JP3592508B2 - ステッピングモータ、光軸調整装置及び移動範囲設定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータに係り、特に車両用ヘッドライトの光軸調整装置に好適なステッピングモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステッピングモータには、マグネットロータの回転運動を直線運動に変換して出力するものがある。このステッピングモータのマグネットロータは、円筒状に形成され、その内周面に雌ネジが形成されている。その雌ネジには、雄ネジを外周面に形成した出力軸としてのシャフトが螺合されている。そのシャフトは、ステッピングモータのハウジングに対して回転不能及び軸線方向に移動可能に支持される。従って、このステッピングモータでは、マグネットロータが回転すると、シャフトがネジ作用により軸線方向に移動する。
【０００３】
又、このようなステッピングモータにおいて、本願出願人は、マグネットロータの一端を回転可能に支持するとともに、出力軸の一端を軸線方向に移動可能に支持する軸受をマグネットロータ内の一端に配設することにより、ステータと向き合ったマグネットロータの外周面積を確保しながら、軸方向寸法の小型化を図る技術を提案している（特願平９−１９０１３９号）。
【０００４】
このステッピングモータは、例えば車両用ヘッドライトの自動光軸調整装置等に使用される。自動光軸調整装置とは、路面の段差等に応じて自動で光軸を上下に可変させ常に運転手の視野を確保するための装置であって、ステッピングモータは車両用ヘッドライトに備えられた反射鏡の角度を変化させるアクチュエータとして使用される。
【０００５】
又、車両用ヘッドライトには、手動光軸調整装置が備えられている。手動光軸調整装置とは、車両用ヘッドライトの光軸を上下に可変させ光軸の基本位置を設定するための装置であって、ステッピングモータのシャフトとは別のシャフト（ボルト）を手動で動かすことにより前記反射鏡の角度の基本位置を決定し、自動光軸調整装置が変化させる反射鏡の角度の範囲を設定する装置である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、これら自動光軸調整装置（ステッピングモータ）のシャフト及び手動光軸調整装置のシャフトは、共に反射鏡の角度を変化させるためのものであるが、駆動源が異なるため別々に設けられている。そのため、両光軸調整装置を備えた車両用ヘッドライトは部品点数が増加し、その構造が複雑となる。又、両光軸調整装置を備えた車両用ヘッドライトは、大型化するとともに、コストが高くなる。
【０００７】
本発明の目的は、小型化及び低コスト化を図りながら、モータの出力軸が移動可能な範囲を設定することができるステッピングモータ、光軸調整装置及び移動範囲設定方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ケース内に配設され、回転磁界を発生するステータと、前記ステータ内に回転可能に配設され、該ステータが発生する回転磁界に基づいて回転するロータと、前記ロータ内に配設され、該ロータの回転に基づいて該ロータの回転軸線方向に直線移動する出力軸と、前記ロータ内の回転軸線方向の一端側に配設され、該ロータの回転軸線方向の当該一端側を回転可能に支持するとともに、前記出力軸の一端を軸線方向に移動可能に支持する軸受と、前記出力軸の外周面に形成される雄ネジに螺合され、前記出力軸の直線移動の範囲を規制する規制部材とを備えたステッピングモータにおいて、前記規制部材にて規制される前記出力軸の移動範囲を変更するための設定手段を該出力軸の軸線上に設けたことを要旨としている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステッピングモータにおいて、前記設定手段は、前記出力軸の軸線方向に移動不能に設けられていることを要旨としている。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のステッピングモータにおいて、前記規制部材は、前記ケースに対して該出力軸の軸線方向に所定の範囲移動可能且つ回転不能に設けられ、前記ロータの回転に基づいて前記出力軸と共に軸線方向に移動する係止部材であり、前記設定手段は、前記ケースに対して回転可能に支持された前記軸受であって、その軸受は前記出力軸を連れ回りさせるものであることを要旨としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のステッピングモータにおいて、前記ロータは、内周面に前記出力軸の雄ネジと螺合される雌ネジが形成され、前記係止部材は、前記出力軸の雄ネジに対する摩擦トルクがロータより大きい螺合部材であることを要旨としている。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のステッピングモータにおいて、前記ロータは、内周面に前記出力軸の雄ネジより径の大きい雌ネジが形成され、前記係止部材は、その外周面が前記ロータの雌ネジに螺合されるとともに、その内周面が前記出力軸の雄ネジに螺合される中間シャフトであることを要旨としている。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、ケース内に配設され、回転磁界を発生するステータと、前記ステータ内に回転可能に配設され、該ステータが発生する回転磁界に基づいて回転するロータと、前記ロータ内に配設され、該ロータの回転に基づいて該ロータの回転軸線方向に直線移動する出力軸と、前記ロータ内の回転軸線方向の一端側に配設され、該ロータの回転軸線方向の当該一端側を回転可能に支持するとともに、前記出力軸の一端を軸線方向に移動可能に支持する軸受と、前記出力軸に設けられ、前記出力軸の直線移動の範囲を規制する規制部材とを備えたステッピングモータにおいて、前記規制部材にて規制される前記出力軸の移動範囲を変更するための設定手段を該出力軸の軸線上に設けたことを要旨としている。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のステッピングモータにおいて、前記出力軸は、前記ロータの内周面に形成した雌ネジと螺合される雄ネジが形成され、前記規制部材は、前記ケースに対して該出力軸の一方の軸線方向に所定の位置まで移動可能且つ回転不能に支持された回転止めと、前記軸受に軸線方向に移動可能に設けられ、前記出力軸の軸線方向への移動を前記出力軸の一端に当接して規制する当接部材とからなり、前記設定手段は、前記当接部材であることを要旨としている。
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のステッピングモータを備えた光軸調整装置を要旨としている。
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載のステッピングモータにおける出力軸の移動範囲を設定する移動範囲設定方法において、前記出力軸の一端が前記当接部材に当接していない状態に移動させた後、該当接部材を所望の位置に移動させ固定させることにより移動可能な範囲を設定することを要旨としている。
【００１４】
請求項１、６に記載の発明によれば、ロータの回転軸線方向の一端側を回転可能に支持するとともに、出力軸の一端を軸線方向に移動可能に支持する軸受がロータ内の回転軸線方向の一端側に配設されていることから、軸線方向に小型化が図られる。又、出力軸の軸線上に該出力軸の移動範囲を変更するための設定手段を設けたことから、周方向に大型化しない構成で、出力軸の移動範囲を変更することができる。
【００１５】
請求項３、４及び５に記載の発明によれば、ロータが回転すると、出力軸はネジ作用により係止部材と共に軸線方向に移動する。このとき、係止部材はケースに対して軸線方向に所定の範囲移動可能であるため、出力軸も所定の範囲移動する。又、軸受をケースに対して回転させると、出力軸も連れ回りする。すると、出力軸が係止部材に対して軸線方向に移動する。従って、出力軸がロータにて直線移動される範囲が係止部材に対して移動した分だけ変位する。即ち、軸受を回転させれば、出力軸の移動範囲が変更される。又、ロータの回転軸方向一端側を回転可能に支持するとともに、出力軸の一端を軸線方向に移動可能に支持する軸受を設定手段として利用するため、小型化を図りながら出力軸の基本位置を設定することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明によれば、ロータが回転すると、出力軸はネジ作用により回転止めと共に軸線方向に移動する。このとき、回転止めは一方の軸線方向に所定の位置まで移動可能であるため、出力軸も一方の軸線方向に所定の位置まで移動可能である。又、出力軸の他方の軸線方向への移動は軸受に設けられた当接部材にて所定の位置で規制される。この当接部材は軸線方向に移動可能に支持されているため、当接部材を軸線方向の所望の位置に移動させ固定すれば、出力軸の他方の軸線方向への移動可能な位置が変位する。又、当接部材はロータの回転軸線方向の一端側を回転可能に支持するとともに、出力軸の一端を軸線方向に移動可能に支持する軸受に設けるため、小型化を図りながら出力軸の基本位置を設定することができる。
【００１７】
請求項８に記載の発明によれば、光軸調整装置において、小型化を図りながら自動光軸調整及び手動光軸調整を行なうことができる。
請求項９に記載の発明によれば、請求項７に記載のステッピングモータの出力軸の一端が前記当接部材に当接していない状態として、該当接部材を所望の位置に移動させ固定させることにより設定するため、当接部材が出力軸の一端に押し込む力を加えることはない。従って、設定時に当接部材が出力軸の一端を破損してしまうことは防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を車両用ヘッドライトの光軸調整装置に具体化した第１の実施の形態を図１及び図２に従って説明する。
【００１９】
図２に示すように、車両用ヘッドライト１は、反射鏡２、光源バルブ３及び取付けカバー４等を備えている。反射鏡２は縦側断面が横Ｕ字型に形成されている。反射鏡２の上方側は、取付けカバー４に固定された支持部材５にて揺動可能に連結されている。又、反射鏡２の下方側は、取付けカバー４に固定された光軸調整装置（ステッピングモータ）６の出力軸７にて揺動可能に連結されている。従って、光軸調整装置６の出力軸７が図２において左右方向に移動すると、その移動距離に応じて反射鏡２が上下方向に傾き、光源バルブ３に基づく光軸が上下に可変する。
【００２０】
図１は、前記光軸調整装置（ステッピングモータ）６の縦側断面を示す。ケース８は、ハウジング９とハウジングカバー１０とから構成されている。ハウジング９は有底筒状に形成され、その底部中央には円筒状に後方に延出し、ケース８の外部と内部を連通する円筒部９ａが形成されている。ハウジング９はその一側（図１において上側）が切りかかれていて、その切りかかれた箇所にコネクタハウジング１１が装着される。
【００２１】
前記円筒部９ａの内周面には、環状の凸部９ｂが形成されている。円筒部９ａの内周面には設定手段としての可動軸受け１２が、周方向に摺動回転可能に、軸方向に移動不能に取着されている。詳述すると、可動軸受け１２には、略円柱形状のメタル軸受部１３と円柱形状のノブ部１４が形成されている。メタル軸受部１３の外周面は円筒部９ａの内周面と同径に形成され、その外周面には前記環状の凸部９ｂと係合する環状の凹部１３ａが形成されている。そして、環状の凸部９ｂと環状の凹部１３ａが係合するように取着された状態で、ノブ部１４は前記円筒部９ａの開口面に内側の面が当接するようになっている。即ち、ノブ部１４を手動で回転させると、メタル軸受部１３が円筒部９ａの内周面に対して摺動回転するようになっている。又、メタル軸受部１３の先端面には、該メタル軸受部１３の外周面から軸の中心を通って反対側の外周面まで貫通する２面巾凹部１３ｂが形成されている。
【００２２】
ハウジングカバー１０は、前記ハウジング９と対向する側に大径凹部１０ａが凹設され、その大径凹部１０ａの中央部に小径凹部１０ｂが凹設されている。小径凹部１０ｂの壁面であって前記可動軸受け１２に相対向する位置には、貫通孔１０ｃが形成されている。小径凹部１０ｂには、前記貫通孔１０ｃを囲むようにガイド筒１０ｄが前記可動軸受け１２側に向かって延出形成されている。ガイド筒１０ｄの内周面は６角形の案内溝１０ｅが所定の長さに渡って形成されている。ガイド筒１０ｄの先端には、ナット係止部１０ｆが該ガイド筒１０ｄの内周面から軸中心方向に向かって延出形成されている。
【００２３】
前記ハウジング９と前記コネクタハウジング１１との内周面側には、円環状に形成されたステータ１５が配設され、そのステータ１５は前記コネクタハウジング１１に設けられた給電ターミナル１６に公知の方法で接続されている。
【００２４】
前記ステータ１５の内周側には、ロータとしてのマグネットロータ１７が回転可能に配設されている。詳述すると、マグネットロータ１７は、公知の方法で磁極が形成された略筒状のマグネット部１８と該マグネット部１８の内周面に固着された合成樹脂性のカラム部１９とから構成されている。そして、マグネット部１８の先端から前方（図中、左方）に突出したカラム部１９は、転がり軸受２０の内輪と連結固定されている。転がり軸受２０の外輪は前記ハウジングカバー１０の大径凹部１０ａの内側面に対して固定されている。又、前記カラム部１９の後端部内周面には軸受凹部１９ａが形成され、その軸受凹部１９ａは前記メタル軸受部１３の外周面に対して摺動回転可能に支持されている。従って、マグネットロータ１７は転がり軸受２０及びメタル軸受部１３に対して回転可能且つ軸線方向に移動不能に支持される。
【００２５】
前記出力軸７は、その中央部分にネジ部７ａが所定の長さに渡って形成され、その一基端部に２面巾部７ｂが形成されている。前記出力軸７は、前記ハウジングカバー１０の貫通孔１０ｃから嵌挿され、その２面巾部７ｂが前記メタル軸受部１３の２面巾凹部１３ｂに嵌合されている。従って、出力軸７は前記可動軸受け１１に対して回転不能且つ軸線方向に移動可能に支持されている。前記ネジ部７ａは前記カラム部１９の内周面に形成された雌ネジ１９ｂに螺合されている。又、前記ネジ部７ａの前記ガイド筒１０ｄと対応した位置には規制部材、係止部材及び螺合部材としての位置決め用ナット２１が螺合されている。位置決め用ナット２１は６角形のナットであって、前記６角形の案内溝１０ｅに対して回転不能且つ軸線方向に移動可能に支持される。尚、出力軸７のネジ部７ａに対する位置決め用ナット２１の摩擦トルクはネジ部７ａに対するカラム部１９の摩擦トルクより大きくなっている。
【００２６】
従って、マグネットロータ１７が正逆回転すると、該カラム部１９と螺合している出力軸７は、位置決め用ナット２１にて回転が規制され、位置決め用ナット２１と一体的に前後方向（図１において左右方向）に移動する。又、可動軸受け１２が正逆回転されると、ケース８に回転不能に支持された位置決め用ナット２１に対して出力軸７が回転し、出力軸７が位置決め用ナット２１に対して前後方向（図１において左右方向）に移動する。
【００２７】
このように構成された光軸調整装置６は、自動光軸調整機能と手動光軸調整機能の２つの機能を備えている。
「自動光軸調整」
光軸調整装置６は、給電ターミナル１６に図示しない電源装置よりパルス駆動電源が供給されると、ステータ１５がそのパルス駆動電源に基づいて回転磁界を発生する。すると、その回転磁界に応じてマグネットロータ１７が正逆回転する。すると、マグネットロータ１７のカラム部１９と螺合している出力軸７は、位置決め用ナット２１にて回転が規制されるため、位置決め用ナット２１と一体的に前後方向（図１において左右方向）に移動する。従って、車両の前後の傾きに応じてパルス駆動電源を供給するようにすれば、自動で出力軸７が図２において左右に移動する。すると、その移動距離に応じて反射鏡２が上下方向に傾き、光源バルブ３に基づく光軸が上下に可変する。尚、このときの出力軸７の基本位置、即ち反射鏡２の基本位置は位置決め用ナット２１が案内溝１０ｅのナット係止部１０ｆに当接している位置であって、出力軸７は案内溝１０ｅの長さに応じた距離を移動することができる。
【００２８】
「手動光軸調整」
反射鏡２の基本位置を設定する場合は、位置決め用ナット２１が案内溝１０ｅのナット係止部１０ｆに当接している状態で、可動軸受け１２のノブ部１４を手動にて正逆回転させる。すると、ケース８に回転不能に支持された位置決め用ナット２１に対して出力軸７が回転するため、位置決め用ナット２１に対して出力軸７が前後方向（図１において左右方向）に移動する。従って、位置決め用ナット２１が案内溝１０ｅのナット係止部１０ｆに当接している状態での出力軸７の基本位置が前後方向（図１において左右方向）に変位し、出力軸７が「自動光軸調整」にて移動する範囲が同様に変位する。その結果、反射鏡２の基本位置が設定される。
【００２９】
次に、上記のように構成した光軸調整装置の特徴を以下に記載する。
（１）上記第１の実施の形態では、出力軸７及びマグネットロータ１７を支持する可動軸受け１２が該カラム部１９の内周面に摺接して設けられているため、カラム部１９の外周に形成されたマグネット部１８の外周面積を確保しながら、軸線方向の小型化が図られている。しかも、この光軸調整装置（ステッピングモータ）６では、出力軸７の軸線上に該出力軸７の基本位置を設定するための可動軸受け１２が配設されているため、出力軸７の基本位置を設定可能とするために周方向に大型化してしまうことはない。
【００３０】
（２）又、この光軸調整装置（ステッピングモータ）６では、出力軸７の基本位置を設定するための設定手段として出力軸７及びマグネットロータ１７を支持する可動軸受け１２を利用するため、軸線方向の小型化及び部品点数の低減による低コスト化を図りながら、出力軸７の基本位置を設定することができる。
【００３１】
（３）上記第１の実施の形態では、ロータがマグネットロータ１７である永久磁石型のステッピングモータに具体化したため、ステータ１５が励磁されていなくてもマグネットロータ１７は保持トルクを有する。従って、ステータ１５が励磁されていないときに、車両の振動等によりマグネットロータ１７が回転してしまうことはない。
【００３２】
（第２の実施の形態）
以下、本発明を車両用ヘッドライトの光軸調整装置に具体化した第２の実施の形態を図３及び図４に従って説明する。尚、本実施の形態の光軸調整装置（ステッピングモータ）３１は、上記第１の実施の形態と同様に図２に示す車両用ヘッドライト１に装着される。
【００３３】
図３は、前記光軸調整装置（ステッピングモータ）３１の縦側断面を示す。ケース３２は、ハウジング３３とハウジングカバー３４とから構成されている。ハウジング３３は有底筒状に形成され、その底部中央には円筒状に後方に延出し、ケース３２の外部と内部を連通する円筒部３３ａが形成されている。ハウジング３３はその一側（図３において上側）が切りかかれていて、その切りかかれた箇所にコネクタハウジング３５が装着される。
【００３４】
前記円筒部３３ａの内周面には、環状の凸部３３ｂが形成されている。円筒部３３ａの内周面には設定手段としての可動軸受け３６が、周方向に摺動回転可能に、軸方向に移動不能に取着されている。詳述すると、可動軸受け３６には、略円柱形状のメタル軸受部３７と円柱形状のノブ部３８が形成されている。メタル軸受部３７の外周面は円筒部３３ａの内周面と同径に形成され、その外周面には前記環状の凸部３３ｂと係合する環状の凹部３７ａが形成されている。そして、環状の凸部３３ｂと環状の凹部３７ａが係合するように取着された状態で、ノブ部３８は前記円筒部３３ａの開口面に内側の面が当接するようになっている。即ち、ノブ部３８を手動で回転させると、メタル軸受部３７が円筒部３３ａの内周面に対して摺動回転するようになっている。又、メタル軸受部３７の先端面には、該メタル軸受部３７の外周面から軸の中心を通って反対側の外周面まで貫通する２面巾凹部３７ｂが形成されている。
【００３５】
ハウジングカバー３４は、前記ハウジング３３と対向する側に大径凹部３４ａが凹設され、その大径凹部３４ａの中央部に中径凹部３４ｂが凹設されている。中径凹部３４ｂの中央部には、図４に示すＡ−Ａ断面図のように、２面巾凹部３４ｃが凹設されている。２面巾凹部３４ｃの壁面であって、前記可動軸受け３６に相対向する位置には、貫通孔３４ｄが形成されている。
【００３６】
前記ハウジング３３と前記コネクタハウジング３５との内周面側には、円環状に形成されたステータ３９が配設され、そのステータ３９は前記コネクタハウジング３５に設けられた給電ターミナル４０に公知の方法で接続されている。
【００３７】
前記ステータ３９の内周側には、ロータとしてのマグネットロータ４１が回転可能に配設されている。マグネットロータ４１は、公知の方法で磁極が形成された略筒状のマグネット部４２と該マグネット部４２の内周面に固着された合成樹脂性のカラム部４３とから構成されている。そして、マグネット部４２の先端から前方（図中、左方）に突出したカラム部４３は、転がり軸受４４の内輪と連結固定されている。転がり軸受４４の外輪は前記ハウジングカバー３４の大径凹部３４ａの内側面に対して固定されている。カラム部４３の内周面には雌ネジ４３ａが形成され、該雌ネジ４３ａには規制部材及び係止部材としての中間シャフト４５が螺合されている。中間シャフト４５の先端部外周面の前記２面巾凹部３４ｃと対応した位置には、図４に示すＡ−Ａ断面図のように該２面巾凹部３４ｃに内接する２面巾部４５ａが形成されている。又、中間シャフト４５の後端部内周面には軸受凹部４５ｂが形成され、その軸受凹部４５ｂは前記可動軸受け３６のメタル軸受部３７の外周面に対して摺動回転可能に且つ軸線方向に移動可能に支持されている。従って、中間シャフト４５は２面巾凹部３４ｃに対して回転不能且つ軸線方向に移動可能に支持される。又、前記マグネットロータ４１は、前記転がり軸受４４に支持されていることと、中間シャフト４５と螺合していることから回転可能で軸方向に移動不能に支持される。
【００３８】
出力軸４６は、その中央部分にネジ部４６ａが所定の長さに渡って形成され、その一基端部に２面巾部４６ｂが形成されている。前記出力軸４６は、前記ハウジングカバー３４の貫通孔３４ｄから嵌挿され、その２面巾部４６ｂが前記メタル軸受部３７の２面巾凹部３７ｂに嵌合されている。従って、出力軸４６は前記可動軸受け３６に対して回転不能且つ軸線方向に移動可能に支持されている。前記ネジ部４６ａは前記中間シャフト４５の内周面に形成された雌ネジに螺合されている。
【００３９】
従って、マグネットロータ４１が正逆回転すると、該カラム部４３と螺合している中間シャフト４５は、２面巾凹部３４ｃにて回転が規制され、出力軸４６と一体的に前後方向（図３において左右方向）に移動する。又、可動軸受け３６が正逆回転されると、中間シャフト４５に対して出力軸４６が回転し、同中間シャフト４５に対して出力軸４６が前後方向（図３において左右方向）に移動する。
【００４０】
このように構成された光軸調整装置３１は、自動光軸調整機能と手動光軸調整機能の２つの機能を備えている。
「自動光軸調整」
光軸調整装置３１は、給電ターミナル４０に図示しない電源装置よりパルス駆動電源が供給されると、ステータ３９がそのパルス駆動電源に基づいて回転磁界を発生する。すると、その回転磁界に応じてマグネットロータ４１が正逆回転する。すると、マグネットロータ４１のカラム部４３と螺合している中間シャフト４５は、２面巾凹部３４ｃにて回転が規制されるため、出力軸４６と一体的に前後方向（図３において左右方向）に移動する。従って、車両の前後の傾きに応じてパルス駆動電源を供給するようにすれば、自動で出力軸４６が図２において左右に移動する。すると、その移動距離に応じて反射鏡２が上下方向に傾き、光源バルブ３に基づく光軸が上下に可変する。尚、このときの出力軸４６の基本位置、即ち反射鏡２の基本位置は中間シャフト４５の軸受凹部４５ｂの底部がメタル軸受部３７の先端面に当接している位置であって、中間シャフト４５及び出力軸４６は該中間シャフト４５の上面が２面巾凹部３４ｃの底部に当接する位置まで移動することができる。
【００４１】
「手動光軸調整」
反射鏡２の基本位置を設定する場合は、軸受凹部４５ｂの底部がメタル軸受部３７の先端面に当接している状態で、可動軸受け３６のノブ部３８を手動にて正逆回転させる。すると、２面巾凹部３４ｃに回転不能に支持された中間シャフト４５に対して出力軸４６が回転するため、中間シャフト４５に対して出力軸４６が前後方向（図３において左右方向）に移動する。従って、軸受凹部４５ｂの底部がメタル軸受部３７の先端面に当接している状態での出力軸４６の基本位置が前後方向（図３において左右方向）に変位し、出力軸４６が「自動光軸調整」にて移動する範囲が同様に変位する。その結果、反射鏡２の基本位置が設定される。
【００４２】
次に、上記のように構成した光軸調整装置の特徴を以下に記載する。
（１）上記第２の実施の形態では、出力軸４６及び中間シャフト４５を支持する可動軸受け３６が中間シャフト４５の内周面に摺接して設けられているため、中間シャフト４５の外周側に設けられたマグネットロータ４１の外周面積を確保しながら、軸線方向の小型化が図られている。しかも、この光軸調整装置（ステッピングモータ）３１では、出力軸４６の軸線上に該出力軸４６の基本位置を設定するための可動軸受け３６が配設されているため、出力軸４６の基本位置を設定可能とするために周方向に大型化してしまうことはない。
【００４３】
（２）又、この光軸調整装置（ステッピングモータ）４６では、出力軸４６の基本位置を設定するための設定手段として出力軸４６及び中間シャフト４５を支持する可動軸受け３６を利用するため、軸線方向の小型化及び部品点数の低減による低コスト化を図りながら、出力軸４６の基本位置を設定することができる。
【００４４】
（３）上記第２の実施の形態では、ロータがマグネットロータ４１である永久磁石型のステッピングモータに具体化したため、ステータ３９が励磁されていなくてもマグネットロータ４１は保持トルクを有する。従って、ステータ３９が励磁されていないときに、車両の振動等によりマグネットロータ４１が回転してしまうことはない。
【００４５】
（第３の実施の形態）
以下、本発明を車両用ヘッドライトの光軸調整装置に具体化した第３の実施の形態を図５に従って説明する。尚、本実施の形態の光軸調整装置（ステッピングモータ）５１は、上記第１の実施の形態と同様に図２に示す車両用ヘッドライト１に装着される。
【００４６】
図５は、前記光軸調整装置（ステッピングモータ）５１の縦側断面を示す。ケース５２は、ハウジング５３とハウジングカバー５４とから構成されている。ハウジング５３は有底筒状に形成され、その底部中央には円筒状に後方に膨出した凹部５３ａが形成されている。凹部５３ａの底部中央には貫通孔５３ｂが形成されている。ハウジング５３はその一側（図５において上側）が切りかかれていて、その切りかかれた箇所にコネクタハウジング５５が装着される。
【００４７】
前記凹部５３ａの底部には、ナット５６が回転不能に収容され固着されている。又、該凹部５３ａには、ナット５６の一側面に円筒状のメタル軸受５７が固着されている。そして、設定手段及び当接部材としてのボルト５８は前記貫通孔５３ｂから嵌挿され、ナット５６に螺合され、そのネジ先端部分５８ａがメタル軸受５７の内周面に介在される。従って、ボルト５８を回転させると、ネジ先端部分５８ａがメタル軸受５７の内周面を前後方向（図５において左右方向）に移動する。
【００４８】
ハウジングカバー５４は、前記ハウジング５３の対向する側に大径凹部５４ａが凹設され、その大径凹部５４ａの中央部に小径凹部５４ｂが凹設されている。小径凹部５４ｂの壁面であって前記ハウジング５３の貫通孔５３ｂに相対向する位置には、貫通孔５４ｃが形成されている。小径凹部５４ｂには、前記貫通孔５４ｃを囲むようにガイド筒５４ｄが前記ハウジング５３の貫通孔５３ｂ側に向かって延出形成されている。ガイド筒５４ｄの内周面は６角形の案内溝５４ｅが形成されている。
【００４９】
前記ハウジング５３と前記コネクタハウジング５５との内周面側には、円環状に形成されたステータ５９が配設され、そのステータ５９は前記コネクタハウジング５５に設けられた給電ターミナル６０に公知の方法で接続されている。
【００５０】
前記ステータ５９の内周側には、ロータとしてのマグネットロータ６１が回転可能に配設されている。詳述すると、マグネットロータ６１は、公知の方法で磁極が形成された略筒状のマグネット部６２と該マグネット部６２の内周面に固着された合成樹脂性のカラム部６３とから構成されている。そして、マグネット部６２の先端から前方（図中、左方）に突出したカラム部６３は、転がり軸受６４の内輪と連結固定されている。転がり軸受６４の外輪は前記ハウジングカバー５４の大径凹部５４ａの内側面に対して固定されている。又、前記カラム部６３の後端部内周面には軸受凹部６３ａが形成され、その軸受凹部６３ａは前記メタル軸受５７の外周面に対して摺動回転可能に支持されている。従って、マグネットロータ６１は転がり軸受６４及びメタル軸受５７に対して回転可能且つ軸線方向に移動不能に支持される。
【００５１】
出力軸６５は、その中央部分にネジ部６５ａが所定の長さに渡って形成され、前記案内溝５４ｅと対応した位置には該案内溝５４ｅと回転方向に係合する回転止め６６が一体的に設けられている。前記出力軸６５は、ハウジングカバー５４の貫通孔５４ｃから嵌挿され、その基端部が前記メタル軸受５７に嵌挿されている。従って、出力軸６５は前記メタル軸受５７と前記案内溝５４ｅによりケース５２に対して回転不能且つ軸線方向に移動可能に支持される。前記出力軸６５のネジ部６５ａは前記カラム部６３の内周面に形成された雌ネジ６３ｂに螺合されている。尚、本実施の形態では、前記ボルト５８と回転止め６６が規制部材を構成している。
【００５２】
従って、マグネットロータ６１が正逆回転すると、該カラム部６３と螺合している出力軸６５は、回転止め６６にて回転が規制され、前後方向（図５において左右方向）に移動する。
【００５３】
このように構成された光軸調整装置５１は、自動光軸調整機能と手動光軸調整機能の２つの機能を備えている。
「自動光軸調整」
光軸調整装置５１は、給電ターミナル６０に図示しない電源装置よりパルス駆動電源が供給されると、ステータ５９がそのパルス駆動電源に基づいて回転磁界を発生する。すると、その回転磁界に応じてマグネットロータ６１が正逆回転する。すると、マグネットロータ６１のカラム部６３と螺合している出力軸６５は、回転止め６６にて回転が規制されるため、前後方向（図５において左右方向）に移動する。従って、車両の前後の傾きに応じてパルス駆動電源を供給するようにすれば、自動で出力軸４９が図２において左右方向に移動する。すると、その移動距離に応じて反射鏡２が上下方向に傾き、光源バルブ３に基づく光軸が上下に可変する。尚、このときの出力軸６５の基本位置、即ち反射鏡２の基本位置は出力軸６５の基端部がボルト５８のネジ先端部分５８ａに当接している位置であって、出力軸６５は回転止め６６が案内溝５４ｅの終端、即ち小径凹部５４ｂの底面に当接するまで移動することができる。
【００５４】
「手動光軸調整」
反射鏡２の基本位置を設定する場合は、まず電源装置よりパルス駆動電源を供給し、出力軸６５を回転止め６６が案内溝５４ｅの終端、即ち小径凹部５４ｂの底面に当接している状態とする。次に、ボルト５８をレンチ等を使用し手動にて正逆回転させる。すると、ボルト５８のネジ先端部分５８ａがメタル軸受５７の内周面を前後方向（図５において左右方向）に移動する。次に、電源装置よりパルス駆動電源を供給し、出力軸６５をその基端部がボルト５８のネジ先端部分５８ａに当接する状態とする。すると、ボルト５８のネジ先端部分５８ａがメタル軸受５７の内周面を移動した分だけ、出力軸６５の基本位置が変位し、反射鏡２の基本位置が設定される。
【００５５】
次に、上記のように構成した光軸調整装置の特徴を以下に記載する。
（１）上記第３の実施の形態では、出力軸６５及びマグネットロータ６１を支持するメタル軸受５７が該カラム６３の内周面に摺接して設けられているため、カラム部６３の外周に設けられたマグネット部６２の外周面積を確保しながら、軸線方向の小型化が図られている。しかも、この光軸調整装置（ステッピングモータ）５１では、出力軸６５の軸線上に該出力軸６５の基本位置を設定するためのボルト５８が配設されているため、出力軸６５の基本位置を設定可能とするために周方向に大型化してしまうことはない。
【００５６】
（２）又、この光軸調整装置（ステッピングモータ）５１では、出力軸６５の基本位置を設定するためのボルト５８をそのネジ先端部分５８ａが出力軸６５及びマグネットロータ６１を支持するメタル軸受５７の内周面に介在するように配設するため、軸線方向の小型化を図りながら、出力軸６５の基本位置を設定することができる。
【００５７】
（３）上記第３の実施の形態では、出力軸６５の基本位置を設定する際に、出力軸６５を回転止め６６が案内溝５４ｅの終端、即ち小径凹部５４ｂの底面に当接している状態として、ボルト５８を回転させて移動させるため、ボルト５８のネジ先端部分５８ａが出力軸６５を無理に押し込むことはない。従って、ボルト５８が出力軸６５の一端を押圧して破損させてしまうことはない。
【００５８】
（４）上記第３の実施の形態では、ロータがマグネットロータ６１である永久磁石型のステッピングモータに具体化したため、ステータ５９が励磁されていなくてもマグネットロータ６１は保持トルクを有する。従って、ステータ５９が励磁されていないときに、車両の振動等によりマグネットロータ６１が回転してしまうことはない。
【００５９】
尚、本発明の実施の形態は上記のものに限定されるものではなく、以下のように実施してもよい。
○上記各実施の形態のメタル軸受部１３，３７及びメタル軸受５７は、例えば樹脂性の軸受等に変更してもよい。
【００６０】
○上記各実施の形態では、車両用ヘッドライトの光軸調整装置６，３１，５１に具体化したが、マグネットロータ１７，４１，６１の回転により出力軸７，４６，６５が移動する範囲を、手動にて変更する必要がある他の装置に具体化してもよい。
【００６１】
○上記各実施の形態では、ロータがマグネットロータ１７，４１，６１である永久磁石型のステッピングモータに具体化したが、例えばロータが歯車状に形成される可変レラクタンス型のステッピングモータ等、他のステッピングモータに具体化してもよい。
【００６２】
上記各実施の形態から把握できる請求項に記載した以外の技術的思想を以下にその効果とともに記載する。
○前記ロータは、マグネットロータである。このようにすると、ロータがマグネットロータであるため、ステータが励磁されていなくても保持トルクを有する。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、小型化及び低コスト化を図りながら、モータの出力軸が移動可能な範囲を設定することができるステッピングモータ、光軸調整装置及びその設定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の光軸調整装置の要部断面図。
【図２】車両用ヘッドライトの要部断面図。
【図３】第２の実施の形態の光軸調整装置の要部断面図。
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面図。
【図５】第３の実施の形態の光軸調整装置の要部断面図。
【符号の説明】
７，４６，６５…出力軸、８，３２，５２…ケース、１２，３６…可動軸受け、２１…位置決め用ナット、１７，４１，６１…マグネットロータ、１５，３９，５９…ステータ、４５…中間シャフト、５７…メタル軸受、５８…ボルト、６６…回転止め、７ａ，４６ａ，６５ａ…ネジ、１９ｂ，４３ａ，６３ｂ…雌ネジ。

Claims (9)

1. ケース（８，３２）内に配設され、回転磁界を発生するステータ（１５，３９）と、
   前記ステータ（１５，３９）内に回転可能に配設され、該ステータ（１５，３９）が発生する回転磁界に基づいて回転するロータ（１７，４１）と、
   前記ロータ（１７，４１）内に配設され、該ロータ（１７，４１）の回転に基づいて該ロータ（１７，４１）の回転軸線方向に直線移動する出力軸（７，４６）と、
   前記ロータ（１７，４１）内の回転軸線方向の一端側に配設され、該ロータ（１７，４１）の回転軸線方向の当該一端側を回転可能に支持するとともに、前記出力軸（７，４６）の一端を軸線方向に移動可能に支持する軸受（１２，３６）と、
   前記出力軸（７，４６）の外周面に形成される雄ネジ（７ａ，４６ａ）に螺合され、前記出力軸（７，４６）の直線移動の範囲を規制する規制部材（２１，４５）と
   を備えたステッピングモータにおいて、
   前記規制部材（２１，４５）にて規制される前記出力軸（７，４６）の移動範囲を変更するための設定手段（１２，３６）を該出力軸（７，４６）の軸線上に設けたことを特徴とするステッピングモータ。
2. 請求項１に記載のステッピングモータにおいて、
   前記設定手段（１２，３６）は、前記出力軸（７，４６）の軸線方向に移動不能に設けられていることを特徴とするステッピングモータ。
3. 請求項１又は２に記載のステッピングモータにおいて、
   前記規制部材（２１，４５）は、
   前記ケース（８，３２）に対して該出力軸（７，４６）の軸線方向に所定の範囲移動可能且つ回転不能に設けられ、前記ロータ（１７，４１）の回転に基づいて前記出力軸（７，４６）と共に軸線方向に移動する係止部材（２１，４５）であり、
   前記設定手段（１２，３６）は、
   前記ケース（８，３２）に対して回転可能に支持された前記軸受（１２，３６）であって、その軸受（１２，３６）は前記出力軸（７，４６）を連れ回りさせるものであることを特徴とするステッピングモータ。
4. 請求項３に記載のステッピングモータにおいて、
   前記ロータ（１７）は、内周面に前記出力軸（７）の雄ネジ（７ａ）と螺合される雌ネジ（１９ｂ）が形成され、
   前記係止部材（２１）は、前記出力軸（７）の雄ネジ（７ａ）に対する摩擦トルクがロータ（１７）より大きい螺合部材（２１）であることを特徴とするステッピングモータ。
5. 請求項３に記載のステッピングモータにおいて、
   前記ロータ（４１）は、内周面に前記出力軸（４６）の雄ネジ（４６ａ）より径の大きい雌ネジ（４３ａ）が形成され、
   前記係止部材（４５）は、その外周面が前記ロータ（４１）の雌ネジ（４３ａ）に螺合されるとともに、その内周面が前記出力軸（４６）の雄ネジ（４６ａ）に螺合される中間シャフト（４５）であることを特徴とするステッピングモータ。
6. ケース（５２）内に配設され、回転磁界を発生するステータ（５９）と、
   前記ステータ（５９）内に回転可能に配設され、該ステータ（５９）が発生する回転磁界に基づいて回転するロータ（６１）と、
   前記ロータ（６１）内に配設され、該ロータ（６１）の回転に基づいて該ロータ（６１）の回転軸線方向に直線移動する出力軸（６５）と、
   前記ロータ（６１）内の回転軸線方向の一端側に配設され、該ロータ（６１）の回転軸線方向の当該一端側を回転可能に支持するとともに、前記出力軸（６５）の一端を軸線方向に移動可能に支持する軸受（５７）と、
   前記出力軸（６５）に設けられ、前記出力軸（６５）の直線移動の範囲を規制する規制部材（５８，６６）と
   を備えたステッピングモータにおいて、
   前記規制部材（５８，６６）にて規制される前記出力軸（６５）の移動範囲を変更するための設定手段（５８）を該出力軸（６５）の軸線上に設けたことを特徴とするステッピングモータ。
7. 請求項６に記載のステッピングモータにおいて、
   前記出力軸（６５）は、前記ロータ（６１）の内周面に形成した雌ネジ（６３ｂ）と螺合される雄ネジ（６５ａ）が形成され、
   前記規制部材（５８，６６）は、
   前記ケース（５２）に対して該出力軸（６５）の一方の軸線方向に所定の位置まで移動可能且つ回転不能に支持された回転止め（６６）と、
   前記軸受（５７）に軸線方向に移動可能に設けられ、前記出力軸（６５）の軸線方向への移動を前記出力軸（６５）の一端に当接して規制する当接部材（５８）とからなり、
   前記設定手段（５８）は、前記当接部材（５８）であることを特徴とするステッピングモータ。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のステッピングモータを備えた光軸調整装置。
9. 請求項７に記載のステッピングモータにおける出力軸（６５）の移動範囲を設定する移動範囲設定方法において、
   前記出力軸（６５）の一端が前記当接部材（５８）に当接していない状態に移動させた後、該当接部材（５８）を所望の位置に移動させ固定させることにより移動可能な範囲を設定する移動範囲設定方法。

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