(57)【要約】【課題】バランス修正効果を向上させるとともに、長期にわたってバランス修正効果を保持することができるブラシレスモータを提供すること。【解決手段】回転ユニット２０の状態において、ロータハブ２２のハブ円筒部２２ａの軸線方向の上部および径方向延長部２２ｃの外周側を切削することによってバランス修正を行う。さらに、ロータハブ２２に円周壁２２ａ１を設けること、および取付板１４の外周縁の一部に切り欠き部１４ｄを設けることによって、モータ組立後に、もしくはカラーホイール５０をモータに載置した後に、第一バランス修正部材４０および第二バランス修正部材４１を円周壁２２ａ１およびロータマグネット２４の軸線方向の下面にそれぞれ固定することによってバランス修正を行うことができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心の周りを回転するロータマグネット、および該ロータマグネットを直接的もしくは間接的に固定する略円筒形状のロータハブ、
を有する回転ユニットと、
前記ロータマグネットと対向する面を有するステータを有する固定ユニットと、
前記回転ユニットおよび前記固定ユニットの間に形成され、前記回転ユニットを前記固定ユニットに対して回転自在に支持する軸受機構と、
を備えるブラシレスモータにおいて、
前記ロータハブは、前記軸受機構を外囲するハブ円筒部、および該円筒部の軸線方向下側より径方向外側に延び被回転対象を支持する径方向延長部を有し、
前記ロータハブの質量を減少させることによって周方向および径方向の回転バランスを向上させるために、前記ハブ円筒部の軸線方向の上部および前記径方向延長部の外周部の軸線方向の下面に切削を行うことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
前記ロータハブの前記ハブ円筒部の上部は、前記円筒部の下部と比較して前記ハブ円筒部の径方向の肉厚が厚くなるように内周側円筒部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記ハブ円筒部および前記径方向延長部における切削を行う位置には、円環形状の周面円環溝および下面円環溝がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記ロータハブの前記ハブ円筒部の上部には、前記ハブ円筒部に蓋をする蓋面が一体的に形成され、
該蓋面の上面の外周縁には、円環形状の円周壁が形成され、
該円周壁の内周側に、周方向および径方向の回転バランスを向上させる第一バランス修正部材が配置可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
前記ロータマグネットの外周面には、前記ロータマグネットを保持する略円筒形状のマグネット保持部が形成され、
前記マグネット保持部の軸線方向の下端面は、前記ロータマグネットの軸線方向の下端面より下側となるように形成され、
前記マグネット保持部の内周面および前記ロータマグネットの軸線方向の下端面に接触するように周方向および径方向の回転バランスを向上させる第二バランス修正部材が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項６】
回転軸心の周りを回転するロータマグネット、および該ロータマグネットを直接的もしくは間接的に固定する略円筒形状のロータハブ、
を有する回転ユニットと、
前記ロータマグネットと対向する面を有するステータを有する固定ユニットと、
前記回転ユニットおよび前記固定ユニットの間に形成され、前記回転ユニットを前記固定ユニットに対して回転自在に支持する軸受機構と、
を備えるブラシレスモータにおいて、
前記ロータマグネットの外周面には、前記ロータマグネットを保持する略円筒形状のマグネット保持部が形成され、
前記マグネット保持部の軸線方向の下端面は、前記ロータマグネットの軸線方向の下端面より下側となるように形成され、
前記マグネット保持部の内周面および前記ロータマグネットの軸線方向の下端面に接触するように周方向および径方向の回転バランスを向上させる第二バランス修正部材が配置可能であることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項７】
前記固定ユニットには、前記ステータを固定するブッシュを有し、
該ブッシュには、前記ステータを軸心方向の下側より覆い、本ブラシレスモータを固定する複数の取付穴を有する取付部が一体もしくは別体にて形成されており、
前記取付部には、前記ステータの一部が外部に露出する切り欠き部が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項８】
回転軸心の周りを回転するロータマグネット、および該ロータマグネットを直接的もしくは間接的に固定する略円筒形状のロータハブ、
を有する回転ユニットと、
前記ロータマグネットと対向する面を有するステータを有する固定ユニットと、
前記回転ユニットおよび前記固定ユニットの間に形成され、前記回転ユニットを前記固定ユニットに対して回転自在に支持する軸受機構と、
を備えるブラシレスモータにおいて、
前記ロータハブには、前記軸受機構を外囲するハブ円筒部および該ハブ円筒部の軸線方向の下部より径方向外側に延び被回転対象を支持する径方向延長部が形成され、
前記ロータハブの質量を減少させることによって、前記回転ユニットの周方向および径方向の回転バランスを向上させるために、前記回転ユニットのみの状態にて、前記ロータハブの前記ハブ円筒部の外周面の上部および前記径方向延長部の外周部の軸線方向の下面に切削を行うことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項９】
前記ロータハブには、前記ハブ円筒部の軸線方向の上端面に形成される円周壁を有し、
前記ロータマグネットの外周面には、前記ロータマグネットを保持する略円筒形状のマグネット保持部が形成され、
前記マグネット保持部の軸線方向の下端面は、前記ロータマグネットの軸線方向の下端面より下側となるように形成され、
前記回転ユニットと前記固定ユニットとを組み合わせた状態にて、前記円周壁の内周側に第一バランス修正部材が配置され、
前記マグネット保持部の内周面および前記ロータマグネットの軸線方向の下端面に接触するように周方向および径方向の回転バランスを向上させる第二バランス修正部材が配置されていることを特徴とする請求項８に記載のブラシレスモータ。
【請求項１０】
前記ロータハブには、前記ハブ円筒部の軸線方向の上端面に形成される円周壁を有し、
前記ロータマグネットの外周面には、前記ロータマグネットを保持する略円筒形状のマグネット保持部が形成され、
前記マグネット保持部の軸線方向の下端面は、前記ロータマグネットの軸線方向の下端面より下側となるように形成され、
前記ロータハブの前記径方向延長部の軸線方向上面に前記ハブ円筒部に係合する開口穴を有し、該複数の色が周方向に配色された円盤形状のカラーホイールが固定された状態にて、前記円周壁の内周側に第一バランス修正部材が配置され、
前記マグネット保持部の内周面および前記ロータマグネットの軸線方向の下端面に接触するように周方向および径方向の回転バランスを向上させる第二バランス修正部材が配置されていることを特徴とする請求項８に記載のブラシレスモータ。
【請求項１１】
回転軸心の周りを回転するロータマグネット、および該ロータマグネットを直接的もしくは間接的に固定する略円筒形状のロータハブ、
を有する回転ユニットと、
前記ロータマグネットと対向する面を有するステータを有する固定ユニットと、
前記回転ユニットおよび前記固定ユニットの間に形成され、前記回転ユニットを前記固定ユニットに対して回転自在に支持する軸受機構と、
を備えるブラシレスモータにおいて、
前記ロータハブには、前記固定ユニットを外囲するハブ円筒部、および該ハブ円筒部の軸線方向の下部より径方向の外側に延長する径方向延長部が形成され、
前記ハブ円筒部の軸線方向の上端面には円周壁が形成され、
前記径方向延長部の外周側には、前記ロータマグネットを保持する略円筒形状のマグネット保持部が形成され、
前記マグネット保持部の軸線方向の下端面は、前記ロータマグネットの軸線方向の下端面より下側となるように形成され、
前記回転ユニットと前記固定ユニットとを組み合わせた状態にて、前記円周壁の内周側に第一バランス修正部材が配置され、
前記マグネット保持部の内周面および前記ロータマグネットの軸線方向の下端面に接触するように周方向および径方向の回転バランスを向上させる第二バランス修正部材が配置されていることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項１２】
回転軸心の周りを回転するロータマグネット、および該ロータマグネットを直接的もしくは間接的に固定する略円筒形状のロータハブ、
を有する回転ユニットと、
前記ロータマグネットと対向する面を有するステータを有する固定ユニットと、
前記回転ユニットおよび前記固定ユニットの間に形成され、前記回転ユニットを前記固定ユニットに対して回転自在に支持する軸受機構と、
を備えるブラシレスモータにおいて、
前記ロータハブには、前記固定ユニットを外囲するハブ円筒部、および該ハブ円筒部の軸線方向の下部より径方向の外側に延長する径方向延長部が形成され、
前記ハブ円筒部の軸線方向の上端面には円周壁が形成され、
前記径方向延長部の外周側には、前記ロータマグネットを保持する略円筒形状のマグネット保持部が形成され、
前記マグネット保持部の軸線方向の下端面は、前記ロータマグネットの軸線方向の下端面より下側となるように形成され、
前記ロータハブの前記径方向延長部の軸線方向上面に前記円筒部に係合する開口穴を有し、該複数の色が周方向に配色された円盤形状のカラーホイールが固定された状態にて、
前記円周壁の内周側に第一バランス修正部材が配置され、
前記マグネット保持部の内周面および前記ロータマグネットの軸線方向の下端面に接触するように周方向および径方向の回転バランスを向上させる第二バランス修正部材が配置されていることを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円盤状ディスク、カラーホイール等を回転させるブラシレスモータ、特にブラシレスモータの回転バランスの修正構造および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、映像機器に搭載されるブラシレスモータ（以下、単にモータという）は、映像機器の使用時間が長いためにモータ寿命を延長する課題を抱えていた。一般的にモータ寿命は、軸受寿命にて決定される。例えば、流体動圧軸受であれば、動圧を発生させる媒体である潤滑油の量によって軸受寿命が決まる。しかしながら、潤滑油の蒸発による軸受寿命の低下の他に、回転バランスが悪化することによって、軸受に過負荷が加わり、軸受が破損してしまう可能性がある。その破損によって生じた破片が焼き付きの原因となる可能性がある。特に空気等の気体を媒体とする流体動圧軸受では、僅かな回転バランスの悪化によって軸受間の接触を生じてしまう。そのために、軸受の焼き付きを生じやすい。この回転バランスの悪化を防ぐためにモータの回転バランスの修正は種々開発されている。特にモータにおける軸方向に離間した箇所にて修正を行う２面バランス修正を行うと、回転バランスが良好に安定させることができる（このような従来の２面バランス修正の構造として、例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−５８２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の２面バランス修正においては、回転中心を中心とした開口穴を有するカラーホイールの開口穴に挿通される円筒部およびカラーホイールの内周側の下面を保持する保持部を有するクランプの円筒部の軸線方向の上端面および保持部の下面にバランス修正部材を固定することによって行っている。
【０００５】
特に軸方向に離間した２面バランス修正においては、離間した距離が大きい程、バランス修正効果は向上する。
【０００６】
しかしながら、上記のような２面バランス修正では、各バランス修正箇所は、軸線方向へ離間距離が短い。そのためにバランス修正の効果は低くなってしまう問題がある。さらにバランス修正部材の外周側に何も設けられていないので、モータの回転による遠心力によってバランス修正部材が径方向の外側に飛び出してしまう可能性もある。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑み、なされたものであり、その目的とするところは、バランス修正効果を向上させるとともに、長期にわたってバランス修正効果を保持することができるモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のモータは、回転ユニット、固定ユニットおよび固定ユニットと回転ユニットとの間に形成され、固定ユニットに対して回転ユニットを回転自在に支持する軸受機構から構成される。そして回転ユニットは、回転軸心の周りを回転するロータマグネット、およびこのロータマグネットを保持する略円筒形状であり、ハブ円筒部と被回転対象を支持する径方向延長部を備えるロータハブを有する。また固定ユニットは、ロータマグネットを対向する面を有するステータを有する。
【０００９】
本発明のモータは、ハブ円筒部の外周面および径方向延長部の軸線方向の下面を切削することによりバランス修正を行う。
【００１０】
この構成により、回転ユニットにおける回転重心の軸線方向の上側および軸線方向の下側をバランス修正することにより、高精度な回転バランスを提供することができる。
【００１１】
またハブ円筒部および径方向延長部の切削する位置には、それぞれ周面円環溝および下面円環溝が形成される。
【００１２】
この構成により、回転重心に対して径方向および軸線方向のバランス修正を定量化することができ、所定の回転バランスまでのバランス修正を行う場合のバランス修正の工数を減少させることができる。
【００１３】
本発明のモータは、ロータホルダの蓋面の外周縁においてハブ円筒部から軸線方向の上側に延長する円周壁が設けられる。そしてマグネット保持部は、ロータマグネットの軸線方向の下端面より軸線方向の下側に位置する。そして円周壁の内周側およびロータマグネットの軸線方向の下端面には、第一バランス修正部材および第二バランス修正部材をそれぞれ固定することができる。また円周壁およびマグネット保持部が第一バランス修正部材および第二バランス修正部材の回転によって発生する遠心力に対してこれらが移動することを防止する壁の役割を果たす。したがって、高速回転においても回転バランスを安定させることのできる信頼性の高いモータを提供することができる。
【００１４】
また本発明のモータは、取付板の外周縁の一部にステータの一部を露出する切り欠き部が形成される。
【００１５】
この構成により、取付板の軸線方向の下面から第二バランス修正部材をロータマグネットの軸線方向の下面およびマグネット保持部の内周面に当接して固定することができる。したがって、モータを組み立てた後、もしくは被回転対象をモータに取り付けた後の状態において、バランス修正を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、バランス修正効果を向上させるとともに、長期にわたってバランス修正効果を保持することができるブラシレスモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜ブラシレスモータの全体構造＞
本発明のブラシレスモータの実施形態の一例について図１を参照して説明する。図１はブラシレスモータの軸線方向に切った模式断面図である。
【００１８】
図１を参照して、本実施例のブラシレスモータは、固定ユニット１０と、固定ユニット１０と相対的に回転する回転ユニット２０、および固定ユニット１０と回転ユニット２０との間に形成され、回転ユニット２０を固定ユニット１０に対して回転自在に支持する軸受機構３０から構成されている。
【００１９】
１）固定ユニット１０について
固定ユニット１０は、回転軸心Ｊ１と同軸に配置された円柱形状のシャフト１１、シャフト１１の軸線方向の下部に固定された略円筒形状のブッシュ１２、ブッシュ１２の外周面の軸線方向の上部に固定されたステータ１３、ブッシュ１２の外周面の軸線方向の下部に固定された取付板１４から構成される。
【００２０】
回転軸Ｊ１に固定されたシャフト１１は、セラミック材料にて成形される。そしてシャフト１１の外周面には、動圧を発生させる動圧発生溝（不図示）が形成される。
【００２１】
ブッシュ１２は、シャフト１１の軸線方向の下部を固定する軸線方向に貫通した円筒形状のシャフト固定部１２ａが設けられる。このシャフト固定部１２ａの軸線方向下端部には、シャフト１１の軸線方向の位置決めを行う円環突起部１２ａ１がシャフト固定部１２ａの内周側に形成される。ここで、シャフト１１の外周面とシャフト固定部１２ａとの固定には圧入が望ましい。さらにシャフト１１とシャフト固定部１２ａとの固定強度を向上させるために接着剤をさらに塗布しても良い。
【００２２】
ブッシュ１２のシャフト固定部１２ａの上端部には、径方向外側に延びる径方向拡大部１２ｂが形成される。そしてこの径方向拡大部１２ｂと連続するように軸線方向の上側に延びる外周円筒部１２ｃが形成される。この外周円筒部１２ｃの外周面の上部には、ステータ１３を配置するための上側段部１２ｃ１が形成される。また外周円筒部１２ｃと連続するブッシュ１２の外周面の下部には、取付板１４を固定するための下側段部１２ｃ２が形成される。
【００２３】
ステータ１３は、薄板の磁性鋼板を複数（本実施例では４枚）積層して形成されたステータコア１３ａと、このステータコア１３ａに巻回した巻線１３ｂとから構成される。ステータコア１３ａは、内周側に円環形状のコアバック部１３ａ１とコアバック部１３ａ１から径方向外側に複数放射状に形成したティース部１３ａ２とから構成される。そして巻線１３ｂは、ティース部１３ａ２の周囲を巻回する。またコアバック部１３ａ１は、ブッシュ１２の上側段部１２ｃ１の軸線方向の上面および上側段部１２ｃ１と連続する外周面とによって、軸線方向および径方向の位置決めを行う。またこのブッシュ１２とステータ１３との固定には、接着剤をブッシュ１２の外周面とステータ１３のコアバック部１３ａ１の内周面とに介在させることによって固定する。
【００２４】
取付板１４は、鋼板をプレス加工等の塑性加工によって形成され、ブッシュ１２の下側段部１２ｃ２と係合する開口穴１４ａが形成されている。取付板１４は、下側段部１２ｃ２によって、軸線方向および径方向の位置決めを行う。そして取付板１４とブッシュ１２とはカシメ等の塑性加工によってブッシュ１２の下端面の一部を変形させて取付板１４の外周縁を挟むように固定する。
【００２５】
取付板１４の軸線方向の下面には、巻線１３ｂの引き出し線が半田等にて固定され、電気的導通を図る回路基板１５が例えば、接着にて固定されている。そしてこの回路基板１５の軸線方向の下面には、外部電源（不図示）との接続を行うコネクタ１６が半田等にて固定される。
【００２６】
２）回転ユニット２０について
回転ユニット２０は、シャフト１１の外周面と径方向に微小間隙を介して対向する略円筒形状のスリーブ２１、スリーブ２１の外周面に固定される略有蓋円筒形状のロータハブ２２、ロータハブ２２に固定されたマグネット保持部であるヨーク２３、およびヨーク２３の内周面に固定されたロータマグネット２４から構成される。ここで、ヨーク２３は、ロータハブ２２と一体的に形成されてもよい。その場合、ロータハブ２２の少なくともマグネット保持部は、磁性体にて形成される。
【００２７】
スリーブ２１は、セラミック材料にて成形される。これにより、シャフト１１の外周面と接触しても破損を防止することができる。そして、スリーブ２１の軸線方向の下部の外周面は、ブッシュ１２の外周円筒部１２ｃの内周面と微小間隙Ｒ１を介して対向する。またスリーブ２１の軸線方向の下端面は、ブッシュ１２の径方向拡大部１２ｂの軸線方向の上面と間隙を介して対向する。
【００２８】
ロータハブ２２は、スリーブ２１の外周面と接着にて固定する内周面を有するハブ円筒部２２ａ、このハブ円筒部２２ａの軸線方向の上端部に蓋をするように形成された蓋部２２ｂ、およびハブ円筒部２２ａの軸線方向の下端部に径方向外側に延びるように形成された径方向延長部２２ｃから構成される。
【００２９】
ロータハブ２２のハブ円筒部２２ａの内周面におけるスリーブ２１の軸線方向の上端面より上側には、スリーブ２１を固定しているハブ円筒部２２ａの径方向の肉厚よりも厚い肉厚にて形成されている内周側円筒部２２ｄが形成されている。この内周側円筒部２２ｄの内周面は、シャフト１１と径方向に重なり、シャフト１１の外周面と径方向に微小間隙を介して対向するように設けられる。そしてこの内周側円筒部２２ｄに蓋をするように蓋部２２ｂが内周側円筒部２２ｄと連続して形成されている。この蓋部２２ｂは、シャフト１１の軸線方向の上端面と軸線方向に間隙を介して対向するように形成されている。内周側円筒部２２ｄの内周面とシャフト１１の外周面と径方向に形成される微小間隙によって、ロータハブ２２の加工の際に蓋面２２ｂに異物が付着していたとしても、軸受機構３０へ侵入することを防ぐことができる。したがって、異物によって軸受機構３０が焼き付きを起こすことがない信頼性の高いモータを提供することができる。そして蓋部２２ｂの軸線方向の上面の外周縁には、ハブ円筒部２２ａが軸線方向上側に延びる円周壁２２ｂ１が形成される。
【００３０】
径方向延長部２２ｃの外周部には、磁性材料をプレス加工等の塑性加工にて形成されたヨーク２３がカシメ等の塑性加工にて固定されている。そしてヨーク２３の内周面の軸線方向中央部には、ロータマグネット２４が固定されている。このロータマグネット２４の内周面とステータ１３のステータコア１３ａの外周面とは径方向に間隙を介して対向するように配置される。
【００３１】
３）軸受機構３０について
シャフト１１の外周面に形成された複数の動圧発生溝は、スリーブ２１を含む回転ユニット２０が回転することによって、空気の圧力が高まる点を形成する。この空気の圧力によって回転ユニット２０を径方向に回転自在に支持している。
【００３２】
またロータハブ２２のハブ円筒部２２ａと径方向延長部２２ｃとの連結部には、円環突起部２２ｅが形成される。そして、ブッシュ１２の外周円筒部１２ｃにおける円環突起部２２ｅと軸線方向に対向する部位には摺動シール１７が固定されている。円環突起部２２ｅが摺動シール１７に当接することによって、回転ユニット２０の軸線方向の下側への移動を規制することができる。
【００３３】
＜回転ユニット２０のバランス修正構造＞
次に本発明のブラシレスモータのバランス修正構造について図２を参照して説明する。図２は、回転ユニット２０を示した模式断面図である。
【００３４】
図２を参照して、ロータハブ２２のハブ円筒部２２ａの軸線方向の上部の外周面には、周面円環溝２２ａ１が形成される。この周面円環溝２２ａ１の軸線方向の位置は、内周側円筒部２２ｄから蓋面２２ｂまでの軸線方向の間に形成される。また径方向延長部２２ｃの軸線方向の下面の外周部には、下面円環溝２２ｃ１が形成される。
【００３５】
回転ユニット２０の回転周方向のバランスが悪い場合、すなわち、回転ユニット２０のバランス修正が必要な場合、周面円環溝２２ａ１および下面円環溝２２ｃ１を中心として、ドリル等の切削工具（不図示）にてロータハブ２２の質量を減少させることによってバランス修正を行う。この構成により、切削工具の切削中心を周面円環溝２２ａ１および下面円環溝２２ｃ１の溝内に当てることによってそれぞれ軸方向および径方向に決定することができる。したがって、バランス修正を行う回転重心Ｇ１に対する軸方向および径方向の位置がロータハブ２２の加工精度にて決定することができる。その結果、バランス修正値に対しての周面円環溝２２ａ１および下面円環溝２２ｃ１における切削量を定量化することができる。これにより、何度もバランス修正を行うことなく、一度もしくは二度にて適正なバランス修正を図ることができる。したがって、作業効率を向上させることができる。
【００３６】
ここで、周面円環溝２２ａ１を中心に質量を減少させた周面凹部２２ａ２は、内周側円筒部２２ｄの軸線方向の下面および蓋面２２ｂの軸線方向の上面の軸線方向の間に形成される。この構成により、周面凹部２２ａ２は、ハブ円筒部２２ａにおける径方向の肉厚の厚い箇所にて形成されるので、ロータハブ２２の質量を大きく減少させることができる。したがって、バランス修正の効果を向上させることができる。また周面凹部２２ａ２は、ハブ円筒部２２ａにおけるスリーブ２１の固定部より軸線方向の上側に位置し、その上、スリーブ２１の軸線方向の上端面より上側に形成される。この構成により、周面凹部２２ａ２を形成する際に、ハブ円筒部２２ａを貫通してスリーブ２１に切削工具が接触することがなくなる。したがって、スリーブ２１が破損したり、接触によってスリーブ２１が径方向に傾いたりする可能性を防ぐことができる。
【００３７】
また、下面円環溝２２ｃ１を中心に質量を減少させた下面凹部２２ｃ２は、径方向延長部２２ｃのヨーク２３との固定部２２ｃ３と隣接して形成される。この構成により、下面凹部２２ｃ２は、径方向延長部２２ｃにおける切削可能な径方向の外縁に設けられるので、遠心力による効果を加味することができる。したがって、ロータハブ２２の質量の減少が少なくとも、大きなバランス修正効果を発揮することができる。
【００３８】
加えて、周面凹部２２ａ２および下面凹部２２ｃ２は、回転重心Ｇ１の軸線方向の上側および下側にて形成される。一般的に回転バランスが悪化した場合、回転重心Ｇ１を中心に回転ユニット２０の回転重心Ｇ１より上側および下側が径方向に振れる。回転重心Ｇ１の片側の２面にてバランス修正する場合、片側のみの修正となってしまうので、バランス修正の効果が薄れてしまう。その結果、片側のバランス修正はできたとしても、他方側のバランス修正は行っていないので、回転バランスは悪化したままである。
【００３９】
しかし、本発明においては、回転重心Ｇ１に対して上側および下側にてバランス修正を行う。したがって、上側の回転バランスの修正および下側の回転バランスの修正を行うことができるので、それぞれに対してバランス修正の効果を発揮することができる。その結果、回転重心Ｇ１に対して、回転ユニット２０が径方向に振れることがないので、良好な回転バランスを実現することができる。
【００４０】
＜ブラシレスモータのバランス修正構造＞
次にブラシレスモータを組み立てた状態におけるバランス修正について図３乃至図５を参照して説明する。図３は、ブラシレスモータを組み立てた後に、バランス修正部材を固定した状態を示す軸線方向に切った模式断面図である。そして図４は、ブラシレスモータを取付板１４側より見た下面図である。図５は、カラーホイールを搭載した後のブラシレスモータにバランス修正部材を固定した状態を示す軸線方向に切った模式断面図である。
【００４１】
図３を参照して、ロータハブ２２の蓋面２２ｂの軸線方向の上面に形成される円周壁２２ｂ１の内周側には、蓋面２２ｂの軸線方向の上面における外周側と円周壁２２ｂ１の内周面とに当接するように第一バランス修正部材４０が固定されている。この第一バランス修正部材４０によって、回転ユニット２０の回転重心Ｇ１より軸線方向の上側の回転バランスを修正している。また円周壁２２ｂ１によって、第一バランス修正部材４０の遠心方向の移動を防ぐことができるので、高速回転によっても第一バランス修正部材４０がモータから外部へ飛び出すことがなくなる。したがって、モータの回転バランスを長期にわたって良好に保持することができる。
【００４２】
ヨーク２３は、ロータマグネット２４の軸線方向の下端面より軸線方向の下側まで延びる下側延長部２３ａが形成されている。そして下側延長部２３ａの内周面とロータマグネット２４の軸線方向の下端面とに当接するように第二バランス修正部材４１が固定されている。この第二バランス修正部材４１によって、回転ユニット２０の回転重心Ｇ１より軸線方向の下側の回転バランスを修正している。また下側延長部２３ａは第二バランス修正部材４１に対して円周壁２２ｂ１と同様な効果を発揮することができる。
【００４３】
図４を参照して、取付板１４は、図示しないモータ取付部材と固定するための取付穴１４ａが形成されている（実施例では３つ）。また回路基板１５の当接部位においては、径方向の外側に延びる回路基板取付部１４ｂが形成されている。その回路基板取付部１４ｂには回路基板１５の内周縁と隣接してステータ１３と連通する貫通孔１４ｃが形成されている。そして取付板１４の外周縁の一部には、ステータ１３の外周部の一部を露出する切り欠き部１４ｄが形成されている。取付板１４の取付穴１４ａを形成するために、取付板１４の外周縁は、ロータマグネット２４の内周面と径方向に重なる。したがって、第二バランス修正部材４１をヨーク２３の下側延長部２３ａの内周面およびロータマグネット２４の軸線方向の下端面に当接するように固定することが困難である。そのため、切り欠き部１４ｄを設けることによって、第二バランス修正部材４１を固定する作業を行うための空間を確保することができる。その結果、第二バランス修正部材４１をヨーク２３の下側延長部２３ａの内周面およびロータマグネット２４の軸線方向の下端面に当接するように固定する作業の効率を向上させることができる。その上、目視にて第二バランス修正部材４１がヨーク２３およびロータマグネット２４の固定状態の確認を行うことができる。したがって、バランス修正の作業効率を向上させるとともに、バランス修正の信頼性を向上させることができる。
【００４４】
図５を参照して、カラーホイール５０は、回転中心を中心とした開口穴５１を有する円盤形状にて形成される。そしてカラーホイール５０の外周側には、周方向に赤、青、緑、黄色の４色のフィルターが貼られている。このカラーホイール５０の開口穴５１をロータハブ２２のハブ円筒部２２ａの外周面に係合して、径方向延長部２２ｃの軸線方向の上面に載置する。そのカラーホイール５０の軸線方向の上面に、略円環形状のクランプ部材６０を固定することによってカラーホイール５０を保持する。
【００４５】
第一バランス修正部材４０、および第二バランス修正部材４１は、ロータハブ２２の蓋面の軸線方向の上側、および取付板１４の軸線方向の下側から固定するので、カラーホイール５０およびクランプ部材６０をロータハブ２２に固定した後でも、回転重心Ｇ１の上側および下側のバランス修正が可能である。
【００４６】
カラーホイール５０は、外周側にフィルター（不図示）が貼られているので、フィルターの大きさや取付誤差によってカラーホイール５０自体の周方向および径方向の回転バランスが悪化している場合がある。このカラーホイール５０に加えて、クランプ部材６０も加工誤差によって径方向および周方向の回転バランスが悪化している場合がある。カラーホイール５０を搭載するモータでは、常にカラーホイール５０およびクランプ部材６０を取り付けた状態にて回転するので、モータ単体の回転バランスよりカラーホイール５０およびクランプ部材６０を取り付けた状態での回転バランスが重要視される。したがって、カラーホイール５０およびクランプ部材６０を取り付けた状態でのバランス修正が好適である。
【００４７】
またモータを組み立てた後、すなわち軸受機構３０を形成した後での、切削によるバランス修正は好ましくない。まずロータハブ２２の径方向延長部２２ｃの軸線方向の下側における切削によるバランス修正である下面凹部２２ｃ２はステータ１３が軸線方向の下側に位置するので、形成することが不可能である。次にハブ円筒部２２ａにおける切削によるバランス修正である周面凹部２２ａ２は、切削の際に径方向に力を加える必要がある。そのために、軸受機構３０を構成するシャフト１１の外周面とスリーブ２１の内周面とを強く接触させた状態にて切削しなければならない。この切削によってシャフト１１の外周面およびスリーブ２１の内周面に圧痕や傷を付けてしまう可能性がある。その結果、軸受機構３０に焼き付きを発生させてしまう可能性がある。したがって、モータを組み立てた後では、第一バランス修正部材４０、および第二バランス修正部材４１を付加することによるバランス修正が好適である。
【００４８】
＜バランス修正方法＞
次にバランス修正方法について、図６を参照して説明する。図６はバランス修正におけるフロー図を示している。
【００４９】
図６を参照して、最初に回転ユニット２０の状態にて、回転バランスの状態を測定する（ステップＳ１）。回転ユニット２０における所定の回転バランスの閾値以下である場合、バランス修正は行わない。回転ユニット２０の回転バランスが閾値以上である場合、切削によるバランス修正を行う（ステップＳ１１）。このステップＳ１１におけるバランス修正は、回転ユニット２０の回転バランスが閾値以下になるまで繰り返し行う。
【００５０】
次に固定ユニット１０に回転ユニット２０を組み立ててモータ状態とする。このモータ状態において、回転バランスの状態を測定する（ステップＳ２）。モータにおける所定の回転バランスの閾値以下である場合、バランス修正は行わない。しかしながら、モータの回転バランスが閾値以上である場合、第一バランス修正部材４０、および第二バランス修正部材４１によるバランス修正を行う（ステップＳ２１）。このステップＳ２１におけるバランス修正は、モータの回転バランスが閾値以下になるまで繰り返し行う。
【００５１】
最後にモータにカラーホイール５０およびクランプ部材６０を取り付けた状態とする。モータにカラーホイール５０およびクランプ部材６０を取り付けた状態において、回転バランスの状態を測定する（ステップＳ３）。この状態における回転バランスが閾値以下である場合、バランス修正は行わない。しかしながら、この状態における回転バランスが閾値以上である場合、第一バランス修正部材４０、および第二バランス修正部材４１によるバランス修正を行う（ステップＳ３１）。このステップＳ３１におけるバランス修正は、この状態における回転バランスが閾値以下になるまで繰り返し行う。
【００５２】
以上、本発明の実施例について記載したが、本発明はこれに限定されることはない。本発明は、特許請求の範囲の範囲内において変形が可能である。
【００５３】
例えば、本発明におけるブラシレスモータの構造は、シャフト１１がブッシュ１２に固定され、スリーブ２１がロータハブ２２に固定される構成であるが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、図７に示すように、シャフト１１がロータハブ２２に固定し、スリーブ２１がブッシュ１２に固定される構成であってもよい。この構成においても、バランス修正の構造および方法は同様である。
【００５４】
また例えば、本発明の実施例における軸受機構３０は、空気等の気体を媒体にする気体軸受であるが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、軸受間に潤滑油を充填する流体動圧軸受であってもよい。また軸受間を磁気作用によって支持する磁気軸受や軸受間にボールベアリング等を挟んで固定する転がり軸受であってもよい。
【００５５】
また例えば、本発明の実施例におけるカラーホイール５０は、クランプ部材６０によって固定されていたが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、クランプ部材６０は必ずしも必要ではない。
【００５６】
また例えば、本発明の実施例におけるバランス修正方法は、回転ユニット２０およびモータ状態においても回転バランスを測定していたが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、カラーホイール５０およびクランプ部材６０をモータに取り付けた後の状態みの回転バランスを測定してもよい。またモータ状態での回転バランスおよびカラーホイール５０およびクランプ部材６０をモータに取り付けた後の状態での回転バランスを測定してもよい。
【００５７】
また例えば、本発明の第一バランス修正部材４０および第二バランス修正部材４１は、一定の質量を持ち、円周壁２２ｂ１の内周側およびロータマグネット２４の軸線方向の下端面とヨーク２３の内周面とに固定できる部材であればよい。例えば、接着剤等の固化できる液体であってもよい。
【００５８】
また例えば、本発明の実施例におけるバランス修正は回転重心Ｇ１の軸線方向の上側および下側のバランス修正を行っているが、本発明はこれに限定されることはない。回転バランスが所定の閾値以下となれば、回転重心Ｇ１に対して軸線方向の片側のバランス修正のみにて対応してもよい。これは回転ユニット２０の状態、モータ状態、およびカラーホイール５０およびクランプ部材６０を取り付けた状態におけるバランス修正に関して言うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のブラシレスモータの実施例の一形態を示した軸線方向に切った模式断面図である
【図２】本発明の回転ユニットを示した軸線方向に切った模式断面図である
【図３】本発明のブラシレスモータにバランス修正を行った状態を示した軸線方向に切った模式断面図である
【図４】本発明のブラシレスモータにカラーホイールおよびクランプ部材を搭載した状態にてバランス修正を行った状態を示した軸線方向に切った模式断面図である
【図５】本発明のブラシレスモータの取付板の軸線方向の下面側から見た下面図である
【図６】本発明のバランス修正の方法を示すフロー図である
【図７】本発明のブラシレスモータの他の実施例を示した軸線方向に切った模式断面図である
【符号の説明】
【００６０】
１０          固定ユニット
１２          ブッシュ
１３          ステータ
１４          取付板（取付部）
１４ａ        取付穴
１４ｄ        切り欠き部
２０          回転ユニット
２２          ロータハブ
２２ａ        ハブ円筒部
２２ａ１      周面円環溝
２２ｂ        蓋面
２２ｂ１      円周壁
２２ｃ        径方向延長部
２２ｃ２      下面円環溝
２２ｄ        内周側円筒部
２３          ヨーク（マグネット保持部）
２４          ロータマグネット
３０          軸受機構
４０          第一バランス修正部材
４１          第二バランス修正部材
５０          カラーホイール
５１          開口穴
６０          クランプ部材
【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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【図７】
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