KR102115812B1 - Spin motor of gyroscope having preload control function - Google Patents

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KR102115812B1 KR1020190026767A KR20190026767A KR102115812B1 KR 102115812 B1 KR102115812 B1 KR 102115812B1 KR 1020190026767 A KR1020190026767 A KR 1020190026767A KR 20190026767 A KR20190026767 A KR 20190026767A KR 102115812 B1 KR102115812 B1 KR 102115812B1
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Abstract

The present invention relates to a spin motor for a gyroscope having a preload control function, which comprises: a fixed shaft; a stator coupled to the central portion of the fixed shaft; two end-cap bearings coupled to the fixed shaft to be placed on both sides of the stator; a rotor disposed to surround the stator to be coupled to the two end-cap bearings and rotated by an electromotive force of the stator; and a preload control unit controlling a preload of the end-cap bearing. The preload control unit comprises a male screw part disposed on the outer circumferential surfaces of both the end parts of the fixed shaft and control nuts coupled to male screw parts of the fixed shaft, respectively, to control the position of inner rings of the end-cap bearings. Accordingly, preload control for fitting a sync time reaching a target rotation speed to a set time can be easily and correctly performed.

Description

프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터{SPIN MOTOR OF GYROSCOPE HAVING PRELOAD CONTROL FUNCTION}SPIN MOTOR OF GYROSCOPE HAVING PRELOAD CONTROL FUNCTION}

본 발명은 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터에 관한 것이다.The present invention relates to a gyroscope spin motor having a preload adjustment function.

자이로스코프는 축이 어느 방향으로 든지 놓일 수 있는 회전하는 바퀴이며, 회전체인 로터와, 그 로터를 수평으로 유지시키는 수평유지장치인 짐벌로 이루어진 매커니즘이다.The gyroscope is a rotating wheel that can be placed in any direction of the shaft, and is a mechanism consisting of a rotor that is a rotating chain, and a gimbal, a horizontal holding device that keeps the rotor horizontal.

관성항법 또는 회전각도 및 비율을 측정하기 위하여 사용되는 스피닝휠 형식의 자이로스코프는 내부에 고속으로 회전하는 스핀모터가 장착되어 그 스핀모터의 각운동량을 이용하여 각변위 및 각속도를 측정하게 된다. 이와 같은 스핀모터는 싱크로노스 또는 히스테리시스 모터 형식을 주로 사용하여 목표로하는 일정한 회전수를 얻게 된다. 스핀모터가 목표로하는 회전속도에 이르기까지 걸리는 시간을 동기시간이라 하며, 그 동기시간이 너무 짧거나 너무 길게 되면 진동 및 소음이 발생하거나 시스템이 요구하는 조건을 만족시킬 수 없게 된다. 이와 같은 동기시간을 조절하기 위하여 회전축을 지지하는 베어링의 프리로드를 정확하게 세팅하여야 한다. 하지만, 종래에는 스핀모터 조립자의 경험에 의지하여 프리로드를 세팅하게 되므로 제품마다 프리로드가 균일하게 세팅되지 못하게 되어 스핀모터의 동기시간 조절이 일정하지 못하게 되는 문제점이 있다.A spinning wheel type gyroscope used to measure the inertia navigation or rotation angle and ratio is equipped with a spin motor that rotates at high speed inside to measure angular displacement and angular velocity using the angular momentum of the spin motor. Such a spin motor mainly uses a synchronous or hysteresis motor type to obtain a targeted constant rotational speed. The time it takes for the spin motor to reach the target rotational speed is called synchronous time. If the synchronous time is too short or too long, vibration and noise may occur or the system cannot meet the requirements. In order to adjust the synchronization time, the preload of the bearing supporting the rotating shaft must be set accurately. However, in the related art, since the preload is set based on the experience of the spin motor assembler, the preload is not uniformly set for each product, so that the synchronization time control of the spin motor is not uniform.

본 발명의 목적은 목표로 하는 회전속도에 이르는 동기시간을 설정된 시간으로 맞추는 프리로드 조절을 쉽고 정확하게 하는, 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a gyroscope spin motor having a preload adjustment function, which makes preload adjustment easy and accurate to set a synchronization time to a target rotational speed to a set time.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 고정축; 상기 고정축의 가운데 부분에 결합되는 고정자; 상기 고정자의 양쪽에 위치하도록 상기 고정축에 각각 결합되는 두 개의 앤드캡베어링들; 상기 고정자를 감싸도록 위치하여 상기 두 개의 앤드캡베어링들에 결합되며, 상기 고정자의 전자기력에 의해 회전하는 회전자; 상기 앤드캡베어링의 프리로드를 조절하는 프리로드조절유닛;을 포함하며, 상기 프리로드조절유닛은 상기 고정축의 양단부 외주면에 각각 구비되는 수나사산부와, 상기 고정축의 수나사산부에 각각 체결되어 상기 앤드캡베어링의 이너링 위치를 조절하는 조절너트를 포함하는, 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, the fixed shaft; A stator coupled to a central portion of the fixed shaft; Two end cap bearings respectively coupled to the fixed shafts to be located on both sides of the stator; A rotor positioned to surround the stator, coupled to the two end cap bearings, and rotating by electromagnetic force of the stator; It includes; a preload adjustment unit for adjusting the preload of the end cap bearing; the preload adjustment unit is respectively fastened to the male thread parts provided on the outer circumferential surfaces of both ends of the fixed shaft, and the male thread parts of the fixed shaft, respectively. A gyroscope spin motor having a preload adjustment function is provided, which includes an adjustment nut for adjusting the inner position of the bearing.

상기 앤드캡베어링은 가운데 삽입구멍이 구비되고 외측 테두리에 상기 회전자가 결합되는 결합단차부가 구비된 아우터부재와, 상기 아우터부재의 삽입구멍에 삽입되어 상기 고정축에 결합되는 이너링과, 상기 이너링의 외주면과 아우터부재의 삽입구멍 내주면 사이에 구비되는 베어링볼들을 포함하는 것이 바람직하다.The end cap bearing is provided with a center insertion hole and an outer member provided with a coupling step portion to which the rotor is coupled to the outer rim, an inner ring inserted into the insertion hole of the outer member and coupled to the fixed shaft, and the inner ring It is preferable to include a bearing ball provided between the outer peripheral surface of the outer peripheral surface and the insertion hole of the outer member.

상기 회전자는 원형링 형상으로 형성되어 양단부가 각각 상기 두 개의 앤드캡베어링들에 결합되는 관성부가링과, 상기 관성부가링의 내주면에 각각 결합되는 히스테리시스링들을 포함하며, 상기 관성부가링의 외주면은 가운데가 볼록한 곡면이며 내주면은 균일한 내경을 갖는 것이 바람직하다.The rotor is formed in a circular ring shape and includes an inertial ring in which both ends are coupled to the two end cap bearings, and hysteresis rings respectively coupled to an inner circumferential surface of the inertial ring, and the outer circumferential surface of the inertial ring is It is preferable that the center is a convex curved surface and the inner peripheral surface has a uniform inner diameter.

상기 고정자는 고정축의 가운데 부분에 결합되며 내부에 다수 개의 권선슬롯들이 구비된 적층체와, 상기 적층체의 권선슬롯들에 권선되는 다수 개의 권선코일들을 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the stator is coupled to a central portion of the fixed shaft and includes a stacked body having a plurality of winding slots therein, and a plurality of winding coils wound on the winding slots of the stack.

상기 고정축은 균일한 외경과 길이를 갖는 대경부와, 상기 대경부의 양단에 각각 연장 형성되되, 상기 대경부의 외경보다 작은 외경으로 연장 형성되는 소경부들과, 상기 소경부들의 양단부에 각각 형성되는 상기 수나사산부들과, 상기 소경부들과 대경부의 길이 방향으로 소경부들과 대경부의 내부를 관통하는 관통구멍들과, 상기 대경부에 관통구멍과 연통되도록 형성되는 연통구멍을 포함하는 것이 바람직하다.The fixed shaft is a large-diameter portion having a uniform outer diameter and length, and is formed at both ends of the large-diameter portion, and the small-diameter portions formed to extend to an outer diameter smaller than the outer diameter of the large-diameter portion, and the number formed at both ends of the small-diameter portions, respectively. It is preferable to include threaded portions, through holes penetrating through the inside of the small diameter portions and the large diameter portion in the longitudinal direction of the small diameter portions and the large diameter portion, and a communication hole formed to communicate with the through hole in the large diameter portion.

본 발명은 고정축의 양단부에 구비된 프리로드조절유닛의 조절너트를 설정된 각도로 회전시킴에 따라 회전자(앤드캡베어링)의 프리로드를 조절하여 세팅하게 되므로 회전자의 프리로드를 쉽고 정확하게 세팅하게 되어 동기시간을 설정된 시간으로 정확하게 맞추게 된다. 또한, 프리로드조절유닛의 조절너트를 설정된 각도로 회전시켜 회전자(앤드캡베어링)의 프리로드를 세팅하게 되므로 프리로드를 세팅하는 작업이 쉽고 간단하게 되어 제품마다 프리로드를 균일하게 세팅할 수 있게 된다.In the present invention, the preload of the rotor (and cap bearing) is adjusted and set by rotating the adjustment nut of the preload adjustment unit provided at both ends of the fixed shaft at a set angle, so that the preload of the rotor can be easily and accurately set. The synchronization time is set to the exact time. In addition, the preload of the rotor (and cap bearing) is set by rotating the adjustment nut of the preload adjustment unit at a set angle, making it easy and simple to set the preload to uniformly set the preload for each product. There will be.

또한, 본 발명은 프리로드조절유닛이 고정축의 단부에 구비되는 수나사산부와 그 수나사산부에 체결되는 조절너트를 포함하게 되므로 구성이 간단하게 된다.In addition, the present invention is simple because the preload adjustment unit includes a male screw thread provided at the end of the fixed shaft and an adjustment nut fastened to the male screw thread.

도 1은 본 발명에 따른 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터의 일실시예를 도시한 정단면도,
도 2는 본 발명에 따른 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터의 일실시예를 구성하는 고정축의 일부분을 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터의 일실시예를 구성하는 프리로드조절유닛을 도시한 정단면도,
도 4는 본 발명에 따른 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터의 일실시예를 구성하는 프리로드조절유닛을 도시한 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터의 일실시예를 구성하는 프리로드조절유닛의 작동상태를 도시한 정단면도.1 is a front sectional view showing an embodiment of a gyroscope spin motor having a preload adjustment function according to the present invention,
Figure 2 is a cross-sectional view showing a portion of a fixed shaft constituting an embodiment of a gyroscope spin motor having a preload adjustment function according to the present invention,
3 is a front sectional view showing a preload adjustment unit constituting an embodiment of a gyroscope spin motor having a preload adjustment function according to the present invention;
Figure 4 is a side view showing a preload adjustment unit constituting an embodiment of a gyroscope spin motor having a preload adjustment function according to the present invention,
Figure 5 is a front sectional view showing the operating state of the preload adjustment unit constituting one embodiment of a gyroscope spin motor having a preload adjustment function according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a gyroscope spin motor having a preload adjustment function according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터의 일실시예를 도시한 정단면도이다.1 is a front sectional view showing an embodiment of a gyroscope spin motor having a preload adjustment function according to the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터의 일실시예는, 고정축(10), 고정자(20), 두 개의 앤드캡베어링(30)들, 회전자(40), 프리로드조절유닛(50)을 포함한다.As shown in Figure 1, one embodiment of a gyroscope spin motor having a preload adjustment function according to the present invention, the fixed shaft 10, the stator 20, two end cap bearings 30, the rotation It includes the former 40, the preload adjustment unit 50.

고정축(10)은 수직 방향으로 위치하여 양단이 각각 짐벌(gimbal)에 고정 결합된다. 고정축(10)의 일예로, 고정축(10)은 균일한 외경과 길이를 갖는 대경부(11)와, 그 대경부(11)의 양단에 각각 연장 형성되되, 대경부(11)의 외경보다 작은 외경으로 연장 형성되는 소경부(12)들과, 그 소경부(12)들과 대경부(11)를 관통하는 관통구멍(13)을 포함한다. 대경부(11)의 일측 단부에 대경부(11)의 외경보다 큰 외경을 갖는 단턱부(15)가 구비됨이 바람직하다.The fixed shaft 10 is positioned in the vertical direction so that both ends are fixedly coupled to the gimbals. As an example of the fixed shaft 10, the fixed shaft 10 is formed to extend to both ends of the large-diameter portion 11 having a uniform outer diameter and length, and the large-diameter portion 11, respectively, the outer diameter of the large-diameter portion 11 It includes small-diameter portions 12 extending to a smaller outer diameter, and through-holes 13 penetrating the small-diameter portions 12 and the large-diameter portion 11. It is preferable that a stepped portion 15 having an outer diameter larger than the outer diameter of the large diameter portion 11 is provided at one end of the large diameter portion 11.

고정자(20)는 고정축(10)의 가운데 부분에 결합된다. 고정자(20)의 일예로, 고정자(20)는 고정축(10)의 대경부(11)에 결합되며 내부에 다수 개의 권선슬롯들이 구비된 적층체(21)와, 그 적층체(21)의 권선슬롯들에 권선되는 다수 개의 권선코일(22)들을 포함한다. 적층체(21)의 길이는 고정축(10)의 대경부(11) 길이 보다 작은 것이 바람직하다. 적층체(21)는 설정된 길이를 갖는 환봉 형상으로, 다수 개의 원판시트들이 적층되어 이루어진다. 권선슬롯들은 적층체(21)의 외주면에 원주 방향으로 일정한 간격을 두고 구비된다. 적층체(21)는 고정축(10)의 대경부(11)에 결합되되, 단턱부(15)에 지지되도록 결합됨이 바람직하다. 권선코일(22)은 서로 인접하는 두 개의 권선슬롯들 사이에 위치하는 티스에 코일이 권선되어 이루어진다. 도 2에 도시한 바와 같이, 적층체(21)의 옆에 위치하도록 고정축(10)의 대경부(11)에 관통구멍(13)과 연통되도록 연통구멍(14)이 형성되고 권선코일(22)의 양단부 코일이 연통구멍(14)과 관통구멍(13)을 통해 고정축(10)의 외부로 노출된다. 연통구멍(14)은 관통구멍(13)에 대하여 경사지게 형성됨이 바람직하다. 연통구멍(14)은 폭보다 길이가 긴 장공 형상으로 형성됨이 바람직하다.The stator 20 is coupled to the central portion of the fixed shaft 10. As an example of the stator 20, the stator 20 is coupled to the large-diameter portion 11 of the fixed shaft 10 and has a plurality of winding slots therein, and the stacked body 21 of the stacked body 21. It includes a plurality of winding coils 22 wound on winding slots. The length of the laminate 21 is preferably smaller than the length of the large-diameter portion 11 of the fixed shaft 10. The stacked body 21 is a round bar shape having a set length, and is formed by stacking a plurality of disc sheets. The winding slots are provided at regular intervals in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the stacked body 21. The stacked body 21 is coupled to the large diameter portion 11 of the fixed shaft 10, and is preferably coupled to be supported by the stepped portion 15. The winding coil 22 is formed by winding a coil on a tooth positioned between two winding slots adjacent to each other. As shown in FIG. 2, a communication hole 14 is formed in the large diameter portion 11 of the fixed shaft 10 to communicate with the through hole 13 so as to be positioned next to the stacked body 21, and the winding coil 22 is formed. ) Both ends of the coil is exposed to the outside of the fixed shaft 10 through the communication hole 14 and the through hole 13. The communication hole 14 is preferably formed to be inclined with respect to the through hole (13). The communication hole 14 is preferably formed in a long hole shape longer than the width.

두 개의 앤드캡베어링(30)들은 고정자(20)의 양쪽에 위치하도록 고정축(10)에 각각 결합된다. 두 개의 앤드캡베어링(30)들은 서로 형상이 같은 것이 바람직하다. 앤드캡베어링(30)의 일예로, 앤드캡베어링(30)은 아우터부재(31), 이너링(32), 베어링볼(33)들을 포함한다. 아우터부재(31)는 가운데에 관통된 삽입구멍(1)이 구비되고 외측 테두리에 회전자(40)가 결합되는 결합단차부(2)가 구비되고 삽입구멍(1)의 내주면에 베어링볼(33)의 한쪽 일부분이 위치하는 볼시트(3)를 포함한다. 아우터부재(31)의 외측면은 평면이며 외주면은 원추 형상인 것이 바람직하다. 아우터부재(31)의 내측면은 링 형상의 코일위치홈(4)이 구비된다. 결합단차부(2)는 내측면 테두리에 직각 형태로 단차지게 형성됨이 바람직하다. 볼시트(3)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 이너링(32)은 아우터부재(31)의 삽입구멍(1) 내부에 위치한다. 이너링(32)은 설정된 길이와 균일한 두께를 가지며, 외주면에 베어링볼(33)의 다른 한쪽 일부분이 위치하는 볼시트(5)가 구비된다. 이너링(32)의 외경은 아우터부재(31)의 삽입구멍(1) 내경보다 작으며 이너링(32)의 외주면과 아우터부재(31)의 삽입구멍(1) 내주면 사이에 균일한 간격이 형성된다. 이너링(32)의 볼시트(5)는 아우터부재(31)의 볼시트(3)과 상응하게 형성된다. 베어링볼(33)들은 아우터부재(31)의 삽입구멍 내주면과 이너링(32)의 외주면 사이의 공간에 위치하도록 아우터부재(31)의 볼시트(3)와 이너링(32)의 볼시트(5)에 회전 가능하게 위치한다.The two end cap bearings 30 are respectively coupled to the fixed shaft 10 so as to be located on both sides of the stator 20. It is preferable that the two end cap bearings 30 have the same shape. As an example of the end cap bearing 30, the end cap bearing 30 includes an outer member 31, an inner ring 32, and bearing balls 33. The outer member 31 is provided with an insertion hole 1 penetrated in the middle, a coupling step portion 2 to which the rotor 40 is coupled to the outer rim, and a bearing ball 33 on the inner circumferential surface of the insertion hole 1 ) Includes a ball seat 3 on which one portion is located. It is preferable that the outer surface of the outer member 31 is flat and the outer circumferential surface is conical. The inner surface of the outer member 31 is provided with a ring-shaped coil position groove 4. The engaging step portion 2 is preferably formed to be stepped in the form of a right angle to the inner side edge. The ball seat 3 may be formed in various shapes. The inner ring 32 is located inside the insertion hole 1 of the outer member 31. The inner ring 32 has a set length and a uniform thickness, and is provided with a ball seat 5 on which the other portion of the bearing ball 33 is located on the outer circumferential surface. The outer diameter of the inner ring 32 is smaller than the inner diameter of the insertion hole 1 of the outer member 31, and a uniform gap is formed between the outer peripheral surface of the inner ring 32 and the inner peripheral surface of the insertion hole 1 of the outer member 31. do. The ball seat 5 of the inner ring 32 is formed correspondingly to the ball seat 3 of the outer member 31. The bearing balls 33 are located in the space between the inner circumferential surface of the insertion hole of the outer member 31 and the outer circumferential surface of the inner ring 32, and the ball seat 3 of the outer member 31 and the ball seat of the inner ring 32 ( It is located rotatably at 5).

한 개의 앤드캡베어링(30)의 이너링(32)에 고정축(10)의 한쪽 소경부(12)가 삽입되고 다른 한 개의 앤드캡베어링(30)의 이너링(32)에 고정축(10)의 다른 한쪽 소경부(12)가 삽입된다. 이로 인하여, 앤드캡베어링(30)의 아우터부재(31)는 다수 개의 베어링볼(33)들에 의해 지지되면서 회전 가능하게 된다.One small diameter portion 12 of the fixed shaft 10 is inserted into the inner ring 32 of one end cap bearing 30 and the fixed shaft 10 is fixed to the inner ring 32 of the other end cap bearing 30. ), The other small diameter portion 12 is inserted. Due to this, the outer member 31 of the end cap bearing 30 is rotatable while being supported by a plurality of bearing balls 33.

회전자(40)는 고정자(20)를 감싸도록 위치하여 두 개의 앤드캡베어링(30)들에 결합되며, 고정자(20)와의 전자기력에 의해 회전한다. 회전자(40)의 일예로, 회전자(40)는 원형링 형상으로 형성되어 양단부가 각각 두 개의 앤드캡베어링(30)들에 결합되는 관성부가링(41)과, 그 관성부가링(41)의 내주면에 각각 고정 결합되는 히스테리시스링(42)들을 포함한다. 관성부가링(41)의 외주면은 가운데가 볼록한 곡면이며 내주면은 균일한 내경을 갖는 것이 바람직하다. 히스테리시스링(42)은 관성부가링(41)의 내주면에 원주방향으로 균일한 간격을 두고 위치하는 자설블록들의 역할을 하게 된다. 회전자(40)의 관성부가링(41)의 한쪽 단부가 한쪽 앤드캡베어링(30)의 아우터부재 결합단차부(2)에 연결되고 관성부가링(41)의 다른 한쪽 단부가 다른 한쪽 앤드캡베어링(30)의 아우터부재(31) 결합단차부(2)에 연결된다. 이로 인하여, 고정자(20)의 적층체(21)와 관성부가링(41) 사이에 히스테리시스링(42)들이 위치한다.The rotor 40 is positioned to surround the stator 20 and is coupled to two end cap bearings 30 and rotates by electromagnetic force with the stator 20. As an example of the rotor 40, the rotor 40 is formed in a circular ring shape, the inertial ring 41 is coupled to the two end cap bearings 30, respectively, and the inertial ring 41 ) Hysteresis rings 42 that are fixedly coupled to the inner circumferential surface of each. The outer circumferential surface of the inertial addition ring 41 is a curved surface with a convex center, and the inner circumferential surface preferably has a uniform inner diameter. The hysteresis ring 42 serves as self-supporting blocks positioned at a uniform interval in the circumferential direction on the inner circumferential surface of the inertial ring 41. One end of the inertia addition ring 41 of the rotor 40 is connected to the outer member coupling step 2 of one end cap bearing 30, and the other end of the inertia addition ring 41 is the other end cap. The outer member 31 of the bearing 30 is connected to the coupling step 2. Due to this, hysteresis rings 42 are positioned between the stack 21 of the stator 20 and the inertial ring 41.

프리로드조절유닛(50)은 앤드캡베어링(30)의 프리로드(preload)를 조절한다. 프리로드조절유닛(50)의 일예로, 도 3, 4에 도시한 바와 같이, 프리로드조절유닛(50)은 고정축(10)의 양단부 외주면에 각각 구비되는 수나사산부(51)와, 그 고정축(10)의 수나사산부(51)에 각각 체결되어 앤드캡베어링(30)의 이너링(32) 위치를 조절하는 조절너트(52)를 포함한다. 수나사산부(51)는 고정축(10)의 소경부(12)의 단부에 구비된다. 앤드캡베어링(30)의 이너링(32)은 고정축(10)의 수나사산부(51)의 일부분과 중첩되도록 위치한다. 조절너트(52)의 일예로, 조절너트(52)는 설정된 길이를 갖는 원통 형태의 몸체부와, 그 몸체부의 내주면에 구비되어 고정축의 수나사산부에 체결되는 암나사산부와, 몸체부의 외주면 일측 양쪽에 각각 일부분이 컷팅된 디컷부(6)를 포함하는 것이 바람직하다. 조절너트(52)의 몸체부 일측면에 이너링(32)의 외경과 상응하는 내경을 갖는 환형의 커버링부가 연장 돌출됨이 바람직하다. 커버링부의 내측에 이너링(32)의 일부분이 위치한다.The preload adjustment unit 50 adjusts the preload of the end cap bearing 30. As an example of the preload adjustment unit 50, as shown in FIGS. 3 and 4, the preload adjustment unit 50 is provided with male thread parts 51, which are provided on the outer circumferential surfaces of both ends of the fixed shaft 10, respectively. It includes a control nut 52 that is respectively fastened to the male thread portion 51 of the shaft 10 to adjust the position of the inner ring 32 of the end cap bearing 30. The male thread part 51 is provided at the end of the small diameter part 12 of the fixed shaft 10. The inner ring 32 of the end cap bearing 30 is positioned to overlap a portion of the male thread portion 51 of the fixed shaft 10. As an example of the adjusting nut 52, the adjusting nut 52 has a cylindrical body portion having a set length, a female thread portion provided on the inner circumferential surface of the body portion and fastened to the male thread portion of the fixed shaft, and on one side of the outer circumferential surface of the body portion. It is preferable to include a decut part 6, each of which is partially cut. It is preferable that the annular covering portion having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the inner ring 32 protrudes on one side of the body portion of the adjusting nut 52. A portion of the inner ring 32 is located inside the covering portion.

프리로드조절유닛(50)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 조절너트(52)를 정회전시키게 되면 조절너트(52)가 앤드캡베어링(30)의 이너링(32)을 고정자(20)측으로 밀게 되면서 베어링볼(32)을 고정자(20)측으로 밀게 되어 앤드캡베어링(30)의 아우터부재(31)의 프리로드가 조절된다. 조절너트(52)를 역회전시키게 되면 조절너트(52)가 고정자(20)의 반대쪽으로 이동하면서 이너링(32)의 밀림 상태를 해제하게 되어 이너링(32)이 원위치로 이동하게 된다. 이와 같이, 조절너트(52)가 앤드캡베어링(30)의 이너링(32)을 이동시키는 정도에 따라 앤드캡베어링(30)의 아우터부재(31)의 프리로드가 조절된다. 조절너트(52)와 앤드캡베어링(30)의 이너링(32)에 조절너트(52)의 회전각을 표시하는 회전각표시부가 구비됨이 바람직하다. 한편, 이너링의 양쪽 측면들 중 조절너트(52)가 접촉되는 측면의 반대편 측면에 이너링(32)에 복원력을 가하는 탄성링부재가 위치할 수도 있다. 탄성링부재는 균일한 두께를 갖는 환형링 형상으로 고정축(10)의 대경부(11)와 소경부(12)의 단턱면과 이너링의 일측면 사이에 위치한다. 탄성링부재는, 조절너트(52)가 회전되어 전진하면서 이너링(32)을 가압하여 밀게 되면 수축되면서 탄성력으로 이너링(32)을 지지하고 조절너트(52)가 역회전되어 후진하면서 조절너트(52)의 가압력이 해제되면 탄성 복원력으로 이너링(32)을 원위치로 이동시킨다.The preload adjustment unit 50, as shown in FIG. 5, when the adjustment nut 52 is rotated forward, the adjustment nut 52 fixes the inner ring 32 of the end cap bearing 30 to the stator 20. As it is pushed to the side, the preload of the outer member 31 of the end cap bearing 30 is adjusted by pushing the bearing ball 32 toward the stator 20 side. When the adjusting nut 52 is reversely rotated, the adjusting nut 52 moves to the opposite side of the stator 20 and releases the pushing state of the inner ring 32 so that the inner ring 32 moves to its original position. As such, the preload of the outer member 31 of the end cap bearing 30 is adjusted according to the degree to which the adjustment nut 52 moves the inner ring 32 of the end cap bearing 30. It is preferable that the rotation angle display unit for displaying the rotation angle of the adjustment nut 52 is provided on the adjustment nut 52 and the inner ring 32 of the end cap bearing 30. On the other hand, an elastic ring member for applying a restoring force to the inner ring 32 may be located on the opposite side of the side to which the adjustment nut 52 is contacted among both sides of the inner ring. The elastic ring member has an annular ring shape having a uniform thickness, and is located between the stepped surface of the large diameter portion 11 and the small diameter portion 12 of the fixed shaft 10 and one side surface of the inner ring. The elastic ring member is contracted when the inner ring 32 is pushed and pushed while the adjusting nut 52 is rotated and advanced, and supports the inner ring 32 with elastic force while the adjusting nut 52 is reversely rotated to reverse and adjust the adjusting nut. When the pressing force of 52 is released, the inner ring 32 is moved to the original position with an elastic restoring force.

이하, 본 발명에 따른 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터의 작용과 효과를 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the gyroscope spin motor having a preload adjustment function according to the present invention will be described.

먼저, 본 발명의 스핀모터는 자이로스코프의 짐벌에 고정축(10)의 양단 또는 고정축(10)의 양단에 결합된 조절너트(52)가 결합된다. 이와 같은 상태에서 결합된 고정자(20)의 권선코일(22)들에 전류를 번갈아가며 인가함에 따라 발생되는 고정자(20)와 회전자 히스테리시스링(42)의 전자기력에 의해 회전자(40)가 고속으로 회전하게 된다. 회전자(40)의 회전과 함께 회전자(40)의 관성부가링(41)의 양단에 각각 결합된 앤드캡베어링(30)의 아우터부재(31)가 베어링볼(33)들에 의해 지지되면서 회전하여 회전자(40)가 목표로하는 회전속도로 회전하게 된다. 회전자(40)의 각운동량을 이용하여 각변위 및 각속도를 측정하게 된다. 본 발명에 따른 스핀모터를 짐벌에 결합하기 전 프리로드조절유닛(50)의 조절에 프리로드를 조정하여 동기시간을 세팅한다. 즉, 프리로드조절유닛(50)의 조절너트(52)를 설정된 각도로 정회전시켜 조절너트(52)로 이너링(32)을 밀어 프리로드를 조절한다.First, in the spin motor of the present invention, an adjustment nut 52 coupled to both ends of the fixed shaft 10 or both ends of the fixed shaft 10 is coupled to the gimbal of the gyroscope. In this state, the rotor 40 is high-speed by the electromagnetic force of the stator 20 and the rotor hysteresis ring 42 generated by alternately applying current to the winding coils 22 of the stator 20 coupled. Will rotate. As the outer member 31 of the end cap bearing 30 coupled to both ends of the inertia addition ring 41 of the rotor 40 together with the rotation of the rotor 40 is supported by the bearing balls 33 By rotating, the rotor 40 rotates at a target rotational speed. The angular displacement and angular velocity are measured using the angular momentum of the rotor 40. Before coupling the spin motor according to the present invention to the gimbal, the preload is adjusted to the adjustment of the preload adjustment unit 50 to set the synchronization time. That is, the preload adjusting unit 50 rotates the adjustment nut 52 at a predetermined angle to push the inner ring 32 with the adjustment nut 52 to adjust the preload.

이와 같이, 본 발명은 고정축(10)의 양단부에 구비된 프리로드조절유닛(50)의 조절너트(52)를 설정된 각도로 회전시킴에 따라 회전자(앤드캡베어링)(40)의 프리로드를 조절하여 세팅하게 되므로 회전자(40)의 프리로드를 쉽고 정확하게 세팅하게 되어 동기시간을 설정된 시간으로 정확하게 맞추게 된다. 또한, 프리로드조절유닛(50)의 조절너트(52)를 설정된 각도로 회전시켜 회전자(앤드캡베어링)(40)의 프리로드를 세팅하게 되므로 프리로드를 세팅하는 작업이 쉽고 간단하게 되어 제품마다 프리로드를 균일하게 세팅할 수 있게 된다.As described above, the present invention preloads the rotor (and cap bearing) 40 by rotating the adjustment nut 52 of the preload adjustment unit 50 provided at both ends of the fixed shaft 10 at a set angle. Since it is set by adjusting, the preload of the rotor 40 is easily and accurately set so that the synchronization time is accurately set to the set time. In addition, since the preload of the rotor (and cap bearing) 40 is set by rotating the adjustment nut 52 of the preload adjustment unit 50 at a set angle, the operation of setting the preload becomes easy and simple. It is possible to set the preload uniformly every time.

또한, 본 발명은 프리로드조절유닛(50)이 고정축(10)의 단부에 구비되는 수나사산부(51)와 그 수나사산부(51)에 체결되는 조절너트(52)를 포함하게 되므로 구성이 간단하게 된다.In addition, the present invention is simple because the preload adjustment unit 50 includes a male thread portion 51 provided at an end of the fixed shaft 10 and an adjustment nut 52 fastened to the male thread portion 51. Is done.

10; 고정축 20; 고정자
30; 앤드캡베어링 40; 회전자
50; 프리로드조절유닛10; Fixed shaft 20; Stator
30; End cap bearing 40; Rotor
50; Preload adjustment unit

Claims (5)

고정축;
상기 고정축의 가운데 부분에 결합되는 고정자;
상기 고정자의 양쪽에 위치하도록 상기 고정축에 각각 결합되는 두 개의 앤드캡베어링들;
상기 고정자를 감싸도록 위치하여 상기 두 개의 앤드캡베어링들에 결합되며, 상기 고정자의 전자기력에 의해 회전하는 회전자;
상기 앤드캡베어링의 프리로드를 조절하는 프리로드조절유닛;을 포함하며,
상기 고정축은 균일한 외경을 가지며 상기 고정자가 결합되는 대경부와, 상기 대경부의 양단에 각각 대경부의 외경보다 작은 외경으로 연장 형성되며 상기 앤드캡베어링들이 각각 결합되는 소경부들을 포함하며,
상기 앤드캡베어링은 가운데 삽입구멍이 구비되고 외측 테두리에 상기 회전자가 결합되는 결합단차부가 구비된 아우터부재와, 상기 아우터부재의 삽입구멍에 삽입되어 상기 고정축의 소경부에 결합되는 이너링과, 상기 이너링의 외주면과 아우터부재의 삽입구멍 내주면 사이에 구비되는 베어링볼들을 포함하며,
상기 프리로드조절유닛은 상기 고정축의 소경부들의 각 단부 외주면에 구비되는 수나사산부와, 상기 고정축의 수나사산부에 각각 체결되며, 회전에 의해 상기 앤드캡베어링의 이너링 위치를 조절하는 조절너트를 포함하며,
상기 이너링의 양쪽 측면들 중 조절너트가 접촉되는 측면의 반대편 측면과, 상기 고정축 대경부의 단턱면 사이에 상기 조절너트를 상기 이너링의 반대편쪽으로 회전 이동시 상기 이너링에 복원력을 가하는 탄성링부재가 위치하는 것을 특징으로 하는, 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터.Fixed shaft;
A stator coupled to a central portion of the fixed shaft;
Two end cap bearings respectively coupled to the fixed shafts to be located on both sides of the stator;
A rotor positioned to surround the stator, coupled to the two end cap bearings, and rotating by electromagnetic force of the stator;
Includes a; preload adjustment unit for adjusting the preload of the end cap bearing,
The fixed shaft has a uniform outer diameter and includes a large diameter portion to which the stator is coupled, and small diameter portions at both ends of the large diameter portion extending to an outer diameter smaller than the outer diameter of each of the large diameter portions, and the end cap bearings are respectively coupled,
The end cap bearing is provided with a center insertion hole and an outer member provided with a coupling step portion to which the rotor is coupled to the outer rim, an inner ring inserted into the insertion hole of the outer member and coupled to the small diameter portion of the fixed shaft, and It includes bearing balls provided between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the insertion hole of the outer member,
The preload adjustment unit includes a male thread portion provided on the outer circumferential surface of each end of the small diameter portions of the fixed shaft, and an adjustment nut that is respectively fastened to the male thread portion of the fixed shaft and adjusts the inner ring position of the end cap bearing by rotation. And
An elastic ring member that applies a restoring force to the inner ring when the adjusting nut is rotated to the opposite side of the inner ring between the opposite side of the inner side of the inner ring and the stepped surface of the fixed shaft large diameter part of the inner ring. Characterized in that, the gyroscope spin motor having a preload adjustment function. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 회전자는 원형링 형상으로 형성되어 양단부가 각각 상기 두 개의 앤드캡베어링들에 결합되는 관성부가링과, 상기 관성부가링의 내주면에 각각 결합되는 히스테리시스링들을 포함하며, 상기 관성부가링의 외주면은 가운데가 볼록한 곡면이며 내주면은 균일한 내경을 갖는 것을 특징으로 하는, 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터.According to claim 1, The rotor is formed in a circular ring shape includes an inertial ring in which both ends are coupled to the two end cap bearings, and hysteresis rings respectively coupled to an inner circumferential surface of the inertial ring. The outer peripheral surface of the inertial ring is convex in the middle, and the inner peripheral surface has a uniform inner diameter, a gyroscope spin motor with a preload adjustment function. 제 1 항에 있어서, 상기 고정자는 고정축의 가운데 부분에 결합되며 내부에 다수 개의 권선슬롯들이 구비된 적층체와, 상기 적층체의 권선슬롯들에 권선되는 다수 개의 권선코일들을 포함하는, 프리로드 조절기능을 갖는 자이로스코프 스핀모터.The preload adjustment according to claim 1, wherein the stator is coupled to a central portion of a fixed shaft, and includes a stacked body having a plurality of winding slots therein, and a plurality of winding coils wound on the winding slots of the stack. Gyroscope spin motor with function. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4366615A (en) * 1976-10-14 1983-01-04 Bodenseewerk Geraetetechnik Gmbh Method of making an external rotor gyroscope
KR20110109098A (en) * 2010-03-30 2011-10-06 엘지이노텍 주식회사 Traction motor module

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