(57)【要約】【課題】回転軸及びロータがモータ本体の後端側に移動することを防ぎ、異常な振動の発生をなくす。【解決手段】モータ本体１０の先端面１０ａに取付けられたモータ取付プレート３０には、切り欠き３４，３５が形成されている。スラスト部品４０のＬ字形の取付部４１，４２が、切り欠き３４，３５にはめ込まれてスラスト部品４０が、モータ本体１０に取付けられる。スラスト部品４０の当接部４３は、モータ本体１０の後端面１０ｂから露出した回転軸２０の後端２０ｂを、先端面１０ａ側へ押圧する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の外郭を持ち、その外郭の先端面から該外郭に対して回転する棒状の回転軸の先端側が突出し、後端面からは該回転軸の後端が露出したモータの該外郭の所定位置に取付け可能な取付部と、
前記取付部が前記所定位置に取付けられたときに前記露出した回転軸の後端に当接する当接部と、
前記取付部と前記当接部とを連結すると共に該当接部を前記回転軸の先端側に向けて付勢する連結部と、
を備えることを特徴とするスラスト部品。
【請求項２】
前記モータの回転軸の先端側には、ウォームギヤが取付けられていることを特徴とする請求項１に記載のスラスト部品。
【請求項３】
前記取付部は、前記外郭の先端面に取付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のスラスト部品。
【請求項４】
前記取付部は、前記モータの外郭の所定位置に着脱自在に取付けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスラスト部品。
【請求項５】
前記取付部は、前記モータの外郭の所定位置に固着されて取付けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスラスト部品。
【請求項６】
棒状の回転軸と、
前記回転軸の先端と後端との間の所定位置に固定されたロータ、及び該ロータの外周を内周面で包囲して非接触に力を与えることにより該ロータを前記回転軸を中心にして回転させるステータが組込まれ、概ね柱状の外郭を持ち、先端面から前記回転軸の先端側が突出し、後端面から該回転軸の後端が露出したモータ本体と、
前記モータ本体の外周面に設けられ、前記回転軸の後端に当接する当接部を持ち該当接部を前記回転軸の先端側に向けて付勢するスラスト部品が取付けられる支持部と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項７】
前記支持部には、前記スラスト部品が着脱自在に取付けられることを特徴とする請求項６に記載のモータ。
【請求項８】
前記支持部には、前記スラスト部品が固着されて取付けられることを特徴とする請求項６に記載のモータ。
【請求項９】
前記モータ本体の先端面に、前記支持部が設けられていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１０】
前記支持部は、前記モータ本体の先端面に形成された切り欠きで構成されていることを特徴とする請求項９に記載のモータ。
【請求項１１】
前記モータ本体の外周面には、前記スラスト部品の一部が嵌められる凸状又は凹状のガイドが形成されていることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１２】
棒状の回転軸と、
前記回転軸の先端と後端との間の所定位置に固定されたロータ、及び前記ロータの外周を包囲して非接触に力を与えることにより該ロータを前記回転軸を中心にして回転させるステータが組込まれ、前記回転軸の先端側を突出させて該回転軸の後端側を露出させた柱状のモータ本体と、
前記モータ本体の外側の所定位置に取付けられた取付部、前記モータ本体から露出した前記回転軸の後端に当接する当接部、及び該取付部と該当接部とを連結すると共に該当接部を該回転軸の先端側に向けて付勢する連結部を有するスラスト部品と、
を備えることを特徴とするモータ。
【請求項１３】
前記回転軸の先端側にはウォームギヤが装着されていることを特徴とする請求項６乃至１２のいずれかに記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転軸の後端を外部から押圧するスラスト部品とモータとに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ステッピングモータ等のモータの回転軸にウォームギヤを取付け、適切な減速比でウォームホイールを回転させることがある。しかしながら、一般のモータにウォームギヤを取付けて減速運転を行うと、回転軸に軸方向の大きな力がかかる。この力は、モータの回転方向によって逆方向を向く。ステッピングモータでは、通常、その軸方向にあそびを持っており、回転軸に固定されたロータが軸方向に動くことを防ぐ必要がある。後述する特許文献１〜３には、ロータが軸方向に動くことを防ぐ方策が示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２９０５４８号公報
【特許文献２】
特開２００１−３０９６１０号公報
【特許文献３】
実開平４−１３４１６３号公報
【０００４】
特許文献１には、モータの後端壁を支点としてロータの軸を先端側に押圧するコイルばねをモータ内部に備えた小型モータが示されている。なお、コイルばねは、板ばねに変更することも可能である。特許文献２には、ウォームギヤの取付けられた軸をモータの先端側で抑えて、ウォームギヤの抜け落ちを止めるモータの取付構造が示されている。特許文献３には、回転軸の先端側に取付けられ、回転軸の移動を止めるギヤーケースが示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
モータ内部にコイルばねや板ばねを設け、ロータの回転軸を先端側に向けて押圧しても、その押圧力は微力であり、ウォームギヤによってロータが後端側に押される力に抵抗できない。この場合には、回転軸を後端で支える軸受等にロータが衝突し、振動が生じる。また、ロータと軸受等とは点接触ではないので、摩擦によってトルクが低下するという問題があった。さらに、軸受等にロータが衝突するので、ステッピングモータ独特のステップ動作をするごとに、軸方向の振動が発生するという問題もあった。
これに対し、コイルばねや板ばねの力を強くしておくと、ウォームギヤを使用しないときには、コイルばねや板ばねのために、トルクが低下してしまう可能性があった。
一方、前記特許文献２或いは３のように、ウォームギアの取付けられた回転軸の先端側で回転軸を抑え、回転軸の移動を止める方式が有効に機能するのは、回転軸の回転方向が常に一定で、ウォームギヤによって回転軸が先端方向に常に移動しようとする場合である。回転方向が逆転し、回転軸がその後端側へ移動するような場合では、別段の対策が必要となり、モータの構成が複雑化してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、モータを複雑化させることなく、回転軸が後端側へ移動することを防ぐことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るスラスト部品は、柱状の外郭を持ち、その外郭の先端面から該外郭に対して回転する棒状の回転軸の先端側が突出し、後端面からは該回転軸の後端が露出したモータの該外郭の所定位置に取付け可能な取付部と、前記取付部が前記所定位置に取付けられたときに前記露出した回転軸の後端に当接する当接部と、前記取付部と前記当接部とを連結すると共に該当接部を前記回転軸の先端側に向けて付勢する連結部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成を採用することにより、スラスト部品は、モータに取付けられたときに、当接部が回転軸の後端と当接し、回転軸を先端側に押圧する。よって、ロータが後退することを防止できる。
【０００９】
なお、前記モータの回転軸の先端側には、ウォームギヤが取付けられていてもよい。
また、前記取付部は、前記外郭の先端面に取付けられてもよい。
【００１０】
また、前記取付部は、前記モータの外郭の所定位置に着脱自在に取付けられてもよい。
また、前記取付部は、前記モータの外郭の所定位置に固着されて取付けられてもよい。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係るモータは、棒状の回転軸と、前記回転軸の先端と後端との間の所定位置に固定されたロータ、及び該ロータの外周を内周面で包囲して非接触に力を与えることにより該ロータを前記回転軸を中心にして回転させるステータが組込まれ、概ね柱状の外郭を持ち、先端面から前記回転軸が突出し、後端面から該回転軸が露出したモータ本体と、前記モータ本体の外周面に設けられ、前記回転軸の後端に当接する当接部を持ち該当接部を前記回転軸の先端側に向けて付勢するスラスト部品が取付けられる支持部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
このような構成を採用することにより、モータに、スラスト部品が取付けられるので、スラスト部品の当接部が、露出した回転軸の後端と当接し、回転軸を先端側に押圧する。よって、ロータが後退することを防止できる。
【００１３】
なお、前記支持部には、前記スラスト部品が着脱自在に取付けられてもよい。
また、前記支持部には、前記スラスト部品が固着されて取付けられてもよい。
また、前記モータ本体の先端面に、前記支持部が設けられてもよい。
【００１４】
また、前記支持部は、前記モータ本体の先端面に形成された切り欠きで構成されてもよい。
また、前記モータ本体の外周面には、前記スラスト部品の一部が嵌められる凸状又は凹状のガイドが形成されてもよい。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係るモータは、棒状の回転軸と、前記回転軸の先端と後端との間の所定位置に固定されたロータ、及び前記ロータの外周を包囲して非接触に力を与えることにより該ロータを前記回転軸を中心にして回転させるステータが組込まれ、前記回転軸の先端側を突出させて該回転軸の後端側を露出させた柱状のモータ本体と、前記モータ本体の外側の所定位置に取付けられた取付部、前記モータ本体から露出した前記回転軸の後端に当接する当接部、及び該取付部と該当接部とを連結すると共に該当接部を該回転軸の先端側に向けて付勢する連結部を有するスラスト部品と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
このような構成では、モータにスラスト部品が装着されているので、本発明の第１及び第２の観点に係るスラスト部品及びモータと同様の作用効果を奏する。
なお、本発明の第２の観点に係るモータ及び第３の観点に係るモータでは、前記回転軸の先端側に、ウォームギヤが装着されていてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るステッピングモータを示す構成図である。
【００１８】
このステッピングモータは、概ね円柱状の外郭を持つモータ本体１０と、棒状の回転軸２０とを備えている。
モータ本体１０には、円柱状のロータ１１と、ステータ１２とが組込まれている。ロータ１１の表面にはマグネットが配置され、その中心が回転軸２０の所定位置に固定されている。ステータ１２は、ロータ１１の外周面を内周面で包囲し、ロータ１１に非接触で磁力を与え、該ロータ１１を回転させるものであり、複数組のステータヨーク１２ａと、各組のステータヨーク１２ａを励磁する複数の巻線１２ｂとで構成されている。各ステータヨーク１２ａは、軟磁性体の鋼板である。
【００１９】
モータ本体１０の先端面１０ａから、回転軸２０の先端２０ａ側が回転自在に突出している。モータ本体１０の後端面１０ｂから、回転軸２０の後端２０ｂが露出している。
【００２０】
モータ本体１０の先端面１０ａには、モータ取付プレート３０と、位置決め用突起１４とが配置されている。位置決め用突起１４は、樹脂で形成されている。
【００２１】
モータ本体１０の後端面１０ｂには、複数のガイド用突起１５が配置されている。後端面１０ｂからはエンドプレート１０ｄが伸び、軸受８０を保持している。ガイド用突起１５は、位置決め用突起１４と同様に、樹脂で形成されている。
モータ本体１０の外周面１０ｃには、図示しないコイル引出し端子が配置されている。その端子は、巻線１２ｂに電流を流すためのものである。
【００２２】
このモータ本体１０には、スラスト部品４０が着脱自在に取付けられると共に、回転軸２０の先端２０ａ側には、ウォームギヤ５０が取付けられている。
【００２３】
モータ取付プレート３０は、モータ本体１０を他の筐体等に取付けるための部品であり、板状のステンレス板等で形成されている。モータ取付プレート３０の中央部に軸受１３が取付けられ突出した軸２０を支えている。モータ取付プレート３０の周辺部には、軸受１３と同心円上に並ぶ複数の孔３２と、２個の孔３３とが形成されている。
【００２４】
モータ取付プレート３０には、さらに、２つの切り欠き３４，３５が形成されている。モータ本体１０の位置決め用突起１４と孔３２とが係合し、モータ取付プレート３０がモータ１０の先端面１０ａに溶接等によって固定されて取付けられている。筐体に取付ける際には、孔３３がねじ等によって筐体に係止される。孔３２に位置決め用突起１４を係合する際、複数の孔３２と複数の位置決め用突起１４との組み合わせにより、筐体にモータ本体１０が取付けられたときの端子の向く方向が決る。
【００２５】
スラスト部品４０は、例えばステンレスの薄板を打ち抜いて折り曲げたものであり（図２参照）、２つの取付部４１，４２と、当接部４３と、各取付部４１，４２と当接部４３とを連結する連結部４４，４５とで構成されている。
取付部４１は、Ｌ字形に曲がっている。Ｌ字形の一方の先端４１ａが切り欠き３４にはめ込まれて、スラスト部品４０がモータ本体１０に取付けられる。取付部４２も取付部４１と同様に、Ｌ字形に曲がっている。Ｌ字形の他方の先端４２ａが、切り欠き３５にはめ込まれる。スラスト部品４０がモータ本体１０に取付けられたときに、取付部４１の一方の辺４１ｂと取付部４２の他方の辺４２ｂとが、モータ本体１０の外周面１０ｃにそれぞれ接する。
【００２６】
当接部４３は、スラスト部品４０がモータ本体１０に取付けられた状態で、回転軸２０の後端２０ｂに点接触に近い形で当接するように湾曲している。取付部４１の辺４１ｂと当接部４３との間の連結部４４は、当接部４３を回転軸２０の先端２０ｂ側へ付勢するように、折り曲げられている。また、連結部４４の一部の幅は、各突起１５の間の距離に等しくなっており、これら突起１５の間に嵌め込まれ位置決めされている。取付部４２の辺４２ｂと当接部４３との間の連結部４５は、当接部４３を回転軸２０の先端２０ｂ側へ付勢するように、折り曲げられている。また、連結部４５の一部の幅は、各突起１５の間の距離に等しくなっており、これら突起１５の間に嵌め込まれている。
【００２７】
次に、回転軸２０にウォームギヤ５０が取付けられ、モータ本体１０にスラスト部品４０が取付けられたモータの動作を、図１により説明する。
図示しないコイル引出し端子に電流を流すことにより、巻線１２ｂに電流が流れ、ステータヨーク１２ａが選択的に励磁される。ステータヨーク１２ａが励磁されることにより、ロータ１１に回転力が非接触に与えられ、該ロータ１１と回転軸２０が回転する。回転軸２０に取付けられたウォームギヤ５０が、回転軸２０と一体に回転する。これにより、ウォームギヤ５０と噛合う図示しないギヤが回転する。
【００２８】
ここで、ウォームギヤ５０の回転方向が変われば、回転軸２０の軸方向にかかる力の向きが変化する。回転軸２０をモータ本体１０の後端面１０ｂ側へ移動させる力が、ウォームギヤ５０の回転方向によって生じても、スラスト部品４０が回転軸２０の後端２０ｂを先端側２０ａ側に押圧しているので、回転軸２０の移動が抑制される。よって、ロータ１１が後端面１０ｂから伸びたエンドプレート１０ｄに当たること等が防止される。
【００２９】
以上のように、本実施形態のステッピングモータでは、次のような利点を有する。
（１）ウォームギヤ５０の回転方向が変化しても、回転軸２０及びロータ１１が後端面１０ｂ側に移動しないので、異常な振動の発生がない。
（２）スラスト部品４０が、モータ本体１０の外部に取付けられるので、連結部４４，４５に十分な付勢力を持たせることが可能であり、ロータ１１の移動を確実に止めることができる。
【００３０】
（３）スラスト部品４０は着脱自在にモータ本体１０に取付けられるので、ウォームギヤ５０を回転軸２０に取付けない場合には、スラスト部品４０を外しておけばよく、この場合、モータのトルクがスラスト部品４０のために減じられることがない。
（４）モータ本体１０の後端面１０ｂに突起１５を形成し、その突起１５に連結部４４，４５の一部はめ込むので、突起１５がスラスト部品４０のガイドとなり、当接部４３を確実に回転軸２０の後端２０ｂに当接させることができる。
【００３１】
［第２の実施形態］
前記第１の実施形態のステッピングモータでは、モータ取付プレート３０に切り欠き３４，３５を設け、スラスト部品４０の取付部４１，４２の先端４１ａ，４２ａをはめ込む構成にしたが、これ以外でも、スラスト部品の取付け方法は、考えられる。その一例を図３を用いて説明する。
【００３２】
図３は、本発明の第２の実施形態に係るステッピングモータを示す図である。
このステッピングモータは、第１の実施形態のステッピングモータと同様のモータ本体１０と、回転軸２０とを備えている。モータ本体１０から突出した回転軸２０の先端２０ａ側には、ウォームギヤ５０が取付けられている。
【００３３】
モータ本体１０には、スラスト部品４０とは異なるスラスト部品６０が、第１の実施形態の取付け方法とは異なる取付け方法で取付けられている。
スラスト部品６０は、ステンレスの薄板が切り抜かれて折り曲げられたものであり、２つの取付部６１，６２と、当接部６３と、取付部６１及び当接部６３を連結する連結部６５と、取付部６２及び当接部６３を連結する連結部６４とから構成されている。
【００３４】
取付部６１，６２は、スラスト部品４０の取付部４１，４２とは異なり、Ｌ字形に折り曲げられておらず、平板状であると共に、取付部４１，４２よりも短い。当接部６３及び連結部６４，６５は、当接部４３及び連結部４４，４５と同様の形状になっている。
【００３５】
取付部６１，６２が、モータ本体１０の外周面１０ｃに溶接等で固着されて、スラスト部品６０が取付けられている。スラスト部品６０が取付けられた状態で、当接部６３が連結部６４，６５に付勢され、回転軸２０の後端２０ｂを回転軸２０の先端２０ａ側に押圧する。
【００３６】
以上のように、この第２の実施形態のステッピングモータでは、スラスト部品４０の代わりに、スラスト部品６０が取付けられるので、第１の実施形態と同様の（１）効果が得られる。さらに、スラスト部品６０をモータ本体１０の外周面１０ｃに固着するようにしたので、取付部６１，６２の構成を簡素化できるという効果が得られる。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば次のようなものがある。
（ａ）  上記実施形態では、ステッピングモータにスラスト部品４０，６０を取付けた形態を説明したが、他のモータにスラスト部品４０，６０を取付けてもよい。このようにすると、そのモータの回転軸２０が後端２０ｂ側へ移動することを簡単な構成で防ぐことが可能になり、振動の抑制等が可能になる。
【００３８】
（ｂ）  回転軸２０にウォームギア５０が装着されていなくてもよい。この場合でも、回転軸２０が後端２０ｂ側へ移動することが予測されるときには、上記実施形態と同様に、スラスト部品４０，６０を取付けることで、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００３９】
（ｃ）  スラスト部品４０の取付部４１，４２は、切り欠き３４，３５にはめ込まれるが、ステータ１２に切り欠き３４，３５に相当する凹部を形成しておき、その凹部に取付部４１，４２がはめ込まれるようにしてもよい。
（ｄ）  ガイド用突起１５を複数配置する代わりに、必要数の溝を後端面１０ｂに形成してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、スラスト部品がモータの外郭に取付けられて、回転軸の後端を先端側に付勢するので、モータの回転軸が後端へ移動することを簡単に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るステッピングモータを示す図である。
【図２】図１中のスラスト部品を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るステッピングモータを示す図である。
【符号の説明】
１０                    モータ本体
１１                    ロータ
１２                    ステータ
１５                    ガイド用突起
２０                    回転軸
３４，３５              切り欠き
４０，６０              スラスト部品
４１，４２，６１，６２  取付部
４３，６３              当接部
４４，４５，６４，６５  連結部
５０                    ウォームギヤ
【図１】
2004260949.tif 000003
【図２】
2004260949.tif 000004
【図３】
2004260949.tif 000005