JPH09312962A - ブラシレスモータおよびポリゴンスキャナ - Google Patents

ブラシレスモータおよびポリゴンスキャナ

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JPH09312962A
JPH09312962A JP25902496A JP25902496A JPH09312962A JP H09312962 A JPH09312962 A JP H09312962A JP 25902496 A JP25902496 A JP 25902496A JP 25902496 A JP25902496 A JP 25902496A JP H09312962 A JPH09312962 A JP H09312962A
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magnet
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brushless motor
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光夫 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 面対向型のブラシレスモータのマグネットを
小径化し、応答性の向上や消費電力の低減を実現する。 【解決手段】 回転体34のバランスを調整するバラン
スウエイトが装着される円環形の凹溝35を駆動マグネ
ット33の内周部に形成した。ヨーク32を延長するこ
とで駆動マグネット33の外周部に凹溝35を形成する
必要がないので、駆動マグネット33をヨーク32とと
もに小径化できる。また、駆動マグネット33が駆動ト
ルクを発生しない内周部に凹溝35が位置するので、充
分な駆動トルクを確保したまま駆動マグネット33を小
径化できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホール素子の検出
結果に基づいて複数のコイルを切換駆動し、マグネット
とともにローターを回転駆動する面対向型のブラシレス
モータおよびポリゴンミラーをブラシレスモータにより
回転駆動するポリゴンスキャナに関する。
【0002】
【従来の技術】ブラシレスモータは、直流モータであり
ながらブラシでコミュテータを擦過しないので、粉塵の
発生を心配する必要がなくレーザスキャナのポリゴンス
キャナ等に利用されている。
【0003】このようなブラシレスモータの一従来例
を、図6に基づいて以下に説明する。まず、ここで例示
するブラシレスモータは、ポリゴンスキャナ1として形
成されている。このポリゴンスキャナ1は、密閉構造の
本体ハウジング2を有しており、これは下部ハウジング
3と上部ハウジング4とにより形成されている。
【0004】前記下部ハウジング3の底部には固定軸5
が固定されており、この固定軸5は、動圧軸受6を形成
するために外周面にヘリングボーン形状の凹部7が形成
されている。前記固定軸5上には、前記動圧軸受6の軸
孔8が中心部に形成されたローター9が回転自在に位置
しているので、このローター9は、前記動圧軸受6によ
り回転自在な状態でラジアル方向に軸支されている。
【0005】前記ローター9の上端には、軸受マグネッ
ト10が装着されている。この軸受マグネット10に
は、前記上部ハウジング4の中央下面に装着された軸受
マグネット11と、前記固定軸5の上端に装着された軸
受マグネット12とが、上下から対向している。このた
め、ここに磁気軸受13が形成されており、この磁極軸
受13により前記ローター9は回転自在な状態でスラス
ト方向に支持されている。
【0006】前記ローター9の外周面には、円環状のヨ
ーク14と複数の極性に着磁された円環形の駆動マグネ
ット15とが一体に装着されており、この駆動マグネッ
ト15の外周部に円環形の凹溝16が形成されている。
より詳細には、前記ヨーク14は、下面が開口した扁平
な円筒状に形成されており、この内部に前記駆動マグネ
ット15が嵌合しているので、ここでは前記駆動マグネ
ット15の磁路を形成するとともに、前記駆動マグネッ
ト15を保持している。この駆動マグネット15は、下
方の盤面と外周面との境界の角部に円環形の切欠きが形
成されているので、この駆動マグネット15の切欠きと
ヨーク14の内周面とにより前記凹溝16が形成されて
いる。
【0007】前記本体ハウジング2の内部には、前記ロ
ーター9を包囲する円環形の回路基板17が装着されて
おり、この回路基板17の上面に前記駆動マグネット1
5が上方から対向している。前記回路基板17の下面に
は、複数の駆動コイル18が円環形に配列されており、
これらの駆動コイル18が前記回路基板17を介して前
記駆動マグネット15にアキシャル方向から対向してい
る。
【0008】なお、前記回路基板17の下面には、複数
のホール素子19も円環形に配列されているので、これ
らのホール素子19も前記回路基板17を介して前記駆
動マグネット15にアキシャル方向から対向している。
前記ホール素子19は、前記回路基板17の下面に面実
装されており、フラットパッケージ型なので感磁面がア
キシャル方向に位置している。
【0009】また、前記ローター9の上端には、ポリゴ
ンミラー20が支持部材21により固定されており、こ
のポリゴンミラー20と対向する透光窓(図示せず)が
前記本体ハウジング2に形成されている。前記支持部材
21の下面には内周部から外周部まで凹溝が形成されて
おり、これが前記ローター9の内部と外部とを連通する
連通孔22を形成している。この連通孔22を空気が流
動することにより、前記ローター9のアキシャル方向の
振動が減衰される。
【0010】ここでは前記本体ハウジング2の下部に回
路基板23が一体に装着されており、この回路基板23
に形成された駆動回路(図示せず)が前記ホール素子1
9と前記駆動コイル18とに接続されている。つまり、
前記回路基板23の駆動回路は、外部から駆動電力が供
給されると、前記ホール素子19の検出結果に対応して
複数の前記駆動コイル18を切換駆動する。
【0011】上述のように前記ローター9に、前記軸受
マグネット10、前記ヨーク14、前記駆動マグネット
15、前記ポリゴンミラー20、前記支持部材21、等
が装着されて回転体24が形成されており、この回転体
24のバランスが確保されるように、前記駆動マグネッ
ト15と前記支持部材21との円環形の凹溝16,25
にバランスウエイト(図示せず)が適宜装着されてい
る。
【0012】ここで、前記支持部材21により前記ポリ
ゴンミラー20を前記ローター9に固定した部分の組立
構造を以下に詳述する。前記ローター9は、端部近傍の
外周面に円環形の凸部26が形成されており、前記ポリ
ゴンミラー20は、前記凸部26の上方の盤面に当接し
た状態で前記ローター9の外周面に嵌合されている。前
記支持部材21は、前記ローター9の外周面に嵌合する
円環部27と端面に対向する円盤部28とが形成されて
おり、前記ローター9の端部に嵌合されている。前記支
持部材21の円盤部28と前記ローター9の端面とに
は、ネジ孔29が形成されており、このネジ孔29にネ
ジであるビス30が締結されることにより、前記支持部
材21が前記ローター9の凸部26との間隙で前記ポリ
ゴンミラー20を挾持している。
【0013】上述のような構造のポリゴンスキャナ1で
は、複数のホール素子19により駆動マグネット15の
極性が検出されるので、これに対応して複数の駆動コイ
ル18が切換駆動されることにより、駆動マグネット1
5とともにローター9が回転駆動される。このように回
転するローター9は、動圧軸受6によりラジアル方向に
支持されると同時に磁気軸受13によりスラスト方向に
支持されているので、固定軸5や本体ハウジング2に非
接触な状態で高速かつ正確に回転する。このようなロー
ター9とともにポリゴンミラー20が回転するので、こ
のポリゴンミラー20により光線を偏向走査することが
できる。
【0014】このようなポリゴンミラー20は、例え
ば、30000(rpm)以上の高速で正確に回転する必要がある
が、これを一部とするポリゴンスキャナ1の回転体24
は複数の部品からなるので、軸心に対して全周方向に完
全なバランスを実現することは困難である。そこで、実
際には駆動マグネット15と支持部材21との円環形の
凹溝16,25にバランスウエイトを適宜装着すること
により、回転体24のバランスが正確に調整されている
ので、ポリゴンスキャナ1はポリゴンミラー20を高速
で正確に回転させることができる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなポリゴン
スキャナ1は、駆動マグネット15と支持部材21との
円環形の凹溝16,25にバランスウエイトを適宜装着
することにより、回転体24のバランスを正確に調整し
ている。
【0016】しかし、上述のような凹溝16を駆動マグ
ネット15の外周部に形成しているので、全体的に大型
化して消費電力も増大している。
【0017】つまり、駆動マグネット15の外周部に凹
溝16を形成するため、この位置までヨーク14を延長
しているので、この部分の直径が大型化している。例え
ば、駆動マグネット15の盤面の外周部に凹溝16を直
接に形成することも可能であるが、これでは駆動マグネ
ット15の形状が複雑で生産性が低下することになる。
【0018】また、この駆動マグネット15は、凹溝1
6の部分では駆動トルクを良好に発生することができ
ず、外周部は駆動トルクを発生しないウエイトとなって
いる。このため、駆動マグネット15は駆動トルクが不
足しがちであり、充分な駆動トルクを確保するために全
体が大径化されている。
【0019】このように駆動マグネット15がヨーク1
4とともに大径化されているので、そのイナーシャも増
加しており、ポリゴンスキャナ1は応答性が低下し、消
費電力も増加している。このように駆動マグネット15
の部分を大径化すると遠心力も増加するので、動圧軸受
6の部分も大型に形成する必要があり、ポリゴンスキャ
ナ1の全体が大型化している。
【0020】さらに、駆動マグネット15の部分が大径
化されると、その角速度が一定でも外周部の線速度は増
大するので、空気摩擦による風損や発熱が増大して各部
に悪影響が発生する。特に、ホール素子19や駆動コイ
ル18は耐熱性が低いので、これらに対向する駆動マグ
ネット15が高熱を発生することは好ましくない。
【0021】また、上述したポリゴンスキャナ1では、
ポリゴンミラー20を固定するため、支持部材21をロ
ーター9にビス30で締結している。しかし、そのネジ
孔29には加工時の切削油が残留しやすく、この切削油
が回転の遠心力により支持部材21の外部に漏出するこ
とがある。このように漏出した切削油は遠心力により飛
散するので、ポリゴンミラー20の鏡面や透光窓の内面
を汚損することになり、ポリゴンスキャナ1の光学性能
を阻害する。
【0022】このような課題を解決するためには、ネジ
孔29を形成後に入念に洗浄し、残留する切削油を問題
ないレベルまで除去することが想定できる。しかし、実
際に切削油を問題ないレベルまで除去するためには、ネ
ジ孔29に個々に洗浄液を注入してエアブローを行なう
必要があり、作業が煩雑でポリゴンスキャナ1の生産性
が低下する。
【0023】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明のブ
ラシレスモータは、本体ハウジングの内部に軸受を介し
てローターを回転自在に軸支し、このローターの外周面
に複数の極性に着磁された円環形のマグネットを装着
し、前記本体ハウジングの内部に複数のコイルを円環形
に配列して前記マグネットにアキシャル方向から対向さ
せ、このマグネットの磁極を検出するホール素子を前記
本体ハウジングの内部に配置し、前記ホール素子の検出
結果に基づいて複数の前記コイルを切換駆動して前記マ
グネットとともに前記ローターを回転駆動するブラシレ
スモータにおいて、バランスウエイトが装着される円環
形の凹溝を前記マグネットの内周部に形成した。従っ
て、マグネットの外周部に凹溝を形成するために、この
位置までヨークを延長する必要がない。また、マグネッ
トが駆動トルクを発生しない部分に凹溝が位置するの
で、大径化することなく充分な駆動トルクが確保され
る。
【0024】請求項2記載の発明は、請求項1記載のブ
ラシレスモータであって、マグネットの一方の盤面と内
周面との境界の角部に円環形の切欠きを形成し、このマ
グネットの切欠きとローターの外周面とにより凹溝を形
成した。従って、マグネットの内側の円環形の角部に切
欠きを形成し、これをローターの外周面上に装着すれ
ば、マグネットとローターとの間隙として凹溝を形成し
た。
【0025】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載のブラシレスモータであって、マグネットをアルミ
−マンガン系の金属により形成した。従って、アルミ−
マンガン系の金属は機械強度が良好なので、マグネット
の内周部に凹溝を形成しても高速回転の遠心力に対して
充分な耐久性が確保される。
【0026】請求項4記載の発明は、請求項1記載のブ
ラシレスモータであって、マグネットの外周面と対向す
る位置にホール素子を配置した。従って、ホール素子が
マグネットの外周方向の漏れ磁束を検出するので、内周
部の凹溝に関係なくマグネットの位置をホール素子が検
出する。
【0027】請求項5記載の発明は、請求項4記載のブ
ラシレスモータであって、リードタイプのホール素子を
アキシャル方向に立設させた。従って、リードタイプの
ホール素子をアキシャル方向に立設させると感磁面をラ
ジアル方向に配置できるので、マグネットの外周方向の
漏れ磁束をホール素子が感磁面により検出する。
【0028】請求項6記載の発明は、請求項1記載のブ
ラシレスモータであって、ローターの外周部に円盤状の
ヨークを固定し、このヨークの盤面にマグネットが固定
されている。従って、ヨークによりマグネットの磁路が
形成されるとともに、マグネットがローターに固定され
る。
【0029】請求項7記載の発明は、請求項1記載のブ
ラシレスモータであって、ローターの外周面にマグネッ
トが直接的に固定されている。従って、ヨークを要する
ことなくマグネットがローターに固定されているので、
コイルと対向しないマグネットの盤面が磁気的に開放さ
れ、回転体が軽量化および低イナーシャ化される。
【0030】請求項8記載の発明は、請求項7記載のブ
ラシレスモータであって、ローターとマグネットとの両
方をアルミ系の金属により形成した。従って、ローター
とマグネットとの熱膨張率等が略同一なので、高速回転
によりマグネットやローターが発熱しても固定部が破壊
されない。
【0031】請求項9記載の発明のポリゴンスキャナ
は、ブラシレスモータのローターの端部近傍の外周面に
円環形の凸部を形成し、この凸部の盤面に当接させて円
環形のポリゴンミラーを前記ローターの外周面に嵌合さ
せ、このローターの外周面に嵌合する円環部と端面に対
向する円盤部とを備えた支持部材を形成し、この支持部
材を前記ローターの端部にネジ止めして前記凸部との間
隙で前記ポリゴンミラーを挾持させ、前記支持部材の円
環部の内周面に凹溝を形成した。従って、ブラシレスモ
ータのローターの外周面に、その凸部と支持部材との挾
持によりポリゴンミラーが固定されているので、このポ
リゴンミラーは高速に安定して回転する。支持部材はロ
ーターにネジ止めされているので、そのネジ孔に切削油
が残留しやすい。この切削油は回転の遠心力によりロー
ターの端面から外側に飛散するが、支持部材の内周面の
凹溝に収容されるので、支持部材より外側には漏出しな
い。
【0032】請求項10記載の発明は、請求項9記載の
ポリゴンスキャナであって、支持部材の凹溝は、開口部
より内部が拡開した形状に形成されている。従って、支
持部材の内周面の凹溝に収容された切削油が漏出しにく
い。
【0033】請求項11記載の発明は、請求項9または
10記載のポリゴンスキャナであって、支持部材の凹溝
は、ローターの端面より下方まで形成されている。従っ
て、支持部材の内周面の凹溝に収容された切削油が漏出
しにくい。
【0034】請求項12記載の発明のポリゴンスキャナ
は、ブラシレスモータのローターの端部近傍の外周面に
円環形の凸部を形成し、この凸部の盤面に当接させて円
環形のポリゴンミラーを前記ローターの外周面に嵌合さ
せ、このローターの外周面に嵌合する円環部と端面に対
向する円盤部とを備えた支持部材を形成し、この支持部
材を前記ローターの端部にネジ止めして前記凸部との間
隙で前記ポリゴンミラーを挾持させ、前記ローターの外
周面と内周面との一方にネジ孔の先端部まで到達する貫
通孔を形成した。従って、ブラシレスモータのローター
の外周面に、その凸部と支持部材との挾持によりポリゴ
ンミラーが固定されているので、このポリゴンミラーは
高速に安定して回転する。支持部材はローターにネジ止
めされているので、そのネジ孔に切削油が残留しやす
い。しかし、このネジ孔の先端部が貫通孔によりロータ
ーの外周面か内周面まで到達しているので、通常の洗浄
処理でネジ孔の切削油が良好に排除される。
【0035】請求項13記載の発明は、請求項12記載
のポリゴンスキャナであって、ローターのネジ孔まで到
達する貫通孔が円環状の凹溝からなる。従って、ネジ孔
の位置に関係なく貫通孔が形成される。
【0036】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図1に基
づいて以下に説明する。なお、本実施の形態に関し、前
述した従来例と同一の部分は、同一の名称および符号を
利用して詳細な説明は省略する。
【0037】まず、本実施の形態のブラシレスモータも
ポリゴンスキャナ31として密閉構造の本体ハウジング
2を有しており、この本体ハウジング2の内部に駆動コ
イル18やホール素子19が固定されている。また、前
記本体ハウジング2の内部には、動圧軸受6と磁気軸受
13とを介してローター9が回転自在に軸支されてお
り、このローター9に、軸受マグネット10、ヨーク3
2、駆動マグネット33、ポリゴンミラー20、支持部
材21、等が装着されて回転体34が形成されている。
【0038】前記ヨーク32は、単純な円盤状に形成さ
れており、その下面に前記駆動マグネット33が接合さ
れている。この駆動マグネット33は、下方の盤面と内
周面との境界の角部に円環形の切欠きが形成されている
ので、この駆動マグネット33の切欠きとローター9の
外周面とにより凹溝35が形成されている。そこで、前
記回転体34のバランスが確保されるように、前記駆動
マグネット33と前記支持部材21との円環形の凹溝3
5,25にバランスウエイト(図示せず)が適宜装着さ
れている。
【0039】このような構成において、本実施の形態の
ポリゴンスキャナ31も、前述したポリゴンスキャナ1
と同様に、複数のホール素子19により駆動マグネット
33の極性を検出し、これに対応して複数の駆動コイル
18を切換駆動することにより、駆動マグネット33と
ともにローター9を回転駆動するので、このローター9
とともに回転するポリゴンミラー20により光線を偏向
走査することができる。本実施の形態のポリゴンスキャ
ナ31も、ポリゴンミラー20を高速で正確に回転させ
るため、駆動マグネット33と支持部材21との円環形
の凹溝35,25にバランスウエイトを適宜装着して回
転体34のバランスを正確に調整している。
【0040】そして、この凹溝35が駆動マグネット3
3の内周部に位置するので、全体が小型化されて消費電
力も低減されている。つまり、駆動マグネット33の内
周部に凹溝35が形成されているので、駆動マグネット
33の外周部に凹溝を形成するようにヨーク32を延長
する必要がない。このため、ヨーク32は駆動マグネッ
ト33の上面のみに位置しており、ヨーク32と駆動マ
グネット33とが小径化されている。
【0041】また、ポリゴンスキャナ31は、構造的に
駆動コイル18がローター9の外周面に所定の間隙を介
して対向するので、駆動マグネット33の内周部に駆動
コイル18が対向することはなく、駆動マグネット33
は内周部では駆動トルクを発生しない。そして、この駆
動マグネット33の内周部に凹溝35が配置されている
ので、この凹溝35の形成により駆動マグネット33の
駆動トルクが阻害されることがなく、駆動マグネット3
3は充分な駆動トルクが確保されて全体が小径化されて
いる。
【0042】このように駆動マグネット33がヨーク3
2とともに小径化されているので、そのイナーシャも低
減されており、ポリゴンスキャナ31は応答性が向上す
るとともに消費電力も低減されている。このように駆動
マグネット33の部分が小径化されると、その回転体3
4が発生する遠心力も低減されるので、動圧軸受6の部
分も小型化されており、ポリゴンスキャナ31は全体的
に小型軽量化されている。
【0043】さらに、駆動マグネット33の部分が小径
化されると、その角速度が一定でも外周部の線速度は低
下するので、空気摩擦による風損や発熱も低減されてお
り、各部の悪影響が防止されている。特に、ホール素子
19や駆動コイル18は耐熱性が低いので、これに対向
する駆動マグネット33の発熱の低減は好ましい。
【0044】なお、上述のように駆動マグネット33の
内周部分に凹溝35を形成すると、遠心力の対する耐久
性が懸念されるが、これは駆動マグネット33の小径化
により相殺することが可能である。しかし、それでも駆
動マグネット33の耐久性が問題となる場合には、これ
をアルミ−マンガン系の金属により形成することが好ま
しい。
【0045】その場合、アルミ−マンガン系の金属は機
械強度が良好なので、駆動マグネット33の内周部に凹
溝35を形成しても高速回転の遠心力に対して充分な耐
久性を確保することができる。もちろん、アルミ−マン
ガン系の金属は着磁性も良好なので、駆動マグネット3
3として良好な磁気特性も実現することができる。
【0046】なお、本発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、各種の変形を許容する。例えば、上述したポ
リゴンスキャナ31では、ホール素子19が駆動マグネ
ット33の凹溝35の部分に対向するので、その磁極の
検出が困難となることが懸念される。これが問題となる
場合には、図2に示すように、リードタイプのホール素
子41を回路基板17に立設させて駆動マグネット33
の外周面に対向する位置に配置することが好ましい。
【0047】このようなブラシレスモータであるポリゴ
ンスキャナ42では、リードタイプのホール素子41を
アキシャル方向に立設させているので、その感磁面をラ
ジアル方向に位置させることができ、この感磁面が駆動
マグネット33の外周面に対向する。このため、この駆
動マグネット33の内周部に凹溝35を形成しても、そ
の磁極を外周方向の漏れ磁束によりホール素子41が良
好に検出することができる。
【0048】また、上述したポリゴンスキャナ31,4
2でも、ポリゴンミラー20を固定するために支持部材
21をローター9にビス30で締結しているので、前述
したように、ネジ孔29に残留した切削油が回転の遠心
力により支持部材21の外部に漏出する懸念がある。そ
こで、これが問題となる場合には、図3に示すように、
支持部材21の円環部27の内周面に凹溝43を形成
し、このローター9の端面から外側に飛散する切削油を
支持部材21の凹溝43に収容することが好ましい。
【0049】特に、この支持部材21の凹溝43は、ロ
ーター9の端面より下方まで形成されているので、ロー
ター9の端面から外側に飛散する切削油を確実に収容す
ることができる。さらに、図4に示すように、このよう
な支持部材21の凹溝44を、その開口部より内部が拡
開したテーパ形状に形成すれば、この凹溝44に収容さ
れた切削油が漏出しにくいので、より好ましい。
【0050】また、図5に示すように、ローター9の外
周面にネジ孔29の先端部まで到達する貫通孔として円
環状の凹溝45を形成し、ネジ孔29に残留する切削油
を簡単な洗浄処理で確実に排除することも可能である。
特に、このようなネジ孔29に到達する貫通孔を円環状
の凹溝45とすれば、ネジ孔29の位置に関係なく貫通
孔を形成することができる。
【0051】ただし、これではローター9の機械強度が
低下する懸念もあるので、これが問題となる場合には、
放射状の複数の貫通孔をネジ孔29に対して個々に形成
することが好ましい。つまり、上述した二例は一長一短
を有するので、各種条件を考慮して一方を選択すること
が好ましい。また、ここでは貫通孔である凹溝45をロ
ーター9の外周面に形成しているが、これを内周面に形
成することも可能である。
【0052】また、上述したポリゴンスキャナ31,4
2等では、ローター9の外周部に円盤状のヨーク14を
固定し、このヨーク14の盤面に駆動マグネット33が
固定されているので、ヨーク14により駆動マグネット
33の磁路を形成することができ、駆動マグネット33
がローター9に簡単な構造で確実に固定されている。特
に、このような構造では、ローター9と駆動マグネット
33との熱膨張率が相違しても問題ないので、各々を最
適な材料で形成することも可能である。
【0053】しかし、このような構造では部品数が多く
回転体34のイナーシャも大きいので、これが問題とな
る場合には、図3に示すように、ローター9の外周面に
駆動マグネット33を直接的に固定することが好まし
い。この場合、ヨーク14を要することなく駆動マグネ
ット33がローター9に固定されるので、駆動コイル1
8と対向しない駆動マグネット33の盤面が磁気的に開
放されることになる。そして、回転体34を軽量化およ
び低イナーシャ化することができるので、消費電力を低
減するとともに応答性を向上させることができる。
【0054】実際に上述のように駆動マグネット33を
ローター9に直接的に固定するためには、駆動マグネッ
ト33の内周面とローター9の外周面とを接着剤により
固着させれば良く、さらに、ローター9の凸部26の下
方の盤面と駆動マグネット33の上方の盤面とも接着す
ることが好ましい。
【0055】また、このように駆動マグネット33をロ
ーター9に直接的に接着する場合、ローター9と駆動マ
グネット33との両方をアルミ系の金属により形成する
ことが好ましい。この場合、ローター9と駆動マグネッ
ト33との熱膨張率等が略同一となるので、高速回転に
より駆動マグネット33やローター9が発熱しても固定
部が破壊されない。
【0056】なお、このようなアルミ系の金属として
は、前述したアルミ−マンガン系の金属の他、“A5056
”等のアルミニウム合金も利用可能である。例えば、
アルミ−マンガン合金の熱膨張係数は“ 1.8×10~5
℃”でアルミ合金“A5056 ”の熱膨張係数は“ 2.3×10
~5/℃”なので、アルミ−マンガン合金により駆動マグ
ネット33を形成してローター9をアルミ合金“A5056
”により形成しても、熱膨張による固定部の破壊を防
止することができる。
【0057】
【発明の効果】請求項1記載の発明のブラシレスモータ
は、バランスウエイトが装着される円環形の凹溝をマグ
ネットの内周部に形成したことにより、マグネットの外
周部に凹溝を形成するためにヨークを延長する必要がな
いので、このヨークとともにマグネットを小径化するこ
とができ、マグネットが駆動トルクを発生しない部分に
凹溝が位置するので、充分な駆動トルクを確保してマグ
ネットを小径化することができ、このようにマグネット
を小径化できるので、全体の小型軽量化、応答性の向
上、消費電力の低減、発熱温度の低減、等が可能とな
る。
【0058】請求項2記載の発明のブラシレスモータで
は、マグネットの一方の盤面と内周面との境界の角部に
円環形の切欠きを形成し、このマグネットの切欠きとロ
ーターの外周面とにより凹溝を形成したことにより、マ
グネットを複雑な形状に成形しなくとも、単純な構造で
マグネットの内周部に凹溝を形成することができる。
【0059】請求項3記載の発明のブラシレスモータで
は、マグネットをアルミ−マンガン系の金属により形成
したことにより、アルミ−マンガン系の金属は機械強度
が良好なので、内周部に凹溝を形成したマグネットに、
高速回転の遠心力に対して充分な耐久性を確保すること
ができる。
【0060】請求項4記載の発明のブラシレスモータで
は、マグネットの外周面と対向する位置にホール素子を
配置したことにより、マグネットの内周部の凹溝が位置
しても、ホール素子は、マグネットの磁極を外周方向の
漏れ磁束により検出することができる。
【0061】請求項5記載の発明のブラシレスモータで
は、リードタイプのホール素子をアキシャル方向に立設
させたことにより、マグネットの外周方向の漏れ磁束を
良好に検出する状態にホール素子を設けることができ
る。
【0062】請求項6記載の発明のブラシレスモータで
は、ローターの外周部に円盤状のヨークを固定し、この
ヨークの盤面にマグネットが固定されていることによ
り、ヨークによりマグネットの磁路を形成することがで
き、簡単な構造でマグネットをローターに良好に固定す
ることができる。
【0063】請求項7記載の発明のブラシレスモータで
は、ローターの外周面にマグネットが直接的に固定され
ていることにより、ヨークを要することなくマグネット
をローターに固定することができるので、回転体を軽量
化するとともに低イナーシャ化することができ、ブラシ
レスモータの消費電力を低減するとともに応答性を向上
させることができる。
【0064】請求項8記載の発明のブラシレスモータで
は、ローターとマグネットとの両方をアルミ系の金属に
より形成したことにより、ローターとマグネットとの熱
膨張率等を略同一とすることができるので、マグネット
とローターとの熱膨張による固定部の破壊を防止するこ
とができる。
【0065】請求項9記載の発明のポリゴンスキャナ
は、ブラシレスモータのローターの端部近傍の外周面に
円環形の凸部を形成し、この凸部の盤面に当接させて円
環形のポリゴンミラーをローターの外周面に嵌合させ、
このローターの外周面に嵌合する円環部と端面に対向す
る円盤部とを備えた支持部材を形成し、この支持部材を
ローターの端部にネジ止めして凸部との間隙でポリゴン
ミラーを挾持させ、支持部材の円環部の内周面に凹溝を
形成したことにより、簡単な構造でポリゴンミラーをロ
ーターに固定することができ、回転の遠心力によりロー
ターの端面のネジ孔から切削油が漏出しても、これが支
持部材の内周面の凹溝に収容されるので、飛散する切削
油によるポリゴンミラーの鏡面の汚損を防止することが
でき、ポリゴンスキャナの光学性能を良好に維持するこ
とができる。
【0066】請求項10記載の発明のポリゴンスキャナ
では、支持部材の凹溝は、開口部より内部が拡開した形
状に形成されていることにより、支持部材の内周面の凹
溝に収容された切削油が漏出しにくいので、ポリゴンス
キャナの光学性能を良好に維持することができる。
【0067】請求項11記載の発明のポリゴンスキャナ
では、支持部材の凹溝は、ローターの端面より下方まで
形成されていることにより、ローターの端面から外側に
飛散する切削油を支持部材の内周面の凹溝に良好に収容
することができるので、ポリゴンスキャナの光学性能を
良好に維持することができる。
【0068】請求項12記載の発明のポリゴンスキャナ
は、ブラシレスモータのローターの端部近傍の外周面に
円環形の凸部を形成し、この凸部の盤面に当接させて円
環形のポリゴンミラーをローターの外周面に嵌合させ、
このローターの外周面に嵌合する円環部と端面に対向す
る円盤部とを備えた支持部材を形成し、この支持部材を
ローターの端部にネジ止めして凸部との間隙でポリゴン
ミラーを挾持させ、ローターの外周面と内周面との一方
にネジ孔の先端部まで到達する貫通孔を形成したことに
より、簡単な構造でポリゴンミラーをローターに固定す
ることができ、ローターの加工時にネジ孔に切削油が残
留しやすいが、このネジ孔の先端部が貫通孔によりロー
ターの外周面か内周面まで到達しているので、通常の洗
浄処理でネジ孔の切削油を良好に排除することができ、
飛散する切削油によるポリゴンミラーの鏡面の汚損を防
止することができ、ポリゴンスキャナの光学性能を良好
に維持することができる。
【0069】請求項13記載の発明のポリゴンスキャナ
では、ローターのネジ孔まで到達する貫通孔が円環状の
凹溝からなることにより、ネジ孔の位置に関係なく貫通
孔を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態のポリゴンスキャナを示
す縦断側面図である。
【図2】第一の変形例のポリゴンスキャナを示す縦断側
面図である。
【図3】第二の変形例の要部を示す縦断側面図である。
【図4】第三の変形例の要部を示す縦断側面図である。
【図5】第四の変形例の要部を示す縦断側面図である。
【図6】一従来例のブラシレスモータを示す縦断側面図
である。
【符号の説明】
2 本体ハウジング 6,13 軸受 9 ローター 18 コイル 19,41 ホール素子 26 凸部 27 円環部 28 円盤部 30 ネジ 31,42 ポリゴンスキャナ、ブラシレスモータ 33 マグネット 35 凹溝 43 凹溝 44 貫通孔、凹溝

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体ハウジングの内部に軸受を介してロ
    ーターを回転自在に軸支し、このローターの外周面に複
    数の極性に着磁された円環形のマグネットを装着し、前
    記本体ハウジングの内部に複数のコイルを円環形に配列
    して前記マグネットにアキシャル方向から対向させ、こ
    のマグネットの磁極を検出するホール素子を前記本体ハ
    ウジングの内部に配置し、前記ホール素子の検出結果に
    基づいて複数の前記コイルを切換駆動して前記マグネッ
    トとともに前記ローターを回転駆動するブラシレスモー
    タにおいて、バランスウエイトが装着される円環形の凹
    溝を前記マグネットの内周部に形成したことを特徴とす
    るブラシレスモータ。
  2. 【請求項2】 マグネットの一方の盤面と内周面との境
    界の角部に円環形の切欠きを形成し、このマグネットの
    切欠きとローターの外周面とにより凹溝を形成したこと
    を特徴とする請求項1記載のブラシレスモータ。
  3. 【請求項3】 マグネットをアルミ−マンガン系の金属
    により形成したことを特徴とする請求項1または2記載
    のブラシレスモータ。
  4. 【請求項4】 マグネットの外周面と対向する位置にホ
    ール素子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。
  5. 【請求項5】 リードタイプのホール素子をアキシャル
    方向に立設させたことを特徴とする請求項4記載のブラ
    シレスモータ。
  6. 【請求項6】 ローターの外周部に円盤状のヨークを固
    定し、このヨークの盤面にマグネットが固定されている
    ことを特徴とする請求項1記載のブラシレスモータ。
  7. 【請求項7】 ローターの外周面にマグネットが直接的
    に固定されていることを特徴とする請求項1記載のブラ
    シレスモータ。
  8. 【請求項8】 ローターとマグネットとの両方をアルミ
    系の金属により形成したことを特徴とする請求項7記載
    のブラシレスモータ。
  9. 【請求項9】 ブラシレスモータのローターの端部近傍
    の外周面に円環形の凸部を形成し、この凸部の盤面に当
    接させて円環形のポリゴンミラーを前記ローターの外周
    面に嵌合させ、このローターの外周面に嵌合する円環部
    と端面に対向する円盤部とを備えた支持部材を形成し、
    この支持部材を前記ローターの端部にネジ止めして前記
    凸部との間隙で前記ポリゴンミラーを挾持させ、前記支
    持部材の円環部の内周面に凹溝を形成したことを特徴と
    するポリゴンスキャナ。
  10. 【請求項10】 支持部材の凹溝は、開口部より内部が
    拡開した形状に形成されていることを特徴とする請求項
    9記載のポリゴンスキャナ。
  11. 【請求項11】 支持部材の凹溝は、ローターの端面よ
    り下方まで形成されていることを特徴とする請求項9ま
    たは10記載のポリゴンスキャナ。
  12. 【請求項12】 ブラシレスモータのローターの端部近
    傍の外周面に円環形の凸部を形成し、この凸部の盤面に
    当接させて円環形のポリゴンミラーを前記ローターの外
    周面に嵌合させ、このローターの外周面に嵌合する円環
    部と端面に対向する円盤部とを備えた支持部材を形成
    し、この支持部材を前記ローターの端部にネジ止めして
    前記凸部との間隙で前記ポリゴンミラーを挾持させ、前
    記ローターの外周面と内周面との一方にネジ孔の先端部
    まで到達する貫通孔を形成したことを特徴とするポリゴ
    ンスキャナ。
  13. 【請求項13】 ローターのネジ孔まで到達する貫通孔
    が円環状の凹溝からなることを特徴とする請求項12記
    載のポリゴンスキャナ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001317482A (ja) * 2000-05-11 2001-11-16 Sanso Electric Co Ltd ダイレクトドライブのシールレスポンプ
KR100411500B1 (ko) * 1998-05-29 2003-12-18 가부시키가이샤 리코 직류 브러쉬리스 모터, 다면 스캐너 및 이를 포함하는 화상형성장치

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