CN105281525A - 转动体驱动装置 - Google Patents

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Abstract

用于使转动体转动的转动体驱动装置包括：转子轴，转动体和转子附连到转子轴，且转子轴由轴承部分可转动地保持；转子磁体，该转子磁体附连到转子并部分暴露以作为位置检测磁体；第一定位部分，该第一定位部分形成在转子内，第一定位部分对应于位置检测磁体；以及第二定位部分，该第二定位部分对应于转动体的参考表面。在第一定位部分和第二定位部分对准的状态下，将转动体附连到转子，从而使得参考表面和位置检测磁体的周向位置彼此对应。

Description

转动体驱动装置
发明领域
本发明涉及一种转动体驱动装置，其中转动体(例如倾斜镜、多边形镜)与转子一起附连到转子轴。
发明背景
在外部转子的情况下，杯形转子轭附连到转子轴的一端部，而转子轴由定子壳体可转动地保持。圆形转子磁体设置在转子轭的内侧，而转子磁体设置成面向组装在定子壳体内的定子芯的极齿。
为了检测转子的转动位置，与转子磁体分开的位置检测磁体设置到转子轭的外周的一部分。位置检测磁体的磁极的位置由磁极检测传感器(例如霍尔元件)检测，该磁极检测器设置在电动机基体上，从而能检测到转子的转动位置(参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1：日本公开实用新型公布第61-88480号
发明内容
但是，在转子磁体和位置检测磁体如专利文献1中所公开那样使用的情况下，必须增加部件数量，必须增加生产步骤的数量，且必须增加生产成本。
在负载件是具有多个表面的转动体的情况下，需要检测转动的参考表面。
此外，为了获得转动体的转动位置并提高可控性，在转子和转动体组装时需要将转子的转动参考位置与转动体的参考表面对准。
本发明为了解决常规技术中的上述问题而作。
因而，本发明的目的在于提供一种转动体驱动装置，其能够通过减少部件数量来降低生产成本，通过将变成负载的转动体的转动参考位置与转子的转动参考位置对准来提高可组装性，并且提高转动可控性。
为了实现该目的，本发明具有以下结构。
即，一种用于使转动体转动的转动体驱动装置，所述转动体具有多个表面，包括：
转子；
转子轴，所述转动体与所述转子一起附连到所述转子轴的一端部，且所述转子轴由定子壳体的轴承部分可转动地保持；
转子磁体，所述转子磁体附连到所述转子，所述转子磁体通过部分地切割所述转子的外周壁而暴露于外周侧，作为位置检测磁体；
第一定位部分，所述第一定位部分形成在所述转子内，所述第一定位部分对应于所述位置检测磁体；以及
第二定位部分，所述第二定位部分对应于所述转动体的参考表面，
在所述第一定位部分和所述第二定位部分对准的状态下，所述转动体附连到所述转子，从而使得所述参考表面和所述位置检测磁体的周向位置彼此对应。
利用上述结构，位置检测磁体通过部分切割转子的外周壁而向外露出转子磁体的一部分而形成，从而可减少部件的数量并可降低装置的生产成本。第一定位部分形成为对应于转子的位置检测磁体，第二定位部分形成为对应于转动体的参考表面，以及在第一定位部分和第二定位部分对准的状态下将转动体附连到转子，以使参考表面和位置检测磁体的周向位置彼此对应，从而位置检测磁体和参考表面能最终在周向上对准，以组装转动体和转子。
因此，变成负载的转动体和转子可在两者的转动参考位置彼此正确对准的状态下组装，从而可提供具有高可组装性和高转动可控性的转动体驱动装置。
较佳地，所述第一定位部分和所述第二定位部分彼此通过凹陷及突起配装，从而抑制所述转动体相对于所述转子转动。
利用这一结构，能方便地组装转动体和转子。应当注意，用作第一定位部分的突起和用作第二定位部分的凹陷可以可选地形成在转动体和转子中。
在所述转动体驱动装置中，所述转子可包括：
转子毂，所述转子毂一体地附连到所述转子轴；
圆形转子轭，所述圆形转子轭一体地附连到所述转子毂；以及
转子磁体，所述转子磁体形成为圆形且设置在所述转子轭的内周表面上，
所述第一定位部分可设置到所述转子毂并可对应于所述位置检测磁体，
所述第二定位部分可形成在所述转动体的安装表面内并可对应于所述第一定位部分。
利用这一结构，当将转动体安装到转子毂上时，仅通过将第一和第二部分彼此对准就可将转动体和位置检测磁体正确地定位。
在所述转动体驱动装置中，所述转动体可以是具有多个倾斜反射表面的倾斜镜或是具有多个反射表面的多边形镜，
所述转动体可附连到所述转子轴的一端部并被抑制从所述转子脱开和相对于所述转子转动，以使参考反射表面对应于所述位置检测磁体的位置。
利用这一结构，镜和转子能在镜的参考反射表面和位置检测磁体彼此对准的状态下进行组装。
通过本发明，能提供一种转动体驱动装置，其能够通过减少部件数量来降低生产成本，通过将变成负载的转动体的转动参考位置与转子的转动参考位置对准来提高可组装性，且提高转动可控性。
附图说明
现将借助于实例并参照仅附图描述以说明方式给出的本发明各实施例，因此各实施例并不限制本发明，且附图中：
图1是光学扫描器的轴向剖视图；
图2是图1所示光学扫描器的立体图，其中拆除了倾斜镜；
图3是图1所示光学扫描器的轴向剖视图，其中从转子轴拆除了倾斜镜；
图4是图1所示光学扫描器的轴向剖视图；以及
图5是图4的局部放大剖视图。
具体实施方式
现将参照附图详细描述作为涉及本发明的转动体驱动装置的实例的光学扫描器的较佳实施例。首先，将对反射和照射在宽范围内从激光照射单元发射出的激光束的光学扫描器进行说明。
如图1和2所示，在光学扫描器1中，具有例如倾斜角度彼此不同的四个反射表面3a的倾斜镜3与转子轭5一起附连到电动机2的转子轴4的一端部(参见图2)。抑制倾斜镜3和转子轭5从转子轴4脱开和相对于转子轴4转动。
首先，将说明电动机2的结构。如图4所示，轴承壳体7(定子壳体)一体地附连到基板6。其上安装有用于检测转子磁体5d的磁极的霍尔元件等的基底8被附连到基板6上。
在图4中，第一轴承部分9a和第二轴承部分9b附连在轴承壳体7内，轴承壳体7形成为圆筒形。例如，第一轴承部分9a和第二轴承部分9b是滚动轴承。台阶形部分7a形成在轴承壳体7的外周表面内。定子10附连到台阶形部分7a。在定子10中，定子芯10a覆盖有绝缘体且电动机线圈10c分别缠绕在磁极齿10b上。定子芯10a通过压配合和粘合剂固定到轴承壳体7。
转子11的转子轴4由设置在轴承壳体7内的第一轴承部分9a和第二轴承部分9b可转动地保持。在转子轭5中，转子毂5a和圆形轭部分5b通过填隙(caulking)彼此形成一体。套筒5c从转子毂5a的中心部分朝向轭部分5b侧延伸。轴4通过压配合、缩配合、粘合剂等一体地配装到套筒5c的孔内。在转子毂5a内，突起(第一定位部分)5e设置在与套筒5c侧相对的一轴向侧上。可形成多个突起5e。转子磁体5d一体地附连在轭部分5b的内周表面上。在转子磁体5d内，N极和S级交替形成并面向定子10的各极齿10b。
如图2所示，带槽口部分5f形成在转子轭5b的一部分内。带槽口部分5f内露出的转子磁体5d的一部分用作位置检测磁体5d1。设置到转子轭5b的位置检测磁体5d1的周向位置与转子毂5a的突起5e的周向位置彼此对应。
倾斜镜3与转子11形成一体。如图1所示，倾斜镜3形成为多截头棱锥形并具有倾斜角度彼此不同的多个反射表面(例如四个反射表面)3a。能供转子轴4插入穿过其中的轴孔(通孔)3b形成在倾斜镜3的中心部分处。各反射表面3a是镜面表面，通过在倾斜镜3的材料(例如金属材料、树脂材料)上气相沉积金属或是将倾斜镜3的材料抛光而形成。在倾斜镜3中，用于容纳转子轭5的凹陷部分3c形成在面向电动机2的表面内。配装孔(第二定位部分)3e形成在凹陷部分3c的内底部3d内。配装孔3e形成为对应于倾斜镜3的反射表面3a的参考反射表面3a1。转子毂5a的突起5e能配装到配装孔3e内。
如图3所示，电动机2通过将定子10附连到轴承壳体7并将转子轴4插入轴承壳体7以可转动地保持转子11来进行组装。转子11的突起5e的周向位置与位置检测磁体5d1的周向位置对准。接着，倾斜镜3通过将转子轴4插入轴孔3b并将内底部3d设置在转子毂5a上来进行组装，转子轭5容纳在凹陷部分3c内，且已经对应于位置检测磁体5d1的突起5e配装到配装孔3e内，其中配装孔3e对应于参考反射表面3a1。
如图1所示，倒角部分3f形成在倾斜镜3的顶部内，而转子轴4穿过其中的凹陷部分3g形成在倒角部分3f内(参见图4)。保持垫圈(保持部分)12附连到凹陷部分3g正上方的位置，转子轴4穿过凹陷部分3g，与倒角部分3f形成间距。保持垫圈12的轴向位置通过设置到转子轴4的卡环13，例如e形环固定。
在图4和5中，在凹陷部分3g的内底部3h与保持垫圈12之间设置有压缩卷簧(弹性件)14。卷簧14的弹性力总是将倾斜镜3朝向转子轭5偏置，从而能防止倾斜镜3的轴向脱开。此外，如图5所示，通过将突起5e配装到配装孔3e内，倾斜镜3附连到转子10并抑制该倾斜镜3相对于转子10转动。在保持垫圈12与倒角部分3f之间形成间距，而在突起5e的前端与配装孔3e的内顶部之间形成另一间距。利用这一结构，能吸收由卷簧14施加的过大挤压力，并能通过卷簧14容易地吸收从转子11向倾斜镜3施加的振动。应当注意，设置在凹陷部分3g内的弹性件并不限于卷簧14。可采用例如板簧、盘簧、橡胶等其它弹性件。
倒角部分3f形成在倾斜镜3的顶部。较佳地，应当尽可能消除倒角部分3f，从而增加反射表面3a的反射面积，直到保持垫圈12能稳定附连为止。
如上所述，形成在转子11内且对应于位置检测磁体5d1的突起(第一定位部分)5e和形成为对应于下述参考反射表面3a1的配装孔(第二定位部分)3e对准，并且在位置检测磁体5d1对应于参考反射表面3a1的状态下将倾斜镜3附连到转子11，并抑制倾斜镜相对于转子11的拆除和转动。
利用上述结构，转子磁体5d通过部分地切割转子11的外周壁、即转子轭5b而向外露出转子磁体5d，来作为位置检测磁体5d1，由此可减少部件的数量并还可降低生产成本。当将倾斜镜3附连到转子11时，形成在转子11内且对应于位置检测磁体5d1的突起(第一定位部分)5e和形成为对应于参考反射表面3a1的配装孔(第二定位部分3e)对齐，从而位置检测磁体5d1和参考表面3a1能最终周向对齐以附连倾斜镜3。因此，可提供转动体驱动装置，该转动体驱动装置能够通过正确对准成为负载的倾斜镜3的转动参考位置与转子11的转动参考位置来提高可组装性。
由于通过转子11获得倾斜镜3的转动位置的数据，因此，能提高光学扫描器1的可控性。
应当注意，用作第一定位部分的突起和用作第二定位部分的凹陷可以可选地形成在转动体和转子中。
转动体并不限于具有多个反射表面3a的倾斜镜3。例如，可采用具有多个反射表面的多边形镜，且在参考反射表面对应于位置检测磁体的位置的状态下，多边形镜可与转子一起附连到转子轴的一端部，并抑制多边形镜从转子脱开和相对于转子转动。
在上述实施例中，电动机是外部转子型电动机，但在本发明中也可使用内部转子型电动机。
本文所引用的所有实例和条件语言都是用于讲授目的以帮助读者理解发明人为发展本领域所作出的发明和概念，且应认为并不限于说明书中这些具体描述的实例和条件，也不限于涉及展示本发明优缺点的这些实例的组合。虽然已经详细描述了本发明的各实施例，但是应当理解，可对其作出各种改变、替代和变化而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种用于使转动体转动的转动体驱动装置，所述转动体具有多个表面，包括：
转子；
转子轴，所述转动体与所述转子一起附连到所述转子轴的一端部，且所述转子轴由定子壳体的轴承部分可转动地保持；
转子磁体，所述转子磁体附连到所述转子，所述转子磁体通过部分地切割所述转子的外周壁而暴露于外周侧，作为位置检测磁体；
第一定位部分，所述第一定位部分形成在所述转子内，所述第一定位部分对应于所述位置检测磁体；以及
第二定位部分，所述第二定位部分对应于所述转动体的参考表面，
其中，在所述第一定位部分和所述第二定位部分对准的状态下，所述转动体附连到所述转子，从而使得所述参考表面和所述位置检测磁体的周向位置彼此对应。
2.如权利要求1所述的转动体驱动装置，其特征在于，所述第一定位部分和所述第二定位部分彼此通过凹陷及突起配装，从而抑制所述转动体相对于所述转子转动。
3.如权利要求1或2所述的转动体驱动装置，其特征在于，所述转子包括：
转子毂，所述转子毂一体地附连到所述转子轴；
圆形转子轭，所述圆形转子轭一体地附连到所述转子毂；以及
所述转子磁体，所述转子磁体形成为圆形且设置在所述转子轭的内周表面上，
其中所述第一定位部分设置到所述转子毂并对应于所述位置检测磁体，
所述第二定位部分形成在所述转动体的安装表面内并对应于所述第一定位部分。
4.如权利要求1至3中任一项所述的转动体驱动装置，其特征在于，所述转动体是具有多个倾斜反射表面的倾斜镜或是具有多个反射表面的多边形镜，
所述转动体附连到所述转子轴的所述一端部并被抑制从所述转子脱开和相对于所述转子转动，以使参考反射表面对应于所述位置检测磁体的位置。
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