KR102608743B1

KR102608743B1 - 모터

Info

Publication number: KR102608743B1
Application number: KR1020210024974A
Authority: KR
Inventors: 곽성훈; 남혁; 박상훈; 정서영; 김남기; 나민수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2023-12-01
Also published as: KR20220121053A; US11984788B2; US20220271607A1; CN114977616A

Abstract

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 베이스부재; 상기 베이스부재의 외측에 결합되는 스테이터; 회전축, 로터프레임 및 영구자석을 구비하고, 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 결합되는 로터; 외륜, 볼 및 내륜을 각각 구비하여 상기 베이스부재 및 상기 회전축 사이에 축방향을 따라 이격배치되는 제1베어링; 및 제2베어링; 상기 회전축이 수용되는 회전축공이 구비되고, 축방향을 따라 미리 설정된 고정길이를 가지는 축구간부 및 상기 축구간부의 일 단부로부터 탄성변형 가능하게 연장형성되는 탄성변형부를 구비하고, 상기 제1베어링의 내륜 또는 제2베어링의 내륜에 미리 설정된 크기의 예압을 인가하는 예압와셔; 및 상기 회전축의 단부에 축방향을 따라 상대 이동 가능하게 나사결합되고, 상기 예압와셔를 축방향을 따라 탄성변형시키는 체결부재;를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 베어링의 과도한 예압 인가를 억제할 수 있고, 추력 작용 시 미리 설정된 예압이 안정적으로 유지될 수 있다.

Description

모터{ELECTRIC MOTOR}

본 발명은, 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 베어링에 축방향으로 예압을 인가할 수 있도록 한 모터에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 전동기 또는 모터(이하, "모터"로 표기함)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치이다.

이러한 모터는 통상, 스테이터 및 회전축을 구비하고, 상기 스테이터에 대해 미리 설정된 공극(AIR GAP)을 두고 이격되게 배치되어 상기 회전축을 중심으로 회전되는 로터를 구비한다.

상기 회전축은 통상 복수의 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다.

상기 복수의 베어링은, 외륜, 상기 외륜의 내측에 동심적으로 배치되는 내륜 및 상기 외륜과 내륜사이에 구비되는 복수의 볼을 구비한 볼베어링으로 구현된다.

상기 모터 중 일부는 상기 회전축에 팬, 블레이드 또는 회전날개(이하, "회전날개 표기함)를 구비하여 상기 회전날개를 회전 구동시킬 수 있게 구성된다.

그런데, 이러한 종래의 회전날개를 구비한 모터에 있어서는, 상기 회전날개의 구동 시 상기 베어링에는 축방향을 따라 추력이 작용하게 되어, 상기 외륜, 볼 및 내륜 사이의 틈새(클리어런스)가 작아져 금속 간 마찰이 증가하게 되고, 이에 기인하여 상기 베어링의 수명이 현저하게 단축된다고 하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 고려하여 일부 모터, 예를 들면 드론(drone) 모터에 있어서는, 베어링에 추력과 반대로 작용하는 예압을 인가할 수 있도록 추력 스크류를 토오크 메타를 사용하여 조립하는 방법이 이용되고 있다.

그런데, 이러한 종래의 드론 모터에 있어서는, 축방향을 따라 이격된 베어링 중, 상부베어링의 내륜은 하측으로 가압되고, 하부베어링의 내륜은 상측으로 가압되게 예압이 인가되도록 되어 있어, 운전 시 회전날개가 회전되면 추력 발생에 기인하여 상기 상부베어링의 내륜에 작용하는 예압이 풀리게 되어 상부베어링의 내륜 및 볼 사이의 클리어런스가 감소되어 마모가 현저하게 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 드론 모터에 있어서는, 추력 스크류의 스레드(thread) 단면과 길이 변화에 다른 미세 변형 에너지로 예압력이 저장되기 때문에, 상기 추력 스크류의 체결 길이가 미세하게 변경되어도 미리 설정된 예압의 적정 범위를 초과하거나 미달하게 되어 적절한 예압(예압력)을 인가하기가 용이하지 아니하다고 하는 문제점이 있다.

한편, 이러한 문제점을 고려하여, 일부 모터에 있어서는, 상기 회전날개의 회전 시 작용하는 추력과 반대반향으로 상기 베어링에 탄성력(예압)을 인가하는 와셔가 이용되고 있다.

그런데, 이러한 종래의 예압을 인가하는 와셔를 구비한 일 모터에 있어서는, 베어링의 외륜에 예압을 주기 위해서 외륜과 하우징의 베어링수용부 사이가 슬라이딩 가능한 구조를 구비하고, 내륜과 회전축도 슬라이딩 가능한 구조를 구비하도록 되어 있어, 운전 시 상대적인 속도 차에 기인하여 슬립이 확대되어 모터의 축계 중심이 틀어져 수명이 급격하게 단축된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 예압을 인가하는 와셔를 구비한 다른 모터에 있어서는, 통상의 웨이브 와셔에 플랜지부를 형성하고, 체결길이를 변경하여 예압량을 조절하도록 구성된다.

그런데, 이러한 플랜지부를 구비한 웨이브 와셔를 구비한 모터에 있어서는, 상기 플랜지부에 체결되는 스크류 구조를 형성하여야 하므로, 부품수가 증가하고 구조가 복잡하게 된다고 하는 문제점이 있다.

KR

20-0488662

Y1

KR

10-2019-0124667

A

따라서, 본 발명은, 베어링의 과도한 예압 인가를 억제할 수 있고, 추력 작용 시 미리 설정된 예압이 안정적으로 유지될 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 예압 인가를 위한 부품수 및/또는 공정수가 과도하게 증가하는 것을 억제할 수 있는 모터를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 예압 인가를 위한 부품의 제조 비용을 저감할 수 있는 모터를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 과제의 해결을 위한 본 발명에 따른 모터는, 축방향을 따라 미리 설정된 범위 이내에서 탄성변형되고, 회전축을 회전지지하는 베어링의 내륜과 접촉되어 상기 내륜에 미리 설정된 크기의 예압을 인가하게 구성되는 예압와셔를 구비하는 것을 기술적 특징으로 한다.

보다 구체적으로, 예압와셔는 내부에 회전축공이 구비되고 축방향을 따라 고정길이를 구비하고 일 단부가 베어링의 내륜과 접촉되는 스페이서부 및 상기 스페이서부의 타 단부로부터 반경방향 및 축방향으로 확장되어 자유길이를 구비하고 축방향을 따라 탄성변형되는 탄성변형부를 구비함으로써, 상기 베어링의 내륜에 미리 설정된 크기의 예압이 인가되게 할 수 있다.

상기 회전축의 일 단부에는 복수의 회전날개가 구비된다.

여기서, 상기 복수의 회전날개는 회전 시 양력이 발생되게 구성되고, 상기 회전축에는 상기 양력 발생 시 축방향으로 추력이 작용하게 된다.

상기 회전축의 타 단부에는 상기 회전축에 대해 축방향으로 상대 이동되어 상기 예압와셔를 축방향을 따라 탄성변형시키는 체결부재가 구비된다.

여기서, 상기 예압와셔의 상기 자유길이 및 고정길이는 상기 복수의 회전날개에 의해 발생된 추력 작용 시 축방향으로 발생되는 변위에 비해 현저하게 크게 구성된다.

이에 의해, 상기 복수의 회전날개의 회전에 기인한 추력 작용시에도 상기 내륜은 상기 예압와셔에 의해 여전히 축방향으로 가압됨으로써, 상기 베어링의 외륜, 볼 및 내륜이 회전에 적합하게 미리 설정된 클리어런스를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 복수의 회전날개의 회전 시 상기 베어링의 외륜, 볼 및 내륜이 회전에 적합하게 미리 설정된 클리어런스를 각각 유지할 수 있어 상기 클리어런스의 변화(축소)에 기인한 상기 외륜, 볼 및 내륜의 강제마모 발생이 각각 억제될 수 있다.

이에 의해, 상기 베어링의 내용수명이 연장될 수 있다.

상기 예압와셔는 상기 고정길이 및 자유길이 이내에서 탄성 변형됨으로써, 미리 설정된 크기의 예압을 인가하기 위해 사용되고 있는 토크메타(토크측정기) 또는 토크렌치 등 기구의 사용을 배제할 수 있다.

상기 체결부재는 토크 측정 기능을 구비하지 아니하는 일반 공구로 신속하고 용이하게 체결이 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 모터는, 베이스부재; 상기 베이스부재의 외측에 결합되는 스테이터; 회전축, 상기 회전축에 축방향으로 구속되게 결합되는 로터프레임 및 상기 로터프레임에 구비되는 영구자석을 구비하고, 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 결합되는 로터; 외륜, 볼 및 내륜을 각각 구비하고, 상기 베이스부재 및 상기 회전축 사이에 축방향을 따라 서로 이격배치되는 제1베어링; 및 제2베어링; 상기 회전축이 수용되는 회전축공이 구비되고, 축방향을 따라 미리 설정된 고정길이를 가지는 축구간부 및 상기 축구간부의 일 단부로부터 탄성변형 가능하게 연장형성되는 탄성변형부를 구비하고, 상기 제1베어링의 내륜 또는 제2베어링의 내륜에 미리 설정된 크기의 예압을 인가하는 예압와셔; 및 상기 회전축의 단부에 축방향을 따라 상대 이동 가능하게 나사결합되고, 상기 예압와셔를 축방향을 따라 탄성변형시키는 체결부재;를 구비하여 구성된다.

상기 베이스부재는 환형(고리 형상)으로 구성된다.

상기 베이스부재의 외측에는 스테이터가 결합된다.

상기 스테이터의 외측에는 로터가 공극(air gap)을 두고 회전 가능하게 배치된다.

상기 스테이터는, 스테이터코어 및 상기 스테이터코어에 권선되는 스테이터코일을 구비한다.

상기 로터는, 회전축, 상기 회전축에 축방향으로 구속되게 결합되는 로터프레임 및 상기 로터프레임에 구비되는 영구자석을 구비한다.

상기 영구자석은 상기 스테이터코어와 상기 공극을 이루게 동심적으로 배치된다.

상기 회전축은 상기 로터프레임의 양 측으로 돌출되게 긴 길이로 구성된다.

상기 회전축의 일 단부에는 복수의 회전날개가 구비된다.

상기 회전축의 타 단부에는 상기 회전축에 대해 축방향을 따라 상대 이동되게 나사결합된느 체결부재가 구비된다.

상기 체결부재는, 스크류 및 상기 스크류와 상기 회전축 사이에 개재되는 와셔를 구비한다.

상기 회전축은 상기 베이스부재의 중앙을 통과하게 결합된다.

상기 회전축과 상기 베이스부재 사이에는 상기 회전축을 회전 지지하는 베어링이 구비된다.

상기 베어링은 축방향을 따라 이격된 제1베어링 및 제2베어링을 구비한다.

여기서, 상기 제1베어링은 상기 로터프레임에 근접하게 배치되고, 상기 제2베어링은 상기 제1베어링에 비해 상기 로터프레임으로부터 멀리 이격되게 배치된다.

여기서, 상기 제1베어링은 상기 로터프레임에 근접하게 배치되는 점에서 로터프레임측 베어링으로 지칭되고, 상기 제2베어링은 상기 회전축의 단부에 근접하게 배치되는 점에서 회전축단부측 베어링으로 지칭될 수 있다.

상기 제1베어링 및 제2베어링은, 외륜, 상기 외륜의 내부에 동심적으로 구비되는 내륜 및 상기 외륜과 내륜 사이에 구비되는 복수의 볼을 구비한 볼베어링으로 구현된다.

여기서, 상기 베이스부재의 내부에는 상기 베어링(상기 제1베어링 및 제2베어링)이 수용되는 베어링수용부가 구비된다.

상기 베어링수용부는 축방향을 따라 이격된 제1베어링수용부 및 제2베어링수용부를 구비한다.

상기 베어링은 상기 베어링수용부의 내부에 압입될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제1베어링의 외륜은 상기 제1베어링수용부의 내부에 압입될 수 있다.

상기 제2베어링의 외륜은 상기 제2베어링수용부의 내부에 압입될 수 있다.

상기 베이스부재에는 상기 베어링의 외륜을 축방향을 따라 지지하는 외륜지지부가 구비된다.

상기 외륜지지부는, 상기 제1베어링의 외륜을 지지하는 제1베어링외륜지지부를 구비한다.

상기 외륜지지부는 상기 제2베어링의 외륜을 지지하는 제2베어링외륜지지부를 구비한다.

상기 예압와셔는 미리 설정된 고정길이 및 자유길이를 구비하고 상기 고정길이 및 자유길이 이내에서 축방향을 따라 탄성변형 가능하게 구성된다.

이에 의해, 상기 예압와셔를 축방향으로 탄성변형시키기 위해 별도의 토크측정이 가능한 기구의 사용이 배제될 수 있다.

이에 의해, 토크 측정 기능을 구비하지 아니한 일반 공구로 상기 예압와셔의 축방향 탄성변형이 가능하게 된다.

상기 예압와셔는 축방향을 따라 상기 제1베어링의 내륜 또는 상기 제2베어링의 내륜과 접촉될 수 있게 구비된다.

상기 예압와셔는 상기 제1베어링과 접촉되거나 또는 상기 제2베어링에 접촉되게 상기 회전축에 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 축방향을 따라 상기 로터프레임은 상기 제1베어링의 상측에 구비된다.

상기 회전축의 상단에는 복수의 회전날개가 구비되고, 상기 회전축의 하단에는 상기 체결부재가 구비된다.

상기 복수의 회전날개의 회전 시 축방향을 따라 상측으로 추력이 작용된다.

상기 예압와셔는, 상기 로터프레임과 상기 제1베어링의 내륜 사이에 삽입되는 제1예압와셔를 구비하여 구성된다.

상기 제1예압와셔는, 축방향을 따라 상기 고정길이를 구비하고 일 단부가 상기 제1베어링의 내륜에 접촉되고 타 단부는 상기 로터프레임과 접촉 가능한 축구간부; 및 상기 축구간부의 단부로부터 반경방향 및 축방향으로 각각 연장되어 자유길이를 구비하게 형성되어 상기 로터프레임에 접촉되는 탄성변형부;를 구비하여 구성된다.

여기서, 상기 체결부재의 체결 초기에, 상기 탄성변형부는 상기 자유길이에서 상기 로터프레임과 접촉된다.

상기 체결부재의 체결 종료 시 상기 탄성변형부는 축방향으로 탄성변형되어 상기 고정길이와 나란하게 배치되고, 상기 축구간부의 타단부는 상기 로터프레임과 접촉된다.

이에 의해, 상기 체결부재의 반력이 현저하게 증가되고 작업자는 이를 명백하고 용이하게 인지(감지)하여 상기 체결부재의 체결을 종료할 수 있다.

여기서, 상기 축구간부는 내부에 상기 회전축공이 형성된 원통 형상을 구비한다.

축방향을 따라 상기 축구간부의 양 단부에는 반경방향을 따라 돌출되고 원주방향을 따라 연장된 접촉부가 각각 형성된다.

여기서, 상기 축구간부의 양 단부에 형성되는 접촉부 중 어느 하나는 상기 체결부재의 체결 시 반력을 증가시켜 상기 체결부재의 체결을 제한하는 점에서 스토퍼부를 지칭될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 탄성변형부는 상기 로터의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수 개로 구성된다.

이에 의해, 상기 탄성변형부의 크기(폭 및 길이) 및 개수 조절을 통해 탄성변형력(예압)의 크기 조절이 용이하게 될 수 있다.

상기 예압와셔는 상기 복수 개로 구현된 탄성변형부의 단부(외측 단부)를 연결하는 링형상부를 구비한다.

원주방향을 따라 서로 인접된 탄성변형부 사이에는 슬롯이 각각 관통 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1예압와셔는, 상기 복수 개로 구성된 탄성변형부의 단부를 연결하며 고리 형상을 구비하고, 상기 로터프레임에 접촉되는 로터프레임접촉부를 구비한다.

이에 의해, 상기 로터프레임과 상기 베어링의 내륜 사이에 작용하는 예압이 상기 내륜에 균일하게 작용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 로터프레임은 상기 제2베어링의 하측에 구비된다.

여기서, 상기 회전축의 하단에는 복수의 회전날개가 구비되고, 상기 회전축의 상단에는 상기 체결부재가 구비된다.

상기 예압와셔는, 상기 체결부재와 상기 제2베어링의 내륜 사이에 삽입되는 제2예압와셔를 구비하여 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2예압와셔는, 축방향을 따라 상기 고정길이를 구비하고 일 단부가 상기 제2베어링의 내륜에 접촉되고 타 단부는 상기 체결부재와 접촉 가능한 축구간부; 및 상기 축구간부의 단부로부터 반경방향 및 축방향으로 각각 연장되어 자유길이를 구비하게 형성되어 상기 체결부재에 접촉되는 탄성변형부;를 구비하여 구성된다.

여기서, 상기 제2예압와셔는 상기 축구간부로부터 반경방향을 따라 돌출되고 상기 제2베어링의 내륜에 접촉되는 내륜접촉부를 구비한다.

상기 회전축의 상단에 복수의 회전날개가 구비되고, 상기 회전축의 하단에 상기 체결부재가 구비된다.

여기서, 상기 복수의 회전날개의 회전 시 축방향을 따라 상측으로 추력이 작용된다.

상기 예압와셔는, 상기 제2베어링의 내륜과 상기 체결부재 사이에 삽입되는 제3예압와셔를 구비하여 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제3예압와셔는, 축방향을 따라 상기 고정길이를 구비하고 일 단부는 상기 체결부재에 접촉되고 타 단부는 상기 회전축의 단부에 접촉가능한 축구간부; 및 상기 축구간부로부터 반경방향 및 축방향으로 연장되어 자유길이를 구비하게 형성되어 상기 제2베어링의 내륜과 접촉되는 탄성변형부;를 구비하여 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 탄성변형부는 상기 로터의 원주방향을 따라 이격된 복수 개로 구성되고,

상기 제3예압와셔는 상기 복수 개의 탄선변형부의 단부를 연결하고 상기 제2베어링의 내륜에 접촉되는 내륜접촉부를 구비한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제3예압와셔는 상기 내륜접촉부로부터 축방향으로 연장되는 스커트부를 구비하여 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 예압와셔는, 축방향을 따라 서로 결합되는 제1부분예압와셔; 및 제2부분예압와셔;를 구비한다.

이에 의해, 상기 예압와셔의 제작을 위한 설비의 구성을 단순화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 축방향을 따라 상기 고정길이의 일부를 형성하고, 상기 회전축에 결합되는 제1부분축구간부 및 상기 제1부분축구간부로부터 반경방향 및 축방향으로 연장되어 자유길이를 구비하게 형성되고 축방향으로 탄성변형 가능한 탄성변형부를 구비하여 구성된다.

상기 제2부분예압와셔는, 축방향을 따라 상기 제1부분축구간부와 협조적으로 상기 고정길이를 이루게 상기 회전축에 결합되는 제2부분축구간부 및 상기 제2부분축구간부로부터 반경방향으로 연장되는 접촉부를 구비한다.

여기서, 상기 제2부분예압와셔는 상기 제2부분축구간부로부터 반경방향으로 연장되는 접촉부를 더 구비하여 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1부분축구간부 및 제2부분축구간부는 축방향을 따라 중첩되고 원주방향을 따라 구속되게 맞물림되는 맞물림부를 구비하여 구성된다.

상기 맞물림부는, 상기 제1부분축구간부 및 상기 제2부분축구간부의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 축방향으로 돌출되는 돌기 및 상기 제1부분축구간부 및 상기 제2부분축구간부의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 돌기를 수용할 수 있게 형성되는 돌기수용부를 구비하여 구성된다.

여기서, 상기 제1부분예압와셔 및 상기 제2부분예압와셔는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 탄성변형부를 구비한 상기 제1부분예압와셔는 상기 제2부분예압와셔에 비해 탄성계수가 큰 재질로 형성된다.

일 예로, 상기 제1부분예압와셔는 스프링강으로 구성되고, 상기 제2부분예압와셔는 일반 강으로 구현될 수 있다.

이에 의해, 상대적으로 탄성계수가 큰 재질의 사용량을 저감할 수 있다.

이에 의해, 예압와셔 전체를 탄성계수가 큰 재질로 형성하는 것에 비해 탄성계수가 큰 재질의 제조 공수를 줄여 제작이 용이하게 될 수 있다.

또한, 상기 예압와셔의 전체 제조 비용이 저감될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2부분예압와셔는 상기 제1부분예압와셔의 제1부분축구간부가 축방향을 따라 수용될 수 있게 제1부분스페이서수용부가 구비된다.

이에 의해, 상기 제1부분축구간부의 변형 발생이 억제될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1부분스페이서수용부의 단부는 상기 탄성변형부의 탄성변형 시 상기 탄성변형부를 지지할 수 있게 축방향을 따라 상기 탄성변형부와 접촉된다.

여기서, 상기 탄성변형부를 구비한 상기 제1부분예압와셔는 상기 제2부분예압와셔에 비해 탄성계수가 큰 재질로 형성된다. 구체적으로, 상기 제1부분예압와셔는 스프링강으로 구성되고, 상기 제2부분예압와셔는 일반 강으로 구현될 수 있다.

또한, 상기 예압와셔의 전체 제조 비용이 저감될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 축방향을 따라 미리 설정된 고정길이 및 자유길이를 구비하고 상기 자유길이 및 상기 고정길이 이내에서 탄성변형이 가능한 예압와셔를 구비함으로써, 체결 시 토크 조절 기능을 구비한 기구 및/또는 공구의 사용을 배제할 수 있다.

또한, 축방향으로 추력 작용 시에도 베어링의 외륜, 볼 및 내륜이 미리 설정된 클리어런스를 각각 유지할 수 있어 상기 클리어런스의 변경에 기인한 상기 베어링의 강제 마모 발생이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 베어링의 내용 수명이 연장될 수 있다.

또한, 축방향을 따라 로터프레임은 제1베어링의 상측에 구비되고, 상기 예압와셔는 상기 로터프레임과 상기 제1베어링의 내륜 사이에 삽입되는 제1예압와셔를 구비함으로써, 상기 로터프레임의 회전 시 발생되는 추력 작용 시에도 상기 제1베어링의 내륜이 축방향으로 가압될 수 있어 상기 제1베어링의 외륜, 볼 및 내륜의 미리 설정된 클리어런스가 변경되는 것이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 제1베어링의 내용 수명이 연장될 수 있다.

또한, 축방향을 따라 로터프레임은 상기 제2베어링의 하측에 구비되고, 상기 예압와셔는 상기 체결부재와 상기 제2베어링의 내륜 사이에 삽입되는 제2예압와셔를 구비함으로써, 상기 로터프레임의 회전 시 발생되는 추력 작용시에도 상기 제2베어링의 내륜이 축방향으로 가압될 수 있어 상기 제2베어링의 외륜, 볼 및 내륜의 미리 설정된 클리어런스가 변경되는 것이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 제2베어링의 내용 수명이 연장될 수 있다.

또한, 축방향을 따라 상기 로터프레임은 상기 제1베어링의 상측에 구비되고, 상기 예압와셔는, 상기 제2베어링의 내륜과 상기 체결부재 사이에 삽입되는 제3예압와셔를 구비함으로써, 상기 로터프레임의 회전 시 발생되는 추력 작용시에도 상기 제2베어링의 내륜이 축방향으로 가압될 수 있어 상기 제2베어링의 외륜, 볼 및 내륜의 미리 설정된 클리어런스가 변경되는 것이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 제2베어링의 내용 수명이 연장될 수 있다.

또한, 상기 예압와셔는, 축방향을 따라 서로 결합되는 제1부분예압와셔; 및 제2부분예압와셔;를 구비하여 구성됨으로써, 상기 예압와셔의 전체 제작 공정을 부분적으로 분리하여 제작할 수 있다. 이에 의해, 상기 예압와셔의 제작 시 설비 구성이 간단하게 되고 제작이 용이하게 될 수 있다.

또한, 상기 제1부분예압와셔는 탄성변형부를 구비하여 구성되고, 상기 제2부분예압와셔는 상기 제1부분예압와셔에 비해 탄성계수가 작은 재질로 형성됨으로써, 탄성계수가 큰 재질의 사용량을 저감할 수 있다.

이에 의해, 탄성계수가 큰 재질의 재료비용이 저감될 수 있다.

또한, 탄성계수가 큰 재질의 제조 공수를 줄여 제작이 용이하게 될 수 있다.

또한, 상기 제1부분예압와셔 및 상기 제2부분예압와셔가 축방향으로 중첩되고 원주방향으로 구속되게 맞물림되는 맞물림부를 구비함으로써, 상기 제1부분예압와셔 및 상기 제2부분예압와셔의 축방향 및 원주방향 유격 발생이 억제될 수 있다.

또한, 상기 제2부분예압와셔는 상기 제1부분예압와셔의 제1부분축구간부를 수용하는 제1부분축구간부수용부를 구비함으로써, 상기 제1부분예압와셔가 안정적으로 지지될 수 있다.

또한, 상기 제1부분스페이서수용부의 단부는 축방향을 따라 상기 탄성변형부와 접촉됨으로써, 상기 탄성변형부의 탄성변형 시 상기 탄성변형부의 불필요한 변형이 억제될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 단면도,
도 2는 도 1의 제1압와셔영역을 확대도시한 도면,
도 3은 도 1의 예압와셔의 평면도,
도 4는 도 3의 예압와셔의 부분절취 단면도,
도 5는 도 4의 예압와셔의 확대단면도,
도 6은 도 2의 예압와셔의 결합 초기 자유길이를 도시한 도면,
도 7은 도 2의 예압와셔의 추력 작용 시를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 예압와셔를 각각 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 단면도,
도 10은 도 9의 제2예압와셔영역을 확대도시한 도면,
도 11은 도 9의 제2예압와셔의 체결 초기 자유길이를 도시한 도면,
도 12는 도 9의 제2예압와셔의 추력 작용 후를 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 단면도,
도 14는 도 13의 제3예압와셔영역을 확대도시한 도면,
도 15는 도 13의 제3예압와셔의 사시도,
도 16은 도 15의 제3예압와셔의 부분절취 단면도,
도 17은 도 16의 제3예압와셔의 확대단면도,
도 18은 도 16의 제3예압와셔의 체결 초기 자유길이를 도시한 도면,
도 19는 도 16의 제3예압와셔의 추력 작용 시를 도시한 도면,
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 단면도,
도 21은 도 20의 예압와셔영역의 확대도,
도 22는 도 21의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 결합전 부분단면도,
도 23은 도 22의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 결합상태의 확대단면도,
도 24는 본 발명의 다른 실시에에 따른 모터의 단면도,
도 25는 도 24의 예압와셔영역의 확대도,도 26은 도 25의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 결합 전
부분단면도,
도 27은 도 26의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 결합상태의 확대단면도,
도 28은 도 26의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 결합 초기 자유길이를 도시한 도면,
도 29는 도 26의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 추력 작용 시를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 단면도이고, 도 2는 도 1의 제1압와셔영역을 확대도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터는, 스테이터(150), 로터(200), 회전축(210), 베어링(300) 및 예압와셔(400)를 구비한다.

본 실시예의 모터는 상기 스테이터(150)의 외측에 상기 로터(200)가 회전 가능하게 구비되는 소위 아우터 로터 타입 모터로 구현된다.

상기 스테이터(150)는 원통 형상으로 구현된다.

상기 스테이터(150)의 내부에는 베이스부재(110)가 구비된다.

상기 베이스부재(110)는 원통 형상으로 구현된다.

상기 스테이터(150)는 상기 베이스부재(110)에 의해 지지될 수 있다.

상기 스테이터(150)는, 예를 들면, 스테이터코어(160) 및 상기 스테이터코어(160)에 권선되는 스테이터코일(170)을 구비한다.

상기 스테이터코어(160)는, 원주방향을 따라 이격된 복수의 티스(165)를 구비한다.

상기 스테이터코어(160)는 상기 복수의 티스(165) 사이에 형성되는 복수의 슬롯(167)을 구비한다.

상기 복수의 티스(165) 및 슬롯(167)은 원주방향을 따라 상호 교호적으로 형성된다.

상기 스테이터코어(160)의 내부에는 상기 베이스부재(110)가 축방향을 따라 삽입될 수 있게 베이스부재수용부(163)가 관통 형성된다.

상기 로터(200)는, 예를 들면, 회전축(210) 및 상기 회전축(210)을 중심으로 회전되는 로터프레임(220)을 구비한다.

상기 로터(200)는, 상기 로터프레임(220)에 구비되는 영구자석(240)을 구비한다.

상기 영구자석(240)은, 예를 들면, 상기 로터프레임(220)의 원주방향을 따라 이격된 복수의 영구자석(240)으로 구현될 수 있다.

본 실시예에서 상기 영구자석(240)이 원주방향을 따라 이격된 복수의 영구자석(240)으로 구현된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 영구자석(240)은 원통 형상으로 구현되고, 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)이 교호적으로 배치되게 구현될 수도 있다.

상기 로터프레임(220)은 상기 영구자석(240)을 지지하는 영구자석지지부(245)를 구비한다.

상기 영구자석지지부(245)는, 예를 들면, 원통 형상으로 구현될 수 있다.

상기 영구자석지지부(245)는, 예를 들면, 자로(磁路)를 형성할 수 있게 자성체로 구현될 수 있다.

상기 영구자석지지부(245)는, 예를 들면, 원형 고리 형상의 복수의 전기강판(247)을 절연 적층하여 형성될 수 있다.

상기 영구자석지지부(245)의 내면에는, 예를 들면, 상기 복수의 영구자석(240)이 미리 설정된 간격으로 이격배치될 수 있다.

상기 영구자석지지부(245)의 일 단부에는 축방향을 따라 상기 영구자석(240)의 일 측으로 돌출되는 돌출단부(245a)가 구비된다.

상기 로터프레임(220)은, 예를 들면, 상기 회전축(210)이 수용 결합되는 회전축결합부(222) 및 상기 회전축결합부(222)의 둘레에 반경방향을 따라 연장되는 디스크부(230)를 구비할 수 있다.

상기 회전축결합부(222)는 상기 디스크부(230)로부터 축방향을 따라 일 측(도면상 하측)으로 돌출되게 형성된다.

상기 회전축결합부(222)의 내부에는 상기 회전축(210)이 수용될 수 있게 축방향으로 관통된 회전축수용공(224)이 구비된다.

상기 디스크부(230)는, 예를 들면, 상기 회전축결합부(222)로부터 반경방향으로 연장되는 반경구간(231) 및 상기 반경구간(231)으로부터 축방향으로 돌출되는 축방향구간(235)을 구비한다.

상기 디스크부(230)(상기 반경구간(231))에는 축방향을 따라 관통된 복수의 관통공(233)이 구비된다. 이에 의해, 상기 로터프레임(220)의 내부 및 외부가 연통될 수 있다.

상기 축방향구간(235)에는 상기 영구자석지지부(245)가 결합될 수 있게 반경방향을 따라 절취된 절취부(237)가 구비된다.

상기 절취부(237)에는 상기 영구자석지지부(245)의 돌출단부(245a)가 결합되어 고정지지된다.

한편, 상기 회전축(210) 및 상기 로터프레임(220)은 축방향을 따라 상호 구속되게 결합된다.

상기 회전축(210) 및 상기 로터프레임(220)의 상호 접촉영역에는 반경방향을 따라 돌출된 돌출부(215)가 형성되고, 다른 하나에는 상기 돌출부(215)가 수용될 수 있게 수용부(226)가 형성된다.

본 실시예에서, 상기 돌출부(215)는, 예를 들면, 상기 회전축(210)의 외면에 반경방향을 따라 외측으로 돌출되고 원주방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다.

상기 수용부(226)는, 예를 들면, 상기 회전축결합부(222)의 내부 상기 회전축수용공(224)과 연통되고 반경방향을 따라 외측으로 확장되고 원주방향을 따라 연장되게 원통 형상으로 구현될 수 있다.

상기 수용부(226)는 축방향을 따라 외측으로 개방되게 형성된다.

이에 의해, 상기 돌출부(215)는 축방향을 따라 상기 수용부(226)에 수용되어 축방향을 따라 일 측 방향(삽입방향)으로 구속될 수 있다.

상기 회전축(210)은 상기 로터프레임(220)의 양 측으로 돌출될 수 있게 구성된다.

상기 회전축(210)의 일 단부(도면상 상단부)에는 복수의 회전날개(140)가 구비된다.

상기 복수의 회전날개(140)는 허브(141)의 둘레에 반경방향을 따라 돌출된다.

상기 허브(141)에는 상기 회전축(210)과 결합될 수 있게 결합부(143)가 구비된다. 도면에는 구체적으로 도시하지 아니하였으나, 상기 결합부(143) 및 상기 회전축(210)에는 축방향으로 결합 가능하고 원주방향으로 구속되는 결합수단이 구비될 수 있다.

상기 회전축(210)의 타 단부(도면상 하단부)에는 축방향을 따라 상기 회전축(210)에 대해 상대 이동 가능하게 나사결합되는 체결부재(260)가 구비된다.

상기 체결부재(260)는, 예를 들면, 수나사부를 구비한 스크류(270) 및 상기 스크류(270)와 상기 회전축(210) 사이에 개재되는 와셔(262)를 구비한다.

상기 스크류(270)는, 예를 들면, 외면에 상기 수나사부(274)가 구비되는 바디(272) 및 상기 바디(272)의 단부에 확장형성되는 헤드(276)를 구비하여 구성된다.

상기 헤드(276)에는 공구가 결합될 수 있게 공구결합부(277)가 구비된다.

상기 공구결합부(277)는, 예를 들면, 드라이버 또는 렌치가 삽입될 수 있게 축방향으로 따라 함몰되게 구성된다. 상기 공구결합부(277)는, 예를 들면, 축방향을 따라 "+" 형상, "-" 형상, 또는 육각형 형상을 가지는 홈으로 구현될 수 있다.

상기 회전축(210)은, 예를 들면, 내부에 축방향을 따라 관통된 관통공(212)이 구비된 중공체(파이프) 형상으로 구현될 수 있다.

상기 회전축(210)의 내부에는 상기 스크류(270)가 나사결합될 수 있게 암나사부(214)가 구비된다.

상기 회전축(210)은, 예를 들면, 베어링(300)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

상기 베어링(300)은, 예를 들면, 축방향으로 이격되게 복수 개로 구성될 수 있다.

상기 베어링(300)은 축방향을 따라 이격된 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)을 구비할 수 있다.

상기 베어링(300)은, 예를 들면, 외륜(301), 상기 외륜(301)의 내측에 동심적으로 배치되는 내륜(302) 및 상기 외륜(301)과 내륜(302) 사이에 구비되는 복수의 볼(303)을 구비하여 볼베어링으로 구현된다.

상기 각 베어링(300)은, 예를 들면, 축방향을 따라 상기 외륜(301)과 내륜(302) 사이의 양 측 틈새를 각각 차단하는 차단부재(304)(실드 또는 실)를 각각 구비하여 구성될 수 있다. 상기 외륜(301), 내륜(302) 및 상기 차단부재(304)의 내부에는, 예를 들면, 윤활제(그리스)가 주입될 수 있다.

여기서, 상기 각 베어링(300)(제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b))은, 상기 외륜(301), 볼(303), 내륜(302)의 조립 후 축방향 클리어런스(clearance)(이하, "조립후- 클리어런스"로 표기함)를 구비하게 끼워맞춤되게 구성될 수 있다.

상기 각 베어링(300)(제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b))은 상기 예압와셔(400)의 체결 후 미리 설정된 크기의 예압이 인가된 클리어런스(이하, "체결후- 클리어런스"로 표기함)를 구비할 수 있다.

보다 구체적으로 예를 들면, 상기 조립후- 클리어런스는 상기 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)이 축방향으로 가압되어 상대적으로 작은 클리어런스를 구비하게 구성될 수 있다.

상기 체결후- 클리어런스는 상기 예압 인가 후 상기 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)의 회전이 원활하게 될 수 있게 상기 조립후- 클리어런스에 비해 증가된 클리어런스를 가지게 구성될 수 있다.

이에 의해, 상기 베어링(300)의 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)이 회전에 적합한 클리어런스(상기 체결후-클리어런스)를 가지게 되어 베어링(300)의 클리어런스 변화(축소)에 기인한 상기 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)의 강제 마모가 증가되는 것이 억제될 수 있다.

한편, 상기 베이스부재(110)의 내부에는 상기 베어링(300)이 수용되는 베어링수용부(120)가 구비된다.

상기 베어링수용부(120)는 상기 제1베어링(300a)이 수용되는 제1베어링수용부(121)를 구비한다.

상기 베어링수용부(120)는 상기 제2베어링(300b)이 수용되는 제2베어링수용부(122)를 포함한다.

본 실시예에서, 상기 베어링(300)은 상기 베어링수용부(120)의 내부에 압입 결합될 수 있다.

이에 의해, 상기 베어링(300)의 외륜(301)은 상기 베어링수용부(120)의 내면에 밀착 고정될 수 있다.

상기 베이스부재(110)의 내부에는 상기 베어링(300)의 외륜(301)을 축방향으로 지지하는 베어링외륜지지부(130)가 구비된다.

본 실시예에서, 상기 베어링외륜지지부(130)는 축방향을 따라 상기 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b) 사이에 구비된다.

상기 베어링외륜지지부(130)는 상기 제1베어링(300a)의 외륜(301) 및 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301)이 축방향을 따라 상호 접근되는 것을 억제할 수 있게 구성된다.

상기 베어링외륜지지부(130)는, 예를 들면, 상기 제1베어링(300a)의 외륜(301)을 지지하는 제1베어링외륜지지부(131)를 구비한다.

상기 베어링외륜지지부(130)는, 예를 들면, 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301)을 지지하는 제2베어링외륜지지부(133)를 포함한다.

상기 제1베어링외륜지지부(131)는, 예를 들면, 축방향을 따라 상기 제1베어링(300a)의 외륜(301)의 일 측(도면상 하측)에 구비된다.

이에 의해, 상기 제1베어링(300a)의 외륜(301)이 축방향을 따라 하측으로 이동되는 것이 억제될 수 있다.

상기 제2베어링외륜지지부(133)는, 예를 들면, 축방향을 따라 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301)의 타 측(도면상 상측)에 구비된다.

이에 의해, 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301)이 축방향을 따라 상측으로 이동되는 것이 억제될 수 있다.

한편, 상기 예압와셔(400)는, 상기 회전축(210)이 수용되는 회전축공(412)이 구비되고, 축방향을 따라 미리 설정된 고정길이(L1)를 가지는 축구간부(410) 및 상기 축구간부(410)의 일 단부로부터 탄성변형 가능하게 연장형성되는 탄성변형부(430)를 구비하여 구성된다.

상기 예압와셔(400)는 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 또는 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 미리 설정된 크기의 예압을 인가할 수 있게 배치된다.

여기서, 상기 예압와셔(400)의 탄성변형부(430)는 예압 인가 전 자유길이(Lf)를 구비하게 구성될 수 있다.

상기 탄성변형부(430)는 상기 축구간부(410)의 일 단부로부터 축방향을 따라 연장되게 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 탄성변형부(430)는 상기 예압와셔(400)의 축방향을 따른 전체 길이(Lt)가 상기 고정길이(L1)에 비해 증가되게 구성될 수 있다.

또한, 상기 탄성변형부(430)는 상기 예압와셔(400)의 축구간부(410)의 고정길이와 중첩되게 구성될 수 있다. 이 경우, 축방향을 따른 상기 예압와셔(400)의 전체길이는 상기 고정길이와 동일하게 구성된다.

보다 구체적으로, 상기 예압와셔(400)는 축방향을 따라 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 또는 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 미리 설정된 크기의 예압을 인가할 수 있게 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 또는 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)과 접촉되게 배치될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 상기 예압와셔(400)가 결합되고, 상기 체결부재(260)의 체결 시 상기 예압와셔(400)의 예압과정은 다음과 같다.

상기 로터프레임(220)과 상기 회전축(210)이 축방향을 따라 구속되게 결합되고, 상기 회전축(210)의 단부(도면상 하단부)에 체결부재(260)가 나사결합된다.

축방향을 따라 로터프레임(220)과 상기 체결부재(260) 사이에 상기 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)이 서로 이격되게 배치되고, 상기 예압와셔(400)는 예압을 인가하고자 하는 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 또는 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)과 접촉되게 배치된다.

상기 체결부재(260)는 상기 회전축(210)의 단부(도면상 하단부)에 나사결합되고, 상기 체결부재(260)와 상기 로터프레임(220)이 상호 접근되는 방향으로 회전될 수 있다.

상기 체결부재(260)를 상기 회전축(210)에 대해 상대 회전시키면, 상기 로터프레임(220)과 상기 체결부재(260)의 간격이 축소됨에 따라 상기 예압와셔(400)는 축방향으로 수축되어 탄성에너지를 축적하게 된다.

상기 예압와셔(400)는 축적된 탄성에너지로 상기 예압와셔(400)와 접촉된 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 또는 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)을 가압함으로써, 미리 설정된 크기의 예압이 인가되게 할 수 있다.

여기서, 상기 예압와셔(400)의 탄성변형부(430)는 상기 복수의 회전날개(140)의 회전에 기인한 추력 작용 시 상기 로터프레임(220)의 축방향 변위보다 현저하게 큰 축방향 변위가 가능할 수 있게 구성된다. 이에 의해, 상기 복수의 회전날개(140)의 추력의 작용에 기인한 상기 로터프레임(220)의 축방향 변위가 발생되어도 상기 예압와셔(400)는 여전히 탄성변형 상태를 유지할 수 있게 된다. 이러한 구성에 의하면, 상기 예압와셔(400)와 접촉된 상기 베어링의 내륜(302)에 미리 설정된 크기의 예압이 지속적으로 인가될 수 있다.

상기 베어링(300)은 상기 예압와셔(400)의 예압에 의해 상기 외륜(301), 볼(303), 내륜(302)이 미리 설정된 클리어런스를 안정적으로 유지하게 됨으로써, 상기 클리어런스가 감소되지 아니한다. 이에 의해, 상기 클리어런스 감소에 기인한 상기 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)의 강제 마모 발생이 억제될 수 있다. 이에 따라, 상기 베어링(300)의 내용 수명이 연장될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 예압와셔(400)는 상기 로터프레임(220)과 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 사이에 배치되어 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)에 미리 설정된 크기의 예압을 인가하는 제1예압와셔(400)를 구비하게 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제1예압와셔(400)는 상기 예압와셔(400)와 실질적인 구성이 동일하므로, 도면 설명의 편의상, 동일한 참조부호를 부여하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1예압와셔(400)는, 상기 체결부재(260)의 체결 후, 축방향을 따라 일 단부(도면상 하단부)는 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)과 접촉되고 타 단부(도면상 상단부)는 상기 로터프레임(220)의 하단에 접촉된다.

도 3은 도 1의 예압와셔의 평면도이고, 도 4는 도 3의 예압와셔의 부분절취 단면도이며, 도 5는 도 4의 예압와셔의 확대단면도이다. 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1예압와셔(400)는, 축방향을 따라 상기 고정길이를 구비하고 일 단부가 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)에 접촉되고 타 단부는 상기 로터프레임(220)과 접촉 가능한 축구간부(410); 및 상기 축구간부(410)의 단부로부터 반경방향 및 축방향으로 각각 연장되어 자유길이(축방향 길이)를 구비하게 형성되어 상기 로터프레임(220)에 접촉되는 탄성변형부(430);를 구비한다.

구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 축구간부(410)는 상기 회전축(210)이 수용될 수 있게 축방향으로 관통된 회전축공(412)을 구비한다.

상기 축구간부(410)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 축방향을 따라 양 단부에 반경방향을 따라 돌출되고 원주방향을 따라 연장된 접촉부(415,416)가 각각 구비된다.

여기서, 상기 축구간부(410)의 축방향을 따라 일 단부(도면상 하단부)에 구비된 접촉부(416)는 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)과 접촉되는 점에서 내륜접촉부(416)로 지칭될 수 있다.

상기 축구간부(410)의 타 단부(도면상 상단부)에 구비된 접촉부(415)는 상기 체결부재(260)의 체결 후 상기 로터프레임(220)(실제로는 회전축결합부(222))와 접촉되어 상기 체결부재(260)(스크류(270))의 체결을 제한하는 점에서 스토퍼부(415)로 지칭될 수 있다.

상기 축구간부(410)의 상단에 구비된 접촉부(415)에는 반경방향 및 축방향을 따라 외측으로 각각 연장되고 축방향으로 탄성변형 가능한 탄성변형부(430)가 구비된다.

본 실시예에서, 상기 고정길이는 축방향을 따라 상기 축구간부(410)의 일 단부(상기 내륜접촉부(416))로부터 타 단부(상기 스토퍼부(415))까지의 축방향 길이를 의미할 수 있다.

상기 자유길이는 축방향을 따라 상기 축구간부(410)의 일 단부(상기 내륜접촉부(416))로부터 상기 제1예압와셔(400)의 탄성 변형 전, 상기 탄성변형부(430)의 단부(자유단부)까지의 길이(자유장)를 의미할 수 있다.

도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 상기 탄성변형부(430)는 상기 로터(200)의 원주방향을 따라 이격된 복수 개로 구현될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 탄성변형부(430)는 6개로 구현되어 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 이에 한정되는 것은 아니다.

원주방향을 따라 서로 인접된 탄성변형부(430) 사이에는 슬롯(433)이 각각 관통 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 슬롯(433)은 상기 탄성변형부(430)의 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있다.

상기 제1예압와셔(400)는 상기 복수의 탄성변형부(430)의 단부를 연결하며 고리 형상 또는 링 형상을 가지는 링형상부(435)가 구비된다.

여기서, 본 실시예의 상기 링형상부(435)는 상기 로터프레임(220)과 접촉되는 점에서 로터프레임접촉부(435)로 지칭될 수 있다.

도 6은 도 2의 예압와셔의 결합 초기 자유길이를 도시한 도면이고, 도 7은 도 2의 예압와셔의 추력 작용 시를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1예압와셔(400)는 축방향을 따라 상기 제1베어링(300a)과 상기 로터프레임(220) 사이에 삽입결합된다.

보다 구체적으로, 상기 베이스부재(110)에 상기 스테이터(150)가 결합되고, 상기 베이스부재(110)의 내부에 상기 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)이 수용결합될 수 있다.

상기 회전축(210)에 상기 로터프레임(220)이 결합되고, 상기 제1예압와셔(400)가 결합될 수 있다.

이때, 상기 제1예압와셔(400)는 상기 탄성변형부(430)가 상기 로터프레임(220)의 회전축결합부(222)에 접촉될 수 있게 결합된다.

다음, 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 및 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 상기 회전축(210)이 삽입 결합될 수 있다.

상기 회전축(210)의 결합이 완료되면 상기 회전축(210)의 단부에 체결부재(260)가 결합된다.

상기 체결부재(260)는 상기 와셔(262)가 먼저 결합된 후 상기 스크류(270)가 상기 회전축(210)의 암나사부(214)에 나사결합된다.

한편, 상기 제1예압와셔(400)는 상기 체결부재(260)의 결합 초기, 즉 상기 탄성변형부(430)의 탄성변형 전에는 일 단(도면상 하단)은 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)에 접촉되고, 타 단(도면상 상단)은 상기 로터프레임(220)의 회전축결합부(222)의 하단에 단순히 접촉된다.

이때, 상기 로터프레임(220)과 상기 체결부재(260)가 상호 접근되는 방향으로 상기 체결부재(260)를 회전시키면, 상기 스크류(270)는 상기 회전축(210)의 내부로 상대 이동된다.

이에 의해, 상기 체결부재(260)와 상기 회전축(210)의 돌출부(215)의 축방향 간격(거리)이 단축되고, 상기 로터프레임(220)(회전축결합부(222))의 하단에 접촉된 상기 제1예압와셔(400)의 탄성변형부(430)는 축방향을 따라 압축되면서 탄성변형되어 탄성에너지를 저장하게 된다.

상기 스크류(270)를 계속해서 회전시키면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1예압와셔(400)의 탄성변형부(430)는 거의 수평상태로 탄성변형되고 상기 제1예압와셔(400)의 스토퍼부가 상기 회전축결합부(222)와 접촉된다.

이에 의해, 상기 스크류(270)는 축방향을 따른 회전이 억제되고, 상기 체결부재(260)의 체결이 완료된다.

한편, 운전이 개시되어 상기 스테이터코일(170)에 전원이 인가되면 상기 로터(200)는 상기 스테이터코일(170)에 의해 형성된 자계와 상기 영구자석(240)의 자계가 상호 작용함으로써 상기 회전축(210)을 중심으로 회전된다.

상기 회전축(210)과 함께 상기 복수의 회전날개(140)가 회전되면 양력이 발생되고, 상기 로터프레임(220) 및 상기 회전축(210)에는 축방향을 따라 일 측(도면상 상측)으로 추력이 작용하게 된다.

이에 의해, 상기 로터프레임(220)은 축방향을 따라 상기 추력방향(도면상 상측방향)으로 이동되고, 상기 제1예압와셔(400)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 축방향을 따라 상기 로터프레임(220)과 탄성접촉된 상태에서 상기 로터프레임(220)의 변위에 대응되게 상측으로 미세변위(ΔL) 신장된다.

이때, 상기 제1예압와셔(400)는 탄성변형된 상태를 유지함으로써, 축적된 탄성에너지에 의해 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)을 탄성가압하여 미리 설정된 크기의 예압을 인가하게 된다.

이에 따라, 상기 제1베어링(300a)의 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)은 초기의 정렬상태를 유지할 수 있게 되고, 상기 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)은 초기의 클리어런스를 유지할 수 있다.

이에 의해, 상기 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302) 간 클리어런스 감소에 기인한 상기 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)의 강제마모 발생이 억제될 수 있다.

이에 의해, 상기 베어링(300)의 내용 수명이 연장될 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 예압와셔를 각각 도시한 도면이다. 본 실시예의 모터의 예압와셔(4001)는, 전술한 바와 같이, 상기 회전축(210)이 수용되는 회전축공(4121)이 구비되고, 축방향을 따라 미리 설정된 고정길이를 가지는 축구간부(4101) 및 상기 축구간부(4101)의 일 단부로부터 탄성변형 가능하게 연장형성되는 탄성변형부(4301)를 구비하여 구성된다.

상기 예압와셔(4001)는 축방향을 따라 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 또는 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 미리 설정된 크기의 예압을 인가할 수 있게 구성된다.

축방향을 따라 상기 축구간부(4101)의 상단 및 하단에는 접촉부(4151,4161)가 각각 구비된다.

상기 예압와셔(4001)의 탄성변형부(4301)는, 예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 원주방향을 따라 이격된 복수 개로 구현된다.

상기 복수 개의 탄성변형부(4301)는, 예를 들면, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 3개로 구현될 수 있다.

또한, 상기 복수의 탄성변형부(4301)는, 예를 들면, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 8개로 구현되거나, 도 8의 (c) 내지 (f)에 각각 도시된 바와 같이, 6개로 구현될 수 있다.

여기서, 상기 예압와셔(4001)는 원주방향을 따라 상기 복수의 탄성변형부(4301)의 단부(외측 단부)를 연결하며 고리형상(링 형상)을 가지는 링형상부(4351)를 구비하여 구성될 수 있다.

상기 예압와셔(4001)는 원주방향을 따라 서로 인접한 2개의 탄성변형부(4301) 사이에는 슬롯(4331)이 각각 관통 형성될 수 있다.

여기서, 상기 복수의 탄성변형부(4301)와 슬롯(4331)은 원주방향을 따라 서로 교호적으로 형성되며, 상기 슬롯(4331)은 상기 복수의 탄성변형부(4301)의 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있다.

상기 복수의 탄성변형부(4301)는 인가될 예압의 크기에 따라 서로 다른 폭(원주방향 폭(w)), 반경방향 길이(Lr) 및 서로 다른 개수를 각각 구비하게 구성될 수 있다.

또한, 상기 복수의 탄성변형부(4301)는 인가될 예압의 크기를 고려하여 서로 다른 자유길이(축방향 길이)를 구비하게 구현될 수 있다.

상기 복수의 탄성변형부(4301)는, 예를 들면, 도 8의 (g)에 도시된 바와 같이, 제1자유길이(Lf1)를 구비하게 구현될 수 있다.

상기 복수의 탄성변형부(4301)는, 예를 들면, 도 8의 (h)에 도시된 바와 같이, 상기 제1자유길이(Lf1)에 비해 축방향으로 확장된 제2자유길이(Lf2)를 구비하게 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 베어링의 내륜(302)에 인가될 예압의 크기에 대응되게 상기 탄성변형부(430)의 개수, 원주방향 폭 및 축방향 길이를 적절히 변경 및 조절함으로써, 상기 예압와셔(4001)의 제작이 용이하게 될 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 단면도이고, 도 10은 도 9의 제2예압와셔영역을 확대도시한 도면이며, 도 11은 도 9의 제2예압와셔의 체결 초기 자유길이를 도시한 도면이고, 도 12는 도 9의 제2예압와셔의 추력 작용 후를 도시한 도면이다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터(100a)는, 스테이터(150), 로터(200), 회전축(210), 베어링(300) 및 제2예압와셔(400a)를 구비한다.

상기 스테이터(150)는, 예를 들면, 스테이터코어(160) 및 상기 스테이터코어(160)에 권선되는 스테이터코일(170)을 구비한다. 상기 스테이터(150)의 내부에는 베이스부재(110)가 구비된다. 이에 의해, 상기 스테이터(150)는 상기 베이스부재(110)에 의해 지지될 수 있다.

상기 로터(200)는, 예를 들면, 회전축(210), 상기 회전축(210)에 결합되는 로터프레임(220) 및 상기 로터프레임(220)에 구비되는 영구자석(240)을 구비하여 구성된다. 상기 회전축(210)은 상기 로터(200)의 양 측으로 돌출되게 구성된다.

상기 회전축(210)의 일 단부(도면상 하단부)에는 복수의 회전날개(140)가 구비된다. 상기 복수의 회전날개(140)는, 예를 들면, 회전 시 축방향을 따라 일 측(도면상 상측)으로 양력이 발생되게 구현된다.

상기 로터프레임(220)에는 상기 회전축(210)이 수용 결합될 수 있게 회전축결합부(222)가 구비된다. 상기 회전축결합부(222)의 내부에는 회전축수용공(224)이 축방향을 따라 관통 형성된다. 상기 회전축(210)과 상기 로터프레임(220)은 축방향으로 구속되게 결합된다.

보다 구체적으로 상기 회전축(210)에는 반경방향을 따라 돌출된 돌출부(215)가 구비된다. 상기 로터프레임(220)에는 상기 돌출부(215)가 수용되어 축방향을 따라 맞물림되는 수용부(226)가 구비된다.

상기 회전축(210)의 타 단부(도면상 상단부)에는 체결부재(260)가 구비된다. 상기 체결부재(260)는, 예를 들면, 와셔(262) 및 상기 회전축(210)에 나사결합되는 스크류(270)를 포함한다. 상기 회전축(210)의 내부에는 상기 스크류(270)가 나사결합될 수 있게 암나사부(214)가 구비된다.

상기 회전축(210)은 축방향을 따라 이격된 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 상기 제1베어링(300a)은, 예를 들면 상기 로터프레임(220)에 근접하게 배치된다. 상기 제2베어링(300b)은, 예를 들면, 상기 로터프레임(220)으로부터 이격되게 배치된다.

축방향을 따라 상기 회전축결합부(222)의 일 측에 상기 제1베어링(300a)이 구비되고, 상기 제1베어링(300a)의 일 측에 상기 제2베어링(300b)이 이격되게 배치된다.

상기 제1베어링(300a) 및 상기 제2베어링(300b)은, 외륜(301)과, 상기 외륜(301)의 내부에 동심적으로 배치되는 내륜(302) 및 상기 외륜(301)과 내륜(302) 사이에 구비되는 복수의 볼(303)을 각각 구비한다. 상기 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)은, 예를 들면, 축방향을 따라 양 측에 차단부재(304)(실드 또는 실)가 각각 구비되게 구현될 수 있다.

상기 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)은 상기 베어링수용부(120)에 압입되게 수용 결합될 수 있다. 이때, 상기 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)은, 각 외륜(301)이 상기 베이스부재(110)의 제1베어링외륜지지부(131) 및 제2베어링외륜지지부(133)에 의해 축방향을 따라 각각 지지될 수 있다.

여기서, 상기 회전축결합부(222)는 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)과 접촉되게 결합된다.

한편, 상기 체결부재(260)와 상기 제2베어링(300b) 사이에는 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 미리 설정된 크기의 예압을 인가할 수 있게 제2예압와셔(400a)가 구비된다.

상기 제2예압와셔(400a)는, 예를 들면 도 11에 도시된 바와 같이, 축방향을 따라 상기 고정길이를 구비하고 일 단부가 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 접촉되고 타 단부는 상기 체결부재(260)와 접촉 가능한 축구간부(410a); 및 상기 축구간부(410a)의 단부로부터 반경방향 및 축방향으로 각각 연장되어 자유길이를 구비하게 형성되어 상기 체결부재(260)에 접촉되는 탄성변형부(430a);를 구비하게 구성된다.

상기 제2예압와셔(400a)의 축구간부(410a)는 축방향을 따라 고정길이를 구비하게 구성된다. 상기 축구간부(410a)의 양 단부에는 반경방향을 따라 돌출되고 원주방향을 따라 연장되는 접촉부(415a,416a)가 각각 구비된다.

상기 축구간부(410a)의 일 단부(도면상 상단부)의 접촉부(415a)는 상기 체결부재(260)와 접촉되어 상기 체결부재(260)의 체결을 제한하는 점에서 스토퍼부(415a)로 지칭될 수 있다.

상기 축구간부(410a)의 타 단부(도면상 하단부)에 형성된 접촉부(416a)는 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)과 접촉되는 점에서 내륜접촉부(416a)로 지칭될 수 있다.

상기 축구간부(410a)의 내부에는 상기 회전축(210)이 수용 결합될 수 있게 축방향을 따라 관통된 회전축공(412a)이 마련된다.

상기 제2예압와셔(400a)의 탄성변형부(430a)는 상기 로터(200)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수 개로 구현될 수 있다.

상기 제2예압와셔(400a)는, 예를 들면, 상기 복수 개로 구현된 탄성변형부(430a)의 단부를 연결하고 링형상을 가지는 링형상부(435a)를 구비한다. 여기서, 상기 링형상부(435a)는 상기 체결부재(260)와 접촉되는 점에서 체결부재접촉부(435a)로 지칭될 수 있다.

상기 제2예압와셔(400a)의 원주방향을 따라 서로 인접된 2개의 탄성변형부(430a)의 사이에는 슬롯(433a)이 관통 형성될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 상기 베이스부재(110)의 외측에 상기 스테이터(150)가 결합되고, 상기 회전축(210)에는 상기 로터프레임(220)이 결합될 수 있다. 상기 베이스부재(110)의 내부에는 상기 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)이 각각 수용 결합될 수 있다. 상기 회전축(210)은 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 및 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 각각 삽입 결합될 수 있다.

한편, 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)을 통과한 상기 회전축(210)의 단부(도면상 상단부)에는 상기 제2예압와셔(400a)가 결합될 수 있다.

여기서, 상기 제2예압와셔(400a)는 상기 축구간부(410a)의 내륜접촉부(416a)가 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)과 접촉될 수 있게 결합된다.

다음, 상기 제2예압와셔(400a)의 결합이 완료되면, 상기 체결부재(260)(와셔(260) 및 스크류(270))가 결합될 수 있다.

상기 로터프레임(220)과 상기 체결부재(260)가 상호 근접되는 방향으로 상기 스크류(270)를 회전시키면 상기 체결부재(260)는 상기 회전축(210)의 내부로 삽입되고, 상기 로터프레임(220)은 상기 체결부재(260)측으로 상대 이동될 수 있다.

이에 의해, 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)은 축방향을 따라 일 측(도면상 상측)으로 가압되고, 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)은 축방향을 따라 타 측(도면상 하측)으로 가압된다. 이에 따라 상기 제2예압와셔(400a)의 탄성변형부(430a)는 축방향을 따라 압축되면서 탄성에너지를 축적하게 된다.

상기 스크류(270)를 계속해서 회전시키면 상기 탄성변형부(430a)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 거의 수평상태로 되고, 상기 축구간부(410a)의 스토퍼부(415a)가 상기 와셔(262)와 접촉된다. 이에 의해, 상기 스크류(270)의 회전이 정지되고 상기 체결부재(260)의 체결이 종료된다.

한편, 운전이 개시되어 상기 스테이터코일(170)에 전원이 인가되면 상기 로터(200)는 상기 회전축(210)을 중심으로 회전된다. 상기 회전축(210) 및 상기 복수의 회전날개(140)가 회전을 개시하면 상기 회전축(210)에는 축방향을 따라 일 측(도면상 상측)으로 추력이 작용하게 된다.

상기 추력의 작용에 의해 상기 체결부재(260)(와셔(262))는 축방향을 따라 일 측(도면상 상측)으로 미세하게 변위가 발생되며, 상기 제2예압와셔(400a)는 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 탄성변형부(430a)가 축방향을 따라 상측으로 미세하게 신장되지만, 상기 탄성변형부(430a)의 축적된 탄성에너지에 의해 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)을 축방향으로 가압하게 된다. 이에 따라, 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)은 상기 회전축(210)의 추력 작용에도 불구하고 미리 설정된 축방향 클리어런스를 그대로 유지할 수 있게 된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302) 간 클리어런스의 변경(축소)에 기인하여 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)의 강제 마모 발생이 억제될 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 단면도이고, 도 14는 도 13의 제3예압와셔영역을 확대도시한 도면이다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터(100b)는, 스테이터(150), 로터(200), 회전축(210), 베어링(300) 및 제3예압와셔(400b)를 구비한다.

상기 스테이터(150)는, 스테이터코어(160) 및 상기 스테이터코어(160)에 권선되는 스테이터코일(170)을 구비한다. 상기 스테이터(150)의 내부에는 베이스부재(110)가 구비된다. 상기 베이스부재(110)의 내부에는 축방향을 따라 이격되게 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)이 수용 결합된다.

상기 제1베어링(300a) 및 상기 제2베어링(300b)은, 외륜(301), 상기 외륜(301)의 내측에 동심적으로 배치되는 내륜(302) 및 상기 외륜(301)과 내륜(302) 사이에 구비되는 복수의 볼(303)을 각각 구비하여 구성된다.

상기 베이스부재(110)는 상기 베어링이 수용결합되는 베어링수용부(120)를 구비한다. 상기 베이스부재(110)는 상기 제1베어링(300a)의 외륜(301)을 축방향을 따라 지지하는 제1베어링외륜지지부(131)를 구비한다. 상기 베이스부재(110)는 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301)을 축방향을 따라 지지하는 제2베어링외륜지지부(133)를 구비한다.

상기 로터(200)는, 예를 들면, 회전축(210), 상기 회전축(210)에 결합되는 로터프레임(220) 및 상기 로터프레임(220)에 구비되는 영구자석(240)을 구비하여 구성된다. 상기 로터프레임(220)은 상기 회전축(210)이 수용결합되는 회전축결합부(222)를 구비한다. 상기 회전축결합부(222)의 내부에는 상기 회전축(210)이 수용될 수 있게 축방향으로 관통된 회전축수용공(224)이 구비된다.

상기 회전축(210) 및 로터프레임(220)은 축방향을 따라 구속되게 결합된다.상기 회전축결합부(222)는 축방향을 따라 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)과 접촉되게 결합된다. 상기 회전축(210)에는 반경방향을 따라 돌출된 돌출부(215)가 구비된다. 상기 로터프레임(220)에는 상기 돌출부(215)가 축방향을 따라 구속될 수 있게 수용되는 수용부(226)가 구비된다.

상기 회전축(210)은 상기 로터프레임(220)의 양 측으로 돌출될 수 있게 긴 길이로 구현된다. 축방향을 따라 상기 회전축(210)의 일 단부(도면상 상단부)에는 복수의 회전날개(140)구 구비된다. 상기 복수의 회전날개(140)는, 예를 들면, 회전 시 양력이 발생되게 구성된다. 상기 회전축(210)에는 상기 복수의 회전날개(140)의 회전 시 축방향을 따라 일 측(도면상 상측)으로 추력이 작용한다.

축방향을 따라 상기 회전축(210)의 타 단부(도면상 하단부)에는 체결부재(260)가 구비된다. 상기 체결부재(260)는, 예를 들면, 와셔(262) 및 상기 회전축(210)에 나사결합되는 스크류(270)를 구비하여 구성된다. 상기 회전축(210)에는 상기 스크류(270)가 나사결합될 수 있게 암나사부(214)가 구비된다.

한편, 축방향을 따라 상기 체결부재(260)와 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)사이에는 제3예압와셔(400b)가 구비된다.

상기 제3예압와셔(400b)는, 예를 들면, 축방향을 따라 상기 고정길이를 구비하고 일 단부는 상기 체결부재(260)에 접촉되고 타 단부는 상기 회전축(210)의 단부에 접촉가능한 축구간부(410b); 및 상기 축구간부(410b)로부터 반경방향 및 축방향으로 연장되어 자유길이를 구비하게 형성되어 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)과 접촉되는 탄성변형부(430b);를 구비하여 구성된다.

도 15는 도 13의 제3예압와셔의 사시도이고, 도 16은 도 15의 제3예압와셔의 부분절취 단면도이며, 도 17은 도 16의 제3예압와셔의 확대단면도이고, 도 18은 도 16의 제3예압와셔의 체결 초기 자유길이를 도시한 도면이며, 도 19는 도 16의 제3예압와셔의 추력 작용 시를 도시한 도면이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제3예압와셔(400b)의 축구간부(410b)의 내부에는 상기 회전축(210)이 수용될 수 있게 회전축공(412b)이 구비된다.

축방향을 따라 상기 축구간부(410b)의 양 단부에는 반경방향을 따라 돌출되고 원주방향을 따라 연장된 접촉부(415b, 416b)가 각각 구비된다.

본 실시예에서, 상기 축구간부(410b)의 일 단부(도면상 상단부)에 형성된 접촉부(415b)는 상기 스크류(270)의 체결 시 상기 회전축(210)과 접촉되어 상기 스크류(270)의 체결을 제한하는 점에서 스토퍼부(415b)로 지칭될 수 있다.

도 14 및 도 16을 함께 참조하면, 상기 축구간부(410b)의 타 단부(도면상 하단부)의 접촉부(416b)는 상기 체결부재(260)(와셔(262))와 접촉되는 점에서 체결부재접촉부(416b)로 지칭될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 스토퍼부(415b)는 상기 체결부재(260)의 체결 후, 즉, 상기 탄성변형부(430b)의 탄성변형 후, 상기 회전축(210)의 단부와 접촉될 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 제3예압와셔(400b)의 탄성변형부(430b)는, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 축구간부(410b)의 하측 접촉부(416b)(상기 체결부재접촉부)로부터 반경방향 및 축방향으로 연장되게 구성될 수 있다.

여기서, 상기 탄성변형부(430b)의 자유길이(Lf)는 상기 고정길이(L1)에 비해 작게 구성된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 탄성변형부(430b)의 자유길이(Lf)는 상기 고정길이(L1)와 축방향을 따라 중첩되므로, 축방향을 따른 상기 제3예압와셔(400b)의 전체길이(Lt)는 상기 고정길이(L1)와 동일하게 구성된다.

상기 제3예압와셔(400b)의 탄성변형부(430b)는 원주방향을 따라 서로 이격된 복수 개로 구현된다.

상기 제3예압와셔(400b)는, 상기 복수 개로 구현된 탄성변형부(430b)의 단부를 연결하고 고리 형상을 가지는 링형상부(435b)를 구비한다.

상기 제3예압와셔(400b)는 상기 링형상부(435b)로부터 축방향을 따라 하향 연장되는 스커트부(437)를 구비한다.

여기서, 상기 링형상부(435b)는 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)과 접촉되는 점에서 내륜접촉부(435b)로 지칭될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제2베어링(300b)은 상기 회전축(210)의 단부(도면상 하단부)로부터 축방향을 따라 돌출되게 형성될 수 있다(도 14 참조).

상기 회전축(210)의 하단부는 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)의 하단부에 비해 상측으로 미리 설정된 거리를 두고 이격 배치될 수 있다.

이는 상기 체결부재(260)의 체결 시 상기 제3예압와셔(400b)의 양 단부(스토퍼부(415b), 체결부재접촉부(416b))가 상기 체결부재(260) 및 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)과 먼저 접촉되어 상기 제3예압와셔(400b)와 상기 회전축(210)의 단부가 접촉되기 전에 먼저 접촉됨으로써, 상기 제3예압와셔(400b)의 탄성변형부(430b)의 탄성변형되어 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 미리 설정된 크기의 예압이 인가될 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 구성에 의하여, 상기 베이스부재(110)의 외측에 상기 스테이터(150)가 결합되고, 상기 회전축(210)에 상기 로터프레임(220)이 결합된다.

상기 베이스부재(110)의 내부에 상기 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)이 각각 수용 결합되고, 상기 로터프레임(220)을 통과한 상기 회전축(210)의 단부(하단부)는 상기 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)에 각각 결합될 수 있다.

상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)을 통과한 회전축(210)의 단부(하단부)에 상기 제3예압와셔(400b)가 결합될 수 있다.

상기 제3예압와셔(400b)는 상기 탄성변형부(430b)가 상측을 향하도록 한 상태에서 상기 축구간부(410b)의 내부에 상기 회전축(210)의 단부가 삽입될 수 있다.

상기 제3예압와셔(400b)의 결합이 완료되면 상기 회전축(210)의 단부에 상기 와셔(262)를 결합하고, 상기 스크류(270)를 상기 와셔(262)를 통과하여 상기 회전축(210)의 암나사부(214)에 나사결합되게 한다.

상기 로터프레임(220)과 상기 체결부재(260)가 상호 접근하는 방향으로 상기 스크류(270)를 회전시키면, 상기 스크류(270)는 상기 회전축(210)의 내부로 삽입되면서 축방향을 따라 이동된다.

상기 스크류(270)가 동일 방향으로 회전을 계속하면, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 제3예압와셔(400b)의 탄성변형부(430b)의 단부(도면상 상단부)가 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)과 접촉된다.

상기 스크류(270)를 계속 회전시키면 상기 탄성변형부(430b)는 축방향을 따라 압축되면서 탄성에너지를 축적하게 되고, 상기 탄성변형부(430b)는 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)을 축방향으로 가압함으로써, 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)에는 미리 설정된 크기의 예압이 인가될 수 있다.

상기 스크류(270)가 회전을 계속하면 상기 축구간부(410b)의 단부(스토퍼부(415b))가 상기 회전축(210)의 단부에 접촉되고, 상기 스크류(270)의 회전 반력이 현저하게 증가된다. 이에 의해, 상기 스크류(270)의 체결이 종료될 수 있다.

한편, 운전이 개시되어 상기 로터(200)가 회전되면, 상기 회전축(210)에는 상기 복수의 회전날개(140)의 회전에 의해 발생된 추력이 축방향을 따라 일 측(도면상 상측)으로 작용하게 된다.

이에 따라 상기 예압와셔(400b)는, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 추력에 기인한 변위에 대응되게 축방향을 따라 상측으로 미세변위(ΔL)만큼 신장된다. 이때, 상기 추력의 작용에 기인한 축방향 변위는 상기 탄셩변형부(400b)의 축방향을 따른 전체 변위량에 비해 현저하게 작기 때문에 상기 예압와셔(400b)는 여전히 탄성변형된 상태를 유지할 수 있다. 이에 의해, 상기 예압와셔(400b)는 축적된 탄성에너지로 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)을 가압하여 미리 설정된 크기의 예압을 지속적으로 인가할 수 있게 된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)은 회전에 적합하게 설정된 클리어런스를 안정적으로 유지할 수 있고, 이에 의해 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)의 클리어런스 감소에 기인한 강제마모 발생이 억제될 수 있다.

이에 의해, 본 실시예의 모터(100b)는 상기 제2베어링(300b)의 내용수명이 현저하게 연장될 수 있다.

도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 단면도이고, 도 21은 도 20의 예압와셔영역의 확대도이며, 도 22는 도 21의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 결합전 부분단면도이고, 도 23은 도 22의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 결합상태의 확대단면도이다. 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터(100c)는, 베이스부재(110), 로터(200), 회전축(210), 베어링(300) 및 예압와셔(400c)를 구비한다.

상기 스테이터(150)는, 스테이터코어(160) 및 상기 스테이터코어(160)에 권선되는 스테이터코일(170)을 구비한다.

상기 스테이터(150)의 내부에는 베이스부재(110)가 구비된다.

상기 베이스부재(110)의 내부에는 축방향을 따라 이격되게 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)이 수용 결합된다.

상기 제1베어링(300a)은, 외륜(301), 상기 외륜(301)의 내측에 동심적으로 배치되는 내륜(302) 및 상기 외륜(301)과 내륜(302) 사이에 구비되는 복수의 볼(303)을 구비하여 구성된다.

상기 제2베어링(300b)은, 외륜(301), 상기 외륜(301)의 내측에 동심적으로 배치되는 내륜(302) 및 상기 외륜(301)과 내륜(302) 사이에 구비되는 복수의 볼(303)을 구비하여 구성된다.

상기 베이스부재(110)는 상기 베어링(300)이 수용결합되는 베어링수용부(120)를 구비한다.

상기 베이스부재(110)는 상기 제1베어링(300a)의 외륜(301)을 축방향을 따라 지지하는 제1베어링외륜지지부(131)를 구비한다.

상기 베이스부재(110)는 상기 제2베어링(300b)의 외륜(301)을 축방향을 따라 지지하는 제2베어링외륜지지부(133)를 구비한다.

상기 로터(200)는, 예를 들면, 회전축(210), 상기 회전축(210)에 결합되는 로터프레임(220) 및 상기 로터프레임(220)에 구비되는 영구자석(240)을 구비하여 구성된다.

상기 로터프레임(220)은 상기 회전축(210)이 수용결합되는 회전축결합부(222)를 구비한다.

상기 회전축(210) 및 로터프레임(220)은 축방향을 따라 구속되게 결합된다.

상기 회전축(210)에는 반경방향을 따라 돌출된 돌출부(215)가 구비된다.

상기 로터프레임(220)에는 상기 돌출부(215)가 축방향을 따라 구속될 수 있게 수용되는 수용부(226)가 구비된다.

상기 회전축(210)은 상기 로터프레임(220)의 양 측으로 돌출될 수 있게 긴 길이로 구현된다.

축방향을 따라 상기 회전축(210)의 일 단부(도면상 상단부)에는 복수의 회전날개(140)구 구비된다.

상기 복수의 회전날개(140)는, 예를 들면, 회전 시 양력이 발생되게 구성된다.

상기 회전축(210)에는 상기 복수의 회전날개(140)의 회전 시 축방향을 따라 일 측(도면상 상측)으로 추력이 작용한다.

축방향을 따라 상기 회전축(210)의 타 단부(도면상 하단부)에는 체결부재(260)가 구비된다.

상기 체결부재(260)는, 예를 들면, 와셔(262) 및 상기 회전축(210)에 나사결합되는 스크류(270)를 구비하여 구성된다.

상기 회전축(210)에는 상기 스크류(270)가 나사결합될 수 있게 암나사부(214)가 구비된다.

한편, 축방향을 따라 상기 체결부재(260)와 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)사이에는 예압와셔(400c)가 구비된다.

상기 예압와셔(400c)는, 예를 들면, 축방향을 따라 서로 결합되는 제1부분예압와셔(400c1); 및 제2부분예압와셔(400c2);를 구비하여 구성된다.

도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 상기 제1부분예압와셔(400c1)는, 예를 들면, 축방향을 따라 상기 고정길이의 일부를 형성하고, 상기 회전축(210)에 결합되는 제1부분축구간부(410c1) 및 상기 제1부분축구간부(410c1)로부터 반경방향 및 축방향으로 연장되어 자유길이를 구비하게 형성되고 축방향으로 탄성변형 가능한 탄성변형부(430c)를 구비한다.

상기 제2부분예압와셔(400c2)는, 축방향을 따라 상기 제1부분축구간부(410c1)와 협조적으로 상기 고정길이를 이루게 상기 회전축(210)에 결합되는 제2부분축구간부(410c2) 및 상기 제2부분축구간부(410c2)로부터 반경방향으로 돌출되고 원주방향을 따라 연장되는 접촉부(416c)를 구비하여 구성된다.

상기 제2부분예압와셔(400c2)의 접촉부(416c)는 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)과 접촉되는 점에서 내륜접촉부(416c)로 지칭될 수 있다.

상기 제1부분예압와셔(400c1)의 제1부분축구간부(410c1)의 일 단부(도면상 상단부)에는 상기 제1부분축구간부(410c1)로부터 반경방향을 따라 돌출되고 원주방향으로 연장되는 접촉부(415c)가 구비된다.

여기서, 상기 접촉부(415c)는 상기 체결부재(260)의 체결 시 상기 로터프레임(220)(회전축결합부(222))과 접촉되어 상기 체결부재(260)의 체결을 제한하는 점에서 스토퍼부(415c)로 지칭될 수 있다.

상기 제1부분예압와셔(400c1)는, 원주방향을 따라 이격된 복수의 탄성변형부(430c)를 구비한다.

상기 복수의 탄성변형부(430c) 중 서로 인접된 2개의 탄성변형부(430c)들 사이에는 슬롯(433c)이 각각 관통 형성된다.

상기 제1부분예압와셔(400c1)는, 예를 들면, 상기 복수의 탄성변형부(430c)의 외측 단부를 연결하며 링 형상을 가지는 링형상부(435c)를 구비한다. 상기 링형상부(435c)는 상기 로터프레임(220)과 접촉되는 점에서 로터프레임접촉부(435c)로 지칭될 수 있다.

여기서, 상기 제1부분예압와셔(400c1)의 탄성변형부(430c)는 상기 예압와셔(400c)의 축방향을 따른 전체길이를 증가시키게 구성된다.

상기 예압와셔(400c)의 상기 제1부분축구간부(410c1) 및 제2부분축구간부(410c2)는 내부에 상기 회전축(210)이 수용결합될 수 있게 회전축공(412c1, 412c2)이 각각 구비된다.

한편, 상기 제1부분예압와셔(400c1)의 탄성변형부(430c)는 상기 예압와셔(400c)의 축방향을 따라 중첩되고 원주방향을 따라 구속되게 맞물림되는 맞물림부(450)를 구비하게 구성된다.

상기 맞물림부(450)는, 예를 들면, 상기 제1부분축구간부(410c1) 및 상기 제2부분축구간부(410c2)의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 축방향을 따라 돌출되는 돌기(451) 및 상기 제1부분축구간부(410c1) 및 상기 제2부분축구간부(410c2)의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 돌기(451)를 수용할 수 있게 형성되는 돌기수용부(453)를 구비하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 돌기(451)는 상기 제1부분축구간부(410c1)에 형성되고, 상기 돌기수용부(453)는 상기 제2부분축구간부(410c2)에 형성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 이에 한정되는 것은 아니다.

보다 구체적으로 예를 들면, 상기 돌기(451)는 상기 제1부분축구간부(410c1)의 단부로부터 축방향을 따라 돌출되고, 상기 돌기수용부(453)는 상기 제2부분축구간부(410c2)의 단부에 축방향을 따라 함몰되게 형성된다.

여기서, 상기 제1부분예압와셔(400c1) 및 상기 제2부분예압와셔(400c2)는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 탄성변형부(430c)를 구비한 상기 제1부분예압와셔(400c1)는 상기 제2부분예압와셔(400c2)에 비해 탄성계수가 큰 재질로 형성된다.

일 예로, 상기 제1부분예압와셔(400c1)는 스프링강으로 구성되고, 상기 제2부분예압와셔(400c2)는 상기 스프링강보다 탄성계수가 작은 재질(예를 들면, 일반 강)으로 구현될 수 있다.

이에 의해, 상대적으로 탄성계수가 큰 재질(스프링강)의 사용량을 저감할 수 있다.

이에 의해, 예압와셔(400c) 전체를 탄성계수가 큰 재질(스프링강)로 형성하는 것에 비해 탄성계수가 큰 재질의 제조 공수를 줄일 수 있어 제작이 신속하고 용이하게 될 수 있다.

또한, 상대적으로 가격이 높은 탄성계수가 큰 재질(스프링강)의 사용량을 줄일 수 있어 상기 예압와셔(400c)의 전체 제조 비용이 그만큼 저감될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 상기 베이스부재(110)의 외부에 상기 스테이터(150)가 결합되고, 상기 베이스부재(110)의 내부에 상기 제1베어링(300a) 및 제2베어링(300b)이 결합될 수 있다.

상기 회전축(210)에는 상기 로터프레임(220)이 결합되고, 상기 제1부분예압와셔(400c1) 및 상기 제2부분예압와셔(400c2)가 축방향을 따라 각각 결합될 수 있다. 이때, 상기 제1부분예압와셔(400c1) 및 상기 제2부분예압와셔(400c2)는 축방향을 따라 상호 맞물림 결합될 수 있다.

상기 제1부분예압와셔(400c1) 및 상기 제2부분예압와셔(400c2)의 결합이 완료되면, 상기 회전축(210)은 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 및 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 결합될 수 있다.

상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)을 통과한 상기 회전축(210)의 단부에 상기 와셔(262) 및 상기 스크류(270)가 각각 결합될 수 있다.

상기 로터프레임(220)과 상기 체결부재(스크류(270)) 사이의 거리가 단축되는 방향으로 상기 스크류(270)를 회전시키면, 상기 와셔(262)는 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 접촉되고 상기 로터프레임(220)이 축방향을 따라 상대 이동될 수 있다.

이에 의해, 상기 예압와셔(400c)의 탄성변형부(430c)가 축방향을 따라 압축되면서 탄성에너지를 축적하게 된다.

상기 스크류(270)를 계속해서 회전시키면 상기 탄성변형부(430c)는 탄성변형되어 거의 수평으로 배치되고, 상기 제1부분축구간부(410c1)의 상측 접촉부(415c)(상기 스토퍼부(415c))가 상기 로터프레임(220)과 접촉된다. 이에 의해, 상기 스크류(270)의 회전에 대한 반력이 현저하게 증가되면 상기 스크류(270)의 체결이 종료될 수 있다.

한편, 운전이 개시되어 상기 복수의 회전날개(140)의 회전에 의해 양력이 발생되면 상기 회전축(210)에는 축방향을 따라 도면의 상측방향으로 추력이 작용하게 된다.

상기 회전축(210)에 추력이 작용하게 되면, 상기 로터프레임(220)은 도면의 상측방향으로 미세 변위를 일으키고, 이에 의해 상기 예압와셔(400c)는 상기 탄성변형부(430c)가 축방향을 따라 그만큼 신장하게 된다. 상기 예압와셔(400c)는 상기 추력작용에 의해 신장되는 방향으로 미세 변위가 발생되어도 여전히 탄성변형 상태를 유지함으로써, 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)에 미리 설정된 크기의 예압이 지속적으로 인가될 수 있도록 한다.

이에 의해, 상기 제1베어링(300a)의 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)은 미리 설정된 클리어런스가 감소됨이 없이 초기 클리어런스를 안정적으로 유지함으로써, 상기 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)의 클리어런스 감소에 기인한 강제 마모 발생이 억제될 수 있다.

이에 의해, 상기 제1베어링(300a)의 내용 수명이 연장될 수 있다.

도 24는 본 발명의 다른 실시에에 따른 모터의 단면도이고, 도 25는 도 24의 예압와셔영역의 확대도이다. 도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터(100d)는, 스테이터(150), 로터(200), 회전축(210), 베어링(300) 및 예압와셔(400d)를 구비한다.

상기 스테이터(150)의 내부에는 베이스부재(110)가 구비된다.

상기 베이스부재(110)는 상기 베어링이 수용결합되는 베어링수용부(120)를 구비한다.

상기 로터프레임(220)에는 상기 돌출부(215)가 축방향을 따라 구속될 수 있게 수용되는 수용부가 구비된다.

한편, 축방향을 따라 상기 체결부재(260)와 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)사이에는 예압와셔(400d)가 구비된다.

상기 예압와셔(400d)는, 예를 들면, 축방향을 따라 서로 결합되는 제1부분예압와셔(400d1); 및 제2부분예압와셔(400d2);를 구비하여 구성된다.

도 26은 도 25의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 결합 전 부분단면도이고, 도 27은 도 26의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 결합상태의 확대단면도이며, 도 28은 도 26의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 결합 초기 자유길이를 도시한 도면이고, 도 29는 도 26의 제1부분예압와셔 및 제2부분예압와셔의 추력 작용 시를 도시한 도면이다.

도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이, 상기 제1부분예압와셔(400d1)는, 축방향을 따라 상기 고정길이의 일부를 형성하고, 상기 회전축(210)에 결합되는 제1부분축구간부(410d1) 및 상기 제1부분축구간부(410d1)로부터 반경방향 및 축방향으로 연장되어 자유길이를 구비하게 형성되고 축방향으로 탄성변형 가능한 탄성변형부(430d)를 구비하여 구성된다.

상기 제2부분예압와셔(400d2)는, 축방향을 따라 상기 제1부분축구간부(410d1)와 협조적으로 상기 고정길이를 이루게 상기 회전축(210)에 결합되는 제2부분축구간부(410d2) 및 상기 제2부분축구간부(410d2)로부터 반경방향으로 연장되는 접촉부(416d)를 구비하여 구성된다.

여기서, 상기 제1부분축구간부(410d1) 및 상기 제2부분축구간부(410d2)의 내부에는 상기 회전축(210)이 수용 결합될 수 있게 회전축공(412d1, 412d2)이 각각 형성된다.

본 실시예에서, 상기 제2부분예압와셔(400d2)의 접촉부(416d)는 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)과 접촉되는 점에서 내륜접촉부(416d)로 지칭될 수 있다.

상기 제1부분예압와셔(400d1)의 제1부분축구간부(410d1)의 일 단부(도면상 상단부)에는 접촉부(415d)가 구비된다. 여기서, 상기 제1부분축구간부(410d1)의 접촉부(415d)는 상기 체결부재(260)의 체결 시 상기 로터프레임(220)(회전축결합부(222))과 접촉되어 상기 체결부재(260)의 체결을 제한하는 점에서 스토퍼부(415d)로 지칭될 수 있다.

상기 제1부분예압와셔(400d1)는, 원주방향을 따라 이격된 복수의 탄성변형부(430d)를 구비한다.

상기 복수의 탄성변형부(430d)는, 예를 들면, 상기 제1부분축구간부(410d1)의 상단부(스토퍼부(415d))로부터 반경방향 및 축방향으로 연장되게 각각 형성된다.

상기 복수의 탄성변형부(430d) 중 서로 인접된 2개의 탄성변형부(430d)들 사이에는 슬롯(433d)이 각각 관통 형성된다.

상기 제1부분예압와셔(400d1)는, 예를 들면, 상기 복수의 탄성변형부(430d)의 외측 단부를 연결하며 링 형상을 가지는 링형상부(435d1)를 구비한다. 여기서, 상기 링형상부(435d1)는 상기 로터프레임(220)(회전축결합부(222))과 접촉되는 점에서 로터프레임접촉부(435d1)로 지칭될 수 있다.

여기서, 상기 제1부분예압와셔(400d1)의 탄성변형부(430d)는 상기 예압와셔의 축방향을 따른 전체길이를 증가시키게 구성된다.

한편, 상기 제2부분예압와셔(400d2)는 상기 제1부분예압와셔(400d1)의 제1부분축구간부(410d1)가 축방향을 따라 수용될 수 있게 제1부분축구간부수용부(417)가 구비된다.

상기 제1부분축구간부수용부(417)는, 예를 들면, 상기 제2부분축구간부(410d2)로부터 반경방향을 따라 돌출되고 축방향을 따라 절곡되게 구현될 수 있다.

상기 제1부분축구간부수용부(417)의 내면과 상기 회전축(210)의 외면 사이에는 상기 제1부분축구간부(410d1)가 삽입될 수 있는 공간이 형성된다.

도 27에 도시된 바와 같이, 상기 제1부분축구간부수용부(417)의 단부(도면상 상단부)는 축방향을 따라 상기 탄성변형부(430d)와 접촉되게 구성된다.

이에 의해, 상기 탄성변형부(430d)의 탄성변형 시 상기 탄성변형부(430d)가 안정적으로 지지될 수 있다.

여기서, 상기 제1부분예압와셔(400d1) 및 상기 제2부분예압와셔(400d2)는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 탄성변형부(430d)를 구비한 상기 제1부분예압와셔(400d1)는 상기 제2부분예압와셔(400d2)에 비해 탄성계수가 큰 재질로 형성된다.

일 예로, 상기 제1부분예압와셔(400d1)는 스프링강으로 구성되고, 상기 제2부분예압와셔(400d2)는 상기 스프링강보다 탄성계수가 작은 재질(예를 들면, 일반 강)으로 구현될 수 있다.

이에 의해, 예압와셔 전체를 탄성계수가 큰 재질(스프링강)로 형성하는 것에 비해 탄성계수가 큰 재질의 제조 공수를 줄일 수 있어 제작이 신속하고 용이하게 될 수 있다.

또한, 상대적으로 가격이 높은 스프링강의 사용량을 줄일 수 있어 상기 예압와셔(400d)의 전체 제조 비용이 저감될 수 있다.

또한, 상기 제2부분예압와셔(400d2)는 상기 돌기(451) 및 상기 제1부분축구간부수용부(417)의 형성시 상대적으로 적은 가압력이 소요되므로 제작이 상대적으로 용이하게 될 수 있다.

상기 회전축(210)에는 상기 로터프레임(220)이 결합되고, 상기 제1부분예압와셔(400d1) 및 상기 제2부분예압와셔(400d2)가 축방향을 따라 각각 결합될 수 있다. 이때, 상기 제1부분예압와셔(400d1) 및 상기 제2부분예압와셔(400d2)는 축방향을 따라 상호 맞물림 결합될 수 있다.

상기 제1부분예압와셔(400d1)의 제1부분축구간부(410d1)는 상기 제2부분예압와셔(400d2)의 제1부분축구간부수용부(417)의 내부에 축방향을 따라 삽입될 수 있다.

상기 제1부분예압와셔(400d1) 및 상기 제2부분예압와셔(400d2)의 결합이 완료되면 상기 회전축(210)은 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302) 및 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 각각 결합될 수 있다.

상기 로터프레임(220)과 상기 스크류(270) 사이의 거리가 단축되는 방향으로 상기 스크류(270)를 회전시키면, 상기 와셔(262)는 상기 제2베어링(300b)의 내륜(302)에 접촉되고 상기 로터프레임(220)이 축방향을 따라 상대 이동될 수 있다.

이에 의해, 상기 예압와셔(400d)의 탄성변형부(430d)가 축방향을 따라 압축되면서 탄성에너지를 축적하게 된다.

상기 스크류(270)를 계속해서 회전시키면 상기 탄성변형부(430d)는 탄성변형되어 거의 수평으로 배치되고, 상기 제1부분축구간부(410d1)의 단부가 상기 로터프레임(220)과 접촉됨으로써, 상기 스크류(270)의 회전 반력이 현저하게 증가될 수 있다. 이에 의해, 상기 스크류(270)의 체결 작업이 용이하게 종료될 수 있다.

상기 회전축(210)에 추력이 작용하게 되면, 상기 로터프레임(220)은 도면의 상측방향으로 미세 변위를 일으키고, 상기 예압와셔(400d)는 상기 탄성변형부(430d)가 축방향을 따라 그에 대응되게 신장된다. 상기 예압와셔(400d)는 상기 추력작용에 의해 신장되는 방향으로 미세 변위가 발생되어도 여전히 탄성변형 상태를 유지함으로써, 상기 제1베어링(300a)의 내륜(302)에 미리 설정된 크기의 예압이 지속적으로 인가될 수 있다.

이에 의해, 상기 제1베어링(300a)의 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)은 미리 설정된 클리어런스를 안정적으로 유지함으로써 상기 외륜(301), 볼(303) 및 내륜(302)의 클리어런스 감소에 기인한 강제 마모 발생이 억제될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.

또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.

Claims

베이스부재;
상기 베이스부재의 외측에 결합되는 스테이터;
회전축, 상기 회전축에 축방향으로 구속되게 결합되는 로터프레임 및 상기 로터프레임에 구비되는 영구자석을 구비하고, 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 결합되는 로터;
상기 회전축의 일 단부에 구비되고, 회전시 축방향을 따라 일 측으로 양력이 발생되게 구성되는 복수의 회전날개;
외륜, 볼 및 내륜을 각각 구비하고, 상기 베이스부재 및 상기 회전축 사이에 축방향을 따라 서로 이격배치되는 제1베어링; 및 제2베어링;
상기 회전축이 수용되는 회전축공이 구비되고, 축방향을 따라 미리 설정된 고정길이를 가지는 원통형상의 축구간부 및 상기 축구간부의 일 단부로부터 탄성변형 가능하게 예압 인가 전 자유길이를 가지게 연장형성되는 탄성변형부를 구비하고, 상기 제1베어링의 내륜 또는 제2베어링의 내륜에 미리 설정된 크기의 예압을 인가하는 예압와셔; 및
상기 회전축의 단부에 축방향을 따라 상대 이동 가능하게 나사결합되고, 상기 예압와셔를 축방향을 따라 탄성변형시키는 체결부재;를 포함하고,
축방향을 따라 상기 축구간부의 양 단부에는, 반경방향으로 돌출되고 원주방향으로 각각 연장된 접촉부가 각각 구비되며,
상기 탄성변형부는 상기 축구간부의 일 단부의 접촉부로부터 반경방향 및 축방향을 따라 각각 연장되고,
상기 탄성변형부는 상기 예압와셔의 축방향을 따른 전체 길이가 상기 고정길이에 비해 증가되게 구성되고,
상기 탄성변형부는 상기 복수의 회전날개의 회전시 추력의 작용에 기인한 상기 로터프레임의 축방향 변위보다 큰 축방향 변위가 가능하게 형성되는 모터.
제1항에 있어서,
축방향을 따라 상기 로터프레임은 상기 제1베어링의 상측에 구비되고,
상기 예압와셔는, 상기 축구간부, 상기 축구간부의 양 단의 접촉부 및 상기 탄성변형부를 각각 구비하고, 상기 로터프레임과 상기 제1베어링의 내륜 사이에 삽입되는 제1예압와셔를 구비하는 모터.
제2항에 있어서,
상기 제1예압와셔는, 일단의 접촉부가 상기 제1베어링의 내륜에 접촉되고 타단의 접촉부는 상기 로터프레임과 접촉 가능하며,
상기 제1예압와셔의 탄성변형부는 상기 로터프레임에 접촉되는 모터.
제3항에 있어서,
상기 제1예압와셔의 탄성변형부는 상기 로터의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수 개로 구성되는 모터.
제4항에 있어서,
상기 제1예압와셔는, 상기 복수 개로 구성된 탄성변형부의 단부를 연결하며 고리 형상을 구비하고, 상기 로터프레임에 접촉되는 로터프레임접촉부를 더 구비하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 로터프레임은 상기 제2베어링의 하측에 구비되고,
상기 예압와셔는, 상기 축구간부, 상기 축구간부의 양 단의 접촉부 및 상기 탄성변형부를 각각 구비하고, 상기 체결부재와 상기 제2베어링의 내륜 사이에 삽입되는 제2예압와셔를 구비하는 모터.
제6항에 있어서,
상기 제2예압와셔는, 일단의 접촉부가 상기 제2베어링의 내륜에 접촉되고 타단의 접촉부는 상기 체결부재와 접촉 가능하고, 상기 제2예압와셔의 탄성변형부는상기 체결부재에 접촉되는 모터.
제1항에 있어서,
축방향을 따라 상기 로터프레임은 상기 제1베어링의 상측에 구비되고,
상기 예압와셔는, 상기 축구간부, 상기 축구간부의 양 단의 접촉부 및 상기 탄성변형부를 각각 구비하고, 상기 제2베어링의 내륜과 상기 체결부재 사이에 삽입되는 제3예압와셔를 구비하는 모터.
제8항에 있어서,
상기 제3예압와셔는, 일단의 접촉부는 상기 체결부재에 접촉되고 타단의 접촉부는 상기 회전축의 단부에 접촉가능하고, 상기 제3예압와셔의 탄성변형부는 상기 제2베어링의 내륜과 접촉되는 모터.
제9항에 있어서,
상기 제3예압와셔의 탄성변형부는 상기 로터의 원주방향을 따라 이격된 복수 개로 구성되고,
상기 제3예압와셔는 상기 복수 개의 탄성변형부의 단부를 연결하고 상기 제2베어링의 내륜에 접촉되는 내륜접촉부를 더 구비하는 모터.
제10항에 있어서,
상기 제3예압와셔는 상기 내륜접촉부로부터 축방향으로 연장되는 스커트부를 더 구비하는 모터.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 체결부재는, 상기 회전축에 나사결합되는 스크류; 및 상기 회전축과 상기 스크류 사이에 개재되는 와셔;를 포함하는 모터.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스부재에는 상기 제1베어링 및 제2베어링을 수용하는 베어링수용부가 구비되는 모터.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스부재에는 상기 제1베어링의 외륜을 축방향으로 지지하는 제1베어링외륜지지부; 및 상기 제2베어링의 외륜을 축방향으로 지지하는 제2베어링외륜지지부;가 구비되는 모터.
제1항에 있어서,
상기 예압와셔는, 축방향을 따라 서로 결합되어 상기 축구간부, 상기 축구간부의 양 단의 접촉부 및 상기 탄성변형부를 이루게 구성되는 제1부분예압와셔; 및 제2부분예압와셔;를 구비하는 모터.
제15항에 있어서,
상기 제1부분예압와셔는, 축방향을 따라 상기 고정길이의 일부를 형성하고, 상기 회전축에 결합되는 제1부분축구간부를 구비하고,
상기 제1부분축구간부의 일 단에는 상기 양 단의 접촉부 중 하나가 형성되고, 상기 제1부분축구간부의 접촉부에는 상기 탄성변형부가 구비되고,
상기 제2부분예압와셔는, 축방향을 따라 상기 제1부분축구간부와 협조적으로 상기 고정길이를 이루게 상기 회전축에 결합되는 제2부분축구간부를 구비하고,
상기 제2부분축구간부의 일 단부에는 상기 양 단의 접촉부 중 다른 하나가 구비되는 모터.
제16항에 있어서,
상기 제1부분축구간부 및 제2부분축구간부는 축방향을 따라 중첩되고 원주방향을 따라 구속되게 맞물림되는 맞물림부를 구비하는 모터.
제16항에 있어서,
상기 제2부분예압와셔는 상기 제1부분예압와셔의 제1부분축구간부가 축방향을 따라 수용될 수 있게 제1부분축구간부수용부가 구비되는 모터.
제18항에 있어서,
상기 제1부분축구간부수용부의 단부는 상기 탄성변형부의 탄성변형 시 상기 탄성변형부를 지지할 수 있게 축방향을 따라 상기 탄성변형부와 접촉되는 모터.
제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2부분예압와셔는 상기 제1부분예압와셔에 비해 탄성계수가 작은 재질로 형성되는 모터.