JPH08205439A - モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易・低コストな構造によってコイルからの
放熱量を十分に大きくし、モータの高速回転化及び小型
化を良好に図ることを可能とする。 【構成】 駆動コイル２４が配置されたロータ内空間Ａ
を、回転板３４の回転により負圧が生成されるロータ外
間Ｂ側に貫通孔４０により連通し、駆動コイル２４の内
部空間側における空気を冷却孔４０を通して回転板３４
の外部負圧空間に向かって流動させ、駆動コイル２４の
冷却及び放熱を良好に行うように構成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の回転板を回転駆
動するためのモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ポリゴンミラー、磁気ディスク、
光ディスク等の各種回転板を回転駆動させるモータの提
案が種々行われている。その例として、図１に示された
空気動圧軸受を有するモータの基本構造を説明する。な
おこの図１は、本願発明にかかるモータを表したもので
あるが、従来モータの基本構造も同様であるので本図に
基づいて説明する。

【０００３】すなわち図１には、ポリゴンミラーを回転
駆動するための空気動圧軸受型のアウタロータ型モータ
の一例が表されており、フレーム１側に組み付けられた
固定部材としてのステータ組２と、このステータ組２に
対して、図示上側から嵌め込むようにして組み付けられ
た回転部材としてのロータ組３とから構成されている。
このうちステータ組２は、上記フレーム１の略中心位置
に立設された固定軸２１を有しているとともに、この固
定軸２１の外周面から一定の距離を隔てて円筒状に取り
囲む軸受ホルダー２２を有しており、上記軸受ホルダー
２２の外周にはステータコア２３が嵌着されている。ス
テータコア２３の突極部には駆動コイル２４が巻回され
ている。

【０００４】また上記固定軸２１の外周面には、ヘリン
グボーン型の動圧発生用溝２５が軸方向に２ブロックに
分けられて環状に凹設されており、当該動圧発生用溝２
５，２５が設けられた固定軸２１の外側には、前記ロー
タ組３の円筒胴部３１が回転可能に装着されている。そ
して上記固定軸２１の外周面と、ロータ組３の円筒胴部
３１の内周面との間に、空気動圧が発生させられてラジ
アル軸受が形成されるように構成されている。また上記
固定軸２１には、当該固定軸２１の軸端部（図示上端
部）から空気供給孔２６が軸方向に延在しており、当該
空気供給孔２６は、前記２ブロックの動圧発生用溝２
５，２５の間部分において固定軸２１の外側に向かって
開口している。

【０００５】さらに上記固定軸２１の軸端部（図示上端
部）は、外縁部分が軸方向に所定量突出しており、その
突出部分の内周壁に、スラスト浮上用の固定側マグネッ
ト２７が環状に装着されている。一方上記ロータ組３に
おける円筒胴部３１の基部側（図示上端部側）には、そ
の中心部分に、所定の空気流動抵抗を有する細孔状のエ
アオリフィス３２が軸方向に貫通形成されており、この
エアオリフィス３２のダンパー作用によってロータ組３
に対する軸方向の衝撃が緩和されるようになっている。
またロータ組３の内部における空気は、前記空気供給孔
２６によって動圧発生用溝２５，２５の間部分に送給さ
れ、動圧発生用溝２５，２５のポンピング作用によって
軸方向外側図示上下方向に流動させられ外部側に排出さ
れるようになっている。

【０００６】また上記エアオリフィス３２の周囲には、
スラスト浮上用の回転側マグネット３３が環状に装着さ
れている。この回転側マグネット３３は、上述した固定
軸２１側の固定側マグネット２７と相互に磁気的吸引力
を生じるように、軸方向（図示上下方向）に着磁されて
おり、両者の吸引作用によってロータ組３がスラスト方
向に所定量浮上した状態に保持されるように構成されて
いる。

【０００７】一方、上記ロータ組３の円筒胴部３１の基
部側（図示上端部側）外周には、回転板としての平面六
角形状のポリゴンミラー３４が嵌着されている。このポ
リゴンミラー３４は、円筒胴部３１から外方に向かって
延出する保持部３８上に軸方向に載置されており、クラ
ンプ手段である押えバネ３９によって固定されている。

【０００８】また上記保持部３８からは、半径方向外方
に向かってロータフランジ部３５が延出している。この
ロータフランジ部３５は、前記円筒胴部３１及び保持部
３８と一体に形成された円盤状部材からなり、前記駆動
コイル２４とポリゴンミラー３４との間部分に、これら
両部材２４，３４から軸方向に空間を隔てて対面するよ
うに配置されている。すなわちこのロータフランジ部３
５は、前記駆動コイル２４が配置されたロータ内空間
と、ポリゴンミラー３４が配置されたロータ外空間とを
仕切るように配置されている。

【０００９】さらに上記ロータフランジ部３５の外周部
から軸方向（図示下方向）に向かって突出する環状の取
付板３６の内周壁面に、磁性材からなるバックヨークを
介して駆動マグネット３７が環状に装着されている。上
記駆動マグネット３７は、前述したステータコア２３の
外周面に対して半径方向に対向するように配置されてい
る。

【００１０】なお図１では、保持部３８、円筒胴部３
１、ロータフランジ部３５及び取付部３６が一体に形成
されているが、それぞれが別体に形成される場合もあ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このようなポリゴンミ
ラー等の回転板を回転駆動させるためのモータにおいて
は、近年高速回転化及び小型化の要請が強くなってお
り、それに伴いモータ内における発生温度が年々上昇す
る傾向にある。しかしながらコイルの温度を抑制するた
めに駆動電流の供給が制限されるため、モータ内の温度
をいかに下げるか、すなわちコイルの冷却及び放熱をい
かに大きくするかがモータの高速回転化及び小型化を決
定する場合もある。

【００１２】そこで本発明は、簡易・低コストな構造に
よってコイルからの放熱量を十分に大きくすることがで
きるようにしたモータを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の第１手段及び第２手段は、駆動コイルを有する
ステータと、このステータに対向配置された駆動マグネ
ットを有するロータと、当該ロータに搭載された所定の
回転板とを備えたものであって、上記ロータは、前記駆
動コイルと回転板との間部分に、両者から軸方向に空間
を隔てて半径方向に延在するロータフランジ部を有する
モータにおいて、上記ロータフランジ部は、前記駆動コ
イルが配置されたロータ内空間を回転板の回転により負
圧が生成されるロータ外空間に連通させる貫通孔が形成
された構成を有している。

【００１４】また本発明の第３手段は、上記第１手段の
構成に加えて、貫通孔のロータ内空間への開口には、回
転板の回転方向上流側に位置する縁部に、軸方向に起立
する突起部が付設された構成を有している。

【００１５】さらに本発明の第４手段は、上記第１手段
の構成に加えて、貫通孔のロータ内空間への開口には、
回転板の回転方向下流側に位置する内壁面に、面取部が
形成された構成を有している。

【００１６】さらにまた本発明の第５手段は、上記第１
手段又は第２手段の構成に加えて、貫通孔は、ロータ内
空間側から回転板の回転方向下流側に向かって傾斜する
ように延在しロータ外空間に開口された構成を有してい
る。

【００１７】さらにまた本発明の第６手段は、上記第１
手段の構成に加えて、ロータは、空気動圧軸受を介して
回転可能に支承されているとともに、上記空気動圧軸受
には、軸受内部側の空気を軸方向に流動させて外部空間
側に排出する動圧発生用溝が設けられた構成を有してい
る。

【００１８】

【作用】このような発明にかかる第１手段及び第２手段
においては、ロータ内空間内の空気が、ロータ外空間に
おける回転板の回転による負圧によって、ロータフラン
ジ部に設けられた貫通孔を通してロータ外空間側に吸引
・流出され、その流動空気によって駆動コイルが直接的
に冷却されるとともに、駆動コイルから発生した熱も、
同様に貫通孔を通してロータ外空間側に良好に放熱され
るようになっている。

【００１９】また本発明の第３手段及び第４手段におい
ては、ロータ内空間内の空気が貫通孔内に良好に案内さ
れることとなり、上記第１手段及び第２手段における冷
却及び放熱作用が一層向上されるようになっている。

【００２０】さらに本発明の第５の手段においては、回
転板の回転による負圧が貫通孔に対して良好に作用され
ることとなり、上記第１手段及び第２手段における冷却
及び放熱作用が一層向上されるようになっている。

【００２１】さらにまた本発明の第６の手段において
は、上記第１の手段における冷却空気の流れが空気動圧
軸受による動圧空気の流れと一致することとなり、冷却
空気の流動が良好に助長されるようになっている。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。本発明の一実施例を表した図１におけるモ
ータの全体構造は、従来技術の欄で既に説明したので省
略することとし、以下、本発明の要部を説明する。

【００２３】まず図２に示されているように、ロータ組
３における円筒胴部３１の保持部３８には、回転板とし
てのポリゴンミラー３４が軸方向に嵌着されており、そ
の保持部３８からは、半径方向外方に向かってロータフ
ランジ部３５が延出している。このロータフランジ部３
５は、前記円筒胴部３１及び保持部３８と一体に形成さ
れた円盤状部材からなり、前記駆動コイル２４とポリゴ
ンミラー３４との間部分に延在し、上記両部材２４，３
４から軸方向に空間を隔てて対面するように配置されて
いる。

【００２４】すなわち上記ロータフランジ部３５と前述
した取付板３６とにより形成される略カップ状の部材に
よって、ロータ内外の空間が仕切られており、駆動コイ
ル２４が配置されたロータ内空間Ａと、ポリゴンミラー
３４が配置されたロータ外空間Ｂとが画成されている。

【００２５】そして図３にも示されているように、上記
ロータフランジ部３５には、複数個の貫通孔４０が軸方
向に形成されている。これらの各貫通孔４０は、上記ロ
ータ内空間Ａ及びロータ外空間Ｂにそれぞれ開口されて
おり、当該貫通孔４０によってロータ内空間Ａとロータ
外空間Ｂとが互いに連通されるように構成されている。

【００２６】このとき上記ロータ外空間Ｂは、ポリゴン
ミラー３４の回転によって負圧になされる。すなわち回
転する板状物体の付近の空気は板状物体に引きずられて
回転し、その回転により発生する遠心力によって空気は
板状物体の外周側に向かって流動することから板状物体
の付近は負圧となる。従ってポリゴンミラー３４の回転
によってロータ外空間Ｂは負圧空間にされることとな
り、前記駆動コイル２４が配置されたロータ内空間Ａ
は、貫通孔４０を介して負圧空間としてのロータ外空間
Ｂに連通されている。

【００２７】このように本実施例装置においては、駆動
コイル２４が配置されたロータ内空間Ａと、ポリゴンミ
ラー３４の回転により負圧が生成されるロータ外空間Ｂ
とを貫通孔４０により連通しているため、図１中の破線
で表したように、ロータ内空間Ａ内の空気は、貫通孔４
０を通して負圧空間であるロータ外空間Ｂ側に向かって
吸引され流出していく。従ってこの空気の流動により駆
動コイル２４が直接冷却されるとともに、駆動コイル２
４から発生した熱も、空気と共に貫通孔４０を通してポ
リゴンミラー３４の外部負圧空間側に吸引・排出されて
いき、これによって駆動コイル２４の冷却及び放熱が良
好に行われるようになっている。

【００２８】さらに本実施例においては、動圧発生用溝
２５，２５のポンピング作用によって軸方向外側（図示
上下方向）に空気を流動させて外部排出を行うように構
成されているため、上述した冷却空気の流れは動圧空気
の流れに助長され、冷却空気の負圧吸引作用がより一層
良好に行われるようになっている。

【００２９】また図４に示された実施例における貫通孔
５０は、ロータ内空間Ａ側から、ポリゴンミラー３４の
回転方向（図示右方向）下流側に向かって傾斜して延出
する構成になされており、ロータ外空間Ｂにおけるポリ
ゴンミラー３４の図示下面に対向するように開口してい
る。

【００３０】このような実施例における貫通孔５０によ
れば、図４中の破線で示されているように、ロータ内空
間Ａ側の空気が、貫通孔５０内に良好に案内されること
となり、上述した駆動コイル２４の冷却及び放熱作用が
一層向上されるようになっている。

【００３１】一方、図５に示された実施例における貫通
孔６０は、上記図４にかかる実施例と同様な傾斜を有す
るように設けられているとともに、当該貫通孔６０のロ
ータ内空間Ａへの開口には、ポリゴンミラー３４の回転
方向下流側に位置する内壁面に、面取部６０ａがテーパ
ー状に形成されている。

【００３２】このような実施例における貫通孔６０によ
っても、ロータ内空間Ａ側の空気が貫通孔６０内に良好
に案内されることとなり、上述した駆動コイル２４の冷
却及び放熱作用が向上される。

【００３３】さらに図６に示された実施例における貫通
孔７０も、上記図４及び図５にかかる実施例と同様な傾
斜を有するように設けられているとともに、当該貫通孔
７０のロータ内空間Ａへの開口の縁部に、軸方向に起立
する突起７１が付設されている。この突起７１は、図７
にも示されているような、ポリゴンミラー３４の回転方
向（図示右方向）上流側に取り付けられた半割り角形状
の空気案内部材から形成されている。

【００３４】このような実施例における貫通孔７０によ
っても、図６中の破線で表したように、ロータ内空間Ａ
側の空気が貫通孔７０内に良好に案内されることとな
り、上述した駆動コイル２４の冷却及び放熱作用が向上
される。

【００３５】またこのような空気案内部材を設ける場合
には、図８及び図９に示されているように、軸方向に延
在する貫通孔８０に対して半割り円筒状の突起８１を設
けるように構成することも可能である。

【００３６】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。例え
ば、玉軸受や滑り軸受等のような空気動圧軸受以外の軸
受を用いたモータや、軸回転型のモータ、さらにはポリ
ゴンミラー以外の磁気ディスク、光ディスク等の各種回
転板を回転駆動するためのモータに対しても本発明は同
様に適用することができる。また面対向型のコアレスモ
ータに対しても本発明は適用可能である。

【００３７】例えば、図１に対応する部材を同一符号で
表した図１０に示されているような軸回転型のモータに
対しては、ポリゴンミラー３４とステータコア２３との
間に延在するヨークのフランジ部３５に、貫通孔９０穿
設することによって同様な作用・効果を得ることができ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように本発明にかかるモータ
は、駆動コイルが配置されたロータ内空間を回転板の回
転により負圧が生成されるロータ外空間側に貫通孔によ
り連通し、駆動コイル側の内部空間における空気を貫通
孔を通して回転板側の外部負圧空間側に向かって流動さ
せ、駆動コイルの冷却を直接的に行うとともに、駆動コ
イルから発生した熱を貫通孔を通して外部側に吸引・排
出して、駆動コイルの冷却及び放熱を良好に行うように
構成したものであるから、簡易・低コストな構造によっ
てコイルからの放熱量を十分に大きくすることができ、
モータの高速回転化及び小型化を良好に図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における空気動圧軸受型のモ
ータを表した部分縦断面説明図である。

【図２】本発明の要部を拡大して表した半縦断面説明図
である。

【図３】図１中のIII −III 線に沿う横断面説明図であ
る。

【図４】図２中のIV−IV線に沿う縦断面説明図である。

【図５】本発明の他の実施例における貫通孔を表した図
４相当の縦断面説明図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例における貫通孔及び
突起を表した図４相当の縦断面説明図である。

【図７】図６の実施例における突起を表した外観斜視説
明図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例における貫通孔及び
突起を表した図４相当の縦断面説明図である。

【図９】図８の実施例における突起を表した外観斜視説
明図である。

【図１０】本発明の他の適用例を表した軸回転型の空気
動圧軸受のモータを表した部分縦断面説明図である。

【符号の説明】

２１ 固定軸 ２４ 駆動コイル ２５ 動圧発生用溝 ３１ ロータ円筒胴部 ３４ ポリゴンミラー ３５ ロータフランジ部 ４０，５０，６０，７０，８０ 貫通孔 ７１，８１ 突起

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動コイルを有するステータと、このス
   テータに対向配置された駆動マグネットを有するロータ
   と、当該ロータに搭載された所定の回転板とを備えたモ
   ータにおいて、 上記ロータには、前記駆動コイルと回転板との間部分
   に、両者から軸方向に空間を隔てて半径方向に延在する
   ロータフランジ部が設けられ、 当該ロータフランジ部には、前記駆動コイルが配置され
   たロータ内空間と、前記回転板の回転により負圧が生成
   されるロータ外空間とを連通させる貫通孔が形成されて
   いることを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のモータにおいて、 ロータフランジ部は、回転板を保持する保持部から半径
   方向外方に延出するように設けられていることを特徴と
   するモータ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のモータにおいて、 貫通孔のロータ内空間への開口には、回転板の回転方向
   上流側に位置する縁部に、軸方向に起立する突起部が付
   設されていることを特徴とするモータ。
4. 【請求項４】 請求項１記載のモータにおいて、 貫通孔のロータ内空間への開口には、回転板の回転方向
   下流側に位置する内壁面に、面取部が形成されているこ
   とを特徴とするモータ。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載のモータにおいて、 貫通孔は、ロータ内空間側から回転板の回転方向下流側
   に向かって傾斜するように延在しロータ外空間に開口さ
   れていることを特徴とするモータ。
6. 【請求項６】 請求項１記載のモータにおいて、 ロータは、空気動圧軸受を介して回転可能に支承されて
   いるとともに、 上記空気動圧軸受には、軸受内部側の空気を軸方向に流
   動させて外部空間側に排出する動圧発生用溝が設けられ
   ていることを特徴とするモータ。