(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有するモータと、
上記回転軸と略直交しこの回転軸の先端部と対向して配設される弾性変位可能な押圧部材と、
固定部材に支持されて上記押圧部材を上記回転軸側に押圧する調整部材とを備え、
上記調整部材を進退させることにより上記押圧部材による回転軸の押圧位置を可変し、回転軸の軸方向の位置を調整することを特徴とするモータ装置。
【請求項２】
上記回転軸の先端部にはウォームギヤが取り付けられ、上記押圧部材がこのウォームギヤの先端を押圧す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】
上記押圧部材と上記固定部材は、上記モータが取り付けられたベース板を切り起こすことにより形成されることを特徴とする請求項１記載のモータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転軸の軸方向の位置を調整する機構を備えたモータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転軸を備えたモータは、この回転軸の回転に伴いスラスト荷重が加わり、回転軸がスラスト方向に微動するので、回転軸とこの回転軸を支持するスラスト軸受け間には一定の負荷が付与された状態となっている。モータは、回転軸とスラスト軸受け間にかかる負荷によって、エネルギーロスが生じる。
【０００３】
そこで、図４に示すように、回転軸１０１の先端側にウォームギヤ１０２を取り付けたモータ１００においては、回転軸１０１の基端側の端部１０１ａを球面形状とし、この回転軸１０１の基端側の端部１０１ａをスラスト軸受け１０３に点接触させることにより、このエネルギーロスを減少させるようになされている。
【０００４】
ところで、このモータ１００に加わるスラスト方向の力は、回転軸１０１の回転方向によってその向きが反転する。すなわち、回転軸１０１が一方向に回転する際に図４中矢印Ａ方向にかかっていた力は、回転軸１０１が他方向に回転する際に、図４中矢印Ｂ方向へと力の向きをかえることになる。したがって、回転軸１０１が図４中矢印Ａ方向に微動し、回転軸１０１の基端側の端部１０１ａとスラスト軸受け１０３間に負荷がかかった状態ではエネルギーロスを抑えることができるが、力の向きが反転し、回転軸１０１が図４中矢印Ｂ方向に微動すると、ロータ１０４のがたつきを抑えるためのワッシャ１０５とラジアル軸受け１０６間に負荷がかかることになる。
【０００５】
ワッシャ１０５とラジアル軸受け１０６は面接触しているので、これらの間に負荷がかかると、エネルギーロスが大となり、駆動力の出力効率が悪化する。
【０００６】
そして、モータ１００の種類によっては、バネ材等を用いて回転軸１０１を図４中矢印Ｂ方向に押しつける構造のものもあり、このような構造のモータにおいては、回転軸１０１が図４中矢印Ｂ方向に微動すると、ワッシャ１０５とラジアル軸受け１０６間の負荷が非常に大きくなり、所定の電圧では回転軸１０１が回転しない場合がある。
【０００７】
このような不都合を回避するために、図５に示すように、先端１０７ａが平面とされているネジ部材１０７を回転軸１０１の軸線上に配し、このネジ部材１０７の先端面１０７ａを回転軸１０１の先端側に取り付けられているウォームギヤ１０２の先端１０２ａまたは回転軸１０１の先端１０１ｂに当接させて、回転軸１０１をこのネジ部材１０７とスラスト軸受け１０３とで押さえ込むようにしたモータ装置１０８が提案されている。
【０００８】
このモータ装置１０８は、回転軸１０１がネジ部材１０７とスラスト軸受け１０３間に押さえ込まれ、ロータ１０４のがたつきが抑制されるので、ワッシャが不要とされるとともに、ロータ１０４の端面とラジアル軸受け１０６とが非接触の状態となる。
【０００９】
そして、このモータ装置１０８は、ウォームギヤ１０２の先端１０２ａまたは回転軸１０１の先端１０１ｂを球面形状とし、両者を点接触させることにより、回転軸にかかるスラスト荷重によるエネルギーロスを減少させることができる。
【００１０】
なお、このモータ装置１０８は、モータ１００の前方、すなわち回転軸１０１の先端が突出する側にネジ溝１０９ａが形成されたネジ固定部材１０９が設けられている。そして、このネジ固定部材１０９に形成されたネジ溝１０９ａにネジ部材１０７を螺合することにより、ネジ部材１０７を回転軸１０１の軸線上に固定するようになされている。
【００１１】
また、このモータ装置１０８は、ネジ部材１０７と固定部材１０９間を接着剤１１０により固定してネジ部材１０７のゆるみを防止することにより、ネジ部材１０７が回転軸１０１に対して最適な付勢力を与える状態を保持するようになされている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このモータ装置１０８は、上述したように、ネジ部材１０７の先端面１０７ａをウォームギヤ１０２の先端１０２ａまたは回転軸１０１の先端１０１ｂに当接させて、回転軸１０１を押さえ込むようにしているので、回転軸１０１の軸方向の位置調整が困難であり、さらに、ネジ部材１０７のゆるみを防止するために、ネジ部材１０７と固定部材１０９間を接着剤１１０で固定するようになされているので、部品点数及び工程数が増加し、また一度固定した後にネジ部材１０７の突出量を再度調整する必要が生じた場合に、その作業が非常に煩雑になるとの問題点を有していた。
【００１３】
また、このモータ装置１０８は、ネジ部材１０７の先端面１０７ａをウォームギヤ１０２の先端１０２ａまたは回転軸１０１の先端１０１ｂに当接させるようになされているため、ネジ部材１０７を精度よく取り付ける必要があった。
【００１４】
すなわち、ネジ部材１０７を固定するネジ固定部材１０９の取り付け位置に多少の誤差が生じたり、ネジ部材１０７が螺合するネジ溝１０９ａの形成位置や溝角度等がずれたりすると、ネジ部材１０７の先端面１０７ａは回転軸１０１の軸線上から外れてしまい、ウォームギヤ１０２の先端１０２ａまたは回転軸１０１の先端１０１ｂに当接しない場合があり、回転軸１０１を固定することができないことがあった。
【００１５】
そこで、本発明は、回転軸の軸方向の位置調整を容易とし、エネルギーロスを最小限にするとともに、接着剤等の他の固定手段を用いずにネジ部材のゆるみを防止することができ、さらにネジ部材の取り付け精度を緩和し、ネジ部材がモータの回転軸線上から外れていても回転軸に付勢力を適切に与えることができるモータ装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るモータ装置は、上述した目的を達成するために、モータの回転軸と調整部材との間に弾性変位する押圧部材を設け、調整部材を進退させることにより、押圧部材による回転軸の押圧位置を可変し、回転軸の軸方向の位置を調整するようにしている。
【００１７】
このモータ装置は、調整部材が押圧部材側へ押し込まれることにより、押圧部材が回転軸側に弾性変位する。そして弾性変位した押圧板は、回転軸の先端部に当接し、回転軸を軸方向に弾性的に押圧する。このとき、弾性変位した押圧板には弾性復帰力が働く。そして、この押圧板の弾性復帰力により、調整部材のゆるみが防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
このモータ装置１に用いられるモータ２は、図１に示すように、略円筒形状のハウジング３と、このハウジング３内で回転自在に支持される回転軸４を有するロータ５と、ハウジング３内の回転軸４の基端側に配設される略矩形状のブラシホルダ６とを備えている。
【００２０】
ハウジング３は、底面と上面とにそれぞれ外方に突出する突部３ａ，３ｂが形成されており、この突部３ａ，３ｂ内にそれぞれ回転軸４を回転自在に支持するラジアル軸受け７，８が収容されている。なお、ここでハウジング３の底面とは、回転軸４の基端が位置する側面であり、ハウジング３の上面とは、回転軸４の先端側が位置する側面である。また、このハウジング３の内周面には、略円筒形状のマグネット９が固定されている。
【００２１】
ロータ５は、図示を省略するが、回転軸４から放射線状に突出された３極の積層鉄芯と、この積層鉄芯に巻回された３個の集中巻コイルと、積層鉄芯の先端に設けられた略円弧形状のヨークとを有している。また、このロータ５には、回転軸４の基端側に、３枚の整流子１０が取り付けられており、この３枚の整流子１０のそれぞれに、隣接する２個のコイルの端子が電気的に接続されている。
【００２２】
回転軸４は、基端側の端部４ａが球面形状とされており、この基端側の端部４ａが、ハウジング３の底面側の突部３ａの内壁面であるスラスト軸受け１１に当接している。また、この回転軸４は、先端４ｂ側がハウジング３の上面側の突部３ｂの略中央部に形成された貫通孔を通って、ハウジング３の外方に突出している。そして、このハウジング３の外方に突出した回転軸４の先端４ｂ側には、ウォームギヤ１２が取り付けられている。このウォームギヤ１２の先端１２ａは、回転軸４の基端側の端部４ａと同様に球面形状とされている。
【００２３】
ブラシホルダ６は、内部に一対のブラシ１３，１４を有している。これら一対のブラシ１３，１４は、ロータ５の回転軸４に取り付けられた３枚の整流子１０のうち２枚の整流子１０に電気的に接続されている。また、このブラシホルダ６には、ブラシ１３，１４の一端に電気的に接続された一対の端子板１５，１６が取り付けられている。この一対の端子板１５，１６は、モータ２の外部に突出し、外部端子とされている。
【００２４】
以上のように構成されるモータ２は、ベース板１７を切り起こして形成された一対の支持板１８，１９間に支持されて、ベース板１７上に固定される。
【００２５】
モータ２の前方、すなわち回転軸４の先端４ｂが突出する側には、弾性変位可能な押圧板２０が、回転軸４の軸方向に対し略垂直に設けられている。この押圧板２０は、ベース板１７が切り起こされることによって形成されている。そして、この押圧板２０は、モータ２と対向する一方の主面が、回転軸４の先端部に取り付けられたウォームギヤ１２の突当面２０ａとされ、この突当面２０ａに、ウォームギヤ１２の先端１２ａが当接している。そして、この押圧板２０は、調整部材２１に押圧されることによりモータ２側へと弾性変位し、ウォームギヤ１２が取り付けられた回転軸４を軸方向に押圧する。
【００２６】
調整部材２１は、軸部の周面に螺旋状のネジ溝が形成され、この軸部の基端側に工具によって回動操作される頭部を有している。そして、この調整部材２１は、回転軸４の軸線上またはその近傍に配され、先端が押圧板２０の他方の主面２０ｂ、すなわち、ウォームギヤ１２の突当面２０ａの裏面に当接している。また、この調節部材２１は、押圧板２０の他方の主面２０ｂ側に配される固定板２２によって支持されている。
【００２７】
固定板２２は、押圧板２０と同様に、ベース板１７が切り起こされることによって形成され、回転軸４の軸方向に対し略垂直となるように設けられている。そして、この固定板２２には、調節部材２１を係止するための貫通孔２３が穿設されている。
【００２８】
この貫通孔２３は、調整部材２１の径と略同径を有し、孔壁面には、調整部材２１のネジ山に対応したネジ溝が形成されている。そして、固定板２２は、貫通孔２３に調整部材２１を螺合させることにより、調整部材２１を回転軸４の軸線上またはその近傍に位置決めしながら支持している。
【００２９】
このモータ装置１は、押圧板２０が調整部材２１によってモータ２側へ押圧されると、押圧板２０に調整部材２１側への弾性復帰力が働く。そして、この弾性復帰力によって、調整部材２１のゆるみが抑制される。
【００３０】
また、このモータ装置１は、例えば図２に示すように、回転軸４の先端側に取り付けられたウォームギヤ１２に連結される複数のギヤ２４，２５，２６と、この複数のギヤ２４，２５，２６を介してウォームギヤ１２に連結されるレバー２７とを備えている。そして、このモータ装置１は、モータ２を駆動させてウォームギヤ１２を回転させることにより、レバー２６を直線運動させるようになされている。
【００３１】
すなわち、このモータ装置１は、モータ２に駆動電流が供給され、回転軸４の先端側に取り付けられたウォームギヤ１２が一方向へ回転すると、このウォームギヤ１２の歯と噛み合わされる歯を有する第１のギヤ２４が、図２中矢印Ａ方向に回動する。そして、第１のギヤ２４が図２中矢印Ａ方向へ回動すると、この第１のギヤ２４に設けられた他の歯と噛み合わされる歯を有する第２のギヤ２５が、図２中矢印Ｂ方向に回動する。そして、第２のギヤ２５が図２中矢印Ｂ方向へ回動すると、この第２のギヤ２５に設けられた他の歯と噛み合わされる歯を有する第３のギヤ２６が、図２中矢印Ｃ方向に回動する。
【００３２】
さらに、第３のギヤ２６が図２中矢印Ｃ方向に回動すると、この第３のギヤ２６に設けられた他の歯と噛み合わされる歯を有するレバー２７が、図２中矢印Ｄ方向に直線運動する。
【００３３】
また、回転軸４の先端に取り付けられたウォームギヤ１２が他方向へ回転すると、第１のギヤ２４、第２のギヤ２５、第３のギヤ２６がそれぞれ逆方向へ回動し、レバー２７が、図２中矢印Ｅ方向に直線運動する。
【００３４】
このように、ウォームギヤ１２の回転は、第１のギヤ２４、第２のギヤ２５、第３のギヤ２６へと順次伝達されて、最終的にレバー２７の直線運動へと変換される。したがって、このモータ装置１は、モータ２を駆動させることにより、レバー２７を図２中矢印Ｄ方向または図２中矢印Ｅ方向に直線運動させることができる。
【００３５】
以上のように構成されるモータ装置１は、固定板２２の貫通孔２３に螺合された調整部材２１を押圧板２０側へ螺進させて、押圧板２０をモータ２側へ押圧することにより、押圧板２０を弾性変位させて回転軸４を軸方向へ押圧するようになされている。
【００３６】
そして、このモータ装置１は、回転軸４が軸方向へ押圧されることにより、回転軸４の軸方向の位置が調整される。このとき、スラスト軸受け１１に当接する回転軸４の基端側の端部４ａ及び、押圧板２０の一方の主面２０ａに当接するウォームギヤ１２の先端１２ａは球面形状とされているので、スラスト軸受け１１と回転軸４の基端側の端部４ａ及び、押圧板２０の一方の主面２０ａとウォームギヤ１２の先端１２ａはそれぞれ点接触することになり、これらの間にかかる負荷によるエネルギーロスを抑えることができる。
【００３７】
また、このモータ装置１は、押圧板２０が調整部材２１によってモータ２側へ押圧されると、押圧板２０に調整部材２１側への弾性復帰力が働く。そして、この弾性復帰力によって、調整部材２１のゆるみが抑制される。
【００３８】
また、このモータ装置１は、回転軸４の先端側に取り付けられたウォームギヤ１２の先端が、回転軸４の軸線に対し略垂直に設けられた押圧板２０の主面２０ａに当接するようになされているので、この押圧板２０をモータ２側へ押圧する調整部材２１が回転軸４の軸線上から外れた位置に取り付けられても、押圧板２０はモータ２側へ弾性変位され、回転軸４の軸方向の位置調整を適切に行うことができる。
【００３９】
次に、以上のように構成されるモータ装置１の動作について説明する。まず、モータ２の外部端子より駆動電流が供給されると、この駆動電流がブラシホルダ６に取り付けられたブラシ１３，１４を経て、ブラシ１３，１４と接触する整流子１０に伝達される。そして、整流子１０に伝達された駆動電流は、ロータ５に交互に供給される。
【００４０】
ロータ５は、駆動電流が供給されると、この駆動電流の方向に応じた方向への磁束を発生させて、ハウジング３の内壁に取り付けられたマグネット９に対して、引力と斥力とをそれぞれ交互に作用させる。そして、ロータ５は、マグネット９に対して作用させた引力と斥力とによって磁気的推力が生じ、回転軸４を回転中心として回転動作する。
【００４１】
ロータ５が回転動作すると、回転軸４の先端側に取り付けられているウォームギヤ１２が回転する。そして、ウォームギヤ１２の回転が複数のギヤ２４，２５，２６を介して、レバー２７の直線運動に変換される。
【００４２】
ここで、ロータ５が回転動作すると、回転軸４にスラスト荷重が生じる。しかしながら、このモータ装置１は、押圧板２０の弾性変位により回転軸４の軸方向の位置調整がなされるので、このスラスト荷重による負荷を減殺し、モータ２の駆動力の出力効率の低下を抑えることができる。
【００４３】
また、このモータ装置１は、回転軸４の基端側の端部４ａ及び回転軸４の先端側に取り付けられたウォームギヤ１２の先端１２ａがそれぞれ球面形状とされ、回転軸４がスラスト軸受け１１と押圧板２０の一方の主面２０ａとに点接触することになるので、これらの間にかかる負荷によるエネルギーロスを抑制することができる。
【００４４】
また、このモータ装置１は、押圧板２０が調整部材２１によってモータ２側へ押圧されると、押圧板２０に調整部材２１側への弾性復帰力が働く。そして、この弾性復帰力によって、調整部材２１のゆるみが抑制される。
【００４５】
なお、以上は、押圧板２０と固定板２２とをベース板１７を切り起すことにより形成したモータ装置１について説明したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、押圧板２０と固定板２２とをそれぞれ別個の部品として形成し、または図３に示すように、押圧板２０と固定板２２とを一体に部品として形成し、ベース板１７に取り付けるようにしてもよい。
【００４６】
また、以上は、モータ２としてブラシモータを用いたモータ装置１について説明したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、モータ２として例えばブラシレスモータ等のその他のモータを用いることができることはいうまでもない。
【００４７】
さらにまた、以上は、回転軸４の先端側にウォームギヤ１２が取り付けられ、ウォームギヤ１２の先端１２ａを押圧板２０に当接させるようにしたモータ装置１について説明したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、回転軸４の先端４ｂを直接押圧板２０に当接させるようにしてもよい。この場合は、回転軸の先端４ｂを球面形状とすることにより、上述した例と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明に係るモータ装置は、調整部材と回転軸間に弾性変位可能な押圧部材を設け、調整部材がこの押圧部材をモータ側へ押圧しこの押圧部材を弾性変位させることにより、押圧部材が回転軸を軸方向に押圧して回転軸の軸方向の位置を調整するようになされているので、スラスト荷重による負荷を小さくし、モータの駆動力の出力効率の低下を抑えることができるとともに、調整が容易となる。
【００４９】
また、このモータ装置は、モータの回転軸の先端部がこの回転軸と直交する押圧部材の主面に当接するので、この押圧部材をモータ側へ付勢する調整部材がモータの回転軸線上から外れた位置に取り付けられても、モータの回転軸の先端部を適切にモータ側に押圧することができる。
【００５０】
さらにまた、このモータ装置は、押圧部材が調整部材に押圧されてモータ側に弾性変位したときに生じる弾性復帰力が調整部材に加わることになるので、調整部材はこの弾性復帰力を受けて固定部材に固定されることになる。したがって、このモータ装置は、接着剤等のさらに他の固定手段を用いる必要がなく、構成が簡素になり、組立が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモータ装置を示す要部縦断面図である。
【図２】本発明に係るモータ装置を用いた例を示す平面図である。
【図３】本発明に係るモータ装置の他の例を示す要部縦断面図である。
【図４】従来のブラシモータを示す縦断面図である。
【図５】従来のモータ装置を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１  モータ装置、２  モータ、４  回転軸、１２  ウォームギヤ、１７  ベース板、２０  押圧板、２１  調整部材、２２  固定板、２３  貫通孔、
【図１】
0003758296.tif 000002
【図２】
0003758296.tif 000003
【図３】
0003758296.tif 000004
【図４】
0003758296.tif 000005
【図５】
0003758296.tif 000006