコイル１８、１９に対して〔Ｈ・Ｈ〕〔Ｈ・Ｌ〕〔 Ｌ・Ｌ〕〔Ｌ・Ｈ〕で１巡するパルス列（正転パルス）を順次供給する事により ロータ２は正転（反時計廻り）し、この正転パルスとは移送順序が異なる〔Ｌ・ Ｈ〕〔Ｌ・Ｌ〕〔Ｈ・Ｌ〕〔Ｈ・Ｈ〕で１巡するパルス列（逆転パルス）を順次 供給する事によりロータ２は逆転（時計廻り）する。

【００１７】 なお、この実施例のステッピングモータ１は、図２に示すようにロータ軸７の 他端が地板Ｐの軸受Ｓに支持されて地板Ｐ上に搭載されており、そのロータ軸７ に支持されたピニオン１２がギヤを介して図示しない駆動リングと係合し、その 駆動リングがその回動に従って図示しないレンズまたはシャッタを駆動する。

【００１８】 また、この実施例のステッピングモータでは、図２に示すようにロータ２の回 転軸方向に沿った磁極面の高さ寸法がステータ３、４の対極面の高さ寸法よりも 大きくなっているが、これらの寸法を略等しくしても良い。また、ロータ２の回 転軸方向の両端面の外周側に両端面間の距離が縮小された一対の水平端面または 外周側に傾斜する一対の傾斜端面を形成することによって、ロータ２の回転軸方 向に沿った磁極面高さ寸法をステータ３、４の対極面の厚さ寸法より小さくして も良い。このようにした場合には、ロータの直径増加によるイナーシャの増加を 抑えることができ、したがって、高トルクでかつ応答特性の良いステッピングモ ータとなる。

【００１９】

【考案の効果】

本考案のステッピングモータによれば、ステータの脚部の端部にロータの回転 方向に沿う方向へ拡幅された拡幅部を形成したので、限られたスペース内で直径 を大きくしたロータに対してもそのロータの周方向の長さ寸法に見合う（ロータ の回転中心に対して略４５°の位相関係の）対極面長さ寸法が確保される。また 、ボビンレスコイルを用いているので、従来品におけるボビンの厚み分だけ余裕 があり、脚部の端部が拡幅されていてもコイルの装着が容易であり、モータの大 きさの割に巻き数の多いコイルを装着することも可能である。このため、上記の ように本考案のステッピングモータは、限られたスペース内において直径の大き なロータを用いてトルクアップすることができるので、カメラのレンズ駆動用ま たはシャッタ駆動用のモータとしてカメラレンズ開口または露出用アパーチュア の周囲に配置して多大な価値がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例のステッピングモータの概略を
示す平面図である。

【図２】本考案の実施例のステッピングモータの断面図
である。

【図３】図１のステッピングモータの要部の拡大図であ
る。

【図４】本考案の実施例のステッピングモータに用いる
ボビンレスコイルの成形前の外観図である。

【図５】本考案の実施例のステッピングモータに用いる
ボビンレスコイルの外観図である。

【符号の説明】

１ ステッピングモータ ２ ロータ ３ ステータ ４ ステータ ５ 磁極面 ６ スリーブ ７ ロータ軸 ８ カバー ９ 軸受 １０ カバー １１ 貫通孔 １２ ピニオン １３ 脚部 １４ 脚部 １５ 対極面 １６ 対極面 １７ 拡幅部 １８ ボビンレスコイル １９ ボビンレスコイル ２０ 駆動回路 ２１ ガイド穴 ２２ ガイドピン ２３ ガイド穴 Ｏ レンズ開口 Ｓ 地板 Ｒ 軸受

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】四極着磁され周面を磁極面とするマグネッ
   トからなるロータと、上記ロータの両側に対称的に配置
   されその各々は同心的に外周側と内周側に分けられた一
   対の円弧状の脚部を有しそれらの端部に形成された対極
   面が上記ロータの磁極面に対し異なる角度位置で対向す
   るようにした二つの略Ｕ字状のステータとからなるステ
   ッピングモータであって、上記各ステータの脚部の一方
   の端部にロータの回転方向に沿う方向へ拡幅された拡幅
   部が形成され、かつその脚部にボビンレスコイルが捲着
   されているステッピングモータ。