JP5550525B2 - ガルバノスキャナ及びレーザ加工機 - Google Patents
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Description
図14は折れ線形状の分割線61とした場合のガルバノスキャナの横断面図、図15は図14の要部拡大図、図16は図14及び図15に示した形状における渦電流損失低減率を示す図で、上記した例の変形例にあたる。なお、分割線61の形成が可能な折れ線の中心角である分割開角αは102度から180度の範囲である。102度未満ではV字の先端が軸10と干渉してしまうためV字の形成ができず、180度であると直線の分割線60と同等になるので折れ線とする意味がなくなるからである。そこで、分割開角αの範囲を102度から180度の範囲で振り、軸からの分割線切れ込み位置93を77.4%とし、永久磁石径19.6mm、軸径8mm、分割線の厚みを0.1mmとしたときの渦電流損失低減率を計算すると図16に示すようになる。
すなわち、ムービングマグネット方式のガルバノスキャナ1において、回転トルクはコイル13に流れる電流とコイル13に鎖交する磁束に依存する。ガルバノスキャナ1の永久磁石11とコイル13により磁束が生じており、コイル13に鎖交する磁束線は主にコイル13に対面する永久磁石部分の磁束である。一方、コイル13が巻かれていない部分(コイル中空部17)に対面する永久磁石部分の磁束はコイル13に鎖交しないため、トルクへの寄与が比較的小さい。したがって、コイル中空部17に対面する永久磁石11を除去することによりトルク定数と慣性モーメントの比であるトルクイナーシャ比を向上させることが可能である。これを可能にするため、本発明では、永久磁石11の外周の軸方向であって、当該永久磁石の磁極が隣接する個所に当該磁極に跨って溝を形成した。これにより駆動時に必要となるコイル電流を低減できるため、駆動時の消費電力を低減することが可能となる。
10 軸
11 永久磁石
12 空隙
13 コイル
14 ヨーク
15 アウターケース
20 回転子
30 固定子
60,61,62 分割線
100 ガルバノミラー
110 レーザ光源
111 レーザ光
112 fθレンズ
Claims (9)
- 回転中心となる軸と該軸周りに配置され該軸の円周方向に複数極に分極された永久磁石で構成される回転子と、該回転子の外側に空隙を介して配置されたコイルとヨークとアウターケースとで構成される固定子とを有し、回転子が所定の角度範囲内で揺動するガルバノスキャナにおいて、
前記永久磁石が分割線によって1極あたり2個以上に分割され、
前記永久磁石には回転軸方向の溝が周方向に隣り合う永久磁石の磁極に跨って形成され、
前記ガルバノスキャナの揺動範囲内で常に前記溝が前記コイルの巻かれていない中空部と対向する個所に位置していることを特徴とするガルバノスキャナ。 - 請求項1記載のガルバノスキャナにおいて、
前記永久磁石を前記軸の軸線方向と直交する方向から断面したときに、前記分割線が直線になっていることを特徴とするガルバノスキャナ。 - 請求項2記載のガルバノスキャナにおいて、
前記永久磁石を前記軸の軸線方向と直交する方向から断面したときに、前記分割線が前記軸側に凸形状であることを特徴とするガルバノスキャナ。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のガルバノスキャナにおいて、
前記分割線は直線形状の断面を有することを特徴とするガルバノスキャナ。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のガルバノスキャナにおいて、
前記分割線は前記軸側に凸の折れ線形状の断面を有することを特徴とするガルバノスキャナ。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のガルバノスキャナにおいて、
前記分割線は前記永久磁石を周方向に分割する1本以上の直線形状の断面を有することを特徴とするガルバノスキャナ。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のガルバノスキャナにおいて、
前記分割線は前記永久磁石を周方向に分割する2本の分割線と径方向に分割する分割線とを含むことを特徴とするガルバノスキャナ。 - 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のガルバノスキャナにおいて、
前記分割線は前記永久磁石を周方向に分割する分割線と径方向に分割する折れ線形状の分割線とを含むことを特徴とするガルバノスキャナ。 - 請求項1ないし8のいずれか1項に記載のガルバノスキャナを備えていることを特徴とするレーザ加工機。
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