專利名稱：步進(jìn)電機(jī)、透鏡單元及步進(jìn)電機(jī)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如驅(qū)動數(shù)碼相機(jī)(日文デジタルスチ一ルカメラ)等的聚焦透鏡或可變焦距鏡頭的步進(jìn)電機(jī)及其制造方法。另外，涉及具有該步進(jìn)電機(jī)的透鏡單元。
背景技術(shù)：
以往，在對靜物攝影機(jī)和攝像機(jī)等的聚焦透鏡或可變焦距鏡頭的驅(qū)動中使用步進(jìn)電機(jī)。作為這種步進(jìn)電機(jī)，已知有配置在照相機(jī)的透鏡鏡筒外周部的結(jié)構(gòu)。上述步進(jìn)電機(jī)包括具有旋轉(zhuǎn)軸和永磁鐵的轉(zhuǎn)子；具有與永磁鐵在徑向相對的極齒的定子；在永磁鐵的軸向兩側(cè)對旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的軸承；使該軸承和定子固定的框架。另外，定子由形成A相的第1定子組和形成B相的第2定子組構(gòu)成，第1定子組和第2定子組以圍住轉(zhuǎn)子的形態(tài)配置在圓周方向。即，將定子配置成定子所具有的極齒在全周圍住轉(zhuǎn)子的形態(tài)(例如，參照專利文獻(xiàn)1，2)。
專利文獻(xiàn)1及2記載的步進(jìn)電機(jī)，具有在永磁鐵的軸向兩側(cè)分別固定對旋轉(zhuǎn)軸加以支承的2個軸承的第1框架(支承構(gòu)件或軸承板)及第2框架(支承構(gòu)件或電動機(jī)支承板)。如上所述，因為定子配置成極齒在全周圍住轉(zhuǎn)子的形態(tài)，因而其組裝順序如下。即，將轉(zhuǎn)子及定子裝入第2框架并使定子的極齒圍住轉(zhuǎn)子后，再裝入第1框架。另外，第1框架與第2框架，通過設(shè)置在各自上的凹部和凸部，或通過設(shè)置在框架側(cè)的孔部和設(shè)置在定子組的鐵心部的凸部進(jìn)行定位。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開昭63-136950號公報專利文獻(xiàn)2日本專利特開平6-105528號公報在永磁鐵的軸向兩側(cè)配置軸承的電動機(jī)中，一般為了確保轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)特性，需要確保軸承之間的同心度。但是，上述專利文獻(xiàn)1及2所述的步進(jìn)電機(jī)中，將轉(zhuǎn)子及定子裝入第2框架內(nèi)后，再裝入第1框架，另外，第1框架與第2框架，例如通過設(shè)置在各自上的凹部和凸部進(jìn)行定位。因此，固定于第1框架及第2框架的軸承之間的同心度由第1框架、第2框架等的零件精度決定。因此，當(dāng)這些零件精度不夠高時就無法確保軸承之間的同心度，其結(jié)果，無法確保轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)特性。尤其是使電動機(jī)薄型化、小型化時，電動機(jī)的驅(qū)動力也減小，故確保轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)特性變得尤為重要。
發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)軸在永磁鐵的軸向兩側(cè)由軸承支承，形成A相的第1定子組和形成B相的第2定子組相對于轉(zhuǎn)子在圓周方向配置的步進(jìn)電機(jī)中，能在不受零件精度影響的情況下確保軸承之間的同心度的步進(jìn)電機(jī)。
為了解決上述問題，本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)，包括具有旋轉(zhuǎn)軸和永磁鐵的轉(zhuǎn)子；具有與所述永磁鐵在徑向相對的極齒的定子；在所述永磁鐵的軸向兩側(cè)對所述旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的軸承；以及使該軸承和所述定子固定的框架，所述定子由形成A相的第1定子組和形成B相的第2定子組構(gòu)成，所述第1定子組和第2定子組相對于所述轉(zhuǎn)子配置在圓周方向，其特征在于，所述第1定子組與第2定子組被配置成使在圓周方向上相對的所述第1定子組的極齒的端部與所述第2定子組的極齒的端部的最短距離中的大的一方的值大于所述永磁鐵的直徑。
本發(fā)明中，第1定子組與第2定子組被配置成使在圓周方向上相對的第1定子組的極齒的端部與第2定子組的極齒的端部的最短距離中的大的一方的值大于永磁鐵的直徑。因此，在第1定子組與第2定子組固定在框架上的狀態(tài)下，可將轉(zhuǎn)子配設(shè)在定子內(nèi)。例如，在通過貫穿銷等規(guī)定的夾具使軸承之間的同心度得到維持地保持框架的狀態(tài)下，可將第1定子組和第2定子組固定于框架上，然后，可將轉(zhuǎn)子配設(shè)在定子內(nèi)。因此，可幾乎不受框架等零件精度的影響，確保軸承之間的同心度。
這里，本說明書中，所謂“圓周方向上相對的第1定子組的極齒的端部與第2定子組的極齒的端部的最短距離”是指，在第1定子組或第2定子組所具有的極齒中，在圓周方向上與第2定子組或第1定子組所具有的極齒相對的極齒的圓周方向端部之間的最短距離，該最短距離形成于2處。另外，“最短距離中的大的一方的值”是指形成于2處的最短距離中的大的一方的值。
本發(fā)明中，所述框架形成為具有頂點的L型，該頂點由配設(shè)有所述第1定子組的第1邊部與配設(shè)有所述第2定子組的第2邊部相交形成，最好所述第1定子組的極齒的端部與所述第2定子組的極齒的端部的最短距離中的大的一方所形成的最大開口部朝著所述頂點開口。
在第1定子組的極齒的端部與第2定子組的極齒的端部的最短距離中的大的一方所形成的最大開口部朝著形成L型的框架的頂點開口時，就有可能實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的小型化。即，最大開口部朝與框架頂點的相反方向開口的場合，第1定子組的極齒的端部與第2定子組的極齒的端部的最短距離的最大值比永磁鐵的直徑大，故只要框架的形狀為L型，則要么將極齒配置在框架的外部，要么加大框架，將極齒配置在框架內(nèi)部。因此，難以實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的小型化。而當(dāng)最大開口部朝著框架的頂點開口時，則能在將框架保持小型的同時將第1定子組及第2定子組的極齒配置在框架內(nèi)部。其結(jié)果，可將步進(jìn)電機(jī)的組成零件配置在小的框架內(nèi)部，實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的小型化。
這里，本說明書中的“頂點”是指，除了第1邊部與第2邊部實際相交形成的頂點以外，也包括在該頂點部分實施C面加工、R面加工的情況和形成缺口部的情況那樣的、頂點實際上不存在的情況的假想頂點。
本發(fā)明中，最好在所述框架的頂點形成缺口部。該場合，轉(zhuǎn)子向定子內(nèi)部的安裝更為容易，使步進(jìn)電機(jī)的組裝容易。
本發(fā)明的透鏡單元，其特征在于，具有所述步進(jìn)電機(jī)、隨著所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)朝所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向移動的透鏡。如上所述，本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)中可確保軸承之間的同心度，能得到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)特性，故本發(fā)明的透鏡單元中，可實現(xiàn)正確的透鏡驅(qū)動。
作為對于本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)、即對在所述永磁鐵的兩側(cè)具有分別固定對所述旋轉(zhuǎn)軸加以支承的2個軸承的第1框架和第2框架的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行制造的制造方法，最好在使所述2個軸承的同心度得到維持地保持所述第1框架和第2框架的情況下，將所述第1定子組和第2定子組固定于所述第1框架或/及第2框架后，連接所述第1框架和第2框架，然后，利用所述軸承支承所述旋轉(zhuǎn)軸。該場合，在軸承之間的同心度得到維持的狀態(tài)下，將固定軸承的第1框架及第2框架之間進(jìn)行連接。然后，將轉(zhuǎn)子配設(shè)在定子內(nèi)。因此，可幾乎不受框架等零件精度的影響，在確保軸承之間的同心度的情況下組裝步進(jìn)電機(jī)。
本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)中，第1定子組與第2定子組被配置成，使在圓周方向上相對的第1定子組的極齒的端部與第2定子組的極齒的端部的最短距離中的大的一方的值大于永磁鐵的直徑。因此，在將第1定子組與第2定子組固定在框架上的狀態(tài)下，可將轉(zhuǎn)子配設(shè)在定子內(nèi)。因此，可幾乎不受框架等零件精度的影響，確保軸承之間的同心度。其結(jié)果，可確保步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)特性。
另外，本發(fā)明的透鏡單元，具有上述步進(jìn)電機(jī)，故能進(jìn)行正確的透鏡驅(qū)動。
而且，本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)的制造方法中，在維持軸承之間的同心度的狀態(tài)下對固定軸承的第1框架和第2框架進(jìn)行固定，然后，利用軸承支承旋轉(zhuǎn)軸，故可不受零件精度的影響，確保軸承之間的同心度。因此，可制造具有預(yù)定旋轉(zhuǎn)特性的步進(jìn)電機(jī)。
圖1(A)、(B)、(C)分別表示本發(fā)明的實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)的俯視圖、側(cè)視圖、主視圖。
圖2是表示圖1所示的步進(jìn)電機(jī)的分解立體圖。
圖3是說明第1定子組和第2定子組相對于框架的配置關(guān)系的說明圖。
圖4是表示裝載了本發(fā)明的實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)后的透鏡單元的立體圖。
圖5是表示圖4所示的透鏡單元中的聚焦透鏡與步進(jìn)電機(jī)的關(guān)系的立體圖。
圖6是說明將采用了以往技術(shù)的透鏡單元用于手機(jī)的比較例的說明圖。
圖7是說明圖4所示的透鏡單元用于手機(jī)的情況的說明圖。
圖8是表示本發(fā)明的其他實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)的主視圖。
圖9是說明本發(fā)明的其他實施形態(tài)及參考形態(tài)的永磁鐵的充磁數(shù)與第1定子組及第2定子組的極齒數(shù)的關(guān)系的說明圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的最佳實施形態(tài)進(jìn)行說明。
(步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu))圖1(A)、(B)、(C)分別表示本發(fā)明的實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)的俯視圖、側(cè)視圖、主視圖。圖2是表示圖1所示的步進(jìn)電機(jī)的分解立體圖。圖3是說明第1定子組和第2定子組相對于框架的配置關(guān)系的說明圖。
本實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)1是所謂的PM型步進(jìn)電機(jī)，包括具有旋轉(zhuǎn)軸3和圓筒狀的永磁鐵4的轉(zhuǎn)子2；具有與永磁鐵4在徑向相對的極齒8a、9a、11a、12a的定子；在永磁鐵4的兩側(cè)對旋轉(zhuǎn)軸3的上端進(jìn)行支承的第1軸承17及對旋轉(zhuǎn)軸3的下端進(jìn)行支承的第2軸承18；以及使這些軸承17、18與定子固定的第1框架15及第2框架16。定子由形成A相的第1定子組6和形成B相的第2定子組7構(gòu)成，第1定子組6和第2定子組7相對于轉(zhuǎn)子2配置在圓周方向。在第2框架16的下端面安裝有端板19。
第1定子組6由第1上定子鐵心8、第1下定子鐵心9和線圈骨架10構(gòu)成，以與永磁鐵4的外周面相對的形態(tài)將具有規(guī)定曲率的極齒8a和極齒9a在圓周方向鄰接配置。另外，通過第1上定子鐵心8和第1下定子鐵心9形成磁路。而第1上定子鐵心8、第1下定子鐵心9和線圈骨架10分別形成為可收放在后述的第1框架15及第2框架16的第1邊部15a、16a內(nèi)。
第1定子鐵心8由沿軸向延伸的極齒8a、從該極齒8a的圖示上端沿垂直方向延伸的基部8b形成。在基部8b形成與其延伸方向大致平行的切槽8c。第1下定子鐵心9由沿軸向延伸的極齒9a、從極齒9a的圖示下端沿垂直方向延伸的基部9b、從基部9b立起并插通于線圈骨架10的鐵心部9c形成。鐵心部9c，其軸向長度形成為比線圈骨架10的軸向長度與基部8b的厚度之和長。線圈骨架10在軸向兩端形成具有凸緣部的筒狀，凸緣部之間卷繞有驅(qū)動線圈。
第1上定子鐵心8與線圈骨架10從圖示上方向裝入第1下定子鐵心9內(nèi)構(gòu)成第1定子組6。即，卷繞有驅(qū)動線圈的線圈骨架10插在第1下定子鐵心9的鐵心部9c上的狀態(tài)下，鐵心部9c的前端側(cè)嵌入切槽8c內(nèi)，使第1上定子鐵心8和第1下定子鐵心9固定，從而構(gòu)成第1定子組6。通過鐵心部9c的前端側(cè)嵌入切槽8c內(nèi)，使第1上定子鐵心8與第1下定子鐵心9之間形成磁路。第1定子組6中，鐵心部9c的前端從基部8b的上表面突出。
第2定子組7由第2上定子鐵心11、第2下定子鐵心12和線圈骨架13構(gòu)成。因為第2定子組7具有與將第1定子組6上下翻轉(zhuǎn)后的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，故省略其詳細(xì)的說明。第2上定子鐵心11相當(dāng)于第1下定子鐵心9，第2下定子鐵心12相當(dāng)于第1上定子鐵心8。另外，極齒11a、基部11b及鐵心部11c分別與極齒9a、基部9b及鐵心部9c相當(dāng)，極齒12a、基部12b及切槽12c分別與極齒8a、基部8b及切槽8c相當(dāng)。另外，第2上定子鐵心11、第2下定子鐵心12和線圈骨架13分別形成能收放在后述的第1框架15及第2框架16的第2邊部15b、16b內(nèi)的大小。
第1框架15是配設(shè)在第1定子組6及第2定子組7的上部的框架，通過非磁性材料形成為L型，該L型的第1框架15，具有配設(shè)有第1定子組6的第1邊部15a與配設(shè)有第2定子組7的第2邊部15b相交形成的頂點。本實施形態(tài)中，尤其是第1邊部15a與第2邊部15b以大致90度相交，例如，第1邊部15a、第2邊部15b都具有7.3mm的邊長。本實施形態(tài)中的第1框架15的頂點成為假想頂點。即，在第1框架15的頂點處形成有以下那樣的缺口部15c，頂點實際上不存在。
在第1框架15的頂點處形成缺口部15c。本實施形態(tài)中，在步進(jìn)電機(jī)1的組裝狀態(tài)下，以旋轉(zhuǎn)軸3與第1框架15沒有干涉的程度，在第1框架15的頂點側(cè)形成缺口部15c以形成大致L型的端面。
另外，在第1框架15上，形成從第2邊部15b豎起并朝軸向延伸的豎起部15d、為了固定保持第1軸承17而從豎起部15d的上端朝垂直方向進(jìn)一步延伸的軸承保持部15e。在軸承保持部15e上形成保持第1軸承17的保持孔15f。
在第1邊部15a形成構(gòu)成第1定子組6的鐵心部9c的前端嵌入的嵌合孔15g。嵌合孔15g起到對第1定子組6進(jìn)行定位及保持的作用。
第2框架16是配設(shè)在第1定子組6及第2定子組7的下部的框架，通過非磁性材料形成為L型，該L型的第2框架16，具有配設(shè)有第1定子組6的第1邊部16a與配設(shè)有第2定子組7的第2邊部16b相交形成的頂點。本實施形態(tài)中，尤其是第1邊部16a與第2邊部16b以大致90度相交，例如，第1邊部16a、第2邊部16b都具有7.3mm的邊長。與第1框架15相同，本實施形態(tài)中的第2框架16的頂點也成為假想頂點。即，在第2框架16的頂點處形成有以下那樣的缺口部16d，頂點實際上不存在。
在第1邊部16a與第2邊部16b的交點部形成有保持第2軸承18的保持孔16c。另外，在第2框架16的頂點處形成有缺口部16d。本實施形態(tài)中，從保持孔16c向第2框架16的頂點側(cè)開口地形成有缺口部16d。另外，缺口部16d的大小為組裝步進(jìn)電機(jī)1時旋轉(zhuǎn)軸3從第2框架16的頂點側(cè)朝保持孔16c可通過的大小。
在第2邊部16b上形成有構(gòu)成第2定子組7的鐵心部11c的前端嵌入的嵌合孔16e。嵌合孔16e起到對第2定子組7進(jìn)行定位及保持的作用。
在第1邊部16a上的、與第2邊部16b的交點的相反側(cè)所形成的端部形成有為了對第1框架15進(jìn)行軸向定位而立起的定位部16f。同樣，在第2邊部16b的端部也形成有定位部16g。
第1定子組6和第2定子組7被第1框架15和第2框架16在軸向夾入固定。更具體地說，由第1框架15的嵌合孔15g定位后的第1定子組6配設(shè)在第1邊部15a、16a上的狀態(tài)，且由第2框架16的嵌合孔16e定位后的第2定子組7配設(shè)在第2邊部15b、16b上的狀態(tài)，被固定在第1框架15與第2框架16之間。
第1定子組6與第2定子組7被配置成在第1定子組6和第2定子組7固定于第1框架15及第2框架16的狀態(tài)下，使在圓周方向上相對的第1定子組6的極齒9a的端部9a1與第2定子組7的極齒11a的端部11a1的最短距離W1大于永磁鐵4的直徑(參照圖3)。即，第1定子組6與第2定子組7被配置成使在圓周方向上相對的第1定子組6的極齒9a的端部9a1與第2定子組7的極齒11a的端部11a1的最短距離W1、與在圓周方向上相對的第1定子組6的極齒8a的端部8a1與第2定子組7的極齒12a的端部12a1的最短距離W2中成為大的一方的值的最短距離W1大于永磁鐵4的直徑。該狀態(tài)下，第1定子組6和第2定子組7作為電氣角具有90度的相位差的A相、B相進(jìn)行配置。
另外，第1定子組6和第2定子組7，在固定于第1框架15及第2框架16的狀態(tài)下，由圓周方向相對的第1定子組6的極齒9a的端部9a1和第2定子組7的極齒11a的端部11a1形成的最大開口部21，朝著第1框架15及第2框架16的頂點開口。
永磁鐵4被第1框架15和第2框架16在軸向夾入、且與極齒8a、9a、11a、12a在徑向相對地固接在旋轉(zhuǎn)軸3上。另外，其直徑在不比極齒9a的端部9a1與極齒11a的端部11a1的最短距離W1大的范圍內(nèi)盡可能大地形成。尤其是本實施形態(tài)中，形成為比第1框架15的保持孔15f及第2框架16的保持孔16c大、且不從第1框架15及第2框架16超出的大小。具體地說，例如永磁鐵4的直徑為2.6mm。另外，對永磁鐵4在圓周方向?qū)嵤?極充磁。
旋轉(zhuǎn)軸3，其兩端面形成為球面狀(參照圖1)。另外，在旋轉(zhuǎn)軸3的輸出側(cè)(第1框架15的上端面的上側(cè))形成絲杠部3a。
第1軸承17形成為具有凸緣部的有底圓筒狀，外周部與第1框架15的保持孔15f嵌合，且凸緣部與軸承保持部15e的下端面抵接的狀態(tài)下保持于軸承保持部15e。另外，第2軸承18形成為具有凸緣部的圓筒狀，外周部與第2框架16的保持孔16c嵌合，且凸緣部與第2框架16的下端面抵接的狀態(tài)下由端板19保持。
端板19由不銹鋼鋼板等薄的金屬板與第2框架16的形狀對應(yīng)地形成為L型。另外，形成L型的各邊的交點部設(shè)有切起的板簧部19a。利用板簧部19a對旋轉(zhuǎn)軸3朝軸向施力。
(步進(jìn)電機(jī)的制造方法)以上結(jié)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)1，使第1軸承17和第2軸承18的同心度得到維持地保持第1框架15和第2框架16的情況下，將第1定子組6和第2定子組7固定于第1框架15及第2框架16后，連接第1框架15和第2框架16，然后，利用第1軸承17及第2軸承18支承旋轉(zhuǎn)軸3，由此制成。更具體地說，按以下方法制造。
首先，在第1框架15的保持孔15f和第2框架16的保持孔16c中穿過作為夾具的貫穿銷(未圖示)，使第1軸承17與第2軸承18的同心度得到維持地保持第1框架15和第2框架16。然后，由第1框架15的嵌合孔15g定位的第1定子組6被配設(shè)在第1邊部15a、16a上，另外，由第2框架16的嵌合孔16e定位的第2定子組7被配設(shè)在第2邊部15b、16b上。該狀態(tài)下，第1框架15和第2框架16通過定位部16f、16g在軸向定位并被連接。
接著，將第1軸承17與保持孔15f嵌合。然后，將固接在旋轉(zhuǎn)軸3上的轉(zhuǎn)子2從第1框架15及第2框架16的頂點方向相對于第1框架15及第2框架16進(jìn)行配設(shè)、以使旋轉(zhuǎn)軸3的上端支承于第1軸承17上。此時，旋轉(zhuǎn)軸3通過第2框架16的缺口部16d。該狀態(tài)下，將第2軸承18從下側(cè)插在旋轉(zhuǎn)軸3上，并與第2框架16的保持孔16嵌合。然后，將端板19安裝在第2框架16的下端面上，從而完成步進(jìn)電機(jī)1。
(透鏡單元的結(jié)構(gòu))接著，對裝載了本發(fā)明的實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)1的透鏡單元25進(jìn)行說明。圖4是表示裝載了本發(fā)明的實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)后的透鏡單元的立體圖。圖5是表示圖4所示的透鏡單元中的聚焦透鏡與步進(jìn)電機(jī)的關(guān)系的立體圖。
本發(fā)明的實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)1，例如裝載在具有聚焦透鏡26及可變焦距鏡頭的數(shù)碼相機(jī)的透鏡單元25內(nèi)。
本實施形態(tài)的透鏡單元25，呈中心部具有聚焦透鏡26及可變焦距鏡頭的棱柱形狀，裝載有將聚焦透鏡26及可變焦距鏡頭沿圖示上下方向驅(qū)動的2臺步進(jìn)電機(jī)1。具體地說，被配設(shè)在透鏡單元25的上端側(cè)的角部與下端部的角部的對角線上、且旋轉(zhuǎn)軸3的軸向與聚焦透鏡26及可變焦距鏡頭的驅(qū)動方向一致。該透鏡單元25與透鏡的驅(qū)動方向垂直的方向的截面例如形成為邊長為10mm的正方形，同時聚焦透鏡26及可變焦距鏡頭的直徑形成為6mm，尤其適合于手機(jī)用或薄型卡片型用等要求小型、薄型的數(shù)碼相機(jī)等。
步進(jìn)電機(jī)1和聚焦透鏡26通過保持連接板30及聚焦透鏡26的透鏡座27連接。連接板30是具有與旋轉(zhuǎn)軸3的絲杠部3a螺合的陰螺紋部的平板狀的構(gòu)件。透鏡座27具有2根臂部27a、27a以及與連接板30連接的連接部27b。在臂部27a、27a上插入固定于透鏡單元25的本體的2根導(dǎo)向軸28、29，對透鏡座27沿圖示上下方向引導(dǎo)。步進(jìn)電機(jī)1與可變焦距鏡頭的關(guān)系也相同，省略其說明。
以上結(jié)構(gòu)的透鏡單元25中，聚焦透鏡26或可變焦距鏡頭被2臺步進(jìn)電機(jī)1、1驅(qū)動，進(jìn)行聚焦或變焦距動作。
(本實施形態(tài)的效果)以上說明的那樣，本實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)1中，第1定子組6與第2定子組7被配置成使在圓周方向上相對的第1定子組6的極齒9a的端部9a1與第2定子組7的極齒11a的端部11a1的最短距離W1大于永磁鐵4的直徑。因此，在第1定子組6與第2定子組7固定在第1框架15及第2框架16內(nèi)的狀態(tài)下，可將轉(zhuǎn)子2配設(shè)在由第1定子組6和第2定子組7構(gòu)成的定子內(nèi)。即，通過貫穿銷等規(guī)定的夾具使第1軸承17和第2軸承18的同心度得到維持地保持第1框架15和第2框架16的狀態(tài)下，可將第1定子組6和第2定子組7固定于第1框架15及第2框架16上，然后，能將轉(zhuǎn)子2配設(shè)在定子內(nèi)。因此，可幾乎不受第1框架15或第2框架16等的零件精度的影響，能實現(xiàn)確保第1軸承17與第2軸承18的同心度的步進(jìn)電機(jī)1的組裝。
這里，即使是在極齒9a的端部9a1與第2定子組7的極齒11a的端部11a1的最短距離W1小于永磁鐵4的直徑的情況下，只要使第1框架15的保持孔15f或第2框架的保持孔16c構(gòu)成為永磁鐵4能軸向通過，則能在將第1定子組6和第2定子組7固定于第1框架15及第2框架16的狀態(tài)下將轉(zhuǎn)子2配設(shè)在定子內(nèi)。但是，該場合，需要減小永磁鐵4的直徑或增大保持孔15f或保持孔16c。因此，產(chǎn)生永磁鐵4或第1框架15及第2框架16或第1軸承17等的設(shè)計失去自由度的問題、或因保持孔15f或保持孔16c增大而使第1框架15或第2框架16大型化的問題，而且減小永磁鐵4的直徑的情況下，會產(chǎn)生轉(zhuǎn)子2與第1及第2定子組6、7之間的磁通量減少，而無法得到規(guī)定的驅(qū)動力的問題。但是，如采用本實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)，可提高設(shè)計的自由度。而且，與保持孔15f或保持孔16c的大小無關(guān)，例如在收放于第1框架15及第2框架16內(nèi)的范圍內(nèi)，可增大永磁鐵4的直徑，得到大的驅(qū)動力。
本實施形態(tài)中，第1定子組6的極齒9a的端部9a1與第2定子組7的極齒11a的端部11a1之間形成的最大開口部21，朝著形成為L型的第1框架15及第2框架16的頂點開口。因此，在盡可能小地構(gòu)成第1框架15及第2框架16的情況下，能將第1定子組6及第2定子組7的極齒8a、9a、11a、12a配置在第1框架15及第2框架16的內(nèi)部。即，最大開口部在與框架的頂點相反方向、即極齒8a的端部8a1與極齒12a的端部12a1之間形成時，極齒8a的端部8a1與極齒12a的端部12a1的最短距離W2變得比永磁鐵4的直徑大，另外，因為第1框架15及第2框架16形成為L型，故至少將極齒9a、11a配置在第1框架15及第2框架16的外部，或增大第1框架15及第2框架16，將極齒9a、11a配置在第1框架15及第2框架內(nèi)。因此，無法實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)1的小型化。但是，如采用本實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)，能使第1框架15及第2框架的大小最小化，且可將極齒9a、11a配置在第1框架15及第2框架16的內(nèi)部，實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)1的小型化。
本實施形態(tài)中，在第1框架15的頂點處形成缺口部15c，以便在第1框架15的頂點側(cè)形成大致L型的端面。另外，在第2框架16的頂點處形成缺口部16d，該缺口部16d具有旋轉(zhuǎn)軸3可從第2框架16的頂點側(cè)朝保持孔16c通過的大小，并從保持孔16c向第2框架16的頂點側(cè)開口。因此，轉(zhuǎn)子2不會傾斜，可將轉(zhuǎn)子2配設(shè)在第1定子組6及第2定子組7的內(nèi)部。因此，轉(zhuǎn)子2的配設(shè)更為容易，容易組裝步進(jìn)電機(jī)1。
本實施形態(tài)中，作為制造步進(jìn)電機(jī)1的制造方法，使第1軸承17和第2軸承18的同心度得到維持地保持第1框架15和第2框架16的情況下，將第1定子組6和第2定子組7固定于第1框架15及第2框架16后，固定第1框架15和第2框架16，然后，利用第1軸承17及第2軸承18支承旋轉(zhuǎn)軸3。該場合，第1軸承17與第2軸承18的同心度得到維持的狀態(tài)下使第1框架15及第2框架16得到固定。此后，轉(zhuǎn)子2被配設(shè)在定子內(nèi)。因此，可幾乎不受第1框架15或第2框架16等的零件精度的影響，在確保第1軸承17與第2軸承18的同心度的情況下組裝步進(jìn)電機(jī)1。
本實施形態(tài)中，第1框架15形成為第1邊部15a與第2邊部15b以大致90度相交的L型，第2框架16形成為第1邊部16a與第2邊部16b以大致90度相交的L型。另外，第1定子組6及第2定子組7形成為可收放在第1框架15及第2框架16的第1邊部15a、16a及第2邊部15b、16b內(nèi)的大小、且形成為永磁鐵4不從第1框架15及第2框架16超出的大小。因此，本實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)1，可安裝在圖4所示的中心部具有透鏡的棱柱形狀的透鏡單元25的角部。
這里，作為近年來對手機(jī)用和薄型卡片型用這樣的要求小型、薄型化的數(shù)碼相機(jī)等的透鏡單元，市場上需求圖4所示的中心部具有透鏡的棱柱形狀的透鏡單元25。如圖6所示，直接將在以往的透鏡鏡筒的外周部配置步進(jìn)電機(jī)的透鏡單元小型化，例如用于矩形手機(jī)35的情況下，會產(chǎn)生無用空間S，有礙手機(jī)35的小型化、薄型化，但如圖7所示，如是具有本實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)1的棱柱形狀的透鏡單元25，則不會產(chǎn)生這樣的問題。因此，如使用本實施形態(tài)的步進(jìn)電機(jī)1，就可應(yīng)對市場上的需求。另外，第1軸承17與第2軸承18的同心度得到維持，同時通過使用永磁鐵4的直徑可增大的步進(jìn)電機(jī)1，可進(jìn)行正確的透鏡驅(qū)動。
(其他實施形態(tài))上述實施形態(tài)只不過是本發(fā)明的最佳形態(tài)的一例，并不局限于此，只要在不改變本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變形。例如，在上述形態(tài)中，在旋轉(zhuǎn)軸3的輸出側(cè)直接形成絲杠部3a，但也可如圖8所示，另外形成絲杠23，并安裝在旋轉(zhuǎn)軸3的輸出側(cè)。
另外，上述實施形態(tài)中，對永磁鐵4在圓周方向進(jìn)行8極充磁，第1定子組6及第2定子組7分別具有2個極齒8a、9a及11a、12a，但永磁鐵4的充磁數(shù)與第1定子組6及第2定子組7的極齒數(shù)的組合并不局限于此。例如，如圖9所示，將第1定子組6及第2定子組7的極齒數(shù)作為2時，作為永磁鐵4的充磁數(shù)，也可選擇10極或12極。另外，當(dāng)?shù)?定子組6及第2定子組7的極齒數(shù)為3時，作為永磁鐵4的充磁數(shù)也可選擇12極。
不過，作為參考，使第1框架15及第2框架16形成為第1邊部15a或16a與第2邊部15b或16b以大致90度相交的L型，且形成為可使第1定子組6及第2定子組7收放在第1框架15及第2框架16的第1邊部15a、16a及第2邊部15b、16b內(nèi)的大小時的永磁鐵4的充磁數(shù)、與第1定子組6及第2定子組7的極齒數(shù)的組合也一起用圖9表示。如圖9所示，可采用以下各種組合，即第1定子組6及第2定子組7的極齒數(shù)為2，永磁鐵4的充磁數(shù)為6極的情況；第1定子組6及第2定子組7的極齒數(shù)為3，永磁鐵4的充磁數(shù)為8極或10極的情況；第1定子組6及第2定子組7的極齒數(shù)為4，永磁鐵4的充磁數(shù)為10極或12極的情況；或第1定子組6及第2定子組7的極齒數(shù)為5，永磁鐵4的充磁數(shù)為10極或12極的情況。
而且，上述實施形態(tài)中，驅(qū)動線圈是通過線圈骨架10、13卷繞在鐵心部9c、11c上的，但也可將事先卷好的驅(qū)動線圈直接安裝在鐵心部9c、11c上。該場合，可增加驅(qū)動線圈的匝數(shù)，其結(jié)果，可增大步進(jìn)電機(jī)1的驅(qū)動力。
另外，上述實施形態(tài)中，在第1框架15上形成了軸承保持部15e，但也可不形成軸承保持部15e，而能保持第1軸承17地形成第1框架15。
權(quán)利要求
1.一種步進(jìn)電機(jī)，包括具有旋轉(zhuǎn)軸和永磁鐵的轉(zhuǎn)子；具有與所述永磁鐵在徑向相對的極齒的定子；在所述永磁鐵的軸向兩側(cè)對所述旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的軸承；以及固定該軸承和所述定子的框架，所述定子由形成A相的第1定子組和形成B相的第2定子組構(gòu)成，所述第1定子組和第2定子組相對于所述轉(zhuǎn)子配置在圓周方向，其特征在于，所述第1定子組與第2定子組被配置成使在圓周方向上相對的所述第1定子組的極齒的端部與所述第2定子組的極齒的端部的最短距離中的大的一方的值大于所述永磁鐵的直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)，其特征在于，所述框架形成為具有頂點的L型，該頂點由配設(shè)有所述第1定子組的第1邊部與配設(shè)有所述第2定子組的第2邊部相交形成，在所述第1定子組的極齒的端部與所述第2定子組的極齒的端部的最短距離中的大的一方形成的最大開口部朝著所述頂點開口。
3.如權(quán)利要求2所述的步進(jìn)電機(jī)，其特征在于，在所述框架的頂點處形成缺口部。
4.一種透鏡單元，其特征在于，具有權(quán)利要求1至3中任一項所述的步進(jìn)電機(jī)、隨著所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)朝所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向移動的透鏡。
5.一種步進(jìn)電機(jī)的制造方法，在權(quán)利要求1至3中任一項所述的步進(jìn)電機(jī)中，且是對在所述永磁鐵的兩側(cè)具有分別固定對所述旋轉(zhuǎn)軸加以支承的2個軸承的第1框架和第2框架的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行制造的方法，其特征在于，在使所述2個軸承的同心度得到維持的狀態(tài)下保持所述第1框架和第2框架，將所述第1定子組和第2定子組固定于所述第1框架或/及第2框架上后，再連接所述第1框架和第2框架，然后，利用所述軸承支承所述旋轉(zhuǎn)軸。
全文摘要
本發(fā)明能夠提供一種旋轉(zhuǎn)軸在永磁鐵的軸向兩側(cè)由軸承支承、在形成A相的第1定子組和形成B相的第2定子組相對于轉(zhuǎn)子在圓周方向配置的步進(jìn)電機(jī)中，能在不受零件精度影響的情況下確保軸承之間的同心度的步進(jìn)電機(jī)。本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)軸(3)在永磁鐵(4)的軸向兩側(cè)由第1軸承(17)及第2軸承支承，在形成A相的第1定子組(6)和形成B相的第2定子組(7)相對于轉(zhuǎn)子(2)配置在圓周方向的步進(jìn)電機(jī)(1)中，第1定子組(6)與第2定子組(7)被配置成使在圓周方向上相對的第1定子組(6)的極齒(9a)的端部(9a1)與第2定子組(7)的極齒(11a)的端部(11a1)的最短距離(W1)大于永磁鐵(4)的直徑。
文檔編號G02B7/04GK1667926SQ20051005510
公開日2005年9月14日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
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