【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームプリンター（以下、ＬＢＰ）に使用されるポリゴンミラースキャナモータ（以下、スキャナモータ）やＤＶＤドライブ装置のスピンドルモータに最適な構成の電磁回転機に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
近年のＬＢＰは高速化と高精度化が要求される一方で、ＳＯＨＯ（Ｓｍａｌｌ Ｏｆｆｉｃｅ ａｎｄ Ｈｏｍｅ Ｏｆｆｉｃｅ）向けとして、小型化や低価格化の要求も高まっている。レーザスキャナユニットの主要構成部品であるスキャナモータにも小型化が要求されているが、これは、発生トルクを落とさずに小型化にする、さらに低振動化にするという相反する特性を達成しなければならない。これらの要求を達成するために、軸方向にステータヨークが延びる形状のスピンドルモータ（ＰＬＡＭ：Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｌｉｎｅｄ Ａｉｒ ｇａｐ Ｍｏｔｏｒ）が提案されている。例えば、特許文献１に開示の電磁回転機がその好適例である。
【０００３】
図４乃至図６は、上記特許文献１に開示されているＰＬＡＭの構成例（一部変更している）である。図４は回転軸上から見た平面図であり、図中の右半分は、図５に示すロータマグネット６０、フランジ７０、回転軸８０、ポリゴンミラー１００を含む回転体を省略している。図５は回転軸に対して垂直な方向から見た構成図であり、図中の左半分は、回転軸を含む縦方向で切断した断面を、右半分は、図４に示す外ヨーク押え５０を省略した側面を、それぞれ示す図である。
【０００４】
従来のアキシャルギャップモータと異なるところは磁気回路の構成であり、該アキシャルギャップモータの、半径方向に延在した積層ステータコアの固定ヨークと該固定ヨークに倦回する捲き線コイルに代わって、軸方向に延在した固定ヨーク１０と駆動コイル２０を用いていることが特徴である。
【０００５】
図示するように、一対の内ヨーク１１と外ヨーク１２は回転軸方向に延びてエアーギャップを形成している。そのエアーギャップ中に図示するように円筒形状のロータマグネット６０を配置して、該ロータマグネット６０の内周側（内ヨーク隙間１４）と外周側にそれぞれ２箇所を一対とした磁気ギャップ対１７（エアーギャップ対）を形成しており、複数の磁気ギャップ対が回転軸を中心に複数配設される。
【０００６】
図４及び図５を用いて、その基本構成を説明する。
【０００７】
固定ヨーク１０は、回転軸８０を対称軸として円筒形状の第１の固定ヨークである内ヨーク１１と、回転軸に垂直なリング状底板部１３、内ヨーク１１の円筒面と平行で回転軸方向に延びる複数の独立した対向面を持つ、第２の固定ヨークである外ヨーク１２から構成される。これらの図においては、独立した対向面の数は６個である。よって、駆動コイル２０の数も６個となり、図４に示すように外ヨーク１２に倦回されるように挿入されている。固定ヨーク１０は、絞り加工やＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ ｉｎ Ｍｏｌｄ）等により一体加工が可能である。
【０００８】
前記固定ヨーク１０は、軸受けスリーブ４１とともに回路基板３０（または基台）に固定される。５０は樹脂製の外ヨーク押えである。該外ヨーク押え５０の内周側には外ヨーク１２の形状に対応した溝（不図示）が形成されていて、ここに外ヨーク１２を挿入嵌合して押圧固定する。上記のように駆動コイル２０が外ヨーク１２に挿入されているため、外ヨーク押え５０は同時に駆動コイル２０も押圧固定する。図５においては、外ヨーク押え５０の外ヨーク１２への固定方法は圧入後接着である。外ヨーク押え５０は、図示する電磁回転機の外装になると共に、ロータマグネット６０との電磁相互作用による外ヨーク１２の振動を抑制する。
【０００９】
６個の駆動コイル２０は、それぞれ順番にＵ，Ｖ，Ｗ相の電気子として通電される。ロータマグネット６０の回転磁界は、通電されていない電気子からの起電力を検出することによりその回転位置が検出され、電気子への電流駆動回路（不図示）は、適切なタイミングにて各相のコイルの駆動電流を切り換える。かくして、ロータマグネット６０を含む回転体はスムーズに回転する。
【００１０】
図６は、回転体の構成を説明するための図であり、図示のように回転軸８０に圧入または焼き嵌めされたフランジ７０に、ロータマグネット６０がモールド成型される。フランジ７０にアウトサート成形されたロータマグネット６０は半径方向に交互に複数着磁される。図４において、駆動コイル２０および外ヨーク１２の極数は６個であるため、ロータマグネット６０の着磁極数は８極である。ロータマグネット６０が図４〜図６に示す円筒状空間、内ヨーク１１と外ヨーク１２が作る空間に配設され、適切なタイミングで駆動コイル２０に通電されると、ロータマグネット６０の内周側と外周側の両側面でトルクが発生する。ここが、ラジアルギャップモータと比較してＰＬＡＭの発生トルクが大きくなる理由である。すなわち、ラジアルギャップモータでは、トルク発生場所はロータマグネットの内側かまたは外側の片周側１箇所であったが、図５に示すモータではトルク発生個所はロータマグネット６０の内周側と外周側の２箇所になる。
【００１１】
回転軸８０は、スラスト方向はスラスト軸受け９０で、ラジアル方向は流体軸受け（軸受けスリーブ４１の内径部）で、それぞれ回動自在に支持される。ポリゴンミラー１００はモータが完成した後、図５に示すようにフランジ７０の上に固定される。図示するように、動圧発生場所は、動圧発生上部４４と動圧発生下部４３の２箇所あり、回転体重心位置１０１は動圧発生上部４４より上側にある。
【００１２】
駆動コイル２０は、絶縁性の樹脂で成形されたボビン２１に１軸の捲き線機を用いて捲き線可能である。詳細な図示は省略しているが、線材２２は端子ピン２３に始端をからげた後、ボビンに倦回し終端は残りの端子ピン２３にからげて駆動コイル２０が完成する。駆動コイル２０は、前述したように外ヨーク１２に挿入配設される。端子ピン２３は回路基板３０（基台）に形成された回路パターンに半田付けされて駆動回路から駆動電流を供給可能となる。各コイルはそれぞれ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相として、適切な駆動電流制御が行われる。図４の右側の平面図に示すように、固定ヨーク１０の内ヨーク１１と外ヨーク１２が作る磁気ギャップ１５はロータマグネット６０と駆動コイル２０で占められるから、駆動コイル２０の一層あたりの捲き数とロータマグネット６０の磁気ギャップ部の有効長を調整することにより、さまざまな起動トルクと駆動電流の関係を持つモータ設計が可能となる。また、ラジアルギャップモータと比較して、捲き線スペースを広く取れるので、捲き数を多くでき、省電力設計が可能である。
【００１３】
以上をまとめると、特許文献１に示すＰＬＡＭは、軸方向に固定ヨークが延びる形状であるため、軸受けの周りの空間を有効に利用でき、特にモータの半径方向の小型化が可能である。内ヨークと外ヨークが作る軸方向の細長いギャップ中にロータマグネットと駆動コイルを配設するため、前述したように、小型化をしても、一定の捲き線スペースを確保できるため、駆動電流を増やすことなく必要な発生トルクを得ることができる。さらに、ボビンに捲いたコイルを固定ヨークに配設する構成にしたので、１軸の安価な捲き線機にて組立できる。また、コイルの固定ヨークへの配設も簡単なので組立工数も削減できる。さらに、固定ヨークは鍛造やプレス加工で作れるため、大幅なコストダウンも可能となる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−７８４１６号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例では、捲き線コイルの軸とロータマグネットの回転軸、さらにステータコアの延在方向と対称軸を平行に配置した構成（Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｌｉｎｅｄ Ａｉｒｇａｐ Ｍｏｔｏｒ：ＰＬＡＭ）により、モータの小径化とトルクアップが可能である。
【００１６】
一方で、回転体を小径化するとイナーシャが小さくなり、トルクリップルやコギングトルク等の外乱に対して応答しやすくなり、回転精度が悪くなるという問題点を有している。また、回転体重心位置１０１が図５に示すように回転軸上の動圧発生上部４４と動圧発生下部４３との間にないため、回転体の首振りが発生しやすく、動圧発生部の磨耗も早いといった問題を有している。
【００１７】
（発明の目的）
本発明の目的は、回転精度を良好なものにすると共に、軸受け部材の磨耗を少なくして耐久性を向上させることのできる電磁回転機を提供しようとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、円筒状のロータマグネットを含む回転体と、該回転体を回動自在に支持する軸受け部材と、前記回転体の半径方向に対向した内ヨークと外ヨークを一体的に構成する固定ヨークと、前記回転体の駆動力発生手段とを有し、前記内ヨークと前記外ヨークで囲まれる円筒状空間に、前記内ヨークと外ヨークに対して半径方向に一定の空隙を持って対向するように前記円筒状のマグネットが配設される電磁回転機において、前記内ヨークの内周面と前記軸受け部材とがつくる円筒状空間に、前記回転体と一体的に回転する質量部材を延在させた電磁回転機とするものである。
【００１９】
上記構成の電磁回転機（ＰＬＡＭ）においては、内ヨークと軸受け部材とで形成される円筒状空間に、回転体と一体的に回転する質量部材を延在させることで、回転体のイナーシャを増やすとともに、首振りの発生し難い位置に回転体の重心を設定可能にしている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１及び図２は本発明の実施の一形態に係る電磁回転機の構成例を示す図であり、従来例と同じ部品や構成については同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２２】
図１は回転軸８０に対して垂直な方向から見た構成図であり、左半分は回転軸８０を含む縦方向で切断した断面を、右半分は外ヨーク押え５０を省略した側面を、それぞれ示す図である。図２は回転体を回転軸８０に対して垂直な方向から見た構成図であり、左半分はその断面を示している。
【００２３】
従来例と異なるところは、ロータマグネット６０を含む回転体の構成である。つまり、従来例において空きスペースであった内ヨーク隙間１４（図５参照）に、図１及び図２に示すようにフランジ延在部７２が進入している。フランジ７１とフランジ延在部７２は一体的に同一部材で構成されている。また、フランジ７１とフランジ延在部７２を真鍮等の比較的質量の大きい材料で構成することにより、回転体のイナーシャは大きくなる。
【００２４】
図３（ａ）は、図４乃至図６に示す従来例の回転精度を示す図であり、縦軸は目標回転精度に対する回転精度のずれを％で示しており、横軸はサンプリング回数であり、サンプリング間隔の平均値は４９２μｓである。
【００２５】
回転体の１回転に４発のパルスの時間間隔を計測している。回転体のイナーシャは２．９３ｇｆ・ｃｍ２ 、回転数は３００００ｒｐｍである。図３（ａ）によれば、１サイクル（１サンプリング）の回転精度は０．００５％ａｖｅ．、１００サイクルは０．００８％ａｖｅ．である。なお、「ａｖｅ．」は平均を意味する。
【００２６】
図３（ｂ）は図１及び図２に示す本実施の形態における電磁回転機の回転精度を示す図であり、上記のように回転体にフランジ延在部７２を具備してイナーシャを大きくした時の回転精度を測定したものである。イナーシャが４．０９ｇｆ・ｃｍ２ なると、１サイクル（１サンプリング）の回転精度は０．００３％ａｖｅ．、１００サイクルは０．００５％ａｖｅ．と改善される。
【００２７】
図１及び図２の構成にした場合の回転体重心位置を、図１において、１０２で示している。従来例では空きスペースであった内ヨーク隙間１４（図５参照）に、図１及び図２に示すようにフランジ延在部７２を進入させた構造にしているため、フランジ延在部７２の重量の分だけ回転体の重心が下がり、図５に示した従来例の回転体重心位置１０１と比較すると、その重心位置はスラスト軸受け９０の側に移動して、動圧発生上部４４と動圧発生下部４３が挟む軸上に位置することがわかる。
【００２８】
以上の実施の形態における電磁回転機（ＰＬＡＭ）においては、内ヨーク１１と軸受けスリーブ４１とで形成される円筒状空間に、ロータマグネット６０等より成る回転体と一体的に回転する質量部材を成すフランジ延在部７２を具備（従来は隙間であった部分に、回転軸の一端側から他端側へその軸方向に延在させて）して、該回転体のイナーシャを増やすとともに、該回転体の重心位置を２箇所の動圧発生部（動圧発生上部４４と動圧発生下部４３）の間に設定している。
【００２９】
つまり、回転体のイナーシャを大きくしてトルクリップルやコギングトルク等の外乱に応答しない伝達関数とし、また、回転体の重心位置をその回転軸上の動圧発生上部４４と動圧発生下部４３との間に設定して、首振りの発生しない構成としている。
【００３０】
このように、回転体のイナーシャを大きくできるためにトルクリップルやコギングトルク等の外乱に対して応答しにくくなり、回転精度が向上すると共に、回転体の首振り運動が発生しにくくなるので、動圧発生部の磨耗もしにくくなり、軸受けの耐久性が向上する。
【００３１】
また、従来は隙間であった部分を有効利用するようにしているので、小型化を損なうこともない。
【００３２】
なお、上記の構成例では、回転軸にロータマグネットを固着して，回転体を構成しているが、軸部材があり，該軸部材に対して回転する回転スリーブを具備し、該回転スリーブにロータマグネットを固着するようにしても良い。
【００３３】
以下に、本発明の電磁回転機に係る実施態様の例を列挙する。
【００３４】
（実施態様１）
回転軸または回転スリーブ（固定軸を覆うようにして該回転スリーブは配置される）と一体的に構成され、さらに円筒状のロータマグネットが固着された回転体と、該回転体を回動自在に支持する軸受け部材と、前記回転体の半径方向に対向した内ヨークと外ヨークを一体的に構成する固定ヨークと、前記回転体の駆動力発生手段とを有し、前記内ヨークと前記外ヨークで囲まれる円筒状空間に、前記内ヨークと外ヨークに対して半径方向に一定の空隙を持って対向するように前記円筒状のマグネットを配設した電磁回転機において、前記内ヨークの内周面と前記軸受け部材がつくる円筒状空間、または、前記内ヨークの内周面と前記回転スリーブ外周面がつくる円筒状空間に、前記回転体と一体的に回転する質量部材を延在させたことを特徴とする電磁回転機。
【００３５】
（実施態様２）
前記軸受け部材は、前記回転体の軸方向に分離された複数のラジアル軸受け部（動圧発生部）を持ち、前記回転体と一体的に回転する質量部材は、前記回転体の重心位置が、該回転軸上の前記ラジアル軸受け部の位置もしくは前記複数のラジアル軸受け部の間に位置するように作用させるものであることを特徴とする実施形態１の電磁回転機。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転精度を良好なものにすると共に、軸受け部材の磨耗を少なくして耐久性を向上させることができる電磁回転機を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る電磁回転機の構成を示す断面図である。
【図２】図１の電磁回転機に具備される回転体を示す構成図である。
【図３】従来例で示す電磁回転機と本実施の形態で示す電動機を用いて測定した回転精度をそれぞれ示す図である。
【図４】従来のＰＬＡＭタイプのポリゴンミラースキャナモータの構成を示す平面図である。
【図５】図４のポリゴンミラースキャナモータの構成を示す断面図である。
【図６】図４のポリゴンミラースキャナモータに具備される回転体の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 固定ヨーク
１１ 内ヨーク
１２ 外ヨーク
１４ 内ヨーク隙間
２０ 駆動コイル
３０ 回路基板（基台）
４１ 軸受けスリーブ
４３ 動圧発生下部
４４ 動圧発生上部
５０ 外ヨーク押え
６０ ロータマグネット
７１ フランジ
７２ フランジ延在部
８０ 回転軸
９０ スラスト軸受け
１０２ 回転体重心位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic rotating machine optimally configured for a polygon mirror scanner motor (hereinafter, scanner motor) used in a laser beam printer (hereinafter, LBP) and a spindle motor of a DVD drive device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, high-speed and high-precision LBPs have been demanded, while demands for small-size and low-cost products for SOHO (Small Office and Home Office) have been increasing. The size of the scanner motor, which is a major component of the laser scanner unit, is also required to be reduced in size, but this must achieve the contradictory characteristics of reducing the size without lowering the generated torque and lowering the vibration. Must. In order to meet these requirements, a spindle motor (PLAM: Parallel Linked Air gap Motor) having a shape in which a stator yoke extends in the axial direction has been proposed. For example, the electromagnetic rotating machine disclosed in Patent Document 1 is a preferable example.
[0003]
4 to 6 show examples of the configuration (partially changed) of the PLAM disclosed in Patent Document 1. FIG. 4 is a plan view as viewed from above the rotation axis. The right half of the figure omits the rotor including the rotor magnet 60, the flange 70, the rotation axis 80, and the polygon mirror 100 shown in FIG. FIG. 5 is a configuration diagram viewed from a direction perpendicular to the rotation axis. The left half in the figure is a cross section cut in the vertical direction including the rotation axis, and the right half is an outer yoke retainer 50 shown in FIG. It is a figure which each shows the side surface which omitted.
[0004]
The difference from the conventional axial gap motor is the configuration of the magnetic circuit. In the axial gap motor, instead of the fixed yoke of the laminated stator core extending in the radial direction and the winding coil wound around the fixed yoke, the axial direction is changed. It is characterized in that a fixed yoke 10 and a drive coil 20 extending in the direction are used.
[0005]
As shown, the pair of inner yoke 11 and outer yoke 12 extend in the direction of the rotation axis to form an air gap. A rotor magnet 60 having a cylindrical shape is arranged in the air gap as shown in the figure, and a pair of magnetic gaps 17 (two pairs each on the inner peripheral side (inner yoke gap 14) and the outer peripheral side of the rotor magnet 60) are provided. An air gap pair is formed, and a plurality of magnetic gap pairs are provided around the rotation axis.
[0006]
The basic configuration will be described with reference to FIGS.
[0007]
The fixed yoke 10 has an inner yoke 11 as a first fixed yoke having a cylindrical shape with the rotation axis 80 as a symmetric axis, a ring-shaped bottom plate 13 perpendicular to the rotation axis, and a rotation axis direction parallel to the cylindrical surface of the inner yoke 11. The outer yoke 12 is a second fixed yoke having a plurality of independent opposing surfaces extending in the direction. In these figures, the number of independent facing surfaces is six. Accordingly, the number of the drive coils 20 is also six, and the drive coils 20 are inserted into the outer yoke 12 so as to be wound around as shown in FIG. The fixed yoke 10 can be integrally processed by drawing or MIM (Metal in Mold).
[0008]
The fixed yoke 10 is fixed to the circuit board 30 (or the base) together with the bearing sleeve 41. 50 is a resin outer yoke retainer. A groove (not shown) corresponding to the shape of the outer yoke 12 is formed on the inner peripheral side of the outer yoke retainer 50, into which the outer yoke 12 is inserted and fitted and pressed and fixed. Since the drive coil 20 is inserted into the outer yoke 12 as described above, the outer yoke presser 50 also presses and fixes the drive coil 20 at the same time. In FIG. 5, the method of fixing the outer yoke retainer 50 to the outer yoke 12 is press-fitting followed by bonding. The outer yoke retainer 50 serves as an exterior of the illustrated electromagnetic rotating machine, and suppresses vibration of the outer yoke 12 due to electromagnetic interaction with the rotor magnet 60.
[0009]
The six drive coils 20 are sequentially energized as U, V, and W-phase armatures, respectively. The rotational position of the rotating magnetic field of the rotor magnet 60 is detected by detecting an electromotive force from a non-energized armature, and a current drive circuit (not shown) for the armature performs a phase driving at appropriate timing. The drive current of the coil is switched. Thus, the rotating body including the rotor magnet 60 rotates smoothly.
[0010]
FIG. 6 is a view for explaining the configuration of the rotating body. The rotor magnet 60 is molded on the flange 70 that is press-fitted or shrink-fitted on the rotating shaft 80 as shown. A plurality of rotor magnets 60 outsert molded on the flange 70 are alternately magnetized in the radial direction. In FIG. 4, since the number of poles of the drive coil 20 and the outer yoke 12 is six, the number of magnetized poles of the rotor magnet 60 is eight. When the rotor magnet 60 is disposed in the cylindrical space shown in FIGS. 4 to 6, the space formed by the inner yoke 11 and the outer yoke 12, and the drive coil 20 is energized at an appropriate timing, the inner peripheral side of the rotor magnet 60 Then, torque is generated on both sides on the outer peripheral side. This is the reason why the generated torque of the PLAM is larger than that of the radial gap motor. That is, in the radial gap motor, the torque is generated at one place inside or outside the rotor magnet on one side on one side, but in the motor shown in FIG. There are two places.
[0011]
The rotating shaft 80 is rotatably supported by a thrust bearing 90 in the thrust direction and by a fluid bearing (inner diameter portion of the bearing sleeve 41) in the radial direction. After the motor is completed, the polygon mirror 100 is fixed on the flange 70 as shown in FIG. As shown in the figure, there are two places where the dynamic pressure is generated: a dynamic pressure generating upper part 44 and a dynamic pressure generating lower part 43, and the rotational center of gravity 101 is above the dynamic pressure generating upper part 44.
[0012]
The drive coil 20 can be wound around a bobbin 21 formed of an insulating resin by using a single-axis winding machine. Although not shown in detail, the wire 22 is wound around the terminal pin 23 at the start end, then wound around the bobbin, and the end is wound over the remaining terminal pins 23 to complete the drive coil 20. The drive coil 20 is inserted and disposed in the outer yoke 12 as described above. The terminal pins 23 are soldered to a circuit pattern formed on the circuit board 30 (base), so that a drive current can be supplied from a drive circuit. Appropriate drive current control is performed for each coil as the U-phase, V-phase, and W-phase, respectively. As shown in the plan view on the right side of FIG. 4, the magnetic gap 15 formed by the inner yoke 11 and the outer yoke 12 of the fixed yoke 10 is occupied by the rotor magnet 60 and the drive coil 20. By adjusting the effective length of the magnetic gap portion of the rotor magnet 60, it is possible to design a motor having various relationships between the starting torque and the drive current. In addition, since the winding space can be increased compared to the radial gap motor, the number of windings can be increased, and power saving design can be achieved.
[0013]
In summary, since the PLAM disclosed in Patent Document 1 has a shape in which the fixed yoke extends in the axial direction, the space around the bearing can be effectively used, and the motor can be downsized particularly in the radial direction. Since the rotor magnet and the drive coil are disposed in the axially elongated gap formed by the inner yoke and the outer yoke, as described above, a constant winding wire space can be secured even if the size is reduced, so that the drive current is reduced. Necessary generated torque can be obtained without increasing. Furthermore, since the coil wound on the bobbin is arranged on the fixed yoke, it can be assembled with a single-shaft inexpensive winding machine. In addition, since the coil is easily disposed on the fixed yoke, the number of assembly steps can be reduced. Furthermore, since the fixed yoke can be made by forging or pressing, the cost can be significantly reduced.
[0014]
[Patent Document 1]
JP 2001-78416 A
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example described above, the motor is reduced in diameter and torque is increased by a configuration (Parallel Linked Airgap Motor: PLAM) in which the axis of the winding coil, the rotation axis of the rotor magnet, and the axis of symmetry of the stator core are arranged in parallel. Is possible.
[0016]
On the other hand, when the diameter of the rotating body is reduced, the inertia becomes small, and it becomes easy to respond to disturbances such as torque ripple and cogging torque, so that there is a problem that rotation accuracy is deteriorated. Further, since the rotational center of gravity position 101 is not located between the dynamic pressure generating upper portion 44 and the dynamic pressure generating lower portion 43 on the rotating shaft as shown in FIG. There is a problem that the abrasion is fast.
[0017]
(Object of the invention)
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electromagnetic rotating machine capable of improving rotation accuracy and reducing wear of a bearing member to improve durability.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a rotating body including a cylindrical rotor magnet, a bearing member rotatably supporting the rotating body, an inner yoke radially opposed to the rotating body and an outer yoke. A fixed yoke integrally forming a yoke, and a driving force generating means for the rotating body; a cylindrical space surrounded by the inner yoke and the outer yoke; In the electromagnetic rotating machine in which the cylindrical magnets are disposed so as to face each other with a certain gap, the rotating body is integrated with the cylindrical space formed by the inner peripheral surface of the inner yoke and the bearing member. It is an electromagnetic rotating machine in which a mass member that rotates in a rotating manner is extended.
[0019]
In the electromagnetic rotating machine (PLAM) having the above configuration, the inertia of the rotating body is increased by extending the mass member that rotates integrally with the rotating body in the cylindrical space formed by the inner yoke and the bearing member. At the same time, the center of gravity of the rotating body can be set at a position where swinging is unlikely to occur.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.
[0021]
FIGS. 1 and 2 are diagrams showing a configuration example of an electromagnetic rotating machine according to an embodiment of the present invention. Components and configurations that are the same as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0022]
FIG. 1 is a configuration diagram viewed from a direction perpendicular to the rotation shaft 80. The left half is a cross section cut in the vertical direction including the rotation shaft 80, and the right half is a side surface from which the outer yoke retainer 50 is omitted. FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of the rotating body viewed from a direction perpendicular to the rotation shaft 80, and the left half shows a cross section thereof.
[0023]
The difference from the conventional example is the configuration of the rotating body including the rotor magnet 60. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the flange extending portion 72 enters the inner yoke gap 14 (see FIG. 5) which is an empty space in the conventional example. The flange 71 and the flange extension 72 are integrally formed of the same member. In addition, since the flange 71 and the flange extending portion 72 are made of a material having a relatively large mass such as brass, the inertia of the rotating body is increased.
[0024]
FIG. 3A is a diagram showing the rotation accuracy of the conventional example shown in FIGS. 4 to 6, in which the vertical axis shows the deviation of the rotation accuracy from the target rotation accuracy in%, and the horizontal axis shows the number of samplings. The average value of the sampling intervals is 492 μs.
[0025]
The time interval of four pulses per rotation of the rotating body is measured. The inertia of the rotating body is 2.93 gf · cm 2 , and the number of revolutions is 30,000 rpm. According to FIG. 3A, the rotation accuracy in one cycle (one sampling) is 0.005% ave. , 100 cycles are 0.008% ave. It is. Note that “ave.” Means an average.
[0026]
FIG. 3B is a diagram showing the rotation accuracy of the electromagnetic rotating machine according to the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and the rotary body is provided with the flange extending portion 72 to increase the inertia as described above. This is a measurement of the rotational accuracy at the time. When the inertia becomes 4.09 gf · cm 2 , the rotation accuracy of one cycle (one sampling) is 0.003% ave. , 100 cycles are 0.005% ave. And will be improved.
[0027]
The rotational center-of-gravity position in the configuration shown in FIGS. 1 and 2 is indicated by 102 in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the flange extension portion 72 is inserted into the inner yoke gap 14 (see FIG. 5), which was an empty space in the conventional example. The center of gravity of the rotating body is lowered by an amount corresponding to the position of the center of gravity of the rotating body 101 shown in FIG. It can be seen that the lower portion 43 is located on the axis between which the lower portion 43 is sandwiched.
[0028]
In the electromagnetic rotating machine (PLAM) according to the above-described embodiment, a mass member that rotates integrally with a rotating body including the rotor magnet 60 and the like is formed in the cylindrical space formed by the inner yoke 11 and the bearing sleeve 41. A flange extending portion 72 is provided (extending in the axial direction from one end of the rotary shaft to the other end thereof in a portion which was conventionally a gap) to increase the inertia of the rotating body and increase the rotational speed. The position of the center of gravity of the body is set between two dynamic pressure generating parts (dynamic pressure generating upper part 44 and dynamic pressure generating lower part 43).
[0029]
In other words, the inertia of the rotating body is increased to make it a transfer function that does not respond to disturbances such as torque ripple and cogging torque, and the position of the center of gravity of the rotating body is set to It is set so that no swing occurs.
[0030]
As described above, since the inertia of the rotating body can be increased, it becomes difficult to respond to disturbances such as torque ripple and cogging torque, and the rotation accuracy is improved. The pressure generating portion is also less likely to be worn, and the durability of the bearing is improved.
[0031]
In addition, since a portion that has been a gap in the related art is effectively used, miniaturization is not impaired.
[0032]
In the above configuration example, the rotor is fixed to the rotating shaft to form the rotating body. However, there is a shaft member, and a rotating sleeve that rotates with respect to the shaft member is provided. The rotor magnet may be fixed.
[0033]
Hereinafter, examples of embodiments according to the electromagnetic rotating machine of the present invention will be listed.
[0034]
(Embodiment 1)
A rotating body integrally formed with a rotating shaft or a rotating sleeve (the rotating sleeve is disposed so as to cover the fixed shaft), and further having a cylindrical rotor magnet fixed thereto; and a rotatable rotating body. A bearing member for supporting, a fixed yoke integrally forming an inner yoke and an outer yoke opposed in a radial direction of the rotating body, and a driving force generating means for the rotating body, wherein the inner yoke and the outer yoke are provided. An electromagnetic rotating machine in which the cylindrical magnet is disposed so as to face the inner yoke and the outer yoke with a constant gap in the radial direction with respect to the cylindrical space surrounded by the inner yoke. A mass member that rotates integrally with the rotating body extends in a cylindrical space formed by a surface and the bearing member, or a cylindrical space formed by the inner peripheral surface of the inner yoke and the outer peripheral surface of the rotating sleeve. Especially Electromagnetic rotary machine to be.
[0035]
(Embodiment 2)
The bearing member has a plurality of radial bearing portions (dynamic pressure generating portions) separated in an axial direction of the rotating body, and a mass member that rotates integrally with the rotating body has a center of gravity of the rotating body, The electromagnetic rotating machine according to the first embodiment, wherein the electromagnetic rotating machine is operated so as to be located at the position of the radial bearing portion on the rotating shaft or between the plurality of radial bearing portions.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electromagnetic rotating machine capable of improving rotation accuracy and reducing wear of a bearing member to improve durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an electromagnetic rotating machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a rotating body provided in the electromagnetic rotating machine of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating rotation accuracy measured using the electromagnetic rotating machine shown in the conventional example and the electric motor shown in the present embodiment, respectively.
FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a conventional PLAM type polygon mirror scanner motor.
FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a polygon mirror scanner motor of FIG.
FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a rotating body provided in the polygon mirror scanner motor of FIG.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 Fixed yoke 11 Inner yoke 12 Outer yoke 14 Inner yoke gap 20 Drive coil 30 Circuit board (base)
41 Bearing sleeve 43 Dynamic pressure generating lower part 44 Dynamic pressure generating upper part 50 Outer yoke holder 60 Rotor magnet 71 Flange 72 Flange extending part 80 Rotating shaft 90 Thrust bearing 102 Rotating center of gravity position
