(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータの出力側端面から突出した部分にピニオンが形成されたシャフトと、該シャフトの出力側端部を回転自在に支持する支持部とを備え、前記ピニオンに噛合した歯車によって駆動力が伝達されるモータ装置であって、
前記支持部は、前記ステータの出力側端面から舌片状に突出して設けられた金属製の延設部と、該延設部の先端に形成された前記シャフトが摺動される樹脂製の摺動部と、該摺動部と前記ステータとに跨るように連結された樹脂製の連結部とを備えることを特徴とするモータ装置。
【請求項２】
前記延設部の基端および前記連結部は、前記シャフトの外周面に沿って周方向に並んで設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ装置。
【請求項３】
前記シャフトの反出力側端部を軸線方向に与圧するスラスト与圧部をさらに備え、該スラスト与圧部は、前記ロータの内側に配設されていることを特徴とする請求項２に記載のモータ装置。
【請求項４】
前記延設部と、前記摺動部および連結部は、インサート成形により一体に形成されていることを特徴とする請求項２もしくは３のいずれかに記載のモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ装置に関し、さらに詳しくは、ロータが固定されたシャフトが、コイルばねによって軸線方向に与圧されながら支持されたモータ装置、及びシャフトの端部が軸受部材に保持されたボールを介して回転可能に支持されたモータ装置、並びにステータの出力側端面から突出したシャフトの出力側端部を支持する支持部を備えたモータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、シャフトの軸線方向の位置ずれを抑えるため、シャフトの一端を軸線方向に与圧するスラスト与圧部を有しているモータが提案されている。このスラスト与圧部に用いられる与圧手段としては、板ばねや円筒状のコイルばねが使用されているが、比較的大きな与圧（付勢）力を有する円筒状のコイルばねを使用した場合の方が、シャフトの位置ずれ防止効果は高い。【０００３】
特許文献１には、円筒状のコイルばねを用いたモータ装置においてリードスクリュー（シャフト）内部にスラスト与圧部が収納された構成が記載されている。この構成によれば、シャフトに対する与圧機構の安定性を十分に確保しつつ、シャフトの軸線方向におけるモータ寸法（モータの全長）を極力短くすることができる。【０００４】
特許文献２には、シャフトの端部が軸受部材に保持されたボールを介して回転可能に支持されたモータ装置においては、その軸受部材が、シャフトの軸線方向における位置ずれを防止するため、コイルばねによりシャフトの軸線方向に付勢された状態で、開口部（貫通穴）に保持されている構成が提案されている。つまり、軸受部材は、開口部内において、その軸線方向に摺動可能な状態で保持されているため、軸受部材の外周面と、開口部の内周面との間には、クリアランスが存在する。【０００５】
特許文献３には、ステータの出力側端面から突出したシャフトの出力側端部を支持する支持部を備えたモータ装置においては、ステータの出力側端面にシャフト用フレームが固定され、このシャフト用フレームの先端にシャフトの出力側端部が支持される支持部が設けられたモータが記載されている。シャフトは、この支持部に保持されたボールにより回転自在に支持されている。なお、支持部は、シャフト用フレームの先端に形成された穴に固定されている。先の特許文献のモータのシャフトには、リードスクリュー部が形成されている。このリードスクリュー部には、通常、キャリッジ等と称される被駆動体が係合し、シャフトの軸線方向に進退動するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２８０１５５号公報
【特許文献２】特開２００６−１７４５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような構成では、円筒状のコイルバネをリードスクリューの内部に設けたため、圧縮コイルバネをリードスクリューの内部に収容させる際の作業性が悪いという問題がある。また、リードスクリューの内部にコイルばねを収容しなければならないため、円筒状のコイルばねの線材の径や線材間の距離が制限されるので、シャフトに対し十分な与圧を付与できないという問題もある。【０００８】
特許文献２記載のような構成では、クリアランスが次のような問題を招く。すなわち、クリアランスにより軸受部材が開口部内で傾くと、軸受部材に保持されているボールの位置が変化するため、このボールと当接した状態で支持されているシャフトが傾倒してしまう。これに伴い、モータを設計する上で、ロータがステータ（コイル）に接触することが無いよう、ロータの外周面とステータの内周面との間に十分な間隔を設ける必要がある。したがって、モータの本体部分（ステータ）が径方向に大型化してしまうという問題がある。【０００９】
特許文献２記載のような構成では、例えば図７に示すように、このリードスクリュー部をピニオン９２に置き換え、ピニオン９２に噛合する歯車９４を介してモータ９０の回転力を出力する構成に単純に変更したものでは、シャフト（ピニオン９２）に対して、その軸線方向と直交する方向の外力が負荷されるため、この外力によってシャフト用フレーム９６が変形することがある。その結果、シャフトの端部９２ａが支持される支持部９８の位置がずれ、ロータの外壁とステータの内壁とが干渉してしまう場合がある。また、最悪の場合、シャフトが支持部９８から外れたり、支持部９８を構成する軸受部材９８ａがシャフト用フレームの先端に形成された取付穴９６ａから外れてしまうという問題がある。【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、出力軸にモータからの駆動力を伝達する歯車が噛合するピニオンを有するモータにおいて、シャフトの軸線方向と直交する方向の外力がシャフトに働くことよって発生する不具合を防止するモータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決するために本発明に係るモータ装置は、ステータの出力側端面から突出した部分にピニオンが形成されたシャフトと、該シャフトの出力側端部を回転自在に支持する支持部とを備え、前記ピニオンに噛合した歯車によって駆動力が伝達されるモータ装置において、前記支持部は、前記ステータの出力側端面から舌片状に突出して設けられた金属製の延設部と、該延設部の先端に形成された前記シャフトが摺動される樹脂製の摺動部と、該摺動部と前記ステータとに跨るように連結された樹脂製の連結部とを備えることを要旨とするものである。
【００２６】
本発明に係るモータ装置によれば、シャフトが支持される摺動部が形成される延設部を機械的強度が高い金属により形成し、かつその延設部が摺動部とステータとに跨って設けられた連結部によって補強されているため、シャフトを支持する支持部の位置ずれ（摺動部の位置ずれ）や、シャフトが支持部から外れてしまう等の不具合の発生を防止することができる。また、シャフトをステータの出力側端面から突出させることでその長さを大きく設定することができるため、シャフトの長さが相対的に短い場合と比較して、径方向への位置ずれが同一量ならば、シャフトの傾きを小さくすることができ、その分、ロータの外壁とステータの内壁との隙間を小さく設定することが可能になる。したがって、径方向への小型化が図れる。また、駆動中の騒音や振動、トルクロスの低減につながる。【００２７】
この場合、前記延設部の基端および前記連結部は、前記シャフトの外周面に沿って周方向に並んで設けられていればよい。【００２８】
このように構成すれば、シャフトの径方向に延設部の基端と連結部とが重なることはなく、当該方向におけるモータ装置の大きさを小さくすることができる。【００２９】
また、前記シャフトの反出力側端部を軸線方向に与圧するスラスト与圧部を備え、該スラスト与圧部は、前記ロータの内側に配設されていればよい。【００３０】
このように、シャフトの反出力側端面を軸線方向に与圧するためのスラスト与圧部をさらに備えている場合、スラスト与圧部をロータの内側に設けることにより、モータ装置の軸線方向における全長が大きくなるのを抑えることができる。【００３１】
また、前記延設部と、前記摺動部および連結部は、インサート成形により一体に形成されていればよい。【００３２】
このような構成とすることで、シャフトを支持する支持部の機械的強度がさらに向上する。特に、シャフトがその軸線と直交する方向の応力を受けても、延設部に対する摺動部および連結部の接合強度が大きいため、摺動部や連結部が延設部から外れてしまうといった問題が発生しにくい。
【発明の効果】
【００３５】
上記課題を解決するための本発明に係るモータ装置によれば、シャフトが支持される摺動部が形成される金属製の延設部が、摺動部とステータとに跨って設けられた連結部によって補強されているため、シャフトを支持する支持部の位置ずれ（摺動部の位置ずれ）や、シャフトが支持部から外れてしまう等の不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るモータ装置の分解斜視図であり、図１（ａ）は出力側から見たモータ装置の分解斜視図、図１（ｂ）は反出力側から見たモータ装置の分解斜視図である。
【図２】図１に示したモータ装置が備えるモータ本体の分解斜視図であり、図２（ａ）は出力側から見たモータ本体の分解斜視図、図２（ｂ）は反出力側から見たモータ本体の分解斜視図である。
【図３】図２に示したモータ本体の断面図である。
【図４】図４（ａ）は図２および図３に示したモータ本体が備える出力側平板の外観図であり、図４（ｂ）は出力側平板に摺動部および連結部がインサート成形されたものを示した外観図である。
【図５】図２および図３に示したモータ本体が備える反出力側平板の外観図である。
【図６】スラスト与圧部の拡大断面図であり、図５（ａ）は軸受保持部に対し軸受部材が傾いていない状態を示した図であり、図５（ｂ）は軸受保持部内で軸受部材が傾いた状態を示した図である。
【図７】従来型のモータ装置の問題点を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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。
【実施例１】
【００３８】
図１は、本発明に係るモータ装置１の分解斜視図であり、図１（ａ）は、出力側から見たモータ装置１の分解斜視図であり、図１（ｂ）は、反出力側から見たモータ装置１の分解斜視図である。また、図２は、モータ装置１が備えるモータ本体１０の分解斜視図であり、図２（ａ）は、出力側から見たモータ本体１０の分解斜視図、図２（ｂ）は、反出力側から見たモータ本体１０の分解斜視図である（駆動コイル２６１，２６２を除く。）。図３は、このモータ本体１０の断面図である。【００３９】
図１に示すように、本実施形態に係るモータ装置１は、いわゆるギヤードモータであり、モータ本体１０、歯車部４０、ケース５０とを備える。以下、モータ本体１０の構成について図２および図３を参照して具体的に説明する。【００４０】
モータ本体１０は、いわゆるステッピングモータであり、シャフト１２と、ステータ２０と、シャフト１２の出力側端部１２１を支持する支持部３０と、シャフト１２の反出力側端部１２２を軸線方向に与圧しながら支持するスラスト与圧部３２とを備える。【００４１】
シャフト１２は、一部がステータ２０から出力側に突出して設けられており、その反出力側には、ロータ１４が固定されている。ロータ１４は、シャフト１２の中心軸線を通る平面で切断した断面が略Ｈ形状に形成されており、外周側にＮ極とＳ極とが周方向で交互に着磁された永久磁石１４１が接着剤、インサート成型等を用いて固定されることで構成される。また、シャフト１２は、その出力側（少なくともステータ２０から突出した部分）の外周面にピニオン１２ａが成形されている（ただし、出力側端部１２１を除く。）。このシャフト１２の出力側端部１２１は、出力側に設けられた支持部３０に支持され、反出力側端部１２２は、スラスト与圧部３２に支持されている。このシャフト１２の支持構造の詳細については後述する。【００４２】
ステータ２０は、永久磁石１４１の外周面に対向し、かつシャフト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により構成されている。【００４３】
第一ステータ組２０１および第二ステータ組２０２は、各々、コイルボビン２６１ａ，２６２ａに巻回された駆動コイル２６１，２６２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。【００４４】
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成形された極歯２１が複数本、成形されている。具体的には、駆動コイル２６１，２６２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のそれぞれに成形された複数の極歯２１が交互に入り組むように位置している。【００４５】
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２６１，２６２の外周を覆うように起立成形されており、それぞれがモータケースとして機能している。このモータケースは、絞り加工により円筒形状に成形されている。【００４６】
なお、図３に示すように、各内ステータコア２４１，２４２には、内ステータコア位置決め突起２４１ａ，２４２ａおよび内ステータコア位置決め穴２４１ｂ，２４２ｂが形成されており、これにより内ステータコア２４１，２４２同士が所定の位置関係で組み付けられる。また、図２に示すように、内ステータコア２４１，２４２のそれぞれの外周縁には、ステータ位置決め凸部２４１ｃ，２４２ｃが形成されており、このステータ位置決め凸部２４１ｃ，２４２ｃが外ステータコア２５１，２５２（モータケース）の外周縁に形成されたステータ位置決め凹部２５１ａ，２５２ａに係合されることにより、両者は所定の位置関係で組み付けられる。この内ステータコア２４１，２４２と外ステータコア２５１，２５２の間には、駆動コイル２６１，２６２が巻回されたコイルボビン２６１ａ，２６２ａが配設される。【００４７】
コイルボビン２６１ａ，２６２ａには、駆動コイル２６１，２６２に給電するための端子ピン２７が固定されており、モータケースの外周面から突出している。端子ピン２７には、駆動コイル２６１，２６２の巻線端末が絡げられる。また、ステータ２０は、後述する支持部３０が設けられる出力側平板３１１を出力側に、スラスト与圧部３２を固定するための反出力側平板３３１を反出力側に備えている。これら出力側平板３１１および反出力側平板３３１は、金属製であり、それぞれ外ステータコア２５１、外ステータコア２５２のシャフト１２の軸線と直交するステータの出力側端面、および反出力側端面に溶接等により固定されている。【００４８】
以下、シャフト１２の支持構造について詳細に説明する。シャフト１２は、出力側端部１２１が支持部３０によって支持され、反出力側端部１２２がスラスト与圧部３２によってシャフト１２の軸線方向に与圧されながら支持されている。【００４９】
スラスト与圧部３２は、コイルばね３２１、ボール３２２、軸受部材３２３、および軸受部材３２３を保持する軸受保持部３３とを備える。シャフト１２の反出力側端部１２２は、金属製のボール３２２と当接し、ボール３２２の外面を摺動面として摺動可能な状態で支持されている。軸受部材３２３には、所定の大きさの窪みからなる反出力側摺動部３２３ａが形成されており、この反出力側摺動部３２３ａにボール３２２が回転可能に保持されており、反出力側摺動部３２３ａは、反出力側軸受の摺動部として機能する。図３から分かるように、ボール３２２は、軸受部材３２３の平面方向（シャフト１２の軸線に対し直交する平面方向）の略中央に保持されている。なお、本実施例ではシャフト１２はロータ１４と一体的に成型された樹脂で構成されているので、磨耗しにくいボール３２２を摺動部材として使用しているが、ロータ１４をインサート成型するしたシャフト１２がステンレス等の金属である場合は、シャフト１２の反出力側端部１２２を曲面状として、反出力側端部１２２を摺動面して反出力側摺動部３２３ａと摺動可能に支持しても良い。【００５０】
軸受部材３２３は、外ステータコア２５２の反出力側端面に固定された反出力側平板３３１の出力側面に設けられた軸受保持部３３に保持されている。反出力側平板３３１単体の外観図を図５に示す。【００５１】
軸受保持部３３は、その内径の大きさが軸受部材３２３の外径より若干大きく形成された樹脂製の円筒状の部材であり、反出力側平板３３１とインサート成形により一体に形成されている。図３から分かるように、円筒状の軸受保持部３３内には、コイルばね３２１が配設され、コイルばね３２１の出力側に軸受部材３２３が配設されている。【００５２】
ここで、図５から分かるように、軸受保持部３３には、円周上等間隔に切り欠き３３ａ（本実施形態では三個所の切り欠き）が形成されている。また、図２から分かるように、軸受部材３２３の外周面には、軸受保持部３３と同じ間隔で突起３２３ｄが形成されている。したがって、軸受部材３２３は、この突起３２３ｄが切り欠き３３ａに係合された状態で軸受保持部３３に保持される。これによって軸受部材３２３の回転が規制される（軸受部材３２３の回り止め機構となる。）。一方、軸受部材３２３の外周面は、シャフト１２の軸線方向において、軸受保持部３３の内周面を摺動することができるように保持されている。【００５３】
このように保持された軸受部材３２３は、軸受部材３２３の反出力側端面３２３ｃに当接したコイルばね３２１によって出力側に付勢される。これにより、シャフト１２は、軸受部材３２３およびボール３２２を介して軸線方向に与圧されながら回転可能に支持される。なお、反出力側平板３３１の中央には、穴３３１ａが形成されており、軸受部材３２３を軸受保持部３３に挿着する際における空気の逃げ道となる。また、穴３３１ａを設けることで、軸受保持部３３を構成する樹脂の体積が減少する等の理由から、ひけ等の成形不良が発生しにくくなるといった効果もある。【００５４】
このように構成されるスラスト与圧部３２は、ロータ１４の内側に配設されている。具体的には、図３から分かるように、ステータ２０の反出力側端面に固定された反出力側平板３３１と、断面が略Ｈ形状に形成されたロータ１４の反出力側の凹部により構成されるスラスト与圧部配置空間１４２内に配設される。この構成により、スラスト与圧部３２は、ロータ１４の径方向でロータ１４の外周面より内側に配設されている。また、シャフト１２の軸線方向では、ステータ２０の反出力側端面に固定された反出力側平板３３１のより内側に配設されている。したがって、スラスト与圧部配置空間１４２の内側にスラスト与圧部３２を設けることにより、シャフト１２の軸線方向におけるモータ本体１０の全長が大きくなることはない。【００５５】
さらに、本実施形態に用いられるコイルばね３２１は、ばねを構成する線材の螺旋形状がばねの軸線方向に沿って径方向に次第に小さくなるように形成された円錐形状のコイルばねである。このようにすることで、軸受部材３２３に対する必要な大きさの与圧力を確保しつつ、通常の形状のコイルばね（線材の螺旋形状が円筒状であるコイルばね）を用いた場合よりも軸線方向におけるスラスト与圧部３２の大きさを小さくすることができる。すなわち、コイルばね３２１は、円錐形状であることから、圧縮された場合、ばねを構成する線材の小径部と大径部とを軸線方向に重ねることができる、具体的には同じばね力を発生させるばねの巻き長さ（本実施例では軸線方向のコイルばね３２１の長さ）を短くできるので、軸線方向におけるスラスト与圧部３２の大きさを小さくすることができる。したがって、シャフト１２の軸線方向におけるモータ本体１０の全長の大きさを変えることなく、その分コイルばね３２１によって与圧されるシャフト１２の長さを大きくすることができるため、シャフト１２の長さが相対的に短い場合と比較して、径方向への位置ずれが同一ならば、シャフト１２の傾きが小さく抑えられる。よって、その分、ロータ１４の外周に固定された永久磁石１４１の外壁と極歯２１の内壁との隙間を小さく設定することが可能になるため、モータ装置１の径方向への小型化が図れる。しかも、モータ駆動中における騒音や振動、トルクロスの低減といった効果が得られる。【００５６】
つまり、本実施形態によれば、スラスト与圧部３２をロータ１４の内側に設けることにより、シャフト１２の軸線方向におけるモータ本体１０が大きくなるのを抑制する一方、スラスト与圧部３２をロータ１４の内部に設けることによって生ずるシャフト１２の短小化を、円錐形状のコイルばね３２１を用いることにより極力抑えることができる。【００５７】
また、軸受部材３２３の反出力側端面３２３ｃの略中央、すなわち、反出力側摺動部３２３ａの反対側には、補強部３２３ｂが反出力側に突出して形成されている。この補強部３２３ｂは、窪みである反出力側摺動部３２３ａによって低下する軸受部材３２３の機械的強度を補う（特に、反出力側摺動部３２３ａの底面から反出力側端面３２３ｃまでの厚みが薄くなる部分を補う）ために形成されている。【００５８】
図３から分かるように、この補強部３２３ｂは、円錐形状のコイルばね３２１の出力側先端の内径よりも小さく形成されており、コイルばね３２１の内側に位置する。このような構成により、シャフト１２の軸線方向におけるモータ本体１０の全長を変えることなく、補強部３２３ｂによって軸受部材３２３の機械的強度を確保することができる。【００５９】
また、補強部３２３ｂは、コイルばね３２１の内側に位置しているため、コイルばね３２１の位置ずれを防止する部材としても働く。したがって、コイルばね３２１による軸受部材３２３の与圧位置が大きくずれてしまうこと（与圧位置が偏心してしまうこと）がない。これにより、軸受部材３２３の傾きや、軸受部材３２３（シャフト１２）の与圧不足といった問題の発生を防止できる。【００６０】
また、上述のように、軸受部材３２３は、筒状の軸受保持部３３に保持されていることを説明したが、軸受部材３２３は、シャフト１２と当接するボール３２２と次のような位置関係で保持されている。図６（ａ）は、スラスト与圧部３２の断面を拡大した図である。図６（ａ）に示すように、モータ装置１の駆動中における軸受部材３２３が傾いていない状態（通常状態）での軸受部材３２３の外周面と、軸受保持部３３の内周面との係合面（図６（ａ）において太線Ｘで示した部分）の中央位置（図６（ａ）における点Ｃ１）と、ボール３２２の中心位置（図６（ａ）における点Ｃ２）とは、シャフト１２の軸線方向において一致するように構成されている。【００６１】
かかる構成によれば、次のような効果が奏される。コイルばね３２１の与圧力が軸受部材３２３およびボール３２２を介してシャフト１２に伝達されるため、軸受部材３２３の外周面と、軸受保持部３３の内周面の間には、微小なクリアランスがある。ゆえに、軸受部材３２３は、図６（ｂ）に示すように、軸受保持部３３内で傾いた状態となることがある。しかし、図６（ａ）と図６（ｂ）を比較すれば分かるように、仮に軸受部材３２３が傾いた場合であっても、シャフト１２の軸線方向における係合面Ｘの中央位置Ｃ１と、ボール３２２の中心位置Ｃ２が一致しているため、ボール３２２の位置が変化することはない。したがって、軸受部材３２３の傾倒によって、ボール３２２と当接しているシャフト１２が傾倒してしまうこともない。そのため、ロータ１４とステータ２０との間隔を大きくする必要はなく、モータ装置１（モータ本体１０）の径方向の寸法を小さくすることができる。なお、シャフト１２の反出力側端部１２２が摺動面と反出力側摺動部３２３ａと摺動させる場合は、反出力側端部１２２の位置が契合面Ｘの中央位置Ｃ１と軸線方向で一致するように構成すると、同じ効果を得る。【００６２】
軸受部材３２３は、円筒状でその中心部に反出力摺動部３２３ａと補強部３２３ｂを備えたシャフト用摺動部と、円筒状の外周面が軸受保持部３３との摺動面である軸受保持部用摺動部を備えており、また、シャフト用摺動部と軸受保持部用摺動部の反出力側を連結する底部と、底部より出力側にはシャフト用摺動部と軸受保持部用摺動部を連結する仕切り連結部がシャフト１２の軸線の周面に沿って均等に設けられている。更に、仕切り連結部により仕切られ、出力側に開口した空間部が設けられている。軸受部材３２３のシャフト用摺動部と軸受保持用摺動部と底部と連結部を、樹脂成型により一体に成型される。出力側に開口した空間部を設けたことにより、軸受部材３２３の成型時の樹脂体積が減少する等の理由から、ひけ等の成型不良が発生しにくくなる。底部と仕切り連結部は、空間部を設けたことによる強度低下を防止する。【００６３】
なお、シャフト１２の外周面と軸受部材３２３の内周面との間隔は、シャフト１２が傾倒したとしても軸受部材３２３と当接することがないような寸法に設定されている。【００６４】
一方、シャフト１２の出力側は、ステータ２０の出力側端面から所定長さ突出しており、シャフト１２の出力側端部１２１は、支持部３０によって支持される。この支持部３０の構成を図２および図３に加え、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、出力側平板３１１の外観図であり、図４（ｂ）は、出力側平板３１１に摺動部３０２および連結部３０３がインサート成形されたものの外観図である。【００６５】
支持部３０は、ステータ２０の出力側端面から所定長さ突出したシャフト１２の出力側端部１２１を回転自在に支持する。この支持部３０の構成を図２および図３に加え、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、出力側平板３１１の外観図であり、図４（ｂ）は、出力側平板３１１に摺動部３０２および連結部３０３がインサート成形されたものの外観図である。【００６６】
支持部３０は、延設部３０１、摺動部３０２、連結部３０３、およびボール３０４を備える。延設部３０１は、上述の出力側平板３１１から出力側に突出して設けられている。図４（ａ）に示すように、延設部３０１は、基端３０１ａおよび先端３０１ｂとからなる。具体的には、基端３０１ａが出力側平板３１１から所定量突出し、先端３０１ｂが出力側平板３１１の平面方向と略平行になるように基端３０１ａと先端３０１ｂが所定の角度で折り曲げられている。先端３０１ｂの端部には、半円状の切り欠き３０１ｃが形成されている。【００６７】
この延設部３０１の先端３０１ｂには、摺動部３０２が形成されている。また、この摺動部３０２と出力側平板３１１（ステータ２０）に跨るように、二つの連結部３０３が形成されている。【００６８】
摺動部３０２は、所定の大きさの窪みからなる出力側摺動部３０２ａを備える。そして、この出力側摺動部３０２ａに保持された金属製のボール３０４により、シャフト１２の出力側端部１２１が回転可能に支持されている。なお、本実施例ではシャフト１２はロータ１４と一体的に成型された樹脂で構成されているので、磨耗しにくいボール３０４を摺動部材として使用しているが、シャフト１２がステンレス等の金属である場合は、ロータ１４をインサート成型するとともに、シャフト１２の出力側端部１２１を曲面状として、出力側端部１２１を摺動面して摺動部３０２と摺動可能に支持しても良い。【００６９】
連結部３０３は、摺動部３０２（延設部３０１の先端３０１ｂ）と出力側平板３１１とを連結することにより、延設部３０１を補強し、支持部３０の機械的強度を向上させるための部材である。特に、本実施形態のように、出力側に付勢されているシャフト１２を支持する場合、機械的強度が不十分であると、シャフト１２が傾いたり、シャフトが支持部３０から外れてしまうといった問題が生ずる。これに対し、本実施形態では、シャフト１２が付勢されている方向に架橋するように連結部３０３を設けることによって、延設部３０１の変形、破損等の発生を防止している。【００７０】
この連結部３０３は、摺動部３０２と共に、延設部３０１とインサート成形により一体に形成されている。そのため、シャフト１２を支持する支持部３０の機械的強度が大きく向上する。【００７１】
また、連結部３０３は、シャフト１２の外周面側に位置するように形成されている。同様に、延設部３０１の基端３０１ａもシャフト１２の外周面側に位置するように形成されている。そして、これら連結部３０３および延設部の基端３０１ａは、シャフト１２の外周面に沿って周方向に並んで設けられている。すなわち、互いにシャフト１２の径方向に重ならないように配設されているため、モータ本体１０が当該方向に大型化してしまうのを抑制することができる。【００７２】
本実施形態に係るモータ装置１において、以上のように構成されるモータ本体１０の駆動力は、複数の歯車からなる歯車部４０を介して外部に出力される。図１に示すように、本実施形態では、モータの駆動力が、シャフト１２のピニオン１２ａに噛合した第一の歯車４０１から、第二の歯車４０２を介して、外部出力軸４０３ａを有する第三の歯車４０３へ伝達されるよう構成されている。なお、第一の歯車４０１および第二の歯車４０２は、それぞれモータ本体１０に設けられた第一の支持軸４１１および第二の支持軸４１２に支持され、第三の歯車４０３は、ケース５０（第二のケース５０２）に設けられた第三の支持軸４１３に支持される。【００７３】
このように歯車部４０が構成されると、シャフト１２のピニオン１２ａには、シャフト１２の軸線方向に対して直交する方向の負荷が掛かる。本実施形態では、上述のように、連結部３０３によってシャフト１２の出力側端部１２１を支持する延設部３０１の十分な機械的強度が確保されているため、この外力によるシャフト１２の傾きや外れといった不具合も防止される。なお、この歯車部４０の構成はあくまで例示であり、モータ装置１の駆動対象物に応じて適宜変更可能である。【００７４】
モータ装置１は、上記モータ本体１０および歯車部４０が樹脂製のケース５０（第一のケース５０１および第二のケース５０２）に収納されて構成される。第一のケース５０１には、軸穴５０１ａが形成されている。軸穴５０１ａからは、第三の歯車４０３が有する外部出力軸４０３ａが突出し、この外部出力軸４０３ａが図示されない駆動対象物と機械的に連結される。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように構成される本発明に係るモータ装置１によれば、前記第１の課題においては、主に次のような効果が奏される。すなわち、シャフト１２の反出力側端部１２２をその軸線方向に与圧しながら支持するスラスト与圧部３２は、ロータ１４の内側に配設されているため、スラスト与圧部３２によってモータ本体１０の全長が大きくなることはない。しかも、スラスト与圧部３２が備えるコイルばね３２１は、円錐形状に形成されているため、通常のコイルばねを用いた場合と比較し、圧縮時における与圧方向の長さが小さくなる。したがって、その分コイルばね３２１によって与圧されるシャフト１２の長さを大きく設定することができるため、シャフト１２の傾きを抑制することができ、モータ装置１駆動時における騒音や振動、トルクロス等の低減効果が得られる。【００７６】
また、軸受部材３２３は、ボール３２２を保持するための反出力側摺動部３２３ａを機械的に補強する補強部３２３ｂを備えるため、ボール３２２の位置を軸受部材３２３の反出力側に配設されるコイルばね３２１に近づけ、その分シャフト１２の長さを大きくすることができ、シャフト１２の傾倒が小さく抑えられる。また、この補強部３２３ｂは、コイルばね３２１の内側に位置するように設けられるため、補強部３２３ｂによって、モータ本体１０の全長が大きくなってしまうこともない。つまり、本実施形態によれば、モータ本体１０の全長の大きさを維持したまま、補強部３２３ｂによって軸受部材３２３の強度を確保することで、シャフト１２の長さをより大きく設定することができる。【００７７】
また、モータ装置１は、ステータ２０の出力側端面から突出した出力側端部１２１を支持することができる支持部３０を備えている。このように、シャフト１２を所定長さステータ２０の出力側端面から突出させることにより、その分シャフト１２の長さを大きくすることができ、シャフト１２の傾倒が小さく抑えられる。【００７８】
並びに、前記第２の課題においては、主に次のような効果が奏される。すなわち、モータ装置１が備えるシャフト１２の反出力側端部１２２に当接するボール３２２を保持する軸受部材３２３は、円筒形状の軸受保持部３３に外周面を囲まれた状態で保持されるが、軸受部材３２３と軸受保持部３３とが係合している係合面Ｘ（軸受部材と軸受保持部とが径方向に重なっている面）の中央位置点Ｃ１と、ボール３２２の中心位置点Ｃ２とが一致している。そのため、ボール３２２を保持する軸受部材３２３が軸受保持部３３内で傾倒したとしても、ボール３２２の位置には変化が生じず、ボール３２２と当接した状態で支持されているシャフト１２が傾倒することはない。よって、シャフト１２に固定されるロータ１４とステータ２０との間隔を大きくする必要はなく、モータ装置１（モータ本体１０）が径方向に大きくなってしまうのを抑制することができる。【００７９】
また、本実施形態では、シャフト１２をその軸線方向に付勢するスラスト与圧部３２は、シャフト１２に固定されたロータ１４の内側に配設されているため、スラスト与圧部３２の大きさ分、モータ装置１（モータ本体１０）の大きさがシャフト１２の軸線方向に大きくなってしまうことが防止され、モータ装置１の小型化につながる。【００８０】
また、スラスト与圧部３２は、シャフト１２の反出力側端部１２２を与圧するコイルばね３２１を備えており、軸受部材３２３とコイルばね３２１とがシャフト１２の軸線方向に重なって配設されている。そのため、モータ装置１（モータ本体１０）の径方向への大型化を抑制しつつ、シャフト１２を安定した状態で支持することができる。【００８１】
前記第３の課題においては、主に次のような効果が奏される。すなわち、シャフト１２が支持される摺動部３０２が形成される延設部３０１を機械的強度が高い金属により形成し、かつその延設部３０１が摺動部３０２とステータ２０（出力側平板３１１）とに跨って設けられた連結部３０３によって補強されているため、シャフト１２を支持する支持部３０の位置ずれ（摺動部３０２の位置ずれ）や、シャフト１２が支持部３０から外れてしまう等の不具合の発生を防止することができる。【００８２】
また、支持部３０をステータ２０の出力側端面から突出させて設けているため、その分シャフト１２の長さを大きく設定することができる。これにより、シャフト１２の傾きが小さくなり、駆動中の騒音や振動、トルクロスの低減につながる。【００８３】
また延設部３０１の基端３０１ａおよび延設部３０１を補強する連結部３０３は、シャフト１２の外周面に沿って周方向に並んで設けられている。そのため、シャフト１２の径方向に延設部３０１の基端と連結部３０３とが重なって位置することはなく、当該方向におけるモータ装置１の大型化を抑制することができる。【００８４】
また、シャフト１２の反出力側端部１２２を軸線方向に与圧することで、シャフト１２の位置ずれを防止するスラスト与圧部３２が、ロータ１４の内側に配設されている。そのため、スラスト与圧部３２によるモータ装置１の全長の大型化が抑制される。【００８５】
また、延設部３０１と、摺動部３０２および連結部３０３は、インサート成形により一体に形成されているため、シャフト１２を支持する支持部３０の機械的強度がさらに向上する。特に本実施形態に係るモータ装置１のように、シャフト１２に形成されたピニオン１２ａに第一の歯車４０１が噛合されるため、シャフト１２がその軸線と直交する方向の応力を受ける構造であっても、延設部３０１に対する摺動部３０２および連結部３０３の接合強度が大きいため、摺動部３０２や連結部３０３が延設部３０１から外れてしまうといったことがなくなる。【００８６】
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。【００８７】
例えば、本実施形態に係るモータ装置１が備えるモータ本体１０は、ステッピングモータであることを説明したが、ＤＣモータ等、その他のモータであっても本発明の技術的思想は適用可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１０    モータ本体
１２    シャフト
１４    ロータ
２０    ステータ
３０    支持部
３２    スラスト与圧部
３３    軸受保持部
Ｃ１    中央位置
Ｃ２    中心位置
１２１    出力側端部
１２２    反出力側端部
１２ａ    ピニオン
１４２    スラスト与圧部配置空間
３０１    延設部
３０２    摺動部
３０３    連結部
３０４    ボール
３１１    出力側平板
３２１    コイルばね（弾性部材）
３２２    ボール
３２３    軸受部材
３３１    反出力側平板
４０１    歯車
３０１ａ    基端
３０１ｂ    先端
３０１ｃ    切り欠き
３０２ａ    出力側摺動部
３２３ａ    反出力側摺動部
３２３ｂ    補強部
３２３ｃ    反出力側端面
３２３ｄ    突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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