JP5046094B2

JP5046094B2 - Linear actuator

Info

Publication number: JP5046094B2
Application number: JP2007003378A
Authority: JP
Inventors: 譲鈴木; 将人秦; 和夫村松
Original assignee: Minebea Motor Manufacturing Corp
Current assignee: Minebea Motor Manufacturing Corp
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2027-01-11
Also published as: JP2008172921A

Description

本発明は、ステッピングモータによりロータの回転運動を出力軸の軸方向の直線運動に変換して出力する、リニアアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to a linear actuator that converts a rotary motion of a rotor into a linear motion in an axial direction of an output shaft by a stepping motor and outputs the linear motion.

従来、ステッピングモータは制御性の良さから各種ＡＶ（オーディオ・ビジュアル）機器や各種ＯＡ（オフィス・オートメーション）機器等に用いられているが、特にＰＭ（ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔ）型ステッピングモータは低価格なことから、近年、その構造を部分的に用いて、ロータの回転運動を出力軸の軸方向の直線運動に変換したアクチュエータとしても利用されている。このアクチュエータは、例えば、車輌用ヘッドライトの光軸調整装置やガス流量制御弁等に使用されている。このようなアクチュエータの一例として、図６に示される構造のリニアアクチュエータがある（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, stepping motors have been used for various AV (audio / visual) devices and various OA (office automation) devices because of their good controllability. Especially, PM (permanent magnet) stepping motors are inexpensive. In recent years, the structure is partially used, and it is also used as an actuator in which the rotational motion of the rotor is converted into a linear motion in the axial direction of the output shaft. This actuator is used, for example, in an optical axis adjustment device for a vehicle headlight, a gas flow rate control valve, or the like. As an example of such an actuator, there is a linear actuator having a structure shown in FIG. 6 (see, for example, Patent Document 1).

このリニアアクチュエータは、図６に断面図で示されるように、ステッピングモータを応用した構造を有しており、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の回転運動が直線運動に変換されて直線運動する出力軸８０とを備えている。
ステータアセンブリ６０の内部には、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が構成されている。又、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、もう１つのステータ６６が構成されている。そして、各ステータヨーク６３ａ、６３ｂには、複数の櫛歯状の極歯が形成され、交互に極歯が噛み合わされている。同様に、各ステータヨーク６６ａ、６６ｂにも、複数の櫛歯状の極歯が形成され、交互に極歯が噛み合わされている。そして、２つのステータ６３、６６が背中合わせに密着することで、２相のステータアセンブリ６０が構成されている。
又、ロータ７０は、表面に多極着磁されたロータマグネット７１と、樹脂製のロータ芯材７２と、雌ねじ７３とで構成され、ステータアセンブリ６０の内側に回転可能に収納されている。そして、ロータマグネット７１の外周には、所定のギャップを介して、２つのステータ６３、６６の極歯が対向配置されている。 As shown in a sectional view in FIG. 6, this linear actuator has a structure to which a stepping motor is applied, and includes a stator assembly 60, a rotor 70 that rotates with respect to the stator assembly 60, and rotation of the rotor 70. An output shaft 80 that linearly moves by converting the motion into a linear motion is provided.
Inside the stator assembly 60, one stator 63 is constituted by stator yokes 63a and 63b facing each other with a bobbin 62 around which a winding 61 is wound. Further, another stator 66 is constituted by the stator yokes 66a and 66b facing each other with the bobbin 65 around which the winding 64 is wound. Each stator yoke 63a, 63b is formed with a plurality of comb-like pole teeth, and the pole teeth are alternately meshed. Similarly, a plurality of comb-like pole teeth are formed on each stator yoke 66a, 66b, and the pole teeth are alternately meshed. The two stators 63 and 66 are brought into close contact with each other to form a two-phase stator assembly 60.
The rotor 70 includes a rotor magnet 71 magnetized on the surface, a resin rotor core material 72, and a female screw 73. The rotor 70 is rotatably housed inside the stator assembly 60. Then, on the outer periphery of the rotor magnet 71, the pole teeth of the two stators 63 and 66 are arranged to face each other through a predetermined gap.

ステータアセンブリ６０の後端６０ｂ側には、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、樹脂６８によって射出成形する際に、ヨーク支持部材６７と同時に成形されるものである。又、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が回転可能となるように、ロータ芯材７２を軸支している。そして、ロータ７０の中心孔に、出力軸８０の後端８０ｂ側が挿入され、出力軸８０の後端８０ｂ側に形成された雄ねじ８１が、ロータ７０に取付けられた雌ねじ７３と螺合している。一方、出力軸８０の先端８０ａ側には、ストップピン８２が、軸方向と直交する方向に突設されている。 An end plate 90 is disposed on the rear end 60 b side of the stator assembly 60. The end plate 90 is formed simultaneously with the yoke support member 67 when the yoke support member 67 of the stator assembly 60 is injection-molded with the resin 68. Further, a recess 91 is formed on the surface of the end plate 90 on the rotor 70 side, and a ball bearing 92 is attached to the recess 91. The ball bearing 92 pivotally supports the rotor core material 72 so that the rotor 70 can rotate. Then, the rear end 80 b side of the output shaft 80 is inserted into the center hole of the rotor 70, and the male screw 81 formed on the rear end 80 b side of the output shaft 80 is screwed with the female screw 73 attached to the rotor 70. . On the other hand, a stop pin 82 protrudes in a direction orthogonal to the axial direction on the tip 80a side of the output shaft 80.

更に、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、ステータアセンブリ６０のヨーク支持部材６７を樹脂６８によって射出成形する際に、ヨーク支持部材６７と同時に成形されるものである。そして、フロント部１００の内周面には、玉軸受１０１が嵌入され、ロータ７０が回転可能となるように、ロータ芯材７２は玉軸受１０１によっても軸支されている。 Further, a cylindrical front portion 100 fixed to the stator assembly 60 is provided on the front end 60 a side of the stator assembly 60. The front portion 100 is formed simultaneously with the yoke support member 67 when the yoke support member 67 of the stator assembly 60 is injection-molded with the resin 68. And the ball bearing 101 is inserted in the internal peripheral surface of the front part 100, and the rotor core material 72 is also pivotally supported by the ball bearing 101 so that the rotor 70 can rotate.

又、ステータアセンブリ６０の先端６０ａ側には、ハウジング１１０が取付けられており、ハウジング１１０の中心孔１１１から、出力軸８０の先端８０ａが突出している。そして、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、溝１１２にストップピン８２が収納されている。従って、ロータ７０が回転すると、溝１１２によってストップピン８２の回転が規制されるため、出力軸８０が溝１１２をガイドとして軸方向に直線運動する。
なお、以上の構造において、玉軸受１０１は出力軸８０をロータに通さない状態で、フロント部１００に取付けることができることから、出力軸８０の未装着状態で、ロータ７０の回転特性を評価することが可能である。 A housing 110 is attached to the front end 60 a side of the stator assembly 60, and a front end 80 a of the output shaft 80 protrudes from the center hole 111 of the housing 110. A groove 112 along the longitudinal direction of the output shaft 80 is formed on the inner peripheral surface of the housing 110, and the stop pin 82 is accommodated in the groove 112. Therefore, when the rotor 70 rotates, the rotation of the stop pin 82 is restricted by the groove 112, so that the output shaft 80 linearly moves in the axial direction using the groove 112 as a guide.
In the above structure, since the ball bearing 101 can be attached to the front portion 100 without passing the output shaft 80 through the rotor, the rotational characteristics of the rotor 70 can be evaluated with the output shaft 80 not attached. Is possible.

特開２００４−２６０９５０号公報JP 2004-260950 A

さて、図６に示される従来のアクチュエータにおいては、ハウジング１１０の中心孔１１１において、出力軸８０が移動自在に支持される構成のため、ハウジング１１０の中心孔１１１の中心位置を、ステータアセンブリ６０の中心に一致させる必要がある。この際、互いに別部品であるハウジング１１０と、ステータアセンブリ６０とが、ステータアセンブリ６０の先端６０ａ側で固定される構成のため、ハウジング１１０の中心孔１１１の中心位置を、ステータアセンブリ６０の中心に一致させることが難しく、ハウジング１１０の中心と、ステータアセンブリ６０の中心が一致しない場合、出力軸８０が本来の直線運動方向に対して傾いた状態で、直線運動してしまうという問題が生じる。 In the conventional actuator shown in FIG. 6, since the output shaft 80 is movably supported in the center hole 111 of the housing 110, the center position of the center hole 111 of the housing 110 is set to the position of the stator assembly 60. Need to match the center. At this time, since the housing 110 and the stator assembly 60 which are separate parts are fixed on the front end 60 a side of the stator assembly 60, the center position of the center hole 111 of the housing 110 is set to the center of the stator assembly 60. It is difficult to match, and when the center of the housing 110 and the center of the stator assembly 60 do not match, there arises a problem that the output shaft 80 linearly moves while being inclined with respect to the original linear movement direction.

又、アクチュエータの小型化の要求に対して、従来のアクチュエータ構造では、ステータアセンブリ６０の外径が小径化すると、ロータ７０（ロータマグネット７１）の外径も小径となり、ロータマグネット７１の外径が小径化するとモータのトルクが著しく低下してしまうことから、アクチュエータの小型化が難しいという問題がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、出力軸の傾きが生じることなく、作動精度の高いリニアアクチュエータを得ると共に、その小型化を促進することにある。 Further, in response to a request for downsizing the actuator, in the conventional actuator structure, when the outer diameter of the stator assembly 60 is reduced, the outer diameter of the rotor 70 (rotor magnet 71) is also reduced, and the outer diameter of the rotor magnet 71 is reduced. When the diameter is reduced, the torque of the motor is remarkably reduced, and there is a problem that it is difficult to reduce the size of the actuator.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to obtain a linear actuator with high operation accuracy without causing an inclination of an output shaft and to promote miniaturization thereof.

上記課題を解決するために、本発明のリニアアクチュエータは、ロータの回転運動が直線運動に変換されて軸方向に駆動される出力軸を備えるリニアアクチュエータであって、ステータユニットと前記ロータとが有底筒状のケースに収容された状態で、モータとしての主要構成を全て具備するモータ部が構成されることで、出力軸がない状態でロータの回転特性を評価することができ、リニアアクチュエータの作動精度を安定させるものである。
又、前記ステータユニットの貫通孔の壁面には、軸方向へと延びて少なくともその一端が前記貫通孔の端部に開放された溝が形成され、前記出力軸の前記溝と重合する位置には、軸方向と直交するようにピンが突設され、該ピンが、一方のステータユニットの貫通孔の溝に収容された状態で、前記出力軸が前記ロータの中心部に組み込まれる。従って、ステータユニットと出力軸との中心が確実に一致し、出力軸の直線運動方向に対する出力軸の傾きが生じることを回避し、作動精度の高いリニアアクチュエータを構成することができる。
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。なお、各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。よって、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。 In order to solve the above-described problems, a linear actuator of the present invention is a linear actuator including an output shaft that is driven in the axial direction by converting the rotational motion of a rotor into a linear motion, and includes a stator unit and the rotor. The motor part having all the main components as a motor is housed in the bottom cylindrical case so that the rotational characteristics of the rotor can be evaluated without the output shaft. It stabilizes the operation accuracy.
Further, the wall surface of the through hole of the stator unit is formed with a groove that extends in the axial direction and at least one end of which is opened at the end of the through hole. A pin is protruded so as to be orthogonal to the axial direction, and the output shaft is incorporated into the central portion of the rotor in a state where the pin is accommodated in the groove of the through hole of one stator unit. Therefore, the center of the stator unit and the output shaft can be surely matched, and the output shaft can be prevented from being inclined with respect to the linear motion direction of the output shaft, and a linear actuator with high operating accuracy can be configured.
(Aspect of the Invention)
The following aspects of the present invention exemplify the configuration of the present invention, and will be described separately for easy understanding of various configurations of the present invention. Each item does not limit the technical scope of the present invention. Therefore, the technical aspects of the present invention also apply to those in which some of the constituent elements in each section are replaced, deleted, or other constituent elements are added while referring to the best mode for carrying out the invention. It can be included in the range.

（１）ロータの回転運動が直線運動に変換されて軸方向に駆動される出力軸を備えるリニアアクチュエータであって、
前記ロータは、外周にロータマグネットが配されると共に、中心部には該ロータの回転運動を前記出力軸の直線運動に変換する変換部を備え、
前記ロータの両端には、コイルを巻回したボビンの収容部と、該ボビンの収容部の中央を軸方向に貫通する貫通孔と、前記収容部と軸方向に隣接する位置に円筒状に配置された複数の極歯によって形成される円筒状の空間とを含み、該円筒状の空間に前記ロータが回転自在に収容される一対のステータユニットが配置され、
前記ステータユニットは樹脂にて一体整形され、前記樹脂にて前記複数の極歯が覆われると共に前記ステータユニットの中央には前記貫通孔を備えるボス部が形成され、
該ボス部と前記ロータとに嵌合する軸受にて、前記ロータが回転自在に支持され、
前記ステータユニットと前記ロータとが有底筒状のケースに収容された状態で、モータとしての主要構成を全て具備するモータ部が構成され、
なおかつ、前記ステータユニットの貫通孔の壁面には、軸方向へと延びて少なくともその一端が前記貫通孔の端部に開放された溝が形成され、前記出力軸の前記溝と重合する位置には、軸方向と直交するようにピンが突設され、
該ピンが、一方のステータユニットの貫通孔の溝に収容された状態で、前記出力軸が前記ロータの中心部に組み込まれてなるリニアアクチュエータ（請求項１）。 (1) A linear actuator having an output shaft that is driven in the axial direction by converting the rotational motion of the rotor into a linear motion,
The rotor has a rotor magnet arranged on the outer periphery, and a conversion unit that converts the rotational motion of the rotor into linear motion of the output shaft at the center,
At both ends of the rotor, a bobbin housing portion around which a coil is wound, a through-hole penetrating the center of the bobbin housing portion in the axial direction, and a cylindrical shape disposed at a position adjacent to the housing portion in the axial direction And a pair of stator units in which the rotor is rotatably accommodated in the cylindrical space, and a cylindrical space formed by a plurality of pole teeth.
The stator unit is integrally formed with resin, the plurality of pole teeth are covered with the resin, and a boss portion having the through hole is formed at the center of the stator unit,
The bearing is fitted to the boss portion and the rotor, and the rotor is rotatably supported.
In a state where the stator unit and the rotor are accommodated in a bottomed cylindrical case, a motor unit including all the main components as a motor is configured,
In addition, the wall surface of the through hole of the stator unit is formed with a groove that extends in the axial direction and at least one end of which is opened at the end of the through hole, and is overlapped with the groove of the output shaft. A pin is projected so as to be orthogonal to the axial direction,
A linear actuator in which the output shaft is incorporated in a central portion of the rotor in a state where the pin is accommodated in a groove of a through hole of one stator unit (Claim 1).

本項に記載のリニアアクチュエータは、ロータの両端にステータユニットが各々配設された構成のため、ロータ径を略ステータ径まで拡大することができ、その結果として、モータトルクを低下させることなくアクチュエータの小型化を図ることができる。又、ピン及びステータユニットの貫通孔の壁面に形成された溝は、出力軸の回転止めとして機能するものであるが、かかるピン及び溝がステータユニットの内部（貫通孔）と一体的に構成することから、ステータユニットと出力軸との中心が確実に一致する。よって、出力軸の直線運動方向に対する出力軸の傾きが生じることを回避し、作動精度の高いリニアアクチュエータを構成することができる。
又、前記ステータユニットは樹脂にて一体整形され、前記樹脂にて前記複数の極歯が覆われると共に前記ステータユニットの中央には前記貫通孔を備えるボス部が形成される、すなわち、樹脂モールドによって、複数の極歯とボス部とを一体成形することで、必要な形状を容易に得ることが可能となる。
しかも、ボス部とロータとに嵌合する軸受にて、ロータが回転自在に支持され、ステータユニットとロータとが有底筒状のケースに収容された状態で、モータとしての主要構成を全て具備するモータ部が構成されることから、出力軸が組み込まれていない状態でロータの回転特性を評価することができ、リニアアクチュエータの作動精度を安定させることができる。 Since the linear actuator described in this section has a configuration in which the stator units are respectively disposed at both ends of the rotor, the rotor diameter can be expanded to substantially the stator diameter, and as a result, the actuator can be achieved without reducing the motor torque. Can be miniaturized. Further, the groove formed in the wall surface of the pin and the through hole of the stator unit functions as a rotation stopper for the output shaft, and the pin and the groove are configured integrally with the inside (through hole) of the stator unit. For this reason, the center of the stator unit and the output shaft are surely aligned. Therefore, it is possible to avoid a tilt of the output shaft with respect to the linear motion direction of the output shaft and to configure a linear actuator with high operation accuracy.
The stator unit is integrally formed with resin, and the plurality of pole teeth are covered with the resin, and a boss portion having the through hole is formed at the center of the stator unit. The required shape can be easily obtained by integrally molding the plurality of pole teeth and the boss portion.
In addition, the bearing is fitted to the boss portion and the rotor so that the rotor is rotatably supported, and the stator unit and the rotor are housed in a bottomed cylindrical case and have all the main components as a motor. Since the motor unit is configured, the rotational characteristics of the rotor can be evaluated in a state where the output shaft is not incorporated, and the operation accuracy of the linear actuator can be stabilized.

（２）前記出力軸が前記ロータの中心部に組み込まれ、前記ピンが前記ステータユニットの貫通孔に形成された溝に収容された状態で、前記貫通孔の先端に装着され、前記出力軸を軸方向に摺動案内する円筒状の軸受を備えることを特徴とするリニアアクチュエータ（請求項２）。
本項に記載のリニアアクチュエータは、出力軸がロータの中心部に組み込まれ、ピンが、ステータユニットの貫通孔に形成された溝に収容された状態で、円筒状の軸受によってステータユニットの貫通孔に形成された溝の先端が閉じられる。そして、溝からのピンの脱落が阻止されると共に、出力軸が円筒状の軸受によって確実に摺動案内される。 (2) The output shaft is assembled at the center of the rotor, and the pin is received in a groove formed in the through hole of the stator unit. A linear actuator comprising a cylindrical bearing for sliding and guiding in an axial direction (Claim 2).
In the linear actuator described in this section, the output shaft is incorporated in the center of the rotor, and the pin is accommodated in the groove formed in the through hole of the stator unit. The tip of the groove formed in the is closed. The pin is prevented from dropping from the groove, and the output shaft is reliably slid and guided by the cylindrical bearing.

（３）前記有底筒状のケースの開放端が、前記出力軸の貫通孔を備える蓋によって塞がれてなるリニアアクチュエータ（請求項３）。
本項に記載のリニアアクチュエータは、有底筒状のケースの開放端が、出力軸の貫通孔を備える蓋によって塞がれることで、出力軸の直線運動が阻害されること無く、有底筒状のケース内部にステータユニットとロータとが密閉される。 (3) A linear actuator in which an open end of the bottomed cylindrical case is closed by a lid having a through hole of the output shaft (claim 3).
In the linear actuator described in this section, the open end of the bottomed cylindrical case is closed by a lid having a through hole of the output shaft, so that the linear motion of the output shaft is not hindered. The stator unit and the rotor are hermetically sealed inside the case.

（４）前記ロータユニットの両端に配設された一対のステータユニットが、同一構造であるリニアアクチュエータ（請求項４）。
本項に記載のリニアアクチュエータは、一対のステータユニットは同一構造となっていることから、部品の共通化が図られ、部品点数の増加を回避することができる。 ( 4 ) A linear actuator in which a pair of stator units disposed at both ends of the rotor unit have the same structure (claim 4 ).
In the linear actuator described in this section, since the pair of stator units have the same structure, the parts can be shared, and an increase in the number of parts can be avoided.

本発明はこのように構成したので、出力軸の傾きが生じることなく、作動精度の高いリニアアクチュエータを得ると共に、その小型化を促進することが可能となる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to obtain a linear actuator with high operation accuracy without causing an inclination of the output shaft and to promote miniaturization thereof.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, parts that are the same as or correspond to those in the prior art are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータの断面図、図２は図１の平面図であり、図３は図１におけるステータの平面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図、図５は図４の底面図である。
本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータ１は、図１に示されるように、ステータアセンブリ２と、ステータアセンブリ２に対して回転運動するロータ３と、ロータ３の回転運動が直線運動に変換されることにより、軸方向へと移動する棒状の出力軸４と、ステータアセンブリ２及びロータ３を収容するケース５とを備えている。
又、ステータアセンブリ２は、ロータ３の軸方向の一方側に配置されたステータユニット２Ａと、ロータ３の軸方向の他方側に配置されたステータユニット２Ｂとからなるものであり、すなわち、ステータユニット２Ａ、２Ｂがロータ３の両端に各々配設された構造となっている。そして、ステータユニット２Ａ、２Ｂは、全くの同一構造である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view of the linear actuator according to the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of the stator in FIG. 1, and FIG. A sectional view and FIG. 5 is a bottom view of FIG.
As shown in FIG. 1, a linear actuator 1 according to an embodiment of the present invention includes a stator assembly 2, a rotor 3 that rotates with respect to the stator assembly 2, and the rotational motion of the rotor 3 is converted into linear motion. Thus, a rod-shaped output shaft 4 that moves in the axial direction and a case 5 that houses the stator assembly 2 and the rotor 3 are provided.
The stator assembly 2 includes a stator unit 2A disposed on one side of the rotor 3 in the axial direction and a stator unit 2B disposed on the other side of the rotor 3 in the axial direction. 2A and 2B are arranged at both ends of the rotor 3, respectively. And stator unit 2A, 2B is the completely same structure.

ロータ３は、多極着磁された円筒状のロータマグネット６が、樹脂製のロータ芯材８の外周に固定され、かつ、ロータ芯材８の中心部に、回転運動を直線運動に変換する変換部を構成する雌ねじ部７が設けられている。更に、ロータマグネット６の軸方向の両端面には、ロータマグネット６の欠け防止とバックヨークを兼ねたマグネットストッパー９が設けられている。又、ロータ芯材８の両端面には、ロータ３を回転自在に保持するための軸受１０、１０が装着されている。
ロータ芯材８はロータマグネット６とのインサートモールド時に形成され、インサートモールドに用いられる樹脂材料としては、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂が挙げられる。なお、雌ねじ部７はインサートモールド時にロータ芯材８の内周面に直接形成した構成であっても良く、あるいは、市販のナットを、インサートモールドによってロータ芯材８と一体成形したものであっても良い。 The rotor 3 has a multi-pole magnetized cylindrical rotor magnet 6 fixed to the outer periphery of a resin-made rotor core material 8 and converts rotational motion into linear motion at the center of the rotor core material 8. An internal thread portion 7 constituting the conversion portion is provided. Furthermore, magnet stoppers 9 that serve as both a back yoke and a prevention of chipping of the rotor magnet 6 are provided on both end surfaces of the rotor magnet 6 in the axial direction. Further, bearings 10 and 10 for rotatably holding the rotor 3 are mounted on both end surfaces of the rotor core member 8.
The rotor core material 8 is formed at the time of insert molding with the rotor magnet 6, and examples of the resin material used for the insert mold include PBT (polybutylene terephthalate) resin. The internal thread portion 7 may be formed directly on the inner peripheral surface of the rotor core 8 during insert molding, or a commercially available nut is integrally formed with the rotor core 8 by insert molding. Also good.

又、出力軸４の一方側端部から所定の範囲の外周面には、雄ねじ４ａが形成されている。そして、出力軸４の雄ねじ４ａとロータ３の雌ねじ部７とで、ロータ３の回転運動を直線運動に変換する変換部が構成されている。従って、出力軸４の雄ねじ４ａの設置範囲は、出力軸４に求められる直線運動のストロークに基づき定められる。
更に出力軸４の中間部には、軸方向と直交するピン１１が突設されている。ピン１１は、出力軸４に形成された穴に圧入されることによって、出力軸４を貫通した状態で（すなわち、ピン１１はその両側が出力軸４の外周から突出するように）固定されている。なお、ピン１１は、後述するステータユニット２Ａの溝１８ｄと重合する位置に設けられている。 A male screw 4a is formed on the outer peripheral surface within a predetermined range from one end of the output shaft 4. The male screw 4a of the output shaft 4 and the female screw part 7 of the rotor 3 constitute a conversion part that converts the rotational motion of the rotor 3 into a linear motion. Therefore, the installation range of the male screw 4 a of the output shaft 4 is determined based on the stroke of the linear motion required for the output shaft 4.
Further, a pin 11 that is orthogonal to the axial direction protrudes from an intermediate portion of the output shaft 4. The pin 11 is fixed in a state of penetrating the output shaft 4 by being press-fitted into a hole formed in the output shaft 4 (that is, the pin 11 protrudes from the outer periphery of the output shaft 4). Yes. In addition, the pin 11 is provided in the position which overlaps with the groove | channel 18d of the stator unit 2A mentioned later.

ステータユニット２Ａは、図４に示されるように、ボビン１２に所定のターン数を巻回したコイル１３と、コイル１３の外周を覆うカバーリング１４と、内ヨーク１５と、外ヨーク１６とから構成されており、図４に示されるように、ボビン１２の収容部Ｓｂと、ボビン１２の収容部Ｓｂの中央を軸方向に貫通する貫通孔１８ｅと、収容部Ｓｂと軸方向に隣接する位置に円筒状に配置された複数の極歯１５ｂ、１６ｂ（図１参照）によって形成される円筒状の空間Ｓｒとを含むものである。 As shown in FIG. 4, the stator unit 2 A includes a coil 13 having a predetermined number of turns wound around a bobbin 12, a cover ring 14 that covers the outer periphery of the coil 13, an inner yoke 15, and an outer yoke 16. As shown in FIG. 4, the housing portion Sb of the bobbin 12, the through hole 18 e passing through the center of the housing portion Sb of the bobbin 12 in the axial direction, and a position adjacent to the housing portion Sb in the axial direction. And a cylindrical space Sr formed by a plurality of pole teeth 15b and 16b (see FIG. 1) arranged in a cylindrical shape.

ボビン１２はコイル１３が巻回される巻芯部の両端にフランジが一体に形成され、一方のフランジには端子１２ａが一体に形成され、端子１２ａには端子ピン１７が植設されている。端子ピン１７は略Ｈ字の形状を有しており、端子ピン１７の一方側が端子１２ａに植設され、他方側が長短の端子ピン１７ａ、１７ｂとなっている。ここで、短い端子ピン１７ａは、コイル１３のリード部を絡げる端子ピンであり、長い端子ピン１７ｂは、給電用の端子ピンとして機能するものである。そして、短い端子ピン１７ａへとコイル１３のリード部が絡げられた後、プラズマ溶接にて接合されている。
なお、ボビン１２及びカバーリング１４は、例えば、液晶ポリマー等の樹脂材料にて形成される。 The bobbin 12 is integrally formed with flanges at both ends of a core portion around which the coil 13 is wound. A terminal 12a is integrally formed on one flange, and a terminal pin 17 is implanted in the terminal 12a. The terminal pin 17 has a substantially H shape, and one side of the terminal pin 17 is implanted in the terminal 12a, and the other side is long and short terminal pins 17a and 17b. Here, the short terminal pin 17a is a terminal pin that binds the lead portion of the coil 13, and the long terminal pin 17b functions as a power supply terminal pin. And after the lead part of the coil 13 is entangled with the short terminal pin 17a, it is joined by plasma welding.
The bobbin 12 and the cover ring 14 are formed of a resin material such as a liquid crystal polymer, for example.

コイル１３の外周を覆うカバーリング１４は、外周に端子カバー部１４ａが一体に形成されており、コイル１３の外周にカバーリング１４が装着された状態で、カバーリング１４の端子カバー部１４ａによって、ボビン１２の端子１２ａの上面及び両側面が覆われ、給電用の長い端子ピン１７ｂはカバーリング１４の端子カバー部１４ａの端部から突出する。一方、コイル１３のリード部を絡げた短い端子ピン１７ａは端子カバー部１４ａから突出しない構成となっている。端子カバー部１４ａの内周面に形成された溝１４ｂは、コイル１３のリード部を端子ピン１７ａに絡げる時の案内溝として機能すると共に、カバーリング１４装着時の損傷を防止するための逃げ溝として機能する。 The cover ring 14 covering the outer periphery of the coil 13 is integrally formed with a terminal cover portion 14a on the outer periphery. With the cover ring 14 attached to the outer periphery of the coil 13, the terminal cover portion 14a of the cover ring 14 The upper surface and both side surfaces of the terminal 12a of the bobbin 12 are covered, and the long terminal pin 17b for power supply projects from the end portion of the terminal cover portion 14a of the cover ring 14. On the other hand, the short terminal pin 17a entwined with the lead portion of the coil 13 is configured not to protrude from the terminal cover portion 14a. The groove 14b formed on the inner peripheral surface of the terminal cover portion 14a functions as a guide groove when the lead portion of the coil 13 is entangled with the terminal pin 17a, and prevents damage when the cover ring 14 is mounted. Functions as an escape groove.

内ヨーク１５は、円板部１５ａの外周縁から軸方向に伸長する複数の櫛歯状の極歯１５ｂを備え、円板部１５ａの中央には極歯１５ｂと反対方向に伸びる円筒突起部１５ｃが形成されている。又、外ヨーク１６は、円板部１６ａの外周縁から軸方向に伸長する複数の櫛歯状の極歯１６ｂを備え、円板部１６ａの中央には極歯１６ｂと同じ方向に伸びる円筒突起部１６ｃが形成されている。そして、内ヨーク１５の極歯１５ｂと外ヨーク１６の極歯１６ｂが交互に噛み合うことにより、円筒状の空間Ｓｒ（図４参照）が形成される。又、コイル１３が巻回されたボビン１２は、内ヨーク１５と外ヨーク１６との間に形成された円環状の空間である、収容部Ｓｂ（図４参照）に収容されている。
なお、内ヨーク１５及び外ヨーク１６は、例えば、電気亜鉛めっき鋼板、珪素鋼板、電磁軟鉄等の軟磁性板により形成されるものである。 The inner yoke 15 includes a plurality of comb-shaped pole teeth 15b extending in the axial direction from the outer peripheral edge of the disk portion 15a, and a cylindrical protrusion 15c extending in the opposite direction to the pole teeth 15b at the center of the disk portion 15a. Is formed. The outer yoke 16 includes a plurality of comb-like pole teeth 16b extending in the axial direction from the outer peripheral edge of the disk portion 16a, and a cylindrical protrusion extending in the same direction as the pole teeth 16b at the center of the disk portion 16a. A portion 16c is formed. Then, the pole teeth 15b of the inner yoke 15 and the pole teeth 16b of the outer yoke 16 are alternately meshed to form a cylindrical space Sr (see FIG. 4). The bobbin 12 around which the coil 13 is wound is housed in a housing portion Sb (see FIG. 4), which is an annular space formed between the inner yoke 15 and the outer yoke 16.
The inner yoke 15 and the outer yoke 16 are made of a soft magnetic plate such as an electrogalvanized steel plate, a silicon steel plate, or electromagnetic soft iron.

さて、上記ステータユニット２Ａは、次のような手順で作製されるものである。
まず、内ヨーク１５と外ヨーク１６との間に、コイル１３の外周にカバーリング１４を装着したボビン１２を収容する。そして、外ヨーク１６の円筒突起部１６ｃを、内ヨーク１５の円筒突起部１５ｃの内周に圧入して、内ヨーク１５と外ヨーク１６を機械的及び磁気的に結合したステータユニットサブアッセンブリを作製する。
このとき、外ヨーク１６の極歯１６ｂと、内ヨーク１５の極歯１５ｂとを交互に噛み合わせ、外ヨーク１６の極歯１６ｂと内ヨーク１５の極歯１５ｂとが、電気角で１８０度のずれが生じるように、外ヨーク１６と内ヨーク１５とを配置する。 The stator unit 2A is manufactured by the following procedure.
First, the bobbin 12 having the cover ring 14 mounted on the outer periphery of the coil 13 is accommodated between the inner yoke 15 and the outer yoke 16. Then, the cylindrical protrusion 16c of the outer yoke 16 is press-fitted into the inner periphery of the cylindrical protrusion 15c of the inner yoke 15, so that a stator unit subassembly in which the inner yoke 15 and the outer yoke 16 are mechanically and magnetically coupled is manufactured. To do.
At this time, the pole teeth 16b of the outer yoke 16 and the pole teeth 15b of the inner yoke 15 are alternately meshed, and the pole teeth 16b of the outer yoke 16 and the pole teeth 15b of the inner yoke 15 have an electrical angle of 180 degrees. The outer yoke 16 and the inner yoke 15 are arranged so that a shift occurs.

次に、ステータユニットサブアッセンブリを、図示しない金型内の所定の位置にセットし、樹脂モールドによって一体成形する。樹脂モールドに用いる樹脂材料としては、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂が挙げられる。この樹脂モールド工程において、図４に示されるように、外ヨーク１６の極歯１６ｂと内ヨーク１５の極歯１５ｂは樹脂で覆われる。又、極歯１５ｂ、１６ｂの間にも樹脂が充填され、それと共に、端面に配置された位置決め手段２０の凸部２０ａと凹部２０ｂとが、各々複数、同時に成形される。又、これと同時に、ステータユニットサブアッセンブリの軸方向中央には、極歯１５ｂ、１６ｂとは軸方向の反対側へと突出するように、円筒状のボス部１８が成形されている。更に、ボス部１８の一方端には凹部１８ｃが形成され、ボス部１８の内周面には、先端が凹部１８ｃに開放され、基端がボス部１８の他方端１８ｂの手前まで軸方向に伸長する、一対の溝１８ｄも同時に形成される。 Next, the stator unit subassembly is set at a predetermined position in a mold (not shown) and integrally molded by a resin mold. Examples of the resin material used for the resin mold include PBT (polybutylene terephthalate) resin. In this resin molding step, as shown in FIG. 4, the pole teeth 16b of the outer yoke 16 and the pole teeth 15b of the inner yoke 15 are covered with resin. Also, the resin is filled between the pole teeth 15b and 16b, and at the same time, a plurality of convex portions 20a and concave portions 20b of the positioning means 20 disposed on the end face are simultaneously molded. At the same time, a cylindrical boss portion 18 is formed at the center in the axial direction of the stator unit subassembly so as to protrude to the opposite side of the pole teeth 15b and 16b in the axial direction. Further, a recess 18 c is formed at one end of the boss portion 18, and a distal end is opened to the recess 18 c on the inner peripheral surface of the boss portion 18, and a base end is axially extended to the front of the other end 18 b of the boss portion 18. A pair of extending grooves 18d are also formed at the same time.

又、外ヨーク１６の円板部１６ａの上面には樹脂モールド時に複数のリブ１９が形成され、このリブ１９は、外ヨーク１６の極歯１６ｂと内ヨーク１５の極歯１５ｂの間に充填される樹脂と、ボス部１８とに対し、連続的に一体成形されている。そして、リブ１９によってステータユニットの強度を向上できると共に、外ヨーク１６の円板部１６ａの上面を、隣接するリブ１９の間から部分的に露出させることとなり、コイル１３による発熱を効率よく放熱することが可能となる。
なお、前述のごとく、ステータユニット２Ｂの構成は、ステータユニット２Ａの構成と同じ形状、構成のため、その説明は省略する。 A plurality of ribs 19 are formed on the upper surface of the disk portion 16a of the outer yoke 16 during resin molding. The ribs 19 are filled between the pole teeth 16b of the outer yoke 16 and the pole teeth 15b of the inner yoke 15. The resin and the boss portion 18 are integrally molded continuously. Then, the strength of the stator unit can be improved by the ribs 19 and the upper surface of the disk portion 16a of the outer yoke 16 is partially exposed from between the adjacent ribs 19 to efficiently dissipate heat generated by the coils 13. It becomes possible.
As described above, the configuration of the stator unit 2B is the same as the configuration of the stator unit 2A, and the description thereof will be omitted.

又、本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータ１は、次の手順によって作製されるものである。
まず、ステータユニット２Ｂのボス部１８の他方端１８ｂに、一方の軸受１０（図１）の内輪を嵌合させ、ロータ３を軸受１０の外輪に嵌合させる。そして、アルミ合金により構成され、一方の端面が開放された有底筒状のケース５の、外周に形成された切欠部５ａ（図１）に、ステータユニット２Ｂの端子１２ａを挿通させ、ケース５の底部の凹部５ｂ（図１）にステータユニット２Ｂのボス部１８の一方端１８ａを嵌め込んで、ステータユニット２Ｂとロータ３とを、ケース５内に収容する。 The linear actuator 1 according to the embodiment of the present invention is manufactured by the following procedure.
First, the inner ring of one bearing 10 (FIG. 1) is fitted to the other end 18 b of the boss portion 18 of the stator unit 2 B, and the rotor 3 is fitted to the outer ring of the bearing 10. Then, the terminal 12a of the stator unit 2B is inserted into the notch 5a (FIG. 1) formed on the outer periphery of the bottomed cylindrical case 5 made of an aluminum alloy and having one end face opened, and the case 5 The one end 18a of the boss portion 18 of the stator unit 2B is fitted into the concave portion 5b (FIG. 1) of the bottom of the stator unit 2B, and the stator unit 2B and the rotor 3 are accommodated in the case 5.

次に、ステータユニット２Ａのボス部１８の他方端１８ｂに、他方の軸受１０（図１）の内輪を嵌合させ、ケース５の切欠部５ａ（図１）に、ステータユニット２Ａの端子１２ａを挿通させてステータユニット２Ａをケース５内に収容する。そして、ロータ３のロータ芯材８を軸受１０の外輪に嵌合させると共に、ステータユニット２Ａとステータユニット２Ｂの対向面に形成された凸部２０ａ及び凹部２０ｂ（図４、図５）同士を嵌合させることで、ステータユニット２Ａとステータユニット２Ｂとの位置合わせが行われると共に、両者が接合される。この位置合わせはステータユニット２Ａとステータユニット２Ｂが９０度の位相差となるように設定されている。
さらに、ロータ３の両端にステータユニット２Ａとステータユニット２Ｂが配置された状態で、ケース５内に収容される。このとき、ステータユニット２Ａの端子１２ａとステータユニット２Ｂの端子１２ａは、ケース５の切欠部５ａ内において、カバーリング１４の端子カバー部１４ａに覆われていない面同士が、互いに対向して配置される。 Next, the inner ring of the other bearing 10 (FIG. 1) is fitted to the other end 18b of the boss portion 18 of the stator unit 2A, and the terminal 12a of the stator unit 2A is fitted to the notch 5a (FIG. 1) of the case 5. The stator unit 2 A is accommodated in the case 5 by being inserted. Then, the rotor core material 8 of the rotor 3 is fitted to the outer ring of the bearing 10, and the convex portions 20a and the concave portions 20b (FIGS. 4 and 5) formed on the opposing surfaces of the stator unit 2A and the stator unit 2B are fitted. By aligning, the stator unit 2A and the stator unit 2B are aligned, and both are joined. This alignment is set so that the stator unit 2A and the stator unit 2B have a phase difference of 90 degrees.
Further, the stator unit 2 A and the stator unit 2 B are disposed at both ends of the rotor 3 and are accommodated in the case 5. At this time, the terminals 12a of the stator unit 2A and the terminals 12a of the stator unit 2B are arranged so that the surfaces of the cover 5 that are not covered by the terminal cover portion 14a are opposed to each other in the cutout portion 5a of the case 5. The

ここで、樹脂モールドしたステータユニット２Ａ、ステータユニット２Ｂ各々の外径は、ケース５の内径に略等しいため、ステータユニット２Ａとステータユニット２Ｂは、ケース５内に嵌合した状態で収容される。これにより、出力軸４は未だ組み込まれていないが、ロータ３が軸受１０、１０により回転自在に支持され、モータとしての主要構成を全て具備するモータ部が形成されることになる。
そこで、リニアアクチュエータ１に出力軸４が組み込まれていない状態で、端子ピン１７ｂからコイル１３に電流を流し、ステータユニット２Ａ、ステータユニット２Ｂを各々励磁してロータ３を回転させ、ロータ３が回転することにより発生する音から、ロータ３の回転特性を評価することができる。そして、異常音が発生するような個体は不良品と評価され、例えば、ケース５からロータ３を取り出し、別のロータ３と交換する等の作業が施されることにより、モータ部は良品として再生処理される。 Here, since the outer diameters of the resin-molded stator unit 2A and stator unit 2B are substantially equal to the inner diameter of the case 5, the stator unit 2A and the stator unit 2B are accommodated in the case 5 in a fitted state. As a result, the output shaft 4 is not yet incorporated, but the rotor 3 is rotatably supported by the bearings 10 and 10 to form a motor portion having all the main components as a motor.
Therefore, in a state where the output shaft 4 is not incorporated in the linear actuator 1, a current is passed from the terminal pin 17b to the coil 13, the stator unit 2A and the stator unit 2B are excited to rotate the rotor 3, and the rotor 3 rotates. The rotation characteristics of the rotor 3 can be evaluated from the sound generated by doing so. Individuals that generate abnormal noise are evaluated as defective products. For example, by removing the rotor 3 from the case 5 and replacing it with another rotor 3, the motor unit is regenerated as a non-defective product. It is processed.

以上のごとく、リニアアクチュエータ１に出力軸４が組み込まれていない状態で、ロータ３の回転特性評価を終了した後、出力軸４の雄ねじ４ａが形成された一端部側を、ステータユニット２Ａ、ロータ３、ステータユニット２Ｂへと挿通させる。そして、出力軸４に挿入したピン１１が、ステータユニット２Ａの溝１８ｄと重合して溝１８ｄに収納されるようにして、ロータ３の中心部に出力軸４を組み込む。 As described above, after the evaluation of the rotational characteristics of the rotor 3 is completed in a state where the output shaft 4 is not incorporated in the linear actuator 1, one end portion of the output shaft 4 on which the male screw 4a is formed is connected to the stator unit 2A and the rotor. 3. Insert into the stator unit 2B. Then, the output shaft 4 is assembled at the center of the rotor 3 so that the pin 11 inserted into the output shaft 4 overlaps with the groove 18d of the stator unit 2A and is accommodated in the groove 18d.

更に、ステータユニット２Ａのボス部１８の一方端１８ａに形成された凹部１８ｃに、ストッパ機能を兼ねた円筒状の軸受２２を装着して、溝１８ｄの先端を閉じ、ピン１１の溝１８ｄからの脱落を阻止する。その後、鉄系の金属材からなる蓋２１を、出力軸の貫通孔２１ｄに出力軸４を挿通しつつケース５の開口に取付け、円筒状の軸受２２を押圧する。そして、ケース５の端面５ｃを、蓋２１の外周縁に形成された複数の凹部２１ａに加締めて、蓋２１をケース５に固定することにより、ケース５の開放端が塞がれ、ステータユニット２Ａ、２Ｂ及びロータ３がケース５内に密閉される。
図２に示されるように、蓋２１には、ステー２１ｃが一体に形成され、ステー２１ｃには、リニアアクチュエータ１を筐体に取付けるための、ねじ等の固定手段を挿通する孔２１ｂが形成されている。以上により、出力軸４が組み込まれたリニアアクチュエータ１が完成する。 Furthermore, a cylindrical bearing 22 that also functions as a stopper is attached to the recess 18c formed at one end 18a of the boss portion 18 of the stator unit 2A, the tip of the groove 18d is closed, and the groove 11d from the groove 18d of the pin 11 is closed. Prevent dropping out. Thereafter, a lid 21 made of an iron-based metal material is attached to the opening of the case 5 while the output shaft 4 is inserted into the through hole 21d of the output shaft, and the cylindrical bearing 22 is pressed. Then, the end surface 5c of the case 5 is crimped to a plurality of recesses 21a formed on the outer peripheral edge of the lid 21, and the lid 21 is fixed to the case 5, whereby the open end of the case 5 is closed, and the stator unit 2A, 2B and the rotor 3 are sealed in the case 5.
As shown in FIG. 2, the lid 21 is integrally formed with a stay 21c, and the stay 21c is formed with a hole 21b for inserting a fixing means such as a screw for attaching the linear actuator 1 to the housing. ing. Thus, the linear actuator 1 in which the output shaft 4 is incorporated is completed.

なお、円筒状の軸受２２は、出力軸４と接触するため摺動性の良い材料にて形成することが好ましく、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂等が好適である。
又、本発明の実施の形態では、ケース５はアルミ合金であるが、これに限定されるものではなく、非磁性材であれば勿論良い。又、耐食性を必要とする環境下で使用する場合には、蓋２１及びケース５には、非磁性のステンレス鋼（例えば、オーステナイト系のステンレス鋼）が用いられることが望ましい。 The cylindrical bearing 22 is preferably formed of a material having good slidability because it contacts the output shaft 4. For example, a PPS (polyphenylene sulfide) resin, a PBT (polybutylene terephthalate) resin, or the like is preferable. is there.
In the embodiment of the present invention, the case 5 is made of an aluminum alloy. However, the present invention is not limited to this, and any nonmagnetic material may be used. In addition, when used in an environment that requires corrosion resistance, the lid 21 and the case 5 are preferably made of nonmagnetic stainless steel (for example, austenitic stainless steel).

以上の構造を有するリニアアクチュエータ１は、ピンと１１ステータユニット２Ａの貫通孔１８ｅの壁面に形成された溝１８ｄとが、出力軸４の回転止めとして機能する。そして、ロータ３が回転することで雌ねじ部７も回転し、雌ねじ７の回転運動は、出力軸４の雄ねじ部４ａを介して出力軸４の直線運動に変換される。そして、出力軸４の引き込み限度位置は、ボス部１８の貫通孔１８ｅに形成された一対の溝１８ｄの基端位置によって定められ、出力軸４突出限度位置は、溝１８ｄの先端を塞ぐ円筒状の軸受２２によって定められるものである。 In the linear actuator 1 having the above structure, the pin and the groove 18d formed in the wall surface of the through hole 18e of the 11 stator unit 2A function as a rotation stopper for the output shaft 4. When the rotor 3 rotates, the internal thread portion 7 also rotates, and the rotational motion of the internal thread 7 is converted into linear motion of the output shaft 4 via the external thread portion 4 a of the output shaft 4. The pull-in limit position of the output shaft 4 is determined by the base end positions of the pair of grooves 18d formed in the through hole 18e of the boss portion 18, and the output shaft 4 protrusion limit position is a cylindrical shape that blocks the tip of the groove 18d. The bearing 22 is determined.

上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
まず、本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータ１は、ロータ３の両端にステータユニット２Ａ、２Ｂが各々配設された構成のため、ロータ３の直径を略ステータアセンブリ２の径まで拡大することができ、その結果として、モータトルクを低下させることなくリニアアクチュエータ１の小型化を図ることができる。又、ピン１１及びステータユニット２Ａの貫通孔１８ｅの壁面に形成された溝１８ｄは、出力軸４の回転止めとして機能するものであるが、かかるピン１１及び溝１８ｄがステータユニット２Ａと一体的に構成することから、ステータユニット２Ａと出力軸４との中心が確実に一致する。よって、出力軸４の直線運動方向に対する出力軸４の傾きが生じることを回避し、作動精度の高いリニアアクチュエータ１を構成することができる。
しかも、ステータユニット２Ａとロータ３とが有底筒状のケース５に収容された状態で、モータとしての主要構成を全て具備するモータ部が構成されることから、出力軸４が組み込まれていない状態で、ロータ３の回転特性を評価することができ、リニアアクチュエータ１の作動精度を安定させることができる。 According to the embodiment of the present invention configured as described above, the following operational effects can be obtained.
First, since the linear actuator 1 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the stator units 2A and 2B are respectively disposed at both ends of the rotor 3, the diameter of the rotor 3 is substantially increased to the diameter of the stator assembly 2. As a result, the linear actuator 1 can be downsized without reducing the motor torque. Further, the groove 18d formed in the wall surface of the pin 11 and the through hole 18e of the stator unit 2A functions as a rotation stopper for the output shaft 4. However, the pin 11 and the groove 18d are integrated with the stator unit 2A. Because of the configuration, the centers of the stator unit 2A and the output shaft 4 are surely matched. Therefore, the inclination of the output shaft 4 with respect to the linear motion direction of the output shaft 4 can be avoided, and the linear actuator 1 with high operation accuracy can be configured.
In addition, since the motor unit including all the main components as a motor is configured with the stator unit 2A and the rotor 3 housed in the bottomed cylindrical case 5, the output shaft 4 is not incorporated. In this state, the rotational characteristics of the rotor 3 can be evaluated, and the operation accuracy of the linear actuator 1 can be stabilized.

又、出力軸４がロータ３の中心部に組み込まれ、ピン１１が、ステータユニット２Ａの貫通孔１８ｅに形成された溝１８ｄに収容された状態で、円筒状の軸受２２によってステータユニット２Ａの貫通孔１８ｅに形成された溝１８ｄの先端が閉じられる。そして、溝１８ｄからのピン１１の脱落が、円筒状の軸受２２によって阻止されると共に、出力軸４が円筒状の軸受２２によって確実に摺動案内される。
又、有底筒状のケース５の開放端が、出力軸４の貫通孔２１ｄを備える蓋２１によって塞がれることで、出力軸４の直線運動が阻害されること無く、有底筒状のケース５の内部にステータユニット２Ａ、２Ｂとロータ３とが密閉される。 Further, the output shaft 4 is incorporated in the central portion of the rotor 3, and the pin 11 is received in the groove 18d formed in the through hole 18e of the stator unit 2A. The tip of the groove 18d formed in the hole 18e is closed. The pin 11 is prevented from dropping from the groove 18 d by the cylindrical bearing 22, and the output shaft 4 is reliably slid and guided by the cylindrical bearing 22.
Further, the open end of the bottomed cylindrical case 5 is closed by the lid 21 having the through hole 21d of the output shaft 4, so that the linear motion of the output shaft 4 is not hindered, and the bottomed cylindrical case 5 The stator units 2A and 2B and the rotor 3 are sealed inside the case 5.

又、内ヨーク１５と、外ヨーク１６とが組み合わされて構成されるものであることから、ステータユニット２Ａ、２Ｂへのコイルの装着が容易となる。又、内ヨーク１５の極歯１５ｂと外ヨーク１６の極歯１６ｂが交互に噛み合うことにより、ロータ２を回転自在に収容する円筒状の空間Ｓｒが形成され、コイル１３が発生する磁束が極歯１５ｂ、１６ｂを介してロータ３のロータマグネット６に作用し、ロータ３が回転駆動される。しかも、内ヨーク１５と外ヨーク１６とが、各々の円筒突起部１５ｃ、１６ｃによって、互いに機械的及び磁気的に結合されることにより、内ヨーク１５と外ヨーク１６を結合する別部品が不要となり、部品点数の増加を回避することができる。 Further, since the inner yoke 15 and the outer yoke 16 are combined, the coil can be easily attached to the stator units 2A and 2B. Further, the pole teeth 15b of the inner yoke 15 and the pole teeth 16b of the outer yoke 16 are alternately meshed to form a cylindrical space Sr that rotatably accommodates the rotor 2, and the magnetic flux generated by the coil 13 is the pole teeth. It acts on the rotor magnet 6 of the rotor 3 via 15b and 16b, and the rotor 3 is rotationally driven. In addition, since the inner yoke 15 and the outer yoke 16 are mechanically and magnetically coupled to each other by the cylindrical protrusions 15c and 16c, separate parts for coupling the inner yoke 15 and the outer yoke 16 become unnecessary. Thus, an increase in the number of parts can be avoided.

しかも、内ヨーク１５の極歯１５ｂと外ヨーク１６の極歯１６ｂとが樹脂で覆われ、かつ、樹脂によって貫通孔１８ｅを備えるボス部１８が形成されてなるものであり、樹脂モールドによって、内ヨーク１５の極歯１５ｂと外ヨーク１６の極歯１６ｂとボス部１８とを一体成形することで、必要な形状を容易に得ることが可能となる。
更には、一対のステータユニット２Ａ、２Ｂは同一構造となっていることから、部品の共通化が図られ、部品点数の増加を回避することができる。 Moreover, the pole teeth 15b of the inner yoke 15 and the pole teeth 16b of the outer yoke 16 are covered with resin, and the boss portion 18 having the through holes 18e is formed of resin. By integrally molding the pole teeth 15b of the yoke 15, the pole teeth 16b of the outer yoke 16, and the boss portion 18, a necessary shape can be easily obtained.
Furthermore, since the pair of stator units 2A and 2B have the same structure, the parts can be shared and an increase in the number of parts can be avoided.

本発明の実施の形態に係るリニアアクチュエータの断面図である。It is sectional drawing of the linear actuator which concerns on embodiment of this invention. 図１に示されるリニアアクチュエータの平面図である。It is a top view of the linear actuator shown by FIG. 図１に示されるリニアアクチュエータの、ステータの平面図である。It is a top view of the stator of the linear actuator shown by FIG. 図３のＡ−Ａ線における断面図である。It is sectional drawing in the AA of FIG. 図３、図４に示されたステータの底面図である。FIG. 5 is a bottom view of the stator shown in FIGS. 3 and 4. 従来のリニアアクチュエータの断面図である。It is sectional drawing of the conventional linear actuator.

１：リニアアクチュエータ、２：ステータアッセンブリ、２Ａ、２Ｂ：ステータユニット、３：ロータ、４：出力軸、４ａ：雄ねじ、５：ケース、６：ロータマグネット、７：雌ねじ部、１１：ピン、１２：ボビン、１３：コイル、１５：内ヨーク、１５ａ：円板部、１５ｂ：極歯、１５ｃ：円筒突起部、１６：外ヨーク、１６ａ：円板部、１６ｂ：極歯、１６ｃ：円筒突起部、１８：ボス部、１８ｄ：溝、１８ｅ：貫通孔、２１：蓋、２１ｄ：出力軸の貫通孔、２２：円筒状の軸受 1: Linear actuator, 2: Stator assembly, 2A, 2B: Stator unit, 3: Rotor, 4: Output shaft, 4a: Male screw, 5: Case, 6: Rotor magnet, 7: Female screw part, 11: Pin, 12: Bobbin, 13: coil, 15: inner yoke, 15a: disc portion, 15b: pole tooth, 15c: cylindrical projection, 16: outer yoke, 16a: disc portion, 16b: pole tooth, 16c: cylindrical projection, 18: boss portion, 18d: groove, 18e: through hole, 21: lid, 21d: through hole of output shaft, 22: cylindrical bearing

Claims

A linear actuator having an output shaft that is driven in the axial direction by converting rotational motion of a rotor into linear motion,
The rotor has a rotor magnet arranged on the outer periphery, and a conversion unit that converts the rotational motion of the rotor into linear motion of the output shaft at the center,
At both ends of the rotor, a bobbin housing portion around which a coil is wound, a through-hole penetrating the center of the bobbin housing portion in the axial direction, and a cylindrical shape disposed at a position adjacent to the housing portion in the axial direction And a pair of stator units in which the rotor is rotatably accommodated in the cylindrical space, and a cylindrical space formed by a plurality of pole teeth.
The stator unit is integrally formed with resin, the plurality of pole teeth are covered with the resin, and a boss portion having the through hole is formed at the center of the stator unit,
The bearing is fitted to the boss portion and the rotor, and the rotor is rotatably supported.
In a state where the stator unit and the rotor are accommodated in a bottomed cylindrical case, a motor unit including all the main components as a motor is configured,
In addition, the wall surface of the through hole of the stator unit is formed with a groove that extends in the axial direction and at least one end of which is opened at the end of the through hole, and is overlapped with the groove of the output shaft. A pin is projected so as to be orthogonal to the axial direction,
A linear actuator characterized in that the output shaft is incorporated in a central portion of the rotor in a state where the pin is accommodated in a groove of a through hole of one stator unit.

The output shaft is assembled at the center of the rotor, and the pin is housed in a groove formed in the through hole of the stator unit. The linear actuator according to claim 1, further comprising a cylindrical bearing for sliding guide.

The linear actuator according to claim 1 or 2, wherein an open end of the bottomed cylindrical case is closed by a lid having a through hole of the output shaft.

It said rotor unit pair of stator units disposed at both ends of the linear actuator of any one of claims 1 3, characterized in that the same structure.