JP2008136261A - ポリゴンミラースキャナモータとその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータのトルク発生部をコア付き周対向方式とし、軸固定方式の動圧軸受によりポリゴンミラー103を取り付けたロータ部100を枢支することにより、小型化および高速回転化に対応可能となり、鉄系回路基板111にシャフト120を直接レーザー溶接により固定することにより堅固に固定できるので、高い信頼性を実現しながら薄型化と低コスト化が図れるポリゴンミラースキャナモータを提供できる。
【選択図】図1
Description
図4に上記特許文献1に開示されたポリゴンミラースキャナモータの断面図を示す。
図4において、401は回転軸で、ロータボス402が焼き嵌めなどの方法で固定される。
このロータボス402には、回転多面鏡403とロータフレーム404とが固定され、ロータフレーム404の内周にはロータマグネット405が固定されている。以上によりロータ400が構成される。ポリゴンミラースキャナモータを装置へ装着する取付け部を有するステータ基板411は熱伝導率の良い鉄基板で構成され、ロータマグネット405の磁路を構成する磁性体を積層したステータコア412にロータマグネット405と対向して電磁トルクを発生するステータコイル413を巻回した巻線組立414と、ポリゴンミラースキャナモータを動作させる駆動IC415とが実装されてステータ組立410を構成している。ステータ基板411の裏面に軸受420が当接して挿入され、ステータコア412に直接かしめられている。
軸受420の内径にはヘリングボーン溝が形成され、流体軸受を構成し、回転軸401を回転可能に軸支している。
図5に上記特許文献2に開示されたポリゴンミラースキャナモータの断面図を示す。
図5において、510は平板状ロータマグネット511とロータヨーク512を内部に装着し、外周にミラー面513を形成した回転多面体である。平板状ロータマグネット511と対向して複数の平板状コイル521が制御基板522上に配設され、制御基板522はブラケットとバックヨークを兼ねる取付盤523に取り付けられる。取付盤523の中央に形成された貫孔524の周縁に固定シャフト525に形成された凹周溝526を嵌合して固定シャフト525が取付盤523に保持されている。回転多面体510の中央には円筒部514が形成され、円筒部514の両端には軸受515、516が内装され、この
軸受515、516を介して、円筒部514は固定シャフト525に枢支されている。この構成により、回転多面体510は固定シャフト525の軸方向の略中央部に配設され、しかも、軸受515、516は円筒部514の両端に配設されるので、いわゆる両持支持構造の軸受構成となり、シャフト軸芯とモータ軸芯との傾きを防止できるので、円滑に高速回転を行うことができるものである。
また、平板状ロータマグネット511やロータヨーク512及び軸受515、516を収容する円筒部514とともに一体に形成した回転多面体510の外周にミラー面513を形成する構成であるため、高精度のミラー面を形成することが極めて困難であるという課題もある。
図6に上記特許文献3に開示された従来のポリゴンミラースキャナモータの断面図を示す。
取付固定されており、ブラケット601の中央部にはシャフト606が圧入固定されている。611はハブであり、ハブ611には下方に突出した円筒状のスリーブ軸受部612が突設されている。
スリーブ軸受部612の内周面にはヘリングボーン溝が形成されており、シャフト606とハブ611との僅かな間隙に介在された潤滑剤とにより、モータ回転時に動圧が発生する。ハブ611のスリーブ軸受部612の外周面613には、ロータ614が固定されている。ハブ611の上部には、方形状をなす回転多面鏡615が載置され、クランプ用バネ616により上部から押圧固定されている。
図7(a)、図7(b)に上記特許文献4に開示された従来のレーザ光によるカシメ部の構造を示す。図7(a)において板状の一方の部材701には取付孔702が設けられ、その周縁には面取部703が形成されている。円柱状の他方の部材711には取付孔702に嵌合する小径部712と径大な鍔部713が形成されている。部材701と部材711とを組合わせた後、小径部712の端面外周部714にレーザ光720を照射する。これにより、図7(b)に示す小径部712の一部715が溶け、一方の部材701の面取部703の方向に流動して固化する。この流動した一部715と鍔部713により他方の部材711は完全に一方の部材701に係止され、いわゆる軸方向にカシメられている。
以下、本発明の請求項1に記載の実施の形態1について図1および図2(a)〜図2(e)を用いて説明する。
(d)、図2(e)は溶接後を示す。
また、回路基板111の裏面側(溶接側)からのシャフト120の突出し量が僅かで済むことから、モータが最終的に取り付けられる装置側においても飛び出し部分のスペースに余裕が出来るため装置の省スペース化に貢献できる。
高い信頼性と薄型化と低コスト化が図れるポリゴンミラースキャナモータを提供できるという効果を有する。
以下、本発明の請求項3〜請求項4に記載の実施の形態2について図3〜図4を用いて説明する。
101、404 ロータフレーム
102、402 ロータボス
103、403、615 ポリゴンミラー(回転多面鏡)
104、405 ロータマグネット
105、514 円筒部
106 ヘリングボーン溝
110、410 ステータ組立
111、605 回路基板(鉄板回路基板)
111a 取付面
112、412、603 ステータコア(ステータ)
113、413、604 ステータコイル
114、414 巻線組立
115、415 駆動IC
116 貫通孔
117 接合部
118 照射点
119 最終照射点
120、525、606 シャフト
200 治具
201 回路基板押圧面
202 クランプ
203 ホルダー
203a 保持面
203b 可動部
204 受面
210、720 レーザ(光)
401 回転軸
411 ステータ基板
420、515、516 軸受
510 回転多面体
511 平板状ロータマグネット
512 ロータヨーク
513 ミラー面
521 平板状コイル
522 制御基板
523 取付盤
524 貫孔
526 凹周溝
601 ブラケット
602 環状突出部
611 ハブ
612 スリーブ軸受部
613 外周面
616 クランプ用バネ
701 板状の一方の部材
702 取付孔
703 面取部
711 円柱状の他方の部材
712 小径部
713 鍔部
714 端面外周部
715 小径部の一部
p 突出し量
Claims (4)
- ロータフレームとこのロータフレームの内周に固定したロータマグネットと前記ロータフレームの中央に固定した円筒部を有するロータボスとこのロータボスに固定したポリゴンミラーとからなるロータ部を備え、前記ロータマグネットと対向して配置され磁性体を積層したステータコアとこのステータコアに巻装されトルクを発生するステータコイルとからなる巻線組立と鉄系回路基板とで構成されたステータ部を有し、前記鉄系回路基板の中央には貫通孔が形成され、この貫通孔にはシャフトがレーザ溶接により固定され、前記シャフトまたはロータボスの円筒部のいずれかにラジアル方向に動圧を発生させる動圧溝を形成して動圧軸受を構成し、前記ロータボスの円筒部を前記シャフトにより枢支する構成のポリゴンミラースキャナモータ。
- ポリゴンミラーが固定される範囲を含むロータフレームの軸方向上側に位置するロータボスの円筒部に動圧溝の一方が形成された請求項1に記載のポリゴンミラースキャナモータ。
- ポリゴンミラースキャナモータを装置に取り付ける鉄系回路基板の取付面を治具に所定圧力で押圧固定し、かつ、前記治具の前記押圧面に対して直角に形成した前記シャフトの直径よりわずかに大きい直径の孔にシャフトを挿入して固定した状態で保持し、前記シャフトと前記回路基板との接合部の円周上等分割の複数箇所で同時にレーザを照射しながら回転させて全周溶接して前記シャフトを鉄系回路基板に固定する請求項1もしくは請求項2に記載のポリゴンミラースキャナモータの製造方法。
- 鉄系回路基板を治具の押圧面に押圧するクランプと、シャフトを前記押圧面に平行に両側から挟み込んで前記押圧面に対して直角に保持するホルダーと、このホルダーを開閉する手段と、前記クランプを軸方向に上下させる移動手段とにより治具を構成し、前記鉄系回路基板を前記治具の押圧面に前記クランプにより押圧した後、前記シャフトを前記鉄系回路基板の貫通孔に前記ホルダーを開いた状態で前記押圧面側から挿入し、前記ホルダーで前記シャフトを挟み込んで保持しながら、前記シャフトと前記鉄系回路基板の貫通孔との接合部の前記押圧面側からレーザー溶接を行い固定することを特徴とする請求項3に記載のポリゴンミラースキャナモータの製造方法。
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