(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングの内面に装着されるステータと、
前記ステータの内側に回転可能に配置され、リードスクリューと螺旋結合される雌スクリューが備えられるロータと、
前記リードスクリューが通過し、前記ハウジングの一側面に固定されるマウントプレートと、
前記マウントプレートと前記ハウジングとの間に結合され、前記雌スクリューを回転可能に支持する軸受が軸方向に流動されることを防止するプレートカバーと、を含み、
前記プレートカバーは、
前記軸受を挿入するポケット部と、
前記ポケット部の一端部に形成され、前記軸受の一側面を支持する第１支持部と、
前記ポケット部の他端部に形成され、前記軸受の他側面を支持する第２支持部と、を含むことを特徴とするリニアステッピングモータ。
【請求項２】
前記プレートカバーは、前記ポケット部の他端部で外側方向に延長され、前記ハウジングの一側面に固定される固定部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のリニアステッピングモータ。
【請求項３】
前記第１支持部と第２支持部は、前記軸受の外部部材の両側面にそれぞれ支持されることを特徴とする請求項１に記載のリニアステッピングモータ。
【請求項４】
前記プレートカバーは、前記固定部に形成され、前記マウントプレートに形成される結合スロットに嵌合する結合突起をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のリニアステッピングモータ。
【請求項５】
前記第１支持部と第２支持部は、前記ポケット部の両端部を折り曲げて、前記軸受の両側面に係止される折曲部に形成されることを特徴とする請求項１に記載のリニアステッピングモータ。
【請求項６】
前記第１支持部と第２支持部は、少なくとも１つ以上の箇所がコーキングにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のリニアステッピングモータ。
【請求項７】
前記第１支持部と第２支持部は、２つのうち１つは、折曲部に形成され、他の１つは、少なくとも１つ以上の箇所がコーキングにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のリニアステッピングモータ。
【請求項８】
前記ポケット部は、その外周面が前記マウントプレートに形成される挿入溝部に挿入されることを特徴とする請求項１に記載のリニアステッピングモータ。
【請求項９】
前記ハウジングには、中央ホールを形成する歯が備えられ、前記歯の内径は、軸受の外径よりも大きく形成されることを特徴とする請求項１に記載のリニアステッピングモータ。
【請求項１０】
前記リニアステッピングモータは、自動車のヘッドライトの照射角度を調節する照射角度調節装置のアクチュエータとして用いられることを特徴とする請求項１に記載のリニア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、リニアステッピングモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、リニアステッピングモータは、回転子が一定の角度ずつ回転運動をすると、リードスクリューが直線往復運動をするモータである。リニアステッピングモータは、入力パルス数とモータの回転角度が比例するため、回転角度を正確に制御できる特性を有することにより、精密制御を必要とする様々な分野で使用されている。
【０００３】
このようなリニアステッピングモータは、ＮＣ（数値制御）工作機械や産業用ロボット、プリンタやコピー機などのＯＡ機器に主に活用されており、特に、自動車でヘッドライトの照射角度を調節するアクチュエータとして、現在使用されている。
【０００４】
図１は、従来技術によるリニアステッピングモータの一例を示す断面図である。
【０００５】
図１によれば、従来のリニアステッピングモータは、ハウジング１と、前記ハウジング１の外部に装着されるコントロールボックス３と、前記ハウジング１の内部に設けられるステータ５と、前記ステータ５の内部に回転可能に設けられ電磁力により回転するロータ７と、前記ロータ７の内部に直線移動可能に設けられ、ロータ７の回転運動に連動して、直線運動するリードスクリュー９とで構成される。
【０００６】
前記ステータ５は、一対の歯ヨーク（ｔｏｏｔｈ  ｙｏｋｅ）５０と、前記歯ヨーク５０の外部に並んで安着され、コイル５６が巻かれる第１、２コイルボビン５２、５４とで構成される。
【０００７】
前記ロータ７は、前記歯ヨーク５０の内部に所定の間隙をおいて回転可能に設けられるマグネット７０と、前記マグネット７０の内部にマグネット７０と共に回転するよう設けられ、その内周面に雌ねじ山７２ａが形成された雌スクリュー７２とで構成される。
【０００８】
また、前記リードスクリュー９は、その外周面に前記雌スクリュー７２の雌ねじ山７２ａと噛み合う雄ねじ山９ａが形成されており、雌スクリュー７２の回転によって直線往復運動をする。
【０００９】
図２は、従来のリニアステッピングモータの軸受の取付構造を説明するための要部図である。
【００１０】
図２によると、従来のリニアステッピングモータは、ハウジング１の一側にプレートカバー１１が溶接により結合されており、このプレートカバー１１には、マウントプレート１３が結合されている。前記マウントプレート１３には、取付溝１３ａが形成されており、前記取付溝１３ａの内部には、前記リードスクリュー１０の一端部を回転可能に支持する軸受１５が挿入されて設けられる。このとき、軸受１５は、前記ハウジング１の側壁１ａによって遮断され、離脱が防止されるよう構成されている。
【００１１】
しかし、上記の従来のリニアステッピングモータは、軸受１５の離脱を防止するために、ハウジング１の中央に形成された中央ホール１ｂの直径ｄ2が軸受１５の外径ｄ1よりも小さくなければならない条件を満たす必要がある（ｄ1＞ｄ2）。したがって、前記中央ホール１ｂの直径は、軸受１５の外径に合わせて設計する必要があるため、ハウジング１の設計条件に制限がある。
【００１２】
これに関連し、前記中央ホール１ｂから折り曲げられる歯１ｃの内部に配置されるマグネット７０の大きさも、中央ホール１ｂの直径に応じて決定されるため、中央ホール１ｂの直径を任意に拡大または縮小することができない前記制限条件によれば、マグネット７０の大きさも制限的になるしかないという問題点がある。
【００１３】
また、ハウジング１が軸受１５を緊密に加圧するためには、マウントプレート１３と、プレートカバー１１、ハウジング１の結合精度が非常に重要であるといえるが、このような結合精度を満足するためには、設計条件と製作過程が厳しいことから、原価上昇の原因となる。もし、前記厳しい設計条件が満たされないと、軸受１５の軸方向の流動により、振動や騒音が誘発され、製品の欠陥要因となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上述の問題点を改善するためのものであって、プレートカバーの構造改善を通じてプレートカバー自体で軸受を強固に固定できるようにすることにより、軸受のサイズにかかわらず、他の部品の設計自由度を確保できるリニアステッピングモータを提供するためのものである。また、軸受を強固に固定できるため、軸受の流動を防止することができ、これにより、振動や騒音を大幅に低減することができる。
【００１５】
しかしながら、本発明は図示され説明された特定の開示には、限定されるものではない。ここで開示された特定の実施例は単なる例示であって、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に修正され実施されることができるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一実施例によるリニアステッピングモータは、ハウジング、前記ハウジングの内面に装着されるステータ、前記ステータの内面に回転可能に配置され、リードスクリューと螺旋結合される雌スクリューが備えられるロータ、前記リードスクリューが通過し、ハウジングの一側面に固定されるマウントプレート、及び前記マウントプレートとハウジングとの間に結合され、前記雌スクリューを回転可能に支持する軸受が軸方向に流動されることを防止するプレートカバーを含むことを特徴とする。
【００１７】
ある典型的な実施例では、前記プレートカバーは、軸受が挿入されるポケット部と、前記ポケット部の一端部に形成され、前記軸受の一側面を支持する第１支持部と、前記ポケット部の他端部に形成され、前記軸受の他側面を支持する第２支持部とを含むことを特徴とする。
【００１８】
ある典型的な実施例では、前記プレートカバーは、ポケット部の他端部で外側方向に延長され、前記ハウジングの一側面に固定される固定部をさらに含むことを特徴とする。
【００１９】
ある典型的な実施例では、前記第１支持部と第２支持部は、前記軸受の外部部材の両側面にそれぞれ支持される。
【００２０】
ある典型的な実施例では、前記プレートカバーは、前記固定部に形成され、前記マウントプレートに形成される結合スロットに嵌合される結合突起をさらに含むことを特徴とする。
【００２１】
ある典型的な実施例では、前記第１支持部と第２支持部は、前記ポケット部の両端部を折り曲げて、前記軸受の両側面に係止される折曲部に形成される。
【００２２】
ある典型的な実施例では、前記第１支持部と第２支持部は、少なくとも１つ以上のコーキング形状に形成される。
【００２３】
ある典型的な実施例では、前記第１支持部と第２支持部は、２つのうち１つは、折曲部に形成し、他の一つは、少なくとも１つ以上のコーキング形状に形成される。
【００２４】
ある典型的な実施例では、前記ポケット部は、その外周面が前記マウントプレートに形成される挿入溝部に挿入される。
【００２５】
ある典型的な実施例では、前記ハウジングには、中央ホールを形成する歯（Ｔｏｏｔｈ）が備えられ、前記歯の内径は、軸受の外径よりも大きく形成される。
【００２６】
ある典型的な実施例では、前記リニアステッピングモータは、自動車のヘッドライトの照射角度を調節する照射角度調節装置のアクチュエータとして用いられる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のリニアステッピングモータは、プレートカバー自体で、軸受を簡単な構造で強固に固定できるため、軸受の外径の大きさにかかわらず、ハウジングの中央ホールの大きさやマグネットの外径の大きさを自由に設計することができる。また、軸受をプレートカバーに固定させることにおいて、コーキングにより強固に固定させることにより軸受の軸方向の流動を防止することができ、これにより、振動や騒音を大幅に減衰させることができ、製品の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来のリニアステッピングモータの一例を示す断面図である。
【図２】従来のリニアステッピングモータの軸受の取付構造を示す一部拡大断面図である。
【図３】本発明の一実施例によるリニアステッピングモータの分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施例によるリニアステッピングモータの結合状態の縦断面図である。
【図５】本発明の一実施例によるリニアステッピングモータの一部拡大断面図である。
【図６】本発明の一実施例によるプレートカバーの断面図である。
【図７】本発明の第２実施例によるプレートカバーの斜視図である。
【図８】本発明の第２実施例によるプレートカバーの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例によるリニアステッピングモータについて詳細に説明する。
【００３０】
この過程において、図面に示す構成要素の大きさや形状などは、説明の明瞭性及び便宜上のため誇張されることがある。
【００３１】
また、本発明の構成及び作用を考慮して特別に定義された用語は、ユーザ、運用者の意図または慣例によって異なる場合がある。これらの用語の定義は、本明細書全般の内容を基にすべきである。
【００３２】
図３は、本発明の一実施例によるリニアステッピングモータの分解斜視図であり、図４は、本発明の一実施例によるリニアステッピングモータの縦断面図であり、図５は、本発明の実施例によるリニアステッピングモータの一部拡大断面図である。
【００３３】
図３ないし図５に示すように、本発明の一実施例によるリニアステッピングモータは、ハウジング１００と、このハウジング１００の内面に装着されるステータ３００と、このステータ３００の内面に回転可能に配置され、ステータ３００との相互作用によって回転するロータ４００と、ロータ４００の内部に直線移動可能に配置され、ロータ４００の回転運動時に直線移動されるリードスクリュー５００とを含む。
【００３４】
ハウジング１００は、その一方の側壁１１０で延長され、中央ホール１１１を形成する歯（Ｔｏｏｔｈ）１１２が備えられる。また、ハウジング１００の外部には、モータの回転角度を制御するＰＣＢ基板が内蔵されたコントロールボックス２００が装着される。
【００３５】
前記ステータ３００は、歯ヨーク３１０と、前記歯ヨーク３１０の外部に並んで安着し、コイル３４０がそれぞれ巻かれる第１コイルボビン３２０及び第２コイルボビン３３０で構成される。
【００３６】
前記ロータ４００は、前記歯ヨーク３１０の内部に所定の間隙をおいて回転可能に設けられるマグネット４１０と、前記マグネット４１０の内部にマグネット４１０と共に回転し、内周面に、雌ねじ部４２１が形成された雌スクリュー４２０とで構成される。
【００３７】
前記リードスクリュー５００は、雌スクリュー４２０の内部に直線移動可能に配置され、その外周面には、雌ねじ部４２１と噛み合う雄ねじ部５１０が形成される。また、リードスクリュー５００の端部は、ハウジング１００の外部に引き出されるように配置され、その端部には、駆動力の伝達を受ける機器と連結されるジョイント５２０が装着される。
【００３８】
一例として、前記機器は、自動車のヘッドライトになることができる。すなわち、本発明のリニアステッピングモータがヘッドライトの光の照射角度を調節する照射角度調節装置のアクチュエータとして用いられる場合、ジョイント５２０は、ヘッドライト支持部材の一側に連結されてヘッドライトの照射角度を調節する。
【００３９】
また、ハウジング１００の一側には、リニアステッピングモータとリニアステッピングモータの駆動力の伝達を受ける機器との間を連結するマウントプレート８００が装着される。マウントプレート８００には、軸受７００が装着され、前記軸受７００は、前記雌スクリュー４２０を回転可能に支持するためのものである。
【００４０】
このような軸受７００は、外部部材７１０と、この外部部材７１０の内面に配置され、雌スクリュー４２０が嵌め込まれる内部部材７２０と、外部の部材７１０と内部部材７２０との間に回転可能に支持されるボール７３０とで構成される。また、マウントプレート８００とハウジング１００との間には、マウントプレート８００をハウジング１００に固定させるとともに、軸受７００を軸方向に流動されないように支持するプレートカバー６００が設けられる。
【００４１】
図６は、本発明の第１実施例によるプレートカバーの断面図である。
【００４２】
図６に示すように、前記プレートカバー６００は、軸受７００が挿入されるポケット部６３０と、前記ポケット部６３０の一端部に形成され、前記軸受７００の一側面を支持する第１支持部６１０と、前記ポケット部６３０の他端部に形成され、前記軸受７００の他側面を支持する第２支持部６２０とを含む。
【００４３】
ハウジング１００の一方の側壁１１０で延長され、中央ホール１１１を形成する歯（Ｔｏｏｔｈ）１１２の内径Ｔ１は、軸受７００の外径Ｔ２よりも大きく形成されることができる。第１支持部６１０と第２支持部６２０は、一実施例として、ポケット部６３０の一端部を内側方向に折り曲げた折曲部に形成することができる。
【００４４】
つまり、第１支持部６１０は、図６に示すように、軸受７００をポケット部６３０に挿入する前に、プレス加工により予め折り曲げて形成する。そして、ポケット部６３０の内部に軸受７００を引き込んだ後、ポケット部６３０の他端部を軸受７００の他側面をに向かって強制的に折り曲げた第１支持部６２０を形成して軸受７００がポケット部６３０内に固定されるようにする構造が提供される。
【００４５】
図７は、本発明の第２実施例によるプレートカバーの斜視図であり、図８は、本発明の第２実施例によるプレートカバーの断面図である。
【００４６】
第２実施例によるプレートカバー６００は、軸受７００を挿入する前にポケット部６３０の一端部をプレス加工により折り曲げることにより形成された第１支持部６５０と、ポケット部６３０の内部に軸受７００を引き込んだ後、ポケット部６３０の他端部をのみ（Ｃｈｉｓｅｌ）のような用具を用いて、軸受７００に向かってコーキング（Ｃａｕｌｋｉｎｇ）することによって形成された（少なくとも１つ以上のコーキング形状に形成される）第２支持部６６０と、を含んでもよく、それにより、軸受７００がポケット部６３０内に固定されるようにする。
【００４７】
つまり、第２実施例によるプレートカバー６００は、第１支持部６５０が折曲部形態に形成され、第２支持部６６０は、少なくとも１つ以上のコーキング形状に形成される。
【００４８】
さらに他の実施例では、プレートカバー６００は、第１支持部と第２支持部がいずれも少なくとも１つ以上のコーキング形状に形成されてもよく、第１支持部と第２支持部のいずれかはコーキングし、他の１つは、折り曲げた複合形態も適用できることは勿論である。
【００４９】
そして、前記プレートカバー６００には、前記ポケット部６３０の他端部で外側方向に延長され、前記ハウジング１００の側面１１０に固定される固定部６４０が備えられる。
【００５０】
前記固定部６４０には、少なくとも１つ以上の結合突起６４１が形成され、この結合突起６４１は、前記マウントプレート８００に形成された結合スロットに嵌合される。そして、前記マウントプレート８００には、挿入溝部８１０が形成され、この挿入溝部８１０にプレートカバー６００のポケット部６３０が挿入される。
【００５１】
このようにプレートカバー６００自体で軸受７００を固定させることができることにより、軸受７００の外径の大きさにかかわらず、ハウジング１００の中央ホール１１０の大きさを自由に設計することができる。
【００５２】
また、前記中央ホール１１０の大きさの設計が自由であるため、中央ホール１１０の内部を貫通しているマグネット４１０の外径の拡張が可能となり、同級のリニアステッピングモータからも大きい出力を得られることになる。
【００５３】
また、第１、２外輪固定部６１０、６２０は、軸受７００を簡単な方法で固定することができることから、軸受７００の軸方向の流動を防止することができ、少なくとも軸受７００流動による振動や騒音を防止できるという多くの利点を得ることができる。
【００５４】
以上で、本発明による実施例について説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該分野において通常の知識を有する者であれば、これから、多様な変形及び均等な範囲の実施例が可能であることを理解することができる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、以下の特許請求の範囲によって定めなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のリニアステッピングモータは、プレートカバー自体で、軸受を簡単な構造で強固に固定できるため、軸受の外径の大きさにかかわらず、ハウジングの中央ホールの大きさやマグネットの外径の大きさを自由に設計することができ、また、軸受をプレートカバーに固定させることにおいて、コーキングにより強固に固定させることにより軸受の軸方向の流動を防止することができ、これにより、振動や騒音を大幅に減衰させることができ、製品の信頼性を向上させることができる。
【図１】
0005475106.tif 000002
【図２】
0005475106.tif 000003
【図３】
0005475106.tif 000004
【図４】
0005475106.tif 000005
【図５】
0005475106.tif 000006
【図６】
0005475106.tif 000007
【図７】
0005475106.tif 000008
【図８】
0005475106.tif 000009