KR101835553B1 - a docking apparatus for underwater wireless power transferring system - Google Patents

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KR101835553B1
KR101835553B1 KR1020160154746A KR20160154746A KR101835553B1 KR 101835553 B1 KR101835553 B1 KR 101835553B1 KR 1020160154746 A KR1020160154746 A KR 1020160154746A KR 20160154746 A KR20160154746 A KR 20160154746A KR 101835553 B1 KR101835553 B1 KR 101835553B1
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이준호
이경표
이병송
김명룡
이수길
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한국철도기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a docking apparatus for an underwater wireless power transmission, and more specifically, to a docking apparatus for an underwater wireless power transmission which supplies power in a wireless way to an autonomous unmanned underwater vehicle (AUV) for underwater exploration, wherein a gap between a feeding coil and a pickup coil in underwater is constantly maintained to stably supply power, and operates the AUV in underwater for a long time without lifting the vehicle. To achieve the purpose, the present invention comprises: a main body having an accommodating unit in which an AUV is accommodated; and an entry guide formed on both sides of the accommodating unit in order to correspond to guide wings formed on both sides of the AUV. The present invention regularly maintains a gap between the pickup coil installed in an upper part of the AUV and the feeding coil installed in an upper inner part of the main body.

Description

수중 무선전력 전송용 도킹 장치{a docking apparatus for underwater wireless power transferring system}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a docking apparatus for underwater wireless power transmission,

본 발명은 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수중 탐사를 위한 자율무인잠수정에 무선 방식을 통하여 전력을 공급하되, 물속에서도 급전코일과 픽업코일 간의 공극을 일정하게 유지하도록 함으로써, 안정적으로 전력을 공급할 수 있고, 그에 따라 자율무인잠수정을 인양하지 않고도 물속에서 장시간 동작할 수 있게 하는 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a docking apparatus for underwater wireless power transmission, and more particularly, to a docking apparatus for underwater wireless power transmission, in which power is supplied to an autonomous unmanned submersible for underwater observation through a wireless system, and a gap between a power- The present invention relates to a docking apparatus for underwater wireless power transmission capable of stably supplying electric power and thus capable of operating in water for a long time without lifting an autonomous unmanned submersible.

세계적으로 육상 자원의 고갈로 해양 선진국들은 해양 자원 개발 및 거주 공간 확대를 위해 해양 탐사에 많은 예산과 인력을 투입하고 있다.With the global depletion of land resources, marine developed countries are investing a lot of budget and manpower in marine exploration to develop marine resources and expand residential space.

그런데, 지구 전체 면적의 70%, 생명이 살 수 있는 공간의 99%를 차지하는 바다에서의 해양 자원 개발을 위한 해양 탐사는 1% 미만의 극히 일부분에서 수중로봇을 이용한 정밀 탐사가 수행되고 있다.However, marine exploration for marine resource development in the oceans, which accounts for 70% of the total area of the planet and 99% of the living space, is being explored using underwater robots in a very small fraction of less than 1%.

이에 해양 선진국에서는 광대역의 해양에 대한 정밀 탐사의 효율을 높이기 위해 무선운용 수중로봇 개발에 노력을 기울이고 있으나 독립 전원, 특히 배터리 운용의 한계로 큰 효과를 거두고 있지 못하는 실정이다.Therefore, in advanced marine countries, efforts are being made to develop robots for underwater operation in order to increase the efficiency of precision exploration for broadband marine environments.

여기서, 배터리로 운용되는 무선운용형태의 해양장비 및 수중로봇은 배터리 용량의 한계로 인해 주기적으로 공기 중 충전 및 배터리 교체가 요구되며, 특히 광대역 탐사를 위해 개발된 자율무인잠수정(AUV : Autonomous Underwater Vehicle)과 같은 수중로봇은 배터리로 인한 시간적 공간적 제약으로 탐사 영역을 확장하는데 한계가 있다. Here, battery-operated marine equipments and underwater robots are required to be recharged in the air and replace batteries periodically due to the limit of battery capacity. In particular, the autonomous underwater vehicle (AUV) developed for broadband exploration ) Have limitations in expanding the exploration area due to temporal and spatial constraints due to the battery.

즉, 배터리 충전 및 교체, 데이터 전송을 위해 선상 혹은 육상 인양 및 재진수에 따른 시스템 파손에 대한 위험과 경제적 손실 발생 및 탐사 효율성 저하 문제가 발생하게 되며, 특히 AUV의 경우 배터리 충전을 위한 인양 및 재진수를 위해 모선과는 별도의 선박을 운용하거나 모선의 진수인양시스템을 이용함으로써 자율무인잠수정(AUV)이 소모하는 에너지보다 더 큰 에너지를 소모한다.In other words, there is a risk of economic damage and deterioration of exploration efficiency due to damage to the system due to the charging or replacing of the battery, data transmission, and the damage to the system due to the lifting of the land or the ground. Especially, in case of AUV, (AUV) consumes more energy than an AUV by operating a separate ship from the bus or by using the bass lift system.

이러한 배터리 충전에 따른 추가 에너지 소모는 자율무인잠수정(AUV)을 이용한 해양 탐사에 있어 에너지 효율을 크게 저하시키는 문제임과 동시에 막대한 추가 비용을 발생시키는 원인이된다.Additional energy consumption due to such battery charging is a major downside of energy efficiency in ocean exploration using autonomous unmanned submersible vehicles (AUVs), while at the same time causing significant additional costs.

따라서, 이러한 문제로 인한 무선운용 형태의 해양장비 및 수중로봇의 활용이 적극적으로 이루어지지 않고 있고, 이러한 문제점을 해결하기 위해 해양장비 또는 수중로봇을 인양하지 않고 수중에서 배터리 충전이 가능한 무선전력에너지 전송이 가능한 에너지 전달 시스템 개발이 필요하다.Therefore, in order to solve such problems, the use of the marine equipments and the underwater robots in the form of wireless operation due to these problems are not actively carried out. To solve these problems, the wireless power energy transmission Development of a possible energy delivery system is needed.

한국등록특허 10-1138859Korean Patent No. 10-1138859 한국등록특허 10-1372030Korean Patent No. 10-1372030

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자율무인잠수정(AUV)에 전력을 공급할 때, 자율무인잠수정의 상부에는 픽업코일을 구비하고, 도킹장치의 내측에는 픽업코일에 대응되는 급전코일을 구비하여 무선 방식으로 전력을 공급하도록 하여 수중에서도 용이하게 전력을 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 전력공급을 위하여 자율무인잠수정을 인양하지 않아도 되므로, 인양에 소요되는 에너지 소모를 줄일 수 있고, 인양시에 자율무인잠수정이 손상되는 것을 방지할 수 있는 수중 무선전력 전송용 도킹 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a self-priming submersible vehicle having a pickup coil on an upper portion of an autonomous unmanned submersible, Power supply is provided in a wireless manner so that it is possible to easily supply electric power in the water as well as it is not necessary to lift the autonomous unmanned submersible for electric power supply so that energy consumption for lifting can be reduced And to provide a docking apparatus for underwater wireless power transmission that can prevent damage to an autonomous unmanned submersible at the time of lifting.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 자율무인잠수정이 수용되는 수용부가 구비된 도킹 장치는 자율무인잠수정의 양측에 설치된 안내 날개에 대응되도록 수용부의 양측에 진입 가이드를 구비하여 자율무인잠수정이 용이하게 진입할 수 있을 뿐만 아니라, 진입 가이드의 전후에 제1,2고정부재를 구비하여 안내 날개를 견고하게 고정하도록 하여, 자율무인잠수정의 픽업코일과 도킹 장치의 급전코일이 일정한 공극을 유지하도록 하여 안정적인 무선 전력 공급을 가능하게 하는 수중 무선전력 전송용 도킹 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a docking station equipped with a receiving portion for receiving an autonomous unmanned submersible, wherein the docking device includes entrance guides on both sides of the receiving portion so as to correspond to guide wings provided on both sides of the autonomous unmanned submersible, And the first and second fixing members are provided before and after the entrance guide to firmly fix the guide vanes so that the pickup coils of the autonomous unmanned submersible and the power supply coils of the docking unit maintain a constant gap, And to provide a docking device for underwater wireless power transmission that enables the supply of power.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;SUMMARY OF THE INVENTION [0006]

자율무인잠수정(AUV : Autonomous Underwater Vehicle)이 수용되는 수용부가 형성되는 본체와, 상기 자율무인잠수정의 양측에 형성되는 안내 날개에 대응되도록 상기 수용부의 양측에 형성되는 진입 가이드를 포함하여 이루어져, 상기 자율무인잠수정의 상부에 설치된 픽업코일과 본체의 내측 상부에 설치된 급전코일간의 간격을 일정하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.An autonomous underwater vehicle (AUV), and an entrance guide formed on both sides of the receiving portion corresponding to the guide vanes formed on both sides of the autonomous unmanned submersible, The gap between the pick-up coil provided on the upper portion of the unmanned submersible and the power-feeding coils provided on the inner upper portion of the main body is kept constant.

여기서, 상기 수용부는 전부와 후부가 개방되게 형성되어 출구와 입구를 형성하고, 상기 진입 가이드의 후부는 후단으로 갈수록 상하 폭이 넓어지게 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the receiving portion is formed so that the front portion and the rear portion are opened to form an outlet and an inlet, and a rear portion of the inlet guide is formed to have a wider upper and lower width toward the rear end.

그리고, 상기 진입 가이드의 하부에는 안내 날개의 전부를 고정하기 위한 제1고정부재가 구비되고, 상기 진입 가이드의 상부에는 안내 날개의 후부를 고정하기 위한 제2고정부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.A first fixing member for fixing all of the guide vanes is provided on the lower portion of the entry guide, and a second fixing member for fixing the rear portion of the guide vane is provided on the entrance guide.

여기서, 상기 제1고정부재는 바 형상으로 형성되고 중심부에 구비되는 회전축에 의해 회동가능하게 설치되고, 상기 제1고정부재의 전단에는 상기 진입가이드의 하부에서 상부로 돌출 되도록 고정돌부가 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the first fixing member is formed in a bar shape and is rotatably installed by a rotation shaft provided at a central portion, and a fixing protrusion is formed at a front end of the first fixing member so as to protrude upward from a lower portion of the entry guide .

이때, 상기 본체의 내측에는 상기 제1고정부재를 작동하는 작동부가 구비되되, 상기 작동부는 제1고정부재의 후단에 힌지결합되는 링크바와, 상기 링크바의 하단에 힌지결합되는 슬라이딩판과, 상기 슬라이딩판을 전후로 이동시키는 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The operation unit includes a link bar hinged to the rear end of the first fixing member, a sliding plate hinged to the lower end of the link bar, And a cylinder for moving the sliding plate back and forth.

한편, 상기 제2고정부재는 상기 진입 가이드의 상부에 형성되는 수용홈에 상하 이동가능하게 구비되고, 상기 제2고정부재의 상부에는 제2고정부재를 하부로 탄성지지하는 스프링이 구비되는 것을 특징으로 한다.The second fixing member is vertically movable in a receiving groove formed in the upper portion of the entry guide and a spring for elastically supporting the second fixing member downward is provided on the upper portion of the second fixing member .

여기서, 상기 제2고정부재의 하부 전면에는 안내 날개의 후부를 고정하기 위한 지지턱이 형성되고, 하부 후면에는 하단으로 갈수록 전방으로 경사지는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.In this case, a supporting step for fixing the rear portion of the guide vane is formed on the lower front surface of the second fixing member, and an inclined surface inclining forward toward the lower end is formed on the lower rear surface.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 자율무인잠수정(AUV)에 전력을 공급할 때, 자율무인잠수정의 상부에는 픽업코일을 구비하고, 도킹장치의 내측에는 픽업코일에 대응되는 급전코일을 구비하여 무선 방식으로 전력을 공급하도록 하여 수중에서도 용이하게 전력을 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 전력공급을 위하여 자율무인잠수정을 인양하지 않아도 되므로, 인양에 소요되는 에너지 소모를 줄일 수 있고, 인양시에 자율무인잠수정이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, when power is supplied to the autonomous unmanned submersible vehicle (AUV), a pickup coil is provided on the autonomous unmanned submersible, and a power supply coil corresponding to the pickup coil is provided on the inner side of the docking device, It is possible to easily supply electric power in the water as well as to reduce the energy consumption required for lifting the self-lifting submersible for the electric power supply, Can be prevented.

그리고, 본 발명은 자율무인잠수정이 수용되는 수용부가 구비된 도킹 장치는 자율무인잠수정의 양측에 설치된 안내 날개에 대응되도록 수용부의 양측에 진입 가이드를 구비하여 자율무인잠수정이 용이하게 진입할 수 있을 뿐만 아니라, 진입 가이드의 전후에 제1,2고정부재를 구비하여 안내 날개를 견고하게 고정하도록 하여, 자율무인잠수정의 픽업코일과 도킹 장치의 급전코일이 일정한 공극을 유지하도록 하여 안정적인 무선 전력 공급을 가능하게 하는 효과가 있다.According to the present invention, the docking apparatus provided with the receiving portion for receiving the autonomous unmanned submersible can easily enter the autonomous unmanned submersible by providing entrance guides on both sides of the receiving portion corresponding to the guide vanes provided on both sides of the autonomous unmanned submersible The first and second fixing members are provided before and after the entrance guide to firmly fix the guide vanes so that the pickup coils of the autonomous unmanned submersible and the power supply coils of the docking unit maintain a constant gap to enable stable wireless power supply .

도 1은 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치의 후부를 보여주는 사시도이다.
도 3의 (a)는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에 자율무인 잠수정이 진입 전의 상태도이고, (b)는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에 자율무인 잠수정이 진입 중의 상태도이고, (c)는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에 자율무인 잠수정이 진입 완료된 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에서 자율무인잠수정이 진출하는 상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치의 제1,2고정부의 확대도이다.1 is a perspective view of a docking apparatus for underwater wireless power transmission according to the present invention.
2 is a perspective view showing a rear portion of a docking apparatus for underwater wireless power transmission according to the present invention.
FIG. 3 (a) is a state diagram before the autonomous unmanned submersible system enters the docking apparatus for underwater wireless power transmission according to the present invention, (b) (C) is a state in which the autonomous unmanned submersible has entered the docking apparatus for underwater wireless power transmission according to the present invention.
4 is a state diagram of an autonomous unmanned submersible in a docking device for underwater wireless power transmission according to the present invention.
5 is an enlarged view of the first and second fixing portions of the docking apparatus for underwater wireless power transmission according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted. It is to be understood that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치의 후부를 보여주는 사시도이고, 도 3의 (a)는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에 자율무인 잠수정이 진입 전의 상태도이고, (b)는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에 자율무인 잠수정이 진입 중의 상태도이고, (c)는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에 자율무인 잠수정이 진입 완료된 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에서 자율무인잠수정이 진출하는 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 수중 무선전력 전송용 도킹 장치의 제1,2고정부의 확대도이다.FIG. 1 is a perspective view of a docking apparatus for underwater wireless power transmission according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a rear part of a docking apparatus for underwater wireless power transmission according to the present invention, FIG. (B) is a state diagram while the autonomous unmanned submersible is entering the docking device for underwater wireless power transmission according to the present invention, and (c) is a state diagram according to the present invention FIG. 4 is a state diagram of an autonomous unmanned submersible in the docking apparatus for underwater wireless power transmission according to the present invention, FIG. 1 is an enlarged view of the first and second fixing portions of the docking device for power transmission.

본 발명은 수중 무선전력 전송용 도킹 장치(100)에 관한 것으로 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 그 구성은 자율무인잠수정(200, AUV : Autonomous Underwater Vehicle)이 수용되는 수용부(120)가 형성되는 본체(110)와 상기 자율무인잠수정(200)의 양측에 형성되는 안내 날개(210)에 대응되도록 상기 수용부(120)의 양측에 형성되는 진입 가이드(130)를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a docking apparatus (100) for underwater wireless power transmission, and as shown in FIGS. 1 to 5, includes a receiving portion (120) for receiving an autonomous underwater vehicle (AUV) And an entrance guide 130 formed at both sides of the accommodating portion 120 to correspond to the guide vanes 210 formed on both sides of the autonomous idle submersible 200.

여기서, 상기 자율무인잠수정(200)은 수중에서 자율적으로 이동하면서 수중을 탐사하기 위한 것으로서, 내부에 구비되는 배터리를 동력으로 하여 이동하게 되는데, 장시간 동작하기 위해서는 지속적인 충전이 필요하다.Here, the autonomous unattended submersible 200 is for underwater autonomous movement while exploring underwater. The autonomous unmanned submersible 200 is moved by powering a battery installed therein. In order to operate the autonomous submersible 200 for a long time, continuous charging is required.

이때, 수중에서 전력을 전송받기 위해서는 유선 방식으로는 안정적으로 전력을 전송받기 어려워, 상기 자율무인잠수정(200)에는 무선으로 전력을 전송받기 위하여, 상부에 픽업코일(220)을 구비하고, 본체(110)의 상부에는 상기 픽업코일(220)에 대응되도록 급전코일(105)이 구비되어, 무선 방식으로 전력을 전송받게 된다.In this case, in order to transmit power in water, it is difficult to receive power in a stable manner in a wired manner. In order to transmit power wirelessly to the autonomous unattended submersible 200, a pickup coil 220 is provided at an upper portion thereof, 110, a power feeding coil 105 is provided to correspond to the pickup coil 220 to receive power in a wireless manner.

한편, 무선 방식으로 전력을 전송받기 위해서는 픽업코일(220)과 급전코일(105)간의 간격을 일정하게 유지하여야 하는데, 수중에서는 조류나 파도 등에 의해 다양한 방향으로 외력이 작용하기 때문에 안정적으로 간격을 유지하기가 용이하지 않다.In order to receive power in a wireless manner, the gap between the pickup coil 220 and the power supply coil 105 must be kept constant. In the water, an external force acts in various directions due to algae or waves, It is not easy to do.

따라서, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 본체(110)의 내부에 형성되는 진입 가이드(130)에 자율무인잠수정(200)의 안내 날개(210)가 삽입되도록 하여, 상기 자율무인잠수정(200)의 상부에 설치된 픽업코일(220)과 본체(110)의 내측 상부에 설치된 급전코일(105) 간의 간격을 일정하게 유지할 수 있어, 안정적으로 전력을 공급할 수 있게 된다.Therefore, in the present invention, the guide vanes 210 of the autonomous unmanned submersible 200 are inserted into the entrance guide 130 formed in the main body 110, The interval between the pickup coil 220 installed in the main body 110 and the power supply coils 105 provided on the inner upper side of the main body 110 can be kept constant and power can be stably supplied.

한편, 상기 수용부(120)는 전부와 후부가 개방되게 형성되어 자율무인잠수정(200)이 진입하기 위한 입구(124)와 출구(122)가 각각 형성되고, 상기 입구(124)는 후부로 갈수록 크기가 커지도록 형성되어 자율무인잠수정(200)이 용이하게 수용부(120)로 진입할 수 있게 된다.The inlet portion 124 and the outlet portion 122 are formed in the receiving portion 120 so that the front and rear portions of the receiving portion 120 are open and the autonomous unmanned submersible 200 enters. So that the autonomous unattended submersible 200 can easily enter the accommodating portion 120. [0051] As shown in FIG.

여기서, 상기 진입 가이드(130)는 수용부(120)의 양측 벽면에 전후 방향으로 형성되는데, 상기 진입 가이드(130)의 후부 또한 후단으로 갈수록 상하 폭이 넓어지게 형성되어 자율무인잠수정(200)의 안내 날개(210)가 용이하게 진입 가이드(130)로 삽입될 수 있게 된다.The entrance guide 130 is formed on both side walls of the accommodating portion 120 in the forward and backward directions and the width of the entrance guide 130 is increased toward the rear end of the entrance guide 130, The guide vane 210 can be easily inserted into the entrance guide 130.

그리고, 상기 진입 가이드(130)의 하부에는 자율무인잠수정(200)의 양측에 구비되는 안내 날개(210)의 전부를 고정하기 위한 제1고정부재(140)가 구비되고, 상기 진입 가이드(130)의 상부에는 안내 날개(210)의 후부를 고정하기 위한 제2고정부재(160)가 구비된다.A first fixing member 140 for fixing all the guide vanes 210 provided at both sides of the autonomous idle submersible 200 is provided in the lower part of the entrance guide 130, A second fixing member 160 for fixing the rear portion of the guide vane 210 is provided.

여기서, 상기 제1고정부재(140)는 바 형상으로 형성되고 그 중심부에는 회전축(144)이 구비되어, 상기 회전축(144)을 기준으로 상하 회동가능하게 구비되며, 상기 제1고정부재(140)의 전단 상면에는 고정돌부(142)가 상부로 돌출되도록 형성된다.The first fixing member 140 is formed in a bar shape and has a rotation shaft 144 at a center thereof and is vertically rotatable with respect to the rotation shaft 144. The first fixing member 140, A fixing protrusion 142 protrudes upward.

이때, 상기 진입 가이드(130)에는 상기 제1고정부재(140)에 대응되도록 관통공(미도시)이 형성되어 상기 고정돌부(142)가 관통공을 통하여 진입 가이드(130)의 하부에서 상부로 돌출되게 되며, 상기 회전축(144)를 기준으로 회전할 때, 상기 제1고정부재(140) 역시 관통공을 통하여 진입 가이드(130)의 상부로 돌출되게 된다.A through hole (not shown) is formed in the entry guide 130 so as to correspond to the first fixing member 140 so that the fixing protrusion 142 protrudes from the lower portion of the entry guide 130 through the through hole. And the first fixing member 140 is also protruded to the upper portion of the entrance guide 130 through the through hole when the rotation shaft 144 is rotated.

한편, 상기 진입 가이드(130)의 상부에는 수용홈(170)이 형성되고, 상기 수용홈(170)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2고정부재(160)가 상하 이동가능하게 구비되며, 상기 제2고정부재(160)의 상부에는 스프링(166)이 구비되어 제2고정부재(160)를 하부로 탄성지지하게 된다.A receiving groove 170 is formed in the upper portion of the entry guide 130 and the second holding member 160 is vertically movable in the receiving groove 170 as shown in FIG. A spring 166 is provided on the upper portion of the second fixing member 160 to elastically support the second fixing member 160 downward.

여기서, 상기 제2고정부재(160)의 하부 전면에는 상기 안내 날개(210)의 후부를 고정하기 위한 지지턱(162)이 형성되고, 하부 후면에는 경사면(164)이 형성된다.A support protrusion 162 for fixing the rear portion of the guide vane 210 is formed on the lower front surface of the second fixing member 160 and an inclined surface 164 is formed on the lower rear surface.

이때, 상기 경사면(164)은 하단으로 갈수록 전방으로 경사지게 형성되어, 안내 날개(210)가 진입 가이드(130)을 따라 삽입될 때, 안내 날개(210)의 전단이 상기 경사면(164)를 가압하여 제2고정부재(160)를 상부로 이동시키게 되어 안내 날개(160)가 진입 가이드(130)을 따라 전부로 이동할 수 있게 된다.When the guide vane 210 is inserted along the entrance guide 130, the front end of the guide vane 210 presses the inclined surface 164, The second fixing member 160 is moved upward so that the guide vane 160 can be moved all the way along the entrance guide 130.

그리고, 상기 제1고정부재(140)의 전단에 형성되는 고정돌부(142)와 제2고정부재(160)의 지지턱(162) 사이의 간격은 안내 날개(210)의 전후 폭과 동일하게 형성되어, 고정돌부(142)와 지지턱(162)에 의해 안내 날개(210)가 전후로 유동되는 것을 방지하게 된다.The gap between the fixing protrusion 142 formed at the front end of the first fixing member 140 and the supporting protrusion 162 of the second fixing member 160 is formed to be equal to the width of the front wing 210 Thereby preventing the guide vanes 210 from being moved back and forth by the fixed protrusions 142 and the support jaws 162. [

또한, 상기 진입 가이드(130)의 상하 폭이 안내 날개(210)의 두께에 대응되도록 형성됨으로써, 안내 날개(210)가 상하로 유동하는 것을 방지하게 됨으로써, 자율무인잠수정(200)의 도킹 장치(100)의 내부에 수용될 경우, 임의로 유동되지 않게 하여, 픽업코일(220)과 급전코일(105) 간의 간격을 일정하게 유지하도록 하여 안정적으로 전력을 전송받을 수 있게 된다.The upper and lower widths of the entrance guide 130 are formed to correspond to the thickness of the guide vane 210 to prevent the guide vane 210 from flowing upward and downward so that the docking apparatus 200 of the autonomous unmanned submersible 200 The gap between the pick-up coil 220 and the feed coils 105 is kept constant so that the power can be received stably.

한편, 상기 본체(110)의 내부에는 제1고정부재(140)를 작동시키기 위한 작동부(150)가 구비되는데, 상기 작동부(150)는 제1고정부재(140)의 후단에 힌지결합되는 링크바(152)와 상기 링크바(152)의 하단에 힌지결합되는 슬라이딩판(154)과 상기 슬라이딩판(154)을 전후로 이동시키는 실린더(156)로 이루어진다.The actuating part 150 is hinged to the rear end of the first fixing member 140. The actuating part 150 is provided on the inside of the main body 110 to actuate the first fixing member 140, A link bar 152 and a sliding plate 154 hinged to the lower end of the link bar 152 and a cylinder 156 for moving the sliding plate 154 forward and backward.

여기서, 상기 본체(100)의 내측에 형성되는 수용부(120)의 하부에는 공간(126)이 형성되어 상기 슬라이딩판(154)이 전후로 슬라이딩 가능하게 구비되며, 상기 공간(122)의 양측에는 상기 슬라이딩판(154)의 양측 단부가 삽입되어 전후로 이동할 수 있도록 장공 형상의 가이드공(128)이 형성된다.A space 126 is formed in a lower portion of the receiving part 120 formed inside the main body 100 so that the sliding plate 154 is slidable forward and backward. A guide hole 128 having a long hole shape is formed so that both side ends of the sliding plate 154 are inserted and can move back and forth.

이때, 상기 가이드공(128)의 양측으로 돌출된 슬라이딩판(154)의 양측면에는 상기 링크바(152)의 하단이 힌지결합된다.At this time, the lower ends of the link bars 152 are hinged to both sides of the sliding plate 154 protruding from both sides of the guide hole 128.

그리고, 상기 공간(126)의 하면에는 고정브라켓(127)이 형성되는데, 상기 고정브라켓(127)에는 실린더(156)의 후단이 고정되고, 상기 실린더(156)의 전부에 슬라이딩판(154)가 연결된다.A fixing bracket 127 is formed on the lower surface of the space 126. A rear end of the cylinder 156 is fixed to the fixing bracket 127 and a sliding plate 154 is attached to the front of the cylinder 156 .

이때, 상기 실린더(156)의 전부에는 전후로 이동되는 로드(157)가 구비되며, 상기 슬라이딩판(154)의 중심부에는 연결바(155)가 후방으로 돌출되도록 형성되어, 상기 로드(157)의 전단과 힌지결합으로 결합되게 된다.At this time, a rod 157 which is moved forward and backward is provided on the whole of the cylinder 156, and a connecting bar 155 protrudes rearward at the center of the sliding plate 154, And hinged to each other.

따라서, 상기 실린더(156)의 제어에 의해 슬라이딩판(154)이 전후로 이동하게 되며, 그에 따라 링크바(152)와 연결된 제1고정부재(140)가 회동하게 되어, 안내 날개(210)의 고정 상태를 조절하게 된다.Accordingly, the sliding plate 154 is moved back and forth under the control of the cylinder 156, so that the first fixing member 140 connected to the link bar 152 is rotated, and the fixing of the guide vane 210 State.

여기서, 상기 제1고정부재(140)는 회전축(144)이 형성된 부분을 기준으로 절곡되도록 형성된다.Here, the first fixing member 140 is formed to be bent with respect to a portion where the rotation shaft 144 is formed.

한편, 본 발명인 수중 무선전력 전송용 도킹 장치(100)에 자율무인잠수정(200)의 진입 및 진출 과정을 살펴보면, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 자율무인잠수정(200)이 진입시에 제1고정부재(140)의 고정돌부(142) 및 제2고정부재(160)의 하단이 진입 가이드(130)의 내측으로 돌출되어 있고, 어느 정도 전방으로 이동하게 되면 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 안내 날개(210)가 제2고정부재(160)의 경사면(164)과 접하여 제2고정부재(160)를 상부로 밀어 올리면서 전진하게 되고, 마지막에는 도 3의 (C)에 도시된 바와 같이 안내 날개(210)의 전단은 고정돌부(142)에 의해 고정되며, 스프링(166)에 의해 하방으로 탄성지지되는 제2고정부재(160)가 하부로 이동하여 지지턱(162)이 상기 안내 날개(210)의 후단을 고정하게 되어, 자율무인잠수정(200)이 수용부(120)의 내측에 견고하게 고정되게 된다.As shown in FIG. 3 (a), the autonomous unmanned submersible 200 is moved to the docking apparatus 100 for submersible power transmission according to the present invention. The fixing protrusions 142 of the fixing member 140 and the lower ends of the second fixing members 160 protrude inward of the entrance guide 130 and when they move to some extent forward, The guide vane 210 comes into contact with the inclined surface 164 of the second fixing member 160 to advance the second fixing member 160 while pushing up the second fixing member 160. As a result, The front end of the guide vane 210 is fixed by the fixing protrusion 142 and the second fixing member 160 elastically supported downward by the spring 166 moves downward, The rear end of the guide vane 210 is fixed so that the autonomous idle submersible 200 is firmly fixed to the inside of the accommodating portion 120 It is good.

그리고, 상기 자율무인잠수정(200)이 충전을 완료하여 진출할 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이 실린더(156)을 제어하여 슬라이딩판(154)를 후방으로 이동시키게 되면, 링크바(152)에 의해 제1고정부재(140)의 후단이 상부로 이동하여, 회전축(144)을 기준으로 회전하게 되므로, 제1고정부재(140)의 전단에 위치한 고정돌부(142)가 하부로 이동하게 되어, 안내 날개(210)의 전방이 개방됨으로써, 자율무인잠수정(200)은 전방으로 이동할 수 있게 된다.When the autonomous unattended submersible 200 completes charging and advances, when the sliding plate 154 is moved backward by controlling the cylinder 156 as shown in FIG. 4, The rear end of the first fixing member 140 moves upward and rotates about the rotation axis 144 so that the fixing protrusion 142 located at the front end of the first fixing member 140 moves downward, By opening the front of the guide vane 210, the autonomous unmanned submersible 200 can move forward.

이때, 상기 자율무인잠수정(200)이 완전히 수용부(120)에서 이탈하게 되면, 상기 실린더(156)를 제어하여 슬라이딩판(154)을 전부로 이동시켜게 되어 제1고정부재(140)의 고정돌부(142)가 다시 진입 가이드(130)의 내측으로 돌출되게 되어, 이후에 진입할 자율무인잠수정(200)을 고정할 수 있게 한다.At this time, when the autonomous unattended submersible 200 is completely disengaged from the accommodating portion 120, the sliding plate 154 is moved to the front by controlling the cylinder 156, so that the fixing of the first fixing member 140 The protruding portion 142 protrudes inward of the entrance guide 130 so that the autonomous unmanned submersible 200 to be entered thereafter can be fixed.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

본 발명은 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수중 탐사를 위한 자율무인잠수정에 무선 방식을 통하여 전력을 공급하되, 물속에서도 급전코일과 픽업코일 간의 공극을 일정하게 유지하도록 함으로써, 안정적으로 전력을 공급할 수 있고, 그에 따라 자율무인잠수정을 인양하지 않고도 물속에서 장시간 동작할 수 있게 하는 수중 무선전력 전송용 도킹 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a docking apparatus for underwater wireless power transmission, and more particularly, to a docking apparatus for underwater wireless power transmission, in which power is supplied to an autonomous unmanned submersible for underwater observation through a wireless system, and a gap between a power- The present invention relates to a docking apparatus for underwater wireless power transmission capable of stably supplying electric power and thus capable of operating in water for a long time without lifting an autonomous unmanned submersible.

100 : 도킹 장치 105 : 급전코일
110 : 본체 120 : 수용부
130 : 진입 가이드 140 : 제1고정부재
150 : 작동부 160 : 제2고정부재
170 : 수용홈100: Docking device 105: Power supply coil
110: main body 120: accommodating portion
130: entry guide 140: first fixing member
150: actuating part 160: second fixing member
170: receiving groove

Claims (7)

자율무인잠수정(AUV : Autonomous Underwater Vehicle)이 수용되는 수용부가 형성되는 본체와,
상기 자율무인잠수정의 양측에 형성되는 안내 날개에 대응되도록 상기 수용부의 양측에 형성되는 진입 가이드를 포함하여 이루어져,
상기 자율무인잠수정의 상부에 설치된 픽업코일과 본체의 내측 상부에 설치된 급전코일간의 간격을 일정하게 유지하도록 하되,
상기 수용부는 전부와 후부가 개방되게 형성되어 출구와 입구를 형성하고,
상기 진입 가이드의 후부는 후단으로 갈수록 상하 폭이 넓어지게 형성되고,
상기 진입 가이드의 하부에는 안내 날개의 전부를 고정하기 위한 제1고정부재가 구비되고,
상기 진입 가이드의 상부에는 안내 날개의 후부를 고정하기 위한 제2고정부재가 구비되며,
상기 제1고정부재는 바 형상으로 형성되고 중심부에 구비되는 회전축에 의해 회동가능하게 설치되고,
상기 제1고정부재의 전단에는 상기 진입가이드의 하부에서 상부로 돌출 되도록 고정돌부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수중 무선전력 전송용 도킹 장치.
A main body having a receiving portion for receiving an autonomous underwater vehicle (AUV)
And an entrance guide formed on both sides of the accommodating portion to correspond to the guide vanes formed on both sides of the autonomous idle submersible,
The distance between the pickup coil installed on the upper portion of the autonomous idle submersible unit and the power feeding coils provided on the inner upper portion of the main body is kept constant,
Wherein the receiving portion is formed so as to be open at its front portion and rear portion to form an outlet and an inlet,
The rear portion of the entry guide is formed to have a wider upper and lower width toward the rear end,
And a first fixing member for fixing all the guide vanes to the lower portion of the entry guide,
A second fixing member for fixing the rear portion of the guide vane is provided on the upper portion of the entry guide,
Wherein the first fixing member is formed in a bar shape and is rotatably installed by a rotation shaft provided at a center portion,
Wherein a fixing protrusion is formed at a front end of the first fixing member so as to protrude upward from a lower portion of the entry guide.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 본체의 내측에는 상기 제1고정부재를 작동하는 작동부가 구비되되,
상기 작동부는 제1고정부재의 후단에 힌지결합되는 링크바와,
상기 링크바의 하단에 힌지결합되는 슬라이딩판과,
상기 슬라이딩판을 전후로 이동시키는 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수중 무선전력 전송용 도킹 장치.
The method according to claim 1,
And an operation unit for operating the first fixing member is provided inside the main body,
The operating portion includes a link bar hinged to a rear end of the first fixing member,
A sliding plate hinged to the lower end of the link bar,
And a cylinder for moving the sliding plate back and forth.
제1항에 있어서,
상기 제2고정부재는 상기 진입 가이드의 상부에 형성되는 수용홈에 상하 이동가능하게 구비되고,
상기 제2고정부재의 상부에는 제2고정부재를 하부로 탄성지지하는 스프링이 구비되는 것을 특징으로 하는 수중 무선전력 전송용 도킹 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second fixing member is vertically movable in a receiving groove formed in the upper portion of the entry guide,
And a spring for elastically supporting the second fixing member downward is provided on the upper portion of the second fixing member.
제6항에 있어서,
상기 제2고정부재의 하부 전면에는 안내 날개의 후부를 고정하기 위한 지지턱이 형성되고, 하부 후면에는 하단으로 갈수록 전방으로 경사지는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 수중 무선전력 전송용 도킹 장치.
The method according to claim 6,
Wherein a supporting step for fixing the rear portion of the guide vane is formed on the lower front surface of the second fixing member and an inclined surface inclining forward toward the lower end is formed on the lower rear surface.
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