JPH05184115A - モータ及び光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本願発明の目的は、モータのロータヨークが超
高速で回転した時に、マグネットに生じる遠心力をロー
タヨークの側壁で抑え、このマグネットの遠心力による
破壊を防止するものである。 【構成】ハウジングと、このハウジングの内部に嵌合固
定された軸受と、この軸受に回転可能に支持された回転
軸と、断面がほぼＵ字形状となるように端部に側壁を有
し、中央部が上記回転軸に固定されたロータヨークと、
このロータヨークの端部の側壁の内面に当接して配置さ
れたマグネットと、このマグネットに対抗して配置固定
されているステータコイルと、ステータコイルが固着さ
れたプリント基板とを具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンターや複写機等
に使用される光走査装置ないしこの光走査装置に使用さ
れるモータに係わり、特に超高速で回転するモータに使
用されるマグネットの取付構造などに関する。

【０００３】

【従来の技術】従来の光走査装置用のブラシレスモータ
を第３図に示す。図はモータの縦断面図であり、この図
を基にして説明する。

【０００４】リング状マグネット（１２）が固着された
ロータヨーク（１３）が、カシメにより固定されている
フランジ（１４）は、回転軸（１５）に圧入され、ロー
タ組立体（１６）を構成している。

【０００５】上記マグネット（１２）に対抗して配置さ
れたステータコイル（１８）が、図示しない制御回路と
ともにプリント基板（１９）に固定されている。さらに
このプリント基板（１９）は、ハウジング（１７）にネ
ジで固定されている。

【０００６】このハウジング（１７）内部には上部には
ボールベアリング（２０ａ）、（２０ｂ）が挿入され、
与圧力の小さい波ワッシャ（２１）と止め輪（２２）に
て固定されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造のブラシレスモータを超高速回転３０、０００
ｒｐｍにて回転させた場合、リング状マグネットに加わ
る遠心力は１２００Ｋｇｆ程度になる（リング状マグネ
ット外形はφ３６×３ｔ程度、マグネット材料はフェラ
イト）。リング状マグネットの許容応力は４００Ｋｇｆ
程度であり、超高速回転時には、マグネットが破壊する
ことがあった。

【０００８】本願発明は上記事情に鑑みなされたもので
あり、ロータヨークが超高速で回転した時に、マグネッ
トに生じる遠心力をロータヨークの側壁で抑え、このマ
グネットの遠心力による破壊を防止するものである。

【０００９】［発明の構成］

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載さ
れた第一の発明は、ハウジングと、このハウジングの内
部に嵌合固定された軸受と、この軸受に回転可能に支持
された回転軸と、断面がほぼＵ字形状となるように端部
に側壁を有し、上記回転軸に固定されたロータヨーク
と、このロータヨークの端部の側壁の内面に当接して配
置されたマグネットと、このマグネットに対抗して配置
固定されているステータコイルと、ステータコイルが固
着されたプリント基板とを具備したモータ。

【００１１】本願の請求項２に記載された第二の発明
は、請求項第１項記載のモータにおいて、上記ロータヨ
ークの端部の側壁内面には、リング状マグネット位置決
め部とバランス取り部とが形成されているモータ。

【００１２】本願の請求項３に記載された第三の発明
は、ハウジングと、このハウジングの内部に嵌合固定さ
れた軸受と、この軸受に回転可能に支持された回転軸
と、端部に側壁を有し、断面がほぼＵ字形状であり、上
記回転軸に固定されたロータヨークと、このロータヨー
クの上部に固定された回転多面体と、上記ロータヨーク
の端部の側壁の内面に当接して配置されたマグネット
と、このマグネットに対抗して配置固定されているステ
ータコイルと、ステータコイルが固着されたプリント基
板とを具備した光走査装置。

【００１３】本願の請求項４に記載された第四の発明
は、請求項第３項記載の光走査装置において、上記ハウ
ジングの内部に嵌合固定された軸受は、一対のボールベ
アリングであり、上記回転軸には、上記ロータヨークの
上部に固定された回転多面体から遠ざけられて上記ハウ
ジングに固定されているボールベアリングの内輪を与圧
する与圧部材が固定されている光走査装置。

【００１４】

【作用】本願の第一ないし第二の発明の作用につき説明
する。

【００１５】回転可能に支持された回転軸に固定された
ロータヨークは、断面がほぼＵ字形状となるように端部
に側壁を有していて、マグネットは、このロータヨーク
の端部の側壁の内面に当接して配置されている。そこで
上記ロータヨークが超高速で回転した時に、マグネット
に生じる遠心力は、ロータヨークの側壁で抑えられる。
したがって、このマグネットの遠心力による破壊が防止
できるものである。

【００１６】また、上記ロータヨークの端部の側壁内面
には、リング状マグネット位置決め部とバランス取り部
とが形成されているので、マグネットが回転軸に対して
偏心しないように取り付けることができ、局部的にマグ
ネットに遠心力が生じないし、バランスの補正もしやす
くなる。

【００１７】本願の第三ないし第四の発明の作用につき
説明する。

【００１８】回転可能に支持された回転軸に固定された
ロータヨークは、断面がほぼＵ字形状となるように端部
に側壁を有していて、マグネットは、このロータヨーク
の端部の側壁の内面に当接して配置されている。そこで
上記ロータヨークが超高速で回転した時に、マグネット
に生じる遠心力は、ロータヨークの側壁で抑えられる。
また、マグネットが回転軸に対して偏心しないように
取り付けることができ、局部的にマグネットに遠心力が
生じなく、このロータヨークの上部に固定された回転多
面体の回転が円滑になされる。したがって、プリンター
の印字文字のずれが低減される。

【００１９】さらにまた、上記ロータヨークの上部に固
定された回転多面体から遠ざけられて上記ハウジングに
固定されているボールベアリングの内輪を与圧する与圧
部材が固定されているので、この与圧部材を削ることな
どにより、回転多面体の回転のバランスを補正すること
ができる。

【００２０】

【実施例】本願第一ないし第四の発明につき、第１図な
いし第２図を参照して説明する。

【００２１】アルミニウムで形成され、一部フランジを
有する筒状のハウジング（６）の内部には、軸受である
ボールベアリング（９ａ）が嵌合固定され、また他のボ
ールベアリング（９ｂ）は、与圧バネ（１０）及び回転
軸（４）の一端に固定された与圧部材（１１）で内輪を
与圧して固定されている。しかして、回転軸（４）は、
回転可能に支持される。

【００２２】また、回転軸（４）の他端には、ロータヨ
ーク（２）が円盤状のフランジ（３）を介して固定さ
れ、さらに上記フランジ（３）の上部には光反射鏡であ
る回転多面体（１２）が載置固定されている。上記ロー
タヨーク（２）は、その周縁部に側壁が形成され、その
縦断面形状はほぼＵ字状となっている。そして、この周
縁部の側壁に当接してリング状マグネット（１）が接着
剤により固定されている。

【００２３】ここで、上記ロータヨーク（２）の周縁部
の側壁を第２図（イ）、（ロ）で説明する。第２図
（イ）はロータヨーク（２）をリング状マグネット
（１）方向から見た図であり、リング状マグネット
（１）は、ロータヨーク（２）の周縁部の側壁であるマ
グネット位置決め部（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）、
（２ｄ）に接着剤により固定されている。また、（２
ｅ）、（２ｆ）、（２ｇ）、（２ｈ）はバランス取り部
であり、マグネット位置決め部（２ａ）、（２ｂ）、
（２ｃ）、（２ｄ）に対して窪んでいる。第２図（ロ）
は、（イ）のＡ−Ｏ−Ａ’断面であり、ロータヨーク
（２）の周縁部の側壁に密着して固定されている部分と
固定されていない部分（２ｈ）ができていることが分か
る。

【００２４】したがって、回転多面体（１２）の載置固
定したあとで回転バランス補正する場合、このバランス
取り部（２ｅ）、（２ｆ）、（２ｇ）、（２ｈ）を削る
ことによって簡単に補正することができる。

【００２５】さらに、上記リング状マグネット（１）に
対抗して、ステータコイル（７）が配置され、接着剤で
固定されている。そして、上記ステータコイル（７）は
プリント基板（８）に固着されているものである。な
お、マグネット（１）、ロータヨーク（２）ないし回転
多面体（１２）をフランジ（３）を介して回転軸（４）
に組み立てたものをロータ組立体（５）ということがあ
る。

【００２６】次に、本願の第一ないし第二の発明の作用
効果につき説明する。

【００２７】回転可能に支持された回転軸（４）に固定
されたロータヨーク（２）は、断面がほぼＵ字形状とな
るように端部に側壁を有していて、マグネット（１）
は、このロータヨーク（２）の端部の側壁の内面に当接
して配置されている。

【００２８】したがって、リング状マグネット（１）の
外周が固定され、モータを超高速回転３０、０００ｒｐ
ｍにて回転させた場合、遠心力はロータヨーク（２）に
加わり、ロータヨーク（２）外形がφ４０、板厚１．２
ｔ、長さ３Ｌ程度において、マグネット（１）を含んだ
ロータヨーク（２）全体の遠心力は、４７００Ｋｇｆと
なりこの形状における許容応力は７５００Ｋｇｆとな
り、超高速回転時にリング状マグネット（１）が破壊す
る事がない。

【００２９】また、上記ロータヨーク（２）の端部の側
壁内面には、リング状マグネット（１）位置決め部とバ
ランス取り部とが形成されているので、マグネット
（１）が回転軸（４）に対して偏心しないように取り付
けることができ、局部的にマグネット（１）に遠心力が
生じないし、バランスの補正もしやすくなる。

【００３０】さらに、ロータヨーク（２）の側壁に区切
られたバランス取り部が配置されているため、プラスバ
ランスでロータの残留アンバランス低減を実施した後、
超高速回転で回転させても、プラスバランス材が移動す
ることがないためロータ残留アンバランスによるモータ
振動が低減される。

【００３１】本願の第三ないし第四の発明の作用効果に
つき説明する。

【００３２】回転軸（４）に固定されたロータヨーク
（２）は、断面がほぼＵ字形状となるように端部に側壁
を有していて、マグネット（１）は、このロータヨーク
（２）の端部の側壁の内面に当接して配置されている。

【００３３】したがって、上記ロータヨーク（２）が超
高速で回転した時に、マグネット（１）に生じる遠心力
は、ロータヨーク（２）の側壁で抑えられる。また、マ
グネット（１）が回転軸に対して偏心しないように取り
付けることができ、局部的にマグネット（１）に遠心力
が生じなく、このロータヨーク（２）の上部に固定され
た回転多面体（１２）の回転が円滑になされる。したが
って、プリンターの印字文字のずれが低減される。

【００３４】また、上記ロータヨーク（２）の上部に固
定された回転多面体（１２）から遠ざけられて上記ハウ
ジング（６）に固定されているボールベアリング（９
ｂ）の内輪を与圧する与圧部材（１１）が固定されてい
るので、この与圧部材（１１）を削ることなどにより、
回転多面体（１１）の回転のバランスを補正することが
できる。

【００３５】まとめると、与圧部材（１１）の外周でマ
イナスバランスが取れるよう外径を充分大きくしてある
ことにより、モータ組立後、与圧部材（１１）によって
生じるアンバランスを修正する事ができ、かつ、スプリ
ングコイル（１０）を使用しているため、与圧力も強く
することができ、高速回転３０，０００ｒｐｍ程度時に
ロータのジャイロ効果により、上下のボールベアリング
（９ａ）、（９ｂ）に回転モーメント力が加わっても、
回転多面体（１１）の振動が発生することがない。

【００３６】

【発明の効果】本願の第一ないし第二の発明の効果とし
ては、回転可能に支持された回転軸に固定されたロータ
ヨークは、断面がほぼＵ字形状となるように端部に側壁
を有していて、マグネットは、このロータヨークの端部
の側壁の内面に当接して配置されている。そこで上記ロ
ータヨークが超高速で回転した時に、マグネットに生じ
る遠心力は、ロータヨークの側壁で抑えられる。したが
って、このマグネットの遠心力による破壊が防止できる
ものである。

【００３７】また、上記ロータヨークの端部の側壁内面
には、リング状マグネット位置決め部とバランス取り部
とが形成されているので、マグネットが回転軸に対して
偏心しないように取り付けることができ、局部的にマグ
ネットに遠心力が生じないし、バランスの補正もしやす
くなる。

【００３８】本願の第三ないし第四の発明の効果として
は、回転軸に固定されたロータヨークは、断面がほぼＵ
字形状となるように端部に側壁を有していて、マグネッ
トは、このロータヨークの端部の側壁の内面に当接して
配置されている。そこで上記ロータヨークが超高速で回
転した時に、マグネットに生じる遠心力は、ロータヨー
クの側壁で抑えられる。 また、マグネットが回転軸に
対して偏心しないように取り付けることができ、局部的
にマグネットに遠心力が生じなく、このロータヨークの
上部に固定された回転多面体の回転が円滑になされる。
したがって、プリンターの印字文字のずれが低減され
る。

【００３９】さらにまた、上記ロータヨークの上部に固
定された回転多面体から遠ざけられて上記ハウジングに
固定されているボールベアリングの内輪を与圧する与圧
部材が固定されているので、この与圧部材を削ることな
どにより、回転多面体の回転のバランスを補正すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すモータの縦断面図であ
る。

【図２】第２図（イ）はロータヨークをリング状マグネ
ット方向から見た図であり、第２図（ロ）は（イ）のＡ
−Ｏ−Ａ’断面図である。

【図３】従来のモータの縦断面図である。

【符号の説明】

１…リング状マグネット、２…ロータヨーク、３…フラ
ンジ、４…回転軸、６…ハウジング、７…ステータコイ
ル、８…プリント基板、９ａ、９ｂ…軸受、１０…スプ
リング、１１…与圧部材、１２…回転多面体、２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄ…位置決め部、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ
…バランス取り部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、 このハウジングの内部に嵌合固定された軸受と、 この軸受に回転可能に支持された回転軸と、 断面がほぼＵ字形状となるように端部に側壁を有し、上
   記回転軸に固定されたロータヨークと、 このロータヨークの端部の側壁の内面に当接して配置さ
   れたマグネットと、 このマグネットに対抗して配置固定されているステータ
   コイルと、 ステータコイルが固着されたプリント基板と、 を具備したことを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】上記ロータヨークの端部の側壁内面には、
   リング状マグネット位置決め部とバランス取り部とが形
   成されていることを特徴とする請求項第１項記載のモー
   タ。
3. 【請求項３】ハウジングと、 このハウジングの内部に嵌合固定された軸受と、 この軸受に回転可能に支持された回転軸と、 断面がほぼＵ字形状となるように端部に側壁を有し、上
   記回転軸に固定されたロータヨークと、 このロータヨークの上部に固定された回転多面体と、 上記ロータヨークの端部の側壁の内面に当接して配置さ
   れたマグネットと、 このマグネットに対抗して配置固定されているステータ
   コイルと、 ステータコイルが固着されたプリント基板と、 を具備したことを特徴とする光走査装置。
4. 【請求項４】上記ハウジングの内部に嵌合固定された軸
   受は、一対のボールベアリングであり、上記回転軸に
   は、上記ロータヨークの上部に固定された回転多面体か
   ら遠ざけられて上記ハウジングに固定されているボール
   ベアリングの内輪を与圧する与圧部材が固定されている
   ことを特徴とする請求項第３項記載の光走査装置。