KR101871210B1 - 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘 - Google Patents

3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 등의 특정한 실험대상체를 실제 사용환경과 유사한 환경을 제공하여 이에 대한 데이터를 획득할 수 있는 시뮬레이터에 장착되는 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 측면 방향과 요잉(Yawing)에 의한 충돌 결과를 재현할 수 있는 다이나믹 요잉 시뮬레이터에 장착되며, 실제 사용환경과 유사한 환경 발생시키도록 직선운동과 일정각도로 회전하는 운동이 동시에 이루어지고, 상면에 안착된 고 중량의 측정 대상물을 고속 또는 저속으로 운동시킬 수 있도록 일정한 동력을 제공할 수 있는 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘에 관한 것이다.

Description

3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘 {3 Servo Actuators used Dynamic Yawing Mechanism with cushion function}
본 발명은 자동차 등의 특정한 실험대상체를 실제 사용환경과 유사한 환경을 제공하여 이에 대한 데이터를 획득할 수 있는 시뮬레이터에 장착되는 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 측면 방향과 요잉(Yawing)에 의한 충돌 결과를 재현할 수 있는 다이나믹 요잉 시뮬레이터에 장착되며, 실제 사용환경과 유사한 환경 발생시키도록 직선운동과 일정각도로 회전하는 운동이 동시에 이루어지고, 상면에 안착된 고 중량의 측정 대상물을 고속 또는 저속으로 운동시킬 수 있도록 일정한 동력을 제공할 수 있는 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘에 관한 것이다.
자동차 회사 및 연구소에서는 차량의 안전성을 시험하기 위하여 안전성 시험을 하게 되며, 특히 차량의 충돌사고에 의해 발생하는 상황을 미리 시뮬레이션을 통해 탑승자가 받는 악영향을 최소화하기 위한 연구가 활발히 진행되는 추세이다.
상기 연구의 일환으로 신형 차량이 개발되는 경우에는 안전사고 발생 시, 탑승자에게 전달되는 영향을 시험하기 위한 충돌시험과정이 필수적으로 수행된다.
상기의 충돌시험과정에서는 일반적으로 인체모형(dummy)을 충돌시험의 대상인 차량에 탑승시킨 후, 다양한 속도로 충돌부재 등에 충돌하게 함으로써, 상기 인체모형이 받는 충격을 센서 등의 계측장치로 계측하거나, 영상으로 촬영하여 분석하게 된다.
그러나 상기의 충돌시험과정은 조건속도에 따른 다수의 실제차량을 시험에 투입해야 하며, 차량에 인체모형을 조건에 맞게 준비해야 하는 등 준비과정이 길어지므로 차량에 대한 금전적 손해뿐만 아니라, 투자되는 시간이 길어져 시간적, 인적 손해까지 감수해야 하는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여, 차량에 가속되는 시험용 액추에이터를 설치하고, 압력유체에 의해 생성된 가속력을 액추에이터 내의 피스톤 및 로드를 통하여 시험대상차량에 가하거나, 가속력을 시뮬레이터에 가함으로써, 차량의 충돌시험을 수행하게 된다.
상기 충돌 시험 시뮬레이터는 실제 시험대상차량과 유사한 환경을 재현하여 수행하게 되며, 이는 실제 시험대상 차량에 비해 가격이 저렴할 뿐만 아니라, 시뮬레이션을 위한 준비시간 또한 절약되는 장점이 있다. 이는 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0017666호("차량용 충격 시험장치", 2004.02.27.)에 정면방향과 더불어 피칭(pitching) 및 수직방향의 현상을 재현할 수 있는 시뮬레이터가 제시되었다.
상기의 종래의 시뮬레이터에는 고 중량의 시험대상차량이 안착되면 각각의 피스톤 및 로드 등을 제어하기 어려웠으며, 오작동이 빈번하게 발생되었고, 직선운동과 회전운동을 각각 독립적으로 제어함으로 인해 실제환경과 다소 차이를 발생시키는 단점이 존재하였다.
1. 공개특허공보 제10-2015-0133490호 '피칭 및 요잉 복합 안전 장치형 다이나믹 요잉 시뮬레이터' (출원일자 2014.05.20) 2. 공개특허공보 제10-2016-0018217호 '무게 밸런싱 타입 다이나믹 요잉 시뮬레이터' (출원일자 2014.08.08)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 직선운동과 회전운동을 각각 독립적 또는 동시에 이루어질 수 있도록 제어하여 시험장치의 탈락 또는 파손을 방지할 수 있으며, 여러 분야에 적용되어 충돌 시험뿐만 아니라 외부에서 발생하는 다양한 환경을 최대한 유사하게 재연해 낼 수 있는 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘은 하측에 위치하는 베이스(100); 상기 베이스(100)의 상측에 위치하며, 외력에 의해 이동하는 상부플레이트(200); 상기 베이스(100)와 상기 상부플레이트(200) 사이에 위치하도록 상기 베이스(100)에 안착되되, 일측이 상기 상부플레이트(200)의 하면과 결합되어 상기 상부플레이트(200)를 직선이동시키는 제1 구동수단(300); 상기 상부플레이트(200)의 하측에 고정설치되며, 상기 제1 구동수단(300)이 상기 상부플레이트(200)를 이동시킬 때 상기 상부플레이트(200)의 일측을 상기 제1 구동수단(300)의 진행방향으로 일정곡률반경을 그리며 회전시키도록 상기 제1 구동수단(300)과 연결되는 제2 구동수단(400);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 상부플레이트(200)의 하면에는 상기 제1 구동수단()과 체결되는 결합플랜지(210)가 돌출 형성되며, 상기 제1 구동수단(300)은 상하측이 개방되며, 내측면에 서로 마주보는 한쌍의 안내레일(311)이 형성되는 프레임(310); 상기 안내레일(311)을 따라 이동하도록 양측이 상기 안내레일(311)에 끼워지는 이동몸체(320); 상기 이동몸체(320)의 상단에 체결되며, 상기 상부플레이트(200)가 상기 결합플랜지(210)를 중심으로 회전하도록 상기 결합플랜지(210)가 삽입되는 회전하우징(330); 상기 이동몸체(320)를 관통하며, 상기 이동몸체(320)의 이동방향과 동일한 방향으로 연장형성되는 지지레일(340); 상기 프레임(310)의 외측에 설치되되, 일측이 상기 이동몸체(320)와 결합되어 상기 이동몸체(320)를 이동시키는 구동엑츄에이터(350); 상기 이동몸체(320)에 삽입설치되며 상기 이동몸체(320)의 이동을 제어하도록 상기 지지레일(340)과 결합/해제가 반복되는 제어모듈(360);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 회전하우징(330)의 측면에는 서로 마주보는 제1 결합로드(331) 및 제2 결합로드(332)가 각각 돌출 형성되고, 상기 제2 구동수단(400)은 상기 제1 결합로드(331)와 연결되는 제1 안내로드(411)와 상기 제1 안내로드(411)를 일측방향으로 인출시키도록 상기 제1 안내로드(411)의 양단에 위치하며, 상기 상부플레이트(200)의 하면에 고정되는 제1 로드실린더(412)를 포함하는 제1 안내부(410); 상기 제2 결합로드(332)와 연결되는 제2 안내로드(421)와 상기 제2 안내로드(421)를 타측방향으로 인출시키도록 상기 제2 안내로드(421)의 양단에 위하며, 상기 상부플레이드(200)의 하면에 고정되는 제2 로드실린더(422)를 포함하는 제2 안내부(420);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 안내부(410)와 제2 안내부(420)는 상기 구동액츄에이터(350)가 상기 이동몸체(320)를 가압할 때, 각각의 제1 및 제2 안내로드(411,421)가 일측 또는 타측방향으로 인출되어 상기 상부플레이드(200)를 상기 결합플랜지(210)를 중심으로 회전시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 구동액츄에이터(350)는 내부가 중공된 형상을 이루는 로드하우징(351); 일측이 상기 이동몸체(320)와 결합되고 타측이 상기 로드하우징(351)의 내측에 삽입되는 가압로드(352); 상기 가압로드(352)의 타측에 형성되어 상기 로드하우징(351)의 내측을 밀폐하는 피스톤(353); 상기 로드하우징(351)의 일측에 형성되며, 유체가 상기 피스톤(353)의 일측을 가압하여 상기 가압로드(352)가 상기 로드하우징(351)에서 인출되도록 유체를 공급하는 제1 밸브(354); 상기 로드하우징(351)의 타측에 형성되며, 유체가 상기 피스톤(353)의 타측을 가압하여 상기 가압로드(352)가 상기 로드하우징(351)으로 인입되도록 유체를 공급하는 제2 밸브(355); 상기 로드하우징(351)의 내측에 형성되며, 상기 가압로드(352)의 인출방향을 안내하도록 상기 가압로드(352)가 삽입되는 피스톤로드(356);를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 피스톤로드(356)에는 내부에 상기 로드하우징(351)의 외부와 연통된 유체이동공간(S)이 형성되고, 측면에 상기 로드하우징(351)의 내부공간과 상기 유체이동공간(S)을 연통시키는 관통홀(356-1)이 형성되고, 상기 관통홀(356-1)은 상기 피스톤로드(356)에 삽입된 상기 가압로드(352)의 인출 또는 인입에 의해 개폐되되, 상기 제1 밸브(354)가 개방되어 상기 가압로드(352)가 최대로 인출되는 경우 상기 피스톤(353)의 일측을 가압하는 유체의 일부가 상기 관통홀(356-1)을 통과하여 상기 로드하우징(351)의 외부로 배출되도록 상기 가압로드(352)가 상기 관통홀(356-1)을 개방시켜 상기 가압로드(352)의 인출속도를 점차적으로 감소시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기존의 시뮬레이터에 측면방향과 요잉의 충돌 결과를 재현할 수 있는 시뮬레이터를 제공함으로써, 실제 충돌과 유사한 상황을 재연할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 구동액츄에이터의 가압로드가 최대로 인출되는 경우 가압로드의 이동속도를 서서히 감소시키도록 구동액츄에이터의 내부에 유체의 일부를 외부로 배출시켜 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1 은 본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘의 전체적인 모습을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘의 주요구성을 나타낸 분해 사시도.
도 3 은 본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘의 상부플레이트의 구동 실시예를 나타낸 평면도.
도 4 는 본 발명의 구동액츄에이터의 주요구성 및 작동방법의 실시예를 나타낸 단면도.
도 5 는 본 발명의 구동액츄에이터의 주요구성 및 작동방법의 실시예를 나타낸 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘의 일실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이고, 도 2 는 본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘의 주요구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 3 은 본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘의 상부플레이트의 구동 실시예를 나타낸 평면도이고, 도 4 는 본 발명의 구동액츄에이터의 주요구성 및 작동방법의 실시예를 나타낸 단면도이며, 도 5 는 본 발명의 구동액츄에이터의 주요구성 및 작동방법의 실시예를 나타낸 단면도에 관한 것이다.
본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘는 상면에 더미(dummy) 등이 탑재되는 자동차에 충돌상황, 주행상황 등의 다양한 환경을 재현할 수 있는 다이나믹 요잉 시뮬레이터에 장착된다.
도 1 및 도 2 를 참조하면 본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘는 하측에 위치하는 베이스(100), 상부플레이트(200), 제1 구동수단(300) 및 제2 구동수단(400)을 갖는다. 베이스(100)는 다이나믹 요잉 시뮬레이터에 장착되며 소정의 두께로 이루어진 판 형상을 갖는다.
이때 베이스(100)의 상측에는 상부플레이트(200)가 구비되는데, 상부플레이트(200)는 외력에 의해 X축, Y축으로 이동할 수 있으며, Z축을 중심으로 회전할 수 있다.
제1 구동수단(300)은 베이스(100)의 상면에 안착되어 베이스(100)에 고정된다. 즉, 제1 구동수단(300)은 베이스(100)와 상부플레이트(200) 사이에 위치하며, 제1 구동수단(300)은 일측이 상부플레이트(200)의 하면과 결합되어 상부플레이트(200)를 베이스(100)의 좌우방향으로 직선이동시킨다.
제2 구동수단(400)은 상부플레이트(200)의 하측에 고정설치된다. 그리고, 제2 구동수단(400)은 제1 구동수단(400)과 연결되어 제1 구동수단(400)의 직선운동에너지를 전달받는다. 이때, 제2 구동수단(400)은 상부플레이트(200)의 일측을 일정각도만큼 회전시키기 위한 목적을 갖는다. 보다 상세히 설명하면, 제2 구동수단(400)은 제1 구동수단(300)이 상부플레이트(200)를 직선이동시킬 때, 상부플레이트(200)의 일측을 제1 구동수단(300)의 진행방향, 즉, 상부플레이트(200)의 좌우 직선이동방향으로 일정곡률반경을 그리며 회전시킨다.
도 2 를 참조하면, 상부플레이트(200)의 하면에는 결합플랜지(210)가 돌출형성된다. 이때, 제1 구동수단(300)은 프레임(310), 이동몸체(320), 회전하우징(330), 지지레일(340), 구동액츄에이터(350) 및 제어모듈(360)을 포함한다.
먼저 프레임(310)은 프레임(310)은 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 이루어지되, 내부가 중공된 형상을 이룬다. 그리고, 프레임(310)의 상하측이 개방되어 내부에 이동몸체(320)가 배치될 수 있다.
또한, 프레임(310)은 일정한 폭과 길이를 가지도록 연장형성될 수 있고, 프레임(310)의 내측면에는 서로 마주보는 한쌍의 안내레일(311)이 형성된다. 즉, 안내레일(311)은 프레임(310)의 좌우 내측면에 돌출 형성될 수 있으며, 프레임(310)의 길이방향을 따라 연장형성된다.
이동몸체(320)가 프레임(310)의 내측에 배치될 때, 이동몸체(320)와 안내레일(311)은 상호 결합될 수 있다. 즉, 이동몸체(320)는 안내레일(311)을 따라 프레임(310)의 전후방향으로 슬라이딩되며 이동하도록 좌우측면이 안내레일(311)에 끼워진다.
회전하우징(330)은 이동몸체(320)의 상단에 안착되며, 이동몸체(320)와 일체로 이동하도록 이동몸체(320)에 고정된다. 이때, 회전하우징(330)에는 상기 결합플랜지(210)가 삽입될 수 있고, 결합플랜지(210)가 삽입됨으로 인해 회전하우징(330)이 상부플레이트(200)를 지지한다. 그리고, 바람직하게는 결합플랜지(210)는 원통형상을 이루도록 형성되고, 회전하우징(330) 또한, 이와 대응하는 형상으로 이루어져, 결합플랜지(210)가 회전하우징(330)의 내측에서 수평방향으로 회전할 수 있다.따라서, 상부플레이트(200)는 결합플랜지(210)를 중심으로 수평방향 회전이 이루어진다. 한편, 회전하우징(330)은 결합플랜지(210)와의 마찰력을 감소시키고, 자유로운 회전이 가능하도록 베어링 등의 구조에 해당할 수 있다.
지지레일(340)은 프레임(310)의 내측에 형성된다. 지지레일(340)은 안내레일(311)과 평행을 이루도록 배치된다. 그리고, 지지레일(340)은 일측단과 타측단이 각각 프레임(310)의 내측면에 고정되도록 안내레일(311)과 동일한 방향, 즉 이동몸체(320)의 이동방향과 동일한 방향으로 연장형성된다.
이때, 지지레일(340)에는 이동몸체(320)가 장착될 수 있다. 이동몸체(320)에는 안내레일(311)이 연장되는 방향으로 이동몸체(320)를 관통하는 레일관통홀(321)이 형성될 수 있으며, 상기의 레일관통홀(321)에 지지레일(340)이 삽입된다. 즉, 지지레일(340)은 레일관통홀(321)에 삽입되어 이동몸체(320)를 관통할 수 있으며, 이로 인해 이동몸체(320)는 지지레일(340)을 따라 프레임(310)의 전후방향으로 슬라이딩되며, 이동할 수 있게 된다.
구동액츄에이터(350)는 프레임(310)의 외측면에 구비되어 이동몸체(320)에 동력을 제공하기 위한 목적을 갖는다. 구동액츄에이터(350)는 외부로부터 유체를 전달받아 구동이 가능하며, 일측단이 이동몸체(320)와 결합되어 이동몸체(320)를 전후방향으로 이동시키게 된다. 또한, 구동액츄에이터(350)의 다른 실시예로는 회전모터 및 이동몸체(320)와 체결된 스크류 등으로 대체될 수 있으며, 회전모터의 회전력을 전달받아 이동몸체(320)에 동력을 제공할 수 있다.
제어모듈(360)은 이동몸체(320)에 제동력을 제공하기 위한 목적을 갖는다. 제어모듈(360)은 이동몸체(320)에 삽입설치되어 이동몸체(320)와 일체로 이동한다. 즉, 이동몸체(320)에는 제어모듈(360)이 삽입될 수 있는 모듈삽입홈(322)이 이동몸체(320)의 내측방향으로 함입 형성된다. 따라서, 제어모듈(360)은 이동몸체(320)와 일체로 이동할 수 있다.
그리고 제어모듈(360)은 이동몸체(320)의 이동을 제어하도록 지지레일(340)과 결합/해제가 반복 수행될 수 있다. 제어모듈(360)은 상기의 시뮬레이터의 구성 장치중 어느 하나로 부터 특정신호를 전달받아 작동할 수 있다. 즉, 구동액츄에이터(350)가 이동몸체(320)를 이동시킬 때, 제어모듈(360)에 특정신호가 전달되면, 제어모듈(360)이 지지레일(340)에 결합되어 이동몸체(320)에 제동력을 전달할 수 있게 된다. 이와 반대로 제어모듈(360)과 지지레일(340)의 결합이 해제되면 이동몸체(320)는 전후방향으로 자유롭게 슬라이딩되며 이동할 수 있는 것이다.
도 2 를 참조하면 회전하우징(330)의 측면에는 제1 결합로드(331)와 제2 결합로드(331)가 각각 돌출 형성된다. 제1 결합로드(331)와 제2 결합로드(332)는 상호 대칭을 이루도록 마주보며 형성된다.
그리고, 제2 구동수단(400)은 제1 안내부(410) 및 제2 안내부(420)를 포함한다. 제1 안내부(410)는 제1 결합로드(331)와 연결되는 제1 안내로드(411)와 제1 안내로드(411)를 일측방향으로 인출시키는 제1 로드실린더(412)를 포함한다. 이때, 제1 로드실린더(412)는 상부플레이트(200)의 하면에 고정 설치되며, 제1 안내로드(411)의 양단에 각각 위치하여 제1 안내로드(411)를 일측방향으로 인출시키거나, 타측방향으로 인입시킨다.
제2 안내부(420)는 결합플랜지(210)를 중심으로 제1 안내부(410)와 대칭을 이루고, 제2 결합로드(332)와 연결되는 제2 안내로드(421)와 제2 안내로드(421)를 타측방향으로 인출시키는 제2 로드실린더(422)를 포함한다. 이때, 제2 로드실린더(422) 또한, 상부플레이트(200)의 하면에 고정 설치되며, 제2 안내로드(421)의 양단에 각각 위치하여 제2 안내로드(421)를 타측방향으로 인출시키거나, 일측방향으로 인입시킨다.
제1 안내부(410) 및 제2 안내부(420)는 구동액츄에이터(350)가 이동몸체(320)를 가압하도록 작동이 이루어질 때 구동액츄에이터(350)와 동시에 제1 및 제2 안내로드(411,421)를 인출시킨다.
따라서, 도 3 을 참조하면 구동액츄에이터(350)가 이동몸체(320)를 가압하여 상부플레이트(200)가 직선이동하는 경우 각각의 제1 및 제2 안내로드(411,421)가 일측 또는 타측방향으로 인출되면, 상부플레이트(200)가 회전하우징(330)에 지지되어 결합플랜지(210)를 중심으로 회전한다. 즉, 상부플레이트(200)가 좌우방향으로 직선이동이 이루어지고, 동시에 제1 및 제2 안내로드(411,421)가 일측 또는 타측방향으로 인출되면서 상부플레이트(200)를 회전시키면 상부플레이트(200)의 일측이 일정곡률반경을 그리며 수평방향으로 회전될 수 있는 것이다. 그리고, 상기와 같은 방법을 반복적으로 수행할 수 있다.
도 4 를 참조하면 구동액츄에이터(350)는 로드하우징(351), 가압로드(352), 피스톤(353), 제1 밸브(354), 제2 밸브(355) 및 피스톤로드(356)를 포함한다. 로드하우징(351)은 내부가 중공된 형상을 이루는 원통형의 관 형상으로 형성된다.
가압로드(352)는 일정길이를 가지도록 연장형성되며, 일측이 이동몸체(320)와 결합된다. 그리고 가압로드(352)의 타측이 로드하우징(351)의 내측에 삽입된다.
로드하우징(351)에 삽입된 가압로드(352)의 타측에는 피스톤(353)이 형성된다. 피스톤(353)의 가장자리는 로드하우징(351)의 중공된 내부벽면과 밀착되어 로드하우징(351)의 중공된 내부공간을 밀폐한다.
이때, 로드하우징(351)의 일측에는 외부로부터 유체를 공급받는 제1 밸브(354)가 형성된다. 제1 밸브(354)는 전달받은 유체가 피스톤(353)의 일측을 가압하도록 로드하우징(351)의 일측으로 공급된다. 제1 밸브(354)로부터 공급된 유체가 피스톤(353)의 일측을 가압하면 피스톤(353)은 로드하우징(351)의 내부벽면을 따라 슬라이딩되고, 동시에 가압로드(352)가 로드하우징(351)에서 인출되어 이동몸체(320)를 이동시킨다.
또한, 로드하우징(351)의 타측에는 외부로부터 유체를 공급받는 제2 밸브(355)가 형성된다. 제2 밸브(355)는 전달받은 유체가 피스톤(353)의 타측을 가압하도록 로드하우징(351)의 타측으로 공급된다. 즉, 제2 밸브(355)로부터 공급된 유체가 피스톤(353)의 타측을 가압하면 피스톤(353)은 로드하우징(351)의 내부벽면을 따라 슬라이딩되고, 동시에 가압로드(352)가 로드하우징(351)의 내측으로 인입되어 이동한 이동몸체(320)를 구동액츄에이터(350)와 인접하도록 견인한다.
피스톤로드(356)는 로드하우징(351)의 내측에 형성되며, 가압로드(352)와 동일한 방향으로 연장형성된다. 이때, 가압로드(352)와 피스톤(353)은 피스톤로드(356)에 삽입된다. 그리고, 가압로드(352)가 인출 또는 인입될 때 가압로드(352)와 피스톤(353)은 피스톤로드(356)의 외측면을 따라 슬라이딩된다. 따라서, 피스톤로드(356)는 가압로드(352)의 인출방향을 안내할 수 있다.
도 5 를 참조하면, 피스톤로드(356)는 내부에 유체이동공간(S)이 형성되도록 내부가 중공된 원통형상으로 이루어진다. 이때, 피스톤로드(356)의 일측단이 로드하우징(351)의 외부에 노출되며, 이로 인해 유체이동공간(S)은 로드하우징(351)의 외부와 연통된다.
그리고, 피스톤로드(356)의 측면에는 피스톤로드(356)를 관통하는 관통홀(356-1)이 형성되며, 관통홀(356-1)을 통해 로드하우징(351)의 내부공간과 로드하우징(351)의 외부공간 및 유체이동공간(S)은 상호 연통될 수 있다. 즉, 로드하우징(351) 내부에 공급되는 유체가 로드하우징(351)의 외부로 유출될 수 있는 것이다. 보다 상세히 설명하면, 피스톤로드(356)의 측면을 따라 이동하는 가압로드(352)가 관통홀(356-1)을 덮도록 가압로드(352)가 피스톤로드(356)에 삽입되면 로드하우징(351)의 외부로 이동하는 유체는 차단될 수 있는 것이다.
한편, 도 5 를 참조하면, 관통홀(356-1)이 로드하우징(351)의 제2 밸브(355)와 인접한 위치에 형성되고, 제1 밸브(354)가 개방되어 가압로드(352)가 인출되면서 이동몸체(320)를 가압하는 경우, 가압로드(352)가 슬라이딩되면서 로드하우징(351)의 내부공간과 유체이동공간(S)이 상호 연통되도록 피스톤로드(356)에 형성된 관통홀(356-1)을 개방시킨다.
또한, 관통홀(356-1)이 로드하우징(351)의 제2 밸브(355)와 인접한 위치에 형성된다. 이 때문에 가압로드(352)가 최대로 인출되는 경우 피스톤(353)의 일측을 가압하는 유체의 일부가 관통홀(356-1)을 통과하여 로드하우징(351)의 외부로 배출된다.
그리고, 관통홀(356-1)이 피스톤로드(356)의 길이방향을 따라 연장형성될 수 있다. 관통홀(356-1)이 연장형성 됨으로 인해 가압로드(352)가 관통홀(356-1)을 점차적으로 개방하면 관통홀(356-1)로 배출되는 유체량이 점차적으로 증가되고 동시에 가압로드(352)의 인출속도는 점차적으로 감소될 수 있다.
한편, 제1 안내부(410) 및 제2 안내부(420)는 구동액츄에이터(350)와 동일한 구조로 이루어질 수 있으며, 서로 다른 방향으로 가압로드(352)가 인출될 수 있는 구동액츄에이터(350)로 대체될 수 있다.
이와 같은 구성에 의한 본 발명의 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유 다이내믹 요잉 메카니즘은 상부플레이트(200)가 이동 및 회전될 때 보다 안정적으로 움직일 수 있으며, 측면방향과 요잉의 충돌 결과를 재현할 수 있는 시뮬레이터를 제공할 수 있어 본 발명의 하이브리드 서보 액츄에이터를 장착한 경우 실제 상황과 유사한 상황을 재연할 수 있는 장점이 있다.
100 : 베이스 200 : 상부플레이트
210 : 결합플랜지 300 : 제1 구동수단
310 : 프레임 320 : 이동몸체
330 : 회전하우징 340 : 지지레일
350 : 구동액츄에이터 351 : 로드하우징
352 : 가압로드 353 : 피스톤
354 : 제1 밸브 355 : 제2 밸브
356 : 피스톤로드 356-1 : 관통홀
360 : 제어모듈 400 : 제2 구동수단
410 : 제1 안내부 420 : 제2 안내부

Claims (6)

  1. 하측에 위치하는 베이스(100);
    상기 베이스(100)의 상측에 위치하며, 외력에 의해 이동하는 상부플레이트(200);
    상기 베이스(100)와 상기 상부플레이트(200) 사이에 위치하도록 상기 베이스(100)에 안착되되, 일측이 상기 상부플레이트(200)의 하면과 결합되어 상기 상부플레이트(200)를 직선이동시키는 제1 구동수단(300);
    상기 상부플레이트(200)의 하측에 고정설치되며, 상기 제1 구동수단(300)이 상기 상부플레이트(200)를 이동시킬 때 상기 상부플레이트(200)의 일측을 상기 제1 구동수단(300)의 진행방향으로 일정곡률반경을 그리며 회전시키도록 상기 제1 구동수단(300)과 연결되는 제2 구동수단(400);을 포함하되,
    상기 상부플레이트(200)의 하면에는 상기 제1 구동수단(300)과 체결되는 결합플랜지(210)가 돌출 형성되며,
    상기 제1 구동수단(300)은 상하측이 개방되며, 내측면에 서로 마주보는 한쌍의 안내레일(311)이 형성되는 프레임(310);
    상기 안내레일(311)을 따라 이동하도록 양측이 상기 안내레일(311)에 끼워지는 이동몸체(320);
    상기 이동몸체(320)의 상단에 체결되며, 상기 상부플레이트(200)가 상기 결합플랜지(210)를 중심으로 회전하도록 상기 결합플랜지(210)가 삽입되는 회전하우징(330);
    상기 이동몸체(320)를 관통하며, 상기 이동몸체(320)의 이동방향과 동일한 방향으로 연장형성되는 지지레일(340);
    상기 프레임(310)의 외측에 설치되되, 일측이 상기 이동몸체(320)와 결합되어 상기 이동몸체(320)를 이동시키는 구동엑츄에이터(350);
    상기 이동몸체(320)에 삽입설치되며 상기 이동몸체(320)의 이동을 제어하도록 상기 지지레일(340)과 결합/해제가 반복되는 제어모듈(360);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전하우징(330)의 측면에는 서로 마주보는 제1 결합로드(331) 및 제2 결합로드(332)가 각각 돌출 형성되고,
    상기 제2 구동수단(400)은 상기 제1 결합로드(331)와 연결되는 제1 안내로드(411)와 상기 제1 안내로드(411)를 일측방향으로 인출시키도록 상기 제1 안내로드(411)의 양단에 위치하며, 상기 상부플레이트(200)의 하면에 고정되는 제1 로드실린더(412)를 포함하는 제1 안내부(410);
    상기 제2 결합로드(332)와 연결되는 제2 안내로드(421)와 상기 제2 안내로드(421)를 타측방향으로 인출시키도록 상기 제2 안내로드(421)의 양단에 위하며, 상기 상부플레이트(200)의 하면에 고정되는 제2 로드실린더(422)를 포함하는 제2 안내부(420);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 안내부(410)와 제2 안내부(420)는 상기 구동엑츄에이터(350)가 상기 이동몸체(320)를 가압할 때, 각각의 제1 및 제2 안내로드(411,421)가 일측 또는 타측방향으로 인출되어 상기 상부플레이트(200)를 상기 결합플랜지(210)를 중심으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동엑츄에이터(350)는
    내부가 중공된 형상을 이루는 로드하우징(351);
    일측이 상기 이동몸체(320)와 결합되고 타측이 상기 로드하우징(351)의 내측에 삽입되는 가압로드(352);
    상기 가압로드(352)의 타측에 형성되어 상기 로드하우징(351)의 내측을 밀폐하는 피스톤(353);
    상기 로드하우징(351)의 일측에 형성되며, 유체가 상기 피스톤(353)의 일측을 가압하여 상기 가압로드(352)가 상기 로드하우징(351)에서 인출되도록 유체를 공급하는 제1 밸브(354);
    상기 로드하우징(351)의 타측에 형성되며, 유체가 상기 피스톤(353)의 타측을 가압하여 상기 가압로드(352)가 상기 로드하우징(351)으로 인입되도록 유체를 공급하는 제2 밸브(355);
    상기 로드하우징(351)의 내측에 형성되며, 상기 가압로드(352)의 인출방향을 안내하도록 상기 가압로드(352)가 삽입되는 피스톤로드(356);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 피스톤로드(356)에는 내부에 상기 로드하우징(351)의 외부와 연통된 유체이동공간(S)이 형성되고, 측면에 상기 로드하우징(351)의 내부공간과 상기 유체이동공간(S)을 연통시키는 관통홀(356-1)이 형성되고,
    상기 관통홀(356-1)은 상기 피스톤로드(356)에 삽입된 상기 가압로드(352)의 인출 또는 인입에 의해 개폐되되,
    상기 제1 밸브(354)가 개방되어 상기 가압로드(352)가 최대로 인출되는 경우 상기 피스톤(353)의 일측을 가압하는 유체의 일부가 상기 관통홀(356-1)을 통과하여 상기 로드하우징(351)의 외부로 배출되도록 상기 가압로드(352)가 상기 관통홀(356-1)을 개방시켜 상기 가압로드(352)의 인출속도를 점차적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 3개의 서보액츄이터를 응용한 쿠션 기능 보유한 다이내믹 요잉 메카니즘.
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