(57)【要約】【課題】抜け止め用の部材を別に用意することなしに、ロータの軸方向への抜け止め構造が得られるアウターロータ型モータを提供する。【解決手段】軸部材２０１が固定されたベース基板１０１と、軸部材２０１が内側に挿入され、軸部材２０１に対して回転自在なスリーブ部３０１と、スリーブ部３０１の外周に設けられた段差部３０１ａと、ベース基板１０１の一部を折り曲げて形成した抜け止め部１０２とを備え、軸方向から見て、抜け止め部１０２の先端部１０６が段差部３０１ａと被さる位置関係とすることで、スリーブ部３０１が軸部材２０１から軸方向に抜け出ない構造とされている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材が固定されたベース基板と、
前記軸部材が内側に挿入され、前記軸部材に対して回転自在なスリーブ部を有するロータと、
前記ロータの内側に配置したステータとからなるアウターロータ型モータにおいて、
前記スリーブ部の外周には、段差部が設けられ、
前記ベース基板の軸部材に近接する一部を折り曲げて抜け止め部を形成し、
軸方向から見て前記抜け止め部が前記段差部に被さっていることを特徴とするアウターロータ型モータ。
【請求項２】
前記抜け止め部は、溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアウターロータ型モータ。
【請求項３】
前記抜け止め部は、前記ベース基板の厚みより薄くし、薄板状にした部分により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のアウターロータ型モータ。
【請求項４】
前記抜け止め部は、先端部を薄板状に形成し、中間部を前記ベース基板の厚みと同じ厚さで形成していることを特徴とする請求項１または２に記載のアウターロータ型モータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアウターロータ型モータと、
前記スリーブ部に取り付けられたポリゴンミラーと
を備えることを特徴とするポリゴンミラー駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータフレームの抜け止め構造に特徴のあるアウターロータ型のモータ、およびこのモータを利用したポリゴンミラーの駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
アウターロータ型モータにおけるロータの抜け止め構造として、特許文献１および特許文献２にロータの抜け止め構造が開示されている。特許文献１には、抜け止め用部材を用意し、それを圧入することで、ロータが軸から抜けないようにした構造が開示されている。特許文献２には、ロータの外周に抜け止め部材を設置した構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４８４２６号公報
【特許文献２】特開平８−１８２２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている技術では、抜け止め用の部材を別に用意する必要があるので、部品が増える問題が生じる。また、特許文献２に記載されている技術では、上記の部品が増える問題に加えて、全体の形状が大型化する問題、更に回転する外周部分に部材が追加されるので、風切音が発生し易いという問題がある。また抜け止め部材を圧入する方法では、圧入時に部品の破損が生じる可能性があり、また圧入後、容易にロータを取り外すことができない。
【０００５】
このような背景において、本発明は、抜け止め用の部材を別に用意することなしに、ロータの軸方向への抜け止め構造が得られるアウターロータ型モータ、およびこのモータを利用したポリゴンミラーの駆動ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、軸部材が固定されたベース基板と、前記軸部材が内側に挿入され、前記軸部材に対して回転自在なスリーブ部を有するロータと、前記ロータの内側に配置したステータとからなるアウターロータ型モータにおいて、前記スリーブ部の外周には、段差部が設けられ、前記ベース基板の軸部材に近接する一部を折り曲げて抜け止め部を形成し、軸方向から見て前記抜け止め部が前記段差部に被さっていることを特徴とするアウターロータ型モータである。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、ベース基板に固定された軸部材にスリーブ部を挿入し、軸部材に対して回転可能な状態において、ベース基板の抜け止め部が軸方向から見てスリーブ部外周の段差部に被さっている。これにより、スリーブ部を軸部材から抜こうとした際に、スリーブ部側の段差部がベース基板側の抜け止め部と軸方向で接触し、スリーブ部が軸部材からの抜け出ないようにした構造が得られる。この構造によればベース基板の一部を折り曲げて抜け止め部を形成しているので、抜け止め構造とするための部品を別に用意する必要がない。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記抜け止め部は、溝が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記抜け止め部は、前記ベース基板の厚みより薄くし、薄板状にした部分により構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記抜け止め部は、先端部を薄板状に形成し、中間部を前記ベース基板の厚みと同じ厚さで形成していることを特徴とする。請求項４に記載の発明によれば、スリーブ部を軸部材に挿入した際に、抜け止め部の先端部が弾性変形することで、予め垂直に折り曲げた抜け止め部に対して組み付けを行っても、抜け止め部が段差部に被さる状態が得られる。このため、スリーブ部に軸部材を挿入した工程の後に、抜け止め部を曲げる工程が必要とされない。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアウターロータ型モータと、前記スリーブ部に取り付けられたポリゴンミラーとを備えることを特徴とするポリゴンミラー駆動ユニットである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、抜け止め用の部材を別に用意することなしに、ロータの軸方向への抜け止め構造が得られるアウターロータ型モータ、およびこのモータを利用したポリゴンミラーの駆動ユニットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態におけるベース基板の側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、および正面図（Ｂ）におけるＡ−Ａの線で切断した断面図（Ｃ）である。
【図２】実施形態におけるベース基板に対してロータを組み付けた正面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａの線で切断したロータをベース基板に組み込む前の断面図（Ａ）および抜け止め部の拡大図（Ｂ）である。
【図４】図２におけるＡ−Ａの線で切断したロータをベース基板に組み付けた断面図（Ａ）および抜け止め部の拡大図（Ｂ）である。
【図５】図２におけるＡ−Ａの線で切断した抜け止め部を垂直方向に折り曲げて本発明を完成した断面図（Ａ）および抜け止め部の拡大図（Ｂ）である。
【図６】他の実施形態で、図２におけるＡ−Ａの線で切断した断面図（Ａ）および抜け止め部の拡大図（Ｂ）である。
【図７】他の実施形態で、図２におけるＡ−Ａの線で切断した断面図（Ａ）および抜け止め部の拡大図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の実施形態
（構成）
以下、発明を利用したアウターロータ型モータおよびそれを利用したポリゴンミラー駆動ユニットの一例を説明する。図１には、実施形態のベース基板１０１の正面図（Ｂ）と、（Ｂ）におけるＡ−Ａの線で切断した断面の状態を示す断面図（Ｃ）が示されている。ベース基板１０１は、板金により構成されている。ベース基板１０１には、抜け止め部１０２が設けられている。抜け止め部１０２は、ベース基板１０１の一部に切り込みを入れ、その部分を折り曲げて立ち上げて形成されている。ベース基板１０１において、抜け止め部１０２を立ち上げた跡の部分は、開口１０３が形成されている。
【００１５】
抜け止め部１０２は、立ち上げのための折り曲げ部１０４と、先端部１０６と中間部１０８を形成するための折り曲げ部１０５を備えている。ベース基板１０１におけるこれら折り曲げが行われる部分には、折り曲げの位置を確実に決め、更に折り曲げの作業が行い易いように溝１０４ａ、１０５ａが設けられている。先端部１０６は、軸方向から見てスリーブ側の段差部３０１ａ（後述）に被さる部分である。ベース基板１０１には、後述する軸部材２０１を取り付けるための軸孔１０７が形成されており、この軸孔１０７に近接する位置に抜け止め部１０２が形成されている。
【００１６】
図２には、ベース基板に対してロータを組み付けた正面図が示されている。図３には、ロータをベース基板に組み込む前の断面図が示されている。図４には、ロータをベース基板に組み付けた断面図が示されていて、図５には、抜け止め部を垂直方向に折り曲げて本発明を完成した断面図が示されている。
【００１７】
図２〜図５には、実施形態のポリゴンミラー駆動ユニット４００が示されている。ポリゴンミラー駆動ユニット４００は、実施形態のアウターロータ型ブラシレスモータ１００を電子基板１１１と共にベース基板１０１に取り付け、さらにアウターロータ型ブラシレスモータ１００のロータ３００（スリーブ部３０１）にポリゴンミラー３０３を取り付けた構造を有している。ここで、アウターロータ型ブラシレスモータ１００は、基板側に固定されるステータ２００、ステータ２００に対して回転するロータ３００を備えている。
【００１８】
図３には、軸部材２０１にスリーブ部３０１を有するロータ３００を装着する前の状態が示されている。図４には、図３に示す状態から更に、軸部材２０１に対してスリーブ部３０１を有するロータ３００を押し込んだ状態でスラストカバー３０４に軸部材２０１の先端部分を接触させた状態が示されている。図４に示す状態では、抜け止め部１０２は傾いた状態のため、その先端部１０６は、軸方向において段差部３０１ａと接触しない。図５には、図４の状態において、抜け止め部１０２を軸中心の方向に折り曲げ、先端部１０６が軸方向から見て段差部３０１ａに被さった状態（組立が完了した状態）が示されている。
【００１９】
ステータ２００は、ステータコア２０２からラジアル方向に延在した突極２０２ａ、この突極２０２ａに巻かれたステータコイル２０３を備えている。なお、図では明らかでないが、突極２０２ａは、通常のブラシレスモータのステータ側の突極と同様に４極や６極といった複数の極数を有している。また、各突極に巻かれたステータコアの結線や駆動方法は通常のブラシレスモータと同じである。軸部材２０１は、図１の軸孔１０７に挿入され、ベース基板１０１に固定されている。ステータコア２０２は、電子基板１１１と共にベース基板１０１に固定されている。この構造により、ステータ２００は、電子基板１１１と共にベース基板１０１に固定されている。また、軸孔１０７に近接する位置に設けられた抜け止め部１０２は、ステータコイル２０３よりも軸孔１０７の中心方向側の位置に形成されており、抜け止め部１０２がステータ２００と接触することはない。
【００２０】
ロータ３００は、スリーブ部３０１、スラストカバー３０４、ロータフレーム３０５、ロータマグネット３０６を備えている。スリーブ部３０１は、内側に軸部材２０１が納まる空間３０２を備え、また段差部３０１ａを備えている。段差部３０１ａは、スリーブ部３０１の外形が縮径されたフランジ状のつばの部分に設けられている。またスリーブ部３０１には、ポリゴンミラー３０３が固定され、これによりロータ３００とポリゴンミラー３０３が一体化されている。スラストカバー３０４は、空間３０２の上の部分を塞ぎ、軸部材２０１とスリーブ部３０１の軸方向における位置関係を決める。ロータフレーム３０５は、下面が開放された平たい円筒形状を有し、その内周面には、永久磁石により構成される複数の磁極を持つロータマグネット３０６が取り付けられている。
【００２１】
図５に示す組立が完了した状態において、スリーブ部３０１は、その内側に軸部材２０１を収容し、軸部材２０１に対して回転自在に支持されている。つまり、図５に示す状態において、軸部材２０１をベース基板１０１に固定された軸として、軸部材２０１に被せられたスリーブ部３０１（ロータ３００）が自在に回転することができる。
【００２２】
電子基板１１１は、アウターロータ型ブラシレスモータ１００を駆動するための駆動回路が搭載されるプリント基板である。電子基板１１１上には、ステータコイル２０３に駆動電流を流すための駆動回路を構成するドライバーＩＣや、抵抗、コンデンサ、コネクタ等の図示省略した電子部品が搭載されている。
【００２３】
（抜け止めの機能）
組立が完了した状態（図５参照）において、抜け止め部１０２の先端部１０６は、段差部３０１ａよりも、軸部材２０１からスリーブ部３０１を引き抜く側（図の上方向）に位置し、且つ、先端部１０６が段差部３０１ａと軸方向において被さる位置関係にあるため、回転駆動している時は、抜け止め部１０２と段差部３０１ａは接触していない。この状態で、ロータ３００を図の上方向に引き抜こうとすると、段差部３０１ａが抜け止め部１０２の先端部１０６に接触し、それ以上、ロータ３００をステータ２００から引き離すことができなくなる。これにより、ロータ３００のステータ２００からの抜けが防止される。
【００２４】
（組立手順）
以下、実施形態の組立手順の一例を説明する。まず図１に示すベース基板１０１を用意する。そして、軸部材２０１をベース基板１０１の軸穴１０７に挿入し固定する。こうして、軸部材２０１をベース基板１０１に固定した状態を得る。次に、電子部品を搭載し、回路を形成した電子基板１１１をベース基板１０１上に重ね、また軸部材２０１にステータコイル２０３を巻いたステータコア２０２を装着する（図３（Ａ）参照）。その後、ステータコア２０２をベース基板１０１に固定する。この際、ステータコア２０２とベース基板１０１との間に電子基板１１１が挟まれた状態で固定される。こうして、図３（Ａ）において、ロータ３００を取り外した状態が得られる。また、この段階で、ステータコイル２０３と電子基板１１１上の電子回路との接続（図示省略）を行う。また、この状態において、図３（Ｂ）に示すように、ベース基板１０１の抜け止め部１０２の折り曲げ部１０５は、先端部１０６と中間部１０８の角度が９０°程度になるよう溝１０５ａに沿って折り曲げた状態とされている。また、折り曲げ部１０４においては、ベース基板１０１の面と中間部１０８の角度が８０°程度、軸部材２０１に近づかない方向に溝１０４ａに沿って折り曲げた状態とされている。
【００２５】
また、ステータ２００とは別にロータ３００を組み立てる。ロータ３００は、スリーブ部３０１にロータマグネット３０６を装着したロータフレーム３０５を装着し、スラストカバー３０４を取り付けることで得る。また、スリーブ部３０１にポリゴンミラー３０３を取り付ける。
【００２６】
そして、この状態において、ロータ３００のスリーブ部３０１の内側に軸部材２０１が挿入されるようにして、ロータ３００の組み付けを行う。この工程が図３に示されている。この際、上述したように抜け止め部１０２の中間部１０８を８０°程度の角度で曲げているので、スリーブ部３０１側の段差部３０１ａと抜け止め部１０２とが接触しない状態で、ロータ３００をステータ２００に装着することができる。こうして、図４に示す状態を得る。
【００２７】
図４に示す状態を得たら、基板面から８０°程度の角度で曲げていた中間部１０８を、スリーブ部３０１の方向に更に曲げ、基板面からほぼ垂直（９０°）な状態とする。この状態が図５に示されている。この状態において、軸方向から見て、折り曲げた先端部１０６が、段差部３０１ａに被さる状態となる。
【００２８】
（優位性）
図１〜４を参照して説明した構成によれば、以下の優位性が得られる。
（１）ベース基板１０１と一体で抜け止め部１０２を形成することができるので、別に抜け止め用の部品が必要とされない。このため、部品点数が削減され、部品コストの低減が可能となる。
（２）抜け止め部１０２がステータ２００の内側、すなわち、ロータフレーム３０５の内側に位置するため、外からの外力によって抜け止め部１０２が変形し、抜け止め部１０２がロータ３００と干渉することが防止される。また、外力により抜け止め部１０２が変形や破損し、その機能が損なわれることが防止される。また、ロータフレーム３０５の外形を小さくすることが出来る。
（３）ロータ３００をステータ２００に装着した後に、抜け止め部１０２の変形を行うので、抜け止め用の部材を圧入する場合のような強い力が加わった状態での部品どうしの接触が生じない。このため、強い力が加わった状態での部品同士の接触に起因する部品の変形や破損の問題が発生し難い。
（４）完成したモータにおいて、抜け止め部１０２の先端部１０６の位置を図５→図４の状態に戻すと、ステータ２００からのロータ３００の取り外しが可能となる。このため、部品の交換やメンテナンスが可能な構造が得られる。
（５）抜け止め部１０２を変形させて組み立てる作業を行う際に、別の部品同士を接触させるような作業を必要としない。このため、他の部品が変形や破損等の事故が発生し難い。
【００２９】
第２の実施形態
本実施形態は、第１の実施形態における抜け止め部１０２の構造の変形例である。図６には、抜け止め部５００が示されている。なお、図１〜５と同じ符号の部分は、第１の実施形態に関連して説明したものと同じである。
【００３０】
抜け止め部５００は、ベース基板１０１の厚みより薄くし、その部分を薄板状にし、この薄板状の部分を折り曲げ部５０１の部分で折り曲げることで構成された中間部５０２、この中間部５０２の先の部分を折り曲げ部５０３の部分で更に折り曲げることで構成された先端部５０４を備えている。すなわち、抜け止め部５００の先端部分は、折り曲げられて先端部５０４とされ、この先端部５０４がスリーブ部３０１の段差部３０１ａと軸方向において被さる。抜け止め部５００の厚みを薄くすることで、折り曲げ立ち上げた抜け止め部５００の占有スペースを省スペース化できる。また、部材の厚みが薄くなるので、抜け止め部５００を形成するために行われる折り曲げる作業がより容易となる。
【００３１】
第３の実施形態
本実施形態は、第１の実施形態における抜け止め部１０２の構造の変形例である。図７には、抜け止め部６０１が示されている。なお、図１〜５と同じ符号の部分は、第１の実施形態に関連して説明したものと同じである。
【００３２】
図７には、抜け止め部６０１が示されている。抜け止め部６０１は、その先端部６０２のみを薄板状に加工し、中間部６０８はベース基板１０１の厚みと同じ厚さで形成している。この例では、ロータ３００のステータ２００への装着に際して、抜け止め部６０１の折り曲げ部６０４を基板面に垂直に起こした状態にする。この折り曲げ部６０４は、折り曲げを容易にするための溝６０４ａの部分で折り曲げられている。また、折り曲げ部６０５は、第１の実施形態では９０°程度の角度で折り曲げていたが、本実施形態では１２０°程度の角度で折り曲げた状態とする。すなわち、折り曲げにより先端部６０２が中間部６０８に近づく状態にする。この折り曲げ部６０５は、折り曲げを容易にするための溝６０５ａの部分で折り曲げられている。
【００３３】
ロータ３００のステータ２００への装着は、上述した折り曲げ部６０４および６０５の部分を折り曲げた状態で行われる。この際、段差部３０１ａと先端部６０２は接触するが、段差部３０１ａに押されて、バネ性を有する先端部６０２が図の下の方向に弾性変形する。そして、先端部６０２の端の部分が段差部３０１ａを超えた段階で弾性変形していた先端部６０２が元の形状に復帰し、図７に示す状態となる。
【００３４】
この態様によれば、ロータ３００のステータ２００への装着が行われた後、抜け止め部６０１を更に折り曲げる作業が必要ないので、作業が簡素化できる。また、折り曲げ部６０５を１２０°程度折り曲げた状態にすることで、ロータ３００の取り付けが容易で、且つ、ロータ３００が抜けにくい構造を得る。なお、抜け止め部６０１の全体やその部分にバネ性を付与し、上述した場合と同様な効果を得ることもできる。
【００３５】
５．その他
以上説明した実施形態では、ポリゴンミラーを駆動するユニットに本発明のアウターロータ型モータを適用した例を説明したが、本発明のアウターロータ型のモータは、この例に限定さえず、他の用途に利用することもできる。
【００３６】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、アウターロータ型のモータに利用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００…アウターロータ型ブラシレスモータ
１０１…ベース基板
１０２…抜け止め部
１０３…開口
１０４、１０５…折り曲げ部
１０４ａ、１０５ａ…溝
１０６…先端部
１０７…軸孔
１０８…中間部
１１１…電子基板
２００…ステータ
２０１…軸部材
２０２…ステータコア
２０２ａ…突極
２０３…ステータコイル
３００…ロータ
３０１…スリーブ部
３０１ａ…段差部
３０２…空間
３０３…ポリゴンミラー
３０４…スラストカバー
３０５…ロータフレーム
３０６…ロータマグネット
４００…ポリゴンミラー駆動ユニット
５００…抜け止め部
５０１、５０３…折り曲げ部
５０２…中間部
５０４…先端部
６０１…抜け止め部
６０２…先端部
６０４、６０５…折り曲げ部
６０４ａ、６０５ａ…溝
６０８…中間部
【図１】
2012050277.tif 000003
【図２】
2012050277.tif 000004
【図３】
2012050277.tif 000005
【図４】
2012050277.tif 000006
【図５】
2012050277.tif 000007
【図６】
2012050277.tif 000008
【図７】
2012050277.tif 000009