KR102489278B1 - 자기 베어링 조립체용 로우 프로파일 회전자 - Google Patents

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KR102489278B1
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데이빗 뷔흘러
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에스케이에프 캐나다 리미티드
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Abstract

회전자는 중심 축을 중심으로 공작물을 각지게 변위시키기 위한 것으로서, 상기 축을 중심으로 중심에 배치되고, 대향하는 제 1 및 제 2 축 방향 단부 및 내주면 및 외주면을 갖는 환형의 중심 축 방향 부분을 포함한다. 외측 반경 방향 부분은 중심 부분의 제 1 축 방향 단부로부터 반경 방향 외측으로 연장되어, 대체로 환형의 외측 캐비티가 중심 부분과 외측 반경 방향 부분 사이에 적어도 부분적으로 한정된다. 또한, 내측 반경 방향 부분은 중심 부분의 제 2 축 방향 단부로부터 대체로 반경 방향 내측으로 연장되어, 대체로 환형의 내측 캐비티가 중심 부분과 내측 반경 방향 부분 사이에 적어도 부분적으로 한정된다. 하나 이상의 모터 고정자는 외측 또는 내측 캐비티 내부에 적어도 부분적으로 배치되고, 각각 중심 축을 중심으로 회전자를 각 변위시키도록 구성되며, 바람직하게는 비접촉식으로 회전자를 구동시킨다.

Description

자기 베어링 조립체용 로우 프로파일 회전자
본 발명은 자기 베어링 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기 베어링 조립체에 사용되는 회전자에 관한 것이다.
자기 베어링은 공지되어 있고 전형적으로 자기 고정자 및 회전자를 포함한다. 자기력을 가하기 위해 요구되는 비교적 큰 표면적 때문에, 통상적인 자기 베어링 조립체는 공간이 한정되어 있는 산업에서 사용되지 않으며, 그러한 용도는 종래의 롤링 요소 베어링의 사용을 필요로 한다.
일 양태에서, 본 발명은 공작물을 중심 축 주위로 각 변위시키는 회전자이다. 회전자는 상기 축을 중심으로 대체로 중심에 배치되고, 대향하는 제 1 및 제 2 축 방향 단부 및 내주면 및 외주면을 갖는 대체로 환형의 중심 축 방향 부분을 포함한다. 외측 반경 방향 부분은 중심 부분의 제 1 축 방향 단부로부터 대체로 반경 방향 외측으로 연장되어, 대체로 환형의 외측 캐비티가 중심 부분과 외측 반경 방향 부분 사이에 적어도 부분적으로 한정된다. 또한, 내측 반경 방향 부분은 중심 부분의 제 2 축 방향 단부로부터 대체로 반경 방향 내측으로 연장되어, 대체로 환형의 내측 캐비티가 중심 부분과 내측 반경 방향 부분 사이에 적어도 부분적으로 한정된다.
다른 양태에서, 본 발명은 중심 축을 중심으로 공작물을 각 변위시키는 장치이다. 상기 장치는 상기 축을 중심으로 대체로 중심에 배치되고, 대향하는 제 1 및 제 2 축 방향 단부 및 내주면 및 외주면을 갖는 대체로 환형의 중심 축 방향 부분을 포함한다. 외측 반경 방향 부분은 중심 부분의 제 1 축 방향 단부로부터 대체로 반경 방향 외측 방향으로 연장되어, 대체로 환형의 외측 캐비티가 중심 부분과 외측 반경 방향 부분 사이에 적어도 부분적으로 한정된다. 내측 반경 방향 부분은 중심 부분의 제 2 축 방향 단부로부터 대체로 반경 방향 내측으로 연장되어, 대체로 환형의 내측 캐비티가 중심 부분과 내측 반경 방향 부분 사이에 적어도 부분적으로 한정된다. 또한, 적어도 하나의 모터 고정자가 외측 캐비티 또는 내측 캐비티 내에 적어도 부분적으로 배치되고, 회전자를 중심 축을 중심으로 각 변위시키도록 구성된다.
전술한 요약 및 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면과 함께 읽으면 더 잘 이해될 것이다. 본 발명을 예시할 목적으로, 도면에 도시된 바와 같이, 현재 바람직한 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 도시된 정확한 구성 및 수단에 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 회전자를 갖는 장치의 축 방향 단면도이다.
도 2는 도 1의 절개 부분이다.
도 3은 도 1의 다른 절개 부분이다.
도 4는 장치의 평면도이다.
도 5는 회전자 없이 도시된, 장치의 다른 평면도이다.
도 6은 도 1의 6-6 선을 따라 취한 도면이다.
도 7은 복수의 강자성 치형부를 도시하는, 회전자의 외측 축 방향 부분의 절개 확대된 반경 방향 단면도이다.
특정 용어는 단지 편의상 다음의 설명에서 사용되며 제한적이지 않다. "내측", "내측으로" 및 "외측", “외측으로”라는 용어는 설명되는 요소의 지정된 중심선 또는 기하학적 중심을 향하는 방향 및 그로부터 멀어지는 방향을 지칭하며, 상기 특정 의미는 설명의 문맥으로부터 쉽게 명백해진다. 또한, 여기에서 사용된 바와 같이, "연결된" 및 "결합된"이라는 단어는 각각 두 부재 사이에 다른 부재를 개재시키지 않고 2 개의 부재 사이의 직접 연결 및 하나 이상의 다른 부재가 그 사이에 개재되어 있는 부재들 사이의 간접 연결을 포함하도록 의도된다. 용어는 위에서 구체적으로 언급된 단어, 그 파생어 및 유사한 임포트의 단어를 포함한다.
이제 도면을 상세히 참조하면, 여기에서 동일한 번호는 전체에 걸쳐 동일한 요소를 나타내기 위해 사용되며, 도 1 내지 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 중심 축(AC)을 중심으로 공작물(1)을 각 변위 및/또는 위치시키는 소형 장치(12)의 회전자(10)가 존재하고, 장치(12)는 회전자(10)를 축(AC) 주위로 각 변위시키기 위한 적어도 하나의 그리고 바람직하게는 복수의 모터 고정자(70)를 더 포함한다. 하나의 바람직한 응용예에서, 회전자(10)를 포함하는 소형 장치(12)는 반도체 웨이퍼(즉, 공작물(들)(1))를 가공 또는 제조하는데 사용되지만, 임의의 다른 적절한 응용에 사용될 수 있다. 회전자(10)는 일반적으로 환형이며, 기본적으로 축(AC)을 중심으로 대략 중심에 배치되는 중심 축 방향 부분(14), 외측 반경 방향 부분(16), 내측 반경 방향 부분(18)을 포함하며, 바람직하게는 외측 축 방향 부분(20)을 또한 포함한다. 중앙 축 부분(14)은 대체로 환형이고, 가장 바람직하게는 일반적으로 원통형이며, 대향하는 제 1 및 제 2 축 방향 단부(14a, 14b)와 내측 및 외측 원주 표면(15A, 15B)을 갖는다. 외측 반경 방향 부분(16)은 바람직하게는 대체로 원형 디스크 또는 와셔로서 형성되고, 회전자 중심 부분(14)에 연결된 내측 반경 방향 단부(16a) 및 대향하는 외측 반경 방향 단부(16b)를 갖는다. 회전자 외측 반경 방향 부분(16)은 중심 부분(14)의 제 1 축 방향 단부(14a)로부터 대체로 반경 방향 외측으로 연장되어, 중심 축 방향 부분(14)과 외측 반경 방향 부분(16) 사이에 대체로 환상의 외측 캐비티(CO)가 적어도 부분적으로 한정된다.
또한, 내측 반경 방향 부분(18)은 바람직하게는 대체로 원형 디스크 또는 와셔로서 형성되고, 회전자 중심 부분(14)과 연결된 외측 단부(18a) 및 중심 축(AC)으로부터 반경 방향 외측으로 이격되어 이를 중심으로 원주 방향으로 연장되는 내측 반경 방향 단부(18b)를 갖는다. 이와 같이, 내측 반경 방향 부분(18)은 후술되는 이유로 회전자(10)를 통해 연장되는 중앙 보어(17)를 제공한다. 회전자 내측 반경 방향 부분(18)은 회전자 중심 부분(14)의 제 2 축 방향 단부(14b)로부터 대체로 반경 방향 내측으로 연장되어, 내측의 대체로 환상의 캐비티(CI)가 중심 부분(14)과 내측 반경 방향 부분(18) 사이에 적어도 부분적으로 형성된다. 회전자 외측 및 내측 캐비티(CI, CO) 각각은 모터 고정자(70), 반경 위치 센서(81), 축 방향 위치 센서(80), 각속도 및 위치 센서(84), 방사상 베어링(11) 및/또는 축 방향 베어링(60), 또는 아래에서 더욱 설명되는 장치(12)의 임의의 다른 구성 요소 중 적어도 하나의 적어도 일부를 수용할 수 있는 크기로 형성된다. 따라서, 장치(12)는 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 일반적으로 "축 방향으로 컴팩트하다".
도 1 내지 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 회전자 외부 축 방향 부분(20)은 대체로 원통형 인 것이 바람직하고, 외측 반경 방향 부분(16)의 외측 단부(16b)로부터 대체로 축 방향으로 연장되고, 회전자 중심 축 방향 부분(14)에 대해 반경 방향 외측으로 이격되어 이를 중심으로 대체로 동축으로 배치된다. 이와 같이, 회전자 외측 캐비티(CO)는 회전자 중심 축 방향 부분(14)과 회전자 외측 축 방향 부분(20) 사이에서 반경 방향으로 경계가 지어진다. 바람직하게는, 모든 회전자 섹션(14, 16, 18 및 20)은 회전자(10)가 대체로 S 자형 축 방향 단면 형상을 갖는 일체형 구조로 이루어지도록 일체식으로 연결되거나 형성되지만, 대안적으로 2 개 이상의 영구적으로 또는 제거 가능하게 부착된 부분으로 형성될 수 있다.
여전히 도 1 내지 도 3을 참조하면, 장치(12)는 회전자(10)와 연결되고 중심 축(A-C)에 대해 회전자(10)의 각 변위 동안 적어도 하나의 공작물(1)을 보유하도록 구성된 공작물 홀더 또는 "척"(40)을 더 포함한다. 바람직하게는, 회전자 외측 반경 방향 부분(16)은 공작물 홀더(40)에 연결 가능하고, 가장 바람직하게는 홀더(40)는 회전자 외측 반경 방향 부분(16)과 회전자 외측 축 방향 부분(20) 사이에 형성된 환형 숄더(21)에 부착된다. 그러나, 홀더/척(40)은 내측 축 방향 부분(14) 또는 내측 반경 방향 부분(18)과 같은 회전자(10)의 다른 부분과 결합될 수 있다. 또한, 홀더/척(40)은 바람직하게는 하나 이상의 공작물(들)(1)을 처분할 수 있는 일반적으로 원형인, 일반적으로 편평한 상부 표면(42)을 갖지만, 다르게는 공작물(들)(1)을 수용 및/또는 보유하도록 다른 방법으로 형성될 수 있다. 부가적으로, 평평한 원형 개스킷 또는 O- 링과 같은 엘라스토머 층(44)이 바람직하게는 도 2 및 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 진동 등을 감쇠시키도록 홀더 하부면(43)과 숄더(21) 사이에 배치된다.
이제 도 1 내지 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 회전자(10)는 중심 축(AC)을 중심으로 원주 방향으로 이격되어, 하나 또는 바람직하게는 복수 개의 모터 고정자(70)에 의해 중심 축(AC)에 대해 회전 가능하게 변위되어 고정자 조립체를 형성하도록 구성되며, 상기 고정자 조립체는 바람직하게는 예를 들어 "스위치드 릴럭턴스"의 원리에 의해 회전자(10)를 비접촉식으로 구동하도록 구성된다. 이와 같이, 회전자(10), 바람직하게는 회전자 외측 축 방향 부분(20), 회전자 중심 부분(14) 및/또는 회전자 외측 반경 방향 부분(16)은 적어도 하나의 스위치 요소, 자극 또는 강자성체 섹션을 가지며, 모터 고정자(70)는 회전자 스위치 요소, 자극 또는 강자성체 섹션에 자력을 가하여 중심 축(AC)을 중심으로 회전자(10)를 각 변위시키도록 구성된다. 가장 바람직하게는, 회전자 외측 축 방향 부분(20)은 도 7에 도시된 바와 같이, 축 부분(20)의 내주면(21a)으로부터 내측으로 연장되고 중심 축(AC) 둘레로 원주 방향으로 이격된 복수의 강자성 치형부(23)를 포함한다. 또한, 각각의 모터 고정자(70)는 바람직하게는 외측 캐비티(CO) 내에 배치되고, 치형부(23) 각각에 자력을 가하여 회전자(10)에 토크를 가하여 중심 축(AC)을 중심으로 회전자를 각 변위시킨다. 선택적으로, 치형부는 회전자 중심 축 방향 부분(14) 상에 또는 회전자 외측 반경 방향 부분(16) 및 내측 반경 방향 부분(18) 중 어느 하나에 각각 제공될 수 있다. 그러나, 모터 고정자(70)는 다르게는 회전자(10)를 비접촉식으로 회전 가능하게 구동하도록 구성될 수 있거나 또는 바람직하지는 않지만 회전자(10)를 직접 또는 예를 들어 벨트 및 풀리, 복수의 기어 등과 같은 변속기 요소 또는 조립체(미도시)를 통해 구동하도록 구성될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 6을 참조하면, 장치(12)는 상승된 중심 부분(56)을 갖는 일반적으로 원형 인 몸체(54)를 바람직하게 포함하는 상부 표면(52)을 갖는 베이스(50)를 더 포함한다. 모터 고정자(들)(70)는 각각 바람직하게는 베이스 상부면(52) 상에 그리고 회전자 외측 캐비티(CO) 내에 배치된다. 바람직하게는, 장치(12)는 베이스(50) 상에 배치되고 내측 및 외측 회전자 캐비티(CI, CO) 중 하나의 내부에 적어도 부분적으로 배치되는 적어도 하나의 축 방향 액추에이터(60)를 더 포함한다. 적어도 하나의 축 방향 액추에이터(60)는 회전자(10)와 베이스(50) 사이에 축 방향 갭(G1)을 유지하도록 구성된다. 가장 바람직하게는, 장치(12)는 중심 축(AC)을 중심으로 원주 방향으로 이격된 복수의 축 방향 액추에이터(60)를 포함하고, 각 액추에이터(60)는 베이스 상부 표면(52) 상에 배치된 제 1 단부(60a) 및 상부 표면(52)으로부터 축 방향으로 이격된 제 2 단부(60a)를 갖는다. 또한, 축 방향 액추에이터(60)의 부분(61)은 바람직하게는 회전자 내측 캐비티(CI) 내에 배치되어, 회전자 내측 반경 방향 부분(18)은 일반적으로 베이스(50)와 축 방향 액추에이터 부분(61) 사이에 배치된다.
각각의 축 방향 액추에이터(60)는 바람직하게는 능동 전자기 액추에이터 또는 전자석 및 영구 자석(들)을 모두 포함하는 하이브리드 액추에이터이지만, 단지 하나 이상의 영구 자석 액추에이터를 포함할 수 있다. 어쨌든, 축 방향 액추에이터(들)(60)는 회전자(10), 바람직하게는 내측 반경 방향 부분(18)에 자력을 가함으로써 축 방향 갭(G1)을 유지하도록 구성되어, 회전자(10)와 베이스(50) 사이 그리고 회전자(10)와 축 방향 액추에이터(들)(60) 사이의 접촉을 방지한다. 더욱이, 축 방향 액추에이터(들)(60)는 또한 외측 캐비티(CO) 내부 및 외측 반경 방향 부분(16)과 베이스(50) 사이에 위치한 모터(11)와 같은 임의의 구성 요소와 회전자 외측 반경 방향 부분(16) 사이의 외측 축 방향 갭(G2)을 유지한다.
도 1, 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 장치(12)는 또한 베이스(50) 상에 그리고 적어도 부분적으로 회전자 내측 캐비티(CI) 또는 회전자 외측 캐비티(CO) 내에 배치된 복수의 반경 방향 액추에이터(11)를 더 포함한다. 반경 방향 액추에이터(11)는 회전자 중심 축 방향 부분과 모터(70), 및 및 회전자 중앙 축 방향 부분(14)에 인접하여 위치된 임의의 다른 구성 요소 사이에 환형 갭(G3)을 유지하도록 중심 축(AC)에 대해 회전자(10)를 중심에 배치하도록 구성된다. 각각의 반경 방향 액추에이터(11)는 바람직하게는 능동 전자기 액추에이터 또는 전자석 및 영구 자석을 모두 포함하는 하이브리드 액추에이터이지만, 단지 하나 이상의 영구 자석 액추에이터를 포함할 수 있다. 어떠한 경우에도, 반경 액추에이터(들)(11)는 회전자(10), 바람직하게는 내측 축 방향 부분(14)에 자력을 가함으로써 환형 갭(G3)을 유지하도록 구성되어, 회전자(10)와 모터 고정자(70)( 및 다른 구성 요소) 사이 그리고 회전자(10)와 반경 방향 액추에이터(들)(11) 사이의 접촉을 방지할 수 있다.
이제 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 장치(12)는 바람직하게는 하나 이상의 반경 방향 위치 센서(81) 및 하나 이상의 축 방향 위치 센서(80)를 더 포함하며, 각각의 센서(81, 80)는 적어도 부분적으로 회전자 내측 또는 외측 캐비티(CI, CO) 내에 배치된다. 각각의 반경 위치 센서(81)는 중심 축(AC)에 수직인 평면에서 정지 중심 축(AC)에 대한 회전자(10)의 반경 방향 위치를 감지하도록, 보다 구체적으로는 갭(G3)을 측정하도록 구성된다. 각각의 축 방향 센서(80)는 중심 축(AC)을 따라 회전자(10) 또는 그 일부분의 축 방향 위치를 감지하도록, 보다 구체적으로는 갭(G2)을 측정하기 위해 구성된다. 또한, 장치(12)는 하나 또는 복수의 각속도 및 위치 센서(84)를 포함하는 것이 바람직하다. 각각의 각속도 및 위치 센서(84)는 중심 축(AC)에 대한 회전자(10)의 각속도 및/또는 각 위치를 검출하도록 구성되며, 보다 구체적으로는 바람직하게는 도 6에 도시된 바와 같이 회전자(10)의 매 회전마다 장치(12)에 더 포함되는 단일 타겟 피처(86)(예를 들어, 치형부, 자기 노드 등)를 검출함으로써 이루어진다. 바람직하게는, 장치(12)는 반경 방향 위치 센서(들)(81), 축 방향 위치 센서(들)(80) 및/또는 각속도 및 위치 센서(84)는 하나 이상의 타겟(86)을 검출하여 중심 축(AC)에 대한 회전자(10)의 반경 방향 위치, 축 방향 위치 또는 각속도 또는 각 위치를 결정하도록 구성된다. 구체적으로는, 속도 센서(84)는 회전자 외측 축 방향 부분(20) 상에 형성된 치형부(23)(도 7)를 검출하도록 배치되는 것이 바람직하여, 치형부(23)는 일반적으로 모터 고정자(들)(70)에 의해 구동되는 것 이외에 인코더로서 기능한다.
당업자라면, 본 발명의 넓은 개념을 벗어나지 않고 상술한 실시예에 변화를 줄 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예에 한정되지 않으며, 본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 일반적으로 정의된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위 내의 변형을 포함하는 것으로 이해된다.

Claims (20)

  1. 중심 축을 중심으로 공작물을 각 변위시키는(angularly displacing) 회전자에 있어서,
    상기 축을 중심으로 중심에 배치되고, 대향하는 제 1 및 제 2 축 방향 단부 및 내주면 및 외주면을 갖는 환형의 중심 축 방향 부분;
    외측 반경 방향 부분 - 상기 외측 반경 방향 부분은 중심 축 방향 부분의 제 1 축 방향 단부로부터 반경 방향 외측으로 연장되어, 환형의 외측 캐비티가 중심 축 방향 부분과 외측 반경 방향 부분 사이에 적어도 부분적으로 한정됨 - ; 및
    내측 반경 방향 부분 - 상기 내측 반경 방향 부분은 중심 축 방향 부분의 제 2 축 방향 단부로부터 반경 방향 내측으로 연장되어, 환형의 내측 캐비티가 중심 축 방향 부분과 내측 반경 방향 부분 사이에 적어도 부분적으로 한정됨 -
    을 포함하고,
    상기 중심 축 방향 부분, 상기 외측 반경 방향 부분 및 상기 내측 반경 방향 부분은, 상기 회전자가 S 자형의 축 방향의 단면 형상을 수반하는 일체형 구조가 되도록 구성되고,
    상기 외측 반경 방향 부분은 상기 중심 축 방향 부분과 연결된 내측 반경 방향 단부 및 대향하는 외측 반경 방향 단부를 가지며;
    상기 회전자는, 외측 반경 방향 부분의 외측 단부로부터 축 방향으로 연장되고 중심 축 방향 부분으로부터 반경 방향 외측으로 이격되고 이를 중심으로 동축으로 배치되는 외측 축 방향 부분을 더 포함하여, 상기 외측 캐비티는 상기 중심 축 방향 부분과 상기 외측 축 방향 부분 사이에서 경계 지어지는, 회전자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    외측 및 내측 캐비티 각각은 액추에이터, 모터 고정자, 위치 센서, 속도 센서, 방사상 베어링 및 축 방향 베어링 중 적어도 하나의 적어도 일부를 수용할 수 있는 크기로 되어 있고, 상기 액추에이터는 축 방향 또는 반경 방향으로 구동력을 발생시키는 장치인 것인, 회전자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전자는 모터 고정자에 의해 상기 중심 축을 중심으로 회전 가능하게 변위되도록 구성되는 것인, 회전자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 중심 축 방향 부분, 상기 외측 반경 방향 부분 또는 상기 내측 반경 방향 부분 중 적어도 하나는 적어도 하나의 스위치 요소, 적어도 하나의 자극 또는 적어도 하나의 강자성체 섹션을 갖는 것인, 회전자.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 반경 방향 부분은 상기 중심 축 방향 부분과 연결된 외측 단부와, 상기 중심 축으로부터 반경 방향 외측으로 이격되어 상기 중심 축을 중심으로 원주 방향으로 연장되는 내측 반경 방향 단부를 구비하여, 중심 보어가 상기 회전자를 통해 연장되는 것인, 회전자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 반경 방향 부분은 공작물 홀더에 연결 가능한 것인, 회전자.
  8. 중심 축을 중심으로 공작물을 각 변위시키는 장치에 있어서,
    상기 축을 중심으로 중심에 배치되고, 대향하는 제 1 및 제 2 축 방향 단부 및 내주면 및 외주면을 갖는 환형의 중심 축 방향 부분; 외측 반경 방향 부분 - 상기 외측 반경 방향 부분은 중심 축 방향 부분의 제 1 축 방향 단부로부터 반경 방향 외측 방향으로 연장되어, 환형의 외측 캐비티가 중심 축 방향 부분과 외측 반경 방향 부분 사이에 적어도 부분적으로 한정됨 - ; 및 내측 반경 방향 부분 - 상기 내측 반경 방향 부분은 중심 축 방향 부분의 제 2 축 방향 단부로부터 반경 방향 내측으로 연장되어, 환형의 내측 캐비티가 중심 축 방향 부분과 내측 반경 방향 부분 사이에 적어도 부분적으로 한정됨 - 을 포함하는 회전자; 및
    상기 외측 캐비티 또는 상기 내측 캐비티 내에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 회전자를 상기 중심 축을 중심으로 각 변위시키도록 구성된 적어도 하나의 모터 고정자
    를 포함하고,
    상기 중심 축 방향 부분, 상기 외측 반경 방향 부분 및 상기 내측 반경 방향 부분은, 상기 회전자가 S 자형의 축 방향의 단면 형상을 수반하는 일체형 구조가 되도록 구성되고,
    상기 외측 반경 방향 부분은 상기 중심 축 방향 부분과 연결된 내부 반경 방향 단부 및 대향하는 외측 반경 방향 단부를 가지며;
    상기 회전자는, 외측 반경 방향 부분의 외측 단부로부터 축 방향으로 연장되고 중심 축 방향 부분으로부터 반경 방향 외측으로 이격되고 이를 중심으로 동축으로 배치되는 외측 축 방향 부분을 더 포함하여, 상기 외측 캐비티는 상기 중심 축 방향 부분과 상기 외측 축 방향 부분 사이에서 경계 지어지는, 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 모터 고정자는 회전자를 비접촉식으로 구동하도록 구성되는 것인, 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 회전자는 적어도 하나의 스위치 요소, 적어도 하나의 자극 또는 적어도 하나의 강자성체 섹션을 가지며;
    상기 모터 고정자는 상기 회전자 스위치 요소, 상기 자극 또는 상기 강자성체 섹션에 자기력을 가하여 상기 회전자를 상기 중심 축을 중심으로 각 변위시키도록 구성되는 것인, 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 회전자와 연결되고, 상기 중심 축 주위로 상기 회전자의 각 변위 동안 공작물을 보유하도록 구성되는 공작물 홀더를 더 포함하는 것인, 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상부 표면을 갖는 베이스 - 상기 베이스 상에 모터가 배치됨 - ; 및
    상기 베이스 상에 그리고 적어도 부분적으로 상기 내측 캐비티 및 상기 외측 캐비티 중 하나의 내부에 배치되는 적어도 하나의 축 방향 액추에이터 - 상기 적어도 하나의 축 방향 액추에이터는 상기 회전자와 상기 베이스 사이의 축 방향 갭을 유지하도록 구성됨 -
    를 더 포함하는 것인, 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 축 방향 액추에이터는 상기 베이스 상부 표면 상에 배치된 제 1 단부와, 상기 상부 표면으로부터 축 방향으로 이격된 제 2 단부를 가지며, 상기 축 방향 액추에이터의 부분은 회전자의 상기 내측 캐비티 내부에 배치되어, 상기 회전자의 내부 반경 방향 부분은 상기 베이스와 상기 축 방향 액추에이터 부분 사이에 배치되는 것인, 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    적어도 부분적으로 상기 내측 캐비티 또는 상기 외측 캐비티에 배치되고, 상기 회전자의 중심 축 방향 부분과 상기 모터 사이의 환형 갭을 유지하도록 상기 회전자를 상기 중심 축에 대해 중심에 배치하도록 구성되는 복수의 반경 방향 액추에이터를 더 포함하는 것인, 장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    적어도 부분적으로 상기 내측 캐비티 및 상기 외측 캐비티 중 하나의 내부에 배치되고, 상기 중심 축을 중심으로 한 상기 회전자의 각 위치를 감지하도록 구성되는 적어도 하나의 반경 방향 위치 센서; 및
    적어도 부분적으로 상기 내측 캐비티 및 상기 외측 캐비티 중 하나의 내부에 배치되고, 상기 중심 축을 따른 상기 회전자의 축 방향 위치를 감지하도록 구성되는 적어도 하나의 축 방향 위치 센서
    중 적어도 하나를 더 포함하는 것인, 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 회전자 상에 배치된 적어도 하나의 타겟을 더 포함하고, 상기 반경 위치 센서 및 상기 축 방향 위치 센서 중 적어도 하나는 상기 타겟을 검출하도록 구성되는 것인, 장치.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 외측 및 내측 캐비티 각각은 액추에이터, 모터, 위치 센서, 속도 센서, 방사상 베어링 및 축 방향 베어링 중 적어도 하나의 적어도 일부를 수용할 수 있는 크기로 되어 있고, 상기 액추에이터는 축 방향 또는 반경 방향으로 구동력을 발생시키는 장치인 것인, 장치.
  18. 삭제
  19. 제 8 항에 있어서,
    상기 내측 반경 방향 부분은 상기 중심 축 방향 부분과 연결된 외측 단부와, 상기 중심 축으로부터 반경 방향 외측으로 이격되어 상기 중심 축을 중심으로 원주 방향으로 연장되는 내측 반경 방향 단부를 구비하여, 중심 보어가 상기 회전자를 통해 연장되는 것인, 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    베이스와, 상기 베이스 상에 배치되고 상기 내측 캐비티 내부에 부분적으로 배치되도록 상기 중심 보어를 통해 연장되는 구성 요소 중 적어도 하나를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 구성 요소는 액추에이터, 모터, 위치 센서, 속도 센서, 방사상 베어링 및 축 방향 베어링 중 하나인 것인, 장치.
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