JP2002233120A - 電磁回転機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＰＡＭ(Para-Axicial-Motor)型電磁回転機にお
いて、大型化を招くことなく簡単な構成で、更なるトル
クアップを図る。 【構成】回転軸３に固定されたロータマグネット６と、
回転軸を軸支する軸受５と、軸受に固定された回路基板
４及び固定ヨーク１と、固定ヨークに装着されるコイル
部材２と、を備え、固定ヨークは回転軸方向のギャップ
を持って対向する内ヨーク１ａ及び外ヨーク１ｂを有
し、ロータマグネットに内ヨーク及び外ヨークの少なく
とも一方が進入する単数又は複数の回転軸方向の円筒状
凹部２２、２７、３２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁回転機に関
し、特にトルクアップが可能な新規な磁気回路構成を有
する電磁回転機に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ブラシレス電磁回転機として、特
にレーザビームプリンター（以下、ＬＢＰと呼ぶ）で用
いられるポリゴンミラースキャナモータやＤＶＤドライ
ブ装置などのスピンドルモータとして使用するのに好適
な構成のものが普及しつつある。近年のＬＢＰは高速化
と高精度化が要求される一方で、ＳＯＨＯ（Ｓｍａｌｌ
Ｏｆｆｉｃｅ ａｎｄ Ｈｏｍｅ Ｏｆｆｉｃｅ）向け
として、小型化や低価格化の要求も高まっている。レー
ザスキャナユニットの主要構成部品であるスキャナモー
タにも小型化が要求されており、そのためには、発生ト
ルクを落とさずに小型化及び低振動化を実現するという
相反する特性の達成が要請される。これらの要求を達成
するために、軸方向にステータヨークが延びる形状のス
ピンドルモータ（ＰＡＭ：Para-Axicial-Motor）が考案
されている。このＰＡＭとして好適な構成を有する電磁
回転機は、例えば特願平１１−２４８４１８号に記載さ
れている。

【０００３】先ず、図７〜図１２を参照して、上記特願
平１１−２４８４１８号に記載されているＰＡＭ型のブ
ラシレス電磁回転機の構成について説明する。図７はポ
リゴンスキャナーモータとして使用するのに好適なＰＡ
Ｍ型のブラシレス電磁回転機の第１構成例を回転体を除
いて示す模式的分解斜視図である。図７において、ＰＡ
Ｍ型のブラシレス電磁回転機は、磁気回路の構成の点で
従来のアキシャルギャップモータと異なっており、半径
方向に延在した積層ステータコアの固定ヨークと該固定
ヨークに巻回する巻線コイルに代えて、軸方向に延在し
た固定ヨーク１と該固定ヨークに装着されるボビンコイ
ル２を用いる点に特徴を有するものである。図７に示す
ように、一対の内ヨーク１ａと外ヨーク１ｂが回転軸方
向に延びることで磁気ギャップが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円周方向所
定間隔（所定円周角ごとに）で配設されている。なお、
図示の構成例では、６箇所の磁気ギャップが形成される
ように、６対の内ヨーク１ａの部分と外ヨーク１ｂの部
分が配設されている。

【０００４】図７に示すＰＡＭ型電磁回転機において
は、固定ヨーク１は回路基板４とともに流体軸受（軸受
手段）５のカシメ部５ｂにカシメ固定される。回路基板
４の前記流体軸受５との嵌合部には円周方向３箇所に内
周側突起部４ａ、４ｂ、４ｃが形成されており、これら
の内周側突起部４ａ、４ｂ、４ｃを前記カシメ部５ｂに
カシメ固定することにより回路基板４が流体軸受５に固
定される。固定ヨーク１の底板内周部１ｃ〜１ｅ（１
ｄ、１ｅは図示せず）は回路基板４の嵌合孔の外側部４
０５ａ〜４０５ｃを占有するように段差加工されてお
り、その内周部を前記カシメ部５ｂにカシメ固定するこ
とにより固定ヨーク１が前記流体軸受（軸受手段）５に
固定されている。固定ヨーク１は、例えばＭＩＭ（Ｍｅ
ｔａｌ ＩｎＭｏｌｄ）加工を採用することで、段加工
等の複雑な形状に加工することができる。

【０００５】ボビンコイル２は、絶縁性の樹脂で成形さ
れたボビンに１軸の巻線を用いて組立可能である。線材
は電流端子ピン２ａに始端をからげた後、ボビンに巻回
し、終端を電流端子ピン２ｂにからげて１個のボビンコ
イル２が完成する。各ボビンコイル２は、各内ヨーク１
ａ（図１２）又は各外ヨーク１ｂに挿入配設される。場
合によっては、ボビンコイルを内ヨークと外ヨークの両
方に挿入配設することもある。前記電流端子ピン２ａ、
２ｂが回路基板４に半田付けされることで、駆動回路か
ら駆動電流を供給することが可能となる。各コイル２に
対しては、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相として、適切な
駆動電流制御が行われる。

【０００６】図７において、９は樹脂製の内ヨーク押さ
えであり、該内ヨーク押さえ９の内径は流体軸受５の外
径に等しく、該内ヨーク押さえ３は流体軸受５の外周に
接着又は圧入等で固定される。前記内ヨーク押さえ９の
外周部には前記内ヨーク１ａに対応した溝９ａが形成さ
れており、各内ヨーク１ａを各溝９ａに挿入嵌合するこ
とにより前記回路基板４とともに各内ヨーク１ａを挟み
込み、各内ヨーク１ａを押圧固定状態で支持する。ボビ
ンコイル２が内ヨーク１ａに挿入されている場合には、
図１２に示すようにボビンコイル２も前記内ヨーク押さ
え９によって押圧固定される。内ヨーク１ａの内ヨーク
押さえ９の外周部溝９ａへの挿入嵌合だけで該内ヨーク
１ａの振動を十分に抑えきれない場合には、内ヨーク押
さえ９の溝部９ａと内ヨーク１ａとの間の隙間に接着剤
を充填して両者を固着させる。

【０００７】図７において、８は外ヨーク押さえであ
り、この外ヨーク押さえ８の内周部には前記外ヨーク１
ｂに対応した溝８ａが形成されており、各外ヨーク１ｂ
を各溝８ａに挿入嵌合することにより、前記回路基板４
とともに各外ヨーク１ｂを挟み込み、各外ヨーク１ｂを
押圧固定状態で支持する。ボビンコイル２が外ヨーク１
ｂに挿入されている場合には、図１０に示すように、ボ
ビンコイル２も前記外ヨーク押さえ８によって押圧固定
される。前記外ヨーク押さえ８は、図７に示すように、
回路基板４に対してはネジ止めで固定されている。外ヨ
ーク１ｂを前記外ヨーク押さえ８の内周部溝８ａへ挿入
嵌合するだけでは該外ヨーク１ｂの振動を十分に抑えき
れない場合には、外ヨーク押さえ溝部８ａと外ヨーク１
ｂとの間の隙間に接着剤を充填することで両者を固着さ
せる。

【０００８】さらに、外ヨーク押さえ８の外周部には、
ロータマグネット６（図８、図１０）の回転位置を検出
するためのホール素子７Ｕ〜７Ｗ（７Ｖ、７Ｗは不図
示）を位置決め固定するための溝８ｂが３箇所に形成さ
れ、各ホール素子７Ｕ〜７Ｗを固着する。各ホール素子
７Ｕ〜７Ｗによってロータマグネット６の回転磁界を検
出することで、適切なタイミングにて各相（Ｕ、Ｖ、
Ｗ）のコイルの駆動電流を切り換える。かくして、ロー
タマグネット６及び回転軸３（図８、図１０）を含む回
転体はスムーズに回転する。なお、回路基板４には、駆
動ＩＣ４０１や外付け回路部品４０２、コネクタ４０３
などが配置され、半田付けされている。

【０００９】図８は回転体の構成を示す分解斜視図であ
り、図９は回転軸に対してポリゴンミラーを固着する状
態を示す部分縦断面図である。次に、図８及び図９を参
照して回転体の構成を説明する。ロータマグネット６は
フランジ１３にアウトサート成形されて成形ロータマグ
ネットとして構成されており、該ロータマグネット６は
前記フランジ１３を介して回転軸３に圧入等により固定
されている。成形ロータマグネット６が図７に示す内ヨ
ーク１ａと外ヨーク１ｂとの間に配設され、該内ヨーク
１ａの外周面及び該外ヨーク１ｂの内周面との間に磁気
ギャップが形成されると、ボビンコイル２に通電するこ
とによりロータマグネット６の内周側と外周側の両側面
でトルクが発生する。図示のようなＰＡＭ型電磁回転機
の発生トルクの方がラジアルギャップモータの発生トル
クより大きくなる理由は、この点にある。すなわち、ラ
ジアルギャップが延びるモータでは、トルク発生場所は
ロータマグネット６の内周側の１箇所であるが、図７〜
図１２に示すＰＡＭ型電磁回転機（ＰＡＭ型モータ）で
は、トルク発生場所がロータマグネット６の内周側と外
周側の２箇所になる。

【００１０】回転軸３は、スラスト方向にはスラスト軸
受１５（図１０）により軸支され、ラジアル方向には流
体軸受（軸受手段５の内径部）で軸支されることで、回
転自在に支持されている。本構成例では、図８及び図９
に示すように、回転軸３に対して、前記フランジ１３を
位置決め部材として使用しながら、ポリゴンミラー１１
が接着剤１２で固着されている。こうして、ポリゴンミ
ラー１１、ロータマグネット６及び回転軸３を含む回転
体は、軸受手段５を介して、回路基板４に回転自在に保
持されている。

【００１１】以上説明したＰＡＭ型電磁回転機によれ
ば、後述する図１０及び図１２の縦断面図にも示すよう
に、固定ヨーク１が作る磁気ギャップはロータマグネッ
ト６とボビンコイル２で占められるから、ボビンコイル
２の一層あたりの巻数とロータマグネット６の磁気ギャ
ップ部の有効長とを調整することにより、さまざまな起
動トルクと駆動電流との関係を持つモータ設計が可能と
なる。また、ラジアルギャップモータと比較して、巻線
スペースを広く取れるので、巻数を多くでき、省電力設
計が可能である。

【００１２】図１０はＰＡＭ型のブラシレス電磁回転機
の第２構成例を示す模式的縦断面図である。図１０の構
成は、電磁回転機（モータ）の直径をさらに小型化する
のに好適なものである。すなわち、本構成例では、固定
ヨーク１の内ヨーク１ａの部分（内径部）は切欠きを無
くして円筒形状にされ、この円筒状内径部は流体軸受５
の外径に嵌合されている。このような固定ヨーク１の形
状によれば、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎ Ｍｏｌｄ）加
工ではなく絞り加工で作ることができるかめ、更なるコ
ストダウンを図ることができる。また、前記内ヨーク押
さえ９の必要性を無くすこともできる。さらに、内ヨー
ク１ａを切欠きのない円筒形状にしたため、コギングト
ルクを小さくすることもできる。

【００１３】図１１は図１０に対応した固定ヨーク１を
用いたＰＡＭ型電磁回転機の構成例（第２構成例）を回
転体を除いて示す模式的分解斜視図である。図１１の電
磁回転機もポリゴンスキャナーモータとして使用するの
に好適なものである。図１１において、軸受５に形成さ
れたボス５ｃを回路基板（ＰＣＢ）４に形成された孔４
０４と固定ヨーク１に形成された孔１０２とに貫通させ
て熱カシメ固定することにより、固定ヨーク１と軸受５
と回路基板４とが一体的に結合される。各ボビンコイル
２は各外ヨーク１ｂに挿入嵌合され、前記外ヨーク押さ
え８により押圧固定されている。図１０及び図１１に示
すＰＡＭ型電磁回転機（ブラシレス電磁回転機）の第２
構成例は、以上の点で図７〜図９で説明した第１構成例
と相違しているが、その他の点では実質上同じ構成を有
しており、それぞれ対応する部分を同一符号で示し、そ
れらの詳細説明は省略する。

【００１４】図１２はＰＡＭ型のブラシレス電磁回転機
の第３構成例を示す模式的縦断面図である。図１２の構
成は、図７〜図９で説明した第１構成例において外ヨー
ク押さえ８を省いたものに相当する構成となっている。
すなわち、外ヨーク１ｂの振動が無視できる場合には外
ヨーク押さえ８を廃止した構成も可能である。ポリゴン
ミラー１１は図８及び図９と同様の手段によって回転軸
３に接着固定されている。図１２に示すＰＡＭ型電磁回
転機（ブラシレス電磁回転機）の第３構成例は、以上の
点で図７〜図９の第１構成例、あるいは図１０及び図１
１の構成例と相違するが、その他の点では実質上同じ構
成を有しており、それぞれ対応する部分を同一符号で示
し、それらの詳細説明は省略する。

【００１５】以上をまとめると、特願平１１−２４８４
１８号に記載されているＰＡＭ型電磁回転機（ブラシレ
ス電磁回転機）は、軸方向にステータヨーク（固定ヨー
ク１）が延びる形状であるため、軸受５の周りの空間を
有効に利用でき、特にモータの半径方向の寸法を大いに
小型化することができる。ステータヨークが内ヨーク１
ａと外ヨーク１ｂのそれぞれの周面で磁気ギャップを形
成するとともに、該内ヨーク１ａ又は外ヨーク１ｂを利
用して一定の巻線スペースを確保できることから、モー
タを小型化しても、駆動電流を増やすことなく必要な発
生トルクを得ることが可能になる。さらに、ボビンに巻
いたコイル２を固定ヨーク１に配設する構成にするの
で、１軸の安価な巻線機によって容易に確実に組み立て
ることが可能になる。また、コイル２の固定ヨーク１へ
の配設も簡単であり、組立工数も大いに減少することが
できる。さらにまた、固定ヨーク１を鍛造やプレス加工
でも製造できることから、大幅なコストダウンを図るこ
とも可能になる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術の欄で説明
した上記電磁回転機の構成例によれば、前述のごとく、
巻線コイルの軸とロータマグネットの回転軸とステータ
コア（固定ヨーク）の延在方向とを、対称軸（電磁回転
機の軸心）と平行に配置した構成、すなわちＰＡＭ型
（Para-Axicial-Motor）の電磁回転機とすることによ
り、前述のような電磁回転機の小径化及びトルクアップ
が可能である。本発明の目的は、上記ＰＡＭ型電磁回転
機において、大型化を招くことなく簡単な構成で、更な
るトルクアップを図ることができる電磁回転機を提供す
ることである。

【００１７】

【課題解決のための手段】本発明（請求項１）は、上記
目的を達成するため、回転軸に固定されたロータマグネ
ットと、前記回転軸を回動自在に支持する軸受手段と、
前記軸受手段に固定された回路基板及び固定ヨークと、
前記固定ヨークに設けられるコイル部材と、を具備する
電磁回転機において、前記固定ヨークは前記回転軸の周
りで回転軸方向のギャップを持って対向する内ヨーク及
び外ヨークを有し、前記ロータマグネットには、前記内
ヨーク及び外ヨークの少なくとも一方が進入する単数又
は複数の回転軸方向の円筒状凹部が形成されていること
を特徴とする。

【００１８】さらに、請求項２の発明は、上記請求項１
の構成に加えて、前記複数の円筒状の凹部のうち外周側
の凹部の外周側側面の外径寸法及び前記ロータマグネッ
トの最外周部側面の外径寸法は、前記外ヨークの外径寸
法より大きい構成とすることにより、一層効率よく上記
目的を達成するものである。請求項３の発明は、上記請
求項２の構成に加えて、前記ロータマグネットの最外周
部側面に筒状または凹形状の軟磁性部材を固着して閉じ
た磁気回路を形成する構成とすることにより、上記目的
に加えて、固定ヨークからの漏洩磁束を減少又は無くす
ことで、一層効率よく上記目的を達成するものである。

【００１９】

【作用】上記本発明の構成に係るＰＡＭ型の電磁回転機
によれば、既提案のＰＡＭ型の電磁回転機に比べ、ロー
タマグネットのトルク発生箇所を、該ロータマグネット
の外周部と内周部との２側面から、少なくともロータマ
グネットの外ヨークの両側側面及び内ヨークの外側側面
と対向する３側面、又は内ヨークの両側側面及び外側ヨ
ークの内側側面と対向する３側面、さらには、内ヨーク
の両側側面及び外ヨークの両側側面と対向する４側面に
増やすことができ、従って、トルク発生に寄与する側面
の数を２から少なくとも３もしくは４に増大させること
で、その分のトルクアップが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明を適用した電磁回転
機の第１実施例を示す模式的縦断面図であり、図２は図
１中の線２−２に沿ってロータマグネットと固定ヨーク
との配置関係を示す模式的横断面図である。図１及び図
２において、上記「従来の技術」の欄で説明した既提案
の電磁回転機（第１構成例〜第３構成例）と同じ部品や
構成については、対応する部分を同一符号で示し、それ
らの詳細説明は省略する。

【００２１】図１及び図２の第１実施例は、図１０及び
図１１の第２構成例とは、先ず、ロータマグネット６の
形状の点で相違している。第２構成例では、内ヨーク１
ａ及び外ヨーク１ｂを有する固定ヨーク１において、該
内ヨーク１ａを切欠きの無い円筒形状にした構成の固定
ヨーク１が使用され、これらの内ヨーク１ａと外ヨーク
１ｂとの間に進入する円筒形状のロータマグネット６が
使用されている。これに対して、本実施例では、前記第
２構成例のロータマグネット６において、更に外ヨーク
１ｂを囲むように環状に張り出すとともに該外ヨーク１
ｂの外周面との間に回転軸方向に沿って磁気ギャップを
形成する張り出し部２１が追加形成されたロータマグネ
ット６が使用されている。

【００２２】すなわち、図１及び図２の第１実施例のロ
ータマグネット６では、ロータマグネット６の外径が外
ヨーク１ｂの外径よりも大きくなるとともに、該外ヨー
ク１ｂを囲んで該外ヨーク１ｂの外側に磁気ギャップを
形成する凹部２２が形成されている。また、本実施例で
は、図１０及び図１１の第２構成例における外ヨーク押
さえ８は削除されている。図１及び図２の第１実施例
は、以上の点で図１０及び図１１の第２構成例と相違し
ているが、その他の点では実質上同じ構成を有してお
り、それぞれ対応する部分を同一符号で示し、それらの
詳細説明は省略する。

【００２３】図１及び図２の第１実施例によれば、フラ
ンジ１３を介して回転軸３に結合固定され前記回転軸３
と一体回転するロータマグネット６と、前記回転軸３を
回動自在に支持する軸受手段５と、前記軸受手段５に結
合固定された回路基板４及び固定ヨーク１と、前記固定
ヨーク１に設けられるコイル部材２と、から成る電磁回
転機において、前記固定ヨーク１は前記回転軸３の周り
に半径方向に所定間隔をおきかつ回転軸方向にギャップ
を持って対向配置される内ヨーク１ａ及び外ヨーク１ｂ
を有し、前記ロータマグネット６には、前記外ヨーク１
ｂが進入する単数の円筒状凹部２２が前記回転軸方向に
延在するように形成されていることを特徴とする電磁回
転機が提供されている。

【００２４】なお、図１及び図２の第１実施例において
は、内ヨーク１ａを円筒形状とし、該内ヨーク１ａを軸
受手段５の外周部に全周固着する構成としたので、固定
ヨーク１の磁気的な相互作用による振動を適度に抑える
ことができ、図１０中の外ヨーク押さえ８が廃止されて
いる。そして、以上の構成によれば、ロータマグネット
６に外ヨーク１ｂが進入可能な回転方向に延在した円筒
状の凹部２２を形成することで、トルク発生に寄与する
場所（磁気ギャップ）が第２構成例の２側面から３側面
に増えるので、その分、トルクアップが可能となる。こ
うして、小型で安価なポリゴンミラースキャナモータな
どとして好適な電磁回転機を提供することが可能とな
る。

【００２５】図３は本発明を適用した電磁回転機の第２
実施例を示す模式的縦断面図である。図３においても、
上記「従来の技術」の欄で説明した既提案のＰＡＭ型の
電磁回転機（第１構成例〜第３構成例）と同じ部品や構
成については、対応する部分を同一符号で示し、それら
の詳細説明は省略する。図３の第２実施例は、図１２の
第３構成例において、内ヨーク押さえ９を廃止し、ロー
タマグネット６に、軸受手段５の外周面と内ヨーク１ａ
の内周面との間に進入するとともに、該内ヨーク１ａの
内周面との間に回転軸方向に沿って磁気ギャップを形成
する内側円筒形状部２６を追加形成するように変更した
構成が採られている。つまり、ロータマグネット６の前
記第３構成例の円筒形状部に相当する部分と前記内側円
筒形状部２６とによって、固定ヨーク１の内ヨーク１ａ
が進入する円筒状凹部２７、すなわち、内ヨーク１ａを
囲んで該内ヨーク１ａの内側に磁気ギャップを形成する
円筒状凹部２７が形成されている。

【００２６】なお、図３の第２実施例では、軸受手段５
の外周面と内ヨーク１ａの内周面との間の円筒状空間に
ロータマグネット６の前記内側円筒形状部２６を進入さ
せるとともに、該円筒状空間の最内周部には、内ヨーク
１ａに装着されたコイル部材２を押圧固定するためのコ
イル押さえ２８が配設されている。なお、前記コイル押
さえ２８は、磁気的な相互作用によるコイル２の振動が
無視できる場合は廃止しても良い。また、固定ヨーク１
の振動が無視できない場合には、図７もしくは図１０及
び図１１中に示すような外ヨーク押さえ８を配設するこ
とが好ましい。このような外ヨーク押さえ８は、ＰＡＭ
型の電磁回転機の磁気ギャップ内への異物の混入を防ぐ
ためにも有効である。図３の第２実施例は、以上の点で
図１２の第３構成例と相違しているが、その他の点では
実質上同じ構成を有しており、それぞれ対応する部分を
同一符号で示し、それらの詳細説明は省略する。

【００２７】図３の第２実施例によれば、フランジ１３
を介して回転軸３に結合固定され前記回転軸３と一体回
転するロータマグネット６と、前記回転軸３を回動自在
に支持する軸受手段５と、前記軸受手段５に結合固定さ
れた回路基板４及び固定ヨーク１と、前記固定ヨーク１
に設けられるコイル部材２と、から成る電磁回転機にお
いて、前記固定ヨーク１は前記回転軸３の周りに半径方
向に所定間隔をおきかつ回転軸方向にギャップを持って
対向配置される内ヨーク１ａ及び外ヨーク１ｂを有し、
前記ロータマグネット６には、前記内ヨーク１ａが進入
する単数の円筒状凹部２７が前記回転軸方向に延在する
ように形成されていることを特徴とする電磁回転機が提
供されている。そして、以上の構成によれば、ロータマ
グネット６に内ヨーク１ａが進入可能な回転方向に延在
した円筒状の凹部２７を形成することで、トルク発生に
寄与する場所（磁気ギャップ）が第３構成例の２側面か
ら３側面に増えるので、その分、トルクアップが可能と
なる。こうして、小型で安価なポリゴンミラースキャナ
モータなどとして好適な電磁回転機を提供することが可
能となる。

【００２８】図４は本発明を適用した電磁回転機の第３
実施例の要部構成を模式的に示す部分縦断面図であり、
図５は図４中の線５−５に沿ってロータマグネットと固
定ヨークの配置関係を模式的に示す横断面図である。本
実施例は、図３の第２実施例において、さらに、外ヨー
ク１ｂを囲むように環状に張り出すとともに、該外ヨー
ク１ｂの外周面との間に回転軸方向に沿って磁気ギャッ
プを形成する張り出し部（張り出し円筒形状部）３１が
追加形成されたロータマグネット６が使用されている。

【００２９】図４及び図５の第３実施例のロータマグネ
ット６でも、図３の第２実施例の場合と同様、図１２の
第３構成例における内ヨーク押さえ９を廃止するととも
に、軸受手段５の外周面と内ヨーク１ａの内周面との間
に進入するとともに、該内ヨーク１ａの内周面との間に
回転軸方向に沿って磁気ギャップを形成する内側円筒形
状部２６が形成されており、ロータマグネット６の前記
第３構成例の円筒形状部に相当する部分と前記内側円筒
形状部２６とによって、固定ヨーク１の内ヨーク１ａが
進入する円筒状凹部（内側円筒状凹部）２７、すなわ
ち、内ヨーク１ａを囲んで該内ヨーク１ａの内側に磁気
ギャップを形成する円筒状凹部２７が形成されている。

【００３０】すなわち、図４及び図５の第３実施例のロ
ータマグネット６では、内ヨーク１ａを囲んで該内ヨー
ク１ａの外側面及び内側面との間でそれぞれ磁気ギャッ
プを形成する凹部（内側円筒状凹部）２７に加えて、ロ
ータマグネット６の外径が外ヨーク１ｂの外径よりも大
きくなるとともに、該外ヨーク１ｂを囲んで該外ヨーク
１ｂの外側面及び内側面との間でそれぞれ磁気ギャップ
を形成する凹部（外側円筒状凹部）３２が形成されてい
る。さらに、図４及び図５の第３実施例では、ロータマ
グネット６の最外周側面が磁気回路的にオープンになる
ため、該ロータマグネット６の最外周側面に軟磁性体で
形成されたロータヨーク３３を固着することにより漏洩
磁束を無くすように構成されている。

【００３１】図６は図４及び図５の第３実施例の一部変
更例を示す模式的部分縦断面図である。図６に示す電磁
回転機のロータマグネット６においては、図４及び図５
のロータマグネット６の最外周部のみに設けられるロー
タヨーク３３に代えて、図示のようにロータマグネット
の最外周部及び外側端面（半径方向に円盤状平面部）を
覆うとともに回転軸３と一体化されたフランジ１３にカ
シメ固定などの固定手段で強固に固定されたロータヨー
ク３４が固着（接合）されている。漏洩磁束を無くすた
めに図６に示すような軟磁性体のロータヨーク３４を設
けることにより、ロータマグネット６が高速回転する場
合でも、高速回転時のロータマグネット６の変形を防止
したり、万が一ロータマグネット６が破損したときの飛
び散りを防止したりすることができる。

【００３２】図４〜図６で説明した第３実施例は、以上
の点で図３の第２実施例と相違しているが、その他の点
では実質上同じ構成を有しており、それぞれ対応する部
分を同一符号で示し、それらの詳細説明は省略する。図
４〜図６の第３実施例によれば、フランジ１３を介して
回転軸３に結合固定され前記回転軸３と一体回転するロ
ータマグネット６と、前記回転軸３を回動自在に支持す
る軸受手段５と、前記軸受手段５に結合固定された回路
基板４及び固定ヨーク１と、前記固定ヨーク１に設けら
れるコイル部材２と、から成る電磁回転機において、前
記固定ヨーク１は前記回転軸３の周りに半径方向に所定
間隔をおきかつ回転軸方向にギャップを持って対向配置
される内ヨーク１ａ及び外ヨーク１ｂを有し、前記ロー
タマグネット６には、前記内ヨーク１ａ及び前記外ヨー
ク１ｂがそれぞれ進入する複数の（２つの）円筒状凹部
２７、３２が前記回転軸方向に延在するように形成され
ていることを特徴とする電磁回転機が提供されている。

【００３３】また、図４〜図６の第３実施例によれば、
前記複数の円筒状の凹部２７、３２のうち外周側の凹部
３２の外周側側面の外径寸法及び前記ロータマグネット
６の最外周部側面の外径寸法は、前記外ヨーク１ｂの外
径寸法より大きいことを特徴とする電磁回転機が提供さ
れている。さらに、図４〜図６の第３実施例によれば、
前記ロータマグネット６の最外周部側面に筒状のまたは
有底筒状（凹形状）の軟磁性部材３３、３４を固着して
閉じた磁気回路を形成することを特徴とする電磁回転機
が提供されている。図４〜図６の第３実施例によれば、
ロータマグネット６に、内ヨーク１ａが進入する円筒状
の凹部２７と外ヨーク１ｂが進入する円筒状の凹部３２
を形成することで、トルク発生に寄与する場所（磁気ギ
ャップ）の数を４箇所に増やすことができ、その分、ト
ルクアップが可能となる。こうして、小型で安価なポリ
ゴンミラースキャナモータなどとして好適な電磁回転機
を提供することが可能となる。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、回転軸に固定されたロータマグネッ
トと、前記回転軸を回動自在に支持する軸受手段と、前
記軸受手段に固定された回路基板及び固定ヨークと、前
記固定ヨークに設けられるコイル部材と、を具備する電
磁回転機において、前記固定ヨークは前記回転軸の周り
で回転軸方向のギャップを持って対向する内ヨーク及び
外ヨークを有し、前記ロータマグネットには、前記内ヨ
ーク及び外ヨークの少なくとも一方が進入する単数又は
複数の回転軸方向の円筒状凹部が形成されている構成と
したので、ロータマグネットに、内ヨークまたは外ヨー
ク、もしくは内ヨークと外ヨークの双方がそれぞれ進入
する回転軸方向に延在する円筒状凹部を設けることで、
トルク発生に寄与する場所（磁気ギャップ）の数を３側
面または４側面に増やすことができ、その分、トルクア
ップを図ることができる電磁回転機が提供される。

【００３５】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
構成に加えて、前記複数の円筒状の凹部のうち外周側の
凹部の外周側側面の外径寸法及び前記ロータマグネット
の最外周部側面の外径寸法は、前記外ヨークの外径寸法
より大きい構成としたので、一層効率よく上記効果を達
成できる電磁回転機が提供される。請求項３の発明によ
れば、上記請求項２の構成に加えて、前記ロータマグネ
ットの最外周部側面に筒状または凹形状の軟磁性部材を
固着して閉じた磁気回路を形成する構成としたので、上
記効果に加えて、固定ヨークからの漏洩磁束を減少又は
無くすことで一層効率よくトルクアップを図ることがで
きる電磁回転機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した電磁回転機の第１実施例の模
式的縦断面図である。

【図２】図１中の線２−２に沿ってロータマグネットと
固定ヨークの配置を示す模式的横断面図である。

【図３】本発明を適用した電磁回転機の第２実施例の模
式的縦断面図である。

【図４】本発明を適用した電磁回転機の第３実施例のロ
ータマグネット及び固定ヨークを示す模式的縦断面図で
ある。

【図５】図４中の線５−５に沿った模式的横断面図であ
る。

【図６】本発明を適用した電磁回転機の第３実施例（図
４）におけるロータマグネットの変更例を示す模式的縦
断面図である。

【図７】ポリゴンスキャナーモータとして使用するのに
好適なＰＡＭ型電磁回転機の第１構成例を回転体を除い
て示す模式的分解斜視図である。

【図８】ＰＡＭ型電磁回転機の回転体の構成を示す模式
的分解斜視図である。

【図９】回転軸に対してポリゴンミラーを固着する状態
を示す模式的部分縦断面図である。

【図１０】ＰＡＭ型電磁回転機の第２構成例を示す模式
的縦断面図である。

【図１１】図１０中の固定ヨークを用いたＰＡＭ型電磁
回転機の第２構成例を回転体を除いて示す模式的分解斜
視図である。

【図１２】ＰＡＭ型電磁回転機の第３構成例を示す模式
的縦断面図である。

【符号の説明】

１ 固定ヨーク １ａ 内ヨーク １ｂ 外ヨーク ２ コイル部材（ボビンコイル） ３ 回転軸 ４ 回路基板（ＰＣＢ） ５ 軸受手段（流体軸受） ６ ロータマグネット ８ 外ヨーク押さえ ９ 内ヨーク押さえ １１ ポリゴンミラー １３ フランジ １５ スラスト軸受 ２１ 張り出し部（外側円筒形状部） ２２ 円筒状凹部（凹部） ２６ 内側円筒形状部 ２７ 円筒状凹部（凹部、内側円筒状凹部） ２８ コイル押さえ ３１ 張り出し部（外側円筒形状部） ３２ 外側円筒状凹部（凹部） ３３ ロータヨーク ３４ ロータヨーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 3/04 Ｈ０２Ｋ 3/04 Ｄ ５Ｈ６２２ 3/52 3/52 Ｅ 29/00 29/00 Ｚ Ｆターム(参考） 5H002 AA09 AB06 AC06 AC07 AE08 5H019 AA07 CC03 CC04 DD07 EE03 EE04 FF03 5H603 AA01 AA03 BB01 BB09 BB12 BB19 CA01 CA04 CB13 CB20 CB25 CC01 CC06 CC07 CC11 CC13 CD01 EE01 5H604 BB01 BB10 BB14 CC01 CC05 CC19 QB04 QB13 QB17 5H621 AA03 BB10 GA02 GB06 HH01 JK02 JK04 JK08 JK19 5H622 CA01 CA05 PP05 PP20 QB01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に固定されたロータマグネット
   と、前記回転軸を回動自在に支持する軸受手段と、前記
   軸受手段に固定された回路基板及び固定ヨークと、前記
   固定ヨークに設けられるコイル部材と、を具備する電磁
   回転機において、 前記固定ヨークは前記回転軸の周りで回転軸方向のギャ
   ップを持って対向する内ヨーク及び外ヨークを有し、 前記ロータマグネットには、前記内ヨーク及び外ヨーク
   の少なくとも一方が進入する単数又は複数の回転軸方向
   の円筒状凹部が形成されていることを特徴とする電磁回
   転機。
2. 【請求項２】 前記複数の円筒状の凹部のうち外周側
   の凹部の外周側側面の外径寸法及び前記ロータマグネッ
   トの最外周部側面の外径寸法は、前記外ヨークの外径寸
   法より大きいことを特徴とする請求項１に記載の電磁回
   転機。
3. 【請求項３】 前記ロータマグネットの最外周部側面
   に筒状または凹形状の軟磁性部材を固着して閉じた磁気
   回路を形成することを特徴とする請求項２に記載の電磁
   回転機。