JP3984180B2 - リニアアクチュエータ、リニアアクチュエータの製造方法及びリニアアクチュエータの検査方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアアクチュエータ、リニアアクチュエータの製造方法及びリニアアクチュエータの検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
棒状の出力軸を長手方向に前後させるリニアアクチュエータは、直線的な運動を発生して直接対象物に作用させるものとして近年各種機器に搭載されている。出力軸の移動量の制御を高精度に行うリニアアクチュエータとしては、例えば特許文献１の段落（００１５）〜（００２１）及びその図１に示されたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２２２０３号公報
【０００４】
図４は、従来のリニアアクチュエータを示す断面図である。
このリニアアクチュエータは、ステッピングモータを応用した機器であり、ステータアセンブリ１０と、ロータ２０とを備えている。
【０００５】
ステータアセンブリ１０では、巻線１１が巻回されたボビン１２を挟んで対向するステータヨーク１３ａ，１３ｂにより、１つのステータが構成され、巻線１４が巻回されたボビン１５を挟んで対向するステータヨーク１６ａ，１６ｂにより、１つのステータが構成されている。各ステータヨーク１３ａ，１３ｂには、櫛歯状の極歯が形成され、極歯が互い違いになるように、ステータヨーク１３ａ，１３ｂが合掌している。同様に、各ステータヨーク１６ａ，１６ｂにも、極歯が形成され、極歯が互い違いになるように、ステータヨーク１６ａ，１６ｂが合掌している。巻線１１，１４は、各極歯を励磁するものである。２つのステータが背中合わせに合わされてステータアセンブリ１０が構成されている。ステータヨーク１３ａ，１３ｂ，１６ａ，１６ｂ及びボビン１２，１５が樹脂で固定され、ステータアセンブリ１０が概ね円筒状になっている。ステータアセンブリ１０の内周面に、ステータヨーク１３ａ，１３ｂ，１６ａ，１６ｂの極歯群が配列されている。
【０００６】
ロータ２０は、円筒状をなすステータアセンブリ１０の中心孔に収納されている。ロータ２０も円筒状をなし、複数の磁極を持つロータマグネット２１と樹脂２２と雌ねじ２３とで構成されている。ロータ２０の外周面に、ロータマグネット２１が配置され、ステータアセンブリ１０の極歯と対向している。ロータ２０の中心孔の内周面に、雌ねじ２３が取付けられている。
【０００７】
円筒状のステータアセンブリ１０の後端側には、ステータアセンブリ１０の中心孔を封止する樹脂製のエンドプレート３０が配置されている。エンドプレート３０は、ステータアセンブリ１０を一体化させた射出成形工程で同時に形成されたものである。エンドプレート３０のロータ２０側の面には凹部３１が形成され、凹部３１に玉軸受３２が取付けられている。玉軸受３２はロータ２０を回転自在に支持している。
【０００８】
ロータ２０の中心孔に、棒状の出力軸４０の後端側が挿入されている。出力軸４０の後端側には、雄ねじ４１が形成され、ロータ２０に取付けられた雌ねじ２３と螺合している。
【０００９】
円筒状のステータアセンブリ１０の先端側には、ハウジング５０が取付けられている。ハウジング５０には、孔５１と溝５４が形成され、孔５１から出力軸４０の先端側が移動可能に突出している。ハウジング５０には、さらに、孔５１に同軸の段差５２が形成され、段差５２に、玉軸受５３が嵌め込まれている。玉軸受５３は、ロータ２０の先端側を回転自在に支持している。
出力軸４０の先端４０ａ側には、ストップピン４２が突出して形成されている。これにより、ロータ２０が回転すると、出力軸４０が長手方向に移動する。
【００１０】
このような構成のリニアアクチュエータは、巻線１１，１４に電流を流すことにより、極歯が励磁され、その極歯と磁力で結合したロータマグネット２１がロータ２０を回転させる。雌ねじ２３と雄ねじ４１は、ロータ２０の回転運動を出力軸４０の直線運動に変換し、出力軸４０を例えば先端方向に移動させる。ロータ２０の回転方向を変えると、出力軸４０が後端方向へ移動する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の図４のリニアアクチュエータでは、エンドプレート３０を、ステータアセンブリ１０を構成する樹脂で構成し、ステータアセンブリ１０を一体化させる射出成形で同時に形成したので、凹部３１の中心をステータアセンブリ１０の中心に精度よく一致させることができる。しかしながら、フロント側の軸受では、ハウジング５０に玉軸受５３を取付けた後、そのハウジング５０をステータアセンブリ１０の中心孔に嵌合させて取付ける。そのため、玉軸受５３の中心は、部品精度にもよるが、必ずしもステータアセンブリ１０の中心とは一致しないという問題があった。即ち、組立て精度がよくなかった。
【００１２】
一方、リニアアクチュエータの品質を保証するためには、ロータ２０を回転させて発生音を調べ、ステータアセンブリ１０とロータ２０との間の回転特性を
評価する必要がある。
これに対し、図４のリニアアクチュエータでは、玉軸受５３を取付けたハウジング５０をステータアセンブリ１０に取付けないと、ロータ２０を回転させることができない。この状態では、出力軸４０がハウジング５０に挿通され、その後端側がロータ２０の中心孔に収納されている。そのため、ロータ２０のステータアセンブリ１０に対する回転特性を音で調べようとしても、雄ねじ４１と雌ねじ２３との間の螺合で発生する雑音により、打ち消され、精度のよい評価ができないということがあった。
【００１３】
さらに、先端側或いは後端側へ移動する出力軸４０の移動量は、その最大値が制限されており、連続的に同じ方向に移動させることができない。そのため、音による評価を一層困難にしていた。
【００１４】
本発明は、組立て精度が高く、かつ、ロータの回転特性の評価を精度高く実施できるリニアアクチュエータを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明の第１の観点に係るリニアアクチュエータは、複数の巻線と該各巻線によって励磁される極歯群を持つ複数のステータヨークと樹脂の射出成形により形成されて該複数の巻線及び複数のステータヨークを不可分一体に支持するヨーク支持部材とを含み、中心孔を持つ筒状をなし、該極歯群が中心孔の内周面に配列されたステータアセンブリと、円筒状をなして前記ステータアセンブリの中心孔に収容され、外周面には前記極歯群に所定の隙間を持って対向するマグネットが配置され、内周面には螺旋状の雌ねじが配置されたロータと、前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの後端側で円筒状の前記ロータの後端側を回転自在に支持するエンドプレートと、前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの先端側から突出すると共に該ステータアセンブリに同軸の円筒状をなし、内径が該ステータアセンブリの中心孔の内径よりも大きなフロント部と、
前記フロント部の内周に着脱自在に取付けられ、前記ロータの先端側を回転自在に支持するフロント軸受と、棒状をなし、後端側の外周面には雄ねじが形成され、前記フロント軸受の中心孔を貫通して該後端側が前記ロータの中心孔に収納され、該雄ねじが前記雌ねじと螺合し、該先端側に回転を制御するストップピンを配した出力軸と、前記フロント部の先端で前記出力軸を案内するハウジングと、備える。
【００１６】
このような構成を採用したことにより、ロータを支持するエンドプレート及びフロント部が、ステータアセンブリのヨーク支持部材と同じ射出成形で形成されるので、ロータの中心とステータアセンブリの中心とを精度よく一致させることが可能になる。また、出力軸を取付けなくても、フロント軸受をフロント部に取付けてロータを回転させることが可能になり、ロータだけを回転させることにより、その回転特性を評価できる。さらに、ロータのみを回転させるときには、１方向に連続的に回転させることが可能なため、ロータの回転特性の評価や検査を十分に実施できる。
【００１７】
なお、前記エンドプレートは凹部を備え、該凹部に取付けられ、前記ロータの後端側を回転自在に支持するエンド軸受をさらに備えてもよい。
また、前記エンドプレートは凹部を備え、該凹部が前記ロータの後端側を回転自在に支持してもよい。
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係るリニアアクチュエータの製造方法は、樹脂の射出成形により、複数の巻線と該各巻線によって励磁される極歯群を持つ複数のステータヨークとを不可分一体に支持する筒状をなし、該極歯群が中心孔の内周面に配列されたステータアセンブリと、該ステータアセンブリの後端側に固定されて前記ステータアセンブリの中心孔の少なくとも一部を塞ぐように配置されたエンドプレートと、前記筒状のステータアセンブリの先端側から冠状に突出した該ステータアセンブリに同軸の円筒状で、その内径が該ステータアセンブリの内径よりも大きいフロント部とを形成し、前記樹脂にて前記ステータアセンブリと前記エンドプレートと前記フロント部を同時に一体成形するステータ製造工程と、円筒状をなし、外周面には前記極歯群と所定の隙間を持って対向するマグネットが配置され、内周面は螺旋状の雌ねじが配置されたロータを形成するロータ製造工程と、前記ロータを前記ステータアセンブリの中心孔に収納するロータ収納工程と、フロント軸受を前記フロント部の内周面に嵌合させ、該フロント軸受及び前記エンドプレートにより、前記ロータを回転自在に支持させるモータ製造工程と、前記モータ製造工程の後に、棒状をなし、後端側の外周面には雄ねじが形成された出力軸を、その後端側から前記フロント軸受の中心孔を貫通させて前記雌ねじに該雄ねじを螺合させ、前記ロータの回転に応じて該出力軸を直線的に移動可能にさせる出力軸取付工程と、前記フロント部の先端で前記出力軸を案内するハウジングを取付けるハウジング取付工程とを、行うことを特徴とする。
【００１９】
このような製造方法を講じたことにより、上記本発明の第１の観点に係るリニアアクチュエータが製造可能になる。
なお、前記モータ製造工程と前記出力軸取付工程との間に、前記極歯群を励磁して前記ステータアセンブリに収納された前記ロータを回転させ、該ステータアセンブリと該ロータとの間の回転特性を評価するモータ特性評価工程を、実施してもよい。
【００２０】
また、前記モータ特性評価工程は、前記ロータが回転するときに発生する音に基づいて前記回転特性を評価してもよい。
また、前記ロータ収納工程の前に、前記エンドプレートに前記ロータの後端側を回転自在に支持するための軸受を取付けてもよい。
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係るリニアアクチュエータの検査方法は、複数の巻線と該各巻線によって励磁される極歯群を持つ複数のステータヨークと樹脂の射出成形により形成されて該複数の巻線及び複数のステータヨークを不可分一体に支持するヨーク支持部材とを含み、中心孔を持つ筒状をなし、該極歯群が中心孔の内周面に配列されたステータアセンブリと、円筒状をなし、外周面には前記極歯群に所定の隙間を持って対向するマグネットが配置され、内周面は螺旋状の雌ねじが配置され、前記ステータアセンブリの中心孔に収容されたロータと、前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの後端側で円筒状の前記ロータの後端側を回転自在に支持するエンドプレートと、前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの先端側から突出すると共に該ステータアセンブリに同軸の円筒状をなし、内径が該ステータアセンブリの中心孔の内径よりも大きなフロント部と、前記フロント部に着脱自在に取付けられ、前記ロータの先端側を回転自在に支持するフロント軸受と、棒状をなし、後端側の外周面には雄ねじが形成され、前記フロント軸受の中心孔を貫通して該後端側が前記ロータの中心孔に収納され、該雄ねじが前記雌ねじと螺合した出力軸とを、備えるリニアアクチュエータの検査方法において、前記ステータアセンブリの中心孔に前記ロータが収容されると共に前記フロント軸受が前記フロント部に取付けられ、且つ、前記出力軸の後端側が前記ロータの中心孔に収納されていない状態で、前記巻線により前記極歯群を励磁して前記ロータを回転させるロータ回転処理と、前記ロータを回転させることにより発生する音に基づき、前記ステータアセンブリに対する前記ロータの回転特性を評価するモータ特性評価処理とを、行うことを特徴とする。
【００２２】
このような方法を講じたことにより、出力軸のない状態でロータのみを回転させるので、ロータの回転で発生する音のみが聴取でき、検査の精度が向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るリニアアクチュエータを示す断面図である。
このリニアアクチュエータは、ステータアセンブリ６０と、ステータアセンブリ６０に対して回転運動するロータ７０と、ロータ７０の回転運動が変換された直線運動をする出力軸８０とを備えている。
【００２４】
ステータアセンブリ６０では、巻線６１が巻回されたボビン６２を挟んで対向するステータヨーク６３ａ，６３ｂにより、１つのステータ６３が構成され、巻線６４が巻回されたボビン６５を挟んで対向するステータヨーク６６ａ，６６ｂにより、１つのステータ６６が構成されている。各ステータヨーク６３ａ，６３ｂには、櫛歯状の極歯が形成され、極歯が互い違いになるように、ステータヨーク６３ａ，６３ｂが合掌している。同様に、各ステータヨーク６６ａ，６６ｂにも、極歯が形成され、極歯が互い違いになるように、ステータヨーク６６ａ，６６ｂが合掌している。巻線６１，６４は、各ステータ６３，６６の極歯を励磁するものである。
【００２５】
２つのステータ６３，６６が背中合わせに合わされてステータアセンブリ６０が構成されている。ステータヨーク６３ａ，６３ｂ，６６ａ，６６ｂ及びボビン６２，６５が、ヨーク支持部材６７によって不可分一体に支持され、ステータアセンブリ６０は、概ね円筒状をなしている。ヨーク支持部材６７は、樹脂６８の射出成形により、形成されている。
【００２６】
ステータアセンブリ６０の中心孔に面する内周面に、ステータヨーク６３ａ，６３ｂ，６６ａ，６６ｂの極歯群が配列されている。ステータヨーク６３ａ，６３ｂの極歯は、ステータヨーク６６ａ，６６ｂの極歯に対して、２相駆動ができるように、適宜に位相がずらされている。
【００２７】
ロータ７０は、ステータアセンブリ６０の中心孔に収納されている。ロータ７０も円筒状をなし、複数の磁極を持つロータマグネット７１と、樹脂７２と、雌ねじ７３とで構成されている。ロータ７０の外周面に、複数の磁極を持つロータマグネット７１が配置され、これらがステータアセンブリ６０の極歯と対向している。ロータ７０の中心孔の内周面には、雌ねじ７３が取付けられている。
【００２８】
円筒状のステータアセンブリ６０の後端６０ｂ側には、ステータアセンブリ６０の中心孔を封止するエンドプレート９０が配置されている。エンドプレート９０は、ステータアセンブリ６０のヨーク支持部材６７を形成した樹脂６８で構成され、ステータアセンブリ６０と一体になっている。エンドプレート９０は、ヨーク支持部材６７を形成するのと同じ射出成形工程で形成されている。
【００２９】
エンドプレート９０のロータ７０側の面には、凹部９１が形成され、凹部９１には、玉軸受９２が取付けられている。玉軸受９２はロータ７０を回転自在に支持している。
【００３０】
ロータ７０の中心孔に、棒状の出力軸８０の後端８０ｂ側が挿入されている。出力軸８０の後端８０ｂ側には、雄ねじ８１が形成され、雄ねじ８１がロータ７０に取付けられた雌ねじ７３と螺合している。出力軸８０の先端８０ａ側には、ストップピン８２が突出して形成されている。
【００３１】
ステータアセンブリ６０の先端６０ａ側には、ステータアセンブリ６０に固定された円筒状のフロント部１００が設けられている。フロント部１００は、ヨーク支持部材６７と同じ射出形成工程で形成され、樹脂６８で構成されている。フロント部１００の内径は、円筒状のステータアセンブリ６０の内径よりも大きく、フロント部１００の内周面には、中空型の玉軸受１０１が嵌入されている。玉軸受１０１は、ロータ７０を回転自在に支持し、さらに、その中心には、出力軸８０が移動自在に挿通され、出力軸８０の先端８０ａ側が、フロント部１００から突出している。
【００３２】
ステータアセンブリ６０の先端６０ａ側には、ハウジング１１０が被せられ、ている。ハウジング１１０には、中心孔１１１が出力軸８０を移動自在に支持しており、その中心孔１１１から出力軸８０の先端８０ａが突出し、ハウジング１１０が、フロント部１００の外周面と玉軸受１０１の先端側、つまり、出力軸８０の先端８０ａを向く面とを、封止している。ハウジング１１０の内周面には、出力軸８０の長手方向に沿う溝１１２が形成され、ストップピン８２が溝１１２をガイドとして移動する。これらにより、ロータ７０が回転すると、出力軸８０が軸方向、つまり、長手方向に直線運動する。
【００３３】
次に、図２を参照しつつ、リニアアクチュエータの製造方法を、検査工程を含めて説明する。
図２は、リニアアクチュエータの製造方法を示すフローチャートである。
図１のリニアアクチュエータを製造する場合には、図２のステータ製造工程Ｐ１によって、ステータアセンブリ６０と、エンドプレート９０と、フロント部１００とを形成する。
【００３４】
このステータ製造工程Ｐ１では、巻線６１が巻回されたボビン６２を挟んだ状態のステータヨーク６３ａ，６３ｂと、巻線６４が巻回されたボビン６５を挟んだ状態のステータヨーク６６ａ，６６ｂとを金型の所定位置にセットし、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）の樹脂６８の射出成形を行う。この射出成形により、巻線６１，６４が巻回されたボビン６２，６５及びステータヨーク６３ａ，６３ｂ，６６ａ，６６ｂが、樹脂６８によって不可分一体に支持され、ステータアセンブリ６０が形成される。これと同時に、ステータアセンブリ６０に固定されたエンドプレート９０と、ステータアセンブリ６０から冠状に突出した円筒形のフロント部１００が形成される。
【００３５】
ロータ製造工程Ｐ２では、複数のロータマグネット７１と、雌ねじ７３と、マグネットストッパ７４とを金型の所定の位置にセットし、ＰＢＴ等の樹脂７２の射出成形を行う。ロータマグネット７１は、マグネットストッパ７４により、位置決めされ、円筒状のロータ７０が形成される。
【００３６】
ステータ製造工程Ｐ１及びロータ製造工程Ｐ２の後に、モータ組立工程Ｐ３を行う。モータ組立工程Ｐ３は、ロータ収納工程とモータ製造工程とから成る。ロータ収納工程では、ロータマグネット７１に複数の磁極を着磁した後、エンドプレート９０の凹部９１に玉軸受９２を嵌入させる。そして、円筒状のロータ７０をステータアセンブリ６０の中心孔に収納する。モータ製造工程では、玉軸受１０１をフロント部１００に嵌入させる。これにより、ロータ７０が玉軸受９２，１０１により、回転自在に支持された状態になる。即ち、出力軸８０が組込まれていない、モータが形成されることになる。
【００３７】
モータ組立工程Ｐ３が終了した後、モータ特性評価工程Ｐ４において、巻線６１，６４に電流を流し、ステータヨーク６３ａ，６３ｂ，６６ａ，６６ｂを励磁し、ロータ７０をステータアセンブリ６０に対して回転させる。そして、ロータ７０が回転することにより発生する音から、ロータ７０の回転特性を評価する。異常音が発生するものは不良品となり、例えば分解した後に再度モータ製造工程へ送られ、ロータ７０を交換する等の処理が、行われる。
【００３８】
モータ特性評価工程Ｐ４の後の出力軸取付工程Ｐ５により、雄ねじ８１が後端８０ｂ側に形成された出力軸８０の後端８０ｂ側を、玉軸受１０１の中心孔に挿通させ、出力軸８０の後端８０ｂ側をロータ７０の中心孔に収納する。このとき、出力軸８０を回転させることにより、雌ねじ７３に雄ねじ８１が螺合する。このようにして出力軸８０を取付けた後、ハウジング取付工程Ｐ６により、ハウジング１１０をステータアセンブリ６０に取付ける。ハウジング１１０を取付ける際には、ステータアセンブリ６０の先端６０ａ側に、溶接等で取付け金具１１３を取付けておき、ハウジング１１０をステータアセンブリ６０の先端６０ａに当接した状態で取付金具１１３を折り曲げ、ハウジング１１０を係止させる。以上により、リニアアクチュエータが完成する。
【００３９】
以上のような本実施形態のリニアアクチュエータでは、以下のような効果を奏する。
（１） ステータアセンブリ６０、フロント部１００、エンドプレート９０を同じ射出工程で形成するので、ステータアセンブリ６０の中心軸に玉軸受９２、玉軸受１０１の中心を精度よく一致させることができる。
（２） エンドプレート９０の凹部９１に玉軸受９２を嵌入し、ロータ７０をステータアセンブリ６０の中心孔に収納し、玉軸受１０１をフロント部１００に取付けると、出力軸８０を持たないモータが実現できる。この状態でロータ７０を回転させれば、出力軸８０のないモータとしてロータ７０を回転させることができる。よって、出力軸８０があることによって生じる音が混じらないので、ロータ７０とステータアセンブリ６０との間の干渉音のみを聴取することができ、ロータ７０の回転特性を感度よく、評価することができる。
【００４０】
（３） 出力軸８０を持たない状態でロータ７０を回転させることができるので、従来のように出力軸８０の移動距離によって制限されることなく、連続的にロータ７０を回転させることができる。そのため、ロータ７０の回転特性の評価がやりやすくなる。
（４） 出力軸８０を取付けない状態でロータ７０の回転特性を評価できるので、完成品に成る前に不具合を早く発見できる。不具合が発見された場合でも、例えばロータ７０を取替える等の処理が採れるので、すべての部品を無駄にすることを防止できる。
【００４１】
［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態に係るリニアアクチュエータを示す断面図であり、図１中の要素と共通する要素には共通の符号を付している。
【００４２】
このリニアアクチュエータは、第１の実施形態のエンドプレート９０をエンドプレート１２０に変換し、玉軸受９２を削減したものである。
エンドプレート１２０は、ステータアセンブリ６０のヨーク支持部材６７を形成した樹脂６８で構成され、ヨーク支持部材６７を形成する射出成形工程で製造されたものである。
【００４３】
エンドプレート１２０には、ステータアセンブリ６０の中心孔に同軸の凹部１２１が形成され、該凹部１２１がロータ７０を回転自在に支持している。他の構成は、第１の実施形態のリニアアクチュエータと同じである。
【００４４】
このような本実施形態のリニアアクチュエータでは、エンドプレート１２０の凹部１２１がロータ７０を回転自在に支持するので、第１の実施形態の玉軸受９２が不要になり、部品点数を削減できる。なお、凹部１２１の中心は、エンドプレート１２０をヨーク支持部材６７を形成する射出成形で形成することで、ステータアセンブリ６０の中心に精度高く一致させることが可能であり、リニアアクチュエータの精度は、第１の実施形態と同様である。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば、第１の実施形態及び第２の実施形態で用いた玉軸受１０１は、滑り軸受に変更してもよい。また、ロータ製造工程とステータ製造工程とは、いずれが先に行われてもよい。また、ロータ７０のステータアセンブリ６０に対する回転特性は、音で評価するばかりでなく、他の方法で評価してもよい。この場合でも、出力軸８０が取付けられない状態であれば、ロータ７０の純粋な回転特性が得られる。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、ステータアセンブリとロータとエンドプレートとフロント部とフロント軸受と出力軸とを備え、エンドプレート及びフロント部は、ステータ支持部材を形成する射出成形によって形成したので、ロータの軸とステータアセンブリの軸とを精度高く一致させることができる。また、ロータがエンドプレートとフロント部に取付けられたフロント軸受とによって回転自在に支持されるので、出力軸のない状態でロータの回転特性等が評価できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るリニアアクチュエータを示す断面図である。
【図２】リニアアクチュエータの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るリニアアクチュエータを示す断面図である。
【図４】従来のリニアアクチュエータを示す断面図である。
【符号の説明】
６０ ステータアセンブリ
６１，６４ 巻線
６３ａ，６３ｂ，６６ａ，６６ｂ ステータヨーク
６７ ヨーク支持部材
６８ 樹脂
７０ ロータ
７１ ロータマグネット
７３ 雌ねじ
８０ 出力軸
８１ 雄ねじ
９０，１２０ エンドプレート
９２，１０１ 玉軸受
１００ フロント部
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアアクチュエータ、リニアアクチュエータの製造方法及びリニアアクチュエータの検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
棒状の出力軸を長手方向に前後させるリニアアクチュエータは、直線的な運動を発生して直接対象物に作用させるものとして近年各種機器に搭載されている。出力軸の移動量の制御を高精度に行うリニアアクチュエータとしては、例えば特許文献１の段落（００１５）〜（００２１）及びその図１に示されたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１２２２０３号公報
【０００４】
図４は、従来のリニアアクチュエータを示す断面図である。
このリニアアクチュエータは、ステッピングモータを応用した機器であり、ステータアセンブリ１０と、ロータ２０とを備えている。
【０００５】
ステータアセンブリ１０では、巻線１１が巻回されたボビン１２を挟んで対向するステータヨーク１３ａ，１３ｂにより、１つのステータが構成され、巻線１４が巻回されたボビン１５を挟んで対向するステータヨーク１６ａ，１６ｂにより、１つのステータが構成されている。各ステータヨーク１３ａ，１３ｂには、櫛歯状の極歯が形成され、極歯が互い違いになるように、ステータヨーク１３ａ，１３ｂが合掌している。同様に、各ステータヨーク１６ａ，１６ｂにも、極歯が形成され、極歯が互い違いになるように、ステータヨーク１６ａ，１６ｂが合掌している。巻線１１，１４は、各極歯を励磁するものである。２つのステータが背中合わせに合わされてステータアセンブリ１０が構成されている。ステータヨーク１３ａ，１３ｂ，１６ａ，１６ｂ及びボビン１２，１５が樹脂で固定され、ステータアセンブリ１０が概ね円筒状になっている。ステータアセンブリ１０の内周面に、ステータヨーク１３ａ，１３ｂ，１６ａ，１６ｂの極歯群が配列されている。
【０００６】
ロータ２０は、円筒状をなすステータアセンブリ１０の中心孔に収納されている。ロータ２０も円筒状をなし、複数の磁極を持つロータマグネット２１と樹脂２２と雌ねじ２３とで構成されている。ロータ２０の外周面に、ロータマグネット２１が配置され、ステータアセンブリ１０の極歯と対向している。ロータ２０の中心孔の内周面に、雌ねじ２３が取付けられている。
【０００７】
円筒状のステータアセンブリ１０の後端側には、ステータアセンブリ１０の中心孔を封止する樹脂製のエンドプレート３０が配置されている。エンドプレート３０は、ステータアセンブリ１０を一体化させた射出成形工程で同時に形成されたものである。エンドプレート３０のロータ２０側の面には凹部３１が形成され、凹部３１に玉軸受３２が取付けられている。玉軸受３２はロータ２０を回転自在に支持している。
【０００８】
ロータ２０の中心孔に、棒状の出力軸４０の後端側が挿入されている。出力軸４０の後端側には、雄ねじ４１が形成され、ロータ２０に取付けられた雌ねじ２３と螺合している。
【０００９】
円筒状のステータアセンブリ１０の先端側には、ハウジング５０が取付けられている。ハウジング５０には、孔５１と溝５４が形成され、孔５１から出力軸４０の先端側が移動可能に突出している。ハウジング５０には、さらに、孔５１に同軸の段差５２が形成され、段差５２に、玉軸受５３が嵌め込まれている。玉軸受５３は、ロータ２０の先端側を回転自在に支持している。
出力軸４０の先端４０ａ側には、ストップピン４２が突出して形成されている。これにより、ロータ２０が回転すると、出力軸４０が長手方向に移動する。
【００１０】
このような構成のリニアアクチュエータは、巻線１１，１４に電流を流すことにより、極歯が励磁され、その極歯と磁力で結合したロータマグネット２１がロータ２０を回転させる。雌ねじ２３と雄ねじ４１は、ロータ２０の回転運動を出力軸４０の直線運動に変換し、出力軸４０を例えば先端方向に移動させる。ロータ２０の回転方向を変えると、出力軸４０が後端方向へ移動する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の図４のリニアアクチュエータでは、エンドプレート３０を、ステータアセンブリ１０を構成する樹脂で構成し、ステータアセンブリ１０を一体化させる射出成形で同時に形成したので、凹部３１の中心をステータアセンブリ１０の中心に精度よく一致させることができる。しかしながら、フロント側の軸受では、ハウジング５０に玉軸受５３を取付けた後、そのハウジング５０をステータアセンブリ１０の中心孔に嵌合させて取付ける。そのため、玉軸受５３の中心は、部品精度にもよるが、必ずしもステータアセンブリ１０の中心とは一致しないという問題があった。即ち、組立て精度がよくなかった。
【００１２】
一方、リニアアクチュエータの品質を保証するためには、ロータ２０を回転させて発生音を調べ、ステータアセンブリ１０とロータ２０との間の回転特性を
評価する必要がある。
これに対し、図４のリニアアクチュエータでは、玉軸受５３を取付けたハウジング５０をステータアセンブリ１０に取付けないと、ロータ２０を回転させることができない。この状態では、出力軸４０がハウジング５０に挿通され、その後端側がロータ２０の中心孔に収納されている。そのため、ロータ２０のステータアセンブリ１０に対する回転特性を音で調べようとしても、雄ねじ４１と雌ねじ２３との間の螺合で発生する雑音により、打ち消され、精度のよい評価ができないということがあった。
【００１３】
さらに、先端側或いは後端側へ移動する出力軸４０の移動量は、その最大値が制限されており、連続的に同じ方向に移動させることができない。そのため、音による評価を一層困難にしていた。
【００１４】
本発明は、組立て精度が高く、かつ、ロータの回転特性の評価を精度高く実施できるリニアアクチュエータを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明の第１の観点に係るリニアアクチュエータは、複数の巻線と該各巻線によって励磁される極歯群を持つ複数のステータヨークと樹脂の射出成形により形成されて該複数の巻線及び複数のステータヨークを不可分一体に支持するヨーク支持部材とを含み、中心孔を持つ筒状をなし、該極歯群が中心孔の内周面に配列されたステータアセンブリと、円筒状をなして前記ステータアセンブリの中心孔に収容され、外周面には前記極歯群に所定の隙間を持って対向するマグネットが配置され、内周面には螺旋状の雌ねじが配置されたロータと、前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの後端側で円筒状の前記ロータの後端側を回転自在に支持するエンドプレートと、前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの先端側から突出すると共に該ステータアセンブリに同軸の円筒状をなし、内径が該ステータアセンブリの中心孔の内径よりも大きなフロント部と、
前記フロント部の内周に着脱自在に取付けられ、前記ロータの先端側を回転自在に支持するフロント軸受と、棒状をなし、後端側の外周面には雄ねじが形成され、前記フロント軸受の中心孔を貫通して該後端側が前記ロータの中心孔に収納され、該雄ねじが前記雌ねじと螺合し、該先端側に回転を制御するストップピンを配した出力軸と、前記フロント部の先端で前記出力軸を案内するハウジングと、備える。
【００１６】
このような構成を採用したことにより、ロータを支持するエンドプレート及びフロント部が、ステータアセンブリのヨーク支持部材と同じ射出成形で形成されるので、ロータの中心とステータアセンブリの中心とを精度よく一致させることが可能になる。また、出力軸を取付けなくても、フロント軸受をフロント部に取付けてロータを回転させることが可能になり、ロータだけを回転させることにより、その回転特性を評価できる。さらに、ロータのみを回転させるときには、１方向に連続的に回転させることが可能なため、ロータの回転特性の評価や検査を十分に実施できる。
【００１７】
なお、前記エンドプレートは凹部を備え、該凹部に取付けられ、前記ロータの後端側を回転自在に支持するエンド軸受をさらに備えてもよい。
また、前記エンドプレートは凹部を備え、該凹部が前記ロータの後端側を回転自在に支持してもよい。
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係るリニアアクチュエータの製造方法は、樹脂の射出成形により、複数の巻線と該各巻線によって励磁される極歯群を持つ複数のステータヨークとを不可分一体に支持する筒状をなし、該極歯群が中心孔の内周面に配列されたステータアセンブリと、該ステータアセンブリの後端側に固定されて前記ステータアセンブリの中心孔の少なくとも一部を塞ぐように配置されたエンドプレートと、前記筒状のステータアセンブリの先端側から冠状に突出した該ステータアセンブリに同軸の円筒状で、その内径が該ステータアセンブリの内径よりも大きいフロント部とを形成し、前記樹脂にて前記ステータアセンブリと前記エンドプレートと前記フロント部を同時に一体成形するステータ製造工程と、円筒状をなし、外周面には前記極歯群と所定の隙間を持って対向するマグネットが配置され、内周面は螺旋状の雌ねじが配置されたロータを形成するロータ製造工程と、前記ロータを前記ステータアセンブリの中心孔に収納するロータ収納工程と、フロント軸受を前記フロント部の内周面に嵌合させ、該フロント軸受及び前記エンドプレートにより、前記ロータを回転自在に支持させるモータ製造工程と、前記モータ製造工程の後に、棒状をなし、後端側の外周面には雄ねじが形成された出力軸を、その後端側から前記フロント軸受の中心孔を貫通させて前記雌ねじに該雄ねじを螺合させ、前記ロータの回転に応じて該出力軸を直線的に移動可能にさせる出力軸取付工程と、前記フロント部の先端で前記出力軸を案内するハウジングを取付けるハウジング取付工程とを、行うことを特徴とする。
【００１９】
このような製造方法を講じたことにより、上記本発明の第１の観点に係るリニアアクチュエータが製造可能になる。
なお、前記モータ製造工程と前記出力軸取付工程との間に、前記極歯群を励磁して前記ステータアセンブリに収納された前記ロータを回転させ、該ステータアセンブリと該ロータとの間の回転特性を評価するモータ特性評価工程を、実施してもよい。
【００２０】
また、前記モータ特性評価工程は、前記ロータが回転するときに発生する音に基づいて前記回転特性を評価してもよい。
また、前記ロータ収納工程の前に、前記エンドプレートに前記ロータの後端側を回転自在に支持するための軸受を取付けてもよい。
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係るリニアアクチュエータの検査方法は、複数の巻線と該各巻線によって励磁される極歯群を持つ複数のステータヨークと樹脂の射出成形により形成されて該複数の巻線及び複数のステータヨークを不可分一体に支持するヨーク支持部材とを含み、中心孔を持つ筒状をなし、該極歯群が中心孔の内周面に配列されたステータアセンブリと、円筒状をなし、外周面には前記極歯群に所定の隙間を持って対向するマグネットが配置され、内周面は螺旋状の雌ねじが配置され、前記ステータアセンブリの中心孔に収容されたロータと、前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの後端側で円筒状の前記ロータの後端側を回転自在に支持するエンドプレートと、前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの先端側から突出すると共に該ステータアセンブリに同軸の円筒状をなし、内径が該ステータアセンブリの中心孔の内径よりも大きなフロント部と、前記フロント部に着脱自在に取付けられ、前記ロータの先端側を回転自在に支持するフロント軸受と、棒状をなし、後端側の外周面には雄ねじが形成され、前記フロント軸受の中心孔を貫通して該後端側が前記ロータの中心孔に収納され、該雄ねじが前記雌ねじと螺合した出力軸とを、備えるリニアアクチュエータの検査方法において、前記ステータアセンブリの中心孔に前記ロータが収容されると共に前記フロント軸受が前記フロント部に取付けられ、且つ、前記出力軸の後端側が前記ロータの中心孔に収納されていない状態で、前記巻線により前記極歯群を励磁して前記ロータを回転させるロータ回転処理と、前記ロータを回転させることにより発生する音に基づき、前記ステータアセンブリに対する前記ロータの回転特性を評価するモータ特性評価処理とを、行うことを特徴とする。
【００２２】
このような方法を講じたことにより、出力軸のない状態でロータのみを回転させるので、ロータの回転で発生する音のみが聴取でき、検査の精度が向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るリニアアクチュエータを示す断面図である。
このリニアアクチュエータは、ステータアセンブリ６０と、ステータアセンブリ６０に対して回転運動するロータ７０と、ロータ７０の回転運動が変換された直線運動をする出力軸８０とを備えている。
【００２４】
ステータアセンブリ６０では、巻線６１が巻回されたボビン６２を挟んで対向するステータヨーク６３ａ，６３ｂにより、１つのステータ６３が構成され、巻線６４が巻回されたボビン６５を挟んで対向するステータヨーク６６ａ，６６ｂにより、１つのステータ６６が構成されている。各ステータヨーク６３ａ，６３ｂには、櫛歯状の極歯が形成され、極歯が互い違いになるように、ステータヨーク６３ａ，６３ｂが合掌している。同様に、各ステータヨーク６６ａ，６６ｂにも、極歯が形成され、極歯が互い違いになるように、ステータヨーク６６ａ，６６ｂが合掌している。巻線６１，６４は、各ステータ６３，６６の極歯を励磁するものである。
【００２５】
２つのステータ６３，６６が背中合わせに合わされてステータアセンブリ６０が構成されている。ステータヨーク６３ａ，６３ｂ，６６ａ，６６ｂ及びボビン６２，６５が、ヨーク支持部材６７によって不可分一体に支持され、ステータアセンブリ６０は、概ね円筒状をなしている。ヨーク支持部材６７は、樹脂６８の射出成形により、形成されている。
【００２６】
ステータアセンブリ６０の中心孔に面する内周面に、ステータヨーク６３ａ，６３ｂ，６６ａ，６６ｂの極歯群が配列されている。ステータヨーク６３ａ，６３ｂの極歯は、ステータヨーク６６ａ，６６ｂの極歯に対して、２相駆動ができるように、適宜に位相がずらされている。
【００２７】
ロータ７０は、ステータアセンブリ６０の中心孔に収納されている。ロータ７０も円筒状をなし、複数の磁極を持つロータマグネット７１と、樹脂７２と、雌ねじ７３とで構成されている。ロータ７０の外周面に、複数の磁極を持つロータマグネット７１が配置され、これらがステータアセンブリ６０の極歯と対向している。ロータ７０の中心孔の内周面には、雌ねじ７３が取付けられている。
【００２８】
円筒状のステータアセンブリ６０の後端６０ｂ側には、ステータアセンブリ６０の中心孔を封止するエンドプレート９０が配置されている。エンドプレート９０は、ステータアセンブリ６０のヨーク支持部材６７を形成した樹脂６８で構成され、ステータアセンブリ６０と一体になっている。エンドプレート９０は、ヨーク支持部材６７を形成するのと同じ射出成形工程で形成されている。
【００２９】
エンドプレート９０のロータ７０側の面には、凹部９１が形成され、凹部９１には、玉軸受９２が取付けられている。玉軸受９２はロータ７０を回転自在に支持している。
【００３０】
ロータ７０の中心孔に、棒状の出力軸８０の後端８０ｂ側が挿入されている。出力軸８０の後端８０ｂ側には、雄ねじ８１が形成され、雄ねじ８１がロータ７０に取付けられた雌ねじ７３と螺合している。出力軸８０の先端８０ａ側には、ストップピン８２が突出して形成されている。
【００３１】
ステータアセンブリ６０の先端６０ａ側には、ステータアセンブリ６０に固定された円筒状のフロント部１００が設けられている。フロント部１００は、ヨーク支持部材６７と同じ射出形成工程で形成され、樹脂６８で構成されている。フロント部１００の内径は、円筒状のステータアセンブリ６０の内径よりも大きく、フロント部１００の内周面には、中空型の玉軸受１０１が嵌入されている。玉軸受１０１は、ロータ７０を回転自在に支持し、さらに、その中心には、出力軸８０が移動自在に挿通され、出力軸８０の先端８０ａ側が、フロント部１００から突出している。
【００３２】
ステータアセンブリ６０の先端６０ａ側には、ハウジング１１０が被せられ、ている。ハウジング１１０には、中心孔１１１が出力軸８０を移動自在に支持しており、その中心孔１１１から出力軸８０の先端８０ａが突出し、ハウジング１１０が、フロント部１００の外周面と玉軸受１０１の先端側、つまり、出力軸８０の先端８０ａを向く面とを、封止している。ハウジング１１０の内周面には、出力軸８０の長手方向に沿う溝１１２が形成され、ストップピン８２が溝１１２をガイドとして移動する。これらにより、ロータ７０が回転すると、出力軸８０が軸方向、つまり、長手方向に直線運動する。
【００３３】
次に、図２を参照しつつ、リニアアクチュエータの製造方法を、検査工程を含めて説明する。
図２は、リニアアクチュエータの製造方法を示すフローチャートである。
図１のリニアアクチュエータを製造する場合には、図２のステータ製造工程Ｐ１によって、ステータアセンブリ６０と、エンドプレート９０と、フロント部１００とを形成する。
【００３４】
このステータ製造工程Ｐ１では、巻線６１が巻回されたボビン６２を挟んだ状態のステータヨーク６３ａ，６３ｂと、巻線６４が巻回されたボビン６５を挟んだ状態のステータヨーク６６ａ，６６ｂとを金型の所定位置にセットし、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）の樹脂６８の射出成形を行う。この射出成形により、巻線６１，６４が巻回されたボビン６２，６５及びステータヨーク６３ａ，６３ｂ，６６ａ，６６ｂが、樹脂６８によって不可分一体に支持され、ステータアセンブリ６０が形成される。これと同時に、ステータアセンブリ６０に固定されたエンドプレート９０と、ステータアセンブリ６０から冠状に突出した円筒形のフロント部１００が形成される。
【００３５】
ロータ製造工程Ｐ２では、複数のロータマグネット７１と、雌ねじ７３と、マグネットストッパ７４とを金型の所定の位置にセットし、ＰＢＴ等の樹脂７２の射出成形を行う。ロータマグネット７１は、マグネットストッパ７４により、位置決めされ、円筒状のロータ７０が形成される。
【００３６】
ステータ製造工程Ｐ１及びロータ製造工程Ｐ２の後に、モータ組立工程Ｐ３を行う。モータ組立工程Ｐ３は、ロータ収納工程とモータ製造工程とから成る。ロータ収納工程では、ロータマグネット７１に複数の磁極を着磁した後、エンドプレート９０の凹部９１に玉軸受９２を嵌入させる。そして、円筒状のロータ７０をステータアセンブリ６０の中心孔に収納する。モータ製造工程では、玉軸受１０１をフロント部１００に嵌入させる。これにより、ロータ７０が玉軸受９２，１０１により、回転自在に支持された状態になる。即ち、出力軸８０が組込まれていない、モータが形成されることになる。
【００３７】
モータ組立工程Ｐ３が終了した後、モータ特性評価工程Ｐ４において、巻線６１，６４に電流を流し、ステータヨーク６３ａ，６３ｂ，６６ａ，６６ｂを励磁し、ロータ７０をステータアセンブリ６０に対して回転させる。そして、ロータ７０が回転することにより発生する音から、ロータ７０の回転特性を評価する。異常音が発生するものは不良品となり、例えば分解した後に再度モータ製造工程へ送られ、ロータ７０を交換する等の処理が、行われる。
【００３８】
モータ特性評価工程Ｐ４の後の出力軸取付工程Ｐ５により、雄ねじ８１が後端８０ｂ側に形成された出力軸８０の後端８０ｂ側を、玉軸受１０１の中心孔に挿通させ、出力軸８０の後端８０ｂ側をロータ７０の中心孔に収納する。このとき、出力軸８０を回転させることにより、雌ねじ７３に雄ねじ８１が螺合する。このようにして出力軸８０を取付けた後、ハウジング取付工程Ｐ６により、ハウジング１１０をステータアセンブリ６０に取付ける。ハウジング１１０を取付ける際には、ステータアセンブリ６０の先端６０ａ側に、溶接等で取付け金具１１３を取付けておき、ハウジング１１０をステータアセンブリ６０の先端６０ａに当接した状態で取付金具１１３を折り曲げ、ハウジング１１０を係止させる。以上により、リニアアクチュエータが完成する。
【００３９】
以上のような本実施形態のリニアアクチュエータでは、以下のような効果を奏する。
（１） ステータアセンブリ６０、フロント部１００、エンドプレート９０を同じ射出工程で形成するので、ステータアセンブリ６０の中心軸に玉軸受９２、玉軸受１０１の中心を精度よく一致させることができる。
（２） エンドプレート９０の凹部９１に玉軸受９２を嵌入し、ロータ７０をステータアセンブリ６０の中心孔に収納し、玉軸受１０１をフロント部１００に取付けると、出力軸８０を持たないモータが実現できる。この状態でロータ７０を回転させれば、出力軸８０のないモータとしてロータ７０を回転させることができる。よって、出力軸８０があることによって生じる音が混じらないので、ロータ７０とステータアセンブリ６０との間の干渉音のみを聴取することができ、ロータ７０の回転特性を感度よく、評価することができる。
【００４０】
（３） 出力軸８０を持たない状態でロータ７０を回転させることができるので、従来のように出力軸８０の移動距離によって制限されることなく、連続的にロータ７０を回転させることができる。そのため、ロータ７０の回転特性の評価がやりやすくなる。
（４） 出力軸８０を取付けない状態でロータ７０の回転特性を評価できるので、完成品に成る前に不具合を早く発見できる。不具合が発見された場合でも、例えばロータ７０を取替える等の処理が採れるので、すべての部品を無駄にすることを防止できる。
【００４１】
［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態に係るリニアアクチュエータを示す断面図であり、図１中の要素と共通する要素には共通の符号を付している。
【００４２】
このリニアアクチュエータは、第１の実施形態のエンドプレート９０をエンドプレート１２０に変換し、玉軸受９２を削減したものである。
エンドプレート１２０は、ステータアセンブリ６０のヨーク支持部材６７を形成した樹脂６８で構成され、ヨーク支持部材６７を形成する射出成形工程で製造されたものである。
【００４３】
エンドプレート１２０には、ステータアセンブリ６０の中心孔に同軸の凹部１２１が形成され、該凹部１２１がロータ７０を回転自在に支持している。他の構成は、第１の実施形態のリニアアクチュエータと同じである。
【００４４】
このような本実施形態のリニアアクチュエータでは、エンドプレート１２０の凹部１２１がロータ７０を回転自在に支持するので、第１の実施形態の玉軸受９２が不要になり、部品点数を削減できる。なお、凹部１２１の中心は、エンドプレート１２０をヨーク支持部材６７を形成する射出成形で形成することで、ステータアセンブリ６０の中心に精度高く一致させることが可能であり、リニアアクチュエータの精度は、第１の実施形態と同様である。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば、第１の実施形態及び第２の実施形態で用いた玉軸受１０１は、滑り軸受に変更してもよい。また、ロータ製造工程とステータ製造工程とは、いずれが先に行われてもよい。また、ロータ７０のステータアセンブリ６０に対する回転特性は、音で評価するばかりでなく、他の方法で評価してもよい。この場合でも、出力軸８０が取付けられない状態であれば、ロータ７０の純粋な回転特性が得られる。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、ステータアセンブリとロータとエンドプレートとフロント部とフロント軸受と出力軸とを備え、エンドプレート及びフロント部は、ステータ支持部材を形成する射出成形によって形成したので、ロータの軸とステータアセンブリの軸とを精度高く一致させることができる。また、ロータがエンドプレートとフロント部に取付けられたフロント軸受とによって回転自在に支持されるので、出力軸のない状態でロータの回転特性等が評価できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るリニアアクチュエータを示す断面図である。
【図２】リニアアクチュエータの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るリニアアクチュエータを示す断面図である。
【図４】従来のリニアアクチュエータを示す断面図である。
【符号の説明】
６０ ステータアセンブリ
６１，６４ 巻線
６３ａ，６３ｂ，６６ａ，６６ｂ ステータヨーク
６７ ヨーク支持部材
６８ 樹脂
７０ ロータ
７１ ロータマグネット
７３ 雌ねじ
８０ 出力軸
８１ 雄ねじ
９０，１２０ エンドプレート
９２，１０１ 玉軸受
１００ フロント部
Claims (8)
- 複数の巻線と該各巻線によって励磁される極歯群を持つ複数のステータヨークと樹脂の射出成形により形成されて該複数の巻線及び複数のステータヨークを不可分一体に支持するヨーク支持部材とを含み、中心孔を持つ筒状をなし、該極歯群が中心孔の内周面に配列されたステータアセンブリと、
円筒状をなして前記ステータアセンブリの中心孔に収容され、外周面には前記極歯群に所定の隙間を持って対向するマグネットが配置され、内周面には螺旋状の雌ねじが配置されたロータと、
前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの後端側で円筒状の前記ロータの後端側を回転自在に支持するエンドプレートと、
前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの先端側から突出すると共に該ステータアセンブリに同軸の円筒状をなし、内径が該ステータアセンブリの中心孔の内径よりも大きなフロント部と、
前記フロント部の内周に着脱自在に取付けられ、前記ロータの先端側を回転自在に支持するフロント軸受と、
棒状をなし、後端側の外周面には雄ねじが形成され、前記フロント軸受の中心孔を貫通して該後端側が前記ロータの中心孔に収納され、該雄ねじが前記雌ねじと螺合し、該先端側に回転を制御するストップピンを配した出力軸と、
前記フロント部の先端で前記出力軸を案内するハウジングと、
を備えることを特徴とするリニアアクチュエータ。 - 前記エンドプレートは凹部を備え、該凹部に取付けられ、前記ロータの後端側を回転自在に支持するエンド軸受をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
- 前記エンドプレートは凹部を備え、該凹部が前記ロータの後端側を回転自在に支持してなることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータ。
- 樹脂の射出成形により、複数の巻線と該各巻線によって励磁される極歯群を持つ複数のステータヨークとを不可分一体に支持する筒状をなし、該極歯群が中心孔の内周面に配列されたステータアセンブリと、該ステータアセンブリの後端側に固定されて前記ステータアセンブリの中心孔の少なくとも一部を塞ぐように配置されたエンドプレートと、前記筒状のステータアセンブリの先端側から冠状に突出した該ステータアセンブリに同軸の円筒状で、その内径が該ステータアセンブリの内径よりも大きいフロント部とを形成し、前記樹脂にて前記ステータアセンブリと前記エンドプレートと前記フロント部を同時に一体成形するステータ製造工程と、
円筒状をなし、外周面には前記極歯群と所定の隙間を持って対向するマグネットが配置され、内周面は螺旋状の雌ねじが配置されたロータを形成するロータ製造工程と、
前記ロータを前記ステータアセンブリの中心孔に収納するロータ収納工程と、
フロント軸受を前記フロント部の内周面に嵌合させ、該フロント軸受及び前記エンドプレートにより、前記ロータを回転自在に支持させるモータ製造工程と、
前記モータ製造工程の後に、棒状をなし、後端側の外周面には雄ねじが形成された出力軸を、その後端側から前記フロント軸受の中心孔を貫通させて前記雌ねじに該雄ねじを螺合させ、前記ロータの回転に応じて該出力軸を直線的に移動可能にさせる出力軸取付工程と、
前記フロント部の先端で前記出力軸を案内するハウジングを取付けるハウジング取付工程と、
を行うことを特徴とするリニアアクチュエータの製造方法。 - 前記モータ製造工程と前記出力軸取付工程との間に、前記極歯群を励磁して前記ステータアセンブリに収納された前記ロータを回転させ、該ステータアセンブリと該ロータとの間の回転特性を評価するモータ特性評価工程を、実施することを特徴とする請求項４に記載のリニアアクチュエータの製造方法。
- 前記モータ特性評価工程は、前記ロータが回転するときに発生する音に基づいて前記回転特性を評価することを特徴とする請求項５に記載のリニアアクチュエータの製造方法。
- 前記ロータ収納工程の前に、前記エンドプレートに前記ロータの後端側を回転自在に支持するための軸受を取付けておくことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のリニアアクチュエータの製造方法。
- 複数の巻線と該各巻線によって励磁される極歯群を持つ複数のステータヨークと樹脂の射出成形により形成されて該複数の巻線及び複数のステータヨークを不可分一体に支持するヨーク支持部材とを含み、中心孔を持つ筒状をなし、該極歯群が中心孔の内周面に配列されたステータアセンブリと、円筒状をなし、外周面には前記極歯群に所定の隙間を持って対向するマグネットが配置され、内周面は螺旋状の雌ねじが配置され、前記ステータアセンブリの中心孔に収容されたロータと、前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの後端側で円筒状の前記ロータの後端側を回転自在に支持するエンドプレートと、前記樹脂の射出成形により前記ヨーク支持部材と一体に形成され、前記筒状のステータアセンブリの先端側から突出すると共に該ステータアセンブリに同軸の円筒状をなし、内径が該ステータアセンブリの中心孔の内径よりも大きなフロント部と、前記フロント部に着脱自在に取付けられ、前記ロータの先端側を回転自在に支持するフロント軸受と、棒状をなし、後端側の外周面には雄ねじが形成され、前記フロント軸受の中心孔を貫通して該後端側が前記ロータの中心孔に収納され、該雄ねじが前記雌ねじと螺合した出力軸とを、備えるリニアアクチュエータの検査方法において、
前記ステータアセンブリの中心孔に前記ロータが収容されると共に前記フロント軸受が前記フロント部に取付けられ、且つ、前記出力軸の後端側が前記ロータの中心孔に収納されていない状態で、前記巻線により前記極歯群を励磁して前記ロータを回転させるロータ回転処理と、
前記ロータを回転させることにより発生する音に基づき、前記ステータアセンブリに対する前記ロータの回転特性を評価するモータ特性評価処理と、を行うことを特徴とするリニアアクチュエータの検査方法。
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