(57)【要約】【課題】  モータ動作時のイニシャライズ音をブッシュによって効果的に吸収・低減でき、かつ、そのブッシュの耐久性を十分に確保することができる信頼性の高いステッピングモータを得ることにある。【解決手段】  ステータ２内のロータ３の回転中心部に螺合されたモータシャフト７と、このモータシャフト７に形成された非円形軸部７ａに嵌め込まれ、ロータ３の回転時にモータシャフトの７共回りを抑制して軸方向移動を許容するブッシュ１０とを備え、前記ブッシュ１０を弾性体１２，１３と非弾性体１１とからなる積層構造とし、前記ロータ３の回転時にモータシャフト７の非円形軸部７ａがブッシュ１０の弾性体１２，１３に当接し、その当接後に前記非円形軸部７ａがブッシュ１０の非弾性体１１に当接可能な構成としたものである。【選択図】        図１
2006203975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ内のロータの回転中心部に螺合されたモータシャフトと、このモータシャフトに形成された非円形軸部に嵌め込まれ、前記ロータの回転時に前記モータシャフトの共回りを抑制して軸方向移動を許容するブッシュとを備えたステッピングモータにおいて、前記ブッシュを弾性体と非弾性体とからなる積層構造とし、前記ロータ回転時に前記モータシャフトの非円形軸部が前記弾性体に当接し、その当接後に前記非円形軸部が前記非弾性体に当接可能な構成としたことを特徴とするステッピングモータ。
【請求項２】
ブッシュは、非弾性体を弾性体で挟み込んだ積層構造となっており、その非弾性体と弾性体に跨ってモータシャフトの非円形軸部が挿通される非円形状の軸挿通穴が設けられ、この軸挿通穴における前記非弾性体と前記モータシャフトの非円形軸部との間のクリアランスが、前記弾性体と前記モータシャフトの非円形軸部との間のクリアランスよりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ。
【請求項３】
弾性体のモータシャフトの非円形軸部との当接面部に凸部を設けていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のステッピングモータ。
【請求項４】
弾性体には、モータシャフトの非円形軸部を挟む位置に空洞が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項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】
この発明は、例えば内燃機関の排気ガス再循環系統のＥＧＲバルブを開閉制御するためのステッピングモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のステッピングモータは、ステータ内のロータの回転中心部に螺合されたモータシャフトと、このモータシャフトの軸方向端部に一体形成された扁平軸部（非円形軸部）に嵌め込まれ、前記ロータの回転時に前記モータシャフトの共回りを抑制して当該モータシャフトの軸方向移動を許容する硬質（非弾性体）のブッシュと、このブッシュの外側に嵌着したゴムキャップとを備え、ステッピングモータのイニシャライズ動作時に前記モータシャフトとブッシュとの当接によって発生する衝撃音（以下、イニシャライズ音という）を前記ゴムキャップで吸収・低減するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ９９／４３０７２号明細書（第８頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のステッピングモータは以上のように構成されているので、そのイニシャライズ動作時のモータシャフトと硬質のブッシュとの当接によるイニシャライズ音をゴムキャップにより前記ブッシュを介して間接的にしか吸収することができず、このため、イニシャライズ音低減の十分な効果が得られないという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、モータ動作時のイニシャライズ音をブッシュによって効果的に吸収・低減でき、かつ、そのブッシュの耐久性を十分に確保することができる信頼性の高いステッピングモータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るステッピングモータは、ステータ内のロータの回転中心部に螺合されたモータシャフトと、このモータシャフトに形成された非円形軸部に嵌め込まれ、前記ロータの回転時に前記モータシャフトの共回りを抑制して軸方向移動を許容するブッシュとを備え、前記ブッシュを弾性体と非弾性体とからなる積層構造とし、前記ロータ回転時に前記モータシャフトの非円形軸部が前記弾性体に当接し、その当接後に前記非円形軸部が前記非弾性体に当接可能な構成としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、イニシャライズ動作時のモータシャフトの非円形軸部がブッシュの弾性体に当接した後、そのブッシュの非弾性体に前記非円形軸部が当接するように構成したので、前記モータシャフトの非円形軸部と前記ブッシュの弾性体との直接当接によってイニシャライズ音を効果的に吸収・低減でき、弾性体の劣化後は非弾性体と当接するので、モータシャフトの角度ずれを許容範囲におさえることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるステッピングモータを示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視図、図３（Ａ）は図２中のブッシュをモータシャフトの扁平軸部との関連で示す拡大図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のブッシュの弾性体劣化時の動作説明図である。
図１に示すステッピングモータは、モータケース１と、このモータケース１内に組み付けられたステータ２と、このステータ２内に挿入されて軸方向両端部が軸受５，６で定位置回転自在に支持されたロータ３とを備えている。前記ステータ２は、複数相のステータコイル２ｂを巻装したボビン２ａを組付けている。また、前記ロータ３は、その外周面に一体に設けられて前記ステータ２の内周面に対面するマグネット４を有している。
【０００９】
前記ロータ３の回転中心部にはモータシャフト７が貫通螺合されており、このモータシャフト７の軸方向一端側には扁平軸部（非円形軸部）７ａが一体形成されている。この扁平軸部７ａは、例えばＥＧＲバルブのバルブシャフトに同軸上に連接されてＥＧＲバルブを開閉動作させるものである。このようなモータシャフト７の扁平軸部７ａには、前記ロータ３の回転時に前記モータシャフト７の共回りを抑制して軸方向移動を許容するブッシュ１０が嵌め込まれ、このブッシュ１０は前記モータケース１のケースカバー８に固着されている。
【００１０】
ここで、前記ブッシュ１０の詳細について説明する。このブッシュ１０は、図２および図３に示すように、ＰＰＳ等の硬質材料からなる非弾性体１１をゴム等の弾性体１２，１３で一体的に挟み込んだ積層構造となっている。このような積層構造のブッシュ１０の中心部には、前記非弾性体１１と弾性体１２，１３とに跨って前記モータシャフト７の扁平軸部７ａを挿通するための軸挿通穴１０ａが設けられている。この軸挿通穴１０ａは前記扁平軸部７ａの端面形状に対応した矩形状（非円形状）に形成されている。その軸挿通穴１０ａにおいて、前記扁平軸部７ａの両側面と前記ブッシュ１０との間には、前記扁平軸部７ａの軸方向移動を許容して回動を抑制するクリアランスＬ１，Ｌ２（図３（Ａ）参照）が設けられている。
【００１１】
ここで、前記モータシャフト７の扁平軸部７ａの両側面とブッシュ１０の非弾性体１１との間のクリアランスＬ１は、前記扁平軸部７ａの両側面と前記弾性体１２，１３との間のクリアランスＬ２よりも大きく設定されている。その設定により、ロータ３の回転時に前記扁平軸部７ａが繰り返し当接するブッシュ１０の弾性体１２，１３に劣化が生じない限り、前記扁平軸部７ａがブッシュ１０の非弾性体１１に当接しないようになっている。また、前記扁平軸部７ａの両側面とブッシュ１０の非弾性体１１との間のクリアランスＬ１は、前記弾性体１２，１３の劣化時に前記扁平軸部７ａが前記非弾性体１１に当接することでモータシャフト７に生じる角度ずれを許容角度範囲内に規制するクリアランスとなっている。
【００１２】
次に動作について説明する。
ロータ３の回転によりモータシャフト７が軸方向に移動するステッピングモータのイニシャライズ動作時においては、前記モータシャフト７の扁平軸部７ａ（モータシャフト７の径方向における扁平軸部７ａの端部）がブッシュ１０の弾性体１２，１３に直接当接し、非弾性体１１には前記扁平軸部７ａが当接しないため、前記弾性体１２，１３によってイニシャライズ音が吸収・低減される。そして、前記モータシャフト７の扁平軸部７ａが前記弾性体１２，１３に繰り返し当接されることにより、当該弾性体１２，１３が劣化すると、図３（Ｂ）に示すように前記扁平軸部７ａが傾いて非弾性体１１に当接する。これにより、モータシャフト７に角度ずれが生じるが、その角度ずれは許容角度範囲内に規制される。
【００１３】
以上説明した実施の形態１によれば、ロータ３の回転中心部に螺合されたモータシャフト７の扁平軸部７ａに嵌め込まれ、前記ロータ３の回転時に前記モータシャフト７の共回りを抑制して軸方向移動を許容するブッシュ１０を、非弾性体１１と弾性体１２，１３との積層構造とし、かつ、前記扁平軸部７ａの両側面と前記非弾性体１１との間のクリアランスＬ１を、前記扁平軸部７ａの両側面と前記弾性体１２，１３との間のクリアランスＬ２よりも大きく設定するように構成したので、前記ロータ３の回転時（ステッピングモータのイニシャライズ動作時）に前記扁平軸部７ａを前記非弾性体１１には当接させずに前記弾性体１２，１３に直接当接させることができ、その弾性体１２，１３によってイニシャライズ音を効果的に吸収・低減させることができるという効果がある。しかも、前記扁平軸部７ａの繰り返し当接による弾性体１２，１３の劣化時には、前記扁平軸部７ａが非弾性体１１に当接することにより、前記モータシャフト７の角度ずれを許容角度範囲内に確保することができる。
【００１４】
実施の形態２．
図４（Ａ）はこの発明の実施の形態２によるステッピングモータのブッシュをモータシャフトの扁平軸部との関連で示す構成説明図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のブッシュにモータシャフトの扁平軸部が当接した状態を示す説明図であり、図１から図３と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
前記実施の形態１では、１つの非弾性体１１を２つの弾性体１２，１３で挟み込んで一体化した積層構造のブッシュ１０を形成するように構成したが、この実施の形態２では、前記実施の形態１とは逆に、１つの弾性体１２を２つの非弾性体１１で挟み込んで一体化した積層構造のブッシュ１０を形成するように構成したものである。このように、弾性体と非弾性体の数／位置は、モータシャフトが先に弾性体に当たれば、逆でもかまわない。この実施の形態２によるブッシュ１０においても、モータシャフト７の扁平軸部７ａの両側面と前記非弾性体１１との間のクリアランスＬ１を、前記扁平軸部７ａの両側面と前記弾性体１２との間のクリアランスＬ２よりも幅広く設定し、その設定により、図４（Ｂ）に示すように、劣化前の弾性体１２が前記扁平軸部７ａの当接によって撓んだ後に、当該扁平軸部７ａが前記非弾性体１１に当接するように構成したものである。
【００１５】
以上のように構成した実施の形態２によれば、１つの弾性体１２と２つの非弾性体１１との一体的積層構造からなるブッシュ１０を形成し、ステッピングモータのイニシャライズ動作時にモータシャフト７の扁平軸部７ａが、劣化していない前記弾性体１２が当接した後に前記扁平軸部７ａが前記非弾性体１１に即時段階的に当接するように構成したので、前記扁平軸部が前記弾性体１２に当接して当該弾性体１２でイニシャライズ音を吸収・低減した後に、前記扁平軸部７ａが前記非弾性体１１に当接することでモータシャフト７の角度ずれを防止できると共に、前記弾性体１２および非弾性体１１の耐久性が向上し、それらの耐久性確保とイニシャライズ音低減の両立を図ることができるという効果がある。
【００１６】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３によるステッピングモータのブッシュとモータシャフトの扁平軸部との関連構造を示す構成説明図である。
この実施の形態３では、ブッシュ１０の弾性体１２とモータシャフト７の扁平軸部７ａとの当接面部において、前記弾性体１２に凸部１２ａを一体形成する。このような構成によれば、前記弾性体１２の凸部１２ａによって当該弾性体１２の弾性力を増大させることができ、その凸部１２ａによってイニシャライズ音をいっそう効果的に低減できるという効果がある。
【００１７】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４によるステッピングモータのブッシュをモータシャフトの扁平軸部との関連で示す構成説明図である。
この実施の形態４では、前記実施の形態１から実施の形態３におけるブッシュ１０の弾性体１２に空洞１４を設けたものである。このように前記弾性体１２に空洞１４を設けることで、その弾性体１２をモータシャフト７の扁平軸部７ａ当接時に大きく弾性変形させて前記扁平軸部７ａの衝撃を吸収することができ、これによりイニシャライズ音を効果的に低減できるという効果がある。
【００１８】
なお、前記各実施の形態では、モータシャフト７の軸方向端部に扁平軸部７ａが一体形成されたものについて説明したが、その扁平軸部７ａを非円形軸部であればよく、この場合も同様の効果が得られる。また、ブッシュ１０は、非弾性体１１と弾性体１２，１３との一体積層構造のものに限らず、それぞれが別体の非弾性体１１と弾性体１２，１３とを単に重ね合わせた積層構造としてケースカバー８の取付穴に嵌着固定するようにしたものであってもよく、この場合も同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１によるステッピングモータを示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】図３（Ａ）は図２中のブッシュをモータシャフトの扁平軸部との関連で示す拡大図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のブッシュの弾性体摩耗時の説明図である。
【図４】図４（Ａ）はこの発明の実施の形態２によるステッピングモータのブッシュをモータシャフトの扁平軸部との関連で示す構成説明図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のブッシュにモータシャフトの扁平軸部が当接した状態を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態３によるステッピングモータのブッシュとモータシャフトの扁平軸部との関連構造を示す構成説明図である。
【図６】この発明の実施の形態４によるステッピングモータのブッシュをモータシャフトの扁平軸部との関連で示す構成説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  モータケース、２  ステータ、２ａ  ステータコア、２ｂ  ステータコイル、３  ロータ、４  マグネット、５，６  軸受、７  モータシャフト、７ａ  扁平軸部（非円形軸部）、８  ケースカバー、１０  ブッシュ、１０ａ  軸挿通穴、１１  非弾性体、１２，１３  弾性体、１２ａ  凸部、１４  空洞、Ｌ１，Ｌ２  クリアランス。
【図１】
2006203975.tif 000003
【図２】
2006203975.tif 000004
【図３】
2006203975.tif 000005
【図４】
2006203975.tif 000006
【図５】
2006203975.tif 000007
【図６】
2006203975.tif 000008