CN101191901A

CN101191901A - 多角镜扫描马达

Info

Publication number: CN101191901A
Application number: CNA2007101669855A
Authority: CN
Inventors: 篠塚幸男
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-11-08
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2027-11-08
Also published as: CN100568051C; JP2008139449A

Abstract

本发明提供一种可减少具有面数少的多角镜的转子的涡流损失、可改善能量效率的多角镜扫描马达。多角镜(5)是板厚为2mm以上、面数为5个以下的镜子，至少在所述多角镜(5)的轴向的一方侧以从镜子径向中途部到外周端部与所述多角镜之间形成间隙(19)的形态设置有盘片(18)。

Description

多角镜扫描马达

技术领域

本发明涉及一种例如在转子上装设多角镜来驱动多角镜旋转的多角镜扫描马达。

背景技术

在设有多角镜的激光打印机和复印机等办公自动化设备中使用了驱动多角镜等高速旋转的多角镜扫描马达。作为这种多角镜扫描马达，适于使用外转子型直流无刷马达。具体而言，在转轴上支撑有杯状的转子壳体，在转子壳体上，多角镜在水平方向及铅垂方向上定位后进行装设。多角镜利用弹簧等固定在转子壳体的装设面上。转子的转轴可旋转地被定子壳体部支撑。

在多角镜扫描马达中，由于使多角镜旋转，镜子外周面受到空气阻抗，从而产生称作涡流损失的能量损失。转子的转速越大这种涡流损失就越大，使马达特性下降，因此最好将其抑制得尽可能的小。另外，最好能防止多角镜的镜面被污染并保护多角镜的镜面。因此，公开了在多角镜的轴向的两个面或上表面设有圆板状盘片的技术(参照专利文献1、2)。利用该盘片，多角镜周围的空气被整流，可抑制紊流的发生，并可抑制涡流损失。

专利文献1：日本专利特开平09-127452号公报

专利文献2：日本专利特开2003-35879号公报

发明内容

然而，在上述的现有技术中并未提及镜面数、厚度与减少涡流损失的效果之间的关系。另外，在盘片与镜子之间未设置间隙的场合涡流损失反而加大。

在使使用多角镜扫描马达的扫描仪单元小型化时，为了增大激光的扫描范围，要求减少多角镜的面数，但是，尤其是在将镜面数作成5个以下时，存在涡流损失显著增加的问题。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可减少具有面数少的多角镜的转子的涡流损失、可改善能量效率的多角镜扫描马达。

为了实现上述目的，本发明具有下面的构成。

一种多角镜扫描马达，在转轴的一端侧装配有杯状的转子壳体，在该转子壳体的上表面侧装设有周面进行了倒角的多角镜，其特征在于，所述多角镜是板厚为2mm以上、面数为5个以下的镜子，至少在所述多角镜的轴向的一方侧以从镜子径向中途部到外周端部与所述多角镜之间形成间隙的形态设置有环状部件。

另外，所述多角镜扫描马达，其特征在于，所述环状部件设置在多角镜的轴向的两个面上。

另外，所述多角镜扫描马达，其特征在于，所述环状部件仅设置在多角镜的轴向的上表面侧。

另外，所述多角镜扫描马达，其特征在于，所述环状部件设置在多角镜的轴向的上表面侧，转子壳体的相对面兼用作与上部环状部件相同直径的轴向下表面侧的下部环状部件。

另外，所述多角镜扫描马达，其特征在于，所述环状部件设置在多角镜的轴向的上表面侧，所述转子壳体的上表面部具有镜子外接圆的±10％的半径并在从壳体径向中途部到外周端部与镜子之间形成有间隙。

另外，所述多角镜扫描马达，其特征在于，所述环状部件使用的是厚度为0.1mm以上、具有镜子外接圆的±10％的半径的板材。

采用上述的多角镜扫描马达，由于多角镜是板厚为2mm以上、面数为5个以下的镜子，至少在所述多角镜的轴向的一方侧以从镜子径向中途部到外周端部与多角镜之间形成有间隙的形态设置有环状部件，因此当多角镜旋转时，在与隔开间隙的环状部件之间，空气的整流起作用，可获得减少涡流损失的效果。

另外，当环状部件设置在多角镜的轴向的两个面上时最能获得减少涡流损失的效果，但环状部件也可仅设置在多角镜的轴向的上表面上。

若代替将环状部件设置在多角镜的轴向下表面侧，而是将转子壳体的相对面兼用作与上部环状部件相同直径状的轴向下表面侧的下部环状部件，则零件数少，减少多角镜相对于转子壳体倾倒的影响，不会有损装配精度。另外，转子壳体的上表面部具有镜子外接圆的±10％的半径、从壳体径向中途部到外周部在与镜子之间形成有间隙的场合也一样。

再者，若环状部件使用厚度为0.1mm以上、具有镜子外接圆的±10％的半径的板材，则可适度地防止镜面的污染和容易在马达装配作业中产生的损伤和打击痕迹，因此很好。

附图说明

图1是多角镜扫描马达的剖视图和镜子装设部的放大剖视图。

图2是另一例的多角镜扫描马达的剖视图。

图3是另一例的多角镜扫描马达的剖视图。

图4是表示四面镜有无盘片时转速与涡流损失的关系的曲线图。

图5是表示五面镜有无盘片时转速与涡流损失的关系的曲线图。

图6是表示六面镜有无盘片时转速与涡流损失的关系的曲线图。

图7是表示多角镜的不同面数时转速与涡流损失的关系的曲线图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的多角镜扫描马达的最佳实施形态进行说明。本实施形态的多角镜扫描马达适用于如下的外转子型直流无刷马达，该外转子型直流无刷马达包括：将多角镜在水平方向及铅垂方向上对齐位置后装设在杯状的转子壳体上的转子、以及在将转子的转轴可旋转地支撑的定子壳体上装配有印刷电路板和定子铁芯的定子。

参照图1对多角镜扫描马达的概略构成进行说明。

转子1使用的是杯状的转子壳体2。在转子壳体2上穿设有轴孔3，在该轴孔3中通过压入或热装等而一体地固定有转轴4。

在图1中，在转子壳体2的上表面上装设有多角镜5，该多角镜5被推压弹簧6推压在转子壳体2的上表面上。推压弹簧6由嵌在轴孔3周围竖立形成的圆筒部上的C形挡圈7来固定。另外，在转子壳体2的内周面上固接有环状的磁体8。磁体8沿周向交替地磁化为N极和S极。

在图1中，在定子9的定子壳体10内夹着动压轴承11而同轴地装入有转轴4。定子壳体10的外径不同的圆筒部分连续地形成，在小径部分通过粘结剂而嵌合有定子铁芯12，在大径部分固定有印刷电路板13。在定子壳体10内从马达电路板13侧利用孔径台阶而嵌合有推力轴承14。推力轴承14接纳转轴4的轴端(下端)而规定轴端位置。

在定子铁芯12上设有呈放射状设置的定子磁极部(齿部)，在各定子磁极部例如卷绕有三相的定子线圈15。作为定子铁芯12，例如使用层叠了被冲床冲压后的硅钢板的层叠铁芯。

另外，印刷电路板13以与转轴4正交的方向铆接在定子壳体10上。该马达电路板13除装设有构成马达驱动电路的电子器件外，还在同一电路板上与磁体8的端面相对地设置有磁极传感器(例如霍尔传感器)。磁极传感器由磁体8的漏磁通来检测转子1的磁极位置。根据磁极传感器检测出的转子1的旋转位置，马达驱动电路将向定子铁芯15的通电切换至对该马达1的旋转进行施力的方向。

在图1中，转子壳体2例如通过对金属材料进行切削加工而形成为带台阶的杯状。在该转子壳体2的中心部突出设置的圆筒部16及其周围以与该圆筒部16大致正交的方向形成有镜子装设部17。通过将圆筒部16插入多角镜5的中心孔18内，多角镜5与镜子装设部17紧贴而被支撑。

多角镜5使用的是板厚为2mm以上、面数为5个以下的镜子，至少在多角镜5的轴向的一方侧重叠环状部件(盘片)18而同轴状地与转子壳体装配成一体。这是因为，在图7中，在板厚小于2mm、面数多于5个的多角镜5的场合(例如在六面镜的场合)，在图6中，安装盘片18反而导致涡流损失增加。图1中，在多角镜5的轴向的两个侧面上设置有盘片18。作为盘片18使用厚度为0.1mm以上、半径为镜子外接圆半径的±10％、更佳的是±3％的板材(金属板、树脂材料等)。

在图1中，多角镜5的轴向上表面侧的盘片18利用推压弹簧6与镜子上表面部5a装配成一体。另外，轴向上表面侧的盘片18被镜子下表面部5b和镜子装设部17夹持而装配成一体。上下盘片18在与多角镜5之间从镜子径向中途部到外周端部形成有间隙19。由此，当多角镜5旋转时，隔着间隙19在与盘片18之间，空气的整流起作用，因此可减少涡流损失。

图1中在多角镜5的轴向的两个面上重叠有盘片18，但也可仅在一个面上进行设置。

在图2中，盘片18利用推压弹簧6而与多角镜5的镜子上表面部5a装配成一体。另外，转子壳体2的杯状底部(图2的形成镜子装设部17的部位)的外径为厚壁，与盘片18形成为相同直径状。即，转子壳体2的镜子装设部17兼用作轴向下表面侧的盘片18。在盘片18与多角镜5之间、镜子下表面部5b与多角镜17之间从镜子径向中途部到外周端部分别形成有间隙19。

或者，在图3中，也可仅在多角镜5的轴向上表面重叠盘片18进行设置。转子壳体2与图1中形状相同，多角镜5和盘片18使用的是大于壳体外径的外形。转子壳体2的上表面部具有镜子外接圆的±10％的半径，更佳的是具有±3％的半径。在盘片18与多角镜5之间从镜子径向中途部到外周端部形成有间隙19，在镜子下表面部5b与镜子装设部17之间从壳体径向中途部到外周部形成有间隙19。

在图2或图3的形态中，可省去多角镜5的轴向下表面侧的盘片18，零件数也少，减少多角镜5相对于转子壳体2倾倒的影响，不会有损装配精度。

在图4及图5中表示的是在使用了板厚为2mm的四面镜和五面镜的情况下，有无上下盘片18时转速与涡流损失的关系的曲线图。

可知，转子的转速越大，减少涡流损失的效果越大。另外，还判明，在图7中，在使用盘片18的场合，随着转速的增大，四面镜比五面镜的涡流损失减少效果大。再者，还判明，在图6中，例如在板厚为2mm的6个面以上的镜子的场合，即使转速增大也无法看到盘片18的涡流损失减少效果。

Claims

1.一种多角镜扫描马达，在转轴的一端侧装配有杯状的转子壳体，在该转子壳体的上表面侧装设有周面进行了倒角的多角镜，其特征在于，

所述多角镜是板厚为2mm以上、面数为5个以下的镜子，至少在所述多角镜的轴向的一方侧以从镜子径向中途部到外周端部与所述多角镜之间形成间隙的形态设置有环状部件。

2.如权利要求1所述的多角镜扫描马达，其特征在于，所述环状部件设置在多角镜的轴向的两个面上。

3.如权利要求1所述的多角镜扫描马达，其特征在于，所述环状部件仅设置在多角镜的轴向的上表面侧。

4.如权利要求1所述的多角镜扫描马达，其特征在于，所述环状部件设置在多角镜的轴向的上表面侧，转子壳体的相对面兼用作与上部环状部件相同直径的轴向下表面侧的下部环状部件。

5.如权利要求1所述的多角镜扫描马达，其特征在于，所述环状部件设置在多角镜的轴向的上表面侧，所述转子壳体的上表面部具有镜子外接圆的±10％的半径，并在从壳体径向中途部到外周端部与镜子之间形成有间隙。

6.如权利要求1所述的所述多角镜扫描马达，其特征在于，所述环状部件使用的是厚度为0.1mm以上、具有镜子外接圆的±10％的半径的板材。