JPH0348216A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〉 本発明はモータに関するものであり、特に、ロータ（回
転子）のラジアル方向の軸受として流体軸受もしくは滑
り軸受を用いたモータに関するものである。

（従来の技術） モータにおいては，ロータのラジアル方向を支持する軸
受〈以下、ラジアル軸受という）、およびスラスト方向
を支持する軸受（以下、スラスト軸受という）が必要で
あるが、例えばラジアル軸受として、玉あるいはころを
有するころがり軸受を用いる場合、当該モータの回転数
、負荷等の状況に応じては、前記ころがり軸受がスラス
ト軸受の機能を兼用できる場合がある。

これに対して、ラジアル軸受として、動圧型、あるいは
静圧型の流体軸受を用いる場合には、必ず流体袖受ある
いは磁気軸受を使用したスラスト軸受が必要となる。

以下に、そのラジアル軸受として流体軸受が適用された
従来のモータを簡単に説明する。

第３図は、レーザービームプリンタに用いられる光偏向
器の一例の概略縦断面図である。この光偏向器は、トロ
イダルモータ（直流ブラシレスモータ）のロータに、ポ
リゴンミラ−４を取付けることにより構成されている。

第３図において、主軸１は、当該光偏向器の筐体を構成
するハウジング６Ａ，６Ｂ内に配置され．水平に支持さ
れている。

前記主軸１には、その外周部にポリゴンミラ−４が固着
された回転スリーブ２（ロータ）が、回動自在に装着さ
れている。前記回転スリーブ２の内周面および／あるい
は前記主軸１の外周面には、それぞれ図示されない溝が
穿設されていて、それらは、前記回転スリーブ２のラジ
アル流体軸受を構成している。

前記主軸１の端部には、スラスト軸受部材１４が配置さ
れている。前記スラスト軸受部材１４および／あるいは
回転スリーブ２の、それぞれ対向する面には、図示され
ない溝が穿設されていて、それらは、前記回転スリーブ
２のスラスト流体軸受を構成している。

前記回転スリーブ２の外周部には、さらにマグネットヨ
ーク１１を介して円筒状のマグネット３が固着されてい
る。前記マグネットヨーク１１は、前記マグネット３の
内面より発生する磁力線の磁路を形成し、該マグネット
３の外面より発生する磁力線の磁束密度を高めるために
配置されているが、特に設けられなくても良い。前記マ
グネット３は、主軸ｌの中心軸を中心として、複数の磁
極を有するように均等に分割されている。

前記ハウジング６Ｂの内壁には、前記マグネット３と対
向するように、環状のステータコア５が固着されている
。前記ステータコア５には、複数のコイル（図示せず）
が巻回されている。

１３は、ホール！Ｃ１２を取付けるための基板である。

ホールＩＣ１２は、前記マグネット３の磁場の変化、す
なわちマグネット３の回転角を検出するために設けられ
ている。

前記ハウジング６Ｂには、ポリゴンミラ−４に光を入射
させ、かつ該ポリゴンミラ−４で反射された光を感光体
（図示せず）等に指向させるための、窓１５が形成され
ている。カバーガラス８は、前記窓１５を密閉する。

９は、前記ポリゴンミラ−４のバランス修正部材である
。

また７は、前記主軸１を水平に配置するための、当該光
偏向器の固定用プレートである。

以上の構成を有するトロイダルモー夕において、ステー
タコア５に巻回された複数のコイルを図示されない駆動
手段を用いて付勢すれば、回転スリーブ２は所定の方向
に回転する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

（１）周知のように、動圧型、あるいは静圧型の流体軸
受においては、ラジアル軸受、スラスト軸受共、ロータ
および該ロータの支持体の少なくとも一方に、圧力発生
用の溝を穿設する必要がある。

このため、一般的には動圧型、および静圧型の流体軸受
は、他の種類の軸受に比較してその製作が面倒であり、
また高価である。

特に流体軸受をスラスト軸受に適用するときは、ロー夕
の端面および側面の直角度を極めて厳密に設定しなけれ
ばならず、またロータ端面を球面に成型して支持する場
合においては、該球面の球面度、および前記球面を支持
する支持面の球面度に高い精度が要求されるため、その
製作は極めて面倒である。

（２）ハウジングに垂直に固着された主軸の周囲を回転
スリーブが回転し、かつ該回転スリーブのラジアル流体
軸受より発生される圧縮空気を、回転スリーブの下面に
導入して、該回転スリーブのスラスト方向の支持を行な
うように構成されたモータにおいては、ハウジング内圧
力を一定に保つために、前記主軸の上端部とハウジング
との間に所定の間隙が形成されているが、このように構
成すると、前記主軸の支持がその下端だけで行なわれる
ことになり、該主軸の剛性をあまり大きくすることがで
きない。

この結果、回転スリーブの回転により、当該モータの振
動が大きくなるおそれがある。

本発明は、前述の各問題点を解決するためになされたも
のである。

（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、ロータのスラスト方向
にあまり外力が加わらないモータにおいて、そのラジア
ル方向の支持が流体軸受もしくは滑り軸受により行われ
ているロータのスラスト方向の支持を、スラスト軸受を
用いずに、ステータ（固定子）とロー夕との間に生じる
磁気的吸引力のみによって行うという手段を講じ、これ
により当該モータの構成を簡略化し、その製作費を大幅
に低減させた点に特徴がある。

（実施例） 以下に本発明を、レーザビームプリンタに用いられる光
偏向器に適用した場合を例にとって、詳細に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例が適用された光偏向器の
概略縦断面図である。同図において、第３図と同一の符
号は、同一または同等部分をあらわしているので、その
説明は省略する。

第１図に示された光偏向器は、トロイダルモー夕のロー
タ（回転スリーブ２）にポリゴンミラ−４を取付けるこ
とにより構成されている。また、回転スリーブ２の内周
面および／あるいは主軸１の外周面には図示されない溝
が穿設されていて、それらはラジアル流体軸受を構成し
ている。

主軸１の両端部は、ハウジング６Ａおよび６Ｂに固定さ
れている。

１０は、ポリゴンミラ−４のミラー押え部材である。

さて、本発明の第１の実施例においては、前述したよう
に、回転スリーブ２の内周面と主軸１の外周面との間に
は、ラジアル流体軸受が構成されているが、回転スリー
ブ２のスラスト軸受は配置されていない。

しかし、ステータコア５、および回転スリーブ２に固着
されたマグネット３間には磁気的吸引力が生じるので、
前記マグネット３は、ステータコア５の中央部へ留まろ
うとする。したがって、前記回転スリーブ２にあまり大
きな外力が加わらなければ、該回転スリーブ２は、前記
磁気的吸引力によりスラスト方向に支持されることがで
きる。

第２図は本発明の第２の実施例が適用された光偏向器の
概略縦断面図である。第２図において、第１，３図と同
一の符号は、同一または同等部分をあらわしているので
、その説明は省略する。

６は、当該モータのハウジングである。

この例においても、回転スリーブ２の内周面および主軸
１の外周面には、ラジアル流体軸受が形成されている。

前記第１の実施例においては、回転スリーブ２は水平に
支持されていたのに対し、この実施例においては、回転
スリーブ２は垂直に支持されている。このようにロータ
が垂直な支持されている場合には、該ロー夕の重量が比
較的小さく、マグネット３とステータコア５との間の磁
気的吸引力が強く、またこの光偏向器のように回転体に
あまり外力が加わらないものに対してのみ、前記磁気的
吸引力でロータのスラスト方向の支持を行うことができ
る。

なお、この実施例においては、回転スリーブ２は磁性材
料により形成されていて、マグネットヨークの機能を兼
用している。

さて、前記各実施例においては、本発明は、光偏向器に
用いられるトロイダルモー夕に適用されるものとしてさ
れているが、本発明は特にこれのみに限定されることは
なく、ロータおよびステー夕間に磁気的吸引力が働くも
のであれば、いかなる種類のモータに適用されても良い
ことは当然である。

また、前記各実施例では、本発明は、主軸１の周囲を回
転スリーブ２が回転するタイプのモータに適用されるも
のとして説明されているが、本発明は特にこれのみに限
定されることはなく、主軸が回転するタイプの軸回転形
モータに適用されてもよい。

さらに、前記各実施例では、本発明は、ラジアル軸受と
して流体軸受を用いたモータに適用されるものとして説
明されているが、本発明は特にこれのみに限定されるこ
とはなく、滑り軸受を用いたモータに適用されてもよい
ことは当然である。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような効果が達成される。

（１）ラジアル流体軸受もしくはラジアル滑り軸受を備
え、スラスト方向にあまり外力の加わらないモータにお
いて、ロー夕のスラスト方向の支持を、ロータおよびス
テータ間に生じる磁気的吸引力のみで行うようにしたの
で、スラスト軸受が不要となる。したがって、当該モー
タの構成が簡略化され、その製作費が減少する。

（２）スラスト方向に力を与えるための圧力発生面が不
要となるので、スリーブ回転式のロータにおいては、該
ロー夕の両端部肉厚を薄くすることができ、また、軸回
転式のロー夕においては、該ロータを短くすることがで
きる。この結果、ロータの重量および慣性モーメントを
大幅に減少させることができるようになり、当該モータ
が軽量化する。また、ラジアル軸受に加わる負荷が減少
するので、当該モータの寿命がのび、その応答性が向上
する。

（３〉主軸を垂直に配置し、該主軸の周囲をロータが回
転するタイプのモータに本発明を適用する場合において
も、該主軸の両端部を固定することができるので、該主
軸の剛性が増し、当該モータの振動が極めて少なくなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例が適用された光偏向器の
概略縦断面図、第２図は本発明の第２の実施例が適用さ
れた光偏向器の概略縦断面図、第３図は従来の光偏向器
の一例の概略縦断面図である。 １・・・主軸、２・・・回転スリーブ、３・・・マグネ
ット、４・・・ポリゴンミラー、５・・・ステータコア
、６，６Ａ，６Ｂ・・・ハウジング、７・・・固定用プ
レート、８・・・カバーガラス、１１・・・マグネット
ヨーク、１２・・・ホールＩＣ，１５・・・窓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ラジアル軸受として流体軸受もしくは滑り軸受が
   用いられたモータであって、 スラスト軸受を設けず、その回転子と固定子との間に生
   じる磁気的吸引力のみで、前記回転子のスラスト方向を
   支持するようにしたことを特徴とするモータ。