KR102020463B1 - Discharge apparatus for underwater vehicle - Google Patents

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KR102020463B1
KR102020463B1 KR1020190031467A KR20190031467A KR102020463B1 KR 102020463 B1 KR102020463 B1 KR 102020463B1 KR 1020190031467 A KR1020190031467 A KR 1020190031467A KR 20190031467 A KR20190031467 A KR 20190031467A KR 102020463 B1 KR102020463 B1 KR 102020463B1
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KR
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power transmission
electric motor
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motor units
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KR1020190031467A
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최원식
빈재구
차정민
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국방과학연구소
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    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
    • F41F3/07—Underwater launching-apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41B—WEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors

Abstract

According to an embodiment, a discharge apparatus discharges an underwater vehicle by generating compressed water while a piston receives power to linearly move when an electric assembly generates the power. According to an embodiment, the discharge apparatus comprises: an electric assembly; a piston receiving power from the electric assembly to linearly move, and pressurizing water in a cylinder to generate the compressed water; and a control device controlling a speed and a position of the electric assembly. The electric assembly comprises a plurality of electric units generating power and a power transmission member transmitting the generated power to the piston. Each of the electric units comprises a linear mover and a stator.

Description

수중 운동체용 사출 장치{Discharge apparatus for underwater vehicle}Injection apparatus for underwater vehicle {Discharge apparatus for underwater vehicle}

수중 운동체를 압축수(compressed water)로 밀어내어 사출시키는 사출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an injection apparatus which pushes an underwater vehicle into compressed water for injection.

수중 운동체를 사출 시키는 방법으로는 수중 운동체를 직접 밀어내는 방법이 있고, 수중 운동체와 직접적인 접촉 없이 수중 운동체를 밀어내는 방법이 있다. 수중 운동체와 직접적인 접촉 없이 수중 운동체를 밀어내는 방법으로는 압축수를 이용하여 수중 운동체를 밀어내는 방법이 있다.As a method of injecting the underwater vehicle, there is a method of directly pushing the underwater vehicle, and there is a method of pushing the underwater vehicle without direct contact with the underwater vehicle. As a method of pushing the underwater vehicle without direct contact with the underwater vehicle, there is a method of pushing the underwater vehicle using compressed water.

종래의 사출 장치는 압축수를 생성하기 위해 유압탱크와 유압장치가 필요하다. 유압탱크는 자체의 부피도 크지만 그 형상으로 인해 주변 공간을 불필요하게 차지하므로 공간 효율성이 떨어진다. 또한, 유압장치(유압밸브 및 유압배관)는 구조가 복잡하고 외부에 드러나 있어 파손의 위험이 있다.Conventional injection devices require hydraulic tanks and hydraulics to produce compressed water. The hydraulic tank has a large volume, but due to its shape, space is unnecessarily occupied by the surrounding space. In addition, the hydraulic devices (hydraulic valves and hydraulic piping) is complicated and exposed to the outside, there is a risk of damage.

유압탱크 및 유압장치의 사용 없이 전기 에너지를 이용하여 수중 운동체를 사출시킬 수 있는 사출 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an injection device capable of injecting a moving object using electric energy without using a hydraulic tank and a hydraulic device.

해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved is not limited to the above-mentioned problem, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

일 실시예에 따른 사출 장치는, 전동기 조립체; 상기 전동기 조립체로부터 동력을 전달 받아 선형 이동하고, 실린더 내부의 물을 가압하여 상기 압축수를 생성하는 피스톤; 및 상기 전동기 조립체의 속도 및 위치를 제어하는 제어 장치를 포함하고, 상기 전동기 조립체는 동력을 발생시키는 복수의 전동기 유닛들 및 발생된 동력을 상기 피스톤에 전달하는 동력 전달 부재를 포함하고, 상기 복수의 전동기 유닛들 각각은 선형 이동자 및 고정자를 포함한다.An injection apparatus according to one embodiment includes an electric motor assembly; A piston configured to linearly receive power from the electric motor assembly and pressurize water in the cylinder to generate the compressed water; And a control device for controlling a speed and a position of the motor assembly, wherein the motor assembly includes a plurality of motor units for generating power and a power transmission member for transmitting the generated power to the piston, Each of the motor units includes a linear mover and a stator.

상술한 사출 장치에서, 상기 선형 이동자는 상기 선형 이동자의 이동 방향으로 교대로 배치되는 복수의 자석들 및 복수의 철심들을 포함한다.In the above-described injection apparatus, the linear mover includes a plurality of magnets and a plurality of iron cores that are alternately disposed in the moving direction of the linear mover.

상술한 사출 장치에서, 상기 고정자는 상기 선형 이동자가 배치되는 슬롯 및 자기장을 발생시키는 전기 코일을 포함하고, 상기 슬롯은 상기 선형 이동자의 이동 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 철심들을 포함한다.In the above-described injection apparatus, the stator includes a slot in which the linear mover is disposed and an electric coil for generating a magnetic field, and the slot includes a plurality of iron cores spaced apart in the moving direction of the linear mover.

상술한 사출 장치에서, 상기 동력 전달 부재에는 상기 복수의 전동기 유닛들에 포함되는 선형 이동자들이 장착되고, 상기 동력 전달 부재는 상기 선형 이동자들과 함께 이동한다.In the above-described injection apparatus, the power transmission member is equipped with linear movers included in the plurality of electric motor units, and the power transmission member moves together with the linear movers.

상술한 사출 장치에서, 상기 동력 전달 부재는 비자성체이다.In the injection apparatus described above, the power transmission member is a nonmagnetic material.

상술한 사출 장치에서, 상기 고정자는 상기 동력 전달 부재를 지지하며 상기 동력 전달 부재의 이동을 안내하는 가이드 레일을 포함한다.In the injection apparatus described above, the stator includes a guide rail that supports the power transmission member and guides the movement of the power transmission member.

상술한 사출 장치에서, 상기 선형 이동자들, 상기 동력 전달 부재, 및 상기 피스톤의 이동 방향은 동일하다.In the above-mentioned injection apparatus, the moving directions of the linear movers, the power transmission member, and the piston are the same.

상술한 사출 장치에서, 상기 복수의 전동기 유닛들은 서로 등간격을 이루도록 배치된다.In the above-described injection apparatus, the plurality of motor units are arranged to be equally spaced from each other.

상술한 사출 장치에서, 상기 복수의 전동기 유닛들은 상기 동력 전달 부재를 기준으로 방사형으로 배치된다.In the injection apparatus described above, the plurality of electric motor units are arranged radially with respect to the power transmission member.

상술한 사출 장치에서, 상기 복수의 전동기 유닛들에 포함되는 고정자들은 서로 연결되어 일체를 이룬다.In the above-described injection apparatus, stators included in the plurality of electric motor units are connected to each other to form an integral part.

상술한 사출 장치에서, 상기 복수의 전동기 유닛들은 다상 전동기를 포함한다.In the injection apparatus described above, the plurality of motor units comprise a polyphase motor.

상술한 사출 장치에서, 상기 복수의 전동기 유닛들은 단상 전동기를 포함한다.In the above-described injection apparatus, the plurality of electric motor units include a single phase electric motor.

상술한 사출 장치에서, 상기 동력 전달 부재에는 위치 센서가 장착되고, 상기 제어 장치는 상기 위치 센서로부터 수신한 신호에 기초하여 상기 동력 전달 부재의 속도 및 위치를 제어한다.In the above-described injection apparatus, the power transmission member is equipped with a position sensor, and the control device controls the speed and the position of the power transmission member based on the signal received from the position sensor.

상술한 사출 장치에서, 상기 전동기 조립체는 원통형상이다.In the injection apparatus described above, the motor assembly is cylindrical in shape.

일 실시예에 따른 사출 장치는 유압탱크 및 유압장치를 필요로 하지 않으므로 공간 효율성을 높일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 사출 장치는 유압을 사용하지 않고 전기만을 사용하므로 기반시설의 단순화가 가능하다. 또한, 일 실시예에 따른 사출 장치는 유압장치를 이용하지 않고 제어 장치와 전동기 조립체로 이루어지고, 전동기 조립체의 주요 구성품들을 고정자 내부에 배치하여, 사출 장치의 파손 위험성을 낮출 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 사출 장치는 다수의 전동기 유닛들을 이용하여 동력을 발생시키므로, 피스톤에 강한 추력을 발생시킬 수 있고, 피스톤의 운동의 직진성을 높일 수 있다.Injection device according to an embodiment does not require a hydraulic tank and a hydraulic device can increase the space efficiency. In addition, since the injection apparatus according to an embodiment uses only electricity instead of hydraulic pressure, it is possible to simplify the infrastructure. In addition, the injection apparatus according to the embodiment is composed of the control unit and the motor assembly without using a hydraulic device, and by placing the main components of the motor assembly inside the stator, it is possible to reduce the risk of damage to the injection device. In addition, the injection apparatus according to an embodiment generates power using a plurality of electric motor units, thereby generating a strong thrust on the piston, it is possible to increase the straightness of the movement of the piston.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.

도 1은 수중 운동체를 사출하는 사출 장치의 일 예를 나타낸다.
도 2는 전동기 조립체의 일 예를 나타낸다.
도 3은 전동기 유닛의 일 예를 나타낸다.1 shows an example of an injection apparatus for injecting an underwater vehicle.
2 shows an example of an electric motor assembly.
3 shows an example of an electric motor unit.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 하기 설명은 실시예들을 구체화하기 위한 것일 뿐 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 상세한 설명 및 실시예로부터 당해 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the following description is only intended to embody the embodiments, but not to limit or limit the scope of the invention. It can be interpreted to fall within the scope of rights that can be easily inferred by those skilled in the art from the detailed description and examples.

본 명세서에서 사용되는 '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Terms such as “consisting of” or “comprising” as used herein are not to be construed as necessarily including all of the various components, or various steps described in the specification, some of the components or some of the steps Should not be included, or should be construed to further include additional components or steps.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terminology used herein is to select general terms that are currently widely used as possible in consideration of the functions in the present invention, but may vary according to the intention or precedent of the person skilled in the art, the emergence of new technologies and the like. In addition, in certain cases, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning will be described in detail in the description of the invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meanings of the terms and the contents throughout the present invention, rather than the names of the simple terms.

도 1은 수중 운동체를 사출하는 사출 장치의 일 예를 나타낸다.1 shows an example of an injection apparatus for injecting an underwater vehicle.

수중 운동체(500)는 명칭 그대로 수중에서 운동하는 물체다. The underwater vehicle 500 is an object moving in the water as its name.

사출 장치(10)는 수중 운동체(500)를 사출시키기 위한 장치이다. The injection device 10 is a device for injecting the underwater moving object 500.

사출 장치(10)는 전동기 조립체(100), 제어 장치(200), 및 피스톤(300)을 포함할 수 있다.Injection device 10 may include an electric motor assembly 100, a control device 200, and a piston 300.

제어 장치(200)는 전동기 조립체(100)의 작동을 제어하는 장치이다. 제어 장치(200)는 사용자의 조작에 의해 전동기 조립체(100)를 제어할 수 있다. 또는, 제어 장치(200)는 자동으로 전동기 조립체(100)를 제어할 수 있다.The control device 200 is a device for controlling the operation of the motor assembly 100. The control device 200 may control the motor assembly 100 by a user's manipulation. Alternatively, the control device 200 may automatically control the motor assembly 100.

제어 장치(200)는 논리적 연산을 위한 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다.The control device 200 may include at least one processor for logical operation. At least one processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory in which a program that can be executed in the microprocessor is stored.

일 실시예에서, 제어 장치(200), 다른 외부 장치들, 및 전동기 조립체(100)는 케이블을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 제어 장치(200)에는 다른 외부 장치들과 신호를 송수신하기 위한 케이블(230) 및 전동기 조립체(100)와 신호를 송수신하고 전원을 공급하기 위한 케이블(240)이 연결될 수 있다. 케이블(240)은 동력 전달 부재(130)의 위치를 센싱하는 위치 센서(131)와 제어 장치(200) 사이에서 신호를 전달할 수 있다. 일 실시예와 달리, 제어 장치(200) 및 다른 외부 장치들은 무선 통신을 이용하여 신호를 송수신할 수 있다. In one embodiment, control device 200, other external devices, and motor assembly 100 may transmit and receive signals via cables. The control device 200 may be connected to a cable 230 for transmitting and receiving signals to and from other external devices, and a cable 240 for transmitting and receiving signals and power to the motor assembly 100. The cable 240 may transmit a signal between the position sensor 131 sensing the position of the power transmission member 130 and the control device 200. Unlike one embodiment, the control device 200 and other external devices can transmit and receive signals using wireless communication.

제어 장치(200)에는 전력 공급을 위한 전기전원(210) 및 에너지 저장 시스템(220: energy storage system, ESS)이 연결될 수 있다.An electric power source 210 and an energy storage system 220 for supplying power may be connected to the control device 200.

제어 장치(200)는 전기전원(210)에서 전동기 조립체(100)로 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치(200)는 다른 외부 장치들로부터 수신한 신호에 기초하여 다른 장치들과 전동기 조립체(100)가 연동하여 작동하도록 전동기 조립체(100)를 제어할 수 있다.The control device 200 may control the electric power supplied from the electric power source 210 to the electric motor assembly 100. In addition, the control device 200 may control the motor assembly 100 so that the other devices and the motor assembly 100 operate in association with each other based on signals received from other external devices.

사출 장치(10)는 실린더(400)를 더 포함할 수 있다. 실린더(400)에는 물이 수용된다. 실린더(400)의 형상은 원통형일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 실린더(400)의 형상은 원통형 외에도 다각기둥 형상일 수 있다. 실린더(400)는 외부의 물이 유입될 수 있는 개구부(410)를 포함할 수 있다.Injection device 10 may further comprise a cylinder (400). Water is accommodated in the cylinder 400. The shape of the cylinder 400 may be cylindrical, but is not limited thereto. For example, the cylinder 400 may have a polygonal pillar shape in addition to the cylindrical shape. The cylinder 400 may include an opening 410 through which external water may flow.

피스톤(300)은 실린더(400)의 내부에서 선형이동하며, 실린더(400)에 수용된 물을 가압하여 압축수를 생성할 수 있다. 피스톤(300)은 전동기 조립체(100)의 동력 전달 부재(130)와 연결 부재(310)에 의해 연결되어, 전동기 조립체(100)로부터 동력을 전달받을 수 있다.The piston 300 linearly moves inside the cylinder 400 and pressurizes the water contained in the cylinder 400 to generate compressed water. The piston 300 may be connected by the power transmission member 130 and the connection member 310 of the motor assembly 100 to receive power from the motor assembly 100.

동력 전달 부재(130)에는 동력 전달 부재(130)의 위치를 센싱하는 위치 센서(131)가 장착될 수 있다. 위치 센서(131)는 제어 장치(200)에 신호를 송신할 수 있다. 제어 장치(200)는 위치 센서(131)로부터 수신한 신호에 기초하여, 동력 전달 부재(130)의 속도 및 위치를 제어할 수 있다.The power transmission member 130 may be equipped with a position sensor 131 for sensing the position of the power transmission member 130. The position sensor 131 may transmit a signal to the control device 200. The control device 200 may control the speed and the position of the power transmission member 130 based on the signal received from the position sensor 131.

위치 센서(131)로는 자기 센서 또는 리니어 센서가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.A magnetic sensor or a linear sensor may be used as the position sensor 131, but is not limited thereto.

피스톤(300)이 압축수를 생성하면, 수중 운동체(500)는 압축수에 의해 밀어내지면서 튜브(600)를 따라 이동하여 사출될 수 있다.When the piston 300 generates the compressed water, the underwater vehicle 500 may be injected by moving along the tube 600 while being pushed by the compressed water.

전동기 조립체(100)는 피스톤(300)을 선형 이동시키는 동력을 발생시킬 수 있다. 전동기 조립체(100)에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 자세히 살펴본다.The motor assembly 100 may generate power to linearly move the piston 300. The motor assembly 100 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 전동기 조립체의 일 예를 나타낸다. 도 3은 전동기 유닛의 일 예를 나타낸다.2 shows an example of an electric motor assembly. 3 shows an example of an electric motor unit.

도 2 및 도 3을 참조하면, 전동기 조립체(100)는 원통형상일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 2 and 3, the motor assembly 100 may be cylindrical, but is not limited thereto.

전동기 조립체(100)는 복수의 전동기 유닛들 및 동력 전달 부재(130)를 포함할 수 있다. 도 2에서 전동기 조립체(100)는 3개의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)을 포함하고 있다. 이와 달리, 전동기 조립체(100)는 2개 이상의 다수의 전동기 유닛들을 포함할 수 있다.The motor assembly 100 may include a plurality of motor units and a power transmission member 130. In FIG. 2, the motor assembly 100 includes three motor units 100a, 100b, 100c. Alternatively, the motor assembly 100 can include two or more multiple motor units.

동력 전달 부재(130)에는 위치 센서(도 1의 131)가 장착될 수 있다. 제어 장치(도 1의 200)는 위치 센서로부터 획득한 동력 전달 부재(130)의 위치 정보에 기초하여, 동력 전달 부재(130)의 속도 및 위치를 제어할 수 있다.The power transmission member 130 may be equipped with a position sensor (131 of FIG. 1). The control device 200 of FIG. 1 may control the speed and the position of the power transmission member 130 based on the location information of the power transmission member 130 obtained from the position sensor.

복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c) 각각은 선형 이동자(110) 및 고정자(120)를 포함할 수 있다. Each of the plurality of electric motor units 100a, 100b, and 100c may include a linear mover 110 and a stator 120.

선형 이동자(110)는 그의 이동 방향으로 교대로 배치되는 복수의 자석들(111) 및 복수의 철심들(112)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 자석들(110)은 영구 자석일 수 있다. 또한, 자석(110)의 두께 및 철심(112)의 두께는 동일할 수 있다.The linear mover 110 may include a plurality of magnets 111 and a plurality of iron cores 112 alternately disposed in the moving direction thereof. In this case, the plurality of magnets 110 may be permanent magnets. In addition, the thickness of the magnet 110 and the thickness of the iron core 112 may be the same.

고정자(120)는 선형 이동자(110)가 배치되는 슬롯(121) 및 자기장을 발생시키는 전기 코일(122)을 포함할 수 있다. The stator 120 may include a slot 121 in which the linear mover 110 is disposed and an electric coil 122 for generating a magnetic field.

슬롯(121)은 선형 이동자(110)의 이동 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 철심들(124)을 포함할 수 있다. 고정자(120)의 철심(124)의 두께(w2)는 선형 이동자(110)의 자석의 두께(w1) 또는 선형 이동자의 철심의 두께와 동일할 수 있다.The slot 121 may include a plurality of iron cores 124 spaced apart from each other in the moving direction of the linear mover 110. The thickness w2 of the iron core 124 of the stator 120 may be equal to the thickness w1 of the magnet of the linear mover 110 or the thickness of the iron core of the linear mover.

전기 코일(122)은 슬롯(121)에 매립되도록 배치될 수 있다. 전기 코일(122)에 전류가 흐름에 따라 고정자(120)는 자기장을 발생시키게 되고, 발생된 자기장에 의해 선형 이동자(110)는 선형 이동할 수 있다.The electric coil 122 may be disposed to be embedded in the slot 121. As the electric current flows through the electric coil 122, the stator 120 generates a magnetic field, and the linear mover 110 may move linearly by the generated magnetic field.

선형 이동자들(110)은 동력 전달 부재(130)에 장착되고 동력 전달 부재(130)와 함께 이동할 수 있다. 동력 전달 부재(130)는 연결 부재(도 1의 310)에 의해 피스톤(도 1의 300)과 연결될 수 있다. 선형 이동자(110)가 이동함에 따라 그에 연결된 동력 전달 부재(130)가 이동하게 되고, 동력 전달 부재(130)가 이동함에 따라 그에 연결된 피스톤(도 1의 300)이 이동할 수 있다.The linear movers 110 may be mounted to the power transmission member 130 and move with the power transmission member 130. The power transmission member 130 may be connected to the piston 300 of FIG. 1 by a connection member 310 of FIG. 1. As the linear mover 110 moves, the power transmission member 130 connected thereto moves, and as the power transmission member 130 moves, the piston (300 of FIG. 1) connected thereto may move.

동력 전달 부재(130)는 비자성체일 수 있다. 비자성체인 동력 전달 부재(130)는 전기 코일(122)에 의해 발생하는 자기장으로부터 영향을 받지 않으므로, 선형 이동자(110)의 움직임에 외란을 일으키지 않을 수 있다.The power transmission member 130 may be nonmagnetic material. Since the non-magnetic power transmission member 130 is not affected by the magnetic field generated by the electric coil 122, it may not cause disturbance to the movement of the linear mover 110.

고정자(120)는 동력 전달 부재(130)를 지지하며 동력 전달 부재(130)의 이동을 안내하는 가이드 레일(123)을 포함할 수 있다.The stator 120 may include a guide rail 123 that supports the power transmission member 130 and guides the movement of the power transmission member 130.

동력 전달 부재(130)를 기준으로 복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)은 방사형으로 배치될 수 있다. 복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)이 방사형으로 배치되므로, 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c) 사이에 발생하는 자기장 간섭을 최소화할 수 있다.The plurality of electric motor units 100a, 100b, and 100c may be radially disposed based on the power transmission member 130. Since the plurality of motor units 100a, 100b and 100c are disposed radially, magnetic field interference generated between the motor units 100a, 100b and 100c may be minimized.

또한, 복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)은 등간격으로 배치될 수 있다. 복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)을 등간격으로 배치함으로써, 동력 전달 부재(130)가 복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)로부터 균일하게 동력을 전달받도록 할 수 있다.In addition, the plurality of electric motor units 100a, 100b, and 100c may be arranged at equal intervals. By arranging the plurality of motor units 100a, 100b and 100c at equal intervals, the power transmission member 130 may receive power uniformly from the plurality of motor units 100a, 100b and 100c.

복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)에 포함되는 고정자들은 서로 연결되어 일체를 이룰 수 있다. 또한, 복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)에 포함되는 고정자들은 전동기 조립체(100)의 하우징을 형성할 수 있다. 고정자들 내부에 선형 이동자들 및 동력 전달 부재를 배치시킴으로써, 전동기 조립체(100)의 주요 구성품들이 외부로 드러나지 않도록 할 수 있다.Stators included in the plurality of electric motor units 100a, 100b, and 100c may be connected to each other to form a single body. In addition, the stators included in the plurality of motor units 100a, 100b and 100c may form a housing of the motor assembly 100. By placing the linear movers and the power transmission member inside the stators, the main components of the motor assembly 100 may not be exposed to the outside.

복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)은 단상 전동기 또는 다상 전동기를 포함할 수 있다. The plurality of motor units 100a, 100b, 100c may include a single phase motor or a polyphase motor.

예를 들어, 복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)은 단상 전동기들일 수 있다. 즉, 전동기 조립체(100)는 3개의 단상 전동기들의 조립체일 수 있다. 이와 같이, 복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)을 다수의 단상 전동기들로 구성하여, 피스톤에 강한 추력을 제공할 수 있으며, 피스톤의 운동 방향의 직진성을 높일 수 있다.For example, the plurality of motor units 100a, 100b, 100c may be single phase motors. That is, the motor assembly 100 may be an assembly of three single phase motors. As such, the plurality of electric motor units 100a, 100b, and 100c may be composed of a plurality of single-phase electric motors, thereby providing a strong thrust to the piston, and improving the linearity of the piston in the direction of movement.

다른 예를 들어, 복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)은 다상 전동기일 수 있다. 즉, 전동기 조립체(100)는 1개의 3상 전동기를 포함할 수 있다. 이와 같이, 복수의 전동기 유닛들(100a, 100b, 100c)을 하나의 다상 전동기로 구성하여, 피스톤에 강한 추력을 제공하면서 동시에 추력의 맥동을 줄일 수 있다.For another example, the plurality of motor units 100a, 100b, 100c may be polyphase motors. That is, the motor assembly 100 may include one three-phase electric motor. As such, the plurality of electric motor units 100a, 100b, and 100c may be configured as one polyphase motor, thereby providing a strong thrust to the piston and simultaneously reducing the pulsation of the thrust.

또는, 복수의 전동기 유닛들은 단상 전동기 및 다상 전동기를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 전동기 유닛들은 3상 전동기 1대 및 단상 전동기 3대를 포함할 수 있다.Alternatively, the plurality of electric motor units may include both a single phase motor and a polyphase motor. For example, the plurality of electric motor units may include one three-phase electric motor and three single-phase electric motors.

이상에서 설명한 사출 장치는 실린더에서 추력을 발생시키기 위한 유압탱크 및 유압장치를 필요로 하지 않고, 전동기 조립체를 원통형으로 구성하므로 사출 장치 주변의 공간 효율성을 높일 수 있다. 또한, 이상에서 설명한 사출 장치는 유압장치를 이용하지 않고 제어 장치와 전동기 조립체로 이루어지고, 전동기 조립체의 주요 구성품들을 고정자 내부에 배치하여, 사출 장치의 파손 위험성을 낮출 수 있다. 또한, 이상에서 설명한 사출 장치는 다수의 전동기들을 이용하여 동력을 발생시키므로, 피스톤에 강한 추력을 발생시킬 수 있고, 피스톤의 운동의 직진성을 높일 수 있다. The injection device described above does not require a hydraulic tank and a hydraulic device for generating a thrust in the cylinder, and since the electric motor assembly is configured in a cylindrical shape, space efficiency around the injection device can be increased. In addition, the injection device described above is composed of a control device and a motor assembly without using a hydraulic device, and by placing the main components of the motor assembly inside the stator, it is possible to reduce the risk of damage to the injection device. In addition, since the injection apparatus described above generates power by using a plurality of electric motors, it is possible to generate a strong thrust on the piston, it is possible to increase the straightness of the movement of the piston.

이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.Although the embodiments have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also within the scope of the present invention. Belongs to.

10: 사출 장치 100: 전동기 조립체
110: 선형 이동자 111: 자석
112: 이동자의 철심 120: 고정자
121: 슬롯 122: 전기 코일
123: 가이드 레일 124: 고정자의 철심
130: 동력 전달 부재 131: 위치 센서
200: 제어 장치 210: 전기전원
220: 에너지 저장 시스템 230, 240: 케이블
300: 피스톤 310: 연결 부재
400: 실린더 410: 개구부
500: 수중 운동체 600: 튜브10: injection apparatus 100: electric motor assembly
110: linear mover 111: magnet
112: iron core of the mover 120: stator
121: slot 122: electric coil
123: guide rail 124: iron core of the stator
130: power transmission member 131: position sensor
200: control device 210: electric power
220: energy storage system 230, 240: cable
300: piston 310: connecting member
400: cylinder 410: opening
500: underwater vehicle 600: tube

Claims (14)

수중 운동체를 압축수로 밀어내어 사출시키는 사출 장치에 있어서,
전동기 조립체;
상기 전동기 조립체로부터 동력을 전달 받아 선형 이동하고, 실린더 내부의 물을 가압하여 상기 압축수를 생성하는 피스톤; 및
상기 전동기 조립체의 속도 및 위치를 제어하는 제어 장치를 포함하고,
상기 전동기 조립체는 동력을 발생시키는 복수의 전동기 유닛들 및 발생된 동력을 상기 피스톤에 전달하는 동력 전달 부재를 포함하고,
상기 복수의 전동기 유닛들 각각은 선형 이동자 및 고정자를 포함하고,
상기 동력 전달 부재에는 위치 센서가 장착되어, 상기 제어 장치는 상기 위치 센서로부터 수신한 신호에 기초하여 상기 동력 전달 부재의 속도 및 위치를 제어하고,
상기 복수의 전동기 유닛들은 상기 동력 전달 부재를 중심으로 방사형으로 배치되어 각각이 자기장을 발생시키고,
상기 복수의 전동기 유닛들 각각은 선형 이동자 및 고정자를 포함하여, 상기 복수의 전동기 유닛들에 포함되는 고정자들은 상기 동력 전달 부재의 둘레 방향으로 배치되고, 상기 선형 이동자는 상기 고정자에 대하여 상기 동력 전달 부재의 반경 방향으로 배치되고,
상기 동력 전달 부재에는 상기 복수의 전동기 유닛들에 포함되는 선형 이동자들이 장착되어 상기 동력 전달 부재는 상기 선형 이동자들에 의해 이동하며 상기 피스톤에 동력을 전달하는, 사출 장치.In the injection device for pushing the underwater vehicle with compressed water and injecting,
An electric motor assembly;
A piston configured to linearly receive power from the electric motor assembly and pressurize water in the cylinder to generate the compressed water; And
A control device for controlling the speed and position of the motor assembly,
The motor assembly includes a plurality of motor units for generating power and a power transmission member for transmitting the generated power to the piston,
Each of the plurality of motor units comprises a linear mover and a stator,
The power transmission member is equipped with a position sensor, the control device controls the speed and position of the power transmission member based on the signal received from the position sensor,
The plurality of electric motor units are disposed radially about the power transmission member to generate a magnetic field, respectively
Each of the plurality of electric motor units includes a linear mover and a stator, wherein stators included in the plurality of electric motor units are disposed in the circumferential direction of the power transmission member, and the linear mover is provided with respect to the stator. In the radial direction of,
The power transmission member is equipped with linear movers included in the plurality of electric motor units so that the power transfer member moves by the linear movers and transmits power to the piston. 제1항에 있어서,
상기 선형 이동자는 상기 선형 이동자의 이동 방향으로 교대로 배치되는 복수의 자석들 및 복수의 철심들을 포함하는, 사출 장치.The method of claim 1,
And the linear mover includes a plurality of magnets and a plurality of iron cores alternately arranged in the direction of movement of the linear mover. 제2항에 있어서,
상기 고정자는 상기 선형 이동자가 배치되는 슬롯 및 자기장을 발생시키는 전기 코일을 포함하고,
상기 슬롯은 상기 선형 이동자의 이동 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 철심들을 포함하는, 사출 장치.The method of claim 2,
The stator includes a slot in which the linear mover is disposed and an electrical coil for generating a magnetic field,
And the slot includes a plurality of iron cores spaced apart in the direction of movement of the linear mover. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 동력 전달 부재는 비자성체인, 사출 장치.The method of claim 1,
And the power transmission member is a nonmagnetic material. 제1항에 있어서,
상기 고정자는 상기 동력 전달 부재를 지지하며 상기 동력 전달 부재의 이동을 안내하는 가이드 레일을 포함하는, 사출 장치.The method of claim 1,
And the stator includes a guide rail supporting the power transmission member and guiding movement of the power transmission member. 제1항에 있어서,
상기 선형 이동자들, 상기 동력 전달 부재, 및 상기 피스톤의 이동 방향은 동일한, 사출 장치.The method of claim 1,
And the direction of movement of the linear movers, the power transmission member, and the piston are the same. 제1항에 있어서,
상기 복수의 전동기 유닛들은 서로 등간격을 이루도록 배치되는, 사출 장치.The method of claim 1,
And the plurality of electric motor units are arranged to be equally spaced from each other. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 전동기 유닛들에 포함되는 고정자들은 서로 연결되어 일체를 이루는, 사출 장치.The method of claim 1,
The stator included in the plurality of electric motor units are connected to each other to form a unit. 제1항에 있어서,
상기 복수의 전동기 유닛들은 다상 전동기를 포함하는, 사출 장치.The method of claim 1,
And the plurality of motor units comprise a polyphase motor. 제1항에 있어서,
상기 복수의 전동기 유닛들은 단상 전동기를 포함하는, 사출 장치.The method of claim 1,
And the plurality of electric motor units comprise a single phase electric motor. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전동기 조립체는 원통형상인, 사출 장치.The method of claim 1,
And the motor assembly is cylindrical.
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