JPH0617821A - 軸受およびモーターの減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】軸３を軸支する内径部に粘度の高い潤滑油を充
填しても、軽い損失負荷トルクで済ますことを可能に
し、さらに、外径部を圧入しても、内径部の軸３との摺
動面１ａ、１ｂ、１ｃの内径変化を無くすことを可能に
する。 【構成】軸受内径部の円周方向の限定された複数位置に
軸３を回転自在に軸支する比較的小径の摺動面１ａ、１
ｂ、１ｃを形成し、軸受外径部の前記各摺動面とは円周
方向の位相がずれた複数位置に比較的大きな径の圧入固
定用の突出部１ｇ、１ｈ、１ｉを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特にモーターの駆動軸
などを軸支するのに好適な軸受、並びにモーターの回転
力を減速して取り出すためのモーターの減速装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近のビデオカメラ等においては、小型
軽量化を目的として、リヤフォーカス構造のズームレン
ズが用いられるようになった。このようなレンズにおい
ては、従来のカム筒が廃止され、変倍レンズとフォーカ
スレンズをそれぞれ独立したモーターにより所定の関係
で駆動することによってズーミングやフォーカシングを
行っている。このようなレンズは、例えば実開平２−７
１１５５号に開示されるようなレンズ鏡筒構造を成して
いる。

【０００３】そして、このようなレンズに用いられるモ
ーターにおいては、図３に示すように、モーター１０の
出力軸に直接リードスクリュー部１１を設け、略コの字
状の軸受保持部材１２の片側に固定された第１の軸受１
３とボール１４、並びに該軸受保持部材１２のもう一方
の側またはモーター１０に固定された第２の軸受１５に
より、前記リードスクリュー部１１の両端を軸支するよ
うに構成されたモーター駆動装置が使用されている。ま
た、このようなモーター駆動装置においては、リードス
クリュー１１は、モーター１０内に設けられた与圧バネ
により第１の軸受１３の方向に付勢されている。

【０００４】また、例えば、ビデオ用レンズの転輪駆動
用モーターなど、ステッピングモーター等の小型モータ
ーにおいては、ローターシャフトの回転数を減速するた
めの減速装置を組み付けることが行なわれている。図５
は従来のこの種のモーターの減速装置の構成を例示する
縦断面図である。図５において、５０はステッピングモ
ーター等の小型モーター、５１はモーター５０のロータ
ーシャフト、５２はローターシャフト５１に固定された
モーターギヤ（モーターピニオン）、５３はビス５４で
モーター５０の出力側に固定された減速装置のケース
（ギヤケース）、５５は第１の回転軸シャフト５６によ
り回転自在に軸支された２段歯ギヤから成る第１の減速
ギヤ、５７は第２の回転軸シャフト５８により回転自在
に軸支された２段歯ギヤから成る第２の減速ギヤ、５９
はギヤケース５３に回転自在に軸支された減速装置の出
力軸、６０は出力軸５９に固定された出力軸ギヤであ
る。

【０００５】上記モーターギヤ５２、第１の減速ギヤ５
５、第２の減速ギヤ５７および出力軸ギヤ６０は減速装
置のギヤケース５３の内部に収納されており、図５に示
すように順次噛み合うように配列されている。また、ギ
ヤケース５２の開放端部には、ビス６１により、蓋部材
６２が固定されている。なお、前記出力軸５９は、ギヤ
ケース５３に形成された軸受孔６３および前記蓋部材６
２に装着された軸受６４によって、回転自在に軸支され
ている。さらに、前記出力軸５９の前記蓋部材６２から
突出した部分には駆動力を取り出すための駆動用ギヤ６
５が固定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示すような従来の軸受においては、リードスクリュー１
１のスラスト荷重をボールベアリング（第１の軸受）１
３で受けているため、振動や騒音が大きくなりやすく、
特にビデオカメラ用レンズに用いる場合、レンズを駆動
する際にボールベアリング１３から発生する振動や騒音
がマイクロフォンに入って録音されてしまうという課題
があった。また、図３における第１の軸受１３としてす
べり軸受を使用すれば、該軸受からの振動や騒音を低減
することができる。しかし、この第１の軸受１３はリー
ドスクリュー１１のスラスト荷重とラジアル荷重の双方
を受けねばならず、軸受部の耐久性を確保しかつ低い損
失トルクで済ませるためには潤滑油の油膜を確保する必
要があり、そのためには、軸と軸受のクリアランスを２
０μｍ以下程度にする必要が生じ、極めて高い精度を確
保せねばならず、製造が極めて困難になるという課題が
ある。

【０００７】また、第１の軸受１３に粘度の高い油を注
油することにより軸受クリアランスを大きく取ることも
可能であるが、粘度の高い油を使用すると、損失トルク
が増大し、レンズを駆動するのに大きなエネルギーを要
するために駆動源となるモーターが大型のものになり、
ビデオカメラ自体が大きくなり、携帯性が損なわれると
いう課題がある。さらにまた、このような軸受は軸受保
持部材（図３中の部材１２など）に圧入固定されるのが
一般的であり、上記従来の軸受では、圧入の際に内径部
が変形し、所定のクリアランスを安定的に確保すること
が困難であるという課題がある。

【０００８】請求項１の発明はこのような技術的課題に
鑑みてなされたものであり、請求項１の発明の目的は、
高い粘度の潤滑油を使用しても損失負荷トルクが軽く、
高い効率を得ることができ、かつ、軸受を圧入固定する
際の摺動面の内径変化を無くし、高い量産性が得られる
軸受を提供することである。

【０００９】また、図５に示した従来のモーターの減速
装置においては、各減速ギヤ５５および５７ごとに回転
軸シャフト５６、５８およびそれらの軸受部を設け、各
減速ギヤ５５、５７を平面的に配置していたので、回転
軸シャフトおよび軸受の数が多くなり、構造が複雑でコ
ストが嵩むという課題、並びに平面的レイアウトのため
に必要スペースが大きくなるという課題があった。な
お、図５には２個の減速ギヤを用いる場合を示したが、
減速ギヤを３個以上用いる場合には、該減速ギヤの数に
応じて回転軸シャフトおよび軸受の数も増加することに
なる。

【００１０】請求項２の発明はこのような技術的課題に
鑑みてなされたものであり、請求項２の発明の目的は、
減速ギヤの回転軸シャフトを省略することにより、構造
の簡単化、製造コストの低減、並びに装置のコンパクト
化を図り得るモーターの減速装置を提供することであ
る。

【００１１】

【課題解決のための手段】請求項１の発明による軸受
は、内径部の円周方向複数位置に軸と摺動する小径の摺
動面を形成し、外径部の前記摺動面とは円周方向の位相
がずれた複数位置に大径の圧入固定面を形成する構成と
することにより、粘度の高い潤滑油を使用しても軽い損
失負荷トルクで済み、しかも圧入による摺動面の内径変
化を無くし得る軸受を提供するものである。

【００１２】請求項２の発明は、モーターの回転力を減
速して取り出すための減速装置において、モーターギヤ
が固定されたローターシャフトおよび出力軸ギヤが固定
された出力軸の２本の回転軸のそれぞれに、減速ギヤ
を、前記モーターギヤおよび前記出力軸ギヤと段重ね状
態で回転自在に嵌合する構成とすることにより、減速ギ
ヤの回転軸シャフトを省略することができ、構造の簡単
化、製造コストの低減、並びに装置のコンパクト化を図
り得るモーターの減速装置を提供するものである。

【００１３】請求項３の発明は、上記請求項２の発明に
おいて、前記ローターシャフトおよび前記出力軸に嵌合
される減速ギヤが、大径歯と小径歯を有する２段歯ギヤ
である構成とすることにより、減速ギヤの回転軸シャフ
トを省略することができ、一層効率よく、構造の簡単
化、製造コストの低減、並びに装置のコンパクト化を図
り得るモーターの減速装置を提供するものである。

【００１４】

【作用】上記請求項２および請求項３の構成によれば、
２段歯ギヤからなる減速ギヤを２個用いる減速装置に適
用する場合には、モーターギヤを有するモーターシャフ
トに第２の減速ギヤを段重ね状態で回転可能に嵌合し、
減速装置の出力軸ギヤを有する出力軸に第１の減速ギヤ
を段重ね状態で回転可能に嵌合することにより、従来構
造で必要としていた減速ギヤごとの回転軸シャフトを省
略することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は請求項１の発明を適用した軸受の一実施例
の中央部縦断面図であり、図２は図１中の線２−２にお
ける断面図である。なお、図１は図２中の線１−１に沿
った断面を示している。図１および図２において、軸受
保持部材４に形成された孔４ａに、本発明による軸受１
が圧入固定されている。この軸受１の内径摺動面には、
例えば図３中のリードスクリュー１１の先端シャフト等
の軸（シャフト）３が挿入され、軸支されている。

【００１６】軸受１は、例えばポリアセタール樹脂等の
成形品で作られている。軸受１の内径部の円周方向複数
位置（図示の例では円周方向３等分の３箇所）に第１の
摺動面１ａ、第２の摺動面１ｂ、第３の摺動面１ｃが形
成されており、該内径部のこれらの摺動面以外の部分
（各摺動面の間の領域）１ｄ、１ｅ、１ｆは該摺動面よ
りも大きな径になっている。

【００１７】軸受１の外周部（後述するフランジ部１ｍ
ではなく、軸受本体の外径部）の円周方向複数位置（図
示の例では円周方向３等分の３箇所）には、第１の突出
部１ｇ、第２の突出部１ｈ、第３の突出部１ｉが形成さ
れており、該外周部のその他の部分（各突出部の間の領
域）１ｊ、１ｋ、１ｌは前記各突出部１ｇ、１ｈ、１ｉ
より外径が小さくなっている。そして、これらの突出部
１ｇ、１ｈ、１ｉは、前記内径部の各摺動面１ａ、１
ｂ、１ｃとは円周方向の位相がずれた位置（角度方向の
位相が一致しない位置）に形成されている。

【００１８】また、前記外周部の第１、第２、第３の突
出部（大径部）１ｇ、１ｈ、１ｉのそれぞれの円周方向
の幅（円周角）は、前記内径部の前記摺動面とはならな
い部分（内径の大きい部分）１ｄ、１ｅ、１ｆの円周方
向の幅よりも狭くなっている。さらに、前記外周部の第
１、第２、第３の突出部１ｇ、１ｈ、１ｉの外径は、軸
受保持部材４の孔４ａの径よりも所定の圧入代分だけ大
きくなっており、前記外周部の前記各突出部１ｇ、１
ｈ、１ｉとならない部分１ｊ、１ｋ、１ｌの外径は、前
記軸受保持部材４の孔４ａよりも小さい径になってい
る。

【００１９】さらにまた、軸受１の内径部の前記摺動面
１ａ、１ｂ、１ｃとそれ以外の部分１ｄ、１ｅ、１ｆと
の段差は、軸受１の外周部の前記突出部１ｇ、１ｈ、１
ｉと軸受保持部材４の孔４ａとの圧入代よりも大きな量
（寸法）になっている。

【００２０】図１および図２において、軸受１のシャフ
ト３挿入側の端面には、前記孔４ａの径より充分に大き
い外径を有するフランジ部１ｍが形成されている。この
フランジ部１ｍは、軸受１を孔４ａに圧入する場合の軸
方向位置決めストッパーとなるものである。前記シャフ
ト（軸）３は、軸受１の内径部の前記摺動面１ａ、１
ｂ、１ｃにより回転自在に軸支されている。また、図示
の軸受１の内径部は端面１ｎを有する有底穴になってお
り、軸３の軸受側の端面の中心には調心凹部３ａが形成
されている。そして、軸受１の前記端面１ｎと軸３の端
面（調心凹部３ａ）との間には、ボール２が装着されて
いる。したがって、図示の軸受１によれば、シャフト
（軸）３に加わるスラスト荷重は、ボール２を介して、
前記端面１ｎによって支持される。

【００２１】次に、以上説明した軸受１の使用状態につ
いて説明する。軸受１は軸受保持部材４の孔４ａに圧入
することにより固定される。この孔４ａとの圧入に用い
られる外径部分は、軸受１の外周部に形成された前記第
１、第２、第３の突出部１ｇ、１ｈ、１ｉである。圧入
が行なわれると、該突出部１ｇ、１ｈ、１ｉの外径が小
さくなるとともに、該突出部と同じ円周方向位置（角度
方向の同じ位相）の部分の内径も小さくなる。この時の
同じ位相の部分は、内径部の前記摺動面１ａ、１ｂ、１
ｃ以外の部分（内径の大きな部分）１ｄ、１ｅ、１ｆで
あるので、軸３と軸受１との間のクリアランスは充分に
確保することができる。

【００２２】軸受１の内径部には、軸３やボール２が挿
入される前に、一定量の比較的粘度の高い潤滑油が塗布
（または注入）される。軸受１の第１、第２、第３の摺
動面１ａ、１ｂ、１ｃは所定のクリアランスを介して軸
３と嵌合し、このクリアランスにも前記潤滑油が充填さ
れる。こうして、軸（シャフト）３は、油膜を介して、
前記第１、第２、第３の摺動面１ａ、１ｂ、１ｃにより
回転自在に軸支される。また、軸３に加わるスラスト荷
重は、前記ボール２を介して、軸受１の端面１ｎによっ
て支持される。また、軸受１の外周部における各摺動面
１ａ、１ｂ、１ｃと同位相の部分（円周方向に同じ角度
部分）１ｊ、１ｋ、１ｌと、軸受保持部材４の孔４ａと
の間には、所定のクリアランスが確保される。

【００２３】以上説明した実施例（軸受１）によれば、
内径部の円周方向複数箇所の限定範囲に軸３と嵌合する
摺動面１ａ、１ｂ、１ｃを形成し、その他の範囲の内径
を大きくし、さらに、軸受１を圧入固定する際の圧入代
となる部分（突出部１ｇ、１ｈ、１ｉ）を前記摺動面１
ａ、１ｂ、１ｃとは円周方向（角度方向）にずれた位置
に突出させて形成したので、高い粘度の潤滑油を使用し
ても軽い損失負荷トルクで済むために高い効率を得るこ
とができ、また、軸受１を固定する際の摺動面１ａ、１
ｂ、１ｃに対する圧入の影響が無くなるために高い量産
性を得ることが可能になった。

【００２４】なお、図１および図２の実施例において
は、スラスト軸受とラジアル軸受を兼ねた軸受１を例に
挙げて説明したが、本発明は、軸（シャフト）が貫通す
るラジアル軸受の場合にも同様に適用することができ、
同様の効果が得られるものである。このようなラジアル
軸受の場合には、内径を修正するためのサイジング加工
の工程を省略することが可能であり、モーター等の量産
性をさらに向上させることが可能になる。

【００２５】図４は請求項２の発明を適用したモーター
の減速装置の一実施例を示す縦断面図である。図４にお
いて、３０はステッピングモーター等の小型モーター、
３１はモーター３０のローターシャフト（モーターシャ
フト）、３２はローターシャフト３１に圧入等で固定さ
れたモーターギヤ（モーターピニオン）、３３はビス３
４でモーター３０の出力側に固定された減速装置のギヤ
ケース（またはギヤボックス）、３９は減速装置の出力
軸、２０は前記出力軸３９に圧入等により固定された出
力軸ギヤである。

【００２６】前記ギヤケース３３の開放端部には、取り
付けビス２１により、蓋部材２２が固定されている。前
記ローターシャフト３１には、２段歯ギヤから成る第２
の減速ギヤ３７がモーターギヤ３２と段重ね状態で回転
自在に嵌合装着されている。このローターシャフト３１
の先端部は、蓋部材２２の同心位置に装着された軸受６
６により回転自在に軸支されている。また、前記減速装
置の出力軸３９は、ギヤケース２２に形成された軸受孔
２３および蓋部材２２に装着された軸受２４によって、
回転自在に軸支されている。この出力軸３９には、２段
歯ギヤから成る第１の減速ギヤ３５が出力軸ギヤ２０と
段重ね状態で回転自在に嵌合装着されている。

【００２７】上記モーターギヤ３２、第１の減速ギヤ３
５、第２の減速ギヤ３７および出力軸ギヤ２０は、減速
装置のギヤケース３３の内部に収納されており、また、
前記第１の減速ギヤ３５および第２の減速ギヤ３７は、
それぞれ、出力軸３９およびローターシャフト３１の回
転とは無関係にこれらの軸に回転自在に嵌合されてい
る。さらに、前記出力軸３９の蓋部材２２から突出した
延長部分には、回転力を取り出すための駆動用ギヤ２５
が圧入等で固定されている。

【００２８】そこで、各ギヤの噛み合い関係は、図４に
も示すように、モーターギヤ３２と第１の減速ギヤ３５
の大径歯が噛み合い、第１の減速ギヤ３５の小径歯と第
２の減速ギヤ３７の大径歯が噛み合い、第２の減速ギヤ
３７の小径歯と出力軸ギヤ２０が噛み合っている。した
がって、モーター３０の回転力は、ローターシャフト３
１に固定されたモーターギヤ３２→出力軸３９に嵌合さ
れた第１の減速ギヤ３５→ローターシャフト３１に嵌合
された第２の減速ギヤ３７→出力軸３９に固定された出
力軸ギヤ２０の順に伝達され、その間に減速される。こ
うして減速された出力軸３９の回転力は、該軸に固定さ
れた駆動用ギヤ２５を通して外部へ取り出される。

【００２９】以上説明した実施例によれば、モーターギ
ヤ３２を有するローターシャフト３１および出力軸ギヤ
２０を有する出力軸３９の２本の回転軸を利用し、これ
ら２本の回転軸３１、３９のそれぞれに、減速ギヤ３
７、３５を、前記ギヤ３２、２０と段重ね状態で回転自
在に嵌合する構成にしたので、各減速ギヤ３７、３５の
回転軸シャフトおよび軸受を省略することができ、構造
が簡単で、製造コストを節減することができ、装置のコ
ンパクト化を図ることが可能なモーターの減速装置が得
られた。

【００３０】なお、図示の例では、各減速ギヤ３５、３
７として大径歯および小径歯を有する一体の２段歯ギヤ
を用いたが、この減速ギヤは、大径歯を有するギヤと小
径歯を有するギヤを別部品で作り、これらを一体回転す
るように同心状態に組み付けたもので構成することもで
きる。また、図示の例では、平歯車２５によって出力軸
３９の回転力を取り出しているが、これは、ねじ歯車等
の他の歯形を有するギヤ、あるいはベルト駆動用のプー
リーやチェーン駆動用のスプロケットなど、他の任意の
形式の伝動機構を介して取り出すことができるのは勿論
である。

【００３１】さらに、以上説明の実施例では、ローター
シャフト３１に１つの減速ギヤ３７を嵌合し、出力軸３
９にも１つの減速ギヤ３５を嵌合する場合を例示した
が、本発明は、ローターシャフト３１および出力軸３９
のそれぞれに２個以上の減速ギヤを嵌合させてさらに多
段減速する場合にも同様に適用することができ、同様の
作用効果を達成し得るものである。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明の軸受によれば、内径部の円周方向複数位置に
軸と摺動する小径の摺動面を形成し、外径部の前記摺動
面とは円周方向の位相がずれた複数位置に大径の圧入固
定面を形成する構成としたので、粘度の高い潤滑油を使
用しても軽い損失負荷トルクで済み、しかも圧入による
摺動面の内径変化を無くし得る軸受が提供される。

【００３３】請求項２の発明によれば、モーターの回転
力を減速して取り出すための減速装置において、モータ
ーギヤが固定されたローターシャフトおよび出力軸ギヤ
が固定された出力軸の２本の回転軸のそれぞれに、減速
ギヤを、前記モーターギヤおよび前記出力軸ギヤと段重
ね状態で回転自在に嵌合する構成としたので、減速ギヤ
の回転軸シャフトを省略することができ、構造の簡単
化、製造コストの低減、並びに装置のコンパクト化を図
り得るモーターの減速装置が提供される。

【００３４】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
において、前記ローターシャフトおよび前記出力軸に嵌
合される減速ギヤが、大径歯と小径歯を有する２段歯ギ
ヤである構成としたので、減速ギヤの回転軸シャフトを
省略することができ、一層効率よく、構造の簡単化、製
造コストの低減、並びに装置のコンパクト化を図り得る
モーターの減速装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した軸受の一実施例の中央部縦断
面図である。

【図２】図１中の線２−２に沿った断面図である。

【図３】従来の軸受の構造および使用状態を例示する模
式的一部破断側面図である。

【図４】本発明を適用したモーターの減速装置の一実施
例を示す縦断面図である。

【図５】従来のモーターの減速装置の構成例を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１ 軸受 １ａ 内径部の摺動面 １ｂ 内径部の摺動面 １ｃ 内径部の摺動面 １ｇ 外周部の突出部 １ｈ 外周部の突出部 １ｉ 外周部の突出部 １ｍ フランジ部 １ｎ 内径部の端面 ２ ボール ３ 軸（シャフト） ４ 軸受保持部材 ４ａ 孔（軸受固定用） ２０ 出力軸ギヤ ２２ 蓋部材 ２３ 軸受孔 ２４ 軸受 ２５ 駆動用ギヤ ３０ モーター ３１ ローターシャフト ３２ モーターギヤ ３３ ギヤケース ３５ 第１の減速ギヤ ３７ 第２の減速ギヤ ３９ 出力軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内径部の円周方向複数位置に軸と摺動
   する小径の摺動面を形成し、外径部の前記摺動面とは円
   周方向の位相がずれた複数位置に大径の圧入固定面を形
   成することを特徴とする軸受。
2. 【請求項２】 モーターの回転力を減速して取り出す
   ための減速装置において、モーターギヤが固定されたロ
   ーターシャフトおよび出力軸ギヤが固定された出力軸の
   ２本の回転軸のそれぞれに、減速ギヤを、前記モーター
   ギヤおよび前記出力軸ギヤと段重ね状態で回転自在に嵌
   合することを特徴とするモーターの減速装置。
3. 【請求項３】 前記ローターシャフトおよび前記出力
   軸に嵌合される減速ギヤが、大径歯と小径歯を有する２
   段歯ギヤであることを特徴とする請求項２のモーターの
   減速装置。