CN108988565A - 旋转驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种旋转驱动装置，其改变从光源入射的入射光的朝向并且将该入射光向外部射出，该旋转驱动装置具有：马达，其具有沿中心轴线配置的中空轴，该中空轴包含沿上下方向贯通的贯通孔，该中心轴线沿上下延伸；飞轮，其具有使入射光反射或透射的光学部件；以及激光模块，其具有光源和透光性部件。贯通孔是入射光的行进光路。在贯通孔的上下方向的至少一部分，中空轴的内周面在整周范围内与透光性部件接触。

Description

旋转驱动装置

技术领域

本发明涉及旋转驱动装置。

背景技术

以往，在头戴式显示器(HMD)等所使用的进行位置识别用的扫描装置的内部 搭载有飞轮和马达，该飞轮用于改变从光源入射的光的朝向并且将该光向周围射出以 与对象物触碰，该马达将飞轮支承为能够旋转。例如，在日本公开特许公报第 2016-226227号公报中记载了这样对改变从光源入射的光的朝向的光学部件和飞轮进 行支承的装置。

发明内容

考虑有将在上部搭载有日本公开特许公报第2016-226227号公报的飞轮的马达和光源单元化。在该情况下，考虑有将光源固定于马达的基座部，将马达的轴设为中空 以使来自光源的入射光在内部穿过，并且从被马达的旋转部支承的飞轮向外部射出。 如果采用这样的结构，则无需另外设置用于固定光源的专用部件就能够从飞轮向周 围、向所有方向射出光。

然而，在将马达的轴设为中空的情况下，在制造时，在对轴的外周面进行研磨等精加工时，轴有可能发生变形，难以高精度地进行加工。其结果为，搭载在被位于轴 的周围的转子轮毂部支承的飞轮上的光学部件产生倾斜或位置偏移。由此，向外部射 出的光有可能倾斜或偏移。

本发明的目的在于，在改变从光源射出的光的朝向并且将该光向外部照射的旋转驱动装置中，提供能够提高中空轴的外周面的精加工精度的装置。

本发明的例示的发明是一种旋转驱动装置，其改变从光源入射的入射光的朝向并且将该入射光向外部射出，该旋转驱动装置具有：马达，其具有沿中心轴线配置的中 空轴，该中空轴包含沿上下方向贯通的贯通孔，该中心轴线沿上下延伸；飞轮，其具 有使所述入射光反射或透射的光学部件；以及激光模块，其具有所述光源和透光性部 件，所述贯通孔是所述入射光的行进光路，在所述贯通孔的上下方向的至少一部分， 所述中空轴的内周面在整周范围内与所述透光性部件接触。

根据本发明的例示的发明，对改变入射光的朝向并且将该光向外部照射的飞轮进行支承的马达的中空轴的内周面在整周范围内与透光性部件接触。由此，能够在制造 旋转驱动装置时提高中空轴的外周面的精加工精度。

参照附图并通过以下对优选实施方式的详细的说明，本发明的上述以及其他的要素、特征、步骤、特点和优点将会变得更加清楚。

附图说明

图1是第一实施方式的旋转驱动装置的立体图。

图2是第一实施方式的旋转驱动装置的纵剖视图。

图3是第一实施方式的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

图4是变形例的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

图5是第二实施方式的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

图6是变形例的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

图7是变形例的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

图8是变形例的旋转驱动装置的纵剖视图。

图9是变形例的旋转驱动装置的纵剖视图。

图10是变形例的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

图11是变形例的旋转驱动装置的纵剖视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的例示的实施方式进行说明。另外，在本发明中，将与后述的马达的中心轴线平行的方向称作“轴向”，将与马达的中心轴线垂直 的方向称作“径向”，将沿着以马达的中心轴线为中心的圆弧的方向称作“周向”。并 且，在本发明中，将轴向设为上下方向、相对于马达将飞轮侧设为上，从而对各部分 的形状和位置关系进行说明。但是，在使用本发明的旋转驱动装置时的朝向不被该上 下方向的定义限定。并且，在本发明中，“平行的方向”也包含大致平行的方向。并 且，在本发明中，“垂直的方向”也包含大致垂直的方向。

＜1.第一实施方式＞

＜1-1.旋转驱动装置的结构＞

图1是第一实施方式的旋转驱动装置1的立体图。旋转驱动装置1是改变从光源 70入射的入射光60的朝向并且将该光向旋转驱动装置1的外部射出的装置。搭载于 激光模块7的光源70位于旋转驱动装置1的下部。由光源70射出沿着马达10的上 下延伸的后述的中心轴线9向上方前进的入射光60。

如图1所示，旋转驱动装置1具有马达10、激光模块7以及飞轮8。

＜1-2.马达的结构＞

接下来，对马达10的更详细的结构进行说明。图2是第一实施方式的旋转驱动 装置1的纵剖视图。如图2所示，马达10具有静止部2和旋转部3。静止部2相对 于配置旋转驱动装置1的壳体等(省略图示)相对地静止。旋转部3经由后述的轴承 部23被支承为能够相对于静止部2以中心轴线9为中心进行旋转。

本实施方式的静止部2具有基座部21、定子22以及后述的轴承部23。

基座部21对后述的定子22进行支承。基座部21具有基座主体211和定子保持 架212。

基座主体211是支承定子保持架212的板状的部件。基座主体211的材料例如能 够使用铝合金或不锈钢等金属。基座主体211从定子保持架212的周围朝向径向外侧 扩展。在使用马达10时，例如通过螺钉紧固等而将基座主体211固定在配置有旋转 驱动装置1的壳体等上。另外，也可以在基座主体211的上表面或下表面上配置或埋 设用于向马达10提供驱动电流的电路板(省略图示)。

定子保持架212是沿轴向延伸的圆筒状的部件。定子保持架212的下端部插入于基座主体211的贯通孔210内，通过凿紧而固定在基座主体211上。但是，定子保持 架212相对于基座主体211的固定方法也可以是焊接等其他方法。并且，基座主体 211和定子保持架212也可以是一体的部件。

定子22是具有定子铁芯41和多个线圈42的电枢。定子22位于比基座部21的 至少一部分靠上方的位置。定子铁芯41例如由硅钢板等电磁钢板沿轴向层叠而成的 层叠钢板构成。定子铁芯41例如通过粘接剂而固定在定子保持架212的外周面上， 从而被基座部21直接支承。另外，定子22也可以经由其他部件(省略图示)而被基 座部21间接支承。

并且，定子铁芯41具有圆环状的铁芯背部411和从铁芯背部411朝向径向外侧 突出的多个齿412。多个线圈42是卷绕于多个齿412的周围的导线的集合体。马达 10的驱动电流从外部电源(省略图示)经由上述的电路板和该导线而提供给线圈42。 多个齿412和多个线圈42优选沿以中心轴线9为中心的周向、呈圆环状地大致等间 隔地排列。

图3是第一实施方式的旋转驱动装置1的局部纵剖视图。如图3所示，轴承部 23具有套筒部24和帽部25。并且，轴承部23将后述的旋转部3的中空轴31支承为 能够旋转。

套筒部24在后述的中空轴31的周围沿轴向呈环状延伸。套筒部24插入于帽部 25的后述的帽部筒状部251的径向内侧，例如通过粘接剂而固定在帽部筒状部251 的内周面上。套筒部24的上端部位于比后述的帽部突出部252的下端部靠轴向下侧 的位置。并且，套筒部24的下端部位于比后述的轴环状部312的上端部靠轴向上侧 的位置。并且，套筒部24的下表面与后述的轴环状部312的上表面隔着微小的间隙 而对置。而且，套筒部24的内周面与后述的轴主体311的外周面隔着微小的间隙而 对置。另外，套筒部24也可以由多个部件构成。

帽部25在套筒部24的周围和上侧沿轴向呈环状延伸。帽部25插入于定子保持 架212的径向内侧，例如通过粘接剂而固定在定子保持架212的内周面上。帽部25 的上端部位于比定子保持架212的上端部和定子22的上端部靠轴向上侧的位置。并 且，帽部25的下端部位于比定子保持架212的下端部和定子22的下端部靠轴向下侧 的位置。而且，帽部25的上部的外周面与后述的转子轮毂部33的内周面的至少一部 分隔着间隙而在径向上对置。另外，帽部25也可以由多个部件构成。

帽部25具有帽部筒状部251和帽部突出部252。帽部筒状部251沿轴向呈环状 延伸。并且，帽部筒状部251的内周面固定在套筒部24的外周面上。帽部突出部252 从帽部筒状部251的上端部附近向径向内侧扩展。帽部突出部252的内周面与后述的 轴主体311的外周面隔着微小的间隙而在径向上对置。

另外，后文对轴承部23的结构进行详细描述。

本实施方式的旋转部3具有中空轴31、转子轮毂部33、轭34以及磁铁35。

中空轴31是沿着中心轴线9配置、在套筒部24和帽部25的径向内侧沿轴向延 伸的圆筒状的部件。在中空轴31的径向内侧的中心轴线9的周围设置有沿轴向贯通 中空轴31的贯通孔310。贯通孔310是入射光60的行进光路。中空轴31的材料例 如使用不锈钢等金属。并且，中空轴31的材料可以是磁性或非磁性的任意材料。中 空轴31的上端部比套筒部24和帽部25的上端部向上方突出。并且，中空轴31的下 端部位于比套筒部24的下端部向下方突出并且比帽部25的下端部靠上侧的位置。在 中空轴31的下端部的下方配置有后述的激光模块7的光源70。而且，在贯通孔310 的上下方向上的至少一部分，后述的透光性部件72与中空轴31的内周面在整周范围 内接触。后文描述详细情况。

中空轴31具有轴主体311和轴环状部312。轴主体311是中空轴31中的沿着中 心轴线9延伸的圆筒状的部位。轴环状部312是从轴主体311的下端部向径向外侧扩 展的圆盘状的部位。轴环状部312的上表面与套筒部24的下表面隔着微小的间隙而 沿轴向对置。另外，轴主体311与轴环状部312可以是一个部件，也可以是分体部件。 并且，中空轴31与后述的转子轮毂部33可以是分体部件，也可以是一个部件。

转子轮毂部33在中空轴31的周围从中空轴31的上端部的周缘部朝向径向外侧 呈环状扩展。转子轮毂部33的材料例如使用铝合金或不锈钢。而且，设置有将转子 轮毂部33的内周面与中空轴31的上端部的外周面固定起来的固定部331。具体而言， 在固定部331处，中空轴31的上端部被压入设置于转子轮毂部33的径向内侧的沿轴 向贯通转子轮毂部33的贯通孔330中。另外，也可以是，在固定部331处，中空轴 31的上端部通过粘接、焊接、或螺钉紧固等而固定于转子轮毂部33。并且，在转子 轮毂部33的上部固定有后述的飞轮8。另外，在转子轮毂部33上还固定有惯性件(省 略图示)等其他部件。

轭34是固定于后述的磁铁35的径向外侧并且对磁铁35进行保持的圆筒状的部件。在轭34的内周面上固定有磁铁35的外周面。轭34与中心轴线9大致同轴配置。 轭34的上端部例如通过粘接剂或凿紧而固定于转子轮毂部33的下部。轭34的材料 能够使用铁等强磁性体。由此，能够抑制从后述的磁铁35产生的磁通量向外部逸散。

磁铁35例如通过粘接剂而固定在轭34的内周面上。本实施方式的磁铁35能够 使用圆环状的永久磁铁。磁铁35为大致圆筒形状，位于定子22的径向外侧。磁铁 35的内周面与定子22的多个齿412的径向外侧的端面隔着微小的间隙而沿径向对 置。并且，在磁铁35的内周面上沿周向交替地磁化出N极和S极。但是，也可以代 替圆环状的磁铁35而使用多个磁铁。在使用多个磁铁的情况下，只要以N极的磁极 面和S极的磁极面沿周向交替地排列的方式配置在轭34的内周面上即可。另外，本 实施方式的磁铁35像上述那样经由轭34间接地固定于转子轮毂部33。但是，磁铁 35也可以不经由轭34而直接固定于转子轮毂部33。

在这样的马达10中，当经由上述的电路板而向线圈42提供驱动电流时，在多个 齿412上产生磁通量。而且，通过齿412与磁铁35之间的磁通量的作用，在静止部 2与旋转部3之间产生周向的扭矩。其结果为，旋转部3相对于静止部2以中心轴线 9为中心进行旋转。并且，固定于转子轮毂部33的上方的飞轮8与旋转部3一同以 中心轴线9为中心进行旋转。

＜1-3.轴承部的结构＞

接下来，对轴承部23的详细结构进行说明。以下，适当参照图1～图3。

如上所述，在轴承部23中，包含套筒部24和帽部25在内的静止部2与包含中 空轴31在内的旋转部3隔着间隙而对置。在该间隙中存在润滑油50。并且，静止部 2或旋转部3例如在套筒部24的内周面或中空轴31的外周面等、形成该间隙的部位 还具有动压槽(省略图示)。在马达10旋转时，通过该动压槽，在润滑油50中引起 流体动压。由此，旋转部3通过从静止部2被支承而能够稳定地旋转。即，在本实施 方式中，由作为静止部2侧的部件的套筒部24和帽部25、作为旋转部3侧的部件的 中空轴31以及存在于该间隙中的润滑油50构成了轴承机构。

润滑油50例如使用多元醇酯系油或双酯系油。包含中空轴31在内的旋转部3 经由润滑油50而被支承为能够相对于具有套筒部24和帽部25的轴承部23旋转，并 且在马达10驱动时以中心轴线9为中心进行旋转。

另外，润滑油50具有连续地存在于轴主体311的外周面与帽部突出部252的内 周面之间的间隙、轴主体311的外周面与套筒部24的内周面之间的间隙以及轴环状 部312的上表面与套筒部24的下表面之间的间隙中的、所谓的完全填充结构。由此， 在静止部2与旋转部3之间充满润滑油50，即使在马达10旋转时受到了冲击的情况 下，也能够抑制静止部2与旋转部3接触。

另外，润滑油50的包含上侧的界面在内的至少一个界面位于轴主体311的外周 面与帽部突出部252的内周面之间的间隙中，与转子轮毂部33在径向上重叠。而且， 轴主体311的外周面与帽部突出部252的内周面、轴主体311的外周面与套筒部24 的内周面隔着间隙(径向间隙)而在径向上对置。在间隙(径向间隙)中存在上述的 润滑油50。

如上所述，本实施方式的飞轮8改变从光源70射出的入射光60的朝向并且将该 光向外部照射。并且，支承飞轮8的马达10的旋转部3经由作为流体动压轴承的轴 承部23被支承为能够旋转。由此，在旋转驱动装置1驱动时从马达10产生的振动不 容易传递给飞轮8。因此，抑制了飞轮8的振动，由此抑制了对从飞轮射出的出射光 造成影响。其结果为，能够高精度地向飞轮8的外部射出光。

另外，也可以如图4的变形例所示，帽部25除了帽部筒状部251和帽部突出部 252之外，还具有帽部底板部255。帽部底板部255是从帽部筒状部251的下端部向 径向内侧扩展的圆盘状的部件。由此，在中空轴31的下端部与后述的激光模块7的 光源70的轴向之间存在帽部底板部255。通过帽部底板部255覆盖帽部筒状部251 的下端部，能够抑制润滑油50进入激光模块7的光源70。另外，在帽部底板部255 的径向内侧的中心轴线9的周围设置有能够供入射光60行进的透光部250。

并且，在图4的例子中，轴环状部312的下表面与帽部底板部255的上表面隔着 微小的间隙而在轴向上对置。润滑油50具有连续地存在于轴主体311的外周面与帽 部突出部252的内周面之间的间隙、轴主体311的外周面与套筒部24的内周面之间 的间隙、轴环状部312的上表面与套筒部24的下表面之间的间隙、轴环状部312的 外周面与帽部筒状部251的内周面之间的间隙以及轴环状部312的下表面与帽部底板 部255的上表面之间的间隙中的、完全填充结构。由此，与图3的例子同样地，在静 止部2与旋转部3之间填满润滑油50，即使在马达10旋转时受到冲击的情况下，也 能够进一步抑制静止部2与旋转部3接触。

＜1-4.激光模块的结构＞

接下来，对激光模块7的结构进行说明。以下，适当参照图1～图4。

激光模块7是在内部具有光源70的投光装置。在本实施方式中，激光模块7的 至少一部分通过嵌合而固定在帽部筒状部251的内周面上。由此，激光模块7牢固地 固定。并且，无需另外设置用于固定光源70的、例如从上部覆盖旋转驱动装置1那 样的专用部件，从而能够削减成本。而且，通过激光模块7的一部分在轴向上嵌合， 能够使旋转驱动装置1整体在轴向上小型化。另外，激光模块7的固定方法不限于此。 例如，作为该固定部位的激光模块7的至少一部分的外周面与帽部筒状部251的包含 下端部在内的至少一部分的内周面之间也可以通过粘接、压入或螺钉紧固等而固定。

并且，激光模块7除了光源70之外还具有壳体71和透光性部件72。壳体71形 成激光模块7的外部形状，具有沿轴向配置的圆筒状的部位。激光模块7的至少一部 分在中空轴31的下侧位于基座部21的径向内侧。

透光性部件72由使用了玻璃、丙烯酸类树脂、或聚碳酸酯等具有高光透射率的 原材料形成。透光性部件72是沿轴向延伸的圆柱状的部件。并且，透光性部件72 与中空轴31的内周面接触。由此，在中空轴31的贯通孔310中形成了从光源70射 出的入射光60的行进光路。

另外，在贯通孔310的上下方向的至少一部分，中空轴31的内周面在整周范围 内与透光性部件72接触。由此，在制造时，在进行中空轴31的外周面的研磨等精加 工时，能够提高加工精度。其结果为，能够抑制中空轴31的变形、减轻被固定在中 空轴31上的转子轮毂部33支承的飞轮8的倾斜和位置偏移。由此，能够高精度地向 飞轮8的外部射出光。另外，优选为，透光性部件72的至少一部分与将上述的转子 轮毂部33和中空轴31固定起来的固定部331在径向上重叠。而且，优选为，中空轴 31的内周面中的至少固定部331的径向内侧在整周范围内与透光性部件72接触。由 此，能够精度尤其好地对中空轴31的外周面中的、供转子轮毂部33固定的面进行精 加工。

并且，在本实施方式中，光源70内设于激光模块7中的、位于比中空轴31的下 端部靠下侧的位置的部位。由此，在中空轴31的内径小从而无法将光源70配置于中 空轴31的贯通孔310中的情况下，能够将激光模块7牢固地保持在比中空轴31靠下 侧的位置。

如上所述，从光源70射出的入射光60沿着马达10的中心轴线9向上方前进。 而且，入射光60在设置上述的帽部底板部255、壳体71的上部的开口710的情况下 穿过透光部250和位于中空轴31的贯通孔310中的透光性部件72进而向上方前进。

＜1-5.飞轮的结构＞

接下来，对飞轮8的结构进行说明。以下，适当参照图1和图2。

飞轮8位于比马达10靠上方的位置，被马达10的旋转部3的上端部支承。飞轮 8例如通过卡定或使用粘接剂等而固定在旋转部3的转子轮毂部33的上表面上。并 且，飞轮8与旋转部3一同以中心轴线9为中心进行旋转。飞轮8具有主体80和使 入射光60反射或透射的光学部件90。另外，光学部件90包含反射镜61和透镜63。 主体80分别支承反射镜61和透镜63。主体80的材料例如能够使用树脂。并且，反 射镜61或透镜63的材料例如能够使用玻璃。作为玻璃的种类，没有特别限定。例如， 能够使用有机玻璃或无机玻璃等。

反射镜61具有矩形状或圆状的外部形状。反射镜61固定在构成后述的主体80 的反射镜支承部83的树脂部件上，至少一部分位于中心轴线9上。并且，反射镜61 的反射面相对于轴向和第一径向D1倾斜45°。入射光60入射到反射镜61的除了周 缘部之外的中央部。反射镜61例如能够使用全反射镜。入射光60在飞轮8的内部被 反射镜61反射而朝向被改变。另外，为了改变入射光60的朝向，也可以使用棱镜(省 略图示)等来代替反射镜61。

透镜63具有矩形状或圆状的外部形状。透镜63经由与透镜63的周缘部的至少 一部分接触的透镜框64，并通过粘接、卡定等而固定于沿第一径向D1贯通主体80 的筒状部81的贯通孔84中。另外，透镜63也可以不经由透镜框64而直接固定于主 体80。并且，透镜63在固定于主体80的状态下，与第一径向D1成直角地、即与中 心轴线9平行地配置。入射光60在飞轮8的内部被反射镜61改变了朝向，透过透镜 63的除了周缘部之外的中央部，向飞轮8的外部射出。

主体80具有筒状部81、中空部82以及反射镜支承部83。筒状部81是沿着中心 轴线9延伸的圆筒状的部件。中空部82是设置于主体80的内部的空洞。反射镜支承 部83从筒状部81的内周面向径向内方延伸。在反射镜支承部83、在中心轴线9的 周围固定有反射镜61。而且，在主体80的下表面上设置有贯通孔85。贯通孔85在 中心轴线9上及中心轴线9的周围的范围内沿轴向贯通主体80的下表面的一部分或 全部。

从光源70射出的入射光60穿过开口710向上方前进。进而，穿过位于设置在马 达10的中空轴31上的贯通孔310中的透光性部件72和设置在飞轮8的下表面上的 贯通孔85，在中空部82中沿着中心轴线9向上方前进。然后，入射光60在反射镜 61上被反射，由此成为反射光62。反射光62进而在中空部82中沿第一径向D1前 进，经由嵌入于筒状部81的透镜63而向旋转驱动装置1的外部射出。

飞轮8的反射镜61与马达10的旋转部3一同以中心轴线9为中心进行旋转，并 且将来自光源70的入射光60反射，从而将反射光62向旋转驱动装置1的外部射出。 由此，能够向宽广的范围照射光。另外，通过利用设置于外部的传感器(省略图示) 来检测从飞轮8向外部射出的反射光62，能够掌握旋转驱动装置1的旋转速度。另 外，主体80的外周面的反射率比反射镜61的表面的反射率低。由此，能够抑制来自 光源70的入射光60发生漫反射。

另外，旋转驱动装置1还可以在例如飞轮8的上方具有与沿第一径向D1向外部 射出反射光62的飞轮8不同的、沿与第一径向D1不同的第二径向向外部射出反射 光的另一飞轮(省略图示)。在该情况下，反射镜61使用透射率和反射率几乎相等的 半反射镜。而且，在飞轮8中将入射到反射镜61的入射光60中的一半向第一径向 D1反射，从而向外部射出。并且，使入射到反射镜61的入射光60中的剩余的一半 透过反射镜61进而向上方前进。而且，在设置于飞轮8的上方的该另一飞轮中，使 用全反射镜(省略图示)将入射光60中的剩余的一半的所有光向第二径向反射，从 而向外部射出。另外，旋转驱动装置1也可以在一个飞轮8中搭载将入射光60向彼 此不同的方向反射的包含半反射镜在内的多个反射镜(省略图示)。

如果像这样沿第一径向D1和第二径向这两个方向射出光，则在马达10旋转时， 产生了该两个方向的出射光到达照射对象物的时间差，由此能够精度良好地进行空间 内的照射对象物的立体的位置识别。但是，该另一飞轮也可以设置在与包含有飞轮8 的旋转驱动装置1不同的旋转驱动装置(省略图示)中。

＜2.第二实施方式＞

图5是第二实施方式的旋转驱动装置1B的局部纵剖视图。另外，以下，以与第 一实施方式的不同点为中心进行说明，对与第一实施方式等同的部分省略重复说明。

＜2-1.旋转驱动装置的结构＞

如图5所示，旋转驱动装置1B具有马达10B、激光模块7B以及飞轮8B。另外， 飞轮8B具有与第一实施方式的飞轮8等同的结构，因此省略重复说明。

＜2-2.马达的结构＞

接下来，对马达10B的结构进行说明。马达10B具有静止部2B和旋转部3B。 静止部2B具有基座部21B、定子22B、中空轴31B以及环状部32B。

基座部21B具有基座主体211B和定子保持架212B。基座主体211B是支承定子 保持架212B的板状的部件。基座主体211B固定在定子保持架212B上，从定子保持 架212B的周围向径向外侧扩展。定子保持架212B是在比基座主体211B靠上侧的部 位、在外周面上固定有定子22B的圆筒状的部件。定子保持架212B具有保持架主体 91B和模块保持部92B。保持架主体91B是在上部固定有定子22B并且下端部延伸 至比基座主体211B靠轴向下侧的位置的圆筒状的部位。模块保持部92B是从保持架 主体91B向径向内侧扩展的板状的部位。后述的激光模块7B的至少一部分位于定子 保持架212B的模块保持部92B的径向内侧。激光模块7B的外周面的至少一部分固 定在模块保持部92B的内周面上。由此，无需另外设置用于固定包含光源70B在内 的激光模块7B的专用部件，从而能够削减成本。而且，能够使包含激光模块7B在 内的旋转驱动装置1B整体在轴向上小型化。

定子22B具有与第一实施方式的定子22等同的结构。定子22B位于基座主体 211B的上方。定子22B例如通过粘接剂而固定在定子保持架212B的外周面上，从 而被支承。

中空轴31B是沿着中心轴线9B配置、在旋转部3B的径向内侧沿轴向延伸的圆 筒状的部件。在中空轴31B的径向内侧的中心轴线9B的周围设置有供中空轴31B沿 轴向贯通的贯通孔310B。贯通孔310B是入射光(省略图示)的行进光路。中空轴 31B的外周面与套筒部24B的内周面241B隔着微小的间隙而在径向上对置。另外， 中空轴31B也可以与后述的环状部32B是一个部件。并且，在本实施方式中，在中 空轴31B的下部固定有壳体71B的上部，该壳体71B内设有激光模块7B的光源70B。 由此，基座部21B、定子22B、中空轴31B、后述的环状部32B以及后述的激光模块 7B彼此固定。并且，在贯通孔310B的上下方向的至少一部分，中空轴31B的内周 面在整周范围内与激光模块7B的透光性部件72B接触。

环状部32B具有第一环状部321B和第二环状部322B。第一环状部321B是固定 在中空轴31B的上部的外周面上并且在整周范围内向径向外侧突出的部件。并且， 第二环状部322B是固定在中空轴31B的下部的外周面上并且在整周范围内向径向外 侧突出的部件。

另外，第一环状部321B的下部的外周面与后述的套筒部24B的上部的、相对于 轴向倾斜的上部倾斜面242B沿倾斜方向隔着微小的间隙而对置。并且，第二环状部 322B的上部的外周面与后述的套筒部24B的下部的、相对于轴向倾斜的下部倾斜面 243B沿倾斜方向隔着微小的间隙而对置。

而且，第一环状部321B的上部的外周面与后述的第一帽部253B的第一筒状部101B的内周面沿径向隔着微小的间隙而对置。并且，第二环状部322B的下部的外周 面与第二帽部254B的第二筒状部103B的内周面沿径向隔着微小的间隙而对置。

本实施方式的旋转部3B具有转子轮毂部33B、轭34B、磁铁35B以及轴承部23B。 另外，轭34B和磁铁35B具有与第一实施方式的轭34和磁铁35等同的结构，因此 省略重复说明。

转子轮毂部33B在后述的套筒部24B的周围朝向径向外侧呈环状扩展。转子轮 毂部33B的内周面固定在后述的套筒部24B的外周面上。并且，在转子轮毂部33B 的上部固定有飞轮8B。而且，在转子轮毂部33B的下部的径向外侧的部位经由轭34B 而间接地固定有磁铁35B。但是，也可以是，磁铁35B直接固定在转子轮毂部33B 上。

如图5所示，轴承部23B具有套筒部24B、第一帽部253B以及第二帽部254B。

套筒部24B在中空轴31B的周围沿轴向呈环状延伸。套筒部24B插入于转子轮 毂部33B的径向内侧，例如通过粘接剂而固定在转子轮毂部33B上。套筒部24B的 上端部位于比定子保持架212B的上端部和定子22的上端部靠轴向上侧的位置。并 且，套筒部24B的下端部位于比定子保持架212B的至少一部分和定子22B的至少一 部分靠轴向下侧的位置。另外，套筒部24B也可以由多个部件构成。

第一帽部253B是从套筒部24B的上端部向径向内侧延伸的部件。第一帽部253B 的上端部位于比中空轴31B的上端部靠下侧的位置。第一帽部253B具有第一筒状部 101B和第一平板部102B。第一筒状部101B固定在套筒部24B的上端部附近，朝向 上方沿轴向呈环状延伸。第一平板部102B从第一筒状部101B的上端部附近向径向 内侧扩展。

第二帽部254B是从套筒部24B的下端部向径向内侧延伸的部件。第二帽部254B 的下端部位于比中空轴31B的下端部靠上侧的位置。第二帽部254B具有第二筒状部 103B和第二平板部104B。第二筒状部103B固定在套筒部24B的下端部附近，朝向 下方沿轴向呈环状延伸。第二平板部104B从第二筒状部103B的下端部附近向径向 内侧扩展。

＜2-3.轴承部的结构＞

接下来，对轴承部23B的详细的结构进行说明。

如上所述，包含中空轴31B、第一环状部321B以及第二环状部322B在内的静 止部2B与包含套筒部24B、第一帽部253B以及第二帽部254B在内的旋转部3B隔 着间隙而对置。并且，在该间隙中存在润滑油50B。并且，在套筒部24B的内周面 241B、上部倾斜面242B以及下部倾斜面243B等上设置有动压槽(省略图示)。在马 达10B旋转时，通过该动压槽(省略图示)，在润滑油50B中引起流体动压。由此， 旋转部3B通过从静止部2B被支承而稳定地旋转。即，在本实施方式中，由作为静 止部2B侧的部件的中空轴31B、第一环状部321B以及第二环状部322B、作为旋转 部3B侧的部件的套筒部24B、第一帽部253B以及第二帽部254B、存在于该间隙中 润滑油50B构成了轴承机构。

另外，润滑油50B连续地存在于第一环状部321B的上部的外周面与第一帽部 253B的第一筒状部101B的内周面之间的间隙、第一环状部321B的下部的外周面与 套筒部24B的上部的相对于轴向倾斜的上部倾斜面242B之间的间隙以及中空轴31B 的外周面与套筒部24B的内周面241B的上部之间的间隙中。并且，连续地存在于中 空轴31B的外周面与套筒部24B的内周面241B的下部之间的间隙、第二环状部322B 的上部的外周面与套筒部24B的下部的相对于轴向倾斜的下部倾斜面243B之间的间 隙以及第二环状部322B的下部的外周面与第二帽部254B的第二筒状部103B的内周 面之间的间隙中。但是，中空轴31B的外周面与套筒部24B的内周面241B的轴向中 央附近之间的间隙是不存在润滑油50B的空间。

如上所述，在本实施方式中，轴承部23B具有润滑油50B在静止部2B与旋转部 3B对置的该间隙中分开存在于两处以上的、所谓的部分填充结构。润滑油50B包含 存在于比套筒部24B的轴向中央部分靠上侧的位置的上侧润滑油501B和存在于比套 筒部24B的轴向中央部分靠下侧的位置的下侧润滑油502B。

即，该轴承机构分成上侧轴承部231B和下侧轴承部232B而设置。上侧轴承部 231B由包含中空轴31B的比轴向中央部分靠上侧的部位和第一环状部321B在内的 静止部2B侧的部件、包含套筒部24B的比轴向中央部分靠上侧的部位和第一帽部 253B在内的旋转部3B侧的部件、上侧润滑油501B构成。并且，下侧轴承部232B 由包含中空轴31B的比轴向中央部分靠下侧的部位和第二环状部322B在内的静止部 2B侧的部件、包含套筒部24B的比轴向中央部分靠下侧的部位和第二帽部254B在 内的旋转部3B侧的部件、下侧润滑油502B构成。

另外，上侧润滑油501B的上侧的界面与第一帽部253B的第一筒状部101B在径 向上重叠。并且，下侧润滑油502B的下侧的界面与第二帽部254B的第二筒状部103B 在径向上重叠。并且，在下侧润滑油502B的下侧的界面与激光模块7B的壳体71B 的开口710B之间设置有空间错综复杂的迷宫结构。由此，即使在下侧润滑油502B 的下侧的界面位于激光模块7B的上端部的附近的情况下，也能够抑制下侧润滑油 502B蒸发而从该开口710B进入激光模块7B的内部。并且，套筒部24B在比第一帽 部253B靠下侧并且比第二帽部254B靠上侧的位置还具有沿径向贯通套筒部24B的 套筒贯通孔240B。由此，静止部2B与旋转部3B对置的间隙内的空气经由套筒贯通 孔240B而与外部空间连续，因此上侧润滑油501B的上侧的界面附近的压力与下侧 润滑油502B的下侧的界面附近的压力大致相等，能够抑制由润滑油50B的压力差引 起的泄漏。

另外，轴承机构也可以具有润滑油50B连续地存在于第一环状部321B的上部的 外周面与第一帽部253B的第一筒状部101B的内周面之间的间隙、第一环状部321B 的下部的外周面与套筒部24B的上部的相对于轴向倾斜的上部倾斜面242B之间的间 隙、中空轴31B的外周面与套筒部24B的内周面241B之间的间隙、第二环状部322B 的上部的外周面与套筒部24B的下部的相对于轴向倾斜的下部倾斜面243B之间的间 隙以及第二环状部322B的下部的外周面与第二帽部254B的第二筒状部103B的内周 面之间的间隙(即静止部2B与旋转部3B对置的间隙)中的所谓的完全填充结构。 由此，即使在马达10B旋转时受到了冲击的情况下，也能够抑制静止部2B与旋转部 3B接触。

另外，也可以如图6的变形例所示，具有套筒部24B、第一帽部253B以及第二帽 部254B的轴承部23B包含于静止部2B，中空轴31B和环状部32B包含于旋转部3B。

在图6的例子中，套筒部24B的外周面的至少一部分固定在定子保持架212B的 保持架主体91B的内周面上。由此，基座部21B、定子22B、套筒部24B、第一帽部 253B、第二帽部254B以及后述的激光模块7B彼此固定。

并且，转子轮毂部33B的内周面与中空轴31B的上端部的外周面彼此固定。并 且，在转子轮毂部33B的上部固定有飞轮8B。而且，在转子轮毂部33B的下部的径 向外侧的部位，经由轭34B而间接地固定有磁铁35B。

包含套筒部24B、第一帽部253B以及第二帽部254B在内的静止部2B与包含中 空轴31B、第一环状部321B以及第二环状部322B在内的旋转部3B隔着间隙而对置。 并且，在该间隙中存在润滑油50B。并且，在套筒部24B的内周面241B等上设置有 动压槽(省略图示)。但是，设置动压槽(省略图示)的部位不限于此。在马达10B 旋转时，通过该动压槽(省略图示)，在润滑油50B中引起流体动压。由此，旋转部 3B通过从静止部2B被支承而稳定地旋转。即，在本变形例中，由作为静止部2B侧 的部件的套筒部24B、第一帽部253B以及第二帽部254B、作为旋转部3B侧的部件 的中空轴31B、第一环状部321B以及第二环状部322B、存在于该间隙中的润滑油 50B构成了轴承机构。包含中空轴31B、第一环状部321B以及第二环状部322B在 内的旋转部3B相对于包含套筒部24B、第一帽部253B以及第二帽部254B在内的静止部2B经由润滑油50B而被支承为能够旋转并且在马达10B驱动时以中心轴线9B 为中心进行旋转。

＜2-4.激光模块的结构＞

接下来，对激光模块7B的结构进行说明。

返回图5。激光模块7B是在内部具有光源70B的投光装置。在本实施方式中， 激光模块7B的至少一部分位于基座部21B的径向内侧。并且，激光模块7B的至少 一部分固定在定子保持架212B的模块保持部92B的内周面上。由此，无需另外设置 用于固定激光模块7B的、例如从上部覆盖旋转驱动装置1B那样的专用部件，因此 旋转驱动装置1B的组装作业性提高。而且，通过激光模块7B的至少一部分在轴向 上与旋转驱动装置1B的一部分嵌合，能够使旋转驱动装置1B整体在轴向上小型化。

另外，激光模块7B的至少一部分的外周面与定子保持架212B的模块保持部92B 的至少一部分的内周面之间也可以通过粘接、压入、或螺钉紧固等而固定。

并且，与第一实施方式同样地，在贯通孔310B的上下方向的至少一部分，中空 轴31B的内周面在整周范围内与透光性部件72B接触。由此，在制造时、在进行中 空轴31B的外周面的研磨等精加工时，能够提高加工精度。其结果为，能够抑制中 空轴31B的变形、减轻固定在中空轴31B上的环状部32B的倾斜和位置偏移。由此， 能够使与包含中空轴31B和环状部32B在内的静止部2B隔着具有润滑油50B的间 隙而对置的旋转部3B更准确地旋转。其结果为，能够高精度地向被旋转部3B的转 子轮毂部33B支承的飞轮8B的外部射出光。

并且，在本实施方式中，将激光模块7B固定于基座部21B，使来自光源70B的 入射光(省略图示)经由位于中空轴31B的贯通孔310B中的透光性部件72B而在上 部的飞轮8B中改变朝向并且向外部射出，因此与另外设置用于固定激光模块7B的 专用部件的情况相比，能够抑制该专用部件成为光行进的障碍。

＜3.变形例＞

以上，对本发明的例示的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式。

图7是一个变形例的旋转驱动装置1C的局部纵剖视图。在图7的例子中，激光 模块7C的下表面的至少一部分(图7中的74C)被定子保持架212C的模块保持部 92C覆盖。由此，激光模块7C被更牢固地保持。

图8是其他变形例的旋转驱动装置1D的纵剖视图。在图8的例子中，与基座部 21D独立地还设置有覆盖激光模块7D的下表面和侧面的至少一部分的模块保持帽部 93D。模块保持帽部93D通过粘接、压入、或螺钉紧固等而固定于基座部21D的至 少一部分。由此，激光模块7D被牢固地保持。

图9是示出其他变形例的旋转驱动装置1E的纵剖视图。在图9的例子中，激光 模块7E具有光源70E和透光性部件72E。激光模块7E的至少一部分位于中空轴31E 的贯通孔310E的上部。并且，激光模块7E与将转子轮毂部33E的内周面和中空轴 31E的上端部的外周面固定起来的固定部331E在径向上重叠。在旋转驱动装置1E 中，光源70E配置在接近飞轮8E的反射镜61E的位置，因此能够更准确地保持来自 光源70E的入射光60E的行进方向。由此，能够高精度地向飞轮8E的外部射出光。

图10是其他变形例的旋转驱动装置1F的局部纵剖视图。在图10的例子中，静 止部2F具有覆盖套筒部24F的下表面的衬套27F。并且，中空轴31F是沿着中心轴 线9F配置并且在旋转部3F的径向内侧沿轴向延伸的圆筒状的部件。在中空轴31F 的径向内侧的中心轴线9F的周围设置有沿轴向贯通中空轴31F的贯通孔310F。并且， 在贯通孔310F的上下方向上的至少一部分，中空轴31F的内周面在整周范围内与激 光模块7F的透光性部件72F接触。而且，在本变形例中，激光模块7F的透光性部 件72F的至少一部分与衬套27F由一个部件形成。封堵衬套27F的下端部的开口的 圆盘状的帽部25F在中央具有供来自光源70F的入射光60F穿过的贯通孔710F。润 滑油50F位于比贯通孔710F靠径向外侧的、衬套27F的下表面与帽部25F的上表面 的间隙中。而且，激光模块7F的光源70F的上表面位于比衬套27F的下表面靠下侧 的位置。由此，能够抑制润滑油50F进入模块7F的光源70F。另外，贯通孔710F所处的部位也可以由透光性部件形成。即，帽部25F也可以不具有贯通孔。由此，能够 实现润滑油50F填充于帽部25F的上表面整个区域的所谓的完全填充结构。

图11是其他变形例的旋转驱动装置1G的纵剖视图。在图11的例子中，轴承部 23G在中空轴31G的周围具有沿轴向呈圆筒状延伸的套筒部24G和封堵套筒部24G的 下端部的开口的圆盘状的帽部25G。套筒部24G的下部插入于定子保持架212G的径 向内侧，例如通过粘接剂而固定在定子保持架212G上。转子轮毂部33G固定在中空 轴31G的上部的外周面上，在中空轴31G的周围呈环状扩展。并且，润滑油50G位于 比贯通孔710G靠径向外侧的、轴环状部312G的下表面与帽部25G的上表面的间隙中。

由静止部2G的套筒部24G和帽部25G、旋转部3G的具有轴环状部312G的中 空轴31G、介于它们之间的润滑油50G构成了流体动压轴承。旋转部3G被流体动压 轴承支承，以中心轴线9G为中心进行旋转。另外，贯通孔710G所处的部位也可以 由透光性部件形成。即，帽部25G也可以不具有贯通孔。由此，能够实现润滑油50G 填充于帽部25G的上表面整个区域的所谓的完全填充结构。

在上述的实施方式中，透光性部件的至少一部分位于中空轴的径向内侧，通过粘接等而固定在中空轴的内周面上。但是，激光模块也可以具有透光性部件与中空轴的 内周面沿径向对置的间隙，在该间隙中还具有密封剂。并且，密封剂也可以是粘接剂。 由此，透光性部件与中空轴的内周面进一步密合、牢固地固定在一起。

并且，也可以不使用粘接剂而将透光性部件的至少一部分固定于中空轴的径向内侧。例如，在透光性部件采用了热膨胀的材料的情况下，在将透光性部件插入于具有 比透光性部件的外径大的内径的中空轴之后，进行加热，由此，使透光性部件膨胀而 与中空轴的内周密合从而固定。

并且，上述的实施方式的旋转驱动装置使用了磁铁位于比定子靠径向外侧的位置的所谓的外转子型的马达。但是，也可以使用磁铁位于比定子靠径向内侧的位置的所 谓的内转子型的马达。

而且，也可以代替在上述的实施方式中使用的流体动压轴承、或者除了流体动压轴承之外，还使用滚珠轴承等具有其他构造的轴承。

并且，对于各部件的细节的形状，也可以与在本发明的各图中所示的形状不同。并且，也可以在不产生矛盾的范围内适当组合在上述的实施方式和变形例中出现的各 要素。

本发明例如能够用于旋转驱动装置。

Claims (15)

1.一种旋转驱动装置，其改变从光源入射的入射光的朝向并且将该入射光向外部射出，其特征在于，该旋转驱动装置具有：

马达，其具有沿中心轴线配置的中空轴，该中空轴包含沿轴向贯通的贯通孔，该中心轴线沿上下延伸；

飞轮，其具有使所述入射光反射或透射的光学部件；以及

激光模块，其具有所述光源和透光性部件，

所述贯通孔是所述入射光的行进光路，

在所述贯通孔的上下方向的至少一部分，所述中空轴的内周面在整周范围内与所述透光性部件接触。

2.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述光学部件包含将所述入射光反射以改变其朝向的反射镜。

3.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述光学部件在所述飞轮的内部包含使朝向被改变后的所述入射光透射的透镜。

4.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述马达具有：

静止部，其具有定子；以及

旋转部，其具有与所述定子对置的磁铁，经由轴承部而被支承为能够相对于所述静止部以所述中心轴线为中心进行旋转，

所述旋转部还具有在所述中空轴的周围呈环状扩展的转子轮毂部，该转子轮毂部直接或间接地固定有所述磁铁，

所述飞轮被所述旋转部支承，

所述旋转驱动装置还具有将所述转子轮毂部和所述中空轴固定起来的固定部，

所述激光模块的至少一部分与所述固定部在径向上重叠。

5.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述光源内设于所述激光模块中的比所述中空轴的下端部靠下侧的部位。

6.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述透光性部件由使用了玻璃、丙烯酸类树脂或聚碳酸酯的原材料形成。

7.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述透光性部件的至少一部分位于所述中空轴的径向内侧，

所述激光模块在所述透光性部件与所述中空轴的内周面在径向上对置的间隙中还具有密封剂。

8.根据权利要求7所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述密封剂是粘接剂。

9.根据权利要求4所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述静止部具有直接或间接地支承所述定子的基座部，

所述激光模块的至少一部分位于所述中空轴的下侧并且所述基座部的径向内侧。

10.根据权利要求4或9所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述旋转部还具有：

环状的套筒，其在所述中空轴的周围沿轴向延伸；

第一帽部，其从所述套筒的上端部向径向内侧延伸，上端部位于比所述中空轴的上端部靠下侧的位置；以及

第二帽部，其从所述套筒的下端部向径向内侧延伸，下端部位于比所述中空轴的下端部靠上侧的位置，

在所述轴承部中，所述静止部与所述旋转部隔着存在有润滑油的间隙而对置，

所述静止部或所述旋转部在形成所述间隙的部位还具有动压槽，

所述润滑油的上侧的界面与所述第一帽部在径向上重叠，

所述润滑油的下侧的界面与所述第二帽部在径向上重叠，

所述套筒在比所述第一帽部靠下侧并且比所述第二帽部靠上侧的位置具有沿径向贯通所述套筒的套筒贯通孔。

11.根据权利要求9所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述基座部具有：

圆筒状的定子保持架，其沿轴向延伸，在外周面上固定有所述定子；以及

基座主体，其固定在所述定子保持架上，向径向外侧扩展，

所述定子保持架具有：

圆筒状的保持架主体，其延伸至比所述基座主体靠轴向下侧的位置；以及

板状的模块保持部，其从所述保持架主体向径向内侧扩展，

所述激光模块的下表面的至少一部分被所述模块保持部覆盖。

12.根据权利要求10所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述静止部还具有覆盖所述套筒的下表面的衬套，

所述激光模块的至少一部分与所述衬套由一个部件形成。

13.根据权利要求9所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述旋转驱动装置具有覆盖所述激光模块的下表面和侧面的至少一部分的模块保持帽部，

所述模块保持帽部固定于所述基座部。

14.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述马达具有：

静止部，其具有定子；以及

旋转部，其具有与所述定子对置的磁铁，经由轴承部而被支承为能够相对于所述静止部以所述中心轴线为中心进行旋转，

所述磁铁位于比所述定子靠径向外侧的位置。

15.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述马达具有：

静止部，其具有定子；以及

旋转部，其具有与所述定子对置的磁铁，经由轴承部而被支承为能够相对于所述静止部以所述中心轴线为中心进行旋转，

所述磁铁位于比所述定子靠径向内侧的位置。