KR20120134797A

KR20120134797A - 모터

Info

Publication number: KR20120134797A
Application number: KR1020110053961A
Authority: KR
Inventors: 김주호; 정신영; 우기석
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2012-12-12
Also published as: US20120306304A1; JP2012253996A; US8564164B2

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 제1 마그네트가 제공되는 회전부재; 및
상기 회전부재를 지지하며, 상기 제1 마그네트와 자기 베어링부를 구성하는 제2 마그네트가 제공되는 고정부재;를 포함하며, 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 갭은 상기 회전부재와 상기 고정부재 사이에 형성되는 접촉방지갭 및 샤프트와 상기 샤프트를 지지하는 슬리브 사이의 간극 중 적어도 하나보다 크게 형성될 수 있다.

Description

모터{Motor}

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기 베어링부를 구성하는 마그네트의 파손을 방지하여 성능을 향상시키도록 하는 모터에 관한 것이다.

정보 저장 장치 중 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 기록재생헤드(read/write head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다.

이러한 하드 디스크 드라이브는 디스크를 구동시킬 수 있는 디스크 구동장치가 필요하며, 상기 디스크 구동장치에는 소형의 모터가 사용된다.

소형의 모터는 유체 동압 베어링 어셈블리가 이용되고 있으며, 상기 유체 동압 베어링 어셈블리의 회전부재 중의 하나인 샤프트와 고정부재 중의 하나인 슬리브 사이에는 오일이 개재되어 상기 오일에서 생기는 유체 압력으로 샤프트를 지지하게 된다.

이러한 종래의 모터는 회전부재인 허브가 회전하는 경우 오일에 의한 마찰이 발생하게 되며, 상기 마찰은 모터의 구동을 위한 소비전력을 증가시킨다는 문제가 있다.

또한, 종래의 모터는 외부 충격이 가해지는 경우 샤프트와 슬리브가 접촉되는 현상이 발생될 수 있으며, 상기와 같은 현상은 샤프트 혹은 슬리브의 마모를 촉진하게 되어 모터 성능에 악영향을 끼치게 된다.

따라서, 하드 디스크 드라이브의 디스크를 구동시킬 수 있는 모터에 있어서, 모터 구동을 위한 전력 소모를 최소화하며, 외부충격에 대한 내구성을 향상시켜 성능 및 수명을 극대화하도록 하는 연구가 시급한 실정이다.

본 발명의 목적은 구동을 위한 전력 소모를 최소화하는 동시에 내구성을 향상시키고, 베어링을 구성하는 마그네트의 파손을 방지하여 성능 및 수명을 극대화하는 모터에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 상기 접촉방지갭은 상기 고정부재와 상기 회전부재 상에서 돌출되는 주벽부 사이에 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 상기 주벽부는 상기 샤프트와 연동하는 허브에서 돌출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 상기 주벽부는 상기 슬리브와 베이스 사이의 공간을 구획하며, 상기 접촉방지갭은 구획된 상기 공간 중 적어도 하나일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 상기 주벽부는 상기 제2 마그네트의 외주면을 지지하는 지지부와 코일이 권선되는 코어가 결합하는 결합부 사이의 공간을 구획하며, 상기 접촉방지갭은 구획된 상기 공간 중 적어도 하나일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 갭은 상기 샤프트와 상기 슬리브 사이의 간극과 동일축에 배치되거나, 상기 슬리브 사이의 간극보다 반경 방향 외측 또는 내측에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 상기 제1 마그네트 및 상기 제2 마그네트는 축 방향 또는 반경 방향으로 착자될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 갭은 축 방향으로부터 소정 각도 기울어지게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 상기 제1 마그네트 및 상기 제2 마그네트의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나는 높이가 동일하거나 상이할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 상기 샤프트 및 상기 슬리브 중 적어도 하나에 형성되며, 상기 샤프트와 상기 슬리브 사이에 충진되는 오일에 의해 상기 샤프트에 레디얼 동압을 제공하는 유체 동압 베어링부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터는 제1 마그네트가 제공되는 샤프트; 상기 샤프트와 결합하여 상기 샤프트와 연동되는 허브; 상기 샤프트를 지지하며, 상기 제1 마그네트와 자기 베어링부를 구성하는 제2 마그네트가 제공되는 슬리브; 상기 샤프트 및 상기 슬리브 중 적어도 하나에 형성되는 유체 동압 베어링부; 상기 슬리브 및 코일이 권선되는 코어가 결합되도록 축방향 상측으로 돌출되는 결합부를 구비하는 베이스; 및 상기 슬리브의 상기 제2 마그네트의 외주면을 지지하는 지지부와 상기 결합부 사이의 공간을 구획하도록 상기 허브에서 돌출되는 주벽부;를 포함하며, 상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 갭은 구획된 상기 공간 중 적어도 하나인 접촉방지갭 및 상기 샤프트와 상기 슬리브 사이의 간극 중 적어도 하나보다 크게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 모터에 의하면, 구동을 위한 소모 전력을 최소화하는 동시에 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 외부충격에 의한 베어링을 구성하는 마그네트 사이의 접촉을 방지하여 상기 마그네트의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 베어링에 의해 회전부재의 회전을 안정적으로 지지하여 성능 및 수명을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 도시한 개략 단면도.
도 2는 도 1의 A의 개략 확대 단면도.
도 3은 도 1의 A의 변형예를 도시한 개략 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터를 도시한 개략 단면도.
도 5는 도 4의 B의 개략 확대 단면도.
도 6 내지 도 8은 도 4의 B의 제1 내지 제3 변형예를 도시한 개략 확대 단면도.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 모터에 제공되는 제1 마그네트 및 제2 마그네트의 위치관계를 도시한 개략 단면도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 도시한 개략 단면도이며, 도 2는 도 1의 A의 개략 확대 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(400)는 샤프트(110)를 포함하는 회전부재(100), 상기 회전부재(100)의 회전을 지지하는 고정부재(200) 및 상기 회전부재(100)에서 돌출 형성되는 주벽부(125)를 포함할 수 있다.

우선, 방향에 대한 용어를 정의하면, 축 방향은 도 1에서 볼 때, 샤프트(110)를 기준으로 상하 방향을 의미할 수 있으며, 반경 방향 외측 또는 내측 방향은 상기 샤프트(110)를 기준으로 허브(120)의 외측단 방향 또는 상기 허브(120)의 외측단을 기준으로 상기 샤프트(110)의 중심 방향을 의미할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(400)는 기록 디스크를 회전시키는 기록 디스크 구동장치에 적용될 수 있는 모터일 수 있으며, 상기 모터(400)의 회전부재(100)는 고정부재(200)를 제외한 모든 구성요소를 의미할 수 있다.

구체적으로, 상기 회전부재(100)는 제1 마그네트(115)가 제공되는 샤프트(110) 및 상기 샤프트(110)와 결합되어 상기 샤프트(110)와 연동하여 회전하는 허브(120)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 마그네트(115)는 본 발명에 따른 모터(400)에 있어서 후술할 제2 마그네트(215)와 함께 자기 베어링부(300)를 구성할 수 있으며, 회전하는 샤프트(110)의 외주면에 결합되어 기능적으로 회전 마그네트일 수 있다.

상기 제1 마그네트(115)는 슬리브(210)에 결합되는 상기 제2 마그네트(215)와 서로 마주보도록 배치될 수 있으며, 이로 인해 상기 제2 마그네트(215) 사이에서 반발력이 작용할 수 있다.

이러한 반발력은 상기 제1 마그네트(115)가 결합되는 샤프트(110)의 회전을 안정적으로 지지하는 반경 방향의 힘일 수 있으며, 이는 상기 샤프트(110)를 축중심으로부터 편심되어 회전하는 것을 방지하여 본 발명에 따른 모터(400)의 성능을 향상시킬 수 있다.

여기서, 상기 제1 마그네트(115)의 착자 방향은 도 1에서 도시된 바와 같이 축 방향일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 반경 방향으로 착자되어도 무방하다.

또한, 상기 제1 마그네트(115)와 상기 샤프트(110)의 결합방식은 샤프트(110)의 외주면 또는 상기 제1 마그네트(115)의 내주면 중 적어도 하나에 접착제를 도포하여 본딩 결합할 수 있으며, 상기 접착제에 의해 상기 제1 마그네트(115)와 상기 샤프트(110)는 비접촉 상태를 유지할 수 있다.

또한, 접착제와 동시에 또는 별도로 상기 제1 마그네트(115)를 상기 샤프트(110)에 압입하는 방식으로도 결합할 수 있다.

이 경우에는 상기 제1 마그네트(115)의 내주면의 직경이 상기 샤프트(110)의 외주면의 직경보다 작게 형성할 수 있다.

또한, 도시하지는 않았으나 상기 제1 마그네트(115)의 저면의 일부를 상기 샤프트(110)가 지지하도록 상기 샤프트(110)의 외주면을 단차지게 형성하여 단차된 부분에 상기 제1 마그네트(115)의 저면을 안착시킴으로써 보다 안정적으로 결합시킬 수도 있다.

허브(120)는 슬리브(210)를 포함하는 고정부재(200)에 대하여 회전 가능하게 구비되는 회전 구조물일 수 있으며, 코일(230)이 권선되는 코어(240)와 일정 간격을 두고 서로 대응되는 환고리형의 구동 마그네트(130)를 내주면에 구비할 수 있다.

구체적으로 상기 허브(120)는 샤프트(110)의 상단에 고정되도록 하는 제1 원통형 벽부(121), 상기 제1 원통형 벽부(121)의 단부로부터 반경 방향 외측으로 연장 형성되는 원판부(122), 상기 원판부(122)의 반경 방향 외측 단부에서 축 방향 하측으로 돌출 형성되는 제2 원통형 벽부(123)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 구동 마그네트(130)는 제2 원통형 벽부(123)의 내주면에 결합될 수 있으며, 상기 구동 마그네트(130)와 코어(240)에 권선되는 코일(230)의 상호작용에 의해 본 발명에 따른 모터(400)의 회전구동력을 얻을 수 있다.

또한, 상기 허브(120)는 일면에서 축 방향 하측으로 돌출 형성되어 고정부재(200)인 슬리브(210) 또는 베이스(220)와의 접촉방지갭(G1)을 형성하도록 하는 주벽부(125)를 구비할 수 있으며, 이에 대해서는 고정부재(200)를 설명한 이후에 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 모터(400)의 고정부재(200)는 샤프트(110) 및 허브(120)를 포함하는 회전부재(100)의 회전을 지지하며, 구체적으로 슬리브(210) 및 베이스(220)를 포함할 수 있다.

슬리브(210)는 샤프트(110)를 지지하도록 제1 마그네트(115)와 서로 마주보도록 배치되는 제2 마그네트(215)가 제공될 수 있으며, 상기 제2 마그네트(215)는 앞서 언급한 바와 같이 상기 제1 마그네트(115)와의 반발력에 의한 자기 베어링부(300)를 구성할 수 있다.

상기 자기 베어링부(300)는 회전부재(100)의 회전시 마찰을 최소로 하여 회전구동을 위한 소모 전력을 최소로 할 수 있다.

여기서, 자기 베어링부(300)를 구성하는 상기 제2 마그네트(215)는 상기 제1 마그네트(115)와 마찬가지로 축 방향 또는 반경 방향으로 착자될 수 있다.

다만, 상기 제1 마그네트(115)의 착자 방향과 동일한 방향으로 착자되는 경우에 상기 제1 마그네트(115) 사이에서의 반발력을 극대화할 수 있다.

상기 제2 마그네트(215)와 슬리브(210)의 결합 방식은 앞서 언급한 상기 제1 마그네트(115)와 샤프트(110)의 결합 방식과 동일할 수 있으며, 상기 슬리브(210)의 내주면을 단차지게 형성하여 상기 제2 마그네트(215)의 저면을 안착시킬 수도 있다.

여기서, 상기 슬리브(210)는 상기 제2 마그네트(215)의 외주면을 지지하는 지지부(212)를 구비할 수 있다.

다만, 상기 지지부(212)의 높이는 상기 제2 마그네트(215)와 비교하여 일정한 높이로 제한되지 않으며, 설계자의 의도에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 상기 슬리브(210)의 축 방향 하부는 베이스 커버(250)에 의해 밀폐될 수 있으며, 상기 베이스 커버(250)는 상기 슬리브(210)와 별도의 부재로 형성될 수 있다.

그러나, 상기 베이스 커버(250)는 상기 슬리브(210)와 일체로 형성되어 상기 슬리브(210)와 함께 일측이 개구되고 타측이 패쇄된 컵 형상이 될 수 있다.

베이스(220)는 슬리브(210)의 외주면과 결합하여 상기 슬리브(210)와 함께 회전부재(100)를 지지할 수 있으며, 코일(230)이 권선되는 코어(240)가 결합되는 결합부(222) 및 상기 결합부(222)의 단부로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 몸체부(224)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 결합부(222)의 외주면은 단차지게 형성되어 상기 코어(240)의 결합을 가이드하는 동시에 상기 코어(240)의 저면을 안착시킬 수 있다.

이때, 상기 슬리브(210) 및 상기 코어(240)와 상기 베이스(220)의 결합방식은 본딩, 용접 또는 압입 등의 방식이 적용될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

주벽부(125)는 회전부재(100)인 허브(120)의 일면에서 돌출 형성되어 고정부재(200) 사이에서 접촉방지갭(G1)을 형성할 수 있다.

구체적으로, 상기 주벽부(125)는 슬리브(210)의 지지부(212)와 베이스(220)의 결합부(222) 사이로 돌출 형성될 수 있으며, 상기 지지부(212)와 상기 결합부(222) 사이의 공간을 구획할 수 있다.

여기서, 상기 접촉방지갭(G1)은 구획된 상기 공간 중 적어도 하나일 수 있으며, 구체적으로 상기 주벽부(125)와 상기 베이스(220)의 결합부(222) 사이의 공간일 수 있다.

상기 접촉방지갭(G1)은 본 발명에 따른 모터(400)의 자기 베어링부(300)를 구성하는 제1 마그네트(115)와 제2 마그네트(215) 사이의 갭(M)보다 크게 형성될 수 있다.

상기 갭(M)과 상기 접촉방지갭(G1)과의 관계를 상기 제1 마그네트(115)와 상기 제2 마그네트(215) 사이의 갭(M)을 주체로 다시 한번 설명하면, 상기 제1 마그네트(115)와 상기 제2 마그네트(215) 사이의 갭(M)은 상기 접촉방지갭(G1)보다 크게 형성될 수 있다.

상기와 같은 상기 제1 마그네트(115)와 상기 제2 마그네트(215) 사이의 갭(M)과 상기 접촉방지갭(G1)과의 관계에 의해서 외부 충격 등에 의한 상기 제1 마그네트(115)와 상기 제2 마그네트(215)의 파손을 방지할 수 있다.

이를 구체적으로 설명하면, 일반적으로 자기 베어링부를 구성하는 마그네트는 소결 재질일 수 있으며, 소결 재질로 인하여 상기 마그네트는 취성에 약한 특성이 있다.

따라서, 외부 충격에 의해 상기 마그네트끼리 접촉이 발생되는 경우 상기 마그네트에 크랙이 발생되어 파손될 가능성이 존재하게 된다.

그러나, 본 발명에 따른 모터(400)는 자기 베어링부(300)를 구성하는 제1 마그네트(115)와 제2 마그네트(215)가 외부 충격 등에 의해 정상상태의 위치에서 벗어나려고 하는 경우, 상기 제1 마그네트(115)와 상기 제2 마그네트(215) 사이의 갭(M)보다 상대적으로 작은 접촉방지갭(G1)에 의해 주벽부(125)와 결합부(222)가 먼저 접촉하게 되어 상기 제1 마그네트(115)와 상기 제2 마그네트(215)의 접촉을 미연에 차단시키게 된다.

여기서, 상기 접촉방지갭(G1)의 크기는 제한이 없으며, 외부 충격 등에 의해 상기 제1 마그네트(115)와 상기 제2 마그네트(215)의 위치가 변하는 경우 주벽부(125)와 결합부(222)가 먼저 접촉할 수 있는 크기이면 다 적용 가능할 수 있다.

추가적으로, 자기 베어링부(300)를 구성하는 제1 마그네트(115)와 제2 마그네트(215) 사이의 갭에는 오일(미도시)이 충진될 수 있으며, 상기 오일(미도시)에 의해 외부충격 등에 의한 상기 제1 마그네트(115)와 상기 제2 마그네트(215)의 접촉을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 오일(미도시)은 외부 충격을 흡수하는 댐핑 기능도 수행할 수 있으며, 상기 오일(미도시)에 의해 자기 베어링부(300)의 성능을 더욱 더 향상시킬 수 있다.

도 3은 도 1의 A의 변형예를 도시한 개략 확대 단면도이다.

도 3을 참조하면, 주벽부(125')는 허브(120)의 일면에서 돌출 형성되어 슬리브(210)의 지지부(212)와 베이스(220)의 결합부(222) 사이의 공간을 구획할 수 있다.

여기서, 접촉방지갭(G2)은 구획된 상기 공간 중 상기 주벽부(125')와 슬리브(210)의 지지부(212) 사이의 공간일 수 있으며, 자기 베어링부(300)를 구성하는 제1 마그네트(115)와 제2 마그네트(215) 사이의 갭(M)보다 크게 형성될 수 있다.

따라서, 자기 베어링부(300)를 구성하는 제1 마그네트(115)와 제2 마그네트(215)가 외부 충격 등에 의해 정상상태의 위치에서 벗어나려고 하는 경우, 상기 제1 마그네트(115)와 상기 제2 마그네트(215) 사이의 갭(M)보다 상대적으로 작은 접촉방지갭(G2)에 의해 주벽부(125')와 지지부(212)가 먼저 접촉하게 되어 상기 제1 마그네트(115)와 상기 제2 마그네트(215)의 접촉을 미연에 차단시키게 된다.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터를 도시한 개략 단면도이며, 도 5는 도 4의 B의 개략 확대 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터(600)는 상측 및 하측에 각각 자기 베어링부(300') 및 유체 동압 베어링부(500)가 동시에 형성될 수 있다.

여기서, 자기 베어링부(300')는 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 제1 마그네트(115) 및 제2 마그네트(215)로 구성된 자기 베어링부(300)의 모든 구성을 포함할 수 있으나, 결합 방식만이 상이할 수 있다.

즉, 제1 마그네트(115')는 샤프트(110')의 외주면에 단차지게 형성된 수용부(111)에 안착될 수 있으며, 구체적으로 상기 제1 마그네트(115')의 저면은 상기 수용부(111)에 결합될 수 있다.

따라서, 상기 제1 마그네트(115')는 상기 샤프트(110')에 보다 견고하게 결합될 수 있으며, 상기 샤프트(110')와의 결합면적이 증가하여 상기 제1 마그네트(115')의 발거력을 더욱 더 향상시킬 수 있다.

여기서, 슬리브(210')는 상기 제2 마그네트(215')의 외주면을 지지하는 지지부(212') 및 상기 제2 마그네트(215')의 저면을 지지하는 안착부(214)를 포함할 수 있으며, 상기 지지부(212') 및 상기 안착부(214)로 인하여 상기 제2 마그네트(215')의 결합력을 증대시킬 수 있다.

유체 동압 베어링부(500)는 자기 베어링부(300')의 하측에 위치하는 샤프트(110') 및 슬리브(210') 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.

또한, 상기 유체 동압 베어링부(500)는 상기 샤프트(110')와 상기 슬리브(210') 사이의 간극에 충진되는 오일(O)에 의해 상기 샤프트(110')의 회전을 더욱 더 부드럽게 지지할 수 있다.

즉, 상기 유체 동압 베어링부(500)는 헤링본 형상, 스파이럴 형상 및 나사선 형상 중 어느 하나의 홈으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 샤프트(110')에 레디얼 동압을 발생시키는 형상이라면 그 형상에는 제한이 없다.

여기서, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터(600)에 제공되는 베어링에 대해 정리하면 상기 베어링은 제1 마그네트(115') 및 제2 마그네트(215')에 의한 자기 베어링부(300')와 레디얼 동압을 발생시키는 유체 동압 베어링부(500)를 포함하여 결과적으로 하이브리드 베어링을 구성할 수 있다.

또한, 상기 유체 동압 베어링부(500)의 하측에는 스러스트 동압부(미도시)가 형성될 수 있다.

구체적으로 스러스트 동압부(미도시)는 샤프트(110')의 하측에 형성되는 스러스트 플레이트(140)의 상면, 하면, 상기 스러스트 플레이트(140)의 상면과 대응되는 상기 슬리브(210')의 하면 및 상기 스러스트 플레이트(140) 하면과 대응되는 베이스 커버(250')의 상면 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.

상기 스러스트 동압부(미도시)는 유체 동압 베어링부(500)와 마찬가지로 헤링본 형상, 스파이럴 형상 및 나사선 형상 중 어느 하나의 홈으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 오일(O)의 스러스트 동압에 의해 축 방향으로의 강성 및 댐핑 효과를 증대시킬 수 있는 형상이면 모두 적용 가능하다.

여기서, 상기 유체 동압 베어링부(500)에 의해 레디얼 동압을 발생시키도록 하는 상기 오일(O)은 자기 베어링부(300')를 구성하는 제1 마그네트(115') 및 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)까지 충전될 수 있으며, 상기 오일(O)의 계면은 상기 제1 마그네트(115') 및 제2 마그네트(215') 사이에 형성될 수 있다.

다만, 상기 오일(O)의 계면은 상기 제1 마그네트(115') 및 제2 마그네트(215') 사이에 형성되는 것에 한정되지 않으며, 상기 제1 마그네트(115') 및 제2 마그네트(215')의 하면의 하측에 위치할 수도 있다.

여기서, 자기 베어링(300')을 구성하는 제1 마그네트(115') 및 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)은 유체 동압 베어링부(500)에 대응되는 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)보다 크게 형성될 수 있다.

상기와 같은 상기 제1 마그네트(115')와 상기 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)과 유체 동압 베어링부(500)에 대응되는 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)과의 관계에 의해서 외부 충격 등에 의한 상기 제1 마그네트(115')와 상기 제2 마그네트(215')의 파손을 방지할 수 있다.

이를 구체적으로 설명하면, 도 1 내지 도 3을 참조로 언급한 바와 마찬가지로 자기 베어링부(300')를 구성하는 제1 마그네트(115')와 제2 마그네트(215')가 외부 충격 등에 의해 정상상태의 위치에서 벗어나려고 하는 경우, 상기 제1 마그네트(115')와 상기 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)보다 상대적으로 작은 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)에 의해 상기 샤프트(110')와 상기 슬리브(210')가 먼저 접촉하게 되어 상기 제1 마그네트(115')와 상기 제2 마그네트(215')의 접촉을 미연에 차단시키게 된다.

따라서, 소결 재질로 인하여 취성에 약한 특성이 있는 제1 마그네트(115') 및 제2 마그네트(215')의 접촉에 의한 파손을 방지하여 자기 베어링부(300')의 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제1 마그네트(115')와 상기 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)은 상기 특징과 동시에 또는 독립적으로 주벽부(125)와 결합부(222) 사이의 접촉방지갭(G1)보다 크게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 마그네트(115')와 상기 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)이 주벽부(125)와 결합부(222) 사이의 접촉방지갭(G1)보다 크게 형성되는 구성 및 효과는 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 것과 동일할 수 있다.

추가적으로, 자기 베어링부(300')를 구성하는 상기 제1 마그네트(115')와 상기 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)은 유체 동압 베어링부(500)에 대응되는 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)보다 반경 방향 외측에 형성될 수 있다.

따라서, 샤프트(110')를 포함하는 회전부재(100)가 회전하는 경우 유체 동압 베어링부(500)에 대응되는 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)의 직경이 작아지게 되어 오일(O)에 의한 마찰을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 6 내지 도 8은 도 4의 B의 제1 내지 제3 변형예를 도시한 개략 확대 단면도이다.

도 6을 참조하면, 자기 베어링부(300')를 구성하는 제1 마그네트(115')와 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)은 슬리브(210')의 지지부(212')와 주벽부(125') 사이의 접촉방지갭(G2) 보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 특징과 동시에 또는 독립적으로 제1 마그네트(115')와 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)은 유체 동압 베어링부(500)에 대응되는 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)보다 크게 형성될 수 있다.

제1 마그네트(115')와 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M), 상기 접촉방지갭(G2) 및 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)의 관계에 의해 외부 충격 등에 의한 상기 제1 마그네트(115')와 상기 제2 마그네트(215')의 파손을 방지할 수 있다.

도 7을 참조하면, 자기 베어링부(300')를 구성하는 제1 마그네트(115')와 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)은 유체 동압 베어링부(500)에 대응되는 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)과 동일축상에 형성될 수 있다.

또한, 제1 마그네트(115')와 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M), 상기 접촉방지갭(G1, G2) 및 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)의 관계는 도 6을 참조로 설명한 것과 동일할 수 있다.

도 8을 참조하면, 자기 베어링부(300')를 구성하는 제1 마그네트(115')와 제2 마그네트(215') 사이의 갭(M)은 유체 동압 베어링부(500)에 대응되는 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)보다 반경 방향 내측에 형성될 수 있다.

따라서, 샤프트(110')를 포함하는 회전부재(100)가 회전하는 경우 유체 동압 베어링부(500)에 대응되는 샤프트(110')와 슬리브(210') 사이의 간극(G3)의 직경이 크게 되어 오일(0)에 의한 레디얼 강성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 모터에 제공되는 제1 마그네트 및 제2 마그네트의 위치관계를 도시한 개략 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 모터(400, 600)에서 자기 베어링부(300, 300')을 수행하는 제1 마그네트(115, 115')와 제2 마그네트(215, 215') 사이의 갭(M)은 축 방향으로부터 소정 각도 기울어지게 형성될 수 있다.

다만, 도 9에서는 상기 간극의 기울어지는 방향이 상기 간극의 하측을 기준으로 상측으로 향할수록 반경 방향 내측방향이나 이에 한정되지 않으며, 반경 방향 외측방향으로 기울어질 수도 있다.

또한, 앞서 언급한 바와 같이 상기 제1 마그네트(115, 115')와 상기 제2 마그네트(215, 215')의 착자 방향도 반경 방향인 경우에도 적용가능함을 밝혀둔다.

도 10를 참조하면, 본 발명에 따른 모터(400, 600)에서 자기 베어링부(300, 300')을 수행하는 제1 마그네트(115, 115')와 제2 마그네트(215, 215')의 상부면의 높이는 서로 상이할 수 있다.

즉, 도 10에 도시된 바와 같이 제2 마그네트(215, 215')의 상부면의 높이가 제1 마그네트(115, 115')의 상부면의 높이보다 높게 형성될 수 있으며, 그 반대로도 가능하다.

또한, 상기 제1 마그네트(115, 115')의 상부면은 상기 제2 마그네트(215, 215')의 상부면보다 높게 형성되고 하부면은 낮게 형성될 수 있으며, 그 반대로도 가능하다.

추가적으로 상기 제1 마그네트(115, 115')와 상기 제2 마그네트(215, 215')의 착자 방향이 반경 방향인 경우에도 상기 실시예 모두 적용 가능할 수 있다.

상기와 같은 제1 마그네트(115, 115')와 제2 마그네트(215, 215')의 위치상의 관계는 상기 제1 마그네트(115, 115')와 상기 제2 마그네트(215, 215') 사이에 발생되는 반발력의 방향을 반경 방향 이외에 축 방향으로도 형성되게 함으로써 결국 샤프트(110, 110')를 포함한 회전부재(100)의 과부상을 방지할 수 있는 것이다.

이상의 실시예를 통해, 본 발명에 따른 모터(400, 600)는 자기 베어링부(300, 300')를 구성하는 제1 마그네트(115, 115')와 제2 마그네트(215, 215') 사이의 갭(M)을 접촉방지갭(G1, G2) 및 샤프트(110, 110')와 슬리브(210, 210') 사이의 간극(G3) 중 적어도 하나보다 크게 형성하여 외부충격 등에 의한 상기 제1 마그네트(115, 115')와 상기 제2 마그네트(215, 215')의 접촉에 의한 파손을 미연을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

100: 회전부재 110, 110': 샤프트
115, 115': 제1 마그네트 120: 허브
130: 구동 마그네트 200: 고정부재
210, 210':슬리브 215, 215': 제2 마그네트
230: 코일 240: 코어
300, 300': 자기 베어링부 500: 유체 동압 베어링부
M: 제1 마그네트와 제2 마그네트 사이의 갭
G1, G2: 접촉방지갭 G3: 샤프트와 슬리브 사이의 간극
400, 600: 모터

Claims

제1 마그네트가 제공되는 회전부재; 및
상기 회전부재를 지지하며, 상기 제1 마그네트와 자기 베어링부를 구성하는 제2 마그네트가 제공되는 고정부재;를 포함하며,
상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 갭은 상기 회전부재와 상기 고정부재 사이에 형성되는 접촉방지갭 및 샤프트와 상기 샤프트를 지지하는 슬리브 사이의 간극 중 적어도 하나보다 크게 형성되는 모터.
제1항에 있어서,
상기 접촉방지갭은 상기 고정부재와 상기 회전부재 상에서 돌출되는 주벽부 사이에 형성되는 모터.
제2항에 있어서,
상기 주벽부는 상기 샤프트와 연동하는 허브에서 돌출되는 모터.
제2항에 있어서,
상기 주벽부는 상기 슬리브와 베이스 사이의 공간을 구획하며,
상기 접촉방지갭은 구획된 상기 공간 중 적어도 하나인 모터.
제2항에 있어서,
상기 주벽부는 상기 제2 마그네트의 외주면을 지지하는 지지부와 코일이 권선되는 코어가 결합하는 결합부 사이의 공간을 구획하며,
상기 접촉방지갭은 구획된 상기 공간 중 적어도 하나인 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 갭은 상기 샤프트와 상기 슬리브 사이의 간극과 동일축에 배치되거나, 상기 슬리브 사이의 간극보다 반경 방향 외측 또는 내측에 배치되는 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 마그네트 및 상기 제2 마그네트는 축 방향 또는 반경 방향으로 착자되는 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 갭은 축 방향으로부터 소정 각도 기울어지게 형성되는 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 마그네트 및 상기 제2 마그네트의 상부면 및 하부면 중 적어도 하나는 높이가 동일하거나 상이한 모터.
제1항에 있어서,
상기 샤프트 및 상기 슬리브 중 적어도 하나에 형성되며, 상기 샤프트와 상기 슬리브 사이에 충진되는 오일에 의해 상기 샤프트에 레디얼 동압을 제공하는 유체 동압 베어링부;를 더 포함하는 모터.
제1 마그네트가 제공되는 샤프트;
상기 샤프트와 결합하여 상기 샤프트와 연동되는 허브;
상기 샤프트를 지지하며, 상기 제1 마그네트와 자기 베어링부를 구성하는 제2 마그네트가 제공되는 슬리브;
상기 샤프트 및 상기 슬리브 중 적어도 하나에 형성되는 유체 동압 베어링부;
상기 슬리브 및 코일이 권선되는 코어가 결합되도록 축방향 상측으로 돌출되는 결합부를 구비하는 베이스; 및
상기 슬리브의 상기 제2 마그네트의 외주면을 지지하는 지지부와 상기 결합부 사이의 공간을 구획하도록 상기 허브에서 돌출되는 주벽부;를 포함하며,
상기 제1 마그네트와 상기 제2 마그네트 사이의 갭은 구획된 상기 공간 중 적어도 하나인 접촉방지갭 및 상기 샤프트와 상기 슬리브 사이의 간극 중 적어도 하나보다 크게 형성되는 모터.