JP2015197112A - 軸受機構およびモータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームにおけるラジアル軸受の保持構造を改善することにより、フレームにラジアル軸受を圧入した場合でも筒部の変形等が発生しにくい軸受機構、および該軸受機構を備えたモータ装置を提供すること。
【解決手段】軸受機構７において、ラジアル軸受７１、７２は樹脂製であり、ウォーム２（回転軸）を回転可能に支持する筒部７１１、７２２と、筒部７１１、７２１から径方向外側に拡径したフランジ部７１２、７２２を備えている。フランジ部７１２は、フレーム６のスリット６１０の２つの壁面６１１、６１２の間に圧入され、フランジ部７２２は、フレーム６のスリット６２０の２つの壁面６２１、６２２の間に圧入されている。カバー９には、フランジ部７１２、７２２のうち、スリット６１０、６２０から突出している部分の少なくとも一部を収容する溝９１０、９２０が形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、回転軸を回転可能に支持する軸受機構、および該軸受機構を備えたモータ装置に関するものである。

回転軸を支持するラジアル軸受として、例えば、回転軸を回転可能に支持する筒部と、筒部から径方向外側に拡径したフランジ部とを備えたものが用いられている（特許文献１参照）。ここで、ラジアル軸受はプレート等のフレームに形成された穴内に筒部を圧入する等の方法で保持される。

特開２０１０−１１２５５３号公報

しかしながら、フレームの穴内に筒部を圧入した際、筒部が変形し、筒部内の真円度や回転軸とのクリアランスが変化し、軸受性能が低下するおそれがある。特に、ラジアル軸受を樹脂製とした場合、フレームの穴内に筒部を圧入した際、筒部が変形しやすく、軸受性能が低下しやすい。また、常温では筒部の変形に起因する軸受性能の低下が表面化しなくても、環境温度の変化があった際、筒部の変形に起因する軸受性能の低下が表面化することもある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、フレームにおけるラジアル軸受の保持構造を改善することにより、フレームにラジアル軸受を圧入した場合でも筒部の変形等が発生しにくい軸受機構、および該軸受機構を備え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、本発明に係る軸受機構は、回転軸と、該回転軸を回転可能に支持する筒部、および該筒部から径方向外側に拡径したフランジ部を備えたラジアル軸受と、前記フランジ部を内側に収容して前記ラジアル軸受を保持するスリットを備えたフレームと、を有していることを特徴とする。

本発明において、ラジアル軸受は、回転軸を回転可能に支持する筒部と筒部から径方向外側に拡径したフランジ部を備えており、ラジアル軸受は、フレームのスリットにフランジ部が収容されることによりフレームに保持されている。このため、ラジアル軸受がフレームに保持される際、筒部に応力が加わりにくいので、筒部の変形が発生しにくい。従って、筒部内の真円度や回転軸とのクリアランスが変化しにくいので、軸受性能が低下しにくい。

本発明において、前記ラジアル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、ラジアル軸受を安価に製造することができるとともに、軽量化を図ることもできる。この場合でも、ラジアル軸受がフレームに保持される際、筒部に応力が加わりにくいので、ラジアル軸受が樹脂製であっても、筒部の変形が発生しにくい。

本発明において、前記フランジ部は、前記スリットにおいて軸線方向で対向する２つの壁面の間に圧入されていることが好ましい。かかる構成によれば、筒部にラジアル方向の
力が加わりにくいので、筒部にラジアル方向の変形が発生しにくい。

本発明において、前記スリットの内壁と前記フランジ部との隙間は、径方向より軸線方向で狭いことが好ましい。

本発明において、軸線方向からみたとき、前記フランジ部は、多角形であることが好ましい。かかる構成によれば、フランジ部は、ラジアル軸受の周り止めの機能を発揮する。例えば、軸線方向からみたとき、前記フランジ部は、四角形であることが好ましい。フランジ部が四角形であれば、フランジ部が５角形以上の多角形である場合に比して、１辺の長さが長いので、周り止めの機能に優れている。また、フランジ部が３角形等である場合と違って、相対向する辺が平行であるため、周り止めの機能に優れている。

本発明において、前記フレームは、前記筒部の外周面を１８０°以下の角度範囲で径方向から支持する支持面を有していることが好ましい。かかる構成によれば、筒部を介して回転軸をラジアル方向で確実に支持することができる。

本発明において、前記フランジ部のうち、前記スリットから露出する部分には、前記フレームに重なるカバーが接していることが好ましい。かかる構成によれば、フランジ部がスリットから抜けることを防止することができる。

本発明において、前記フランジ部は、周方向の一部が前記スリットから突出しており、前記カバーには、前記フランジ部のうち、前記スリットから突出している部分の少なくとも一部を収容する溝が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、フレームのスリットとカバーの溝とによって、フランジ部を適正な姿勢に保持することができる。

この場合、前記溝の内壁は、前記フランジ部の軸線方向に位置する端面に接し、前記フランジ部の外周面との間に隙間があいていることが好ましい。かかる構成によれば、筒部にラジアル方向の力が加わりにくいので、筒部にラジアル方向の変形が発生しにくい。

本発明において、前記ラジアル軸受は、軸線方向で離間する２箇所に配置され、当該２箇所に設けられた前記ラジアル軸受は各々、他方のラジアル軸受の側に前記筒部を向けて前記フレームに保持されていることが好ましい。かかる構成によれば、２つのラジアル軸受においてフランジ部が保持されている個所が遠いので、回転軸を安定した状態に保持することができる。

本発明において、前記ラジアル軸受は、前記フランジ部に対して軸線方向の両側に前記筒部を備えている構成を採用してもよい。かかる構成によれば、回転軸に対する支持面（筒部の内周面）の軸線方向の寸法が長いので、回転軸を安定した状態に保持することができる。

本発明において、前記回転軸は、例えば、ウォームである。

本発明に係る軸受機構は、例えば、モータ装置に用いることができ、かかるモータ装置は、前記回転軸を回転駆動するモータを有している。

本発明において、ラジアル軸受は、回転軸を回転可能に支持する筒部と筒部から径方向外側に拡径したフランジ部を備えており、ラジアル軸受は、フレームのスリットにフランジ部が収容されることによりフレームに保持されている。このため、ラジアル軸受がフレームに保持される際、筒部に応力が加わりにくいので、筒部の変形が発生しにくい。従っ
て、筒部内の真円度や回転軸とのクリアランスが変化しにくいので、軸受性能が低下しにくい。

本発明を適用したモータ装置の斜視図である。 本発明を適用したモータ装置の平面図である。 本発明を適用したモータ装置に用いたモータ等の構成を示す断面図である。 本発明を適用したモータ装置におけるモータとウォームとの連結部分をモータの出力側からみた説明図である。 本発明に係るモータ装置に用いた軸受機構の説明図である。 本発明に係るモータ装置に用いた軸受機構をカバーの側からみた斜視図である。 本発明に係るモータ装置に用いた軸受機構をフレーム側からみた斜視図である。 本発明を適用した軸受機構のラジアル軸受の変形例を示す説明図である。

図面を参照して、本発明を適用した軸受機構およびモータ装置の一例を説明する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用したモータ装置１の斜視図である。図２は、本発明を適用したモータ装置１の平面図である。

図１および図２に示すモータ装置１は、駆動源としてのモータ１０と、モータ１０の回転を伝達する歯車機構１４と、モータ１０の回転が歯車機構１４を介して伝達される従動部材（図示せず）と、モータ１０、歯車機構１４および従動部材等が搭載されたフレーム６とを有しており、従動部材に搭載あるいは接続された被可動部材等を変位させる。本形態において、フレーム６には、一点鎖線で示すカバー９が連結されており、かかるカバー９によって、歯車機構１４に用いたウォーム２等が覆われている。

歯車機構１４は、モータ１０の回転が伝達されるウォーム２（回転軸）と、ウォーム２に噛合するウォームホイール３とを有している。ウォーム２の外周面２０には螺旋溝２１が形成されており、ウォームホイール３の大径部３１には、ウォーム２の螺旋溝２１に噛合する歯部３６が形成されている。ウォームホイール３は、大径部３１と同心状の小径部３２を有しており、小径部３２の外周面には歯部３７が形成されている。小径部３２には、フレーム６から起立する支軸６５が嵌る軸穴３２０が形成されており、ウォームホイール３は、支軸６５を中心に回転可能である。ウォームホイール３としては、ヘリカルギヤを用いることが好ましい。なお、支軸６５の先端部にはワッシャー６９が止められており、ワッシャー６９によって、ウォームホイール３の支軸６５からの抜けが防止されている。かかるモータ装置１において、モータ１０の回転がウォーム２を介してウォームホイール３に伝達されると、ウォームホイール３は、支軸６５を中心に時計周りＣＷ、あるいは反時計周りＣＣＷに回転する。

（モータ１０の構成）
図３は、本発明を適用したモータ装置１に用いたモータ１０等の構成を示す断面図である。なお、以下の説明において、モータ軸線方向Ｌ（ウォーム２の軸線方向）のうち、モータ軸１５０がモータ本体１１０から突出している側を出力側Ｌ１とし、モータ軸１５０がモータ本体１１０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。

図３に示すように、モータ１０は、ステッピングモータであり、円柱状のモータ本体１
１０からモータ軸１５０が突出した形状を有している。モータ本体１１０は、円筒状のステータ１４０を有しており、ステータ１４０では、Ａ相用のステータとＢ相用のステータとがモータ軸線方向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１４０では、コイル線１２０が巻回された環状の２つのコイルボビン１０２（第１コイルボビン１０２Ａと第２コイルボビン１０２Ｂ）がモータ軸線方向Ｌに重ねて配置されており、かかるコイルボビン１０２には各々、内ステータコア１０３および外ステータコア１０４が重ねて配置されている。より具体的には、第１コイルボビン１０２Ａにおいてモータ軸線方向Ｌの両側には、環状の内ステータコア１０３Ａ、および断面Ｕ字形状の外ステータコア１０４Ａが重ねて配置され、第２コイルボビン１０２Ｂにおいてモータ軸線方向Ｌの両側には、環状の内ステータコア１０３Ｂ、および断面Ｕ字形状の外ステータコア１０４Ｂが重ねて配置されている。第１コイルボビン１０２Ａおよび第２コイルボビン１０２Ｂの内周面では、内ステータコア１０３Ａ、１０３Ｂおよび外ステータコア１０４Ａ、１０４Ｂの複数の極歯１３１、１４１が周方向に並んだ構成となっている。このようにして、ロータ配置穴１３０を備えた円筒状のステータ１４０が構成されており、ステータ１４０の径方向内側にはロータ１０５が同軸状に配置されている。なお、本形態では、外ステータコア１０４Ａ、１０４Ｂが断面Ｕ字形状に形成されており、外ステータコア１０４Ａ、１０４Ｂが各々、コイル線１２０の径方向外側まで延在してモータケースを構成している。また、コイルボビン１０２（第１コイルボビン１０２Ａおよび第２コイルボビン１０２Ｂ）には、端子台（図示せず）が一体に形成されており、かかる端子台に保持された端子に基板１１８が接続されている。

ロータ１０５ではモータ軸１５０がモータ軸線方向Ｌに延在している。モータ軸１５０の反出力側Ｌ２寄りの位置には、円筒状のブシュ１５６が固着され、ブシュ１５６の外周面に円筒状の永久磁石１５９が接着剤等によって固着されている。この状態で、永久磁石１５９の外周面は、ステータ１４０の極歯１３１、１４１と所定の間隔を介して対向している。

ステータ１４０に対して出力側Ｌ１には、溶接等の方法により端板１６０が固定されており、端板１６０には、モータ軸１５０に対する出力側の軸受１７０（モータ側ラジアル軸受）が嵌る穴１６６と、フレーム６との取り付け用の穴１６７とが形成されている。本形態において、軸受１７０の外周面には段部１７１が形成されており、段部１７１が端板１６０の反出力側Ｌ２の面に当接することにより、軸受１７０の出力側Ｌ１への移動が規制されている。

モータ軸１５０の周りには、軸受１７０とブシュ１５６との間に円環状のワッシャー１７６が装着されている。かかる構成のモータ１０において、モータ軸１５０の出力側Ｌ１への可動範囲は、軸受１７０によって規定されている。なお、ワッシャー１７６は省略されることがある。

ステータ１４０に対して反出力側Ｌ２には、溶接等の方法によりプレート１８０が固定されており、プレート１８０には、モータ軸１５０に対する反出力側Ｌ２の軸受１９０（モータ側ラジアル軸受）が嵌る穴１８６が形成されている。本形態において、軸受１９０の外周面には段部１９１が形成されており、段部１９１がプレート１８０の反出力側Ｌ２の面に当接することにより、軸受１９０の出力側Ｌ１への移動が規制されている。

モータ軸１５０の周りには、軸受１９０とブシュ１５６との間に円環状のワッシャー１９６、１９７が装着されており、反出力側Ｌ２に位置するワッシャー１９７は、軸受１９０の出力側Ｌ１の端面に接している。かかる構成のモータ１０において、モータ軸１５０の反出力側Ｌ２への可動範囲は、軸受１９０によって規定されている。なお、２枚のワッシャー１９６、１９７に代えて、１枚のワッシャーとしてもよい。

（モータ軸１５０とウォーム２との連結構造）
図４は、本発明を適用したモータ装置１におけるモータ１０とウォーム２との連結部分をモータ１０の出力側Ｌ１からみた説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は各々、モータ１０とウォーム２との連結部分の斜視図、および分解斜視図である。

図３および図４に示すように、モータ１０のモータ軸１５０とウォーム２とは、カップリング１３（伝達機構）を介して連結されており、カップリング１３は、第１カップリング１１と第２カップリング１２との２段構造になっている。

第１カップリング１１において、モータ軸１５０のモータ本体１１０側とは反対側の端部１５１（先端部）にはモータ側カップリング部４（駆動側カップリング部）が連結され、ウォーム２のモータ本体１１０側の端部２７には、モータ側カップリング部４と結合する伝達部材５（従動側カップリング部材）が連結されている。従って、モータ軸１５０とウォーム２とは、モータ側カップリング部４および伝達部材５を介して連結されている。

モータ側カップリング部４は、円盤部４１と、円盤部４１のモータ本体１１０とは反対側の端面でモータ本体１１０とは反対側に向けて突出した第１凸部４２とを備えている。モータ側カップリング部４の中心には軸穴４３が形成されており、軸穴４３にモータ軸１５０の端部１５１が嵌っている。モータ軸１５０の端部１５１には周方向の一部が平坦面１５２になっている一方、軸穴４３の内周面は、周方向の一部が平坦面（図示せず）になっており、モータ軸１５０の平坦面１５２と軸穴４３の平坦面同士が重なることにより、モータ側カップリング部４とモータ軸１５０との空周りが防止されている。なお、軸穴４３は、円盤部４１および第１凸部４２を貫通しており、第１凸部４２は、軸穴４３によって長さ方向で２つの第１凸部４２に分割されている。

伝達部材５は、略円柱状であり、モータ本体１１０側の端面には、モータ側カップリング部４の第１凸部４２が嵌る溝状の第１凹部５１が径方向の全体にわたって形成されている。

このように構成した第１カップリング１１では、第１凹部５１が径方向の全体にわたって延在し、２つの第１凸部４２が第１凹部５１の両端に嵌っている。このため、モータ側カップリング部４の回転が伝達部材５に伝達される際のロスが小さい。また、第１凹部５１の延在方向および２つの第１凸部４２が並んでいる方向がモータ軸線方向Ｌに対して直交する第１方向Ｌ５１であり、モータ側カップリング部４と伝達部材５とは、第１方向Ｌ５１において相対移動可能である。

第２カップリング１２を構成するにあたって、伝達部材５のモータ本体１１０側とは反対側の端面には、２つの第２凹部５２が径方向で離間する位置に形成されており、ウォーム２の端部２７には、第２凹部５２に嵌るウォーム側カップリング部２６が形成されている。かかる第２凹部５２とウォーム側カップリング部２６とによって、第２カップリング１２が構成されている。ここで、ウォーム側カップリング部２６は、ウォーム２のモータ本体１１０の端面２９２において、径方向で離間する位置から伝達部材５のウォーム２側の端面に向けて突出した２つの第２凸部２８からなり、２つの第２凸部２８が２つの第２凹部５２の各々に嵌っている。

本形態において、ウォーム２の内部には、ウォーム２と同軸状にバネ配置穴２３が形成されており、かかるバネ配置穴２３は、モータ本体１１０側の端面２９２で開口している。このため、ウォーム２の端面２９２には、バネ配置穴２３の開口の周りにおいて、周方向で１８０°離間する２個所に２つの第２凸部２８が形成されている。従って、バネ配置
穴２３に圧縮コイルバネ８を配置した状態において、圧縮コイルバネ８は、２つの第２凸部２８の間に位置する。

このように構成した第２カップリング１２では、２つの第２凹部５２の各々に２つの第２凸部２８が嵌っているため、伝達部材５の回転がウォーム２に伝達される際のロスが小さい。また、２つの第２凹部５２が並んでいる方向（２つの第２凸部２８が並んでいる方向）がモータ軸線方向Ｌに対して直交し、第１方向Ｌ５１と交差する第２方向Ｌ５２である。

ここで、第１方向Ｌ５１（第１凹部５１の延在方向および２つの第１凸部４２が並んでいる方向）と、第２方向Ｌ５２（第２凹部５２の延在方向および２つの第２凸部２８が並んでいる方向）とは、軸線周りの角度方向が９０°ずれている。このため、モータ側カップリング部４に対して伝達部材５が移動可能な方向（第１方向Ｌ５１）と、ウォーム側カップリング部２６に対して伝達部材５が移動可能な方向（第２方向Ｌ５２）とは直交している。

かかる構成のモータ装置１では、モータ１０のモータ軸１５０が回転すると、第１カップリング１１において、モータ側カップリング部４が回転し、モータ側カップリング部４の回転は、第１凸部４２および第１凹部５１を介して、伝達部材５に伝達される。また、伝達部材５の回転は、第２カップリング１２において、第２凹部５２および第２凸部２８を介してウォーム２に伝達される。本形態では、モータ側カップリング部４が樹脂であり、伝達部材５はゴム等からなる弾性部材である。このため、モータ軸１５０が回転した際の振動を伝達部材５によって吸収することができる。

（ウォーム２および圧縮コイルバネ８の構成）
図３および図４に示すように、本形態のモータ装置１においては、ウォーム２の外周面２０は、螺旋溝２１が形成されている領域のモータ軸線方向Ｌの両側に、螺旋溝２１が形成されていない領域２２、２５を備えており、ウォーム２は、螺旋溝２１が形成されていない領域２２、２５でラジアル軸受７１、７２（ウォーム側ラジアル軸受）によって回転可能に支持されている。かかるラジアル軸受７１、７２を用いた軸受機構７の詳細な構成は後述する。

ウォーム２のモータ本体１１０とは反対側の端部２９１は半球面になっており、かかるウォーム２の端部２９１は、フレーム６の溝６７３に保持された板状のスラスト軸受７３によって支持されている。

本形態では、ウォーム２に形成されたバネ配置穴２３を利用して、ウォーム２とモータ軸１５０との間には、ウォーム２をモータ本体１１０側とは反対側に付勢し、伝達部材５をモータ側カップリング部４に向けて付勢する圧縮コイルバネ８が配置されている。その結果、圧縮コイルバネ８は、伝達部材５およびモータ側カップリング部４を介してモータ軸１５０をモータ本体１１０側に付勢している。

より具体的には、ウォーム２の内部において、バネ配置穴２３は、ウォーム２のモータ本体１１０側の端面２９２から、外周面に螺旋溝２１が形成されている位置まで届く深い穴になっており、かかるバネ配置穴２３の内部に圧縮コイルバネ８が配置されている。この状態で、圧縮コイルバネ８の一方端（モータ本体１１０と反対側）は、バネ配置穴２３の奥に形成された段部２３１に当接する一方、圧縮コイルバネ８の他方端（モータ本体１１０側）は、伝達部材５に当接している。このため、圧縮コイルバネ８は、伝達部材５とウォーム２の伝達部材５側とは反対側の端部との間に配置されている。

従って、圧縮コイルバネ８は、ウォーム２をモータ本体１１０側とは反対側（出力側Ｌ１）に付勢し、カップリング１２（伝達部材５およびモータ側カップリング部４）を介してモータ軸１５０をモータ本体１１０側（反出力側Ｌ２）に付勢している。

本形態において、ウォーム２はＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等の樹脂製であり、ウォーム２の内部では、バネ配置穴２３に対して端面２９２と反対側でバネ配置穴２３に連通する連通穴２４が軸線方向（モータ軸線方向Ｌ）に延在している。このため、ウォーム２には過大な肉厚部分が存在しない。連通穴２４は、バネ配置穴２３と同様、ウォーム２に対して同軸状に形成され、連通穴２４の内径は、バネ配置穴２３の内径より小である。このため、バネ配置穴２３において連通穴２４との接続部分に形成された段部２３１は、環状段部になっており、かかる段部２３１（環状段部）は、圧縮コイルバネ８のモータ本体１１０側とは反対側の端部を受けるバネ受け面２３０になっている。

（軸受機構７の詳細構成）
図５は、本発明に係るモータ装置１に用いた軸受機構７の説明図であり、図５（ａ）、５ｂ）、（ｃ）は、ウォーム２をカバー９で覆った状態の斜視図、軸受機構７をウォーム２の軸線方向Ｌに沿って切断したときの断面図、および軸受機構７をウォーム２の軸線に直交する方向で切断したときの断面図である。図６は、本発明に係るモータ装置１に用いた軸受機構７をカバー９の側からみた斜視図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、フレーム６からカバー９を外した状態の斜視図、さらにフレーム６からウォーム２を外した状態の斜視図、およびウォーム２からラジアル軸受７１、７２を外した状態の斜視図である。図７は、本発明に係るモータ装置１に用いた軸受機構７をフレーム６側からみた斜視図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、ウォーム２をカバー９が覆っている状態の斜視図、およびカバー９を外した状態に斜視図である。

図５および図６に示すように、本形態のモータ装置１では、フレーム６の底板部６０とカバー９との間にウォーム２（回転軸）が配置され、かかるウォーム２を２つラジアル軸受７１、７２によって回転可能に支持する軸受機構７が構成されている。

本形態において、ラジアル軸受７１、７２は、ウォーム２の軸線方向で離間する位置に配置されているが、その構成は同一である。具体的には、ラジアル軸受７１、７２は各々、円筒状の筒部７１１、７２１と、筒部７１１、７２１の端部で径方向外側に拡径したフランジ部７１２、７２２とを備えており、ラジアル軸受７１、７２は各々、フレーム６の支持板部６１、６２において保持されている。

ラジアル軸受７１、７２を軸線方向からみたとき、フランジ部７１２、７２２は多角形を有している。本形態において、ラジアル軸受７１、７２を軸線方向からみたとき、フランジ部７１２、７２２は、角が湾曲しいているが、概ね四角形を有している。本形態において、ラジアル軸受７１、７２は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の樹脂製であり、ラジアル軸受７１、７２の肉厚はいずれの個所でも略同等である。

なお、ラジアル軸受７１、７２は構成が同一であり、ラジアル軸受７１を保持する支持板部６１の構成は、ラジアル軸受７２を保持する支持板部６２の構成と同一である。従って、以下の説明では、ラジアル軸受７１および支持板部６１の構成を中心に説明する。

本形態において、支持板部６１には、ウォーム２の端部を通す略半円形の穴６１４が形成されており、穴６１４は、カバー９が位置する側で開放状態にある。ここで、支持板部６１には、穴６１４の内周面で開口するスリット６１０が形成されている。スリット６１０は、ラジアル軸受７１のフランジ部７１２を収容可能な深さに形成されており、スリット６１０の底部は、ラジアル軸受７１のフランジ部７１２に対応する角形に形成されてい
る。

また、スリット６１０の内側において軸線方向で対向する２つの壁面６１１、６１２の間隔は、フランジ部７１２の厚さと等しいか、わずかに狭い。従って、ウォーム２にラジアル軸受７１を嵌めた後、２つの壁面６１１、６１２の間にフランジ部７１２を圧入すると、フランジ部７１２がスリット６１０の内側に保持され、ラジアル軸受７１は、フレーム６の支持板部６１に固定される。この状態では、２つの壁面６１１、６１２は、軸線方向の両側からフランジ部７１２の両方の端面７１６、７１７に密着しているのに対して、スリット６１０の内壁とフランジ部７１２の外周面７１３との間にはわずかな隙間ｇ２が存在する（図５（ｃ）参照）。それ故、図５（ｂ）に示すように、スリット６１０の内壁とフランジ部７１２との隙間は、径方向での隙間ｇ２より軸線方向での隙間ｇ１で狭いことになる。

本形態において、ラジアル軸受７１は、筒部７１１をラジアル軸受７２に向けた状態で支持板部６１に固定されており、フレーム６の支持板部６１には、ラジアル軸受７２の側で筒部７１１の外周面を径方向外側から支持する円弧状の支持面６１５が構成されている。ここで、支持面６１５は、１８０°以下の角度範囲、例えば、１２０°から１８０°の角度範囲に形成されている。このため、フランジ部７１２をスリット６１０に圧入する際、支持面６１５が邪魔にならない。

また、支持板部６２でも、支持板部６１と同様、ウォーム２の端部を通す略半円形の穴６２４が形成されており、支持板部６２には、穴６２４で開口するスリット６２０が形成されている。従って、ウォーム２にラジアル軸受７２を嵌めた後、スリット６２０の２つの壁面６２１、６２２の間にフランジ部７２２を圧入すると、２つの壁面６２１、６２２は、フランジ部７２２の両方の端面７２６、７２７に密着し、ラジアル軸受７２は、フレーム６の支持板部６２に固定される。この状態で、ラジアル軸受７２は、筒部７２１をラジアル軸受７１に向けている。従って、支持板部６２には、ラジアル軸受７１の側で筒部７２１の外周面を径方向外側から支持する円弧状の支持面６２５が構成されている。ここで、支持面６２５は、１８０°以下の角度範囲、例えば、１２０°から１８０°の角度範囲に形成されている。このため、フランジ部７２２をスリット６２０に圧入する際、支持面６２５が邪魔にならない。

（ラジアル軸受７１、７２に対する抜け止め）
本形態のモータ装置１において、フレーム６には、カバー９を固定するための円筒部６８が形成されている。従って、フレーム６にカバー９を被せた状態でカバー９を通してネジ９９を円筒部６８に止めれば、カバー９をフレーム６に取り付けることができる。この状態で、ラジアル軸受７１、７２のフランジ部７１２、７２２のうち、スリット６１０、６２０から露出する部分にはカバー９が接し、フランジ部７１２、７２２がスリット６１０、６２０から抜けることを防止している。

本形態において、カバー９は、矩形の平板部９０と、平板部９０からフレーム６の底板部６０に向けて突出する複数のリブ状の突起９１、９２、９３とを備えている、かかる突起９１、９２、９３のうち、突起９３は、図２等を参照して説明した板状のスラスト軸受７３に当接し、スラスト軸受７３がフレーム６の溝６７３から抜けるのを防止している。

また、突起９１は、ラジアル軸受７１のフランジ部７１２と重なる領域に溝９１０を形成するように長円状に形成され、突起９２は、ラジアル軸受７２のフランジ部７２２と重なる領域に溝９２０を形成するように長円状に形成されている。

従って、図６（ｂ）に示すように、フレーム６にラジアル軸受７１、７２を固定した状
態で、ラジアル軸受７１、７２のフランジ部７１２、７２２の一部は、支持板部６１、６２からカバー９の側に突出しているので、ラジアル軸受７１、７２を覆うようにカバー９を取り付けると、フランジ部７１２、７２２のうち、支持板部６１、６２から突出している部分の一部は、カバー９の溝９１０、９２０に収容される。

ここで、溝９１０、９２０の深さ（突起９１、９２の突出寸法）は、ラジアル軸受７１、７２のフランジ部７１２、７２２の支持板部６１、６２から突出している部分の高さより大である。このため、図５（ｂ）に示すように、溝９１０の底部とラジアル軸受７１のフランジ部７１２の外周面７１３との間には隙間ｇ３があいているが、突起９１は、ラジアル軸受７１の筒部７１１に当接し、ラジアル軸受７１がスリット６１０から抜けることを防止している。また、溝９２０の底部とラジアル軸受７２のフランジ部７２２の外周面７２３との間には隙間ｇ３があいているが、突起９２は、ラジアル軸受７２の筒部７２１に当接し、ラジアル軸受７２がスリット６２０から抜けることを防止している。また、溝９１０、９２０の幅は、フランジ部７１２、７２２の厚さより大である。このため、溝９１０の内壁は、フランジ部７１２の端面７１６、７１７に接しておらず、溝９２０の内壁は、フランジ部７１２の端面７２６、７２７に接していない。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の軸受機構７およびモータ装置１において、ラジアル軸受７１、７２は、ウォーム２（回転軸）を回転可能に支持する筒部７１１、７２２と、筒部７１１、７２１から径方向外側に拡径したフランジ部７１２、７２２を備えており、ラジアル軸受７１、７２は、フレーム６のスリット６１０、６２０にフランジ部７１２、７２２が収容されることによりフレーム６に保持されている。このため、ラジアル軸受７１、７２がフレーム６に保持される際、筒部７１１、７２１に応力が加わりにくいので、筒部７１１、７２１の変形が発生しにくい。従って、筒部７１１、７２１内の真円度や回転軸とのクリアランスが変化しにくいので、軸受性能が低下しにくい。

また、ラジアル軸受７１、７２は樹脂製であるため、ラジアル軸受７１、７２を安価に製造することができるとともに、軽量化を図ることもできる。この場合でも、ラジアル軸受７１、７２がフレーム６に保持される際、筒部７１１、７２１に応力が加わりにくいので、ラジアル軸受７１、７２が樹脂製であっても、筒部７１１、７２１の変形が発生しにくい。

また、フランジ部７１２は、スリット６１０の２つの壁面６１１、６１２の間に圧入され、フランジ部７２２は、スリット６２０の２つの壁面６２１、６２２の間に圧入されている。このため、筒部７１１、７２１にラジアル方向の力が加わりにくいので、筒部７１１、７２１にラジアル方向の変形が発生しにくい。また、軸線方向からみたとき、フランジ部７１２、７２２は、多角形であるため、フランジ部７１２、７２２は、ラジアル軸受７１、７２の周り止めの機能を発揮する。しかも、軸線方向からみたとき、フランジ部７１２、７２２は、四角形である。このため、フランジ部７１２、７２２は１辺の長さが長いので、周り止めの機能に優れている。また、フランジ部７１２、７２２が３角形等である場合と違って、相対向する辺が平行であるため、周り止めの機能に優れている。また、フレーム６は、筒部７１１、７２１の外周面を１８０°以下の角度範囲で径方向から支持する支持面６１５、６２５を有しているため、筒部７１１、７２１を介してウォーム２をラジアル方向で確実に支持することができる。

さらに、フランジ部７１２、７２２のうち、スリット６１０、６２０から露出する部分には、フレーム６に重なるカバー９が接している。このため、フランジ部７１２、７２２がスリット６１０、６２０から抜けることを防止することができる。また、カバー９には、フランジ部７１２、７２２のうち、スリット６１０、６２０から突出している部分の少
なくとも一部を収容する溝９１０、９２０が形成されている。このため、フレーム６のスリット６１０、６２０とカバー９の溝９１０、９２０とによって、フランジ部７１２、７２２を適正な姿勢に保持することができる。また、溝９１０の内壁は、フランジ部７１２の端面７１６、７１７に接し、フランジ部７１２の外周面７１３との間に隙間があいている。同様に、溝９２０の内壁は、フランジ部７２２の端面７２６、７２７に接し、フランジ部７２２の外周面７２３との間に隙間があいている。従って、筒部７１１、７２１にラジアル方向の力が加わりにくいので、筒部７１１、７２１にラジアル方向の変形が発生しにくい。

さらにまた、２つのラジアル軸受７１、７２は各々、他方のラジアル軸受の側に筒部７１１、７２１を向けてフレーム６に保持されている。このため、２つのラジアル軸受７１、７２においてフランジ部７１２、７２２が保持されている個所が遠いので、ウォーム２を安定した状態に保持することができる。

（ラジアル軸受７１の変形例）
図８は、本発明を適用した軸受機構７のラジアル軸受７１の変形例を示す説明図である。上記実施の形態では、ラジアル軸受７１がフランジ部７１２の一方側のみに筒部７１１を有していたが、図８に示すように、フランジ部７１２に対して軸線方向の両側に筒部７１１を備えている構成を採用してもよい。かかる構成によれば、ウォーム２（回転軸）に対する支持面（筒部７１１の内周面）の軸線方向の寸法が長いので、ウォーム２を安定した状態に保持することができる。なお、ラジアル軸受７２の方も同様である。

（他の実施の形態）
上記実施の形態では、回転軸がウォーム２であったが、平歯車等が取り付けられる回転軸に対する軸受機構７に本発明を適用してもよい。

また、上記実施の形態では、モータ１０としてステッピングモータを用いたが、他のブラシレスモータやブラシ付きモータ等を用いてもよい。

１ モータ装置
２ ウォーム（回転軸）
３ ウォームホイール
６ フレーム
６１、６２ 支持板部
６１０、６２０ スリット
６１１、６１２、６２１、６２２ スリットの壁面
６１５、６２５ 支持面
７ 軸受機構
７１、７２ ラジアル軸受
７１０、７２０ スリット
７１１、７２１ 筒部
７１２、７２２ フランジ部
７１３、７２３ フランジ部の外周面
７１６、７１７、７２６、７２７ フランジ部の端面
８ 圧縮コイルバネ
９ カバー
９１０、９２０ 溝
１０ モータ

Claims (14)

1. 回転軸と、
   該回転軸を回転可能に支持する筒部、および該筒部から径方向外側に拡径したフランジ部を備えたラジアル軸受と、
   前記フランジ部を内側に収容して前記ラジアル軸受を保持するスリットを備えたフレームと、
   を有していることを特徴とする軸受機構。
2. 前記ラジアル軸受は、樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載の軸受機構。
3. 前記フランジ部は、前記スリットにおいて軸線方向で対向する２つの壁面の間に圧入されていることを特徴とする請求項１または２に記載の軸受機構。
4. 前記スリットの内壁と前記フランジ部との隙間は、径方向より軸線方向で狭いことを特徴とする請求項１または２に記載の軸受機構。
5. 軸線方向からみたとき、前記フランジ部は、多角形であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の軸受機構。
6. 軸線方向からみたとき、前記フランジ部は、四角形であることを特徴とする請求項５に記載の軸受機構。
7. 前記フレームは、前記筒部の外周面を１８０°以下の角度範囲で径方向から支持する支持面を有していることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の軸受機構。
8. 前記フランジ部のうち、前記スリットから露出する部分には、前記フレームに重なるカバーが接していることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の軸受機構。
9. 前記フランジ部は、周方向の一部が前記スリットから突出しており、
   前記カバーには、前記フランジ部のうち、前記スリットから突出している部分の少なくとも一部を収容する溝が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の軸受機構。
10. 前記溝の内壁は、前記フランジ部の軸線方向に位置する端面に接し、前記フランジ部の外周面との間に隙間があいていることを特徴とする請求項９に記載の軸受機構。
11. 前記ラジアル軸受は、軸線方向で離間する２箇所に配置され、
    当該２箇所に設けられた前記ラジアル軸受は各々、他方のラジアル軸受の側に前記筒部を向けて前記フレームに保持されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の軸受機構。
12. 前記ラジアル軸受は、前記フランジ部に対して軸線方向の両側に前記筒部を備えていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の軸受機構。
13. 前記回転軸は、ウォームであることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の軸受機構。
14. 請求項１乃至１３の何れか一項に記載の軸受機構を備えたモータ装置であって、
    前記回転軸を回転駆動するモータを有していることを特徴とするモータ装置。

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