特許 6562801 モータ装置およびヘッドアップディスプレイ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6562801

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】モータ装置およびヘッドアップディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   H02K 37/14 20060101AFI20190808BHJP

   H02K 37/24 20060101ALI20190808BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20190808BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   H02K37/14 K

   H02K37/24 R

   H02K7/116

   B60K35/00 A

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-192416(P2015-192416)

(22)【出願日】2015年9月30日

(65)【公開番号】特開2017-70084(P2017-70084A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2018年8月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(74)【代理人】

【識別番号】100090170

【弁理士】

【氏名又は名称】横沢 志郎

(72)【発明者】

【氏名】春日 孝文

【審査官】 池田 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−３４０５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０７０６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２８８０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８６９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３６８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３３３０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００３３１４０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ３７／１４

Ｂ６０Ｋ ３５／００

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

Ｈ０２Ｋ ３７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータと、
前記ステータに対向するマグネット、および前記ステータからモータ軸線方向の一方側である出力側に突出し、外周面に螺旋溝が設けられた樹脂製の出力軸を備えたロータと、
を有し、
前記ロータは、前記出力軸を含む樹脂部分が前記マグネットと一体となった樹脂成形品からなり、
前記出力側とは反対側の反出力側で前記ロータを支持する軸受部材を有し、
前記軸受部材は、前記ステータの前記反出力側の端面で開口する穴に嵌った第１凸部を備え、
前記軸受部材を前記反出力側から支持するホルダを有し、
前記ホルダにおいて前記軸受部材と重なる底部には、前記出力側に突出して前記軸受部材の前記反出力側の面に当接する第２凸部が設けられていることを特徴とするモータ装置。

【請求項2】

ステータと、
前記ステータに対向するマグネット、および前記ステータからモータ軸線方向の一方側である出力側に突出し、外周面に螺旋溝が設けられた樹脂製の出力軸を備えたロータと、
を有し、
前記ロータは、前記出力軸を含む樹脂部分が前記マグネットと一体となった樹脂成形品からなり、
前記ステータの前記出力側の端面に重なるフレームを備え、
前記フレームは、前記ステータの前記出力側の端面で開口する穴に嵌った第３凸部を備えていることを特徴とするモータ装置。

【請求項3】

ステータと、
前記ステータに対向するマグネット、および前記ステータからモータ軸線方向の一方側である出力側に突出し、外周面に螺旋溝が設けられた樹脂製の出力軸を備えたロータと、
を有し、
前記ロータは、前記出力軸を含む樹脂部分が前記マグネットと一体となった樹脂成形品からなり、
前記出力軸を前記モータ軸線方向に対して交差する方向に付勢する付勢部材を有することを特徴とするモータ装置。

【請求項4】

前記マグネットには、前記モータ軸線方向で前記樹脂部分と係合した抜け止め部が設けられ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装置。

【請求項5】

前記抜け止め部は、前記モータ軸線周りの全周に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のモータ装置。

【請求項6】

前記マグネットには、前記モータ軸線周りの方向で前記樹脂部分と係合した周り止め部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のモータ装置。

【請求項7】

前記樹脂部分の内側には、前記出力側とは反対側の反出力側の端部から前記出力側に延在して前記螺旋溝が形成されている部分の内側を空洞とする肉盗み部が設けられ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モータ装置。

【請求項8】

前記ステータは、前記反出力側に、円環部の内縁から前記出力側に複数の極歯が屈曲したステータコアを備え、
前記穴は、前記内縁において、前記複数の極歯のうち、周方向で隣り合う極歯の間に設けられた切り欠きからなることを特徴とする請求項１に記載のモータ装置。

【請求項9】

前記ステータは、前記出力側に、円環部の内縁から前記出力側とは反対側の反出力側に複数の極歯が屈曲したステータコアを備え、
前記穴は、前記内縁において、前記複数の極歯のうち、周方向で隣り合う極歯の間に設けられた切り欠きからなることを特徴とする請求項２に記載のモータ装置。

【請求項10】

請求項１乃至９の何れか一項に記載のモータ装置を備えたヘッドアップディスプレイであって、
画像生成装置と、
前記画像生成装置によって生成された画像を投射する光学系と、
前記モータ装置によって前記画像の投射位置を切り換える切り換え機構と、
を有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、出力軸の外周面に螺旋溝が設けられたモータ装置、およびモータ装置を備えたヘッドアップディスプレイに関するものである。

【背景技術】

【0002】

モータ装置は、ステータと、ステータに対向するマグネットを備えたロータとを有しており、ステータからモータ軸線方向の出力側に出力軸が突出している。出力軸の外周面には、出力軸をウォームとして構成するための螺旋溝や、キャリアをモータ軸線方向に移動させる螺旋溝（リードスクリュ）が形成されている。このため、従来のモータ装置では、ロータと出力軸とを各々、別体に構成し、ロータと出力軸とをカップリング等を介して機構的に接続することが多い（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１４／１３３１１８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載のモータ装置のように、ロータと出力軸とを各々、別体に構成した場合には、部品点数が多いため、組み立てに多大な手間がかかる。また、ロータと出力軸とを各々、別体に構成した場合には、カップリング等を必要とするため、部品コストが嵩む。このため、モータ装置の低コスト化が困難であるという問題点がある。

【0005】

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、出力軸の外周面に螺旋溝が設けられている場合でも、コストを低減することのできるモータ装置、およびモータ装置を備えたヘッドアップディスプレイを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係るモータ装置は、ステータと、前記ステータに対向するマグネット、および前記ステータからモータ軸線方向の一方側である出力側に突出し、外周面に螺旋溝が設けられた樹脂製の出力軸を備えたロータと、を有し、前記ロータは、前記出力軸を含む樹脂部分が前記マグネットと一体となった樹脂成形品からなり、前記出力側とは反対側の反出力側で前記ロータを支持する軸受部材を有し、前記軸受部材は、前記ステータの前記反出力側の端面で開口する穴に嵌った第１凸部を備え、前記軸受部材を前記反出力側から支持するホルダを有し、前記ホルダにおいて前記軸受部材と重なる底部には、前記出力側に突出して前記軸受部材の前記反出力側の面に当接する第２凸部が設けられていることを特徴とする。

【0007】

本発明において、出力軸が樹脂製であるため、出力軸を製作する際、螺旋溝を同時に形成することができる。また、ロータは、外周面に螺旋溝が設けられた樹脂製の出力軸を含む樹脂部分がインサート成形によってマグネットと一体となった樹脂成形品からなるため、ロータと出力軸とを各々、別体に構成した場合より部品点数が少ない。また、ロータと出力軸とを各々、別体に構成した場合と違って、ロータと出力軸とをカップリング等を介して機構的に接続する必要がないので、部品点数が少ない。また、部品点数が少ないので、モータ装置を効率よく組み立てることができる。それ故、モータ装置のコストを低減することができる。また、かかる構成によれば、ロータが回転した際、軸受部材が供回りすることを防止することできる。また、かかる構成によれば、ホルダとステータとの間に軸受部材を確実に保持することができる。

【0008】

本発明において、前記マグネットには、前記モータ軸線方向で前記樹脂部分と係合した抜け止め部が設けられていることが好ましい。

【0009】

この場合、前記抜け止め部は、前記モータ軸線周りの全周に設けられていることが好ま
しい。かかる構成によれば、マグネットや樹脂部分において特定箇所に応力が集中しにくいので、マグネットや樹脂部分に割れ等が発生することを抑制することができる。

【0010】

本発明において、前記マグネットには、前記モータ軸線周りの方向で前記樹脂部分と係合した周り止め部が設けられていることが好ましい。

【0011】

本発明において、前記樹脂部分の内側には、前記出力側とは反対側の反出力側の端部から前記出力側に延在して前記螺旋溝が形成されている部分の内側を空洞とする肉盗み部が設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、成形時のヒケの影響を低減することができる。

【0013】

本発明において、前記ステータは、前記反出力側に、円環部の内縁から前記出力側に複数の極歯が屈曲したステータコアを備え、前記穴は、前記内縁において、前記複数の極歯のうち、周方向で隣り合う極歯の間に設けられた切り欠きからなる態様を採用することができる。かかる構成によれば、ステータに穴を改めて設ける必要がない。

【0015】

次に、本発明に係るモータ装置は、ステータと、前記ステータに対向するマグネット、および前記ステータからモータ軸線方向の一方側である出力側に突出し、外周面に螺旋溝が設けられた樹脂製の出力軸を備えたロータと、を有し、前記ロータは、前記出力軸を含む樹脂部分が前記マグネットと一体となった樹脂成形品からなり、前記ステータの前記出力側の端面に重なるフレームを備え、前記フレームは、前記ステータの前記出力側の端面で開口する穴に嵌った第３凸部を備えていることを特徴とする。かかる構成によれば、フレームに対してステータを効率よく位置決めすることができる。

【0016】

本発明において、前記ステータは、前記出力側に、円環部の内縁から前記出力側とは反対側の反出力側に複数の極歯が屈曲したステータコアを備え、前記穴は、前記内縁において、前記複数の極歯のうち、周方向で隣り合う極歯の間に設けられた切り欠きからなる態様を採用することができる。

【0017】

次に、本発明に係るモータ装置は、ステータと、前記ステータに対向するマグネット、および前記ステータからモータ軸線方向の一方側である出力側に突出し、外周面に螺旋溝が設けられた樹脂製の出力軸を備えたロータと、を有し、前記ロータは、前記出力軸を含む樹脂部分が前記マグネットと一体となった樹脂成形品からなり、前記出力軸を前記モー
タ軸線方向に対して交差する方向に付勢する付勢部材を有することを特徴とする。かかる構成によれば、出力軸のガタつきを抑制することができる。

【0018】

本発明に係るモータ装置は、例えば、ヘッドアップディスプレイに用いることができる。この場合、ヘッドアップディスプレイは、画像生成装置と、前記画像生成装置によって生成された画像を投射する光学系と、前記モータ装置によって前記画像の投射位置を切り換える切り換え機構と、を有する。かかる構成によれば、モータ装置の低コストによって、ヘッドアップディスプレイのコストを低減することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明において、出力軸が樹脂製であるため、出力軸を製作する際、螺旋溝を同時に形成することができる。また、ロータは、外周面に螺旋溝が設けられた樹脂製の出力軸を含む樹脂部分がインサート成形によってマグネットと一体となった樹脂成形品からなるため
、ロータと出力軸とを各々、別体に構成した場合より部品点数が少ない。また、ロータと出力軸とを各々、別体に構成した場合と違って、ロータと出力軸とをカップリング等を介して機構的に接続する必要がないので、部品点数が少ない。また、部品点数が少ないので、モータ装置を効率よく組み立てることができる。それ故、モータ装置のコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明を適用したモータ装置の説明図である。

【図2】本発明を適用したモータ装置をモータ軸線に沿って切断したときの断面図である。

【図3】本発明を適用したモータ装置のモータ等を出力側からみた分解斜視図である。

【図4】本発明を適用したモータ装置のモータ等を反出力側からみた説明図である。

【図5】本発明を適用したモータ装置のロータを出力側からみた説明図である。

【図6】本発明を適用したモータ装置のマグネットの説明図である。

【図7】本発明を適用したモータ装置においてステータの反出力側に配置された軸受部材の説明図である。

【図8】本発明を適用したモータ装置のフレームの第１板部を反出力側からみた斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の説明においては、ロータおよび出力軸の回転中心軸線（モータ軸線）にＬを付し、モータ軸線Ｌの延在方向（モータ軸線Ｌ方向）の一方側（出力側）にＬ１を付し、モータ軸線Ｌ方向の他方側（反出力側）にＬ２を付して説明する。
（モータ装置１の概略構成）
図１は、本発明を適用したモータ装置１の説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、モータ装置１の斜視図、およびモータ装置１を用いたヘッドアップディスプレイ１００の概略構成図である。図２は、本発明を適用したモータ装置１をモータ軸線Ｌに沿って切断したときの断の断面図である。

【0022】

図１（ａ）および図２に示すモータ装置１は、モータ１０と、モータ１０の回転を伝達する歯車９０と、モータ１０および歯車９０を支持するフレーム８とを有している。

【0023】

モータ１０は、円筒状のステータ４と、ステータ４に対向するマグネット３を備えたロータ２とを有しており、ステータ４からモータ軸線Ｌ方向の一方側（出力側Ｌ１）に向けて、出力軸５が突出している。

【0024】

フレーム８は、ステータ４とモータ軸線Ｌ方向で対向する第１板部８１と、第１板部８１にモータ軸線Ｌ方向の出力側Ｌ１で対向する第２板部８２と、第１板部８１と第２板部８２とを連結する第３板部８３とを備えている。ステータ４の出力側Ｌ１の端面４９は、第１板部８１に重ねて配置されており、第１板部８１には出力軸５を出力側Ｌ１に突出させる穴８１１が形成されている。第２板部８２には、出力軸５の先端部を回転可能に支持する軸受８５が保持されている。

【0025】

モータ装置１は、ステータ４を内側に保持する円筒部６１を備えたホルダ６を有しており、ホルダ６は、図７等を参照して説明するフランジ部６５を介して第１板部８１にネジ（図示せず）等により固定されている。従って、モータ１０は、ホルダ６によって第１板部８１に固定されている。なお、ステータ４の反出力側Ｌ２の端部とホルダ６との間には、後述する軸受部材７が配置されている。

【0026】

出力軸５は、外周面には螺旋溝５１が形成されたウォームとして構成されている。また、歯車９０は、第３板部８３に対してモータ軸線Ｌと直交するように保持された支軸８６に回転可能に支持されている。歯車９０は、出力軸５の螺旋溝５１と噛み合うヘリカルギア９１と、ヘリカルギア９１と一体に形成された小径の外歯歯車９２とを有している。

【0027】

このように構成したモータ装置１は、例えば、図１（ｂ）に示すヘッドアップディスプレイ１００に用いられる。ヘッドアップディスプレイ１００は、画像生成装置１１０と、画像生成装置１１０によって生成された画像を自動車のフロントガラス等の被投射部材１５０に向けて投射する光学系１２０とを有している。また、ヘッドアップディスプレイ１００は、モータ装置１によって画像の投射位置を切り換える切り換え機構１３０を有している。本形態において、切り換え機構１３０は、モータ１０の出力軸５の回転を歯車９０を介してミラー１４０に伝達し、ミラー１４０の姿勢を切り換えることによって、被投射部材１５０に対する画像の投射位置を切り換える。
（モータ１０の構成）
図３は、本発明を適用したモータ装置１のモータ１０等を出力側Ｌ１からみた分解斜視図である。図４は、本発明を適用したモータ装置１のモータ１０等を反出力側Ｌ２からみた説明図であり、図４は、モータ１０等を反出力側Ｌ２からみた斜視図、およびモータ１０等を反出力側Ｌ２からみた分解斜視図である。

【0028】

図２、図３、および図４に示すように、モータ１０は、ステッピングモータであり、円筒状のステータ４を有している。ステータ４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Ｌ方向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４６が巻回された２つのコイルボビン（第１コイルボビン４２Ａと第２コイルボビン４２Ｂ）がモータ軸線Ｌ方向に重ねて配置されており、かかるコイルボビンには各々、以下に説明するステータコアが重ねて配置されている。第１コイルボビン４２Ａにおいてモータ軸線Ｌ方向の両側には、円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、第２コイルボビン４２Ｂにおいてモータ軸線Ｌ方向の両側には、円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。第１コイルボビン４２Ａおよび第２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が周方向に並んだ構成となっている。ここで、ステータ４の外周面は、外ステータコア４４Ａ、４４Ｂによって構成されており、外ステータコア４４Ａ、４４Ｂの外周部分によってモータケースが構成されている。このようにして、円筒状のステータ４が構成され、ステータ４の径方向内側にはロータ２が同軸状に配置されている。

【0029】

（ロータ２の構成）
図５は、本発明を適用したモータ装置１のロータ２を出力側Ｌ１からみた説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、ロータ２を出力側Ｌ１からみた斜視図、およびロータ２を出力側Ｌ１からみた分解斜視図である。図６は、本発明を適用したモータ装置１のマグネット３の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、マグネット３を出力側Ｌ１からみた平面図、およびマグネット３をモータ軸線Ｌに沿って切断した断面図である。なお、図６（ｂ）には、ロータ２の樹脂部分２０を二点鎖線で示してある。

【0030】

図２および図５に示すように、本形態のモータ装置１において、モータ１０のロータ２は、円筒状のマグネット３と、モータ軸線Ｌ方向の出力側に突出した出力軸５とを有しており、かかる出力軸５の外周面に螺旋溝５１が設けられている。ここで、出力軸５は、樹脂製であり、ロータ２は、インサート成形により、出力軸５を含む樹脂部分２０がマグネット３と一体となった樹脂成形品からなる。樹脂部分２０は、出力軸５から反出力側Ｌ２に延在する胴部２５を有しており、かかる胴部２５の外周面にマグネット３が保持されている。出力軸５のうち、螺旋溝５１が形成されている部分５１０と胴部２５との間は、螺
旋溝５１が形成されていない軸部５２になっている。

【0031】

樹脂部分２０は、胴部２５から反出力側Ｌ２に向けて突出した円筒部２４を有している。また、樹脂部分２０において、出力軸５の出力側Ｌ１の端部は、螺旋溝５１が形成されている部分５１０より小径の小径部５１１になっており、小径部５１１から出力側Ｌ１に向けて、軸受８５に支持される軸状の先端部５１２が形成されている。先端部５１２の先端面は、凸曲面になっている。

【0032】

樹脂部分２０の内側には、反出力側Ｌ２の端部から出力側Ｌ１に延在して螺旋溝５１が形成されている部分５１０の内側を空洞とする肉盗み部２９が設けられている。本形態において、肉盗み部２９の内周面は、モータ軸線Ｌ方向において出力側Ｌ１に向かうに従って内径が小さくなるように傾いた抜きテーパが設けられているが、その角度は小さい。また、樹脂部分２０の外径は、螺旋溝５１が形成されている部分５１０と軸部５２とが略同等である。このため、樹脂部分２０において、螺旋溝５１が形成されている部分５１０と軸部５２とでは肉厚が同等である。従って、ロータ２を成形する際、螺旋溝５１が形成されている部分５１０に対するヒケの影響を低減することができる。

【0033】

図２、図５および図６に示すように、マグネット３は略円筒状であり、モータ軸線Ｌ方向において外径が一定である。マグネット３の内部は、モータ軸線Ｌ方向の中央部分が径方向内側に張り出している。このため、マグネット３は、モータ軸線Ｌ方向の出力側Ｌ１から反出力側Ｌ２に向けて、第１筒部３１、第１筒部３１より内径が小さい第２筒部３２、および第１筒部３１と内径が等しい第３筒部３３が順に設けられている。ここで、第２筒部３２の出力側Ｌ１の端面には、周方向の複数個所に凹部３２１が形成されている。本形態において、凹部３２１は、モータ軸線Ｌ周りにおいて、等角度間隔に３つ形成されている。

【0034】

このように構成したマグネット３をインサート成形してロータ２を製造すると、樹脂部分２０の胴部２５は、マグネット３の内周形状に沿って形成される結果、胴部２５には、モータ軸線Ｌ方向の出力側Ｌ１から反出力側Ｌ２に向けて、マグネット３の第１筒部３１の内側に位置する第１胴部２６、マグネット３の第２筒部３２の内側に位置する第２胴部２７、およびマグネット３の第３筒部３３の内側に位置する第３胴部２８が順に設けられる。本形態において、第２胴部２７の外径は、軸部５２の外径と等しい。また、第１胴部２６の反出力側Ｌ２の面には、マグネット３の凹部３２１に嵌った凸部２６１が形成される。

【0035】

また、マグネット３を用いてロータ２を構成すると、マグネット３の第２筒部３２は、胴部２５の第１胴部２６および第３胴部２８にモータ軸線Ｌ方向の両側に向けて係合し、マグネット３が樹脂部分２０からモータ軸線Ｌ方向に抜けることを防止する抜け止め部３６として機能する。本形態において、抜け止め部３６は、マグネット３の第２筒部３２からなるため、モータ軸線Ｌ周りの全周に設けられた構造になっている。

【0036】

また、マグネット３の凹部３２１は、胴部２５の凸部２６１とモータ軸線Ｌ周りの方向で係合して、マグネット３が樹脂部分２０に対して空周りすることを防止する周り止め部３７として機能する。
（軸受部材７の構成）
図７は、本発明を適用したモータ装置１においてステータ４の反出力側Ｌ２に配置された軸受部材７の説明図であり、図７（ａ），（ｂ）、（ｃ）は、外ステータコア４４Ｂとホルダ６の底部６２との間に軸受部材７を配置した状態を出力側Ｌ１からみた斜視図、外ステータコア４４Ｂを外した状態を出力側Ｌ１からみた分解斜視図、および軸受部材７をホルダ６から外した状態を出力側Ｌ１からみた分解斜視図である。

【0037】

図２、図３および図４に示すように、モータ装置１において、ステータ４の反出力側Ｌ２には、ロータ２の円筒部２４を介してロータ２を回転可能に支持する軸受部材７が配置されている。本形態において、軸受部材７は、ロータ２の円筒部２４を支持する円形の軸穴７１が形成された円環状の部材である。

【0038】

軸受部材７の出力側Ｌ１の面７６には第１凸部７２が形成されている一方、ステータ４の反出力側Ｌ２の端面４８には、第１凸部７２が嵌る穴４５０が形成されている。本形態において、第１凸部７２は、軸穴７１の周りに等角度間隔に３つ形成されている。これに対して、図４（ｂ）に示すように、穴４５０は、極歯４５と同数等角度に形成されており、かかる複数の穴４５０のうち、３つの穴４５０に３つの第１凸部７２が嵌っている。従って、ロータ２が回転した際、軸受部材７が供回りすることを防止することできる。

【0039】

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、穴４５０は、外ステータコア４４Ｂにおいて、円環部４４１の内縁から出力側Ｌ１に複数の極歯４５を屈曲させる際、極歯４５を適正に屈曲させるために、隣り合う極歯４５の根元に形成した切り欠き４４２からなる。従って、軸受部材７の第１凸部７２は、隣り合う極歯４５の根元に形成された切り欠き４４２（穴４５０）に嵌っている。それ故、軸受部材７は、ステータ４の極歯４５を基準に位置決めされるので、ロータ２を極歯４５を基準とした位置で支持することができる。また、軸受部材７を位置決めするための穴４５０を別途、ステータ４に設ける必要がない。

【0040】

軸受部材７をモータ軸線Ｌ方向で位置決めするにあたって、ホルダ６の円筒部６１の底部６２とステータ４との間に軸受部材７を挟んで固定した構造が採用されている。ここで、底部６２は、ロータ２の円筒部２４が部分的に入り込んだ円形の穴６３が形成されており、底部６２のうち、穴６３の周りで軸受部材７と重なる部分には、出力側Ｌ１に突出して軸受部材７の反出力側Ｌ２の面７７に当接する第２凸部６４が設けられている。本形態において、第２凸部６４は、穴６３の周りには、等角度間隔に３つ設けられている。このため、ホルダ６の底部６２とステータ４との間に軸受部材７を確実に保持することができる。なお、ホルダ６には、円筒部６１の出力側Ｌ１の端部から径方向外側に屈曲したフランジ部６５が形成され、円筒部６１には、モータ１０の端子１１（図２参照）を径方向外側に突出させる切り欠き６７が形成されている。
（フレーム８とステータ４との位置決め構造）
図８は、本発明を適用したモータ装置１のフレーム８の第１板部８１を反出力側Ｌ２からみた斜視図である。

【0041】

図８に示すように、フレーム８の第１板部８１の反出力側Ｌ２の面には第３凸部８８が形成されている一方、図３に示すように、ステータ４の出力側Ｌ１の端面４９には、第３凸部３８が嵌る穴４５５が形成されている。図３および図８に示すように、第３凸部８８は、穴８１１の周りに等角度間隔に３つ形成されている。これに対して、穴４５５は、極歯４５と同数等角度に形成されており、かかる複数の穴４５５のうち、３つの穴４５５に３つの第３凸部８８が嵌っている。従って、治具等を用いなくても、ステータ４とフレーム８とを容易に位置合わせすることができるので、モータ装置１の組み立てを効率よく行うことができる。また、本形態では、ステータ４をホルダ６によってフレーム８に固定するため、ステータ４の出力側Ｌ１の端面４９とフレーム８とを溶接等によって固定する必要がない。さらに、ステータ４の出力側Ｌ１の端面４９に端板等を溶接等によって固定する必要がない。

【0042】

穴４５５は、図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明した穴４５０と同様、外ステータコア４４Ａにおいて、円環部４４４の内縁から反出力側Ｌ２に複数の極歯４５を屈曲させる際、極歯４５を適正に屈曲させるために、隣り合う極歯４５の根元に形成した切り欠き４４
５からなる。従って、フレーム８の第３凸部８８は、隣り合う極歯４５の根元に形成された切り欠き４４５（穴４５５）に嵌っている。それ故、ステータ４は、極歯４５を基準にフレーム８に位置決めされる。また、フレーム８に位置決めするための穴４５５を別途、ステータ４に設ける必要がない。
（付勢部材９５の構成）
図１（ａ）に示すように、モータ装置１では、出力軸５をモータ軸線Ｌ方向に対して交差する方向に付勢する付勢部材９５が設けられている。本形態において、付勢部材９５は、フレーム８に基端側が保持された板状バネ９６であり、先端側がモータ軸線Ｌ方向に対して交差する方向から出力軸５の軸部５２に当接している。このため、出力軸５が回転して歯車９０を駆動した際、出力軸５に５をモータ軸線Ｌ方向に対して交差する方向の力が加わっても、出力軸５のガタつきを抑制することができる。
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のモータ装置１では、出力軸５が樹脂製であるため、出力軸５を製作する際、出力軸５の外周面に螺旋溝５１を同時に形成することができる。また、ロータ２は、外周面に螺旋溝５１が設けられた樹脂製の出力軸５を含む樹脂部分２０がインサート成形によってマグネット３と一体となった樹脂成形品からなるため、ロータ２と出力軸５とを各々、別体に構成した場合より部品点数が少ない。また、ロータ２と出力軸５とを各々、別体に構成した場合と違って、ロータ２と出力軸５とをカップリング等を介して機構的に接続する必要がない。また、部品点数が少ないので、モータ装置１を効率よく組み立てることができる。それ故、モータ装置１のコストを低減することができる。よって、モータ装置１を用いたヘッドアップディスプレイ１００のコストを低減することができる。

【0043】

また、ロータ２において、マグネット３には、モータ軸線Ｌ方向で樹脂部分２０と係合した抜け止め部３６（第２筒部３２）が設けられている。このため、マグネット３とステータ４との磁気的な吸引力が作用した状態で、出力軸５にモータ軸線Ｌ方向の力が加わった場合でも、マグネット３が樹脂部分２０から抜けにくい。また、抜け止め部３６は、モータ軸線Ｌ周りの全周に設けられている。このため、マグネット３や樹脂部分２０において特定箇所に応力が集中しにくいので、マグネット３や樹脂部分２０に割れ等が発生することを抑制することができる。

【0044】

また、マグネット３には、モータ軸線Ｌ周りの方向で樹脂部分２０と係合した周り止め部３７（凹部３２１）が設けられている。このため、マグネット３とステータ４との磁気的な吸引力が作用した状態で、出力軸５にモータ軸線Ｌ周りの力が加わった場合でも、マグネット３が樹脂部分２０に対して空回りが発生しにくい。

【0045】

さらに、樹脂部分２０の内側には、反出力側Ｌ２の端部から出力側Ｌ１に延在して螺旋溝５１が形成されている部分５１０の内側を空洞とする肉盗み部２９が設けられている。このため、成形時のヒケの影響を低減することができる。

【0046】

さらにまた、本形態では、カップリングを用いていない等、部品点数が少ないので、部品間でのガタつきが発生しにくい。それ故、車載式のヘッドアップディスプレイ１００にモータ装置１において、車両からの振動が伝わってきたときでも、カップリング等でのガタつきや、カップリング等での外れが発生しにくい等、耐振動性が高いという利点がある。

【符号の説明】

【0047】

１ モータ装置、２ ロータ、３ マグネット、４ ステータ、５ 出力軸、６ ホルダ、７ 軸受部材、８ フレーム、１０ モータ、２０ 樹脂部分、２４ 円筒部、２５ 胴部、２９ 肉盗み部、３６ 抜け止め部、３７ 周り止め部、４４Ｂ 外ステータコア
、４５ 極歯、４６ コイル線、５１ 螺旋溝、６２ 底部、６４ 第２凸部、７１ 軸穴、７２ 第１凸部、９０ 歯車、９５ 付勢部材、９６ 板状バネ、１００ ヘッドアップディスプレイ、１１０ 画像生成装置、１２０ 光学系、１３０ 切り換え機構、１４０ ミラー、１５０ 被投射部材、４４１、４４４ 円環部、４４２、４４５ 切り欠き、４５０、４５５ 穴、５１０ 螺旋溝が形成されている部分、Ｌ モータ軸線、Ｌ１
出力側、Ｌ２ 反出力側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】