JPH0580174U - 結合部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周囲の温度変化が起こっても、線膨張係数の
異なる２以上の部材の結合関係・固着関係がずれないよ
うにする。 【構成】 線膨張係数の異なる２以上の部材、例えばポ
リゴンミラーモータのアルミ製ロータと鉄製ヨークある
いは樹脂製バランスプレートとヨークなどを結合固着手
段例えばビスとねじ孔２０などによって部分的に結合固
着する場合に、少なくとも一つの部材の上記結合固着手
段２０の近傍に溝２１または肉薄部を設けてその部位が
他の部位よりも機械的強度が弱く変形し易くし、周囲の
温度変化によって結合された部材間に応力が発生して
も、溝２１または薄肉部の変形によって変位を吸収して
応力を緩和する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、線膨張係数の異なる２以上の部材を２以上の結合固着手段で結合す る結合部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】

線膨張係数の異なる２部材を結合する例としては、例えばポリゴンミラーモー タにおけるアルミ製のロータと鉄製のヨークとの固定、あるいはアルミ製のロー タと樹脂製のバランスプレートの固定等が挙げられる。

【０００３】 ポリゴンミラーモータは、従来から例えばレーザービームプリンタやファクシ ミリ等の光学走査装置として利用されているもので、動圧空気軸受によって支持 された円筒状のロータの端部に小径のボス部を設けてポリゴンミラーを載置し、 これを高速回転させるものである。ロータには切削加工が容易なアルミニウム合 金が採用され、その内部にステータコイルやロータマグネットなどが配置されて 動圧軸受と同軸上にモータが構成されている。動圧軸受は、通常ロータの外周面 にスパイラル状の動圧発生用溝を形成し、軸受部材との間で極めて狭い一定の軸 受隙間（通常、数μｍ〜十数μｍ）が形成されている。したがって、ロータと軸 受部材との間に所定の軸受隙間が正確に確保できない場合には、これらが接触し て摩擦熱を発生し接触部分の溶融により軸と軸受が凝着するいわゆる焼付現象を 惹き起こす危険がある。そこでロータおよび軸受部材の製作には十分な真円度及 び直角度の精度が要求されている。

【０００４】 このようなポリゴンモータにおいて、ロータに対する鉄製のヨークの固定は、 従来、ロータの内周面の全面に接着剤を塗布して接着されていた。しかしながら 、ロータをアルミニウム合金で形成する場合、軟いために外力の付加によって比 較的容易に変形し、軸受隙間を維持できなくなる問題がある。即ち、接着剤の硬 化時の収縮力がロータ全域において作用し、ロータの比較的強度の弱い開口端部 付近を変形させ、その精度（真円度・直角度）に影響を与えることから製品の歩 留りを悪くしている。

【０００５】 そこで、図６に示すように、ヨークをロータと同様に有底円筒状に形成し、そ の底部部分をロータの小径部の段差部分にビスによってあるいは接着剤を点在さ せてスポット的に固定することを考えた。

【０００６】 また、ポリゴンミラーモータは、ロータの回転軸が傾いたり触れたりしないよ うに回転バランスをとることが要求されていることから、ロータのボス部に樹脂 製のバランスプレートを固着し、バランスプレートに適宜孔や溝を設けることに よって回転バランスを調整するようにしている。このときのアルミ製のロータに 対する樹脂製のバランスプレートの固定もビスによる機械的摩擦力によってスポ ット的に行なわれている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、鉄製のヨークをビスによってアルミ製のロータに取付ける場合 、モータの発熱や使用環境温度の変化によって線膨張係数の違いに起因する応力 が結合箇所に発生し、これが結合箇所の締付け摩擦抵抗よりも大きくなったとき に、２部材の結合関係がずれてしまう問題がある。即ち、鉄製のヨークがアルミ 製のロータに対しラジアル方向にずれてロータの回転軸からヨークの重心が外れ 回転バランスを失ってしまう問題がある。このことは、接着などによってスポッ ト的に固定している場合も同様で、接着力を上回る応力が発生した結合箇所の接 着剤が破壊されて結合関係を狂わせてしまう。

【０００８】 また、樹脂製のバランスプレートをアルミ製のロータに固定する場合も同様で 、温度変化によって線膨張係数の違いに起因する応力が発生したとき、これがよ っ結合箇所の締付け力を上回る箇所で結合関係がずれてロータの回転バランスを 狂わせてしまう問題がある。

【０００９】 本考案は、周囲の温度変化が起こっても結合関係・固着関係がずれないような 、線膨張係数の異なる２以上の部材からなる結合部材を提供することを目的とす る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するため、本考案は、線膨張係数の異なる２以上の部材を２ 以上の結合固着手段により部分的に結合固着した結合部材において、少なくとも 一つの上記部材の上記結合固着手段近傍に溝または薄肉部を形成するようにして いる。

【００１１】

【作用】

したがって、周囲の温度変化によって線膨張が起きスポット的に結合・固定さ れた線膨張係数の異なる部材間に応力が発生しても、この応力は、結合固着手段 の近傍の溝が設けられた部位または薄肉部が他の部位よりも機械的強度が弱いの で、この部分が変形することによって吸収される。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。尚、本実 施例はレーザプリンタ等の光学走査装置に使用されているポリゴンミラーモータ のロータとヨーク及びロータとバランスプレートの結合構造に適用したものであ る。

【００１３】 図４に本考案を適用したポリゴンミラーモータの一実施例を示す。このポリゴ ンミラーモータは、ポリゴンミラー１と、該ポリゴンミラー１を支持して回転さ せるモータ部３とから構成されている。モータ部３は、ポリゴンミラー１を支持 する円筒状のロータ２と、該ロータ２との間で動圧軸受４を形成して回転自在に 支持するほぼ円筒状の軸受部材５と、ロータ２の内側のセンターポール８に固定 されたステータコイル９及びロータ２の内周面に固着されたロータマグネット１ ０とで構成されており、例えばブラシレス制御方式によって駆動される。また、 ロータ２は、センターポール８と当該ロータ２との間に配置された一対のマグネ ット１１，１２の吸引力を利用した磁気スラスト軸受によってスラスト方向に浮 上させられる一方、動圧軸受４に発生する動圧によりラジアル方向に支持されて いる。

【００１４】 ロータ２は、一端にポリゴンミラー１を貫通する小径のボス部１３を設けた有 底円筒状を成し、ボス部１３の周りの底部にポリゴンミラー１を載置するように している。ポリゴンミラー１は、ロータ２のボス部１３にビス１８で止め付けら れるバランスプレート１６との間に配置される波形のばね１７の弾性力でロータ ２に押付けられて固定されている。ロータ２の外周面１４には動圧発生のための スパイラル状の溝１５がエッチング等によって形成され、ＳｉＣ複合メッキなど の硬質皮膜が施されている。

【００１５】 また、軸受部材３もロータ２と同様にアルミニウム合金を用いて作製され、動 圧軸受面を構成する内周面に潤滑アルマイトによる潤滑性被膜が形成されている 。勿論、この軸受部材側に硬質被膜を施し、ロータ側に潤滑製被膜を施すように してもよい。

【００１６】 ロータ２の内側にはヨーク１９を介在させて円筒状のロータマグネット１０が 固定されている。ヨーク１９は有底円筒体であり、その底部に形成された結合固 着領域に結合固着手段としてのビス１８を螺合するねじ孔２０を設けている。尚 、ロータマグネットヨーク１９はロータ２に対し結合固着領域においてのみ固着 され、それ以外の非結合固着領域では固着されていない。このヨーク１９には結 合固着手段の周辺即ち非結合固着領域に溝２１を設け、径方向あるいは円周方向 に変形し易い構造とされている。この溝２１の形状は特に限定されるものではな く、例えば細くかつ急激に形状変化を起すスリットのようなものであったり、緩 やかに形状変化を起す弧状の凹部であっても良い。この溝２１の配置も特に限定 されるものではないが、好ましくは円周方向に均等に配置すればずれの発生を最 小限にかつ均等に抑えられる。

【００１７】 図１の（Ａ）から（Ｆ）に溝２１の一例を示す。（Ａ）に示すヨーク１９は、 結合固着手段をねじ込むねじ孔２０の近傍にスリットからなる溝２１を放射状に 形成して環状に配置されたねじ孔２０，…，２０の間を仕切るようにしたもので ある。（Ｂ）に示すヨーク１９は、中央にほぼ十字型の切欠きからなる溝２１を 設け、その十字溝の各辺の間にねじ孔２０，…，２０を形成するようにしている 。また、（Ｃ）に示すヨーク１９は、ねじ孔２０，…，２０の間を仕切る放射状 のスリットからなる溝２１，…，２１をねじ孔２０を形成する底面から円筒部の 周面まで入れたものである。更に、（Ｄ）に示すヨーク１９は、ねじ孔２０，… ，２０を囲むように大きな円弧状のスリットからなる溝２１，２１をヨーク外径 と平行に形成し、一部でヨーク本体と接続するようにしたものである。また、（ Ｅ）に示すヨーク１９は、８の字型の溝２１を設け、そのくびれた部分にねじ孔 ２０，２０を設けたものである。（Ｆ）のヨーク１９は、ねじ孔２０を等間隔で ３個配置し、そのあいだに緩かに変化する円弧状の凹部からなる溝２１，２１， ２１を設けたものである。

【００１８】 一方、ロータ２には、加工誤差やポリゴンミラー１をロータ２に取付ける際の 取付誤差等によってポリゴンミラー１を含む回転系全体の重心位置がロータ中心 軸上からずれるのを防ぐため、バランス調整用のバランスプレート１６が取付け られている。このバランスプレート１６は、ロータ２とは線膨張係数の異なる材 質例えば合成樹脂等によって形成されることがある。この場合におけるバランス プレート１６も、ヨーク１９と同様に、結合固着手段の周辺即ちビス１８を貫通 させる透孔２２，…，２２の近傍に溝２３，…，２３を設け、径方向あるいは円 周方向に変形し易い構造とされている。この溝２３の形状はヨーク１９の場合と 同様に特に限定されるものではなく、例えば細くかつ急激に形状変化を起すスリ ットのようなものであったり、緩やかに形状変化を起す弧状の凹部であっても良 い。また、溝の形状や配置の仕方についてもヨーク１９の場合と同様である。例 えば、図２に示すように、バランスプレート１６の透孔２２，…，２２の近くに 放射方向のスリットからなる溝２３を形成し、径方向および円周方向に変形し易 くなるように設けている。また、図３に示すように、バランスプレート１６を固 定するロータ２の小径部１３側に溝２５例えば径方向のスリットを設けるように しても良い。更に、図４に示すように、バランスプレート１６のロータ２と当接 する面及び周辺にそれぞれ径方向のスリットからなる溝２３，２６をそれぞれ設 け更に変形し易く構成することも可能である。

【００１９】 尚、上述の実施例は本考案の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるも のではなく本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例 えば、本実施例では主にビス１８による固定について説明したが、接着剤による スポット的固着あるいはスポット溶接などによる固着構造にも適用できるもので ある。また、溝２１（あるいは２３，２５，２６）を形成するのは特にヨーク１ ９やバランスプレート１６側に限定されず、必要あればロータ２側に形成しても 良い。更に、本実施例では溝２１（あるいは２３，２５，２６）を設けてその部 分を積極的に変形させることによって線膨張係数の違いによって発生する応力を 吸収するようにしているが、場合によっては非結合固着領域［ビス１８をねじ込 むねじ孔２０の周囲（結合固着部分）を除く近傍］を肉薄として結合固着部分よ りも構造強度の弱い部分を形成することも可能である。

【００２０】

【考案の効果】

以上の説明より明らかなように、本考案は、線膨張係数の異なる２以上の部材 を２以上の結合固着手段により部分的に結合固着した結合部材において、少なく とも一つの上記部材の上記結合固着手段近傍に溝または薄肉部を形成するように しているので、周囲の温度変化によって線膨張が起きスポット的に結合・固定さ れた線膨張係数の異なる部材間に応力が発生しても、結合固着手段の近傍の溝ま たは薄肉部が設けられた部位が他の部位よりも機械的強度が弱く変形し易いこと から、線膨張係数の差の分の変位を吸収して応力を緩和する。依って、部材間の 結合固着関係にずれが生ずることはなく、回転バランスなどを狂わせることがな い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の結合構造をポリゴンミラーモータのヨ
ークに適用した実施例を示す図で、（Ａ），（Ｂ）およ
び（Ｄ）から（Ｆ）は平面図、（Ｃ）は斜視図である。

【図２】本考案の結合構造をポリゴンミラーモータのバ
ランスプレートに適用した実施例を示す平面図である。

【図３】本考案の結合構造をポリゴンミラーモータのロ
ータに適用した実施例を示す図で、（Ａ）は側面図、
（Ｂ）は平面図である。

【図４】本考案の結合構造をポリゴンミラーモータのバ
ランスプレートに適用した他の実施例を示す図で、
（Ａ）はIV−IV線断面図図、（Ｂ）は平面図である。

【図５】本考案を適用したポリゴンミラーモータの一実
施例を示す中央半截縦断面図である。

【図６】従来のヨークの一例を一部断面して示す斜視図
である。

【符号の説明】

２ 結合部材の一方であるロータ １６ 結合部材の一方であるバランスプレート １８ 結合固着手段たるビス １９ 結合部材の一方であるヨーク ２１ 溝 ２３ 溝 ２５ 溝 ２６ 溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 線膨張係数の異なる２以上の部材を２以
   上の結合固着手段により部分的に結合固着した結合部材
   において、少なくとも一つの上記部材の上記結合固着手
   段近傍に溝または薄肉部が形成されたことを特徴とする
   結合部材。