(57)【要約】【課題】  歯車機構を有したモータ装置において、磁極に基づくモータ固有のモータ軸の回転ムラを相殺させて回転出力させることができるモータ装置及びモータ装置の回転出力方法を提供すること。【解決手段】  モータ軸（マグネットロータ軸）１１１が回転ムラによって加速する際、出力軸１２１に軸着された第２の多葉歯車１２が減速するように、且つ、モータ軸１１１が回転ムラによって減速する際、第２の多葉歯車１２が加速するように、モータ軸１１１と出力軸１２１に夫々に、第１の多葉歯車１１、第２の多葉歯車１２を軸着する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ軸から出力された回転出力が、歯車機構を介して出力軸に出力されるモータ装置において、
前記歯車機構は、磁極に基づくモータ固有のモータ軸の回転ムラを相殺させる多葉歯車を備えて構成されていることを特徴とするモータ装置。
【請求項２】
前記歯車機構は、前記モータ軸に設けられた第１の多葉歯車と、前記第１の多葉歯車と噛合され前記出力軸に設けられた第２の多葉歯車とを備えてなり、
前記第１の多葉歯車は、モータ軸が一回転に発生する不円滑数と同数の葉数からなると共に、
前記第１の多葉歯車と前記第２の多葉歯車は、前記モータ軸が回転ムラによって加速する際、前記第２の多葉歯車が減速するように、且つ、前記モータ軸が回転ムラによって減速する際、前記第２の多葉歯車が加速するように、前記モータ軸と前記出力軸に夫々軸着されていることを特徴とする請求項１記載のモータ装置。
【請求項３】
前記歯車機構は、車両計器用のステッパモータに組み込まれていることを特徴とする請求項１または２記載のモータ装置。
【請求項４】
モータ軸から出力した回転出力を、歯車機構を介して出力軸に出力するモータ装置の回転出力方法であって、
前記歯車機構を、多葉歯車を備えて構成し、磁極に基づくモータ固有のモータ軸の回転ムラを相殺することを特徴とするモータ装置の回転出力方法。
【請求項５】
前記歯車機構を、前記モータ軸に設けた第１の多葉歯車と、前記第１の多葉歯車と噛合し前記出力軸に設けた第２の多葉歯車とを備えて構成すると共に、前記第１の多葉歯車を、モータ軸が一回転に発生する不円滑数と同数の葉数で構成し、
前記第１の多葉歯車と前記第２の多葉歯車を、前記モータ軸が回転ムラによって加速する際、前記第２の多葉歯車が減速するように、且つ、前記モータ軸が回転ムラによって減速する際、前記第２の多葉歯車が加速するように、前記モータ軸と前記出力軸に夫々軸着することを特徴とする請求項４記載のモータ装置の回転出力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ装置及びモータ装置の回転出力方法に関し、更に詳しくは、磁極に基づくモータ固有のモータ軸の回転ムラを歯車機構で相殺させて回転出力させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、モータ軸から出力された回転出力を、歯車機構を介して出力軸に出力されるステッパモータのような車両計器用モータは、安定的な視認性を得るために、よりスムーズな回転が要求されている。
【０００３】
しかしながら、このステッパモータにかかわらず、従来からモータは、モータ軸の一回転中に、磁極に基づいたトルク変動が生じており、その結果、モータ軸の回転速度にムラが生じている。
【０００４】
また、上記したステッパモータは、その構造によっては、モータ軸の回転速度のムラを助長させる場合がある。特に、車両計器は、その視認性を向上させるため、指針を長大化させるようになってきており、上記した回転速度のムラが拡大されるかごとく、指針ぶれが生じてしまう。
【０００５】
そこで、ステッパモータの構造を起因とした指針ぶれを解決する手段として、例えば、小径ギヤ部のうち大径ギヤ部と隣接する根元部位に、肉盛り部を設けて、減速ギヤのねじりに対する剛性を高めて、減速ギヤのねじり変形を抑制したものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２５４７９７（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、モータ構造固有にもとづく回転速度のムラ自体は、上記した技術的手段では抑制することはできないため、減速ギヤのねじり変形を抑制したとしても、モータ構造固有の回転速度のムラを原因とした指針のぶれは生じたままである。
【０００８】
そこで、本発明は、歯車機構を有したモータ装置において、磁極に基づくモータ固有のモータ軸の回転ムラを相殺させて回転出力させることができるモータ装置及びモータ装置の回転出力方法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】
【０００９】
上記課題を達成するために本発明にかかるモータ装置及びモータ装置の回転出力方法は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかるモータ装置は、モータ軸から出力された回転出力が、歯車機構を介して出力軸に出力されるモータ装置において、前記歯車機構は、磁極に基づくモータ固有のモータ軸の回転ムラを相殺させる多葉歯車を備えて構成されていることを特徴とする。
請求項２にかかるモータ装置は、請求項１において、前記歯車機構は、前記モータ軸に設けられた第１の多葉歯車と、前記第１の多葉歯車と噛合され前記出力軸に設けられた第２の多葉歯車とを備えてなり、前記第１の多葉歯車は、モータ軸が一回転に発生する不円滑数と同数の葉数からなると共に、前記第１の多葉歯車と前記第２の多葉歯車は、前記モータ軸が回転ムラによって加速する際、前記第２の多葉歯車が減速するように、且つ、前記モータ軸が回転ムラによって減速する際、前記第２の多葉歯車が加速するように、前記モータ軸と前記出力軸に夫々軸着されていることを特徴とする。
請求項３にかかるモータ装置は、請求項１または２において、前記歯車機構は、車両計器用のステッパモータに組み込まれていることを特徴とする。
請求項４にかかるモータ装置の回転出力方法は、モータ軸から出力した回転出力を、歯車機構を介して出力軸に出力するモータ装置の回転出力方法であって、前記歯車機構を、多葉歯車を備えて構成し、磁極に基づくモータ固有のモータ軸の回転ムラを相殺することを特徴とする。
請求項５にかかるモータ装置の回転出力方法は、請求項４において、前記歯車機構を、前記モータ軸に設けた第１の多葉歯車と、前記第１の多葉歯車と噛合し前記出力軸に設けた第２の多葉歯車とを備えて構成すると共に、前記第１の多葉歯車を、モータ軸が一回転に発生する不円滑数と同数の葉数で構成し、前記第１の多葉歯車と前記第２の多葉歯車を、前記モータ軸が回転ムラによって加速する際、前記第２の多葉歯車が減速するように、且つ、前記モータ軸が回転ムラによって減速する際、前記第２の多葉歯車が加速するように、前記モータ軸と前記出力軸に夫々軸着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、モータ軸が回転ムラによって加速する際、第２の多葉歯車が減速するように、且つ、モータ軸が回転ムラによって減速する際、第２の多葉歯車が加速するように、モータ軸と出力軸に夫々に第１の多葉歯車、第２の多葉歯車を軸着して、磁極に基づくモータ固有のモータ軸の回転ムラが生じていても、歯車機構で相殺するように加減速するようにしたから、回転ムラのない安定した回転を出力軸から出力できる。
【００１１】
したがって、例えば、ステッパモータのように車両計器（スピードメータ、タコメータ等）に用いられるモータに本発明を適用すれば、出力軸に長大化させた指針を設けても、スムーズな回転動作が得られ、車両計器の視認性の向上に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明にかかるモータ装置及びモータ装置の回転出力方法の実施形態を説明する。本実施の形態にかかるモータ構造は、車両計器に用いられるステッパモータに適用したものを例示している。図中、符号Ａはステッパモータを、符号１は歯車機構を、夫々示す。なお、ステッパモータの内部構造は周知であるため、詳細な説明は省略し、本発明の要部である歯車機構１について説明する。
【００１３】
本実施の形態にかかるステッパモータＡの歯車機構１は、第１の多葉歯車１１（１次側）と、第２の多葉歯車１２（２次側）とを備えて構成される。なお、この多葉歯車とは、通常の円形歯車（ピッチ円が円形）と違い、ピッチ円が多葉形状をしており、回転角度に応じてピッチ半径が変化することで、歯車一回転内で加減速が可能になっているものである。
【００１４】
第１の多葉歯車１１は、モータ部を構成するモータ軸１１１（マグネットロータ軸）が一回転に発生する不円滑数（回転ムラ数）、と同数の葉数の多葉歯車、例えば、不円滑数が３である場合、３葉の多葉歯車１からなる。
【００１５】
この３葉の多葉歯車は、図１及び図２に示すように、モータ軸１１１の不円滑数による回転角度に応じた加減速の周期と、回転角度に応じた歯車一回転内で加減速する周期とが一致するようにモータ軸１１１の軸端部に軸着されている。
【００１６】
第２の多葉歯車１２は、第１の多葉歯車１１と同一のもので、その第１の多葉歯車１１と加減速の周期と逆位相となるように、指針１２２が先部に設けられる出力軸１２１に軸着されている。
【００１７】
このように第１の多葉歯車１１と第２の多葉歯車１２は、モータ軸１１１が回転ムラによって加速する際、第２の多葉歯車１２が減速するように、且つ、モータ軸１１１が回転ムラによって減速する際、第２の多葉歯車１２が加速するように構成して、磁極に基づくモータ固有のモータ軸１１１の回転ムラが生じても歯車機構１で相殺されるようになっている。
【００１８】
上記した関係は以下のように表すことができる。
第１の多葉歯車１１の葉数＝モータ軸１１１が一回転に発生する不円滑数
第２の多葉歯車１２の葉数＝第１の多葉歯車１１の葉数×減速比
【００１９】
つまり、この実施の形態では第１の多葉歯車１１の葉数と第２の多葉歯車１２の葉数を同じにしているため、減速比は１（１：１）となる。
【００２０】
例えば、減速比を４（４：１）にする場合、第２の多葉歯車１２’（２次側）の葉数である３葉に４を乗じた値、つまり、第２の多葉歯車１２’の葉数は「１２」となる。この関係を図３，図４に示す。
このように、任意の所望した減速比でも、本発明は適用可能である。
【００２１】
以上、本実施の形態にかかるステッパモータＡを説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、多葉歯車を用いたモータ装置の回転出力方法でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施の形態にかかるステッパモータの歯車機構の模式図である。
【図２】ロータの不円滑数、第１の多葉歯車、第２の多葉歯車、夫々の、回転速度−回転角度線図である。
【図３】減速比を４（４：１）にした場合の歯車機構の模式図である。
【図４】減速比を４（４：１）にした場合の第１の多葉歯車、第２の多葉歯車、夫々の、回転速度−回転角度線図である。
【符号の説明】
【００２３】
Ａ  ステッパモータ
１  歯車機構
１１  第１の多葉歯車
１１１  モータ軸
１２、１２’  第２の多葉歯車
１２１  出力軸
１２２  指針
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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