CN206848586U - 旋转驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供旋转驱动装置，其是对从光源入射的入射光进行反射并使反射光旋转的装置，并具有：马达，其具有以上下延伸的中心轴线为中心旋转的旋转部；飞轮，其位于比光源靠下方的位置，被支承于旋转部，借助旋转部而以中心轴线为中心旋转；以及罩。飞轮具有：透镜，其使反射光透射；以及主体，其直接支承透镜或者借助在内部收纳透镜的透镜框间接支承透镜。透镜或者透镜框被配置于主体的径向外侧。主体的上表面在与光源的至少一部分在轴向上重叠的位置与入射光的行进光路交叉。而且，透镜的至少一部分与反射光的行进光路交叉。罩的至少一部分在整周范围内覆盖飞轮的径向外侧。透镜的至少一部分或透镜框的至少一部分位于罩的径向内侧。

Description

旋转驱动装置

技术领域

本实用新型涉及旋转驱动装置。

背景技术

以往，在使用于头戴显示器(HMD)等中的、用于进行位置识别的扫描仪装置中搭载有将来自光源的入射光反射的反射镜以及使反射光透射的透镜。关于以往的具有包含该透镜在内的透光部件的光学装置，例如在日本公开公报第2016-099364号公报中有所记载。

在日本公开公报第2016-099364号公报的构造中，使透光部件落入光学壳体的具有双面胶带或者粘接剂的槽部中而进行固定。因此，在扫描仪装置等的旋转驱动装置中，透光部件在旋转时由于作用离心力而剥离，可能发生飞散。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供能够在旋转驱动装置中抑制旋转时透光部件的剥离以及飞散的构造。

在本申请的例示的一个实施方式中，为一种旋转驱动装置，其对从光源入射的入射光进行反射并使反射光旋转，该旋转驱动装置具有：马达，其具有以上下延伸的中心轴线为中心旋转的旋转部；飞轮，其位于比光源靠下方的位置，支承于旋转部，借助于旋转部而以中心轴线为中心旋转；以及罩，其覆盖飞轮的至少一部分。飞轮具有：透镜，其使反射光透射；以及主体，其直接支承透镜或者借助于将透镜收纳于内部的透镜框来间接支承透镜。透镜或者透镜框被配置于主体的径向外侧。主体的上表面在与光源的至少一部分在轴向上重叠的位置与入射光的行进光路交叉。而且，透镜的至少一部分与反射光的行进光路交叉。罩的至少一部分在整周范围内覆盖飞轮的径向外侧。透镜的至少一部分或者透镜框的至少一部分位于罩的径向内侧。

根据本申请的例示的一个实施方式，旋转驱动装置具有至少一部分在整周范围内覆盖飞轮的径向外侧的罩。此外，透镜的至少一部分或者透镜框的至少一部分位于罩的径向内侧。由此，能够抑制旋转驱动装置旋转时透光部件的剥离以及飞散。

参照附图并通过以下内容对优选实施方式的详细的说明，本实用新型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1实施方式的旋转驱动装置、光源以及框的立体图。

图2是第1实施方式的旋转驱动装置的纵剖视图。

图3是第1实施方式的反射镜的立体图。

图4是第1实施方式的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

图5是变形例的旋转驱动装置的纵剖视图。

图6是变形例的旋转驱动装置的纵剖视图。

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局部纵剖视图。

图9是变形例的旋转驱动装置的局部纵剖视图。

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，参照附图对本实用新型的例示的实施方式进行说明。另外，在本申请中，将与后述的马达的中心轴线平行的方向称为“轴向”，将与马达的中心轴线垂直的方向称为“径向”，将沿着以马达的中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。此外，在本申请中，将轴向作为上下方向，相对于马达以光源侧为上侧来对各部分的形状和位置关系进行说明。但是，并不意味着通过该上下方向的定义来限定本实用新型的旋转驱动装置使用时的朝向。此外，在本申请中“平行的方向”也包含大致平行的方向。此外，在本申请中“垂直的方向”也包含大致垂直的方向。

<1.第1实施方式>

<1-1.旋转驱动装置的结构>

图1是第1实施方式的旋转驱动装置1、光源6以及框架7的立体图。其中，在图1中，为了明确示出飞轮8，通过双点划线来示出罩5。该旋转驱动装置1是将从光源6入射的入射光60沿径向(第1径向D1)反射并且使反射光62旋转着出射到旋转驱动装置1的外部的装置。在旋转驱动装置1的上方配置有搭载光源6的框架7。框架7被固定于配置有旋转驱动装置1的壳体等。从光源6射出沿着马达10的后述的中心轴线9向下方前进的入射光60。另外，本实施方式的光源6以及框架7被设置于旋转驱动装置1的外部。但是，光源6以及框架7也可以包含于旋转驱动装置1。

如图1所示，旋转驱动装置1具有马达10、飞轮8以及覆盖该飞轮8的至少一部分的后述的罩5。

<1-2.马达的结构>

接下来，对马达10的结构进行说明。图2是第1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，其具有定子22；以及旋转部3，其具有转子毂部33、磁铁34和惯性部36。转子毂部33的至少一部分位于比定子22靠上方的位置，在上下延伸的中心轴线9的周围呈环状扩展。惯性部36是比重比后述的飞轮8的主体80大的环状的金属制的部件。此外，惯性部36被固定于转子毂部33。静止部2相对于配置有旋转驱动装置1的壳体等相对静止。此外，旋转部3相对于静止部2借助于轴承部23被支承为能够以上下延伸的中心轴线9为中心旋转。

当向静止部2所包含的线圈42供给驱动电流时，在作为线圈42的磁芯的多个齿412中产生磁通。而且，通过齿412与旋转部3中所包含的磁铁34之间的磁通的作用，在静止部2与旋转部3之间产生周向的转矩。其结果为，旋转部3相对于静止部2以中心轴线9为中心旋转。由此，支承于旋转部3并能够与旋转部3一起旋转的飞轮8借助于旋转部3而以中心轴线9为中心旋转。

另外，轴承部23例如使用流体动压轴承，在该流体动压轴承处，静止部2与旋转部3隔着存在有润滑油的间隙而对置，在润滑油中产生流体动压。另外，轴承部23可以使用滚动轴承等其他结构的轴承。

<1-3.飞轮的结构>

接下来，对飞轮8的结构进行说明。以下，与后述的图3以及图4一起，也适当参照图1以及图2。

飞轮8位于比光源6靠下方的位置，支承于马达10的旋转部3的上端部。飞轮8与旋转部3一起以中心轴线9为中心旋转。飞轮8例如通过卡合或者使用粘接剂等而固定于旋转部3的上表面。如图2所示，飞轮8具有反射镜61、透镜63、透镜框64以及主体80。主体80直接支承透镜63或者借助于在内部收纳透镜63的透镜框64来间接支承透镜63。此外，主体80包括上侧支承部81、下侧支承部82以及外侧圆筒部83。主体80的材料例如使用树脂。此外，反射镜61、透镜63以及透镜框64的材料例如使用金属或者树脂。

图3是第1实施方式的反射镜61的立体图。如图3所示，反射镜61的形状是扁平的长方体形。换言之，反射镜61的形状是矩形的板状。反射镜61在被固定于飞轮8的主体80的状态下至少一部分位于中心轴线9上，且反射镜61相对于轴向和第1径向D1倾斜45°。此外，反射镜61夹在上侧支承部81与下侧支承部82的轴向之间的间隙中而被固定。入射光60入射到作为反射镜61的反射面的上表面611的除了周缘部之外的中央部。反射镜61例如使用全反射镜。

上侧支承部81是具有上侧纵圆筒部811和上侧横圆筒部812的筒状的部位。另外，在本实施方式中，上侧纵圆筒部811、上侧横圆筒部812、下侧支承部82以及外侧圆筒部83通过树脂的注塑成型而形成为单一的部件。但是，它们也可以是分体的部件。

上侧纵圆筒部811是从上侧横圆筒部812的径向内侧的端部沿轴向延伸的圆筒状的部位。上侧纵圆筒部811的内周面与马达10的中心轴线9平行地延伸。上侧纵圆筒部811的径向内侧的空腔813是光导波路。即，包含上侧纵圆筒部811在内的飞轮8的主体80的上表面在与光源6的至少一部分在轴向上重叠的位置处与入射光60的行进光路交叉。另外，上侧纵圆筒部811的下端部的周向一部分在反射镜61固定于飞轮8的状态下与反射镜61的上表面611的周缘部的周向一部分接触。由此，能够更牢固地固定反射镜61。

上侧横圆筒部812是从上侧纵圆筒部811的外周部沿着径向(第1径向D1)向外侧延伸的圆筒状的部位。此外，在该主体80所包含的上侧横圆筒部812和后述的连结部822的径向外侧配置有透镜63或者透镜框64。上侧横圆筒部812的内侧的空腔814与上侧纵圆筒部811的径向内侧的空腔813呈直角地连结。而且，关于上侧横圆筒部812的内侧的空腔814、反射镜61以及透镜63，它们的至少一部分在第1径向D1上重叠。上侧横圆筒部812的内侧的空腔814是光导波路。透镜63的至少一部分与反射光62的行进光路交叉。

外侧圆筒部83是在比上侧支承部81靠径向外侧的位置沿着中心轴线9延伸的圆筒状的部位。外侧圆筒部83的外周面形成飞轮8的外周面。此外，在外侧圆筒部83的周向上的、位于空腔814的径向外侧的部位，设置有供外侧圆筒部83沿第1径向D1贯通的贯通孔800。此外，在外侧圆筒部83中的贯通孔800附近的内周面上，连结有上侧横圆筒部812与后述的连结部822的径向外侧的端部。由此，外侧圆筒部83、上侧支承部81以及后述的下侧支承部82被连结。

下侧支承部82具有下侧纵圆筒部821和连结部822。下侧纵圆筒部821是至少一部分位于比上侧支承部81靠下侧的位置、并且沿着轴向延伸的圆柱状的部位。另外，反射镜61被夹在上侧纵圆筒部811的下端部与下侧纵圆筒部821的上端部的轴向之间的间隙中而被固定。由此，能够更牢固地固定反射镜61。此外，下侧纵圆筒部821可以具有在径向内侧具有空腔(省略图示)的筒状构造。而且，也可以使入射光60中的一部分透过反射镜61，在该下侧纵圆筒部821的径向内侧的空腔(省略图示)具有该透过的光的行进光路。

连结部822从外侧圆筒部83的内周面向径向内侧延伸，并与下侧纵圆筒部821的外周面连结。由此，将外侧圆筒部83与下侧支承部82连结。另外，在反射镜61被固定于飞轮8的状态下，反射镜61的下端部在下侧纵圆筒部821与连结部822相连结的部位附近嵌入到从下侧支承部82的上表面向下侧凹陷的内侧凹部823中。由此，进一步抑制了反射镜61的位置偏移。

而且，连结部822的周向一部分从外周面向径向内侧凹陷。在反射镜61被固定于飞轮8的状态下，该凹陷的部位与上侧支承部81的上侧横圆筒部812的径向外侧的部位在轴向以及径向上重叠。在本实施方式中，在通过树脂的注塑成型来形成上侧支承部81、下侧支承部82以及外侧圆筒部83时，在该部位的附近，上侧横圆筒部812的径向外侧的部位与外侧圆筒部83连结。

图4是第1实施方式的旋转驱动装置1的局部纵剖视图。如图4所示，在外侧圆筒部83的周向上的、位于贯通孔800上侧的部位中的处于径向外侧的位置，设置有缺口部831。而且，通过该缺口部831、贯通孔800以及外侧圆筒部83中的从面对贯通孔800的下端的面朝向下侧凹陷的外侧凹部832，形成作为板状的空间的收纳部84。收纳部84具有能够收纳透镜63的足够的大小。

透镜63与反射镜61同样地具有板状的外形。透镜63借助于在内部收纳透镜63的透镜框64而收纳于收纳部84，并通过粘接等被固定。此外，透镜63以及透镜框64被配置为：在固定于收纳部84的状态下，与第1径向D1呈直角地、即与中心轴线9平行地覆盖贯通孔800。入射光60在飞轮8的内部被反射镜61反射而得的反射光62透过透镜63的除了周缘部之外的中央部，并向飞轮8的外部射出。

在上述飞轮8中，从光源6射出的入射光60从比飞轮8的上表面靠上方的位置入射，并在上侧纵圆筒部811的径向内侧的空腔813中沿着中心轴线9向下方前进。然后，入射光60在反射镜61处被反射，进而在上侧横圆筒部812的内侧的空腔814中向第1径向D1外侧前进，并经由透镜63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3一起以中心轴线9为中心旋转，并且将来自光源6的入射光60反射，使反射光62向外部射出。因此，作为反射光62的出射方向的第1径向D1也与旋转部3一起旋转。由此，能够大范围地照射光。另外，通过在外部检测从飞轮8向外部射出的反射光62的旋转，能够掌握旋转驱动装置1的旋转速度。

另外，旋转驱动装置1中，除了向外部沿着第1径向D1射出反射光62的飞轮8之外，例如还在马达10的下方具有向外部沿着与第1径向D1不同的第2径向射出反射光的其他飞轮(省略图示)。在该情况下，反射镜61使用透射率与反射率大致相等的半反射镜。而且，将在飞轮8中入射到反射镜61的入射光60中的一半沿第1径向D1反射并向外部射出。此外，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，并在下侧纵圆筒部821的径向内侧的空腔(省略图示)中向下方前进。此外，在马达10中的中心轴线9的周围，设置有沿轴向贯通马达10的贯通孔(省略图示)。而且，使透过了反射镜61的入射光60经由该贯通孔到达马达10的下方的飞轮。然后，通过该飞轮使入射光60沿第2径向反射并向外部射出。另外，旋转驱动装置1还可以在飞轮8的上方具有向上述外部沿着与第1径向D1不同的第2径向射出反射光的其他飞轮。而且，可以在1个飞轮8中搭载使入射光60向互不相同的方向反射的2个反射镜(省略图示)。

这样，如果沿第1径向D1以及第2径向这2个方向射出光，则在马达10的旋转时，这2个方向的出射光会产生到达照射对象物的时间差，由此，能够高精度地进行空间内的照射对象物的立体位置识别。但是，该其他飞轮也可以设置于包含飞轮8的旋转驱动装置1之外的旋转驱动装置(省略图示)中。

<1-4.罩的结构>

接下来，对罩5的结构进行说明。以下，适当参照图1～图4进行说明。

在制造旋转驱动装置1时，当在马达10的上部进一步组装了支承反射镜61以及透镜63等的飞轮8之后，将罩5安装于旋转驱动装置1。在将罩5安装于旋转驱动装置1之后，罩5的至少一部分在整周范围内覆盖飞轮8的径向外侧。此外，透镜63的至少一部分或者在内部收纳透镜63的透镜框64的至少一部分位于罩5的径向内侧。通过用罩5从透镜63或者透镜框64的径向外侧覆盖旋转驱动装置1，与利用胶带或粘接剂将透镜63或者透镜框64固定的情况相比，能够更牢固地进行固定。此外，当马达10的旋转部3与飞轮8在旋转驱动装置1的驱动时进行旋转的时候，能够抑制对透镜63以及透镜框64施加离心力而导致的剥离。而且，即使在透镜63或者透镜框64从飞轮8的主体80剥离的情况下，由于具有罩5，因此，也能够抑制透镜63或者透镜框64向旋转驱动装置1的周围飞散。

罩5使用例如树脂性材料，并且是树脂性材料通过加热而收缩的热缩管。在制造旋转驱动装置1时，当在马达10的上部组装飞轮8之后，例如，向袋状的热缩管的内侧插入飞轮8，对该热缩管进行加热。由此，作为热缩管的罩5收缩，并与飞轮8的外周面相适。其结果为，透镜63或者透镜框64被牢固地固定于飞轮8的主体80。另外，作为热缩管的罩5例如使用外周面为黑色且反射率比飞轮8的主体80的外周面的反射率低的树脂。由此，能够抑制上述入射光60以及反射光62漫反射。

罩5的上端部在热收缩后的状态下覆盖至飞轮8的主体80的上表面的至少一部分。此外，罩5的下端部在热收缩后的状态下覆盖至马达10的旋转部3的下表面的至少一部分。由此，透镜63或者透镜框64被更牢固地固定于飞轮8的主体80。其结果为，当马达10的旋转部3与飞轮8在旋转驱动装置1的驱动时进行旋转的时候，能够抑制对透镜63以及透镜框64施加离心力而导致的剥离。而且，即使在透镜63或者透镜框64从飞轮8的主体80剥离的情况下，由于具有罩5，能够抑制透镜63或者透镜框64向旋转驱动装置1的周围飞散。另外，马达10的旋转部3的外周面是金属面，该金属面的反射率比罩5的外周面的反射率高。如上所述，通过用该罩5覆盖马达10的旋转部3的外周面的整周，能够进一步抑制入射光60以及反射光62漫反射。

本实施方式的罩5具有第1开口51。第1开口51在上述空腔814的径向外侧，在与透镜63的至少一部分在径向上重叠的位置沿径向贯通罩5。由此，能够使透过了透镜63的中央部的反射光62经由第1开口51出射到飞轮8的主体80的外部。

此外，本实施方式的罩5具有第2开口52。第2开口52在上述空腔813的轴向上侧，在与光源6的至少一部分在轴向上重叠的位置沿轴向贯通罩5。由此，能够使来自光源6的入射光60经由第2开口52入射到飞轮8的主体80的内部。

<2.变形例>

以上，对本实用新型的例示的实施方式进行了说明，但本实用新型不限于上述实施方式。

图5是一个变形例的旋转驱动装置1B的纵剖视图。在图5的例子中，第2开口52B向轴向上方完全开口。即，罩5B仅具有在飞轮8B的径向外侧沿轴向延伸的筒状的罩筒部50B。第2开口52B的外周缘位于该罩筒部50B的上端部。由此，能够使罩5B的构造简化。此外，能够降低罩5B的制造成本。

图6是其他的变形例的旋转驱动装置1C的纵剖视图。在图6的例子中，罩5C是透光性罩。由此，能够使反射光62C经由透镜63C以及罩5C出射到飞轮8C的主体80C的外部而无需在罩5C上设置上述第1开口。此外，能够使入射光60C经由罩5C入射到飞轮8C的主体80C的内部而无需在罩5C上设置上述第2开口。而且，由于无需设置第1开口以及第2开口，因此，能够通过罩5C完全覆盖飞轮8C的外周面。由此，透镜63C以及透镜框64C被更牢固地固定于飞轮8C的主体80C。另外，即使在使用透光性的罩5C的情况下，也可以在罩5C上进一步设置第1开口以及第2开口。

图7是其他的变形例的旋转驱动装置1D的局部纵剖视图。如图7的例子所示，透镜63D可以不借助于透镜框而直接支承于飞轮8D的主体80D。此外，透镜63D的径向外侧的面以及上表面可以直接被罩5D覆盖。

图8是其他的变形例的旋转驱动装置1E的局部纵剖视图。如图8的例子所示，马达10E的旋转部3E可以不具有惯性部。此外，罩5E可以是覆盖飞轮8E的主体80E的下表面的一部分的构造。

图9是其他的变形例的旋转驱动装置1F的局部纵剖视图。如图9的例子所示，罩5F可以是下端部位于飞轮8F的主体80F的下表面的一部分、未覆盖至马达10F的旋转部3F的外周面的构造。而且，罩5F可以是下端部覆盖至马达10F的旋转部3F的外周面的至少一部分的构造。

图10是其他的变形例的旋转驱动装置1G的局部纵剖视图。如图10的例子所示，飞轮8G的主体80G的外周面的径向位置与透镜63G和透镜框64G的外周面的径向位置可以互不相同。通过使作为上述热缩管的罩5G包覆飞轮8G并使其收缩，即使在径向位置互不相同的这些部件的外周面，也能够使罩5G适合。由此，能够将透镜63G以及透镜框64G牢固地固定于飞轮8G的主体80G。

图11是其他的变形例的旋转驱动装置1H的纵剖视图。在图11的例子中，在罩5H的与第1开口51H不同的位置处设置有沿径向贯通罩5H的贯通孔53H。马达10H的旋转部3H的至少一部分在贯通孔53H处向旋转驱动装置1H的外部露出。在旋转部3H通过旋转驱动装置1H的驱动而旋转时，例如，当从外部向贯通孔53H照射红外线时，红外线在露出的旋转部3H处被反射。而且，通过用另行设置的红外线传感器检测该反射光，能够掌握旋转驱动装置1H的旋转速度。另外，优选贯通孔53H不是呈缺口状设置于罩5H的周缘部，而是设置于罩5H的除了周缘部之外的中央部分。由此，抑制了罩5H从旋转驱动装置1H翻卷或剥离。另外，贯通孔53H在制造旋转驱动装置1H时的将罩5H包覆到旋转驱动装置1H时，也能够用于定位。

此外，关于各部件的细节部分的形状，可以与本申请的各图所示的形状存在差异。此外，可以在不产生矛盾的范围内适当组合上述实施方式或变形例中出现的各要素。

本实用新型例如能够用于旋转驱动装置。

Claims (11)

1.一种旋转驱动装置，其对从光源入射的入射光进行反射并使反射光旋转，该旋转驱动装置具有：

马达，其具有以上下延伸的中心轴线为中心旋转的旋转部；

飞轮，其位于比所述光源靠下方的位置，支承于所述旋转部，借助于所述旋转部而以所述中心轴线为中心旋转；以及

罩，其覆盖所述飞轮的至少一部分，

该旋转驱动装置的特征在于，

所述飞轮具有：

透镜，其使所述反射光透射；以及

主体，其直接支承所述透镜或者借助于在内部收纳所述透镜的透镜框来间接支承所述透镜，

所述透镜或者所述透镜框被配置于所述主体的径向外侧，

所述主体的上表面在与所述光源的至少一部分在轴向上重叠的位置与所述入射光的行进光路交叉，而且，

所述透镜的至少一部分与所述反射光的行进光路交叉，

所述罩的至少一部分在整周范围内覆盖所述飞轮的径向外侧，

所述透镜的至少一部分或者所述透镜框的至少一部分位于所述罩的径向内侧。

2.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述罩在与所述透镜的至少一部分在径向上重叠的位置具有沿径向贯通所述罩的第1开口。

3.根据权利要求1或2所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述罩覆盖所述主体的上表面的至少一部分，

所述罩在与所述光源的至少一部分在轴向上重叠的位置具有沿轴向贯通所述罩的第2开口。

4.根据权利要求3所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述罩在所述飞轮的径向外侧具有沿轴向延伸的筒状的罩筒部，

所述第2开口的外周缘位于所述罩筒部的上端部。

5.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述罩还覆盖所述旋转部的外周面的至少一部分。

6.根据权利要求5所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述罩覆盖所述旋转部的外周面的整周。

7.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述罩的外周面的反射率比所述飞轮的外周面的反射率低。

8.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述罩的外周面是黑色。

9.根据权利要求2所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述罩在与所述第1开口不同的位置具有沿径向贯通所述罩的贯通孔。

10.根据权利要求2所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述罩是热缩管。

11.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，

所述罩是透光性的。