モータ
【課題】内部の圧力を均一にして安定性を高めることができ、高いシール（ｓｅａｌ）効果を持つモータを提供する。
【解決手段】本発明のモータは、固定部材と、固定部材と結合して仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、回転部材を支持するように回転部材に結合または取り付けられるプレートと、プレートとの間に所定の空間が形成されるようにプレートの少なくとも一部をカバーするキャップと、及びプレートとキャップとの間の空間に介在される流体と、を含む。
【解決手段】本発明のモータは、固定部材と、固定部材と結合して仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、回転部材を支持するように回転部材に結合または取り付けられるプレートと、プレートとの間に所定の空間が形成されるようにプレートの少なくとも一部をカバーするキャップと、及びプレートとキャップとの間の空間に介在される流体と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ（Ｍｏｔｏｒ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、スピンドルモータ（Ｓｐｉｎｄｌｅ ｍｏｔｏｒ）は、プロジェクションＴＶ、ホームシアター装備、コンピュータ用ドライブなど精密回転装置を必要とする電子製品に広く使用されている。スピンドルモータは、サイズが小さく、高速回転が可能であり、精密制御が容易く、消費電力が少ないという点など、長所が多いので今後その使用が増大される見込みである。
【０００３】
しかし、従来のベアリング構造を有するスピンドルモータの場合、ベアリングを含浸させるオイルが外部に流出されてその機能を低下させる要因として作用する。オイルが流出されると、高速回転機能に問題が発生することになり、高温状態での摩擦により摩耗が生じる。このような状態が持続されると、スピンドルモータの寿命が減少し、騷音と振動が増加して使用上の不便をもたらすだけでなく、スピンドルモータを装着した電子製品の全体動作に異常機能をもたらすことになる。
【０００４】
よって、オイルの流出の防止、すなわち、シール（Ｓｅａｌ）性能を改善する必要性が提起されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、突起とプレートの平面との間に流体ベアリングの漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）を形成し、スリーブに連通孔を形成することにより高い安全性と高いシール（Ｓｅａｌ）効果を持つモータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、固定部材と、固定部材と結合されて仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、回転部材を支持するように、回転部材に結合または取り付けられるプレートと、プレートの間にベアリング空間が形成されるようにプレートの少なくとも一部をカバーするキャップと、及びベアリング空間に介在されるキャップベアリングとを含むモータが提供される。
【０００７】
固定部材と回転部材の一側面をカバーするベースカバーが追加で結合されることができ、ベースカバーは加圧により固定部材または回転部材に接するように弾性変形される材質からなることが好ましい。
【０００８】
固定部材は貫通ホールが形成されたスリーブであり、回転部材は貫通ホールに挿入されるシャフト、またはシャフトを含む結合体であってもよく、プレートはシャフトの断面に相応する第１ホールを備え、シャフトが第１ホールに挿入されるようにシャフトと結合されてスリーブの一側面に取り付けられるドーナツ形状であってもよい。
【０００９】
キャップは、プレートの外周面及び平面をカバーする方がよく、プレートの平面をカバーする部分にプレートを向いて突出される突起が形成されることがよい。
【００１０】
ベアリング空間を区画するキャップの内周面は、凹状の曲面を含む方がよい。
【００１１】
一方、キャップに形成される突起は凸状の曲面であり、突起とキャップの内周面とは曲面で繋がる方がよく、突起とプレートの平面との間にはキャップベアリングの漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）が形成されることがよい。
【００１２】
スリーブには、プレート及びキャップが取り付けられるスリーブの一側面が陥入、または突出されるようにするステップトエッジ（ｓｔｅｐｐｅｄ ｅｄｇｅ）を形成して、締結を堅固にすることができる。
【００１３】
一方、プレートとスリーブとの間の隙間には、キャップベアリングに繋がる第１スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在されてもよく、スリーブとシャフトとの間の隙間には、第１スラストベアリングに繋がるラジアル（ｒａｄｉａｌ）ベアリングが介在され、スリーブとベースカバーとの間の隙間にはラジアルベアリングに繋がる第２スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在されてもよい。
【００１４】
第１スラストベアリングと第２スラストベアリングとは連通孔により繋がる方がよく、連通孔は上記スリーブを貫通して形成されてもよい。
【００１５】
しかし、スリーブは貫通ホールが形成された内部スリーブと、内部スリーブを収容するように内部スリーブの外周面に結合される外部スリーブとに分けられ、内部スリーブと外部スリーブとの間の隙間に連通孔が形成されてもよい。
【００１６】
この場合、連通孔は外部スリーブに形成され、外部スリーブの内周面に長さ方向で形成される溝形状であることが好ましい。
【００１７】
本発明の別の実施形態によれば、固定部材と、固定部材と結合されて仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、回転部材を支持するように回転部材に結合、または取り付けられるプレートと、回転部材と固定部材の一側面をカバーするベースカバーと、プレートの少なくとも一部をカバーするキャップと、を含み、キャップとプレートとの間に、プレートと固定部材との間に、固定部材と回転部材との間に、回転部材とベースカバーとの間に繋がる空間に連続的に充填される流体を含むことを特徴とするモータが提供される。
【００１８】
固定部材は貫通ホールが形成されたスリーブを含み、回転部材は貫通ホールに挿入されるシャフトを含むし、プレートはシャフトの断面に相応する第１ホールを備え、シャフトが第１ホールに挿入されるようにシャフトと結合されてスリーブの一側面に取り付けられるドーナツ形状であってもよい。
【００１９】
一方、キャップはプレートの外周面及び平面をカバーする形状であってもよく、キャップがプレートの平面をカバーする部分にプレートを向いて突出される突起が形成されてもよい。また、キャップの内周面には凹状の曲面が形成されてもよい。
【００２０】
突起とプレートの平面との間には、流体の漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）が形成されてもよい。
【００２１】
上述したことの以外の異なる側面、特徴、利点が以下の図面、特許請求の範囲を含む発明の詳細な説明により明確になるだろう。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の好ましい実施例によるモータは、突起とプレートの平面との間に流体ベアリングの漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）を形成し、スリーブに連通孔を形成することにより高い安全性と高いシール（Ｓｅａｌ）効果を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明によるモータの好ましい実施例を添付図面を参照して詳しく説明するが、添付図面を参照して説明することにおいて、同一であるか対応する構成要素は等しい図面番号を付与し、これに対する重複される説明は略する。
【００２４】
一般的にモータは、回転部材と、回転部材の回転運動を支持する固定部材と、及び回転部材と固定部材との間に介在されるベアリングと、を基本として含む。例えば、回転部材としては、シャフト及びシャフトに結合されて共に回転するハブ、プレートなどの結合体があり、固定部材としては、シャフトを取り囲むスリーブなどがある。
【００２５】
しかし、回転部材と固定部材とは、構成要素自体により決定されるものではなく、設計により行われる機能に応じて決定されるものである。すなわち、シャフトが固定され、シャフトを取り囲むスリーブが回転する場合もあり、この場合にはシャフトが固定部材となり、スリーブが回転部材となる。
【００２６】
以下で説明する本発明の複数の実施例では、固定部材としてスリーブを、回転部材としてシャフト及びこれに結合されるプレートとハブとを提示し、これを基準として説明する。
【００２７】
図１は、本発明の好ましい第１実施例によるモータの構造を示す断面図であり、図２は、図１の「Ａ」部分を拡大した拡大断面図であり、図３は、図２の「Ｂ」部分を拡大した拡大断面図である。図１ないし図３を参照すると、シャフト１０、ベースカバー２０、スリーブ３０、連通孔３７、貫通ホール３９、キャップ４０、突起４１、プレート５０、ハブ６０、キャップベアリング７３、ラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）７５、永久磁石９１、ベース９５、マグネット９７、電磁石部９９が示されている。
【００２８】
シャフト１０は、回転運動の中心軸であって、追後説明するハブ６０と結合されてハブ６０と一体で回転することができ、以下で説明するスリーブ３０の貫通ホール３９に挿入される。
【００２９】
スリーブ３０は、シャフト１０の外周面をカバーしてシャフト１０の回転運動を 安定的に維持させる手段である。スリーブ３０の内部には、シャフト１０が挿入できるように貫通ホール３９が形成されており、シャフト１０が貫通ホール３９に挿入されカバーされることにより、回転運動時にスリーブ３０により支持されることができる。スリーブ３０とシャフト１０との間の隙間には、以下で説明するラジアル（ｒａｄｉａｌ）ベアリングが介在される。
【００３０】
ラジアルベアリング７４は、流体ベアリングであって、スリーブ３０とシャフト１０との間の隙間に介在され、シャフト１０が回転運動時にシャフト１０を支持してシャフト１０の回転運動を安定的に維持することができる。ラジアルベアリング７４は、シャフト１０とスリーブ３０との間の隙間にオイル（ｏｉｌ）を注入することで形成することができる。一方、本実施例ではラジアルベアリング７４としてオイル（ｏｉｌ）を提示したが、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００３１】
一方、ラジアルベアリングの作動効率を高めるために、図７に示すように、シャフトの表面に動圧溝１２が形成されてもよい。動圧溝１２により、モータの作動時にラジアルベアリングをなす流体の流れを所定方向に誘導できるようになり、このような流体の流れにより流体圧、すなわち、動圧をより効率的に提供することができる。
【００３２】
このような動圧溝１２は、エッチングのような化学的方法を用いて形成してもよく、レーザ加工などのような物理的方法を用いて形成してもよい。また、動圧溝はヘリングボーン（ｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅ）の形状、またはスパイラル（ｓｐｉｒａｌ）形状に形成されてもよい。
【００３３】
本実施例では、動圧溝１２がシャフトの表面に形成される場合を提示したが、動圧溝を、シャフトと対向するスリーブの内壁に形成してもよく、動圧溝の模様と大きさ及び個数などは必要により多様に変更して適用することができる。
【００３４】
ベースカバー２０は、シャフト１０の他側で貫通ホール３９をカバーできる手段であって、スリーブ３０の一側面に結合され、ベースカバー２０が結合されるスリーブ３０の一側面の形状に相応する形状からなることができる。
【００３５】
一方、ベースカバー２０は弾性変形される材質を含んで形成される。これにより、本実施例によるモータを組み立てる過程において、ベースカバー２０に支持荷重をかけて、シャフト１０がスリーブ３０の貫通ホール３９に容易くて精密に挿入されるようにすることができる。ベースカバー２０とスリーブ３０との間の隙間には、以下で説明する第２スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在されることができる。
【００３６】
第２スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングは、流体ベアリングであって、ベースカバー２０とスリーブ３０との間の隙間に介在され、シャフト１０を軸方向に支持し、シャフト１０の円滑な回転運動を維持できるようにする。
【００３７】
第２スラスト（ｔｈｒｕｓt）ベアリングは、スリーブ３０とベースカバー２０との間の隙間にオイル（ｏｉｌ）を注入することにより形成することができ、上述したラジアルベアリング７４に繋がる。すなわち、スリーブ３０とベースカバー２０との間の隙間と、スリーブ３０とシャフト１０との間の隙間とは、互いに連通されて、それぞれに注入されるオイルは自由に流動し循環できるようになる。一方、本実施例では第２スラストベアリング７２としてオイルを提示したが、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００３８】
一方、第２スラストベアリングの作動効率を高めるために、ベースカバーと対向するスリーブの内壁、またはベースカバーの表面に動圧溝（図示せず）が形成されてもよい。動圧溝（図示せず）により、モータを作動する際に第２スラストベアリングの流体の流れを所定方向に誘導することができ、このような流体の流れにより流体圧、すなわち、動圧をより効率的に提供できるようになる。このような動圧溝の形成方法及びその形状は前の説明と類似であるため、これに対する説明は略する。
【００３９】
プレート５０は、中央にシャフト１０の断面に相応する第１ホールを備えるドーナツ形状であってもよい。第１ホールにはシャフト１０が挿入され結合されるし、プレート５０の一側面はスリーブ３０の一側面に取り付けられる。
【００４０】
プレート５０は、シャフト１０とは別に製造されてシャフト１０に結合されてもよいし、製造時からシャフト１０と一体に形成されてもよく、シャフト１０の回転運動時にシャフト１０と共に回転運動することになる。プレート５０とスリーブ３０との間の隙間には、以下で説明する第１スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在されてもよい。
【００４１】
第１スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングは、流体ベアリングであって、プレート５０とスリーブ３０との間の隙間に介在されてもよく、プレート５０を支持し、プレート５０の回転運動時プレート５０とスリーブ３０との間の摩擦を減らすことができ、安定的な運動を維持できるようにする。
【００４２】
一方、第１スラストベアリングの作動効率を高めるために、プレートと対向するスリーブの上面またはプレートの下面に動圧溝（図示せず）が形成されてもよい。動圧溝（図示せず）により、モータの作動時第１スラストベアリングの流体の流れを所定方向に誘導することができ、このような流体の流れにより流体圧、すなわち、動圧をより効率的に提供できるようになる。このような動圧溝の形成方法及びその形状は、前の説明と類似であるのでこれに対する説明は略する。
【００４３】
第１スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングは、プレート５０とスリーブ３０との間の隙間にオイル（ｏｉｌ）を注入することにより形成できるし、上述したラジアルベアリング７４に繋がる。すなわち、プレート５０とスリーブ３０との間の隙間と、スリーブ３０とシャフト１０との間の隙間とは互いに連通され、それぞれに注入されるオイルは自由に流動して循環できるようになる。これにより、第１スラストベアリング７１とラジアルベアリング７４及び第２スラストベアリング７２は、すべて繋れることができる。一方、本実施例では、第１スラストベアリング７１としてオイルを提示したが、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００４４】
キャップ４０は、プレート５０の外周縁部４５との間にベアリング空間が形成されるようにプレート５０の外周面及び一側面をカバーしながら、スリーブ３０の一側面に取り付けられる。ここで、プレート５０の外周縁部とは、プレート５０の一側面の外周部と外周面とを含むプレート５０の角部分を意味し、図３の参照番号４５により明確に確認できる。
【００４５】
キャップ４０は、キャップが取り付けられるスリーブ３０の一側面の形状に相応する形状を有する。これに対する具体的な例は、後にスリーブ３０の一側面の形状を説明しながら並行することにする。
【００４６】
一方、キャップのプレート５０の一側面をカバーする部分には、プレート５０を向いて突出される突起４１が形成されてもよい。突起４１が形成されることによりキャップ４０とプレート５０の一側面との間の隙間は、プレート５０の直径方向に所定位置で最小となり、最小となる地点を基準として上記隙間が再び増加する形状を有する。
【００４７】
突起４１により、キャップ４０とプレート５０の一側面との間の隙間が最小となる地点を形成することができ、これにより、後に説明するキャップベアリング７３をなす流体の漏洩を減少することができるし、また流体の流れも制御できるようになる。キャップベアリング７３をなす流体の流れに対しては、後で具体的に説明する。
【００４８】
また、突起４１は凸状の曲面で形成され、ベアリング空間を区画するキャップの内周面に曲面で繋がる。突起４１を凸状の曲面で緩く形成することにより、以下で説明するキャップベアリング７３をなす流体の流動を円滑にすることができるようになり、究極的にモータの回転運動を安定的に維持することができる。
【００４９】
一方、プレート５０の外周縁部４５とキャップにより区画されるベアリング空間にはキャップベアリング７３が介在される。
【００５０】
キャップベアリング７３は、流体ベアリングであって、ベアリング空間にオイル（ｏｉｌ）を注入して形成することができ、上述した第１スラストベアリング７１に繋がる。すなわち、プレート５０とスリーブ３０との間と、ベアリング空間とは互いに連通され、それぞれに注入されるオイルは自由に流動して循環できるようになる。これにより、第１スラストベアリング７１とラジアルベアリング７４、第２スラストベアリング７２及びキャップベアリング７３は、すべて繋がることになる。一方、本実施例ではキャップベアリング７３のものとしてオイルを提示したが、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００５１】
キャップベアリング７３は、プレート５０の外周面と一側面とを支持し、プレート５０の回転運動を安定的に維持することができる。このようなキャップベアリングの機能に対して以下でより具体的に説明する。
【００５２】
モータが作動すると、第１スラストベアリング７１によりプレート５０に動圧が提供され、これによりプレート５０は浮上する。このようなプレートの浮上は、モータの作動を不安定にする要因となり得る。
【００５３】
このように、プレートが浮上する場合、キャップ４０により形成されるベアリング空間に存在する流体（本実施例の場合オイル）の一部は、キャップの凹状の曲面によりプレートより相対的に上側に位置することができ、これによりプレートの浮上を阻止する方向に圧力を供給できるようになる。すなわち、キャップにより形成されるベアリング空間に存在する流体により、プレートは支持されることができる。これにより、プレートは回転運動を安定的に維持できるようになる。
【００５４】
このようにキャップ４０により形成されるベアリング空間に存在する流体は、プレート５０を支持するベアリングとしての機能をすることもできる。しかし、これだけでなく、第１スラストベアリング７１をなす流体が蒸発などにより消失される場合、これを補充して供給することができる流体貯蔵所としての機能もすることができる。
【００５５】
一方、突起４１とプレート５０の平面との間には、キャップベアリング７３をなすオイルの漏洩を防止するためにラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）７５が形成される。ラジアルシール７５は、突起４１とプレート５０の平面との間に形成されてキャップベアリング７３をなすオイルの漏洩を防止する栓の役目をする。本実施例によれば、オイルと異なる物質で形成されるものではなく、上述したキャップの形状に応じて毛細管現象及び表面張力を用いることによりオイルの漏洩を防止することができる。
【００５６】
ハブ６０は、シャフト１０の一側に結合され、シャフト１０の軸と垂直する方向に延長されて形成されてもよい。ハブ６０は、永久磁石９１と電磁石部９９とを含む動力発生手段から動力の伝達を受けて回転運動をすることができ、ハブ６０の回転運動によりシャフト１０も回転運動をすることができる。
【００５７】
図１の実施例では、動力発生手段としてハブ６０と結合された永久磁石９１及び永久磁石９１に隣接して形成された電磁石部９９を提示したが、動力発生手段を構成する構成要素及び各構成要素の結合位置は、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００５８】
一方、ハブ６０の外周面には、必要により多様な回転体が結合されてもよい。例えば、ＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である場合には回転多面鏡が結合されてもよく、ハードディスクドライブである場合にはディスクが結合されてもよい。
【００５９】
さらに、図１を参照すると、ハブの端部に結合された永久磁石９１に隣接してマグネット９７が結合される。この時、マグネット９７はハブ６０に結合された永久磁石９１と互いに引力が発生するように着磁される。これを通して、ハブ６０はプレート５０に圧力をかけることができるようになり、モータが安定的に作動することができる。このようなモータの作動に対しては、後で具体的に説明する。
【００６０】
スリーブ３０は、上述したようにシャフト１０の外周面をカバーしてシャフト１０の安定的な回転運動を維持することができる手段である。スリーブ３０の内部にはシャフト１０が挿入できるように貫通ホール３９が形成され、シャフト１０が貫通ホール３９に挿入されてカバーされることにより回転運動時スリーブ３０によりその外周面が支持される。
【００６１】
一方、スリーブ３０には、プレート５０及びキャップが取り付けられる一側面が突出されるようにステップトエッジ（ｓｔｅｐｐｅｄ ｅｄｇｅ）３１が形成されてもよく、または、プレート５０及びキャップが取り付けられる一側面が陥入されるようにステップトエッジ（ｓｔｅｐｐｅｄ ｅｄｇｅ）３２が形成されてもよい。このようなスリーブ３０の一側面の形状に相応するようにキャップが形成されてもよい。
【００６２】
図３を参照すると、プレート５０及びキャップが取り付けられるスリーブ３０の一側面が突出されるようにステップトエッジ３１が形成されていることを確認できる。このようなスリーブ３０の形状に相応してキャップはプレート５０の外周面部及びステップトエッジをすべてカバーする形状で形成されている。これにより、スリーブ３０とプレート５０及びキャップの結合を容易に行うことができ、かつ堅固に結合されることができる。
【００６３】
別の実施例として、図６を参照すると、プレート５０及びキャップが取り付けられるスリーブの一側面が陥入されるようにステップトエッジ３２が形成されたことを確認できる。このようなスリーブの形状に相応して、キャップ４０'はプレート５０の外周面部をカバーし、キャップ４０'の外周面はステップトエッジ３２によりカバーされる形状で形成されている。これにより、スリーブ３０とプレート５０及びキャップ４０'の結合を容易に行うことができ、かつ堅固な結合が可能となる。
【００６４】
スリーブ３０の所定位置には、第１スラストベアリング７１と第２スラストベアリング７２とを連結する連通孔３７が形成される。連通孔３７を通して第１スラストベアリング７１をなすオイルと第２スラストベアリング７２をなすオイルが円滑に循環できるので、モータ内部の各流体ベアリングに発生する圧力を均一化することができ、かつ内部に存在する気泡などを、循環により排出しやすいラジアルシール７５部位に移動させることもできる。図６の点線矢印は、気泡の移動方向を示す。これによりモータの安定性を向上させることができる。
【００６５】
別の実施例として、図４を参照すると、スリーブ３０は貫通ホール３９が形成された内部スリーブ３３と、内部スリーブを収容するように内部スリーブの外周面に結合される外部スリーブ３４とを含み、内部スリーブ３３と外部スリーブ３４との間の隙間に連通孔３７ａが形成されたモータが示されている。
【００６６】
内部スリーブ３３の材質または構造的特性のため、加工により貫通ホール３９を形成しにくい場合、内部スリーブ３３及び、内部スリーブを収容するように内部スリーブの外周面に結合される外部スリーブ３４が形成されるようにし、内部スリーブ３３と外部スリーブ３４との間の隙間に連通孔３７ａが形成されるようにする。このような構造を通しても上述したような、連通孔３７を形成して得られる効果を示すことができる。
【００６７】
さらに別の実施例として、図５を参照すると、外部スリーブ３４に連通孔３７ｂを形成し、外部スリーブ３４の内周面に長さ方向で溝を形成することにより連通孔３７ｂを形成したモータを提供することができる。外部スリーブ３４の内周面に溝を形成して内部スリーブ３３と結合することだけでも連通孔３７ｂを形成することができるので、連通孔３７ｂの形成工程を単純化することができる。溝の形状及び形成位置は、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００６８】
この他にも、外部スリーブ３４を貫通する連通孔を形成することができる。
【００６９】
一方、上記したように、キャップ４０とプレート５０との間のベアリング空間に介在する流体と、プレート５０とスリーブ３０との間の第１スラストベアリング７１をなす流体と、シャフト１０とスリーブ３０との間のラジアルベアリング７４をなす流体と、シャフト１０とベースカバー２０との間の第２スラストベアリング７２をなす流体とは互いに繋がる。互いに繋がって循環できるようになり、圧力を均一化する効果などを示すことができる。
【００７０】
これをより効率的に行うために、キャップ４０とプレート５０との間と、プレート５０とスリーブ３０との間と、シャフト１０とスリーブ３０との間と、シャフト１０とベースカバー２０との間とに繋がる空間に流体を連続的に充填することができる。すなわち、流体が注入されることができる空間に流体を持続的に充填する（ｆｕｌｌ ｆｉｌｌ）ことにより、流体間の循環が円滑に行われるようにし、流体による圧力が均一に維持されることができる。
【００７１】
次に、本実施例によるモータの作動に対して説明する。
【００７２】
図３の（ａ）は、本実施例によるモータの停止時キャップベアリング７３を示す断面図であり、（ｂ）は本実施例によるモータの作動時キャップベアリング７３を示す断面図である。
【００７３】
本実施例によるモータが作動すると、６０、シャフト１０及びプレート５０は回転運動をする。この時、プレート５０は浮上し、これによりプレート５０とスリーブ３０との間の隙間が大きくなり、キャップベアリング７３のオイルの一部がプレート５０とスリーブ３０との間の隙間に引っ張られて入ることになる。
【００７４】
これにより、ラジアルシール７５もプレート５０の外周縁方向に移動することになり、これはオイルの漏洩を防止するシール（Ｓｅａｌ）効果が向上される結果に繋がる。
【００７５】
この場合、回転運動による遠心力が、さらにオイルにかけられて、シール（ｓｅａｌ）効果はさらに向上されることができる。
【００７６】
一方、キャップの凹状の曲面に移動したオイルは、重力によりプレートの浮上を阻止する方向に加圧することとなる。これにより、プレートの浮上のため発生し得る不安定な作動を防止することができる。
【００７７】
また、ハブの端部に結合された永久磁石と、永久磁石に隣接して介在されたマグネット９７との間の引力により、プレートの浮上を抑制することができる。これにより、プレートの浮上のため発生し得る不安定な作動をさらに防止することができる。
【００７８】
上記の実施形態の記載から明らかなように、本発明により下記モータが提供される。
固定部材と、固定部材と結合され、仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、回転部材を支持するように、回転部材に結合または取り付けられるプレートと、プレートとの間に所定空間が形成されるようにプレートの少なくとも一部をカバーするキャップと、プレートとキャップとの間の空間に介在される流体とを含むモータ。
【００７９】
また、上記モータにおいて、回転部材は、プレートの少なくとも一部に対して、仮想の回転軸の方向に当接するハブを含んでもよい。これにより、プレート浮上を防止する場合に、ハブおよびプレートを介して、回転部材をベースカバーに向かって効率よく押し付けることができる。
【００８０】
上述した実施例の以外に、多くの実施例が本発明の請求の範囲内に存在する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の好ましい第１実施例によるモータの構造を示す断面図である。
【図２】図１の「Ａ」部分を拡大した拡大断面図である。
【図３】図２の「Ｂ」部分を拡大した拡大断面図である。
【図４】本発明の好ましい第２実施例によるモータの構造を示す断面図である。
【図５】本発明の好ましい第３実施例によるモータの連通孔を示す斜視図である。
【図６】本発明の好ましい第４実施例によるモータの構造を示す断面図である。
【図７】動圧溝が形成された本発明の第１実施例によるモータを示す断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０ シャフト
１２ 動圧溝
２０ ベースカバー
３０ スリーブ
３７ 連通孔
４０ キャップ
５０ プレート
６０ ハブ
７１ 第１スラストベアリング
７２ 第２スラストベアリング
７３ キャップベアリング
７４ ラジアルベアリング
７５ ラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ（Ｍｏｔｏｒ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、スピンドルモータ（Ｓｐｉｎｄｌｅ ｍｏｔｏｒ）は、プロジェクションＴＶ、ホームシアター装備、コンピュータ用ドライブなど精密回転装置を必要とする電子製品に広く使用されている。スピンドルモータは、サイズが小さく、高速回転が可能であり、精密制御が容易く、消費電力が少ないという点など、長所が多いので今後その使用が増大される見込みである。
【０００３】
しかし、従来のベアリング構造を有するスピンドルモータの場合、ベアリングを含浸させるオイルが外部に流出されてその機能を低下させる要因として作用する。オイルが流出されると、高速回転機能に問題が発生することになり、高温状態での摩擦により摩耗が生じる。このような状態が持続されると、スピンドルモータの寿命が減少し、騷音と振動が増加して使用上の不便をもたらすだけでなく、スピンドルモータを装着した電子製品の全体動作に異常機能をもたらすことになる。
【０００４】
よって、オイルの流出の防止、すなわち、シール（Ｓｅａｌ）性能を改善する必要性が提起されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、突起とプレートの平面との間に流体ベアリングの漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）を形成し、スリーブに連通孔を形成することにより高い安全性と高いシール（Ｓｅａｌ）効果を持つモータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、固定部材と、固定部材と結合されて仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、回転部材を支持するように、回転部材に結合または取り付けられるプレートと、プレートの間にベアリング空間が形成されるようにプレートの少なくとも一部をカバーするキャップと、及びベアリング空間に介在されるキャップベアリングとを含むモータが提供される。
【０００７】
固定部材と回転部材の一側面をカバーするベースカバーが追加で結合されることができ、ベースカバーは加圧により固定部材または回転部材に接するように弾性変形される材質からなることが好ましい。
【０００８】
固定部材は貫通ホールが形成されたスリーブであり、回転部材は貫通ホールに挿入されるシャフト、またはシャフトを含む結合体であってもよく、プレートはシャフトの断面に相応する第１ホールを備え、シャフトが第１ホールに挿入されるようにシャフトと結合されてスリーブの一側面に取り付けられるドーナツ形状であってもよい。
【０００９】
キャップは、プレートの外周面及び平面をカバーする方がよく、プレートの平面をカバーする部分にプレートを向いて突出される突起が形成されることがよい。
【００１０】
ベアリング空間を区画するキャップの内周面は、凹状の曲面を含む方がよい。
【００１１】
一方、キャップに形成される突起は凸状の曲面であり、突起とキャップの内周面とは曲面で繋がる方がよく、突起とプレートの平面との間にはキャップベアリングの漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）が形成されることがよい。
【００１２】
スリーブには、プレート及びキャップが取り付けられるスリーブの一側面が陥入、または突出されるようにするステップトエッジ（ｓｔｅｐｐｅｄ ｅｄｇｅ）を形成して、締結を堅固にすることができる。
【００１３】
一方、プレートとスリーブとの間の隙間には、キャップベアリングに繋がる第１スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在されてもよく、スリーブとシャフトとの間の隙間には、第１スラストベアリングに繋がるラジアル（ｒａｄｉａｌ）ベアリングが介在され、スリーブとベースカバーとの間の隙間にはラジアルベアリングに繋がる第２スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在されてもよい。
【００１４】
第１スラストベアリングと第２スラストベアリングとは連通孔により繋がる方がよく、連通孔は上記スリーブを貫通して形成されてもよい。
【００１５】
しかし、スリーブは貫通ホールが形成された内部スリーブと、内部スリーブを収容するように内部スリーブの外周面に結合される外部スリーブとに分けられ、内部スリーブと外部スリーブとの間の隙間に連通孔が形成されてもよい。
【００１６】
この場合、連通孔は外部スリーブに形成され、外部スリーブの内周面に長さ方向で形成される溝形状であることが好ましい。
【００１７】
本発明の別の実施形態によれば、固定部材と、固定部材と結合されて仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、回転部材を支持するように回転部材に結合、または取り付けられるプレートと、回転部材と固定部材の一側面をカバーするベースカバーと、プレートの少なくとも一部をカバーするキャップと、を含み、キャップとプレートとの間に、プレートと固定部材との間に、固定部材と回転部材との間に、回転部材とベースカバーとの間に繋がる空間に連続的に充填される流体を含むことを特徴とするモータが提供される。
【００１８】
固定部材は貫通ホールが形成されたスリーブを含み、回転部材は貫通ホールに挿入されるシャフトを含むし、プレートはシャフトの断面に相応する第１ホールを備え、シャフトが第１ホールに挿入されるようにシャフトと結合されてスリーブの一側面に取り付けられるドーナツ形状であってもよい。
【００１９】
一方、キャップはプレートの外周面及び平面をカバーする形状であってもよく、キャップがプレートの平面をカバーする部分にプレートを向いて突出される突起が形成されてもよい。また、キャップの内周面には凹状の曲面が形成されてもよい。
【００２０】
突起とプレートの平面との間には、流体の漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）が形成されてもよい。
【００２１】
上述したことの以外の異なる側面、特徴、利点が以下の図面、特許請求の範囲を含む発明の詳細な説明により明確になるだろう。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の好ましい実施例によるモータは、突起とプレートの平面との間に流体ベアリングの漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）を形成し、スリーブに連通孔を形成することにより高い安全性と高いシール（Ｓｅａｌ）効果を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明によるモータの好ましい実施例を添付図面を参照して詳しく説明するが、添付図面を参照して説明することにおいて、同一であるか対応する構成要素は等しい図面番号を付与し、これに対する重複される説明は略する。
【００２４】
一般的にモータは、回転部材と、回転部材の回転運動を支持する固定部材と、及び回転部材と固定部材との間に介在されるベアリングと、を基本として含む。例えば、回転部材としては、シャフト及びシャフトに結合されて共に回転するハブ、プレートなどの結合体があり、固定部材としては、シャフトを取り囲むスリーブなどがある。
【００２５】
しかし、回転部材と固定部材とは、構成要素自体により決定されるものではなく、設計により行われる機能に応じて決定されるものである。すなわち、シャフトが固定され、シャフトを取り囲むスリーブが回転する場合もあり、この場合にはシャフトが固定部材となり、スリーブが回転部材となる。
【００２６】
以下で説明する本発明の複数の実施例では、固定部材としてスリーブを、回転部材としてシャフト及びこれに結合されるプレートとハブとを提示し、これを基準として説明する。
【００２７】
図１は、本発明の好ましい第１実施例によるモータの構造を示す断面図であり、図２は、図１の「Ａ」部分を拡大した拡大断面図であり、図３は、図２の「Ｂ」部分を拡大した拡大断面図である。図１ないし図３を参照すると、シャフト１０、ベースカバー２０、スリーブ３０、連通孔３７、貫通ホール３９、キャップ４０、突起４１、プレート５０、ハブ６０、キャップベアリング７３、ラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）７５、永久磁石９１、ベース９５、マグネット９７、電磁石部９９が示されている。
【００２８】
シャフト１０は、回転運動の中心軸であって、追後説明するハブ６０と結合されてハブ６０と一体で回転することができ、以下で説明するスリーブ３０の貫通ホール３９に挿入される。
【００２９】
スリーブ３０は、シャフト１０の外周面をカバーしてシャフト１０の回転運動を 安定的に維持させる手段である。スリーブ３０の内部には、シャフト１０が挿入できるように貫通ホール３９が形成されており、シャフト１０が貫通ホール３９に挿入されカバーされることにより、回転運動時にスリーブ３０により支持されることができる。スリーブ３０とシャフト１０との間の隙間には、以下で説明するラジアル（ｒａｄｉａｌ）ベアリングが介在される。
【００３０】
ラジアルベアリング７４は、流体ベアリングであって、スリーブ３０とシャフト１０との間の隙間に介在され、シャフト１０が回転運動時にシャフト１０を支持してシャフト１０の回転運動を安定的に維持することができる。ラジアルベアリング７４は、シャフト１０とスリーブ３０との間の隙間にオイル（ｏｉｌ）を注入することで形成することができる。一方、本実施例ではラジアルベアリング７４としてオイル（ｏｉｌ）を提示したが、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００３１】
一方、ラジアルベアリングの作動効率を高めるために、図７に示すように、シャフトの表面に動圧溝１２が形成されてもよい。動圧溝１２により、モータの作動時にラジアルベアリングをなす流体の流れを所定方向に誘導できるようになり、このような流体の流れにより流体圧、すなわち、動圧をより効率的に提供することができる。
【００３２】
このような動圧溝１２は、エッチングのような化学的方法を用いて形成してもよく、レーザ加工などのような物理的方法を用いて形成してもよい。また、動圧溝はヘリングボーン（ｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅ）の形状、またはスパイラル（ｓｐｉｒａｌ）形状に形成されてもよい。
【００３３】
本実施例では、動圧溝１２がシャフトの表面に形成される場合を提示したが、動圧溝を、シャフトと対向するスリーブの内壁に形成してもよく、動圧溝の模様と大きさ及び個数などは必要により多様に変更して適用することができる。
【００３４】
ベースカバー２０は、シャフト１０の他側で貫通ホール３９をカバーできる手段であって、スリーブ３０の一側面に結合され、ベースカバー２０が結合されるスリーブ３０の一側面の形状に相応する形状からなることができる。
【００３５】
一方、ベースカバー２０は弾性変形される材質を含んで形成される。これにより、本実施例によるモータを組み立てる過程において、ベースカバー２０に支持荷重をかけて、シャフト１０がスリーブ３０の貫通ホール３９に容易くて精密に挿入されるようにすることができる。ベースカバー２０とスリーブ３０との間の隙間には、以下で説明する第２スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在されることができる。
【００３６】
第２スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングは、流体ベアリングであって、ベースカバー２０とスリーブ３０との間の隙間に介在され、シャフト１０を軸方向に支持し、シャフト１０の円滑な回転運動を維持できるようにする。
【００３７】
第２スラスト（ｔｈｒｕｓt）ベアリングは、スリーブ３０とベースカバー２０との間の隙間にオイル（ｏｉｌ）を注入することにより形成することができ、上述したラジアルベアリング７４に繋がる。すなわち、スリーブ３０とベースカバー２０との間の隙間と、スリーブ３０とシャフト１０との間の隙間とは、互いに連通されて、それぞれに注入されるオイルは自由に流動し循環できるようになる。一方、本実施例では第２スラストベアリング７２としてオイルを提示したが、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００３８】
一方、第２スラストベアリングの作動効率を高めるために、ベースカバーと対向するスリーブの内壁、またはベースカバーの表面に動圧溝（図示せず）が形成されてもよい。動圧溝（図示せず）により、モータを作動する際に第２スラストベアリングの流体の流れを所定方向に誘導することができ、このような流体の流れにより流体圧、すなわち、動圧をより効率的に提供できるようになる。このような動圧溝の形成方法及びその形状は前の説明と類似であるため、これに対する説明は略する。
【００３９】
プレート５０は、中央にシャフト１０の断面に相応する第１ホールを備えるドーナツ形状であってもよい。第１ホールにはシャフト１０が挿入され結合されるし、プレート５０の一側面はスリーブ３０の一側面に取り付けられる。
【００４０】
プレート５０は、シャフト１０とは別に製造されてシャフト１０に結合されてもよいし、製造時からシャフト１０と一体に形成されてもよく、シャフト１０の回転運動時にシャフト１０と共に回転運動することになる。プレート５０とスリーブ３０との間の隙間には、以下で説明する第１スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在されてもよい。
【００４１】
第１スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングは、流体ベアリングであって、プレート５０とスリーブ３０との間の隙間に介在されてもよく、プレート５０を支持し、プレート５０の回転運動時プレート５０とスリーブ３０との間の摩擦を減らすことができ、安定的な運動を維持できるようにする。
【００４２】
一方、第１スラストベアリングの作動効率を高めるために、プレートと対向するスリーブの上面またはプレートの下面に動圧溝（図示せず）が形成されてもよい。動圧溝（図示せず）により、モータの作動時第１スラストベアリングの流体の流れを所定方向に誘導することができ、このような流体の流れにより流体圧、すなわち、動圧をより効率的に提供できるようになる。このような動圧溝の形成方法及びその形状は、前の説明と類似であるのでこれに対する説明は略する。
【００４３】
第１スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングは、プレート５０とスリーブ３０との間の隙間にオイル（ｏｉｌ）を注入することにより形成できるし、上述したラジアルベアリング７４に繋がる。すなわち、プレート５０とスリーブ３０との間の隙間と、スリーブ３０とシャフト１０との間の隙間とは互いに連通され、それぞれに注入されるオイルは自由に流動して循環できるようになる。これにより、第１スラストベアリング７１とラジアルベアリング７４及び第２スラストベアリング７２は、すべて繋れることができる。一方、本実施例では、第１スラストベアリング７１としてオイルを提示したが、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００４４】
キャップ４０は、プレート５０の外周縁部４５との間にベアリング空間が形成されるようにプレート５０の外周面及び一側面をカバーしながら、スリーブ３０の一側面に取り付けられる。ここで、プレート５０の外周縁部とは、プレート５０の一側面の外周部と外周面とを含むプレート５０の角部分を意味し、図３の参照番号４５により明確に確認できる。
【００４５】
キャップ４０は、キャップが取り付けられるスリーブ３０の一側面の形状に相応する形状を有する。これに対する具体的な例は、後にスリーブ３０の一側面の形状を説明しながら並行することにする。
【００４６】
一方、キャップのプレート５０の一側面をカバーする部分には、プレート５０を向いて突出される突起４１が形成されてもよい。突起４１が形成されることによりキャップ４０とプレート５０の一側面との間の隙間は、プレート５０の直径方向に所定位置で最小となり、最小となる地点を基準として上記隙間が再び増加する形状を有する。
【００４７】
突起４１により、キャップ４０とプレート５０の一側面との間の隙間が最小となる地点を形成することができ、これにより、後に説明するキャップベアリング７３をなす流体の漏洩を減少することができるし、また流体の流れも制御できるようになる。キャップベアリング７３をなす流体の流れに対しては、後で具体的に説明する。
【００４８】
また、突起４１は凸状の曲面で形成され、ベアリング空間を区画するキャップの内周面に曲面で繋がる。突起４１を凸状の曲面で緩く形成することにより、以下で説明するキャップベアリング７３をなす流体の流動を円滑にすることができるようになり、究極的にモータの回転運動を安定的に維持することができる。
【００４９】
一方、プレート５０の外周縁部４５とキャップにより区画されるベアリング空間にはキャップベアリング７３が介在される。
【００５０】
キャップベアリング７３は、流体ベアリングであって、ベアリング空間にオイル（ｏｉｌ）を注入して形成することができ、上述した第１スラストベアリング７１に繋がる。すなわち、プレート５０とスリーブ３０との間と、ベアリング空間とは互いに連通され、それぞれに注入されるオイルは自由に流動して循環できるようになる。これにより、第１スラストベアリング７１とラジアルベアリング７４、第２スラストベアリング７２及びキャップベアリング７３は、すべて繋がることになる。一方、本実施例ではキャップベアリング７３のものとしてオイルを提示したが、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００５１】
キャップベアリング７３は、プレート５０の外周面と一側面とを支持し、プレート５０の回転運動を安定的に維持することができる。このようなキャップベアリングの機能に対して以下でより具体的に説明する。
【００５２】
モータが作動すると、第１スラストベアリング７１によりプレート５０に動圧が提供され、これによりプレート５０は浮上する。このようなプレートの浮上は、モータの作動を不安定にする要因となり得る。
【００５３】
このように、プレートが浮上する場合、キャップ４０により形成されるベアリング空間に存在する流体（本実施例の場合オイル）の一部は、キャップの凹状の曲面によりプレートより相対的に上側に位置することができ、これによりプレートの浮上を阻止する方向に圧力を供給できるようになる。すなわち、キャップにより形成されるベアリング空間に存在する流体により、プレートは支持されることができる。これにより、プレートは回転運動を安定的に維持できるようになる。
【００５４】
このようにキャップ４０により形成されるベアリング空間に存在する流体は、プレート５０を支持するベアリングとしての機能をすることもできる。しかし、これだけでなく、第１スラストベアリング７１をなす流体が蒸発などにより消失される場合、これを補充して供給することができる流体貯蔵所としての機能もすることができる。
【００５５】
一方、突起４１とプレート５０の平面との間には、キャップベアリング７３をなすオイルの漏洩を防止するためにラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）７５が形成される。ラジアルシール７５は、突起４１とプレート５０の平面との間に形成されてキャップベアリング７３をなすオイルの漏洩を防止する栓の役目をする。本実施例によれば、オイルと異なる物質で形成されるものではなく、上述したキャップの形状に応じて毛細管現象及び表面張力を用いることによりオイルの漏洩を防止することができる。
【００５６】
ハブ６０は、シャフト１０の一側に結合され、シャフト１０の軸と垂直する方向に延長されて形成されてもよい。ハブ６０は、永久磁石９１と電磁石部９９とを含む動力発生手段から動力の伝達を受けて回転運動をすることができ、ハブ６０の回転運動によりシャフト１０も回転運動をすることができる。
【００５７】
図１の実施例では、動力発生手段としてハブ６０と結合された永久磁石９１及び永久磁石９１に隣接して形成された電磁石部９９を提示したが、動力発生手段を構成する構成要素及び各構成要素の結合位置は、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００５８】
一方、ハブ６０の外周面には、必要により多様な回転体が結合されてもよい。例えば、ＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である場合には回転多面鏡が結合されてもよく、ハードディスクドライブである場合にはディスクが結合されてもよい。
【００５９】
さらに、図１を参照すると、ハブの端部に結合された永久磁石９１に隣接してマグネット９７が結合される。この時、マグネット９７はハブ６０に結合された永久磁石９１と互いに引力が発生するように着磁される。これを通して、ハブ６０はプレート５０に圧力をかけることができるようになり、モータが安定的に作動することができる。このようなモータの作動に対しては、後で具体的に説明する。
【００６０】
スリーブ３０は、上述したようにシャフト１０の外周面をカバーしてシャフト１０の安定的な回転運動を維持することができる手段である。スリーブ３０の内部にはシャフト１０が挿入できるように貫通ホール３９が形成され、シャフト１０が貫通ホール３９に挿入されてカバーされることにより回転運動時スリーブ３０によりその外周面が支持される。
【００６１】
一方、スリーブ３０には、プレート５０及びキャップが取り付けられる一側面が突出されるようにステップトエッジ（ｓｔｅｐｐｅｄ ｅｄｇｅ）３１が形成されてもよく、または、プレート５０及びキャップが取り付けられる一側面が陥入されるようにステップトエッジ（ｓｔｅｐｐｅｄ ｅｄｇｅ）３２が形成されてもよい。このようなスリーブ３０の一側面の形状に相応するようにキャップが形成されてもよい。
【００６２】
図３を参照すると、プレート５０及びキャップが取り付けられるスリーブ３０の一側面が突出されるようにステップトエッジ３１が形成されていることを確認できる。このようなスリーブ３０の形状に相応してキャップはプレート５０の外周面部及びステップトエッジをすべてカバーする形状で形成されている。これにより、スリーブ３０とプレート５０及びキャップの結合を容易に行うことができ、かつ堅固に結合されることができる。
【００６３】
別の実施例として、図６を参照すると、プレート５０及びキャップが取り付けられるスリーブの一側面が陥入されるようにステップトエッジ３２が形成されたことを確認できる。このようなスリーブの形状に相応して、キャップ４０'はプレート５０の外周面部をカバーし、キャップ４０'の外周面はステップトエッジ３２によりカバーされる形状で形成されている。これにより、スリーブ３０とプレート５０及びキャップ４０'の結合を容易に行うことができ、かつ堅固な結合が可能となる。
【００６４】
スリーブ３０の所定位置には、第１スラストベアリング７１と第２スラストベアリング７２とを連結する連通孔３７が形成される。連通孔３７を通して第１スラストベアリング７１をなすオイルと第２スラストベアリング７２をなすオイルが円滑に循環できるので、モータ内部の各流体ベアリングに発生する圧力を均一化することができ、かつ内部に存在する気泡などを、循環により排出しやすいラジアルシール７５部位に移動させることもできる。図６の点線矢印は、気泡の移動方向を示す。これによりモータの安定性を向上させることができる。
【００６５】
別の実施例として、図４を参照すると、スリーブ３０は貫通ホール３９が形成された内部スリーブ３３と、内部スリーブを収容するように内部スリーブの外周面に結合される外部スリーブ３４とを含み、内部スリーブ３３と外部スリーブ３４との間の隙間に連通孔３７ａが形成されたモータが示されている。
【００６６】
内部スリーブ３３の材質または構造的特性のため、加工により貫通ホール３９を形成しにくい場合、内部スリーブ３３及び、内部スリーブを収容するように内部スリーブの外周面に結合される外部スリーブ３４が形成されるようにし、内部スリーブ３３と外部スリーブ３４との間の隙間に連通孔３７ａが形成されるようにする。このような構造を通しても上述したような、連通孔３７を形成して得られる効果を示すことができる。
【００６７】
さらに別の実施例として、図５を参照すると、外部スリーブ３４に連通孔３７ｂを形成し、外部スリーブ３４の内周面に長さ方向で溝を形成することにより連通孔３７ｂを形成したモータを提供することができる。外部スリーブ３４の内周面に溝を形成して内部スリーブ３３と結合することだけでも連通孔３７ｂを形成することができるので、連通孔３７ｂの形成工程を単純化することができる。溝の形状及び形成位置は、設計上の必要により多様に変更することができる。
【００６８】
この他にも、外部スリーブ３４を貫通する連通孔を形成することができる。
【００６９】
一方、上記したように、キャップ４０とプレート５０との間のベアリング空間に介在する流体と、プレート５０とスリーブ３０との間の第１スラストベアリング７１をなす流体と、シャフト１０とスリーブ３０との間のラジアルベアリング７４をなす流体と、シャフト１０とベースカバー２０との間の第２スラストベアリング７２をなす流体とは互いに繋がる。互いに繋がって循環できるようになり、圧力を均一化する効果などを示すことができる。
【００７０】
これをより効率的に行うために、キャップ４０とプレート５０との間と、プレート５０とスリーブ３０との間と、シャフト１０とスリーブ３０との間と、シャフト１０とベースカバー２０との間とに繋がる空間に流体を連続的に充填することができる。すなわち、流体が注入されることができる空間に流体を持続的に充填する（ｆｕｌｌ ｆｉｌｌ）ことにより、流体間の循環が円滑に行われるようにし、流体による圧力が均一に維持されることができる。
【００７１】
次に、本実施例によるモータの作動に対して説明する。
【００７２】
図３の（ａ）は、本実施例によるモータの停止時キャップベアリング７３を示す断面図であり、（ｂ）は本実施例によるモータの作動時キャップベアリング７３を示す断面図である。
【００７３】
本実施例によるモータが作動すると、６０、シャフト１０及びプレート５０は回転運動をする。この時、プレート５０は浮上し、これによりプレート５０とスリーブ３０との間の隙間が大きくなり、キャップベアリング７３のオイルの一部がプレート５０とスリーブ３０との間の隙間に引っ張られて入ることになる。
【００７４】
これにより、ラジアルシール７５もプレート５０の外周縁方向に移動することになり、これはオイルの漏洩を防止するシール（Ｓｅａｌ）効果が向上される結果に繋がる。
【００７５】
この場合、回転運動による遠心力が、さらにオイルにかけられて、シール（ｓｅａｌ）効果はさらに向上されることができる。
【００７６】
一方、キャップの凹状の曲面に移動したオイルは、重力によりプレートの浮上を阻止する方向に加圧することとなる。これにより、プレートの浮上のため発生し得る不安定な作動を防止することができる。
【００７７】
また、ハブの端部に結合された永久磁石と、永久磁石に隣接して介在されたマグネット９７との間の引力により、プレートの浮上を抑制することができる。これにより、プレートの浮上のため発生し得る不安定な作動をさらに防止することができる。
【００７８】
上記の実施形態の記載から明らかなように、本発明により下記モータが提供される。
固定部材と、固定部材と結合され、仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、回転部材を支持するように、回転部材に結合または取り付けられるプレートと、プレートとの間に所定空間が形成されるようにプレートの少なくとも一部をカバーするキャップと、プレートとキャップとの間の空間に介在される流体とを含むモータ。
【００７９】
また、上記モータにおいて、回転部材は、プレートの少なくとも一部に対して、仮想の回転軸の方向に当接するハブを含んでもよい。これにより、プレート浮上を防止する場合に、ハブおよびプレートを介して、回転部材をベースカバーに向かって効率よく押し付けることができる。
【００８０】
上述した実施例の以外に、多くの実施例が本発明の請求の範囲内に存在する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の好ましい第１実施例によるモータの構造を示す断面図である。
【図２】図１の「Ａ」部分を拡大した拡大断面図である。
【図３】図２の「Ｂ」部分を拡大した拡大断面図である。
【図４】本発明の好ましい第２実施例によるモータの構造を示す断面図である。
【図５】本発明の好ましい第３実施例によるモータの連通孔を示す斜視図である。
【図６】本発明の好ましい第４実施例によるモータの構造を示す断面図である。
【図７】動圧溝が形成された本発明の第１実施例によるモータを示す断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０ シャフト
１２ 動圧溝
２０ ベースカバー
３０ スリーブ
３７ 連通孔
４０ キャップ
５０ プレート
６０ ハブ
７１ 第１スラストベアリング
７２ 第２スラストベアリング
７３ キャップベアリング
７４ ラジアルベアリング
７５ ラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
前記固定部材と結合され、仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、
前記回転部材を支持するように、前記回転部材に結合または取り付けられるプレートと、
前記プレートとの間に所定空間が形成されるように前記プレートの少なくとも一部をカバーするキャップと、
前記プレートと前記キャップとの間の空間に介在される流体と
を含むモータ。
【請求項２】
前記固定部材は、貫通ホールが形成されたスリーブを含み、
前記回転部材は、前記貫通ホールに挿入されるシャフトを含み、
前記プレートは、前記シャフトの断面に相応する第１ホールを備え、前記シャフトが前記第１ホールに挿入されるように前記シャフトと結合されて前記スリーブの一側面に取り付けられるドーナツ形状であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記キャップは、前記プレートの外周面及び平面をカバーすることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記キャップは、前記プレートの平面をカバーする部分に前記プレートを向いて突出される突起を含むことを特徴とする請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
前記キャップの内周面は、凹状の曲面を含むことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項６】
前記突起は凸状の曲面であり、前記突起と前記キャップの内周面とは曲面で繋がることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項７】
前記突起と前記プレートの平面との間には前記流体の漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）が形成されることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項８】
前記固定部材と前記回転部材の一側面とをカバーするベースカバーをさらに含む請求項１に記載のモータ。
【請求項９】
前記ベースカバーは、加圧により前記固定部材または前記回転部材に接するように弾性変形される材質を含むことを特徴とする請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
前記スリーブは、前記プレート及び前記キャップが取り付けられる前記スリーブの一側面が陥入されるようにするステップトエッジ（ｓｔｅｐｐｅｄ ｅｄｇｅ）を含むことを特徴とする請求項３に記載のモータ。
【請求項１１】
前記スリーブは、前記プレート及び前記キャップが取り付けられる前記スリーブの一側面が突出されるようにするステップトエッジ（ｓｔｅｐｐｅｄ ｅｄｇｅ）を含むことを特徴とする請求項３に記載のモータ。
【請求項１２】
前記プレートと前記スリーブとの間の隙間には第１スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在され、前記第１スラストベアリングはキャップベアリングに繋がることを特徴とする請求項１２に記載のモータ。
【請求項１３】
前記スリーブと前記シャフトの他側面をカバーするベースカバーをさらに含み、
前記スリーブと前記シャフトとの間の隙間には前記第１スラストベアリングに繋がるラジアル（ｒａｄｉａｌ）ベアリングが介在され、前記スリーブと前記ベースカバーとの間の隙間には前記ラジアルベアリングに繋がる第２スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在されることを特徴とする請求項１２に記載のモータ。
【請求項１４】
前記第１スラストベアリングと前記第２スラストベアリングとを連結する連通孔をさらに含む請求項１３に記載のモータ。
【請求項１５】
前記連通孔は、前記スリーブを貫通して形成されることを特徴とする請求項１４に記載のモータ。
【請求項１６】
前記スリーブは、前記貫通ホールが形成された内部スリーブと、前記内部スリーブを収容するように前記内部スリーブの外周面に結合される外部スリーブとを含み、
前記連通孔は、前記内部スリーブと前記外部スリーブとの間の隙間に形成されることを特徴とする請求項１４に記載のモータ。
【請求項１７】
前記スリーブは、前記貫通ホールが形成された内部スリーブと、前記内部スリーブを収容するように前記内部スリーブの外周面に結合される外部スリーブとを含み、
前記連通孔は、前記外部スリーブに形成されることを特徴とする請求項１４に記載のモータ。
【請求項１８】
前記連通孔は、前記外部スリーブの内周面に長さ方向に形成される溝を含むことを特徴とする請求項１７に記載のモータ。
【請求項１９】
固定部材と、
前記固定部材と結合され仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、
前記回転部材を支持するように、前記回転部材に結合または取り付けられるプレートと、
前記回転部材と前記固定部材の一側面とをカバーするベースカバーと、
前記プレートの少なくとも一部をカバーするキャップとを含み、
前記キャップと前記プレートとの間と、前記プレートと前記固定部材との間と、前記固定部材と前記回転部材との間と、前記回転部材と前記ベースカバーとの間と、に繋がる空間に連続的に充填される流体をさらに含むことを特徴とするモータ。
【請求項２０】
前記固定部材は、貫通ホールが形成されたスリーブを含み、
前記回転部材は、前記貫通ホールに挿入されるシャフトを含み、
前記プレートは、前記シャフトの断面に相応する第１ホールを備え、前記シャフトが前記第１ホールに挿入されるように前記シャフトと結合されて前記スリーブの一側面に取り付けられるドーナツ形状であることを特徴とする請求項１９に記載のモータ。
【請求項２１】
前記キャップは、前記プレートの外周面及び平面をカバーすることを特徴とする請求項２０に記載のモータ。
【請求項２２】
前記キャップは、前記プレートの平面をカバーする部分に前記プレートを向いて突出される突起を含むことを特徴とする請求項２１に記載のモータ。
【請求項２３】
前記キャップの内周面は、凹状の曲面を含むことを特徴とする請求項２０に記載のモータ。
【請求項２４】
前記突起と前記プレートの平面との間には、前記流体の漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）が形成されることを特徴とする請求項２２に記載のモータ。
【請求項１】
固定部材と、
前記固定部材と結合され、仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、
前記回転部材を支持するように、前記回転部材に結合または取り付けられるプレートと、
前記プレートとの間に所定空間が形成されるように前記プレートの少なくとも一部をカバーするキャップと、
前記プレートと前記キャップとの間の空間に介在される流体と
を含むモータ。
【請求項２】
前記固定部材は、貫通ホールが形成されたスリーブを含み、
前記回転部材は、前記貫通ホールに挿入されるシャフトを含み、
前記プレートは、前記シャフトの断面に相応する第１ホールを備え、前記シャフトが前記第１ホールに挿入されるように前記シャフトと結合されて前記スリーブの一側面に取り付けられるドーナツ形状であることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記キャップは、前記プレートの外周面及び平面をカバーすることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記キャップは、前記プレートの平面をカバーする部分に前記プレートを向いて突出される突起を含むことを特徴とする請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
前記キャップの内周面は、凹状の曲面を含むことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項６】
前記突起は凸状の曲面であり、前記突起と前記キャップの内周面とは曲面で繋がることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項７】
前記突起と前記プレートの平面との間には前記流体の漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）が形成されることを特徴とする請求項４に記載のモータ。
【請求項８】
前記固定部材と前記回転部材の一側面とをカバーするベースカバーをさらに含む請求項１に記載のモータ。
【請求項９】
前記ベースカバーは、加圧により前記固定部材または前記回転部材に接するように弾性変形される材質を含むことを特徴とする請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
前記スリーブは、前記プレート及び前記キャップが取り付けられる前記スリーブの一側面が陥入されるようにするステップトエッジ（ｓｔｅｐｐｅｄ ｅｄｇｅ）を含むことを特徴とする請求項３に記載のモータ。
【請求項１１】
前記スリーブは、前記プレート及び前記キャップが取り付けられる前記スリーブの一側面が突出されるようにするステップトエッジ（ｓｔｅｐｐｅｄ ｅｄｇｅ）を含むことを特徴とする請求項３に記載のモータ。
【請求項１２】
前記プレートと前記スリーブとの間の隙間には第１スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在され、前記第１スラストベアリングはキャップベアリングに繋がることを特徴とする請求項１２に記載のモータ。
【請求項１３】
前記スリーブと前記シャフトの他側面をカバーするベースカバーをさらに含み、
前記スリーブと前記シャフトとの間の隙間には前記第１スラストベアリングに繋がるラジアル（ｒａｄｉａｌ）ベアリングが介在され、前記スリーブと前記ベースカバーとの間の隙間には前記ラジアルベアリングに繋がる第２スラスト（ｔｈｒｕｓｔ）ベアリングが介在されることを特徴とする請求項１２に記載のモータ。
【請求項１４】
前記第１スラストベアリングと前記第２スラストベアリングとを連結する連通孔をさらに含む請求項１３に記載のモータ。
【請求項１５】
前記連通孔は、前記スリーブを貫通して形成されることを特徴とする請求項１４に記載のモータ。
【請求項１６】
前記スリーブは、前記貫通ホールが形成された内部スリーブと、前記内部スリーブを収容するように前記内部スリーブの外周面に結合される外部スリーブとを含み、
前記連通孔は、前記内部スリーブと前記外部スリーブとの間の隙間に形成されることを特徴とする請求項１４に記載のモータ。
【請求項１７】
前記スリーブは、前記貫通ホールが形成された内部スリーブと、前記内部スリーブを収容するように前記内部スリーブの外周面に結合される外部スリーブとを含み、
前記連通孔は、前記外部スリーブに形成されることを特徴とする請求項１４に記載のモータ。
【請求項１８】
前記連通孔は、前記外部スリーブの内周面に長さ方向に形成される溝を含むことを特徴とする請求項１７に記載のモータ。
【請求項１９】
固定部材と、
前記固定部材と結合され仮想の回転軸を中心として回転する回転部材と、
前記回転部材を支持するように、前記回転部材に結合または取り付けられるプレートと、
前記回転部材と前記固定部材の一側面とをカバーするベースカバーと、
前記プレートの少なくとも一部をカバーするキャップとを含み、
前記キャップと前記プレートとの間と、前記プレートと前記固定部材との間と、前記固定部材と前記回転部材との間と、前記回転部材と前記ベースカバーとの間と、に繋がる空間に連続的に充填される流体をさらに含むことを特徴とするモータ。
【請求項２０】
前記固定部材は、貫通ホールが形成されたスリーブを含み、
前記回転部材は、前記貫通ホールに挿入されるシャフトを含み、
前記プレートは、前記シャフトの断面に相応する第１ホールを備え、前記シャフトが前記第１ホールに挿入されるように前記シャフトと結合されて前記スリーブの一側面に取り付けられるドーナツ形状であることを特徴とする請求項１９に記載のモータ。
【請求項２１】
前記キャップは、前記プレートの外周面及び平面をカバーすることを特徴とする請求項２０に記載のモータ。
【請求項２２】
前記キャップは、前記プレートの平面をカバーする部分に前記プレートを向いて突出される突起を含むことを特徴とする請求項２１に記載のモータ。
【請求項２３】
前記キャップの内周面は、凹状の曲面を含むことを特徴とする請求項２０に記載のモータ。
【請求項２４】
前記突起と前記プレートの平面との間には、前記流体の漏洩を防止するラジアルシール（ｒａｄｉａｌ ｓｅａｌ）が形成されることを特徴とする請求項２２に記載のモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２２６９５５（Ｐ２０１０−２２６９５５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５１４０４（Ｐ２０１０−１５１４０４）
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【分割の表示】特願２００７−２０５７１３（Ｐ２００７−２０５７１３）の分割
【原出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【分割の表示】特願２００７−２０５７１３（Ｐ２００７−２０５７１３）の分割
【原出願日】平成１９年８月７日（２００７．８．７）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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