JPH08237903A - 小形モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 始動時には負荷が小さく、回転中には適当な
側圧を発生し、かつ、モータの設置姿勢が自由な小形モ
ータを提供する。 【構成】 回転軸７をスベリ軸受６によって支承し、回
転軸７の先端に回転中に半径方向外側に向かって空気の
流れを生じさせる形状の被回転物１０を取り付けた小形
モータ１において、被回転物１０の最大の回転半径円１
１の外側に、被回転物１０の回転方向Ｒに行くにしたが
って被回転物１０の最大回転半径円１１に接近するガイ
ド板１２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小形モータに係り、特
に、小形モータの回転軸を簡易なスベリ回転軸とし、こ
のスベリ回転軸の回転時の軸振れを防止するようにした
小形モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】小形モータの回転軸を支承するには、一
般に玉軸受とスベリ軸受によって回転軸を支承する方法
がある。

【０００３】玉軸受による支承方法は、回転軸の軸振れ
（回転軸と軸受のあそびによって回転中に回転軸の中心
が一定しない現象）が少ない点で好ましいが、コストが
高いこと、回転中に玉軸受の玉が転がって高い騒音が発
生することなどの問題があった。

【０００４】これに対して、スベリ軸受はコストが低
く、低騒音であるというメリットを有している。

【０００５】しかし、スベリ軸受で回転軸を支承する場
合、回転軸とスベリ軸受との間に最低数ミクロンの隙間
が必要となるため、ポリゴンミラーを駆動するようなサ
ブミクロンの高精度を要求するスピンドルモータにその
まま使用すると、軸振れを生じて好ましくなかった。

【０００６】そのため、従来小形モータにスベリ軸受を
使用する場合、回転軸を水平に配設し、重力によって回
転軸を下側に抑えることが提案されていた。

【０００７】また、回転軸を水平に配設する代わりに、
磁石で回転軸などを一方に吸引しておく小形モータも提
案されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記回
転軸を水平に設けた従来の小形モータでは、回転軸が常
に下方の軸受に抑えつけられるので、モータの効率が悪
くなった。特に、潤滑油が十分に行きわたっていないモ
ータ始動時には、負荷が増加する技術的課題を有してい
た。

【０００９】また、回転軸を水平に設けなければならな
いので、小形モータの設置姿勢に制限が生じ、使用する
機器によっては不都合が生じることがあった。

【００１０】一方、上記磁石で回転軸等を一方に吸引し
ておく従来の小形モータでは、モータの設置姿勢の課題
を解決できるが、始動時の負荷によるモータ効率の低下
の点は未解決であった。

【００１１】また、上記磁石で回転軸等を吸引しておく
小形モータでは、磁石等の部材が増加する問題があっ
た。

【００１２】そこで、本発明の目的は、上記従来の小形
モータの課題を解決し、始動時には負荷が小さく、回転
中には適当な側圧（回転軸を一方に押しやる圧力）を発
生し、かつ、モータの設置姿勢に制限を課しない小形モ
ータを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による小形モータは、回転軸をスベリ軸受に
よって支承し、前記回転軸の先端に回転中に半径方向外
側に向かって空気の流れを生じさせる形状の被回転物を
取り付けた小形モータにおいて、前記被回転物の最大の
回転半径円の外側に、前記被回転物の回転方向に行くに
したがって前記被回転物の最大回転半径円に接近するガ
イド板、あるいは前記最大回転半径に平行するガイド板
を設けたことを特徴とするものである。

【００１４】なお、ガイド板の内側面の形状は特に限定
されず、凹凸やリブを備えていてもよい。

【００１５】

【作用】本発明による小形モータにおいて、被回転物が
回転すると、被回転物の形状によって被回転物の回転中
心から半径方向外側に向かって空気の流れが生じる。

【００１６】一方、ガイド板と被回転物の外周面の間の
空間は、被回転物の回転方向に行くにしたがって幅が狭
まる空気の流路となる。

【００１７】前記被回転物によって発生した空気の流れ
は、ガイド板と被回転物の間の空気の流路を通って、徐
々に圧力を高くして、ガイド板の末端（被回転物の回転
方向に対しての末端）から流出する。

【００１８】上記空気流路中の空気の圧力は、被回転物
に対して側圧として作用し、被回転物を含むモータの回
転軸を一方に押しやり、回転中の軸振れを抑制する。

【００１９】また、モータの始動時には、被回転物の回
転による空気の流れが発生していないので、被回転物に
対する側圧が発生せず、モータの始動時の負荷を低減す
る。

【００２０】

【実施例】次に本発明の一実施例について添付の図面を
用いて以下に説明する。

【００２１】図１は、本発明の小形モータを具現化した
ポリゴンミラー駆動用の小形モータを示している。図１
(a) は、本実施例によるポリゴンミラー駆動用小形モー
タ１をポリゴンミラー側から見た平面図である。一方、
図１(b) は、ポリゴンミラー駆動用小形モータ１の縦断
面を示している。

【００２２】図１(b) に示すように、本実施例のポリゴ
ンミラー駆動用小形モータ１は、回路基板２を有し、こ
の回路基板２の予め設けた貫通孔に、ハウジング部材３
がそのフランジ部で係止するように貫挿・固定されてい
る。

【００２３】ハウジング部材３の回路基板２を貫通した
部分の外周面には、鉄心とコイルからなるステータ４が
固定されている。ステータ４へ供給する電流は、回路基
板２を介してコイルに供給されており、この電流は回路
基板２の駆動用ＩＣ５等の制御回路によって制御されて
いる。

【００２４】ハウジング部材３の内側には上下一対のス
ベリ軸受６が固定されており、このスベリ軸受６によっ
て回転軸７は回転可能に支承されている。

【００２５】回転軸７のハウジング部材３から突出した
部分には、円筒部内面にマグネット８を取り付けた概略
椀形のロータ９が固定されている。ロータ９のマグネッ
ト８は、ステータ４の外周面とわずかな距離をおいて対
向している。

【００２６】回転軸７のロータ９の取付け位置のさらに
先端部分には、正面ほぼ正六角形のポリゴンミラー１０
が取り付けられている。

【００２７】図１(a) に示すように、本実施例のポリゴ
ンミラー駆動用小形モータ１は、ポリゴンミラー１０の
最大の回転半径円１１（ポリゴンミラー１０の回転中心
からもっとも離れた部分の回転軌跡）の外側位置の回路
基板２上に、ガイド板１２が立設されている。このガイ
ド板１２は、ポリゴンミラー１０の回転方向Ｒに行くに
したがってポリゴンミラー１０の最大回転半径円１１に
接近するように設けられている。

【００２８】ガイド板１２の上記ポリゴンミラー１０の
最大回転半径円１１に接近する末端近傍には、駆動用Ｉ
Ｃ５等の冷却を要する電子部品が配設されている。ま
た、本実施例のガイド板１２は、ポリゴンミラー１０の
頂面とほぼ同一の高さに形成されている。

【００２９】上記構成に基づいて本実施例のポリゴンミ
ラー駆動用小形モータ１の作用について以下に説明す
る。

【００３０】本実施例のポリゴンミラー１０は、所定の
厚さを有し、正面ほぼ正六角形の形状を有している。こ
のポリゴンミラー１０は、その形状により、回転するこ
とによって図１に示すような回転中心から半径方向外側
に向かう空気の流れＷを生じさせる。

【００３１】上記空気の流れＷに対して、ガイド板１２
とポリゴンミラー１０の最大回転半径円１１の間の空間
は、回転方向Ｒに行くにしたがって幅が狭まる空気流路
となる。

【００３２】空気の流れＷは、ガイド板１２に案内され
て上記空気流路を通る。空気流路の幅が狭まることによ
って、空気の流れＷは徐々に圧力を高くして、最終的に
ガイド板１２の末端１２ａから流出する。

【００３３】空気の流れＷの上昇した圧力は、側圧（ポ
リゴンミラー１０を一方に押しやる圧力）としてポリゴ
ンミラー１０および回転軸７に作用し、回転軸７をガイ
ド板１２の反対側のスベリ軸受６の支承面に押しつけ
る。この圧力により、回転中の回転軸７は安定し、ポリ
ゴンミラー駆動用小形モータ１の軸振れを有効に防止し
することができる。

【００３４】回転中に対してモータの始動時では、ポリ
ゴンミラー１０は未だ空気の流れＷを生じさせるほどの
回転速度に達していないので、側圧は発生していない。
したがって、回転軸７を軸受支承面に押しつける力がな
いので、モータの始動時の負荷が軽減され、比較的小さ
いトルクによって起動でき、モータの効率の向上を図る
ことができる。

【００３５】さらに、本実施例のポリゴンミラー駆動用
小形モータ１は、駆動用ＩＣ５等の発熱する電子部品を
ガイド板１２の末端１２ａ近傍に配設しているので、こ
れら発熱電子部品は空気の流れＷによって冷却され、電
子部品の冷却手段を兼用でき、構造簡単なポリゴンミラ
ー駆動用小形モータを得ることができる。

【００３６】また、本実施例のポリゴンミラー駆動用小
形モータ１によれば、回転軸を水平に設けなければなら
ない制約がないので、モータを使用する機器に対して自
由にモータを取り付けられ、ひいては使用機器の小型化
等に貢献することができる。

【００３７】本発明の要部は、上記実施例に限られるこ
となく、要するに回転によって周囲の流体を回転中心か
ら半径方向外側に向かって流れさせる被回転物と、被回
転物との間に幅が徐々に狭まる流路を形成し、前記流体
の流れをその流路に案内するガイド板と、を設けていれ
ばよい。以下に、本発明の変形例について説明する。

【００３８】被回転物は、上記実施例のポリゴンミラー
のような六角形の形状に限られない。すなわち、回転す
る外周面に突起等を有し、この突起の回転移動によって
周囲の流体を半径方向外側に向かって流れさせる任意の
形状を有していればよい。

【００３９】また、被回転物の外周面に、羽根等の特別
な流体の流れを起こす手段を設けていてもよい。

【００４０】被回転物の周囲の流体は、空気に限られる
ことなく、たとえば放電を防止する不活性ガス等任意の
流体であってもよい。

【００４１】上記実施例では、ガイド板を回路基板上に
立設しているが、ガイド板の設置位置は任意であって、
要するに被回転物の最大回転半径円に沿って、被回転物
の最大回転半径円に漸近するように設置されていればよ
い。

【００４２】上記ガイド板の異なる実施態様として、上
記実施例のポリゴンミラー駆動用小形モータにおいて、
ガイド板をポリゴンミラー収納用のミラーケースの一部
に設けることができる。あるいはミラーケースの一部に
上記ガイド板を一体に形成することもできる。

【００４３】また、ガイド板は、被回転物の最大回転半
径の外側にあって、最大回転半径に沿って平行に設ける
こともできる。また、ガイド板の内側面は、平滑面のほ
か、流体の圧力を上昇させるための凹凸、リブなど当業
者が容易に想到できる形状としてもよい。

【００４４】また、上記実施例では冷却を要する発熱電
子部品を回路基板上のガイド板末端近傍に設けている
が、発熱電子部品は流体の流れが当たる場所ならいずれ
の場所に設けてよい。

【００４５】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よる小形モータは、被回転物の回転によって空気の流れ
を生じさせ、この空気の流れをガイド板が被回転物との
間に形成した断面積が漸減する流路に通すことにより、
空気の上昇した圧力の反作用として被回転物および回転
軸に側圧を及ぼし、回転中の軸振れを防止することがで
きる。

【００４６】すなわち、本発明の小形モータによれば、
ポリゴンミラー駆動用小形モータ等の高精度を要求する
小形モータにスベリ軸受を使用でき、小形モータのコス
ト低減に寄与することができる。

【００４７】また、本発明の小形モータによれば、回転
中は上記側圧によって軸振れを防止できるので、低騒音
・高精度の小形モータを得ることができる。一方、モー
タの始動時には、回転軸に側圧をかけることないので、
低いトルクで回転を開始でき、高いモータ効率の小形モ
ータを得ることができる。

【００４８】さらに、被回転物が生じる流体の流れを利
用して発熱電子部品を冷却する場合は、発熱電子部品の
冷却手段を兼用でき、構造上効率的な小形モータを得る
ことができる。

【００４９】また、本発明の小形モータは、回転軸を水
平に配設すべき制限がないので、使用機器に対して自由
な姿勢で設置でき、ひいては使用機器全体の小型化に貢
献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による小形モータの一実施例であるポリ
ゴンミラー駆動用小形モータを示した平面図および縦断
面図。

【符号の説明】

１ ポリゴンミラー駆動用小形モータ ２ 回路基板 ３ ハウジング部材 ４ ステータ ５ 駆動用ＩＣ ６ スベリ軸受 ７ 回転軸 ８ マグネット ９ ロータ １０ ポリゴンミラー １１ 最大回転半径円 １２ ガイド板 １２ａ ガイド板末端 Ｒ 回転方向 Ｗ 空気の流れ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸をスベリ軸受によって支承し、前記
   回転軸の先端に回転中に半径方向外側に向かって空気の
   流れを生じさせる形状の被回転物を取り付けた小形モー
   タにおいて、 前記被回転物の最大の回転半径円の外側に、前記被回転
   物の回転方向に行くにしたがって前記被回転物の最大回
   転半径円に接近するガイド板、あるいは前記最大回転半
   径に平行するガイド板を設けたことを特徴とする小形モ
   ータ。
2. 【請求項２】前記被回転物に、回転中に被回転物の回転
   中心から半径方向外側に空気の流れを生じさせる手段を
   設けたことを特徴とする請求項１に記載の小形モータ。
3. 【請求項３】前記ガイド板と前記被回転物の回転半径の
   間の距離が狭まった前記ガイド板の末端近傍に、冷却を
   要する電子部品を配設したことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載の小形モータ。
4. 【請求項４】前記被回転物は、ポリゴンミラーであるこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載の小形モータ。
5. 【請求項５】前記ガイド板は、ポリゴンミラーのミラー
   ケースの一部からなることを特徴とする請求項４に記載
   の小形モータ。