JP3741306B2 - ブラシレスモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＡ分野、例えば、レーザビームプリンタ等の偏向走査などに利用される高速回転用のモータに関し、特に、ブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にブラシレスモータは、モータベース（基板）に立設された軸受を介して回転自在に枢支されるシャフトと、該シャフトに一端が固定されるロータと、該ロータと対向して円筒部に外嵌固定されるステータとを備えた構造である。
【０００３】
ところで、近年、ＯＡ分野の市場拡大に伴い、特に、レーザビームプリンタ（以下、ＬＢＰと呼ぶ）等の普及が著しい。そして、このＬＢＰは、高品質、高精度、低価格化が必要とされてきており、それに使用されるモータにおいても、当然の如く、高速回転化、低振動化、高信頼性、低価格化への要求が高まってきている。
【０００４】
このＬＢＰ用モータは、例えば、低振動化を図るため、アンバランス量を低く押さえることが要求され、従って、ロータアッセンブリを精度良く作製することが重要となってきている。図４〜図６は、それぞれ従来のＬＢＰ用ブラシレスモータを示す断面図である。まず、図４を参照して従来のＬＢＰ用ブラシレスモータについて説明する。
【０００５】
図４において、ロータアッセンブリ１０は、ブッシング２の下部に設けられた突部２ａと、磁性材料からなり、前記したブッシング２の突部２ａとカシメ結合すべくその一部に開口部３ｂを設けたけたロータヨーク３から構成され、略中央部に設けられた、例えば、ステンレス系よりなる材料のシャフト１に圧入固着され、モータベース（基板）１１にこれまたカシメ結合１２された、その内部に、ラジアル軸受となる銅又は鉄系の燒結含油軸受（以下、含油軸受と呼ぶ）８を内装した金属製ベアリングホルダ９で保持されている。
【０００６】
４は、前記したロータヨーク３に固着されたリング状駆動マグネット、５は、前記した金属製ベアリングホルダ９の外周に固着されたステータコアであり、前記したリング状駆動マグネット４と一定の間隔をおいて対向しているものである。なお、図示していないが、前記したステータコア５の突極には、駆動コイルが巻回され、ステータアッセンブリ２０を構成しているものである。
【０００７】
また７は、ブッシング２の載置面２ｃにスプリング１５により上方から固定されたポリゴンミラー、１６は、前記したスプリング１５を上部より固定するための止め輪である。前記したシャフト１の下端は、鉄製カバー１３の上側に設けられた樹脂製のスラストプレート１４とによりスラスト軸受を構成している。
【０００８】
このように構成したＬＢＰ用ブラシレスモータにおいて、ステータコア５の突極に巻回された、ここでは説明の便宜上図示していない、後述する駆動コイル６を通電制御することにより、リング状駆動マグネット４が付勢され、このリング状駆動マグネット４を固定したロータヨーク３、このロータヨーク３とカシメ結合されており、載置面２ｃにスプリング１５によりポリゴンミラー７を固定したブッシング２へと回転力が伝達され、このブッシング２に圧入固着されたシャフト１が回転駆動されるものである。なお、この図４の構成では、シャフト１とブッシング２は、圧入により隙間なく結合されているため、回転駆動された際、アンバランス量を増加させる要因にはならない。
【０００９】
一方、前記した如く、ブッシング２とロータヨーク３は、例えば、ブッシング２側に突部２ａを、ロータヨーク３側に開口部３ｂを設け、カシメにより両者を結合しているため、ブッシング２とロータヨーク３の間に所定の隙間として、１０〜３０μｍの隙間を設けることが必要になるが、この隙間がアンバランス量を増加させる要因になる。何故ならば、前記した如く、ＬＢＰ用のモータは高速で回転するため、このアンバランス量の増加は、必然的にＬＢＰ用モータの振動を増加させることになり、印字品質に悪影響を与えるからである。
【００１０】
また、ＬＢＰ用モータでは、ポリゴンミラー７の表面を清浄に保ち、レーザ光を的確に反射することが要求される。前記した如く、図４になる従来のロータアッセンブリ１０の構造によれば、ブッシング２とロータヨーク３はカシメにより結合されているため、このブッシング２とロータヨーク３との間に所定の隙間を設けることが必要になり、図７の軸受け開口部の拡大図より明らかな如く、この隙間から含油軸受８のオイルが漏れ出し、ポリゴンミラー７に付着する虞がある。オイルの付着は、ポリゴンミラー７の反射率を低下させるため、印字品質に悪影響を与えるものである。
【００１１】
更に、図４になる従来のロータアッセンブリ１０の構造によれば、軸受け部の構成として、含油軸受８と金属製ベアリングホルダ９を使用している。含油軸受８はプレス成型により、安価に大量に生産することが出来るが、金属製ベアリングホルダ９は、切削加工が必要なため、部品が高価になり、モータの低価格化に悪影響を与える。
【００１２】
次に、図５を参照して従来のＬＢＰ用ブラシレスモータについて説明する。なお、説明の便宜上、前記と同一構成部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００１３】
図５のモータ構成においては、シャフト１が挿通される軸受けとしてのベアリング部１７1、１７2 、基板１１への取付け部である取付け用フランジ部１８を一体化した、前記したと同様、ラジアル軸受けを構成する含油軸受８を使用し、この含油軸受８と基板１１とをネジ１９により位置決めした後、結合しているものである。
【００１４】
なお、この図５の構成においては、カバー部材１３を用いず、基板１１の上部に樹脂製のスラストプレート１４を設け、これとシャフト１とでスラスト軸受けを構成している。
【００１５】
このように構成したＬＢＰ用ブラシレスモータにおいて、ステータコア５の突極に巻回された駆動コイル６を通電制御することにより、リング状駆動マグネット４が付勢され、このリング状駆動マグネット４を固定したロータヨーク３、このロータヨーク３と結合されており、載置面２ｃにスプリング１５によりポリゴンミラー７を上方から固定したブッシング２へと回転力が伝達され、このブッシング２に圧入固着されたシャフト１が回転駆動されるものである。
【００１６】
図５においては、前記した如く、基板１１と含油軸受８は、ネジ１９により位置決めされているため、両者の同芯度を上げることは構造的に困難である。このことは、ステータアッセンブリ２０とロータアッセンブリ１０の同芯度を低下させることになり、モータの回転精度（ジッタ等）を悪化させる。ＬＢＰ用モータでは、回転精度（ジッタ等）の悪化は印字品質に悪影響を与えるもので、避けなければいけない問題である。なお、２１は、前記したロータヨーク３とブッシング２との間に配置された樹脂製又はゴム製のオイル漏れ防止用のシールである。
【００１７】
なお、この図５に示す従来例では、ブッシング２とロータヨーク３との結合を、前記した図４の如くのカシメによる結合で行なっているものではなく、圧入により隙間なく結合しているものである。従って、カシメによるアンバランス現象は発生しないものであるが、コア５を含油軸受８の外周に隙間ばめにて挿入しネジ１９を用いて固定しているので、含油軸受８に含浸させたオイルが、表面張力により積層したコア５とコア５の間の隙間に吸い取られてしまい、ベアリング部１７1、１７2にてオイル不足を招いてしまう問題がある。高速で回転するＬＢＰ用モータでは、ベアリング部のオイル不足は、寿命に悪影響を与えるもので、避けなければいけない問題である。
【００１８】
また、前記した如くコア５と含油軸受８とを隙間ばめにて結合しているので、このコア５と含油軸受８との同芯度が低下し、モータの回転精度が悪化するものである。
【００１９】
そこで、コア５の内周面を含む全面をコーティング、粉体塗装等の方法により塗り固め、コアとコアの隙間をふさいだ後、含油軸受８の外周にコア５を隙間ばめにて挿入しネジ１９を用いて固定することにより、前記した問題点を解決する方法が考えられる。
【００２０】
しかしながら、かかる解決策によれば、オイルがコアとコアとの隙間に吸い取られる問題は回避されるものの、内周面の塗装膜の品質管理が新たな問題となる。つまり、内周面の塗装膜に微細なクラック等があった場合、そこからオイルが吸い取られてしまい、ベアリング部のオイル不足を招く。しかるに、量産時に、内周面にクラックなく均一な塗装を施すことは極めて難しく、全数検査が必要となり多大な検査コストが発生し、最終的にはモータのコストを押し上げることになる。
【００２１】
また、この解決策によっても、前記した如くコア５と含油軸受８とを隙間ばめにて結合しているので、このコア５と含油軸受８との同芯度が低下し、モータの回転精度が悪化することは避けられないものである。
【００２２】
更に、コア５の内周面を含む全面をコーティング、粉体塗装等の方法により塗り固め、コアとコアの隙間をふさいだ後、含油軸受８の外周にコア５を圧入にて固定することにより、前記した問題点を解決する方法が考えられる。
【００２３】
しかしながら、かかる方法によっても前記した如くのモータのコストを押し上げる問題は解決せず、かつ又、この方法によれば、圧入時にコア内周面の塗装膜と含油軸受８の外周がこすれ合うことになるので、コア内周面の塗装膜がはがれることがあり、そこからオイルが吸い取られてしまい、ベアリング部のオイル不足を招く問題点は依然として解決しないものである。
【００２４】
次に、図６を参照して従来のＬＢＰ用ブラシレスモータについて説明する。なお、説明の便宜上、前記と同一構成部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
この図６は、前記した図４と大略同一の構成であるが、図４の金属製ベアリングホルダ９に代えて、樹脂製のベアリングホルダ２２としたものである。そして、前記した図４では、基板１１との結合をカシメ部１２で行なっていたものを、樹脂製のベアリングホルダ２２にフランジ部２３を一体形成し、このフランジ部２３をネジ２４により基板１１に固定したものである。
【００２６】
なお、２５は、これまた樹脂製のベアリングホルダ２２に一体に形成されたカバー部であり、このカバー部２５の上部には、前記したスラストプレート１４が配置されている。そして、前記したシャフト１の下端は、カバー部２５の上側に配置された樹脂製のスラストプレート１４とによりスラスト軸受を構成している。
【００２７】
このように構成したＬＢＰ用ブラシレスモータにおいて、ステータコア５の突極に巻回された、ここでは説明の便宜上図示していない、駆動コイルを通電制御することにより、リング状駆動マグネット４が付勢され、このリング状駆動マグネット４を固定したロータヨーク３、このロータヨーク３とカシメ結合されており、載置面２ｃにスプリング１５によりポリゴンミラー７を上方から固定したブッシング２へと回転力が伝達され、このブッシング２に圧入固着されたシャフト１が回転駆動されるものである。
【００２８】
しかるに、この図６に示す構成では、樹脂製のベアリングホルダ２２を使用している。この樹脂製のベアリングホルダ２２は、モールド成型により、安価に大量に生産することができるが、樹脂材料は剛性が低いため、軸受けとしての剛性が低くなり、振動増加の要因となる。前記した如く、高速で回転するＬＢＰ用モータにこの構造を適用した場合、大きな振動が発生することになり、印字品質に悪影響を与える問題がある。
【００２９】
また、高速で回転するＬＢＰ用モータでは、ベアリング部の油圧が高くなり、この油圧に押されてオイルが軸受け外部に染み出してくる場合がある。図４と同様、図６に示す従来例では、図７の軸受け開口部の拡大図より明らかな如く、外部に染み出したオイルは、金属製のベアリングホルダ９を乗り越えて、含油軸受８の外部に拡散してしまい、短時間でこの含油軸受８のオイル不足を引き起こし、寿命に悪影響を与える。
【００３０】
一方、気圧の低い高地で使用される場合や、高空を飛行する航空機で輸送される場合には、図８に明示されている如く、周囲気圧の低下により含油軸受８内部の空気が膨張し、一時的に多量のオイルが軸受けからあふれ出ることがある。図４、図６に示す従来例のブラシレスモータでは、この時に、多量のオイルが軸受け外部に漏れ出し、オイル不足を引き起こし、寿命に悪影響を与える。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、図４、図６に示す従来のＬＢＰ用モータでは、ブッシング２とロータヨーク３は、カシメ結合されているため、両者の間には、所定の隙間が不可欠であり、この隙間がモータとしてのアンバランス量を増加させる要因となっていた。また、この隙間により、モータ軸受けのオイルが漏れ出し、この漏れ出したオイルがブッシング２の裏面に到達した後ポリゴンミラー７に付着し、このポリゴンミラー７の反射率を低下させ印字品質に悪影響を与えていた。
【００３２】
更に、軸受けとして、含油軸受８と金属製ベアリングホルダ９を使用しており、特に、金属製ベアリングホルダ９は、切削加工が必要なため、軸受け部のコストアップにつながる。
【００３３】
更にまた、図５に示す如くの従来のＬＢＰ用モータでは、軸受けとしてベアリング部１７、取付け用フランジ部１８を一体化した含油軸受８を使用し、基板１１と取付け用フランジ部１８をネジ１９により位置決めした後、結合した構成としてあるため、両者の同芯度が得にくく、モータの回転精度の悪化につながり、ひいては部品品質に悪影響を与えていた等種々の問題点があったものである。
そこで、種々実験した結果、かかる問題点を解決した新規なブラシレスモータを案出したものであり、ここに、その具体的構造等を提供することを目的とするものである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる点に鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、内周部にリング状マグネット４を装着したロータヨーク３と、
このロータヨーク３の上部に設けられ、ポリゴンミラー７を有するブッシング２とをシャフト１に一体的に固着し、
前記ロータヨーク３の下側に、前記シャフト１を回転自在に保持すべく、その内部にフランジ付きラジアル軸受３４を設けると共に、その外部に前記リング状マグネット４と所定間隔を有して設けた駆動コイル６が巻回されたステータコア５を固定した樹脂製コアブッシング３０を配置し、
また、前記シャフト１の下部に、このシャフト１と共にスラスト軸受を構成するスラストプレート１４を設けたカバー部材４０を有するブラシレスモータであって、
前記カバー部材４０を前記フランジ付きラジアル軸受３４のフランジ部３５を介してモータベース１１に固定し、かつ、前記ロータヨーク３と前記ブッシング２との間にシール２１を配置したブラシレスモータとしたことを特徴とする。
【００３５】
請求項２に係る発明は、前記カバー部材４０と前記モータベース１１との間で、かつ、フランジ部３５の外周部３５ａに当接するようシール２１2を配置した請求項１記載のブラシレスモータとしたことを特徴とする。
【００３６】
請求項３に係る発明は、前記フランジ付きラジアル軸受３４の上端部にテーパ部３６を設け、樹脂製コアブッシング３０と前記テーパ部３６との間にオイル溜り部４５を設けた請求項１記載のブラシレスモータとしたことを特徴とする。
【００３７】
請求項４に係る発明は、前記樹脂製コアブッシング３０の開口部側にオーバーハング部３１を設けた請求項１記載のブラシレスモータとしたことを特徴とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施例は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００４０】
図１は、本発明になるブラシレスモータの好ましい一実施例の断面図、図２は、軸受け開口部におけるオイルの動きを示す拡大断面図、図３は、低圧環境下でのオイルの動きを示す拡大断面図である。なお、以下の説明において、従来と同一部分は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
また、ブラシレスモータとしての動作説明も前記したものと同様なので、ここでは、その説明を省略する。以下に、図１〜図３を参照して本実施例になるブラシレスモータの具体的構成について説明する。
【００４２】
図１と前記した図５とは、基本的構成としては大略一致している。すなわち、ブッシング２とロータヨーク３との結合を、前記した図４の如くのカシメによる結合で行なっているものではなく、圧入により隙間なく結合しているものである。従って、カシメによるアンバランス現象は発生しないものである。外径の大きいロータヨーク３を回転中心に対して高い同芯度で実装することは、アンバランス量を低く押さえる上で重要なポイントである。
【００４３】
このように、ブッシング２とロータヨーク３との結合を、圧入により隙間なく行なっているため、後述する如くのフランジ付きラジアル（含油）軸受け部のオイルが、ブッシング２の裏面に到達する確率は従来例に比し極めて少なく、更に、ブッシング２の裏面とロータヨーク３との間には、樹脂製又はゴム製のシール２１が配置されているので、仮に、ブッシング２の裏面にオイルが到達したとしても、それがブラシレスモータの外部に漏れ出すことはないものである。
【００４４】
しかるに、前記した従来例である図５においては、そこで説明した如く、コア５を含油軸受８の外周に直接挿入し固定した構成としているため、含油軸受８に含浸させたオイルが、表面張力により積層したコア５とコア５の間の隙間に吸い取られてしまい、ベアリング部１７1、１７2にてオイル不足を招いてしまう問題がある。
【００４５】
そこで、本実施例になるブラシレスモータ構成においては、コア５と従来例でいうところの含油軸受８の間に新規な構成の樹脂製コアブッシング３０を介在させることによって、前記したベアリング部のオイル不足の問題点を解決したものである。
【００４６】
すなわち、図１において３０は、前記した樹脂製コアブッシングであり、３１は、この樹脂製コアブッシング３０の上方にそれと一体に設けられたオーバハング部、３２は、その中央に設けられた中央部、３３は、その下方にそれと一体に設けられた下面部である。そして、この樹脂製コアブッシング３０は、コイル６が巻回されたコア５に、前記した下面部３３を先頭にして順次圧入され、そこに固定された構成としている。
【００４７】
また、本実施例では、含油軸受についても新規な構成としたものである。 すなわち、３４は、フランジ付きラジアル（含油）軸受（以下、単にラジアル軸受と呼ぶ）であり、３５は、それと一体で下部に突設したフランジ部、３６は、それと一体で上部側に設けたテーパ部、３７は、前記したテーパ部３６に連続しており、上方に延在している上面部である。４０は、前記したスラストプレート１４の下部に設けられたカバー部、４１は、このカバー部４１及びフランジ部３５を前記した基板１１に固定するためのネジである。
【００４８】
ここで、前記したコア６が固定された樹脂製コアブッシング３０とラジアル軸受３４との結合状態につき説明する。
【００４９】
まず、ラジアル軸受３４は、基板１１の中心孔１１ａ内に上面部３７を先頭にしてフランジ部３５の上面がそこに当接するまで挿入される。中心孔１１ａとラジアル軸受３４の軸寸法を締り嵌めとしておくことにより、このラジアル軸受３４は基板１１に仮固定状態で固定される。また、治具により、このラジアル軸受３４を押さえ込んだ状態としておいても良い。
【００５０】
しかる後、ラジアル軸受３４の上方より前記したコア６が固定された樹脂製コアブッシング３０が圧入され、ベアリング部３８を通過し、その下面部３３の先端部３３ａが基板１１に当接することで、両者はしっかりと結合される。この状態では、ラジアル軸受３４は、樹脂製コアブッシング３０により、その表面が覆われた状態となる。
【００５１】
次に、このように基板１１上に結合された樹脂製コアブッシング３０とラジアル軸受３４は、このラジアル軸受３４の下方よりカバー部材４０が挿入された後、ネジ４１により基板１１に固定される。
【００５２】
更に、本実施例においては、ロータヨーク３とブッシング２との間、基板１１とカバー部４０との間で、かつ、フランジ部３５に当接する如く、樹脂製又はゴム製のシール２１1、２１2をそれぞれ配置したものである。なお、カバー部４０の構造等により、一方の樹脂製又はゴム製のシール２１2は、省略することができる。
【００５３】
このように、樹脂製コアブッシング３０、ラジアル軸受３４、樹脂製又はゴム製のシール２１1、２１2等を具体的に構成配置したことにより、前記した如くのオイル不足、オイル漏れ等の問題点を解決したものである。以下、その点につき図２、図３を併せ参照して説明する。
【００５４】
まず、樹脂製コアブッシング３０とその周辺部の具体的構成について説明する。前記した如く、樹脂製コアブッシング３０は、その中央部３２の外周側に、コイル６が巻回されたコア５が、前記した下面部３３を先頭にして順次圧入され、そこに固定された構成としてある。一方、その内周側には、ラジアル軸受３４が、その表面が覆われた状態でそこに圧入形成されている。
【００５５】
従って、このラジアル軸受３４外周からのオイルの染み出し、蒸発がなく、軸受け部としてのオイル不足を防止することができる。また、このラジアル軸受３４は、軸受け部と一体に突設されたフランジ部３５の内周部がモータベースである基板１１に当接された形で、前記した如くカバー部材４０と共にネジ４１により基板１１に固定されるものである。
【００５６】
更に、この樹脂製コアブッシング３０の上端部には、オーバーハング部３１がそれと一体に形成されている。このオーバーハング部３１は、図３に明示してある如く、低圧環境下でオイルがポリゴンミラー７側に吸引されあふれ出た際に、この部分で溢れ出たオイルを受け止めるものである。従って、外部へのオイル漏れは未然に防止でき、オイル不足は解消されるものである。なお、膨張した空気がラジアル軸受３４の隙間を通過し、軸受け外部に排出されると、オイルは再びこのラジアル軸受３４内に戻り、オイルの溢れ出しは解消される。
【００５７】
次に、ラジアル軸受３４について説明する。このラジアル軸受３４は、前記した如く、フランジ部３５、テーパ部３６、上面部３７等を有しており、外周部が前記した樹脂製コアブッシング３０に圧入され、かつ、その外周（樹脂製コアブッシング３０側）側が、基板１１の中心孔に挿入されるよう構成されているので、このラジアル軸受３４と基板１１との同芯度を高くすることが可能となる。
【００５８】
一般的にＬＢＰ用モータでは、ロータヨーク３に実装されたリング状マグネット４からの漏れ磁束をＦＧコイル、ＨＧにて捕らえ、ロータの回転数を検出し、この情報をもとに回転数の制御を行なっている。従って、モータの回転精度を向上させるためには、ロータと基板１１との同芯度を高くすることが重要である。何故ならば、ロータはラジアル軸受３４で支持されて回転している。それ故に、基板１１とラジアル軸受３４との同芯度を高くすることが重要なのである。本実施例によれば、基板１１とラジアル軸受３４との同芯度を高くすることが容易であるので、モータの回転精度を向上させることが出来る。
【００５９】
また、図２で明示されているように、ラジアル軸受３４が、前記した樹脂製コアブッシング３０に圧入されると、テーパ部３６と樹脂製コアブッシング３０の当接面３０ａとの間にオイル溜り部４５が形成される。 高速回転時に軸受けの油圧に押され、軸受け外部に染み出したオイルは、ラジアル軸受３４の表面に沿って移動し、樹脂製コアブッシング３０とラジアル軸受３４の先端に設けられたテーパ部３６の間に形成されたオイル溜り部４５に集まる。この部分に集まったオイルは、テーパ部３６に発生する表面張力により保持されるため、樹脂製コアブッシング３０の外部に染み出すことがなく、ラジアル軸受３４の軸受け部のオイル不足を解消することが出来る。
【００６０】
また、モータ停止時にオイル溜り部４５に集まったオイルは、このラジアル軸受３４の外周面に存在するポア（小孔）を経由してラジアル軸受３４の内部に戻っていくものである。このように、ラジアル軸受３４を具体的に構成したことにより、オイルは有効に活用されるので、ラジアル軸受３４の軸受け部のオイル不足問題は解消され、極めて長寿命の信頼性の高いモータを得ることが出来る。
【００６１】
更に、本実施例になるラジアル軸受３４は、軸受け部と取付け用フランジ部を一体化した構成としてあり、プレス成型で安価に大量に生産できるので、従来に比べモータの価格を低減することが出来る。
【００６２】
ここで、樹脂製又はゴム製のシール２１1、２１2につき説明する。まず、前記したロータヨーク３と、ブッシング２との間に配置された樹脂製又はゴム製ののシール２１1につき、説明する。前記した如く、ブッシング２とロータヨーク３とをカシメ結合した場合には、隙間をなくすことは不可能に近いので、軸受け部のオイルがブッシング２の裏面に到達する確率は極めて高いものとなるが、本実施例によれば、前記した両者の結合を圧入により行なうものなので、両者は隙間なく結合され、従って、軸受け部のオイルがブッシング２の裏面に到達する確率は極めて少なくなる。
【００６３】
更に、本実施例によれば、ブッシング２とロータヨーク３間には、樹脂製又はゴム製のシール２１1が配置されているので、仮に、軸受け部のオイルがブッシング２の裏面に到達したとしても、このオイルは、樹脂製製又はゴム製のシール２１1に阻止され、それが外部に漏れ出して、例えば、ポリゴンミラー７に付着するようなことはない。
【００６４】
次に、カバー部材４０とモータベース１１との間で、かつ、ラジアル軸受３４のフランジ部３５の外周部３５ａに当接するよう樹脂製又はゴム製のシール２１2を配置した点につき説明する。
【００６５】
図１に明示されている如く、ラジアル軸受３４のフランジ部３５の外周部３５ａは、所定位置に固定された際、カバー部材４０とモータベース１１との間で露出した形になる。従って、ラジアル軸受３４の軸受け部のオイルが外部に漏れ出す可能性がないとは云えない。仮に、この軸受け部のオイルが外部に漏れ出した場合、これが他の構成部材に付着する虞はかなり高く、かつ、オイル不足にもつながるものである。本実施例によれば、樹脂製又はゴム製のシール２１2を、カバー部材４０とモータベース１１との間で、かつ、ラジアル軸受３４のフランジ部３５の外周部３５ａに当接するよう配置したことにより、オイル漏れが少なく、信頼性が高くかつ低価格化が可能なブラシレスモータが得られるものである。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の構成によれば、内周部にリング状マグネットを装着したロータヨークと、このロータヨークの上部に設けられ、ポリゴンミラーを有するブッシングとをシャフトに一体的に固着し、前記ロータヨークの下側に、前記シャフトを回転自在に保持すべく、その内部にフランジ付きラジアル軸受を設けると共に、その外部に前記リング状マグネットと所定間隔を有して設けた駆動コイルが巻回されたステータコアを固定した樹脂製コアブッシングを配置し、また、前記シャフトの下部に、このシャフトと共にスラスト軸受を構成するスラストプレートを設けたカバー部材を有するブラシレスモータであって、前記カバー部材を前記フランジ付きラジアル軸受のフランジ部を介してモータベースに固定し、かつ、前記ロータヨークとブッシングとの間にシールを配置したことにより、オイル漏れが少なく、信頼性が高く、かつ、低価格化が可能なブラシレスモータが得られるものである。
【００６７】
請求項２に係る発明の構成によれば、前記カバー部材とモータベースとの間で、かつ、フランジ部の外周部に当接するようシールを配置したことにより、更にオイル漏れが少なく、信頼性が高く、かつ、低価格化が可能なブラシレスモータが得られるものである。
【００６８】
請求項３に係る発明の構成によれば、前記フランジ付きラジアル軸受の上端部にテーパ部を設け、樹脂製コアブッシングとこのテーパ部との間にオイル溜り部を設けたことにより、オイル不足がなく、長寿命で信頼性が高く、かつ、低価格化が可能なブラシレスモータが得られるものである。
【００６９】
請求項４に係る発明の構成によれば、前記樹脂製コアブッシングの開口部側にオーバーハング部を設けたことにより、オイル漏れを未然に防止でき、オイル不足が解消され、信頼性が高く、かつ、低価格化が可能なブラシレスモータが得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブラシレスモータの一実施例の断面図である。
【図２】軸受け開口部におけるオイルの動きを示す拡大断面図である。
【図３】低圧環境下でのオイルの動きを示す拡大断面図である。
【図４】従来のブラシレスモータの断面図である。
【図５】従来の他のブラシレスモータの断面図である。
【図６】従来の更に他のブラシレスモータの断面図である。
【図７】従来の軸受け開口部におけるオイルの動きを示す拡大断面図である。
【図８】従来の低圧環境下でのオイルの動きを示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１ シャフト
２ ブッシング
３ ロータヨーク
４ リング状マグネット
５ ステータコア
６ 駆動コイル
７ ポリゴンミラー
１１ モータベース（基板）
１４ スラストプレート
２１ 樹脂製又はゴム製のシール
３０ 樹脂製コアブッシング
３１ オーバーハング部
３４ フランジ付きラジアル（含油）軸受
３５ フランジ部
３５ａ 外周部
３６ テーパ部
４０ カバー部材
４５ オイル溜り部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＡ分野、例えば、レーザビームプリンタ等の偏向走査などに利用される高速回転用のモータに関し、特に、ブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にブラシレスモータは、モータベース（基板）に立設された軸受を介して回転自在に枢支されるシャフトと、該シャフトに一端が固定されるロータと、該ロータと対向して円筒部に外嵌固定されるステータとを備えた構造である。
【０００３】
ところで、近年、ＯＡ分野の市場拡大に伴い、特に、レーザビームプリンタ（以下、ＬＢＰと呼ぶ）等の普及が著しい。そして、このＬＢＰは、高品質、高精度、低価格化が必要とされてきており、それに使用されるモータにおいても、当然の如く、高速回転化、低振動化、高信頼性、低価格化への要求が高まってきている。
【０００４】
このＬＢＰ用モータは、例えば、低振動化を図るため、アンバランス量を低く押さえることが要求され、従って、ロータアッセンブリを精度良く作製することが重要となってきている。図４〜図６は、それぞれ従来のＬＢＰ用ブラシレスモータを示す断面図である。まず、図４を参照して従来のＬＢＰ用ブラシレスモータについて説明する。
【０００５】
図４において、ロータアッセンブリ１０は、ブッシング２の下部に設けられた突部２ａと、磁性材料からなり、前記したブッシング２の突部２ａとカシメ結合すべくその一部に開口部３ｂを設けたけたロータヨーク３から構成され、略中央部に設けられた、例えば、ステンレス系よりなる材料のシャフト１に圧入固着され、モータベース（基板）１１にこれまたカシメ結合１２された、その内部に、ラジアル軸受となる銅又は鉄系の燒結含油軸受（以下、含油軸受と呼ぶ）８を内装した金属製ベアリングホルダ９で保持されている。
【０００６】
４は、前記したロータヨーク３に固着されたリング状駆動マグネット、５は、前記した金属製ベアリングホルダ９の外周に固着されたステータコアであり、前記したリング状駆動マグネット４と一定の間隔をおいて対向しているものである。なお、図示していないが、前記したステータコア５の突極には、駆動コイルが巻回され、ステータアッセンブリ２０を構成しているものである。
【０００７】
また７は、ブッシング２の載置面２ｃにスプリング１５により上方から固定されたポリゴンミラー、１６は、前記したスプリング１５を上部より固定するための止め輪である。前記したシャフト１の下端は、鉄製カバー１３の上側に設けられた樹脂製のスラストプレート１４とによりスラスト軸受を構成している。
【０００８】
このように構成したＬＢＰ用ブラシレスモータにおいて、ステータコア５の突極に巻回された、ここでは説明の便宜上図示していない、後述する駆動コイル６を通電制御することにより、リング状駆動マグネット４が付勢され、このリング状駆動マグネット４を固定したロータヨーク３、このロータヨーク３とカシメ結合されており、載置面２ｃにスプリング１５によりポリゴンミラー７を固定したブッシング２へと回転力が伝達され、このブッシング２に圧入固着されたシャフト１が回転駆動されるものである。なお、この図４の構成では、シャフト１とブッシング２は、圧入により隙間なく結合されているため、回転駆動された際、アンバランス量を増加させる要因にはならない。
【０００９】
一方、前記した如く、ブッシング２とロータヨーク３は、例えば、ブッシング２側に突部２ａを、ロータヨーク３側に開口部３ｂを設け、カシメにより両者を結合しているため、ブッシング２とロータヨーク３の間に所定の隙間として、１０〜３０μｍの隙間を設けることが必要になるが、この隙間がアンバランス量を増加させる要因になる。何故ならば、前記した如く、ＬＢＰ用のモータは高速で回転するため、このアンバランス量の増加は、必然的にＬＢＰ用モータの振動を増加させることになり、印字品質に悪影響を与えるからである。
【００１０】
また、ＬＢＰ用モータでは、ポリゴンミラー７の表面を清浄に保ち、レーザ光を的確に反射することが要求される。前記した如く、図４になる従来のロータアッセンブリ１０の構造によれば、ブッシング２とロータヨーク３はカシメにより結合されているため、このブッシング２とロータヨーク３との間に所定の隙間を設けることが必要になり、図７の軸受け開口部の拡大図より明らかな如く、この隙間から含油軸受８のオイルが漏れ出し、ポリゴンミラー７に付着する虞がある。オイルの付着は、ポリゴンミラー７の反射率を低下させるため、印字品質に悪影響を与えるものである。
【００１１】
更に、図４になる従来のロータアッセンブリ１０の構造によれば、軸受け部の構成として、含油軸受８と金属製ベアリングホルダ９を使用している。含油軸受８はプレス成型により、安価に大量に生産することが出来るが、金属製ベアリングホルダ９は、切削加工が必要なため、部品が高価になり、モータの低価格化に悪影響を与える。
【００１２】
次に、図５を参照して従来のＬＢＰ用ブラシレスモータについて説明する。なお、説明の便宜上、前記と同一構成部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００１３】
図５のモータ構成においては、シャフト１が挿通される軸受けとしてのベアリング部１７1、１７2 、基板１１への取付け部である取付け用フランジ部１８を一体化した、前記したと同様、ラジアル軸受けを構成する含油軸受８を使用し、この含油軸受８と基板１１とをネジ１９により位置決めした後、結合しているものである。
【００１４】
なお、この図５の構成においては、カバー部材１３を用いず、基板１１の上部に樹脂製のスラストプレート１４を設け、これとシャフト１とでスラスト軸受けを構成している。
【００１５】
このように構成したＬＢＰ用ブラシレスモータにおいて、ステータコア５の突極に巻回された駆動コイル６を通電制御することにより、リング状駆動マグネット４が付勢され、このリング状駆動マグネット４を固定したロータヨーク３、このロータヨーク３と結合されており、載置面２ｃにスプリング１５によりポリゴンミラー７を上方から固定したブッシング２へと回転力が伝達され、このブッシング２に圧入固着されたシャフト１が回転駆動されるものである。
【００１６】
図５においては、前記した如く、基板１１と含油軸受８は、ネジ１９により位置決めされているため、両者の同芯度を上げることは構造的に困難である。このことは、ステータアッセンブリ２０とロータアッセンブリ１０の同芯度を低下させることになり、モータの回転精度（ジッタ等）を悪化させる。ＬＢＰ用モータでは、回転精度（ジッタ等）の悪化は印字品質に悪影響を与えるもので、避けなければいけない問題である。なお、２１は、前記したロータヨーク３とブッシング２との間に配置された樹脂製又はゴム製のオイル漏れ防止用のシールである。
【００１７】
なお、この図５に示す従来例では、ブッシング２とロータヨーク３との結合を、前記した図４の如くのカシメによる結合で行なっているものではなく、圧入により隙間なく結合しているものである。従って、カシメによるアンバランス現象は発生しないものであるが、コア５を含油軸受８の外周に隙間ばめにて挿入しネジ１９を用いて固定しているので、含油軸受８に含浸させたオイルが、表面張力により積層したコア５とコア５の間の隙間に吸い取られてしまい、ベアリング部１７1、１７2にてオイル不足を招いてしまう問題がある。高速で回転するＬＢＰ用モータでは、ベアリング部のオイル不足は、寿命に悪影響を与えるもので、避けなければいけない問題である。
【００１８】
また、前記した如くコア５と含油軸受８とを隙間ばめにて結合しているので、このコア５と含油軸受８との同芯度が低下し、モータの回転精度が悪化するものである。
【００１９】
そこで、コア５の内周面を含む全面をコーティング、粉体塗装等の方法により塗り固め、コアとコアの隙間をふさいだ後、含油軸受８の外周にコア５を隙間ばめにて挿入しネジ１９を用いて固定することにより、前記した問題点を解決する方法が考えられる。
【００２０】
しかしながら、かかる解決策によれば、オイルがコアとコアとの隙間に吸い取られる問題は回避されるものの、内周面の塗装膜の品質管理が新たな問題となる。つまり、内周面の塗装膜に微細なクラック等があった場合、そこからオイルが吸い取られてしまい、ベアリング部のオイル不足を招く。しかるに、量産時に、内周面にクラックなく均一な塗装を施すことは極めて難しく、全数検査が必要となり多大な検査コストが発生し、最終的にはモータのコストを押し上げることになる。
【００２１】
また、この解決策によっても、前記した如くコア５と含油軸受８とを隙間ばめにて結合しているので、このコア５と含油軸受８との同芯度が低下し、モータの回転精度が悪化することは避けられないものである。
【００２２】
更に、コア５の内周面を含む全面をコーティング、粉体塗装等の方法により塗り固め、コアとコアの隙間をふさいだ後、含油軸受８の外周にコア５を圧入にて固定することにより、前記した問題点を解決する方法が考えられる。
【００２３】
しかしながら、かかる方法によっても前記した如くのモータのコストを押し上げる問題は解決せず、かつ又、この方法によれば、圧入時にコア内周面の塗装膜と含油軸受８の外周がこすれ合うことになるので、コア内周面の塗装膜がはがれることがあり、そこからオイルが吸い取られてしまい、ベアリング部のオイル不足を招く問題点は依然として解決しないものである。
【００２４】
次に、図６を参照して従来のＬＢＰ用ブラシレスモータについて説明する。なお、説明の便宜上、前記と同一構成部分については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
この図６は、前記した図４と大略同一の構成であるが、図４の金属製ベアリングホルダ９に代えて、樹脂製のベアリングホルダ２２としたものである。そして、前記した図４では、基板１１との結合をカシメ部１２で行なっていたものを、樹脂製のベアリングホルダ２２にフランジ部２３を一体形成し、このフランジ部２３をネジ２４により基板１１に固定したものである。
【００２６】
なお、２５は、これまた樹脂製のベアリングホルダ２２に一体に形成されたカバー部であり、このカバー部２５の上部には、前記したスラストプレート１４が配置されている。そして、前記したシャフト１の下端は、カバー部２５の上側に配置された樹脂製のスラストプレート１４とによりスラスト軸受を構成している。
【００２７】
このように構成したＬＢＰ用ブラシレスモータにおいて、ステータコア５の突極に巻回された、ここでは説明の便宜上図示していない、駆動コイルを通電制御することにより、リング状駆動マグネット４が付勢され、このリング状駆動マグネット４を固定したロータヨーク３、このロータヨーク３とカシメ結合されており、載置面２ｃにスプリング１５によりポリゴンミラー７を上方から固定したブッシング２へと回転力が伝達され、このブッシング２に圧入固着されたシャフト１が回転駆動されるものである。
【００２８】
しかるに、この図６に示す構成では、樹脂製のベアリングホルダ２２を使用している。この樹脂製のベアリングホルダ２２は、モールド成型により、安価に大量に生産することができるが、樹脂材料は剛性が低いため、軸受けとしての剛性が低くなり、振動増加の要因となる。前記した如く、高速で回転するＬＢＰ用モータにこの構造を適用した場合、大きな振動が発生することになり、印字品質に悪影響を与える問題がある。
【００２９】
また、高速で回転するＬＢＰ用モータでは、ベアリング部の油圧が高くなり、この油圧に押されてオイルが軸受け外部に染み出してくる場合がある。図４と同様、図６に示す従来例では、図７の軸受け開口部の拡大図より明らかな如く、外部に染み出したオイルは、金属製のベアリングホルダ９を乗り越えて、含油軸受８の外部に拡散してしまい、短時間でこの含油軸受８のオイル不足を引き起こし、寿命に悪影響を与える。
【００３０】
一方、気圧の低い高地で使用される場合や、高空を飛行する航空機で輸送される場合には、図８に明示されている如く、周囲気圧の低下により含油軸受８内部の空気が膨張し、一時的に多量のオイルが軸受けからあふれ出ることがある。図４、図６に示す従来例のブラシレスモータでは、この時に、多量のオイルが軸受け外部に漏れ出し、オイル不足を引き起こし、寿命に悪影響を与える。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、図４、図６に示す従来のＬＢＰ用モータでは、ブッシング２とロータヨーク３は、カシメ結合されているため、両者の間には、所定の隙間が不可欠であり、この隙間がモータとしてのアンバランス量を増加させる要因となっていた。また、この隙間により、モータ軸受けのオイルが漏れ出し、この漏れ出したオイルがブッシング２の裏面に到達した後ポリゴンミラー７に付着し、このポリゴンミラー７の反射率を低下させ印字品質に悪影響を与えていた。
【００３２】
更に、軸受けとして、含油軸受８と金属製ベアリングホルダ９を使用しており、特に、金属製ベアリングホルダ９は、切削加工が必要なため、軸受け部のコストアップにつながる。
【００３３】
更にまた、図５に示す如くの従来のＬＢＰ用モータでは、軸受けとしてベアリング部１７、取付け用フランジ部１８を一体化した含油軸受８を使用し、基板１１と取付け用フランジ部１８をネジ１９により位置決めした後、結合した構成としてあるため、両者の同芯度が得にくく、モータの回転精度の悪化につながり、ひいては部品品質に悪影響を与えていた等種々の問題点があったものである。
そこで、種々実験した結果、かかる問題点を解決した新規なブラシレスモータを案出したものであり、ここに、その具体的構造等を提供することを目的とするものである。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる点に鑑みなされたものであり、請求項１に係る発明は、内周部にリング状マグネット４を装着したロータヨーク３と、
このロータヨーク３の上部に設けられ、ポリゴンミラー７を有するブッシング２とをシャフト１に一体的に固着し、
前記ロータヨーク３の下側に、前記シャフト１を回転自在に保持すべく、その内部にフランジ付きラジアル軸受３４を設けると共に、その外部に前記リング状マグネット４と所定間隔を有して設けた駆動コイル６が巻回されたステータコア５を固定した樹脂製コアブッシング３０を配置し、
また、前記シャフト１の下部に、このシャフト１と共にスラスト軸受を構成するスラストプレート１４を設けたカバー部材４０を有するブラシレスモータであって、
前記カバー部材４０を前記フランジ付きラジアル軸受３４のフランジ部３５を介してモータベース１１に固定し、かつ、前記ロータヨーク３と前記ブッシング２との間にシール２１を配置したブラシレスモータとしたことを特徴とする。
【００３５】
請求項２に係る発明は、前記カバー部材４０と前記モータベース１１との間で、かつ、フランジ部３５の外周部３５ａに当接するようシール２１2を配置した請求項１記載のブラシレスモータとしたことを特徴とする。
【００３６】
請求項３に係る発明は、前記フランジ付きラジアル軸受３４の上端部にテーパ部３６を設け、樹脂製コアブッシング３０と前記テーパ部３６との間にオイル溜り部４５を設けた請求項１記載のブラシレスモータとしたことを特徴とする。
【００３７】
請求項４に係る発明は、前記樹脂製コアブッシング３０の開口部側にオーバーハング部３１を設けた請求項１記載のブラシレスモータとしたことを特徴とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施例は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００４０】
図１は、本発明になるブラシレスモータの好ましい一実施例の断面図、図２は、軸受け開口部におけるオイルの動きを示す拡大断面図、図３は、低圧環境下でのオイルの動きを示す拡大断面図である。なお、以下の説明において、従来と同一部分は同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
また、ブラシレスモータとしての動作説明も前記したものと同様なので、ここでは、その説明を省略する。以下に、図１〜図３を参照して本実施例になるブラシレスモータの具体的構成について説明する。
【００４２】
図１と前記した図５とは、基本的構成としては大略一致している。すなわち、ブッシング２とロータヨーク３との結合を、前記した図４の如くのカシメによる結合で行なっているものではなく、圧入により隙間なく結合しているものである。従って、カシメによるアンバランス現象は発生しないものである。外径の大きいロータヨーク３を回転中心に対して高い同芯度で実装することは、アンバランス量を低く押さえる上で重要なポイントである。
【００４３】
このように、ブッシング２とロータヨーク３との結合を、圧入により隙間なく行なっているため、後述する如くのフランジ付きラジアル（含油）軸受け部のオイルが、ブッシング２の裏面に到達する確率は従来例に比し極めて少なく、更に、ブッシング２の裏面とロータヨーク３との間には、樹脂製又はゴム製のシール２１が配置されているので、仮に、ブッシング２の裏面にオイルが到達したとしても、それがブラシレスモータの外部に漏れ出すことはないものである。
【００４４】
しかるに、前記した従来例である図５においては、そこで説明した如く、コア５を含油軸受８の外周に直接挿入し固定した構成としているため、含油軸受８に含浸させたオイルが、表面張力により積層したコア５とコア５の間の隙間に吸い取られてしまい、ベアリング部１７1、１７2にてオイル不足を招いてしまう問題がある。
【００４５】
そこで、本実施例になるブラシレスモータ構成においては、コア５と従来例でいうところの含油軸受８の間に新規な構成の樹脂製コアブッシング３０を介在させることによって、前記したベアリング部のオイル不足の問題点を解決したものである。
【００４６】
すなわち、図１において３０は、前記した樹脂製コアブッシングであり、３１は、この樹脂製コアブッシング３０の上方にそれと一体に設けられたオーバハング部、３２は、その中央に設けられた中央部、３３は、その下方にそれと一体に設けられた下面部である。そして、この樹脂製コアブッシング３０は、コイル６が巻回されたコア５に、前記した下面部３３を先頭にして順次圧入され、そこに固定された構成としている。
【００４７】
また、本実施例では、含油軸受についても新規な構成としたものである。 すなわち、３４は、フランジ付きラジアル（含油）軸受（以下、単にラジアル軸受と呼ぶ）であり、３５は、それと一体で下部に突設したフランジ部、３６は、それと一体で上部側に設けたテーパ部、３７は、前記したテーパ部３６に連続しており、上方に延在している上面部である。４０は、前記したスラストプレート１４の下部に設けられたカバー部、４１は、このカバー部４１及びフランジ部３５を前記した基板１１に固定するためのネジである。
【００４８】
ここで、前記したコア６が固定された樹脂製コアブッシング３０とラジアル軸受３４との結合状態につき説明する。
【００４９】
まず、ラジアル軸受３４は、基板１１の中心孔１１ａ内に上面部３７を先頭にしてフランジ部３５の上面がそこに当接するまで挿入される。中心孔１１ａとラジアル軸受３４の軸寸法を締り嵌めとしておくことにより、このラジアル軸受３４は基板１１に仮固定状態で固定される。また、治具により、このラジアル軸受３４を押さえ込んだ状態としておいても良い。
【００５０】
しかる後、ラジアル軸受３４の上方より前記したコア６が固定された樹脂製コアブッシング３０が圧入され、ベアリング部３８を通過し、その下面部３３の先端部３３ａが基板１１に当接することで、両者はしっかりと結合される。この状態では、ラジアル軸受３４は、樹脂製コアブッシング３０により、その表面が覆われた状態となる。
【００５１】
次に、このように基板１１上に結合された樹脂製コアブッシング３０とラジアル軸受３４は、このラジアル軸受３４の下方よりカバー部材４０が挿入された後、ネジ４１により基板１１に固定される。
【００５２】
更に、本実施例においては、ロータヨーク３とブッシング２との間、基板１１とカバー部４０との間で、かつ、フランジ部３５に当接する如く、樹脂製又はゴム製のシール２１1、２１2をそれぞれ配置したものである。なお、カバー部４０の構造等により、一方の樹脂製又はゴム製のシール２１2は、省略することができる。
【００５３】
このように、樹脂製コアブッシング３０、ラジアル軸受３４、樹脂製又はゴム製のシール２１1、２１2等を具体的に構成配置したことにより、前記した如くのオイル不足、オイル漏れ等の問題点を解決したものである。以下、その点につき図２、図３を併せ参照して説明する。
【００５４】
まず、樹脂製コアブッシング３０とその周辺部の具体的構成について説明する。前記した如く、樹脂製コアブッシング３０は、その中央部３２の外周側に、コイル６が巻回されたコア５が、前記した下面部３３を先頭にして順次圧入され、そこに固定された構成としてある。一方、その内周側には、ラジアル軸受３４が、その表面が覆われた状態でそこに圧入形成されている。
【００５５】
従って、このラジアル軸受３４外周からのオイルの染み出し、蒸発がなく、軸受け部としてのオイル不足を防止することができる。また、このラジアル軸受３４は、軸受け部と一体に突設されたフランジ部３５の内周部がモータベースである基板１１に当接された形で、前記した如くカバー部材４０と共にネジ４１により基板１１に固定されるものである。
【００５６】
更に、この樹脂製コアブッシング３０の上端部には、オーバーハング部３１がそれと一体に形成されている。このオーバーハング部３１は、図３に明示してある如く、低圧環境下でオイルがポリゴンミラー７側に吸引されあふれ出た際に、この部分で溢れ出たオイルを受け止めるものである。従って、外部へのオイル漏れは未然に防止でき、オイル不足は解消されるものである。なお、膨張した空気がラジアル軸受３４の隙間を通過し、軸受け外部に排出されると、オイルは再びこのラジアル軸受３４内に戻り、オイルの溢れ出しは解消される。
【００５７】
次に、ラジアル軸受３４について説明する。このラジアル軸受３４は、前記した如く、フランジ部３５、テーパ部３６、上面部３７等を有しており、外周部が前記した樹脂製コアブッシング３０に圧入され、かつ、その外周（樹脂製コアブッシング３０側）側が、基板１１の中心孔に挿入されるよう構成されているので、このラジアル軸受３４と基板１１との同芯度を高くすることが可能となる。
【００５８】
一般的にＬＢＰ用モータでは、ロータヨーク３に実装されたリング状マグネット４からの漏れ磁束をＦＧコイル、ＨＧにて捕らえ、ロータの回転数を検出し、この情報をもとに回転数の制御を行なっている。従って、モータの回転精度を向上させるためには、ロータと基板１１との同芯度を高くすることが重要である。何故ならば、ロータはラジアル軸受３４で支持されて回転している。それ故に、基板１１とラジアル軸受３４との同芯度を高くすることが重要なのである。本実施例によれば、基板１１とラジアル軸受３４との同芯度を高くすることが容易であるので、モータの回転精度を向上させることが出来る。
【００５９】
また、図２で明示されているように、ラジアル軸受３４が、前記した樹脂製コアブッシング３０に圧入されると、テーパ部３６と樹脂製コアブッシング３０の当接面３０ａとの間にオイル溜り部４５が形成される。 高速回転時に軸受けの油圧に押され、軸受け外部に染み出したオイルは、ラジアル軸受３４の表面に沿って移動し、樹脂製コアブッシング３０とラジアル軸受３４の先端に設けられたテーパ部３６の間に形成されたオイル溜り部４５に集まる。この部分に集まったオイルは、テーパ部３６に発生する表面張力により保持されるため、樹脂製コアブッシング３０の外部に染み出すことがなく、ラジアル軸受３４の軸受け部のオイル不足を解消することが出来る。
【００６０】
また、モータ停止時にオイル溜り部４５に集まったオイルは、このラジアル軸受３４の外周面に存在するポア（小孔）を経由してラジアル軸受３４の内部に戻っていくものである。このように、ラジアル軸受３４を具体的に構成したことにより、オイルは有効に活用されるので、ラジアル軸受３４の軸受け部のオイル不足問題は解消され、極めて長寿命の信頼性の高いモータを得ることが出来る。
【００６１】
更に、本実施例になるラジアル軸受３４は、軸受け部と取付け用フランジ部を一体化した構成としてあり、プレス成型で安価に大量に生産できるので、従来に比べモータの価格を低減することが出来る。
【００６２】
ここで、樹脂製又はゴム製のシール２１1、２１2につき説明する。まず、前記したロータヨーク３と、ブッシング２との間に配置された樹脂製又はゴム製ののシール２１1につき、説明する。前記した如く、ブッシング２とロータヨーク３とをカシメ結合した場合には、隙間をなくすことは不可能に近いので、軸受け部のオイルがブッシング２の裏面に到達する確率は極めて高いものとなるが、本実施例によれば、前記した両者の結合を圧入により行なうものなので、両者は隙間なく結合され、従って、軸受け部のオイルがブッシング２の裏面に到達する確率は極めて少なくなる。
【００６３】
更に、本実施例によれば、ブッシング２とロータヨーク３間には、樹脂製又はゴム製のシール２１1が配置されているので、仮に、軸受け部のオイルがブッシング２の裏面に到達したとしても、このオイルは、樹脂製製又はゴム製のシール２１1に阻止され、それが外部に漏れ出して、例えば、ポリゴンミラー７に付着するようなことはない。
【００６４】
次に、カバー部材４０とモータベース１１との間で、かつ、ラジアル軸受３４のフランジ部３５の外周部３５ａに当接するよう樹脂製又はゴム製のシール２１2を配置した点につき説明する。
【００６５】
図１に明示されている如く、ラジアル軸受３４のフランジ部３５の外周部３５ａは、所定位置に固定された際、カバー部材４０とモータベース１１との間で露出した形になる。従って、ラジアル軸受３４の軸受け部のオイルが外部に漏れ出す可能性がないとは云えない。仮に、この軸受け部のオイルが外部に漏れ出した場合、これが他の構成部材に付着する虞はかなり高く、かつ、オイル不足にもつながるものである。本実施例によれば、樹脂製又はゴム製のシール２１2を、カバー部材４０とモータベース１１との間で、かつ、ラジアル軸受３４のフランジ部３５の外周部３５ａに当接するよう配置したことにより、オイル漏れが少なく、信頼性が高くかつ低価格化が可能なブラシレスモータが得られるものである。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の構成によれば、内周部にリング状マグネットを装着したロータヨークと、このロータヨークの上部に設けられ、ポリゴンミラーを有するブッシングとをシャフトに一体的に固着し、前記ロータヨークの下側に、前記シャフトを回転自在に保持すべく、その内部にフランジ付きラジアル軸受を設けると共に、その外部に前記リング状マグネットと所定間隔を有して設けた駆動コイルが巻回されたステータコアを固定した樹脂製コアブッシングを配置し、また、前記シャフトの下部に、このシャフトと共にスラスト軸受を構成するスラストプレートを設けたカバー部材を有するブラシレスモータであって、前記カバー部材を前記フランジ付きラジアル軸受のフランジ部を介してモータベースに固定し、かつ、前記ロータヨークとブッシングとの間にシールを配置したことにより、オイル漏れが少なく、信頼性が高く、かつ、低価格化が可能なブラシレスモータが得られるものである。
【００６７】
請求項２に係る発明の構成によれば、前記カバー部材とモータベースとの間で、かつ、フランジ部の外周部に当接するようシールを配置したことにより、更にオイル漏れが少なく、信頼性が高く、かつ、低価格化が可能なブラシレスモータが得られるものである。
【００６８】
請求項３に係る発明の構成によれば、前記フランジ付きラジアル軸受の上端部にテーパ部を設け、樹脂製コアブッシングとこのテーパ部との間にオイル溜り部を設けたことにより、オイル不足がなく、長寿命で信頼性が高く、かつ、低価格化が可能なブラシレスモータが得られるものである。
【００６９】
請求項４に係る発明の構成によれば、前記樹脂製コアブッシングの開口部側にオーバーハング部を設けたことにより、オイル漏れを未然に防止でき、オイル不足が解消され、信頼性が高く、かつ、低価格化が可能なブラシレスモータが得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブラシレスモータの一実施例の断面図である。
【図２】軸受け開口部におけるオイルの動きを示す拡大断面図である。
【図３】低圧環境下でのオイルの動きを示す拡大断面図である。
【図４】従来のブラシレスモータの断面図である。
【図５】従来の他のブラシレスモータの断面図である。
【図６】従来の更に他のブラシレスモータの断面図である。
【図７】従来の軸受け開口部におけるオイルの動きを示す拡大断面図である。
【図８】従来の低圧環境下でのオイルの動きを示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１ シャフト
２ ブッシング
３ ロータヨーク
４ リング状マグネット
５ ステータコア
６ 駆動コイル
７ ポリゴンミラー
１１ モータベース（基板）
１４ スラストプレート
２１ 樹脂製又はゴム製のシール
３０ 樹脂製コアブッシング
３１ オーバーハング部
３４ フランジ付きラジアル（含油）軸受
３５ フランジ部
３５ａ 外周部
３６ テーパ部
４０ カバー部材
４５ オイル溜り部
Claims (4)
- 内周部にリング状マグネットを装着したロータヨークと、
このロータヨークの上部に設けられ、ポリゴンミラーを有するブッシングとをシャフトに一体的に固着し、
前記ロータヨークの下側に、前記シャフトを回転自在に保持すべく、その内部にフランジ付きラジアル軸受を設けると共に、その外部に前記リング状マグネットと所定間隔を有して設けた駆動コイルが巻回されたステータコアを固定した樹脂製コアブッシングを配置し、
また、前記シャフトの下部に、このシャフトと共にスラスト軸受を構成するスラストプレートを設けたカバー部材を有するブラシレスモータであって、
前記カバー部材を前記フランジ付きラジアル軸受のフランジ部を介してモータベースに固定し、かつ、前記ロータヨークと前記ブッシングとの間にシールを配置したことを特徴とするブラシレスモータ。 - 前記カバー部材と前記モータベースとの間で、かつ、フランジ部の外周部に当接するようシールを配置したことを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。
- 前記フランジ付きラジアル軸受の上端部にテーパ部を設け、樹脂製コアブッシングと前記テーパ部との間にオイル溜り部を設けたことを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。
- 前記樹脂製コアブッシングの開口部側にオーバーハング部を設けたことを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。
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