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公開番号2021026048
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210222
出願番号2019141604
出願日20190731
発明の名称モータ
出願人日本電産株式会社
代理人特許業務法人 佐野特許事務所
主分類G02B 26/12 20060101AFI20210125BHJP(光学)
要約【課題】小型化
【解決手段】上下に延びる中心軸Cxを中心として回転可能なロータ1と、ロータに配置されたマグネット12と径方向に対向するステータと、ロータに形成されて中心軸と直交する方向に拡がるミラー保持部5と、ミラー保持部の上方に位置し、側面に1個または複数個の反射側面部を有するミラー4と、ミラー保持部の上面に設けられて前記ミラーを固定する固定部材7と、を有するモータ。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
上下に延びる中心軸を中心として回転可能なロータと、
前記ロータに配置されたマグネットと径方向に対向するステータと、
前記ロータに形成されて前記中心軸と直交する方向に拡がるミラー保持部と、
前記ミラー保持部の上方に位置し、側面に1個または複数個の反射側面部を有するミラーと、
前記ミラー保持部の上面に設けられて前記ミラーを固定する固定部材と、を有するモータ。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
前記固定部材は、前記ミラー保持部の上面から軸方向上方に延びる固定部を有し、
前記ミラーは、前記固定部が収容される固定部材収容部を有し、
前記固定部材収容部は、
前記ミラーの下面に形成された開口と、
前記開口から軸方向上方に延びる内部空間と、を有する請求項1に記載のモータ。
【請求項3】
前記ミラー保持部は、軸方向に貫通した貫通孔を有し、
前記固定部は、前記貫通孔に収容され、かつ、前記ミラー保持部の上面から軸方向上方に突出する請求項2に記載のモータ。
【請求項4】
前記固定部材は、前記ミラー保持部と同一部材で形成される請求項2に記載のモータ。
【請求項5】
前記反射側面部は、周方向中央部分に有効反射領域を有し、
前記反射側面部を前記反射側面部と直交する方向に見たとき、前記固定部材収容部は、前記有効反射領域よりも径方向外側の領域と重なる請求項2から請求項4のいずれかに記載のモータ。
【請求項6】
前記ミラーは、前記反射側面部と周方向に隣り合う非反射側面部を有し、
前記固定部材収容部は、前記非反射側面部の周方向の中央部かつ外側面よりも径方向内方に配置される請求項5に記載のモータ。
【請求項7】
前記ミラーは、前記反射側面部と周方向に隣り合う非反射側面部を有し、
前記固定部は、
前記ミラー保持部の上面の径方向外縁から軸方向上方に延びて径方向内側に設けられた固定凹部を有する固定リブを、有し、
前記固定凹部は、
前記固定リブの軸方向上端から下方に延びる第1凹部と、
前記第1凹部の軸方向下端から周方向に延びる第2凹部と、を有し、
前記ミラーは、前記非反射側面部から径方向外側に突出する固定凸部を有し、
前記固定凸部は、前記第2凹部に配置される請求項1に記載のモータ。
【請求項8】
前記ロータは、前記ミラー保持部の上面から軸方向上方に延びる筒状のハブ筒部を有し、
前記ミラーは、軸方向に延びる筒状であり前記ハブ筒部を収容するハブ収容部を有し、
前記ハブ筒部は、前記ハブ収容部の径方向内面と接触する請求項1から請求項7のいずれかに記載のモータ。
【請求項9】
前記ミラーと前記ハブ筒部とは、熱膨張係数が同じである請求項8に記載のモータ。
【請求項10】
前記ステータに固定されたシャフトと、
前記ロータを前記シャフトに対して回転可能に支持する軸受部と、をさらに有し、
前記軸受部は、前記ハブ筒部の内側面に配置される請求項8または請求項9に記載のモータ。
【請求項11】
軸方向において、前記ミラーおよび前記ロータの複合体の重心位置の両側に少なくとも1つずつ前記軸受部が配置される請求項10に記載のモータ。
【請求項12】
前記ミラーの少なくとも反射側面部は、前記ミラー保持部の径方向外方に配置されるとともに、軸方向下端が前記ミラー保持部の上面よりも軸方向下方に配置される請求項1から請求項11のいずれかに記載のモータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、モータに関する。
続きを表示(約 4,900 文字)【背景技術】
【0002】
従来、ポリゴンミラーを回転駆動するポリゴンミラーモータにおいて、ポリゴンミラーはロータハブに装着される。そして、ロータ軸に取り付けられる板バネがポリゴンミラーの上面を下方に押すことで、ポリゴンミラーはロータハブに設けられたフランジ部に押し付けられる。(特開2007−279442号公報参照)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2007−279442号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記構造では、ポリゴンミラーの上面よりも上方にロータ軸を突出させるとともに、ポリゴンミラーの上面よりも上方に板バネおよび板バネを固定する固定部材を配置しなくてはならない。そのため軸方向の長さを短くすることが困難であり、ポリゴンミラーモータの小型化が困難である。
【0005】
そこで、本発明は、小型化可能なモータ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】
本発明の例示的なモータは、上下に延びる中心軸を中心として回転可能なロータと、前記ロータに配置されたマグネットと径方向に対向するステータと、前記ロータに形成されて中心軸と直交する方向に拡がるミラー保持部と、前記ミラー保持部の上方に位置し、側面に1個または複数個の反射側面部を有するミラーと、前記ミラー保持部の上面に設けられて前記ミラーを固定する固定部材と、を有する。
【発明の効果】
【0007】
本発明の例示的なモータによれば、軸方向の長さを短小化することで小型化可能である。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明にかかるモータの斜視図である。
モータの縦断面図である。
モータの分解斜視図である。
ミラーの底面図である。
第1変形例におけるミラーの正面図である。
第2変形例におけるミラーの底面図である。
第3変形例におけるミラーの反射側面部の下端を拡大した断面図である。
第4変形例におけるロータおよびミラーの分解斜視図である。
第5変形例におけるモータの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、上下に延びる中心軸Cxと平行な方向を「軸方向」とする。また、中心軸Cxに対して直交する方向を「径方向」とする。さらに、中心軸Cxを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とする。また、図2に示すモータ100を基準として、モータ100の上下を定義する。なお、上述した方向の呼称は説明のために用いているものであり、モータ100の使用状態における位置関係及び方向を限定するものではない。
【0010】
図1は、本発明にかかるモータ100の斜視図である。図2は、図1に示すモータ100の縦断面図である。図3は、モータ100の分解斜視図である。モータ100は、ミラーを回転駆動させる。モータ100は、ロータ1と、ステータ2と、ベース部3と、ミラー4と、ミラー保持部5と、軸受部6と、固定部材7と、を有する。
【0011】
ベース部3は、例えば、自動車、無人飛行体等に固定される筐体の一部である。モータ100では、ステータ2の後述するコイル23に電力が供給されると、ロータ1が中心軸Cx周りに回転する。これにより、ロータ1に形成されたミラー保持部5に保持されたミラー4は中心軸Cx周りに回転される。そして、不図示の光源から出射された光をミラー4の後述する反射側面部42で反射することで、反射光を走査しつつ照射対象に照射する。
【0012】
モータ100において、ロータ1はステータ2の径方向外方に配置されて、ステータ2と径方向に対向する。つまり、モータ100は、アウターロータ型のDCブラシレスモータである。以下に、モータ100の各部の詳細について、図面を参照して説明する。
【0013】
<1. ベース部3>
図1から図3に示すとおり、ベース部3は、底部31と、ブラケット32と、シャフト33と、回路基板34とを有する。底部31は、軸方向に見た形状が長方形状の板状である。底部31は、モータ100の全体を支持する。そのため、底部31は、外部からの力、温度変化等で変形しにくい材料で形成される。本実施形態において底部31は、軸方向に見て長方形状であるが、これに限定されない。例えば、円形、楕円形、多角形であってもよい。また、底部31は、板状に限定されない。例えば、内部に空間を有する箱状であってもよい。底部31は、ブラケット収容孔311を有する。ブラケット収容孔311には、ブラケット32の後述する固定凸部323が収容される。ブラケット収容孔311の中心は、中心軸Cxと一致する。
【0014】
図3に示すとおり、ブラケット32は、筒状である。ブラケット32は、シャフト固定部321と、ステータ固定部322と、固定凸部323と(図2参照)を有する。固定凸部323は、ブラケット32の下面より軸方向下方に延びる。固定凸部323は、ブラケット収容孔311に圧入される。これにより、ブラケット32は、底部31に固定される。このとき、ブラケット32の中心は、中心軸Cxと一致する。
【0015】
なお、固定凸部323はブラケット収容孔311に圧入以外の方法で、固定されてもよい。例えば、固定凸部323をブラケット収容孔311に収容し、ブラケット32と底部31とを溶接、接着等の固定方法で固定してもよい。また、ねじ等の固定具を利用して固定してもよい。ブラケット32の中心線が底部31の上面に対して直交した状態で、ブラケット32を底部31に固定する方法を広く採用できる。
【0016】
なお、本実施形態において、ブラケット32は、底部31と別体であり底部31に固定される構成であるが、これに限定されない。例えば、ブラケット32は、底部31と同一の部材で形成されてもよい。
【0017】
シャフト33は、上述のとおりブラケット32に固定される。すなわち、シャフト33は、ステータ2に固定される。シャフト33は、例えば、鉄、ステンレス、セラミック等、強度が高く変形しにくい材料で形成される。シャフト33は、円柱状であるが、これに限定されない。十分な強度を有する場合、シャフト33は、中空であってもよい。
【0018】
シャフト33は、ブラケット32のシャフト固定部321に一部が収容されて、ブラケット32に固定される。なお、シャフト33の固定は、圧入を挙げることができるが、これに限定されない。底部31に固定されたブラケット32にシャフト33を固定することで、シャフト33の中心は、中心軸Cxと一致する。つまり、シャフト33は、上下に延びる中心軸Cxに沿って配置される。
【0019】
回路基板34には、位置検知素子341が実装される。位置検知素子341は、例えば、ホール素子等であり、ロータ1の回転時におけるロータ1の後述するマグネット12の磁束の変位を検知し、ロータ1の位置を検知する。また、回路基板34には、ステータ2の後述するコイル23に電力を供給する回路が実装される。つまり、回路基板34は、モータ100の駆動を制御するドライバ基板である。
【0020】
回路基板34の中央には、ブラケット貫通孔342が形成される。ブラケット貫通孔342は、ブラケット32が貫通する。本実施形態では、ブラケット貫通孔342は、内径がブラケット32の外径よりも大きいが、これに限定されない。ブラケット貫通孔342の内側面がブラケット32の外側面と接触してもよい。
【0021】
<2. ステータ2>
ステータ2は、ベース部3に固定されたブラケット32に固定される。ステータ2は、駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。図2、図3に示すとおり、ステータ2は、ステータコア21と、インシュレータ22と、コイル23と、を備える。
【0022】
ステータコア21は磁性体である。ステータコア21は、例えば、電磁鋼板を軸方向に積層して構成される。ステータコア21は、コアバック部211と、複数のティース部212とを有する。コアバック部211は、筒状である。コアバック部211の内側面がブラケット32のステータ固定部322に圧入にて固定される。
【0023】
ティース部212は、コアバック部211の外側面から径方向外方に延びる。ティース部212の径方向先端は、ロータ1に配置された後述のマグネット12と径方向に対向する。すなわち、ステータ2は、ロータ1に配置されたマグネット12と径方向に対向する。複数のティース部212は、中心軸Cxを中心として、周方向に等間隔で配置される。インシュレータ22は、例えば、絶縁性を有する樹脂で形成される。インシュレータ22は、ステータコア21のコアバック部211の一部と、ティース部212の少なくとも一部を囲む。
【0024】
コイル23は、インシュレータ22に囲まれたティース部212に導線を巻き付けて形成される。コイル23とステータコア21とは、インシュレータ22で絶縁される。コイル23は、導線に電流を供給することで励磁される。モータ100では、コイル23とマグネット12との引力および斥力を利用して、ロータ1は回転する。
【0025】
<3. ロータ1および軸受部6>
ロータ1は、マグネットホルダ11と、マグネット12と、ハブ筒部13とを有する。
【0026】
<3.1 マグネットホルダ11およびマグネット12>
マグネットホルダ11は、軸方向に延びる円筒状である。マグネットホルダ11は、ミラー保持部5の下面52から軸方向下方に延びる。マグネットホルダ11は、中心が中心軸Cxと一致する。
【0027】
マグネットホルダ11は、ステータコア21の径方向外端よりも径方向外方に配置される。ロータ1は、複数個のマグネット12を有する。各マグネット12は、例えば、直方体形状である。複数のマグネット12は、マグネットホルダ11の内部に配置される。
【0028】
マグネット12は、マグネットホルダ11の内側面に固定される。マグネット12のマグネットホルダ11との固定は、接着にて行われるが、これに限定されない。例えば、溶接、溶着等であってもよいし、ねじ等の固定具を用いて固定してもよい。マグネット12をマグネットホルダ11に強固に固定できる固定方法を広く採用する。
【0029】
なお、本実施形態にかかるロータ1において、複数のマグネット12を有するが、これに限定されない。例えば、磁性材料を筒状に形成した後に、内側面に磁極を交互に形成したマグネットを採用してもよい。
【0030】
図3に示すとおり、ハブ筒部13は、ミラー保持部5の上面51から軸方向上方に延びる。すなわち、ロータ1は、ミラー保持部5の上面51から軸方向上方に延びる筒状のハブ筒部13を有する。ハブ筒部13は、軸方向上下に貫通した筒状である。ハブ筒部13の内側面に2個の軸受部6が取り付けられる。すなわち、軸受部6は、ハブ筒部13の内側面に配置される。
(【0031】以降は省略されています)

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