JP2000201447A - モ―タ - Google Patents

モ―タ

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JP2000201447A
JP2000201447A JP11000777A JP77799A JP2000201447A JP 2000201447 A JP2000201447 A JP 2000201447A JP 11000777 A JP11000777 A JP 11000777A JP 77799 A JP77799 A JP 77799A JP 2000201447 A JP2000201447 A JP 2000201447A
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air damper
motor
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑で手間のかかる加工を行うことなく、か
つ、少ない部品点数で、減衰率の設定自由度が高いエア
ーダンパーを備えたモータを提供すること。 【解決手段】 ロータ20とステータ40との間には、
ステータ40側とロータ40側との間に作用する磁力を
用いたスラスト軸受8と、固定軸44の外周面440と
ロータ20の中心穴21の内周面との間に発生する動圧
を用いたラジアル軸受手7とが形成されたモータ5にお
いて、固定軸44の外周面440とロータ20の中心穴
21の内周面との間には、モータ軸線方向Lに沿って、
固定軸44の外周面440と中心穴21の内周面の間で
動圧を発生させる動圧発生用の環状隙間70、この隙間
に連通するエアーダンパー用環状空気室92、およびこ
の空気室と外部とを連通させるエアーダンパー用環状隙
間91がこの順に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリゴンミラー、
ハードディスク等の高速回転用のモータに関するもので
ある。さらに詳しくは、動圧軸受をラジアル軸受として
用いたモータにおける振動減衰技術に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】各種のモータのうち、例えば特開昭64
−3318号公報に開示されているモータでは、空気動
圧軸受をラジアル軸受として用い、ロータ側およびステ
ータ側に配置した磁石の間に発生する磁力を利用して、
ロータをスラスト方向に浮上させている。このため、ロ
ータは、回転中、完全に非接触状態となるので、高速回
転が可能となる。ここで、固定軸とロータとの間にはエ
アーダンパー用環状空気室が形成され、この空気室は小
孔(オリフィス)を介して外部と連通している。このよ
うに構成すると、小孔およびエアーダンパー用環状空気
室によってモータにエアダンパーを付加することができ
るので、その小孔を空気が通過する際の抵抗によりロー
タの上下動を抑制することができる。
【0003】また、特開平8−1960号公報に開示さ
れているものでは、エアダンパーを構成する小孔の代わ
りに、動圧部分に対して、エアーダンパー用環状空気室
から外部に向けて溝を形成することにより、同様な効果
を得ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようなエアダンパ
ーを構成するには、オリフィスとして機能する小さな穴
や溝が必要である。しかしながら、従来のように、この
ような穴をドリル加工により形成する場合には、穴をい
くら小さく形成したくても、φ0.4mm、長さ5mm
程度の穴が限界である。また、このような穴開け加工を
施した部材をねじ等により他の部材に締結し、エアーダ
ンパー用環状空気室を形成する場合に、エアーダンパー
用環状空気室が接合面を介して外部と連通してしまいダ
ンパーとして機能しなくなることがある。さらに、モー
タの小型化が進むほどエアーダンパーではオリフィスに
おける流路抵抗を大きくする必要があるため、オリフィ
スとしては細くて長い穴が必要となるが、このような小
さくて細い穴あけ加工は、通常の加工方法では困難であ
る。
【0005】一方、動圧発生部に溝を形成した場合に
は、動圧軸受の剛性が低下してしまうという問題があ
る。
【0006】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
複雑で手間のかかる加工を行うことなく、かつ、少ない
部品点数で、ロータの上下振動における減衰率を自由に
設定することのできるエアーダンパー内蔵のモータを提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、駆動コイルが巻回されたステータコア
および固定軸を備えるステータと、前記固定軸が差し込
まれる中心穴および前記ステータコアに対向するロータ
マグネットを備えるロータとを有し、該ロータと前記ス
テータとの間には、当該ステータ側と前記ロータ側との
間に作用する磁力を用いたスラスト軸受手段と、前記固
定軸の外周面と前記中心穴の内周面との間に発生する動
圧を用いたラジアル軸受手段とが形成されたモータにお
いて、前記固定軸の外周面と前記中心穴の内周面との間
には、モータ軸線方向に沿って、前記固定軸の外周面と
前記中心穴の内周面の間で動圧を発生させる動圧発生
部、該動圧発生部に連通するエアーダンパー用環状空気
室、および該エアーダンパー用環状空気室と外部とを連
通させるエアーダンパー用環状隙間がこの順に形成され
ていることを特徴とする。
【0008】本発明においてロータが回転すると、固定
軸の外周面とロータの内周面との間のうち、動圧発生部
で発生した動圧によって、ステータがラジアル方向で非
接触状態になる。また、ロータは、回転を開始すると、
スラスト軸受における磁気的なバランスがとれた位置で
保持される。この状態で、ステータとロータとは完全に
非接触状態にあるので、ロータの高速回転が可能とな
る。また、ステータとロータとは完全に非接触状態にあ
るので、摩耗などがなく、モータの長寿命化を図ること
ができる。但し、磁力を利用したスラスト軸受は、剛性
が小さいため、外力等によりロータが上下方向に振動し
てしまう。しかるに本発明では、ロータがモータ軸線方
向の外乱を受けて上下に振動したときには、エアーダン
パー用環状空気室内の空気は、狭いエアーダンパー用環
状隙間を通って空気室から排出され、あるいはエアーダ
ンパー用環状空気室内には、エアーダンパー用環状隙間
を通って外部から空気室から吸気される。この際に、エ
アーダンパー用環状隙間を介してのエアーダンパー用環
状空気室での吸排気は、空気の摩擦を発生させ、この摩
擦によって、ロータの上下方向の振動エネルギーが吸収
されるので、振動を抑えることができる。また、本発明
に係るエアーダンパーであれば、固定軸の外周面および
ロータの中心穴の内周面をどのような形状に加工するか
によって、エアーダンパー用環状隙間の隙間寸法やモー
タ軸線方向における長さ寸法を任意に設計できる。それ
故、複雑で手間のかかる加工を行うことなく、かつ、少
ない部品点数で、ロータの上下振動における減衰率を自
由に設定することのできるエアーダンパー内蔵のモータ
を構成できる。
【0009】本発明において、前記固定軸の外周面およ
び前記中心穴の内周面には、前記動圧発生部を形成する
ための大径部と、前記エアーダンパー用環状隙間を形成
するための小径部がそれぞれ形成されているとともに、
前記固定軸の外周面に形成されている大径部と小径部と
の段差部分と、前記中心穴の内周面に形成されている大
径部と小径部との段差部分とが対向する部分によって前
記エアーダンパー用環状空気室が形成されている。
【0010】このような構成とは逆に、前記固定軸の外
周面および前記中心穴の内周面には、前記動圧発生部を
形成するための小径部と、前記エアーダンパー用環状隙
間を形成するための大径部がそれぞれ形成されていると
ともに、前記固定軸の外周面に形成されている小径部と
大径部との段差部分と、前記中心穴の内周面に形成され
ている小径部と大径部との段差部分とが対向する部分に
よって前記エアーダンパー用環状空気室が形成されてい
る構成であってもよい。
【0011】本発明において、前記スラスト軸受手段
は、前記ステータコアと前記ロータマグネットとの間に
作用する磁力、および当該スラスト軸受手段を構成する
ために前記ステータコア側と前記ロータマグネット側と
にそれぞれ形成された磁石同士の間に作用する磁力のう
ちの一方の磁力、あるいは双方の磁力を用いて構成され
る。ここで、上記2箇所で作用する磁力の双方を利用し
て、スラスト軸受手段を構成すると、モータ軸線方向に
おける位置決め精度が高い。また、モータ軸線方向にお
ける共振点が高いので、より安定した高速回転が可能で
ある。
【0012】本発明において、前記エアーダンパー用環
状隙間は、モータ軸線方向において、前記固定軸の外周
面と前記中心穴の内周面の間で動圧を発生させる動圧発
生部として前記ロータをラジアル方向で支持可能な長さ
寸法を有していることが好ましい。このように構成する
と、モータ軸線方向における2箇所に対して動圧を利用
したラジアル軸受を構成したことになるので、ロータの
回転性能が向上する。
【0013】
【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施の
形態を説明する。
【0014】図1および図2はそれぞれ、本発明を適用
したモータを用いたポリゴンミラー駆動装置の平面図お
よび断面図である。図3は、このポリゴンミラー駆動装
置に用いたモータを拡大して示す半断面図である。
【0015】(全体構成)図1および図2において、本
形態のポリゴンミラー駆動装置1は、概略、鉄製の基板
10上に構成されたモータ5と、このモータ5のロータ
20上に搭載されたポリゴンミラー30と、モータ5お
よびポリゴンミラー30全体を覆うケース2とから構成
され、このケース2は防塵用および防音用のカバーであ
る。基板10上には、駆動コイル41に対して駆動信号
を出力するためのコネクタ14がはんだなどにより実装
されている。
【0016】図3において、モータ5には、駆動コイル
41が巻回されたステータコア42および固定軸44を
備えるステータ40と、固定軸44が差し込まれる中心
穴21およびステータコア42に対向するロータマグネ
ット22を備えるロータ20とが構成されている。
【0017】(ステータの構成)本形態において、ステ
ータ40は、鉄板の基板10に形成された軸固定穴11
に固定軸44の基端側が嵌め込まれており、ここで固定
軸44は基板10に対して、プッシュナット12で垂直
に固定されている。また、基板10とプッシュナット1
2との間には皿ばね13が挟まれており、プッシュナッ
ト12は皿ばね13を介して基板10と固定軸44とを
固定している。このため、固定軸44の振動は皿ばね1
3によって吸収されるので、プッシュナット12が緩む
などの不具合は発生しない。
【0018】また、ステータ40において、基板10の
上にはコアホルダー43が固定されているとともに、こ
のコアホルダー43の外周面に薄いステータコア42が
積層状態で固定され、かつ、ステータコア42の各突極
に対して駆動コイル41が巻回されている。ここで、コ
アホルダー43は、外周面がステータコア42の取りつ
け部となる円筒部431と、この円筒部431の下端面
を基板10上への接置面としてコアホルダー43を基板
10上に設置したときに固定軸44の固定用段差部分4
42と基板10との間に挟まれる環状固定部432とを
有しており、固定軸44を基板10に対してプッシュナ
ット12および皿ばね13を介して固定したときに、コ
アホルダー43の環状固定部432が固定軸44の固定
用段差部分442と基板10との間に挟まれることによ
り、コアホルダー43が基板10上に固定される。
【0019】(ロータの構成)本形態において、ロータ
20は、中心穴21を備えるロータ本体25と、このロ
ータ本体25から外周側に張り出すようにロータ本体2
5の下面側に固着されたヨーク27と、このヨーク27
の内周面に固着されたロータマグネット22とを備えて
いる。このロータマグネット22は、ヨーク6に接着固
定された後、ロータ本体25の下端面に形成されている
環状突起251とカシメ固定される。ここで、ロータ本
体25は、その耐摩耗性、耐食性を向上させる目的で、
アルマイト処理やメッキ処理などの表面処理が施されて
いることがある。また、本形態では、ロータ20を形成
した時点でアンバランス量が大きすぎるときには、環状
突起251に錘などを付与することによりロータ20の
バランス性能を向上させることもある。
【0020】また、ロータ本体25の外周側には、ポリ
ゴンミラー30を搭載する台座部26が形成され、この
台座部26上に載置されたポリゴンミラー30はリング
状のミラー押しつけ部材50によって台座部26に押し
つけ固定されている。このミラー押しつけ部材50は、
中央穴501にロータ本体25の円筒部250が通さ
れ、この状態で、中央穴501の内側で張り出す複数の
爪部分502が弾性変形しながら円筒部250の外周面
に形成された係合溝255に係合することにより、ミラ
ー押しつけ部材50はロータ本体25に対して固定され
ている。ここで、ポリゴンミラー30は、その中心穴3
00にロータ本体25の円筒部256が通された状態に
あり、ポリゴンミラー30の中心穴300にロータ本体
25の円筒部256を通すときに過大な力がポリゴンミ
ラー30にかかってポリゴンミラー30が変形しないよ
うに、この中心穴300とロータ本体25の円筒部25
6との間には所定のクリアランスが確保されている。従
って、ミラー押しつけ部材50は、それ自身に形成され
たばね505(あるいは別体でポリゴンミラー30との
間に装着されたばね505)によって、弾性をもってポ
リゴンミラー30を台座部26に向けて押し付け固定し
ている。それ故、ポリゴンミラー30は、台座部26の
上面との摩擦力によって位置決め固定されている状態に
ある。
【0021】このため、ロータ20が回転したときに
は、ロータ20の外径寸法とポリゴンミラー30の外径
寸法との差に起因してロータ20が受ける遠心力とポリ
ゴンミラー30が受ける遠心力との間に大小の差がある
ので、これらの部材が遠心力でそれぞれ独立して膨らむ
とともに、その程度が相違する。その結果、モータ5が
起動と停止とを繰り返すうちに、ポリゴンミラー30が
ロータ20の台座部26上で位置ずれを起こすおそれが
ある。これに対して、ミラー押しつけ部材50は、固定
軸44に完全に固定され、かつ、遠心力で変形すること
もない。そこで、本形態では、ミラー押しつけ部材50
とポリゴンミラー30との間に発生する摩擦力を、ポリ
ゴンミラー30とロータ20の台座部26との間に発生
する摩擦力よりも大きくなるようにしてある。たとえ
ば、ロータ20の表面のうち、少なくともロータ20の
台座部26に対してアルマイト処理、メッキ処理、窒化
処理、コーティング処理を施して、ポリゴンミラー30
とロータ20の台座部26との間に発生する摩擦力を小
さくしてある。これに対して、ミラー押しつけ部材50
については、ポリゴンミラー30と同様、アルミニウム
製にして、ミラー押しつけ部材50とポリゴンミラー3
0との間に発生する摩擦力を大きくしてある。従って、
モータ5が起動と停止とを繰り返しても、ポリゴンミラ
ー30は常にミラー押しつけ部材50によって位置決め
されるので、ロータ20の台座部26上でポリゴンミラ
ー30が位置ずれを起こしてポリゴンミラー30が振動
するという不具合が発生しない。なお、ミラー押しつけ
部材50とポリゴンミラー30とを接着剤によって固定
しておいても、ロータ20の台座部26上でのポリゴン
ミラー30の位置ずれを防止できる。
【0022】本形態において、ミラー押しつけ部材50
は、図1に示すように、所定の幅寸法を有するリング状
を有している。また、ミラー押しつけ部材50は全体と
しては円環状であるが、円筒部250を通す中心穴50
1を挟む点対称の2箇所は、外周側が直線的に切断され
た形状を有し、この部分は、他の部分よりも幅寸法が約
1/2程度と狭い切断予定部506になっている。すな
わち、ミラー押しつけ部材50によってポリゴンミラー
30をロータ20上に押しつけ固定した後、ポリゴンミ
ラー30を外したい場合があっても、ミラー押しつけ部
材50はロータ本体25の係合溝255に嵌まっている
ので、容易には外せないが、本形態では、ミラー押しつ
け部材50に幅の狭い切断予定部506が予め形成さ
れ、かつ、このミラー押しつけ部材50は、ポリゴンミ
ラー30との間にばね505を有している分、ポリゴン
ミラー30の上端面から浮いているので、切断予定部5
06に対してニッパー(図示せず。)を差し込めば、ミ
ラー押しつけ部材50を容易に切断することができる。
従って、ミラー押しつけ部材50をロータ本体25から
容易に外せるので、ポリゴンミラー30を傷つけること
なく外すことができる。
【0023】(スラスト軸受の構成)このように構成し
たモータ5において、ロータ20とステータ40との間
には、固定軸44の上端部分に配置された磁石81とロ
ータ20の上端部分に配置された磁石82との間に作用
する磁力、およびステータコア42とロータマグネット
22との間に作用する磁力を利用して、ステータ40が
ロータ20をスラスト方向で支持するスラスト軸受8が
構成されている。すなわち、ロータマグネット22はス
テータコア42を磁気的に吸引するとともに、ロータ2
0とステータ40の側に固定されている一対の磁石8
1、82は互いに異なる極を向けて対向し、固定軸44
は、モータ軸線L方向における所定の位置にロータ20
を保持しようとする。このように、これら2箇所で作用
する磁力を利用して、スラスト軸受8を構成しているの
で、モータ軸線L方向における位置決め精度が高い。ま
た、モータ軸線L方向における共振点が高いので、より
安定した高速回転が可能である。
【0024】(動圧軸受/ラジアル軸受の構成)また、
ロータ20とステータ40との間では、固定軸44の外
周面440とロータ20の内周面との間に形成される隙
間内に発生する動圧を利用してステータ40がロータ2
0をラジアル方向で支持するラジアル軸受7が構成され
ている。ここで、固定軸44の外周面には、耐摩耗性、
耐焼き付き性を向上させるため表面処理が施され、この
ような表面処理は、たとえば特開平7−279966に
開示されているポリアミドイミドの樹脂コーティング等
である。また、固定軸44において、ポリアミドイミド
の樹脂コーティング層の表面には、軸先端からみたとき
に反時計周りの方向(図1に矢印CCWで示す方向)
に、ヘリングボーンまたはスパイラルグルーブなどとい
った動圧発生溝441が切削加工などの方法により形成
されている。従って、上からみてロータ20が反時計周
りに回転すると、固定軸44の外周面440とロータ本
体25の中心穴21の内周面との間の隙間には下方に向
かう空気流のみが発生する。それ故、モータ5の停止中
は、スラスト軸受8によってやや浮き気味にあったロー
タ20は、回転を開始すると、やや沈み気味になって、
スラスト軸受8における磁気的なバランスがとれた位置
で保持される。この状態で、ステータ40とロータ20
とは非接触状態にあるので、ロータ20の高速回転が可
能となる。また、ラジアル軸受7として動圧軸受を用い
た場合に、起動時、あるいは停止時に摩耗粉が発生しや
すい傾向にあるが、本形態では、摩耗粉が重力によって
落下していくのを促進するように、空気流が下方に向く
ように設定してあるので、このような摩耗粉は、固定軸
44とロータ本体25の中心穴21との間から下方に向
け強制的に圧送され、外部に放出される。従って、固定
軸44とロータ本体25の中心穴21との間に摩耗粉が
滞留して焼き付きを発生させるという問題を回避でき
る。
【0025】また、本形態では、ロータ20の中心穴2
1内に位置する固定軸44の外周面440のうち、空気
流の下流に相当する下端側は、約1/4に相当する部分
に動圧発生溝441が形成されていない。このため、動
圧軸受としてのラジアル軸受7において、動圧剛性(動
圧力)が高い。
【0026】(エアーダンパーの構成)このように構成
したモータ5において、固定軸44には、その軸線方向
における中央部分に大径部446が形成され、この大径
部446よりも上端側には小径部447が形成されてい
る。このため、固定軸44の外周面440において、大
径部446と小径部447との間には段差部分448が
形成されている。ここで、大径部446と小径部447
との境界部分449は、さらに奥まで削られて凹んでい
る。従って、ロータ20が下方にずれてきても、大径部
446と小径部447との境界部分449にロータ20
が当たることはない。このような形状は、固定軸44の
外周面440に対して、同一の加工機において加工を施
すことにより形成できるので、固定軸44のいずれの部
分においても同軸度が高い。
【0027】これに対して、ロータ20の中心穴21の
内周面にも、その軸線方向における中央部分に大径部2
16が形成され、この大径部216よりも上端側には小
径部217が形成されている。このため、ロータ20の
中心穴21の内周面において、大径部216と小径部2
17との間には段差部分218が形成されている。ここ
で、大径部216と小径部217との境界部分219
は、さらに奥まで削られて凹んでいる。また、固定軸4
4において大径部216の角444は面取りされてい
る。従って、ロータ20が下方にずれてきても、大径部
216と小径部217との境界部分219に固定軸44
の角444が当たることはない。このような形状も、中
心穴21の内周面に対して、同一の加工機において加工
を施すことにより形成できるので、中心穴21のいずれ
の部分においても同軸度が高い。
【0028】ここで、ロータ20の中心穴21の内周面
に形成されている大径部216および小径部217は、
固定軸44の外周面に形成されている大径部446およ
び小径部447よりもわずか20μm程度大きめに形成
されている。このため、固定軸44をロータ20の中心
穴21に差し込んだ状態において、固定軸44の外周面
とロータ20の中心穴21の内周面との間で大径部44
6、216同士がラジアル方向で重なる領域には、隙間
寸法が10μmよりわずか広めの動圧発生用の環状隙間
70が形成される。また、固定軸44の外周面440と
ロータ20の中心穴21の内周面との間で小径部44
7、217同士がラジアル方向で重ねる領域には、後述
するエアーダンパー9を構成する隙間寸法が約10μm
のエアーダンパー用環状隙間91が形成される。さら
に、本形態では、固定軸44の外周面440の小径部分
447とロータ20の中心穴21の内周面の大径部44
7がラジアル方向で部分的に重なっており、ここでは、
固定軸44の段差部分448およびロータ20の中心穴
21の段差部分218とが区画するやや大きめの環状の
空間によって、エアーダンパー用環状空気室92が形成
される。
【0029】従って、本形態では、固定軸44の外周面
440と中心穴21の内周面との間には、モータ軸線L
方向に沿って、固定軸44の外周面440と中心穴21
の内周面の間で動圧を発生させる動圧発生用の環状隙間
70(動圧発生部)、この環状隙間70に連通するエア
ーダンパー用環状空気室92、およびこのエアーダンパ
ー用環状空気室92と外部とを連通させるエアーダンパ
ー用環状隙間91がこの順に形成され、エアーダンパー
用環状空気室92およびエアーダンパー用環状隙間91
によって、ロータ20に対するエアーダンパー9が構成
されている。
【0030】(本形態の作用・効果)このように構成し
たモータ5において、上からみてロータ20が反時計周
りに回転すると、固定軸44の外周面440とロータ2
0の内周面との間の動圧発生用の環状隙間70には下方
に向かう空気流が発生し、この空気流によって発生する
動圧によってステータ40とロータ20とはラジアル方
向で非接触状態になる。また。モータ5の停止中、上方
にやや浮き気味にあったロータ20は、回転を開始する
と、やや下方に沈んでスラスト軸受8における磁気的な
バランスがとれた位置で保持される。この状態で、ステ
ータ40とロータ20とは完全に非接触状態にあるの
で、ロータ20の高速回転が可能となる。また、ステー
タ40とロータ20とは完全に非接触状態にあるので、
摩耗などがなく、モータ5の長寿命化を図ることができ
る。
【0031】但し、磁力を利用したスラスト軸受8は、
剛性が比較的小さいため、外力等によりロータ20が上
下方向に振動してしまう。しかるに本形態のモータ5で
は、エアーダンパー用環状空気室92およびエアーダン
パー用環状隙間91からなるエアーダンパー9におい
て、モータ5がモータ軸線L方向の外乱を受けて上下に
振動したときでも、エアーダンパー用環状空気室92内
の空気は狭いエアーダンパー用環状隙間91を通って外
部に排出され、あるいはエアーダンパー用環状隙間91
を通って外部から空気がエアーダンパー用環状気室92
内に入りこむ。このような排気および吸気が発生する際
に、エアーダンパー用環状隙間91は空気との摩擦を発
生させる。その結果、ロータ20の上下方向の振動エネ
ルギーが吸収されるので、振動が抑制される。
【0032】また、本形態のモータ5に構成したエアー
ダンパー9であれば、固定軸44の外周面440および
ロータ20の中心穴21の内周面をどのような形状に加
工するかによって、エアーダンパー用環状隙間91の隙
間寸法やモータ5軸線方向における長さ寸法を任意に設
計できる。それ故、複雑で手間のかかる加工を行うこと
なく、かつ、少ない部品点数で、ロータ20の上下振動
における減衰率を自由に設定することのできるエアーダ
ンパー8内蔵のモータ5を構成できる。
【0033】(その他の形態)また、図4に示すよう
に、ロータ20の中心穴21の内周面に形成されている
小径部217と固定軸44の外周面に形成されている小
径部447とによって形成されるエアーダンパー9のエ
アーダンパー用環状隙間91をモータ軸線L方向におい
て十分長いものとして形成すると、このエアーダンパー
用環状隙間91においても、ロータ20をラジアル方向
で保持する動圧を発生させることができる。その他の構
成は同様なので、共通する部分のうち、要部については
図4に同符号を付してある。このように構成すると、モ
ータ軸線方向Lに配置された2つの動圧軸受(ラジアル
軸受)でロータ20を保持することになるので、ロータ
20の回転性能を向上することができる。
【0034】なお、上記形態では、固定軸44の外周面
440および中心穴21の内周面には、動圧発生部を形
成するための大径部446、216と、エアーダンパー
用環状隙間91を形成するための小径部447、217
がそれぞれ形成されている構成であったが、このような
構成とは逆に、固定軸44の外周面440および中心穴
21の内周面には、動圧発生部を形成するための小径部
と、エアーダンパー用環状隙間を形成するための大径部
がそれぞれ形成されている構成であってもよい。このよ
うな構成においても、固定軸44の外周面440に形成
されている小径部と大径部との段差部分と、前記中心穴
の内周面に形成されている小径部と大径部との段差部分
とが対向することにより、この部分にエアーダンパー用
環状空気室を形成することができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るモー
タでは、ロータが回転すると、動圧発生部で発生した動
圧によって、ステータとロータとは非接触状態になる。
また、ロータは、回転を開始すると、スラスト軸受にお
ける磁気的なバランスがとれた位置で保持される。この
状態で、ステータとロータとは完全に非接触状態にある
ので、ロータの高速回転、およびモータの長寿命化を図
ることができる。但し、磁力を利用したスラスト軸受
は、剛性が比較的小さいため、外力等によりロータが上
下方向に振動してしまうが、本発明では、モータ軸線方
向の外乱を受けてロータが上下に振動したときには、外
部とエアーダンパー用環状空気室との間では、狭いエア
ーダンパー用環状隙間を介しての吸排気は、空気の摩擦
を発生させる。その結果、この摩擦によって、ロータの
上下方向の振動エネルギーが吸収されるので、ロータの
上下方向の振動を抑えることができる。また、本発明の
モータに構成したエアーダンパーであれば、固定軸の外
周面およびロータの中心穴の内周面をどのような形状に
加工するかによって、エアーダンパー用環状隙間の隙間
寸法やモータ軸線方向における長さ寸法を任意に設計で
きる。それ故、上下方向の振動に対して所望の減衰特性
を有するモータを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したモータを用いたポリゴンミラ
ー駆動装置の平面図である。
【図2】図1に示すポリゴンミラー駆動装置の断面図で
ある。
【図3】図1に示すポリゴンミラー駆動装置における固
定軸およびロータの構造を拡大して示す半断面図であ
る。
【図4】図1に示すポリゴンミラー駆動装置における固
定軸およびロータの別の構造を拡大して示す半断面図で
ある。
【符号の説明】
1 ポリゴンミラー駆動装置 2 ケース 5 モータ 8 スラスト軸受 9 エアーダンパー 10 基板 11 軸固定穴 12 プッシュナット 13 皿ばね 14 コネクタ 20 ロータ 21 ロータの中心穴 22 ロータマグネット 25 ロータ本体 26 台座部 30 ポリゴンミラー 40 ステータ 41 駆動コイル 42 ステータコア 44 固定軸 43 コアホルダー 50 ミラー押しつけ部材 70 動圧発生用の環状隙間 81、82 磁石 91 エアーダンパー用環状隙間 92 エアーダンパー用環状空気室 216 ロータの中心穴の大径部 217 ロータの中心穴の小径部 218 ロータの中心穴の段差部分 440 固定軸の外周面 441 動圧発生溝 446 固定軸の大径部 447 固定軸の小径部 448 固定軸の段差部分 505 ポリゴンミラー固定用のばね 506 ミラー押しつけ部材の切断予定部
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Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動コイルが巻回されたステータコアお
    よび固定軸を備えるステータと、前記固定軸が差し込ま
    れる中心穴および前記ステータコアに対向するロータマ
    グネットを備えるロータとを有し、該ロータと前記ステ
    ータとの間には、当該ステータ側と前記ロータ側との間
    に作用する磁力を用いたスラスト軸受手段と、前記固定
    軸の外周面と前記中心穴の内周面との間に発生する動圧
    を用いたラジアル軸受手段とが形成されたモータにおい
    て、 前記固定軸の外周面と前記中心穴の内周面との間には、
    モータ軸線方向に沿って、前記固定軸の外周面と前記中
    心穴の内周面の間で動圧を発生させる動圧発生部、該動
    圧発生部に連通するエアーダンパー用環状空気室、およ
    び該エアーダンパー用環状空気室と外部とを連通させる
    エアーダンパー用環状隙間がこの順に形成されているこ
    とを特徴とするモータ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記固定軸の外周面
    および前記中心穴の内周面には、前記動圧発生部を形成
    するための大径部と、前記エアーダンパー用環状隙間を
    形成するための小径部がそれぞれ形成されているととも
    に、 前記固定軸の外周面に形成されている大径部と小径部と
    の段差部分と、前記中心穴の内周面に形成されている大
    径部と小径部との段差部分とが対向している部分によっ
    て前記エアーダンパー用環状空気室が形成されているこ
    とを特徴とするモータ。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記固定軸の外周面
    および前記中心穴の内周面には、前記動圧発生部を形成
    するための小径部と、前記エアーダンパー用環状隙間を
    形成するための大径部がそれぞれ形成されているととも
    に、 前記固定軸の外周面に形成されている小径部と大径部と
    の段差部分と、前記中心穴の内周面に形成されている小
    径部と大径部との段差部分とが対向している部分によっ
    て前記エアーダンパー用環状空気室が形成されているこ
    とを特徴とするモータ。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
    前記スラスト軸受手段は、前記ステータコアと前記ロー
    タマグネットとの間に作用する磁力、および当該スラス
    ト軸受手段を構成するために前記ステータコア側と前記
    ロータマグネット側とにそれぞれ配置された磁石同士の
    間に作用する磁力のうちの少なくとも一方の磁力が用い
    られていることを特徴とするモータ。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
    前記エアーダンパー用環状隙間は、モータ軸線方向にお
    いて、前記固定軸の外周面と前記中心穴の内周面の間で
    動圧を発生させる動圧発生部として前記ロータをラジア
    ル方向で支持可能な長さ寸法を有していることを特徴と
    するモータ。
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