JP7479261B2

JP7479261B2 - モータ

Info

Publication number: JP7479261B2
Application number: JP2020158743A
Authority: JP
Inventors: 一美古林
Original assignee: Nidec Instruments Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2040-09-23
Also published as: JP2022052379A

Description

本発明は、回転軸および駆動用磁石を有するロータと、駆動用磁石の外周側に配置されるステータとを備えるモータに関する。

従来、回転軸を有するロータと、ロータの外周側に配置される筒状のステータとを備えるモータ（ステッピングモータ）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のモータは、ステータの反出力側の端面に固定される反出力側端板と、反出力側端板に保持される反出力側軸受（反出力側ラジアル軸受）とを備えている。反出力側軸受は、回転軸の反出力側部分を支持している。ロータは、回転軸に対して同軸状に配置される円筒状の駆動用磁石（ロータマグネット）と、回転軸と駆動用磁石とを連結するための２個のボス（ブッシュ）とを備えている。

特許文献１に記載のモータでは、ボスは、円環状の板状部材であり、回転軸に圧入されて固定されている。駆動用磁石は、ボスの外周縁に接着されて固定されている。回転軸の軸方向において、２個のボスのうちの反出力側に配置されるボスと反出力側軸受との間には、環状に形成される２枚の座金（ワッシャ）と、２枚の座金の間に挟まれる皿バネ等の付勢部材とが配置されている。２枚の座金のうちの一方の座金は、反出力側に配置されるボスに所定の接触圧で接触し、他方の座金は、反出力側軸受に所定の接触圧で接触している。

特開２０１８－８５８１７号公報

特許文献１に記載のモータでは、円環状の板状部材であるボスが回転軸に圧入されて固定されているため、回転軸の軸方向において、回転軸に対してボスが強固に固定されているとは言い難い。したがって、たとえば、比較的大きな衝撃が加わる可能性のある環境下で特許文献１に記載のモータが使用される場合に、比較的大きな衝撃がこのモータに加わって、反出力側への過剰な負荷がロータに作用すると（すなわち、ロータが反出力側へ移動する過剰な負荷がロータに作用すると）、反出力側に配置されるボスが座金によって出力側に相対的に押されて、このボスが回転軸に対して出力側へずれるおそれがある。

そこで、本発明の課題は、円環状かつ平板状のボスを介して駆動用磁石が回転軸に取り付けられていても、反出力側への過剰な負荷がロータに作用したときの回転軸に対するボスのずれを防止することが可能なモータを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のモータは、回転軸および駆動用磁石を有するロータと、駆動用磁石の外周側に配置されるステータとを備えるとともに、回転軸の軸方向の一方側を出力側とし、回転軸の軸方向の他方側を反出力側とすると、回転軸の反出力側部分を回転軸の径方向で支持する反出力側軸受と、ステータの反出力側に固定され反出力側軸受を保持する軸受保持部材と、回転軸を出力側に付勢するバネ部材とを備え、ロータは、回転軸の外周面に固定される円環状かつ平板状のボスを備え、駆動用磁石は、円筒状に形成されるとともにボスの外周面に固定され、駆動用磁石の反出力側の端面は、回転軸の軸方向において隙間を介して軸受保持部材に対向し、回転軸の反出力側部分には、回転軸の軸方向に直交する環状かつ平面状の段差面が形成され、段差面は、反出力側を向くとともにボスよりも反出力側に配置され、反出力側軸受または軸受保持部材には、回転軸の軸方向において隙間を介して段差面に対向する対向部が形成され、回転軸の軸方向における段差面と対向部との距離は、回転軸の軸方向における駆動用磁石の反出力側の端面と軸受保持部材との距離よりも短くなっていることを特徴とする。

本発明のモータでは、回転軸に形成される段差面と反出力側軸受または軸受保持部材に形成される対向部との回転軸の軸方向における距離は、回転軸の軸方向における駆動用磁石の反出力側の端面と軸受保持部材との距離よりも短くなっている。そのため、本発明では、反出力側への過剰な負荷がロータに作用したときに、駆動用磁石が軸受保持部材に接触する前に、回転軸の段差面が対向部に接触する。したがって、本発明では、反出力側への過剰な負荷がロータに作用しても、駆動用磁石が軸受保持部材に接触しない。また、本発明では、回転軸の段差面がボスよりも反出力側に配置されているため、反出力側への過剰な負荷がロータに作用したときに、反出力側軸受および軸受保持部材にボスが接触するのを防止することが可能になる。

したがって、本発明では、反出力側への過剰な負荷がロータに作用したときに、駆動用磁石、および、駆動用磁石が固定されるボスに、回転軸に対して相対的に出力側へ移動する方向の負荷が作用するのを防止することが可能になる。その結果、本発明では、円環状かつ平板状のボスを介して駆動用磁石が回転軸に取り付けられていても、反出力側への過剰な負荷がロータに作用したときの回転軸に対するボスのずれを防止することが可能になる。また、本発明では、反出力側への過剰な負荷がロータに作用しても、駆動用磁石が軸受保持部材に接触しないため、反出力側への過剰な負荷がロータに作用しても、駆動用磁石が軸受保持部材に接触することに起因する駆動用磁石の損傷を防止することが可能になる。

また、上記の課題を解決するため、本発明のモータは、回転軸および駆動用磁石を有するロータと、駆動用磁石の外周側に配置されるステータとを備えるとともに、回転軸の軸方向の一方側を出力側とし、回転軸の軸方向の他方側を反出力側とすると、回転軸の反出力側部分を回転軸の径方向で支持する反出力側軸受と、ステータの反出力側に固定され反出力側軸受を保持する軸受保持部材と、回転軸を出力側に付勢するバネ部材と、環状かつ平板状に形成される座金とを備え、ロータは、回転軸の外周面に固定される円環状かつ平板状のボスを備え、駆動用磁石は、円筒状に形成されるとともにボスの外周面に固定され、駆動用磁石の反出力側の端面は、回転軸の軸方向において隙間を介して軸受保持部材に対向し、回転軸の反出力側部分には、回転軸の軸方向に直交する環状かつ平面状の段差面が形成され、段差面は、反出力側を向くとともにボスよりも反出力側に配置され、座金の内周側には、回転軸の反出力側部分が挿通され、座金の出力側の面は、段差面に対向し、反出力側軸受または軸受保持部材には、回転軸の軸方向において座金の反出力側の面に対向する対向部が形成され、回転軸の軸方向における段差面と対向部との距離から座金の厚さを引いた値は、回転軸の軸方向における駆動用磁石の反出力側の端面と軸受保持部材との距離よりも小さくなっていることを特徴とする。

本発明のモータでは、回転軸に形成される段差面と反出力側軸受または軸受保持部材に形成される対向部との回転軸の軸方向における距離から座金の厚さを引いた値は、回転軸の軸方向における駆動用磁石の反出力側の端面と軸受保持部材との距離よりも小さくなっている。そのため、本発明では、反出力側への過剰な負荷がロータに作用したときに、駆動用磁石が軸受保持部材に接触する前に、回転軸の段差面と座金とが接触するとともに対向部と座金とが接触する。したがって、本発明では、反出力側への過剰な負荷がロータに作用しても、駆動用磁石が軸受保持部材に接触しない。また、本発明では、回転軸の段差面がボスよりも反出力側に配置されているため、反出力側への過剰な負荷がロータに作用したときに、反出力側軸受および軸受保持部材にボスが接触するのを防止することが可能になる。

本発明において、対向部は、回転軸の軸方向に直交する環状かつ平面状の対向面であり、反出力側軸受の出力側の端面の少なくとも一部が対向面となっていることが好ましい。このように構成すると、対向部が環状かつ平面状の対向面であるため、回転軸の段差面が対向部に接触したときの状態を安定させることが可能になる。また、このように構成すると、反出力側軸受の出力側の端面の少なくとも一部が対向面となっているため、反出力側軸受に対向部が別途形成されている場合と比較して反出力側軸受の構成を簡素化することが可能になるとともに、軸受保持部材に対向部が形成されている場合と比較して軸受保持部材の構成を簡素化することが可能になる。

本発明において、たとえば、反出力側軸受の出力側の端部の外周側部分には、軸受保持部材にカシメ固定されるカシメ固定部が形成され、反出力側軸受の出力側の端面の、カシメ固定部よりも回転軸の径方向における内側の部分が対向面の少なくとも一部となっている。

本発明において、段差面は、駆動用磁石の反出力側の端面よりも反出力側に配置されていることが好ましい。このように構成すると、反出力側への過剰な負荷がロータに作用したときに駆動用磁石が軸受保持部材に接触するのを確実に防止することが可能になる。

本発明において、たとえば、ロータは、回転軸の軸方向において間隔をあけた状態で配置される２枚のボスを備え、ボスは、回転軸に圧入されて固定され、駆動用磁石は、ボスに接着されて固定されている。

以上のように、本発明のモータでは、円環状かつ平板状のボスを介して駆動用磁石が回転軸に取り付けられていても、反出力側への過剰な負荷がロータに作用したときの回転軸に対するボスのずれを防止することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるモータの断面図である。（Ａ）は、図１のＥ部の拡大図であり、（Ｂ）は、図２（Ａ）のＦ部の拡大図である。図２（Ａ）のＧ－Ｇ方向から反出力側軸受およびバネ部材を示す図である。図１に示すバネ部材の斜視図である。本発明の他の実施の形態にかかるモータの構成を説明するための拡大図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（モータの全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるモータ１の断面図である。

本形態のモータ１は、ステッピングモータである。モータ１は、回転軸２および駆動用磁石３を有するロータ４と、駆動用磁石３の外周側に配置されるステータ５とを備えている。以下の説明では、回転軸２の軸方向の一方側である図１等のＸ１方向側を「出力側」とし、回転軸２の軸方向の他方側である図１等のＸ２方向側を「反出力側」とする。また、以下の説明では、回転軸２の軸方向を「軸方向」とし、回転軸２の径方向を「径方向」とする。

回転軸２は、金属で形成されている。回転軸２の出力側の大半部分は、ステータ５よりも出力側へ突出している。回転軸２の、ステータ５から出力側に突出している部分は、外周面に送りねじが形成された送りねじ軸（リードスクリュー）２ａとなっている。すなわち、回転軸２には、送りねじが形成されている。ロータ４は、回転軸２および駆動用磁石３に加えて、回転軸２の外周面に固定される円環状かつ平板状のボス６を備えている。ロータ４の具体的な構成については後述する。

ステータ５は、全体として略円筒状に形成されている。ステータ５の出力側の端面および反出力側の端面は、軸方向に直交する円環状の平面となっている。ステータ５は、駆動用磁石３の外周面に対向配置される極歯が形成されるステータコア７と、ボビン８を介してステータコア７に巻回される駆動用コイル９とを備えている。

モータ１は、ロータ４およびステータ５に加えて、ステータ５の出力側の端面に固定されるフレーム１１と、ステータ５の反出力側に固定される端板１２と、回転軸２の出力側部分を支持する出力側軸受１３と、回転軸２の反出力側部分を支持する反出力側軸受１４と、回転軸２を出力側に付勢するバネ部材１５とを備えている。送りねじ軸２ａには、送りねじ軸２ａに沿って直線的に移動する可動体１６が取り付けられている。

フレーム１１は、角溝状に形成されており、底面部１１ａと、底面部１１ａの出力側端から直角に立ち上がる側面部１１ｂと、底面部１１ａの反出力側端から直角に立ち上がる側面部１１ｃとから構成されている。ステータ５の前端面には、側面部１１ｃが固定されている。側面部１１ｃには、回転軸２が挿通される貫通穴が形成されている。

出力側軸受１３は、回転軸２の出力側の端部を径方向および軸方向で支持している。出力側軸受１３は、鍔付きの有底円筒状に形成される軸受部材２０と、軸受部材２０の内部に配置される球状のボール２１とから構成されている。軸受部材２０は、フレーム１１の側面部１１ｂに保持されている。回転軸２の出力側の端面には、ボール２１の一部が配置される凹部が形成されている。出力側軸受１３は、回転軸２の出力側への移動を規制している。

反出力側軸受１４は、回転軸２の反出力側部分を径方向で支持している。反出力側軸受１４は、鍔付きの円筒状に形成される軸受部材によって構成されている。バネ部材１５は、板バネである。したがって、以下では、バネ部材１５を「板バネ１５」とする。反出力側軸受１４および板バネ１５の具体的な構成については後述する。

端板１２は、環状かつ平板状に形成されている。端板１２は、ステータ５の反出力側の端面に固定されている。端板１２は、端板１２の厚さ方向と軸方向とが一致するように配置されている。端板１２の出力側の面および反出力側の面は、軸方向に直交する平面となっている。端板１２は、反出力側軸受１４を保持している。本形態の端板１２は、反出力側軸受１４を保持する軸受保持部材である。

可動体１６は、送りねじ軸２ａに係合する２個のナット部材２２と、２個のナット部材２２の間に配置される圧縮コイルバネ２３と、２個のナット部材２２と一緒に移動するスライダ２４とを備えている。ナット部材２２は、スライダ２４の内部に配置されている。圧縮コイルバネ２３は、２個のナット部材２２が互いに離れる方向に２個のナット部材２２を付勢する。

（ロータ、反出力側軸受および板バネの構成）
図２（Ａ）は、図１のＥ部の拡大図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＦ部の拡大図である。図３は、図２（Ａ）のＧ－Ｇ方向から反出力側軸受１４および板バネ１５を示す図である。図４は、図１に示す板バネ１５の斜視図である。

上述のように、ロータ４は、回転軸２および駆動用磁石３を備えている。また、ロータ４は、ボス６を備えている。本形態のロータ４は、軸方向において間隔をあけた状態で配置される２枚のボス６を備えている。ボス６は、送りねじ軸２ａよりも反出力側に配置されている。ボス６は、回転軸２に圧入されて固定されている。

駆動用磁石３は、円筒状に形成されている。駆動用磁石３は、２枚のボス６の外周面に固定されている。また、駆動用磁石３は、ボス６に接着されて固定されている。すなわち、駆動用磁石３の内周面は、接着剤によって、２枚のボス６の外周面に固定されている。駆動用磁石３は、送りねじ軸２ａよりも反出力側に配置されている。駆動用磁石３の反出力側の端面は、軸方向において隙間を介して端板１２に対向している。すなわち、駆動用磁石３の反出力側の端面は、軸方向において隙間を介して端板１２の出力側の面に対向している。

回転軸２の反出力側端は、端板１２および反出力側軸受１４よりも反出力側に配置されている。回転軸２は、２枚のボス６が固定されるボス固定部２ｂと、反出力側軸受１４に支持される支持部２ｃとを備えている。ボス固定部２ｂおよび支持部２ｃは円柱状に形成されている。支持部２ｃは、回転軸２の反出力側の端部を構成している。支持部２ｃの外径は、ボス固定部２ｂの外径よりも小さくなっている。ボス固定部２ｂと支持部２ｃとの境界には、軸方向に直交する環状かつ平面状の段差面２ｄが形成されている。すなわち、回転軸２の反出力側部分には、段差面２ｄが形成されている。段差面２ｄは、円環状に形成されている。

段差面２ｄは、反出力側を向いている。ボス固定部２ｂの外周面の反出力側端は、段差面２ｄの外周端に繋がり、支持部２ｃの外周面の出力側端は、段差面２ｄの内周端に繋がっている。段差面２ｄは、ボス６よりも反出力側に配置されている。また、図２（Ｂ）に示すように、段差面２ｄは、駆動用磁石３の反出力側の端面よりも反出力側に配置されている。具体的には、段差面２ｄは、駆動用磁石３の反出力側の端面よりもわずかに反出力側に配置されている。

反出力側軸受１４は、金属で形成されている。また、反出力側軸受１４は、上述のように、鍔付きの円筒状に形成されている。反出力側軸受１４の円筒部は、端板１２の内周側に挿通されている。反出力側軸受１４の鍔部は、端板１２の反出力側に配置されており、反出力側軸受１４の鍔部の出力側の面は、端板１２の反出力側の面に接触している。反出力側軸受１４の出力側の端面（すなわち、反出力側軸受１４の円筒部の出力側の端面）は、端板１２の出力側の面よりも出力側に配置されている。反出力側軸受１４の円筒部の外径は、ボス固定部２ｂの外径よりも大きくなっている。

反出力側軸受１４は、端板１２に固定されている。具体的には、反出力側軸受１４は、端板１２にカシメ固定されている。本形態では、反出力側軸受１４の出力側の端部の外周側部分にカシメ加工を行うことで、反出力側軸受１４が端板１２にカシメ固定されている。反出力側軸受１４の出力側の端部の外周側部分では、回転軸２の周方向において一定間隔で複数箇所（たとえば、３箇所）にカシメ加工が行われている。すなわち、反出力側軸受１４の出力側の端部の外周側部分には、端板１２にカシメ固定されるカシメ固定部１４ａ（図２（Ｂ）参照）が形成されている。なお、図３では、カシメ固定部１４ａの図示を省略している。

反出力側軸受１４の鍔部には、軸方向における板バネ１５の移動を規制するための凹部１４ｂが形成されている（図２（Ｂ）参照）。凹部１４ｂは、反出力側軸受１４の鍔部の出力側の面から後ろ側に向かって窪むとともに、反出力側軸受１４の鍔部の外周面から径方向の内側に向かって窪んでいる。また、凹部１４ｂは、反出力側軸受１４の軸心を中心とする円環状に形成されている。

反出力側軸受１４の出力側の端面には、反出力側に向かって窪むＶ溝１４ｃが形成されている。Ｖ溝１４ｃは、反出力側軸受１４の軸心を中心とする円環状に形成されている。カシメ加工は、径方向におけるＶ溝１４ｃの外側で行われており、カシメ固定部１４ａは、Ｖ溝１４ｃよりも径方向の外側に形成されている。反出力側軸受１４の出力側の端面の、カシメ固定部１４ａを除いた部分は、軸方向において隙間を介して回転軸２の段差面２ｄに対向する対向面１４ｄとなっている。

すなわち、反出力側軸受１４の出力側の端面の一部は、対向面１４ｄとなっている。また、反出力側軸受１４の出力側の端面の、カシメ固定部１４ａよりも径方向における内側の部分は、対向面１４ｄの一部となっている。対向面１４ｄは、軸方向に直交する環状の平面である。すなわち、対向面１４ｄは、軸方向に直交する環状かつ平面状に形成されている。対向面１４ｄは、円環状に形成されている。本形態の対向面１４ｄは、軸方向において隙間を介して段差面２ｄに対向する対向部であり、反出力側軸受１４には、軸方向において隙間を介して段差面２ｄに対向する対向部が形成されている。

図２に示すように、軸方向における段差面２ｄと対向面１４ｄとの距離Ｄ１は、軸方向における駆動用磁石３の反出力側の端面と端板１２との距離Ｄ２よりも短くなっている。すなわち、軸方向における段差面２ｄと対向部１４ｃとの間の隙間は、軸方向における駆動用磁石３の反出力側の端面と端板１２の出力側の面との間の隙間よりも狭くなっている。

板バネ１５は、ステンレス鋼板等の薄い１枚の金属板を所定形状に折り曲げることで形成されている。板バネ１５は、回転軸２の反出力側端に反出力側から接触して回転軸２を押す軸接触部１５ａと、反出力側軸受１４に取り付けられる被取付部１５ｂと、軸接触部１５ａと被取付部１５ｂとを繋ぐ連結部１５ｃとから構成されている。軸接触部１５ａおよび連結部１５ｃは、曲板状に形成されている。被取付部１５ｂは、平板状に形成されている。被取付部１５ｂは、被取付部１５ｂの厚さ方向と軸方向とが一致するように配置されている。以下では、説明の便宜上、軸方向に直交する所定の方向（図３等のＹ方向）を左右方向とし、軸方向と左右方向とに直交する方向の一方側（図３等のＺ１方向側）を上側とし、上側の反対側（図３等のＺ２方向側）を下側とする。

左右方向から見たときの連結部１５ｃの形状は円弧状となっている。連結部１５ｃは、被取付部１５ｂの下端に繋がっている。連結部１５ｃは、被取付部１５ｂの下端から下側に伸びた後、反出力側かつ下側に伸びてから反出力側かつ上側に伸びている。左右方向から見たときの軸接触部１５ａの形状は円弧状となっている。軸接触部１５ａは、連結部１５ｃの上端に繋がっている。軸接触部１５ａは、連結部１５ｃの上端から出力側かつ上側に伸びた後、反出力側かつ上側に伸びてから反出力側に伸びている。

被取付部１５ｂは、左右方向の両側において上側に向かって立ち上がる２個の突起部１５ｄを有するＵ形状に形成されており、被取付部１５ｂには、Ｕ形状の切欠き１５ｅが形成されている。切欠き１５ｅの底面および底面に繋がる側面の下端部は、軸方向から見たときの形状が半円弧となる曲面１５ｆとなっている（図４参照）。曲面１５ｆの曲率半径は、反出力側軸受１４の、凹部１４ｂが形成された部分の外周面の曲率半径（径方向における凹部１４ｂの内側面の曲率半径）とほぼ等しくなっており、反出力側軸受１４の鍔部の外周面の曲率半径よりも小さくなっている。

突起部１５ｄの上端側部分には、左右方向の内側に向かって膨らむ凸部１５ｇが形成されている。左右方向における２個の凸部１５ｇの距離（具体的には、右側に配置される凸部１５ｇの左端と左側に配置される凸部１５ｇの右端との左右方向の距離）は、反出力側軸受１４の、凹部１４ｂが形成された部分の外周面の直径（径方向における凹部１４ｂの内側面の直径）よりも短くなっている。被取付部１５ｂの、曲面１５ｆの縁は、軸方向において、端板１２の反出力側の面と凹部１４ｂの反出力側の面との間に挟まれている。曲面１５ｆは、径方向における凹部１４ｂの内側の面に接触している。凸部１５ｇは、反出力側軸受１４の、凹部１４ｂが形成された部分の上下方向の中心よりも上側に配置されている。

板バネ１５は、反出力側軸受１４を端板１２に固定した後、反出力側軸受１４の下側から上側に向かって板バネ１５を移動させて、端板１２の反出力側の面と凹部１４ｂの反出力側の面との間に、曲面１５ｆの縁を配置することで、反出力側軸受１４に取り付けられる。板バネ１５を反出力側軸受１４に取り付けるときには、２個の突起部１５ｄが弾性変形する。具体的には、反出力側軸受１４の下側から上側に向かって移動する板バネ１５の凸部１５ｇが、反出力側軸受１４の、凹部１４ｂが形成された部分の上下方向の中心を通過するときに、２個の突起部１５ｄが左右方向の外側に弾性変形し、その後、２個の突起部１５ｄが左右方向の内側に弾性変形する。

板バネ１５の出力側への移動は、端板１２の反出力側の面によって規制され、板バネ１５の反出力側への移動は、凹部１４ｂの反出力側の面によって規制されている。また、板バネ１５の左右方向および上側への移動は、曲面１５ｆが接触する凹部１４ｂの、径方向の内側の面によって規制されている。また、上述のように、左右方向における２個の凸部１５ｇの距離が、反出力側軸受１４の、凹部１４ｂが形成された部分の外周面の直径よりも小さくなっているため、板バネ１５の下側への移動も規制されている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、回転軸２の段差面２ｄと反出力側軸受１４の対向面１４ｄとの軸方向における距離Ｄ１は、軸方向における駆動用磁石３の反出力側の端面と端板１２との距離Ｄ２よりも短くなっている。そのため、本形態では、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用したときに、駆動用磁石３が端板１２に接触する前に段差面２ｄが対向面１４ｄに接触する。したがって、本形態では、反出力側への過剰な負荷がロータに作用しても、駆動用磁石３が端板１２に接触しない。また、本形態では、段差面２ｄがボス６よりも反出力側に配置されているため、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用したときに、反出力側軸受１４および端板１２にボス６が接触しない。

したがって、本形態では、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用したときに、駆動用磁石３、および、駆動用磁石３が固定されるボス６に、回転軸２に対して相対的に出力側へ移動する方向の負荷は作用しない。その結果、本形態では、ボス６を介して駆動用磁石３が回転軸２に取り付けられていても、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用したときの回転軸２に対するボス６のずれを防止することが可能になる。

また、本形態では、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用しても、駆動用磁石３が端板１２に接触しないため、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用しても、駆動用磁石３が端板１２に接触することに起因する駆動用磁石３の損傷を防止することが可能になる。なお、本形態では、回転軸２の強度は十分に高いため、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用して、段差面２ｄが対向面１４ｄに接触しても、回転軸２に損傷が生じる可能性は非常に低い。

本形態では、段差面２ｄは、駆動用磁石３の反出力側の端面よりも反出力側に配置されている。そのため、本形態では、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用したときに駆動用磁石３が端板１２に接触するのを確実に防止することが可能になる。

本形態では、反出力側軸受１４の出力側の端面の一部が、回転軸２の段差面２ｄに対向する対向面１４ｄとなっている。そのため、本形態では、段差面２ｄに対向する対向面が反出力側軸受１４に別途形成されている場合と比較して、反出力側軸受１４の構成を簡素化することが可能になる。また、本形態では、対向面１４ｄは、軸方向に直交する環状の平面であるため、段差面２ｄが対向面１４ｄに接触したときの状態を安定させることが可能になる。

（モータの変形例１）
図５（Ａ）は、本発明の他の実施の形態にかかるモータ１の構成を説明するための拡大図である。図５（Ａ）では、上述した形態と同様の構成に同一の符号を付している。

上述した形態において、回転軸２の段差面２ｄは、駆動用磁石３の反出力側の端面より出力側に配置されていても良い（図５（Ａ）参照）。また、上述した形態において、モータ１は、図５（Ａ）に示すように、回転軸２の段差面２ｄと反出力側軸受１４の対向面１４ｄとの間に配置される座金２７を備えていても良い。座金２７は、樹脂で形成されている。また、座金２７は、環状かつ平板状に形成されている。具体的には、座金２７は、円環状かつ平板状に形成されている。座金２７の内周側には、回転軸２の反出力側部分が挿通されている。具体的には、支持部２ｃが座金２７の内周側に挿通されている。座金２７の厚さ方向は、軸方向と一致している。座金２７は、支持部２ｃに圧入されて固定されている。ただし、座金２７は、支持部２ｃに固定されていなくても良い。

座金２７の出力側の面は、段差面２ｄに対向している。この変形例では、たとえば、座金２７の出力側の面は、段差面２ｄに接触している。座金２７の反出力側の面は、隙間を介して対向面１４ｄに対向している。すなわち、反出力側軸受１４には、軸方向において座金２７の反出力側の面に対向する対向部としての対向面１４ｄが形成されている。この変形例では、軸方向における段差面２ｄと対向面１４ｄとの距離Ｄ１から座金２７の厚さｔを引いた値は、軸方向における駆動用磁石３の反出力側の端面と端板１２との距離Ｄ２よりも小さくなっている。

そのため、この変形例では、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用したときに、駆動用磁石３が端板１２に接触する前に、段差面２ｄと座金２７とが接触するとともに対向面１４ｄと座金２７とが接触する。したがって、上述した形態と同様に、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用しても、駆動用磁石３が端板１２に接触せず、その結果、駆動用磁石３、および、駆動用磁石３が固定されるボス６に、回転軸２に対して相対的に出力側へ移動する方向の負荷は作用しない。

そのため、この変形例においても、上述した形態と同様に、ボス６を介して駆動用磁石３が回転軸２に取り付けられていても、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用したときの回転軸２に対するボス６のずれを防止することが可能になる。また、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用しても、駆動用磁石３が端板１２に接触することに起因する駆動用磁石３の損傷を防止することが可能になる。

また、上述した形態では、ロータ４が回転している状態で反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用して、金属製の回転軸２の段差面２ｄと金属製の反出力側軸受１４の対向面１４ｄとが接触している状態で回転軸２が所定時間回転すると、段差面２ｄと対向面１４ｄとの焼き付きが生じてロータ４がロックするおそれがある。これに対して、この変形例では、段差面２ｄと対向面１４ｄとの間に樹脂製の座金２７が配置されているため、段差面２ｄと対向面１４ｄとの焼き付きが生じるのを防止することが可能になる。なお、段差面２ｄと対向面１４ｄとの焼き付きが生じる可能性がないのであれば、あるいは、可能性が低いのであれば、座金２７は、金属で形成されていても良い。

（モータの変形例２）
図５（Ｂ）は、本発明の他の実施の形態にかかるモータ１の構成を説明するための拡大図である。図５（Ｂ）では、上述した形態と同様の構成に同一の符号を付している。

上述した形態において、図５（Ｂ）に示すように、端板１２に、軸方向において隙間を介して回転軸２の段差面２ｄに対向する対向部としての対向面１２ｄが形成されていても良い。この場合には、ボス固定部２ｂの外径は、反出力側軸受１４の円筒部の外径よりも大きくなっている。また、この場合には、たとえば、端板１２の出力側の面に出力側に突出する円環状の凸部１２ａが形成されており、凸部１２ａの出力側の面が対向面１２ｄとなっている。

対向面１２ｄは、軸方向に直交する円環状の平面である。この変形例では、軸方向における段差面２ｄと対向面１２ｄとの距離Ｄ３は、軸方向における段差面２ｄと対向面１４ｄとの距離Ｄ１よりも短くなっている。また、軸方向における段差面２ｄと対向面１２ｄとの距離Ｄ３は、軸方向における駆動用磁石３の反出力側の端面と端板１２との距離Ｄ２よりも短くなっている。

そのため、この変形例では、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用したときに、駆動用磁石３が端板１２に接触する前に段差面２ｄが対向面１２ｄに接触する。したがって、上述した形態と同様に、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用しても、駆動用磁石３が端板１２に接触せず、その結果、駆動用磁石３、および、駆動用磁石３が固定されるボス６に、回転軸２に対して相対的に出力側へ移動する方向の負荷は作用しない。

そのため、この変形例においても、上述した形態と同様に、ボス６を介して駆動用磁石３が回転軸２に取り付けられていても、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用したときの回転軸２に対するボス６のずれを防止することが可能になる。また、反出力側への過剰な負荷がロータ４に作用しても、駆動用磁石３が端板１２に接触することに起因する駆動用磁石３の損傷を防止することが可能になる。なお、上述した形態のように、反出力側軸受１４の出力側の端面の一部が段差面２ｄに対向する対向面１４ｄとなっている場合には、この変形例と比較して、端板１２の構成を簡素化することが可能になる。

また、上述した変形例１において、端板１２に対向面１２ｄが形成されていても良い。この場合には、軸方向における段差面２ｄと対向面１２ｄとの距離Ｄ３から座金２７の厚さｔを引いた値は、軸方向における駆動用磁石３の反出力側の端面と端板１２との距離Ｄ２よりも小さくなっている。そのため、この場合であっても、変形例１と同様の効果を得ることができる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、回転軸２の周方向の全域において、反出力側軸受１４の出力側の端部の外周側部分にカシメ加工を行っても良い。この場合には、反出力側軸受１４の出力側の端面の、カシメ固定部１４ａよりも径方向における内側の部分によって対向面１４ａが構成されている。また、上述した形態において、反出力側軸受１４にＶ溝１４ｃが形成されていなくても良い。また、上述した形態において、反出力側軸受１４は、カシメ固定以外の方法で端板１２に固定されていても良い。この場合には、たとえば、反出力側軸受１４の出力側の端面の全体が対向面１４ｄとなっている。

上述した形態において、段差面２ｄは、円環状以外の環状に形成されていても良い。また、上述した形態において、対向面１４ｄは、円環状以外の環状に形成されていても良いし、環状に形成されていなくても良い。たとえば、対向面１４ｄは円弧状の平面であっても良い。また、上述した変形例２において、対向面１２ｄは、円環状以外の環状に形成されていても良いし、環状に形成されていなくても良い。

上述した形態において、軸方向において隙間を介して段差面２ｄに対向する反出力側軸受１４の対向部は、平面状に形成されていなくても良いし、上述した変形例２において、軸方向において隙間を介して段差面２ｄに対向する端板１２の対向部は、平面状に形成されていなくても良い。また、上述した形態において、モータ１は、ステッピングモータ以外のモータであっても良い。

１モータ
２回転軸
２ｄ段差面
３駆動用磁石
４ロータ
５ステータ
６ボス
１２端板（軸受保持部材）
１２ｄ対向面（対向部）
１４反出力側軸受
１４ａカシメ固定部
１４ｄ対向面（対向部）
１５板バネ（バネ部材）
２７座金
Ｄ１、Ｄ３回転軸の軸方向における段差面と対向部との距離
Ｄ２回転軸の軸方向における駆動用磁石の反出力側の端面と軸受保持部材との距離
ｔ座金の厚さ
Ｘ１出力側
Ｘ２反出力側

Claims

回転軸および駆動用磁石を有するロータと、前記駆動用磁石の外周側に配置されるステータとを備えるとともに、前記回転軸の軸方向の一方側を出力側とし、前記回転軸の軸方向の他方側を反出力側とすると、前記回転軸の反出力側部分を前記回転軸の径方向で支持する反出力側軸受と、前記ステータの反出力側に固定され前記反出力側軸受を保持する軸受保持部材と、前記回転軸を出力側に付勢するバネ部材とを備え、
前記ロータは、前記回転軸の外周面に固定される円環状かつ平板状のボスを備え、
前記駆動用磁石は、円筒状に形成されるとともに前記ボスの外周面に固定され、
前記駆動用磁石の反出力側の端面は、前記回転軸の軸方向において隙間を介して前記軸受保持部材に対向し、
前記回転軸の反出力側部分には、前記回転軸の軸方向に直交する環状かつ平面状の段差面が形成され、
前記段差面は、反出力側を向くとともに前記ボスよりも反出力側に配置され、
前記反出力側軸受または前記軸受保持部材には、前記回転軸の軸方向において隙間を介して前記段差面に対向する対向部が形成され、
前記回転軸の軸方向における前記段差面と前記対向部との距離は、前記回転軸の軸方向における前記駆動用磁石の反出力側の端面と前記軸受保持部材との距離よりも短くなっていることを特徴とするモータ。
回転軸および駆動用磁石を有するロータと、前記駆動用磁石の外周側に配置されるステータとを備えるとともに、前記回転軸の軸方向の一方側を出力側とし、前記回転軸の軸方向の他方側を反出力側とすると、前記回転軸の反出力側部分を前記回転軸の径方向で支持する反出力側軸受と、前記ステータの反出力側に固定され前記反出力側軸受を保持する軸受保持部材と、前記回転軸を出力側に付勢するバネ部材と、環状かつ平板状に形成される座金とを備え、
前記ロータは、前記回転軸の外周面に固定される円環状かつ平板状のボスを備え、
前記駆動用磁石は、円筒状に形成されるとともに前記ボスの外周面に固定され、
前記駆動用磁石の反出力側の端面は、前記回転軸の軸方向において隙間を介して前記軸受保持部材に対向し、
前記回転軸の反出力側部分には、前記回転軸の軸方向に直交する環状かつ平面状の段差面が形成され、
前記段差面は、反出力側を向くとともに前記ボスよりも反出力側に配置され、
前記座金の内周側には、前記回転軸の反出力側部分が挿通され、
前記座金の出力側の面は、前記段差面に対向し、
前記反出力側軸受または前記軸受保持部材には、前記回転軸の軸方向において前記座金の反出力側の面に対向する対向部が形成され、
前記回転軸の軸方向における前記段差面と前記対向部との距離から前記座金の厚さを引いた値は、前記回転軸の軸方向における前記駆動用磁石の反出力側の端面と前記軸受保持部材との距離よりも小さくなっていることを特徴とするモータ。
前記対向部は、前記回転軸の軸方向に直交する環状かつ平面状の対向面であり、
前記反出力側軸受の出力側の端面の少なくとも一部が前記対向面となっていることを特徴とする請求項１または２記載のモータ。
前記反出力側軸受の出力側の端部の外周側部分には、前記軸受保持部材にカシメ固定されるカシメ固定部が形成され、
前記反出力側軸受の出力側の端面の、前記カシメ固定部よりも前記回転軸の径方向における内側の部分が前記対向面の少なくとも一部となっていることを特徴とする請求項３記載のモータ。
前記段差面は、前記駆動用磁石の反出力側の端面よりも反出力側に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のモータ。
前記ロータは、前記回転軸の軸方向において間隔をあけた状態で配置される２枚の前記ボスを備え、
前記ボスは、前記回転軸に圧入されて固定され、
前記駆動用磁石は、前記ボスに接着されて固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のモータ。