モータ
【課題】本発明はモータに関する。
【解決手段】本発明の一実施例によるモータは、第１マグネットが提供される回転部材と、上記回転部材を支持し、上記第１マグネットと磁気ベアリング部を構成する第２マグネットが提供される固定部材とを含み、上記第１マグネットと上記第２マグネット間のギャップは上記回転部材と上記固定部材の間に形成される接触防止ギャップ及びシャフトと上記シャフトを支持するスリーブ間の間隙のうち少なくとも１つより大きく形成されることができる。
【解決手段】本発明の一実施例によるモータは、第１マグネットが提供される回転部材と、上記回転部材を支持し、上記第１マグネットと磁気ベアリング部を構成する第２マグネットが提供される固定部材とを含み、上記第１マグネットと上記第２マグネット間のギャップは上記回転部材と上記固定部材の間に形成される接触防止ギャップ及びシャフトと上記シャフトを支持するスリーブ間の間隙のうち少なくとも１つより大きく形成されることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータに関し、より詳細には磁気ベアリング部を構成するマグネットの破損を防止して性能を向上させるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報保存装置の１つであるハードディスクドライブ（ＨＤＤ；Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）は記録再生ヘッド（ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ ｈｅａｄ）を使用してディスクに保存されたデータを再生、またはディスクにデータを記録する装置である。
【０００３】
このようなハードディスクドライブは、ディスクを駆動させるためのディスク駆動装置が必要で、上記ディスク駆動装置としては小型モータが使用される。
【０００４】
小型モータには流体動圧ベアリングアセンブリーが利用されており、上記流体動圧ベアリングアセンブリーの回転部材の１つであるシャフトと固定部材の１つであるスリーブとの間にはオイルが介在され、上記オイルにより発生する流体圧力でシャフトを支持するようになる。
【０００５】
このような従来のモータは回転部材であるハブが回転すると、オイルによる摩擦が発生し、上記摩擦はモータの駆動のための消費電力を増加させるという問題がある。
【０００６】
また、従来のモータは外部衝撃が加わると、シャフトとスリーブが接触される現象が発生する可能性があり、上記のような現象はシャフト又はスリーブの摩耗を促進し、モータ性能に悪影響を及ぼす。
【０００７】
従って、ハードディスクドライブのディスクを駆動させることができるモータにおいて、モータ駆動のための電力消耗を最小化し、外部衝撃に対する耐久性を向上させて性能及び寿命を極大化させる研究が急がれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は駆動のための電力消耗を最小化するとともに、耐久性を向上させ、ベアリングを構成するマグネットの破損を防止し、性能及び寿命を極大化させるモータに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施例によるモータは、第１マグネットが提供される回転部材と、上記回転部材を支持し、上記第１マグネットと磁気ベアリング部を構成する第２マグネットが提供される固定部材とを含み、上記第１マグネットと上記第２マグネット間のギャップは上記回転部材と上記固定部材の間に形成される接触防止ギャップ及びシャフトと上記シャフトを支持するスリーブの間の間隙のうち少なくとも１つより大きく形成されることができる。
【００１０】
本発明の一実施例によるモータの上記接触防止ギャップは、上記固定部材と上記回転部材上から突出する周壁部との間に形成されることができる。
【００１１】
本発明の一実施例によるモータの上記周壁部は、上記シャフトと連動するハブから突出することができる。
【００１２】
本発明の一実施例によるモータの上記周壁部は上記スリーブとベース間の空間を区画し、上記接触防止ギャップは区画された上記空間のうち少なくとも１つであることができる。
【００１３】
本発明の一実施例によるモータの上記周壁部は上記第２マグネットの外周面を支持する支持部とコイルが巻線されるコアが結合する結合部の間の空間を区画し、上記接触防止ギャップは区画された上記空間のうち少なくとも１つであることができる。
【００１４】
本発明の一実施例によるモータの上記第１マグネットと上記第２マグネット間のギャップは、上記シャフトと上記スリーブ間の間隙と同一軸に配置されるか、上記シャフトと上記スリーブ間の間隙より半径方向の外側または内側に配置されることができる。
【００１５】
本発明の一実施例によるモータの上記第１マグネット及び上記第２マグネットは、軸方向または半径方向に着磁されることができる。
【００１６】
本発明の一実施例によるモータの上記第１マグネットと上記第２マグネット間のギャップは、軸方向から所定角度傾くように形成されることができる。
【００１７】
本発明の一実施例によるモータの上記第１マグネット及び上記第２マグネットの上部面及び下部面のうち少なくとも１つは、高さが同一、又は異なることができる。
【００１８】
本発明の一実施例によるモータは上記シャフト及び上記スリーブのうち少なくとも１つに形成され、上記シャフトと上記スリーブの間に充填されるオイルにより上記シャフトにラジアル動圧を提供する流体動圧ベアリング部をさらに含むことができる。
【００１９】
本発明の他の一実施例によるモータは第１マグネットが提供されるシャフトと、上記シャフトと結合して上記シャフトと連動するハブと、上記シャフトを支持し、上記第１マグネットと磁気ベアリング部を構成する第２マグネットが提供されるスリーブと、上記シャフト及び上記スリーブのうち少なくとも１つに形成される流体動圧ベアリング部と、上記スリーブとコイルが巻線されるコアが結合されるように軸方向の上側に突出する結合部を備えるベースと、上記スリーブの上記第２マグネットの外周面を支持する支持部と上記結合部の間の空間を区画するように上記ハブから突出する周壁部とを含み、上記第１マグネットと上記第２マグネット間のギャップは区画された上記空間のうち少なくとも１つの接触防止ギャップ及び上記シャフトと上記スリーブの間の間隙のうち少なくとも１つより大きく形成されることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるモータによると、駆動のための消耗電力を最小化するとともに、耐久性を向上することができる。
【００２１】
また、外部衝撃によってベアリングを構成するマグネット間の接触を防止して上記マグネットの破損を防止することができる。
【００２２】
また、ベアリングにより回転部材の回転を安定的に支持し、性能及び寿命を極大化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例によるモータを示した概略断面図である。
【図２】図１のＡの概略拡大断面図である。
【図３】図１のＡの変形例を示した概略拡大断面図である。
【図４】本発明の他の一実施例によるモータを示した概略断面図である。
【図５】図４のＢの概略拡大断面図である。
【図６】図４のＢの第１変形例を示した概略拡大断面図である。
【図７】図４のＢの第２変形例を示した概略拡大断面図である。
【図８】図４のＢの第３変形例を示した概略拡大断面図である。
【図９】本発明によるモータに提供される第１マグネットの位置関係を示した概略断面図である。
【図１０】本発明によるモータに提供される第２マグネットの位置関係を示した概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、図面を参照して本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。但し、本発明の思想は提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同じ思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除などを通じて、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施例を容易に提案することができ、これも本願発明の思想の範囲内に含まれる。
【００２５】
また、各実施例の図面に示した同じ思想の範囲内の機能が同一の構成要素は同じ参照符号を使って説明する。
【００２６】
図１は本発明の一実施例によるモータを示した概略断面図であり、図２は図１のＡの概略拡大断面図である。
【００２７】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例によるモータ４００はシャフト１１０を含む回転部材１００と、上記回転部材１００の回転を支持する固定部材２００と、上記回転部材１００から突出形成される周壁部１２５を含むことができる。
【００２８】
ここで、方向に対する用語を定義すると、軸方向は図１からみてシャフト１１０を基準にして上下方向を意味し、半径方向の外側または内側方向はシャフト１１０を基準にしてハブ１２０の外側端方向または上記ハブ１２０の外側端を基準にしてシャフト１１０の中心方向を意味する。
【００２９】
一方、本発明の一実施例によるモータ４００は記録ディスクを回転させる記録ディスク駆動装置に適用できるモータであることができ、上記モータ４００の回転部材１００は固定部材２００を除く全構成要素を意味することができる。
【００３０】
具体的には、上記回転部材１００は第１マグネット１１５が提供されるシャフト１１０及び上記シャフト１１０と結合され、上記シャフト１１０と連動して回転するハブ１２０を含むことができる。
【００３１】
ここで、上記第１マグネット１１５は、本発明によるモータ４００における、後述する第２マグネット２１５とともに磁気ベアリング部３００を構成することができ、回転するシャフト１１０の外周面に結合され、機能的には回転マグネットであることができる。
【００３２】
上記第１マグネット１１５はスリーブ２１０に結合される上記第２マグネット２１５と対向するように配置されることができ、これにより、上記第２マグネット２１５との間で反発力が作用することができる。
【００３３】
このような反発力は上記第１マグネット１１５が結合されるシャフト１１０の回転を安定的に支持する半径方向の力であることができ、これは上記シャフト１１０が軸中心から偏心して回転することを防ぎ、本発明によるモータ４００の性能を向上させることができる。
【００３４】
ここで、上記第１マグネット１１５の着磁方向は図１に示されているように軸方向であることができるが、これに限定されず、半径方向に着磁されてもかまわない。
【００３５】
また、上記第１マグネット１１５と上記シャフト１１０の結合方式はシャフト１１０の外周面または上記第１マグネット１１５の内周面のうち少なくとも１つに接着剤を塗布してボンディング結合することができ、上記接着剤により上記第１マグネット１１５と上記シャフト１１０は非接触状態を保持することができる。
【００３６】
また、接着剤とともに、または別途に上記第１マグネット１１５を上記シャフト１１０に圧入する方式でも結合することができる。
【００３７】
この場合には、上記第１マグネット１１５の内周面の直径を上記シャフト１１０の外周面の直径より小さく形成することができる。
【００３８】
また、図示しなかったが、上記第１マグネット１１５の底面の一部を上記シャフト１１０が支持するように上記シャフト１１０の外周面が段差を有するように形成し、段差が形成された部分に上記第１マグネット１１５の底面を装着させることで、より安定的に結合することもできる。
【００３９】
ハブ１２０はスリーブ２１０を含む固定部材２００に対し、回転可能に備えられる回転構造物であることができ、コイル２３０が巻線されるコア２４０と一定間隔を置いて対応する環状の駆動マグネット１３０を内周面に備えることができる。
【００４０】
具体的には、上記ハブ１２０はシャフト１１０の上端に固定されるようにする第１円筒状壁部１２１と、上記第１円筒状壁部１２１の端部から半径方向の外側に延長形成される円板部１２２と、上記円板部１２２の半径方向の外側端部から軸方向の下側に突出形成される第２円筒状壁部１２３とを含むことができる。
【００４１】
ここで、上記駆動マグネット１３０は第２円筒状壁部１２３の内周面に結合されることができ、上記駆動マグネット１３０とコア２４０に巻線されるコイル２３０の相互作用により本発明によるモータ４００の回転駆動力を得ることができる。
【００４２】
また、上記ハブ１２０は一面から軸方向の下側に突出形成される周壁部１２５を備えることができる。上記周壁部１２５は固定部材２００であるスリーブ２１０またはベース２２０との接触防止ギャップＧ１を形成させる。これに対しては固定部材２００の説明後、詳しく説明する。
【００４３】
本発明によるモータ４００の固定部材２００は、シャフト１１０及びハブ１２０を含む回転部材１００の回転を支持し、具体的にはスリーブ２１０及びベース２２０を含むことができる。
【００４４】
スリーブ２１０にはシャフト１１０を支持するように第１マグネット１１５と対向するように配置される第２マグネット２１５が提供されることができ、上記第２マグネット２１５は上述のように上記第１マグネット１１５との反発力による磁気ベアリング部３００を構成することができる。
【００４５】
上記磁気ベアリング部３００は、回転部材１００の回転時の摩擦を最小化し、回転駆動のための消耗電力を最小化することができる。
【００４６】
ここで、磁気ベアリング部３００を構成する上記第２マグネット２１５は上記第１マグネット１１５と同様に軸方向または半径方向に着磁されることができる。
【００４７】
但し、上記第１マグネット１１５の着磁方向と同じ方向に着磁される時、上記第１マグネット１１５との間での反発力を極大化することができる。
【００４８】
上記第２マグネット２１５とスリーブ２１０の結合方式は上述した上記第１マグネット１１５とシャフト１１０の結合方式と同一であってもよく、上記スリーブ２１０の内周面を段差を有するように形成し、上記第２マグネット２１５の底面を装着することもできる。
【００４９】
ここで、上記スリーブ２１０は上記第２マグネット２１５の外周面を支持する支持部２１２を備えることができる。
【００５０】
但し、上記支持部２１２の高さは上記第２マグネット２１５と比べ、一定の高さに制限されず、設計者の意図により多様に変更されることができる。
【００５１】
また、上記スリーブ２１０の軸方向の下部はベースカバー２５０により密閉されることができ、上記ベースカバー２５０は上記スリーブ２１０と別途の部材で形成されることができる。
【００５２】
しかし、上記ベースカバー２５０は上記スリーブ２１０と一体に形成され、上記スリーブ２１０とともに一側が開口されて他側が閉鎖されたカップ状となることができる。
【００５３】
ベース２２０はスリーブ２１０の外周面と結合して上記スリーブ２１０とともに回転部材１００を支持することができ、コイル２３０が巻線されるコア２４０が結合される結合部２２２及び上記結合部２２２の端部から半径方向の外側に延長される胴体部２２４を含むことができる。
【００５４】
ここで、上記結合部２２２の外周面は段差を有するように形成され、上記コア２４０との結合をガイドするとともに上記コア２４０の底面を装着させることができる。
【００５５】
このとき、上記スリーブ２１０及び上記コア２４０と上記ベース２２０の結合方式はボンディング、溶接または圧入などの方式を適用することができるが、これに限定されない。
【００５６】
周壁部１２５は回転部材１００であるハブ１２０の一面から突出形成され、固定部材２００との間で接触防止ギャップＧ１を形成することができる。
【００５７】
具体的には、上記周壁部１２５はスリーブ２１０の支持部２１２とベース２２０の結合部２２２との間に突出形成されることができ、上記支持部２１２と上記結合部２２２間の空間を区画することができる。
【００５８】
ここで、上記接触防止ギャップＧ１は区画された上記空間のうち少なくとも１つであることができ、具体的には、上記周壁部１２５と上記ベース２２０の結合部２２２間の空間であることができる。
【００５９】
上記接触防止ギャップＧ１は、本発明によるモータ４００の磁気ベアリング部３００を構成する第１マグネット１１５と第２マグネット２１５間のギャップＭより小さく形成されることができる。
【００６０】
上記ギャップＭと上記接触防止ギャップＧ１との関係を、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５間のギャップＭを基準に再度説明すると、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５間のギャップＭは上記接触防止ギャップＧ１より大きく形成されることができる。
【００６１】
上記のような上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５間のギャップＭと上記接触防止ギャップＧ１との関係によって、外部衝撃などによる上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５の破損を防ぐことができる。
【００６２】
これを具体的に説明すると、一般的に磁気ベアリング部を構成するマグネットは焼結材質であることができ、焼結材質であるため、上記マグネットは脆性に弱いという特性がある。
【００６３】
従って、外部衝撃により上記マグネット同士の接触すると、上記マグネットにクラックが発生し破損する可能性がある。
【００６４】
しかし、本発明によるモータ４００は磁気ベアリング部３００を構成する第１マグネット１１５と第２マグネット２１５が外部衝撃などにより正常の位置からずれようとする場合、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５間のギャップＭより相対的に小さな接触防止ギャップＧ１により周壁部１２５と結合部２２２が先に接触し、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５の接触を未然に遮断する。
【００６５】
ここで、上記接触防止ギャップＧ１のサイズには制限がなく、外部衝撃などにより上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５の位置が変わる場合、周壁部１２５と結合部２２２が先に接触できるサイズであれば、全て適用可能である。
【００６６】
さらに、磁気ベアリング部３００を構成する第１マグネット１１５と第２マグネット２１５間のギャップにはオイル（不図示）が充填されることができ、上記オイル（不図示）により外部衝撃などによる上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５の接触をさらに効果的に防止することができる。
【００６７】
また、上記オイル（不図示）は外部衝撃を吸収するダムピング機能も行うことができ、上記オイル（不図示）により磁気ベアリング部３００の性能を一層向上させることができる。
【００６８】
図３は図１のＡの変形例を示した概略拡大断面図である。
【００６９】
図３を参照すると、周壁部１２５'はハブ１２０の一面から突出形成され、スリーブ２１０の支持部２１２とベース２２０の結合部２２２間の空間を区画することができる。
【００７０】
ここで、接触防止ギャップＧ２は区画された上記空間のうち上記周壁部１２５'とスリーブ２１０の支持部２１２間の空間であることができ、磁気ベアリング部３００を構成する第１マグネット１１５と第２マグネット２１５間のギャップＭより小さく形成されることができる。
【００７１】
従って、磁気ベアリング部３００を構成する第１マグネット１１５と第２マグネット２１５が外部衝撃などにより正常の位置からずれようとする場合、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５間のギャップＭより相対的に小さな接触防止ギャップＧ２により周壁部１２５'と支持部２１２が先に接触し、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５の接触を未然に遮断する。なお、接触防止ギャップは、支持部２１２と周壁部１２５との間、及び結合部２２２と周壁部１２５の間の両方に形成されていてもよい。この場合、支持部２１２と周壁部１２５との間に形成された接触防止ギャップと、結合部２２２と周壁部１２５の間に形成された接触防止ギャップとは同じ大きさであってもよい。
【００７２】
図４は本発明の他の一実施例によるモータを示した概略断面図であり、図５は図４のＢの概略拡大断面図である。
【００７３】
図４及び図５を参照すると、本発明の他の一実施例によるモータ６００には上側及び下側にそれぞれ磁気ベアリング部３００'及び流体動圧ベアリング部５００が同時に形成されることができる。
【００７４】
ここで、磁気ベアリング部３００'は図１から図３を参照して説明した第１マグネット１１５及び第２マグネット２１５で構成された磁気ベアリング部３００の全構成を含み、結合方式だけが異なることができる。
【００７５】
即ち、第１マグネット１１５'はシャフト１１０'の外周面に段差を有するように形成された収容部１１１に装着されることができ、具体的には上記第１マグネット１１５'の底面は上記収容部１１１に結合されることができる。
【００７６】
従って、上記第１マグネット１１５'は上記シャフト１１０'により堅固に結合されることができ、上記シャフト１１０'との結合面積が増加し上記第１マグネット１１５'の抜去力を一層向上させることができる。
【００７７】
ここで、スリーブ２１０'は上記第２マグネット２１５'の外周面を支持する支持部２１２'及び上記第２マグネット２１５'の底面を支持する装着部２１４を含むことができ、上記支持部２１２'及び上記装着部２１４により上記第２マグネット２１５'の結合力を増大させることができる。
【００７８】
流体動圧ベアリング部５００は磁気ベアリング部３００'の下側に位置するシャフト１１０'及びスリーブ２１０'のうち少なくとも１つに形成されることができる。
【００７９】
また、上記流体動圧ベアリング部５００は上記シャフト１１０'と上記スリーブ２１０'間の間隙に充填されるオイルＯにより上記シャフト１１０'の回転をさらに滑らかに支持することができる。
【００８０】
即ち、上記流体動圧ベアリング部５００はヘリングボーン状、スパイラル状及び螺旋状のうち何れか１つの溝に形成されることができるが、これに限定されず、上記シャフト１１０'にラジアル動圧を発生させる形状であれば、その形状は制限されない。
【００８１】
ここで、本発明の他の一実施例によるモータ６００に提供されるベアリングについて整理すると、上記ベアリングは第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'による磁気ベアリング部３００'とラジアル動圧を発生させる流体動圧ベアリング部５００を含み、ハイブリッドベアリングを構成することができる。
【００８２】
また、上記流体動圧ベアリング部５００の下側にはスラスト動圧部（不図示）が形成されることができる。
【００８３】
具体的には、スラスト動圧部（不図示）はシャフト１１０'の下側に形成されるスラストプレート１４０の上面、スラストプレート１４０の下面、上記スラストプレート１４０の上面と対応する上記スリーブ２１０'の下面及び上記スラストプレート１４０の下面と対応するベースカバー２５０'の上面のうち少なくとも１つに形成されることができる。
【００８４】
上記スラスト動圧部（不図示）は流体動圧ベアリング部５００と同様に、ヘリングボーン状、スパイラル状及び螺旋状のうち何れか１つの溝に形成されることができるが、これに限定されず、オイルＯのスラスト動圧による軸方向への剛性及びダムピング効果を増大させることができる形状であれば、全て適用可能である。
【００８５】
ここで、上記流体動圧ベアリング部５００によりラジアル動圧を発生させる上記オイルＯは、磁気ベアリング部３００'を構成する第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'間のギャップＭまで充填されることができ、上記オイルＯの界面は上記第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'との間に形成されることができる。
【００８６】
但し、上記オイルＯの界面は上記第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'の間に形成されることに限定されず、上記第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'の下面の下側に位置することもできる。
【００８７】
ここで、磁気ベアリング３００'を構成する第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭは流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３より大きく形成されることができる。
【００８８】
上記のような上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭと流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３との関係によって、外部衝撃などによる上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'の破損を防止することができる。
【００８９】
具体的に説明すると、図１から図３を参照して説明したように、磁気ベアリング部３００'を構成する第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'が外部衝撃などにより正常の位置からずれようとする場合、上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭより相対的に小さなシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３により上記シャフト１１０'と上記スリーブ２１０'が先に接触し、上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'の接触を未然に遮断する。
【００９０】
従って、焼結材質であるため、脆性に弱いという特性のある第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'の接触による破損を防ぎ、磁気ベアリング部３００'の性能を向上させることができる。
【００９１】
また、上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭは周壁部１２５と結合部２２２の間の接触防止ギャップＧ１より大きく形成されることができる。上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭは上記特徴のうち少なくとも１つ以上を備えて形成されることができる。
【００９２】
ここで、上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭが周壁部１２５と結合部２２２間の接触防止ギャップＧ１より大きく形成される構成及び効果は図１から図３を参照して説明したものと同一であることができる。
【００９３】
さらに、磁気ベアリング部３００'を構成する上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭは流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３より半径方向の外側に形成されることができる。
【００９４】
従って、シャフト１１０'を含む回転部材１００が回転する場合、流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３の直径が小くなり、オイルＯによる摩擦を減らすことができるという効果がある。
【００９５】
図６から図８は、図４のＢの第１から第３変形例を示した概略拡大断面図である。
【００９６】
図６を参照すると、磁気ベアリング部３００'を構成する第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭはスリーブ２１０'の支持部２１２'と周壁部１２５'間の接触防止ギャップＧ２より大きく形成されることができる。
【００９７】
また、第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭは流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３より大きく形成されることができる。上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭは上記特徴のうち少なくとも１つ以上を備えて形成されることができる。
【００９８】
第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭ、上記接触防止ギャップＧ２及びシャフト１１０'とスリーブ２１０'の間の間隙Ｇ３の関係によって、外部衝撃などによる上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'の破損を防止することができる。
【００９９】
図７を参照すると、磁気ベアリング部３００'を構成する第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭは流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３と同一軸上に形成されることができる。
【０１００】
また、第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭ、上記接触防止ギャップＧ１、Ｇ２及びシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３の関係は図４から図６を参照して説明したものと同一であることができる。
【０１０１】
図８を参照すると、磁気ベアリング部３００'を構成する第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭは流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３より半径方向の内側に形成されることができる。
【０１０２】
従って、シャフト１１０'を含む回転部材１００が回転する場合、流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３の直径が大きくなり、オイル０によるラジアル剛性を増加させることができるという効果がある。
【０１０３】
また、第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭ、上記接触防止ギャップＧ１、Ｇ２及びシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３の関係は図４から図６を参照して説明したものと同一であることができる。
【０１０４】
図９及び図１０は、本発明によるモータに提供される第１マグネット及び第２マグネットの位置関係を示した概略断面図である。
【０１０５】
図９を参照すると、本発明によるモータ４００、６００で磁気ベアリング部３００、３００'を構成する第１マグネット１１５、１１５'と第２マグネット２１５、２１５'間のギャップＭは、軸方向から所定角度傾くように形成されることができる。
【０１０６】
但し、図９では上記間隙の傾く方向が上記間隙の下側を基準にして上側に向うほど半径方向の内側方向であるが、これに限定されず、半径方向の外側方向に傾くこともできる。
【０１０７】
また、上述したように上記第１マグネット１１５、１１５'と上記第２マグネット２１５、２１５'の着磁方向が半径方向の場合にも適用できる。
【０１０８】
図１０を参照すると、本発明によるモータ４００、６００で磁気ベアリング部３００、３００'を構成する第１マグネット１１５、１１５'と第２マグネット２１５、２１５'の上部面の高さは異なることができる。
【０１０９】
即ち、図１０に示されたように第２マグネット２１５、２１５'の上部面の高さが第１マグネット１１５、１１５'の上部面の高さより高く形成されることができ、その逆も可能である。
【０１１０】
また、上記第１マグネット１１５、１１５'の上部面は上記第２マグネット２１５、２１５'の上部面より高く形成され、下部面は低く形成されることができ、その逆もできる。
【０１１１】
さらに、上記第１マグネット１１５、１１５'と上記第２マグネット２１５、２１５'の着磁方向が半径方向の場合にも上記実施例の全てを適用することができる。
【０１１２】
上記のような第１マグネット１１５、１１５'と第２マグネット２１５、２１５'の位置関係は上記第１マグネット１１５、１１５'と上記第２マグネット２１５、２１５'間に発生する反発力の方向を半径方向の他に、軸方向にも形成させることで、シャフト１１０、１１０'を含んだ回転部材１００の過浮上を防止することができる。
【０１１３】
以上の実施例を通じて、本発明によるモータ４００、６００は磁気ベアリング部３００、３００'を構成する第１マグネット１１５、１１５'と第２マグネット２１５、２１５'の間のギャップＭを接触防止ギャップＧ１、Ｇ２及びシャフト１１０、１１０'とスリーブ２１０、２１０'間の間隙Ｇ３のうち少なくとも１つより大きく形成して外部衝撃などによる上記第１マグネット１１５、１１５'と上記第２マグネット２１５、２１５'の接触による破損を未然を防止することができる。
【０１１４】
上記では本発明による実施例を基準にして本発明の構成と特徴を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の思想と範囲内で多様に変更または変形できることは本発明が属する技術分野の当業者には明白なことである。従って、このような変更または変形は添付の特許請求の範囲に属する。
【符号の説明】
【０１１５】
１００ 回転部材
１１０、１１０' シャフト
１１５、１１５' 第１マグネット
１２０ ハブ
１３０ 駆動マグネット
２００ 固定部材
２１０、２１０' スリーブ
２１５、２１５' 第２マグネット
２３０ コイル
２４０ コア
３００、３００' 磁気ベアリング部
５００ 流体動圧ベアリング部
Ｍ 第１マグネットと第２マグネット間のギャップ
Ｇ１、Ｇ２ 接触防止ギャップ
Ｇ３ シャフトとスリーブ間の間隙
４００、６００ モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータに関し、より詳細には磁気ベアリング部を構成するマグネットの破損を防止して性能を向上させるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報保存装置の１つであるハードディスクドライブ（ＨＤＤ；Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）は記録再生ヘッド（ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ ｈｅａｄ）を使用してディスクに保存されたデータを再生、またはディスクにデータを記録する装置である。
【０００３】
このようなハードディスクドライブは、ディスクを駆動させるためのディスク駆動装置が必要で、上記ディスク駆動装置としては小型モータが使用される。
【０００４】
小型モータには流体動圧ベアリングアセンブリーが利用されており、上記流体動圧ベアリングアセンブリーの回転部材の１つであるシャフトと固定部材の１つであるスリーブとの間にはオイルが介在され、上記オイルにより発生する流体圧力でシャフトを支持するようになる。
【０００５】
このような従来のモータは回転部材であるハブが回転すると、オイルによる摩擦が発生し、上記摩擦はモータの駆動のための消費電力を増加させるという問題がある。
【０００６】
また、従来のモータは外部衝撃が加わると、シャフトとスリーブが接触される現象が発生する可能性があり、上記のような現象はシャフト又はスリーブの摩耗を促進し、モータ性能に悪影響を及ぼす。
【０００７】
従って、ハードディスクドライブのディスクを駆動させることができるモータにおいて、モータ駆動のための電力消耗を最小化し、外部衝撃に対する耐久性を向上させて性能及び寿命を極大化させる研究が急がれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は駆動のための電力消耗を最小化するとともに、耐久性を向上させ、ベアリングを構成するマグネットの破損を防止し、性能及び寿命を極大化させるモータに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施例によるモータは、第１マグネットが提供される回転部材と、上記回転部材を支持し、上記第１マグネットと磁気ベアリング部を構成する第２マグネットが提供される固定部材とを含み、上記第１マグネットと上記第２マグネット間のギャップは上記回転部材と上記固定部材の間に形成される接触防止ギャップ及びシャフトと上記シャフトを支持するスリーブの間の間隙のうち少なくとも１つより大きく形成されることができる。
【００１０】
本発明の一実施例によるモータの上記接触防止ギャップは、上記固定部材と上記回転部材上から突出する周壁部との間に形成されることができる。
【００１１】
本発明の一実施例によるモータの上記周壁部は、上記シャフトと連動するハブから突出することができる。
【００１２】
本発明の一実施例によるモータの上記周壁部は上記スリーブとベース間の空間を区画し、上記接触防止ギャップは区画された上記空間のうち少なくとも１つであることができる。
【００１３】
本発明の一実施例によるモータの上記周壁部は上記第２マグネットの外周面を支持する支持部とコイルが巻線されるコアが結合する結合部の間の空間を区画し、上記接触防止ギャップは区画された上記空間のうち少なくとも１つであることができる。
【００１４】
本発明の一実施例によるモータの上記第１マグネットと上記第２マグネット間のギャップは、上記シャフトと上記スリーブ間の間隙と同一軸に配置されるか、上記シャフトと上記スリーブ間の間隙より半径方向の外側または内側に配置されることができる。
【００１５】
本発明の一実施例によるモータの上記第１マグネット及び上記第２マグネットは、軸方向または半径方向に着磁されることができる。
【００１６】
本発明の一実施例によるモータの上記第１マグネットと上記第２マグネット間のギャップは、軸方向から所定角度傾くように形成されることができる。
【００１７】
本発明の一実施例によるモータの上記第１マグネット及び上記第２マグネットの上部面及び下部面のうち少なくとも１つは、高さが同一、又は異なることができる。
【００１８】
本発明の一実施例によるモータは上記シャフト及び上記スリーブのうち少なくとも１つに形成され、上記シャフトと上記スリーブの間に充填されるオイルにより上記シャフトにラジアル動圧を提供する流体動圧ベアリング部をさらに含むことができる。
【００１９】
本発明の他の一実施例によるモータは第１マグネットが提供されるシャフトと、上記シャフトと結合して上記シャフトと連動するハブと、上記シャフトを支持し、上記第１マグネットと磁気ベアリング部を構成する第２マグネットが提供されるスリーブと、上記シャフト及び上記スリーブのうち少なくとも１つに形成される流体動圧ベアリング部と、上記スリーブとコイルが巻線されるコアが結合されるように軸方向の上側に突出する結合部を備えるベースと、上記スリーブの上記第２マグネットの外周面を支持する支持部と上記結合部の間の空間を区画するように上記ハブから突出する周壁部とを含み、上記第１マグネットと上記第２マグネット間のギャップは区画された上記空間のうち少なくとも１つの接触防止ギャップ及び上記シャフトと上記スリーブの間の間隙のうち少なくとも１つより大きく形成されることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によるモータによると、駆動のための消耗電力を最小化するとともに、耐久性を向上することができる。
【００２１】
また、外部衝撃によってベアリングを構成するマグネット間の接触を防止して上記マグネットの破損を防止することができる。
【００２２】
また、ベアリングにより回転部材の回転を安定的に支持し、性能及び寿命を極大化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例によるモータを示した概略断面図である。
【図２】図１のＡの概略拡大断面図である。
【図３】図１のＡの変形例を示した概略拡大断面図である。
【図４】本発明の他の一実施例によるモータを示した概略断面図である。
【図５】図４のＢの概略拡大断面図である。
【図６】図４のＢの第１変形例を示した概略拡大断面図である。
【図７】図４のＢの第２変形例を示した概略拡大断面図である。
【図８】図４のＢの第３変形例を示した概略拡大断面図である。
【図９】本発明によるモータに提供される第１マグネットの位置関係を示した概略断面図である。
【図１０】本発明によるモータに提供される第２マグネットの位置関係を示した概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、図面を参照して本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。但し、本発明の思想は提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同じ思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除などを通じて、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施例を容易に提案することができ、これも本願発明の思想の範囲内に含まれる。
【００２５】
また、各実施例の図面に示した同じ思想の範囲内の機能が同一の構成要素は同じ参照符号を使って説明する。
【００２６】
図１は本発明の一実施例によるモータを示した概略断面図であり、図２は図１のＡの概略拡大断面図である。
【００２７】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例によるモータ４００はシャフト１１０を含む回転部材１００と、上記回転部材１００の回転を支持する固定部材２００と、上記回転部材１００から突出形成される周壁部１２５を含むことができる。
【００２８】
ここで、方向に対する用語を定義すると、軸方向は図１からみてシャフト１１０を基準にして上下方向を意味し、半径方向の外側または内側方向はシャフト１１０を基準にしてハブ１２０の外側端方向または上記ハブ１２０の外側端を基準にしてシャフト１１０の中心方向を意味する。
【００２９】
一方、本発明の一実施例によるモータ４００は記録ディスクを回転させる記録ディスク駆動装置に適用できるモータであることができ、上記モータ４００の回転部材１００は固定部材２００を除く全構成要素を意味することができる。
【００３０】
具体的には、上記回転部材１００は第１マグネット１１５が提供されるシャフト１１０及び上記シャフト１１０と結合され、上記シャフト１１０と連動して回転するハブ１２０を含むことができる。
【００３１】
ここで、上記第１マグネット１１５は、本発明によるモータ４００における、後述する第２マグネット２１５とともに磁気ベアリング部３００を構成することができ、回転するシャフト１１０の外周面に結合され、機能的には回転マグネットであることができる。
【００３２】
上記第１マグネット１１５はスリーブ２１０に結合される上記第２マグネット２１５と対向するように配置されることができ、これにより、上記第２マグネット２１５との間で反発力が作用することができる。
【００３３】
このような反発力は上記第１マグネット１１５が結合されるシャフト１１０の回転を安定的に支持する半径方向の力であることができ、これは上記シャフト１１０が軸中心から偏心して回転することを防ぎ、本発明によるモータ４００の性能を向上させることができる。
【００３４】
ここで、上記第１マグネット１１５の着磁方向は図１に示されているように軸方向であることができるが、これに限定されず、半径方向に着磁されてもかまわない。
【００３５】
また、上記第１マグネット１１５と上記シャフト１１０の結合方式はシャフト１１０の外周面または上記第１マグネット１１５の内周面のうち少なくとも１つに接着剤を塗布してボンディング結合することができ、上記接着剤により上記第１マグネット１１５と上記シャフト１１０は非接触状態を保持することができる。
【００３６】
また、接着剤とともに、または別途に上記第１マグネット１１５を上記シャフト１１０に圧入する方式でも結合することができる。
【００３７】
この場合には、上記第１マグネット１１５の内周面の直径を上記シャフト１１０の外周面の直径より小さく形成することができる。
【００３８】
また、図示しなかったが、上記第１マグネット１１５の底面の一部を上記シャフト１１０が支持するように上記シャフト１１０の外周面が段差を有するように形成し、段差が形成された部分に上記第１マグネット１１５の底面を装着させることで、より安定的に結合することもできる。
【００３９】
ハブ１２０はスリーブ２１０を含む固定部材２００に対し、回転可能に備えられる回転構造物であることができ、コイル２３０が巻線されるコア２４０と一定間隔を置いて対応する環状の駆動マグネット１３０を内周面に備えることができる。
【００４０】
具体的には、上記ハブ１２０はシャフト１１０の上端に固定されるようにする第１円筒状壁部１２１と、上記第１円筒状壁部１２１の端部から半径方向の外側に延長形成される円板部１２２と、上記円板部１２２の半径方向の外側端部から軸方向の下側に突出形成される第２円筒状壁部１２３とを含むことができる。
【００４１】
ここで、上記駆動マグネット１３０は第２円筒状壁部１２３の内周面に結合されることができ、上記駆動マグネット１３０とコア２４０に巻線されるコイル２３０の相互作用により本発明によるモータ４００の回転駆動力を得ることができる。
【００４２】
また、上記ハブ１２０は一面から軸方向の下側に突出形成される周壁部１２５を備えることができる。上記周壁部１２５は固定部材２００であるスリーブ２１０またはベース２２０との接触防止ギャップＧ１を形成させる。これに対しては固定部材２００の説明後、詳しく説明する。
【００４３】
本発明によるモータ４００の固定部材２００は、シャフト１１０及びハブ１２０を含む回転部材１００の回転を支持し、具体的にはスリーブ２１０及びベース２２０を含むことができる。
【００４４】
スリーブ２１０にはシャフト１１０を支持するように第１マグネット１１５と対向するように配置される第２マグネット２１５が提供されることができ、上記第２マグネット２１５は上述のように上記第１マグネット１１５との反発力による磁気ベアリング部３００を構成することができる。
【００４５】
上記磁気ベアリング部３００は、回転部材１００の回転時の摩擦を最小化し、回転駆動のための消耗電力を最小化することができる。
【００４６】
ここで、磁気ベアリング部３００を構成する上記第２マグネット２１５は上記第１マグネット１１５と同様に軸方向または半径方向に着磁されることができる。
【００４７】
但し、上記第１マグネット１１５の着磁方向と同じ方向に着磁される時、上記第１マグネット１１５との間での反発力を極大化することができる。
【００４８】
上記第２マグネット２１５とスリーブ２１０の結合方式は上述した上記第１マグネット１１５とシャフト１１０の結合方式と同一であってもよく、上記スリーブ２１０の内周面を段差を有するように形成し、上記第２マグネット２１５の底面を装着することもできる。
【００４９】
ここで、上記スリーブ２１０は上記第２マグネット２１５の外周面を支持する支持部２１２を備えることができる。
【００５０】
但し、上記支持部２１２の高さは上記第２マグネット２１５と比べ、一定の高さに制限されず、設計者の意図により多様に変更されることができる。
【００５１】
また、上記スリーブ２１０の軸方向の下部はベースカバー２５０により密閉されることができ、上記ベースカバー２５０は上記スリーブ２１０と別途の部材で形成されることができる。
【００５２】
しかし、上記ベースカバー２５０は上記スリーブ２１０と一体に形成され、上記スリーブ２１０とともに一側が開口されて他側が閉鎖されたカップ状となることができる。
【００５３】
ベース２２０はスリーブ２１０の外周面と結合して上記スリーブ２１０とともに回転部材１００を支持することができ、コイル２３０が巻線されるコア２４０が結合される結合部２２２及び上記結合部２２２の端部から半径方向の外側に延長される胴体部２２４を含むことができる。
【００５４】
ここで、上記結合部２２２の外周面は段差を有するように形成され、上記コア２４０との結合をガイドするとともに上記コア２４０の底面を装着させることができる。
【００５５】
このとき、上記スリーブ２１０及び上記コア２４０と上記ベース２２０の結合方式はボンディング、溶接または圧入などの方式を適用することができるが、これに限定されない。
【００５６】
周壁部１２５は回転部材１００であるハブ１２０の一面から突出形成され、固定部材２００との間で接触防止ギャップＧ１を形成することができる。
【００５７】
具体的には、上記周壁部１２５はスリーブ２１０の支持部２１２とベース２２０の結合部２２２との間に突出形成されることができ、上記支持部２１２と上記結合部２２２間の空間を区画することができる。
【００５８】
ここで、上記接触防止ギャップＧ１は区画された上記空間のうち少なくとも１つであることができ、具体的には、上記周壁部１２５と上記ベース２２０の結合部２２２間の空間であることができる。
【００５９】
上記接触防止ギャップＧ１は、本発明によるモータ４００の磁気ベアリング部３００を構成する第１マグネット１１５と第２マグネット２１５間のギャップＭより小さく形成されることができる。
【００６０】
上記ギャップＭと上記接触防止ギャップＧ１との関係を、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５間のギャップＭを基準に再度説明すると、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５間のギャップＭは上記接触防止ギャップＧ１より大きく形成されることができる。
【００６１】
上記のような上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５間のギャップＭと上記接触防止ギャップＧ１との関係によって、外部衝撃などによる上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５の破損を防ぐことができる。
【００６２】
これを具体的に説明すると、一般的に磁気ベアリング部を構成するマグネットは焼結材質であることができ、焼結材質であるため、上記マグネットは脆性に弱いという特性がある。
【００６３】
従って、外部衝撃により上記マグネット同士の接触すると、上記マグネットにクラックが発生し破損する可能性がある。
【００６４】
しかし、本発明によるモータ４００は磁気ベアリング部３００を構成する第１マグネット１１５と第２マグネット２１５が外部衝撃などにより正常の位置からずれようとする場合、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５間のギャップＭより相対的に小さな接触防止ギャップＧ１により周壁部１２５と結合部２２２が先に接触し、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５の接触を未然に遮断する。
【００６５】
ここで、上記接触防止ギャップＧ１のサイズには制限がなく、外部衝撃などにより上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５の位置が変わる場合、周壁部１２５と結合部２２２が先に接触できるサイズであれば、全て適用可能である。
【００６６】
さらに、磁気ベアリング部３００を構成する第１マグネット１１５と第２マグネット２１５間のギャップにはオイル（不図示）が充填されることができ、上記オイル（不図示）により外部衝撃などによる上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５の接触をさらに効果的に防止することができる。
【００６７】
また、上記オイル（不図示）は外部衝撃を吸収するダムピング機能も行うことができ、上記オイル（不図示）により磁気ベアリング部３００の性能を一層向上させることができる。
【００６８】
図３は図１のＡの変形例を示した概略拡大断面図である。
【００６９】
図３を参照すると、周壁部１２５'はハブ１２０の一面から突出形成され、スリーブ２１０の支持部２１２とベース２２０の結合部２２２間の空間を区画することができる。
【００７０】
ここで、接触防止ギャップＧ２は区画された上記空間のうち上記周壁部１２５'とスリーブ２１０の支持部２１２間の空間であることができ、磁気ベアリング部３００を構成する第１マグネット１１５と第２マグネット２１５間のギャップＭより小さく形成されることができる。
【００７１】
従って、磁気ベアリング部３００を構成する第１マグネット１１５と第２マグネット２１５が外部衝撃などにより正常の位置からずれようとする場合、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５間のギャップＭより相対的に小さな接触防止ギャップＧ２により周壁部１２５'と支持部２１２が先に接触し、上記第１マグネット１１５と上記第２マグネット２１５の接触を未然に遮断する。なお、接触防止ギャップは、支持部２１２と周壁部１２５との間、及び結合部２２２と周壁部１２５の間の両方に形成されていてもよい。この場合、支持部２１２と周壁部１２５との間に形成された接触防止ギャップと、結合部２２２と周壁部１２５の間に形成された接触防止ギャップとは同じ大きさであってもよい。
【００７２】
図４は本発明の他の一実施例によるモータを示した概略断面図であり、図５は図４のＢの概略拡大断面図である。
【００７３】
図４及び図５を参照すると、本発明の他の一実施例によるモータ６００には上側及び下側にそれぞれ磁気ベアリング部３００'及び流体動圧ベアリング部５００が同時に形成されることができる。
【００７４】
ここで、磁気ベアリング部３００'は図１から図３を参照して説明した第１マグネット１１５及び第２マグネット２１５で構成された磁気ベアリング部３００の全構成を含み、結合方式だけが異なることができる。
【００７５】
即ち、第１マグネット１１５'はシャフト１１０'の外周面に段差を有するように形成された収容部１１１に装着されることができ、具体的には上記第１マグネット１１５'の底面は上記収容部１１１に結合されることができる。
【００７６】
従って、上記第１マグネット１１５'は上記シャフト１１０'により堅固に結合されることができ、上記シャフト１１０'との結合面積が増加し上記第１マグネット１１５'の抜去力を一層向上させることができる。
【００７７】
ここで、スリーブ２１０'は上記第２マグネット２１５'の外周面を支持する支持部２１２'及び上記第２マグネット２１５'の底面を支持する装着部２１４を含むことができ、上記支持部２１２'及び上記装着部２１４により上記第２マグネット２１５'の結合力を増大させることができる。
【００７８】
流体動圧ベアリング部５００は磁気ベアリング部３００'の下側に位置するシャフト１１０'及びスリーブ２１０'のうち少なくとも１つに形成されることができる。
【００７９】
また、上記流体動圧ベアリング部５００は上記シャフト１１０'と上記スリーブ２１０'間の間隙に充填されるオイルＯにより上記シャフト１１０'の回転をさらに滑らかに支持することができる。
【００８０】
即ち、上記流体動圧ベアリング部５００はヘリングボーン状、スパイラル状及び螺旋状のうち何れか１つの溝に形成されることができるが、これに限定されず、上記シャフト１１０'にラジアル動圧を発生させる形状であれば、その形状は制限されない。
【００８１】
ここで、本発明の他の一実施例によるモータ６００に提供されるベアリングについて整理すると、上記ベアリングは第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'による磁気ベアリング部３００'とラジアル動圧を発生させる流体動圧ベアリング部５００を含み、ハイブリッドベアリングを構成することができる。
【００８２】
また、上記流体動圧ベアリング部５００の下側にはスラスト動圧部（不図示）が形成されることができる。
【００８３】
具体的には、スラスト動圧部（不図示）はシャフト１１０'の下側に形成されるスラストプレート１４０の上面、スラストプレート１４０の下面、上記スラストプレート１４０の上面と対応する上記スリーブ２１０'の下面及び上記スラストプレート１４０の下面と対応するベースカバー２５０'の上面のうち少なくとも１つに形成されることができる。
【００８４】
上記スラスト動圧部（不図示）は流体動圧ベアリング部５００と同様に、ヘリングボーン状、スパイラル状及び螺旋状のうち何れか１つの溝に形成されることができるが、これに限定されず、オイルＯのスラスト動圧による軸方向への剛性及びダムピング効果を増大させることができる形状であれば、全て適用可能である。
【００８５】
ここで、上記流体動圧ベアリング部５００によりラジアル動圧を発生させる上記オイルＯは、磁気ベアリング部３００'を構成する第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'間のギャップＭまで充填されることができ、上記オイルＯの界面は上記第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'との間に形成されることができる。
【００８６】
但し、上記オイルＯの界面は上記第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'の間に形成されることに限定されず、上記第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'の下面の下側に位置することもできる。
【００８７】
ここで、磁気ベアリング３００'を構成する第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭは流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３より大きく形成されることができる。
【００８８】
上記のような上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭと流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３との関係によって、外部衝撃などによる上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'の破損を防止することができる。
【００８９】
具体的に説明すると、図１から図３を参照して説明したように、磁気ベアリング部３００'を構成する第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'が外部衝撃などにより正常の位置からずれようとする場合、上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭより相対的に小さなシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３により上記シャフト１１０'と上記スリーブ２１０'が先に接触し、上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'の接触を未然に遮断する。
【００９０】
従って、焼結材質であるため、脆性に弱いという特性のある第１マグネット１１５'及び第２マグネット２１５'の接触による破損を防ぎ、磁気ベアリング部３００'の性能を向上させることができる。
【００９１】
また、上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭは周壁部１２５と結合部２２２の間の接触防止ギャップＧ１より大きく形成されることができる。上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭは上記特徴のうち少なくとも１つ以上を備えて形成されることができる。
【００９２】
ここで、上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭが周壁部１２５と結合部２２２間の接触防止ギャップＧ１より大きく形成される構成及び効果は図１から図３を参照して説明したものと同一であることができる。
【００９３】
さらに、磁気ベアリング部３００'を構成する上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭは流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３より半径方向の外側に形成されることができる。
【００９４】
従って、シャフト１１０'を含む回転部材１００が回転する場合、流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３の直径が小くなり、オイルＯによる摩擦を減らすことができるという効果がある。
【００９５】
図６から図８は、図４のＢの第１から第３変形例を示した概略拡大断面図である。
【００９６】
図６を参照すると、磁気ベアリング部３００'を構成する第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭはスリーブ２１０'の支持部２１２'と周壁部１２５'間の接触防止ギャップＧ２より大きく形成されることができる。
【００９７】
また、第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭは流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３より大きく形成されることができる。上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'間のギャップＭは上記特徴のうち少なくとも１つ以上を備えて形成されることができる。
【００９８】
第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭ、上記接触防止ギャップＧ２及びシャフト１１０'とスリーブ２１０'の間の間隙Ｇ３の関係によって、外部衝撃などによる上記第１マグネット１１５'と上記第２マグネット２１５'の破損を防止することができる。
【００９９】
図７を参照すると、磁気ベアリング部３００'を構成する第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭは流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３と同一軸上に形成されることができる。
【０１００】
また、第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭ、上記接触防止ギャップＧ１、Ｇ２及びシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３の関係は図４から図６を参照して説明したものと同一であることができる。
【０１０１】
図８を参照すると、磁気ベアリング部３００'を構成する第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭは流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３より半径方向の内側に形成されることができる。
【０１０２】
従って、シャフト１１０'を含む回転部材１００が回転する場合、流体動圧ベアリング部５００に対応するシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３の直径が大きくなり、オイル０によるラジアル剛性を増加させることができるという効果がある。
【０１０３】
また、第１マグネット１１５'と第２マグネット２１５'間のギャップＭ、上記接触防止ギャップＧ１、Ｇ２及びシャフト１１０'とスリーブ２１０'間の間隙Ｇ３の関係は図４から図６を参照して説明したものと同一であることができる。
【０１０４】
図９及び図１０は、本発明によるモータに提供される第１マグネット及び第２マグネットの位置関係を示した概略断面図である。
【０１０５】
図９を参照すると、本発明によるモータ４００、６００で磁気ベアリング部３００、３００'を構成する第１マグネット１１５、１１５'と第２マグネット２１５、２１５'間のギャップＭは、軸方向から所定角度傾くように形成されることができる。
【０１０６】
但し、図９では上記間隙の傾く方向が上記間隙の下側を基準にして上側に向うほど半径方向の内側方向であるが、これに限定されず、半径方向の外側方向に傾くこともできる。
【０１０７】
また、上述したように上記第１マグネット１１５、１１５'と上記第２マグネット２１５、２１５'の着磁方向が半径方向の場合にも適用できる。
【０１０８】
図１０を参照すると、本発明によるモータ４００、６００で磁気ベアリング部３００、３００'を構成する第１マグネット１１５、１１５'と第２マグネット２１５、２１５'の上部面の高さは異なることができる。
【０１０９】
即ち、図１０に示されたように第２マグネット２１５、２１５'の上部面の高さが第１マグネット１１５、１１５'の上部面の高さより高く形成されることができ、その逆も可能である。
【０１１０】
また、上記第１マグネット１１５、１１５'の上部面は上記第２マグネット２１５、２１５'の上部面より高く形成され、下部面は低く形成されることができ、その逆もできる。
【０１１１】
さらに、上記第１マグネット１１５、１１５'と上記第２マグネット２１５、２１５'の着磁方向が半径方向の場合にも上記実施例の全てを適用することができる。
【０１１２】
上記のような第１マグネット１１５、１１５'と第２マグネット２１５、２１５'の位置関係は上記第１マグネット１１５、１１５'と上記第２マグネット２１５、２１５'間に発生する反発力の方向を半径方向の他に、軸方向にも形成させることで、シャフト１１０、１１０'を含んだ回転部材１００の過浮上を防止することができる。
【０１１３】
以上の実施例を通じて、本発明によるモータ４００、６００は磁気ベアリング部３００、３００'を構成する第１マグネット１１５、１１５'と第２マグネット２１５、２１５'の間のギャップＭを接触防止ギャップＧ１、Ｇ２及びシャフト１１０、１１０'とスリーブ２１０、２１０'間の間隙Ｇ３のうち少なくとも１つより大きく形成して外部衝撃などによる上記第１マグネット１１５、１１５'と上記第２マグネット２１５、２１５'の接触による破損を未然を防止することができる。
【０１１４】
上記では本発明による実施例を基準にして本発明の構成と特徴を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の思想と範囲内で多様に変更または変形できることは本発明が属する技術分野の当業者には明白なことである。従って、このような変更または変形は添付の特許請求の範囲に属する。
【符号の説明】
【０１１５】
１００ 回転部材
１１０、１１０' シャフト
１１５、１１５' 第１マグネット
１２０ ハブ
１３０ 駆動マグネット
２００ 固定部材
２１０、２１０' スリーブ
２１５、２１５' 第２マグネット
２３０ コイル
２４０ コア
３００、３００' 磁気ベアリング部
５００ 流体動圧ベアリング部
Ｍ 第１マグネットと第２マグネット間のギャップ
Ｇ１、Ｇ２ 接触防止ギャップ
Ｇ３ シャフトとスリーブ間の間隙
４００、６００ モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１マグネットが提供される回転部材と、
前記回転部材を支持し、前記第１マグネットと磁気ベアリング部を構成する第２マグネットが提供される固定部材と
を含み、
前記第１マグネットと前記第２マグネット間のギャップは、前記回転部材と前記固定部材との間に形成される接触防止ギャップの少なくとも１箇所より大きく形成されるモータ。
【請求項２】
前記回転部材の上から周壁部が突出し、
前記接触防止ギャップは、前記固定部材と前記周壁部との間に形成される請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記周壁部は、前記回転部材に備わるシャフトと連動するハブから突出する請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記固定部材は、前記回転部材に備わるシャフトを支持するスリーブと、ベースとを有し、
前記周壁部は前記スリーブと前記ベースとの間の空間を区画し、前記接触防止ギャップは、区画された前記空間のうち少なくとも１つである請求項２または３に記載のモータ。
【請求項５】
前記周壁部は、前記第２マグネットの外周面を支持する支持部と、コイルが巻線されるコアが結合する結合部との間の空間を区画し、
前記接触防止ギャップは、区画された前記空間のうち少なくとも１つである請求項２または３に記載のモータ。
【請求項６】
前記回転部材は、シャフトを有し、
前記固定部材は、前記シャフトを支持するスリーブを有し、
前記第１マグネットと前記第２マグネットとの間のギャップは、前記シャフトと前記スリーブとの間の間隙を基準とした場合、前記間隙の中心と中心を同一にして配置される、前記間隙より回転半径方向の外側に配置される、または前記間隙より回転半径方向の内側に配置される請求項１から５の何れか１項に記載のモータ。
【請求項７】
前記第１マグネット及び前記第２マグネットは、回転軸方向または回転半径方向に着磁される請求項１から６の何れか１項に記載のモータ。
【請求項８】
前記第１マグネットと前記第２マグネットとの間のギャップは、回転軸方向から所定角度傾くように形成される請求項１から７の何れか１項に記載のモータ。
【請求項９】
前記第１マグネット及び前記第２マグネットの上部面及び下部面のうち少なくとも１つは高さが同一、又は異なる請求項１から８の何れか１項に記載のモータ。
【請求項１０】
前記回転部材に備わるシャフト及び当該シャフトを支持するスリーブのうち少なくとも１つに形成され、前記シャフトと前記スリーブの間に充填されるオイルにより前記シャフトにラジアル動圧を提供する流体動圧ベアリング部をさらに含む請求項１から９の何れか１項に記載のモータ。
【請求項１１】
第１マグネットが提供されるシャフトと、
前記シャフトと結合して前記シャフトと連動するハブと、
前記シャフトを支持し、前記第１マグネットと磁気ベアリング部を構成する第２マグネットが提供されるスリーブと、
前記シャフト及び前記スリーブのうち少なくとも１つに形成される流体動圧ベアリング部と、
前記スリーブ及びコイルが巻線されるコアが結合されるように回転軸方向の上側に突出する結合部を備えるベースと、
前記スリーブの前記第２マグネットの外周面を支持する支持部と前記結合部との間の空間を区画するように前記ハブから突出する周壁部と
を含み、
区画された前記空間のうち少なくとも１つは接触防止ギャップであり、
前記第１マグネットと前記第２マグネット間のギャップは、前記接触防止ギャップより大きく形成されるモータ。
【請求項１】
第１マグネットが提供される回転部材と、
前記回転部材を支持し、前記第１マグネットと磁気ベアリング部を構成する第２マグネットが提供される固定部材と
を含み、
前記第１マグネットと前記第２マグネット間のギャップは、前記回転部材と前記固定部材との間に形成される接触防止ギャップの少なくとも１箇所より大きく形成されるモータ。
【請求項２】
前記回転部材の上から周壁部が突出し、
前記接触防止ギャップは、前記固定部材と前記周壁部との間に形成される請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記周壁部は、前記回転部材に備わるシャフトと連動するハブから突出する請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記固定部材は、前記回転部材に備わるシャフトを支持するスリーブと、ベースとを有し、
前記周壁部は前記スリーブと前記ベースとの間の空間を区画し、前記接触防止ギャップは、区画された前記空間のうち少なくとも１つである請求項２または３に記載のモータ。
【請求項５】
前記周壁部は、前記第２マグネットの外周面を支持する支持部と、コイルが巻線されるコアが結合する結合部との間の空間を区画し、
前記接触防止ギャップは、区画された前記空間のうち少なくとも１つである請求項２または３に記載のモータ。
【請求項６】
前記回転部材は、シャフトを有し、
前記固定部材は、前記シャフトを支持するスリーブを有し、
前記第１マグネットと前記第２マグネットとの間のギャップは、前記シャフトと前記スリーブとの間の間隙を基準とした場合、前記間隙の中心と中心を同一にして配置される、前記間隙より回転半径方向の外側に配置される、または前記間隙より回転半径方向の内側に配置される請求項１から５の何れか１項に記載のモータ。
【請求項７】
前記第１マグネット及び前記第２マグネットは、回転軸方向または回転半径方向に着磁される請求項１から６の何れか１項に記載のモータ。
【請求項８】
前記第１マグネットと前記第２マグネットとの間のギャップは、回転軸方向から所定角度傾くように形成される請求項１から７の何れか１項に記載のモータ。
【請求項９】
前記第１マグネット及び前記第２マグネットの上部面及び下部面のうち少なくとも１つは高さが同一、又は異なる請求項１から８の何れか１項に記載のモータ。
【請求項１０】
前記回転部材に備わるシャフト及び当該シャフトを支持するスリーブのうち少なくとも１つに形成され、前記シャフトと前記スリーブの間に充填されるオイルにより前記シャフトにラジアル動圧を提供する流体動圧ベアリング部をさらに含む請求項１から９の何れか１項に記載のモータ。
【請求項１１】
第１マグネットが提供されるシャフトと、
前記シャフトと結合して前記シャフトと連動するハブと、
前記シャフトを支持し、前記第１マグネットと磁気ベアリング部を構成する第２マグネットが提供されるスリーブと、
前記シャフト及び前記スリーブのうち少なくとも１つに形成される流体動圧ベアリング部と、
前記スリーブ及びコイルが巻線されるコアが結合されるように回転軸方向の上側に突出する結合部を備えるベースと、
前記スリーブの前記第２マグネットの外周面を支持する支持部と前記結合部との間の空間を区画するように前記ハブから突出する周壁部と
を含み、
区画された前記空間のうち少なくとも１つは接触防止ギャップであり、
前記第１マグネットと前記第２マグネット間のギャップは、前記接触防止ギャップより大きく形成されるモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５３９９６（Ｐ２０１２−２５３９９６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４０１３（Ｐ２０１１−１８４０１３）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【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２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【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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