TWI410023B - 步進馬達及電子機器(一) - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種用於進行數位照相機或具有照相機之行動電話等之聚焦或變焦等透鏡驅動之驅動源之步進馬達及具有該步進馬達之電子機器者。
步進馬達之與數位控制系統之整合性優異,而在最近數位照相機或具有照相機之行動電話等電子機器中,頻繁利用作進行聚焦或變焦等透鏡驅動之驅動源。特別是爪極式之步進馬達由於易減低製造成本,控制亦容易,故更頻繁地被使用。
此爪極式步進馬達提供各種形式,例如有於形成杯狀之殼體內組裝2個定子(A相定子、B相定子)之2相PM型步進馬達(例如參照日本專利公開公報2004-289961號及日本專利公開公報2001-78419號)及未利用殼體之2相PM型步進馬達(例如參照日本專利公開公報平3-112356號)等。
如第6圖及第7圖所示,利用殼體之2相PM型之步進馬達30包含有由於圓周方向R多極磁化之圓筒狀永久磁鐵31構成之轉子32、配置成以包圍該轉子32周圍之狀態,於轉子32之軸線L方向重疊之A相定子33及B相定子34、將A相定子33及B相定子34收納於內部之殼體35,以該殼體35為蓋,將轉子32支撐成可旋轉之托架36。
又,A相定子33及B相定子34為相同之結構,並具有將線圈捲線41捲繞於由樹脂材料形成之環狀捲線軸40外周而構成之激磁線圈42、沿軸線L方向從兩側夾住該激磁線圈42之一對軛43。於該一對軛43分別形成複數磁極齒44,該等磁極齒為形成於捲線軸40內周面之引導溝40a引導,且從兩側夾住捲線軸40。此時一對軛43之磁極齒44以非接觸狀態依序排列於圓周方向R,而以齒距錯開之狀態組合於捲線軸40。
又,殼體35之內周面與一對軛43之外周接觸。又,捲繞於激磁線圈42之線圈捲線41之終端連接於捲線軸40之外部連接端子40b,可與電路零件等未圖示之外部零件電性接觸。此外,捲線軸40之外部連接端子40b通過形成於殼體35之未圖示之缺口部而露出至外部。
如此,利用殼體35之習知爪極式之步進馬達30將線圈捲線41捲繞於環狀捲線軸40,構成激磁線圈42,同時利用捲線軸40,而可與外部電性連接。
另一方面,未利用殼體35之2相PM型步進馬達構造成以內軛與形成杯狀之外軛構成1個軛單元,以此2個軛包圍激磁線圈周圍。
此外,在此種步進馬達中,與上述利用殼體之步進馬達同樣地於捲線軸外周捲繞線圈捲線而構成激磁線圈之點相同。
然而,記載於上述日本專利公開公報2004-289961號及日本專利公開公報2001-78419號之習知步進馬達具有以下
課題。
即,由於於由樹脂性材料形成之捲線軸40捲繞線圈捲線41而構成激磁線圈42,故在以軛43包圍之激磁線圈42之截面的收容空間內,捲線軸40所佔之空間部份在磁性上為無謂之空間。
特別是在外徑ψ6mm以下之小型步進馬達中,無法忽視此捲線軸40所佔之空間,而不易確保線圈體積大。因此,產生轉矩性能降低之問題。
本發明即是考慮此種情況而發明者,其目的在於提供一種不改變全體之大小,而可確保更大之線圈體積,將線圈產生之磁動力利用至最大,而可提高轉矩性能之步進馬達及具有該步進馬達之電子機器。
本發明為解決前述課題,而提供以下方法。
本發明之步進馬達係包含有具有於圓周方向多極磁化之圓筒狀永久磁鐵之轉子、呈環狀且配置成以包圍該轉子周圍之狀態,於轉子之軸線方向相互重疊之第1及第2軛單元、分別固定於該第1及第2軛單元,且由具有外部連接端子之樹脂性材料構成之電性連接構件、沿前述軸線方向從兩側夾住前述第1及第2軛單元,且將前述轉子支撐成可環繞軸線旋轉之一對蓋構件;且前述第1及第2軛單元分別具有表面呈絕緣狀態之環狀空心線圈、外軛及內軛,該外軛係將該空心線圈收納於內部,且具有於空心線圈圓周方向
間隔一定間隔而形成之複數磁極齒,該內軛具有於空心線圈圓周方向間隔一定間隔而形成之複數磁極齒,且該磁極齒相對於外軛之磁極齒以非接觸狀態交互等間隔排列而組合於外軛,前述空心線圈之捲線末端電性連接於前述外部連接端子。
此發明之步進馬達為爪極式2相PM型步進馬達,其係由具有永久磁鐵之轉子、作為A相定子構成之第1軛單元、作為B相定子之第2軛單元、沿軸線方向從兩側夾住兩軛單元,且將轉子支撐成可環繞軸線旋轉之一對蓋構件構成之。
特別是第1及第2軛單元與將線圈捲線捲繞於捲線軸之外周之習知利用激磁線圈者不同,其係利用預先形成環狀之空心線圈作為激磁線圈,故可將習知捲線軸佔有之空間作為空心線圈用空間,因此,在不改變全體尺寸下,可增大線圈體積。結果,可提高轉矩性能。
又,由於空心線圈之捲線末端電性連接於分別固定於第1及第2軛單元之電性連接構件之外部連接端子,故即使無捲線軸,亦可確實且輕易地與電路零件等外部零件電性連接。是故,不需特別之連接方法。
又,由於不為利用殼體之類型,而是組合內軛、外軛及空心線圈之結構,故組裝容易。即,不是預先將A相定子及B相定子個別組裝後,將各定子組裝於殼體內之結構,而是在一連串流程中依序組裝,即先將第1及第2軛單元之各外軛底面部相對於轉子而對向固定,接著,將空心線圈收納於外軛內部,最後於外軛套上內軛。是故,組裝程序容
易,且可精確度佳地組裝。又,由於不需殼體,故可謀求更小型化。
又,在上述本發明之步進馬達中,前述外軛、前述空心線圈及前述內軛以絕緣材固定成一體亦可。
在此發明之步進馬達中,由於前述外軛、前述空心線圈及前述內軛以清漆等液體絕緣材固定成一體,故可將第1及第2共軛單元穩固地組裝。是故,可謀求強度增加,且可提高品質之信賴性。
又,在上述本發明之步進馬達中,前述電性連接構件至少於接觸前述第1及第2軛單元之區域具有非磁性之金屬構件亦可。
在此發明之步進馬達中,由於電性連接構件至少於接觸第1及第2軛單元之區域具有諸如不鏽鋼、鋁等非磁性之金屬材料,故可以焊接將電性連接構件與第1及第2軛單元固定。是故,可使組裝狀態更穩固,而可更提高品質之信賴性。
又,上述本發明之步進馬達亦可包含將前述內軛組合於前述外軛時,將內軛及外軛定位之軛定位機構。
在此發明之步進馬達中,由於包含有軛定位機構,故可以使外軛之磁極齒及內軛之磁極齒以非接觸狀態朝向圓周方向,交互以等間隔排列而定位之狀態將內軛與外軛組合。是故,由於提高組裝精確度,故可減少無謂之磁性漏洩,而可提高轉矩性能。
又,上述本發明之步進馬達包含有相對於前述第1及第
2軛單元將前述電性連接構件定位之連接構件定位機構。
在此發明之步進馬達中,由於具有連接構件定位機構,故可相對於第1及第2軛單元將電性連接構件定位,而可將空心線圈之線圈終端確實地連接於外部連接端子。是故,可提高組裝精確度,且可進一步提高品質之信賴性。
又,本發明之電子機器具有上述本發明之步進馬達。
在此發明之電子機器中,由於具有習知相較尺寸未改變而已提高轉矩性能之步進馬達,故在不改變電子機器本身之大小下,可將已提高轉矩性能之步進馬達之驅動力有效地利用作各種機構之驅動源。是故,可提高性能及信賴性。
又,本發明之電子機器包含有照相機模組,該照相機模組具有配置成可沿光軸移動之透鏡體、隨著前述轉子之旋轉使前述透鏡體沿前述光軸移動之透鏡驅動機構、配置於前述光軸上之拍攝元件。
在此發明之電子機器中,當使轉子旋轉時,透鏡驅動機構作動,而使透鏡體沿光軸自在地移動。藉此,可任意調整配置於光軸上之拍攝元件及透鏡體之距離。藉此,可一面進行聚焦或變焦等,一面拍攝。特別是由於將已提高轉矩性能之步進馬達利用作照相機模組之驅動源,故可以更輕易且順暢之動作進行聚焦或變焦等。
根據本發明之步進馬達,在不改變全體之大小下,可確保更大之線圈體積,而可將線圈產生之磁動力利用至最大,可提高轉矩性能。
又,根據本發明之電子機器,在不改變電子機器自身之大小下,可將已提高轉矩性能之步進馬達之驅動力有效利用作各種機能之驅動源,而可謀求性能及信賴性之提高。
第1圖係顯示具有本發明步進馬達之電子機器一實施形態之截面圖。
第2圖係顯示第1圖所示之步進馬達一實施形態之截面圖。
第3圖係顯示第2圖所示之步進馬達之分解立體圖。
第4圖係顯示第2圖所示之步進馬達之線圈導線端子之立體圖。
第5圖係第4圖所示之線圈導線之上視圖。
第6圖係顯示具有習知殼體之步進馬達一例之截面圖。
第7圖係構成第6圖所示之步進馬達之激磁線圈之捲線軸之立體圖。
以下,參照第1圖至第5圖,說明本發明步進馬達及電子機器之一實施形態。
如第1圖所示,本實施形態具照相機之行動電話(電子機器)100包含有步進馬達1及照相機模組104,該照相機模組具有配置成可沿光軸L1移動之透鏡體101、隨著步進馬達1之後述轉子3之旋轉,使透鏡體101沿光軸移動之透鏡驅動機構102及配置於光軸L1上之拍攝元件103。
如第2圖及第3圖所示,上述步進馬達1為爪極式之2相PM型步進馬達,並具有具有於圓周方向R多極磁化之圓筒狀永久磁鐵2之轉子3、呈環狀且配置成以包圍該轉子3周圍之狀態,於轉子之軸線方向L相互重疊之第1軛單元4及第2軛單元5、分別固定於該第1及第2軛單元4、5,且由具有金屬製外部連接端子6之樹脂性材料構成之線圈導線端子(電性連接構件)7、沿軸線L方向從兩側夾住第1及第2軛單元4、5,且將轉子3支撐成可環繞軸線L旋轉之一對板體(蓋部構件)8、9。
上述永久磁鐵2形成圓筒狀而包圍於軸線L方向之軸10之周圍,且相對於該軸10固定成一體。又,此永久磁鐵2具有磁性而於圓周方向R磁極分割為8個,且極性相互不同。即,以此永久磁鐵2及軸10構成轉子3。
此外,軸10與永久磁鐵2之間存在接著劑等而固定。
上述第1軛單元4及第2軛單元5為相同結構。是故,在此,就第1軛單元4詳細說明。
此第1軛單元4係作為A相定子者,其具有:表面呈絕緣狀態之環狀空心線圈15;將該空心線圈15收納於內部,且具有以對向配置於空心線圈15內周面之狀態,於圓周方向R間隔一定間隔而形成之複數磁極齒(爪極,感應器)16a之外軛16;及具有以對向配置於空心線圈15內周面之狀態,於圓周方向R間隔一定間隔而形成之複數磁極齒17a;且該磁極齒17a相對於外軛16之磁極齒16a以非接觸狀態於圓周方向R交互等間隔排列而組合於外軛16之內軛17。
空心線圈15為形成預定大小(外徑、內徑、厚度、高度等)之環狀而捲繞線圈捲線而成型者。空心線圈15之表面以設置於線圈線材外皮之絕緣層及接著層而呈絕緣狀態。
外軛16以純鐵等磁性體之金屬材料形成杯狀。具體而言,此外軛16以以上述軸線L為中心而形成圓筒狀之外筒部16b、從該外筒部16b之一端側外緣朝向軸線方向L而於預定距離彎折90度之背面部16c及從該背面部16c朝向軸線L方向於預定距離彎折90度之上述磁極齒16a構成。
此外,在本實施形態中,以於圓周方向R間隔一定間隔排列4個而形成磁極齒16a之情形為例。
外筒部16b以空心線圈15之高度及較外徑稍大之尺寸形成,於另一端側之外緣形成相對於軸線L方向將內軛17定位之段部16d。又,於外筒部16b之一部份形成相對於圓周方向R將內軛17定位,同時,相對於軸線L方向及圓周方向R2方向將線圈導線端子7定位之缺口部16e。有關該等定位後述將詳細說明。
背面部16c依空心線圈15之厚度從外筒部16b一端側之外緣朝向軸線L彎曲。即,彎折成於外筒部16b與磁極齒16a間具有可收納空心線圈15之間隔。
磁極齒16a設置於位於外筒部16b之內側,且調整長度而使前端位於段部16d附近。又,設置成寬度朝前端逐漸縮小,亦即形成梯形。然後,如上述,當於磁極齒16a與外筒部16b間收納空心線圈15時,各磁極齒16a相對配置於空心線圈15之內周面。
內軛17與外軛16同樣地以純鐵等磁性體之金屬材料形成,以形成與上述背面部16c相同之環狀之環部17b及從該環部17b內周側朝向軸線L方向於預定距離彎折90度之上述磁極齒17a構成。此外,在本實施形態中,內軛17之磁極齒17a亦與外軛16之磁極齒16a同樣地以設置成於圓周方向R間隔一定間隔而排列4個之情形為例。
又,當內軛17組合於外軛16時,藉環部17b接觸外軛16之段部16d,而進行在軸線L方向之定位。
又,於環部17b之外周側一部份形成嵌合於外軛16之缺口部16e之突起部17c。藉此,以將內軛17與外軛16相對於圓周方向R定位之狀態組合。
即,段部16d、缺口部16e及突起部17c構成將內軛17與外軛16組合時,將兩軛(外軛16、內軛17)定位之定位機構20。
又,內軛17之磁極齒17a調整長度,而使前端位於外軛16之背面部16c附近。又,與外軛16之磁極齒16a同樣地,設置成寬度朝前端逐漸縮小,亦即形成梯形。然後,各磁極齒17a相對配置於空心線圈15之內周面。
又,內軛17之磁極齒17a調整位置,以於將突起部17c嵌入缺口部16e時,進入外軛16之磁極齒16a間,亦即齒距錯開。藉此,組合外軛16及內軛17時,相互之磁極齒16a、17a以非接觸狀態於圓周方向交互等間隔排列。
如此構成作為A相定子之第1軛單元4及作為B相定子之第2軛單元5配置成以使外軛16之背面部16c面接觸之狀態重疊,以焊接相互接合。此時,相對於軸線L方向,第1
軛單元4之外軛16之磁極齒16a及第2軛單元5之內軛17之磁極齒17a錯開磁極齒齒距之1/4齒距而接合。然後,在此狀態,兩外軛16之缺口部16e相對於軸線L方向對齊。
又,一對板體8、9為以與外軛16之外徑相同大小形成之圓形板體,以從兩側夾住疊合之第1及第2軛單元4、5之狀態,藉熔接接合於各軛單元4、5。又,此一對板體8、9具有分別插通軸10,且以可環繞軸線L旋轉之狀態支撐之軸承部8a、9a。
如第4圖及第5圖所示,線圈導線端子7以樹脂性材料形成約立方體,其表面纏繞空心線圈15之未圖示捲線末端,並設置電性連接之4個突起狀外部連接端子6。
在此4個外部連接端子中,2個外部連接端子6為第1軛單元4之空心線圈15用端子,另外2個外部連接端子為第2軛單元5之空心線圈15用端子。又,於線圈導線端子7兩側形成從表面至裡面將空心線圈15之捲線末端引導至外部連接端子6之U字形溝部7a。
又,於線圈導線端子7兩側裡面形成嵌合於形成於第1及第2軛單元4、5之缺口部16e。藉將此爪部7b嵌合於缺口部16e,可進行相對於第1及第2軛單元4、5而在軸線L方向及圓周方向R二個方向之線圈導線導子7之定位。即,該等爪部7b及缺口部16e構成相對於第1及第2軛單元4、5將線圈導線端子7定位之端子定位機構(連接構件定位機構)21。
又,此線圈導線導子7於至少接觸第1及第2軛單元4、5之區域,亦即接觸兩外軛16之區域具有不鏽鋼等非磁性金
屬板(金屬構件)22。
即,本實施形態之線圈導線端子7具有於內部一體成型,且部份露出至外部之上述金屬板22。然後,此金屬板22之露出部份接觸兩外軛16,此部份以焊接接合於兩外軛16。
如第1圖所示,如此構成之步進馬達連結於固定在第1支撐板110之馬達支撐構件111而固定。於此第1支撐板110連結以具有內部空間之狀態覆蓋第1支撐板110上面而截面形成字形之蓋112。此外,以此第1支撐板110及蓋112構成照相機模組104之殼體113。
又,於第1支撐板110之裡面安裝封裝了圖中未示之控制部、馬達驅動器及信號處理部或上述拍攝元件103之電路基板114。其中,拍攝元件103調整設置位置,而收納於形成在第1支撐板110之開口部110a內。此外,此拍攝元件103為CCD或MOS等半導體裝置。
此外,上述控制部具有CPU或記憶體等,控制拍攝元件103之動作,且總合地控制照相機模組104全部。又,馬達驅動器將電流分別提供給步進馬達1之各空心線圈15之捲線末端。
信號處理部處理從拍攝元件103輸出之信號,將之輸出至控制部。
於拍攝元件103上方配置透鏡體101。此透鏡體101以圓筒狀透鏡架部115、固定於該透鏡架部115內周面之1個或複數個透鏡R構成。拍攝元件103如上述調整位置,而配置於
該等透鏡R之光軸L1上。於蓋112之位在透鏡R之光軸L1之處形成採光孔112a。
又,於透鏡架部115之外周設置一對凸部116、117,而中間隔著光軸L1相對。於該等一對凸部116、117形成一對引導軸118、119可插通之貫通孔或溝等引導孔116a、117a。
此一對引導軸118、119為圓棒,在中間隔著透鏡體101之位置配置成與光軸L1平行,兩端分別固定於蓋112及第1支撐板110。即,透鏡體101以為一對引導軸118、119支撐之狀態內藏於殼體113之內部空間內,且配置於拍攝元件103與採光孔112a間。然後,一對引導軸118、119與一對引導孔116a、117a間形成可滑動自如。藉此,成對透鏡可沿一對引導軸118、119而於光軸L1方向移動。
又,在一對凸部116、117中之一凸部116於遠離透鏡體101之方向延伸而形成,其前端具有螺合於進給螺旋軸120之螺旋部120a之螺帽部116b。
此進給螺旋軸120於接近一對引導軸118、119中之一引導軸118之位置中,同樣地配置成與光軸L1平行。又,此進給螺旋軸120之兩端可旋轉地分別固定於蓋112及第1支撐板110。藉此,進給螺旋軸120可環繞與光軸L1平行之軸線L2旋轉。
又,於進給螺旋軸120之第1支撐板110側形成與該進給螺旋軸120一體成型之被動齒輪120b,其前面之蓋112側之部份作為於外周面形成有螺紋溝之螺旋部120a。如上述,於此螺旋部120a螺合其中一凸部116之螺帽部116b。此時,
由於透鏡體101為一對引導軸118、119所支撐,故當使進給螺旋軸120環繞軸線L2旋轉時,螺帽部116b不致隨進給螺旋軸120旋轉,而於軸線L2方向移動。即,旋轉運動轉換為直線運動。又,進給螺旋軸120之被動齒輪120b以傳動機構121為中介而與步進馬達1之軸10連結,而隨軸10之旋轉環繞軸線L2旋轉。
具體而言,於步進馬達1之軸10之一端側固定驅動齒輪122,而與中間齒輪123之輸入齒輪123a咬合。此外,步進馬達1之軸10之另一端側以可旋轉之狀態為固定於蓋112之圖中未示之軸承支撐。
上述中間齒輪123依序咬合於3個中間齒輪124、125、126。且,相鄰配置於進給螺旋軸120之中間齒輪126之輸出齒輪126a與被動齒輪120b咬合。藉此,軸10之旋轉力為各中間齒輪123、124、125、156分3階段減速後,傳達至進給螺旋軸120。
又,各中間齒輪123以各軸構件130為中心而旋轉。該等各軸構件130之兩端分別可旋轉地支撐於第1支撐板110及與第1支撐板110對向配置之第2支撐板131,即,各中間齒輪123、124、125、126、驅動齒輪122及軸構件130構成上述傳動機構。
又,螺帽部116b、進給螺旋軸120及傳動機構121構成隨轉子3亦即軸10之旋轉而使透鏡體101移動之上述透鏡驅動機構102。
接著,參照第2圖及第3圖,就本實施形態之步進馬達1
之組裝方法作說明。另,以下說明之組裝方法為一例,並不以此組裝順序為限。
首先,將第1及第2軛單元4、5之外軛16以背面部16c重疊。此時,利用圖中未示之夾具,正確地重疊,俾使兩外軛16之磁極齒16a環繞軸線L僅錯開預定角度。此狀態為兩外軛16之缺口部16e相對於軸線L方向對齊之狀態(位於直線上之狀態)。此對位結束後,以焊接將兩外軛16接合。
接著,進行線圈導線端子7之固定。即,於兩外軛16之缺口部16e嵌入形成於線圈導線端子7裡面之爪部7b而嵌合。藉此,線圈導線端子7被限制對軸線L方向及圓周方向R二個方向之移動,而呈相對兩外軛16定位之狀態。此時,呈線圈導線端子7之金屬板22之露出部份接觸兩外軛16之外周面亦即外筒部16b之狀態。此定位結束後,以焊接將線圈導線端子7之金屬板22之露出部份與兩外軛16接合。
接著,於第1軛單元4之外軛16內收納空心線圈15。換言之,於外軛16之外筒部16b與複數磁極齒16a間收納空心線圈15。藉此,呈磁極齒16a對向配置於空心線圈15之內周面之狀態。然後,收納空心線圈15後,於外軛16套上內軛而組合。此時,內軛17之突起部17c與外軛16之缺口部16e嵌合,且內軛17之環部17b與外軛16之段部16d接觸。藉此,可將內軛17與外軛16以相對於軸線L方向及圓周方向R之2方向確實定位之狀態組合。
藉此,內軛17之磁極齒17a與外軛16之磁極齒16a排列成以相互非接觸之狀態於圓周方向交互等間隔排列。又,
內軛17之磁極齒17a亦與外軛16之磁極齒16a同樣地呈相對於空心線圈15之內周面對向配置之狀態。
此外,將內軛17與外軛16組合時,內軛17進入外軛16內,內軛17不致於軸線L方向過度突出。
又,當將空心線圈15收納於外軛16內時,使該空心線圈15之捲線末端通過線圈導線端子7之溝部7a而拉出至設有外部連接端子6之表面側。
接著,為使內軛17不致脫離,將內軛17與外軛16暫時固定後,與上述第1軛單元4之組裝方法同樣地組裝第2軛單元5。然後,將第2軛單元5之外軛16與內軛17暫時固定。
之後,以貫穿第1及第2軛單元4、5之狀態***轉子3。***轉子3後,安裝一對板體8、9,而一面使軸10插通軸承部8a、9a,一面從兩側夾住第1及第2軛單元4、5。此時,如第1圖所示,永久磁鐵2與第1及第2軛單元4、5之磁極齒16a、17a間以夾具等調整為間隔預定距離H之狀態。
然後,藉焊接,將兩外軛16接合。且,最後將空心線圈15之捲線末端纏繞於線圈導線端子7之4個外部連接端子6而電性連接。藉此,可組裝步進馬達1。
然後,使如上述構成之步進馬達1作動,而使具照相機之行動電話100之照相機模組104運作,以變焦之狀態拍攝圖中未示之拍攝景物之狀態的情形說明。
首先,使用者一面以具照相機之行動電話100之圖中未示之顯示面板確認拍攝景物,一面進行變焦操作時,封裝於照相機模組104之電路基板114之控制部為使步進馬達1
作動,而使電流流至各空心線圈15。當電流流至各空心線圈15時,第1及第2軛單元4、5之各磁極齒16a、17a依序於N極、S極磁化。結果,使轉子3環繞線圈旋轉。
由於隨著轉子3之旋轉,軸10亦環繞軸線L旋轉,故固定於軸10一端側之驅動齒輪122亦同樣地旋轉。藉此驅動齒輪122之旋轉,已咬合之各中間齒輪123、124、125、126亦依序以軸構件130為中心而旋轉,當減速至預定之旋轉數後,使進給螺旋軸120之被動齒輪120b旋轉。藉此,螺旋部120a以預定之旋轉數環繞軸線L2旋轉。
又,螺合於螺旋部120a之其中之一凸部116之螺帽部116b隨著進給螺旋軸120之旋轉沿軸線L2方向移動。藉此,固定於凸部116之透鏡體101全體沿一對引導軸118、119於軸線L2方向亦即光軸L1方向移動。結果,可使以透鏡架部115固定之透鏡R接近拍攝元件103,可進行變焦。
因而,使用者可以變焦狀態拍攝拍攝景物。
此外,已說明了進行變焦之狀態,而藉改變轉子3之旋轉方向,可使透鏡體101遠離或接近拍攝元件103,而可自由進行對焦。
特別是本實施形態之步進馬達1與將線圈捲線捲繞於捲線軸外周之習知利用激磁線圈者不同,其係利用預先形成環狀之空心線圈作為激磁線圈,故可將習知捲線軸佔有之空間作為空心線圈15用空間,因此,在不改變全體尺寸下,可增大線圈體積。結果,不僅線圈之磁動力增大,且可提高轉矩性能。
又,由於空心線圈15之線圈終端電性連接於分別固定於第1及第2軛單元4、5之線圈導線端子7之外部連接端子6,故即使無捲線軸,亦可確實且輕易地與電路零件等外部零件電性連接。是故,不需特別之連接方法,可與習知同樣地使用。
又,由於不為利用殼體之類型,而是組合外軛16、內軛17及空心線圈15之結構,故組裝容易。即,不是預先將第1軛單元4(A相定子)及第2軛單元5(B相定子)個別組裝後,將各軛單元4、5組裝於殼體內之結構,而是如上述,在一連串流程中依序組裝各構成品零件。是故,組裝程序容易,且可精確度佳地組裝。又,由於不需殼體,故可謀求更小型化。
可以焊接將兩軛單元4、5之外軛16與一對板體8、9確實接合,且線圈導線端子7亦具有金屬板22,故對兩軛單元4、5可以熔接確實接合。是故,可使全體組裝狀態更穩固,而可更提高品質之信賴性。
進行組裝時,藉軛定位機構20可以使外軛16之磁極齒16a及內軛17之磁極齒17a以非接觸狀態朝向圓周方向R,確實地交互以等間隔排列而定位之狀態,將內軛17與外軛16組合。由此亦可提高組裝精確度。是故,可減少無謂之磁性漏洩,而可提高轉矩性能。
同樣地,由於藉端子定位機構21可相對於第1及第2軛單元4、5將線圈導線端子7定位,故可將空心線圈15之捲線末端確實地連接於外部連接端子6。是故,可提高組裝精確
度,且可進一步提高品質之信賴性。
又,根據本實施形態之具照相機之行動電話100,如上述,由於具有習知相較尺寸未改變而已提高轉矩性能之步進馬達1,故在不改變行動電話本身之大小下,可以更容易且順暢之動作進行變焦及聚焦,而可提高性能及信賴性。
此外,本發明技術範圍不以上述實施形態為限,在不超過本發明旨趣之範圍下,可增加各種變更。
舉例言之,在上述實施形態中,電子機器以具照相機之行動電話為而說明,但不以此為限。例如為數位照相機等亦可。
又,在上述實施形態為僅將空心線圈收納於外軛,而以內軛套於外軛之結構,亦可進一步從外軛之缺口部浸入清漆等液體之絕緣材。
如此,由於可以絕緣材將內軛與外軛固定成一體,故可更穩固組裝第1及第2軛單元單體。是故,可謀求強度增加,而可謀求品質之提高。
又,在上述實施形態中,使用具有金屬板之線圈導線端子,以焊接接合於第1及第2軛單元,但不以此為限,以接著將不具有金屬板之樹脂性線圈導線端子固定亦可。惟,從可穩固固定之點則如上述實施形態,以焊接將具有金屬板之線圈導線端子固定。
又,在上述實施形態中,具有外部連接端子之電性連接構件利用線圈導線端子,而將步進馬達內藏於電子機器時,電性連接構件利用一般用於電子機器之印刷基板亦可。
又,在上述實施形態中,為令轉子之磁極數為8,各共軛單元之磁極齒分別設置4個之結構,但不以此為限,將轉子之磁極數適時變更為4、6或10等,將軛之磁極齒數適時變更為2、3或5等亦可。
1‧‧‧步進馬達
2‧‧‧永久磁鐵
3‧‧‧轉子
4‧‧‧第1軛單元
5‧‧‧第2軛單元
6‧‧‧外部連接端子
7‧‧‧線圈導線端子
7a‧‧‧溝部
7b‧‧‧爪部
8‧‧‧板體(蓋構件)
8a‧‧‧軸承部
9‧‧‧板體(蓋構件)
9a‧‧‧軸承部
10‧‧‧軸
15‧‧‧空心線圈
16‧‧‧外軛
16a‧‧‧磁極齒
16b‧‧‧外筒部
16c‧‧‧背面部
16d‧‧‧段部
16e‧‧‧缺口部
17‧‧‧內軛
17a‧‧‧磁極齒
17b‧‧‧環部
17c‧‧‧突起部
20‧‧‧軛定位機構
21‧‧‧端子定位機構(連接構件定位機構)
22‧‧‧金屬板
30‧‧‧步進馬達
31‧‧‧永久磁鐵
32‧‧‧轉子
33‧‧‧A相定子
34‧‧‧B相定子
35‧‧‧殼體
36‧‧‧托架
40‧‧‧捲線軸
40b‧‧‧外部連接端子
41‧‧‧線圈捲線
42‧‧‧激磁線圈
43‧‧‧軛
44‧‧‧磁極齒
100‧‧‧具照相機之行動電話(電子機器)
101‧‧‧透鏡體
102‧‧‧透鏡驅動機構
103‧‧‧拍攝元件
104‧‧‧照相機模組
110‧‧‧第1支撐板
110a‧‧‧開口部
111‧‧‧馬達支撐構件
112‧‧‧蓋
112a‧‧‧採光孔
113‧‧‧殼體
114‧‧‧電路基板
115‧‧‧透鏡架部
116‧‧‧凸部
116a‧‧‧引導孔
116b‧‧‧螺帽部
117‧‧‧凸部
117a‧‧‧引導孔
118‧‧‧引導軸
119‧‧‧引導軸
120‧‧‧進給螺旋軸
120a‧‧‧螺旋部
120b‧‧‧被動齒輪
121‧‧‧傳動機構
122‧‧‧驅動齒輪
123‧‧‧中間齒輪
123a‧‧‧輸入齒輪
124‧‧‧中間齒輪
125‧‧‧中間齒輪
126‧‧‧中間齒輪
130‧‧‧軸構件
131‧‧‧第2支撐板
R‧‧‧透鏡方向
L‧‧‧軸線
L1‧‧‧光軸
L2‧‧‧軸線
第1圖係顯示具有本發明步進馬達之電子機器一實施形態之截面圖。
第2圖係顯示第1圖所示之步進馬達一實施形態之截面圖。
第3圖係顯示第2圖所示之步進馬達之分解立體圖。
第4圖係顯示第2圖所示之步進馬達之線圈導線端子之立體圖。
第5圖係第4圖所示之線圈導線之上視圖。
第6圖係顯示具有習知殼體之步進馬達一例之截面圖。
第7圖係構成第6圖所示之步進馬達之激磁線圈之捲線軸之立體圖。
1‧‧‧步進馬達
2‧‧‧永久磁鐵
3‧‧‧轉子
4‧‧‧第1軛單元
5‧‧‧第2軛單元
6‧‧‧外部連接端子
7‧‧‧線圈導線端子
7a‧‧‧溝部
7b‧‧‧爪部
8‧‧‧板體(蓋構件)
8a‧‧‧軸承部
9‧‧‧板體(蓋構件)
9a‧‧‧軸承部
10‧‧‧軸
15‧‧‧空心線圈
16‧‧‧外軛
16a‧‧‧磁極齒
16b‧‧‧外筒部
16c‧‧‧背面部
16d‧‧‧段部
16e‧‧‧缺口部
17‧‧‧內軛
17a‧‧‧磁極齒
17b‧‧‧環部
17c‧‧‧突起部
20‧‧‧軛定位機構
21‧‧‧端子定位機構(連接構件定位機構)
22‧‧‧金屬板
Claims (5)
- 一種步進馬達,包含有:轉子,係具有於圓周方向多極磁化之圓筒狀永久磁鐵者;第1及第2軛單元,係呈環狀,且配置成以包圍該轉子周圍之狀態於轉子之軸線方向相互重疊,且分別包含缺口部者;電性連接構件,係由樹脂性材料構成,固定於該第1及第2軛單元,且具有外部連接端子,且在面向該第1及第2軛單元之表面具有爪部者,前述爪部是與該第1及第2軛單元之前述缺口部嵌合,以相對於該第1及第2軛單元定位該電性連接構件;及一對蓋構件,係沿前述軸線方向從兩側包夾前述第1及第2軛單元,且將前述轉子支撐成可繞軸線旋轉者,且前述第1及第2軛單元分別具有表面呈絕緣狀態之環狀空心線圈、外軛及內軛;而該外軛將該空心線圈收納於內部,且具有於該空心線圈圓周方向間隔一定間隔而形成之複數磁極齒;並且該內軛具有於該空心線圈圓周方向間隔一定間隔而形成之複數磁極齒,且與外軛組合成其磁極齒相對於外軛之磁極齒以非接觸狀態交互等間隔排列,又,前述空心線圈之捲線末端電性連接於前述外部連接端子,前述電性連接構件至少於接觸前述第1及第2軛單 元之區域具有與前述空心線圈為電性絕緣之非磁性之金屬構件。
- 如申請專利範圍第1項之步進馬達,其中前述外軛、前述空心線圈及前述內軛以絕緣材固定成一體。
- 如申請專利範圍第1項之步進馬達,更包含有軛定位機構,且該軛定位機構係可在將前述內軛組合於前述外軛時,將內軛與外軛定位者。
- 一種電子機器,係包含有如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之步進馬達者。
- 如申請專利範圍第4項之電子機器,更包含有照相機模組,且該照相機模組具有:透鏡體,係配置成可沿光軸移動者;透鏡驅動機構,係隨著前述轉子之旋轉使前述透鏡體沿前述光軸移動者;及拍攝元件,係配置於前述光軸上者。
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