JP2013247826A - モータの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】モータを機器類の筐体に取り付けた際に、当該筐体にロータの回転により生じる振動の伝播が低減されるとともに、共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることが可能なモータの取付構造を提供する。
【解決手段】円筒状のケーシング９内に、筒状のステータ７と、このステータ７内に間隙を介して回転自在に設けられたロータ５とが収納されて蓋部材８により封止されたモータ１を機器類２１の筐体４に取り付けるモータの取付構造において、筐体４に、ケーシング９の外周の一部が収納される凹部４ａが設けられるとともに、凹部４ａから露出したケーシング９の外周面を囲繞してモータ１を固定する支持部材３が着脱自在に設けられてなり、かつ凹部４ａに収納されたケーシング９の外周面と凹部４ａの内周面との間、および露出したケーシング９の外周面と支持部材３の内周面との間に、ステータ７内のロータ５の回転により生じる振動を吸収する緩衝部材２が介装されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータを機器類の筐体などに取り付けるためのモータの取付構造に関するものである。

従来、高い位置決め精度や所定の回転角度が要求される機器類には、ステッピングモータが用いられている。このステッピングモータは、電気パルス信号を機械的断続のステップ動作に変換するデバイスである。例えば、ＰＭ型のステッピングモータにおいては、ステータコイルに流すパルス電流を切り換えることによって、周方向に多極着磁したロータマグネットを同期回転させるように構成されている。

上記ステッピングモータは、図１０に示すように、磁性金属（例えば鉄）よりなるケーシング９と、それぞれコイル１０、ボビン１１、一対のフィールドプレート１２、１３よりなるＡ相とＢ相の２相のステータ７ａ、７ｂを備えたステータユニット７と、ロータ５およびその中心に一体化されたモータ軸６と、内部にロータ５の後端を支持する軸受部１４を備える樹脂製の蓋部材８と、組立工程の最後にモールド成形されることにより、防水コネクタ１６のハウジングを一体に構成するモールド樹脂部１５とからなる。

ここで、ロータ５は、ロータマグネット５ａとロータ本体５ｂとからなり、ロータマグネット５ａの外周面には、周方向に交互に異極となるように着磁が施されている。また、２相のステータ７ａ、７ｂは、各々にリング状のコイル１０が巻回されたボビン１１のモータ軸６方向の両端面に、対をなすフィールドプレート１２、１３を配置することで、円筒状に構成されている。対をなす各フィールドプレート１２、１３には、ボビン１１の内周面に位置する極歯が一体的に形成されている。さらに、各極歯は円周方向に等間隔で設けられており、対をなすフィールドプレート１２、１３の上記極歯は、交互に噛み合う形で円周方向に並んでいる。

そして、図１１に示すように、上記ステッピングモータ１を機器類２１の筐体４に取り付けるには、筐体４に形成された凹部に、ケーシング９の外周の一部を収納するとともに、当該凹部から露出したケーシング９の外周面を支持部材３のＲ状の本体部３ｂにより囲繞し、かつ当該支持部材３の本体部３ｂの両端部に設けられた平坦状の取付部３ａと、筐体４との間に緩衝部材２を介装させて、当該取付部３ａに穿設された孔部に、ビスなどを挿通させ筐体４に螺合させている。

この機器類２１の筐体４に取り付けられたステッピングモータ１においては、対をなすフィールドプレート１２、１３に形成された上記極歯が、コイル１０にステップ信号が入力されることにより、Ｎ極、Ｓ極となって回転磁界が発生する。そして、ロータマグネット５ａは、Ｎ極とＳ極が交互に着磁されているため、上記ステップ信号により発生する回転磁界に同期し、ロータ５の回転を継続させることになる。

この際、上記ステップ信号がステータ７ａ、７ｂのＡ相、Ｂ相に交互に入力されることにより、ロータ５に、モータ軸６の軸線方向に沿って、一端側と他端側とに動かす力が発生する。このため、ロータ５の回転時に、当該ロータ５を動かす上記力の作用によって、モータ軸６の軸線方向に振動が発生する。

また、図１２のグラフに示すように、ロータ５が回転している際に、当該ロータ５のロータマグネット５ａの極と、対をなすフィールドプレート１２、１３の上記極歯間に引き付け力が発生する。この引き付け力は、ｓｉｎ波にて変動しながら回転角に印加されるため、この引き付け力がロータ５の回転力に対してブレーキとなる。この結果、ロータ５の回転を微視的にみると、回転加速度が常に変動しながら回転していることになるため、回転方向にも振動が発生する。

ところで、ロータ５の回転時に発生する各々の方向の上記振動は、ステッピングモータ１を取り付けた機器類２１の筐体４にも伝播されることになる。この伝播された上記振動により、上記筐体４が共鳴し、共鳴によって生じた振動が騒音となって人々に不快感を与えてしまうことになる。

そこで、上記従来の取付構造においては、当該ステッピングモータ１で発生した振動が当該筐体４に伝播されるのを防ぐために、ステッピングモータ１を機器類２１の筐体４に取り付けて固定する支持部材３の取付部３ａと、当該筐体４との間に緩衝部材２を介在させている。

しかし、この従来の取付構造における凹部４ａ内においては、機器類２１の筐体４にステッピングモータ１のケーシング９の外周面が接触しているため、その振動が直接筐体４に伝播してしまう。そして、伝播した振動により筐体４が共鳴し、この共鳴によって生じる振動が騒音となってしまうという問題がある。

また、上記従来の取付構造以外に、ケーシング９の外周面を略全周に亘り、支持部材３の本体部３ｂによって囲繞し、当該本体部３ｂの両端部と取付部３ａとの間に脚部を設け、機器類２１の筐体４から離間させる取付構造も考えられる。しかしながら、この場合でもステッピングモータ１の外周面に接触している支持部材３に振動が伝播され、さらにその振動が機器類２１の筐体４へと伝播され、伝播された振動により当該筐体４が共鳴し、この共鳴によって生じる振動が騒音となってしまうという問題もある。そして、機器類２１の筐体４から離間させた取付構造の場合、ステッピングモータ１をコンパクトに取り付けることができず、機器類の小型化を図ることができないという問題もある。

さらに、上記ロータの回転によって生じた上記振動は、上記モータ軸にも伝播されるとともに、このモータ軸に接続された出力軸にも伝播されることになる。この出力軸は、出力ギアを備えているとともに、筐体４に回転自在に支持されている。このため、上記出力軸を回転自在に支持している筐体４にも振動が伝播されるとともに、上記出力軸から回転が伝達されるギア列にも振動が伝播され、このギア列が収納されたギアボックスなどが共鳴することになる。この結果、上記出力軸が支持された筐体４や上記ギアボックスなどが共鳴することにより振動が発生し、この振動が騒音となっていまうという問題もある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、モータを機器類の筐体に取り付けた際に、当該筐体にロータの回転により生じる振動の伝播を低減させるとともに、共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることが可能なモータの取付構造を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、円筒状のケーシング内に、筒状のステータと、このステータ内に間隙を介して回転自在に設けられたロータと、このロータの同心上に設けられたモータ軸とが収納されて蓋部材により封止されたモータを機器類の筐体に取り付けるモータの取付構造において、上記筐体に、上記ケーシングの外周の一部が収納される凹部が設けられるとともに、当該凹部から露出した当該ケーシングの外周面を囲繞して上記モータを固定する支持部材が着脱自在に設けられてなり、
かつ上記凹部に収納された上記ケーシングの外周面と当該凹部の内周面との間、および露出した上記ケーシングの外周面と上記支持部材の内周面との間に、上記ステータ内の上記ロータの回転により生じる振動を吸収する緩衝部材が介装されていることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記モータ軸の先端部側に、上記筐体に回転自在に支持された出力軸が同軸上に間隔を置いて配置されるとともに、上記モータ軸の先端部と、この先端部に対向する上記出力軸の一端部側との間にスプリングを介装して上記モータ軸と上記出力軸とを接続することにより、上記モータ軸の回転が当該スプリングを介して上記出力軸に伝達されることを特徴とするものである。

そして、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記モータ軸の先端部側に、上記筐体に回転自在に支持された出力軸が同軸上に間隔を置いて配置されるとともに、上記モータ軸の先端部と、この先端部に対向する上記出力軸の一端部の各々に、互いが異極になるように磁石を間隙を介して上記先端部と上記一端部との間に対向配置することにより、上記モータ軸の回転が当該磁石間の吸引力によって上記出力軸に伝達されることを特徴とするものである。

さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記モータ軸の先端部側に、上記筐体に回転自在に支持された出力軸が同軸上に間隔を置いて配置されるとともに、上記モータ軸の先端部と、この先端部に対向する上記出力軸の一端部側との間に防振ゴムを介装して上記モータ軸と上記出力軸とを接続することにより、上記モータ軸の回転が当該防振ゴムを介して上記出力軸に伝達されることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、上記緩衝部材は、上記ケーシングの外周面に全周に亘って介装されていることを特徴とするものである。

そして、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、上記緩衝部材は、防振ゴムであることを特徴とするものである。

請求項１〜６に記載の本発明によれば、モータを機器類の筐体に取り付けた際に、ケーシングの外周面と、当該ケーシングの外周の一部を収納する凹部の内周面との間、および当該凹部から露出した当該ケーシングの外周面と、露出した当該外周面を囲繞して上記モータを固定する支持部材の内周面との間に、振動を吸収する緩衝部材が介装されているため、上記ロータが回転する際に、このロータの軸線方向に移動する力によって発生する振動、および上記ロータの回転時に、ロータマグネットの極と、フィールドプレートの極歯との間の引き付け力の変動によって発生する回転方向の振動を上記緩衝部材により吸収して減衰させることができる。これにより、上記ケーシングの外周の一部を上記凹部に収納しても、また上記支持部材によって、上記筐体に強固に固定しても、当該筐体に伝播される振動を低減することができ、伝播された振動によって当該筐体が共鳴し、この共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることができる。

また、上記緩衝部材を設けた上記ケーシングを上記筐体に収納することができるため、上記モータを取り付ける上記機器類の小型化を図ることができるとともに、上記モータの取付強度を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、上記モータ軸の先端部と、この先端部に対向する上記出力軸の一端部側との間にスプリングを介装し、上記モータ軸と上記出力軸とを接続して、上記モータ軸の回転が当該スプリングを介して上記出力軸に伝達されるため、上記ロータの回転によって発生する上記軸線方向の振動および上記回転方向の振動が、上記モータ軸に伝播されても、その振動を上記スプリングにより吸収して減衰させることができる。この結果、上記筐体に回転自在に支持されている上記出力軸に伝播される上記振動を低減することができ、伝播される振動によって上記筐体が共鳴し、この共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることができる。

また、上記出力軸に出力ギアが備えられていた場合、上記ロータの回転により生じる各々の上記振動が上記モータ軸に伝播されても、その振動を上記スプリングにより吸収して減衰させるため、出力ギアを備えた上記出力軸に伝播される上記振動を低減することができる。これにより、上記出力ギアと歯合されるギア列が収納されたギアボックスへ伝播される上記振動を抑えることができ、伝播される振動によって上記ギアボックスへが共鳴し、この共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることができる。

請求項３に記載の発明によれば、上記モータ軸の先端部と、この先端部に対向する上記出力軸の一端部の各々に、互いが異極になるように磁石を間隙を介して上記先端部と上記一端部との間に対向配置することにより、上記モータ軸の回転が当該磁石間の吸引力によって上記出力軸に伝達されるため、上記ロータの回転によって発生する上記軸線方向の振動および上記回転方向の振動が、上記モータ軸に伝播されても、その振動は上記モータ軸と上記出力軸との各々に設けられた磁石が間隔を置いて対向配置されていることにより伝播されない。この結果、上記筐体に回転自在に支持されている上記出力軸に伝播される上記振動を低減することができ、伝播される振動によって上記筐体が共鳴し、この共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることができる。

また、上記出力軸に出力ギアが備えられていた場合、上記ロータの回転により生じる各々の上記振動が上記モータ軸に伝播されても、その振動が間隔を置いて対向配置された上記磁石により伝達されないため、出力ギアを備えた上記出力軸に伝播される上記振動を低減することができる。これにより、上記出力ギアと歯合されるギア列が収納されたギアボックスへ伝播される上記振動を抑えることができ、伝播される振動によって上記ギアボックスへが共鳴し、この共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることができる。

請求項４に記載の発明によれば、上記モータ軸の先端部と、この先端部に対向する上記出力軸の一端部側との間に防振ゴムを介装し、上記モータ軸と上記出力軸とを接続して、上記モータ軸の回転が当該防振ゴムを介して上記出力軸に伝達されるため、上記ロータの回転によって発生する上記軸線方向の振動および上記回転方向の振動が、上記モータ軸に伝播されても、その振動を上記防振ゴムにより吸収して減衰させることができる。この結果、上記筐体に回転自在に支持されている上記出力軸に伝播される上記振動を低減することができ、伝播される振動によって上記筐体が共鳴し、この共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることができる。

また、上記出力軸に出力ギアが備えられていた場合、上記ロータの回転により生じる各々の上記振動が上記モータ軸に伝播されても、その振動を上記防振ゴムにより吸収して減衰されるため、出力ギアを備えた上記出力軸に伝播される上記振動を低減することができる。これにより、上記出力ギアと歯合されるギア列が収納されたギアボックスへ伝播される上記振動を抑えることができ、伝播される振動によって上記ギアボックスへが共鳴し、この共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることができる。

請求項５に記載の発明によれば、上記緩衝部材が、上記ケーシングの外周面に全周に亘って介装されているため、上記ロータの回転によって発生する振動を好適に吸収して減衰させることができるとともに、上記モータを上記機器類の筐体に取り付け、および上記モータの交換や修理の際の取り外しを簡便に行うことができる。

請求項６に記載の発明によれば、上記緩衝部材が、防振ゴムであるため、上記ケーシングの外周面に設ける場合でも、加工や取り付けを容易に行うことができるとともに、製造コストを抑えることができる。

本発明のモータの取付構造の第１の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 （ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、第１の実施形態のモータの取付構造を示す斜視図であるである。 （ａ）は図２（ａ）の対向配置されたモータ軸と出力軸の部分拡大図、（ｂ）はスプリングの斜視図、（ｃ）は支持部材の断面図である。 本発明のモータの取付構造の第２の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 （ａ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、第２の実施形態のモータの取付構造を示す斜視図であるである。 （ａ）は図５（ａ）の対向配置されたモータ軸と出力軸の部分拡大図、（ｂ）は磁石の配列を示す斜視図である。 本発明のモータの取付構造の第３の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 （ａ）は図７（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、第３の実施形態のモータの取付構造を示す斜視図であるである。 図８（ａ）の対向配置されたモータ軸と出力軸の部分拡大図である。 一般的なステッピングモータの断面図である。 従来のモータの取付構造を示す斜視図である。 ロータマグネットとフィールドプレートの極歯に発生する力を示すグラフである。

（実施形態１）
図１〜図３は、本発明のモータの取付構造の第１の実施形態を示し、従来技術において記した図１０と同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。

図１〜図３に示すように、本発明の取付構造は、円筒状のケーシング９内に、筒状のステータユニット（ステータ）７と、このステータユニット７内に間隙を介して回転自在に設けられたロータ５と、このロータ５中心に一体的に設けられたモータ軸６とが収納され、蓋部材８により封止されたステッピングモータ（モータ）１がモータ取付台（筐体）４に、緩衝部材２を介装し支持部材３により固定されている。また、モータ軸６の先端部６ａと、この先端部６ａに対向配置された出力軸２２の一端部２２ａとに、スプリング２３が介装されているとともに、出力軸２２がウォームギア２６を備え、モータ取付台４に回転自在に支持されて概略構成されている。

ここで、緩衝部材２は、防振ゴムが用いられている。この緩衝部材２は、板状の防振ゴムをケーシング９の全周に亘って巻き付け、支持部材３とモータ取付台４との間に介装されて固定される。また、この緩衝部材２として用いられている防振ゴムは、１〜３ｍｍの厚み寸法を有している。

そして、モータ取付台４には、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の一部が収納される凹部４ａが設けられている。この凹部４ａは、その内径がケーシング９に緩衝部材２を設けた状態の外径と略同寸法に形成されている。また、凹部４ａは、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の周方向の略半分が収納されるように形成されている。

さらに、凹部４ａは、モータ取付台４の側面の開口部に、当該開口部側からケーシング９部分を挿入可能にするストレート部４ｂが形成されている。このストレート部４ｂは、凹部４ａの円弧状の内周面に連続して形成されているとともに、モータ取付台４の側面に対して、直交して形成されている。そして、凹部４ａは、モータ取付台４の上面側から下面側に貫通して形成されている。

また、支持部材３は、凹部４ａにケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の一部を収納した際に、当該凹部４ａから露出した当該ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周面の円弧の半径と同径寸法に形成されたＲ状の本体部３ｂを有しているとともに、この本体部３ｂの両端部に、モータ取付台４の側面に当接される平坦状の取付部３ａが設けられ、かつ本体部３ｂの周方向に、内側に突出する突起部３ｃが周設されている。また、この取付部３ａには、モータ取付台４の側面に支持部材３を固着するビスＰが挿通される孔部が設けられている。

そして、ＰＭ型のステッピングモータ１は、クローポール型のもので、図１０と同様に、２相のステータ７ａ、７ｂと、各相のステータ７ａ、７ｂが、コイル１０により巻回されたボビン１１と、対をなすフィールドプレート１２、１３を配置することにより、円筒状に構成されている。また、各相のステータ７ａ、７ｂは、背中合わせに組み合わせられた状態によりステータユニット７として一体化されて、ケーシング９内に挿入されている。

さらに、ステータユニット７内に設けられたロータ５は、樹脂材料により、モータ軸６上に成形加工されたロータ本体５ｂと、先に成形されたロータ本体５ｂの外周上に成形されて、後から周方向に多極着磁が施された円筒形のロータマグネット５ａとで構成されている。また、ケーシング９の内部にロータ５の後端を支持する軸受部１４を備える樹脂製の蓋部材８が配設されている。

また、ケーシング９は、閉塞した先端壁１７を有する円筒カップ状をなし、先端壁１７の中央には軸孔１８が設けられ、軸孔１８には軸受ブッシュ１９が嵌合固定され、軸受ブッシュ１９のケース内側の端面には、モータ軸６方向に直交するスラスト軸受面２０が形成されている。また、ロータ５の中心に固定されたモータ軸６の先端が、リング状の軸受ブッシュ１９に摺動回転可能に貫通している。

そして、モータ軸６の先端部６ａ側に、モータ取付台４に回転自在に支持された出力軸２２が同軸上に間隔を置いて配置されている。この出力軸２２は、一端部２２ａと他端部２２ｂ側が、各々支持部材２７ａ、２７ｂに回転自在に支持されている。また、出力軸２２は、ウォームギア２６を備えているとともに、他端部２２ｂが半球状に形成されている。さらに、この他端部２２ｂ側の支持部材２７ｂとウォームギア２６との間に、ウォームギア２６に掛かる与圧を受けて、摺動ロスを低減させるポリスライダーワッシャ２８が介在されている。

さらに、モータ軸６の先端部６ａと、この先端部６ａに対向する出力軸２２の一端部２２ａ側との間にスプリング２３が介装されている。このスプリング２３は、図３（ｂ）に示すように、圧縮バネが用いられている。また、スプリング２３は、図３（ａ）に示すように、その一端２３ａが、モータ軸６の先端部６ａの径方向に切断され、かつ軸線方向に切り込まれて形成された切欠部６ｂに係止されているとともに、他端２３ｂが、出力軸２２の一端部２２ａの径方向に切断され、かつ軸線方向に切り込まれて形成された切欠部２２ｃに係止されている。このスプリング２３により、モータ軸６と出力軸２２とが接続されている。

以上の構成によるモータの取付構造において、ステッピングモータ１をモータ取付台４に取り付けるには、まず、モータ軸６の先端部６ａの切欠部６ｂにスプリング２３の一端２３ａを差し込むとともに、他端２３ｂを出力軸２２の一端部２２ａの切欠部２２ｃに差し込んで、モータ軸６と出力軸２２とを接続する。

次いで、出力軸２２の他端部２２ｂをモータ取付台４の下側に設けられた支持部材２７ｂに挿入するとともに、一端部２２ａ側を支持部材２７ａに係止させる。その際に、出力軸２２に備えられたウォームギア２６と支持部材２７ｂとの間に、ポリスライダーワッシャ２８を介在させる。

そして、ケーシング９の外周面の全周に、防振ゴムからなる板状の緩衝部材２を巻き付けるとともに、緩衝部材２を全周に巻き付けたケーシング９をモータ取付台４の凹部４ａに収納し、当該凹部４ａの内周面と、当該緩衝部材２の外周面とを当接させる。この際に、凹部４ａには、図１（ｂ）に示すように、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の周方向の略半分が収納される。

次いで、凹部４ａから露出したケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周面に、支持部材３のＲ状の本体部３ｂを囲繞する。そして、支持部材３の本体部３ｂの両端部に設けられた取付部３ａに各々穿設された孔部に、ビスＰを挿通させ、このビスＰをモータ取付台４に螺合させて、ステッピングモータ１をモータ取付台４に固定する。その際に、支持部材３の本体部３ｂに設けられた突起部３ｃによって、ケーシング９の外周面に巻き付けられた緩衝部材２をしっかり固定することができる。

次に、ステッピングモータ１を本願発明のモータの取付構造によって、機器類２１に取り付けた場合の作用効果について説明する。
まず、ステッピングモータ１に電気が流れると、コイル１０にステップ信号が入力される。この入力により、一対のフィールドプレート１２、１３に形成された極歯が、Ｎ極、Ｓ極となって回転磁界が発生する。そして、ロータマグネット５ａは、Ｎ極とＳ極が交互に着磁されているため、上記ステップ信号により発生する回転磁界に同期し、ロータ５の回転が継続される。

このとき、上記ステップ信号がステータ７ａ、７ｂのＡ相、Ｂ相に交互に入力されるため、ロータ５に、モータ軸６の軸線方向に沿って、一端側と他端側とに動かす力が発生し、この力の作用によってモータ軸６の軸線方向に振動が発生する。

また、図１２のグラフに示すように、ロータ５が回転している際に、当該ロータ５のロータマグネット５ａの極と、フィールドプレート１２、１３の上記極歯間に引き付け力が発生し、この引き付け力がロータ５の回転力に対してブレーキとなり、ロータ５の回転加速度が常に変動しながら回転し、この変動によって回転方向に振動が発生する。

その際、図１〜図３に示すように、ケーシング９の外周面に防振ゴムからなる緩衝部材２が全周に亘って設けられていることにより、これらの上記振動が、この防振ゴムによって吸収されて減衰するため、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の一部が収納されたモータ取付台４の凹部４ａ、および当該凹部４ａから露出した当該緩衝部材２の外周面を囲繞して、ステッピングモータ１を固定する支持部材３への伝播が低減される。

一方、ロータ５の回転によってモータ軸６が回転し、このモータ軸６の先端部６ａと出力軸２２の一端部２２ａとに接続されたスプリング２３を介して、出力軸２２が回転するとともに、この出力軸に備えられたウォームギア２６が回転し、このウォームギア２６に歯合されているギア２９が回転する。この際に、ロータ５の回転によって生じた上記振動は、モータ軸６にも振動が伝播される。しかし、このモータ軸６に伝播された上記振動は、モータ軸６と出力軸２２とを接続するスプリング２３により吸収されて衰退するため、出力軸２２への伝播が低減される。

この結果、ステッピングモータ１が取り付けられているモータ取付台４への振動の伝播、および機器類２１への振動の伝播も軽減されることになる。したがって、機器類２１を起動した際に、ステッピングモータ１のロータ５が回転することによって発生する上記振動が、ケーシング９からモータ取付台４およびモータ軸６からギアを介してギアボックスなどへの伝播が抑えられる。これにより、伝播された振動によって当該モータ取付台４などが共鳴し、この共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることができ、騒音による不快感を軽減することが可能となる。

また、緩衝部材２が、ケーシング９の外周面の全周に亘って設けられているため、ロータ５の回転によって発生する振動を好適に吸収して減衰させることができるとともに、ステッピングモータ１をモータ取付台４に取り付け、およびステッピングモータ１の交換や修理の際の取り外しを簡便に行うことができる。

そして、緩衝部材２が、防振ゴムであるため、ケーシング９の外周面に設ける場合でも、加工や取り付けを容易に行うことができるとともに、製造コストを抑えることができる。

さらに、緩衝部材２を設けたケーシング９をモータ取付台４に収納することができるため、ステッピングモータ１を取り付ける機器類２１の小型化を図ることができるとともに、ステッピングモータ１の取付強度を向上させることができる。

（実施形態２）
図４〜図６は、本発明のモータの取付構造の第２の実施形態を示し、従来技術において記した図１０、および第１の実施形態において記した図１〜図３と同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。

図４〜図６に示すように、本発明の取付構造は、円筒状のケーシング９内に、筒状のステータユニット７と、このステータユニット７内に間隙を介して回転自在に設けられたロータ５と、このロータ５中心に一体的に設けられたモータ軸６とが収納され、蓋部材８により封止されたステッピングモータ１がモータ取付台４に、緩衝部材２を介装し支持部材３により固定されている。また、モータ軸６の先端部６ａに磁石ケース３０と、この先端部６ａに対向配置された出力軸２２の一端部２２ａに磁石ケース３１が出力軸２２に設けられているとともに、出力軸２２がウォームギア２６を備え、モータ取付台４に回転自在に支持されて概略構成されている。

ここで、モータ取付台４には、第１の実施形態と同様に、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の一部が収納される凹部４ａが設けられている。この凹部４ａは、その内径がケーシング９に緩衝部材２を設けた状態の外径と略同寸法に形成されている。また、凹部４ａは、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の周方向の略半分が収納されるように形成されている。

さらに、凹部４ａは、モータ取付台４の側面の開口部に、当該開口部側からケーシング９部分を挿入可能にするストレート部４ｂが形成されている。このストレート部４ｂは、凹部４ａの円弧状の内周面に連続して形成されているとともに、モータ取付台４の側面に対して、直交して形成されている。そして、凹部４ａは、モータ取付台４の上面側から下面側に貫通して形成されている。

また、支持部材３は、第１の実施形態と同様に、凹部４ａから露出したケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周面の円弧の半径と同径寸法に形成されたＲ状の本体部３ｂを有しているとともに、この本体部３ｂの両端部に、モータ取付台４の側面に当接される平坦状の取付部３ａが設けられ、かつ本体部３ｂの周方向に、内側に突出する突起部３ｃが周設されている。

そして、ＰＭ型のステッピングモータ１は、第１の実施形態と同様に、クローポール型が用いられている。そして、モータ軸６の先端部６ａ側に、モータ取付台４に回転自在に支持された出力軸２２が同軸上に間隔を置いて配置されている。この出力軸２２は、一端部２２ａと他端部２２ｂ側が、各々支持部材２７ａ、２７ｂに回転自在に支持されている。また、出力軸２２は、ウォームギア２６を備えているとともに、他端部２２ｂが半球状に形成されている。さらに、出力軸２２の一端部２２ａ側の支持部材２７ａとウォームギア２６との間、および他端部２２ｂ側の支持部材２７ｂとウォームギア２６との間に、ウォームギア２６に掛かる与圧を受けて、摺動ロスを低減させるポリスライダーワッシャ２８が各々に介在されている。

さらに、モータ軸６の先端部６ａに、合成樹脂からなる円板状の磁石ケース３０が設けられているとともに、出力軸２２の一端部２２ａに、合成樹脂からなる円板状の磁石ケース３１が設けられている。この磁石ケース３０、３１は、平板面同士が隙間を介して対向配置されているとともに、各々に４個の磁石２４が内設されている。この磁石２４は、円周方向に隣り合う磁石２４が異極になるように配列されて内設されている。

以上の構成によるモータの取付構造において、ステッピングモータ１をモータ取付台４に取り付けるには、まず、ウォームギア２６を備えた出力軸２２の他端部２２ｂをモータ取付台４の下側に配設された支持部材２７ｂに挿入するとともに、一端部２２ａを支持部材２７ａに係止させる。その際に、出力軸２２に備えられたウォームギア２６と支持部材２７ａとの間、およびウォームギア２６と支持部材２７ｂとの間に、ポリスライダーワッシャ２８を各々介在させる。

そして、ケーシング９の外周面の全周に、防振ゴムからなる板状の緩衝部材２を巻き付けるとともに、緩衝部材２を全周に巻き付けたケーシング９をモータ取付台４の凹部４ａに収納し、当該凹部４ａの内周面と、当該緩衝部材２の外周面とを当接させる。この際に、凹部４ａには、図４（ｂ）に示すように、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の周方向の略半分が収納される。

次いで、凹部４ａから露出したケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周面に、支持部材３のＲ状の本体部３ｂを囲繞する。そして、支持部材３の本体部３ｂの両端部に設けられた取付部３ａに各々穿設された孔部に、ビスＰを挿通させ、このビスＰをモータ取付台４に螺合させて、ステッピングモータ１をモータ取付台４に固定する。

その際に、第１の実施形態と同様に、支持部材３の本体部３ｂに設けられた突起部３ｃによって、ケーシング９の外周面に巻き付けられた緩衝部材２をしっかり固定することができる。また、ステッピングモータ１をモータ取付台４に固定することにより、モータ軸６の先端部６ａに設けられた磁石ケース３０と、出力軸２２の一端部２２ａに設けられた磁石ケース３１とが、隙間を介在して対向配置される。

次に、ステッピングモータ１を本願発明のモータの取付構造によって、機器類２１に取り付けた場合の作用効果について説明する。
まず、第１の実施形態と同様に、ステッピングモータ１に電気が流れると、コイル１０にステップ信号が入力される。この入力により、一対のフィールドプレート１２、１３に形成された極歯が、Ｎ極、Ｓ極となって回転磁界が発生する。そして、ロータマグネット５ａは、Ｎ極とＳ極が交互に着磁されているため、上記ステップ信号により発生する回転磁界に同期し、ロータ５の回転が継続される。

このとき、上記ステップ信号がステータ７ａ、７ｂのＡ相、Ｂ相に交互に入力されるため、ロータ５に、モータ軸６の軸線方向に沿って、一端側と他端側とに動かす力が発生し、この力の作用によってモータ軸６の軸線方向に振動が発生する。

また、図１２のグラフに示すように、ロータ５が回転している際に、当該ロータ５のロータマグネット５ａの極と、フィールドプレート１２、１３の上記極歯間に引き付け力が発生し、この引き付け力がロータ５の回転力に対してブレーキとなり、ロータ５の回転加速度が常に変動しながら回転し、この変動によって回転方向に振動が発生する。

その際、図４〜図６に示すように、ケーシング９の外周面に防振ゴムからなる緩衝部材２が全周に亘って設けられていることにより、これらの上記振動が、この防振ゴムによって吸収されて減衰するため、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の一部が収納されたモータ取付台４の凹部４ａ、および当該凹部４ａから露出した当該緩衝部材２の外周面を囲繞し、ステッピングモータ１を固定する支持部材３への伝播が低減される。

一方、ロータ５の回転によってモータ軸６が回転し、このモータ軸６の先端部６ａに設けられた磁石ケース３０と、この磁石ケース３０と対向配置された出力軸の一端部２２ａに設けられた磁石ケース３１との間に、各々の磁石ケース３０、３１に内設された磁石２４の異極同士の吸引力によって、出力軸２２が回転するとともに、この出力軸２２に備えられたウォームギア２６が回転し、このウォームギア２６に歯合されているギア２９が回転する。この際に、ロータ５の回転によって生じた上記振動は、モータ軸６にも振動が伝播される。しかし、このモータ軸６に伝播された上記振動は、モータ軸６と出力軸２２が非接触状態により間隔を置いて配設されているため、出力軸２２には伝播されない。

この結果、ステッピングモータ１が取り付けられているモータ取付台４への振動の伝播、および機器類２１への振動の伝播も軽減されることになる。したがって、機器類２１を起動した際に、ステッピングモータ１のロータ５が回転することによって発生する上記振動が、ケーシング９からモータ取付台４、およびモータ軸６からギアを介してギアボックスなどへの伝播が抑えられ、伝播された振動によって当該モータ取付台４などが共鳴し、この共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることができ、騒音による不快感を軽減することが可能となる。

また、第１の実施形態と同様に、緩衝部材２が、ケーシング９の外周面の全周に亘って設けられているため、ロータ５の回転によって発生する振動を好適に吸収して減衰させることができるとともに、ステッピングモータ１をモータ取付台４に取り付け、およびステッピングモータ１の交換や修理の際の取り外しを簡便に行うことができる。

そして、緩衝部材２が、防振ゴムであるため、ケーシング９の外周面に設ける場合でも、加工や取り付けを容易に行うことができるとともに、製造コストを抑えることができる。

さらに、緩衝部材２を設けたケーシング９をモータ取付台４に収納することができるため、ステッピングモータ１を取り付ける機器類２１の小型化を図ることができるとともに、ステッピングモータ１の取付強度を向上させることができる。

（実施形態３）
図７〜図９は、本発明のモータの取付構造の第３の実施形態を示し、従来技術において記した図１０、および第１の実施形態において記した図１〜図３と同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。

図７〜図９に示すように、本発明の取付構造は、円筒状のケーシング９内に、筒状のステータユニット７と、このステータユニット７内に間隙を介して回転自在に設けられたロータ５と、このロータ５中心に一体的に設けられたモータ軸６とが収納され、蓋部材８により封止されたステッピングモータ１がモータ取付台４に、緩衝部材２を介装し支持部材３により固定されている。また、モータ軸６の先端部６ａと、この先端部６ａに対向配置された出力軸２２の一端部２２ａに、防振ゴム２５が介在されているとともに、出力軸２２がウォームギア２６を備え、モータ取付台４に回転自在に支持されえて概略構成されている。

ここで、モータ取付台４には、第１の実施形態と同様に、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の一部が収納される凹部４ａが設けられている。この凹部４ａは、その内径がケーシング９に緩衝部材２を設けた状態の外径と略同寸法に形成されている。また、凹部４ａは、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の周方向の略半分が収納されるように形成されている。

さらに、凹部４ａは、モータ取付台４の側面の開口部に、当該開口部側からケーシング９部分を挿入可能にするストレート部４ｂが形成されている。このストレート部４ｂは、凹部４ａの円弧状の内周面に連続して形成されているとともに、モータ取付台４の側面に対して、直交して形成されている。そして、凹部４ａは、モータ取付台４の上面側から下面側に貫通して形成されている。

また、支持部材３は、第１の実施形態と同様に、凹部４ａから露出したケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周面の円弧の半径と同径寸法に形成されたＲ状の本体部３ｂを有しているとともに、この本体部３ｂの両端部に、モータ取付台４の側面に当接される平坦状の取付部３ａが設けられ、かつ本体部３ｂの周方向に、内側に突出する突起部３ｃが形成されている。

そして、ＰＭ型のステッピングモータ１は、第１の実施形態と同様に、クローポール型が用いられている。そして、モータ軸６の先端部６ａ側に、モータ取付台４に回転自在に支持された出力軸２２が同軸上に間隔を置いて配置されている。この出力軸２２は、一端部２２ａと他端部２２ｂ側が、各々支持部材２７ａ、２７ｂに回転自在に支持されているとともに、ウォームギア２６を備え、かつ他端部２２ｂが半球状に形成されている。また、出力軸２２の一端部２２ａ側の支持部材２７ａとウォームギア２６との間、および他端部２２ｂ側の支持部材２７ｂとウォームギア２６との間に、ウォームギア２６に掛かる与圧を受けて、摺動ロスを低減させるポリスライダーワッシャ２８が各々に介在されている。

そして、図９に示すように、モータ軸６の先端部６ａと、この先端部６ａに間隔を置いて対向配置された出力軸２２の一端部２２ａとの間に、円筒状の防振ゴム２５が介装されている。この防振ゴム２５は、両端部にモータ軸６および出力軸２２に取り付ける円筒状の取付台３３、３４が一体的に設けられている。この取付台３３、３４は、軸芯にモータ軸６の先端部６ａおよび出力軸２２の一端部２２ａを挿入する孔部が各々設けられているとともに、外周面に挿入したモータ軸６および出力軸２２を固定するスクリュネジ３５を螺合する雌ネジが螺設されたネジ穴が径方向に上記孔部まで貫通して穿設されている。

さらに、モータ取付台４の支持部材２７ｂの下方に、この支持部材２７ｂに出力軸２２の他端部２２ｂを挿入した際に、半球状に形成された他端部２２ｂに当接される板バネ３２が設けられている。この板バネ３２は、ウォームギア２６に与圧を付与する機能を備えている。

以上の構成によるモータの取付構造において、ステッピングモータ１をモータ取付台４に取り付けるには、まず、防振ゴム２５の端部に一体的に設けられた取付台３３の上記孔部に、モータ軸６の先端部６ａを挿入し、取付台３３の外周面に形成された上記ネジ穴にスクリュネジ３５を螺合させて、モータ軸６に固定する。そして、防振ゴム２５のもう一方の端部に設けられた取付台３４の上記孔部に、出力軸２２の一端部２２ａを挿入し、取付台３４の外周面に形成された上記ネジ穴にスクリュネジ３５を螺合させて、出力軸２２に固定する。

次いで、ケーシング９の外周面の全周に、防振ゴムからなる板状の緩衝部材２を巻き付けた後に、ウォームギア２６を備えた出力軸２２の他端部２２ｂを、モータ取付台４の支持部材２７ｂに挿入するとともに、一端部２２ａ側の取付台３４の下部を支持部材２７ａに係止させるとともに、緩衝部材２を全周に巻き付けたケーシング９をモータ取付台４の凹部４ａに収納し、当該凹部４ａの内周面と、当該緩衝部材２の外周面とを当接させる。その際に、凹部４ａには、図７（ｂ）に示すように、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の周方向の略半分が収納される。

そして、凹部４ａから露出したケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周面に、支持部材３のＲ状の本体部３ｂを囲繞する。そして、支持部材３の本体部３ｂの両端部に各々設けられた取付部３ａに穿設された孔部に、ビスＰを挿通させ、このビスＰをモータ取付台４に螺合させて、ステッピングモータ１をモータ取付台４に固定する。

その際、第１の実施形態と同様に、支持部材３の本体部３ｂに設けられた突起部３ｃによって、ケーシング９の外周面に巻き付けられた緩衝部材２をしっかり固定することができる。また、ステッピングモータ１をモータ取付台４に固定することにより、モータ軸６の先端部６ａに設けられた磁石ケース３０と、出力軸２２の一端部２２ａに設けられた磁石ケース３１とが、隙間を介在して対向配置される。

次に、ステッピングモータ１を本願発明のモータの取付構造によって、機器類２１に取り付けた場合の作用効果について説明する。
まず、第１の実施形態と同様に、ステッピングモータ１に電気が流れると、コイル１０にステップ信号が入力される。この入力により、一対のフィールドプレート１２、１３に形成された極歯が、Ｎ極、Ｓ極となって回転磁界が発生する。そして、ロータマグネット５ａは、Ｎ極とＳ極が交互に着磁されているため、上記ステップ信号により発生する回転磁界に同期し、ロータ５の回転が継続される。

このとき、上記ステップ信号がステータ７ａ、７ｂのＡ相、Ｂ相に交互に入力されるため、ロータ５に、モータ軸６の軸線方向に沿って、一端側と他端側とに動かす力が発生し、この力の作用によってモータ軸６の軸線方向に振動が発生する。

また、図１２のグラフに示すように、ロータ５が回転している際に、当該ロータ５のロータマグネット５ａの極と、フィールドプレート１２、１３の上記極歯間に引き付け力が発生し、この引き付け力がロータ５の回転力に対してブレーキとなり、ロータ５の回転加速度が常に変動しながら回転し、この変動によって回転方向に振動が発生する。

その際、図７〜図９に示すように、ケーシング９の外周面に防振ゴムからなる緩衝部材２が全周に亘って設けられているため、これらの上記振動は、この防振ゴムによって吸収されて減衰するため、ケーシング９に設けられた緩衝部材２の外周の一部が収納されたモータ取付台４の凹部４ａ、および当該凹部４ａから露出した当該緩衝部材２の外周面を囲繞し、ステッピングモータ１を固定する支持部材３への伝播が低減される。

一方、ロータ５の回転によってモータ軸６が回転し、このモータ軸６の先端部６ａに固定された取付台３３と、出力軸２２の一端部２２ａに固定された取付台３４と共に一体的に設けられた防振ゴム２５を介して接続された出力軸２２が回転するとともに、この出力軸２２に備えられたウォームギア２６が回転し、このウォームギア２６に歯合されているギア２９が回転する。この際に、ロータ５の回転によって生じた上記振動は、モータ軸６にも振動が伝播される。しかし、このモータ軸６に伝播された上記振動は、モータ軸６と出力軸２２とを接続する防振ゴム２５により吸収されて減衰するため、出力軸２２への伝播が低減される。

この結果、ステッピングモータ１が取り付けられているモータ取付台４への振動の伝播、および機器類２１への振動の伝播も軽減されることになる。したがって、機器類２１を起動した際に、ステッピングモータ１のロータ５が回転することによって発生する上記振動が、ケーシング９からモータ取付台４およびモータ軸６からギアを介してギアボックスなどへの伝播が抑えられ、伝播された振動によって当該モータ取付台４などが共鳴し、この共鳴によって生じる騒音の要因となる振動を抑えることができ、騒音による不快感を軽減することが可能となる。

また、第１の実施形態と同様に、緩衝部材２が、ケーシング９の外周面の全周に亘って設けられているため、ロータ５の回転によって発生する振動を好適に吸収することができるとともに、ステッピングモータ１をモータ取付台４に取り付け、およびステッピングモータ１の交換や修理の際の取り外しを簡便に行うことができる。

そして、緩衝部材２が、防振ゴムであるため、ケーシング９の外周面に設ける場合でも、加工や取り付けを容易に行うことができるとともに、製造コストを抑えることができる。

さらに、緩衝部材２を設けたケーシング９をモータ取付台４に収納することができるため、ステッピングモータ１を取り付ける機器類２１の小型化を図ることができるとともに、ステッピングモータ１の取付強度を向上させることができる。

なお、上記実施の形態において、緩衝部材２をケーシング９の外周面に設ける場合のみ説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、モータ取付台４の凹部４ａの内周面、およびケーシング９の外周面を囲繞する支持部材３の内周面の各々に、緩衝部材２を設けても対応可能である。
また、緩衝部材２を防振ゴムを用いる場合のみ説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、ポリウレタンなどを用いても対応可能である。

機器類の筐体にモータを取り付ける際に用いることができる。

１ ステッピングモータ（モータ）
２ 緩衝部材
３ 支持部材
４ モータ取付台（筐体）
４ａ 凹部
５ ロータ
６ ロータ軸
７ ステータユニット（ステータ）
８ 蓋部材
９ ケーシング
２１ 機器類
２２ 出力軸
２３ スプリング
２４ 磁石
２５ 防振ゴム

Claims (6)

1. 円筒状のケーシング内に、筒状のステータと、このステータ内に間隙を介して回転自在に設けられたロータと、このロータの同心上に設けられたモータ軸とが収納されて蓋部材により封止されたモータを機器類の筐体に取り付けるモータの取付構造において、
   上記筐体に、上記ケーシングの外周の一部が収納される凹部が設けられるとともに、当該凹部から露出した当該ケーシングの外周面を囲繞して上記モータを固定する支持部材が着脱自在に設けられてなり、
   かつ上記凹部に収納された上記ケーシングの外周面と当該凹部の内周面との間、および露出した上記ケーシングの外周面と上記支持部材の内周面との間に、上記ステータ内の上記ロータの回転により生じる振動を吸収する緩衝部材が介装されていることを特徴とするモータの取付構造。
2. 上記モータ軸の先端部側に、上記筐体に回転自在に支持された出力軸が同軸上に間隔を置いて配置されるとともに、上記モータ軸の先端部と、この先端部に対向する上記出力軸の一端部側との間にスプリングを介装して上記モータ軸と上記出力軸とを接続することにより、上記モータ軸の回転が当該スプリングを介して上記出力軸に伝達されることを特徴とする請求項１に記載のモータの取付構造。
3. 上記モータ軸の先端部側に、上記筐体に回転自在に支持された出力軸が同軸上に間隔を置いて配置されるとともに、上記モータ軸の先端部と、この先端部に対向する上記出力軸の一端部の各々に、互いが異極になるように磁石を間隙を介して上記先端部と上記一端部との間に対向配置することにより、上記モータ軸の回転が当該磁石間の吸引力によって上記出力軸に伝達されることを特徴とする請求項１に記載のモータの取付構造。
4. 上記モータ軸の先端部側に、上記筐体に回転自在に支持された出力軸が同軸上に間隔を置いて配置されるとともに、上記モータ軸の先端部と、この先端部に対向する上記出力軸の一端部側との間に防振ゴムを介装して上記モータ軸と上記出力軸とを接続することにより、上記モータ軸の回転が当該防振ゴムを介して上記出力軸に伝達されることを特徴とする請求項１に記載のモータの取付構造。
5. 上記緩衝部材は、上記ケーシングの外周面に全周に亘って介装されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のモータの取付構造。
6. 上記緩衝部材は、防振ゴムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のモータの取付構造。

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