JP4274473B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータにおける静電気の帯電や外部ノイズの影響を防止したアクチュエータに関する。

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）機器などに用いられているが、特にＰＭ（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ）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、出力軸の一端に設けた操作部を直線移動可能にしたアクチュエータ（以下、「ＰＭ型ステッピングモータタイプのアクチュエータ」という。）としても利用されている。
「ＰＭ型ステッピングモータタイプのアクチュエータ」は、ＰＭ型ステッピングモータのロータにおいて、回転軸とロータマグネットを直接支持する樹脂部との間に、モータ機構には無い回転−直線運動機構を介在して、ロータマグネットと樹脂部の回転運動を回転−直線運動機構を介在して出力軸（モータの場合の回転軸に対応する）の直線運動に変換して出力軸を直進動作させるようにしたアクチュエータを意味する。

このアクチュエータは、例えば車載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る。このようなＰＭ型ステッピングモータタイプのアクチュエータとして、例えば図７に示す構造のものがある（例えば、特許文献１参照）。

図７は従来のＰＭ型ステッピングモータタイプのアクチュエータの断面図である。

アクチュエータ１００は、大きく分けてステータ成形体１０１とロータユニット１１０と出力軸１１３とハウジング１１８から構成される。

ステータ成形体１０１はステータユニット１０１ａと１０１ｂからなる。

ステータユニット１０１ａは、外ステータヨーク１０２ａと、内ステータヨーク１０３ａと、マグネットワイヤーを巻回し、外ステータヨーク１０２ａと内ステータヨーク１０３ａの間に挿入装着したコイル１０４ａとからなる。外ステータヨーク１０２ａと内ステータヨーク１０３ａには極歯１０５ａが形成されている。

ステータユニット１０１ｂもステータユニット１０１ａと同様に構成される。図１には同じ番号に添え字ｂを付して示す。

ロータユニット１１０は、円筒形の界磁磁石１１１と、リング状のナット部１１２を備えたモールド樹脂部１２０とからなる。

界磁磁石１１１は、外ステータヨーク１０２ａ、１０２ｂと、内ステータヨーク１０３ａ、１０３ｂに形成した極歯１０５ａ、１０５ｂと所定間隔を隔てる外径の円筒形に形成され、モールド樹脂部１２０により支持される。

モールド樹脂部１２０は、樹脂モールド成形により図７に示すように略円筒形に形成され、内側にリング状のナット部１１２を把持し、外側に界磁磁石１１１を支持する。モールド樹脂部１２０の軸方向の両端は、軸受けを介してハウジングに回転自在に支持される。

出力軸１１３は、一端に操作部となるヘッド１１６を設け、他端外周に雄ねじ部となるネジ部１１４を形成し、略中間にハウジングの軸方向摺動溝と回転不能且つ直線移動可能に係合する回り止め用のピン１１５を貫通支持する。

回転−直線運動変換機構は、ナット部１１２と出力軸１１３の雄ねじ部から構成される。出力軸１１３の外周に形成されたネジ部１１４は、ナット部１１２と相互に螺合し、ナット部１１２の回転動作に応じてネジ山のピッチで出力軸１１３が軸方向に上下動する。

アクチュエータには上下２段のステータユニット１０１ａ、１０１ｂが設けられる。各ステータユニット１０１ａ、１０１ｂは、外ステータヨーク１０２ａ、１０２ｂと、内ステータヨーク１０３ａ、１０３ｂと、コイル１０４ａ、１０４ｂからなる。外ステータヨーク１０２ａ、１０２ｂと内ステータヨーク１０３ａ、１０３ｂは軟磁性鋼板からなり、板金加工にて内周に櫛歯状の極歯１０５ａ、１０５ｂを形成する。

上段のステータユニット１０１ａには、その外周に固着用の爪を形成したフロントプレート１１７が取り付けられている。

成形時、外ステータヨーク１０２ａ、１０２ｂと内ステータヨーク１０３ａ、１０３ｂとの間にコイル１０４ａ、１０４ｂを装着した各ステータユニット１０１ａ、１０１ｂを背面合せに２段に仮組立し、樹脂モールドにて一体にステータ成形体１０１を構成にする。

ハウジング１１８は、図７に示すように、軸の回り止め用のピン１１５のための摺動溝を設けると共に、ロータユニット１１０と、ステータ成形体１０１をそれぞれ位置決め取付可能に構成する。

組立時、ロータユニット１１０を、ステータ成形体１０１中に挿入した後、両者にハウジング１１８を被せ、ステータユニット１０１ａ、１０１ｂに設けたフロントプレート１１７の爪でハウジング１１８をかしめ固着する。

アクチュエータ１００の操作時、コイル１０４ａ、１０４ｂに励磁電流が印加されると，コイル１０４ａ、１０４ｂと界磁磁石１１１との磁気吸引・反発力によりロータユニット１１０が回転する。

出力軸１１３は回り止め用のピン１１５とハウジング１１８の回転不能且つ軸方向摺動可能な摺動溝により回転が阻止されるためナット部１１２と螺合するネジ部１１４によって軸方向に直線移動される。

このようなアクチュエータでは、小型化、軽量化、低価格化が要求されている。これを達成するために軽量化、低価格化等が容易なエンジニアリングプラスチックが多用される。ロータユニット１１０のモールド樹脂部１２０、ステータ成形体１０１の樹脂モールド部１２０や出力軸１１３の先端に取り付けたヘッド１１６等はエンジニアリングプラスチックが用いられている。このような構造のアクチュエータ１００を動作させると、静電気が帯電し易く、この静電気によって電子部品が静電破壊される心配がある。また、機器やシステムにおける電磁環境が重要視されており、ＥＭＣやＥＭＩなどのノイズについても考慮する必要が生じる。

このような問題は、従来のアクチュエータのように、金属製のねじにより金属製の筺体にアクチュエータを取り付けて動作させる場合には、金属製のねじを介して静電気や電磁ノイズなどを筺体に容易に流すことができ、当然に筐体は接地されているので、静電気の帯電や電磁ノイズの影響を防止することができる。

一方、近年では軽量化、低価格化と生産性の良さからアクチュエータを取り付ける機器の筺体も金属からエンジニアリングプラスチックが多用されるようになってきている。エンジニアリングプラスチックは軽くて強度も大きいが、非導電性のためアクチュエータに帯電した静電気や電磁ノイズなどを筺体に流すことができないという問題がある。このため、モールドモータで用いられているような、アースパターンを形成し、アース線に接続して外部に流すという方法が考えられる。このような手法は、プリント基板にアースパターンを形成し、導電性の材質で形成したねじでモータのステータとアースパターンを導通させ、アースパターンの一端にアース線となるリード線を接続した構成となっている（例えば、特許文献２参照）。また、参考技術として、自動車用のソレノイドバルブのアース線構造では、本体ケースの外周部に導電性のクランプの一端を溶着し、多端をアース端子に圧着して導通させている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−１２２２０３号公報 特開平０７−０８７６９６号公報 実開平０６−０２８４４８号公報のマイクロフィルム

しかしながら、上述の従来の手法では次のような問題がある。
特許文献２に記載の方法では、アースパターンをプリント基板に形成する必要があると共に導電性の材質で形成したねじでアースパターンとステータを接続させる特別な構成を必要とし、また、ねじの締め付け作業が必要となって作業効率がよくないという問題がある。

また、特許文献３に記載の方法では、ケースの外周部に導電性のクランプの一端を溶着し、多端をアース端子に圧着して導通させる構造であるが、ケースの外周部にクランプの一端を溶着するための作業が必要であり、また多端をアース端子にかしめて圧着する作業を必要とし、作業効率がよくないという問題がある。

本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で静電気の帯電や外部ノイズの影響を防止したアクチュエータを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、アースターミナルをステータヨークに接触するとともに、アース線に接続する手段を採用する。アースターミナルはステータヨークを介してアクチュエータ内の静電気や拾った外部ノイズをアース線に逃がす。
具体的には、以下のようになる。
（１）アクチュエータは、マグネットワイヤーを巻回したコイルを一対のステータヨーク中にそれぞれ実装し、前記一対のステータヨークの内周に複数の極歯を構成したステータユニットと、該ステータユニット上に装着したハウジングと、外周に界磁磁石を配し前記極歯と所定間隔を隔てて回転自在に取り付けられるロータユニットと、該ロータユニットの中心部に取り付けられる出力軸を設けたアクチュエータにおいて、
前記ハウジングと該ハウジングに近接配置された一方の前記ステータヨークとに接触するようにそれらの間に板状の弾性導電材から形成されたアースターミナルを介装し、該アースターミナルの一端側に前記ステータヨークと当接する湾曲部を設けると共に他端側にプリント基板を挟持する挟持部を設け、当該他端側を前記プリント基板に形成されたアース線の端子に接続してなることを特徴とする。
（２）上記（１）記載のアクチュエータは、前記アースターミナルは、平坦部と、前記平坦部の長さ方向の一端に連接して設けた湾曲部と、前記平坦部の長さ方向の他端に直角に折り曲げて連設した延設部と、前記平坦部の長さ方向と直交する方向の両側に直角に折り曲げ形成した位置決め部を有し、前記延設部と前記位置決め部とそれらの間の平坦部により前記挟持部を構成し、前記延設部を前記プリント基板に形成した前記アース線の前記端子に接続してなることを特徴とする。
（３）上記（２）記載のアクチュエータは、前記湾曲部を、Ｕ字状湾曲部又はＶ字状湾曲部を任意数連設して構成することを特徴とする。
（４）上記（２）記載のアクチュエータは、前記湾曲部と該湾曲部に連接する平坦部に該平坦部を分離しない程度のスリットを設けたことを特徴とする。
（５）上記（２）記載のアクチュエータは、前記挟持部を前記板状の弾性導電材により断面コ字状に形成したことを特徴とする。
（６）上記（１）記載のアクチュエータは、前記アースターミナルは、第１平坦部と、前記第１平坦部の長さ方向の一端に連接して設けた湾曲部と、前記第１平坦部の他端から垂直に立ち下がる第１垂直片部と、該第１垂直片部の端部から水平に延びる第２平坦部と、該第２平坦部の端部から垂直に立ち上がる第２垂直片部と、該第２垂直片部の端部から水平に延びる第３平坦部と、該第３平坦部の端部から垂直に立ち下がる延設部とを備え、前記挟持部を前記第２垂直片部と、前記第３平坦部と、前記延設部とにより断面コ字状に構成し、前記第１垂直片部と前記第２平坦部からなるＬ字状の部分が前記挟持部の高さ内に収まるように配置されていることを特徴とする。
（７）上記（１）記載のアクチュエータは、前記プリント基板に接続した前記アース線と信号線を絶縁を保ちながらノイズを拾わないように撚り合わせてなることを特徴とする。
（８）上記（１）記載のアクチュエータは、前記アースターミナルを前記ハウジングと該ハウジングに近接配置された一方の前記ステータヨークとの間に介装したフロントプレートの板厚内に納めたことを特徴とする。

以上説明したように、本発明のアクチュエータによれば、導電材料で形成したばね性を有するアースターミナルをステータヨークに当接させ、アースターミナルの一端をプリント基板のアース線に接続してあるため、アクチュエータを取り付ける機器の筐体がプラスチックなどの非導電性材料で形成されていてもステータの静電気の帯電や電磁ノイズもアースターミナルを通してアース線に流すことができ、機器の筐体の材質を選ぶことなく、アクチュエータを取り付けることができる。

また、アースターミナルの取り付け時もアースターミナルの挟持部、例えば位置決め部と延設部とそれらの間の平坦部によってプリント基板を挟み込むようにして保持させた状態でプリント基板のランド部に半田付けができるため、アースターミナルのプリント基板への装着とランド部への電気的接続作業が容易にできるようになる。

また、アース線と信号線は一緒に引き出して撚りあわせることにより、信号線のシールド効果を向上させることができる。

また、マグネットワイヤーを巻回したコイルを一対のステータヨーク中に実装し、前記一対のステータヨークの内周に複数の極歯を構成したステータユニットと、該ステータユニット上に装着したハウジングと、外周に界磁磁石を配し前記極歯と所定間隔を隔てて回転自在に取り付けられるロータユニットと、該ロータユニットの中心部に取り付けられる出力軸を設けたアクチュエータにおいて、
前記ハウジングと該ハウジングに近接配置された一方の前記ステータヨークとの間に導電性でばね性を有するアースターミナルを介装し、該アースターミナルの一端側が前記ステータヨークに当接すると共に他端側がプリント基板に形成したアース線の端子に接続してなるので、アースターミナルはステータヨークを介してアクチュエータ内の静電気や拾った外部ノイズをアース線に逃がすことができる。

また、アースターミナルは、平坦部と、前記平坦部の長さ方向の一端に連接して設けた湾曲部と、前記平坦部の長さ方向の他端に直角に折り曲げて連設した延設部と、前記平坦部の長さ方向と直交する方向の両側に直角に折り曲げ形成した位置決め部を有し、前記延設部と前記位置決め部とそれらの間の平坦部により前記挟持部を構成し、前記延設部を前記プリント基板に形成した前記アース線の前記端子に接続してなるので、アースターミナル単体により、ステータヨークを介してアクチュエータ内の静電気を拾うことができ、又、外部ノイズを拾うことができ、同時に拾った静電気や外部ノイズをアース線に逃がすことができる。

また、アースターミナルは、挟持部を板状の弾性導電材により断面コ字状に形成したので、アースターミナルをプリント基板に挟持して簡単に取付けることができる。また、平坦部と挟持部をＬ字状の板状の弾性導電材により該Ｌ字状の板状の弾性導電材が挟持部の高さ内に収まるように配置して連結したので、又、アースターミナルをハウジングに当接し振動を抑制させながらステータヨークから静電気等をアースさせることができる。

また、プリント基板に接続したアース線と信号線を絶縁を保ちながらノイズを拾わないように撚り合わせてなるので、簡単な構成により、外部ノイズを拾いやすい配線部分でノイズを拾うことが無くなる。

湾曲部を、Ｕ字状湾曲部又はＶ字状湾曲部を任意数連設して構成するので、たくさんの接触点で接触させることができる。また、湾曲部と該湾曲部に連接する平坦部に該平坦部を分離しない程度のスリットを設けたので、相手の形状によく追従して接触させることができる。

更には、アースターミナルをフロントプレートの板厚内に収めているため、外形寸法は従来と変わることなく、シャーシーアースをとることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明のアクチュエータの断面図で、ＰＭ（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ：永久磁石）型ステッピングモータを用いたＰＭ型ステッピングモータタイプのアクチュエータを示し、図２は図１の平面図であって図１のＡ−Ａ線で切り欠いた状態を示し、図３は図１の側面図を示し、図４は図１のＢ部の拡大断面図を示す。

アクチュエータ１は、大きく分けてステータ成形体２とロータユニット１０と出力軸１３とハウジング２１から構成される。

ステータ成形体２は、ステータユニット３ａ、３ｂを上下２段に仮組立した状態で樹脂モールド成形して構成する。

ステータユニット３ａは、マグネットワイヤーを巻回したコイル６ａを内ステータヨーク４ａと外ステータヨーク５ａとの間に挿入装着し、内ステータヨーク４ａと外ステータヨーク５ａの内周に極歯７ａ、７ｂを形成する。

ステータユニット３ｂもステータユニット３ａと同様に構成される。図１には同じ番号に添え字ｂを付して示す。

上段のステータユニット３ａの上面には周囲に複数の係止用の爪２０ａを備えたフロントプレート２０が固着される。フロントプレート２０は、外ステータヨーク５ａに溶接等にて取付けられ、その上に取り付けられたハウジング２１をその爪２０ａで係止する。

外ステータヨーク５ａ、５ｂと内ステータヨーク４ａ、４ｂは軟磁性鋼板からなり、板金加工にて内周に櫛歯状の極歯７ａ、７ｂを形成し、内ステータヨーク４ａ、４ｂの極歯７ａ、７ｂと外ステータヨーク５ａ、５ｂの極歯７ａ、７ｂが電気角で１８０度の位相差になるように、それぞれ交互に位置させ、２つのステータユニット３ａ、３ｂは電気角で９０度の位相差になるように位置合わせし、２層にして樹脂モールドにて一体に構成にしている。このとき、軸受１５を装着するためのエンドプレート１７、フロントプレート２０を装着するための上ボス部１９も樹脂にて一体成形されると共にステータユニット３ａ、３ｂの極歯７ａ、７ｂの間にも樹脂が充填される。樹脂モールドに使用する樹脂はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）が好適である。フロントプレート２０は上ボス部１９にてステータユニット３ａ上に位置決めされ、外ステータヨーク５ａに溶接により固着される。フロントプレート２０の外周部には複数の係止爪２０ａが形成されており、ハウジング２１の外周に形成した複数の凹部２１ａに係止爪２０ａをかしめてハウジング２１をフロントプレート２０上に固定する。内・外ステータヨーク４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂおよびフロントプレート２０は、軟磁性材、例えばＳＥＣＣ材（電気亜鉛めっき鋼板）にて形成しているが、フロントプレート２０は構造材であればよく、他に珪素鋼板、ＳＵＹ材（電磁軟鉄鋼板）、ＳＵＳ材にて形成しても勿論よい。

成形時、外ステータヨーク５ａ、５ｂと内ステータヨーク４ａ、４ｂとの間にコイル６ａ、６ｂを装着した各ステータユニット３ａ、３ｂを背面合せに２段に仮組立し、樹脂モールド成形にて一体に構成し、ステータ成形体２を形成する。同時にエンドプレート１７もモールド成形される。

ロータユニット１０は、ナット部１２を把持した樹脂部２７、界磁磁石１１からなる。

界磁磁石１１は、円筒形に形成され、ステータヨーク４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂに形成した極歯７ａ、７ｂと所定間隔を隔てる外径を有し、樹脂部２７に支持される。

樹脂部２７は、例えばエンジニアリングプラスチック等の樹脂で略円筒形に形成され、その内径の軸方向の両側は出力軸１３がゆるく挿通される径に形成し、中心部にリング状のナット部１２を把持し、外側に円筒状の界磁磁石１１を支持する。樹脂部２７の軸方向両端は、ハウジング２１に設けた軸受１６と、エンドプレート１７に設けた軸受１５に回動自在に支持される。

界磁磁石１１の両端面に金属板のマグネットストッパー８ａ、８ｂを設け、このマグネットストッパー８ａ、８ｂの内側端を樹脂部２７にモールド成形する。このマグネットストッパー８ａ、８ｂを設けることにより、磁石の欠け防止、界磁磁石１１の支持強化を図ることができる。

界磁磁石１１とナット部１２は樹脂部２７の形成時に一体成形にて形成される。樹脂部２７の樹脂はＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）が好適である。

ナット部１２は金属材料や硬質の樹脂材料等で形成され、ナット部１２の内側には雌ネジが形成されている。

出力軸１３は、先端の小径部を除いてそれより大径の棒状に形成され、先端に操作部となるヘッド２５がピン２６により取り付けられ、下方外周に雄ねじ部１４が形成され、中間に回り止め用のピン２４がハウジング２１の軸方向の摺動溝に回転不能且つ軸方向移動可能に取り付けられる。前記出力軸１３における雄ねじ部１４の軸方向の長さは、ピン２４がハウジング２１の軸方向の摺動溝を摺動するストロークに整合される。

回転−直線運動変換機構は、ナット部１２と出力軸１３の雄ねじ部１４からなる。ナット部１２の内側雌ねじ部と出力軸１３の雄ねじ部１４とは螺合している。界磁磁石１１と樹脂部２７が回転運動すると、樹脂部２７に把持されているナット部１２が回転する。ナット部１２の回転に応じて螺合している出力軸１３の雄ねじ部１４が螺合する。このとき、樹脂部２７が軸支されているためナット部１２は軸方向で同じ位置を保持する。これに応じて、出力軸１３の雄ねじ部１４はネジ山のピッチで軸方向に直線運動し、先端のヘッド２５が直線移動する。内側に雌ネジ部を有するナット部１２と外側に雄ねじ部１４を有する出力軸１３は回転−直線運動変換機構を構成する。回転−直線運動変換機構としては、この実施例の構成に限られず、一般的な機械要素としての回転運動を直線運動に変換する機構であれば適用可能である。

ハウジング２１は、図１に示すように、回り止め用のピン２４のための摺動溝、軸受１６支持用の凹部、マグネットストッパー８ａ、８ｂに対向する平坦部、フロントプレート２０およびアースターミナル３０に当接する平坦部、Ｏリング２３支持用の段部、フロントプレート２０の爪２０ａを係止されるための段部等が形成され、ロータユニット１０と、ステータユニット組立体２をそれぞれ位置決め取付可能に構成する。

ハウジング２１の外周の段部に装着したシール部材であるＯリング２３は、機器（図示省略）の筺体にアクチュエータ１を取り付ける時に弾性取付機能を有し、緩み止めとなる。

組立時、ロータユニット１０を、ステータ成形体２中に挿入した後、両者にハウジング２１を被せ、上段のステータユニット３ａに設けたフロントプレート２０の爪２０ａでハウジング２１をかしめ固着する。
（動作）
このアクチュエータ１の動作は、コイル６ａ、６ｂに励磁電流が印加されると，コイル６ａ、６ｂによって磁化された極歯７ａ、７ｂと界磁磁石１１の磁気吸引・反発力によりロータユニット１０が回転する。しかし、出力軸１３は、回転防止用のピン２４により回転が阻止されるためナット部１２と螺合する雄ネジ部１４によって軸方向に直線移動を行なう。このアクチュータ１の基本構造は図７に示した従来のアクチュエータ１００と同じである。
（アースターミナル）
本発明のアクチュエータ１と従来のアクチュエータ１００との相違について詳細に説明する。

本発明のアクチュエータ１は、図１に示すように、上段のステータユニット３ａの外ステータヨーク５ａとハウジング２１との間のフロントプレート２０の板厚内にアースターミナル３０を備える。
このアースターミナル３０の構造を図５に示す。

図５は本発明のアースターミナルの構成図である。図５（ａ）はアースターミナルの平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のアースターミナルの側面図である。図５（ａ）は、図５（ｂ）において上面図（ａ）として矢印で示されている方向から見た上面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）において側面図（ｂ）として矢印で示されている方向から見た側面図である。

アースターミナルは、１枚の平板状の弾性金属板から打ち出し、折り曲げて所定の形状に形成する。

アースターミナル３０は、板状の弾性導電材からなり、略矩形の平坦部３０ａと、その平坦部３０ａの長さ方向の一端に連接して設けた湾曲部３０ｂと、平坦部３０ａの長さ方向の他端に直角に折り曲げて連設した狭巾の平板状の延設部３０ｃと、平坦部３０ａの長さ方向の長さ方向と直交する方向の両側には直角に折り曲げ形成した狭巾の平板状の位置決め部３０ｄ１、３０ｄ２を有している。前記「狭巾」は平坦部３０ａの長さ方向と直交する方向の長さを基準として、それより狭い巾を意味する。

前記湾曲部３０ｂは、全体が半円筒状、図５（ｂ）に示す側面図で見たとき半円弧状に形成される。

延設部３０ｃと位置決め部３０ｄ１、３０ｄ２は、平面部３０ａに対し湾曲部３０ｂの突出する方向に９０°の角度で折り曲げられている。この延設部３０ｃおよび位置決め部３０ｄ１、３０ｄ２とそれらの間の平面部３０ａによりコ字状の挟持部を構成する。このコ字状の挟持部はプリント基板２２を挟持する。

図５に示すアースターミナル３０は、フロントプレート２０の一部にアースターミナル３０の幅Ｗの寸法よりも少し大きな幅寸法で形成した切欠部内に、アースターミナル３０の湾曲部３０ｂの湾曲側を外ステータヨーク５ａと当接するように載置し、アースターミナル３０の位置決め部３０ｄ１、３０ｄ２と延設部３０ｃにてプリント基板２２を挟み込むようにして保持する。その際、アースターミナル３０の延設部３０ｃをプリント基板２２に形成したランド部２２ａに当接させ、延設部３０ｃをランド部２２ａに半田付けして電気的に導通させる。アースターミナル３０の延設部３０ｃとプリント基板２２に形成したランド部２２ａとの接続は導電性樹脂により行なってもよいが、両者の確実な接触および導通の観点から半田付けが好ましい。

アースターミナル３０を装着後、ハウジング２１をフロントプレート２０上に取り付けることによってアースターミナル３０の湾曲部３０ｂが変形し、アースターミナル３０が外ステータヨーク５ａに確実に接触して電気的に導通可能となる。アースターミナル３０と外ステータヨーク５ａとの間が確実に接触して導通可能となるようにするためには、アースターミナル３０の高さＨはフロントプレート２０（図６のフロントプレート１１７に相当する。）の厚みよりも大きくなるように設定し、フロントプレート２０にハウジング２１を装着することによってアースターミナル３０が上ステータヨーク５に確実に当接する。また、アースターミナル３０はフロントプレート２０の板厚内に収められるため、外形寸法を変える必要がない。アースターミナル３０は導電性の材料で形成されるが、ばね性を有することが好ましく、ベリリウム銅が好適である。

図３のランド部２２ａはコネクタ２９のピン２９ａに接続し、このピン２９ａとランド部２２ａは配線パターンで導通させてもよいし、ワイヤーにて導通させてもよく、ピン２９ａにはアース線も接続される。コネクタ２９の他のピン２９ｂ〜２９ｅはコイル６ａ、６ｂへ電流を印加する信号線が接続され、これらのピン２９ｂ〜２９ｅはプリント基板２２に形成した配線パターンに接続し、配線パターンのスルーホールに挿通したコイル端子２８、２８を介してコイル６ａ、６ｂに励磁電流が印加される。

なお、本発明では図５に示す形状にてアースターミナル３０を形成しているが、この形状に限定されるものではなく、アースターミナル３０を外ステータヨーク５ａに当接させて導通する機能を有した構成であればよいことは勿論である。また、湾曲したばね部分である湾曲部３０ｂは一部ではなく、全体を波形に形成してもよいし、半球状に膨出形成してもよい。

図６はアースターミナルの他の形状を示す図である。図６（ａ）〜（ｄ）にはアースターミナルの他の形状を示す。図６（ａ）〜（ｄ）の各図は、図６（ａ）に代表して例示されるように、上段の図が下段の上面図において「↑」で「（上面図）」と記載されている方向から見た側面図であり、下段の図が上段の側面図において「↓」で「（上面図）と記載されている方向から見た上面図である。

図６（ａ）のアースターミナルは、プリント基板２２への取付け構造と、湾曲部の弾性支持構造に特徴を有する。

図６（ａ）にアースターミナル３１は、延設部３１ｃを除いて一定幅の板状の弾性導電材からなり、その一端（図示左側）から他端（図示右側）に向かって、上向きの開口を有する断面半円弧状の湾曲部３１ｂ、湾曲部３１ｂの端部に連続する略矩形の第１平坦部３１ａ、水平な第１平坦部３１ａの端部から垂直に立ち下がる第１垂直片部３１ｄ、第１垂直片部３１ｄの端部から水平に延びる第２平坦部３１ｅ、第２平坦部３１ｅの端部から垂直に立ち上がる第２垂直片部３１ｆ、第２垂直片部３１ｆの端部から水平に延びる第３平坦部３１ｇ、第３平坦部３１ｇの端部から垂直に立ち下がる延設部３１ｃから構成される。延設部３１ｃは他の部分よりは狭幅に形成されている。

プリント基板２２を挟持する挟持部は、板状の弾性導電材からなる第２垂直片部３１ｆと第３平坦部３１ｇと延設部３１ｃにより断面コ字状に形成される。
平坦部３１ａと前記挟持部を、第１垂直片部３１ｄと第２平坦部３１ｅからなるＬ字状の板状の弾性導電材により該Ｌ字状の前記板状の弾性導電材が前記挟持部の高さ内に収まるように配置して連結する。

アースターミナル３１は挟持部により弾性装着することができるようになる。

また、取付けられたときには、第２垂直片部３１ｆと第２平坦部３１ｅの接続部を基点にして、その先の湾曲部３１ｂまでが動くことになるが、第１平坦部３１ａがハウジング２１の底面に当接支持されるので、アースターミナル３１は安定に支持することができる。

図６（ｂ）のアースターミナルは、プリント基板２２への取付け構造に特徴を有する。

図６（ｂ）にアースターミナル３２は、延設部３２ｃを除いて一定幅の板状の弾性導電材からなり、その一端（図示左側）から他端（図示右側）に向かって、下向きの開口を有する断面半円弧状の湾曲部３２ｂ、湾曲部３２ｂの端部に連続する略矩形の第１平坦部３２ａ、水平な第１平坦部３２ａの端部から垂直に立ち上がる垂直片部３２ｄ、垂直片部３２ｄの端部から水平に延びる第２平坦部３２ｅ、第２平坦部３２ｅの端部から垂直に立ち下がる巾狭の延設部３２ｃから構成される。延設部３２ｃと第２平坦部３２ｅと垂直片部３２ｄによりプリント基板２２への弾性取付け構造となる挟持部を構成する。アースターミナル３１はこの挟持部により弾性装着することができるようになる。

第１平坦部３２ａを外ステータヨーク５ａに当接支持するので、装着しやすく、振動等に強い支持ができる。

図６（ｃ）のアースターミナルは、湾曲部の構造に特徴を有する。

図６（ｃ）にアースターミナル３３は、延設部３３ｃと位置決め部３３ｄ１と３３ｄ２を除いて一定幅の板状の弾性導電材からなり、その一端（図示左側）から他端（図示右側）に向かって、上向きの開口を有し断面略Ｕ字状又は略Ｖ字状の湾曲部３３ｂ１、３３ｂ２を連接する湾曲部、前記湾曲部の端部に連続する略矩形の平坦部３３ａ、水平な平坦部３３ａの端部から垂直に立ち下がる延設部３３ｃ、平坦部３３ａの長さ方向と直交する向きに該平坦部３３ａから垂直に立ち下がる位置決め部３３ｄ１と３３ｄ２からなる。位置決め部３３ｄ１と３３ｄ２は略矩形の平板から形成される。

湾曲部３３ｂ１、３３ｂ２は、接触箇所を必要に応じて増加するように、任意数設けることができる。

図６（ｄ）のアースターミナルは、湾曲部の構造に特徴を有する。

図６（ｄ）にアースターミナル３４は、延設部３４ｃと位置決め部３４ｄ１と３４ｄ２を除いて一定幅の板状の弾性導電材に長さ方向のスリット３４ｅを形成し略Ｕ字形に形成する。この結果、アースターミナル３４は、両湾曲部３４ｂ１と３４ｂ２が略Ｕ字状の平坦部３４ａの分岐部３４ａ１と３４ａ２にそれぞれ接続される。略Ｕ字状の平坦部３４ａは、連結部３４ａ３と、それに連結する分岐部３４ａ１と３４ａ２から構成される。

水平な平坦部３４ａには、その端部から垂直に立ち下がる延設部３４ｃ、平坦部３４ａの長さ方向と直交する向きに該平坦部３４ａから垂直に立ち下がる位置決め部３４ｄ１と３４ｄ２を設ける。

平坦部３４ａと湾曲部は、スリット３４ｅにより二股状に分岐されるので、それぞれ狭い幅になった分だけ、もとの巾のものより狭い幅で接触することができ、多少の寸法の変動にも柔軟に対応させることができるようになる。

以上、アースターミナルの変形例を説明したが、基本的には、各例のアースターミナルの各部毎に組み合わせて任意に構成することができる。

これらアースターミナルを使用するときには、このようにばね性を有したアースターミナル３０を外ステータヨーク５ａに当接させ、その一端をプリント基板２２のランド部２２ａに接続させているため、静電気の帯電や電磁ノイズもアースターミナル３０を通してアース線に流すことができる。

また、アースターミナル３０の取り付け時もアースターミナル３０の位置決め部３０ｄと延設部３０ｃにてプリント基板２２を挟み込むように保持させた状態でランド部２２ａに半田付けができるため、アースターミナル３０の延設部３０ｃとランド部２２ａとの接続作業が容易にできる。

また、アース線と信号線はいっしょに引き出して撚りあわせることにより、信号線のシールド効果を得ることができる。

また、プリント基板２２はステータユニット３の図１における高さ方向に配置できるので、狭いスペース内に配置することができ、このプリント基板２２にコイル端子２８とアースターミナル３０とコネクタ２９のピン２９ａ〜ｅを有効に接続することができる。特に、アースターミナル３０は延設部３０ｃと位置決め部３０ｄによりプリント基板２２を挟持することができるので取付け固着が容易になる。
なお、本実施の形態では、ロータユニットの回転運動を出力軸の直線運動に変換してなる回転−直線運動変換機構を設けたアクチュエータにて説明したが、本発明のアースターミナルを介装できる構造であればロータユニットの回転運動を出力軸の直線運動に変換してなる回転−直線運動変換機構を設けたアクチュエータに限定されず、取り付ける筐体が金属製ではなく、非導電材の筐体に静電気や電磁ノイズを流すことができない構造の機器に適用できることは勿論である。

本発明は、樹脂モールドされた金属のステータヨークにアースターミナルを接続して静電気の除去及び外乱ノイズの影響を除去する技術思想であり、樹脂モールドされた金属を有する例えばトランス、電磁石等のモールド機器に適用可能である。

本発明のアクチュエータの断面図である。 図１のＡ−Ａ線で切った平面図である。 図１の側面図である。 図１のＢ部の拡大断面図である。 本発明のアースターミナルの構成図である。 本発明のアースターミナルの他の構成図である。 従来のアクチュエータの断面図である。

符号の説明

１ アクチュエータ
２ ステータ成形体
３ａ、３ｂ ステータユニット
４ａ、４ｂ 内ステータヨーク
５ａ、５ｂ 外ステータヨーク
６ａ、６ｂ コイル
７ａ、７ｂ 極歯
８ａ、８ｂ マグネットストッパー
１０ ロータユニット
１１ 界磁磁石
１２ ナット部
１３ 出力軸
１４ 雄ねじ部
１５、１６ 軸受
１７ エンドプレート
１８ ピンホルダー
１９ 上ボス部
２０ フロントプレート
２１ ハウジングユニット
２２ プリント基板
２７ 樹脂部
３０、３１、３２、３３、３４ アースターミナル
３０ａ，３３ａ、３４ａ 平坦部
３０ｂ、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ１、３３ｂ２、３４ｂ１、３４ｂ２ 湾曲部
３０ｃ、３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃ 延設部
３０ｄ１、３０ｄ２、３３ｄ１、３３ｄ２、３４ｄ１、３４ｄ２ 位置決め部
３１ａ、３２ａ 第１平坦部
３１ｄ 第１垂直片部
３１ｅ、３２ｅ 第２平坦部
３１ｆ 第２垂直片部
３１ｇ 第３平坦部
３２ｄ 垂直片部
３４ａ１、３４ａ２ 分岐部
３４ａ３ 連結部

Claims (8)

1. マグネットワイヤーを巻回したコイルを一対のステータヨーク中にそれぞれ実装し、前記一対のステータヨークの内周に複数の極歯を構成したステータユニットと、該ステータユニット上に装着したハウジングと、外周に界磁磁石を配し前記極歯と所定間隔を隔てて回転自在に取り付けられるロータユニットと、該ロータユニットの中心部に取り付けられる出力軸を設けたアクチュエータにおいて、
   前記ハウジングと該ハウジングに近接配置された一方の前記ステータヨークとに接触するようにそれらの間に板状の弾性導電材から形成されたアースターミナルを介装し、該アースターミナルの一端側に前記ステータヨークと当接する湾曲部を設けると共に他端側にプリント基板を挟持する挟持部を設け、当該他端側を前記プリント基板に形成されたアース線の端子に接続してなることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記アースターミナルは、平坦部と、前記平坦部の長さ方向の一端に連接して設けた湾曲部と、前記平坦部の長さ方向の他端に直角に折り曲げて連設した延設部と、前記平坦部の長さ方向と直交する方向の両側に直角に折り曲げ形成した位置決め部を有し、
   前記延設部と前記位置決め部とそれらの間の平坦部により前記挟持部を構成し、前記延設部を前記プリント基板に形成した前記アース線の前記端子に接続してなることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
3. 前記湾曲部を、Ｕ字状湾曲部又はＶ字状湾曲部を任意数連設して構成することを特徴とする請求項２記載のアクチュエータ。
4. 前記湾曲部と該湾曲部に連接する平坦部に該平坦部を分離しない程度のスリットを設けたことを特徴とする請求項２記載のアクチュエータ。
5. 前記挟持部を前記板状の弾性導電材により断面コ字状に形成したことを特徴とする請求項２記載のアクチュエータ。
6. 前記アースターミナルは、第１平坦部と、前記第１平坦部の長さ方向の一端に連接して設けた湾曲部と、前記第１平坦部の他端から垂直に立ち下がる第１垂直片部と、該第１垂直片部の端部から水平に延びる第２平坦部と、該第２平坦部の端部から垂直に立ち上がる第２垂直片部と、該第２垂直片部の端部から水平に延びる第３平坦部と、該第３平坦部の端部から垂直に立ち下がる延設部とを備え、前記挟持部を前記第２垂直片部と、前記第３平坦部と、前記延設部とにより断面コ字状に構成し、前記第１垂直片部と前記第２平坦部からなるＬ字状の部分が前記挟持部の高さ内に収まるように配置されていることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
7. 前記プリント基板に接続した前記アース線と信号線を絶縁を保ちながらノイズを拾わないように撚り合わせてなることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
8. 前記アースターミナルを前記ハウジングと該ハウジングに近接配置された一方の前記ステータヨークとの間に介装したフロントプレートの板厚内に納めたことを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。

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