KR101712126B1 - 잼 톨러런트 기어 액추에이터 - Google Patents

잼 톨러런트 기어 액추에이터 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터는, 단순유성감속기; 단순유성감속기 양측에 구비되는 제1 모터 및 제2 모터; 제1 모터 및 제2 모터에 연결되는 메인 동력전달 축; 제1 모터와 단순유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간 및 제2 모터와 단순유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간에 구비되는 복합유성감속기; 및 제1 모터와 복합유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간 및 제2 모터와 복합유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간에 구비되는 위치검출센서; 를 포함한다.

Description

잼 톨러런트 기어 액추에이터{JAM-TOLERANT ROTARY GEARED ACTUATOR}
본 발명은 항공기 랜딩 엣지 액추에이터(Leading edge actuator), 윙 액추에이터(Wing actuator) 및 내부 무장 도어 구동장치로 사용하는 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 잼 톨러런트 기어 액추에이터를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명의 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터는, 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 단순유성감속기로 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 제1 모터와 복합유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간 및 제2 모터와 복합유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간에 구비되는 위치검출센서; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 모터와 메인 동력전달 축 사이 및 상기 제2 모터와 메인 동력전달 축 사이에는 제1 모터의 동력 또는 제2 모터의 동력이 메인 동력전달 축으로 전달되지 않도록 끊거나 전달되도록 이어주는 클러치가 구비될 수 있다.
또한, 위치측정센서를 더 포함하며, 상기 위치측정센서는 상기 제1 모터 및 제2 모터에는 모터 회전자의 위치를 측정할 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 축 중앙을 중심으로 양측에 구비되는 제1 태양기어; 상기 양측에 구비되는 제1 태양기어에 맞물려서 제1 태양기어 둘레를 회전하는 제1 유성기어; 및 상기 제1 유성기어가 내접 상태로 맞물리는 제1 링기어; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단순유성감속기와 복합유성감속기는 캐리어에 의해 동력이 연결되며, 상기 캐리어는 단순유성감속기와 복합유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간에 회전 가능하도록 결합되고, 상기 캐리어는 상기 단순유성감속기의 제1 유성기어와 연결될 수 있다.
또한, 상기 복합유성감속기는 상기 캐리어 일측에 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; 및 상기 제2 유성기가 내접하며 상기 제2 링기어 양측으로 구비되는 제3 링기어; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복합유성감속기의 제2 유성기와 위치검출센서는 서브 동력전달 축에 의해 연결되며, 상기 서브 동력전달 축은 복합유성감속기와 위치검출센서 사이의 메인 동력전달 축 구간에 회전 가능하도록 결합되고, 상기 서브 동력전달 축은 제3 태양기어 및 제4 태양기어를 포함하며, 상기 제3 태양기어는 상기 복합유성감속기의 제2 유성기어와 맞물리고 제4 태양기어는 위치검출센서와 연결될 수 있다.
또한, 상기 위치검출센서는 내면에 제4 링기어가 마련되는 하우징; 상기 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 상기 제4 링기어에 내접하면서 상기 서브 동력전달 축에 구비되는 제4 태양기어와 맞물린 상태로 제4 태양기어 둘레를 회전하는 제3 유성기어; 상기 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 상기 제3 유성기어와 연결되는 연결축; 상기 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 상기 연결축 외측에 위치하는 레졸버 회전자; 상기 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 상기 레졸버 회전자 외측에 위치하는 레졸버 고정자; 및 상기 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 상기 하우징과 연결축 사이에 위치하는 베어링; 을 포함할 수 있다.
또한, 홀센서를 더 포함하며, 상기 홀센서는 제1 모터 및 제2 모터의 모터 회전자의 위치를 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터에 의하면, 중앙에 설치되는 단순유성감속기가 양쪽 제1, 2 모터의 동력을 합하고 분배하는 기능을 구현할 수 있다.
또한, 제1 모터 또는 제2 모터의 고장이 발생하여도 고장이 발생하지 않은 다른 쪽 모터 동력이 중앙의 단순유성감속기에서 양쪽 복합유성감속기로 분배되어 항공기 날개에 균일한 동력이 전달할 수 있는 등 모터 고장에 대한 잼 톨러런트(jam-tolerant) 기능이 구비된 액추에이터를 제공할 수 있다.
또한, 복합유성감속기의 최종단의 위치를 검출할 수 있는 위치검출센서를 내장함으로써 요구제어성능 확보가 용이하다.
또한, 메인 동력전달 축을 통해 제1, 2 모터의 동력을 중앙의 단순유성감속기에 전달하고 중앙에 베어링을 설치하여 메인 동력전달 축을 안정적으로 지지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 동력 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 동력 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 단순유성감속기의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클러치의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복합유성감속기의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위치검출센서의 확대도이다.
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 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 구성을 설명한다.
도 1, 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 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 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 발명의 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터는, 단순유성감속기(10), 단순유성감속기(10)의 일측에 구비되는 제1 모터(21), 단순유성감속기(10)의 타측에 구비되는 제2 모터(22), 제1 모터(21)의 동력과 제2 모터(22)의 동력을 단순유성감속기(10)로 전달하는 메인 동력전달 축(30), 단순유성감속기(10)와 제1 모터(21) 사이 및 단순유성감속기(10)와 제2 모터(22) 사이의 메인 동력전달 축(30) 구간에 구비되는 복합유성감속기(40) 및 복합유성감속기(40)와 제1 모터(21) 사이 및 복합유성감속기(40)와 제2 모터(22) 사이의 메인 동력전달 축(30) 구간에 구비되는 위치검출센서(50)를 포함한다.
구체적으로 단순유성감속기(10)에서 제1 모터(21)와 제2 모터(22)에 발생한 동력이 합쳐진다. 단순유성감속기(10)는 동력을 양방향의 양측 복합유성감속기(40)로 동시에 분배한다.
도 3, 4에 도시된 바와 같이 단순유성감속기(10)는, 메인 동력전달 축(30)에 구비되는 제1 태양기어(101), 제1 태양기어(101)의 둘레를 따라 회전하는 제1 유성기어(111) 및 제1 유성기어(111)가 내접하는 제1 링기어(121)를 포함한다.
제1 태양기어(101)는 양측 방향으로 동력을 전달할 수 있도록 메인 동력전달 축(30)의 대략 중앙 좌우 양측으로 형성된다. 제1 유성기어(111)는 양측의 제1 태양기어(101)에 맞물린다. 제1 유성기어(111)는 제1 태양기어(101) 둘레를 따라 회전한다. 제1 링기어(121)는 제1 유성기어(111)를 감싸도록 설치된다. 제1 유성기어(111)는 제1 링기어(121)에 내접 상태로 맞물린다.
캐리어(80)를 더 포함한다. 캐리어(80)는 좌우 양측으로 구비된다. 캐리어(80)는 단순유성감속기(10)에서 분배된 동력을 복합유성감속기(40)로 전달한다. 캐리어(80)는 단순유성감속기(10)와 복합유성감속기(40) 사이의 메인 동력전달 축(30) 구간에 회전 가능하도록 결합된다. 캐리어(80)는 단순유성감속기(10)의 제1 유성기어(111)와 연결된다. 제1 유성기어(111)가 제1 태양기어(101) 둘레를 회전하면 연동하여 캐리어(80)가 축을 중심으로 회전한다. 캐리어(80) 끝단부에는 제2 태양기어(402)가 구비된다. 캐리어(80)의 제2 태양기어(402)는 복합유성감속기(40)의 제2 유성기어(412)와 맞물린다.
도 1, 5에 도시된 바와 같이 제1 모터(21)는 단순유성감속기(10)의 일측에 구비된다. 제1 모터(21)는 메인 동력전달 축(30)과 연결된다. 제1 모터(21)에서 발생된 동력은 메인 동력전달 축(30)을 거쳐 단순유성감속기(10)로 전달된다. 제1 모터(21)는 BLDC모터(Brush-less Direct Current motor)일 수 있다. 제1 모터(21)와 메인 동력전달 축(30) 사이에는 클러치(60)가 구비된다. 평상시 제1 모터(21)와 메인 동력전달 축(30)이 연결된 상태에서 제1 모터(21)에 고장 발생 시 클러치(60)를 통해 동력이 전달되지 않도록 제1 모터(21)와 메인 동력전달 축(30) 사이를 끊는다.
제2 모터(22)는 제1 모터(21)에 대향하여 단순유성감속기(10)의 타측에 구비된다. 제2 모터(22)는 메인 동력전달 축(30)과 연결된다. 제2 모터(22)에서 발생된 동력은 메인 동력전달 축(30)을 거쳐 단순유성감속기(10)로 전달된다. 제2 모터(22)는 BLDC모터(Brush-less Direct Current motor)일 수 있다. 제2 모터(22)와 메인 동력전달 축(30) 사이에는 클러치(60)가 구비된다. 평상시 제2 모터(22)와 메인 동력전달 축(30)이 연결된 상태에서 제2 모터(22)에 고장 발생 시 클러치(60)를 통해 동력이 전달되지 않도록 제2 모터(22)와 메인 동력전달 축(30) 사이를 끊는다.
메인 동력전달 축(30)의 일단은 제1 모터(21)에 연결된다. 메인 동력전달 축(30)의 타단은 제2 모터(22)에 연결된다. 메인 동력전달 축(30)은 하나로 연결된 일체 구조 또는 제1 모터(21)의 동력을 단순유성감기(10)로 전달하는 축과 제2 모터(22)의 동력을 단순유성감속(10)로 전달하는 축의 2중 축일 수도 있다. 메인 동력전달 축(30)은 다수의 베어링에 의해 안정적으로 지지될 수 있다. 기계장치에 있어 베어링은 축 등과 같은 회전체를 회전 가능하도록 지지하는 일반적인 기계요소이므로 위치 및 결합구조에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1 모터(21) 및 제2 모터(22)에는 모터 회전자의 위치를 측정하는 위치측정센서(70)가 구비될 수 있다. 위치측정센서는 레졸버일 수 있다.
홀센서(200)를 더 포함한다. 홀센서(200)는 제1 모터(21) 및 제2 모터(22)의 모터 회전자의 위치를 측정할 수 있다.
도 1, 6에 도시된 바와 같이 복합유성감속기(40)는 좌우 양측으로 구비된다. 구체적으로 복합유성감속기(40)는 제1 모터(21)와 단순유성감속기(10) 사이의 메인 동력전달 축(30) 구간에 1개, 제2 모터(22)와 단순유성감속기(10) 사이의 메인 동력전달 축(30) 구간에 1개 총 2개가 설치된다.
복합유성감속기(40)는 제2 태양기어(402), 제2 태양기어(402)의 둘레를 회전하는 제2 유성기어(412), 제2 유성기어(412)가 내접하는 제2 링기어(422) 및 제2 링기어(422)의 좌우 양측에 구비되는 제3 링기어(433)를 포함한다.
구체적으로 제2 태양기어(402)는 캐리어(80)의 일측에 구비된다. 제2 유성기어(412)는 제2 태양기어(402)에 맞물린 상태로 제2 태양기어(402)의 둘레를 회전한다. 제2 링기어(422) 외측에는 최종 동력 출력단(422a)이 구비된다. 최종 동력 출력단(422a)은 항공기 날개 등과 같은 동력전달대상과 연결된다. 제2 유성기어(412)는 제2 링기어(422)에 내접 상태로 맞물린다. 제2 링기어(422)는 제2 유성기어(412)의 작동에 의해 회전한다. 제3 링기어(433)는 제2 링기어(422)의 좌우 양측에 구비된다. 제2 유성기(412)는 제3 링기어(433)에 내접 상태로 맞물린다.
복합유성감속기(40)는 서브 동력전달 축(90)에 의해 위치검출센서(50)와 연결된다. 서브 동력전달 축(90)은 제3 태양기어(93) 및 제4태양기어(40)를 포함한다. 제3 태양기어(93)는 복합유성감속기(40)의 제2 유성기어(412)와 맞물린다. 제4 태양기어(94)는 위치검출센서(50)의 제3 유성기어(53)와 맞물린다.
도 1, 7에 도시된 바와 같이 위치검출센서(50)는 제1 모터(21)와 복합유성감속기(40) 사이의 메인 동력전달 축(30) 구간에 1개, 제2 모터(22)와 복합유성감속기(40) 사이의 메인 동력전달 축(30) 구간에 1개 총 2개가 설치된다. 위치검출센서(50)는 레졸버일 수 있다.
위치검출센서(50)는 하우징(51), 서브 동력전달 축(90)에 구비되는 제4 태양기어(94)와 연결되는 제3 유성기어(53), 제3 유성기어(53)와 연결되는 연결축(52) 및 연결축(52) 외측에 위치하는 레졸버 회전자(55), 하우징(51) 내부에 위치하는 레졸버 고정자(54), 하우징(51)과 연결축(52) 사이에 위치하는 베어링(56)을 포함한다.
구체적으로 하우징(51)은 내부에 장착되는 부재들을 보호하는 역할을 한다. 하우징 내면에는 제4 링기어(514)가 마련된다. 제3 유성기어(53)는 하우징(51) 내부에 장착된다. 제3 유성기어(53)는 서브 동력전달 축(90)에 구비되는 제4 태양기어(94)와 맞물리면서 하우징(51)의 제4 링기어(514)에 내접 상태로 맞물린다. 제3 유성기어(53)는 제4 태양기어(94) 둘레를 회전한다. 연결축(52)은 하우징(51) 내부에 장착된다. 연결축(52)은 제3 유성기어(53)와 연결된다.
제3 유성기어(53)가 제4 태양기어(94) 둘레를 회전하면 연동하여 연결축(52)이 축을 중심으로 회전한다. 레졸버 고정자(54)는 하우징(51) 내부에 장착된다. 레졸버 회전자(55)는 연결축(52) 외측에는 위치한다. 레졸버 회전자(55)는 연결축(52)과 레졸버 고정자(54) 사이에 위치한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터에서 메인 동력전달 축, 서브 동력전달 축, 링기어 등과 같이 회전 작동을 하는 부재들은 베어링에 의해 지지되어 회전이 원활히 이루어질 수 있다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 동력 전달 경로를 설명한다.
도 2의 화살표와 같이 제1 모터(21)와 제2 모터(22)에서 발생한 동력은 메인 동력전달 축(30)에 의해 단순유성감속기(10)로 전달된다. 단순유성감속기(10)로 전달 동력은 좌우 양측의 복합유성감속기(40)로 분배된다.
구체적으로 제1 모터(21) 및 제2 모터(22)에서 발생한 동력은 메인 동력전달 축(30)에 전달된다. 메인 동력전달 축(30)이 회전함에 따라 제1 태양기어(101)가 회전한다. 이에 제1 태양기어(101)와 맞물린 제1 유성기어(111)가 제1 태양기어(101) 둘레를 회전한다. 제1 유성기어(111)가 회전함에 따라 제1 유성기어(111)와 연결된 캐리어(80)가 회전한다.
캐리어(80)는 단순유성감속기(10)의 동력을 복합유성감속기(40)에 전달한다. 즉, 캐리어(80)가 회전하면 캐리어(80)에 구비되는 제2 태양기어(402)가 회전한다. 제2 태양기어(402)가 회전함에 따라 복합유성감속기(40)의 제2 유성기어(412)가 제2 태양기어(402) 둘레를 회전한다. 이때, 제2 유성기어(412)가 제2 링기어(422)에 내접 상태로 맞물려 회전하고 연동하여 제2 링기어(422)가 회전한다. 제2 링기어(422)가 회전함에 따라 최종 동력 출력단(422a)도 회전한다. 최종 동력 출력단(422a)은 항공기 날개 등과 같은 동력전달대상과 연결되어 있기 때문에 최종 동력 출력단(422a)의 작동으로 인해 동력전달대상이 작동한다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터의 위치검출센서의 동력전달과정을 설명한다.
도 2, 7과 같이 단순유성감속기(10)에서 좌우 양측 복합유성감속기(40)로 분배된 동력은 서브 동력전달 축(90)에 의해 위치검출센서(50)로 전달된다.
구체적으로 복합유성감속기(40)의 제2 유성기어(412)는 서브 동력전달 축(90)의 제3 태양기어(93)와 맞물리고, 위치검출센서(50)의 제3 유성기어(53)는 서브 동력전달 축(90)의 제4 태양기어(94)와 맞물린다. 따라서, 복합유성감속기(40)의 제2 유성기어(412)가 회전하면 맞물린 제3 태양기어(93)가 회전한다.
제3 태양기어(93)가 회전하면 제4 태양기어(94)도 회전한다. 제4 태양기어(94)가 회전하면 맞물린 위치검출센서(50)의 제3 유성기어(53)가 제4 태양기어(94) 둘레를 회전한다. 이때, 회전자인 제3 유성기어(53)의 위치를 검출함으로써 액추에이터를 제어할 수 있다.
살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 잼 톨러런트 기어 액추에이터는, 중앙에 설치되는 단순유성감속기가 양쪽 제1, 2 모터의 동력을 합하고 분배하는 기능을 구현할 수 있다. 또한, 제1 모터 또는 제2 모터의 고장이 발생하여도 고장이 발생하지 않은 다른 쪽 모터 동력이 중앙의 단순유성감속기에서 양쪽 복합유성감속기로 분배되어 항공기 날개에 균일한 동력이 전달할 수 있는 등 모터 고장에 대한 잼 톨러런트(jam-tolerant) 기능이 구비된 액추에이터를 제공할 수 있다. 또한, 복합유성감속기의 최종단의 위치를 검출할 수 있는 위치검출센서를 내장함으로써 요구제어성능 확보가 용이하다. 또한, 메인 동력전달 축을 통해 제1, 2 모터의 동력을 중앙의 단순유성감속기에 전달하고 중앙에 베어링을 설치하여 메인 동력전달 축을 안정적으로 지지할 수 있다.
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
51:하우징
52:연결축
53:제3 유성기어
54:레졸버 고정자
55:레졸버 회전자
56:베어링
60:클러치
70:위치측정센서
80:캐리어
90:서브 동력전달 축
93:제3 태양기어
94:제4 태양기어
101:제1 태양기어
111:제1 유성기어
121:제1 링기어
200:홀센서
402:제2 태양기어
412:제2 유성기어
422:제2 링기어
422a:최종 동력 출력단
433:제3 링기어
514:제4 링기어

Claims (11)

  1. 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 단순유성감속기로 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 제1 모터와 복합유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간 및 제2 모터와 복합유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간에 구비되는 위치검출센서;
    를 포함하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모터와 메인 동력전달 축 사이 및 상기 제2 모터와 메인 동력전달 축 사이에는 제1 모터의 동력 또는 제2 모터의 동력이 메인 동력전달 축으로 전달되지 않도록 끊거나 전달되도록 이어주는 클러치가 구비되는 것을 특징으로 하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    위치측정센서를 더 포함하며,
    상기 위치측정센서는 상기 제1 모터 및 제2 모터에는 모터 회전자의 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 위치검출센서 또는 위치측정센서는,
    레졸버인 것을 특징으로 하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모터 및 제2 모터는,
    BLDC모터인 것을 특징으로 하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 단순유성감속기는,
    상기 메인 동력전달 축 중앙을 중심으로 양측에 구비되는 제1 태양기어;
    상기 양측에 구비되는 제1 태양기어에 맞물려서 제1 태양기어 둘레를 회전하는 제1 유성기어; 및
    상기 제1 유성기어가 내접 상태로 맞물리는 제1 링기어;
    를 포함하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 단순유성감속기와 복합유성감속기는 캐리어에 의해 동력이 연결되며,
    상기 캐리어는 단순유성감속기와 복합유성감속기 사이의 메인 동력전달 축 구간에 회전 가능하도록 결합되고,
    상기 캐리어는 상기 단순유성감속기의 제1 유성기어와 연결되는 것을 특징으로 하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 복합유성감속기는,
    상기 캐리어 일측에 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; 및
    상기 제2 유성기가 내접하며 상기 제2 링기어 양측으로 구비되는 제3 링기어;
    를 포함하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 복합유성감속기의 제2 유성기와 위치검출센서는 서브 동력전달 축에 의해 연결되며,
    상기 서브 동력전달 축은 복합유성감속기와 위치검출센서 사이의 메인 동력전달 축 구간에 회전 가능하도록 결합되고,
    상기 서브 동력전달 축은 제3 태양기어 및 제4 태양기어를 포함하며,
    상기 제3 태양기어는 상기 복합유성감속기의 제2 유성기어와 맞물리고 제4 태양기어는 위치검출센서와 연결되는 것을 특징으로 하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 위치검출센서는,
    내면에 제4 링기어가 마련되는 하우징;
    상기 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 상기 제4 링기어에 내접하면서 상기 서브 동력전달 축에 구비되는 제4 태양기어와 맞물린 상태로 제4 태양기어 둘레를 회전하는 제3 유성기어;
    상기 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 상기 제3 유성기어와 연결되는 연결축;
    상기 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 상기 연결축 외측에 위치하는 레졸버 회전자;
    상기 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 상기 레졸버 회전자 외측에 위치하는 레졸버 고정자; 및
    상기 하우징 내부에 구비되는 것으로서, 상기 하우징과 연결축 사이에 위치하는 베어링;
    을 포함하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
  11. 청구항 1에 있어서,
    홀센서를 더 포함하며,
    상기 홀센서는 제1 모터 및 제2 모터의 모터 회전자의 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 잼 톨러런트 기어 액추에이터.
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Cited By (3)

* 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
WO2021174080A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Moog Inc. Fault tolerant multiple rotary actuator assembly
CN113794322A (zh) * 2021-08-19 2021-12-14 北京自动化控制设备研究所 一种串联传动电动伺服作动器

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 (4)

* 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
WO2021174080A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Moog Inc. Fault tolerant multiple rotary actuator assembly
US11750121B2 (en) 2020-02-28 2023-09-05 Moog Inc. Fault tolerant multiple rotary actuator assembly
CN113794322A (zh) * 2021-08-19 2021-12-14 北京自动化控制设备研究所 一种串联传动电动伺服作动器

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