專利名稱：多面鏡掃描儀電機(jī)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備動(dòng)壓軸承裝置的多面鏡掃描儀電機(jī)。特別是涉及要 求安裝精度高的部件間的固定結(jié)構(gòu)及其固定方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著激光打印機(jī)(以下稱為"LBP")的普及，要求多面鏡掃描 儀電機(jī)更加小型化及薄型化以及低成本化。同時(shí)，要求降低旋轉(zhuǎn)波動(dòng)(跳動(dòng)) 及噪音。另外，對(duì)多面鏡的倒角要求保持高精度。
其中，現(xiàn)有例如專利文獻(xiàn)1所公示的那樣，利用將軸承固定于鐵基板上 的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)薄型化及低成本化。另外，軸承通過(guò)采用動(dòng)壓軸承的一種即流 體軸承以實(shí)現(xiàn)高精度化及長(zhǎng)壽命化。
圖4是如專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的現(xiàn)有例1中的多面鏡掃描儀電機(jī)的剖面圖。 圖4中，利用熱裝等方法將轉(zhuǎn)子凸臺(tái)402固定于旋轉(zhuǎn)軸401。在轉(zhuǎn)子凸臺(tái)402 上固定設(shè)置有旋轉(zhuǎn)多面鏡403和轉(zhuǎn)子架404。在轉(zhuǎn)子架404的內(nèi)壁固定設(shè)置有 轉(zhuǎn)子^f茲鐵405。轉(zhuǎn)子400由旋轉(zhuǎn)軸401、轉(zhuǎn)子凸臺(tái)402、旋轉(zhuǎn)多面鏡403、轉(zhuǎn) 子架404及轉(zhuǎn)子》茲鐵405構(gòu)成。
圖4所示的多面鏡掃描儀電機(jī)的定子基板411具有用于將該多面鏡掃描 儀電機(jī)安裝于裝置的安裝部。定子基板411由熱傳導(dǎo)率優(yōu)良的鐵基板構(gòu)成。
定子鐵心412通過(guò)層疊磁性體而構(gòu)成。在定子鐵心412上纏繞有定子線 圈413。由定子鐵心412和定子線圈413構(gòu)成繞組組合414。在定子基板411 上安裝有用于使多面鏡掃描儀電機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)IC415。由定子基板411、繞組 組合414及驅(qū)動(dòng)IC415構(gòu)成定子組合410。定子鐵心412和轉(zhuǎn)子磁鐵405經(jīng)由 空隙相對(duì)而配置。
軸承420從定子基板411的背面插入且直接鉚接于定子鐵心412。在軸承 420的內(nèi)壁形成有人字形槽作為動(dòng)壓槽，軸承420構(gòu)成流體軸承。將旋轉(zhuǎn)軸 401插入軸承420,軸承420可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸401 。
通過(guò)使電流通過(guò)定子線圏413而在定子鐵心412和轉(zhuǎn)子磁鐵405之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。由此，轉(zhuǎn)子400旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)多面鏡403隨著轉(zhuǎn)子400的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。隨著旋轉(zhuǎn)多面鏡403的旋 轉(zhuǎn)而產(chǎn)生風(fēng)。利用該風(fēng)的風(fēng)冷效應(yīng)可以從定子鐵心412及定子基板411將軸 承420產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱。由此，在圖4所示的多面鏡掃描儀電機(jī)中可以 實(shí)現(xiàn)軸承性能的提高。
再者，利用上述風(fēng)冷效應(yīng)還可以對(duì)驅(qū)動(dòng)IC415產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，從 而可以防止驅(qū)動(dòng)IC415的性能的惡化。
上述專利文獻(xiàn)公示的多面鏡掃描儀電機(jī)是旋轉(zhuǎn)軸401由軸承420支承 且進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的軸旋轉(zhuǎn)型多面鏡掃描儀電機(jī)。另一方面，與此不同，還有軸固 定型多面鏡掃描儀電機(jī)，其軸承繞固定軸旋轉(zhuǎn)，該軸承插入有該固定軸且支 承該固定軸。
該軸固定型多面鏡掃描儀電機(jī)中，有配置有多個(gè)平面線圈使其與平板狀 轉(zhuǎn)子磁鐵相對(duì)配置的平面相對(duì)型電機(jī)。在該平面相對(duì)型電才幾中，例如專利文 獻(xiàn)2提出了下述的結(jié)構(gòu)，即、通過(guò)將平板狀轉(zhuǎn)子,茲鐵、轉(zhuǎn)子軛和旋轉(zhuǎn)多面鏡 形成一體而實(shí)現(xiàn)薄型化的結(jié)構(gòu)。
圖5是專利文獻(xiàn)2所公示的現(xiàn)有例2的多面鏡掃描儀電機(jī)的剖面圖。圖5 中，旋轉(zhuǎn)多面體510是將平板狀轉(zhuǎn)子磁鐵511和轉(zhuǎn)子軛512安裝于內(nèi)部并在 外周形成反射鏡面513。多個(gè)平板狀線圈521經(jīng)由空隙與平板狀轉(zhuǎn)子磁鐵511 相對(duì)而配置于控制基板522上?？刂苹?22被安裝于兼具托架和后軛的安 裝盤(pán)523上。
在安裝盤(pán)523的中央形成有貫通孔524。通過(guò)將形成于固定軸525的凹周 槽526嵌合于該貫通孔524的周緣，將固定軸525保持于安裝盤(pán)523。
在旋轉(zhuǎn)多面體510的中央形成有圓筒部514。在圓筒部514的軸向兩端內(nèi) 裝有軸承515及軸承516。經(jīng)由軸承515及軸承516將圓筒部514支承于固定 軸525。
通過(guò)該結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)多面體510配設(shè)于固定軸525的軸向的大致中央部。 而且，由于軸承515及軸承516配置于圓筒部514的兩端，因而形成所謂的 雙支承結(jié)構(gòu)的軸承結(jié)構(gòu)。利用該結(jié)構(gòu)可以使圖5所示的電機(jī)平穩(wěn)地進(jìn)行高速 旋轉(zhuǎn)。
但是，隨著LBP的普及，希望LBP進(jìn)一步高速化或者彩色化，要求多面 鏡掃描儀電機(jī)也以30000 ~ 50000/min這樣更高的高速旋轉(zhuǎn)。由于上述專利文獻(xiàn)1公示的現(xiàn)有的多面鏡掃描儀電機(jī)的軸承結(jié)構(gòu)是所謂
的單支承結(jié)構(gòu)，因而存在易于發(fā)生"擂槌"運(yùn)動(dòng)的課題。特別是在30000-50000/min這樣的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，"擂槌"運(yùn)動(dòng)對(duì)動(dòng)壓軸承的影響極大，存在使 軸承壽命明顯下降的課題。為了解決該課題，雖然采用增大旋轉(zhuǎn)軸的直徑、 提高動(dòng)壓軸承的剛性的結(jié)構(gòu)，但是該情況下存在因軸承損失的增加而造成電 力消耗增加及難以使電機(jī)小型化的課題。
上述專利文獻(xiàn)2所公示的現(xiàn)有的多面鏡掃描儀電機(jī)為雙支承結(jié)構(gòu)的軸承 構(gòu)成，在這一點(diǎn)上是出色的。但是，由于采用平面相對(duì)型電機(jī)方式，因而在 切換通電位相位時(shí)在平板狀轉(zhuǎn)子磁鐵511和平板狀線圈512之間產(chǎn)生軸向的 吸引回彈力。特別是在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)存在發(fā)生極大的振動(dòng)及噪音的課題。
另夕卜，在將收納軸承515及軸承516的圓筒部514、平板狀轉(zhuǎn)子磁鐵511、 轉(zhuǎn)子軛512形成一體的旋轉(zhuǎn)多面體512的外周形成有反射鏡面513。由于該結(jié) 構(gòu)，因而還存在形成高精度的反射鏡面將極其困難的課題。
于是，作為解決上述課題的裝置，可考慮以下的結(jié)構(gòu)。首先，考慮到通 過(guò)將上述專利文獻(xiàn)1所公示的現(xiàn)有的多面鏡掃描儀電機(jī)的轉(zhuǎn)矩發(fā)生部即、圖4 的定子組合410及轉(zhuǎn)子400的結(jié)構(gòu)替換成上述專利文獻(xiàn)2的平面相對(duì)型電機(jī) 的結(jié)構(gòu)，解決高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生大的振動(dòng)及噪音這一課題。
然后，在上述專利文獻(xiàn)1的轉(zhuǎn)子凸臺(tái)402上形成相當(dāng)于上述專利文獻(xiàn)2 的旋轉(zhuǎn)多面體510的圓筒部514的結(jié)構(gòu)。而且，在該圓筒部的內(nèi)壁形成人字 形槽作為動(dòng)壓槽，在與固定軸之間構(gòu)成流體軸承。這樣，通過(guò)將轉(zhuǎn)子凸臺(tái)402 做成圍繞固定軸旋轉(zhuǎn)的軸固定型的流體軸承結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)成近似于雙支承結(jié) 構(gòu)的軸承結(jié)構(gòu)。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，解決高速旋轉(zhuǎn)時(shí)"擂槌"運(yùn)動(dòng)對(duì)動(dòng)壓軸承的影 響極大且明顯降低軸承壽命這一課題。
再者，與上述專利文獻(xiàn)l一樣，將使反射鏡面513從上述專利文獻(xiàn)2的 旋轉(zhuǎn)多面體510內(nèi)獨(dú)立出來(lái)的旋轉(zhuǎn)多面鏡403(反射鏡)固定于轉(zhuǎn)子凸臺(tái)402。 通過(guò)該結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)多面鏡403可以單獨(dú)地加工，還可以解決形成高精度的反 射鏡面極為困難的課題。
實(shí)際上，專利文獻(xiàn)3提出的是這樣的結(jié)構(gòu)的多面鏡掃描儀電機(jī)。圖6是 現(xiàn)有例3的多面鏡掃描儀電機(jī)的剖面圖。
圖6中，在托架601上i殳置有環(huán)狀突出部602。在環(huán)狀突出部602上固定 有定子鐵心603。在定子鐵心603上纏繞有定子線圈604。將托架601安裝固
6定于鐵板電路基板605。在托架601的中央部壓入固定有固定軸606。
在輪轂611上突出設(shè)置有向下方突出的圓筒狀的套筒軸承部612。在套筒
軸承部612的內(nèi)壁面形成有人字形槽。利用該人字形槽和介于固定軸606與
套筒軸承部612的微小的間隙的潤(rùn)滑劑，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生動(dòng)壓。由此，固
定軸606可旋轉(zhuǎn)地支承套筒軸承部612。
在套筒軸承部612的外壁面613安裝有轉(zhuǎn)子614。在輪轂611的上部載置
有做成矩形狀的旋轉(zhuǎn)多面鏡615。旋轉(zhuǎn)多面鏡615利用緊固用彈簧616從上部
被壓緊固定。
但是，在圖6所示的多面鏡掃描儀電機(jī)中，固定軸606的壓入固定部向 鐵板基板605的背面突出很長(zhǎng)而形成于托架601的中央部。因此，作為多面 鏡掃描儀電機(jī)存在難以小型化及薄型化的課題。
在此，在圖5所示的多面鏡掃描儀電機(jī)中，著眼于固定軸525和安裝盤(pán) 523的固定結(jié)構(gòu)，由于不存在向安裝盤(pán)523的背面大幅度突出的部件，因而可 作為在小型化及薄型化方面的解決方法來(lái)考慮。
但是，圖5所示的多面鏡掃描儀電機(jī)只是使形成于安裝盤(pán)523的中央的 貫通孔524周緣嵌合保持于在固定軸525上所形成的凹周槽526的固定結(jié)構(gòu)。 因此，存在難以將固定軸525相對(duì)于安裝盤(pán)523的垂直度，甚至反射鏡面513 的倒角精度做成高精度，且有可能固定強(qiáng)度也不充分這一新的課題。
但是，作為對(duì)軸和平板不施加大的外力而牢固地將其固定的手段，提案 有使用激光來(lái)鉚接固定軸和平板的方法。例如專利文獻(xiàn)4所公示的該方法是 可作為解決上述課題的方法。
圖7A是在使用了現(xiàn)有的激光的鉚接方法中激光照射前的鉚接部分的關(guān) 鍵部位剖面圖，圖7B是在該方法中激光照射后的鉚接部分的關(guān)鍵部位剖面 圖。
圖7A中，在板狀的一部件701上設(shè)置有安裝孔702，在其周緣形成有倒 角部703 。在圓柱狀的另 一部件711上形成有嵌合于安裝孔702的小徑部712 、 直徑大的凸緣部713。將部件701和部件711組合后，使激光720照射小徑部 712的端面714。由此，圖7B所示的小徑部712的一部分715熔化，向一部 件701的倒角部703的方向流動(dòng)而固化。利用該流動(dòng)的一部分715和凸緣部 713而將另一部件711完全固定于一部件701,從而將其鉚接于所謂的軸向。
但是，在上述現(xiàn)有的方法中，為了呈直角地固定板狀部件和圓柱狀部件，需要凸緣部，存在直角精度依賴于凸緣部和板狀部件的精度的課題。再者， 在流體軸承中，對(duì)相當(dāng)于圓柱狀部件的軸所要求的直徑公差及表面粗糙度等 的精度極高，在軸上形成凸緣部時(shí)還存在實(shí)現(xiàn)該要求精度非常困難的課題。
專利文獻(xiàn)l:(日本)專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平9- 131032號(hào)公才艮 專利文獻(xiàn)2:(日本)專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平3 - 63617號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:(日本)專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平7-336970號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)4:(日本)專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)昭60-87987號(hào)7>4艮

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的多面鏡掃描儀電機(jī)包含轉(zhuǎn)子、繞組組合、定子、旋轉(zhuǎn)軸、動(dòng) 壓軸承。轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)包含轉(zhuǎn)子架、安裝于轉(zhuǎn)子架的內(nèi)壁的轉(zhuǎn)子磁鐵、具有 圓筒部且安裝于轉(zhuǎn)子架的轉(zhuǎn)子凸臺(tái)、安裝于轉(zhuǎn)子凸臺(tái)的多面鏡。繞組組合的 結(jié)構(gòu)包含層疊有磁性體且與轉(zhuǎn)子磁鐵對(duì)置配置的定子鐵心、纏繞在定子鐵 心的定子線圈。定子的結(jié)構(gòu)包含繞組組合、形成有貫通孔的鐵板電路基板。 旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)激光焊接固定于貫通孔。動(dòng)壓軸承在轉(zhuǎn)子凸臺(tái)的圓筒部或者旋轉(zhuǎn) 軸的任一方形成有在徑向產(chǎn)生動(dòng)壓的動(dòng)壓槽。而且，該多面鏡掃描儀電機(jī)具 備由旋轉(zhuǎn)軸支承轉(zhuǎn)子凸臺(tái)的圓筒部的結(jié)構(gòu)。
通過(guò)該結(jié)構(gòu)，將電機(jī)的轉(zhuǎn)矩發(fā)生部做成帶心的周向相對(duì)結(jié)構(gòu)，由軸固定 結(jié)構(gòu)的動(dòng)壓軸承來(lái)支承安裝有多面鏡的轉(zhuǎn)子。利用該結(jié)構(gòu)可對(duì)應(yīng)小型化及旋 轉(zhuǎn)高速化。另外，可通過(guò)利用激光焊接將旋轉(zhuǎn)軸直接固定于鐵板電路基板而 將其牢固地固定。由此，不僅可實(shí)現(xiàn)高度的可靠性而且可實(shí)現(xiàn)薄型化及低成 本化。
另外，本發(fā)明的多面鏡掃描儀電機(jī)的制造方法包含下述的步驟。具有相 對(duì)于夾具以規(guī)定壓力推壓固定將多面鏡掃描儀電機(jī)安裝于裝置的鐵板電路基 板的安裝面的步驟。另外，還具有在將旋轉(zhuǎn)軸插入固定于相對(duì)于夾具的推壓
具有通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸和鐵板電路基板的接合部的圓周上的等間隔的多個(gè)部位照 射激光的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而全周焊接、而將旋轉(zhuǎn)軸固定于鐵板電路基板的步驟。 利用該方法，具有可以確保旋轉(zhuǎn)軸和鐵板電路基板的直角精度為高精度的效果。
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圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的多面鏡掃描儀電機(jī)的剖面圖2A是將圖1所示的多面鏡掃描儀電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸插入鐵板電路基板之前
的剖面圖2B是將圖1所示的多面鏡掃描儀電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸插入鐵板電路基板之后 的剖面圖2C是用于說(shuō)明將圖1所示的多面鏡掃描儀電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸激光焊接于鐵 板電路基板的步驟的平面圖2D是將圖1所示的多面鏡掃描儀電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸激光焊接于鐵板電路基 板后的剖面圖2E是將圖1所示的多面鏡掃描儀電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸激光焊接于鐵板電路基 板后的剖面圖3是本發(fā)明實(shí)施方式2的多面鏡掃描儀電機(jī)的制造方法所使用的夾具 的剖面圖4是現(xiàn)有例1的多面鏡掃描儀電機(jī)的剖面圖； 圖5是現(xiàn)有例2的多面鏡掃描儀電機(jī)的剖面圖； 圖6是現(xiàn)有例3的多面鏡掃描儀電機(jī)的剖面圖7A是使用了現(xiàn)有的激光的鉚接方法中的激光照射前的鉚接部分的主 要部分的剖面圖7B是使用了現(xiàn)有的激光的鉚接方法中的激光照射后的鉚接部分的主 要部分的剖面圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明 100:轉(zhuǎn)子 101:轉(zhuǎn)子架 102:轉(zhuǎn)子凸臺(tái) 103:多面鏡(旋轉(zhuǎn)多面鏡) 104:轉(zhuǎn)子磁鐵 105:圓筒部 106:動(dòng)壓槽 111:鐵板電路基板 llla:安裝面112定子鐵心
113定子線圈.
114繞組組合
115驅(qū)動(dòng)IC
116貫通孑L
117接合部
118照射點(diǎn)
119最后照射點(diǎn)
120旋轉(zhuǎn)軸
130定子
131動(dòng)壓軸7 義
200夾具
201電路基板推壓面
202緊固件
203支架
203a:保持面203b、 203c:可動(dòng)部204:承受面
210.激光
220:夾具的推壓面
P:突出量
具體實(shí)施例方式
下面，參照

用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。 實(shí)施方式1
圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的多面鏡掃描儀電機(jī)的剖面圖。首先，參照?qǐng)D1 本發(fā)明實(shí)施方式1的多面鏡掃描儀電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式1的多面鏡掃描儀電機(jī)包含轉(zhuǎn)子IOO、繞組組合114、定子 130、旋轉(zhuǎn)軸120、動(dòng)壓軸承131。轉(zhuǎn)子100由轉(zhuǎn)子架101、安裝于轉(zhuǎn)子架IOI 的內(nèi)壁的轉(zhuǎn)子磁鐵104、具有圓筒部105且安裝于轉(zhuǎn)子架101的轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102、 安裝于轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102的多面鏡(旋轉(zhuǎn)多面鏡)103構(gòu)成。繞組組合114由層疊有磁性體且與轉(zhuǎn)子磁鐵104相對(duì)配置的定子鐵心112、纏繞在定子鐵心112的
定子線圈113構(gòu)成。定子130由繞組組合114、形成有貫通孔116的鐵板電路 基板111構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)軸120通過(guò)激光焊接在貫通孔116而固定于鐵板電路基 板111上。動(dòng)壓軸承131在轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102的圓筒部105或者旋轉(zhuǎn)軸102的任 一方形成有徑向產(chǎn)生動(dòng)壓的動(dòng)壓槽106。而且，本發(fā)明實(shí)施方式1的多面^:掃 描儀電機(jī)具備由旋轉(zhuǎn)軸120支承轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102的圓筒部105的結(jié)構(gòu)。
然后，參照?qǐng)D1及圖2A 圖2E詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式1的多面鏡掃 描儀電機(jī)的結(jié)構(gòu)。
圖2A是將圖1所示的多面鏡掃描儀電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸插入鐵板電路基板之前 的剖面圖，圖2B是將圖1所示的多面鏡掃描儀電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸插入鐵板電路基 板之后的剖面圖。圖2C是用于說(shuō)明將圖1所示的多面鏡掃描儀電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸 激光焊接于鐵板電路基板的步驟的平面圖。圖2D是將圖1所示的多面鏡掃描 儀電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸激光焊接于鐵板電路基板后的剖面圖，圖2E是將圖1所示的 多面鏡掃描儀電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸激光焊接于鐵板電路基板后的剖面圖。
圖1中，在形成于轉(zhuǎn)子架101的中央的孔內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102。在該轉(zhuǎn) 子凸臺(tái)102上安裝有多面鏡103。在轉(zhuǎn)子架101的內(nèi)壁固定有轉(zhuǎn)子磁鐵104。 由此，構(gòu)成轉(zhuǎn)子100。
由鐵系材料形成的鐵板電路基板111具有將多面鏡掃描儀電機(jī)安裝到裝 置的安裝部。定子鐵心112層疊有磁性體而構(gòu)成。在定子鐵心112上纏繞有 定子線圈113。由定子鐵心112和定子線圏113構(gòu)成繞組組合114。定子鐵心 112和轉(zhuǎn)子磁鐵104經(jīng)由空隙而相對(duì)配置。由繞組組合114和鐵板電路基板 111構(gòu)成定子130。使多面鏡掃描儀電機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)IC115安裝于鐵板電路基 板111上。
在鐵板電路基板111的中央形成有貫通孔116。將旋轉(zhuǎn)軸120插入該貫通 孔116內(nèi)。通過(guò)在鐵板電路基板111的背面?zhèn)葘⑿D(zhuǎn)軸120和貫通孔116的 接合部激光焊接，將兩者牢固地固定。
另一方面，轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102在中央具備圓筒部105。在該圓筒部105的內(nèi)壁 在軸向相距間隔的兩處形成有人字形槽作為動(dòng)壓槽106。將旋轉(zhuǎn)軸120插入該 圓筒部105且在圓筒部105的內(nèi)壁和旋轉(zhuǎn)軸120之間填充潤(rùn)滑劑而構(gòu)成徑向 的動(dòng)壓流體軸承。由此，使定子130的旋轉(zhuǎn)軸120可旋轉(zhuǎn)地支承轉(zhuǎn)子100的 圓筒部105。形成于圓筒部105的內(nèi)壁的兩處的動(dòng)壓槽106(人字形槽)形成于與轉(zhuǎn)子 凸臺(tái)102的固定多面鏡103的部分相對(duì)應(yīng)的位置。上面說(shuō)明的是將兩個(gè)部位 的動(dòng)壓槽106形成于轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102的圓筒部105的內(nèi)壁的情況，但兩個(gè)部位 的動(dòng)壓槽106也可以形成于旋轉(zhuǎn)軸120。
即，換言之，將多面鏡103安裝于轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102的圓筒部105的外壁， 且至少將動(dòng)壓槽106形成于與外壁安裝有多面鏡103的軸向范圍相對(duì)的圓筒 部105的內(nèi)壁。
然后，參照?qǐng)D2A 圖2E說(shuō)明圖1所示的實(shí)施方式1的多面鏡掃描儀電 機(jī)的制造方法。
本發(fā)明的多面鏡掃描儀電機(jī)的制造方法包含下述的步驟。具有相對(duì)于夾 具以規(guī)定壓力推壓固定將多面鏡掃描儀電機(jī)安裝于裝置的鐵板電路基板111 的安裝面的步驟。另外，還具有在將旋轉(zhuǎn)軸120插入固定于相對(duì)于夾具的推 壓面成直角地形成且直徑比旋轉(zhuǎn)軸120的直徑稍大的孔(貫通孔116)的狀態(tài) 下保持旋轉(zhuǎn)軸120的步驟。具有通過(guò)在旋轉(zhuǎn)軸120和鐵板電路基板111的接 合部117的圓周上對(duì)等間隔的多個(gè)部位照射激光的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而全周焊接， 由此，將旋轉(zhuǎn)軸120固定于鐵板電路基板111的步驟。
再詳細(xì)地加以說(shuō)明。如圖2A所示，在將旋轉(zhuǎn)軸120插入到設(shè)置于鐵板電 路基板111的貫通孔116時(shí)，如圖2B所示，旋轉(zhuǎn)軸120從鐵板電路基板111 的背面?zhèn)?焊接側(cè))的突出量P只要極小即可。因此，電機(jī)的小型化及薄型 化成為可能，且可以富裕出安裝電機(jī)的裝置側(cè)的跳出部分的空間。其結(jié)果是 可以對(duì)裝置的空間節(jié)省有所貢獻(xiàn)。貫通孔116和旋轉(zhuǎn)軸120的間隙設(shè)定為單 側(cè)0.001 ~ 0.8mm左右。
如圖2C所示，在該狀態(tài)下，對(duì)貫通孔116和旋轉(zhuǎn)軸120相接的接合部 117的兩處的照射點(diǎn)118同時(shí)連續(xù)激光照射，并使其旋轉(zhuǎn)至圓周上旋轉(zhuǎn)180° 以上的最終照射點(diǎn)119。這樣，通過(guò)激光連續(xù)全周焊接連接部117而將旋轉(zhuǎn)軸 120固定于4失+反電^各基^反111。
圖2D是通過(guò)激光焊接將旋轉(zhuǎn)軸120固定于鐵板電路基板111的狀態(tài)的剖 面圖，而圖2E是平面圖。
通過(guò)以上的結(jié)構(gòu)，將電機(jī)的轉(zhuǎn)矩發(fā)生部做成定子鐵心112和轉(zhuǎn)子磁鐵104 在周向相對(duì)的周向相對(duì)結(jié)構(gòu)，由此，大幅度降低高速旋轉(zhuǎn)時(shí)軸向產(chǎn)生的振動(dòng) 及噪音。頁(yè)
另外，將安裝有多面鏡103的轉(zhuǎn)子IOO做成了由軸固定結(jié)構(gòu)的動(dòng)壓軸承 支承的結(jié)構(gòu)。由此，可以解決在上述專利文獻(xiàn)1所公示的現(xiàn)有多面鏡掃描儀
電機(jī)的軸承結(jié)構(gòu)中由于只是在離開(kāi)多面鏡103的下側(cè)的位置支承而只能得到 的單支承軸承結(jié)構(gòu)的課題。
在如圖1所示的多面鏡掃描儀電機(jī)中，在包括固定多面鏡102的部分在 內(nèi)的轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102的圓筒部105的內(nèi)壁，形成有兩處人字形槽中的一個(gè)。即， 人字形槽的一個(gè)形成于位于轉(zhuǎn)子架101的軸向上側(cè)的轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102的圓筒部 105的內(nèi)壁。利用該結(jié)構(gòu)，可以形成近似于雙支承軸承的軸承結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可抑 制高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的"擂槌"運(yùn)動(dòng)。其結(jié)果是，降低了高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的對(duì)動(dòng)壓軸承 部的影響，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)軸承的長(zhǎng)壽命。
另外，人字形槽的另一個(gè)形成于位于轉(zhuǎn)子架101的軸向下側(cè)的轉(zhuǎn)子凸臺(tái) 102的圓筒部105的內(nèi)壁上。
另外，由于旋轉(zhuǎn)軸120從鐵板電路基板111的背面?zhèn)?焊接側(cè))的突出 量P只要極小即可，因而在最終安裝電機(jī)的裝置側(cè)，跳出部分的空間也是有 充裕的，因此，可以對(duì)裝置的空間節(jié)省有所貢獻(xiàn)。
另外，由于通過(guò)激光焊接直接將旋轉(zhuǎn)軸120固定于鐵板電路基板111,因 而不但取消了向鐵板電路基板111的背面大幅度突出的構(gòu)成部品，同時(shí)可牢 固地進(jìn)行固定。其結(jié)果是，具有可提供高的可靠性及薄型化以及實(shí)現(xiàn)了低成 本化的多面鏡掃描儀電機(jī)的效果。
實(shí)施方式2
參照?qǐng)D3說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式2的多面鏡掃描儀電機(jī)的制造方法。圖3 是在本發(fā)明實(shí)施方式2的多面鏡掃描儀電機(jī)的制造方法中所使用的夾具的剖 面圖。
夾具200具備將鐵板電路基板111推壓到夾具的推壓面220的緊固件 202、將旋轉(zhuǎn)軸120相對(duì)于夾具的推壓面220呈直角地保持的支架203。支架 203將旋轉(zhuǎn)軸120相對(duì)于夾具的推壓面220平行地從兩側(cè)夾持并保持旋轉(zhuǎn)軸 120。再者，夾具200還具有用于使支架開(kāi)閉的開(kāi)閉機(jī)構(gòu)(未圖示)、用于 使緊固件202在軸向上下移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)。
本發(fā)明實(shí)施方式2的多面鏡掃描儀電機(jī)的制造方法使用夾具200且具有 下面的步驟。具有通過(guò)緊固件202將鐵板電路基板111推壓到夾具的推壓面 220的步驟。還具有在打開(kāi)支架203的狀態(tài)從夾具的推壓面220側(cè)將旋轉(zhuǎn)軸
13120插入鐵板電路基板111的貫通孔116的步驟。另外，還具有由支架203夾 持保持旋轉(zhuǎn)軸120的同時(shí)，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸120和鐵板電路基板111的貫通孔的接 合部進(jìn)行激光焊接而將其固定的步驟。
更為詳細(xì)的加以說(shuō)明。圖3中，夾具200具備緊固件202，其用于將推 壓鐵板電路基板111推壓到夾具的推壓面220;將旋轉(zhuǎn)軸120相對(duì)于電路基板 推壓面201呈直角地保持的支架203。緊固件202通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示)可 在軸向升降。
另外，支架203由一對(duì)可動(dòng)部203b及可動(dòng)部203c構(gòu)成，在一可動(dòng)部203b 上相對(duì)于電路基板推壓面201呈直角地形成有被高精度加工過(guò)的V槽狀的保 持面203a。而且， 一可動(dòng)部203b的保持面203a和另一可動(dòng)部203c以相對(duì)的 方式而構(gòu)成。通過(guò)利用開(kāi)閉才幾構(gòu)(未圖示)使可動(dòng)部203b及可動(dòng)部203c相 對(duì)于電路基板推壓面201平行地且互為反方向地移動(dòng)，由此，可調(diào)節(jié)彼此相 對(duì)的可動(dòng)部203b及可動(dòng)部203c的間隔。
下面，說(shuō)明如上構(gòu)成的夾具200的動(dòng)作及作用。首先，使夾具200的緊 固件202下降到軸向下側(cè)，以確?？砂惭b鐵板電路基板111的空間。另外， 此時(shí)，將支架203的一對(duì)可動(dòng)部203b及203c設(shè)定為以可在其之間容易插入 旋轉(zhuǎn)軸120的方式而打開(kāi)的狀態(tài)。
然后，按照將鐵板電路基板lll的電機(jī)安裝于裝置的安裝面llla與夾具 的推壓面220相對(duì)的方式，將鐵板電路基板111安裝于夾具200。然后，使緊 固件202上升到軸向上側(cè)，且相對(duì)于夾具的推壓面220推壓固定安裝面llla。 接著，從安裝面llla側(cè)將旋轉(zhuǎn)軸120插入鐵板電路基板111的貫通孔116直 至旋轉(zhuǎn)軸120的一前端抵接于夾具200的承受面204。在該狀態(tài)下，以旋轉(zhuǎn)軸 120的另一前端從安裝面llla側(cè)突出規(guī)定量而設(shè)定。然后，使支架203的可 動(dòng)部203b和可動(dòng)部203c向間隔變小的方向移動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)軸120壓緊并保持 于保持面203a。通過(guò)使旋轉(zhuǎn)軸120壓緊相對(duì)于電路基板推壓面201保持直角 精度的保持面203a,可以不依靠部件的精度而高精度地設(shè)定鐵板電路基板111 和旋轉(zhuǎn)軸120的直角精度。
然后，使夾具200整體旋轉(zhuǎn)，如圖2C所示，使激光同時(shí)照射貫通孔116 和旋轉(zhuǎn)軸120相接的接合部117的照射點(diǎn)118這兩個(gè)部位，而且，在連續(xù)照 射直至圓周上旋轉(zhuǎn)180°以上的最終照射點(diǎn)119的同時(shí)使其旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行全周焊 接而將其固定。如上面表明的那樣，本發(fā)明的多面鏡掃描儀電機(jī)只是使旋轉(zhuǎn)軸120向?qū)?br> 鐵板電路基板111的電極安裝于裝置上的安裝面lla側(cè)突出必要最小限度， 從而能以充分的強(qiáng)度和高的直角精度固定旋轉(zhuǎn)軸120和鐵板電路基板111。其 結(jié)果是，具有高可靠性及薄型化的效果。
另外，在利用夾具200將旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于鐵板電路基板111的安裝面llla 保持為直角狀態(tài)下，在使旋轉(zhuǎn)軸120和鐵板電路基板111的接合部旋轉(zhuǎn)的同 時(shí)，從圓周上的多個(gè)部位同時(shí)對(duì)旋轉(zhuǎn)軸120和鐵板電路基板111的接合部照 射激光210來(lái)焊接固定。通過(guò)該制造方法，具有可以高精度地確保旋轉(zhuǎn)軸120 和鐵板電路基板111的直角精度的效果。
另外，在上面的實(shí)施方式中，如圖1所示，為將多面鏡103固定于轉(zhuǎn)子 凸臺(tái)102的結(jié)構(gòu)，但是做成利用轉(zhuǎn)子凸臺(tái)102進(jìn)行多面鏡103的定心，同時(shí) 將多面鏡103載置于轉(zhuǎn)子架101的頂面而固定的結(jié)構(gòu)也同樣可以實(shí)施。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的多面鏡掃描儀電機(jī)及其制造方法特別適合要求高的安裝精度和 減輕軸承負(fù)荷的高速旋轉(zhuǎn)用的小型及薄型多面鏡掃描儀電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1、一種多面鏡掃描儀電機(jī)，包含轉(zhuǎn)子，其由轉(zhuǎn)子架、安裝于所述轉(zhuǎn)子架的內(nèi)壁的轉(zhuǎn)子磁鐵、具有圓筒部且安裝于所述轉(zhuǎn)子架的轉(zhuǎn)子凸臺(tái)、和安裝于所述轉(zhuǎn)子凸臺(tái)的多面鏡構(gòu)成；繞組組合，其由層疊有磁性體且與所述轉(zhuǎn)子磁鐵相對(duì)配置的定子鐵心、和纏繞于所述定子鐵心的定子線圈構(gòu)成；定子，其由所述繞組組合、和形成有貫通孔的鐵板電路基板構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)軸，其通過(guò)激光焊接固定于所述貫通孔；動(dòng)壓軸承，其在所述轉(zhuǎn)子凸臺(tái)的所述圓筒部或者所述旋轉(zhuǎn)軸的任一方形成有在徑向產(chǎn)生動(dòng)壓的動(dòng)壓槽，該多面鏡掃描儀電機(jī)具備由所述旋轉(zhuǎn)軸支承所述轉(zhuǎn)子凸臺(tái)的所述圓筒部的結(jié)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求1所述的多面鏡掃描儀電機(jī)，其中，所述多面鏡安裝于所述轉(zhuǎn)子凸臺(tái)的所述圓筒部的外壁，至少在與所述外壁安裝的所述多面鏡的軸向范圍相對(duì)的所述圓筒部的內(nèi)壁形成有所述動(dòng)壓槽。
3、 一種多面鏡掃描儀電機(jī)的制造方法，制造權(quán)利要求1所述的多面鏡掃描儀電機(jī)，該制造方法包含以下步驟相對(duì)于夾具的推壓面，以規(guī)定壓力推壓固定將所述多面鏡掃描儀電機(jī)安裝于裝置的所述鐵板電路基板的安裝面；在將所述旋轉(zhuǎn)軸插入固定于相對(duì)于所述夾具的推壓面形成為直角且直徑比所述旋轉(zhuǎn)軸的直徑大的孔的狀態(tài)下，保持所述旋轉(zhuǎn)軸；通過(guò)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸和所述鐵板電路基板的接合部的圓周上的等間隔的多個(gè)部位照射激光的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而全周焊接，將所述旋轉(zhuǎn)軸固定于所述鐵板電路基板。
4、 一種多面鏡掃描儀電機(jī)的制造方法，制造權(quán)利要求2所述的多面鏡掃描儀電機(jī)，該制造方法包含以下步驟相對(duì)于夾具的推壓面，以規(guī)定壓力推壓固定將所述多面鏡掃描儀電機(jī)安裝于裝置的所述鐵板電路基板的安裝面；在將所述旋轉(zhuǎn)軸插入固定于相對(duì)于所述夾具的推壓面形成為直角且直徑比所述旋轉(zhuǎn)軸的直徑大的孔的狀態(tài)下，保持所述旋轉(zhuǎn)軸；通過(guò)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸和所述鐵板電路基板的接合部的圓周上的等間隔的多個(gè)部位照射激光的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而全周焊接，將所述旋轉(zhuǎn)軸固定于所述鐵板電路基板。
5、 如權(quán)利要求3所述的多面鏡掃描儀電機(jī)的制造方法，其包含以下步驟使用所述夾具并通過(guò)所述緊固件將所述鐵板電路基板推壓到所述夾具的推壓面，其中，所述夾具具備緊固件，其將所述鐵板電路基板推壓到所述夾具的推壓面；支架，其將所述旋轉(zhuǎn)軸平行地從兩側(cè)夾持到所述夾具的推壓面，且相對(duì)于所述夾具的推壓面保持為直角；開(kāi)閉機(jī)構(gòu)，其用于使所述支架進(jìn)行開(kāi)閉；移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于使所述緊固件在軸向上下移動(dòng)；在打開(kāi)所述支架的狀態(tài)下，從所迷?shī)A具的推壓面?zhèn)葘⑺鲂D(zhuǎn)軸插入到所述鐵板電路基板的所述貫通孔；在由所述支架夾持保持所述旋轉(zhuǎn)軸的同時(shí)，對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸和所述鐵板電路基板的所述貫通孔的接合部進(jìn)行激光焊接而固定。
6、 如權(quán)利要求4所述的多面鏡掃描儀電機(jī)的制造方法，其包含以下步驟使用所述夾具并通過(guò)所述緊固件將所述鐵板電路基板推壓到所述夾具的推壓面，其中，所述夾具具備緊固件，其將所述鐵板電路基板推壓到所述夾具的推壓面；支架，其將所述旋轉(zhuǎn)軸平行地從兩側(cè)夾持到所述夾具的推壓面，且相對(duì)于所述夾具的推壓面保持為直角；開(kāi)閉機(jī)構(gòu)，其用于使所述支架進(jìn)行開(kāi)閉；移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于使所述緊固件在軸向上下移動(dòng)；在打開(kāi)所述支架的狀態(tài)下，從所述夾具的推壓面?zhèn)葘⑺鲂D(zhuǎn)軸插入到所述鐵板電路基板的所述貫通孔；在由所述支架夾持保持所述旋轉(zhuǎn)軸的同時(shí)，對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸和所述鐵板電路基板的所述貫通孔的接合部進(jìn)行激光焊接而固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多面鏡掃描儀電機(jī)及其制造方法，該多面鏡掃描儀電機(jī)的轉(zhuǎn)子由安裝于轉(zhuǎn)子架的內(nèi)壁的轉(zhuǎn)子磁鐵、具有圓筒部且安裝于轉(zhuǎn)子架的轉(zhuǎn)子凸臺(tái)、安裝于轉(zhuǎn)子凸臺(tái)的多面鏡構(gòu)成。定子由層疊有磁性體且與轉(zhuǎn)子磁鐵相對(duì)配置的定子鐵心、纏繞于定子鐵心的定子線圈、形成有貫通孔的鐵板電路基板構(gòu)成。在通過(guò)激光焊接而固定于貫通孔的旋轉(zhuǎn)軸或者轉(zhuǎn)子凸臺(tái)的圓筒部的任一方形成動(dòng)壓槽而構(gòu)成動(dòng)壓軸承，且由旋轉(zhuǎn)軸支承轉(zhuǎn)子凸臺(tái)的圓筒部。
文檔編號(hào)H02K7/14GK101517870SQ20078003537
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者前谷昭光, 福井康嗣, 角正貴 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社