KR101712127B1 - 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터 - Google Patents

복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터 Download PDF

Info

Publication number
KR101712127B1
KR101712127B1 KR1020160171544A KR20160171544A KR101712127B1 KR 101712127 B1 KR101712127 B1 KR 101712127B1 KR 1020160171544 A KR1020160171544 A KR 1020160171544A KR 20160171544 A KR20160171544 A KR 20160171544A KR 101712127 B1 KR101712127 B1 KR 101712127B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gear
motor
planetary
speed reducer
power transmission
Prior art date
Application number
KR1020160171544A
Other languages
English (en)
Inventor
이병호
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020160171544A priority Critical patent/KR101712127B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101712127B1 publication Critical patent/KR101712127B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00—Alighting gear
    • B64C25/02—Undercarriages
    • B64C25/08—Undercarriages non-fixed, e.g. jettisonable
    • B64C25/10—Undercarriages non-fixed, e.g. jettisonable retractable, foldable, or the like
    • B64C25/18—Operating mechanisms
    • B64C25/24—Operating mechanisms electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/38—Adjustment of complete wings or parts thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • B64C2700/6257—
    • B64C2700/6263—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터는, 단순유성감속기; 상기 단순유성감속기의 일측에 구비되는 제1 모터; 상기 단순유성감속기의 타측에 구비되는 제2 모터; 동력을 상기 단순유성감속기에 전달하는 메인 동력전달 축; 제1 모터와 단순유성감속기 사이 및 상기 제2 모터와 단순유성감속기 사이에 구비되는 복합유성감속기; 및 상기 제1 복합유성감속기 및 제2 복합유성감속기의 일측에 복수로 구비되는 위치검출센서; 를 포함한다.

Description

복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터{JAM-TOLERANT ROTARY GEARED ACTUATOR WITH MULTIPLE OUTPUT POSITION SENSOR}
본 발명은 항공기 랜딩 엣지 액추에이터(Leading edge actuator), 윙 액추에이터(Wing actuator) 및 내부 무장 도어 구동장치로 사용하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터에 관한 것이다.
일반적으로 항공기에는 유압식 랜딩 엣지 액추에이터(Leading edge actuator), 윙 액추에이터(Wing actuator)가 구비된다. 기존 유압식 액추에이터는 2 ~ 3개의 슬라이스(slice)로 구성되어 유압을 이용하여 고토크 동력을 구현한다. 그런데 기존 유압식 액추에이터와 같은 유압 시스템으로는 정밀 제어가 불가능하며, 위치검출센서 등과 같은 센서의 장착이 불가능하므로 원하는 제어성능 확보에 어려움이 있다. 구체적으로 항공기에서는 유압 시스템을 최대한 줄이는 것이 바람직하다. 그 이유는 전기 시스템에 비해 유압 시스템의 제어가 어렵기 때문이다. 유압 시스템은 전기 시스템에 비해 정확한 위치제어가 어렵고, 응답속도가 느리다. 이러한 문제를 해결하기 위해 항공기에 적용할 수 있는 전기 시스템 방식의 액추에이터 개발이 요구된다.
일례로서, 일본 특허공보 제2009-528495호는 "내장애 액추에이터"를 개시한다.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 양측 모터 중 일측 모터에 고장이 발생하더라도 동력의 끊김 없이 타측 모터의 동력을 동력전달대상에 전달할 수 있도록 한 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명의 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터는, 양측으로 동력전달이 이루어지는 단순유성감속기; 상기 단순유성감속기의 일측에 구비되는 제1 모터; 상기 단순유성감속기의 타측에 구비되는 제2 모터; 일측 단부는 상기 제1 모터와 연결되고 타측 단부는 제2 모터와 연결되는 것으로서 상기 제1 모터 및 제2 모터로부터 전달되는 동력을 상기 단순유성감속기에 전달하는 메인 동력전달 축; 상기 제1 모터와 단순유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간 및 상기 제2 모터와 단순유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간에 구비되는 복합유성감속기; 및 상기 복합유성감속기의 일단에 구비되는 위치검출센서; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 모터와 메인 동력전달 축 사이 및 상기 제2 모터와 메인 동력전달 축 사이에는 제1 모터 또는 제2 모터의 동력이 메인 동력전달 축으로 전달되지 않도록 끊거나 전달되도록 이어주는 클러치가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1 모터 및 제2 모터에는 모터 회전자의 위치를 측정하는 위치측정센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 복수의 위치검출센서가 구비될 수 있다.
또한, 상기 위치검출센서 또는 위치측정센서는 레졸버일 수 있다.
또한, 상기 제1 모터 및 제2 모터는 BLDC모터일 수 있다.
또한, 상기 단순유성감속기는 상기 메인 동력전달 축에 구비되는 제1 태양기어; 상기 제1 태양기어와 맞물려 제1 태양기어 둘레를 회전하는 제1 유성기어; 상기 제1 유성기어가 내접 상태로 맞물리는 제1 링기어; 및 상기 제1 유성기어 양측으로 구비되는 것으로서 상기 제1 유성기어와 연동하는 내접기어; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 동력전달 축에 회전 가능하도록 결합되는 것으로서 상기 단순유성감속기의 동력을 복합유성감속기로 전달하는 서브 동력전달 축을 더 포함하며, 상기 서브 동력전달 축에는 상기 단순유성감속기의 내접기어와 맞물리는 외접기어가 구비될 수 있다.
또한, 상기 복합유성감속기는 상기 서브 동력전달 축에 구비되는 제2 태양기어; 상기 제2 태양기어와 맞물려 제2 태양기어 둘레를 회전하는 제2 유성기어; 외측에 최종 동력 출력단이 구비되며 상기 제2 유성기어가 내접 상태로 맞물리는 것으로서 상기 제2 유성기의 작동에 의해 회전하는 제2 링기어; 상기 제2 유성기어 양측으로 구비되는 것으로서 상기 제2 유성기어와 연동하는 서브 유성기어; 및 상기 제2 링기어 양측으로 구비되는 것으로서 상기 서브 유성기어가 내접 상태로 맞물리는 제3 링기어; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치검출센서는 연결장치에 의해 상기 단순유성감속기에서 먼 쪽에 위치하는 서브 유성기어와 연결될 수 있다.
또한, 상기 연결장치는 상기 단순유성감속기에서 먼 쪽에 위치하는 서브 유성기어와 연동하는 제1 기어; 상기 제1 기어가 내접하도록 맞물리면서 상기 제1 기어와 연동하여 회전하는 제4 링기어; 상기 위치검출센서와 연결되면서 상기 제1 기어와 함께 상기 제4 링기어에 내접 상태로 맞물리는 제2 기어; 및 상기 제4 링기어가 회전할 수 있도록 제4 링기어와 제4 링기어 외측을 감싸는 하우징 사이에 설치는 베어링; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치검출센서는 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 복수의 위치검출센서가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터에 의하면, 잼 톨러런트 기능을 가지는 전기식 동력 이중화 구동장치를 구현할 수 있다.
또한, 양측 모터 중 일측 모터에 고장이 발생하더라도 동력의 끊김 없이 타측 모터의 동력을 항공기 날개 등과 같은 동력전달대상에 전달할 수 있다.
또한, 중앙에 단순유성감속기를 배치하여 양쪽 모터의 동력을 합하고 분배할 수 있다.
또한, 양측 모터 중 일측 모터에 고장이 발생하더라도 타측 모터 동력이 중앙에서 양쪽 복합유성감속기로 분배되어 항공기 날개에 균일한 동력을 전달할 수 있다.
또한, 위치검출센서를 통해 복합유성감속기의 위치 정보를 검출할 수 있어 액추에이터의 제어가 용이하다.
또한, 레졸버를 통해 양측 모터 회전자의 위치 정보를 검출할 수 있어 액추에이터의 제어가 용이하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 동력 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 사시도 및 양측 구동영역을 표시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 동력출력과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위치검출센서의 위치검출과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위치검출센서 및 연결장치의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복합유성감속기의 기어트레인 감속비 및 복합유성감속기의 기어트레인 구성도를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 N1 내지 N8의 위치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 구성을 설명한다.
도 1, 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터는, 양측의 모터에서 발생한 동력은 단순유성감속기에서 합쳐지고, 단순유성감속기는 동력을 양측 복합유성감속기로 분배하며, 복합유성감속기는 동력을 항공기 날개 등과 같은 동력전달대상으로 전달한다.
본 발명의 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터는, 잼 톨러런트 기능이 구비된다. 여기서, 잼 톨러런트(Jam-tolerant) 기능이란 두 대의 모터가 구동하다가 어느 한대의 모터에 고장 발생 시 자동으로 다른 모터가 기존의 모터의 역할을 수행하는 것으로서 모터 장애 대비 기능이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명이 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터는, 단순유성감속기(10), 단순유성감속기(10)의 좌우 양측에 구비되는 제1, 2 모터(21, 22), 제1, 2 모터(21, 22)에서 발생한 동력을 단순유성감속기(10)로 전달하는 메인 동력전달 축(30), 단순유성감속기(10)의 좌우 양측에 구비되며 단순유성감속기(10)의 동력이 전달되는 복합유성감속기(40) 및 양측 복합유성감속기(40)의 일단에 구비되는 복수의 위치검출센서(50)를 포함한다.
구체적으로 단순유성감속기(10)는 좌우 양측으로 동력을 분배하는 역할을 한다. 제1, 2 모터(21, 22)에서 발생된 동력은 메인 동력전달 축(30)에 의해 단순유성감속기(10)에 전달되어 합쳐진다. 단순유성감속기(10)는 좌우 양측으로 배치되는 복합유성감속기(40)로 동력을 분배한다.
단순유성감속기(10)는 제1 태양기어(111), 제1 태양기어(111) 둘레를 회전하는 제1 유성기어(112), 제1 유성기어(112)가 내접하는 제1 링기어(113) 및 제1 유기어(112) 좌우 양측으로 구비되는 내접기어(114)를 포함한다.
제1 태양기어(111)는 메인 동력전달 축(30)의 대략 중앙에 위치한다. 제1 태양기어(111)는 제1 유성기어(112)에 동력을 전달할 수 있도록 제1 유성기어(112)와 맞물린다. 제1 태양기어(111)는 메인 동력전달 축(30)의 회전작동 시 함께 회전하면서 제1 유성기어(112)에 동력을 전달한다.
제1 유성기어(112)는 제1 태양기어(111)와 맞물린 상태에서 제1 태양기어(111)의 회전작동 시 제1 태양기어(111) 둘레를 회전한다. 제1 유성기어(112)의 수에는 제한이 없다. 예컨대, 제1 유성기어(112)는 제1 태양기어(111)의 둘레에 120도 간격으로 3개가 설치될 수 있다.
제1 링기어(113)는 메인 동력전달 축(30)을 중심으로 제1 유성기어(112)를 감싸는 형태로 설치된다. 제1 유성기어(112)는 제1 링기어(113)에 내접 상태로 제1 링기어(113) 내주를 따라 회전한다. 제1 링기어(113)는 고정된 상태이다.
내접기어(114)는 제1 유성기어(112) 양측으로 구비된다. 내접기어(114)는 제1 유성기어(112)와 함께 회전한다. 제1 유성기어(112) 중심에는 캐리어(115)가 결합된다. 캐리어(115) 양단에 내접기어(114)가 구비된다. 내접기어(114)는 복합유성감속기(40)에 동력을 전달한다. 내접기어(114)는 서브 동력전달 축(80)의 외접기어(81)와 맞물린다.
제1 모터(21)는 동력발생장치이다. 제1 모터(21)는 단순유성감속기(10)의 일측에 구비된다. 제1 모터(21)의 동력은 메인 동력전달 축(30)에 의해 단순유성감속기(10)에 전달된다. 제1 모터(21)는 BLDC모터(Brush-less Direct Current motor)일 수 있다.
제2 모터(22)는 동력발생장치이다. 제2 모터(22)는 제1 모터(21)와 마주보도록 대향 설치된다. 제2 모터(22)는 단순유성감속기(10)의 타측에 구비된다. 제2 모터(22)의 동력은 메인 동력전달 축(30)에 의해 단순유성감속기(10)에 전달된다. 제2 모터(22)는 BLDC모터(Brush-less Direct Current motor)일 수 있다.
메인 동력전달 축(30)은 제1 모터(21)에서 발생한 동력 및 제2 모터(22)에서 발생한 동력을 단순유성감속기(10)로 전달한다. 메인 동력전달 축(30) 일단은 제1 모터(21)와 연결된다. 메인 동력전달 축(30) 타단은 제2 모터(22)와 연결된다. 메인 동력전달 축(30)은 베어링에 의해 회전 가능하도록 지지될 수 있다.
제1 모터(21)와 메인 동력전달 축(30) 사이에는 동력을 끊거나 이어주는 클러치(60)가 구비된다. 일례로서 제1 모터(21)의 고장 발생 시 클러치(60)를 제어하여 제1 모터(21)와 메인 동력전달 축(30)의 연결을 끊는다.
제2 모터(22)와 메인 동력전달 축(30) 사이에는 동력을 끊거나 이어주는 클러치(60)가 구비된다. 일례로서 제2 모터(22)의 고장 발생 시 클러치(60)를 제어하여 제2 모터(22)와 메인 동력전달 축(30)의 연결을 끊는다.
이와 같이 제1 모터(21) 또는 제2 모터(22)에 고장이 발생하더라도 고장이 발생한 쪽 모터의 연결을 끊고, 다른 쪽 모터의 동력이 단순유성감속기(10)를 거쳐 양쪽의 복합유성감속기(40)로 분배되므로 항공기 날개 등과 같은 동력전달대상에 균일한 동력을 전달할 수 있다.
제1 모터(21) 및 제2 모터(22)는 위치측정센서(70)와 연결될 수 있다. 위치측정센서(70)를 통해 제1 모터(21)의 모터 회전자 및 제2 모터(22)의 모터 회전자의 위치를 측정할 수 있다. 위치측정센서(70)은 레졸버(resolver)일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1 모터(21) 및 제2 모터(22)는 홀센서와 연결될 수 있다. 홀센서(Hall sensor)를 통해 제1 모터(21) 및 제2 모터(22)의 모터 회전자의 위치를 측정할 수도 있다.
복합유성감속기(40)는 제1 모터(21)와 단순유성감속기(10) 사이의 메인 동력전달 축(30) 구간 및 제2 모터(22)와 단순유성감속기(10) 사이의 메인 동력전달 축(30) 구간에 구비된다.
단순유성감속기(10)의 동력은 서브 동력전달 축(80)에 의해 양측의 복합유성감속기(40)로 전달된다. 서브 동력전달 축(80)은 메인 동력전달 축(30)에 회전 가능하도록 결합된다. 서브 동력전달 축(80)은 메인 동력전달 축(30)을 감싸도록 결합된다.
복합유성감속기(40)는 서브 동력전달 축(80)에 구비되는 제2 태양기어(421), 제2 태양기어(421)와 연결되는 제2 유성기어(422), 제2 유성기어(422)가 내접하는 제2 링기어(423), 제2 유성기어(422) 좌우 양측으로 구비되는 서브 유성기어(424) 및 서브 유성기어(424)가 내접하는 제3 링기어(425)를 포함한다.
구체적으로 제2 태양기어(421)는 서브 동력전달 축(80)의 외접기어(81)와 간격을 두고 복합유성감속기(40) 쪽에 위치하도록 서브 동력전달 축(80)에 구비된다. 제2 태양기어(421)는 제2 유성기어(422)와 맞물린다. 제2 태양기어(421)는 서브 동력전달 축(80)의 회전작동에 의해 회전하면서 제2 유성기어(422)에 동력을 전달한다.
제2 유성기어(422)는 제2 태양기어(421)와 맞물린 상태로 제2 태양기어(421) 둘레를 회전한다. 제2 유성기어(422)의 수에는 제한이 없다. 예컨대 제2 유성기어(422)는 제2 태양기어(421) 둘레에 120도 간격으로 3개가 설치될 수 있다.
제2 링기어(423)는 메인 동력전달 축(30)을 중심으로 제2 유성기어(422)를 감싸도록 설치된다. 제2 링기어(423)는 회전 가능하게 설치된다. 제2 링기어(423)의 외측에는 최종 동력 출력단(423a)이 구비된다. 최종 동력 출력단(423a)은 항공기 날개 등과 같은 동력전달대상과 연결된다. 제2 유성기어(422)가 제2 링기어(423)에 내접 상태로 제2 태양기어(421) 둘레를 회전함에 따라 제2 링기어(423)가 회전한다.
서브 유성기어(424)는 제2 유성기어(422) 양측으로 구비된다. 서브 유성기어(424)는 제2 유성기어(422)와 연결되어 제2 유성기어(422)와 함께 회전한다.
제3 링기어(425)는 제2 링기어(423) 좌우 양측으로 구비된다. 제3 링기어(425)는 메인 동력전달 축(30)을 중심으로 서브 유성기어(424)를 감싸도록 설치된다. 제3 링기어(425)에 서브 유성기어(424)가 내접 상태로 맞물린다. 서브 유성기어(424)의 작동 시 제3 링기어(425)는 움직이지 않는다.
도 6에 도시된 바와 같이, 위치검출센서(50)는 복합유성감속기(40)와 연결된다. 위치검출센서(50)는 복합유성감속기(40)의 최종단에 구비된다. 위치검출센서(50)는 복합유성감속기(40)의 회전자의 위치를 검출할 수 있다. 위치검출센서(50)는 복합유성감속기(40)의 회전자의 설치 개수에 맞추어 복수로 설치될 수 있다. 위치검출센서(50)가 복수로 설치될 경우 어느 하나의 위치검출센서(50)에 고장이 발생하더라도 다른 위치검출센서(50)로 복합유성감속기(40)의 회전자의 위치를 검출할 수 있다. 위치검출센서(50)는 레졸버(resolver)일 수 있다. 위치검출센서(50)는 연결장치(90)에 의해 복합유성감속기(40)와 연결된다.
연결장치(90)는 제1 기어(91), 제4 링기어(94), 제2 기어(92) 및 베어링(96)을 포함한다. 구체적으로 제1 기어(91)는 단순유성감속기(10)에서 먼 쪽에 위치하는 서브 유성기어(424)와 연결된다. 제4 링기어(94)는 베어링(96)이 설치되어 회전할 수 있다. 베어링은 제4 링기어(94)와 제4 링기어(94) 외측을 감싸는 하우징(95) 사이에 설치된다. 제4 링기어(94)에는 제1 기어(91) 및 제2 기어(92)가 내접 상태로 맞물린다. 제2 기어(92)는 위치검출센서(50)와 연결된다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 동력전달 과정에 대해 설명한다.
도 4의 화살표와 같이 제1, 2 모터(21, 22)에서 발생한 동력은, 메인 동력전달 축(30), 제1 태양기어(111), 제1 유성기어(112), 내접기어(114), 외접기어(81), 제2 태양기어(421), 제2 유성기어(422), 제2 링기어(423), 최종 동력 출력단(423a)으로 출력된다.
구체적으로 제1, 2 모터(21, 22)에서 발생한 동력은 메인 동력전달 축(30)을 거쳐 단순유성감속기(10)로 전달되어 합쳐진다. 단순유성감속기(10)로 전달된 동력은 양측의 복합유성감속기(40s)로 분배된다. 복합유성감속기(40)로 전달된 동력은 제2 링기어(423)의 최종 동력 축력단(423a)을 거쳐 항공기 날개 등과 같은 동력전달대상으로 전달된다.
더욱 구체적으로 제1, 2 모터(21, 22)에서 발생한 동력은 메인 동력전달 축(30)을 거쳐 제1 태양기어(111)로 전달된다. 제1 태양기어(111)로 전달된 동력은 제1 유성기어(112)로 전달된다. 제1 유성기어(112)로 전달된 동력은 내접기어(114)를 거쳐 외접기어(81)로 전달된다. 외접기어(81)로 전달된 동력은 제2 태양기어(421)로 전달된다. 제2 태양기어(421)로 전달된 동력은 제2 유성기어(422)로 전달된다. 동력이 전달된 제2 유성기어(422)는 제2 태양기어(421) 둘레를 회전하면서 내접한 제2 링기어(423)를 회전시킨다. 제2 링기어(423)가 회전함에 따라 최종 동력 출력단(423a)과 연결된 동력전달대상이 움직이게 된다.
예컨대, 제1 모터(21)에 고장 발생 시 클러치(60)를 제어하여 제1 모터(21)와 메인 동력전달 축(30)의 연결 상태를 끊고 제2 모터(22)의 동력만을 단순유성감속기(10)로 전달한다. 1개의 모터에 고장이 발생하더라도 다른 모터의 동력이 단순유성감속기(10)을 거쳐 양쪽의 복합유성감속기(40)로 분배되므로 항공기 날개에 균일한 동력을 전달할 수 있다.
다음은 위치검출센서의 위치검출 과정을 설명한다.
도 5의 화살표와 같이 제1, 2모터(21, 22)에서 발생한 동력은 메인 동력전달 축(30)을 거쳐 제1 태양기어(111)로 전달된다. 제1 태양기어(111)가 회전함에 따라 서로 맞물린 제1 유성기어(112)가 회전한다. 제1 유성기어(112)와 내접기어(114)가 회전한다. 내접기어(114)가 회전함에 따라 내접기어(114)와 맞물림된 외접기어(81)가 회전한다. 외접기어(81)에 회전함에 따라 서브 동력전달 축(80)에 마련된 제2 태양기어(421)가 회전한다. 제2 태양기어(421)가 회전함에 따라 제2 유성기어(422)가 회전한다. 제2 유성기어(422)가 회전함에 따라 서브 유성기어(424)가 회전한다. 서브 유성기어(424)가 회전함에 따라 이와 연결된 제1 기어(91)가 회전한다. 제1 기어(91)가 회전함에 따라 제4 링기어(94)가 함께 회전한다. 제4 링기어(94)가 회전함에 따라 제2 기어(92)가 회전한다. 제4 링기어(94)에 내접하여 회전하는 제2 기어(92)의 위치를 위치검출센서(50)가 검출한다. 위치검출센서(50)는 3개가 설치될 수 있다.
도 7과 같은 연산을 통해 복합유성감속기(40)의 기어트레인 감속비 및 용구운용각도를 알 수 있다. 도 7의 N1 내지 N8의 구체적인 위치는 도 8과 같다.
살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터는, 중앙의 단순유성감속기에서 양쪽 제1, 2모터의 동력을 합하고 분배하는 기능을 구현할 수 있다. 또한, 제1 모터 또는 제2 모터 1에 고장이 발생하더라도 고장이 발생하지 않은 다른 모터 동력이 중앙의 단순유성감속기에서 양쪽 복합유성감속기로 분배되어 항공기 날개에 균일한 동력이 전달할 수 있으므로 모터 고장에 대한 잼 톨러런트(jam-tolerant) 기능을 가지는 액추에이터를 제공할 수 있다. 또한, 제1, 2모터의 동력을 중앙에 있는 단순유성감속기에 연결하고 중앙의 베어링을 이용하여 견고한 지지구조를 구현할 수 있다. 또한, 복합유성감속기의 위치 정보를 검출할 수 있는 레졸버를 내장하여 요구제어성능 확보가 용이하다. 또한, 복합유성감속기의 최종단 위치를 검출하기 위하여 유성기어, 링기어를 내장하고 3개의 위치검출센서 장착함으로써 액추에이터의 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 복합유성감속기 최종출력단의 영점과 위치검출센서의 영점 동기화를 위한 영점조정이 용이하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10:단순유성감속기
21:제1 모터
22:제2 모터
30:메인 동력전달 축
40:복합유성감속기
50:위치검출센서
60:클러치
70:위치측정센서
80:서브 동력전달 축
81:외접기어
90:연결장치
91:제1 기어
92:제2 기어
94:제4 링기어
95:하우징
96:베어링
111:제1 태양기어
112:제1 유성기어
113:제1 링기어
114:내접기어
115:캐리어
421:제2 태양기어
422:제2 유성기어
423:제2 링기어
423a:최종 동력 출력단
424:서브 유성기어
425:제3 링기어

Claims (11)

  1. 양측으로 동력전달이 이루어지는 단순유성감속기;
    상기 단순유성감속기의 일측에 구비되는 제1 모터;
    상기 단순유성감속기의 타측에 구비되는 제2 모터;
    일측 단부는 상기 제1 모터와 연결되고 타측 단부는 제2 모터와 연결되는 것으로서 상기 제1 모터 및 제2 모터로부터 전달되는 동력을 상기 단순유성감속기에 전달하는 메인 동력전달 축;
    상기 제1 모터와 단순유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간 및 상기 제2 모터와 단순유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간에 구비되는 복합유성감속기; 및
    상기 복합유성감속기의 일단에 구비되는 위치검출센서;
    를 포함하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모터와 메인 동력전달 축 사이 및 상기 제2 모터와 메인 동력전달 축 사이에는 제1 모터 또는 제2 모터의 동력이 메인 동력전달 축으로 전달되지 않도록 끊거나 전달되도록 이어주는 클러치가 구비되는 것을 특징으로 하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모터 및 제2 모터에는 모터 회전자의 위치를 측정하는 위치측정센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 위치검출센서 또는 위치측정센서는,
    레졸버인 것을 특징으로 하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모터 및 제2 모터는,
    BLDC모터인 것을 특징으로 하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 단순유성감속기는,
    상기 메인 동력전달 축에 구비되는 제1 태양기어;
    상기 제1 태양기어와 맞물려 제1 태양기어 둘레를 회전하는 제1 유성기어;
    상기 제1 유성기어가 내접 상태로 맞물리는 제1 링기어; 및
    상기 제1 유성기어 양측으로 구비되는 것으로서 상기 제1 유성기어와 연동하는 내접기어;
    를 포함하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 메인 동력전달 축에 회전 가능하도록 결합되는 것으로서 상기 단순유성감속기의 동력을 복합유성감속기로 전달하는 서브 동력전달 축을 더 포함하며,
    상기 서브 동력전달 축에는 상기 단순유성감속기의 내접기어와 맞물리는 외접기어가 구비되는 것을 특징으로 하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 복합유성감속기는,
    상기 서브 동력전달 축에 구비되는 제2 태양기어;
    상기 제2 태양기어와 맞물려 제2 태양기어 둘레를 회전하는 제2 유성기어;
    외측에 최종 동력 출력단이 구비되며 상기 제2 유성기어가 내접 상태로 맞물리는 것으로서 상기 제2 유성기의 작동에 의해 회전하는 제2 링기어;
    상기 제2 유성기어 양측으로 구비되는 것으로서 상기 제2 유성기어와 연동하는 서브 유성기어; 및
    상기 제2 링기어 양측으로 구비되는 것으로서 상기 서브 유성기어가 내접 상태로 맞물리는 제3 링기어;
    를 포함하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 위치검출센서는,
    연결장치에 의해 상기 단순유성감속기에서 먼 쪽에 위치하는 서브 유성기어와 연결되는 것을 특징으로 하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 연결장치는,
    상기 단순유성감속기에서 먼 쪽에 위치하는 서브 유성기어와 연동하는 제1 기어;
    상기 제1 기어가 내접하도록 맞물리면서 상기 제1 기어와 연동하여 회전하는 제4 링기어;
    상기 위치검출센서와 연결되면서 상기 제1 기어와 함께 상기 제4 링기어에 내접 상태로 맞물리는 제2 기어; 및
    상기 제4 링기어가 회전할 수 있도록 제4 링기어와 제4 링기어 외측을 감싸는 하우징 사이에 설치는 베어링;
    을 포함하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치검출센서는 복수로 구비되는 것을 특징으로 하는 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
KR1020160171544A 2016-12-15 2016-12-15 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터 KR101712127B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160171544A KR101712127B1 (ko) 2016-12-15 2016-12-15 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160171544A KR101712127B1 (ko) 2016-12-15 2016-12-15 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101712127B1 true KR101712127B1 (ko) 2017-03-03

Family

ID=58410744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160171544A KR101712127B1 (ko) 2016-12-15 2016-12-15 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101712127B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102123985B1 (ko) 2019-09-18 2020-06-17 국방과학연구소 위치센서 탑재한 전기식 회전형 작동기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030049481A (ko) * 2001-12-15 2003-06-25 삼성전자주식회사 저속의 테스트 장비와 인터페이스할 수 있는 반도체 장치및 이를 이용한 테스트 시스템
KR100806254B1 (ko) * 2007-11-14 2008-02-22 주식회사 효성감속기 도개교 구동장치
KR101684542B1 (ko) * 2015-06-26 2016-12-08 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 엔진 정지 제어 시스템 및 그 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030049481A (ko) * 2001-12-15 2003-06-25 삼성전자주식회사 저속의 테스트 장비와 인터페이스할 수 있는 반도체 장치및 이를 이용한 테스트 시스템
KR100806254B1 (ko) * 2007-11-14 2008-02-22 주식회사 효성감속기 도개교 구동장치
KR101684542B1 (ko) * 2015-06-26 2016-12-08 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 엔진 정지 제어 시스템 및 그 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102123985B1 (ko) 2019-09-18 2020-06-17 국방과학연구소 위치센서 탑재한 전기식 회전형 작동기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3054277B1 (en) Failure detection mechanism for electric actuator, and electric actuator having the same
US10180076B2 (en) Redundant speed summing actuators
US7100870B2 (en) Jam tolerant electromechanical actuation systems and methods of operation
CN107725705B (zh) 一种直线式防卡塞双余度机电作动器
US8336817B2 (en) Jam tolerant electromechanical actuation systems and methods of operation
US8336818B2 (en) Jam tolerant electromechanical actuation systems and methods of operation
KR101712126B1 (ko) 잼 톨러런트 기어 액추에이터
JP2016145634A (ja) 駆動力伝達機構
RU2599737C2 (ru) Привод исполнительного механизма управления полетом
CN104139850B (zh) 飞行器高升力***用驱动***及检测其中的未对准的方法
US10633987B2 (en) Simplified pitch actuation system for a turbine engine propeller
KR101712127B1 (ko) 복수의 위치검출센서가 구비된 잼 톨러런트 기어 액추에이터
JP2019083677A (ja) 中空アクチュエータ
JP6241124B2 (ja) 回転伝達装置、及びこれを備えた風力発電装置
BR102012011912A2 (pt) Atuador linear para uma aeronave e método de operação do atuador linear
RU2377455C1 (ru) Волновой привод
US9951825B2 (en) Multi-plate clutch
RU100675U1 (ru) Опорно-поворотное устройство антенной системы
US20220340262A1 (en) Rotary actuation for thin wing applications
EP3139057B1 (en) Torque transmission mechanism
RU2736658C1 (ru) Резервированный электромеханический привод
CN219304683U (zh) 一种调速机构及永磁调速器
WO2023234784A1 (en) Split electric machine
EP3572659A1 (en) Thrust reverser actuation system
TWM510392U (zh) 旋轉驅動裝置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant