JPS5962820A - 光偏向用モ−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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、回転子及び光偏向鏡体金具えた筒状の回転軸
に対し動圧空気流による空気軸受全行なう様にした光偏
向用モータに関する。

〔発明の技術的背景〕

従来より光偏向用モータにおいては、モータ基体に水平
面を形成して其処に固定軸を立設し、この固定軸の基端
部及び先端部に夫々ラジアル負荷用空気溝全形成すると
共に上記モータ基体の水平而にスラスト負荷用空気溝を
形成し、外周に回転子及びレーザー偏向用の光偏向鏡体
を具えた筒状の回転軸を上記固定軸に嵌合し、以て回転
軸の回転時に、該回転軸の下端面とモータ基体の水平面
との間に動圧空気流を形成せしめて此処で回１伝軸のス
ラスト負荷を受けると共に、回転軸内周面と固定Ｉ＋ｆ
＋外周面との間にも動圧空気流を形成せしめて此処で回
転軸のラジアル負荷を受ける構成としたものが供されて
いる。

〔背景技術の問題点〕

ところで、油密、動圧空気流全形成せしめる場合高い加
工精度が要求されるものであるが、」１記従来のものに
おいては、固定軸外周面と回転軸内周面との間の他に、
回転軸下端面とモータ基体の水平面との間にも動圧空気
流を形成せしめる構成であるため、高い加工精度を必要
とする箇所が多く、加工圀時間がかかり、Ｌかも、回転
軸の下端面及びモータ基体の水平１ｆｉｉは鉛直な固定
軸に対し極めて高い精度の水平度が要求されるため、そ
の加工にも充分な配慮を払う必要があり、総じて製作に
手間を要しコスト高を招来する欠点があった。

尚スラスト負荷全動圧空気軸受でなく磁気軸受にて受け
る構成としたものもあるが、これは回転軸の支持につい
ての安定性の点で動圧空気軸受より劣るものであった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的に、回転子及び光偏向鏡体を具えた回転１Ｆｌｌｌ全
動圧空気軸受により支承するものにおいて、動圧空気流
全形成する箇所を減少し得、よって製作の容易化及び製
作工数の減少全図９得ること？主として、他にも高い回
転精度を得ることができると共に光偏向性能の向上も図
り得る光偏向用モータを提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、モータ基体に立設した固定１ＬＩＩＩにフジ
アル負荷用空気溝及びスラスト負荷用空気溝を形成し、
この固定軸に回転軸を嵌合せしめて、回転軸のラジアル
負荷及びスラスト負荷會該固定軸部分の一箇所にて受は
得る構成とした点、さらには光偏向鏡体を＠Ａにて形成
して該光偏向鏡体の反射率全高め得る構成とした点、及
びこの銅製の光偏向鏡体を前記ラジアル負荷用空気溝及
び前記スラスト負荷用空気溝のうちの下方に位置するも
のの最大空気圧発生部位の近傍に位置させ、前記回転子
を前記両空気溝のうちの上方に位置するものの最大空気
圧発生部位の近傍に位置させ、以て回転軸の重心を下げ
ると共に両空気溝の最大空気圧発生部位の近傍にて前記
光偏向鏡体及び回転子を支承する構成とした点に特徴？
有する。

〔発明の実施例〕

以下本発明の第一実施例につき第１図及び第２図全参照
して貌、明する。１はモータ基体で、これ汀有底短円筒
状の本俸１ａとこれに被着され几盆体１ｂとから構成さ
れており、本体１ａの底壁部中央には取付ボス部２が形
成されており、この取付ボヌ部２には固定軸３が吐着固
定されて立設されている。この固定軸３の基端部（下端
部）ニはラジア２し負荷用空気溝４が形成されており、
このラジアル負荷用空気溝４は図示の如く、下半部にお
いて左上り状全なすスパイラル溝と上半部において右上
り状全なすスパイラル１１なとからなるもので、所謂ヘ
リングボーン形状をな−ｆｏ　さらにこの固定＋１Ｉｌ
ｌ１６の中１’）１１部から先端部（上端部）にかけて
は、スラスト負荷用梨気１７１１５が形成さり、ており
、このスラスト負荷用空気溝５は左上り状のスパイラル
溝からなる。６はモータ基体１の、′周体１１）におけ
る周壁部内面に装置ａさｉｔ　ｌｔ固定子で、これは固
定子鉄＋１＞　７及び固定子巻線８並びに巻線保持ボビ
ン９とから構成されており、そして巻線保持ボビン９の
上端部はねし１０？介しでモータ基体１の蓋体１ｂにお
ける土壁部に固定されている１、１１は向状奮なす回転
軸で、これは固定軸６に（富く微小のＰ寮間會介在させ
て回転可能に嵌合されており、その上端開口部には空気
抜き孔１２奮有する栓体１６が咽Ｍされている。

ここでこの回転軸１１が回転された場合における動圧空
気流特性金子め述べるに、回転軸１１が回転されると、
これと固定叫１３との間にラジアル負荷用空気溝４及び
スラスト負荷用空気１ｆｎ　５により動圧空気流が形成
されるものであり、このとき空気は第１図矢印で示す如
く固定軸３の基端側がら回転軸１１及び固定軸３間に流
入して栓体１６の空気孔１２から流出する様になる。又
このとき動圧空気流によジ固定軸３と＠１転軸１１との
開に空気圧が発生するものであり、特にラジア）Ｖ負荷
用空気溝４部５１）にはラジアル方向を主成分とした空
気圧が発生し、スラスト負荷用空気溝５部分にはスラス
ト方向？主としてラジアル方向へも作用する空気圧が発
生する。而して斯かる空気圧特性全第２図のグラフ（ａ
）、（ｂ）に示すに、グラフ（ａ）においては固定軸６
の軸方向におけるラジアル成分の空気圧特性を線Ｐｒで
示し、又グラフ（ｂ）　ｌ／ｍおいては固定軸６の径方
向におけるスフスト成分の空気圧特性を線Ｐｓで示して
いる。而してグラフ（ａ）から判る様に、ラジアル負荷
用空気溝４部分における最大空気圧は、該ラジアル負荷
用空気溝４の形成領域の上下中間の部位ＡＩＣで発生し
、又、スラスト負荷用空気溝５部分における最大空気圧
は、該スラスト負荷用空気溝５の形成領域の上端近傍の
部位Ｂにて発生するものである。

さて、１４は光偏向鏡体で、これは銅により形成された
ものでちゃ、その外周は多面状をなす。

そしてこの光偏向鏡体１４は回転軸１１の外周面に下ホ
ルダ１５及び上ホルダ１６によって上下がら挾持された
状態にてねじ環１７により取付けられており、その取付
位置は、ラジアル負荷用空気溝４とスラスト負荷用空気
溝５とのうちの下方に位置するものこの場合ラジアル負
荷用空気溝４部分における最大空気圧発生部位即ち上記
部位Ａの近傍に、特には該部位Ａの上方近傍となる様に
定メラレテイル。１８は回転子で、これはホルダ１９に
回転子鉄心２ｏ及びマグネット２１を取利けて構成され
ており、そしてこの回転子１８鉱、回転軸１１の外周面
に、前記両空気河４及び５のうちの上方に位置するもの
従って７ラスト負荷用空気溝５における最大空気圧発生
部位即ち上記部位Ｂの近傍に、特には該部位Ｂの下方近
傍に位置する様に吠合固定されている。従って上記光偏
向鏡体１４及び回転子１８は上記部位Ａと上記部位Ｂと
の間に位置するものである。又」１記回転軸１１におい
て、その下端部（一端部）は光偏向鏡体１４より下方に
突出し、又」二端部（他端部）は回転子１８より上方へ
突出しており、そしてこれら両突出部１１ａ、１１１）
Ｕ夫々の外径が同一寸法となる様に形成されている。２
２は駆動制御用回路基板であり、これには周知の位置検
出素子及びパワートランジスタ（いずれも図示せず）が
配設され′Ｃおり、而して該駆動制御用回路基板２２は
回転軸１１の空気流出側の端部即ち栓体１６の上方近傍
に位置すべく１１１記巻線保持ボビン９にピン２３ケ介
して取付けられている。

上１１８構成において、回転子１８が回転軸１１全伴っ
て回転すると、既述した如く、固定１ＩＩＩｌ１３と回
転軸１１との間ＶＣｔＩｊＪ圧空気流が形成され、これ
により固定軸６と回転軸１１との間が空気潤滑されると
共に、既述の空気圧により回転軸１１がラジ７／し方向
及びスラスト方向において非接触状態で支承される。

以上の様な本実施例によれば、次の効果？得ることがで
きる。即ち、固定軸６の周囲にラジアル負荷用空気溝４
の他にスラスト負荷用空気溝５を形成して、該固定軸３
の周囲部分のみにおいて回伏軸１１をラジアル方向のみ
ならずスラスト方向に対しても支承し得る様にしたので
、動圧空気流を得るための加工は、固定軸６周面及び回
転軸１１内周面だけで済み、回転軸下端面及びモータ基
体についても上記の加工全必要とした従来に比し、製作
の容易化を図り得ると共に製作工数の減少全図り得、コ
ストの低兼化を図り得る。しかも回転軸１１において質
量の大きい光偏向鏡体１４及び回転子１８全、夫々ラジ
アル負荷用溝４部５′ｆにおける最大空気圧発生部位及
びスラスト負荷用空気溝５部分におけるラジアル方向の
最大空気圧発生部位の近傍に位置させたので、回転軸１
１の回転が安定し、高い回転精度を得ることができ、所
謂軸振れ等の発生もない。さらに光偏向鏡体１４を銅に
より形成したので、アルミニュームによす光偏向鏡体全
形成していた従来に比し反射率全大幅に高め得、又、該
光偏向鏡体１４自体の質量も増加せしめ得、しかも、こ
の質量穴なる光偏向鏡体１４を、特に、上記雨空気溝４
及び５のうちの下方に位置するラジアル負荷用空気溝４
における最大空気圧発生部位の近傍に位置させたので、
回転軸１１全体についての重心位置を下げることができ
、よって回転軸１１の回転の安定化金さらに高め得、総
じて極めて高い回転精度を得ることができ、しかもこの
回転精度の向上と光偏向鏡体１４０反射率向上とのｆ目
乗効果により光偏向性能を飛躍的に向上させ得る。さら
にこの場合、これら光偏向鏡体１４及び回転子１８を特
に上記二つの最大空気圧発生部位間に位置させたので、
回転軸１１の支承状態がさらに安定し、一層高い回転精
度を得ることができる。又、駆動制御用回路基板２２を
回転軸１１の空気流出側に設けたので、該流出空気によ
り駆動制御用回路基板２２を、格別の空冷手段を要さず
に冷却し得、又、該駆動制御用回路基板２２により回転
軸１１°の過度な浮上全防止し得、よって回、転軸１１
の上方への移動についてのストッパを別途設ける必要も
ない。さらに、回転軸１１の両端部全光偏向鏡体１４及
び回転子１８、ｃり夫々突出させ且つこの両突出部１１
ａ。

１１ｂの外径を同一寸法に形成したので、組立前におい
て回転ＩＱＩ１１１及び光偏向砕体１４並びに回転子１
８からなる一体物全パランシングマシンにてバランス調
整する場合に、回転軸１１をその両突出部１１ａ、１１
ｂで支持することができ、特に該回転軸１１の上端部を
突出させたので、該突出部１１ｂに栓体１３全圧入＠着
でき、よって該圧入嵌着の影響による回転軸１１０寸法
変化等が該回転軸１１０回転子１８部分の部位に及ぶこ
とを防止でき、よって回転軸１１の回転精度を当初の設
定精度に保持し得る。

次に第６図は本発明の第二実施例金示しており、該実施
例においては、スラスト負荷用空気溝２４の構成が上記
第一実施例のスラスト負荷用空気溝５と若干異なる。即
ち、前記スラスト負荷用空気溝５はその全域が左上ジ状
のスパイラル溝にて構成されていたのに対し、該スラス
ト負荷用空気溝２４は上端部側の一部分が右上ジ状のス
パイラル溝にて構成され、いわば上端部をヘリングボー
ン形状としている。該第二実施例によれば、スラヌト負
荷に対する受は容量が若干減少するも、フジアル方向の
最大空気圧が増加するので、中・低速回転時における軸
振れの発生を抑えることができ、高速回転時の焼き付き
を防止し得るといった利点がある。

尚上記実施例では、ラジアル負荷用空気溝をヘリングボ
ーン形状に形成したが、その形状はこれに限定されるも
のではなく、父上記実施例では回転軸１１０回転子１８
を固定子６の内側に配置しり所謂インナーロータ形のモ
ータを例示したが、これは回転子１８を固定子６の外側
に配置するアウターロータ形のモータに適用してもよい
。さらに上記実施例では無刷子モータ？例示したが、本
発明はこれに限定されるものではない。

その細氷発明は上記し且つ図面に示す実施例にのみ限定
されず、要旨を逸脱し々い範囲内で種々変更して実施し
得る。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明した様に、モータ基体に立設された固
定軸に対し外周面に回転子及び光偏向鏡体金具えた筒状
の回転軸全区合し、この回転軸の回転時に該回転軸と前
記固定軸との間に動圧空気流？形成せしめて壁気軸受を
行なう様にした光偏向用モータにおいて、前記固定軸の
周面にラジアル負荷用空気溝及びスラスト負荷用空気溝
を形成すると共に、前記光偏向鏡体を銅により形成し、
この光偏向鏡体全前記ラジアル負荷用イシ気ｌｔり及び
前記スラスト負荷用空気溝のうちの下方に位置するもの
の最大空気圧発生部位の近傍に位置させ、前記回転子全
前記雨空気溝のうちの上方に位置するものの最大空気圧
発生部位の近傍に位置させたこと全特徴とするものであ
り、これにて、固定輔周田１においてのみ固足輔？支承
し得るので、凹１獣軸下端面及びモータ基体については
動圧全気流形成のための高精度の加工を不要ならしめ得
、よって製作を容易ならしめ得ると共に製作工数の減少
７図９得、しかも、動圧空気流の最大空気圧発生部位の
近傍にて光偏向鏡体及び回転子音支承するので、回転精
度の向上、を図９得、特に光偏向鏡体を銅製としたこと
にエリ反射率を高め得、さらにこの質量穴なる鏡体を下
方側の最大空気圧発生部位の近傍にて支承するので、回
転子の重心を下げることができ、総じて極めて高い回転
精度を得ることができ、軸振れも確実に防止し得、そし
て回転精度の向上と反射率の向上との相乗効果１’ｎ、
ｌｌ：１光偏向性能の大幅な向上を図り得る等、種々の
優れた効果を奏する０

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第一実施例を示し、第１図
は縦断側面図、第２図はを気圧分布特性全固定軸と関連
して説明するための空気圧特性図であり、そして第６図
は本発明の第二９Ｆ、７Ａｉ例を示す第１図相当図であ
る。 図中、１はモータ基体、６は固定軸、４はラジアル負荷
用空気溝、５はスラスト負荷用を気溝、６は固定子、１
１は回転軸、１°゛６は栓体、１４は光偏向鏡体、１８
に回転子、２２は駆動制御用回路基板、２４はスラスト
負荷用空気溝である。 第１図 第２図 （ｂ） 第　３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　モータ基体に立設された固定軸に対し外周部に回
   転子及び光偏向鏡体金具えた筒状の回転軸を嵌合し、こ
   の回転軸の回転時に該回転軸と前記固定軸との間に動圧
   空気流全形成せしめて空気軸受を行なう様にしたものに
   おいて、前記固定軸の周面にラジアル負荷用空気溝及び
   スラスト負荷用空気溝全形成すると共に、前記光偏向鏡
   体金銅により形成し、この光偏向鏡体を前記ラジアル負
   荷用空気溝及び前記スラスト負荷用空気溝のうちの下方
   に位置するものの最大空気圧発生部位の近傍に位置させ
   、前記回転子を前記両望気溝のうちの上方に位置するも
   のの最大空気圧発生部位の近傍に位置させたことを特徴
   とする光偏向用モータ。 ２　回転軸は、一端部が回転・子エリ突出すると共に他
   端部が光偏向鏡体エリ突出し且つその両突出部の外径が
   同一寸法となる様に構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の光偏向用モータ。 ８、　回転軸の空気流出側の端部近傍には駆動制御用回
   路基板が設けられていること全特徴とする特許請求の範
   囲＠１項に記載の光偏向用モータ。 ４、　回転子及び光偏向鏡体は、ラジアル負荷用空気溝
   部分における最大空気圧発生部位とスラスト負荷用空気
   溝部分における最大空気発生部位との間に位置すること
   全特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光偏向用モ
   ータ。