JP2009189190A - モータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】係合部材の原点位置を検出するためのセンサが不要であり、かつ原点位置検出の際、係合部材がモータフレームに食い付き、係合部材の動作に支障をきたす不具合の発生を防止したモータ装置を提供すること。
【解決手段】回転軸支持部５４とステータ支持部５６の両方、または回転軸２２に係合された係合部材６０における回転軸支持部５４とステータ支持部５６に対向する二つの対向面（出力側対向面６０１および反出力側対向面６０２）の両方、のうち少なくともいずれか一方には、係合部材６０が回転軸２２の軸線方向に移動するときの原点位置を決めるための位置決め部（出力側位置決め部５４１および反出力側位置決め部５６１）が形成されたモータ装置１とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ装置に関し、更に詳しくは、リードスクリューが形成された回転軸を回転させることで、リードスクリューに係合された係合部材を、回転軸の軸線方向に進退移動させることができるモータ装置に関するものである。

リードスクリューが形成された回転軸を備え、この回転軸に係合された係合部材（キャリッジと称されることもある。）を、回転軸の軸線方向に進退移動させることができるように構成されたモータ装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。この種のモータ装置は、例えば、光ヘッド装置等に搭載されて光学レンズ等の駆動源として使用されている。

特開平１０−２７１７９３号公報 特開２０００−１３９０５７号公報 特開２００６−１２５５７４号公報

ところで、このようなモータ装置では、上記光学レンズのような駆動対象物（係合部材）の移動を正確に制御するため、少なくとも駆動対象物の原点位置を検出することができるようにしなければならない。そのため、原点位置を検出するためのセンサが必要となり、このセンサがモータ装置のコストダウンを阻害する一因となっている。

これに対し、モータ本体（回転軸）が支持されるモータフレームと係合部材が当接した位置を原点として駆動対象物の移動が制御されるよう構成すれば、センサは不必要となり、モータ装置のコストを削減することができるとも考えられる。しかし、このようなセンサレスのモータ装置では、係合部材がモータフレームに押しつけられてしまうため、モータのトルクの大きさによっては、係合部材がモータフレームに食い付き、係合部材が動かなくなる不具合が発生してしまう。

上記問題に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、係合部材の原点位置を検出するためのセンサが不要であり、かつ原点位置検出の際、係合部材がモータフレームに食い付き、係合部材の動作に支障をきたす不具合の発生を防止したモータ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係るモータ装置は、ステータ部および該ステータ部から突出したリードスクリュー部が形成された回転軸を備えたモータ本体と、前記回転軸の出力側の先端が支持される回転軸支持部と該回転軸支持部に対向するように設けられ前記ステータ部に固定されるステータ支持部を備えたモータフレームと、前記リードスクリュー部に係合され、前記回転軸の回転により前記回転軸の軸線方向に進退移動可能に取り付けられた係合部材と、を備えたモータ装置において、前記回転軸支持部と前記ステータ支持部の両方、または前記係合部材における前記回転軸支持部と前記ステータ支持部に対向する二つの対向面の両方、のうち少なくともいずれか一方には、前記係合部材が前記軸線方向に移動するときの原点位置を決めるための位置決め部が形成されていることを要旨とするものである。

本発明に係るモータ装置によれば、モータフレームが備えるステータ支持部と回転軸支持部の両方、もしくはステータ支持部と回転軸支持部に対向する係合部材の二つの対向面に、係合部材の原点位置を決定するための位置決め部が形成されており、係合部材を前進端や後退端まで移動させた場合には、この位置決め部を介してステータ支持部および回転軸支持部と、係合部材とが当接することとなるから、係合部材の原点位置を容易に検出することができる。この場合、従来型のモータ装置や、モータ装置が取り付けられる機器等に搭載されている原点位置検出のためのセンサが不要となるため、モータ装置の製造コストを大幅に低減することができる。

この場合、前記位置決め部は前記軸線方向に突出しており、突出した先端には、前記対向面よりも小さい当接面が形成されていればよい。

このように構成すれば、係合部材の原点位置を決定する際に、ステータ支持部および回転軸支持部と、係合部材が当接する面積が小さくなる。したがって、モータの回転動力によって係合部材がステータ支持部もしくは回転軸支持部に押しつけられても、係合部材がステータ支持部や回転軸支持部に食いついてしまうことがない。

さらに、この場合、前記位置決め部の突出長さは、前記回転軸支持部および前記ステータ支持部が前記対向面の略全面と当接しない長さに形成されていればよい。

このように位置決め部の突出長さを構成すれば、ステータ支持部および回転軸支持部と、係合部材との食い付きを防止することができ、係合部材をスムーズに進退移動させることができる。

また、前記回転軸支持部には、前記回転軸の軸端を支持する軸受が固定されており、前記回転軸支持部もしくは前記回転軸支持部と対向する前記対向面から突出した前記位置決め部の突出長さは、前記回転軸支持部から突出した前記軸受の突出長さよりも長く形成されていればよい。

このように構成することで、軸受が回転軸支持部から出力側に突出することでモータ装置の全長が長くなってしまうことを抑制することができるだけでなく、軸受を反出力側に突出するように固定した場合であっても、係合部材が軸受に押しつけられることによる係合部材と軸受の食い付きを防止することができ、係合部材をスムーズに進退移動させることができる。

また、前記モータフレームまたは前記係合部材のうち少なくともいずれか一方は樹脂で形成されていればよい。

このように、係合部材の原点位置を決定する際に当接するモータフレームと係合部材のいずれか一方が樹脂で形成されていれば、両方が同種の材質で形成された場合と比較し、モータフレームと係合部材とが食い付きにくくなる。

また、前記モータフレームは金属で形成されており、前記位置決め部は、前記回転軸支持部と前記ステータ支持部の先端を前記軸線方向に折り曲げて、または塑性変形させて形成されたものであればよい。

このように構成すれば、モータフレームをプレス加工により形成する際に、同時に位置決め部を形成することができるため、位置決め部を設けることによる加工コストの上昇を抑制することができる。

さらに、前記位置決め部は、先端を前記軸線方向に折り曲げて形成されたものであり、前記位置決め部の周縁には、スリット部が形成されていればよい。

このようにスリット部が設けられていれば、位置決め部を形成するステータ支持部あるいは回転軸支持部の折り曲げ代が小さくなるため、プレス等による折り曲げ加工が容易となる。また、位置決め部の加工精度を大きく向上させることができる。

さらに、前記モータ本体は、ステッピングモータであればよい。

これにより、上述の手法により係合部材の原点位置を決定さえすれば、ステッピングモータのステップ数を制御することにより、係合部材の移動を自在に制御することができる。

本発明に係るモータ装置によれば、モータフレームが備えるステータ支持部と回転軸支持部の両方、もしくはステータ支持部と回転軸支持部に対向する係合部材の二つの対向面に、係合部材の原点位置を決定するための位置決め部が形成されており、係合部材を前進端や後退端まで移動させた場合には、この位置決め部を介してステータ支持部および回転軸支持部と、係合部材とが当接することとなるから、係合部材の原点位置を容易に検出することができる。

以下、本発明に係るモータ装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１および図２は、第一の実施形態に係るモータ装置１の構成を説明するための図である。ここで、図１（ａ）は、モータ装置１の短手方向における出力側の側面図、図１（ｂ）は、モータ装置１の長手方向における側面図（一部断面図）である。また、図２は、図１（ｂ）におけるモータ本体１０を拡大して示した図である。

本実施形態に係るモータ装置１は、回転軸２２およびステータ部３０を備えたモータ本体と１０と、回転軸２２の出力側の先端が支持される回転軸支持部５４、およびこの回転軸支持部５４に対向するように設けられ、ステータ部３０に固定されるステータ支持部５６を備えたモータフレーム５０と、回転軸２２に係合された係合部材６０とを備える。

モータ本体１０は、いわゆるステッピングモータであり、回転軸２２およびステータ部３０を備える。回転軸２２は、ステータ部３０から突出して設けられており、その反出力側にＮ極とＳ極とが周方向で交互に着磁された永久磁石２４が接着剤等を用いて固定されることでロータ２０を構成している。また、回転軸２２は、その出力側のステータ部３０から突出した部分の外周面にリードスクリュー２２ａが形成されている（ただし、出力側軸端２２１を除く。）。このように構成される回転軸２２は、モータフレーム５０に支持された出力側軸受２８ａ（本発明における軸受に相当する。）に出力側軸端２２１が支持され、外ステータコア３５２に固定された反出力側軸受２８ｂに反出力側軸端２２２が支持されている。

また、モータ本体１０が備えるステータ部３０は、永久磁石２４に対して外周側で対向する位置に、回転軸２２の軸線方向に重ねて配置された第一ステータ組３０１および第二ステータ組３０２により構成されている。

第一ステータ組３０１および第二ステータ組３０２は、図２に示すように、内ステータコア３４１，３４２と、外ステータコア３５１，３５２と、これらステータコアの間に挟まれた駆動コイル３６１，３６２とから構成されている。なお、本実施形態において、駆動コイル３６１，３６２は、いわゆるボビンレスタイプのコイルであり、コイルボビンは用いられていない。

内ステータコア３４１，３４２と外ステータコア３５１，３５２のそれぞれには、その内周縁に等間隔で軸線方向に起立形成された極歯３１が複数本、形成されている。駆動コイル３６１，３６２の内周側には、内ステータコア３４１と外ステータコア３５１、内ステータコア３４２と外ステータコア３５２のそれぞれに形成された複数の極歯３１が交互に入り組むように形成されている。したがって、本実施形態では、第一ステータ組３０１の内ステータコア３４１と外ステータコア３５１における各極歯３１の外周には、円環状の駆動コイル３６１が位置することとなる。同様に第二ステータ組３０２の内ステータコア３４２と外ステータコア３５２における各極歯３１の外周には、円環状の駆動コイル３６２が位置することとなる。ここで、本実施形態の駆動コイル３６１，３６２の表面全体には、薄い絶縁膜（図示せず）が被覆形成されている。そのため、コイルボビンを省略した構造であっても短絡することがない。なお、駆動コイル３６１，３６２は、極歯３１の周りに配置されているが、何らかの原因で絶縁膜が剥がれてコイルが露出した部分が生じた場合等に、極歯３１と駆動コイル３６１，３６２の内周面とが直接接触することによる短絡を防止するため、両者を離間させる、あるいは両者の間に絶縁部材を介在させておくことが好適である。

また、外ステータコア３５１，３５２の外周縁は、折り曲げられて駆動コイル３６１，３６２の外周を覆うように起立形成されており、それぞれがモータケースとして機能している。以下、この外ステータコア３５１，３５２のうち駆動コイル３６１，３６２の外周を覆う部分をそれぞれ第一モータケース３２１、第二モータケース３２２とする。これら第一モータケース３２１および第二モータケース３２２は、絞り加工により円筒形状に形成されている。

第一モータケース３２１および第二モータケース３２２の両側壁面には、所定の大きさに切り欠かれた第一の開口部３３１が形成されており、本実施形態のモータ装置１はいわゆる小判型に形成されている。この第一の開口部３３１からは、図１および図２から明らかなように、駆動コイル３６１，３６２が露出している。また、第一モータケース３２１および第二モータケース３２２には、第一の開口部３３１と異なる位置（図１および図２の下側の壁面）に所定の大きさに切り欠かれた第二の開口部３３２が形成されている。この第二の開口部３３２からは、端子台４０が突出した状態で固定されている。

端子台４０は、内ステータコア３４１，３４２の外周縁に固定されており、給電のための端子ピン４２ａ〜４２ｄが設けられている。この端子台４０は、内ステータコア３４１，３４２の外周縁にインサート成形や圧入等により固定されている。また、端子ピン４２ａ〜４２ｄには、駆動コイル３６１，３６２の巻線端末が絡げられている。

また、外ステータコア３５２には、回転軸２２の反出力側軸端２２２を支持する反出力側軸受２８ｂ（ラジアル軸受）が圧入等の手段により取り付けられている。さらに、外ステータコア３５２には、レーザ溶接等により付勢部材４４が固定されている。この付勢部材４４は、付勢部４４ａ（板バネ）を備えており、この付勢部４４ａによって、回転軸２２が出力側に付勢されている。また、付勢部材４４は、反出力側軸受２８ｂの脱落防止部材としても働く。

モータフレーム５０は、金属板の両端が略直角に折り曲げられてコの字型に形成された部材であり、底板部５２、回転軸支持部５４、およびステータ支持部５６とから構成される。

底板部５２は、モータフレーム５０の基礎となる部分であり、回転軸２２に対して平行になるように位置する。その長手方向の長さは、回転軸２２に形成されたリードスクリュー２２ａの長さ、すなわち係合部材６０のストローク量と略同一である。また、短手方向の長さは、後述する係合部材６０の短手方向の長さよりも大きく、モータケース（第一モータケース３２１，第二モータケース３２２）の短手方向の長さよりも小さく形成されている。

回転軸支持部５４は、底板部５２の出力側端縁から垂直に起立形成された部分である。この回転軸支持部５４の略中央には、軸受取付孔５４ａが形成されており、この軸受取付孔５４ａに回転軸２２の出力側軸端２２１を支持する出力側軸受２８ａが固定されている。具体的には、出力側軸受２８ａは、ピボット軸受であり、本体部２８１、フランジ部２８２とから構成されている。この本体部２８１の中央には凹部が形成されており、付勢部材４４によって出力側に付勢された回転軸２２の出力側軸端２２１を支持する鋼球２８１ａが嵌め込まれている。図１から分かるように、出力側軸受２８ａは、モータ装置１の全長が長くならないように、フランジ部２８２が回転軸支持部５４から反出力側に突出した状態で固定されている。

ステータ支持部５６は、底板部５２の反出力側端縁から垂直に起立形成された部分であり、上記回転軸支持部５４と対向して位置する。その略中央には、回転軸２２よりも一回り大きな貫通孔５６ａが形成されている。モータフレーム５０は、貫通孔５６ａに回転軸２２を挿通させて、ステータ支持部５６が第一モータケース３２１（外ステータコア３５１）にレーザ溶接等により固定されることで取り付けられている。

なお、回転軸支持部５４およびステータ支持部５６の高さは、モータケース（第一モータケース３２１，第二モータケース３２２）の高さと略同一である。また幅寸法は、底板部５２と同一に形成されている。

ここで、本実施形態に係るモータ装置１は、後述する係合部材６０の原点位置を決めるための二つの位置決め部を有している。具体的には、回転軸支持部５４には、反出力側に向かって突出した出力側位置決め部５４１が形成されており、ステータ支持部５６には、出力側に向かって突出した反出力側位置決め部５６１が形成されている。この二つの位置決め部の構成や作用については後述する。

係合部材６０は、樹脂により形成された部材であり、キャリッジとも称される。係合部材６０の外観斜視図を図３に示す。

係合部材６０は、本体部６２と、本体部６２より細い接続部６４とを備える。本体部６２の略中央には、回転軸２２のリードスクリュー２２ａに係合可能に形成された（雌ねじが形成された）係合孔６２ａが設けられている。接続部６４は、モータ装置１の動力によって駆動させる駆動対象物（例えば、光ヘッド装置であれば、コリメートレンズ等の光学レンズ）と接続される部分である。本実施形態では、接続部６４が駆動対象物を保持するホルダに接着されて接続されるよう構成されているが、このような構成に限られるものではない。例えば、接続部６４と駆動対象物（を保持するホルダ）とをねじにより接続することができるように構成してもよい。

この係合部材６０は、上記係合孔６２ａにリードスクリュー２２ａが係合されることにより、回転軸２２に支持される。そして、係合部材６０自体は、駆動対象物と接続されているため、回転軸２２と一緒に回転方向に回転することはない。したがって、係合部材６０は、回転軸２２の回転に伴い、回転軸２２の軸線方向に進退移動することとなるから、係合部材６０に接続されている駆動対象物も回転軸２２と平行に所定の経路を進退移動することとなる。なお、本実施形態に係るモータ装置１は、トルクが小さく、係合部材６０が位置決め部（出力側位置決め部５４１および反出力側位置決め部５６１）に接触すると回転軸２２の回転が停止するように構成されている。

なお、以下の説明において、係合部材６０の回転軸支持部５４と対向した面を出力側対向面６０１と称し、ステータ支持部５６と対向した面を反出力側対向面６０２と称する（出力側対向面６０１および反出力側対向面６０２が本発明における対向面に相当する。）。

このように構成されるモータ装置１は、係合部材６０の原点位置を決定するため、上述した出力側位置決め部５４１および反出力側位置決め部５６１を備える。この出力側位置決め部５４１および反出力側位置決め部５６１の構成ならびに作用について、図４を参照して以下説明する。ここで、図４（ａ）は、係合部材６０が最も出力側に移動した状態を示した図であり、図４（ｂ）は、係合部材６０が最も反出力側に移動した状態を示した図である。また、図４（ａ）には、出力側位置決め部５４１を途中で切断したＡ−Ａ断面図、図４（ｂ）には、反出力側位置決め部５６１を途中で切断したＢ−Ｂ断面図を併せて示した。

出力側位置決め部５４１は、回転軸支持部５４に形成されている。具体的には、回転軸支持部５４の先端が軸線方向に折り曲げられることにより、反出力方向に突出するように形成されている。図４（ａ）に示すように、この出力側位置決め部５４１の先端には、出力側当接面５４１ａが形成されている。出力側当接面５４１ａは、係合部材６０が最も出力側に移動したときに、係合部材６０における本体部６２の出力側対向面６０１と当接する面である。この出力側当接面５４１ａは、上述したように出力側位置決め部５４１が軸線方向に折り曲げられているため、出力側対向面６０１と平行に位置することとなる。そして、回転軸支持部５４における出力側位置決め部５４１の反出力方向への突出長さＬ１は、出力側軸受２８ａのフランジ部２８２の突出長さＬ２よりも長く形成されており、係合部材６０が最も出力側に移動したときであっても、係合部材６０の出力側対向面６０１と、出力側軸受２８ａが当接することはない。

なお、図１（ａ）から分かるように、出力側位置決め部５４１の周縁には、スリット部５４２が形成されている。このようなスリット部５４２をプレス加工前に形成しておくことで、出力側位置決め部５４１を形成するための折り曲げ代が小さくなるため、出力側位置決め部５４１の折り曲げ加工が容易となるので、例えば出力側位置決め部５４１を折り曲げ過ぎたり、折り曲げが不十分になったりすることがない。また、出力側位置決め部の突出長さＬ１の寸法精度を大きく向上させることができる。

反出力側位置決め部５６１は、ステータ支持部５６に形成されている。具体的には、ステータ支持部５６の先端側をいわゆるプレス半抜き加工によって塑性変形させることにより、出力方向に突出するように形成されている。図４（ｂ）に示すように、反出力側位置決め部５６１の先端には、反出力側当接面５６１ａが形成されている。反出力側当接面５６１ａは、係合部材６０が最も反出力側に移動したときに、係合部材６０における本体部６２の反出力側対向面６０２と当接する面である。これにより、係合部材６０が最も反出力側に移動したときであっても、係合部材６０の反出力側対向面６０２の略全面と、ステータ支持部５６とが当接することはない。

このように、本実施形態に係るモータ装置１では、係合部材６０が最も出力側、あるいは最も反出力側に移動したとき、係合部材６０は、位置決め部（出力側位置決め部５４１、反出力側位置決め部５６１）に当接するように構成されている。したがって、この係合部材６０と位置決め部の当接位置を原点位置とし、モータ本体１０の回転量を制御することで、係合部材６０の移動量を正確に制御することができる。したがって、係合部材６０の原点位置を検出するためのセンサ等をモータ装置１や、モータ装置１が取り付けられる機器等に搭載する必要がなく、モータ装置１や、モータ装置１が取り付けられる機器等のコストダウンにつながる。

また、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図から分かるように、出力側位置決め部５４１の出力側当接面５４１ａは、その大きさが係合部材６０における本体部６２の出力側対向面６０１よりも小さく形成されている。一方、図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面図から分かるように、反出力側位置決め部５６１の反出力側当接面５６１ａも、その大きさが係合部材６０における本体部６２の反出力側対向面６０２の大きさよりも小さく形成されている。したがって、本実施形態に係るモータ装置１では、係合部材６０が最も出力側、あるいは最も反出力側に移動したとき、係合部材６０の対向面の略全面が回転軸支持部５４やステータ支持部５６に当接した状態となることがないため、回転軸支持部５４やステータ支持部５６への係合部材６０の食い付きが防止され、係合部材６０（駆動対象物）をスムーズに進退動作させることができる。

さらに、上述のように、回転軸支持部５４における出力側位置決め部５４１の反出力方向への突出長さＬ１は、出力側軸受２８ａのフランジ部２８２の突出長さＬ２よりも長く形成されているから、係合部材６０が最も出力側に移動したとき、係合部材６０の出力側対向面６０１と、モータ装置１の全長が長くならないように反出力側から突出させた出力側軸受２８ａが当接することもない。したがって、モータ装置１の全長の長さを抑えると共に、係合部材６０と出力側軸受２８ａの食い付きも防止することができる。

なお、ステータ支持部５６における反出力側位置決め部５６１の出力方向への突出長さは、係合部材６０の反出力側対向面６０２の略全面と、ステータ支持部５６とが当接することがない長さであればよい。つまり、必要以上に突出長さを大きくする必要がない（係合部材６０のストローク量を同一に維持したまま、この突出長さを大きくすれば、その分モータ装置１の大きさが大きくなってしまう）ため、本実施形態では、加工性を考慮し、プレス半抜き加工によってステータ支持部５６を塑性変形させることにより形成している。

したがって、仮に、出力側軸受２８ａのフランジ部２８２が、回転軸支持部５４から反出力側に突出した状態で固定される構成でない場合には、出力側位置決め部５４１の反出力方向への突出長さＬ１も必要以上に大きくする必要はない。よって、この場合には、出力側位置決め部５４１を反出力側位置決め部５６１と同様にプレス半抜き加工によって形成するのが好ましい。

また、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、および図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面図に示されるように、出力側位置決め部５４１および反出力側位置決め部５６１は、回転軸２２の軸線より上側に設けられていることが好ましい。このような構成とすれば、係合部材６０は、駆動対象物に係合される接続部６４と、回転軸２２に係合される係合孔６２ａとの略中央位置において出力側位置決め部５４１および反出力側位置決め部５６１と当接することとなるため、出力側位置決め部５４１および反出力側位置決め部５６１を回転軸２２の軸線より下側に設けた場合等と比較して、係合部材６０がそれぞれの位置決め部に当接した際における傾きを抑制することができる。

次に、本発明の第二の実施形態に係るモータ装置２について説明する。図５は、モータ装置２の外観図であり、図５（ａ）は、モータ装置２の短手方向における出力側の側面図、図５（ｂ）は、モータ装置２の長手方向における側面図（一部断面図）である。なお、上記第一の実施形態に係るモータ装置１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

本実施形態に係るモータ装置２は、モータ本体１０、モータフレーム７０、係合部材８０とを備える。このうち、モータ本体１０の構成は、上記第一の実施形態に係るモータ装置１と全く同一である。

モータフレーム７０は、底板部７２、回転軸支持部７４、およびステータ支持部７６から構成される。大まかな形状は、第一の実施形態に係るモータ装置１と同一であるが、回転軸支持部７４およびステータ支持部７６に位置決め部（出力側位置決め部５４１および反出力側位置決め部５６１）が設けられていない点でモータ装置１と異なる。

係合部材８０は、本体部８２および接続部８４とを備え、これらの構成については、第一の実施形態に係るモータ装置１と同一である。そして、本実施形態では、係合部材８０の対向面に位置決め部が設けられている点でモータ装置１と異なる。すなわち、係合部材８０における本体部８２の出力側対向面８０１からは、出力方向に突出して回転軸支持部７４に当接可能な出力側位置決め部８５１が形成されている。一方、係合部材８０における本体部８２の反出力側対向面８０２からは、反出力方向に突出してステータ支持部７６に当接可能な反出力側位置決め部８５２が形成されている。そして、出力側位置決め部８５１の先端には出力側当接面８５１ａが、反出力側位置決め部８５２の先端には反出力側当接面８５２ａがそれぞれ形成されている。

次に、この出力側位置決め部８５１および反出力側位置決め部８５２の構成ならびに作用について、図６を参照して以下説明する。ここで、図６（ａ）は、係合部材６０が最も出力側に移動した状態を示した図であり、図６（ｂ）は、係合部材６０が最も反出力側に移動した状態を示した図である。また、図６（ａ）には、出力側位置決め部８５１を途中で切断したＣ−Ｃ断面図、図６（ｂ）には、反出力側位置決め部８５２を途中で切断したＤ−Ｄ断面図を併せて示した。

図６（ａ）から分かるように、係合部材８０が最も出力側に移動したとき、係合部材８０の出力側位置決め部８５１と回転軸支持部７４とが当接する。また、図６（ｂ）から分かるように、係合部材８０が最も反出力側に移動したとき、係合部材８０の反出力側位置決め部８５２とステータ支持部７６とが当接する。したがって、本実施形態に係るモータ装置２によれば、係合部材６０に形成された位置決め部（出力側位置決め部８５１と反出力側位置決め部８５２）とモータフレーム７０（回転軸支持部７４およびステータ支持部７６）との当接位置を原点位置とし、モータ本体１０の回転量を制御することで、係合部材８０の移動量を正確に制御することができる。したがって、係合部材８０の原点位置を検出するためのセンサ等をモータ装置１や、モータ装置１が取り付けられる機器等に搭載する必要がなく、モータ装置１や、モータ装置１が取り付けられる機器等のコストダウンにつながる。

また、図６（ａ）のＣ−Ｃ断面図から明らかなように、出力側位置決め部８５１の出力側当接面８５１ａの大きさは、回転軸支持部７４の当接面７４ａよりも小さく形成されている。一方、図６（ｂ）のＤ−Ｄ断面図から明らかなように、反出力側位置決め部８５２の反出力側当接面８５２ａの大きさは、ステータ支持部７６の当接面７６ａよりも小さく形成されている。したがって、係合部材６０が最も出力側、あるいは最も反出力側に移動したとき、係合部材８０の対向面の略全面がモータフレーム７０に当接した状態となることがないため、回転軸支持部７４やステータ支持部７６に係合部材８０が食いついてしまうことが防止され、係合部材８０（駆動対象物）を進退方向にスムーズに動作させることができる。

ここで、図６（ａ）から分かるように、出力側位置決め部８５１の出力方向への突出長さＬ３は、回転軸支持部５４における出力側軸受２８ａのフランジ部２８２の突出長さＬ２よりも大きくなるよう形成されている。この理由は、第一の実施形態で説明したモータ装置１における出力側位置決め部５４１の突出長さＬ１がＬ２よりも大きくなるよう形成されている理由と同様である。すなわち、係合部材８０が最も出力側に移動したときに、係合部材８０と出力側軸受２８ａが食いついてしまうことを防止するためである。

（実施の形態の主な効果）
このように、第一の実施形態に係るモータ装置１によれば、モータフレーム５０が備える回転軸支持部５４とステータ支持部５６の両方に、係合部材６０の原点位置を決定するための位置決め部（出力側位置決め部５４１および反出力側位置決め部５６１）が形成されており、係合部材６０を前進端や後退端まで移動させた場合には、この位置決め部５４１，５６１を介して回転軸支持部５４およびステータ支持部５６と、係合部材６０とが当接することとなるから、係合部材６０の原点位置を容易に検出することができる。一方、第二の実施形態に係るモータ装置２においては、出力側位置決め部５４１および反出力側位置決め部５６１の代わりに、係合部材８０の対向面（出力側対向面８０１および反出力側対向面８０２）に位置決め部（出力側位置決め部８５１および反出力側位置決め部８５２）が形成されている。そして、この位置決め部を介して回転軸支持部７４およびステータ支持部７６と、係合部材８０とが当接することとなるため、第一の実施形態と同様に、係合部材８０の原点位置を容易に検出することができる。

また、上記位置決め部の突出した先端には、係合部材６０（８０）の出力側対向面６０１（８０１）および反出力側対向面６０２（８０２）よりも小さい出力側当接面５４１ａ（８５１ａ）および反出力側当接面５６１ａ（８５２ａ）が形成されている。そのため、係合部材６０の原点位置を決定する際に、回転軸支持部５４（７４）およびステータ支持部５６（７６）と、係合部材６０（８０）とが当接する面積が小さくなる。したがって、モータの回転動力によって係合部材６０（８０）が回転軸支持部５４（７４）やステータ支持部５６（７６）に押しつけられても、係合部材６０（８０）が回転軸支持部５４（７４）やステータ支持部５６（７６）に食いついてしまうことがなく、係合部材６０（８０）をスムーズに進退移動させることができる。

さらに、位置決め部の突出長さは、回転軸支持部５４（７４）およびステータ支持部５６（７６）が、係合部材６０（８０）の対向面の略全面と当接しない長さに形成されているため、回転軸支持部５４（７４）およびステータ支持部５６（７６）と、係合部材６０（８０）との食い付き防止効果をさらに向上させることができる。

また、回転軸支持部５４（７４）には、回転軸２２の出力側軸端２２１を支持する出力側軸受２８ａが固定されているが、上記位置決め部の突出長さは、回転軸支持部５４（７４）から突出した出力側軸受２８ａの突出長さよりも長く形成されている。そのため、本実施形態によれば、係合部材６０（８０）と出力側軸受２８ａとの食い付きをも防止することができる。

また、モータフレーム５０（７０）が金属、係合部材６０（８０）が樹脂で形成されているため、両方を同種の材質で形成された場合と比較し、モータフレーム５０（７０）と係合部材６０（８０）とが食い付きにくい。

また、第一の実施形態において、出力側位置決め部５４１は、回転軸支持部５４の先端を回転軸２２の軸線方向に折り曲げて形成されており、反出力側位置決め部５６１は、ステータ支持部５６をプレス半抜き加工により塑性変形させて形成されている。そのため、モータフレーム５０をプレス加工により形成すると同時に位置決め部を形成することができるため、位置決め部を設けることによる加工コストの上昇を抑制することができる。

さらに、第一の実施形態において、出力側位置決め部５４１は、回転軸支持部５４の先端を回転軸２２の軸線方向に折り曲げて形成されたものであるが、その出力側位置決め部５４１の周縁には、スリット部５４２が形成されている。このようにスリット部５４２が設けられていれば、出力側位置決め部５４１を形成する回転軸支持部５４の折り曲げ代が小さくなるため、プレス等による折り曲げ加工が容易となる。また、出力側位置決め部５４１の加工精度を大きく向上させることができる。

（他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら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で種々の改変が可能である。

例えば、上記実施形態では、モータ本体１０は、ステッピングモータであることを説明したが、その他のモータ、例えばＤＣモータ等であってもよい。

また、上記実施形態ではモータフレーム５０（７０）は金属、係合部材６０（８０）は樹脂により形成されていることを説明したがこれに限られるものはなく、モータフレーム５０（７０）が樹脂で形成され、係合部材６０（８０）が金属で形成されていてもよく、両部材がいずれも樹脂または金属から形成されていてもよい。ただし、上述したように、モータフレーム５０（７０）への係合部材６０（８０）の食い付きを防止する効果を高めるのであれば、両者は異なる材質で形成されていることが好ましい。

また、上記実施形態では、係合部材６０の原点位置を決定する位置決め部として出力側、反出力側それぞれに一個所ずつ（出力側位置決め部５４１（８５１）および反出力側位置決め部５６１（８５２））設けられていることを説明したが、出力側、反出力側それぞれに二個所以上の位置決め部が設けられていてもよい。さらに、上記実施形態では、第一の実施形態では、二つの位置決め部をモータフレーム５０（回転軸支持部５４およびステータ支持部５６）に、第二の実施形態では、係合部材８０（出力側対向面８０１および反出力側対向面８０２）に設けたことを説明したが、このような構成に限られるものではない。すなわち、一方の位置決め部をモータフレーム５０（回転軸支持部５４もしくはステータ支持部５６）に設け、他方の位置決め部を係合部材８０（出力側対向面８０１もしくは反出力側対向面８０２）に設けるように構成してもよい。

また、第一の実施形態において係合部材６０は、出力側当接面５４１ａや反出力側当接面５６１ａ等の当接面と当接することでその原点位置が決定され、一方、第二の実施形態において係合部材８０は、出力側当接面８５１ａや反出力側当接面８５２ａが回転軸支持部７４やステータ支持部７６に当接することでその原点位置が決定されることを説明したが、かならずしもこのように面接触により位置決めされるものでなくてもよい。例えば、位置決め部の先端を球面に形成し、点接触によってその原点位置が決定される構成であってもよい。

また、第一の実施形態において、出力側位置決め部５４１は、出力側軸受２８ａのフランジ部２８２に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、回転軸２２の回転によって進退動する係合部材６０は、係合部材６０に形成された係合孔６２ａによって回転軸２２に係合されている（ネジによって係合されている）ことを説明したが、このような構成に限られない。例えば、回転軸２２とは別のガイド軸が設けられており、回転軸２２の回転動力を受けた係合部材がガイド軸にガイドされて進退移動されるように構成してもよい。

本発明の第一の実施形態に係るモータ装置の構成を説明するための図であり、図１（ａ）は、モータ装置の短手方向における出力側の側面図、図１（ｂ）は、モータ装置の長手方向における側面図（一部断面図）である。 図１に示したモータ装置が備えるモータ本体の拡大図である。 図１に示したモータ装置が備える係合部材の外観斜視図である。 図１に示したモータ装置が備える係合部材が最も出力側に移動したとき（図４（ａ））、および最も反出力側に移動したとき（図４（ｂ））の状態を示した側面図である。 本発明の第二の実施形態に係るモータ装置の構成を説明するための図であり、図５（ａ）は、モータ装置の短手方向における出力側の側面図、図５（ｂ）は、モータ装置の長手方向における側面図（一部断面図）である。 図５に示したモータ装置が備える係合部材が最も出力側に移動したとき（図６（ａ））、および最も反出力側に移動したとき（図６（ｂ））の状態を示した側面図である。

符号の説明

１ モータ装置
２ モータ装置
１０ モータ本体
２２ 回転軸
２８ａ 出力側軸受
３０ ステータ部
５０ モータフレーム
５４ 回転軸支持部
５４１ 出力側位置決め部
５４１ａ 出力側当接面
５４２ スリット部
５６ ステータ支持部
５６１ 反出力側位置決め部
５６１ａ 反出力側当接面
６０ 係合部材
６０１ 出力側対向面
６０２ 反出力側対向面
７０ モータフレーム
７４ 回転軸支持部
８０ 係合部材
８０１ 出力側対向面
８０２ 反出力側対向面
８５１ 出力側位置決め部
８５１ａ 出力側当接面
８５２ 反出力側位置決め部
８５２ａ 反出力側当接面

Claims (8)

1. ステータ部および該ステータ部から突出したリードスクリュー部が形成された回転軸を備えたモータ本体と、
   前記回転軸の出力側の先端が支持される回転軸支持部と該回転軸支持部に対向するように設けられ前記ステータ部に固定されるステータ支持部を備えたモータフレームと、
   前記リードスクリュー部に係合され、前記回転軸の回転により前記回転軸の軸線方向に進退移動可能に取り付けられた係合部材と、を備えたモータ装置において、
   前記回転軸支持部と前記ステータ支持部の両方、または前記係合部材における前記回転軸支持部と前記ステータ支持部に対向する二つの対向面の両方、のうち少なくともいずれか一方には、前記係合部材が前記軸線方向に移動するときの原点位置を決めるための位置決め部が形成されていることを特徴とするモータ装置。
2. 請求項１において、前記位置決め部は前記軸線方向に突出しており、突出した先端には、前記対向面よりも小さい当接面が形成されていることを特徴とするモータ装置。
3. 請求項２において、前記位置決め部の突出長さは、前記回転軸支持部および前記ステータ支持部が前記対向面の略全面と当接しない長さに形成されていることを特徴とするモータ装置。
4. 請求項２または３において、前記回転軸支持部には、前記回転軸の軸端を支持する軸受が固定されており、前記回転軸支持部もしくは前記回転軸支持部と対向する前記対向面から突出した前記位置決め部の突出長さは、前記回転軸支持部から突出した前記軸受の突出長さよりも長く形成されていることを特徴とするモータ装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項において、前記モータフレームまたは前記係合部材のうち少なくともいずれか一方は樹脂で形成されていることを特徴とするモータ装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項において、前記モータフレームは金属で形成されており、前記位置決め部は、前記回転軸支持部と前記ステータ支持部の先端を前記軸線方向に折り曲げて、または塑性変形させて形成されたものであることを特徴とするモータ装置。
7. 請求項６において、前記位置決め部は、先端を前記軸線方向に折り曲げて形成されたものであり、前記位置決め部の周縁には、スリット部が形成されていることを特徴とするモータ装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項において、前記モータ本体は、ステッピングモータであることを特徴とするモータ装置。

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