JP2012506230A - ステップアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明によるステップアクチュエータは、ハウジングと、上記ハウジングの内部に配置されるステーターと、上記ステーターの半径方向の内側に配置されるマグネットと、上記マグネットの内部に挿入されて結合され、上記ハウジングの一側を貫通して突出するナット部材を含むローターと、上記ナット部材を回転可能に支持するベアリングと、上記ナット部材に結合されて上記ローターが回転するにつれて線形に動くスクリュー部材と、上記ハウジングの一側に支持され、上記スクリュー部材が線形に移動可能に支持されるマウンティング部材を含み、上記ナット部材は上記ベアリングを貫通する端部と、上記端部から延長されて上記ベアリングと接触して結合される締結部と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステップアクチュエータに関するものである。

ステップアクチュエータは、ローター（Rotor）とステーター（Stator）とを有し、上記ローターの回転に従い、軸を線形的に駆動する。

例えば、ステップアクチュエータは自動車前照灯システムのリフレクター（reflector）を駆動するための部材に連結されて照明方向の変更に使用される。これだけでなく、ステップアクチュエータはローターの回転運動を線形運動に変換することによって、線形的な動作が求められる多様な電気装置及び機械装置に適用できる。

本発明の目的は、新たな構造のステップアクチュエータを提供することにある。

本発明の他の目的は、新たな構造のローターを含むステップアクチュエータを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、ローターとベアリングとが強固に結合されたステップアクチュエータを提供することにある。

本発明によるステップアクチュエータは、ハウジングと、上記ハウジングの内部に配置されるステーターと、上記ステーターの半径方向の内側に配置されるマグネットと、上記マグネットの内部に挿入されて結合され、上記ハウジングの一側を貫通して突出するナット部材を含むローターと、上記ナット部材を回転可能に支持するベアリングと、上記ナット部材に結合されて上記ローターが回転するにつれて線形に動くスクリュー部材と、上記ハウジングの一側に支持され、上記スクリュー部材が線形に移動可能に支持されるマウンティング部材と、を含み、上記ナット部材は上記ベアリングを貫通する端部と、上記端部から延長されて上記ベアリングと接触して結合される締結部と、を含む。

本発明によるステップアクチュエータは、ハウジングと、上記ハウジングの内部に配置されるステーターと、上記ステーターの半径方向の内側に配置されるマグネットと、上記マグネットの内部に挿入されて結合され、上記ハウジングの一側を貫通して突出するナット部材と、上記ナット部材を回転可能に支持するベアリングと、上記ベアリングを挟んで上記ナット部材と結合される締結部材と、上記ナット部材に結合され上記ナット部材が回転するにつれて線形に動くスクリュー部材と、上記ハウジングの一側に支持され、上記スクリュー部材が線形に移動可能に支持されるマウンティング部材と、を含む。

本発明によるステップアクチュエータは、ハウジングと、上記ハウジングの内部に配置されるステーターと、上記ステーターの半径方向の内側に配置されるマグネットと、上記マグネットの内部に挿入されて結合され、上記ハウジングの一側を貫通して突出するナット部材を含むローターと、上記ハウジングの外側に配置されて上記ナット部材を回転可能に支持するベアリングと、上記ハウジングと結合されて上記ベアリングを支持するベアリングカバーと、上記ナット部材に結合されて上記ローターが回転するにつれて線形に動くスクリュー部材と、上記ベアリングカバーと結合されて上記スクリュー部材が線形に移動可能に支持するマウンティング部材と、を含む。

本発明によれば、新たな構造のステップアクチュエータを得ることができる。

本発明によれば、新たな構造のローターを含むステップアクチュエータを得ることができる。

本発明によれば、ローターとベアリングとが強固に結合されたステップアクチュエータを得ることができる。

本発明の実施形態によるステップアクチュエータの斜視図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータの断面図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータの分解斜視図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータの分解斜視図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおける第２ハウジングがベアリングを第１方向で支持することを示す図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第１実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第１実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第１実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第１実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第１実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第２実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第２実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第２実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第２実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第３実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第３実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第３実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第４実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第４実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第４実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第５実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第５実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第５実施形態を説明する図である。 本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリングの強固な結合のために弾性部材が使われたことを説明する図である。 ベアリングカバーとマウンティング部材の構造及び結合関係を説明する図である。 ベアリングカバーとマウンティング部材の構造及び結合関係を説明する図である。 ベアリングカバーとマウンティング部材の構造及び結合関係を説明する図である。 ベアリングカバーとマウンティング部材の構造及び結合関係を説明する図である。 ベアリングカバーとマウンティング部材の構造及び結合関係を説明する図である。

以下、添付した図面を参照して実施形態によるステップアクチュエータについて詳細に説明する。

図面において、各構成要素の厚さやサイズは説明の便宜及び明確性のために誇張または省略されて概略的に示されている。また、各構成要素のサイズは実際のサイズを完全に反映するものではない。

図１は本発明の実施形態によるステップアクチュエータの斜視図であり、図２は本発明の実施形態によるステップアクチュエータの断面図であり、図３及び図４は本発明の実施形態によるステップアクチュエータの分解斜視図である。

図１乃至図４を参照すると、実施形態によるステップアクチュエータは、ステーター（Stator）と、上記ステーターとの相互作用により回転されるローター（Rotor）と、上記ローターと結合されて上記ローターが正回転及び逆回転されるにつれて、第１方向及び第２方向に線形往復動するスクリュー部材１０と、上記スクリュー部材１０に結合されたジョイント７０と、を含む。

上記ステーターは、第１ハウジング１１０と第２ハウジング１２０との間に配置される第１及び第２ボビン１３０、１４０、及び第１及び第２ヨーク１５０、１６０を含む。

上記ローターは、上記ステーターの内側に配置されて上記ステーターと相互作用により回転されるマグネット３０と、上記マグネット３０と結合されたナット部材２０とを含む。

上記スクリュー部材１０と上記ナット部材２０は、ボルト及びナットの関係で結合される。したがって、上記ナット部材２０が回転されると上記スクリュー部材１０は線形移動するようになる。

より詳細に説明すれば、上記第１ハウジング１１０と上記第２ハウジング１２０との間の内部空間には上記第１ボビン１３０及び上記第２ボビン１４０が配置され、上記第１ボビン１３０と上記第２ボビン１４０との間には上記第１ヨーク１５０及び上記第２ヨーク１６０が配置される。

また、上記第１ボビン１３０及び第２ボビン１４０の円周方向の内側に上記マグネット３０、上記ナット部材２０、及び上記スクリュー部材１０が配置される。

また、上記第２ハウジング１２０の一側には、ベアリング４０、ベアリングカバー５０、及びマウンティング部材６０が配置される。

より詳細に説明すれば、上記スクリュー部材１０は実施形態によるステップアクチュエータが動作されるにつれて、上記スクリュー部材１０の軸方向に沿って第１方向及び上記第１方向と反対方向である第２方向に線形往復動する。

また、上記スクリュー部材１０は、第１方向側が上記第１ボビン１３０の突出管１３２に挿入されて支持され、第２方向側が上記マウンティング部材６０の突出部６１を貫通して支持される。上記スクリュー部材１０の第２方向側の端部には上記ジョイント７０が結合される。

上記スクリュー部材１０の第１方向側の外面はネジ山１１が形成され、上記ネジ山１１と第２方向側端部との間にはストッパー１２が形成される。

上記スクリュー部材１０のネジ山１１は上記ナット部材２０の内周面に形成されたネジ山２１と結合される。したがって、上記ナット部材２０が回転されるにつれて上記スクリュー部材１０は第１方向及び第２方向に移動される。

上記ストッパー１２は、上記スクリュー部材１０の第２方向への移動範囲を制限する。上記スクリュー部材１０が第２方向に移動されるにつれて、上記ストッパー１２は上記マウンティング部材６０の突出部６１に掛かって上記スクリュー部材１０がこれ以上第２方向に移動しないようにする。また、上記第１ボビン１３０の突出管１３２の第１方向側の端部には遮断部１３３が形成されて上記スクリュー部材１０の第１方向への移動範囲を制限する。

上記スクリュー部材１０の第２方向への移動範囲を制限することは、上記マウンティング部材６０に形成された突出部６１の貫通ホール６２の直径を上記スクリュー部材１０のネジ山１１が通過しないように小さく形成することにより達成することもでき、同様に、上記スクリュー部材１０の第１方向への移動範囲を制限することは上記突出管１３２の第１方向側端部の直径を上記スクリュー部材１０のネジ山１１が通過しないように小さく形成することにより達成することもできる。したがって、上記遮断部１３３及び上記ストッパー１２は設計によって選択的に形成される。

一方、前述したように、上記スクリュー部材１０は上記マウンティング部材６０を貫通して第１方向及び第２方向に線形的に移動可能に設置されるが、軸中心に回転することは制限される。即ち、上記スクリュー部材１０は上記マウンティング部材６０の突出部６１により回転されることが制限される。

例えば、上記スクリュー部材１０の第２方向側はＤ字形態にカッティングされて形成され、上記マウンティング部材６０の貫通ホール６２は上記スクリュー部材１０の第２方向側断面と対応する形状に形成される。

したがって、上記スクリュー部材１０は回転できないので、上記スクリュー部材１０と結合された上記ナット部材２０が回転される場合、上記スクリュー部材１０は第１方向及び第２方向に線形移動する。

前述したように、上記スクリュー部材１０の第２方向端部には上記ジョイント７０が結合される。上記ジョイント７０には上記スクリュー部材１０の線形運動による力が伝えられる多様な機構物が結合される。ここで、上記機構物は実施形態によるステップアクチュエータが適用される装置によって多様に選択される。

上記スクリュー部材１０の第２方向側には埋込溝１３が形成され、上記埋込溝１３に上記ジョイント７０の一部が埋め込まれる。したがって、上記スクリュー部材１０とジョイント７０は軸方向に沿って強固に結合される。

例えば、上記埋込溝１３は上記スクリュー部材１０にナーリング（knurling）工程またはタッピング（tapping）工程を遂行して形成することができる。上記ジョイント７０は内部にジョイントホール７１が形成され、上記ジョイントホール７１の内に上記埋込溝１３が形成された上記スクリュー部材１０が挿入される。上記ジョイントホール７１に上記スクリュー部材１０が挿入された状態で、上記ジョイント７０に熱または超音波を加えると、上記ジョイント７０が溶融され、溶融された部分が上記埋込溝１３に流入する。この際、上記埋込溝１３に上記ジョイント７０の溶融された部分がよく流入するように外部から力を加えることもできる。

そして、熱または超音波を除去すれば上記ジョイント７０が硬化されて上記スクリュー部材１０とジョイント７０とが強固に結合される。

一方、上記ナット部材２０は上記マグネット３０の内部に挿入されて結合され、第２方向側端部２２が上記マグネット３０を貫通して第２方向に突出する。上記ナット部材２０の外周面には軸方向に沿って延長された突起部２３が形成されて、上記突起部２３に対応する形態の溝３１が内周面に形成された上記マグネット３０と結合される。

上記突起部２３と溝３１により上記ナット部材２０と上記マグネット３０は円周方向に沿って一部分がオーバーラップされて交互に配置される。したがって、上記マグネット３０の回転により円周方向に作用する力は上記ナット部材２０に伝達され、上記ナット部材２０は上記マグネット３０が回転されるにつれて共に回転される。

例えば、上記突起部２３と溝３１は曲面に形成され、この場合、上記マグネット３０の溝３１をより容易に加工することができる。

上記ナット部材２０の第２方向側端部２２は上記ベアリング４０の内輪と結合される。したがって、上記ナット部材２０は上記ベアリング４０により支持されながら自由に回転される。

また、上記ナット部材２０は略中央部の内周面にネジ山２１が形成されて上記スクリュー部材１０のネジ山１１と結合される。また、上記ナット部材２０は第１方向側の内周面が上記第１ボビン１３０の突出管１３２と結合されて回転可能に支持される。即ち、上記ナット部材２０の第１方向側の内周面は上記突出管１３２の外周面に接触支持される。

上記マグネット３０はＮ極とＳ極が円周方向に同一間隔で交互に着磁された永久磁石で形成される。前述したように、上記マグネット３０の内部には上記ナット部材２０が挿入されて結合されることで、上記マグネット３０が回転されるにつれて上記ナット部材２０も回転される。

一方、上記マグネット３０の第２方向側端部３２は第２方向に突出して上記ベアリング４０の内輪と接触されることもできる。上記マグネット３０の第２方向側端部３２により上記マグネット３０は上記ベアリング４０の外輪と接触されず、円滑に回転される。

上記マグネット３０の円周方向の外側には第１コイル１３１が巻線された第１ボビン１３０と、第２コイル１４１が巻線された第２ボビン１４０が配置される。そして、上記第１ボビン１３０と第２ボビン１４０との間には上記第１ヨーク１５０と第２ヨーク１６０が配置される。

上記第１ボビン１３０は上記第１コイル１３１が円周方向に巻線される第１コイル巻線部１３４が形成され、上記第１コイル１３１を電気的に連結するための第１端子部１３５が形成される。同様に、上記第２ボビン１４０は上記第２コイル１４１が円周方向に巻線される第２コイル巻線部１４４が形成され、上記第２コイル１４１を電気的に連結するための第２端子部１４５が形成される。

上記第１ボビン１３０は前述したように、上記スクリュー部材１０が挿入されて支持される上記突出管１３２が形成され、上記第１ハウジング１１０の第３歯１１１が挿入されるスリット１３６が形成される。上記第１ボビン１３０は第１方向で上記マグネット３０及びナット部材２０と対向するが、上記第１ボビン１３０には第１方向に凹まれた凹部１３４が形成されて、上記マグネット３０及びナット部材２０が第１方向及び第２方向に流動するにつれて、上記第１ボビン１３０と上記マグネット３０及びナット部材２０の間に発生する摩擦力を減少させることができる。

上記第１ヨーク１５０は、リング形状の第１胴体部１５１と、上記第１胴体部１５１の内周で上記第１ハウジング１１０の方向に突出して上記第１ボビン１３０と上記マグネット３０との間に配置される第１歯１５２と、上記第１胴体部１５１を接地させるための第１接地端子部１５３とが含まれる。また、上記第２ヨーク１６０は、リング形状の第２胴体部１６１と、上記第２胴体部１６１の内周で上記第２ハウジング１２０方向に突出して上記第２ボビン１４０と上記マグネット３０との間に配置される第２歯１６２と、上記第２胴体部１６１を接地させるための第２接地端子部１６３とが含まれる。

一方、上記第１ハウジング１１０には上記第２ハウジング１２０の方向に突出した上記第３歯１１１が形成されて上記第１ボビン１５２のスリット１３６を貫通して上記第１ボビン１３０と上記マグネット３０との間に配置される。上記第３歯１１１と上記第１歯１５２は上記マグネット３０の外周に沿って交互に配置される。

上記第１ハウジング１１０は円筒形の胴体から半径方向の内側に突出した第１リム部（rim）１１２が形成され、上記第３歯１１１は上記第１リム部１１２から第２方向に延長される。上記第１リム部１１２により形成される第１開口部１１３は上記第１ボビン１３０の一側が挿入されて結合される。

また、上記第２ハウジング１２０には上記第１ハウジング１１０の方向に突出した第４歯１２１が形成されて、上記第２ボビン１４０と上記マグネット３０との間に配置される。上記第４歯１２１と上記第２歯１６２は上記マグネット３０の外周に沿って交互に配置される。

上記第２ハウジング１２０は円筒形の胴体から半径方向の内側に突出した第２リム部１２２が形成され、上記第４歯１２１は上記第２リム部１２２から第１方向に延長される。

一方、上記第１ハウジング１１０には上記第１リム部１１２が一部切断された第１切断部１１４が形成され、上記第２ハウジング１２０には上記第２リム部１２２が一部切断された第２切断部１２４が形成される。上記第１切断部１１４及び第２切断部１２４は上記第１ボビン１３０に形成された第１端子部１３５と、上記第１ヨーク１５０に形成された第１接地端子部１５３と、上記第２ヨーク１６０に形成された第２接地端子部１６３と、上記第２ボビン１４０に形成された第２端子部１４５が外側に突出できる開口を形成する。

上記第２ハウジング１２０の第２方向側には上記ベアリング４０が配置され、上記ベアリング４０を支持する上記ベアリングカバー５０が設置される。即ち、上記ベアリングカバー５０は上記第２ハウジング１２０と結合されて上記ベアリング４０を拘束する。例えば、上記第２ハウジング１２０と上記ベアリングカバー５０はスポット熔接またはレーザー熔接により結合される。

前述したように、上記ベアリング４０の内輪は上記ナット部材２０の第２方向側端部２２と結合されて支持される。

そして、上記ベアリング４０は上記第２ハウジング１２０の上記第２リム（rim）部１２２により第１方向への移動が制限され、上記ベアリングカバー５０により第２方向への移動が制限される。

上記第２リム部１２２により形成される第２開口部１２３の直径は上記マグネット３０の直径より大きく形成され、上記ベアリング４０の直径より小さく形成される。したがって、上記マグネット３０と上記第２ハウジング１２０との間の摩擦力の発生を防止することができ、上記ベアリング４０の第１方向への移動を制限することができる。

図５は、本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおける第２ハウジングがベアリングを第１方向で支持するものを示す図である。

図５を参照すると、上記ナット部材２０は上記マグネット３０の内部に挿入されて上記ベアリング４０の内輪と結合される。

上記ベアリングカバー５０は第２方向で上記第２ハウジング１２０と結合され、上記マウンティング部材６０は第２方向で上記ベアリングカバー５０と結合される。

上記ベアリングカバー５０と第２ハウジング１２０との間には上記ベアリング４０が設置されるが、上記ベアリング４０は上記第２ハウジング１２０の第２リム部１２２により第１方向への移動が制限される。

図５では、上記第２リム部１２２と上記マグネット３０との間に上記ベアリング４０が一部分露出したものが図示されており、上記ベアリング４０の露出していない部分が上記第２リム部１２２により第１方向への移動が制限される部分である。

一方、図６乃至図２４には本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリングとの結合構造の他の実施形態が図示されている。図６乃至図２４に図示された実施形態を説明するに当たって、図１乃至図５で説明された実施形態と重複する部分は説明を省略し、ローターとベアリングとの結合構造に対してのみ説明する。

以下に説明される実施形態では、上記ベアリング４０、マグネット３０、及びナット部材２０を強固に結合するために、締結部と締結部材を使用する。上記締結部は、ベアリング締結部２２ａまたはフック２２ｃの形態で具現されることができ、上記締結部材は止めリング２５、ナット部材ストッパー２６、ブッシュ２７の形態で具現されることができる。

図６乃至図１０は、本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第１実施形態を説明する図である。

図６、図７、及び図８を参照すると、上記ナット部材２０の第２方向側端部２２は上記ベアリング４０を貫通して第２方向に突出する。上記ナット部材２０の第２方向側端部２２の外周は上記ベアリング４０の内輪と接触して結合される。

図６、図９、及び図１０を参照すると、上記ナット部材２０の第２方向側端部２２の突出部分は、熱または超音波を加えた後、スウェージング（swaging）加工して上記ベアリング４０の内輪と第２方向側で接触されて結合されるベアリング締結部２２ａが形成される。

したがって、上記ベアリング４０、マグネット３０、及びナット部材２０は強固に結合され、上記ベアリング４０は上記マグネット３０及びナット部材２０が円滑に回転できるように支持することができる。

図１１乃至図１４は、本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第２実施形態を説明する図である。

図１１、図１２、及び図１３を参照すると、上記ナット部材２０の第２方向側端部２２には円周方向に沿って形成された結合溝２２ｂが形成される。そして、上記ベアリング４０の第２方向側には止めリング２５が配置される。

上記ベアリング４０、マグネット３０、及びナット部材２０を結合すれば、上記ナット部材２０の第２方向側端部２２が上記ベアリング４０を貫通して第２方向側に突出し、上記ナット部材２０の結合溝２２ｂが第２方向側に露出する。

図１１及び１４を参照すると、上記結合溝２２ｂに上記止めリング２５を挿入して上記ベアリング４０を第２方向側で拘束する。上記止めリング２５は上記結合溝２２ｂに結合され、上記ベアリング４０の内輪と第２方向側で接触される。

したがって、上記結合溝２２ｂと止めリング２５によって、上記ベアリング４０、マグネット３０、及びナット部材２０は強固に結合され、上記ベアリング４０は上記マグネット３０及びナット部材２０が円滑に回転できるように支持することができる。

図１５乃至図１７は、本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第３実施形態を説明する図である。

図１５乃至図１７を参照すると、上記ベアリング４０の第２方向側にはナット部材ストッパー２６が配置されて第２方向側で上記ナット部材２２と結合される。

上記ナット部材ストッパー２６は上記ベアリング４０の内輪と第２方向で接触し、一部分が第１方向側に突出して上記ナット部材２２の内部に挿入される。

上記ナット部材ストッパー２６の外周面は上記ナット部材２２の内周面と接触して結合される。勿論、図示したように、上記ナット部材ストッパー２６の中心には貫通ホールが形成されて上記スクリュー部材１０が貫通される。

したがって、上記ナット部材ストッパー２６により、上記ベアリング４０、マグネット３０、及びナット部材２０は強固に結合され、上記ベアリング４０は上記マグネット３０及びナット部材２０が円滑に回転できるように支持することができる。

図１８乃至図２０は、本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第４実施形態を説明する図である。

図１８乃至図２０を参照すると、上記ナット部材２０の第２方向側端部２２にはフック２２ｃが形成される。上記フック２２ｃは上記ベアリング４０を貫通して上記ベアリング４０の第２方向側に接触される。即ち、上記ナット部材２０のフック２２ｃは上記ベアリング４０の内輪と結合される。

したがって、上記ナット部材２０に形成されたフック２２ｃにより上記ベアリング４０、マグネット３０、及びナット部材２０は強固に結合され、上記ベアリング４０は上記マグネット３０及びナット部材２０が円滑に回転できるように支持することができる。

図２１乃至図２３は、本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリング結合構造の第５実施形態を説明する図である。

図２１乃至図２３を参照すると、上記ナット部材２０の第２方向側端部２２には円周方向に沿って形成された結合溝２２ｂが形成される。そして、上記ベアリング４０の第２方向側にはリング形状のブッシュ２７が配置される。

上記ベアリング４０、マグネット３０、及びナット部材２０を結合すれば、上記ナット部材２０の第２方向側端部２２が上記ベアリング４０を貫通して第２方向側に突出し、上記ナット部材２０の結合溝２２ｂが第２方向側に露出する。

上記結合溝２２ｂに上記ブッシュ２７を挿入し、上記ブッシュ２７にかしめ（caulking）工程を行うと、上記結合溝２２ｂとブッシュ２７とが強固に結合される。即ち、上記ブッシュ２７は上記結合溝２２ｂに結合され、上記ベアリング４０の内輪と第２方向側で接触される。

したがって、上記結合溝２２ｂとブッシュ２７により、上記ベアリング４０、マグネット３０、及びナット部材２０は強固に結合され、上記ベアリング４０は上記マグネット３０及びナット部材２０が円滑に回転できるように支持することができる。

図２４は、本発明の実施形態によるステップアクチュエータにおけるローターとベアリングとの強固な結合のために弾性部材が使われたものを説明する図である。

図２４では、図１１乃至図１４で説明した第２実施形態におけるローターとベアリングとの結合構造において、第１、第２、第３、及び第４弾性部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄを使用したものが例示されている。しかしながら、上記第１、第２、第３、及び第４弾性部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは他の実施形態でも適用できる。

図２４を参照すると、上記止めリング２５とベアリング４０との間に第１弾性部材２８ａが配置され、上記ベアリング４０とマグネット３０との間に第２弾性部材２８ｂが配置され、上記マグネット３０とナット部材２０との間に上記第３弾性部材２８ｃ、及び第４弾性部材２８ｄが配置される。

上記第１、第２、第３、及び第４弾性部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄはローターとベアリングとの結合構造で全て適用でき、設計によっていずれか１つのみ適用されることもできる。即ち、弾性部材が配置される位置と数は選択的である。

上記第１、第２、第３、及び第４弾性部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは軸方向に弾性力を提供する。したがって、上記第１、第２、第３、及び第４弾性部材２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄにより上記ベアリング４０、マグネット３０、及びナット部材２０はより強固に結合され、上記ベアリング４０は上記マグネット３０及びナット部材２０が円滑に回転できるように支持することができる。

図２５乃至図２９は、ベアリングカバーとマウンティング部材の構造及び結合関係を説明する図である。

図２５を参照すると、上記ベアリングカバー５０は、結合縁５１、結合管５２、係止縁５３、支持片５５、回転防止突起５６、及び第１接触片５７を含む。

上記結合縁５１は所定の幅を有するリング形状に形成されて上記第２ハウジング１２０の第２リム部１２２と結合される。例えば、上記結合縁５１と上記第２リム部１２２とは熔接により結合される。

上記結合管５２は上記結合縁５１の内周から第２方向に延長されて形成され、内周面が上記ベアリング４０の外輪と接触する。

上記係止縁５３は上記結合管５２の第２方向側端部から半径方向内側に突出して形成され、上記ベアリング４０の外輪と接触する。上記係止縁５３は上記ベアリング４０の第２方向への移動を制限する。

上記支持片５５は上記結合縁５１の外周から第２方向に延長されて形成され、相互離隔した複数個が設けられる。この際、上記支持片５５を連結した仮想の線は略円形をなす。

上記回転防止突起５６は上記支持片５５から半径方向外側に延長されて形成され、円周方向に各々第１ベンディング片５６ａ及び第２ベンディング片５６ｂが形成される。上記第１ベンディング片５６ａ及び第２ベンディング片５６ｂは上記マウンティング部材６０が上記ベアリングカバー５０に結合された時、上記マウンティング部材６０が円周方向に回転しないように上記マウンティング部材６０の係止片６４及び係止突起６５に各々支持される。

上記第１ベンディング片５６ａ及び第２ベンディング片５６ｂは上記回転防止突起５６の接触面積を増加させることによって、上記回転防止突起５６が上記係止片６４及び係止突起６５に強固に支持されるようにする。

上記第１接触片５７は上記支持片５５の第２方向側端部から半径方向外側に各々延長形成され、上記マウンティング部材６０の第２接触片６７と接触して上記マウンティング部材６０の軸方向への流動を防止する。

上記マウンティング部材６０は、突出部６１、収納管６３、係止片６４、係止突起６５、延長縁６６、及び第２接触片６７を含む。

上記突出部６１と収納管６３は上記マウンティング部材６０の胴体をなす。上記突出部６１は上記スクリュー部材１０が第１方向及び第２方向に移動可能に支持し、上記収納管６３は上記ベアリング４０及びベアリングカバー５０が内側に配置できる空間を提供する。上記突出部６１は上記収納管６３から第２方向に突出した形態に形成される。

上記収納管６３は第１方向側端部が上記ベアリングカバー５０の支持片５５と結合管５２との間に挿入される。したがって、上記収納管６３の第１方向側端部の外周は上記支持片５５の内周と接触し、上記収納管６３の第１方向側端部の内周は上記結合管５２の外周と接触する。

上記延長縁６６は上記収納管６３の外周面から半径方向外側に延長形成されてリング形状をなし、上記ベアリングカバー５０の回転防止突起５６及び第１接触片５７と対向する。

上記係止片６４は上記延長縁６６の外周から第１方向に延長されて相互離隔した複数個が設けられる。上記係止片６４の内周面は上記ベアリングカバー５０の結合縁５１の外周面に対向する。

上記係止片６４を上記ベアリングカバー５０の支持片５５と支持片５５との間に位置させた状態で上記マウンティング部材６０を時計方向に回転させる場合、上記第１ベンディング片５６ａが上記係止片６４の円周方向端部に掛かるようになる。したがって、上記マウンティング部材６０はこれ以上時計方向に回転しない。

上記係止突起６５は、上記係止片６４と係止片６４との間の上記延長縁６６に形成され、弾性を有する。上記係止突起６５はカンチレバー形態に形成され、自由端部側が上記回転防止突起５６の第２ベンディング片５６ｂに接触する。

即ち、上記係止突起６５は相互隣接する上記支持片５５と支持片５５との間に位置してから、上記マウンティング部材６０が時計方向に回転するにつれて、上記回転防止突起５６を乗り越えて上記回転防止突起５６の第２ベンディング片５６ｂに掛かる。すると、上記マウンティング部材６０が反時計方向にこれ以上回転しない。

上記係止突起６５が円滑に上記回転防止突起５６を乗り越えることができるように、上記係止突起６５の自由端部側は傾斜して形成される。

上記第２接触片６７は、上記係止片６４の第１方向端部から半径方向内側に延長されて形成されて、上記延長縁６６と所定間隔離隔する。上記第２接触片６７と上記延長縁６６との間には上記第１接触片５７が挿入される。

上記マウンティング部材６０は、上記ベアリングカバー５０の第２方向に位置する。したがって、上記マウンティング部材６０が上記ベアリングカバー５０に結合される場合、上記マウンティング部材６０に一体形成された第２接触片６７は、上記ベアリングカバー５０に一体形成された第１接触片５７の第１方向に位置するので、上記マウンティング部材６０は第１方向及び第２方向に流動しない。

上記ベアリングカバー５０と上記マウンティング部材６０とが密着して結合されるようにするために、上記第１接触片５７には上記第２接触片６７と接触する面にエンボシング５７ａが形成される。上記エンボシング５７ａは上記マウンティング部材６０が回転して上記係止片６４及び上記係止突起６５が上記回転防止突起５６に各々掛かった時、上記第２接触片６７に密着して上記第２接触片６７を第１方向で支持する。

図２６乃至図２９を参照して上記マウンティング部材６０を上記ベアリングカバー５０に結合する方法を説明する。

図２６に示すように、上記マウンティング部材６０の収納管６３を上記ベアリングカバー５０の支持片５５と結合管５２との間に挿入しながら、上記マウンティング部材６０の係止片６４と係止突起６５を上記ベアリングカバー５０の回転防止突起５６と回転防止突起５６との間に位置させる。

図２６に図示された状態は、図２７に示すように、上記ベアリングカバー５０の第１接触片５７と上記マウンティング部材６０の第２接触片６７とが軸方向に重なった状態ではない。

図２６及び図２７の状態で、上記マウンティング部材６０を時計方向に回転させれば、図２８に示すように、上記係止片６４は上記第１ベンディング片５６ａに接触支持され、上記係止突起６５は上記回転防止突起５６を乗り越えて自由端部が上記第２ベンディング片５６ｂに接触支持される。したがって、上記マウンティング部材６０は回転しない。

図２８に図示された状態は、図２９に示すように、上記第１接触片５７と上記第２接触片６７とが軸方向に重なった状態であるので、上記第１接触片５７と上記第２接触片６７とは接触する。ところが、上記第１接触片５７には上記エンボシング５７ａが形成されているので、上記エンボシング５７ａが上記第２接触片６７に密着して上記第２接触片６７を第１方向に押して支持する。したがって、上記ベアリングカバー５０と上記マウンティング部材６０とは軸方向に流動せず、強固に結合される。

上記マウンティング部材６０を分離しようとする場合には、上記係止突起１６５の自由端部側を第２方向に持ち上げた後、上記マウンティング部材６０を反時計方向に回転させればよい。

このように、実施形態によるステップアクチュエータは、上記ベアリング４０の位置を拘束し、上記マウンティング部材６０を支持するベアリングカバー５０と、上記スクリュー部材１０の線形移動をガイドし支持するマウンティング部材６０を備える。したがって、上記マウンティング部材６０の設計を自由に変形させることができ、上記ベアリングカバー５０と容易に結合させることができる。

前述したようなステップアクチュエータは、上記第１端子部１３５及び第２端子部１４５に各々電源が印加されることによって電場が発生し、それによって上記マグネット３０が正方向及び逆方向に回転される。

上記マグネット３０が回転されるにつれて、上記マグネット３０と結合されたナット部材２０が回転され、上記ナット部材２０のネジ山２１と噛み合うネジ山１１を有するスクリュー部材１０は上記マグネット３０の回転方向に沿って第１方向及び第２方向に移動する。

以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが当業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

本発明は、ステップアクチュエータに適用できる。

Claims (15)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングの内部に配置されるステーターと、
   前記ステーターの半径方向の内側に配置されるマグネットと、前記マグネットの内部に挿入されて結合され、前記ハウジングの一側を貫通して突出するナット部材を含むローターと、
   前記ナット部材を回転可能に支持するベアリングと、
   前記ナット部材に結合されて前記ローターが回転するにつれて線形に動くスクリュー部材と、
   前記ハウジングの一側に支持され、前記スクリュー部材が線形に移動可能に支持されるマウンティング部材と、を含み、
   前記ナット部材は前記ベアリングを貫通する端部と、前記端部から延長されて前記ベアリングと接触して結合される締結部と、を含むことを特徴とする、ステップアクチュエータ。
2. 前記ナット部材の端部の外周面は前記ベアリングの内輪の内周面と結合され、前記締結部は前記ベアリングの内輪の側面と結合されることを特徴とする、請求項１に記載のステップアクチュエータ。
3. 前記締結部は、前記ナット部材の端部に熱または超音波を加えた後、スウェージング工程を通じて前記ベアリングと結合されるベアリング締結部であることを特徴とする、請求項１に記載のステップアクチュエータ。
4. 前記締結部は、前記ナット部材の端部に形成されたフックを含むことを特徴とする、請求項１に記載のステップアクチュエータ。
5. 前記フックとベアリングとの間、前記ベアリングとマグネットとの間、前記マグネットとナット部材との間のうち、少なくとも一位置に弾性部材が配置されることを特徴とする、請求項４に記載のステップアクチュエータ。
6. ハウジングと、
   前記ハウジングの内部に配置されるステーターと、
   前記ステーターの半径方向の内側に配置されるマグネットと、
   前記マグネットの内部に挿入されて結合され、前記ハウジングの一側を貫通して突出するナット部材と、
   前記ナット部材を回転可能に支持するベアリングと、
   前記ベアリングを挟んで前記ナット部材と結合される締結部材と、
   前記ナット部材に結合されて前記ナット部材が回転するにつれて線形に動くスクリュー部材と、
   前記ハウジングの一側に支持され、前記スクリュー部材が線形に移動可能に支持されるマウンティング部材と、
   を含むことを特徴とする、ステップアクチュエータ。
7. 前記ナット部材は前記ベアリングを貫通する端部と、前記端部に形成された結合溝を含み、
   前記締結部材は前記結合溝に結合され、前記ベアリングの内輪と接触することを特徴とする、請求項６に記載のステップアクチュエータ。
8. 前記締結部材は、前記結合溝に嵌められる止めリングであることを特徴とする、請求項６に記載のステップアクチュエータ。
9. 前記締結部材は前記結合溝に結合されてかしめ工程により固定されるブッシュであることを特徴とする、請求項６に記載のステップアクチュエータ。
10. 前記締結部材とベアリングとの間、前記ベアリングとマグネットとの間、前記マグネットとナット部材との間のうち、少なくとも一位置に弾性部材が配置されることを特徴とする、請求項６に記載のステップアクチュエータ。
11. 前記締結部材は前記ベアリングの内輪と接触し、前記ナット部材の内部に挿入されて結合されるナット部材ストッパーであることを特徴とする、請求項６に記載のステップアクチュエータ。
12. ハウジングと、
    前記ハウジングの内部に配置されるステーターと、
    前記ステーターの半径方向の内側に配置されるマグネットと、前記マグネットの内部に挿入されて結合され、前記ハウジングの一側を貫通して突出するナット部材を含むローターと、
    前記ハウジングの外側に配置されて前記ナット部材を回転可能に支持するベアリングと、
    前記ハウジングと結合されて前記ベアリングを支持するベアリングカバーと、
    前記ナット部材に結合されて前記ローターが回転するにつれて線形に動くスクリュー部材と、
    前記ベアリングカバーと結合されて前記スクリュー部材が線形に移動可能に支持するマウンティング部材と、
    を含むことを特徴とする、ステップアクチュエータ。
13. 前記ナット部材は前記ベアリングと結合される締結部を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のステップアクチュエータ。
14. 前記締結部は、前記ベアリングと前記スクリュー部材の軸方向に平行な方向に沿ってオーバーラップされることを特徴とする、請求項１３に記載のステップアクチュエータ。
15. 前記ベアリングの外輪は前記ベアリングカバーと結合され、前記ベアリングの内輪は前記ナット部材と結合されることを特徴とする、請求項１２に記載のステップアクチュエータ。

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