(57)【要約】  【課題】  ウォームギアを備える小型減速機付きモーターにおいて、機械的な騒音を低減することのできるものを提供する。  【解決手段】  モーター１０の正逆回転が切り換わり、ローターシャフト２１（モーターの出力軸２１ａ）の回転方向が換わると、ウォームホイール３５からウォーム３３にかかるスラスト反力の方向が変化する。本小型減速機付きモーター５０は、出力軸２１ａをスラスト方向上側（モーター１０内のスラスト軸受け１５の側）に向けて付勢する板バネ６０を有し、その付勢力はウォーム３３にかかるスラスト反力から磁気によるスラストバイアスを引いた力より大きくしてあるので、スラスト反力の方向の変化に伴うローターシャフト２１の踊りを防止でき、機械的な騒音の発生を低減できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が出力軸となっているローターシャフト、及び、該軸の反出力軸側に設けられているスラスト軸受け、を含むモーターと、
該モーターの出力軸に取り付けられているウォームを含む減速機と、
を備え、
前記出力軸の回転方向が正逆に変わって、前記ウォームにかかるスラスト力の方向が変わるいずれの回転方向の場合にも、前記出力軸が前記スラスト軸受けに当接するように付勢するバネを有することを特徴とする小型減速機付きモーター。
【請求項２】
前記バネが板バネからなり、
該板バネの基端部（固定端部）が前記減速機のケーシングに取り付けられており、同板バネの先端部（自由端部）が前記モーターの出力軸に当てられていることを特徴とする請求項１記載の小型減速機付きモーター。
【請求項３】
前記バネが前記モーターの出力軸を斜め方向に付勢し、該出力軸にスラストバイアス及びラジアルバイアスの両方をかけることを特徴とする請求項１又は２記載の小型減速機付きモーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＡ機器、情報通信機器等の各種精密機器に使用される、減速機にウォームギアを備える小型減速機付きモーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＯＡ機器、情報通信機器等の各種精密機器の小型化が急速に進んでいる。それに伴って、これら精密機器の稼動部に使用される小型減速機付きモーターにも、一層の小型化が要求されている。
【０００３】
以下、図４〜図６を参照しつつ、この種の小型減速機付きモーターのうち、減速要素としてウォームギアを用いるものの一例について説明する。
図４及び図５は、ウォームギアを備える小型減速機付きモーターの一例を示す正面断面図である。
図６は、同小型減速機付きモーターの底面図である。
【０００４】
図４〜図６には、正逆両方向に回転可能な小型減速機付きモーター１０が示されている。この小型減速機付きモーター１０は、有底筒状の本体ケース１１を備えている。この本体ケース１１は、対向する２つの平板側面部１１ａ、及び、これら平板側面部１１ａ間で対向する２つの円弧側面部１１ｂを備えている（図６参照）。本体ケース１１の開口端（図４及び図５の上側）には、蓋１３が取り付けられている。この蓋１３には、一対の電極端子１４が設けられている。蓋１３の中央部には、外面側に突出した突出部１３ａが形成されている。この突出部１３ａの内側は、凹状に抉られている。
【０００５】
蓋１３の突出部１３ａの内側底部には、スラスト軸受け１５が設けられている。さらに、このスラスト軸受け１５の隣り（図の下方）には、ラジアル軸受け１７が設けられている。一方、本体ケース１１の底面部１１ｃの中央部にも、前述とは別のラジアル軸受け１９が組み込まれている。これらのスラスト軸受け１５、ラジアル軸受け１７、１９ともに、銅系の軸受け合金からなる。ラジアル軸受け１７、１９間には、ローターシャフト２１が支持されている。このローターシャフト２１の一端部（図の下側端部）は、モーターの出力軸２１ａとなっている。本体ケース１１内において、このローターシャフト２１の周りには巻き線付きのコア２３が設けられている。コア２３のローターシャフト出力軸２１ａ側には、段部２３ａが設けられている。コア２３の反出力軸側には、整流子組立体２５が設けられている。この整流子組立体２５は、電極端子１４から図示せぬブラシを介して給電されるモーター駆動電力をコア２３へと供給するためのものである。
【０００６】
さらに、本体ケース１１の両円弧側面部１１ｂの内面には、マグネット２７が固定されている。蓋１３の電極端子１４から電圧が印加されると、コア２３とマグネット２７との間に磁力が生じてローターが回転駆動される。同時に、ローターシャフト２１には図の上方向へのスラストバイアスがかかるようになっている。そのため、ローターシャフト２１は、基本的には、図４に示すように、磁力のスラストバイアスにより図の上方の蓋１３の側に引き寄せられるようになっている。この状態では、ローターシャフト２１の図の上側の端部（反出力軸側端部）２１ｂがスラスト軸受け１５に当たる。このとき、図の下側（出力軸側）のラジアル軸受け１９とコア２３の段部２３ａとの間には隙間ｔが開く。
【０００７】
ローターシャフト２１の出力軸２１ａは、ケース底面部１１ｃを貫通して外方に延び出ている。本体ケース１１外のローターシャフト端部２１ａ寄りには、フォトセンサー用の遮光板３１と、ウォーム３３とが外嵌されている。フォトセンサー用の遮光板３１は３枚羽（図６参照）を有しており、これらの羽にはセンサー（図示されず）からの光線が当たるようになっている。ローターシャフト２１の回転とともに遮光板３１が回転すると、光線による羽の検知・非検知が繰り返され、これに基づきモーター１０の出力軸２１ａの回転角度、回転数等を検出できる。
【０００８】
ウォーム３３は、ローターシャフト端部２１ａに圧入固定されている。このウォーム３３には、ウォームホイール３５が噛み合っている。これらウォーム３３とウォームホイール３５とでウォームギアが構成される。モーター１０の回転（ローターシャフト２１の回転）は、ウォーム３３を介してウォームホイール３５に減速されて伝達される。なお、ウォームギアの下段には、後述する図１に示すような歯車列を設けてさらに減速するようにもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述した図４〜図６に示す小型モーター１０を使用する際には、正逆回転方向の切り換えに伴い、以下に述べるような不都合が生じ得る。
前述の通り、モーター１０のローターシャフト２１は、基本的には、図４に示すように、磁力のスラストバイアスにより蓋１３側に引き寄せられている。この状態で、ローターシャフト２１が図４中Ｘ１方向に回転すると、ウォーム３３を介してウォームホイール３５が図４中Ｙ１方向に回転する。このとき、ウォームホイール３５からウォーム３３へと加わるスラスト反力は図４中Ｚ１方向に作用し、ローターシャフト２１には、磁力のスラストバイアス及びウォームホイール３５からのスラスト反力の双方が作用するので、モーター１０は図４の状態を維持しつつ回転する。
【００１０】
ここで、図５に示すように、モーター１０の回転方向が換わって、ローターシャフト２１が図５中Ｘ２方向に回転すると、ウォーム３３を介してウォームホイール３５が図５中Ｙ２方向に回転する。このとき、ウォームホイール３５からウォーム３３へと加わるスラスト反力は図５中Ｚ２方向に作用するので、ローターシャフト２１に作用する磁力のスラストバイアスとウォームホイール３５からのスラスト反力とは互いに逆方向となる。そして、スラスト反力がスラストバイアスよりも大きくなると、ローターシャフト２１が図５中下側に引き寄せられ、コア２３の段部２３ａがラジアル軸受け１９に衝突する。このように、モーター１０の正逆回転の切り換りのたびにローターシャフト２１が踊り、衝突が起こると騒音を発することとなる。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ウォームギアを備える小型減速機付きモーターにおいて、機械的な騒音を低減することのできるものを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の小型減速機付きモーターは、一端が出力軸となっているローターシャフト、及び、該軸の反出力軸側に設けられているスラスト軸受け、を含むモーターと、  該モーターの出力軸に取り付けられているウォームを含む減速機と、を備え、  前記出力軸の回転方向が正逆に変わって、前記ウォームにかかるスラスト力の方向が変わるいずれの回転方向の場合にも、前記出力軸が前記スラスト軸受けに当接するように付勢するバネを有することを特徴とする。
【００１３】
モーターの正逆回転が切り換わり、ローターシャフト（モーターの出力軸）の回転方向が換わると、ウォームにかかるスラスト反力の方向が変化する。このとき、ローターシャフトがスラスト方向に踊って、機械的な騒音が発生する。これに対し、本発明によれば、出力軸をスラスト軸受けに向けて付勢するバネを有するので、スラスト反力の方向の変化に伴うローターシャフトの踊りを防止でき、機械的な騒音の発生を低減できる。
【００１４】
本発明の小型減速機付きモーターにおいては、前記バネが板バネからなり、  該板バネの基端部（固定端部）が前記減速機のケーシングに取り付けられており、同板バネの先端部（自由端部）が前記モーターの出力軸に当てられていることができる。
この場合、板バネを用いることで構造をシンプルにすることができる。なお、板バネの先端部とモーターの出力軸との接触部には、グリス又はオイル等の適当な潤滑を施すことが好ましい。
【００１５】
本発明の小型減速機付きモーターにおいては、前記バネが前記モーターの出力軸を斜め方向に付勢し、該出力軸にスラストバイアス及びラジアルバイアスの両方をかけることができる。
この場合、スラスト方向のみならずラジアル方向へのローターシャフトの踊りも解消できる。そのため、機械的な騒音の発生をより低減できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、機械的な騒音を低減することのできる小型減速機付きモーターを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る小型減速機付きモーターの構成を示す平面断面図である。
図１に示す小型減速機付きモーター５０は、小型モーター１０に減速機５１が接続されたものである。モーター１０自体及びその出力軸周りの構成は、図４〜図６を参照しつつ前述したものと同様とすることができる。すなわち、このモーター１０は、本体ケース１１やローターシャフト２１、遮光板３１、ウォーム３３等を備えている。
【００１８】
モーター１０に接続された減速機５１は、ケーシング本体５３を備えている。図１には、ケーシング本体５３正面の平板部５３ａと、この平板部５３ａの外縁に沿って形成された側壁部５３ｂが示されている。側壁部５３ｂには、所定箇所に複数の孔５３ｃが形成されている。これらの孔５３ｃは、ケーシング本体５３にケーシング蓋体（図示されず）をネジ止めするときのネジ孔等である。このケーシング本体５３の一端面（図１の上端面）は、モーター１０の底板部１１ｃにネジ５５等で連結固定されている。モーター１０のローターシャフト２１の端部（出力軸）２１ａは、減速機５１のケーシング本体５３内に延び出ている。ローターシャフト２１の出力軸２１ａに外嵌したウォーム３３、及び、このウォーム３３と噛み合うウォームホイール３５は、ケーシング本体５３内に配置されている。
【００１９】
ケーシング本体５３内において、ウォームホイール３５の下段に位置する平板部５３ａには、複数の支軸５７が植設されている（図１の例では３本）。これらの支軸５７には、それぞれ平歯車（図示されず）が支持される。ケーシング本体５３内の図１中右端側には、最終段の平歯車３８が支持されている。この平歯車３８の一部は、ケーシング本体５３の側壁部５３ｂの切欠き５３ｄから露出しており、この最終段の平歯車３８から減速機外に動力が出力される。そして、前述のウォームホイール３５、平歯車３８、及び、これらの間で支軸５７に支持された平歯車により、モーター１０の回転を減速する歯車列が構成される。
【００２０】
ケーシング本体５３の側壁部５３ｂの一部（図１中左側）には、ブロック５４が組み込まれている。そして、ケーシング本体５３内において、このブロック５４には板バネ６０が取り付けられている。板バネ６０は、基端部（固定端部）６１がブロック５４を介してケーシング本体５３の側壁部５３ｂに取り付けられており、先端部（自由端部）６２がモーター１０のローターシャフト２１の出力軸２１ａに当てられている。板バネ６０は、出力軸２１ａを反出力軸側（図１の上側、図４及び図５のスラスト軸受け１５の方向）に向けて付勢している。この板バネ６０の付勢力は、ウォーム３３にかかるスラスト反力から磁気によるスラストバイアスを引いた力より大きくしてある。このような板バネ６０を用いることで、小型減速機付きモーター５０の構造がシンプルとなっている。なお、板バネ６０の先端部６２とモーター１０の出力軸２１ａとの接触部には、グリス又はオイル等の適当な潤滑を施す。
【００２１】
モーター１０の正逆回転が切り換わり、ローターシャフト２１（出力軸２１ａ）の回転方向が換わると、図４及び図５を用いて前述したように、ウォームホイール３５からウォーム３３にかかるスラスト反力の方向が変化する。このとき、何らの対策を施していない場合には、ローターシャフト２１がスラスト方向に踊ることとなる。しかし、本実施の形態の小型減速機付きモーター５０によれば、出力軸２１ａをスラスト方向上側に向けて付勢する板バネ６０を有し、その付勢力はウォーム３３にかかるスラスト反力から磁気によるスラストバイアスを引いた力より大きくしてあるので、スラスト反力の方向の変化に伴うローターシャフト２１の踊りを防止でき、機械的な騒音の発生を低減できる。
【００２２】
次に、図２及び図３を参照して、板バネ６０の形態例（バネ角の設定例）ならびに作用について説明する。
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ本実施の形態に係る小型減速機付きモーターの板バネの形態例を示す図である。
図３は、小型減速機付きモーターの板バネの付勢力を説明するための模式図である。
図２（Ａ）に示す板バネ６０Ａは、バネ角（基端部と先端部との間のなす角）がほぼ９０°に設定されたものである。この板バネ６０Ａを用いる場合、ローターシャフト２１の出力軸２１ａには、垂直方向上側（軸心に沿って上側）に付勢力が加わる。これは、図１に示す板バネ６０と同様の形態である。
【００２３】
図２（Ｂ）に示す板バネ６０Ｂは、バネ角が鋭角に設定されたものである。この板バネ６０Ｂを用いる場合、ローターシャフト２１の出力軸２１ａには、斜め方向上側（図２（Ｂ）中右斜め上側）に付勢力が加わる。
図２（Ｃ）に示す板バネ６０Ｃは、バネ角が鈍角に設定されたものである。この板バネ６０Ｃを用いる場合も、ローターシャフト２１の出力軸２１ａには、斜め方向上側（図２（Ｃ）中左斜め上側）に付勢力が加わる。
【００２４】
図３には、図２（Ｂ）に示す板バネ６０Ｂ（バネ角を鋭角に設定したもの）について、板バネ６０Ｂから出力軸２１ａへと作用する付勢力の作用がベクトルとして描かれている。この図からわかるように、斜め方向に付勢力が加わると、出力軸２１ａには、付勢力のスラスト方向成分の力とラジアル方向成分の力との両方が加わる。そのため、板バネ６０Ｂように、バネ角を鋭角に設定した場合は、スラスト方向のみならずラジアル方向へのローターシャフト２１の踊りも解消できる。したがって、機械的な騒音の発生をより低減できる。
なお、図２（Ｃ）に示すような、バネ角を鈍角に設定したものについても、同様の作用を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態に係る小型減速機付きモーターの構成を示す平面断面図である。
【図２】本実施の形態に係る小型減速機付きモーターの板バネの形態例を示す図である。
【図３】小型減速機付きモーターの板バネの付勢力を説明するための模式図である。
【図４】ウォームギアを備える小型減速機付きモーターの一例を示す正面断面図である。
【図５】ウォームギアを備える小型減速機付きモーターの一例を示す正面断面図である。
【図６】同小型減速機付きモーターの底面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  小型減速機付きモーター（モーター）    １１  本体ケース
１３  蓋                                    １４  電極端子
１５  スラスト軸受け                        １７、１９  ラジアル軸受け
２１  ローターシャフト                      ２１ａ  出力軸
２３  コア                                  ２３ａ  段部
２５  整流子組立体                          ２７  マグネット
３３  ウォーム                              ３５  ウォームホイール
３８  （最終段の）平歯車
５０  小型減速機付きモーター                ５１  減速機
５３  ケーシング本体                        ５７  支軸
６０、６０Ａ〜６０Ｃ  板バネ
６１  基端部（固定端部）                    ６２  先端部（自由端部）
【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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