KR20110112865A - 로터 어셈블리 - Google Patents

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KR20110112865A
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sleeve
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리처드 이아인 막릿지
스테판 그리섬
매튜 존 차일드
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다이슨 테크놀러지 리미티드
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Abstract

로터 어셈블리(1)는 임펠러(3), 로터 코어(4) 및 베어링 카트리지(5)가 장착되는 축(2)을 포함한다. 상기 베어링 카트리지(5)는 임펠러(3)와 로터 코어(4) 사이에 장착되며, 한쌍의 베어링(7, 8), 각각의 베어링(7, 8)에 예압을 가하는 스프링(10) 및 상기 베어링(7, 8)을 둘러싸는 슬리브(11)를 포함한다.

Description

로터 어셈블리{ROTOR ASSEMBLY}
본 발명은 고속 압축기용 로터 어셈블리에 관한 것이다.
많은 고속 압축기의 로터 어셈블리는 한쌍의 베어링에 의해 하우징에 장착되는 축을 포함하며, 각 베어링은 축의 양 반대쪽 단부에 위치된다. 축의 양 반대쪽 단부에 베어링을 제공함으로써 양호한 안정성을 얻을 수 있다. 그러나, 하우징을 통과하는 두 베어링 사이의 경로는 비교적 길고 일반적으로 압축기의 수개의 개별 구성품을 가로지른다. 치수 및 기하학적 공차로 인해, 로터 어셈블리가 하우징내에 정확히 정렬되는 것은 일반적으로 어렵다. 추가로, 고속 압축기를 위해, 베어링은 스키딩(skidding)을 방지하기 위해 베어링에 이상적으로는 예압(preload)을 부여하게 된다. 그러나, 베어링 사이의 경로와 관련된 공차 스택(tolerance stack)으로 인해, 불량한 베어링 성능을 유발할 과도함이 없이 스키딩을 방지할 수 있는 힘으로 두 베어링이 예압을 받는 것을 보장하는 것은 어렵다.
제 1 양태에 있어서, 본 발명은 임펠러, 로터 코어 및 베어링 카트리지가 장착되는 축을 포함하는 로터 어셈블리를 제공하는 바, 상기 베어링 카트리지는 임펠러와 로터 코어 사이에 장착되며, 한쌍의 베어링, 각각의 베어링에 예압을 가하는 스프링 및 상기 베어링을 둘러싸는 슬리브를 포함한다.
그러므로, 로터 어셈블리는 예압을 받는 두개의 베어링으로 지지된다. 베어링은 이상적으로는 미리 정해진 양으로 이격되며 스프링은 미리 정해진 스프링 상수를 갖는다. 따라서, 두 베어링은 잘 규정된 동일한 힘으로 예압을 받는다. 과도함이 없이 스키딩을 방지하는 힘으로 베어링에 예압을 부여함으로써, 베어링의 수명이 증가된다.
베어링 카트리지는 로터 어셈블리가 하우징, 프레임 등에 고정될 수 있는 단일의 체결부를 제공한다. 단일의 체결부를 제공함으로써, 축의 양 반대쪽 단부에위치되는 베어링을 갖는 로터 어셈블리의 경우 보다 로터 어셈블리의 고정이 더 용이하고 비용이 저렴하게 된다.
슬리브는 두 베어링 및 특히 그 베어링의 외륜을 정렬시키는 작용을 한다. 결과적으로, 로터 어셈블리가 하우징에 고정될 때, 하우징내 축의 정렬이 보장된다. 슬리브는 또한 베어링을 위한 열싱크로서 작용하며 그래서 그 베어링의 수명을 연장시킨다.
임펠러와 로터 코어를 베어링 카트리지의 양 반대측에 장착함으로써, 로터 어셈블리의 컴팩트한 설계가 이루어진다. 더욱이, 로터 어셈블리는 압축기내에 포함되기 전에 완전한 개체로서 동적으로 균형잡힐 수 있다. 이는 압축기내에 조립되어야 하고 따라서 완전한 개체로서 동적으로 균형잡힐 수 없는 다른 로터 어셈블리와는 대조적인 것이다. 또한, 임펠러와 로터 코어를 베어링 카트리지의 양 반대측에 위치시킴으로써, 두 베어링의 반경방향 하중이 더욱 균일하게 균형을 이룰 수 있다. 사실, 이를 위해, 로터 어셈블리의 질량 중심은 바람직하게는 베어링 카트리지내의 일 지점에 위치된다.
상기 슬리브는 축의 열팽창 계수와 실질적으로 일치하는 열팽창 계수를 갖는다. 따라서, 축과 슬리브의 열적 팽창은 베어링의 하중에 나쁜 영향을 주지 않는다. 추가적으로, 슬리브는 전기 절연성 재료로 형성될 수 있다. 이러면, 슬리브가 유도 가열을 잘 받지 않는다는 이점이 얻어지는데, 이 유도 가열은 로터 어셈블리의 사용중에 일어날 수 있다. 따라서, 슬리브가 계속 베어링을 위한 효과적인 열싱크로서 역할을 하기 때문에 로터 어셈블리는 고속 분야에 이상적으로 적합하다. 또한, 슬리브는 비자성 재료로 형성될 수 있다. 결과적으로, 슬리브는 로터 코어와 스테이터의 자기 회로에 부분적인 단락을 주지 않는다.
유리하게는, 로터 어셈블리는 축을 둘러싸는 스페이서를 포함하며, 이 스페이서는 상기 두 베어링을 분리하며 또한 축 강성에 기여하게 된다. 따라서, 특정 임계 속도를 갖는 로터 어셈블리에 대해, 더 얇고 덜 무거운 축을 사용할 수 있다. 더욱이, 상기 스페이서는 베어링이 미리 정해진 양으로 이격되는 것을 보장하여 잘 규정된 베어링 예압을 보장해 준다. 열팽창으로 인한 베어링 카트리지의 어떤 가능한 고장이라도 최소화하기 위해, 베어링과 스페이서는 축과 슬리브의 열팽창 계수와 실질적으로 일치하는 열팽창 계수를 갖는다.
축은 유리하게는 연자성 재료로 형성된다. 따라서, 축은 자기 회로의 자기 저항을 감소시킨다.
베어링은 스페이서와 슬리브 사이에 위치되는 하나 이상의 스프링에 의해 예압을 받을 수 있다. 그러나, 스페이서를 둘러싸는 단일의 코일 스프링이 바람직하게 사용된다. 이러면 로터 어셈블리의 조립이 더 용이하게 되고 비용도 더 저렴하게 된다.
로터 어셈블리가 사용될 때, 임펠러의 회전으로 인해 그 임펠러에 인접해 있는 베어링 카트리지의 단부에서 압력 감소가 일어날 수 있다. 이러한 압력 감소로 인해, 오물을 동반한 유체가 베어링에 있는 환상 틈을 경유하여 베어링 카트리지를 통해 흡입될 수 있다. 그러므로 로터 어셈블리는 로터 코어에 인접해 있는 베어링의 환상 틈을 덮는 오물 캡을 바람직하게 포함한다. 예컨대, 이 오물 캡은 베어링에 인접하여 축에 고정될 수 있고, 상기 환상 틈을 덮도록 축으로부터 반경방향 외측으로 연장되어 있는 플랜지를 포함한다. 따라서, 유체가 베어링 카트리지쪽으로 흡입될 때, 그 유체에 동반된 어떤 오물도 베어링에 들어가는 것이 저지된다.
제 2 양태에 있어서, 본 발명은 축에 장착되는 베어링 카트리지를 포함하는 로터 어셈블리를 제공하는 바, 상기 베어링 카트리지는 한쌍의 베어링, 각각의 베어링에 예압을 가하는 스프링 및 상기 베어링을 둘러싸는 슬리브를 포함하며, 상기 슬리브는 축의 열팽창 계수와 실질적으로 일치하는 열팽팽 계수를 갖는다.
베어링 카트리지는 로터 어셈블리가 하우징, 프레임 등에 고정될 수 있는 단일의 체결부를 제공한다. 서로 이격된 두 베어링을 제공함으로써, 비교적 양호한 안정성을 얻을 수 있으며, 슬리브는 베어링을 정렬하는 작용을 하며 또한 열싱크로서 역할한다. 슬리브와 축은 열적으로 일치하기 때문에, 이들 축과 슬리브의 열팽창은 다음 사용중에 베어링의 하중에 나쁜 영향을 주지 않는다.
본 발명을 보다 쉽게 이해할 수 있도록, 본 발명의 실시 형태를 이제 첨부 도면을 참조하여 예시적으로 설명할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 로터 어셈블리의 단면도이다.
도 1 은 본 발명에 따른 로터 어셈블리의 단면도이다.
도 1 의 로터 어셈블리(1)는 축(2)을 포함하며, 이 축에는 임펠러(3), 로터 코어(4), 베어링 카트리지(5) 및 오물 캡(6)이 장착된다.
상기 임펠러(3)는 축(2)의 일 단부에 장착된다. 도 1 에 도시된 임펠러(3)는 원심 임펠러이다. 그러나, 로터 어셈블리(1)의 의도된 사용에 따라 다른 종류의 임펠러도 동등하게 사용될 수 있다.
로터 코어(4)는 축(2)의 제 2 단부에 장착된다. 로터 코어(4)는 경자성 또는 연자성 재료로 형성된다. 축(2)은 자기 회로의 자기 저항을 감소시키는 연자성 재료로 형성된다. 그럼에도, 비자성 재료도 축(2)을 위해 대안적으로 사용될 수 있다.
베어링 카트리지(5)는 상기 임펠러(3)와 로터 코어(4) 사이에 위치된다. 베어링 카트리지(5)는 한쌍의 베어링(7, 8), 스페이서(9), 스프링(10) 및 슬리브(11)를 포함한다.
베어링(7, 8)은 동일하며, 각각은 내륜(12), 다수의 볼 베어링(14)을 지지하는 케이지(13), 외륜(15) 및 베어링 (7, 8)의 양 반대쪽 단부에서 외륜(15)에 고정되는 한쌍의 쉴드(16)를 포함한다.
상기 스페이서(9)는 원통형이며, 베어링(7, 8)을 소정의 양으로 이격시키는 역할을 한다. 두 베어링(7, 8)을 이격시키는 것 외에도, 상기 스페이서(9)는 축(2)의 강성에도 기여하게 된다. 따라서, 스페이서(9)의 재료와 두께는 원하는 축 강성을 얻기 위해 선택될 수 있다. 전술한 이점에도 불구하고, 스페이서(9)는 베어링 카트리지(5)에서 생략될 수 있다. 그러면, 두 베어링(7, 8) 사이의 소정의 간격은 베어링 카트리지(5)의 조립 동안에 대안적인 수단에 의해 얻어질 수 있다.
상기 스프링(10)은 스페이서(9)를 둘러싸는 코일 스프링이며, 이 스프링은 베어링(7, 8)의 외륜(15)에 힘을 가하게 된다. 스페이서(9)가 소정의 길이를 갖고 또한 스프링(10)은 소정의 스프링 상수를 가지므로, 베어링(7, 8) 각각은 잘 규정된 동일한 힘으로 예압된다. 도 1 에 도시된 특별한 실시 형태에서, 스프링(10)은 베어링(7, 8)의 외륜(15) 보다 상당히 두껍게 되어 있다. 스프링(10)의 힘이 축방향으로 외륜(15)에 전달되도록, 원형 심(shim: 17)이 스프링(10)과 각 외륜(15) 사이에 제공된다.
상기 슬리브(11)는 두 베어링(7, 8)을 둘러싸면서 이들 베어링에 고정된다. 슬리브(11)는 세가지 역할을 한다. 첫째, 슬리브(11)는 베어링 카트리지(5)가 하우징, 프레임 등에 고정되는(예컨대, 압입 끼워맞춤이나 접착에 의해) 외부 표면을 제공한다. 둘째, 슬리브(11)는 베어링(7, 8)을 위한 열 싱크로서 작용한다. 베어링(7, 8)에 의해 발생된 열은 슬리브(11)에 의해 밖으로 전달되므로, 베어링(7, 8)의 수명이 연장된다. 셋째, 이제 설명하겠지만, 슬리브(11)는 베어링(7, 8)을 정렬시키는 역할을 한다.
베어링(7, 8)을 축(2)에 장착시킬 때, 베어링(7, 8)의 내륜(12)은 동축으로 정렬된다. 내륜(12)이 정렬되지만 외륜(15)은 그렇지 않다. 그 이유는 각 베어링(7, 8)의 외륜(15)이 내륜(12)에 대해 작은 여유도를 갖기 때문이다. 외륜(15)에 예압이 가해질 때, 상기 스프링(10)에 의해 가해지는 힘은 보통 각 외륜(15) 주위에 균일하게 분포되지 않는다. 그 결과, 외륜(15)은 일반적으로 정렬되지 않는다. 특히, 한 외륜의 길이방향 축선은 다른 외륜의 길이방향 축선에 대해 반경방향으로 변위되고/변위되거나 기울어질 수 있다. 슬리브(11)가 베어링 카트리지(5)에서 생략되고 로터 어셈블리(1)가 베어링(7, 8)을 통해 하우징에 장착되는 경우, 외륜(15)의 부정렬은 하우징내 축(2)의 부정렬을 일으킬 것이다. 이렇게 되면, 스테이터에 대한 로터 코어(4)의 정렬과 하우징내에 유지되는 쉬라우드 및 디퓨저에 대한 임펠러(3)의 정렬에 대한 심각한 결과가 생기게 된다. 두 베어링(7, 8)의 외륜(15) 위에 슬리브(11)를 고정할 때, 외륜(15)은 동축 정렬된다. 따라서, 베어링 카트리지(5)가 하우징에 장착될 때, 하우징내 축(2)의 정확한 정렬이 보장된다.
로터 어셈블리(1)가 사용될 때, 베어링 카트리지(5)의 슬리브(11)는 로터 코어(4) 및/또는 스테이터에서 발생되는 가변 자기장에 노출되는데, 이 자기장은 로터 코어(4)를 구동시키는데 사용된다. 슬리브(11)가 유도 가열을 받지 않고 또한 로터 코어(4)와 스테이터의 자기 회로에 대한 부분적인 단락을 나타내지 않도록 하기 위해, 슬리브(11)는 비자성의 전기 절연성 재료로 형성된다. 그럼에도, 예컨대, 로터 코어(4) 및/또는 스테이터의 자기장 강도가 비교적 약하거나, 로터 어셈블리(1)가 비교적 저속으로 회전하거나, 베어링 카트리지(5)가 로터 코어(4)에서 충분히 멀리 이격되어 있거나, 또는 자기장에 노출되는 슬리브(11)의 질량이 비교적 작으면, 자성 및/또는 전기 전도성 재료가 사용될 수 있는 적용 분야도 있을 수 있다.
베어링 카트리지(5)의 구성 요소(즉, 베어링(7, 8), 스페이서(9), 스프링(10) 및 슬리브(11))는 축(2)의 열팽창 계수과 실질적으로 일치하는 열팽창 계수를 갖는다. 그러면, 불균일한 열팽창으로 인한 베어링 카트리지(5)의 고장이 방지된다. 그럼에도, 특히 로터 어셈블리(1)가 작동하는 온도 범위가 비교작 작으면, 하나 이상의 구성요소의 열적 일치가 필요하지 않을 수도 있다. 베어링(7, 8)은 축(2)과 슬리브(11)에 고정되므로, 그 축(2)과 슬리브(11)의 불균일한 열적 팽창으로 인해, 각 베어링(7, 8)의 내륜(12)이 외륜(15)에 대해 움직이게 될 것이다. 이러면, 베어링(7, 8)의 예압이 불리하게 변할 수 있다. 적어도 축(2)과 슬리브(11)가 열적으로 일치하는 것을 보장함으로써, 예압의 불리한 변화를 피할 수 있다.
상기 오물 캡(6)은 로터 코어(4)의 근처에 있는 베어링 카트리지(5)의 단부에 인접하여 축(2)에 고정된다. 오물 캡(6)은 일단부에 형성된 플랜지(19)를 갖는 칼라(18)를 포함한다. 이 칼라(18)는 플랜지(19)가 베어링(7)의 내륜(12)에 접하도록 축(2)에 고정된다. 플랜지(19)는 베어링(7)에서 내륜(12)과 쉴드(16) 사이에 있는 환상 틈을 덮도록 축(2)으로부터 반경방향 외측으로 연장되어 있는데, 이와 관련한 이점에 대해서는 지금 설명할 것이다.
로터 어셈블리(1)가 사용될 때, 임펠러(3)가 회전하면 임펠러(3) 밑에서 압력 감소가 발생된다. 그러나, 로터 코어(4)에서의 압력은 변동이 없다. 따라서, 베어링 카트리지(5)의 길이를 따른 압력 구배가 발생되는데, 이는 유체가 베어링 카트리지(5)를 통해 흐르도록 촉진한다. 유체는 로터 코어(4)에 인접하여 베어링(7)의 내륜(12)과 쉴드(16) 사이에 있는 틈에서 베어링 카트리지(5)에 들어가게 된다. 유체에 동반된 어떤 오물도 베어링(7)에 잡히기 쉬운데, 그렇게 되면 베어링(7)의 성능이 저해되어 결국에는 그 베어링의 조기 고장으로 이어진다. 오물 캡(6)은 유체가 플랜지(19) 주위로 컨볼루트형 경로를 따라 흐르도록 강제함으로써 베어링(7)에 들어가는 오물의 양을 줄여준다. 이 컨볼루트형 경로에 의해 대부분의 오물은 베어링(7)으로부터 반경방향 외측으로 멀리 나가게 된다. 또한, 플랜지(19)와 베어링(7) 사이의 공간은 충분히 작아서, 플랜지(19)가 쉴드(16)에 대해 회전할 때, 감압 영역이 플랜지(19)와 베어링(7) 사이에 형성된다. 결과적으로, 베어링 카트리지(5)를 가로지르는 압력 구배 및 따라서 그 베어링 카트리지(5)를 통과하는 유체 유동이 감소된다. 베어링(7)에 들어가는 오물의 양이 줄어듦으로써, 특히 로터 어셈블리(1)가 오물이 있는 환경에서 사용될 때 베어링의 수명이 증가된다.
각각의 베어링(7, 8)에 한쌍의 쉴드(16)가 제공되지만, 베어링 카트리지(5)의 내부는 외부 환경에 직접 노출되지 않는다. 따라서 상기 스페이서(9)와 스프링(10)에 인접해 있는 각 베어링(7, 8)의 단부에 있는 쉴드(16)는 생략될 수 있다. 그럼에도, 각각의 쉴드(16)는 베어링 카트리지(5)를 통과하는 유체 유동에 대한 저항을 제공하며, 따라서 각 베어링(7, 8)의 양 단부에 쉴드(16)가 제공되면, 베어링 카트리지(5)에 들어가는 오물의 양을 최소화하는데 도움이 된다.
전술한 실시 형태에서, 쉴드(16)는 각 베어링(7, 8)의 외륜(15)에 고정된다. 그러므로 오물 캡(6)은 로터 코어(4)에 인접해서 베어링(7)의 내륜(12)과 쉴드(16) 사이에 형성된 환상 틈을 덮는다. 그러나, 쉴드(16)를 내륜(12)에 시일링하거나 완전히 생략하는 대안적인 설계의 베어링(7)도 가능하다. 결과적으로, 쉴드(16)와 외륜(15) 사이 또는 내륜(12)과 외륜(15) 사이에 환상 틈이 대안적으로 존재할 수 있다. 대안적인 설계의 베어링을 사용하면, 플랜지(19)의 직경은 오물 캡(6)이 계속 어떤 틈이라도 덮을 수 있도록 적합하게 될 수 있다.
본 발명의 로터 어셈블리(1)는 공지된 로터 어셈블리, 특히 축이 엔드 베어링에 의해 지지되는 로터 어셈블리에 대해 몇몇 이점을 준다. 본 발명의 로터 어셈블리(1)에서는, 서로 이격된 두 베어링(7, 8)에 의해 축(2)이 지지되어 양호한 안정성이 얻어진다. 축(2)을 그의 단부가 아닌 중심부에서 지지함으로써 생기는 안정성의 감소는 상기 스페이서(9)에 의해 보상될 수 있으며, 이 스페이서는 축 강성에 기여한다. 로터 어셈블리(1)의 베어링(7, 8)은 잘 규정된 동일한 힘으로 예압되며 따라서 그 베어링의 수명이 연장된다. 이는 엔드 베어링에 의해 지지되는 축을 갖는 로터 어셈블리와는 대조적인 것인데, 이러한 로터 어셈블리에서는 베어링과 관련된 공차 스택이 정확한 예압부여를 어렵게 만든다. 로터 어셈블리(1)의 다른 이점은 슬리브(11)의 제공에 있는데, 이 슬리브는 베어링(7, 8)을 정렬하는 역할을 한다. 따라서, 로터 어셈블리(1)가 하우징에 고정될 때, 하우징내 축(2)의 정렬이 보장된다. 여기서도, 이는 엔드 베어링에 의해 지지되는 축을 갖는 로터 어셈블리와는 대조적인 것으로, 이러한 로터 어셈블리에서는 공차 스택이 하우징내 축의 정렬을 어렵게 만든다. 베어링(7, 8)을 정렬시키는 것 외에도 상기 슬리브(11)는 베어링(7, 8)을 위한 열 싱크로서 작용하게 되며, 그래서 베어링의 수명을 더 연장시킨다. 베어링 카트리지(5)는 로터 어셈블리(1)가 하우징에 고정될 수 있는 단일의 체결부를 제공한다. 결과적으로, 로터 어셈블리(1)의 고정은 엔드 베어링을 갖는 로터 어셈블리 보다 용이하고 비용도 저렴하다. 베어링 카트리지의 양 반대쪽에서 임펠러와 로터 코어를 축에 장착함으로써, 본 발명은 컴팩트한 설계의 로터 어셈블리를 제공한다. 더욱이, 임펠러와 로터 코어가 베어링 카트리지의 양 반대쪽에 위치되므로 베어링의 반경방향 하중이 더욱 균일하게 균형잡히게 되며 그리 하여 베어링의 수명이 연장된다. 이는 베어링이 일반적으로 상이한 반경방향 하중을 받는 다른 로터 어셈블리와는 대조적인 것이다. 마지막으로, 본 발명의 로터 어셈블리(1)는 압축기내에 포함되기 전에 완전한 개체(즉, 축, 임펠러, 로터 코어 및 베어링 카트리지)로서 동적으로 균형잡힐 수 있다. 이는 압축기내에 조립되어야 하고 따라서 완전한 개체로서 동적으로 균형잡힐 수 없는 다른 로터 어셈블리와는 대조적인 것이다.

Claims (16)

  1. 임펠러, 로터 코어 및 베어링 카트리지가 장착되는 축을 포함하는 로터 어셈블리로서, 상기 베어링 카트리지는 임펠러와 로터 코어 사이에 장착되며, 한쌍의 베어링, 각각의 베어링에 예압을 가하는 스프링 및 상기 베어링을 둘러싸는 슬리브를 포함하는 로터 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬리브는 축의 열팽창 계수와 실질적으로 일치하는 열팽창 계수를 갖는 로터 어셈블리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬리브는 전기 절연성 재료로 형성되는 로터 어셈블리.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬리브는 비자성 재료로 형성되는 로터 어셈블리.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터 어셈블리의 질량 중심은 베어링 카트리지내에 위치되는 로터 어셈블리.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터 어셈블리는 축을 둘러싸는 스페이서를 포함하며, 이 스페이서는 상기 두 베어링을 분리하며 또한 축 강성에 기여하는 로터 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 베어링과 스페이서는 축의 열팽창 계수와 실질적으로 일치하는 열팽창 계수를 갖는 로터 어셈블리.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축은 연자성 재료로 형성되는 로터 어셈블리.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터 어셈블리는 상기 로터 코어에 인접해 있는 베어링의 환상 틈을 덮는 오물 캡을 포함하며, 이 오물 캡은 축에 고정되고, 상기 환상 틈을 덮도록 축으로부터 반경방향 외측으로 연장되어 있는 플랜지를 포함하는 로터 어셈블리.
  10. 축에 장착되는 베어링 카트리지를 포함하는 로터 어셈블리로서, 상기 베어링 카트리지는 한쌍의 베어링, 각각의 베어링에 예압을 가하는 스프링 및 상기 베어링을 둘러싸는 슬리브를 포함하며, 상기 슬리브는 축의 열팽창 계수와 실질적으로 일치하는 열팽팽 계수를 갖는 로터 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 슬리브는 전기 절연성 재료로 형성되는 로터 어셈블리.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 슬리브는 비자성 재료로 형성되는 로터 어셈블리.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축은 연자성 재료 형성되는 로터 어셈블리.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터 어셈블리는 축을 둘러싸는 스페이서를 포함하며, 이 스페이서는 상기 두 베어링을 분리하며 또한 축 강성에 기여하는 로터 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 베어링과 스페이서는 축의 열팽창 계수와 실질적으로 일치하는 열팽창 계수를 갖는 로터 어셈블리.
  16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터 어셈블리는 한 베어링에 있는 환상 틈을 덮는 오물 캡을 포함하며, 오물 캡은 축에 고정되고, 상기 환상 틈을 덮도록 축으로부터 반경방향 외측으로 연장되어 있는 플랜지를 포함하는 로터 어셈블리.
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