KR20180044215A - 동적 불균형된 힘 발생기 및 상기 발생기를 포함하는 액추에이터 - Google Patents

동적 불균형된 힘 발생기 및 상기 발생기를 포함하는 액추에이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알려진 해결책에 비할 만한 크기, 감소된 중량, 및 효율을 가지며 증가된 강성을 제공하고, 거짓 토크(spurious torque)의 발생이 없으며, 다용도로 사용할 수 있는, 한 쌍의 편심 질량을 포함하는 동적 불균형된 힘 발생기를 제안한다. 상기 발생기는 샤프트 프레임(shaft frame)을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 샤프트 프레임은 다음을 포함한다:
- 상기 샤프트 프레임에 대해 방사상으로 배치된 모터의 적어도 하나의 지지 플레이트;
- 기어 시스템;
- 제1 불균형부;
- 상기 제1 불균형부와 샤프트 프레임 사이에 배치되고 제1 불균형부에 대해 동축을 가지는 제2 불균형부;
- 상기 플레이트에 의해 지지되며 상기 기어 시스템을 통해 제1 및 제2 불균형부 중 적어도 하나와 맞물리는 적어도 하나의 모터로서, 상기 지지 플레이트와 모터는 불균형부와 샤프트 프레임 사이에 배치된다.

Description

동적 불균형된 힘 발생기 및 상기 발생기를 포함하는 액추에이터{DYNAMIC IMBALANCED FORCE GENERATOR AND AN ACTUATOR COMPRISING SUCH A GENERATOR}
본 발명은 적어도 한 쌍의 편심 질량 불균형을 포함하는 동적 불균형된 힘 발생기와 상기 발생기를 포함하는 액추에이터에 대한 것이다.
한 쌍의 편심 질량 불균형을 포함하는 동적 불균형된 힘 발생기는 특허 FR 2 169 672 (D1)에 공지되어 있다.
또한, 움직이는 본체에 의해 발생된 진동을 줄이거나 또는 제거하기 위해 두 쌍의 편심 질량 불균형을 포함하는 동적 불균형된 힘 발생기가 공지된다. 이 경우, 동적 불균형된 힘 발생기는 또한 액추에이터로도 불리는, 다양한 동적 불균형된 힘 발생기를 형성할 수 있게 한다. 각각의 불균형의 쌍에서, 각각의 쌍의 두 질량은 역회전 방식(counter-rotate manner)으로 회전한다. 이때 두 쌍의 불균형을 구현하는 것은 두 쌍 사이의 위상 변위를 제어함으로써 전달된 동적 불균형된 힘의 진폭을 제어할 수 있게 한다. 자체적으로 변동가능한 이 진폭의 제어는 실제 액츄에이터로 만들어진다.
이러한 타입의 액추에이터(가변 동적 불균형된 힘 발생기)는 편심 질량이 쌍을 이루어 기계적으로 연결된, 특허 US 5,903,077 (D2)에 명시된다. 이러한 질량의 주파수와 위상 제어를 달성하기 위해 위치 센서가 사용된다. 편심 질량에 의해 발생된 힘은 불균형을 지지하는 크랭크실(crankcase)을 통해 전달되고, 이는 상기 크랭크실이 동적 불균형된 힘을 전달하고, 기생 진동 모드(parasitic vibratory modes)를 발생하지 않을 수 있게 충분히 튼튼하고 단단한 충분히 큰 질량을 갖는 것을 필요로 한다. 더욱이, 역회전 편심 질량 불균형의 기계적 커플링(mechanical coupling)은 불균형의 외측 지름보다 큰 지름을 가진 톱니 휠을 이용하여 평행한 축을 가진 두 개의 불균형의 외부 맞물림을 통해 얻어진다. 액추에이터의 체적은 이때 불균형 자체의 체적보다 크며, 반면 큰 질량은 불균형 효과에 관여하지 않는다 (외부 톱니 링 기어(the outer toothed ring gear)는 반드시 균형을 이루고 따라서 동적 불균형 힘을 발생하지 않는다). 마지막으로, 역회전하는 불균형의 쌍은 바람직하게 구조체에 기생 진동 토크, 즉 진폭이 액추에이터에 의해 생성된 힘에 반비례하는 토크의 도입으로 이끄는 곳에 배치된다. 이와 같이 구성된 액츄에이터는 크고 다용도가 아닌 크기를 갖는다.
이러한 타입의 다른 액추에이터(가변 동적 불균형된 힘 발생기)는 특허 EP 2024660 (D3)에 명시된다. 이러한 특허 D3에서, 4개의 편심 질량 불균형은 기계적으로 독립이다. 이러한 기계적 독립은 다양한 불균형의 배열에 자유를 제공한다. 특히, 크기를 줄이기 위해, 다양한 편심 질량은 동축으로 그리고 나란히 배치될 수 있다. 다양한 불균형의 제어는 이때 원하는 방향으로 불균형을 회전시키기 위해 편심 커플링에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 도 19a에 도시된 것처럼, 이러한 동축의 나란한 배치는 힘 F1(회전시 한 쌍 중의 제1 불균형)과 F2(회전시 같은 쌍 중 제2 불균형)의 적용 지점 사이에 공동 축을 따라 영이 아닌 거리의 존재와 연관된기생 토크 Mp를 발생한다.
이러한 타입의 또 다른 액추에이터(다양한 동적 불균형 힘의 발생기)는 특허 EP 0 409 462 (D4)에 제안된다. 여기에서, 4개의 불균형은 또한 기계적으로 독립이다. 기생 토크가 발생되는 것을 방지하기 위해, 불균형이 중첩되며(nested), 즉, 각 불균형의 중력의 다른 중심이 동일한 평면에 놓이며, 이 경우, 다양한 불균형의 회전의 동심 축에 수직된다. 다른 한편, 그 전체 크기는 일반적으로 특허 D3의 다양한 불균형의 동축이며 나란한 배치를 통해 암시된 것보다 크다. 사실, 전체 크기는 이 중첩(nesting)과 관련된 방사상 크기의 영향을 받으며 각 불균형에 전용으로 사용되는 모터와 두 개의 불균형 사이에 위치하는 모터의 통합에 의해 영향을 받는다.
본 발명은 전술한 단점 중 적어도 하나를 해결하기 위한 목적을 갖는다.
특히, 본 발명의 목적은 적어도 한 쌍의 편심 질량을 포함하는 타입의 동적 불균형된 힘 발생기이며, 이는 감소된 크기와 무게를 가지며, 알려진 해결책에 비해 비교할만한 효과를 제공한다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은 종방향 축으로 구성된 샤프트 프레임(shaft frame)을 포함하며, 그 중에서도, 다음을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다:
- 상기 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 방사상으로 배치된 모터의 적어도 하나의 지지 플레이트; 및
- 기어 시스템(gear system),
여기서, 상기 샤프트 프레임은 다음을 구비한다:
- 상기 샤프트 프레임에 대해 편심된 질량으로 구성되고, 둘 중 하나가 상기 기어 시스템에 고정된 두 개의 아암(arm)을 통해, 상기 샤프트 프레임에 회전 가능하게 연결된, 제1 불균형;
- 상기 샤프트 프레임에 대해 편심된 질량으로 구성되고, 상기 기어 시스템에 고정된 아암에 의해 상기 샤프트 프레임에 회전 가능하게 연결된 제2 불균형, 상기 제2 불균형은 상기 제1 불균형과 상기 샤프트 프레임 사이에서 상기 제1 불균형에 대해 동축 방식으로 배치되며;
- 상기 지지 플레이트에 의해 지지되고 상기 기어 시스템을 이용하여 상기 제1 및 제2 불균형 중 적어도 하나와 관련된 적어도 하나의 모터; 상기 지지 플레이트와 모터는 상기 불균형과 샤프트 프레임 사이와, 상기 제1 불균형의 아암과 상기 제2 불균형의 아암 사이에 배치된다.
이러한 동적 불균형된 힘 발생기는 다음의 단독으로 또는 조합으로 취해진 특징들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
* 상기 샤프트 프레임은 상기 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 방사상으로 배치된 모터의 적어도 두 개의 지지 플레이트와 지지 플레이트 만큼 많은 모터를 포함하며, 각각의 모터는 지지 플레이트에 의해 지지되고 상기 기어 시스템을 통해 상기 제1 및 제2 불균형 중 하나와 맞물리고, 적어도 하나의 상기 제1 모터는 상기 제1 또는 제2 불균형 중 하나와 맞물리며, 적어도 하나의 제2 모터는 상기 제1 또는 제2 불균형 중 다른 하나와 맞물린다;
* 상기 샤프트 프레임은 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 방사상으로 배치된 모터를 위한 두 개의 지지 플레이트를 포함하며, 상기 제1 및 제2 모터 각각은 지지 플레이트에 의해 지지되며 각각은 상기 기어 시스템을 통해 제1 및 제2 불균형 중 오직 하나와만 맞물리고; 상기 발생기는 상기 제1 및 제2 모터의 역회전 회전을 전기적으로 제어하도록 조정되는 제어 유닛을 더 포함한다;
* 상기 기어 시스템은 두 개의 감속 기어를 포함하며 이들 각각은 다른 지름, 즉, 큰 지름 하나와 작은 지름의 하나의 두 개의 톱니 휠을 포함하고, 큰 지름의 각 톱니 휠은 다른 불균형에 고정되고 작은 지름의 톱니 휠과 맞물리며, 작은 지름의 각 톱니 휠은 다른 모터의 드라이브 샤프트의 하나의 말단에 고정된다;
* 작은 지름의 각 톱니 휠은 다른 모터의 드라이브 샤프트의 일측 말단에 고정된 외부 톱니 휠을 포함하며, 반면 두 감속 기어의 큰 지름 톱니 휠은 외부 톱니를 가진 두 개의 휠, 두 개의 내부 링 기어, 또는 외부 톱니 휠, 및 내부 톱니를 가진 크라운(crown)을 포함한다;
* 상기 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 작은 지름의 제1 톱니 휠에 고정되고, 반면 제1 불균형의 다른 지지 아암은 베어링을 통해 샤프트 프레임 상에 회전 가능하게 장착된 칼라(collar)에 고정되며, 상기 제2 불균형의 지지 아암은 큰 지름의 제2 톱니 휠에 고정된다;
* 상기 모터는 관통 샤프트를 포함하며, 그 각각의 말단부는 상기 기어 시스템을 이용하여 제1 및 제2 불균형 중 하나와 맞물리고, 상기 기어 시스템은 두 개의 감속 기어를 포함하며, 이들 각각은 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 구성되고,작은 지름의 상기 톱니 휠은 각각 모터 샤프트의 일측 단부에 고정되고 각각 큰 지름의 두 톱니 휠 중 하나와 맞물리며, 후자는 또한 다른 불균형과 각각 맞물린다;
* 상기 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 큰 지름의 제1 톱니 휠에 고정되며, 반면 제1 불균형의 다른 지지 아암은 샤프트에 회전 가능하게 장착된 칼라에 고정되며, 베어링과 제2 불균형의 지지 아암은 큰 지름의 제2 기어에 고정된다;
* 상기 감속 기어의 작은 지름의 톱니 휠은 외부 톱니 휠로 구성되며, 반면 큰 지름의 톱니 휠은 외부 톱니 휠과 내부 톱니 링 기어로 구성된다;
* 상기 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 외부 톱니 휠에 고정되며, 반면 제1 불균형의 다른 지지 아암은 베어링을 통해 샤프트 프레임 상에 회전 가능하게 장착된 칼라에 고정되며, 상기 제2 불균형의 지지 아암은 내부 톱니 링 기어에 고정된다;
* 상기 제1 불균형의 제1 지지 아암 중 하나는 내부 톱니 링 기어에 고정되며, 반면 제1 불균형 중 다른 지지 아암은 베어링을 통해 샤프트 프레임 상에 회전가능하게 장착된 칼라에 고정되며, 상기 제2 불균형의 지지 아암은 외부 톱니 휠에 고정된다;
* 상기 샤프트 프레임은, 제1 지지 아암으로 알려지고, 상기 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 방사상으로 배치된 제1 베어링의 제1 지지 아암을 포함하며, 기계 커플링 샤프트는 상기 제1 및 제2 불균형이 사용시 역회전하는 방식으로 상기 기어 시스템과 연결하기 위해 상기 제1 아암에 의해 회전 가능하게 지지된다;
* 상기 모터는 기어 시스템을 통해 상기 제1 및 제2 불균형 중 하나와 맞물린 샤프트 말단부를 포함하며, 상기 기어 시스템은 다음을 포함한다:
- 다른 지름의 두 톱니 휠로 구성된 제1 감속 기어, 상기 작은 지름의 톱니 휠은, 한편으로, 모터의 샤프트의 단부에 고정되고, 다른 한편으로, 큰 지름을 가진 톱니 휠과 맞물리며, 후자는 상기 제1 또는 제2 불균형에 고정된다;
- 다른 지름의 두 톱니 휠로 구성된 제2 감속 기어, 큰 지름의 톱니 휠은 다른 불균형에 고정된다,
커플링 축(coupling axle)의 제1 말단부는 제2 감속 기어의 큰 지름의 톱니 휠과 맞물린 제2 감속 기어의 작은 지름의 톱니 휠에 고정되고, 커플링 축의 제2 말단부는 제1 감속 기어의 큰 지름의 톱니 휠에 맞물린 톱니 휠에 부착되어 불균형이 기계적으로 연결되며 서로에 대해 역회전할 수 있게 장착된다;
* 상기 샤프트 프레임은 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 방사상으로 배치된 모터의 적어도 3개의 지지 플레이트를 포함하며 지지 플레이트만큼 많은 모터가 있으며, 각각의 모터는 지지 플레이트에 의해 지지되고 각각의 모터는 기어 시스템을 통해 제1 및 제2 불균형 중 하나와 맞물리고, 적어도 제1 및 제2 모터는 제1 또는 제2 불균형 중 하나와 맞물리며, 적어도 하나의 제3 모터는 제1 또는 제2 불균형 중 다른 하나와 맞물린다;
* 기어 시스템은 다음을 포함한다:
- 각각 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 구성된 제1 및 제2 감속 기어, 작은 지름의 톱니 휠은, 한편으로, 제1 및 제2 모터의 샤프트의 말단에 고정되고, 다른 한편으로, 큰 지름의 톱니 휠과 맞물리며, 후자는 제1 또는 제2 불균형에 고정된다;
- 다른 지름의 두 톱니 휠로 구성된 제3 감속 기어, 작은 지름의 톱니 휠은, 한편으로, 상기 제3 모터의 샤프트의 말단에 고정되고, 다른 한편 큰 지름의 톱니 휠과 맞물리고, 후자는 다른 불균형에 고정된다,
- 제4 및 제5 감속 기어, 이들 각각은 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 구성되고,
상기 커플링 축의 제1 말단부는 제4 감속 기어를 통해 제1 및 제2 불균형 중 하나와 맞물리고,
상기 커플링 축의 제2 말단부는 제5 감속 기어를 통해 제1 및 제2 불균형 중 다른 하나와 맞물리므로, 불균형은 기계적으로 연결되고 다른 하나에 대해 역회전 가능하게 장착된다;
* 상기 샤프트 프레임은 제2 지지 아암으로 나타내고, 상기 제1 및 제2 베어링이 동축으로 정렬되고 기계 커플링 축이 상기 두 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되는 방식으로 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 방사상으로 배치된 제2 베어링의 제2 지지 아암을 더 포함한다;
* 상기 감속 기어의 작은 지름의 톱니 휠은 외부 톱니 휠로 구성되고, 반면 큰 지름의 톱니 휠은 외부 톱니 휠과 내부 톱니 휠로 구성된다;
* 상기 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 외부 톱니 휠에 고정되고, 반면 제1 불균형의 다른 지지 아암은 베어링을 통해 샤프트 프레임 상에 회전 가능하게 장착된 칼라에 고정되며, 제2 불균형의 지지 아암은 내부 톱니 링 기어에 고정된다;
* 상기 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 내부 톱니 링에 고정되며, 반면 상기 제1 불균형의 다른 지지 아암은 베어링을 통해 샤프트 프레임에 회전 가능하게 장착된 칼라에 고정되고, 상기 제2 불균형의 지지 아암은 외부 톱니 휠에 고정된다;
* 적어도 하나의 모터에 대한 전기 공급 회로는 부분적으로 샤프트 프레임 내부로 연장되고, 반면 샤프트 프레임으로부터 적어도 하나의 횡방향 개구부를 통해 모터로 연장된다;
더욱 정확하게, 본 발명은 강도가 증가되며, 다목적으로 사용할 수 있는, 즉, 결과적으로 다양한 동적 불균형된 힘 발생기, 즉 액추에이터를 형성하기 위해, 본 발명에 따른 불균형된 동적 불균형된 힘의 제2 발생기로 수직 또는 수평으로 연결될 수 있는, 동적 불균형된 힘 발생기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이는 본 발명이 또한 본 발명에 따른 두 개의 발생기를 포함하는 액추에이터를 제안하는 이유이며, 상기 발생기는 서로 나란히 작동 위치에 배치되고, 반면 두 샤프트 프레임은 서로 평행하며 전기적으로 연결된다.
이는 본 발명이 또한 본 발명에 따른 두 개의 발생기를 포함하는 액추에이터를 제안하는 이유이며, 상기 발생기는 하나가 다른 하나 위에, 작동 위치에 배치되고, 반면 두 샤프트 프레임은 서로 평행하며 전기적으로 연결된다.
본 발명은, 로터리-날개 항공기(특히 헬리콥터) 및 종이 또는 콘크리트 벽돌을 만드는 기계, 구체적으로는 기계 공구를 포함하는 다양한 분야에서, 진동을 상쇄하기 위한 용도를 찾을 수 있다.
본 발명의 다른 특징들은 첨부된 도면을 참고로 하여 만들어진 다음의 상세한 설명으로부터 알려질 것이다:
도 1은 한 쌍의 편심 질량 불균형과 두 불균형을 위한 단일 구동 모터를 포함하는 본 발명에 따른 동적 불균형된 힘 발생기의 개략 단면이다.
도 2는 한 쌍의 불균형과 두 불균형 중 하나를 위한 단일 구동 모터를 포함하는 본 발명의 동적 불균형된 힘 발생기의 단면으로, 제2 불균형은 기계 커플링 축을 통해 제1 불균형과 역회전하는 방식으로 맞물린다.
도 3은 한 쌍의 불균형과 각 불균형에 제공된 구동 모터를 포함하는 본 발명의 동적 불균형된 힘 발생기의 개략 단면을 나타낸다.
도 4는 한 쌍의 불균형, 제1 불균형을 위한 2개의 구동 모터, 제2 불균형을 위한 구동 모터, 및 두 불균형의 기계 커플링을 위한 축을 포함하는 본 발명의 동적 불균형된 힘 발생기의 개략 단면이다.
도 5는 두 불균형 쌍을 포함하며, 도 1에 도시된 것과 같은 두 개의 동적 불균형의 관계에 더 정확히 상응하는 본 발명의 동적 불균형된 힘 발생기의 개략 단면이다.
도 6에서 15는 한 쌍의 불균형, 각 불균형에 대한 모터 및 두 개의 불균형에 대한 기계 커플링 축을 포함하는 본 발명에 따른 동적 불균형된 힘 발생기의 예시의 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 16에서 18은 두 쌍의 불균형과 관련되는 본 발명에 따른 다양한 동적 불균형된 힘의 액추에이터 또는 발생기의 개략적 사이도이며, 모터는 각 불균형과 더불어 도 6에서 15의 도표에 따른, 같은 쌍의 두 불균형의 기계 커플링 축을 위해 제공된다;
도 19a 및 19b는 종래 발명에 따른 동적 불균형된 힘 발생기와 본 발명에 따른 동적 불균형된 힘 발생기를 비교하는 개략 사시도이다.
도 20은 참고로서 종래 기술에 따른 다양한 동적 불균형된 힘의 발생기 또는 액추에이터의 개략 사시도이다.
도 21a 및 21b는 종래 기술에 따른 다양한 동적 불균형된 힘의 액추에이터 또는 발생기의 두가지 가능한 배치의 사시도이다.
도 22a 및 22b는 본 발명에 따르고 두가지 가능한 배치를 따른 다양한 동적 불균형된 힘의 액추에이터 또는 발생기의 개략 사시도이다; 및
도 23은 다양한 가능한 형상에 대해, 본 발명에 따른 액추에이터의 불균형의 질량 값(질량의 각도)의 함수로서, 동적 불균형된 힘의 진폭의 전개(기준 액추에이터의 힘 대 질량비의 값에 대한 본 발명에 따른 액추에이터의 질량 대 힘의 비)를 나타내는 그래프이다.
본 발명에 따라, 도 1에서 5에 도시된 동적 불균형된 힘 발생기(1)는 종방향 축 X-X'를 따라 샤프트 프레임(10)을 포함한다. 또한 다음을 포함한다,
- 상기 샤프트 프레임의 종방향 축의 횡방향으로 배치된 모터(M1, M2, M3)의 하나 이상의 지지 플레이트(11,12,13); 및
- 하기에 상세하게 설명된 기어 시스템(20,21).
상기 샤프트 프레임(10)은 또한 다음을 구비한다:
- 샹기 샤프트 프레임(10)에 대해 편심되고, 두 아암(201, 202)에 의해 샤프트 프레임에 회전 가능하게 연결된 질량(200)으로 구성된 제1 불균형(B1), 상기 아암 중 한 아암(201)이 기어 시스템(20)에 고정되고, 반면 다른 아암(202)은 베어링(130)을 이용하여 샤프트 프레임(10)에 고정된 베어링(105) 상에 회전 가능하게 장착된 링(130, ring)에 고정된다;
- 상기 샤프트 프레임(10)에 대해 편심되고 아암(301)에 의해 샤프트 프레임에 회전 가능하게 연결되는 질량(300)으로 구성된 제2 불균형(B2), 상기 아암(301)은 또한, 상기 기어 시스템(21)에 고정된다.
상기 제2 불균형(B2)은, 상기 제1 불균형(B1)과 샤프트 프레임(10) 사이에서, 제1 불균형(B1)에 대해 동축으로 배치된다.
상기 하나 이상의 플레이트(11,12,13)는 기어 시스템(20, 21)을 통해 제1 및 제2 불균형 중 적어도 하나와 맞물린 하나(도 1,2 및 5) 또는 그 이상(도 3, 4)의 모터를 지지한다.
지지 플레이트 및 모터는 불균형(B1, B2)과 샤프트 프레임(10) 사이에, 그리고 제1 불균형(B1)의 아암(201)과 제2 불균형(B2)의 아암(301) 사이에 배치된다.
이러한 배치는 동적 불균형된 힘 발생기의 크기를 제한하게 할 수 있다.
기어 시스템(20, 21)은 모터를 아암(201, 301)에 연결할 수 있게 한다. 기어 시스템은 적어도 두 개의 감속 기어(20, 21)(불균형 당 적어도 하나)를 포함하며, 각각은 다른 지름의 두 개의 톱니 휠을 포함하고, 이 중 큰 지름의 톱니 휠은 다른 불균형에 고정되고 작은 톱니 휠과 맞물린다.
제1 변형 예에서, 작은 지름의 각 톱니 휠은 모터의 구동 샤프트의 일측 단부에 고정된다(도 1, 3 및 4).
제2 변형 예에서, 작은 지름의 제1 톱니 휠은 모터의 구동 휠에 고정되고, 작은 지름의 톱니 휠은 로터리 커플링 샤프트(rotary coupling shaft)의 일측 단부에 고정된다(도 2).
기어 시스템은, 하나의 큰 지름과 하나의 작은 지름의, 다른 지름의 두 개의 톱니 휠을 포함하는 적어도 하나의 추가 감속 기어를 더 포함할 수 있으며, 상기 큰 지름의 톱니 휠은 불균형 중 하나에 고정된다. 이러한 큰 지름의 톱니 휠은, 불균형과 맞물린 다른 감속 기어의 큰 지름 톱니 휠에서 분리되거나, 또는 상기 톱니 휠과 맞물릴 수 있다. 후자의 경우, 두 개의 감속 기어는 함께 오직 3개의 톱니 휠을 갖는다: 불균형에 고정된 큰 지름을 가진 공동 톱니 휠, 및 두 개의 작은 지름 톱니 휠, 이 중 적어도 하나는 모터의 구동 샤프트에 고정되고, 반면 다른 하나는 로터리 커플링 샤프트(도 4)의 일측 단부에 고정될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 샤프트 프레임은 샤프트 프레임(10)의 X-X' 종방향 축에 대해 방사상으로(횡방향으로) 배치된, "베어링 아암(40,bearing arm)"으로 불리는, 제1 베어링의 적어도 하나의 지지 아암을 더 포함한다.
특허 EP 0 409 462의 발생기와 달리, 본 발명에 따른 포개진 불균형된 쌍은 바람직하게 분리되고 다른 하나의 상부에 하나를 배치하며(도 22a: 상기 배치는 기계 커플링 및 단일 모터에 의해 두 불균형의 구동을 허용한다), 또는 서로 나란히 배치된다.
이는 본 발명에 더 큰 구현 유연성을 제공하여, 상기 섹션이 수평 또는 수직으로 더 넓은지 여부와 동적 불균형된 힘 발생기의 기계적 구조에 의문을 제기하지 않고(제어는 조정에만 필요하다), 섹션 L/I=2(도 23 참고)에 가깝게 할당된 체적에 더욱 더 바람직하게 대응할 수 있게 한다. 본 발명에 따른 구조는 특히, 두 중첩된 쌍의 적층된 위치에 의해 최소 풋프린트(footprint)를 가진 기계적으로 연결된 액추에이터를 제조할 수 있게 한다(도 5, 18).
본 발명의 이점은 잔류 체적이 감소되는 모터 장치의 구현에 있으며, 다음을 허용한다:
- 모든 기계적인 응력을 지지하기 위해 치수를 정하고 사용될 수 있는 중심 고정 축(샤프트 프레임(10)), 상기 크랭크실은 단지 먼지 또는 다른 생산물의 침해에 대해 또는 작동 중 발생기로 물품이 삽입되는 것을 방지하기 위해, 또는 후자의 기계적 분리로 인한 고장에서 불균형을 포함하기 위한 물리적 장벽이다;
- 기계적 연결과 역회전을 허용하는, 감속 단계의 초기 타입의 단순 구현(내부 또는 내부의 맞물리고 평행한 축을 가진);
- 이상적으로 비율 L/I = 2에 따라, 사각형 또는 비-사각형 단면을 가진 할당된 체적을 위한 힘/질량의 최적화.
도 1의 실시예에서, 모터(M1)는 관통 샤프트(30)를 포함하며, 상기 샤프트의 각 단부(30a, 30b)는 기어 시스템(20, 21) 및 아암(201, 301)을 통해 제1 및 제2 불균형(B1, B2) 중 하나와 맞물린다.
기어 시스템은, 하나의 큰 지름(20a, 21a) 및 하나의 작은 지름(20b, 21b)을 가진, 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 각각 구성된 두 개의 감속 기어(20, 21)를 포함한다. 두 개의 작은 기어(20b, 21b)는 각각 모터(M1)의 관통 샤프트(30)의 일측 단부(30a, 30b)에 고정되고, 반면 각각은 큰 지름(20a, 21a)의 두 톱니 휠 중 하나와 맞물린다. 후자는 또는 각각 다른 불균형(B1,B2)에 고정된다.
다시 말해서, 큰 지름의 기어 중 하나는 제1 불균형과 맞물리고, 큰 지름 기어의 다른 하나는 제2 불균형과 맞물린다. 큰 지름 톱니 휠(20a)이 외부에 톱니가 있다는 것에 주의해야 한다. 두 불균형의 역회전은 감속 기어(20, 21)의 동일한 감속 비율의 선택에 의해 보장된다.
도 2에 도시된 다른 실시예에 따라, 샤프트 프레임(10)은 "제1 베어링 아암(40)"으로 불리며, 샤프트 프레임의 종방향 축 X-X'에 대해 방사상으로 배치된, 제1 베어링의 제1 지지 아암을 포함한다.
모터(M1)는 기어 시스템(20)을 통해 제1 불균형(B1)과 맞물리고 또한 제2 불균형(B2)과 맞물린 단부(31a)를 가진 비-관통 샤프트(31)를 포함한다.
상기 기어 시스템은 다음을 포함한다:
- 상기 제1 베어링 아암(40)에 회전 가능하게 장착된 기계 커플링 축(41), 상기 축(41)은 불균형의 회전의 평면에 수직하게, 즉 샤프트 프레임의 종방향 축 X-X'에 평행하게 배치되고 역회전 방식으로 제1 및 제2 불균형에 기계적으로 연결된다; 및
- 각각 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 구성되는 3개의 감속 기어(20, 22, 22'):
* 제1 감속 기어(20)는 모터(M1)의 샤프트(31)를 제1 또는 제2 불균형 중 하나와 연결하며(도 2에서, 이는 제1 불균형(B1)임);
* 두 개의 다른 감속 기어(22, 22')는 상기 기계 커플링 축(41)을 제1 또는 제2 불균형 중 다른 하나와 연결한다(도 2에서, 이는 제2 불균형(B2)임).
특히, 지지 플레이트(11)에 의해 지지되는 모터(M1)는 기어 시스템을 통해 제1 및 제2 불균형(B1,B2)과 맞물린다. 이러한 실시예에서, 모터는 감속 기어(20)를 통해 제1 불균형과 맞물리며 제1 불균형(B1)을 통해 제2 불균형(B2)과 맞물린다, 즉, 제2 불균형(B2)은 제1 불균형과 기계적으로 연결됨으로써 회전하게 구동되고, 모터에 의해 그 자체가 구동된다(모터와 제1 불균형의 맞물림은 간접적으로 설명될 수 있다).
이를 위해, 기어 시스템은 3개의 감속 기어(20,22,22')뿐만이 아니라 두 불균형(B1,B2)을 서로 연결하는 로터리 축(41)도 포함한다.
더욱 구체적으로, 기어 시스템은 다음을 포함한다:
- 큰 지름(20a)과 작은 지름(20b)의, 두 개의 다른 지름의 톱니 휠로 구성된 제1 감속 기어(20), 작은 지름의 톱니 휠(20b)은, 한편으로, 모터(M1)의 샤프트(31)의 단부(31a)에 고정되고, 다른 한편, 큰 지름의 톱니 휠(20a)과 맞물리고, 후자는 제1 또는 제2 불균형에 고정된다(도 2에서, 이는 제1 불균형(B1)임);
- 상기 제1 베어링 아암(40)에 회전 가능하게 장착된 기계 커플링 축(41),
* 커플링 축(41)의 제1 말단부(41a)는 제2 감속 기어(22')를 통해, 제1 감속 기어(20)(도 2에서 제1 불균형에 고정된)의 큰 지름 톱니 휠(20a)과 맞물린다,
* 상기 커플링 축(41)의 제2 말단부(41b)는 제3 감속 기어(22)를 통해, 제1 및 제2 불균형(도 2에서, 제2 불균형)의 다른 하나와 맞물리며, 불균형은 서로에 대해 역회전 가능하게 기계적으로 연결되고 장착된다.
각 감속 기어(22, 22')는 큰 지름(22a, 22'a)과 작은 지름(22b, 22'b)의, 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 구성되며, 상기 작은 지름의 톱니 휠(22b, 22'b)은 한편으로, 커플링 축(41)의 일측 단부(41b, 41a)에 고정되고, 다른 한편으로, 큰 지름의 톱니 휠(22a, 22'a)과 맞물리고, 톱니 휠(22a)은 제1 및 제2 불균형 중 다른 하나(도 2에서 제2 불균형)에 고정되고, 톱니 휠(22')은 제1 감속 기어(20)의 큰 지름의 톱니 휠(20a)에 고정된다. 톱니 휠(22a)은 내부 톱니를 가지며, 반면 큰 지름의 톱니 휠(20a)은 외부 톱니를 갖는다.
제1 및 제2 불균형의 역회전은 또한 감속 기어(20,22,22')의 동일한 감속 비율의 선택에 의해 보장된다.
선택적으로, 샤프트 프레임(10)은 "제2 베어링 아암"으로 불리며, 제1 및 제2 베어링이 동축으로 정렬되지만, 회전 가능하게 장착된 축은 상기 두 베어링에 의해 지지되는 방식으로 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 방사상으로 배치되는 제2 베어링의 제2 지지 아암을 더 포함한다. 이는 기계적 커플링 축(41)과 샤프트 프레임(10)의 축 X-X' 사이에 평행 관계를 유지할 수 있게 한다.
도 3의 실시예에서, 샤프트 프레임은 각각의 불균형(B1, B2)을 위한 두 개의 모터(M1,M2)를 포함한다.
더욱 정확하게는, 앞선 실시예들과 동일한 불균형들 외에, 샤프트 프레임은 다음을 포함한다:
- 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 횡방향으로 배치된 모터를 지지하기 위한 두 개의 지지 플레이트(11, 12),
- 상기 지지 플레이트(11, 12)에 의해 각각 지지되며 기어 시스템을 이용하여 제1 및 제2 불균형 중 오직 하나와 각각 맞물리는 제1 모터(M1) 및 제2 모터(M2).
기어 시스템은 다음을 포함한다:
- 하나의 큰 지름(20a)과 하나의 작은 지름(20b)의, 다른 지름을 가진 두 개의 톱니 휠로 구성되는 제1 감속 기어(20), 상기 작은 지름의 톱니 휠은, 한편으로, 제1 모터(M1)의 샤프트(31)의 말단부(31a)에 고정되고, 다른 한편으로는, 큰 지름의 톱니 휠과 맞물리며, 후자는 상기 제1 또는 제2 불균형에 고정된다(도 3에서는 제1 불균형에).
- 하나의 큰 지름(23a)과 하나의 작은 지름(23b)의, 다른 지름을 가진 두 개의 톱니 휠로 구성되는 제1 감속 기어(23), 상기 작은 지름의 톱니 휠은, 한편으로, 제1 모터(M2)의 샤프트(32)의 말단부(32a)에 고정되고, 다른 한편으로는, 큰 지름의 톱니 휠과 맞물리며, 후자는 다른 불균형에 고정된다(도 3에서는 제2 불균형에).
불균형들의 역회전은, 각각의 불균형에 대한 불균형의 각도 위치를 위한 바람직하게 적어도 하나의 센서, 및 제어 유닛(미도시)에 의해 전기적으로 관리된다. 다시 말해서, 불균형(B1,B2)은 샤프트 프레임(10)이 기계 커플링 축을 갖지 않은 경우 전기적으로 연결된다. 이러한 구조에서, 따라서 불균형은 기계적으로 독립이다.
도 4는 불균형 당 다수의 모터를 제공할 수 있으며, 다수의 모터는 발생기의 특정된 전체 성능, 가용 공간, 및 해당 모터의 성능에 따라 정의된다.
도 4에서, 전술한 실시예와 동일한 불균형들 외에, 샤프트 프레임은 다음을 포함한다:
- 상기 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 횡방향으로(방사상으로) 배치된 모터를 지지하기 위한 3개의 지지 플레이트(11, 12, 13);
- 상기 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 횡방향으로(즉, 방사상으로) 배치된, 제1 베어링 아암(40);
- 상기 기어 시스템을 통해 제1 및 제2 불균형 중 하나와 각각 맞물리고, 지지 플레이트(11,12,13)에 의해 각각 지지된, 제1 모터(M1), 제2 모터(M2), 및 제3 모터(M3); 상기 제1 모터(M1) 및 제3 모터(M3)는 상기 제1 불균형(B1)과 맞물리며, 제2 모터(M2)는 상기 제2 불균형(B2)와 맞물린다.
대안으로서, 제2 불균형이 두 모터와 맞물릴 수 있고, 제1 불균형이 단일 모터와 맞물릴 수 있다. 마찬가지로, 각각의 불균형은 각 모터의 크기와 그에 따른 여유 무게에 따라서 둘 이상의 모터에 의해 구동될 수 있으며, 지지 플레이트와 모터는 불균형들과 샤프트 프레임 사이에 그리고 제1 불균형의 아암과 제2 불균형의 아암 사이에 배치된다.
기어 시스템은 다음을 포함한다:
- 큰 지름(20a)과 작은 지름(20b)의, 다른 지름을 가진 두 개의 톱니 휠로 구성된 제1 감속 기어(20), 상기 작은 지름의 톱니 휠은, 한편으로, 제1 모터(M1)의 샤프트(31)의 말단부(31a)에 고정되고, 다른 한편으로, 큰 지름의 톱니 휠과 맞물리며, 후자는 제1 또는 제2 불균형(도 4에서는 제1 불균형(B1))에 고정된다;
- 큰 지름(23a)과 작은 지름(23b)의, 다른 지름을 가진 두 개의 톱니 휠로 구성된 제2 감속 기어(23), 상기 작은 지름의 톱니 휠은, 한편으로, 제2 모터(M2)의 샤프트(32)의 말단부(32a)에 고정되고, 다른 한편으로, 큰 지름의 톱니 휠과 맞물리며, 후자는 다른 불균형(도 4에서는 제2 불균형(B2))에 고정된다.
- 큰 지름(20'a)과 작은 지름(20'b)의, 다른 지름을 가진 두 개의 톱니 휠로 구성된 제3 감속 기어(20'), 상기 작은 지름의 톱니 휠은, 한편으로, 제3 모터(M3)의 샤프트(33)의 말단부(33a)에 고정되고, 다른 한편으로, 큰 지름의 톱니 휠과 맞물리며, 후자는 제1 또는 제2 불균형(도 4에서는 제1 불균형(B1))에 고정된다.
- 역회전 방식으로 제1 및 제2 불균형을 기계적으로 연결하고 상기 제1 베어링 아암(40)에 회전가능하게 장착된 커플링 축(41).
도 4에는, 다음 특징들이 도시된다:
* 상기 커플링 축(41)의 제1 말단부(41a)는 제4 감속 기어(22')를 통해 제3 감속 기어(도 4의 제1 불균형에 고정된)의 큰 지름 톱니 휠로, 제1 및 제2 불균형 중 하나(도 4에서는 제1 불균형)와 맞물리며,
* 상기 커플링 축(41)의 제2 말단부(41b)는 제4 감속 기어(22)를 통해, 제1 및 제2 불균형 중 다른 하나(도 4에서 제2 불균형)와 맞물리며, 불균형은 서로에 대해 기계적으로 연결되고 역회전 가능하게 장착된다.
상기 제3 감속 기어(22')는 큰 지름(22'a)과 작은 지름(22'b)의, 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 구성되며, 작은 지름의 톱니 휠(22'b)은, 한편으로, 커플링 축(41)의 제1 말단부(41a)에 고정되고, 다른 한편으로, 큰 지름의 톱니 휠(22'a)과 맞물리며, 후자는 제1 또는 제2 불균형(도 4에서는 제1 불균형(B1))에 고정된다.
제4 감속 기어(22)는 큰 지름(22a)과 작은 지름(22b)의, 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 구성되며, 상기 작은 지름의 톱니 휠(22b)은, 한편으로, 커플링 축(41)의 제2 말단부(41b)에 고정되고, 다른 한편으로, 큰 지름의 톱니 휠(22a)과 맞물리며, 후자는 제1 또는 제2 불균형(도 4에서는 제2 불균형(B2))에 고정된다.
선택적으로, 샤프트 프레임(10)은, "제2 베어링 아암"으로 불리며, 제1 베어링 및 제2 베어링이 동축으로 정렬되는 방식으로 샤프트 프레임(10)의 종방향 축 X-X'에 대해 횡방향으로(즉, 방사상으로) 배치된, 제2 베어링의 제2 지지 아암을 더 포함하며, 상기 회전가능하게 장착된 샤프트는 상기 두 베어링에 의해 지지되고, 따라서 기계 커플링 축(41)과 샤프트의 종방향 축 X-X' 사이의 평행 관계를 더 잘 유지하게 한다.
기계 커플링 축에 의한 두 불균형의 기계적 연결로 인해, 불균형 당 여러 구동 모터를 제공하는 것이 가능하며, 이는 불균형의 동기화를 결정하는 커플링 축이기 때문이다.
본 발명에 따른 동적 불균형된 힘 발생기의 특정 구조는 동적 불균형된 힘을 발생하기 위해 동일한 하위-부품들과 수직 연결(도 5 및 18) 또는 수평 연결(도 16, 18)을 허용한다.
일반적으로, 작은 지름을 가진 감속 기어의 톱니 휠은 외부 톱니를 가진 휠의 형태이다.
두 불균형(B1, B2)이 로터리 커플링 축(41)에 의해 기계적으로 연결된 경우, 다른 불균형들과 통합된 두 감속 기어의 큰 지름의 톱니 휠은 외부 톱니 휠과 내부 톱니를 가진 링으로 구성된다. 이는 기계 커플링 축(41)에 의해 불균형의 역회전 구동을 허용한다. 더욱이, 동일한 감속 비율은 동일한(절대) 회전 속도로 역회전을 얻을 수 있게 한다.
예를 들어, 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 외부 톱니 휠에 부착되고, 반면 제1 불균형의 다른 지지 아암은 베어링을 이용하여 장착된 샤프트 상에 회전 가능하게 장착된 칼라에 고정된다.
대안으로서, 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 내부 링 기어에 부착되고, 반면 제1 불균형의 다른 지지 아암은 칼라에 고정된다. 제2 불균형의 지지 아암은 외부 기어에 고정된다.
이런 방식으로, 두 불균형들 사이의 기계적 연결(관통 샤프트를 가진 모터에 의해, 도 1-5, 또는 하나 또는 두 개의 지지 아암에 회전가능하게 장착된 커플링 축에 의해, 도 2-4)이 불균형의 역회전을 발생하게 한다.
불균형이 기계적이 아니라 전기적으로 연결된 경우(도 3), 다른 불균형과 통합된 두 개의 감속 기어의 큰 지름의 톱니 휠의 타입은 중요하지 않다: 이들은 두 개의 톱니 링 기어에 의해, 또는 외부 톱니 휠 및 내부 톱니를 가진 링 기어에 의해, 외부 톱니를 가진 두 개의 휠로 구성될 수 있다. 중요한 것은 제어 유닛이 각 모터에 부과하는 회전 방향이며, 원하는 역회전을 보장 할 수 있게 한다.
도 6에서 15는 본 발명에 따른 동적 불균형된 힘 발생기의 실시예를 나타낸다. 이는, 도 4에 따른 불균형들 사이의 기계 커플링 축과 도 3에 따른 불균형 당 모터를 포함하는 실시예의 예시이다.
도 6에서, 샤프트 프레임(100)은 모터(도 6에 미도시)를 지지하기 위한 각각 두 개의 지지 플레이트(101, 102)를 구비한다. 플레이트(101, 102)는 샤프트 프레임(100)의 종방향 축 X-X'에 대해 횡방향으로 배치된다. 후자는 또한 제1 베어링 아암(103)으로 불리는, 제1 베어링(103a)의 제1 지지 아암(103)과 (도 8 참고), 제2 베어링 아암(104)으로 불리는, 제2 베어링(104a)의 제2 지지 아암(104)을 포함한다. 상기 두 개의 베어링 아암은 샤프트 프레임(100)의 종방향 축 X-X'에 대해 횡방향으로 배치된다.
도 7은 샤프트 프레임(100)에 고정되고 샤프트 프레임(100)에 대해 회전 가능한 방식으로 장착되기 위한 다양한 베어링(105)을 나타내며, 그 일부는 이러한 베어링(105)에 고정될 것이다.
도 8에 도시된 것처럼, 두 모터(M1, M2)는 플레이트(101, 102)에 고정된다. 각각의 모터(M1, M2)는 각 지지 플레이트(101, 102)에 제공된 베어링에 구비된 베어링(105)에 의해 가능한 지지되는, 샤프트(M11, M21)를 포함한다. 특히, 모터(한 쌍의 베어링을 제공하는)의 내부 가이드가 모터 샤프트에 연결된 톱니 휠에 의해 전달된 방사상, 가끔 축방향, 응력을 충분히 흡수하는 경우, 베어링(105)의 존재는 여기에서 가끔은 의무적이지 않다는 것을 주의해야 한다.
게다가, 불균형의 기계 커플링 축(110)은 회전할 때 제1 베어링 아암(103)과 제2 베어링 아암(104)에 의해 지지된다. 이를 위해, 기계 커플링 축(110)은 제1 및 제2 베어링 아암(103, 104)의 베어링(103a, 104a) 내부에 배치된 두 베어링(105)에 고정된다.
도 9에서, 기계 커플링 축(110)은 명확성을 위해 도시되지 않았다. 상기 도면에서, 샤프트 프레임은 다른 지름의 두 개의 톱니 휠, 즉 작은 지름의 톱니 휠(120a, 121a) 및 큰 지름의 톱니 휠(120b, 121b)로 각각 구성된 두 개의 감속 기어(120, 121)를 포함한다.
작은 지름의 톱니 휠(120a, 121a)은 모터(M1, M2)의 샤프트(M11, M21)에 체결된다. 상기 작은 지름의 톱니 휠(120a, 121a)은 외부 톱니 휠로 형성되고, 반면 큰 지름의 톱니 휠(120b, 121b)은 각각 외부 톱니 휠(120b) 및 내부 톱니 휠(121b)로 구성된다. 작은 지름(120a, 121a)의 각각의 톱니 휠은 큰 지름의 톱니 휠(120b, 121b)과 맞물린다.
기계 커플링 축(110)은, 각 단부에서, 한편으로, 제1 감속 기어(120)의 큰 지름의 톱니 휠(120b)과 맞물리고, 다른 한편으론, 제2 감속 기어(121)의 큰 지름의 톱니 휠(121b)과 맞물린, 외부 톱니를 가진 휠을 포함한다. 이러한 두 개의 큰 지름 톱니 휠(120b, 121b)은 각각, 외부에 톱니가 형성된 휠과 내부에 톱니가 형성된 휠이며, 기계 커플링 축(110)은 작동 시 역회전하는 방식으로 이들을 두 개의 톱니 휠과 연결한다.
도 11은 도 10에 대한 반전 모습을 나타내는 것으로, 베어링(105)을 이용하여 샤프트 프레임(100)에서 회전하도록 장착된 칼라(130)의 존재를 설명하기 위한 것이다.
큰 지름의 톱니 휠(120b, 121b)과 더불어 칼라(130)는 도 12 및 13에 도시된 불균형(B1, B2)을 고정하기 위한 수단을 갖는다. 이러한 고정 수단은 볼트의 통로를 위한 구멍(106)이다.
도 12 및 13에 도시된 것처럼, 각각의 불균형은 회전 가능하게 장착된 샤프트에서 운반되기 위해 적어도 하나의 아암에 고정된 질량으로 구성된다.
도 12에서, 불균형(B1)은 두 개의 아암(201, 202)에 고정된 질량(200)을 포함하며, 각각은 기어 시스템에 체결하기 위한 플랜지(201a, 202a, flange)를 포함한다. 상기 질량(200)은 사용 위치에 있을 때 볼록한 외부면을 가진다. 또한 사용 위치에 있을 때 오목한 내부면을 갖는다. 이러한 형태는 질량(200)의 크기를 최소화하게 하며, 더불어 불균형(B2)의 질량(300)이 마찰 없이 수용되도록 할 수 있게 한다. 후자는, 질량(300)에 부착된, 기어 시스템에 체결하기 위한 플랜지(301a)가 형성된 아암(301)을 포함한다. 상기 질량(300)은 사용 위치에 있을 때 볼록한 외부면을 가지므로 불균형(B1)의 질량(200) 아래에서의 마찰 없이 회전할 수 있다.
도 14는, 불균형(B2)이 고정된, 도 6에서 11에 도시된 동적 불균형된 힘 발생기를 나타낸다. 더욱 정확하게는, 아암(301)의 플랜지(301a)는 큰 지름의 톱니 휠(121b)의 나사 구멍(106)으로 나사 체결된 볼트(107)에 의해 감속 기어(121)의 큰 지름 톱니 휠(121b)에 고정된다. 이런 방식으로 불균형(B2)은 감속 기어(121)를 통해 샤프트 프레임(100)에 회전 가능하게 연결되어 질량(300)은 샤프트 프레임에 대해 편심된다.
도 15에서, 도 14의 동적 불균형된 힘 발생기가 샤프트 프레임(100)에 회전 가능하게 고정된 불균형(B1)을 더 포함한다.
더욱 정확하게는, 지지 아암(201)은 제1 감속 기어(120)의 큰 지름의 톱니 휠(120b)에 고정된다. 불균형(B1)의 다른 아암(202)은 베어링(105)을 통해 샤프트 프레임(100) 상에 회전 가능하게 장착된 칼라(130)에 고정된다.
이러한 배치에 의해, 불균형(B1)은 사용 위치에서 불균형(B2) 위에 위치되고, 샤프트 프레임에 대해 편심 질량을 갖는다. 더욱이, 질량(200, 300)과 샤프트 프레임(100) 사이의 모든 공간은 모터, 기어 시스템 및 베어링을 수용하는데 사용된다.
더욱이, 기계 커플링 축(110)은 큰 지름의 톱니 휠(120b, 121b)과 기계적으로 연결되어 사용시 불균형이 역회전하게 된다.
도 16 및 17은 이들의 샤프트 프레임이 평행한 두 개의 동일한 동적 불균형된 힘 발생기(1, 1')를 포함하는 가변적인 동적 불규형된 힘 발생기(액추에이터)의 실시예를 나타낸다. 각각의 동적 불균형된 힘 발생기(1, 1')는 도 6에서 15의 지지로 설명되었던 동적 불균형된 힘 발생기에 따른다. 각 동적 불균형된 힘 발생기(1,1')는 그 각각의 샤프트 프레임을 통해 보호 하우징(C)에 고정된다. 이러한 보호 하우징은 발생기를 방해하고 손상입힐 수 있는 먼지, 유체 또는 어떤 외부 요인에 대한 보호를 제공한다. 대안으로서, 그의 수용 구조물로의 액추에이터의 부착은 각각의 샤프트 프레임(10)을 통해 영향을 받으므로, 기계적 응력은 크랭크실(C)을 통과해 지나지 못한다. 그러나, 도 16 및 17에서, 케이스는 액추에이터가 수용 구조(고정 수단을 위해 크랭크실 상에 6개 구멍이 존재)에 고정될 수 있고, 그러므로, 기계적 응력이 가해지는 경우가 도시된다: 이는 일반적으로 무게면에서 불리하며, 이는 크랭크실이 그에 따라 치수가 정해져야 하기 때문이다.
도 18에서 볼 수 있는 것처럼, 본 발명에 따른 가변적인 동적 불균형된 힘 액추에이터 또는 발생기는 수평으로 배치될 수 있다(이때 동적 불균형된 힘 발생기(1,1')는 나란히 또는 수직으로 배치될 수 있다)(이때 동적 불균형된 힘 발생기(1,1')는 하나가 다른 하나 위에 배치될 수 있다).
동일한 동적 불균형된 힘 발생기(1, 1')의 중첩된 불규형이 나란히 배치된 경우, 동일한 쌍의 불균형(즉, 모듈(1) 내에, 또는 모듈(1')의)은 동일한 방향으로 회전된다(동시 회전). 그러나, 동적 불균형된 힘 발생기(1)의 불균형은 모듈(1')의 불균형의 회전의 방향에 대해 역회전 방향으로 구동된다. 이러한 작동 모드는 두 모듈(1, 1') 사이의 기생 토크의 발생을 피할 수 있게 한다.
바람직하게, 동적 불균형된 힘 발생기(1, 1')은 하나가 다른 하나 위에 배치된다(수직으로). 이런 경우, 동일한 쌍(동일한 모듈(1,1') 내의)의 불균형은두 모듈(1,1') 사이의 기생 토크를 발생하지 않고, 역회전으로 구동될 수 있다. 결과적으로, 이는 동일한 쌍 내에서 단일 모터에 의한 두 불균형의 기계적 연결 및 구동을 허용한다.
이는 발명에 더 큰 구현 유연성을 제공하여, 상기 섹션이 수평으로 또는 수직으로 더 넓은지 여부와, 동적 불균형된 힘 발생기의 기계적 구조에 의문을 제기하지 않고, (오직 조정되는데 제어가 필요함:전기식이든 아니든), 더욱더 바람직하게, 섹션 L/I = 2(도 23 참고, L은 길이, I는 폭)에 가까운 할당된 체적에 대응할 수 있게 한다.
본 발명에 따라 주어진 동적 불균형된 힘 발생기(1,1')의 불균형을 배치하는 것을 통해, 후자는 도 19a(특허 D3)에 도시된 종래 기술에 따른 동적 불균형된 힘 발생기에 비해서 거의 기생 토크(Mp)를 발생하지 않는다.
도 20에서 22b는 본 발명에 따른 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기(액추에이터)(도 22a, 도 22b)와 종래의 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기(액추에이터)(도 20, 21a 및 21b)의 크기를 비교한다.
따라서, 도 20은 특허 (D2)에 따른 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기를 나타낸다. 이러한 특허에서, 사각형 풋프린트가 얻어지며, 그 각 측면은 4개의 불균형 중 오직 하나의 지름에 두배이다. 그 측면의 길이는 도 20에서 "L"로 도시된다.
도 21a는 특허 (D3)에 따른 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기를 나타낸다. 이러한 발생기는 길이 L, 및 폭 I = L/2의 사각형 크기를 갖는다. 그러므로, 전체 폭은 도 20의 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기 보다 더 작다. 그러나, 이러한 배치는 도 20의 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기에 대해 두 배의 두께 H를 가지며, 이에 더해 기생 토크(Mp)를 발생한다.
도 21b는 도 21a과 동일한 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기이지만, 수직으로 구성된 것, 즉, 한 쌍의 불균형이 하나가 다른 하나 위에 배치된 것을 나타낸다. 동일한 견해가 도 21a를 참고하여 이루어질 수 있다.
도 22a 및 22b는 본 발명에 따른 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기(액추에이터)의 크기를 나타낸다. 이러한 공간 요구는 사각형이며 길이 L 및 폭 I=L/2를 갖는다. 이러한 평면 상에서, 도 21a 또는 21b의 구조는 연결된다. 그러나, 도 21a 및 21b와 달리, 두께는 도 21a 및 21b의 발생기에서 보다 절반이 작고 도 20의 것과 연결된다. 더욱이, 도 21a 및 21b의 디자인과는 달리, 어떤 기생 토크(Mp)도 없다.
도 23의 그래프는 본 발명에 따른 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기와 참조, 즉, 도 20에 따른 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기(액추에이터가 4개의 역회전하는 2 x 2이고 비-동축인 불균형을 포함한다) 사이의 비교를 나타낸다. 더욱 정확하게, 상기 그래프는 본 발명에 따른 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기의 힘 대 질량 비율의 비율과 본 발명에 따른 가변적인 불균형의 형상의 함수로서, 참조의 힘/질량 비율의 값의 발달을 나타낸다. 이 비율에서 고려되는 힘은 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기에 의해 전달된 동적 불균형된 힘의 최대 진폭이다.
본 발명에 따른 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기의 불균형의 형상은 불균형의 질랴의 두 말단부 사이의 각도의 값으로 나타내며, 불균형의 회전의 축을 통해 지나간다. 즉, 각도가 더 개방될수록 불균형의 질량이 중요하며 다른 모든 것들은 동일하다(질량의 두께, 질량의 물질 등).
본 발명에 따른 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기와 참조는 상이한 형상을 갖기 때문에, 비교된 형상의 함수로서 질량을 최적화하기 위해 계산이 수행되었다.
따라서, L/I = 2와 같은 직사각형 구조에 대해, 본 발명에 따른 동축 불균형의 75°의 질량 각도는, 동일한 불균형 질량을 가진 참조 구조에 비해 4배 큰 동적 불평형된 힘의 진폭을 얻는 것을 가능하게 한다.
역으로, 참조와 동등한 동적 불균형된 힘의 진폭을 얻기 위해, 본 발명에 따른 구조는 불균형 질량을 4배 더 낮게 사용한다. 따라서, 동일한 진폭으로, 진동 방지 시스템의 질량이 감소되고, 이것은 항공학의 결정 기준이다.
상기 그래프에서 고려된 질량은 불균형만의 질량이다.
이 경우, 본 발명에 따른 구조는 1, 또는 1.1보다 큰 L/I의 값에 대해서만 관심이 있다는 것을 유의해야한다. 실제로, 1과 같은 L/I 비율에 대해, 본 발명에 따른 구조는 불균형의 질량이 증가하는 경우(즉, 각도가 증가한 경우), 동적 불균형된 힘의 진폭이 참조 구조에 비해 본 발명에 따른 구조에 따라 더 낮기 때문에 바람직하지 않은 것으로 보인다.
그러나, 실제로, 크랭크실의 질량은 이 추론에서 무시할 수 없다. 결국, 크랭크실의 체적이 절반으로 감소되기 때문에(상세 A에서, 크랭크실의 치수는 중첩된 불균형이 공간의 절반만 차지하므로 축소될 수 있음), L/I = 1 인 경우의 기여도는 본 발명에 따른 구조에 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 고정된 중심 축을 가진 상기 구조가 허용하는 한, 크랭크실이 제거되거나 그 질량이 무시할 수 있는 경우 상기 장점이 더욱 중요하다. 결국, 질량 대 힘의 비는 본 발명에 따른 구조의 이점에 체계적으로 부합할 것이다.
바람직하게, 샤프트 프레임은 관형, 즉 내부 공간을 가진 관일 것이다. 또한, 이러한 관형 샤프트 프레임은 첨부된 도면에 도시되어있다. 이로 인해, 그리고 지지 구조물(플레이트, 베어링, 베어링 아암)이 샤프트 프레임에 의해 운반된다는 사실로 인해, 모터 용 전기 공급 회로 및 다른 부분이 적어도 하나의 횡방향 개구부에 의해 구성된 샤프트로부터 모터로 연장될 수 있다.
도시되지 않은 본 발명의 다른 특성에 따라서:
- 본 발명에 따른 가변적으로 동적 불균형된 힘 발생기는 항공기의 진동을 보상하기 위해 항공기에 사용될 수 있다;
- 동적 불균형된 힘 발생기는 임시로 항공기에 배치된 센서로부터 수신된 진동 신호에 대응하여 제어 유닛에 의해 유리하게 구동된다.
본 발명에 따른 동적 불균형된 힘 발생기로 인해, 힘의 전달은 더 이상 동적 불균형된 힘을 전달할 수 있는 크랭크실을 통해 반드시 달성되지 않으며, 따라서 조립체를 가볍게 한다.
단일 기어 감속 기어(큰 지름과 작은 지름을 가진 감속 기어)와 더불어 모터의 편심 배치를 통한 불균형의 모터화는 발생기가 동적 교란에 훨씬 덜 민감하게 만듭니다. 실제로, 불균형에 생성되고 구동 샤프트로 피드백되는 간섭 토크는 감속 기어의 감속비의 제곱에 반비례하는 요인에 의해 감소된다.
역회전하는 불균형의 기계적 연결은 두 불균형의 볼륨의 내부 맞물림에 의해 얻어지며, 이는 사용된 체적과 질량을 최적화한다. 본 발명에서, 모터화는 한 쌍의 동축 불균형 사이에 배치되며, 샤프트 프레임에 의해 형성된 축은, 외부 톱니 휠 및 내부 톱니 링을 통해, 또는 모터와 전용 샤프트를 통해 직접 기계적 연결을 허용한다. 관련 스프로킷(sprockets) 및 톱니 휠은 불균형의 기능 외피보다 작은 직경을 가지며, 이는 무게가 감소하게 한다. 또한, 상기 구동은 기계적 연결과 속도 감소를 결합하면서 불균형을 동일 축을 따라 서로 중첩시킬 수 있어 사실상 점유 체적을 분할하고 불규칙한 토크 효과를 제거한다.
두 중첩된 불균형 사이의 통합 모터의 편심 배치는 "힘"/ "불균형 질량" 비율을 충분히 줄이고 분리 축 또는 중첩되지 않은 동축을 가진 불균형에 대한 "힘"/ "부피" 비율의 2에 의한 나뉨을 허용한다. 비율 "힘"/"불균형 질량"의 편차는 시스템에 전용 공간의 기하학에 따라, 동일한 가용 체적을 위하여 1에서 4까지의 범위를 가질 수 있다(그림 23 참조). 이 장점은 동축 배열이 더 큰 불균형된 직경을 허용하고, 불균형의 중첩이 체적을 2로 나누게 한다는 사실에서 비롯된다.
또한, 본 발명과 관련하여, 도 1에서 도 15에 도시된 것과 같은 동적 불균형된 힘 발생기(2 개의 불균형)는, 수평 또는 수직 벽(또는 구조)의 양측에 각각의 동적 불평형된 힘 발생기를 배치함으로써, 도 16에서 18에 도시된 것과 같은 모듈 방식의 가변적인 동적 불균형된 힘 발생기 또는 액추에이터(2 × 2 불균형, 즉 4 개의 불균형)을 제공한다. 경우에 따라, 기생 토크를 피하기 위해, 동적 불균형된 힘 발생기 내의 불균형의 연결은 기계식(수직의 경우, 그림 a) 또는 전자식(수평의 경우, 그림 b)이 될 것이다.
마지막으로, 안정화 된 모드 (목표 회전 주파수에서)에서, 시작 과도 상태 (특히 낮은 주변 온도)와 달리, 회전을 유지하는데 작은 에너지가 필요하다. 본 발명에 따른 가변적인 동적 불평형된 힘 발생기는, 적어도 2개의 모터를 구비하고 동기화가 기계적인 경우, 주 모터의 고장에 대한 보상을 위해, 모터를 비활성화시키고 2차 모터에 여분을 제공할 수 있게 한다.

Claims (22)

  1. 동적 불균형된 힘 발생기(1)에 있어서,
    종방향 축을 가진 샤프트 프레임(10, shaft frame)을 포함하며, 또한,
    - 상기 샤프트 프레임의 종방향 축 (X-X')에 대해 방사상으로 배치된 모터(M1, M2, M3)의 적어도 하나의 지지 플레이트(11, 12, 13); 및
    - 기어 시스템(20, 21, gear system);을 포함하되,
    상기 샤프트 프레임(10)은:
    - 상기 샤프트 프레임(10)에 대해 편심된 질량으로 구성되고, 둘 중 하나(201)가 상기 기어 시스템(20, 21)에 고정된 두 개의 아암(201, 202)에 의해 상기 샤프트 프레임에 회전 가능하게 연결된, 제1 불균형(B1);
    - 상기 샤프트 프레임(10)에 편심된 질량(300)으로 구성되고, 상기 기어 시스템(20, 21)에 부착된 아암(301)에 의해 샤프트 프레임에 회전 가능하게 연결된, 제2 불균형(B2); 및
    - 상기 지지 플레이트(11, 12, 13)에 의해 지지되고 상기 제1 및 제2 불균형(B1, B2) 중 적어도 하나와 상기 기어 시스템(20, 21)을 통해 맞물린, 적어도 하나의 모터(M1, M2, M3);을 구비하고,
    상기 제2 불균형(B2)은 상기 제1 불균형(B1) 및 상기 샤프트 프레임(10) 사이에서 제1 불균형(B1)과 동축으로 배치되며, 상기 지지 플레이트와 모터는 상기 불균형들(B1, B2)과 샤프트 프레임(10) 사이에 그리고 상기 제1 불균형의 아암과 상기 제2 불균형의 아암 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트 프레임은:
    - 상기 샤프트 프레임(10)의 종방향 축 (X-X')에 대해 방사상으로 배치된 적어도 두 개의 모터 지지 플레이트(11, 12, 13);를 포함하며,
    - 상기 각각의 모터(M1, M2, M3)는 지지 플레이트에 의해 지지되고 각각의 모터는 상기 기어 시스템(20, 21)을 통해 상기 제1 및 제2 불균형(B1, B2) 중 하나와 맞물리고, 적어도 하나의 제1 모터(M1)는 상기 제1 또는 제2 불균형 중 하나와 맞물리며, 적어도 하나의 제2 모터(M2)는 상기 제1 또는 제2 불균형 중 다른 하나와 맞물리는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 샤프트 프레임은:
    - 상기 샤프트 프레임(10)의 종방향 축 (X-X')에 대해 방사상으로 배치된 적어도 두 개의 모터 지지 플레이트(11, 12, 13);를 포함하고,
    - 제1 및 제2 모터(M1, M2, M3)는 지지 플레이트에 의해 지지되고 상기 기어 시스템(20, 21)을 통해 상기 제1 및 제2 불균형(B1, B2) 중 단 하나와 맞물리며;
    상기 발생기는 상기 제1 및 제2 모터의 역회전을 전기적으로 제어하도록 디자인된 제어 유닛(control unit)을 더 포함하는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 기어 시스템(20, 21)은, 큰 지름의 톱니 휠(20a, 21a, toothed wheel)과 작은 지름의 톱니 휠(20b, 21b)의, 각각 다른 지름의 두 개의 톱니 휠을 포함하는 두 개의 감속 기어(20, 21)를 포함하며, 각각의 큰 지름의 톱니 휠은 다른 불균형에 고정되고 작은 지름의 톱니 휠에 맞물리며, 각각의 작은 지름의 톱니 휠은 다른 모터의 구동 샤프트의 일측 말단에 부착되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  5. 청구항 4에 있어서,
    각각의 작은 지름의 톱니 휠(20b, 21b)은 다른 모터의 구동 샤프트의 일측 말단에 고정된 외부 톱니 휠로 구성되고, 감속 기어의 큰 지름의 톱니 휠은 두 개의 외부 톱니 휠, 두 개의 내부 톱니 링, 또는 외부 톱니 휠 및 내부 톱니 링으로 구성되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  6. 청구항 3 또는 5에 있어서,
    상기 제1 불균형(B1)의 지지 아암 중 하나(201)는 큰 제1 톱니 휠에 체결되고, 제1 불균형(B1)의 다른 지지 아암(202)은 베어링을 이용하여 샤프트 프레임 상에 회전 가능하게 장착된 칼라(collar)에 고정되고, 제2 불균형의 지지 아암은 큰 지름의 제2 톱니 휠에 고정되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 모터(M1)는 횡방향 샤프트(30)를 포함하며, 상기 샤프트(30)의 각각의 말단부(30a, 30b)는 상기 기어 시스템을 통해 제1 및 제2 불균형(B1, B2) 중 하나와 맞물리고, 상기 기어 시스템은 각각 다른 지름의 두 톱니 휠로 구성된 두 개의 감속 기어를 포함하며, 두 개의 작은 지름의 톱니 휠(20b, 21b)은 모터 샤프트의 일측 말단에 각각 고정되고 큰 지름의 두 개의 톱니 휠(20a, 21a) 중 하나와 각각 맞물리며, 후자는 또한 다른 불균형과 각각 맞물리는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 큰 지름의 제1 톱니 휠에 고정되고, 제1 불균형의 다른 지지 아암은 베어링을 통해 샤프트에 회전 가능하게 장착된 칼라에 체결되며, 제2 불균형의 지지 아암은 큰 지름의 제2 톱니 휠에 고정되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  9. 청구항 7 또는 8에 있어서,
    상기 감속 기어의 작은 지름의 톱니 휠은 외부 톱니를 가진 휠로 구성되고, 큰 지름의 톱니 휠은 외부 톱니 휠과 내부 톱니 링 기어로 구성되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 외부 톱니 휠에 고정되고, 제1 불균형의 다른 지지 아암은 베어링에 의해 형성된 샤프트에 회전 가능하게 장착된 칼라에 고정되며, 제2 불균형의 지지 아암은 내부 톱니 링 기어에 고정되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 내부 톱니 링 기어에 고정되고, 제1 불균형의 다른 지지 아암은 베어링에 의해 형성된 샤프트에 회전 가능하게 장착된 칼라에 고정되며, 제2 불균형의 지지 아암은 외부 톱니 휠에 고정되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  12. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 샤프트 프레임(10)은 제1 베어링의 제1 지지 아암을 포함하고, 상기 제1 베어링 아암(40)은 상기 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 방사상으로 배치되고, 기계적 커플링 축(41)은 기어 시스템을 연결하기 위해 제1 베어링 아암에 의해 회전 가능하게 지지되어 상기 제1 및 제2 불균형이 사용시 역회전하는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 모터는 기어 시스템을 이용하여, 상기 제1 및 제2 불균형 중 하나와 맞물린 샤프트 말단부를 포함하며, 상기 기어 시스템은:
    - 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 구성된 제1 감속 기어(20); 및
    - 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 구성된 제2 감속 기어(21)를 포함하되,
    작은 지름의 상기 톱니 휠(20b)은 한편으로, 모터 샤프트의 말단부에 고정되고, 다른 한편으로, 큰 지름의 톱니 휠(20a)과 맞물리며, 후자는 제1 또는 제2 불균형에 고정되고,
    큰 지름의 상기 톱니 휠은 다른 불균형에 고정되며,
    * 상기 커플링 축의 제1 말단부는 상기 제2 감속 기어의 큰 지름 톱니 휠과 맞물린 제2 감속 기어의 작은 지름의 톱니 휠에 고정되고,
    * 상기 커플링 축의 제2 말단부는 상기 제1 감속 기어의 가장 큰 지름의 톱니 휠과 맞물린 톱니 휠에 체결되어, 불균형이 서로에 대해 기계적으로 연결되고 역회전 가능하게 장착되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 샤프트 프레임은:
    - 상기 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 방사상으로 배치된 모터를 지지하기 위한 적어도 3개의 지지 플레이트(11, 12, 13);
    - 상기 지지 플레이트가 있는 만큼의 수의 모터(M1, M2, M3);를 포함하며,
    상기 각각의 모터는 지지 플레이트에 의해 지지되고, 각각은 기어 시스템을 통해 제1 및 제2 불균형 중 하나와 맞물리며, 적어도 하나의 제1 및 제2 모터는 제1 또는 제2 불균형 중 하나와 결합되고, 적어도 하나의 제3 모터는 제1 또는 제2 불균형 중 다른 하나와 맞물리는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 기어 시스템은:
    - 다른 지름의 두 톱니 휠로 각각 구성된 제1 감속 기어(20) 및 제2 감속 기어(22);
    - 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 구성된 제3 감속 기어(22');
    - 다른 지름의 두 개의 톱니 휠로 각각 구성된 제4 및 제5 감속 기어;를 포함하되,
    작은 지름의 톱니 휠은 한편으로, 상기 모터의 제1 및 제2 샤프트의 말단부에 고정되고, 다른 한편으로, 큰 지름의 톱니 휠과 맞물리며, 후자는 상기 제1 또는 제2 불균형에 고정되고,
    상기 작은 지름의 톱니 휠은 한편으로, 제3 모터의 샤프트의 말단부에 고정되며, 다른 한편으로, 큰 지름의 톱니 휠과 맞물리고, 후자는 다른 불균형에 고정되며,
    * 커플링 축의 제1 말단부는 상기 제4 감속 기어를 통해 제1 및 제2 불균형 중 하나와 맞물리며,
    * 상기 커플링 축의 제2 말단부는 상기 제5 감속 기어를 통해 상기 제1 및 제2 불균형 중 다른 말단부에 맞물려, 불균형이 서로에 대해 기계적으로 연결되고 역회전 가능하게 장착되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  16. 청구항 12 내지 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 샤프트는 제2 베어링의 제2 지지 아암으로 더 구성되고, 상기 제2 베어링 아암(104)은 샤프트 프레임의 종방향 축에 대해 방사상으로 배치되므로, 상기 제1 및 제2 베어링은 동축으로 정렬되며 상기 기계적 커플링 축은 두 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  17. 청구항 12 내지 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감속 기어의 작은 지름의 톱니 휠은 외부 톱니 휠로 구성되고 큰 지름의 톱니 휠은 외부 톱니 휠 및 내부 톱니 링 기어로 구성되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 외부 톱니 휠에 고정되고, 제1 불균형의 다른 지지 아암은 베어링을 이용하여 샤프트 프레임에 회전 가능하게 장착된 칼라에 고정되며, 상기 제2 불균형의 지지 아암은 내부 톱니 링 기어에 고정되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 불균형의 지지 아암 중 하나는 내부 톱니 링 기어에 고정되고, 제1 불균형의 다른 지지 아암은 베어링을 이용하여 상기 샤프트 프레임에 회전 가능하게 장착된 칼라에 고정되며, 상기 제2 불균형의 지지 아암은 외부 톱니 휠에 고정되는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  20. 청구항 1 내지 19 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 모터를 공급하기 위한 전기 회로는 상기 샤프트 프레임 내에서 부분적으로 연장되고, 상기 샤프트 프레임으로부터 나오는 다른 부분은 적어도 하나의 횡방향 개구부를 통해 모터까지 연장하는, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  21. 청구항 1 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발생기(1. 1')는 나란한 배열로 배치되고, 두 개의 샤프트 프레임은 서로 평행하며 전기적으로 연결된, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
  22. 청구항 1 내지 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발생기(1. 1')는 작동 위치에서 하나가 다른 하나 위에 배치되고, 두 개의 샤프트 프레임은 서로 평행하며 기계적으로 연결된, 동적 불균형된 힘 발생기(1).
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