(57)【要約】【課題】ロータがステータに対して回転する際に、空気の対流が起こりやすくモータの構成要素の空冷を確実に行うことができるモータを提供すること。【解決手段】ステータ２１と、通電することによりステータ２１に対して軸を中心として回転するロータ２０を有するモータ１０であり、ロータ２０は、軸に固定されたロータケース４０を有し、ロータケース４０は、放熱用の開口部１００を有している。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、通電することにより前記ステータに対して軸を中心として回転するロータを有するモータであり、
前記ロータは、前記軸に固定されたロータケースを有し、前記ロータケースは、放熱用の開口部を有していることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記ステータは上記ロータを収容する空間を有するモータケースを有しており、前記モータケースは回路基板を固定しており、前記ステータと前記回路基板の間には、前記ロータケースが位置されている請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ロータケースは、複数の前記開口部を有している請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記ロータケースの前記開口部は、円形型の穴である請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
前記ロータケースの前記開口部は、円形型の穴であり、各前記開口部は、前記ロータケースにおいて円周方向に同じ角度で間隔をおいて配置されている請求項３に記載のモータ。
【請求項６】
前記ロータケースは、複数の前記開口部を有し、各前記開口部は、ほぼ扇型に形成されている請求項２に記載のモータ。
【請求項７】
前記ロータケースは、複数の前記開口部を有し、各前記開口部は、ほぼ扇型に形成されており、各前記開口部は、前記ロータケースにおいて円周方向に同じ角度で間隔をおいて配置されている請求項２に記載のモータ。
【請求項８】
各前記開口部を形成している前記ロータケースの縁部には、突起部が形成されている請求項５に記載のモータ。
【請求項９】
各前記開口部を形成している前記ロータケースの縁部には、突起部が形成されている請求項７に記載のモータ。
【請求項１０】
前記ロータケースの内側には、マグネットが配置されており、前記ステータには、通電することにより磁界を発生して前記マグネットの磁界とにより前記ロータを回転させるためのコイルが配置されている請求項１に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気の対流を起こりやすくして空冷能力を高めることができるモータの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータを用いる電子機器の例としては、情報記録再生装置がある。情報記録再生装置のなかで、例えばデータを記録するためのデータストリーマーと呼ばれているものがある。このデータストリーマーは、帯状の情報記録媒体であるテープを使用して、データを記録したりあるいはそのデータを読み出すことができるようになっている。
このような情報記録再生装置において、テープに情報を記録したり情報を再生する際にテープを走行させるために、モータが用いられている。
この種のモータは、ステータと、通電することにより軸を中心として回転するロータを備えている。ロータはロータケースを有しステータはモータカバーを有している。このロータケースはロータを駆動するためのマグネット等を有しておりステータに対して対面している。このロータケースは軸を中心としてステータのコイルに通電することにより、ロータケースのマグネットの磁界とステータのモータカバーのコイルの発生する磁界との相互作用により、ロータが回転するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のモータでは、ステータのモータカバーに対して回路基板が固定されている。この回路基板とステータのモータカバーの間には、ロータが回転可能に配置されている。このような構造のために、ロータが回転する際にロータと回路基板との間の隙間空間に空気の流れが少なく、しかもロータとモータカバーの間においても空気の流れが少ないので、モータカバーの表面温度と回路基板の表面の温度が下がらないという問題がある。
【０００４】
例えば実際に上述した構造のリニアテープドライブ装置のような情報記録再生装置を使用する際に、テープに対して情報を磁気的に記録すると、従来のモータの構造では、特にモータカバーの表面からの熱がテープに放出されるので問題になってしまう。
【０００５】
そこで本発明は上記課題を解消し、ロータがステータに対して回転する際に、空気の対流が起こりやすくモータの構成要素の空冷を確実に行うことができるモータを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ステータと、通電することにより前記ステータに対して軸を中心として回転するロータを有するモータであり、前記ロータは、前記軸に固定されたロータケースを有し、前記ロータケースは、放熱用の開口部を有していることを特徴とするモータである。
【０００７】
請求項１では、ロータは軸に固定されたロータケースを有している。このロータケースは、放熱用の開口部を有している。
これにより、ロータがステータに対して軸を中心として回転する際に、ロータケースの放熱用の開口部があるので、ロータケースとステータの間の隙間の空間あるいはロータとその他の部品との間の空間において空気の対流が起こりやすく、空冷効率を上げることができる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記ステータは上記ロータを収容する空間を有するモータケースを有しており、前記モータケースは回路基板を固定しており、前記ステータと前記回路基板の間には、前記ロータケースが位置されている。
【０００９】
請求項２では、ステータのモータケースは回路基板を固定している。ステータと回路基板の間には、ロータケースが位置されている。
このことから、ロータケースとステータのモータケースの間の空間およびロータケースと回路基板の間の空間においても、空気の対流が起こりやすくなり、モータケースと回路基板の各々の空冷効率を上げることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載のモータにおいて、前記ロータケースは、複数の前記開口部を有している。
【００１１】
請求項３では、ロータケースが複数の開口部を有しているので、ロータケースが回転すると空気の対流が更に起こりやすくなり、空冷効率を上げることができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３に記載のモータにおいて、前記ロータケースの前記開口部は、円形型の穴である。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項３に記載のモータにおいて、前記ロータケースの前記開口部は、円形型の穴であり、各前記開口部は、前記ロータケースにおいて円周方向に同じ角度で間隔をおいて配置されている。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項２に記載のモータにおいて、前記ロータケースは、複数の前記開口部を有し、各前記開口部は、ほぼ扇型に形成されている。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項２に記載のモータにおいて、前記ロータケースは、複数の前記開口部を有し、各前記開口部は、ほぼ扇型に形成されており、各前記開口部は、前記ロータケースにおいて円周方向に同じ角度で間隔をおいて配置されている。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項５に記載のモータにおいて、各前記開口部を形成している前記ロータケースの縁部には、突起部が形成されている。
【００１７】
請求項８では、各開口部を形成しているロータケースの縁部には、突起部が形成されていることから、更にこの突起部が空気の対流を起こりやすくして空冷効率を上げることができる。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項７に記載のモータにおいて、各前記開口部を形成している前記ロータケースの縁部には、突起部が形成されている。
【００１９】
請求項９では、各開口部を形成しているロータケースの縁部には、突起部が形成されていることから、更に空気の対流が起こりやすくなり、空冷効率を上げることができる。
【００２０】
請求項１０の発明は、請求項１に記載のモータにおいて、前記ロータケースの内側には、マグネットが配置されており、前記ステータには、通電することにより磁界を発生して前記マグネットの磁界とにより前記ロータを回転させるためのコイルが配置されている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２２】
図１と図２は、本発明のモータの好ましい実施の形態を示している。
このモータは、例えば情報記録再生装置に取り付けられている。この情報記録再生装置の例としては、いわゆるデータストリーマーとも呼んでいるテープストリーマーであり、このテープストリーマーの帯状の情報記録媒体であるテープに対して情報を記録したり、その情報を再生する。
【００２３】
図１と図２に示すモータ１０は、この情報記録再生装置のテープに対して情報を記録したりあるいはこのテープに記録されている情報を再生する際に、テープを走行させるための駆動モータである。
【００２４】
図１と図２においてモータ１０は、モータ本体１２と回路基板１４を有している。モータ本体１２は、図３に示すようにロータ２０とステータ２１を有している。
回路基板１４は、図１と図２に示すように、モータ本体１２のステータ２１側に対して固定されている。
【００２５】
図４は、図１のＡ−Ａ線における断面構造例を示している。
図４において、回路基板１４の内側には、必要な電子部品１６乃至１９が搭載されている。回路基板１４は、ステータヨークともいうモータカバー３０に対して固定されている。すなわちモータカバー３０の複数のボス３１には、回路基板１４がネジ３２を用いてそれぞれ固定されている。
この回路基板１４に搭載されている回路部は、ステータ２１に搭載されているコイル３３に対して給電してモータ１０を駆動するための駆動回路であり、例えば回路基板１４の電子部品１６とコイル３３の間にはフレキシブル配線板３４が設けられている。
回路基板１４は硬い基板、例えばガラスエポキシ基板やセラミック基板等を採用することができるが、フレキシブル配線板であってもよい。
【００２６】
回路基板１４とモータカバー３０の周辺部３５の間には、隙間Ｅが形成されている。そしてモータ本体１２のロータ２０のロータヨーク４０の間にも、隙間Ｆが形成されている。この隙間Ｆは隙間Ｅに比べてやや小さくなっている。
回路基板１４は、ロータ２０に対応する部分であってその中央部に穴３６が形成されている。
【００２７】
次に、モータ本体１２のロータ２０とステータ２１の構造について詳しく説明する。
まず図４に示すロータ２０の構造について説明する。
モータ本体１２は、いわゆるスピンドルモータであり、例えばリニアテープ用リールモータとも呼んでいる。
ロータ２０は、ロータヨーク４０、軸４２、駆動用のマグネット４４、ネジ４６を有している。
ロータヨーク４０はロータハウジングとも呼んでおり、モータカバー３０とロータヨーク４０は磁気回路を構成するために、透磁性材料、例えば鉄やステンレス鋼により作られている。この円盤状のロータヨーク４０の中央部は、軸４２の一端部４２Ａに対してネジ４６により固定されている。軸４６の他端部４２Ｂには、例えば雌ネジ４２Ｃが形成されている。この雌ネジ４２Ｃには、図示しないギアが固定できるようになっている。このギアは、リニアテープのリールを着脱可能にかみ合わせることで、ロータ２０の回転力をテープの巻き取りあるいは巻き戻しに使用するようになっている。
【００２８】
図４に示すロータ２０の軸４２は、例えばステンレス鋼あるいは鉄により作られている。
ロータ２０のマグネット４４は、ロータヨーク４０の外周部４０Ａの内面側に円周方向に沿って例えば接着剤により固定されている。このリング状のマグネット４４は、例えばＳ極とＮ極が交互に着磁されたものであり、一例としてネオジ焼結体を用いることができる。
【００２９】
次に、図４に示すモータ本体１２のステータ２１の構造について説明する。
ステータ２１は、モータカバー３０、コイル３３、鉄芯５０、軸受け装置５４そしてプリント基板５６を有している。
プリント基板５６は、上述したフレキシブル配線板３４を通じて、回路基板１４の駆動回路に接続されている。
コイル３３は鉄芯５０にそれぞれ巻かれている。コイル３３と鉄芯５０の組立体６０は、図５に示すように中心軸ＣＬを中心として円周方向に並べて配列されている。
【００３０】
モータカバー３０の中央部には、図４に示すように円筒状の支持部６５が設けられている。この支持部６５の外周面には、上述した鉄芯５０が固定されている。鉄芯５０およびコイル３３の組立体６０は、駆動用のマグネット４４に対面している。
支持部６５の内部には、軸受け装置５４が圧入または接着あるいは両方を用いて固定されている。
【００３１】
軸受け装置５４は、二組のボールベアリング７０、７１を有している。ボールベアリング７０の内輪７０Ａは軸４２の外周面に対して接着により固定されている。またボールベアリング７１の内輪７１Ａは軸４２の外周面にスルーとなっている。
ボールベアリング７０とボールベアリング７１のそれぞれの外輪７０Ｂ、７１Ｂは、支持部６５の内周面に対して圧入により固定されている。外輪７０Ｂと外輪７１Ｂの間には、スペーサ７４が配置されている。このような構造のモータ本体１２は、図４に示す回路基板１４の駆動回路から所定の通電パターンでコイル３３に通電されると、コイル３３が発生する磁界とマグネット４４が発生する磁界との相互作用により、ロータ２０は軸４２の中心軸ＣＬを中心としてステータ２１に対して連続回転可能になっている。
【００３２】
図４のモータ１０において、特に特徴的なのは次の点である。
ロータ２０のロータヨーク４０は、複数の開口部１００を有している。この開口部１００は、図３に示すように、中心軸ＣＬを中心として円周方向に所定角度毎に配列されている。図３と図４の例では、開口部１００は８つ形成されている。各開口部１００は、例えば円形状の穴である。
【００３３】
図６（Ａ）は回路基板１４側を示しており、図６（Ｂ）はモータ本体１２側を示している。
図７（Ａ）は、上述したロータヨーク４０の平面図であり、図７（Ｂ）はロータヨーク４０の断面図である。
図７に示すように、開口部１００は円形状であり、中心軸ＣＬを中心として所定角度毎に円周方向に沿って配列されている。この開口部１００の数は図示例のような８つに限らず１つ乃至７つあるいは９つ以上であってももちろん構わない。
【００３４】
次に、上述したモータ１０の作用について説明する。
図４に示すように、回路基板１４の駆動回路からフレキシブル配線板３４およびプリント基板５６を通じてコイル３３に対して所定の通電パターンで通電される。これにより、コイル３３が発生する磁界とマグネット４４が発生する磁界との相互作用により、ロータ２０はステータ２１に対して軸４２の中心軸ＣＬを中心として軸受け装置５４の支持により連続回転する。
このようにロータ２０が連続回転する際に、ロータヨーク４０の開口部１００が回路基板１４とモータカバー３０の間の隙間Ｅと、回路基板１４とロータヨーク４０の間の隙間Ｆ、およびモータカバー３０の空間Ｇにおいて空気の乱流を発生する。この強い空気の乱流は、回路基板１４の駆動回路やステータ２１のコイル３３と鉄芯５０の組立体６０、および軸受け装置５４を効率よく冷却することができる。
【００３５】
これにより、モータカバー３０の表面温度を下げるばかりでなく、回路基板１４の駆動回路を冷却し、しかもステータ２１のコイル３３と鉄芯５０を冷却し、回転時に軸受け装置５４をも冷却することができるのである。
【００３６】
次に、図８と図９を参照して、本発明のモータの別の実施の形態について説明する。
図８に示すモータ本体１２が、図３に示すモータ本体１２と異なるのは、ロータヨーク４０の開口部１００に対応する位置に、突起部１２０が形成されていることである。
この突起部１２０は、図９（Ａ）に示すように円形状の開口部１００の周囲に形成されているリング状のものである。すなわち円形状の突起部１２０は、図９（Ｂ）に示すように開口部１００を形成している円形状の縁部１１０において、中心軸ＣＬと平行な方向にしかもロータヨーク４０の外側に向けて立ち上げるようにして形成されている。
このような突起部１２０を開口部１００に対して設けることにより、ロータヨーク４０が中心軸ＣＬを中心として連続回転する時に、図３の実施の形態に比べて更に強い空気の乱流を起こすことができる。このことから、図４におけるモータ１０の回路基板１４の駆動回路の熱や、コイル３３と鉄芯５０の発生する熱、そして軸受け装置５４が回転時に発生する熱およびモータカバー３０の熱を、効率よく冷やすことができる。したがってモータカバー３０の表面温度が下がりやすくなる。
このように突起部１２０を設けることにより、より強い空気の乱流を起こしやすくなり、効率よく空冷を行うことができる。
【００３７】
図８と図９のモータの実施の形態は、図４のモータの実施の形態に適応することができ、ロータヨークの突起部１２０の構造以外は図４のモータの構造を全て採用することができるので、その説明を用いることにする。
【００３８】
図１０と図１１は、本発明のモータの更に別の実施の形態を示している。
図１０のモータのモータ本体１２では、ロータヨーク４０の開口部１００の形状が例えば扇型になっており、各開口部１００は、中心軸ＣＬを中心として所定角度毎に円周方向に配列されている。そしてほぼ扇型の開口部１００の両側、すなわち円周方向に関して両側には、半径方向に沿って突起部１３０が形成されている。
また図１１の実施の形態では、ロータヨーク４０の開口部１００は、長方形もしくは正方形状であり、その開口部１００の円周方向の両側には突起部１４０が形成されている。この突起部１４０は、ほぼ半径方向に平行である。
図１０と図１１のロータヨーク４０は、図４のモータ１０に適応することができるものであり、モータのその他の構成要素は図４のモータ１０と同じであるので、その説明を用いることにする。
【００３９】
本発明のモータでは、例えば図４に示すような回路基板がステータのモータカバーに固定されており、ロータヨークが回路基板１４とモータカバー３０の間に配置されている場合に、ロータヨーク４０が回転することにより空気の乱流を効率よく発生させることができる。
この空気の乱流を起こすことにより、この空気の乱流がモータカバー３０の熱を奪い、モータカバー３０の表面温度を下げることができる。このモータカバー３０は、図示しない情報記録再生用のテープ側に位置しているので、テープに対する温度の影響を防ぐために、できるだけモータカバー３０の表面の温度を下げる必要がある。このような観点から、本発明の空気の乱流の発生機構は有用である。
【００４０】
また、ロータヨーク４０が回転することにより、開口部１００および開口部１００とともに突起部１２０、１３０が空気の乱流を発生させるので、モータカバー３０の表面の温度を下げるばかりでなく、コイル３３と鉄芯５０から発生する熱や、回路基板１４の駆動回路から発生する熱、あるいは軸受け装置５４の回転時に発生する熱をも除去して冷却することができるというメリットがある。
【００４１】
図４に示すロータヨーク４０はロータケースとも呼んでいるが、このロータヨーク４０の表面は平らであるために、開口部１００がないと乱流が起こりにくい。しかし、開口部１００がロータヨーク４０において１つまたは複数設けられていることから、乱流を起こしやすく、これによって各要素の空冷効率を高めることができる。しかも開口部１００の周囲に突起部を設けるようにすれば、更に乱流を起こしやすくなり空冷効率を更に高めることができるのである。
突起部の形状としては、図示したような板状の形状あるいはその他の山型の形状あるいは円弧状の形状など様々な形状を採用することができる。
【００４２】
本発明のモータのように、図４に示す隙間Ｅあるいは隙間Ｆが比較的大きく設定されており、しかもロータヨーク４０の直径がモータカバー３０の直径に比べて比較的小さい場合に、空気の対流が起こりやすく空冷作用を得ることができる。
【００４３】
本発明のように、ロータヨーク４０に対して開口部１００を設けるか、開口部１００に加えて突起部を設けるだけであるので、部品点数の増加を防ぎ、コストアップを避けることができる。
【００４４】
本発明のモータは、テープ状の情報記録媒体に対して情報を記録したり情報を再生する情報記録再生装置に適応している。
しかしこれに限らず本発明のモータは、他の種類の情報記録再生装置、例えば光ディスクや光磁気ディスクを用いた情報記録再生装置に適応して、光ディスクや光磁気ディスクを回転するのに適応することができる。
また本発明のモータは、電子機器の内部の発熱素子等の冷却を行うために用いられるいわゆるファンモータとしても用いることができる。その他本発明のモータは、上述したような種類の電子機器以外の各種の電子機器にも適応することができるのである。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロータがステータに対して回転する際に、空気の対流が起こりやすくモータの構成要素の空冷を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモータの好ましい実施の形態を示す斜視図。
【図２】図１のモータの反対側から見た斜視図。
【図３】モータ本体を示す斜視図。
【図４】図１のモータのＡ−Ａ線における断面図。
【図５】モータ本体のステータを示す斜視図。
【図６】モータを示す平面図と背面図。
【図７】モータのロータヨークを示す図。
【図８】本発明のモータの別の実施の形態を示す図。
【図９】図８のモータのロータヨークを示す図。
【図１０】本発明のモータの更に別の実施の形態を示す図。
【図１１】本発明のロータヨークの別の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・モータ、１２・・・モータ本体、１４・・・回路基板、２０・・・ロータ、２１・・・ステータ、３０・・・モータカバー（ステータヨークともいう）、４０・・・ロータヨーク、５４・・・軸受け装置、１００・・・開口部、１２０・・・突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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