KR101371150B1 - 작동기 변위 측정 장치 - Google Patents

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KR101371150B1
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이정진
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한국항공우주연구원
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    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D45/0005—Devices specially adapted to indicate the position of a movable element of the aircraft, e.g. landing gear
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Abstract

본 발명은 항공기의 조종면이나 로터 블레이드의 회전각을 제어하는 작동기의 변위를 측정하기 위해 상기 작동기 일 측에 버니어 캘리퍼스와 같은 측정부를 장착하여 상기 작동기의 변위를 보다 용이하고 정밀하게 측정할 수 있는 것이다.

Description

작동기 변위 측정 장치 {DISPLACEMENT MEASURING APPARATUS FOR ACTUATOR}
본 발명은 항공기의 조종면이나 로터 블레이드의 회전각을 제어하는 작동기의 변위를 측정하기 위해 상기 작동기 일 측에 버니어 캘리퍼스와 같은 측정부를 장착하여 상기 작동기의 변위를 보다 용이하고 정밀하게 측정할 수 있는 것이다.
일반적으로 항공기의 조종면이나 로터 블레이드의 회전각은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 작동기 어셈블리(1)에 의해 제어된다.
즉, 이와 같은 작동기 어셈블리(1)는 도시된 바와 같이 상기 조종면이나 로터 블레이드(RB)에 연결되는 다수 개의 연결 바아(5)와, 상기 연결 바아(5)가 설치되는 디스크 형상의 베이스(3)를 포함한다. 즉, 상기 베이스(3)의 상하 움직임에 의해 상기 연결 바아(5)가 상하 이동하면서 상기 로터 블레이드의 회전각을 제어하는 것이다.
이때, 상기 베이스(3)의 상하 이동은 상기 베이스(3) 일 측에 설치되는 링크(4)와, 상기 링크(4)를 승하강시키는 작동기 유닛(2)에 의하는데, 상기 작동기 유닛(2)은 도시된 바와 같이 상하 이동을 위한 구동력을 발생하는 실린더(2b)와 상기 실린더(2b)에 의해 승하강되는 작동기(2a)를 포함한다.
즉, 상기 실린더(2b)에 의해 작동기(2a)가 승하강되면, 상기 링크(4)를 통해 베이스(3)가 승하강되고 결국 상기 연결 바아(5)가 상하 운동하면서 로터 블레이드의 회전각을 제어하게 되는 것이다.
이와 같이 상기 로터 블레이드의 회전각을 제어하기 위해 상기 작동기(2a)의 승하강 운동에 의하며, 상기 회전각은 상기 작동기(2a)의 승하강 이동 변위에 의해 결정되므로, 상기 작동기(2a)의 이동 변위를 측정하는 것이 중요하다.
그런데, 상술한 바와 같은 작동기(2a)의 경우 로터 블레이드의 하측에 위치하고 있어 측정 장치를 장착할 수 있는 위치가 협소하고 육안으로 관측하기도 어려워서 상기 작동기(2a)의 이동 변위를 측정하기 힘든 문제점이 있었다.
한편 상술한 바와 같은 작동기는 널리 알려진 구성으로서 아래와 같은 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있으므로 자세한 설명과 도시는 생략한다.
한국 등록 특허 제0697886호 일본 공개 특허 제2001-306143호 일본 공개 특허 제2001-306144호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 상기 작동기 일 측에 버니어 캘리퍼스와 같은 측정부를 설치하여 상기 작동기의 이동 변위를 보다 용이하고 정확하게 측정할 수 있는 작동기 변위 측정 장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 조종면 또는 로터 블레이드의 회전각을 제어하는 작동 유닛(2)의 작동기(2a) 변위를 측정하는 장치(10)로서, 상기 장치(10)는 상기 작동 유닛(2)의 실린더(2b) 일 측에 고정되는 지지대(100)와, 상기 지지대(100)에 부착되어 상기 작동 유닛(2)의 작동기(2a) 변위를 측정하는 측정부(200)를 포함하되, 상기 측정부(200)는 상기 지지대(100)에 고정되는 고정자(210)와, 상기 작동기(2a)에 부착되는 이동자(220)를 포함하여, 상기 작동기(2a)의 이동에 연동되는 이동자(220)의 상대 변위를 측정하여 상기 작동기(2a)의 변위를 측정하는 작동기 변위 측정 장치에 일 특징이 있다.
이때, 상기 측정부(200)의 이동자(220) 및 고정자(210)는 눈금이 형성되어 있는 버니어 캘리퍼스의 이동자 및 고정자를 이용하되, 상기 고정자 일 측에 측정된 값을 나타내는 디스플레이부(230)를 포함하는 것도 가능하다.
또한, 상기 고정자(210) 또는 이동자(220)에 설치된 거리 감지 유닛(240)을 포함하여, 상기 거리 감지 유닛(240)에서 나온 신호를 컨트롤러에 의해 분석하여 상기 작동기(2a)의 변위를 측정하는 것도 가능하다.
또한, 상기 지지대(100)는 상기 작동 유닛(2) 일 측에 고정되는 것으로서, 상기 측정부(200)의 고정자(210)가 부착되는 고정 베이스(110)와, 상기 고정 베이스(110)에 상하 슬라이딩 가능하게 설치되는 것으로서, 일 측은 상기 작동기(2a)에 부착되고, 타 측에는 상기 이동자(220)가 부착되는 슬라이더(120)를 포함하는 것도 가능하다.
또한, 상기 고정 베이스(110)는 판체 형상으로서 상기 작동 유닛(2) 일 측에 고정되는 베이스 본체(111)와, 상기 베이스 본체(111) 일 측에 상기 작동기(2a)의 이동 방향으로 설치되어, 상기 슬라이더(120)의 상하 운동을 안내하는 슬라이딩 바아(122)를 포함하는 것도 가능하다.
또한, 상기 슬라이더(120)는 이동자(220)가 부착되는 박스 형상의 슬라이더 본체(121)와, 상기 슬라이더 본체(121)의 상하방향으로 관통되어 상기 슬라이딩 바아(122)가 삽입되는 관통공(124)과, 상기 슬라이더 본체(121) 일 측에 요홈되어, 상기 작동기(2a) 또는 링크(4)에 걸림되는 걸림부(123)를 포함하는 것도 가능하다.
또한, 상기 이동자(220)는 판체 형상의 이동자 본체(221)와, 상기 이동자 본체(221) 끝단부에 설치되어 상기 지지대(100)의 슬라이더(120)에 부착되는 이동자 죠(222)를 포함하고, 상기 고정자(210)는 상기 지지대(100)의 고정 베이스(110)에 고정되는 박스 형상의 고정자 본체(211)와, 상기 고정자 본체(211) 일 측에 설치되는 고정자 죠(212)를 포함하는 것도 가능하다.
또한, 상기 고정 베이스(110)의 베이스 본체(111) 중 상기 작동 유닛(2)의 실린더(2b)에 접하는 측면에 요홈되어 상기 실린더(2b)에 고정되는 고정홈(113)을 포함하는 것도 가능하다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다라는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의해 상기 작동기의 이동 변위를 보다 용이하고 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명이 적용되는 작동기 어셈블리를 설명하기 위한 사시도,
도 3은 본 발명의 측정 장치가 작동기 어셈블리에 장착된 상태를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 측정 장치가 작동기 어셈블리와 분리된 상태를 도시한 분리 사시도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 측정 장치 만을 분리하여 도시한 분리 사시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, "제1", "제2", "일 측", "타 측"등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세히 설명하기로 한다.
첨부된 도 3은 본 발명의 측정 장치가 작동기 어셈블리에 장착된 상태를 도시한 사시도, 도 4는 본 발명의 측정 장치가 작동기 어셈블리와 분리된 상태를 도시한 분리 사시도, 도 5 및 도 6은 본 발명의 측정 장치 만을 분리하여 도시한 분리 사시도이다.
본 발명은 상술한 바와 같이 조종면 또는 로터 블레이드의 회전각을 제어하는 작동 유닛(2)의 작동기(2a) 변위를 측정하는 장치(10)로서, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 작동 유닛(2)의 실린더(2b) 일 측에 고정되는 지지대(100)와, 상기 지지대(100)에 부착되어 상기 작동 유닛(2)의 작동기(2a) 변위를 측정하는 측정부(200)를 포함한다.
이때, 상기 측정부(200)는 상기 지지대(100)에 고정되는 고정자(210)와, 상기 작동기(2a)에 부착되는 이동자(220)를 포함하여, 상기 작동기(2a)의 이동에 연동되는 이동자(220)의 상대 변위를 측정하여 상기 작동기(2a)의 변위를 측정하게 된다.
즉, 상기 측정부(200)의 고정자(210)는 상기 지지대(100)에 고정되어 있고, 상기 이동자(220)는 상기 작동기(2b)에 부착되어 있는 상태에서 상기 작동기(2b)의 상하 이동에 상기 이동자(220)가 연동되어 이동하면서 상기 작동기(2b)의 이동 변위를 측정하는 것이다.
이때, 상기 측정부(200)의 이동자(220) 및 고정자(210)는 눈금이 형성되어 있는 버니어 캘리퍼스의 이동자 및 고정자를 이용하되, 상기 고정자 일 측에 측정된 값을 나타내는 디스플레이부(230)를 포함하는 것도 가능하다.
즉, 널리 알려진 바와 같이 버니어 캘리퍼스는 물체의 크기를 측정하는 것으로서 고정자와 이동자를 포함하여 상기 이동자를 이동하면서 측정하게 된다.
본 발명에서는 이를 이용하여 버니어 캘리퍼스의 고정자를 상술한 바와 같이 지지대(100)에 고정한 후 이동자를 상기 작동기(2a)에 부착하면, 상기 작동기(2a)의 상하 이동에 의해 상기 이동자가 이동하게 되고 이때 상기 고정자와 이동장의 눈금을 비교하여 작동기(2a)의 상하 이동량 즉 변위를 측정하는 것이다.
이때, 상술한 바와 같이 상기 고정자 일 측에 측정된 값을 나타내는 디스플레이부(230)를 포함하여 외부에서 보다 쉽게 측정값을 볼 수 있도록 하는 것도 가능하다.
물론 본 발명은 이에 한하지 않고, 상기 고정자(210)와 이동자(220)에 설치된 거리 감지 유닛(240)을 포함하여, 상기 거리 감지 센서에서 나온 신호를 컨트롤러(도시되지 않음)에 의해 분석하여 상기 작동기(2a)의 변위를 측정하는 것도 가능하다.
즉, 거리 감지 유닛(240)로서 널리 알려진 적외선 센서나 초음파 센서 등을 상기 고정자(210) 또는 이동자(220)에 설치한 후 컨트롤러에 의해 분석할 수 있으며, 상기 적외선 센서나 초음파 센서는 널리 알려진 구성이므로 자세한 도시와 설명은 생략한다.
한편, 상기 지지대(100)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 작동 유닛(2) 일 측에 고정되는 것으로서, 상기 측정부(200)의 고정자(210)가 부착되는 고정 베이스(110)와, 상기 고정 베이스(110)에 상하 슬라이딩 가능하게 설치되는 것으로서, 일 측은 상기 작동기(2a)에 부착되고, 타 측에는 상기 이동자(220)가 부착되는 슬라이더(120)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 고정대(100)의 고정 베이스(110)는 정지된 상태를 유지해야 하므로 도시된 바와 같이 작동 유닛(2)의 실린더(2b)에 고정되고, 상기 고정대(100)의 슬라이더(120)는 상기 작동기(2a) 또는 링크(4)에 부착되어 상하 이동하도록 설치될 수 있다.
이때, 상기 고정 베이스(110)에는 상기 측정부(200)의 고정자(210)가 부착되고, 상기 슬라이더(120)에는 상기 측정부(200)의 이동자(220)가 부착되어 상기 슬라이더(120)가 작동기(2a)의 이동에 따라 이동할때, 상기 슬라이더(120)의 이동에 의해 상기 측정부(200)의 이동자(220)가 이동하여 상기 작동기(2a)의 이동 변위를 측정하게 된다.
특히, 상기 고정 베이스(110)는 도시된 바와 같이 판체 형상으로서 상기 작동 유닛(2) 일 측에 고정되는 베이스 본체(111)와, 상기 베이스 본체(111) 일 측에 상기 작동기(2a)의 이동 방향으로 설치되어, 상기 슬라이더(120)의 상하 운동을 안내하는 슬라이딩 바아(122)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 슬라이더(120)는 상기 측정부(200)의 이동자(220)가 부착되는 박스 형상의 슬라이더 본체(121)와, 상기 슬라이더 본체(121)의 상하방향으로 관통되어 상기 슬라이딩 바아(122)가 삽입되는 관통공(124)과, 상기 슬라이더 본체(121) 일 측에 요홈되어, 상기 작동기(2a) 또는 링크(4)에 걸림되는 걸림부(123)를 포함하여, 상기 슬라이더(120)가 상기 슬라이딩 바아(122)를 따라서 상하 이동할 수 있다.
또한, 상기 고정 베이스(110)는 정지된 상태를 유지해야 하므로 도시된 바와 같이 작동 유닛(2)의 실린더(2b)에 고정될 수 있으며, 상기 고정 베이스(110)가 정지된 상태를 유지할 수 있는 한 다른 구성요소에 고정되더라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.
이때, 상기 슬라이더 본체(121) 일 측에 고정공(121b)을 형성하는 한편 상기 이동자(220)의 이동자 죠(232)에도 고정공(223)을 형성한 후 도시되지 않은 고정구를 삽입하여 상기 이동자(220)와 슬라이더(120)를 상호 고정할 수 있다.
또한, 유사하게 상기 고정 베이스(110) 일 측과 상기 고정자 죠(212)에도 고정공(111b,213)을 형성한 후 고정구에 의해 상호 고정되도록 할 수 있다.
한편, 상기 고정 베이스(110)가 작동 유닛(2)의 실린더(2b)에 고정될 수 있도록 상기 고정 베이스(110)의 베이스 본체(111) 중 상기 작동 유닛(2)의 실린더(2b)에 접하는 측면에 요홈되어 상기 실린더(2b)에 고정되는 고정홈(113)을 포함하는 것도 가능하다.
즉, 상기 고정홈(113)에 상기 실린더(2b)를 삽입한 후 고정 수단에 의해 고정하여 상기 고정 베이스(110)를 상기 실린더(2b)에 고정하는 것이다.
한편, 상기 슬라이더 본체(121) 일 측에 요홈되어, 상기 작동기(2a) 또는 링크(4)에 걸림되는 걸림부(123)가 형성되는데, 도시된 바와 같이 링크(4)에 걸림될 수 있고, 도시되지는 않았지만 작동기(2a)의 상단부에 걸림되는 것도 가능하다.
즉, 본 발명의 슬라이더(120)는 상술한 바와 같이 작동기(2)의 상하 이동에 연동되어 상기 이동자(220)를 이동시키는 것을 목적으로 하는 바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 슬라이더(120)의 고정 방식이 달라지는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.
한편, 상술한 바와 같이 본 발명의 측정부(200)는 버니어 캘리퍼스를 사용할 수 있으며, 이를 위해 상기 이동자(220)는 판체 형상의 이동자 본체(221)와, 상기 이동자 본체(221) 끝단부에 직교되는 방향으로 설치되어 상기 지지대(100)의 슬라이더(120)에 부착되는 이동자 죠(222)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정자(210)도 상기 지지대(100)의 고정 베이스(110)에 고정되는 박스 형상의 고정자 본체(211)와, 상기 고정자 본체(211) 일 측에 직교되는 방향으로 설치되는 고정자 죠(212)를 포함할 수 있다.
결국, 상기 이동자 죠(222)가 이동한 후 고정자 죠(212)와의 상대 거리 변화에 의해 작동기의 이동 변위를 측정하게 된다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이 상기 고정자(220)의 고정자 본체(211)에 디지털 버니어 캘리퍼스와 같이 측정된 거리를 디스플레이하는 디스플레이부(230)를 포함하는 것도 가능하다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
10 : 작동기 변위 측정 장치 100 : 지지대
110 : 고정 베이스 111 : 베이스 본체
113 : 고정홈 120 : 슬라이더
121 : 슬라이더 본체 122 : 슬라이딩 바아
123 : 걸림부 124 : 관통공
200 : 측정부 210 : 고정자
211 : 고정자 본체 212 : 고정자 죠
220 : 이동자 222 : 이동자 죠
230 : 디스플레이부

Claims (8)

  1. 조종면 또는 로터 블레이드의 회전각을 제어하는 작동 유닛(2)의 작동기(2a) 변위를 측정하는 장치(10)로서
    상기 장치(10)는 상기 작동 유닛(2)의 실린더(2b) 일 측에 고정되는 지지대(100)와, 상기 지지대(100)에 부착되어 상기 작동 유닛(2)의 작동기(2a) 변위를 측정하는 측정부(200)를 포함하되,
    상기 측정부(200)는 상기 지지대(100)에 고정되는 고정자(210)와, 상기 작동기(2a)에 부착되는 이동자(220)를 포함하여,
    상기 작동기(2a)의 이동에 연동되는 이동자(220)의 상대 변위를 측정하여 상기 작동기(2a)의 변위를 측정하는 작동기 변위 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정부(200)의 이동자(220) 및 고정자(210)는 눈금이 형성되어 있는 버니어 캘리퍼스의 이동자 및 고정자를 이용하되,
    상기 고정자 일 측에 측정된 값을 나타내는 디스플레이부(230)를 포함하는 작동기 변위 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정자(210) 또는 이동자(220)에 설치된 거리 감지 유닛(240)을 포함하여,
    상기 거리 감지 유닛(240)에서 나온 신호를 컨트롤러에 의해 분석하여 상기 작동기(2a)의 변위를 측정하는 작동기 변위 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지대(100)는 상기 작동 유닛(2) 일 측에 고정되는 것으로서, 상기 측정부(200)의 고정자(210)가 부착되는 고정 베이스(110)와,
    상기 고정 베이스(110)에 상하 슬라이딩 가능하게 설치되는 것으로서, 일 측은 상기 작동기(2a)에 부착되고, 타 측에는 상기 이동자(220)가 부착되는 슬라이더(120)를 포함하는 작동기 변위 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정 베이스(110)는 판체 형상으로서 상기 작동 유닛(2) 일 측에 고정되는 베이스 본체(111)와,
    상기 베이스 본체(111) 일 측에 상기 작동기(2a)의 이동 방향으로 설치되어, 상기 슬라이더(120)의 상하 운동을 안내하는 슬라이딩 바아(122)를 포함하는 작동기 변위 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 슬라이더(120)는 이동자(220)가 부착되는 박스 형상의 슬라이더 본체(121)와,
    상기 슬라이더 본체(121)의 상하방향으로 관통되어 상기 슬라이딩 바아(122)가 삽입되는 관통공(124)과,
    상기 슬라이더 본체(121) 일 측에 요홈되어, 상기 작동기(2a) 또는 링크(4)에 걸림되는 걸림부(123)를 포함하는 작동기 변위 측정 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 이동자(220)는 판체 형상의 이동자 본체(221)와, 상기 이동자 본체(221) 끝단부에 설치되어 상기 지지대(100)의 슬라이더(120)에 부착되는 이동자 죠(222)를 포함하고,
    상기 고정자(210)는 상기 지지대(100)의 고정 베이스(110)에 고정되는 박스 형상의 고정자 본체(211)와, 상기 고정자 본체(211) 일 측에 설치되는 고정자 죠(212)를 포함하는 작동기 변위 측정 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 고정 베이스(110)의 베이스 본체(111) 중 상기 작동 유닛(2)의 실린더(2b)에 접하는 측면에 요홈되어 상기 실린더(2b)에 고정되는 고정홈(113)을 포함하는 작동기 변위 측정 장치.
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KR200182169Y1 (ko) 1999-12-18 2000-05-15 김용설 파이프 절단길이 측정자
KR100697886B1 (ko) 2005-12-22 2007-03-23 한국항공우주연구원 무인 헬리콥터의 조종면 작동기 실시간 모니터링 시스템

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