KR100421078B1

KR100421078B1 - 모터

Info

Publication number: KR100421078B1
Application number: KR10-2001-0077185A
Authority: KR
Inventors: 야지마카츠히데; 무타이히토시; 야마모토토시오
Original assignee: 가부시기가이샤 산교세이기 세이사꾸쇼
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2004-03-04
Also published as: JP2002191150A; US20020084709A1; US6747382B2; CN1360388A; KR20020050106A; CN1187878C

Abstract

렌즈구동용등에 이용되는 소형의 모터에 있어서, 다른 부재로의 부착이 용이하고 또한 스페이스를 절약할 수 있는 모터를 제공한다. 또 부품점수를 감소시켜 조립성을 향상시킴과 동시에 축정밀도가 양호하게 되는 모터를 제공한다.

이를 해결하기 위한 수단으로 로터(1)에 대향배치시킨 스테이터(2)를 구성하는 스테이터 코어(21)(22)와, 로터(1)를 삽통고정하는 회전축(11)에서의 피동작부재를 동작시키기 위한 출력부(11a)에 가까운 측을 회전지승하는 출력부측 베어링(41)과, 회전축(11)에서의 출력부(11a)측과는 반대측이 되는 측을 회전지승하는 반출력부측 베어링(42)을 고정하기 위한 반출력부측 베어링 고정부(캡부)(35)를 인서트성형에 의해 일체성형하고, 출력부측 베어링(41) 및 반출력부측 베어링 고정부(35)를 수지로 구성한다.

Description

모터{A MOTOR}

본 발명은 카메라의 렌즈구동용 등에 이용되는 소형모터의 개량에 관한 것이다.

도 2는 카메라의 렌즈구동용 등으로서 이용되는 리드스크류가 있는 소형모터의 단면도이다. 도 2와 같이 이 모터는 로터(1)에 대향배치된 스테이터(2)의 축방향 일단에 단면 ㄷ자모양의 금속프레임(3)이 고정된다. 또 스테이터(2)의 축방향 타단에는 베어링(4a)이 끼워져 이 베어링(4a)에 의해 로터(1)에 삽통고정된 회전축(11)의 일단이 자유롭게 회전하도록 지지된다.

이 회전축(11)은 스테이터(2)로부터 타단측이 돌출하고, 그 선단이 금속프레임(3)에 끼워진 베어링(4b)에 의해 자유롭게 회전하도록 지지된다. 회전축(11)의스테이터(2)로부터 돌출하고 있는 부분 즉 단면 ㄷ자모양의 금속프레임(3)의 내측에 배치되는 부분은 출력부(11a)가 되며, 이 부분에는 리드스크류가 형성된다. 그리고 회전축(11)이 회전함으로써 이 리드스크류에 의해 렌즈를 동작시키기 위한 동작부재(도시생략)가 축방향으로 보내지고 이에 따라 렌즈가 이동하도록 구성된다.

또한 이와같이 종래의 렌즈구동용 등의 리드스크류가 있는 소형모터는 스테이터(2)의 일단에 금속프레임(3)이 부착되고 있기 때문에 타부재로의 부착방법이 한정되어 버림과 동시에 스페이스를 줄이는 데 장해가 된다. 또 스테이터(2)와 금속프레임(3)이라는 별도의 부재로 회전축(11)의 각 단부를 받는 베어링(4a)(4b)을 각각 지지하는 구조가 되므로 축 정밀도를 구하는 것이 용이하지 않다. 또한 부품점수도 많기 때문에 조립성도 좋지 않으며 이것이 더욱 축정밀도를 구하는 데 곤란한 것이 된다.

또한 출원인은 공간을 줄이고 또한 조립성의 관점에서 스테이터(2)의 일단으로부터 금속프레임(3)을 제거하는 것을 생각하였다. 그 경우 스테이터(2)의 일단, 즉 상술한 예에서의 금속프레임(3)의 부착면에 출력축(11)의 중간부분을 회전지지하는 메탈베어링을 끼워넣을 필요가 있다. 그러나 이 메탈베어링을 끼워넣는 것에 관해서는 그 작업성이 매우 좋지 않다. 작업효율을 고려하여 스테이터(2)와 메탈베어링을 인서트성형으로 일체로 제조하면 성형용의 금형이 복잡한 것이 되어 고원가라는 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하여 렌즈구동용 등에 이용되는 소형의 모터에 있어서, 다른 부재로의 부착이 용이하고 또한 스페이스를 줄일 수 있는 모터를 제공하는 데에 있다. 또 본 발명의 목적은 부품점수를 줄여 조립성을 향상시킴과 동시에 축정밀도가 양호하게 되는 모터를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명 실시예의 모터의 전체구성을 도시하는 단면도.

도 2는 종래 모터의 전체구성을 도시하는 단면도.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 모터는 로터에 대향배치시킨 스테이터를 구성하는 스테이터코어와, 로터를 삽통고정하는 회전축에서의 피동작부재를 동작시키기 위한 출력부에 가까운 측을 회전지지하는 출력부측 베어링과, 회전축에서의 출력부측과는 반대측이 되는 측을 회전지지하는 반출력부측 베어링을 고정하기 위한 반출력부측 베어링 고정부를 인서트성형에 의해 일체 성형하고, 출력부측 베어링 및 반출력부측 베어링 고정부를 수지로 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

상술한 발명에 의하면 종래 스테이터와는 별개로 구성된 출력부측 베어링이나 반출력부측 베어링 고정부를 인서트성형에 의해 스테이터코어와 일체성형했기 때문에 부품점수를 감소시키고 또한 위치정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

또 다른 발명은 상술한 모터에 있어서, 출력부에는 리드스크류가 형성되고, 이 리드스크류의 회전에 의해 상기 피동작 부재가 직접적으로 동작되는 것을 특징으로 하고 있다. 그 때문에 피동작부재의 움직임이 더욱 정밀한 것이 된다.

또 다른 발명은 상술한 모터에 있어서, 반출력부측 베어링 고정부의 구멍안에는 출력부측으로 부세됨과 동시에 축방향으로 이동가능한 슬라이드 베어링으로구성된 반출력부측 베어링이 배치되고, 이 반출력부측 베어링에 의해 회전축의 단부를 지지하는 것을 특징으로 하고 있다. 그 때문에 회전축을 축방향에 있어 더욱 안정된 위치에서 정확하게 회전시킬 수 있고 회전위치정밀도를 높일 수 있게 된다.

또 다른 발명은 상술한 모터에 있어서, 반출력부측 베어링 고정부에는 로터의 외경보다 내경이 큰 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하고 있다. 그 때문에 조립시에 있어 로터의 조립이 용이한 것이 된다.

또 상술한 목적을 달성하기 위해 다른 본 발명은 로터에 대향배치시킨 스테이터를 구성하는 스테이터코어와, 로터를 삽통고정하는 회전축에서의 피동작부재를 동작시키기 위한 출력부에 가까운 측을 회전지지하는 출력부측 베어링을 인서트성형에 의해 일체성형하고, 출력부측 베어링을 수지로 구성함과 동시에 회전축의 출력부로부터 출력부측 베어링의 내주면에 대향하는 부위에 걸쳐 리드스크류를 형성하며, 리드스크류와 출력부측 베어링과의 대향간극에 윤활제를 충전한 것을 특징으로 하고 있다.

상술한 발명에 의하면 종래 스테이터와는 별개로 구성된 출력부측 베어링을 인서트성형에 의해 스테이터코어와 일체성형했기 때문에 부품점수를 감소시키고 또한 위치정밀도를 향상시킬 수 있게 된다. 또한 상술한 발명에 의하면 리드스크류가 출력부측 베어링의 내주면과 대향하는 부위까지 형성되고, 또한 그 부위에 윤활제가 충전된다. 그 때문에 종래기술에 있어 채용되었던 금속프레임을 없애고 회전축의 중간부분을 베어링으로 고정하는 구조로 했음에도 불구하고 리드스크류의 회전동작이 스무스하고 축이 움직이지 않게 된다.

다음 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예의 모터전체를 도시하는 단면도이다.

도 1과 같이 본 발명 실시예의 모터(본 실시예는 스텝핑모터로 구성되고 있지만 여기서는 단순히 모터라 함)는 스테이터(2)와, 이 스테이터(2)에 대향배치된 로터(1)를 갖고 있다. 그리고 로터(1)는 후술하는 부세부재(7)에 의해 축방향(더욱 구체적으로는 도 1에 있어서의 화살표 X방향)으로의 부세력을 받은 상태에서 회전하도록 되어있다.

로터(1)의 중심에는 이 로터(1)로부터 한쪽이 크게 돌출하도록 회전축(11)이 삽통고정된다. 회전축(11)의 돌출부분의 근본부분은 스테이터(2)에 일체적으로 형성된 출력부측 베어링(41)에 자유롭게 회전하도록 지지된다. 출력축(11)은 이 출력부측 베어링(41)을 관통하여 선단부분이 더욱 출력부측 베어링(41)으로부터 돌출하도록 구성된다. 회전축(11)의 출력부측 베어링(41)에서 돌출된 부분은 렌즈 등을 구동하기 위한 피동작부재가 되는 베드부재(도시생략)를 동작시키기 위한 출력부(11a)가 된다.

회전축(11)에는 이 출력부(11a)로부터 출력부(11a)에 가까운 쪽에 배치된 출력부측 베어링(41)의 내주면(41a)과 대향하는 부위까지 연속적으로 리드스크류가 형성된다. 이 구성에 의해 출력부(11a)가 되는 부위의 리드스크류에 나합하고 있는 베드부재가 리드스크류에 의해 직접적으로 동작하게 된다.

스테이터(2)는 2조의 금속제의 스테이터코어(21)(22)를 축방향으로 겹친 구성이 되며 이 스테이터(2)의 내부에는 로터(1)가 자유롭게 회전하도록 배치된다.각 스테이터코어(21)(22)는 각각 겹친 상태에 있어 축방향 외측에 배치되는 바깥요크(23)와, 겹친상태에 있어 인접배치되는 안쪽요크(24)로 구성된다. 이들 양 요크(23)(24)는 자성금속부재로 구성되고, 그 내주측에는 로터(1) 마그네트부(1a)의 외주면에 대향배치되는 극치(25)가 배치된다.

상술한 2조의 바깥요크(23) 및 안쪽요크(24)는 권선(26)(27)을 감기 위한 수지제의 코일보빈(28)과 인서트성형에 의해 일체로 형성되고, 대응하는 한쌍의 안쪽요크(24)와 바깥요크(23) 사이는 권선(26)(27)을 감기위한 권선스페이스가 된다. 코일보빈(28)은 각 권선(26)(27)을 감기위한 권선조립부(29)(30)를 갖고 있음과 동시에 내주부분에는 로터(1)의 주위를 둘러싸는 구멍부(28a)를 구비하고 있다. 또한 상술한 극치(25)는 이 구멍부(28a)안에서 그 표면이 구멍 안쪽으로 노출하고, 후술하는 로터(1)의 마그네트부(1a)에 대향하도록 되어있다.

코일보빈(28)의 권선조립부(29)(30)에 감겨진 권선(26)(27)의 감기시작한 부분 및 다 감은 부분은 각각 단자부(32)에 입설된 단자핀(32a)에 엉켜져 있다. 이 단자부(32)는 코일보빈(28)에 일체로 성형되고, 금속제의 케이스부재(38)의 개구부에서 지름방향 외측으로 돌출된다.

또 스테이터(2)는 도 1에 있어 케이스부재(38)의 축방향의 개구부분으로부터 축방향으로 돌출된 캡부(35)를 갖고 있다. 이 캡부(35)는 로터(1)의 후단측에 배치되고, 후술하는 것과 같이 스테이터(2)의 내부에 로터(1)가 삽입된 후 로터(1)의 회전축(11)의 후단을 지승하는 슬라이드 베어링으로 구성된 반출력부측 베어링(42)을 축방향으로 이동가능하도록 고정하기 위한 원형의 구멍(35a)을 갖고 있다.

또한 조립시에 있어서는 이 구멍(35a)은 로터(1)를 스테이터(2) 내부에 삽입하기 위한 입구부가 된다. 그 때문에 이 구멍(35a)의 내경은 로터(1)의 마그네트부(1a)의 외경보다 크게 형성된다. 이와같이 구성된 캡부(35)는 상술한 스테이터코어(21)(22)를 인서트성형에 의해 일체화시킨 코일보빈(28)에 일체적으로 성형된 것으로 이 캡부(35)의 구멍(35a)은 상술한 구멍부(28a)에 연속하는 일련의 구멍이 된다.

또 캡부(35)의 구멍(35a)에는 상술한 반출력부측 베어링(42)을 끼워넣은 후 부터 반출력부측 베어링(42)의 후단부분에 접촉하여 반출력부측 베어링(42)을 출력부측 베어링(41)측으로 부세하는 리프스프링(7a)을 구비한 부세부재(7)가 끼워져 고정된다. 즉 로터(1)의 회전축(11)의 후단을 지승하는 반출력부측 베어링(42)은 부세부재(7)와 회전축(11) 사이에 배치된다. 그리고 부세부재(7)는 반출력부측 베어링(42)에 대해 상시 출력부측 베어링(41)측으로 부세력을 부여함으로써 로터(1)를 출력부측 베어링(41)측으로 부세하여 회전축(11)을 출력부측 베어링(41)으로 밀어부치는 것이며 이에 따라 로터(1)의 회전을 안정시키기 위한 것이 된다. 즉 상술한 캡부(35)는 부세부재(7)와 이 부세부재(7)에 접촉하는 반출력부측 베어링(42)을 고정하기 위한 반출력부측 베어링 고정부가 된다.

또 스테이터(2) 한쪽의 바깥요크(23)의 단면에는 부착판(41b)이 고정된다. 그리고 이 부착판(41b)의 중심에는 출력부측 베어링(41)이 끼워진다. 즉 출력부측 베어링(41)은 상술한 수지제의 캡부(35) 및 코일보빈(28)과 함께 일체적으로 수지로 성형되고, 이 출력부측 베어링(41)을 그 중심공에 끼워넣도록 부착판(41b)이 코일보빈(28)에 대해 고정된다.

또한 출력부측 베어링(41)의 내주면(41a)에는 회전축(11)의 리드스크류의 연장부분이 대향배치된다. 이 대향배치에 의해 형성되는 간극에는 윤활제(도시생략)가 충전된다. 그 때문에 리드스크류의 회전은 이 윤활제에 의해 매끄럽게 된다.

이와같이 구성된 출력부측 베어링(41)은 로터의 회전축(11)을 자유롭게 회전하도록 지승하는 래디얼 베어링임과 동시에 상술한 부세부재(7)로 부세된 부세력을 받아 로터(1)의 쓰러스트 위치방향으로의 위치규제를 행하는 위치규제부가 된다.

그 때문에 부세부재(7)의 부세력에 의해 로터(1)가 도 1에서의 화살표 X방향으로 부세되면 로터(1) 회전축(11)의 잘룩한 부(11c)에 끼워진 수지제의 C형 와셔(11b)가 출력부측 베어링(41)의 단면으로 밀어부쳐진다. 즉 C형 와셔(11b)의 외경은 출력부측 베어링(41)의 구멍지름보다 크게 형성되고, 로터(1)가 화살표 X방향으로 이동함으로써 C형 와셔(11b)의 단면이 출력부측 베어링(41)의 단면으로 밀어부쳐지기 때문이다.

이와같이 구성된 출력부측 베어링(41)은 상술한 반출력부측 베어링 고정부가 되는 캡부(35)와 함께 스테이터코어(21)(22)를 인서트성형한 수지제가 된다. 그리고 스테이터(2)의 구멍부(28a)안에는 로터(1)가 자유롭게 회전하도록 배치된다.

로터(1)는 스테이터(2)의 극치(25)에 대향배치되는 마그네트부(1a)와, 이 마그네트부(1a)의 회전중심구멍에 접착에 의해 마그네트부(1a)의 축방향 단면으로부터 한쪽이 돌출하도록 삽통고정된 금속제의 회전축(11)을 갖고 있다. 회전축(11)의 마그네트부(1a)의 내측에 배치하는 부분에는 접착제가 고인 홈(11d)이 형성된다.

회전축(11)의 마그네트부(1a)의 내측에 배치하는 부분과 리드스크류가 형성된 부분 사이의 부분에는 상술과 같이 잘록한 부(11c)가 형성되고, 이 잘록한 부(11c)에는 수지제의 C형 와셔(11b)가 끼워지게 된다. 또 회전축(11)의 마그네트부(1a)로부터 돌출하고 있는 부분으로 또한 잘록한 부(11c)에서 선단측부분의 외주에는 리드스크류가 형성된다.

이 로터(1)는 리드스크류가 형성된 측을 선두로 하여 스테이터(2)의 캡부(35)측으로부터 구멍부(28a)안에 삽입됨으로써 조립된다. 즉 로터(1) 회전축(11)의 리드스크류측의 선단을 캡부(35)의 구멍(35a)안에 꽂아넣고 리드스크류의 선단측이 구멍부(28a) 및 출력부측 베어링(41)의 구멍을 통과한다. 그리고 리드스크류의 대부분을 출력부측 베어링(41)으로부터 돌출시킨다.

그 후 이 상태에서 캡부(35)의 구멍(35a)안에 슬라이드 베어링으로 구성된 반출력부측 베어링(42)을 삽입하고, 또한 이 반출력부측 베어링(42)의 후단측에 리프스프링(7a)을 접촉시키면서 부세부재(7)를 캡부(35)에 피복하는 것으로 모터가 조립된다. 그리고 이와같이 조립된 모터는 스테이터(2)의 권선(26)(27)에 전류가 공급되면 로터(1)는 회전축(11)을 중심으로 하여 출력부측 베어링(41)측으로 부세되면서 양 베어링(41)(42)에 지승되어 회전된다.

또한 상술한 실시예는 본 발명의 적절한 실시예이지만 이에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 여러가지 변형실시가 가능하다. 예를들면 상술한 실시예에서는 리드스크류를 출력부(11a)뿐만 아니라 출력부측 베어링(41)의 내주면과 대향하는 위치까지 연장하여 형성했다. 그러나 이와같은 구성으로 하지 않고 출력부(11a)에만 리드스크류를 형성하도록 해도 좋다.

또 상술한 실시예에서는 회전축(11)의 출력부(11a)측에 리드스크류가 형성된 구성으로 되어있지만 특히 리드스크류로 되어있지 않아도 된다. 예를들면 회전축(11)에 리드스크류를 형성하지 않고 단순히 샤프트로 구성해도 좋다. 또 회전축(11)의 출력부(11a) 부분에 치차를 고정시켜 치차를 통해 피동작부재에 회전력을 전달하는 구성으로 되어있어도 좋다.

이상 설명한 것과 같이 본 발명에서는 축방향으로 겹쳐 배치되는 2개의 스테이터코어가 코일보빈, 출력부측 베어링 및 반출력부측 베어링 고정부와 함께 인서트성형에 의해 일체화된 구성이 된다. 즉 종래기술에 있어서 스테이터와 별개로 구성된 출력부측 베어링이나 반출력부측 베어링 고정부를 본 발명에서는 수지성형에 의해 스테이터코어와 일체화시키고 있다. 그 때문에 종래에 비해 각 부재(스테이터부분과 양 베어링)의 조립오차가 발생하지 않기 때문에 축정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

로터에 대향배치시킨 스테이터를 구성하는 스테이터코어와, 상기 로터를 삽통고정하는 회전축에서의 피동작부재를 동작시키기 위한 출력부에 가까운 측을 회전지지하는 출력부측 베어링과, 상기 회전축에서의 상기 출력부측과는 반대측이 되는 측을 회전지지하는 반출력부측 베어링을 고정하기 위한 반출력부측 베어링 고정부를 인서트성형에 의해 일체 성형하고, 상기 출력부측 베어링 및 상기 반출력부측 베어링 고정부를 수지로 구성한 것을 특징으로 하는 모터.
제 1항에 있어서,

상기 출력부에는 리드스크류가 형성되고, 이 리드스크류의 회전에 의해 상기 피동작 부재가 직접적으로 동작되는 것을 특징으로 하는 모터.
제 1항에 있어서,

상기 반출력부측 베어링 고정부에는 상기 로터의 외경보다 내경이 큰 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
제 3항에 있어서,

상기 반출력부측 베어링 고정부의 구멍안에는 상기 출력부측에 부세됨과 동시에 축방향으로 이동가능한 슬라이드 베어링으로 구성된 반출력부측 베어링이 배치되고, 이 반출력부측 베어링에 의해 상기 회전축의 단부를 지지하는 것을 특징으로 하는 모터.
로터에 대향배치시킨 스테이터를 구성하는 스테이터코어와, 상기 로터를 삽통고정하는 회전축에서의 피동작부재를 동작시키기 위한 출력부에 가까운 측을 회전지지하는 출력부측 베어링을 인서트성형에 의해 일체성형하고, 상기 출력부측 베어링을 수지로 구성함과 동시에 상기 회전축의 출력부로부터 상기 출력부측 베어링의 내주면에 대향하는 부위에 걸쳐 리드스크류를 형성하며, 리드스크류와 상기 출력부측 베어링과의 대향간극에 윤활제를 충전하는 것을 특징으로 하는 모터.