(57)【要約】【課題】コストアップを抑制し、本体が大型になることがなく、長寿命のモータ（５０）を提供する【解決手段】ロータヨーク（１０）を有するロータ（Ｒ）と、ベアリング（５ａ，５ｂ）とそれが固定されたベアリングホルダ（３）とベアリングホルダ（３）の一端面（３ｆ）に固定されたベースプレート（２）とを有するステータ（Ｓ）と、ロータヨーク（１０）に固定されると共にベアリング（５ａ，５ｂ）に軸支されたシャフト（１）と、を備え、ロータ（Ｒ）がシャフト（１）を介してステータ（Ｓ）に対して回転自在に支持されるよう構成されており、ベアリングホルダ（３）とベースプレート（２）とは、両者が互いに対向する範囲において、直接当接した部分（ＴＢ）と制振材（２０）を挟んだ部分（ＢＢ）とを有して固定されている。【選択図】図１
2008263696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータヨークを有するロータと、
ベアリングと、該ベアリングが固定されたベアリングホルダと、該ベアリングホルダの一端面に固定されたベースプレートと、を有するステータと、
前記ロータヨークに固定されると共に前記ベアリングに軸支されたシャフトと、を備え、
前記ロータが、前記シャフトを介して、前記ステータに対して回転自在に支持されるよう構成されており、
前記ベアリングホルダと前記ベースプレートとは、両者が互いに対向する範囲において、直接当接した部分と制振材を挟んだ部分とを有して固定されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記直接当接した部分と前記制振材を挟んだ部分とは、前記ベアリングホルダの軸のまわりの周方向に交互に設けられていることを特徴とする請求項１記載のモータ。
【請求項３】
前記シャフトは、前記ベアリングホルダの一端面から突出しており、
当該モータは、前記シャフトの突出した部分に固定された動力伝達部と該動力伝達部に接触して動力が伝達される動力被伝達部とをさらに備え、
前記シャフトに対して前記動力被伝達部から受ける力の向く方向とは反対側を、前記制振材を挟んだ部分としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のモータ。
【請求項４】
ロータヨークを有するロータと、
ベアリングと、該ベアリングが固定されたベアリングホルダと、該ベアリングホルダの一端面に固定されたベースプレートと、を有するステータと、
前記ロータヨークに固定されると共に前記ベアリングに軸支されたシャフトと、を備え、
該シャフトは、前記ベアリングホルダの一端面から突出すると共に該突出した部分に動力伝達部を有し、
前記ロータが、前記シャフトを介して、前記ステータに対して回転自在に支持されるよう構成され、
前記ベアリングホルダと前記ベースプレートとは、両者が互いに対向する範囲において、直接当接した部分と制振材を挟んだ部分とを有して固定されてなるモータを、
前記動力伝達部から動力が伝達される動力被伝達部を有する取り付け部材に取り付けるためのモータの取り付け構造であって、
前記ベースプレートを前記取り付け部材に固定すると共に、前記動力被伝達部が前記シャフトに対して与える力の向く方向とは反対側を、前記制振材を挟んだ部分としてあることを特徴とするモータの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ及びその取り付け構造に係り、特に、ギア付きモータのような、シャフトにラジアル方向の外力が付与されるモータにおいて、振動とシャフトの傾斜とを良好に抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータと、それを取り付ける機器の取り付け部材との間の全面に、振動の伝達を防止するためのゴムなどの制振材を挟んでモータを取り付ける構造が知られている。
この場合、弾性を有する制振材を介在させたことによってモータのシャフトが傾き易くなるので、モータがギア付きの場合、モータ側の駆動ギアとこれに歯合する被動ギアとの噛み合いの精度を維持するために、傾き矯正用の部材を別に設けてシャフトの傾きを抑制することが行われている。
【０００３】
また、モータがベルト駆動用のプーリ付きモータの場合も、プーリに対するベルトの掛かりを安定させるため、また、ベルトの張力を一定に保つため、ギア付きモータの場合と同様に、傾き矯正用の部材を別に設けてシャフトの傾きを抑制することが行われている。
【０００４】
上述したような制振材を備えたモータの一例が特許文献１に記載されている。
この特許文献１には、ギア付きモータに対して、そのシャフトの傾きを抑制するために、シャフトの位置を決める軸受を更に設けることや、シャフトの位置変動を規制するフランジをギアに設けることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１０５５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シャフトの位置決めのための軸受を設ける場合、部品コストの大幅な上昇を招くばかりでなく、モータあるいはそれを取り付けた装置が大型化し、また、モータにかかる負荷が追加した軸受の分増加して短寿命になり易いという課題があった。
また、ギア付きモータのギアにフランジを設ける場合、特殊な加工が必要となってギアとして著しいコストアップを招く。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、コストアップを抑制し、本体あるいは取り付けた装置が大型になることがなく、長寿命のモータ及びその取り付け構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本願発明は次の１）〜４）の構成を有する。
１）  ロータヨーク（１０）を有するロータ（Ｒ）と、
ベアリング（５ａ，５ｂ）と、該ベアリング（５ａ，５ｂ）が固定されたベアリングホルダ（３）と、該ベアリングホルダ（３）の一端面（３ｆ）に固定されたベースプレート（２）と、を有するステータ（Ｓ）と、
前記ロータヨーク（１０）に固定されると共に前記ベアリング（５ａ，５ｂ）に軸支されたシャフト（１）と、を備え、
前記ロータ（Ｒ）が、前記シャフト（１）を介して、前記ステータ（Ｓ）に対して回転自在に支持されるよう構成されており、
前記ベアリングホルダ（３）と前記ベースプレート（２）とは、両者が互いに対向する範囲において、直接当接した部分（ＴＢ）と制振材（２０）を挟んだ部分（ＢＢ）とを有して固定されていることを特徴とするモータ（５０）である。
２）  前記直接当接した部分（ＴＢ）と前記制振材（２０）を挟んだ部分（ＢＢ）とは、前記ベアリングホルダ（３）の軸（ＣＬ）のまわりの周方向に交互に設けられていることを特徴とする１）に記載のモータ（５０）である。
３）  前記シャフト（１）は、前記ベアリングホルダ（３）の一端面（３ｆ）から突出しており、
当該モータ（５０）は、前記シャフト（１）の突出した部分に固定された動力伝達部（１２）と該動力伝達部（１２）に接触して動力が伝達される動力被伝達部（１４）とをさらに備え、
前記シャフト（１）に対して前記動力被伝達部（１４）から受ける力（ＦＬ，ＦＲ）の向く方向とは反対側を、前記制振材（２０）を挟んだ部分（ＢＢ）としたことを特徴とする１）または２）に記載のモータ（５０）である。
４）  ロータヨーク（１０）を有するロータ（Ｒ）と、
ベアリング（５ａ，５ｂ）と、該ベアリング（５ａ，５ｂ）が固定されたベアリングホルダ（３）と、該ベアリングホルダ（３）の一端面（３ｆ）に固定されたベースプレート（２）と、を有するステータ（Ｓ）と、
前記ロータヨーク（１０）に固定されると共に前記ベアリング（５ａ，５ｂ）に軸支されたシャフト（１）と、を備え、
該シャフト（１）は、前記ベアリングホルダ（３）の一端面（３ｆ）から突出すると共に該突出した部分に動力伝達部（１２）を有し、
前記ロータ（Ｒ）が、前記シャフト（１）を介して、前記ステータ（Ｓ）に対して回転自在に支持されるよう構成され、
前記ベアリングホルダ（３）と前記ベースプレート（２）とは、両者が互いに対向する範囲において、直接当接した部分（ＴＢ）と制振材（２０）を挟んだ部分（ＢＢ）とを有して固定されてなるモータ（５０）を、
前記動力伝達部（１２）から動力が伝達される動力被伝達部（１４）を有する取り付け部材（１３）に取り付けるためのモータ（５０）の取り付け構造であって、
前記ベースプレート（２）を前記取り付け部材（１３）に固定すると共に、前記動力被伝達部（１４）が前記シャフト（１）に対して与える力（ＦＬ，ＦＲ）の向く方向とは反対側を、前記制振材（２０）を挟んだ部分（ＢＢ）としてあることを特徴とするモータ（５０）の取り付け構造である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、振動の発生とシャフトの傾きを抑えながらも、コストアップが抑制され、本体あるいはそれを取り付けた装置が大型にならず、長寿命になる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図７を用いて説明する。
【００１１】
実施例のモータ５０は、ギア付きモータであり、例えば、レーザビームプリンタの感光ドラム駆動用に用いられる。
【００１２】
図１に示すように、このモータ５０は、ステータＳと、このステータＳに対してシャフト１と共に回転するロータＲとにより構成されている。
【００１３】
ステータＳは、基面部２ｋと、その基面部２ｋから逆Ｌ字状に立ち上げられた腕部２ｆ１，２ｆ２と、基面部２ｋの中央に形成された開口部２ａと、を有するベースプレート２と、このベースプレート２に対してその開口部２ａに臨んで基面部２ｋに対してネジ８ａにより固定された樹脂製のベアリングホルダ３と、ベアリングホルダ３に固定された１対のベアリング５ａ，５ｂと、ベアリングホルダ３の外周部３ａに固定されコイル６が捲回されたコア７と、ベースプレート２の基面部２ｋにネジ８ｂによりネジ止めされると共にコイル６のリード６ａが接続された基板９と、を有している。
【００１４】
ここで、ベースプレート２は、金属板のプレス加工により形成されている。
ベアリングホルダ３は、樹脂の射出成形により形成されている。
ベアリング５ａ，５ｂは焼結含油軸受である。
【００１５】
また、ベースプレート２とベアリングホルダ３との間には、部分的に制振材２０が挟みこまれている。この構造の詳細については後述する。
【００１６】
ロータＲは、カップ状のロータヨーク１０と、このロータヨーク１０の周壁部１０ａの内面に固定されたリング状のマグネット１１と、を有している。
ロータヨーク１０の中央には、バーリング加工により、立ち上がり壁部１０ｂを伴う貫通孔１０ｃが形成されている。
【００１７】
この貫通孔１０ｃにシャフト１の一端部が圧入固定されてロータヨーク１０とシャフト１とは一体化されている。
また、シャフト１は、ベアリング５ｂ，５ａに挿通され、さらに他端部側はベアリング５ａから突出し、その突出した部位に、駆動ギア１２が圧入固定されている。この駆動ギア１２は、このモータ５０の動力を外部に伝達するための動力伝達部として設けられている。
この構成により、ロータＲは、ステータＳに対して回転自在に支持されている。
【００１８】
また、図１において、このモータ５０は、ベースプレート２がレーザビームプリンタ側のシャーシ１３に対してネジ８ｃ，８ｄにより固定されている。
また、シャーシ１３に軸支された被駆動ギア１４が駆動ギア１２と歯合している。この被駆動ギア１４は、モータ５０の動力を動力伝達部から伝達される動力被伝達部として設けられている。
【００１９】
次に、ベースプレート２に対するベアリングホルダ３の固定構造について詳述する。
まず、ベアリングホルダ３の斜視図を図２に示す。
【００２０】
このベアリングホルダ３は、ベアリング５ａ，５ｂが固定される貫通孔３ｂを有している。
また、モータに組み付けられた際に、そのベースプレート２側となる端部３ｃには、ネジ８ａが挿通する挿通孔３ｅ１〜３ｅ３が、貫通孔３ｂの軸ＣＬのまわりの周方向に互いに離隔して設けられている。
また、この端部３ｃには、挿通孔３ｅ１〜３ｅ３が開口する共通の端面３ｆと、各挿通孔３ｅ１〜３ｅ３間の周方向に沿って端面３ｆから深さＤでえぐられた３カ所の凹部３ｇ１〜３ｇ３と、が形成されている。
具体的には、端面３ｆは、貫通孔３ｂ周囲のリング状なる基面部３ｆｋと、この基面部３ｆｋから挿通孔３ｅ１〜３ｅ３のそれぞれを含むように放射状に延在した放射状面部３ｆ１〜３ｆ３と、を有する形状とされている。
また、各凹部３ｇ１〜３ｇ３には、基面部３ｆｋに接し、端面３ｆに対して軸ＣＬ方向に突出する突出部３ｄ１〜３ｄ３がそれぞれ形成されている。
【００２１】
一方、このベアリングホルダ３が固定されるベースプレート２は、図３に示すように、基面部２ｋと、腕部２ｆ１，２ｆ２と、基面部２ｋに形成された開口部２ａと、開口部２ａの外側において中心ＣＬ２まわりの周方向に互いに離隔して形成された３つの貫通孔２ｂ１〜２ｂ３と、を有している。
【００２２】
また、開口部２ａは、ＣＬ２を中心とした円孔２ａ１と、その円孔２ａ１の縁部から各貫通孔２ｂ１〜２ｂ３の周方向間に向けて放射状に形成された３カ所の切り込み部２ｃ１〜２ｃ３と、を有して形成されている。
【００２３】
そして、ベアリングホルダ３とベースプレート２とは、挿通孔３ｅ１〜３ｅ３が貫通孔２ｂ１〜２ｂ３と対応して両者のネジ固定が可能とされ、突出部３ｄ１〜３ｄ３が切り込み部２ｃ１〜２ｃ３に係合して水平方向及び回転方向の位置決めがされるようそれぞれ形成されている。
【００２４】
各凹部３ｇ１〜３ｇ３には、図４に示すような制振材２０ａ〜２０ｃ（総じて２０とも記載する）がそれぞれ接着などにより取り付けられる。この制振材２０は弾性を有する材料であり、例えばゴムを用いることができる。もちろん、より高度に制振作用を発揮する材料であるとさらに好ましい。
【００２５】
制振材２０ａ〜２０ｃの外形における内端部２０ｎと側端部２０ｓとは、取り付けられる凹部３ｇ１〜３ｇ３の対応する周縁形状よりもわずかに小さく形成されている。
また、内端部２０ｎは、突出部３ｄ１〜３ｄ３と干渉しない形状とされている。
そして、この制振材２０ａ〜２０ｃは、凹部３ｇ１〜３ｇ３に対して、その凹部３ｇ１〜３ｇ３の壁面や突出部３ｄ１〜３ｄ３との間に隙間ＳＰができるように取り付けられている。
また、制振材２０ａ〜２０ｃの厚さは、凹部３ｇ１〜３ｇ３の深さＤよりも大きい厚さＤｂで形成されている。
具体的な数値例としては、Ｄ＝０．７００ｍｍ，Ｄｂ＝０．９３５ｍｍ，α＝０．２３５（α＝Ｄｂ−Ｄ），ＳＰ＝１．５０ｍｍ（センター値）である。
【００２６】
従って、ベアリングホルダ３をベースプレート２に固定した際には、ベアリングホルダ３における端面３ｆの基面部３ｆｋ及び放射状面部３ｆ１〜３ｆ３がベースプレート２の基面部２ｋに密着すると共に、制振材２０ａ〜２０ｃもベースプレート２を押圧しながら密着する。
この場合の押圧力は、制振材２０ａ〜２０ｃが、つぶししろであるαだけつぶされることにより生じる反発力である。
また、制振材２０は厚さ方向に圧縮されることで外形が拡大するが、隙間ＳＰはその拡大した分を許容する値に設定されている。
【００２７】
このようにして、ベアリングホルダ３とベースプレート２との固定は、両者が互いに対向する範囲において、直接当接する部分ＴＢ（以下、直接当接部ＴＢとも称する）と制振材がはさまれる部分ＢＢ（以下、制振材当接部ＢＢとも称する）とを介して行われる。
【００２８】
この、ベアリングホルダ３及び制振材２０のベースプレート２への当接状態については、図５にされる。
図５（ａ）はベアリングホルダ３の端面３ｆが直接ベースプレート２に当接している直接当接部ＴＢの範囲をクロスハッチングで示した図であり、図５（ｂ）は直接当接部ＴＢに加えて、制振材２０ａ〜２０ｃがベースプレート２に当接している制振材当接部ＢＢの範囲を斜めハッチングで示した図である。
【００２９】
実施例においては、図５（ｂ）からもわかるように、固定されたベアリングホルダ３の少なくとも外周側に対応する範囲は、直接当接部ＴＢと制振材当接部ＢＢとが周方向に交互に設けられている。
【００３０】
このような構成により、実施例のモータ５０は、直接当接部ＴＢと制振材当接部ＢＢとを設けているので、直接当接部ＴＢによりシャフト１の傾きが規制されると共に制振材当接部により振動が抑制される。
この振動抑制効果について、実測した結果を基に図６を用いて説明する。
測定は、供試モータを所定のパネルに固定した状態で、振動計であるモータゴロ音測定器ＭＶ−９０（株式会社電子制御国際製）を用いて振動を測定すると共に、その出力をスペクトラムアナライザで表示させるという方法で行った。図６は、スペクトラムアナライザの出力結果である。
【００３１】
まず、第１比較例として、制振材２０ａ〜２０ｃを挟まずにベアリングホルダ３をベースプレート２に固定してなるモータ５０ｈ１を製作し、その振動特性を測定した。
第２比較例として、制振材２０ａ〜２０ｃと同じ材質のリング状の制振材をベアリングホルダ３とベースプレート２との間にはさんで両者を固定してなるモータ５０ｈ２を製作し、その振動特性を測定した。結果は図６（ｂ）である。
実施例のモータ５０について、振動特性を測定した結果は図６（ｃ）である。
【００３２】
換言すると、第１比較例は、ベアリングホルダ３とベースプレート２とが直接当接部ＴＢのみで固定されている場合であり、第２比較例は、制振材当接部ＢＢのみで固定されている場合である。
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、縦軸が振動レベル（ｄＢＶ）であり、数値が大きい程振動が大きい。また、横軸は周波数（ｋＨｚ）である。
【００３３】
その結果、いずれも、周波数Ａ（５４５Ｈｚ）及びＢ（７２７Ｈｚ）で顕著な振動ピークを生じているが、制振材を用いた第２比較例及び実施例が第１比較例よりもピーク値が小さく、また、制振効果が得られていることがわかる。
また、実施例のピーク値は、部分的にしか制振材を用いていないにも拘わらず第２比較例と同等である。結果の具体的数値は、表１に示す通りである。
ここで、ＯｖｅｒＡＬＬ値は、ＭＶ−９０により出力される振動の加速度Ｇ値であり、数値が小さいほど振動が小さいことを示す。
【表１】
2008263696.tif 000003
【００３４】
以上の結果から、実施例のモータ５０は、安価なゴムなどの制振材料を部分的に挟み込むだけで、従来の、制振材を全面にはさんで固定したモータ（第２比較例）と同等の制振効果が得られるばかりでなく、第２比較例では得られないシャフト１の傾き抑制効果が得られるので、振動の発生とシャフトの傾きを抑えながらも、コストアップが抑制され、本体あるいはそれを取り付けた装置が大型にならず、長寿命になる、という優れた効果を奏する。
【００３５】
ところで、上述した実施例に対して、さらに、制振材２０ａ〜２０ｃの周方向の配設位置を、駆動ギア１２と被駆動ギア１４との周方向の歯合位置に対応するように設定してもよい。これについて、図７を用いて説明する。
図７は、図５（ｂ）に対して駆動ギア１２と被駆動ギア１４と圧力角αとを加えて記載した図である。
【００３６】
まず、このモータ５０を駆動して、被駆動ギア１４を反時計回り方向Ｌに駆動する場合、駆動ギア１２は反力として圧力角αの方向の力ＦＬを受ける。圧力角は通常２０°で設定される。
【００３７】
図１に示したように、駆動ギア１２は、シャフト１の上方端に固定されているので、力ＦＬは、ベアリングホルダ３を、その力ＦＬの向いている側がベースプレート２から離れる方向に傾けるよう作用する。
そこで、この実施例では、シャフト１に対して、力ＦＬの作用線上における力ＦＬが向く方向に直接当接部ＴＢ（ＴＢＬ）を配設し、その反対側に、制振材当接部ＢＢ（ＢＢＬ）を配設している。
【００３８】
この直接当接部ＴＢＬを配設した位置は、上述したようにベアリングホルダ３がベースプレート２から離れようとする位置であり、直接当接部ＴＢＬを設けたことで、ネジ８ａによる締結力でその傾き、すなわち、シャフト１の傾きが生じるのをより効果的に抑えることができる。
また、制振材当接部ＢＢＬを配設した位置は、ベアリングホルダ３がベースプレート２に接近する方向に傾こうとする位置であり、この位置に、圧縮に対して反発力を発揮する制振材を挟むことで、極めて良好な振動防止効果が得られる。
【００３９】
一方、被駆動ギア１４を時計回り方向Ｒに駆動する場合は、駆動ギア１２は反力として圧力角αの方向の力ＦＲを受ける。
この場合も上述の例に対して逆となるが、同様に、力ＦＲの向かう方向に直接当接部ＴＢＲを配設し、その反対側に制振当接部ＢＢＲを配設することで、シャフト１の傾きを抑制し、極めて良好な振動防止効果が得られる。
直接当接部ＴＢＬ及び制振材当接部ＢＢＬは、圧力角αに沿うそれぞれの力ＦＬ，ＦＲの作用線を含むようにその周方向範囲が設定されていることが最も望ましい。
【００４０】
本発明の実施例及びその変形例は、上述した構成及び手順に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において別の変形例としてもよい。
【００４１】
上述した実施例及びその変形例のモータは、ギア付きモータであるが、本発明は、汎用のモータにも適用できるものであり、その場合においても、制振効果や外力に対してシャフトの傾きが抑制される効果が得られることは言うまでもない。
また、被駆動ギアは、実施例で説明したような、このモータが固定される相手の装置側に備えられているものに限定されず、このモータに備えられているものでもよい。
動力伝達部及び動力被伝達部については、実施例において互いに歯合するギアを例に説明したが、これに限らず、プーリとベルト、カムとカムフォロワなども適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のモータの実施例を説明するための断面図である。
【図２】本発明のモータの実施例における要部を説明するための斜視図である。
【図３】本発明のモータの実施例に用いるベースプレートを説明するための平面図である。
【図４】本発明のモータの実施例における他の要部を説明するための図である。
【図５】本発明のモータの実施例における構造を説明するための図である。
【図６】本発明のモータの実施例の効果を比較例と対比して説明するためのグラフである。
【図７】本発明のモータの実施例を変形した変形例を説明する図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  シャフト
２  ベースプレート
２ａ  開口部
２ｂ１〜２ｂ３  貫通孔
２ｃ１〜２ｃ３  切り込み部
２ｆ１，２ｆ２  腕部
２ｋ  基面部
３  ベアリングホルダ
３ａ  外周部
３ｂ  貫通孔
３ｃ  端部
３ｄ１〜３ｄ３  突出部
３ｅ１〜３ｅ３  挿通孔
３ｆ  端面
３ｆｋ  基面部
３ｆ１〜３ｆ３  放射状面部
３ｇ１〜３ｇ３  凹部
５ａ，５ｂ  ベアリング
６  コイル
７  コア
８ａ〜８ｄ  ネジ
９  基板
１０  ロータヨーク
１０ａ  周壁部
１０ｂ  立ち上がり壁部
１０ｃ  貫通孔
１１  マグネット
１２  駆動ギア
１３  シャーシ
２０，２０ａ〜２０ｃ  制振材
２０ａ１  孔
２０ｎ  内端部
２０ｓ  側端部
Ｄ  （凹部の）深さ
Ｄｂ  （制振材の）厚さ
Ｒ  ロータ
Ｓ  ステータ
ＳＰ  隙間
【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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