(57)【要約】      （修正有）【課題】固定ヨークが回転軸方向にギャップをもって対向する内ヨーク、外ヨークを有する電磁回転機の発生するトルクを低下させずにコギングトルクを低減し、かつ、回転精度を向上する。【解決手段】フランジ６を介して回転軸３に結合固定されるローターマグネット２０と、軸受部材に結合固定された回転基板４と、固定ヨーク１と、固定ヨーク１に設けられるコイル部１７からなり、固定ヨーク１は回転軸方向にギャップをもって対向した内ヨーク１ａと外ヨーク１ｂを有し、外ヨーク１ｂと内ヨーク１ａは各々対向して回転軸の周りに点対称に複数配置置されているブラシレス電磁回転機において、複数の各々の内ヨーク１ａのローターマグネット２０に対向する部分の回転軸方向のすくなくとも一部を円周方向につなぎ合わせて一体にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジを介して回転軸に結合固定され前記回転軸と一体的に回転するローターマグネットと、前記回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、前記軸受部材に結合固定された回転基板と固定ヨークと、前記固定ヨークに設けられるコイル部からなり、前記固定ヨークは回転軸方向にギャップをもって対向した内ヨークと外ヨークを有し、前記外ヨークと内ヨークは各々対向して回転軸の周りに点対称に複数は位置されているブラシレス電磁回転機において、前記複数の各々の内ヨークのローターマグネット対向する部分の回転軸方向のすくなくとも一部が円周方向につなぎ合わせて一体にしたことを特徴とする電磁回転機。
【請求項２】
フランジを介して回転軸に結合固定され前記回転軸と一体的に回転するローターマグネットと、前記回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、前記軸受部材に結合固定された回転基板と固定ヨークと前記固定ヨークに設けられるコイル部からなり、前記固定ヨークは回転軸方向にギャップをもって対向した内ヨークと外ヨークを有し、前記外ヨークと内ヨークは各々対向して回転軸の周りに点対称に複数は位置されているブラシレス電磁回転機において、前記複数の各々の外ヨークのローターマグネット対向する部分の回転軸方向のすくなくとも一部が円周方向につなぎ合わせて一体にしたことを特徴とする電磁回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁回転機に関し、特にレーザービームプリンタ（以下ＬＢＰと呼ぶ）等に使用されるポリゴンスキャナーモーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ＬＢＰはローコスト・小型化且つ高精度化が要求され、主要ユニットで有るスキャナーユニットも小型・ローコストで且つ高精度が要求されている。これは発生するトルクは落とさず、回転精度を上げる（コギングを押えて低振動化を図る）必要がある。
【０００３】
これらを達成するために軸方向にステータヨークを延ばす形状のモーターが考案されている。例えば、特許文献１に記述されている電磁回転機がある。
【０００４】
これは図６に示するように電磁回転機を構成する主要部品を回転軸方向に延ばす形状で構成している。特徴は固定ヨーク１６に設けられた一対の内ヨーク１６ａ及び外ヨーク１６ｂが回転軸方向に延びて磁気ギャップを回転軸方向に形成し、複数の磁気ギャップが回転軸を中心に複数配設され、６つの複数の磁気ギャップが回転軸を中心に形成されるように内ヨーク１６ａ、外ヨーク１６ｂが配設されラジアル方向には小型化が達成される構成となっている。
【特許文献１】特開２００１−０７８４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では以下の問題があった。
【０００６】
１）ローターマグネットを挟み込むように内ヨークと外ヨークがローターマグネットの着磁面に対向するように各々配置されているため、マグネットの磁力は内ヨークと外ヨークの両側に作用しその結果として発生する電気トルクは大きくなるが同様にコギングトルクも大きくなる。そのためモーターの回転精度は悪化する。
【０００７】
２）また、内ヨーク・外ヨークの形状から変形しやすく剛性が弱い構成になっている。
【０００８】
３）従来例の固定ヨークを加工するためには、メタルインモールド成形等のコストのかかる製法で加工しなければ形状精度が保証できない。
加工後にヨークの寸法を出すために寸法をだすための２次加工が必要である。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、発生するトルクは変えずにコギングトルクを減少させ、固定ヨークの内ヨーク及び外ヨークの寸法精度を向上させて回転精度を向上を達成する小型・ローコストな電磁回転機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、一対の対向する内ヨーク及び外ヨークの内ヨーク及び外ヨークのどちらか一方をつなぎあわせ一体にし、それによって常に内ヨーク及び外ヨークのつなぎあわせ一体にしたどちらか一方とローターマグネットが磁力を作用させているため、ローターマグネットが回転する際に対向するステータヨークから、次の対向するステータヨークに吸引されるときに発生するコギングをつなぎあわせ一体にすることで、一方のコギング発生を減少させることで発生するコギングを制御することができる。
【００１１】
それにより電磁回転機が発生させるコギングトルクを減少させ、つなぎあわせていないどちらか一方のヨークが対向するローターマグネットの着磁幅との対向面積を操作することで、発生するトルクは変えずにコギングトルクを減少することが可能になり、回転精度を向上させたものである。
【００１２】
なお、さらに説明すれば、本発明の第一の発明について下記のように示す。
【００１３】
（１）フランジを介して回転軸に結合固定され前記回転軸と一体的に回転するローターマグネットと、前記回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、前記軸受部材に結合固定された回転基板と固定ヨークと、前記固定ヨークに設けられるコイル部からなり、前記固定ヨークは回転軸方向にギャップをもって対向した内ヨークと外ヨークを有し、前記外ヨークと内ヨークは各々対向して回転軸の周りに点対称に複数は位置されているブラシレス電磁回転機において、前記複数の各々の内ヨークのローターマグネット対向する部分の回転軸方向のすくなくとも一部が円周方向につなぎ合わせて一体にしたことを特徴とする電磁回転機。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、ステータヨークの外ヨーク及び内ヨークのどちらか一方をつなぎあわせて一体にしローターマグネットを挟み込むように配設したことで、内ヨーク及び外ヨークのどちらか一方のつなぎあわせて一体にしたヨークに常にローターマグネットの磁力を作用させることで回転精度を安定させ、かつ発生するコギングトルクを小さくすることが可能となる。さらに、外ヨーク又は内ヨークのどちらか一方をつなぎあわせ一体形状とすることでステータヨークの剛性を向上することができ、内ヨーク押さえも不要になりコストダウンが可能である。また、固定ヨークの加工もプレス製造で可能となる。
【００１５】
コギングトルクを減少させることで回転精度がよく、安価なポリゴンスキャナーモーターに最適な電磁回転機が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００１７】
（第１の実施例）
本実施例を図１、図２を用いて説明する。
【００１８】
固定ヨーク１に設けられた一対の内ヨーク１ａと外ヨーク１ｂは回転軸方向に延びて磁気ギャップを回転軸方向に形成しており、複数の磁気ギャップが回転軸を中心に複数配設されている。
【００１９】
なお、実施例では６つの磁気ギャップが形成されるように、つなぎあわせた一体の内ヨーク１ａの部分と６個所の外ヨーク１ｂの部分が配設されている。固定ヨーク１は回路基板４とともに流体軸受５のカシメ部５ｂにカシメ固定される。回路基板は３個所の内周側突起部４ａから４ｃで軸受５にカシメ固定される。
【００２０】
以下構成及び機能は従来技術と同様であるため詳細説明は省く。
【００２１】
次に、内ヨーク１はつなぎあわせて一体にすることで、発生するコギングを制御することができる。
【００２２】
発生するトルクとコギングトルクの関係であるが、図４に示すように従来例では一対の内ヨーク１６ａと外ヨーク１６ｂにはさみこまれたローターマグネット２０の両側面で磁力が作用することで発生するトルクは大きくなるが、また、同時にコギングトルクはローターマグネット２０が回転する際にステータヨーク１６ａ及び１６ｂに引き寄せられるときに発生する回転力であるため、発生するコギングトルクも両側面で作用する。このため発生するトルクに比例して大きくなる構成であった。
【００２３】
また、このときに回転精度は対向するヨークから次の対向するヨークに移るときに一時的に不安定点を通過することになり回転精度も悪くなる。しかし、内ヨーク１ａをつなげ一体にすることによりマグネットローター２０が対向するヨークから次のヨークに引き寄せられる動きを内ヨーク１ａが内ヨーク１ａから発生する回転力（コギング）を抑制することで外ヨーク１ｂのみで発生するコギングトルクとなる。そのため、常に内ヨーク１ａとローターマグネット２０が磁気的に作用することで回転時のローターマグネット２０と固定ヨーク１の形成する隙間（磁気的なギャップ）を一定に保持することができ、磁気的な不安定点もなくなるため回転精度も向上することが可能となる。
【００２４】
そのため、内ヨーク１ａからのコギングは減少し発生するコギングトルクは従来例に対して小さくなる。実測したコギング波形を図５に示す。また、この時に発生するトルクは検討結果よりつなぎあわせていない一方の外ヨーク１ｂのローターマグネットの着磁幅に対向するヨーク幅を操作することで発生するトルクは低下させずに且つコギングトルクは減少させることが確認されている。
【００２５】
（第２の実施例）
次に、他の実施例であるが、図３に示すように外ヨーク１ｂをつなぎあわせて一体にすることで、第１の実施例と同様に発生するコギングを制御しコギングトルクを減少させて、内ヨーク１ａをつなぎあわせ一体にしたと同様の効果を得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例の電磁回転機の斜視図
【図２】本発明の実施例の電磁回転機の主要断面図
【図３】本発明の第２の実施例の斜視図
【図４】本発明のコギング概念図
【図５】本発明の実施例１構成と従来例のコギング波形を測定したグラフ
【図６】従来例のモーター斜視図
【符号の説明】
【００２７】
１      固定ヨーク
１ａ    内ヨーク
１ｂ    外ヨーク
３      回転軸
４      回路基板
５      流体動圧軸受
６      フランジ
９      ポリゴンミラー
１５    ホール素子
１６    固定ヨーク
１７    ボビンコイル
１８    内ヨーク押さえ
１９    外ヨーク押さえ
２０    成形ローターマグネット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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