JP2014225948A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】外径寸法が小さいスペース内で回転軸をラジアル方向および軸線方向から支持することができ、さらに、回転軸と軸受との摺動部分から異音が発生しにくいモータを提供すること。
【解決手段】モータ１は、回転軸５０の軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２の端部５２を支持する樹脂製のスラスト軸受９１と、スラスト軸受９１を径方向の外側から支持するスラスト軸受支持部７２、およびスラスト軸受支持部７２に対して軸線方向Ｌで隣り合う位置で回転軸５０を径方向の外側から支持する回転軸支持部７１を備えたラジアル軸受７とを有し、付勢部材８は、スラスト軸受９１を介して回転軸５０を出力側Ｌ１に付勢している。スラスト軸受９１は、回転軸５０を支持する錐面９５０を備えた穴９５を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転軸の軸線方向の端部に軸受が配置されたモータに関するものである。

デジタルカメラのフォーカス用レンズ駆動装置や、光ディスク駆動装置でのコリメートレンズシフト用には、ステッピングモータ等のモータが用いられている。かかるモータにおいては、ステータに対して軸線方向の一方側に回転軸を回転可能に支持する軸受や、回転軸を軸線方向に付勢する付勢部材が配置されている（特許文献１、２参照）。

例えば、特許文献１の図１および図２に記載のモータでは、鋼球を介して回転軸の端部を支持するスライド軸受を軸受ホルダによって支持するとともに、スライド軸受を介して回転軸を軸線方向に付勢する構成が提案されている。かかる構成の場合、スライド軸受は、鋼球をラジアル方向および軸線方向の双方から支持する。また、特許文献１の図３や特許文献２に記載のモータでは、回転軸の端部をラジアル軸受によって支持するとともに、回転軸の端部を付勢部材によって軸線方向に付勢する構成が提案されている。

特開２００７−２５２１２１号公報（図１、図２、図３等） 特開２０１２−５５０３１号公報

特許文献１の図１および図２に記載のモータでは、スライド軸受が鋼球をラジアル方向および軸線方向の双方から支持する必要がある。このため、スライド軸受の外径寸法が大であることに加えて、スライド軸受の径方向の外側に軸受ホルダが位置するので、軸受ホルダを含めた軸受機構全体の外径寸法が大きくなってしまう。それ故、永久磁石の外径寸法が小さい場合には、特許文献１の図１に記載されているように、永久磁石の端面で開口する凹部内で軸受ホルダがスライド軸受を支持する構造を採用することができない。

また、特許文献２に記載の構成では、金属製の付勢部材の板バネ部で金属製の回転軸を直接かつ点で支持することになるため、板バネ部と回転軸との摺動部分から異音が発生するという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、外径寸法が小さいスペース内で回転軸をラジアル方向および軸線方向から支持することができ、さらに、回転軸と軸受との摺動部分から異音が発生しにくいモータ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は、回転軸を備えたロータと、該ロータの周りに配置された筒状のステータと、前記回転軸の軸線方向の一方側の端部を当該一方側から支持するスラスト軸受と、前記回転軸の前記一方側において、前記スラスト軸受を径方向の外側から支持するスラスト軸受支持部、および該スラスト軸受支持部に対して前記軸線方向で隣り合う位置で前記回転軸を径方向の外側から支持する回転軸支持部を備えたラジアル軸受と、を有することを特徴とする。

本発明では、回転軸の一方側をスラスト軸受およびラジアル軸受によって支持するため、スラスト軸受は、回転軸を径方向の外側から支持する必要がない。このため、スラスト軸受の外径寸法が小さくてよい。また、ラジアル軸受において、回転軸を径方向の外側から支持する回転軸支持部は、スラスト軸受を径方向の外側から支持するスラスト軸受支持部に対して軸線方向で隣り合う位置に設けられているので、回転軸支持部の外径寸法も小さくてよい。それ故、外径寸法が小さいスペース内で回転軸をラジアル方向および軸線方向から支持することができる。また、回転軸は軸受専用の部材（スラスト軸受）によって軸線方向で支持されているので、回転軸が付勢部材の板バネ部によって軸線方向で支持されている場合と違って、回転軸とスラスト軸受との摺動部分から異音が発生しにくい。

本発明において、前記回転軸の外周面と前記回転軸支持部の内周面との間にはクリアランスが設けられ、前記スラスト軸受は、前記回転軸を支持する錐面を備えた穴を有していることが好ましい。かかる構成によれば、回転軸がスラスト軸受の錐面で支持されているので、回転軸には軸線方向に直交する方向のガタツキや傾きが発生しにくい。それ故、回転軸とラジアル軸受との間から異音が発生しにくい。

本発明において、前記スラスト軸受は、樹脂製であることが好ましい。かかる構成によれば、回転軸とスラスト軸受との間から異音が発生しにくい。

本発明において、前記回転軸を前記軸線方向の他方側に向けて付勢する付勢部材を有し、前記スラスト軸受は、前記軸線方向に移動可能に前記ラジアル軸受に支持され、前記付勢部材は、前記スラスト軸受に前記一方側から当接して当該スラスト軸受を介して前記回転軸を前記他方側に付勢していることが好ましい。かかる構成によれば、回転軸の軸線方向へのガタツキが発生しにくい。また、付勢部材は、スラスト軸受に当接しており、回転軸に当接していないので、付勢部材と回転軸との当接個所から異音が発生することはない。

本発明では、前記ステータにおいて前記一方側の端部に位置するステータコアには、円環部と、該円環部の内周縁の複数箇所から前記他方側に向けて折れ曲がった極歯と、周方向で隣り合う前記極歯の間で前記内周縁から径方向の外側に凹む凹部と、が設けられ、前記ラジアル軸受は、前記円環部の内側に嵌るフランジ部と、該フランジ部から径方向の外側に突出して前記凹部の内側に入り込んだ第１凸部と、前記フランジ部から径方向の外側に突出して前記円環部の前記一方側の面に重なる第２凸部と、を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、ラジアル軸受は、フランジ部によって径方向で位置決めされ、前記第１凸部によって周方向に位置決めされ、第２凸部によって軸線方向に位置決めされる。

本発明において、前記第２凸部は、前記第１凸部を前記一方側で覆うように形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、第１凸部と第２凸部とを周方向の同一箇所に設けることができるので、フランジの外径が小さい場合でも、第１凸部および第２凸部を設けることができる。

本発明において、前記第１凸部は、前記第２凸部の前記他方側の面に一体に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、第１凸部および第２凸部を一体の凸部として設けることができるので、第２凸部を第１凸部によって補強することができる。それ故、第２凸部が薄い場合でも、第２凸部が十分な強度を有する。

本発明において、前記ロータは、前記回転軸の外周面に固定された永久磁石を備え、前記永久磁石において前記一方側の端面では、前記回転軸の周りで前記他方側から前記一方側に向かって拡径する凹部が開口しており、前記ラジアル軸受は、前記回転軸支持部に対して径方向の外側に位置する部分の外径寸法が前記スラスト軸受支持部に対して径方向の外側に位置する部分の外径寸法より小であり、少なくとも前記回転軸支持部は、前記凹部の内側に位置することが好ましい。かかる構成によれば、ラジアル軸受の一部が永久磁石の凹部内に位置するので、モータの軸線方向の寸法を小さくすることができる。

本発明において、前記ラジアル軸受は、前記ラジアル軸受支持部に対して径方向の外側に位置する部分から前記回転軸支持部に対して径方向の外側に位置する部分に向かって外径寸法が連続的に縮小していることが好ましい。かかる構成によれば、永久磁石の凹部の内径を他方側に向かって縮小させることができるので、永久磁石では、凹部の周りに位置する部分の肉厚を厚くすることができる。

本発明において、前記回転軸支持部は、前記スラスト軸受支持部より前記軸線方向の寸法が小である構成を採用することができる。

本発明において、前記回転軸支持部は、前記スラスト軸受支持部と前記軸線方向の寸法が等しい構成を採用してもよい。

本発明では、回転軸の一方側をスラスト軸受およびラジアル軸受によって支持するため、スラスト軸受は、回転軸を径方向の外側から支持する必要がない。このため、スラスト軸受の外径寸法が小さくてよい。また、ラジアル軸受において、回転軸を径方向の外側から支持する回転軸支持部は、スラスト軸受を径方向の外側から支持するスラスト軸受支持部に対して軸線方向で隣り合う位置に設けられているので、回転軸支持部の外径寸法も小さくてよい。それ故、外径寸法が小さいスペース内で回転軸をラジアル方向および軸線方向から支持することができる。また、回転軸は軸受専用の部材（スラスト軸受）によって軸線方向で支持されているので、回転軸が付勢部材の板バネ部によって軸線方向で支持されている場合と違って、回転軸とスラスト軸受との摺動部分から異音が発生しにくい。

本発明の実施の形態１に係るモータの断面図である。 本発明の実施の形態１に係るモータの軸受機構の断面図である。 本発明の実施の形態１に係るモータの軸受機構を反出力側の斜め方向からみた斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るモータの軸受機構を出力側の斜め方向からみた斜視図である。 本発明の実施の形態２に係るモータの断面図である。

図面を参照して、本発明を適用したモータの一例を説明する。なお、以下の説明において、回転軸５０の軸線方向Ｌのうち、回転軸５０がステータ４から突出している側を出力側Ｌ１とし、回転軸５０がステータ４から突出している側とは反対側を反出力側Ｌ２として説明する。

［実施の形態１］
本形態では、「軸線方向Ｌの一方側」が反出力側Ｌ２であり、「軸線方向Ｌの他方側」が出力側Ｌ１である。

（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係るモータ１の断面図である。図１に示すモータ１は、デジタルカメラ等の携帯機器においてレンズ駆動用等に用いられるステッピングモータであり、回転軸５０を備えたロータ５と、ロータ５の周りに配置された円筒状のステータ４とを有している。ステータ４は、Ａ相用のステータ組とＢ相用のステータ組とが軸線方向Ｌに重ねて配置された構造を有している。このため、ステータ４では、コイル線４１が巻回された筒状の２つのコイルボビン４２（コイルボビン４２Ａとコイルボビン４２Ｂ）が軸線方向Ｌに重ねて配置されており、かかるコイルボビン４２には各々、内ステータコア４３および外ステータコア４４が重ねて配置されている。より具体的には、コイルボビン４２Ａにおいて軸線方向Ｌの両側には、環状の内ステータコア４３Ａ、および断面Ｕ字形状の外ステータコア４４Ａが重ねて配置され、コイルボビン４２Ｂにおいて軸線方向Ｌの両側には、環状の内ステータコア４３Ｂ、および断面Ｕ字形状の外ステータコア４４Ｂが重ねて配置されている。コイルボビン４２Ａおよびコイルボビン４２Ｂの内周面では、内ステータコア４３Ａ、４３Ｂおよび外ステータコア４４Ａ、４４Ｂの複数の極歯４５（極歯４５Ａ、４５Ｂ）が周方向に並んだ構成となっている。本形態において、コイルボビン４２（コイルボビン４２Ａおよびコイルボビン４２Ｂ）は樹脂製であり、コイルボビン４２には端子（図示せず）を保持する端子台（図示せず）が一体に形成されている。端子台は、外ステータコア４４Ａ、４４Ｂの円筒部４９Ａ、４９Ｂに形成された切り欠き（図示せず）から径方向の外側に突出している。

外ステータコア４４Ａ、４４Ｂでは、外周側の円筒部４９Ａ、４９Ｂが各々、コイルボビン４２Ａおよびコイルボビン４２Ｂの径方向の外側まで延在しており、外ステータコア４４Ａ、４４Ｂによってモータケース１０が構成されている。ステータ４の出力側Ｌ１の端面４７は、外ステータコア４４Ａの円環部からなり、ステータ４の反出力側Ｌ２の端面４８は、外ステータコア４４Ｂの円環部４６からなる。

（ロータ５の構成）
ロータ５では回転軸５０が軸線方向Ｌに延在し、回転軸５０は、ステータ４の出力側Ｌ１の端面４７から突出している。回転軸５０の反出力側Ｌ２寄りの位置には円筒状の永久磁石５９が接着剤５６によって固着されている。本形態では、永久磁石５９の出力側Ｌ１の端面には、回転軸５０の周りで開口する凹部５９４が形成されており、接着剤５６は、凹部５９４の内部において回転軸５０と永久磁石５９とを接着している。凹部５９４は、反出力側Ｌ２から出力側Ｌ１に向かって段状に拡径するように形成されている。

永久磁石５９は、ステータ４の内側（ロータ配置穴）において、外周面がステータ４の極歯４５と所定の間隔を介して対向している。回転軸５０は、ステンレス、真鍮、アルミニウム等の金属材料からなり、回転軸５０の外周面のうち、ステータ４の出力側Ｌ１の端面４７から突出している部分の外周面５７には螺旋溝５８が形成されている。

永久磁石５９において、反出力側Ｌ２の端面５９０には、回転軸５０の周りで開口する凹部５９５が形成されており、凹部５９４は、出力側Ｌ１から反出力側Ｌ２に向かって連続して拡径するように形成されている。このため、永久磁石５９において凹部５９４に対して径方向の外側に位置する部分は、反出力側Ｌ２に位置する部分の肉厚は薄いが、出力側Ｌ１に位置する部分の肉厚は厚い。

回転軸５０の反出力側Ｌ２の端部５２は、凹部５９５の底部から反出力側Ｌ２に突出するように構成されているが、凹部５９５の内側から反出力側Ｌ２へは突出していない。すなわち、回転軸５０の反出力側Ｌ２の端部５２は、永久磁石５９の凹部５９５内に位置しており、永久磁石５９の反出力側Ｌ２の端面５９０から反出力側Ｌ２に突出していない。回転軸５０の端部５２において、先端は半球状に加工されている。

（フレーム３の構成）
ステータ４に対して出力側Ｌ１にはフレーム３が設けられている。フレーム３は、ステータ４の出力側Ｌ１の端面４７に溶接等の方法で固定された第１板部３１と、第１板部３１に出力側Ｌ１で対向して回転軸５０の出力側Ｌ１の端部５１を支持する第２板部３２と、軸線方向Ｌに延在して第１板部３１と第２板部３２とを連結する連結部３３とを備えている。第１板部３１には、回転軸５０を貫通させる穴３０が形成されている。

（出力側Ｌ１の軸受構造）
フレーム３において第２板部３２には、回転軸５０の出力側Ｌ１の端部５１を軸線方向Ｌおよび径方向で回転可能に支持する出力側Ｌ１の軸受機構６が構成されている。かかる軸受機構６では、フレーム３の第２板部３２に出力側Ｌ１の軸受部材６０が保持されており、回転軸５０の出力側Ｌ１の端部５１は、軸受部材６０の筒部６５において反出力側Ｌ２に向けて開口する有底の凹部６１の内側に嵌って、ラジアル方向およびスラスト方向で回転可能に支持されている。軸受部材６０は、筒部６５がフレーム３の第２板部３２に形成された穴３２９を貫通した状態で第２板部３２の反出力側Ｌ２の面に当接する大径部６４を有しており、軸受部材６０は、大径部６４によって出力側Ｌ１への移動が規制されている。回転軸５０の出力側Ｌ１の端部５１は、先端が半球状に加工されている。

（反出力側Ｌ２の軸受機構９の概略構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係るモータ１の軸受機構９の断面図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、ラジアル軸受７、スラスト軸受９１および付勢部材８を重ねた状態の断面図、およびラジアル軸受７、スラスト軸受９１および付勢部材８を分離させた状態の断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るモータ１の軸受機構９を反出力側Ｌ２の斜め方向からみた斜視図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、ステータ４の反出力側Ｌ２の端部にラジアル軸受７、スラスト軸受９１および付勢部材８を配置した状態の斜視図、ステータ４の反出力側Ｌ２の端部にラジアル軸受７およびスラスト軸受９１のみを配置し、付勢部材８を外した状態の分解斜視図、ラジアル軸受７とスラスト軸受９１とを重ねた状態のままステータ４の反出力側Ｌ２の端部から外した状態の分解斜視図、およびステータ４の反出力側Ｌ２の端部からラジアル軸受７、スラスト軸受９１および付勢部材８を外した状態の分解斜視図である。図４は、本発明の実施の形態１に係るモータ１の軸受機構９を出力側Ｌ１の斜め方向からみた斜視図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、ラジアル軸受７、スラスト軸受９１および付勢部材８を重ねた状態の斜視図、およびラジアル軸受７、スラスト軸受９１および付勢部材８を分離させた状態の分解斜視図である。

図１に示すように、本形態のモータ１において、回転軸５０の反出力側Ｌ２には、回転軸５０の反出力側Ｌ２の端部５２を軸線方向Ｌおよび径方向で回転可能に支持する反出力側Ｌ２の軸受機構９が構成されている。

図１、図２、図３および図４に示すように、軸受機構９では、回転軸５０の反出力側Ｌ２の端部５２の周りに、回転軸５０を径方向の外側から回転可能に支持する筒部７５を備えたラジアル軸受７が配置されている。筒部７５の内側には、軸線方向Ｌに延在する貫通穴７０が形成されており、貫通穴７０の内側には、回転軸５０の端部５２を軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２から支持するスラスト軸受９１が配置されている。また、スラスト軸受９１に対して反出力側Ｌ２には、付勢部材８の板バネ部８５が配置されており、付勢部材８は、ステータ４の反出力側Ｌ２の端面４８に重なる環状部８１と、環状部８１の中央部分で反出力側Ｌ２に向けて切り起こされた板バネ部８５とを備えている。環状部８１は、ステータ４の反出力側Ｌ２の端面４８（外ステータコア４４Ｂの円環部４６）に溶接等の方法で固定され、板バネ部８５は、スラスト軸受９１の反出力側Ｌ２の面に当接し、スラスト軸受９１を介して回転軸５０を出力側Ｌ１に付勢している。ここで、回転軸５０の出力側Ｌ１には、回転軸５０の出力側Ｌ１の端部５１を軸線方向Ｌおよび径方向で回転可能に支持する出力側Ｌ１の軸受機構６が構成されている。従って、回転軸５０は、出力側Ｌ１の端部５１が軸受機構６に当接するように付勢された状態にあるため、回転軸５０が回転した際、回転軸５０の軸線方向Ｌでのがたつきが防止されている。

（ラジアル軸受７およびスラスト軸受９１の詳細構成）
本形態において、スラスト軸受９１は、軸線方向Ｌに移動可能にラジアル軸受７に支持された樹脂製のスライド軸受である。このため、ラジアル軸受７の貫通穴７０の内周面には、回転軸５０の端部５２を径方向の外側から支持する回転軸支持部７１と、回転軸支持部７１に対して反出力側Ｌ２で隣り合う位置でスラスト軸受９１を支持するスラスト軸受支持部７２とが構成されている。

本形態において、スラスト軸受９１は、軸線方向Ｌに延在する有底の円筒部９２と、円筒部９２の反出力側Ｌ２の端部で拡径した円環状のフランジ部９４とを有する樹脂成形品である。スラスト軸受９１において、円筒部９２を出力側Ｌ１で塞ぐ底板部９３は、軸線方向Ｌに直交しており、かかる底板部９３の出力側Ｌ１の面の中央には、反出力側Ｌ２に向かって凹んだ有底の穴９５が形成されている。本形態において、穴９５の内周面は、回転軸５０の端部５２を支持する錐面９５０になっている。錐面９５０は、円錐面あるいは角錐面として構成される。本形態において、錐面９５０は、正六角形または正八角形の角錐面として構成されている。

スラスト軸受９１では、フランジ部９４から径方向の外側に突出した板状の凸部９４１が周方向の１箇所に形成されている。本形態において、凸部９４１は、フランジ部９４と同一の厚さであり、段差等を介さずにフランジ部９４から連続して径方向の外側に突出している。このため、凸部９４１の反出力側Ｌ２の面とフランジ部９４の反出力側Ｌ２の面とは、連続した端面９４０を構成しており、かかる端面９４０は軸線方向Ｌに直交している。

ラジアル軸受７は、軸線方向Ｌに延在する円筒状の筒部７５と、筒部７５の反出力側Ｌ２の端部で拡径した円環状のフランジ部７３とを有している。ラジアル軸受７において、筒部７５を軸線方向Ｌで貫通する貫通穴７０は、出力側Ｌ１に位置する部分が、回転軸５０を径方向の外側から支持する回転軸支持部７１になっており、回転軸支持部７１に対して反出力側Ｌ２で隣り合う部分は、回転軸支持部７１より大径のスラスト軸受支持部７２になっている。本形態において、スラスト軸受支持部７２の内径寸法は、スラスト軸受９１の円筒部９２の外径寸法と略同一である。回転軸支持部７１の内径寸法は、回転軸５０の外径寸法よりやや大であり、回転軸支持部７１の内周面と回転軸５０の外周面との間にはクリアランスが設けられている。図２（ａ）に示すように、回転軸支持部７１の軸線方向Ｌの寸法Ｌ７１は、スラスト軸受支持部７２の軸線方向Ｌの寸法Ｌ７２より小である。

ラジアル軸受７の筒部７５は、回転軸支持部７１に対して径方向の外側に位置する部分７１０の外径寸法がスラスト軸受支持部７２に対して径方向の外側に位置する部分７２０の外径寸法より小である。また、ラジアル軸受７の筒部７５の外径寸法は、スラスト軸受支持部７２に対して径方向の外側に位置する部分７２０から回転軸支持部７１に対して径方向の外側に位置する部分７１０に向けて連続的に小さくなっており、回転軸支持部７１に対して径方向の外側に位置する部分７１０の全体、およびスラスト軸受支持部７２に対して径方向の外側に位置する部分７２０の一部は、永久磁石５９の凹部５９５の内側に位置する。

ラジアル軸受７において、貫通穴７０の反出力側Ｌ２の部分は、スラスト軸受支持部７２より大径の開口部７８になっており、開口部７８の内側において、スラスト軸受支持部７２と開口部７８との間に形成された環状の段部７９に対してスラスト軸受９１の凸部９４１およびフランジ部９４が反出力側Ｌ２から重なっている。このようにして、スラスト軸受９１の出力側Ｌ１への可動範囲が制限されている。

このように構成したラジアル軸受７は、ステータ４の反出力側Ｌ２の端部に位置する外ステータコア４４Ｂに位置決めされている。より具体的には、外ステータコア４４Ｂは、円環部４６の内周縁の複数箇所から出力側Ｌ１に向けて極歯４５Ｂが折れ曲がった構造になっており、円環部４６の厚さ方向の一部あるいは全てが、ステータ４の内側（極歯４５Ｂの径方向の内側）に嵌ることにより、ラジアル軸受７が径方向で位置決めされている。

また、外ステータコア４４Ｂにおいて、円環部４６の内周縁には、周方向で隣り合う極歯４５Ｂの間で径方向の外側に凹む凹部４６１が形成されている。これに対して、ラジアル軸受７には、フランジ部７３から径方向の外側に突出して凹部４６１の内側に入り込んだ第１凸部７７が形成されている。本形態では、凹部４６１は、周方向の６個所に等角度間隔で形成されているのに対して、第１凸部７７は周方向の３個所に等角度間隔で形成されている。このため、第１凸部７７が、６つの凹部４６１のうち、周方向の１つおきの凹部４６１の内側に嵌ることにより、ラジアル軸受７が周方向で位置決めされている。

また、ラジアル軸受７には、フランジ部７３から径方向の外側に突出して円環部４６の反出力側Ｌ２の面に重なる第２凸部７６が形成されている。ここで、第２凸部７６は、第１凸部７７より大きく、第１凸部７７を反出力側Ｌ２で覆うように構成されている。本形態において、第２凸部７６は、フランジ部７３の反出力側Ｌ２の面から反出力側Ｌ２および径方向の外側に向けて突出するように形成され、第１凸部７７は、フランジ部７３の外周面から径方向の外側に突出するように形成されている。また、第１凸部７７は、第２凸部７６の周方向の中央で、第２凸部７６の出力側Ｌ１の面に一体に形成されている。このように構成した第２凸部７６は、外ステータコア４４Ｂの円環部４６に反出力側Ｌ２から重なることにより、ラジアル軸受７の出力側Ｌ１への移動が阻止されている。

（付勢部材８の詳細構成）
付勢部材８は、環状部８１と、環状部８１の中央部分で切り起こされた帯状の板バネ部８５とを有する薄い金属板であり、板バネ部８５の周りのうち、板バネ部８５の根元部分を除く三方が開口部８２になっている。板バネ部８５は、環状部８１から反出力側Ｌ２に向けて斜めに切り起こされた根元部分８５１と、根元部分８５１の先端で折れ曲がって軸線方向Ｌに直交する先端部分８５２とを有しており、先端部分８５２がスラスト軸受９１の反出力側Ｌ２の端面９４０に当接して回転軸５０を出力側Ｌ１に付勢している。開口部８２は、環状部８１の中心に形成された円形部分８２１と、円形部分８２１から延在する矩形部分８２２とからなり、円形部分８２１に板バネ部８５の先端部分８５２が位置し、矩形部分８２２に板バネ部８５の根元部分８５１が位置する。円形部分８２１の内径寸法は、スラスト軸受９１のフランジ部９４の内径寸法よりわずかに大であり、円形部分８２１の内側からスラスト軸受９１のフランジ部９４が反出力側Ｌ２に突き出ている。従って、板バネ部８５の先端部分８５２は、スラスト軸受９１の反出力側Ｌ２の端面９４０に弾性をもって当接し、回転軸５０を出力側Ｌ１に付勢している。なお、矩形部分８２２の内側には、スラスト軸受９１の凸部９４１が位置することによって、スラスト軸受９１の周方向の可動範囲が制限されている。

環状部８１は、外ステータコア４４Ｂの円環部４６に反出力側Ｌ２から重なっている。ここで、環状部８１の外径寸法は、外ステータコア４４Ｂの円環部４６の外径寸法よりわずかに小さく、環状部８１の外周縁は、外ステータコア４４Ｂの円環部４６の反出力側Ｌ２の面に重なっている。環状部８１において、開口部８２の周りには、周方向の３個所に穴８６が等角度間隔に形成されており、ラジアル軸受７の第２凸部７６は、付勢部材８の穴８６に嵌った状態で外ステータコア４４Ｂの円環部４６に反出力側Ｌ２から重なっている。このため、環状部８１は、ラジアル軸受７のフランジ部７３に反出力側Ｌ２から重なっている。従って、環状部８１の外周縁と外ステータコア４４Ｂの円環部４６の反出力側Ｌ２の面とを溶接することにより、付勢部材８を外ステータコア４４Ｂに固定することができるとともに、付勢部材８と外ステータコア４４Ｂとによってラジアル軸受７を固定することができる。また、環状部８１と外ステータコア４４Ｂの円環部４６とが重なっている部分でプロジェクション溶接を行うことによっても、付勢部材８を外ステータコア４４Ｂに固定することができるとともに、付勢部材８と外ステータコア４４Ｂとによってラジアル軸受７を固定することができる。

なお、外ステータコア４４Ｂの円筒部４９Ｂには、コイルボビン４２に形成した端子台を径方向の外側に突出させる切り欠き４９１が形成され、円環部４６の外周縁において切り欠き４９１が形成されている部分には、径方向の内側に浅く切り込まれた切り欠き４６２が形成されている。かかる構成に対応して、付勢部材８の環状部８１において円環部４６の切り欠き４６２と重なる位置には、切り欠き４６２と同様に浅く切り込まれた切り欠き８１２が形成されている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のモータ１は、回転軸５０の軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２の端部５２を支持するスラスト軸受９１と、ラジアル軸受７とを有しており、ラジアル軸受７は、スラスト軸受９１を径方向の外側から支持するスラスト軸受支持部７２と、スラスト軸受支持部７２に対して軸線方向Ｌで隣り合う位置で回転軸５０を径方向の外側から支持する回転軸支持部７１とが形成されている。このため、スラスト軸受９１は、回転軸５０を径方向の外側から支持する必要がない。従って、スラスト軸受９１の外径寸法が小さくてよい。また、ラジアル軸受７において、回転軸５０を径方向の外側から支持する回転軸支持部７１は、スラスト軸受９１を径方向の外側から支持するスラスト軸受支持部７２に対して軸線方向Ｌで隣り合う位置に設けられているので、回転軸支持部７１の外径寸法も小さくてよい。それ故、外径寸法が小さいスペース内で回転軸５０をラジアル方向および軸線方向Ｌから支持することができる。

また、回転軸５０は軸受専用の部材（スラスト軸受９１）によって軸線方向Ｌで支持されているので、回転軸５０が付勢部材８の板バネ部８５によって軸線方向Ｌで直接、支持されている場合と違って、回転軸５０とスラスト軸受９１との摺動部分から異音が発生しにくい。すなわち、金属製の付勢部材８は、樹脂製のスラスト軸受９１に当接しており、金属製の回転軸５０に当接していないので、付勢部材８と回転軸５０との当接個所から異音が発生することはない。また、回転軸５０とスラスト軸受９１との摺動部分からも異音が発生しにくい。

また、スラスト軸受９１は、回転軸５０を支持する錐面９５０を備えた穴９５を有している。このため、回転軸５０の外周面と回転軸支持部７１の内周面との間にはクリアランスが設けられている場合でも、回転軸５０には軸線方向Ｌに直交する方向のガタツキや傾きが発生しにくい。それ故、回転軸５０とラジアル軸受７との間から異音が発生しにくい。

また、付勢部材８がスラスト軸受９１を介して回転軸５０を出力側Ｌ１に付勢しているため、回転軸５０の軸線方向Ｌへのガタツキが発生しにくい。

さらに、ラジアル軸受７は、フランジ部７３によってステータ４に径方向で位置決めされ、第１凸部７７によってステータ４に周方向に位置決めされ、第２凸部７６によってステータ４に軸線方向に位置決めされる。このため、ラジアル軸受７にガタツキが発生しにくいので、回転軸５０とラジアル軸受７との間から異音が発生しにくい。

また、第２凸部７６は、第１凸部７７を反出力側で覆うように形成されている。すなわち、第１凸部７７と第２凸部７６とは周方向の同一箇所に設けられている、従って、フランジ７３の外径が小さい場合でも、第１凸部７７および第２凸部７６を設けることができる。また、第１凸部７７は、第２凸部７６の出力側Ｌ１の面に一体に形成されている。このため、第２凸部７６を第１凸部７７によって補強することができるので、第２凸部７６が薄い場合でも、第２凸部７６が十分な強度を有する。

また、ラジアル軸受７は、回転軸支持部７１に対して径方向の外側に位置する部分７１０の外径寸法がスラスト軸受支持部７２に対して径方向の外側に位置する部分７２０の外径寸法より小であり、少なくとも回転軸支持部７１は、永久磁石５９の凹部５９５の内側に位置する。それ故、モータ１の軸線方向Ｌの寸法を小さくすることができる。また、ラジアル軸受７は、スラスト軸受支持部７２に対して径方向の外側に位置する部分７２０から回転軸支持部７１に対して径方向の外側に位置する部分７１０に向かって外径寸法が連続的に縮小しているため、永久磁石５９の凹部５９５を反出力側Ｌ２から出力側Ｌ１に向かって内径が縮小している構造とすることができる。それ故、永久磁石５９では、凹部５９５の周りに位置する部分の肉厚を厚くすることができる。また、回転軸支持部７１は、スラスト軸受支持部７２より軸線方向Ｌの寸法が小であるため、永久磁石５９の凹部５９５が浅くてよい。

［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２に係るモータ１の断面図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの説明を省略する。

図５に示すように、本形態のモータ１は、回転軸５０の軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２の端部５２を支持する樹脂製のスラスト軸受９６と、スラスト軸受９６を径方向の外側から支持するスラスト軸受支持部７２、およびスラスト軸受支持部７２に対して軸線方向Ｌで隣り合う位置で回転軸５０を径方向の外側から支持する回転軸支持部７１を備えたラジアル軸受７とを有している。

ここで、スラスト軸受９６は、円柱状の軸部９７と、軸部９７の反出力側Ｌ２の端部で拡径するフランジ部９８とを有しており、フランジ部９８は、実施の形態１のフランジ部９４と同様な構成を有している。軸部９７の外径寸法は回転軸５０の外径寸法と等しく、軸部９７の出力側Ｌ１の端面の中央には、反出力側Ｌ２に向かって凹んだ有底の穴９９が形成されている。本形態において、穴９９の内周面は、回転軸５０の端部５２を支持する錐面９９０になっている。錐面９９０は、円錐面あるいは角錐面として構成される。本形態において、錐面９９０は、正六角形または正八角形の角錐面として構成されている。

このように構成したモータ１においても、付勢部材８は、スラスト軸受９６の反出力側Ｌ２の端面９８０に当接して、回転軸５０を出力側Ｌ１に付勢している。本形態において、スラスト軸受９６の軸部９７の外径寸法は回転軸５０の外径寸法と等しいため、スラスト軸受支持部７２の内径寸法と回転軸支持部７１の内径寸法と等しい。また、回転軸支持部７１の軸線方向Ｌの寸法は、スラスト軸受支持部７２の軸線方向Ｌの寸法よりわずかに小である。なお、回転軸支持部７１の軸線方向Ｌの寸法は、スラスト軸受支持部７２の軸線方向Ｌの寸法と等しくしてもよい。

このように構成したモータ１も、実施の形態１と同様、回転軸５０の軸線方向Ｌの反出力側Ｌ２の端部５２を支持するスラスト軸受９６と、ラジアル軸受７とを有しており、ラジアル軸受７は、スラスト軸受９６を径方向の外側から支持するスラスト軸受支持部７２と、スラスト軸受支持部７２に対して軸線方向Ｌで隣り合う位置で回転軸５０を径方向の外側から支持する回転軸支持部７１とが形成されている。このため、スラスト軸受９６は、回転軸５０を径方向の外側から支持する必要がない。従って、スラスト軸受９６の外径寸法が小さくてよい。また、ラジアル軸受７において、回転軸５０を径方向の外側から支持する回転軸支持部７１は、スラスト軸受９６を径方向の外側から支持するスラスト軸受支持部７２に対して軸線方向Ｌで隣り合う位置に設けられているので、回転軸支持部７１の外径寸法も小さくてよい。それ故、外径寸法が小さいスペース内で回転軸５０をラジアル方向および軸線方向Ｌから支持することができる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態１、２では、ラジアル軸受７とスラスト軸受９１を用いた構成や、ラジアル軸受７とスラスト軸受９６を用いた構成を反出力側Ｌ２の軸受機構９に適用したが、ラジアル軸受７とスラスト軸受９１を用いた構成や、ラジアル軸受７とスラスト軸受９６を用いた構成を出力側Ｌ１の軸受機構６に適用してもよい。

１ モータ
４ ステータ
５ ロータ
６ 出力側の軸受機構
７ ラジアル軸受
８ 付勢部材
９ 反出力側の軸受機構
４４、４４Ａ、４４Ｂ 外ステータコア
４５、４５Ａ、４５Ｂ 極歯
４６ 外ステータコアの円環部
５０ 回転軸
５９ 永久磁石
８５ 板バネ部
７１ ラジアル軸受の回転軸支持部
７２ ラジアル軸受のスラスト軸受支持部
７３ ラジアル軸受のフランジ部
７６ ラジアル軸受の第２凸部
７７ ラジアル軸受の第１凸部
９１、９６ スラスト軸受
９５、９９ スラスト軸受の穴
４６１ 外ステータコアの円環部の凹部
５９５ 永久磁石の凹部
７１０ 回転軸支持部の径方向の外側の部分
７２０ スラスト軸受支持部の径方向の外側の部分
９５０、９９０ 永久磁石の錐面

Claims (11)

1. 回転軸を備えたロータと、
   該ロータの周りに配置された筒状のステータと、
   前記回転軸の軸線方向の一方側の端部を当該一方側から支持するスラスト軸受と、
   前記回転軸の前記一方側において、前記スラスト軸受を径方向の外側から支持するスラスト軸受支持部、および該スラスト軸受支持部に対して前記軸線方向で隣り合う位置で前記回転軸を径方向の外側から支持する回転軸支持部を備えたラジアル軸受と、を有することを特徴とするモータ。
2. 前記回転軸の外周面と前記回転軸支持部の内周面との間にはクリアランスが設けられ、
   前記スラスト軸受は、前記回転軸を支持する錐面を備えた穴を有していることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
3. 前記スラスト軸受は、樹脂製であることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
4. 前記回転軸を前記軸線方向の他方側に向けて付勢する付勢部材を有し、
   前記スラスト軸受は、前記軸線方向に移動可能に前記ラジアル軸受に支持され、
   前記付勢部材は、前記スラスト軸受に前記一方側から当接して当該スラスト軸受を介して前記回転軸を前記他方側に付勢していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のモータ。
5. 前記ステータにおいて前記一方側の端部に位置するステータコアには、円環部と、該円環部の内周縁の複数箇所から前記他方側に向けて折れ曲がった極歯と、周方向で隣り合う前記極歯の間で前記内周縁から径方向の外側に凹む凹部と、が設けられ、
   前記ラジアル軸受は、前記円環部の内側に嵌るフランジ部と、該フランジ部から径方向の外側に突出して前記凹部の内側に入り込んだ第１凸部と、前記フランジ部から径方向の外側に突出して前記円環部の前記一方側の面に重なる第２凸部と、を備えていることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
6. 前記第２凸部は、前記第１凸部を前記一方側で覆うように形成されていることを特徴とする請求項５に記載のモータ。
7. 前記第１凸部は、前記第２凸部の前記他方側の面に一体に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のモータ。
8. 前記ロータは、前記回転軸の外周面に固定された永久磁石を備え、
   前記永久磁石において前記一方側の端面では、前記回転軸の周りで前記他方側から前記一方側に向かって拡径する凹部が開口しており、
   前記ラジアル軸受は、前記回転軸支持部に対して径方向の外側に位置する部分の外径寸法が前記スラスト軸受支持部に対して径方向の外側に位置する部分の外径寸法より小であり、
   少なくとも前記回転軸支持部は、前記凹部の内側に位置することを特徴とする請求項４乃至７の何れか一項に記載のモータ。
9. 前記ラジアル軸受は、前記ラジアル軸受支持部に対して径方向の外側に位置する部分から前記回転軸支持部に対して径方向の外側に位置する部分に向かって外径寸法が連続的に縮小していることを特徴とする請求項８に記載のモータ。
10. 前記回転軸支持部は、前記スラスト軸受支持部より前記軸線方向の寸法が小であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のモータ。
11. 前記回転軸支持部は、前記スラスト軸受支持部と前記軸線方向の寸法が等しいことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のモータ。

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