JPS6223354A

JPS6223354A - 偏平モ−タ

Info

Publication number: JPS6223354A
Application number: JP16255085A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Suwa; 好英諏訪; Satoru Saito; 悟斉藤
Original assignee: Toshiba Corp; Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1985-07-23
Filing date: 1985-07-23
Publication date: 1987-01-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野）この発明は、磁気ディスク、光ディスクあるいはポリゴ
ンスキャナなどを高精度高速度回転させる偏平モータに
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

磁気ディスク、光ディスクあるいはポリゴンスキャナな
どの回転装置としてモータが用いられているが、高精９
度にしかも高速回転させるという要求から、従来は第６
図に示すように構成されている。すなわち、１はケース
本体で、このケース本体１内には上下両端部がケース本
体１の上部および下部に固定された主軸２が設けられて
いる。そして、この主軸２には円筒状の回転体３が嵌合
され、この回転体３にポリゴンミラー４が固定されてい
る。さらに、前記主軸２と回転体３との間における上下
部には回転体３をラジアル支持する動圧空気軸受５．５
が設けられ、回転体３の下端部と前記ケース本体１との
間にはスラスト支持する吸引形磁気軸受６が設けられて
いる。したがって、主軸２に対して回転体３が回転自在
となり、そのラジアル方向は動圧空気軸受５．５によっ
て支持され、スラスト方向は磁気軸受６によ。て支持さ
れることになる。さらに、前記回転体３の上部にはＤＣ
ブラシレスモータ７を構成するロータ８が嵌着され、こ
のロータ８の外周にはコイル９を有したステータ１０が
囲繞して設けられている。

したがって、ＤＣブラシレスモータ７に通電することに
よってステータ１０とロータ８との間に磁気ループが形
成され、ロータ８とともに回転体３およびポリゴンミラ
ー４が回転することになる。

また、前記動圧空気軸受５．５を第７図に示すように、
主軸２の嵌Ｉ１１′る内筒１１と回転体３の内周面に装
着される外筒１２とから構成し、内筒１１の外周面に軸
線に対して互いに逆方向に傾斜するヘリングボーン溝１
３・・・を形成し、動圧空気軸受５．５によってスラス
ト・ラジアル両方の支持をしたものも公知である。

しかしながら、前述のように構成されたポリゴンスキャ
ナは、ラジアルギャップ式のＤＣブラシレスモータを用
いているために高さ寸法が大きくなり、全体として大形
化するという欠点がある。

また、上下２箇所の動圧空気軸受５．５の位相が異なる
と、回転体３に触れが生じ、ポリゴンミラー４がコニカ
ルな動きをするという不都合がある。

そこで、本出願人は前述のような問題点を解消するため
に偏平モータを開発し、ディスクやポリゴンミラーの回
転装置として用いている。この偏平モータは、第　図に
示すように、固定体２１に対して主軸２２の下端部が固
定されており、この主軸２２の外周面には前記へリンク
ボーン溝２３ａ・・・を有した動圧空気軸受２３を介し
て回転体２４が嵌合している。そして、この回転体２４
にポリゴンミラー２５が嵌着されている。ざらに、回転
体２４の下端部と前記固定体２１との間には吸引正磁気
軸受２６が設けられている。そして、前記動圧空気軸受
２３によってラジアル方向の支持をし、吸引正磁気軸受
２６によってスラスト方向の支持をしている。さらに、
前記固定体２１にはプレート２７を介してコイル２８が
設けられ、前記回転体２４には磁性材料からなる回転板
２つを介して磁石３０が設けられている。そして、前記
コイル２８の外周に磁石３０が対向しており、ラジアル
ギャップ式モータ３１を構成している。

このように構成された偏平モータは、従来のモータに比
較して高さ寸法が大幅に小さくなり、全体の小型化を図
ることができるが、より偏平化を図るためにコイル２８
と回転板２９とを接近させると、…スループ３１が回転
板２つに漏れる。このように磁気ループ３１の漏れが生
じると、スラスト力が生じ、コスル２８と…石３０との
対向面積が小さくなり、電力−トルク特性が悪化する原
因となって立上がり時間が増大する。ざらに、前記スラ
ス（一方向の偏位を抑制するために吸引正磁気軸受２６
の積層数を増やして負荷容ｊを増加させることも考えら
れるが、体積が大きくなり偏平化ができない。また、磁
気軸受などの非接触軸受を用いなければ回転精度の低下
をｊＢ　＜という事情がある。

〔発明の目的〕

この発明は、ｌ′ｌｒ＋記事情に着目してなされたもの
で、その目的と匁るところは、偏平化によって生じるス
ラスト力および電力−トルク特性（回転体の立上がり時
間）を改善し、全体として小型化できる偏平モータを提
供することにある。

〔発明の概要］この発明は、前記目的を達成するために、回転体にコイ
ルとスラストギャップを介して対向する磁石を設けると
ともに、前記回転体に前記コイルと対向しそのコイルと
磁石との間で生じるスラスト力を相殺するヨークを一体
に設けたことにある。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は第１の実施例を示すものであるが
、第８図と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略
する。３２は固定体２１に設けたリング状のプレートで
あり、このプレート３２の下面にはコイル３３が固定さ
れている。また、回転体２４の上部外周面には回転板３
４が一体的に固定されており、この回転板３４の下面に
は磁石３５が固定されている。そして、この磁石３５は
前記プレート３２を介してコイル３３に対向しており、
両者間にはスラストギャップ０が形成されている。さら
に、前記回転体２４の下部外周面には円板状のヨーク３
６が一体的に固定されており、このヨーク３６は前記コ
イル３３の下面にスラストギャップＯを介して対向して
いる。したがって、前記磁石３５とヨーク３６は上下方
・向からコイル３３を挟持するように対向しており、ス
ラストギャップ式のＤＣブラシレスモータを構成してい
る。

そして、コイル３３とその上部の磁石３５との間に生じ
る吸引力と、コイル３３とその下部のヨ〜り３６との間
に生じる吸引力とが相殺され、回転体２４に加わるスラ
スト力を低減（１００ｏ程度）させている。

しかして、コイル３３に通電すると、磁石３５およびヨ
ーク３６間に磁気ループが形成され、磁石３５およびヨ
ーク３６とともに回転体２４が主軸２２を軸心として回
転する。このときのラジアル方向は動圧流体軸受として
の動圧空気軸受２３によって支持され、スラスト方向は
スラスト軸受としての吸引形磁気軸受２６によって支持
されることになり、スラストギャップＱによって生じる
スラスト力は上下の磁石３５とヨーク３６の吸引力のバ
ランスをとっているために僅かとなり、吸引形磁気軸受
２６の小型化を図ることもできる。

第３図は第２の実施例を示すもので、動圧流体軸受の変
形例である。すなわち、主軸２２の下部外周面にほぼく
字状のへリングボーン溝３７・・・を設けるとともに、
上部外周面に一方向のスパイラル溝３８・・・を設け、
主軸２２に嵌合する回転体２３を有頭円筒状に形成した
ものである。このように構成することによって回転体２
２の回転によって主軸２２の外周面と回転体２４の内周
面との間に動圧による空気層が形成され、回転体２４を
ラジアル支持することができ、また前記スパイラル溝３
８によって主軸２２の上端面と回転体２４の頭部下面と
の間に空気層が形成され、回転体２４をスラスト支持す
ることができる。したがって、第１の実施例のように吸
引形磁気軸受２６が不要となり、構成の簡素化を図るこ
とができる。

第４図および第５図は第３の実施例を示すも−ので、主
軸２２の外周面にヘリングボーン溝３９を設け、前記実
施例と同様に回転体２４をラジアル支持するとともに、
主軸２２の上端面にスパイラル溝４ｏを設け、回転体２
４の回転によって主軸２２の上端面と回転体２４の頭部
下面との間に空気層を形成し、回転体２４をスラスト支
持するようにしたものである。したがって、第２の実施
例と同様の効果が得られる。

なお、動圧流体軸受として動圧空気軸受を採用したが、
空気に限定されず、油などの液体であってもよく、また
、この発明の偏平モータはポリゴンスキャナに限定され
ず、磁気ディスク、光ディスクなどの回転装置に応用で
きることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、回転体にコイ
ルとスラストギャップを介して対向する磁石を設けると
ともに、前記回転体に前記コイルと対向しそのコイルと
磁石との間で生じるスラスト力を相殺するヨークを一体
に設けたから、コイルと磁石とを接近させて小型化して
もスラスト力を低減するとこができるとともに、電力−
トルク特性を向上することができるという効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の第１の実施例を示す偏
平モータの縦断正面図、第３図はこの発明の第２の実施
例を示す偏平モータの縦断正面図、第４図はこの発明の
第３の実施例を示す偏平モータの縦断正面図、第５図は
同じく主軸の平面図、第６図は従来のポリゴンスキャナ
の縦断正面図、第７図は同じく動圧空気軸受の一部切欠
した斜視図、第８図は従来の偏平モータの縦断側面図で
ある。２１・・・固定体、２２・・・主軸、２３・・・動圧空
気軸受（ｌＩｌｌ圧流体軸受）、２４・・・回転体、２
６・・・吸引形磁気軸受（スラスト軸受）、３３・・・
コイル、３５・・・磁石、３６・・・ヨーク。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第３図第４図第　６　図

Claims

【特許請求の範囲】

固定体に設けた主軸にラジアル支持する動圧流体軸受を
介して回転体を嵌合するとともに、前記固定体と回転体
との間にスラスト支持するスラスト軸受を設け、かつ前
記固定体にコイル、回転体に前記コイルとスラストギャ
ップを介して対向する磁石を設けた偏平モータにおいて
、前記回転体に、前記コイルと対向しそのコイルと磁石
との間で生じるスラスト力を相殺するヨークを一体に設
けたことを特徴とする偏平モータ。