(57)【要約】【課題】モータ出力軸の軸端が軸受部材から不用意に抜脱することのない、耐衝撃性、耐振動性に優れた安定性の高いステッピングモータを提供する。【解決手段】駆動コイル２２１，２２２が装着されたステータ２０から突出されるモータ出力軸１２の軸面にねじ溝が形成されたリードスクリュー部１２ａを有し、モータ出力軸１２の軸端を回転自在に支承する第一の軸受部材４０を備えたステッピングモータにおいて、軸受部材４０は、モータ出力軸１２の軸端を支持する軸端受部４２１と、軸端受部４２１の周縁にモータ出力軸１２の軸端周面に対向して形成される対向筒部４２２と、該対向筒部４２２の開口縁に沿って端面から環状に突出形成された薄肉の突出部４３とを備える。【選択図】図４
2010081766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動コイルが装着されたステータと、該ステータから突出した軸面にねじ溝が形成されたリードスクリュー部を有するモータ出力軸と、該モータ出力軸の基端側または出力側の軸端を回転自在に支承する軸受部材とを備えたステッピングモータにおいて、前記軸受部材は、前記モータ出力軸の軸端を支持する軸端受部と、該軸端受部の周縁にモータ出力軸の軸端周面に対向して形成される対向筒部と、該対向筒部の開口縁に沿って端面から環状に突出形成された薄肉の突出部とを備えることを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
前記軸端受部は、円錐形または角錐形の錐形状の窪み面であることを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ。
【請求項３】
前記モータ出力軸のリードスクリュー部側の軸端が前記軸受部材に保持された鋼球を介して前記軸受部材に回転可能に支承されるものであって、前記モータ出力軸のリードスクリュー部側の軸端には、先細テーパ形状のテーパ軸部が形成されると共に、該テーパ軸部の先端には、前記鋼球を受止する鋼球受部が形成され、前記軸受部材の前記対向筒部は、前記鋼球の周面に対向する相対的に小径の第一筒部と、前記鋼球受部に対向する相対的に大径の第二筒部とから形成され、前記軸受部材の前記突出部の内周面には、前記モータ出力軸の前記テーパ軸部に対向して漸次拡径となるテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステッピングモータ。
【請求項４】
前記軸受部材の前記突出部の外周には、前記モータ出力軸のリードスクリュー部に係合される被係合部材の前進動を妨げない移動許容スペースが設けられていることを特徴とする請求項３に記載のステッピングモータ。
【請求項５】
前記被係合部材は、その前進端位置で前記軸受部材の反出力側端面と当接するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のステッピングモータ。
【請求項６】
前記対向筒部が形成された円筒部の外周面は、前記モータ出力軸のリードスクリュー部側軸端から反出力側方向へ向けて漸次太径となるテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のステッピングモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータに関し、更に詳しくは、モータの回転動力を出力するモータ出力軸の軸端が軸受部材により回転自在に支承されたステッピングモータにおけるその軸受構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なステッピングモータでは、駆動コイルに通電することで発生した磁界によってロータ（永久磁石）が回転するように構成され、このロータに固定されたモータ出力軸の軸端が軸受部材により回転自在に支承されている。
【０００３】
このようなステッピングモータの一例として、例えば特許文献１には、モータ出力軸のステータから突出した部分にねじ溝（リードスクリュー部）が形成され、そのモータ出力軸の出力側軸端を鋼球を介して支承する軸受部材を備えたものが記載されている。この種の軸受部材は、ピポット軸受などと称され、軸受中央に形成されたテーパ形状の凹部で保持される鋼球を介して、出力側軸端が同様のテーパ形状の凹部に形成されたモータ出力軸を回転自在に支承するものであり、特徴として、モータ出力軸の軸ぶれが抑えられるため振動やトルクロスが少なく、安定した回転特性が得られるという利点がある。
【０００４】
【特許文献１】実開平６−１７３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような軸受部材を備えたステッピングモータでは、衝撃や振動に対する信頼性に欠けるという問題がある。すなわち、何らかの外力がモータ出力軸に加わった際に、軸受部材を乗り上げてモータ出力軸が外れてしまうといった異常が発生する。
【０００６】
特に、上記特許文献１に記載されるステッピングモータのように、モータ出力軸が軸受部材側に付勢されているような構成では、この付勢力を上回る外力がモータ出力軸に対して加わった場合、モータ出力軸が軸受部材から簡単に外れてしまうため問題となる。
【０００７】
上記実情に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、ステータから突出されるモータ出力軸の軸面にねじ溝が形成されたステッピングモータにおいて、振動や衝撃によってモータ出力軸の軸端が軸受部材から不用意に抜脱することのない、耐衝撃性、耐振動性に優れた安定性の高いステッピングモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、駆動コイルが装着されたステータと、該ステータから突出した軸面にねじ溝が形成されたリードスクリュー部を有するモータ出力軸と、該モータ出力軸の基端側または出力側の軸端を回転自在に支承する軸受部材とを備えたステッピングモータにおいて、前記軸受部材は、前記モータ出力軸の軸端を支持する軸端受部と、該軸端受部の周縁にモータ出力軸の軸端周面に対向して形成される対向筒部と、該対向筒部の開口縁に沿って端面から環状に突出形成された薄肉の突出部とを備えることを要旨とするものである。
【０００９】
本発明に係るステッピングモータによれば、モータ出力軸の軸端を支承する軸受部材に薄肉の突出部が軸受部材の端面からさらに突出して設けられているため、モータ出力軸に何らかの外力が加わってもモータ出力軸の軸端が軸受部材の対向筒部を乗り越え、さらに上記突出部を乗り越えて外れてしまうというような不具合が生じるおそれは低く、従来型のステッピングモータと比較し、耐衝撃性、耐振動性に優れる。
【００１０】
この場合、前記軸端受部は、円錐形または角錐形の錐形状の窪み面であれば好適である。
【００１１】
このように構成すれば、モータ出力軸に何らかの外力が加わったとしても、モータ出力軸を軸受部材の中央に戻そうとする力が働く（いわゆる調芯機能が働く）ため、上記モータ出力軸の抜脱防止性能がさらに向上する。
【００１２】
さらに、前記モータ出力軸のリードスクリュー部側の軸端が前記軸受部材に保持された鋼球を介して前記軸受部材に回転可能に支承されるものであって、前記モータ出力軸のリードスクリュー部側の軸端には、先細テーパ形状のテーパ軸部が形成されると共に、該テーパ軸部の先端には、前記鋼球を受止する鋼球受部が形成され、前記軸受部材の前記対向筒部は、前記鋼球の周面に対向する相対的に小径の第一筒部と、前記鋼球受部に対向する相対的に大径の第二筒部とから形成され、前記軸受部材の前記突出部の内周面には、前記モータ出力軸の前記テーパ軸部に対向して漸次拡径となるテーパ面が形成されているようにすればよい。
【００１３】
このような構成とすれば、モータ出力軸の軸受部材からの抜脱が上記突出部により防止された場合、モータ出力軸のテーパ軸部および突出部の内周面に形成されたテーパ面により、モータ出力軸は即座に軸受中央に戻る。したがって、モータ出力軸が軸受部材に乗り上げた状態で回転し続けるといった不具合が防止される。
【００１４】
また、前記軸受部材の前記突出部の外周に前記モータ出力軸のリードスクリュー部に係合される被係合部材の前進動を妨げない移動許容スペースが設けられていればよい。
【００１５】
これにより、モータ出力軸のリードスクリュー部に係合され、その軸線方向に進退移動させる被係合部材（キャリッジ）の駆動範囲が突出部により小さくなってしまうこと（キャリッジと突出部とが当接してしまうこと）が防止される。すなわち、突出部を設けても、モータ出力軸のリードスクリュー部の有効長さが減少してしまうことはない。
【００１６】
そしてこの場合、前記被係合部材は、その前進端位置で前記軸受部材の反出力側端面と当接するように構成されていればよい。ここで、「軸受部材の反出力側端面」とは、突出部が突出形成された面（突出部を除いて最も反出力側に位置する面）をいう。
【００１７】
このような構成とすることにより、軸受部材が被係合部材のストッパとして働くため、被係合部材が前進し過ぎて軸受部材のリードスクリュー部から外れてしまうことが防止される。
【００１８】
さらに、前記対向筒部が形成された円筒部の外周面は、前記モータ出力軸のリードスクリュー部側軸端から反出力側方向へ向けて漸次太径となるテーパ状に形成されていれば、成形時における樹脂の流動性が向上すると共に、特に薄肉の突出部の内周面における樹脂のヒケ量も小さくなるため、精度良く薄肉状の突出部を対向筒部の開口部に沿って環状に突出形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、モータ出力軸の軸端を支承する軸受部材に薄肉の突出部が軸受部材の端面からさらに突出して設けられているため、モータ出力軸の軸受部材からの抜脱は、その軸端周面に対向して形成される軸受部材の対向筒部を乗り越え、さらにその周縁に形成された突出部を乗り越えた場合でなければ生じることはなく、従来型のステッピングモータと比較し、耐衝撃性、耐振動性に優れたステッピングモータとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明に係るステッピングモータ１の側面図（一部断面図）であり、図１（ｂ）はステッピングモータ１の上面図である。図２は、図１（ａ）に示したステッピングモータ１のステータ２０を拡大して示した図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係るステッピングモータ１は、モータの駆動力を出力するモータ出力軸１２を有するロータ１０と、ロータ１０を回転させるための磁界を発生させるステータ２０と、ステータ２０の出力側端面に固定されるモータフレーム３０と、モータフレーム３０の出力側に取り付けられた第一の軸受部材４０およびステータ２０の反出力側に取り付けられた第二の軸受部材５０とを備える。
【００２２】
ロータ１０は、モータ出力軸１２の反出力側の外周にＮ極とＳ極とが周方向で交互に着磁された永久磁石１４が接着剤等を用いて固定されることで構成されている。モータ出力軸１２は、出力側（ステータ２０から突出した部分）の軸面にねじ溝が形成されたリードスクリュー部１２ａを有し、その両端が第一の軸受部材４０および第二の軸受部材５０により回転自在に支承されている。このモータ出力軸１２の支持構造の詳細については後述する。
【００２３】
ステータ２０は、永久磁石１４の外周面に対向し、かつモータ出力軸１２の軸線方向に重ねて配置された第一ステータ組２０１および第二ステータ組２０２とによる二層構造を有している。
【００２４】
図２に示すように、第一ステータ組２０１および第二ステータ組２０２は、各々、駆動コイル２２１，２２２が巻き回されたコイルボビン２２１ａ，２２２ａと、内ステータコア２４１，２４２および外ステータコア２５１，２５２を備える。この内ステータコア２４１，２４２と外ステータコア２５１，２５２のそれぞれには、その内周縁に等間隔で軸線方向に起立形成された極歯２６が複数本形成されている。
【００２５】
駆動コイル２２１，２２２が巻き回されたコイルボビン２２１ａ，２２２ａの内周側には、内ステータコア２４１と外ステータコア２５１、内ステータコア２４２と外ステータコア２５２のそれぞれに形成された複数の極歯２６が交互に入り組むように形成されている。具体的には、第一ステータ組２０１の内ステータコア２４１と外ステータコア２５１における各極歯２６の外周側に、コイルボビン２２１ａを介して駆動コイル２２１が円環状に巻き回され、第二ステータ組２０２の内ステータコア２４２と外ステータコア２５２における各極歯２６の外周側に、コイルボビン２２２ａを介して駆動コイル２２２が円環状に巻き回されている。また、各極歯２６の内周側には、所定の間隔をおいて上述の永久磁石１４が対向して位置している。
【００２６】
また、外ステータコア２５１，２５２の外周縁は、折り曲げられて駆動コイル２２１，２２２の外周を覆うように起立形成されており、それぞれがモータケースとしても機能している。以下、この外ステータコア２５１，２５２のうち、駆動コイル２２１，２２２の外周を覆う部分をそれぞれ第一モータケース２８１、第二モータケース２８２とする。
【００２７】
これら第一モータケース２８１および第二モータケース２８２は、絞り加工により円筒形状に形成されている。そして、この第一モータケース２８１および第二モータケース２８２の図１および図２における下側の壁面には、所定の大きさに切り欠かれた開口部２３が形成されている。この開口部２３からは、端子台２９に立設された端子ピン２９ａ〜２９ｄが突出している。端子台２９は、内ステータコア２４１，２４２の外周縁にインサート成形や圧入等により固定されており、端子ピン２９ａ〜２９ｄには、駆動コイル２２１，２２２の巻線端末が絡げられている。そして、端子ピン２９ａ〜２９ｄは、端子台２９上に載置される回路基板６０に半田付けなどにより固定されている。
【００２８】
モータフレーム３０は、金属板の両端が略直角に折り曲げられてコの字型に形成された部材であり、モータ出力軸１２と平行に延びる平板状の底板部３２、底板部３２の一方側の端部から折り曲げられたステータ２０の出力側端面に固定されるステータ支持部３４、および底板部３２の他方側の端部から折り曲げられた第一の軸受部材４０を支持する軸受保持部３６とから構成される。
【００２９】
底板部３２は、モータフレーム３０の基礎となる部分であり、モータ出力軸１２に対して平行になるように位置する。その長手方向の長さは、モータ出力軸１２に形成されたリードスクリュー部１２ａの長さと略同一である。ステータ支持部３４は、底板部３２の反出力側端縁から垂直に起立形成された部分であり、軸受保持部３６と対向して位置する。その略中央には、モータ出力軸１２の径よりも一回り大きな貫通穴３４１が形成されている。モータフレーム３０は、貫通孔３４１にモータ出力軸１２を挿通させて、ステータ支持部３４が第一モータケース２８１（外ステータコア２５１）にレーザ溶接等により固定されることで取り付けられている。
【００３０】
モータフレーム３０の軸受保持部３６には、所定の大きさの軸受保持穴３６１が形成されており、この軸受保持穴３６１にモータ出力軸１２の出力側軸端１２１（リードスクリュー部１２ａ側の軸端）を支承する合成樹脂材料で成形されたカップ状の第一の軸受部材４０（本発明における軸受部材に相当する。）が取り付けられている。この第一の軸受部材４０を拡大して示した外観斜視図を図３（ａ）に、断面図を図３（ｂ）に示す。また、図４にモータ出力軸１２の出力側軸端１２１部分を拡大して示した断面図を示す。
【００３１】
これらの図に図示されるように、第一の軸受部材４０は、モータフレーム３０の軸受保持部３６に形成された軸受保持穴３６１に嵌合される第一円筒部４１、この第一円筒部４１よりも大径の第二円筒部４２（本発明における円筒部に相当する。）を備える。そして、第二円筒部４２の内底面には、モータ出力軸１２の出力側軸端１２１を支持する軸端受部４２１が形成され、第二円筒部４２の内周面には、軸端受部４２１の周縁にモータ出力軸１２の出力側軸端１２１の外周面に対向して形成される対向筒部４２２が形成されている。さらに、第一の軸受部材４０は、この対向筒部４２２の開口縁に沿って環状に突出形成された突出部４３を備え、鋼球４４を介してモータ出力軸１２の出力側軸端１２１を回転自在に支承する。この第一の軸受部材４０は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの合成樹脂材料により一体的に成形される。
【００３２】
本実施形態では、第一の軸受部材４０に形成された軸端受部４２１および対向筒部４２２からなる凹みは、第一円筒部４１に到るまでの深さではない。すなわち、第一円筒部４１は、空洞部分を有さない円柱状に形成されている。そのため、軸受保持穴３６１に第一円筒部４１を嵌合した場合であっても、第二円筒部４２の軸端受部４２１や対向筒部４２２の形状が変化してしまうなど、出力側軸端１２１を支持する部分の寸法精度に影響を及ぼすことがない。
【００３３】
ここで、図４に示すように、モータ出力軸１２の出力側軸端１２１には、リードスクリュー部１２ａから先端にかけて漸次小径となるテーパ形状に形成されたテーパ軸部１２１ａが形成されると共に、このテーパ軸部１２１ａの先端には、鋼球４４を受止するための凹部である鋼球受部１２１ｂが形成されている。
【００３４】
軸端受部４２１は、その中心部に向けて円錐形（角錐形でもよい）をなす窪み面となるように形成されており、上記鋼球４４は軸端受部４２１の中央に保持される。軸端受部４２１をこのような錐形とするのは、ステッピングモータ１に、モータ出力軸１２を第一の軸受部材４０の中央に戻そうとする、いわゆる調芯機能を持たせるためである。
【００３５】
対向筒部４２２は、図３（ｂ）および図４に示されるように二段形状に形成されている。具体的には、鋼球４４の周面に対向する相対的に小径の第一筒部４２２ａ、およびモータ出力軸１２の鋼球受部１２１ｂに対向する相対的に大径の第二筒部４２２ｂとからなる。第一筒部４２２ａの内径寸法は、鋼球４４の径より若干大きく形成されており、鋼球４４とは当接していない。すなわち、鋼球４４は、錐形をなす軸端受部４２１とのみ当接しており、鋼球４４と第一の軸受部材４０との摺動によるエネルギーロスを極力抑えた構成となっている。さらに、第一筒部４２２ａの高さ、すなわち、モータ出力軸１２の軸線方向における軸端受部４２１の外縁部分から第二筒部４２２ｂとの境界までの長さは、鋼球４４の半径と略同一に形成されている。そのため、この第一筒部４２２ａは、何らかの外力が加わった際、鋼球４４の第一の軸受部材４０からの脱落を防止する脱落防止部として働く。
【００３６】
同様に、第二筒部４２２ｂとモータ出力軸１２の鋼球受部１２１ｂとも所定のクリアランスを隔てて対向しており、両者の摺動によるエネルギーロスが生じないように構成されている。また、第二筒部４２２ｂの高さ、すなわち、モータ出力軸１２の軸線方向における第一筒部４２２ａとの境界から突出部４３の内縁部分までの長さは、鋼球受部１２１ｂの長さと略同一に形成されている。つまり、この第二筒部４２２ｂは、何らかの外力が加わった際、モータ出力軸１２が第一の軸受部材４０から外れてしまうのを防止する役割を果たしている。
【００３７】
ここで、第一円筒部４１の外周面は、出力側から反出力側、すなわち、第二円筒部４２側に向けてほぼ同一の径となる直線状に形成されているが、第二円筒部４２の外周面は、モータ出力軸１２１のリードスクリュー部１２ａ側軸端から反出力側方向に向けて漸次太径となるテーパ状に形成されている。
【００３８】
そして、この対向筒部４２２の第二筒部４２２ｂの周縁（第一の軸受部材４０の反出力側端面４０ａ（突出部４３が形成されていないとした場合に最も反出力側に位置する面をいう。））からは、反出力側に所定長さ突出した薄肉の突出部４３が形成されている。この突出部４３は、その内周面がモータ出力軸１２の出力側軸端１２１におけるテーパ軸部１２１ａの外周面の一部と対向し、反出力側に向けて漸次拡径となるテーパ形状に形成されている（テーパ面４３ａ）。また、反出力側端面４０ａは、突出部４３が形成されているところを除き平坦に形成されており、突出部４３の外周面は、その先端部分から反出力側端面４０ａに掛けて直線状に形成されている。
【００３９】
このような第一の軸受部材４０に対し、モータ出力軸１２の反出力側軸端１２２を支持する第二の軸受部材５０は、図２に示すように、第二の軸受部材５０が、ステータ２０の反出力側端面４０ａに固定された軸受保持部材５６内において付勢部材５４によって出力側に付勢された状態で保持され、その中央に形成された凹部５０１に保持された鋼球５２を介してモータ出力軸１２の反出力側軸端１２２を支持する構成が採用されている。
【００４０】
さらに、凹部５０１の底面、すなわち、鋼球５２と当接する部分は、第一の軸受部材４０と同様に、その中心部に向けて円錐形（角錐形でもよい）をなす窪み面となるように形成されており、鋼球５２は凹部５０１の中央に保持される。このような錐形とするのは、ステッピングモータ１に、モータ出力軸１２を第二の軸受部材４５の中央に戻そうとする、いわゆる調芯機能を持たせるためであって、本実施の形態では、モータ出力軸１２はそれぞれ調芯機能を有する第一の軸受部材４０、第二の軸受部材５０によって調芯された状態で回転可能に支持されている。
【００４１】
本実施形態に係るステッピングモータ１が上記構成の第一の軸受部材４０を備えることにより、次のような作用効果が奏される。すなわち、第一の軸受部材４０に薄肉の突出部４３が第一の軸受部材４０の反出力側端面４０ａからさらに突出して設けられているため、モータ出力軸１２の第一の軸受部材４０からの抜脱は、その出力側軸端１２１周面に対向して形成される第一の軸受部材４０の対向筒部４２２（第二筒部４２２ｂ）を乗り越えたとしても、さらに上記突出部４３を乗り越えた場合でなければ生じることはない。つまり、本実施形態では、第二筒部４２２ｂと突出部４３による二重の抜け止め構造を有しているため、衝撃や振動など、何らかの外力がモータ出力軸１２に加わることによるモータ出力軸１２の不用意な抜脱が効果的に防止される。そのため、耐衝撃性、耐振動性に優れたステッピングモータとすることができる。
【００４２】
一方、突出部４３の外周側には、図５（ａ）に示すように反出力側端面４０ａと突出部４３の外周面によって区画された、所定の大きさの空間である移動許容スペース４０４が設けられている。この移動許容スペース４０４は、モータ出力軸１２のリードスクリュー部１２ａに係合され、ステッピングモータ１の回転動力が伝達されてモータ出力軸１２の軸線方向に進退移動する被係合部材５（キャリッジ）の移動を妨げないようにするために設けられている。
【００４３】
この点について図５を参照して具体的に説明する。被係合部材５は、モータ出力軸１２のリードスクリュー部１２ａに螺合される係合部５ａと外部機器と接続される本体部５ｂとからなる。この被係合部材５は、その回転が規制されているため、モータ出力軸１２が回転すると、モータ出力軸１２の軸線方向（図中の矢印の方向）に進退動作する。本実施形態では、被係合部材５が出力側に移動した際、被係合部材５の本体部５ｂが第一の軸受部材４０に当接することで被係合部材５の駆動範囲が小さくなってしまうことを防止するため、第一の軸受部材４０の突出部４３における外周側に移動許容スペース４０４を設けている。換言すると、第一の軸受部材４０（モータ出力軸１２）の中心軸線Ｃから突出部４３の外周面までの距離Ｄ１は、中心軸線Ｃから被係合部材５の本体部５ｂの下端面までの距離Ｄ２より小さくなるように構成されている。さらに、第一の軸受部材４０（モータ出力軸１２）の中心軸線Ｃから突出部４３の外周面までの距離Ｄ１は、中軸軸線Ｃからモータ出力軸１２の外周面までの距離とほぼ同じに形成されている。
【００４４】
例えば仮に、図５（ｂ）に示すように、このようなスペースが設けられていないとすれば、被係合部材５が前進端まで移動する手前で第一の軸受部材４０と当接してしまい、第一の軸受部材４０によってその駆動範囲が小さくなってしまうことになる。言い換えれば、係合部材５の係合部５ａは、リードスクリュー部１２ａが形成された部分を有効に利用できなくなってしまうため、結果として被係合部材５の移動距離が短くなってしまう。
【００４５】
これに対し、図５（ａ）から分かるように、移動許容スペース４０４が設けられていれば、ステッピングモータ全体の大きさが同じであっても、移動許容スペース４０４が設けられていない場合と比較して被係合部材５の駆動範囲を大きくすることができる。すなわち、被係合部材５の係合部５ａは、リードスクリュー部１２ａが形成された部分を出力側まで有効に利用できるため、被係合部材５の移動距離を長くすることができる。
【００４６】
以上の作用効果を言い換えると次のようなことが言える。例えば、背景技術で説明した従来の軸受部材８０から、図５（ａ）に示す本実施形態に係るステッピングモータ１が備える第一の軸受部材４０に変更すれば、移動許容スペース４０４を設けたことにより被係合部材５の駆動範囲を今まで通りの大きさに維持しつつ、突出部４３によりモータ出力軸１２の抜脱防止性能を高めることができる。一方、仮に図５（ｂ）に示すような形状の軸受部材４０から、図５（ａ）に示す本実施形態に係る第一の軸受部材４０に変更すれば、突出部４３によりモータ出力軸１２の抜脱防止性能を維持しつつ、移動許容スペース４０４により被係合部材５の駆動範囲を今まで以上に大きくすることが可能となる。
【００４７】
すなわち、本発明は、突出部４３を設けることでモータ出力軸１２の抜脱防止性能を高める（例えば、従来の軸受部材を図５（ａ）の形状に変えた場合に比べて）という効果を備えるとともに、突出部４３を設けることで現状の抜脱防止性能を維持しつつ、被係合部材５の駆動範囲を大きくする（例えば、軸受部材を図５（ｂ）の形状から図５（ａ）の形状に変えた場合に比べて）という効果を兼ね備えるものである。つまり、ステッピングモータ１の使用用途などに応じて、第一の軸受部材４０の突出部４３の突出長さや反出力側端面４０ａの幅寸法、すなわち、突出部４３と反出力側端面４０ａとによって区画される移動許容スペース４０４の大きさなど、第一の軸受部材４０の形状を決定すれば、本発明を有効に活用することができる。
【００４８】
また、被係合部材５が移動許容スペース４０４まで移動した際における被係合部材５の本体部５ｂと、突出部４３の外周面との距離ができるだけ小さくなるように設定すれば、移動許容スペース４０４における被係合部材５の傾きは突出部４３によって規制される。すなわち、突出部４３の外周面は被係合部材５の傾き規制部としても働くこととなる。
【００４９】
さらに、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、被係合部材５が前進端まで移動した場合、被係合部材５の出力側端面が、第一の軸受部材４０の反出力側端面４０ａと当接するように構成されている。このように構成することで、被係合部材５が前進し過ぎてしまうことにより係合部５ａがリードスクリュー部１２ａから外れてしまうことが防止される。つまり、第一の軸受部材４０の反出力側端面４０ａを被係合部材５の位置規制部としているため、被係合部材５の本体部５ｂは、この反出力側端面４０ａに当接することで出力側への移動が制限される。このため、リードスクリュー部１２ａから係合部５ａが外れてしまうことが防止することができるとともに、許容移動スペース４０４の大きさ（長さ）を適切に設定することで、リードスクリュー部１２ａに対する被係合部材５ａの有効利用長さを適切な長さに確保することができる。
【００５０】
さらに、上述したように、第一の軸受部材４０の軸端受部４２１は、その中心部に向けて円錐形（角錐形）をなす窪み面に形成されているので、モータ出力軸１２に対し、第一の軸受部材４０から抜脱させようとする方向の力が働いたとしても、モータ出力軸１２を第一の軸受部材４０の中央に戻そうとする、いわゆる調芯機能が働く。そのため、突出部４３によるモータ出力軸１２の抜脱防止性能がさらに向上すると共に、モータ出力軸１２の駆動をさらに安定したものとすることができる。
【００５１】
さらに、モータ出力軸１２の出力側軸端１２１には、先細テーパ形状のテーパ軸部１２１ａが形成され、第一の軸受部材４０の突出部４３の内周面には、モータ出力軸１２のテーパ軸部１２１ａに対向して漸次拡径となるテーパ面４３ａに形成されているため、モータ出力軸１２が第一の軸受部材４０の対向筒部４２２を乗り越え、その抜脱が突出部４３により防止された場合、モータ出力軸１２のテーパ軸部１２１ａおよび突出部４３のテーパ面４３ａにより、モータ出力軸１２は即座に軸受中央に戻る。つまり、モータ出力軸１２が第一の軸受部材４０から抜脱しそうになっても、モータ出力軸１２が第一の軸受部材４０に乗り上げた状態で回転し続けるといった不具合が防止される。
【００５２】
さらに、内周面に対向筒部４２２が形成された第二円筒部４２の外周面は、モータ出力軸１２の出力側軸端１２１から反出力側方向へ向けて漸次太径となるテーパ状に形成されているので、成形時における樹脂の流動性が向上すると共に、特に薄肉の突出部の内周面における樹脂のヒケ量も小さくなるため、精度良く薄肉状の突出部４３を対向筒部４２２の開口部に沿って環状に突出形成することが可能となる。
【００５３】
なお、上述したように、本実施形態に係るステッピングモータ１が備える第二の軸受部材５０は、付勢部材５４によって出力側に付勢された状態で保持されているが、付勢部材５４の付勢力を上回る外力がモータ出力軸１２に対して加わった場合に、モータ出力軸１２が抜脱しやすいという問題があるが、上述のように第一の軸受部材４０に突出部４３を設けた構成としているため、そのおそれは低い。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、モータ出力軸１２の出力側軸端１２１を支持する第一の軸受部材４０に突出部４３を設け、モータ出力軸１２の不用意な抜脱を防止したことを説明したが、モータ出力軸１２の反出力側軸端１２２を支持する第二の軸受部材５０も第一の軸受部材４０と同様の構成としてもよい。このようにすれば、モータ出力軸１２の両端の抜脱防止性能が高まるため、さらにステッピングモータの安定性を高めることができる。
【００５５】
さらに、上記実施形態に係るモータ１は、いわゆるステッピングモータであることを説明したが、その他のモータ、例えばＤＣモータ等にも本発明の技術的思想は適用可能である。また、回転する軸を支持する軸受部材を備えた装置であれば、モータ以外の装置にも適用可能である。
【００５６】
また、上記実施形態では、モータ出力軸１２の出力側軸端１２１および反出力側軸端１２２は、それぞれ鋼球４４、４５を介して第一の軸受部材４０および第二の軸受部材５０に支持されていることを説明したが、モータ出力軸の軸端を球面にすることで直接第一の軸受部材４０および第二の軸受部材５０に支持される構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係るステッピングモータの側面図（一部断面図）であり、（ｂ）はその上面図である。
【図２】図１に示したステッピングモータのステータを拡大して示した側面図（一部断面図）である。
【図３】（ａ）は図１に示したステッピングモータが備える第一の軸受部材を拡大して示した外観斜視図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図４】図３に示した軸受によるモータ出力軸の支持構造を説明するため、モータ出力軸の出力側軸端部分を拡大して示した断面図である。
【図５】（ａ）は図１に示したステッピングモータによって被係合部材が前進端位置まで移動した状態を示した概略図であり、（ｂ）は軸受部材に移動許容スペースが設けられていない場合に被係合部材が前進端位置まで移動した状態を示した概略図である。
【符号の説明】
【００５８】
１                  ステッピングモータ
１２                モータ出力軸
１２１              出力側軸端
１２１ｂ            鋼球受部
１２ａ              リードスクリュー部
２０                ステータ
２２１，２２２      駆動コイル
４０                （第一の）軸受部材
４２１              軸端受部
４２２              対向筒部
４２２ａ            第一筒部
４２２ｂ            第二筒部
４３                突出部
４３ａ              テーパ面
４０４              移動許容スペース
４４                鋼球
【図１】
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【図２】
2010081766.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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