KR20070104249A - 잠수함의 센서 등을 지지하는 지지부를 이동시키는전기작동식 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액추에이터(40)의 작동시에 잠수함(1) 등의 탑(1a)과 일체로 형성된 고정 가이드(20) 내부에서 변위가능한 센서(30)를 지지하는 지지부(10)를 이동시키는 장치에 관한 것으로서, 상기 액추에이터(40)는 로드(42)와 일체로 형성된 스크루 너트가 이동할 수 있는 스크루 액추에이터(44)의 한 단부에 연결된 전기 모터(45)를 포함하고 있고, 전체 조립체는 시일(41a)을 가진 하우징(41) 내부에 포함되어 있고, 상기 로드(42)의 자유단은 튜브(10)에 고정시키기 위해 상기 시일로부터 돌출되어 있다.

액추에이터, 잠수함, 가이드, 센서, 지지부, 스크루 너트, 스크루 액추에이터, 전기 모터, 시일

Description

잠수함의 센서 등을 지지하는 지지부를 이동시키는 전기작동식 장치{ELECTRICALLY ACTUATED APPARATUS FOR MOVING SUPPORTS CARRYING SENSORS AND THE LIKE IN SUBMARINES}

도 1은 슬라이딩 가이드 내측에 수납된 튜브를 가진 잠수함의 탑의 수직면을 따라 도시한 개략적인 단면도; 그리고

도 2는 잠수함의 튜브를 작동시키는 본 발명에 따른 장치의 개략도이다.

본 발명은 잠수함의 센서 등을 위한 지지부를 이동시키는 장치에 관한 것으로서, 전기식 작동 수단을 포함하고 있다. 잠수함 기술 분야에서는, 잠수함이 잠망경을 이용할 수 있는 높이에 있을 때, 평상시에는 잠수함의 탑(즉, 돛모양의 돌출부) 내부에 수납되어 변위가능한 튜브에 설치되어 있고, 필요한 경우, 상기 탑 상부에 위치된 바닷물의 표면 밖으로 나올 때까지 적절한 유압 승강 장치에 의해 수직으로 변위되는 레이더 및/또는 라디오 안테나, 옵트로닉 헤드(optronic head) 등과 같은 일정한 갯수의 패시브 앤 액티브(passive and active) 타입의 센서를 바닷물 밖으로 들어올릴 필요가 있다는 것은 알려져 있다.

이러한 수직 변위 장치는 음향 신호에 의해 검출되는 것을 피하기 위해 특히 소음이 없어야 하며, 잠수함의 항해 깊이에서의 수압을 견딜 수 있어야 하고, 바닷물에 대해 내부식성이 있어야 하고, 센서 지지 튜브의 자체 하중 뿐만 아니라 잠수함의 이동에 따른 바닷물의 유체역학적 추력에 의해 발생된 마찰력을 극복하면서 센서 지지 튜브를 들어올릴 수 있어야 하며, 상기 튜브의 미끄럼이동을 위한 가이드 상에서는, 횡방향의 추력이 수직 방향으로의 변위에 대한 전체 저항의 대부분을 차지한다는 사실도 알려져 있다.

이러한 목적을 위해, 오일 다이나믹(oil-dynamic) 작동 시스템의 사용을 고려한 장치가 당해 기술 분야에 알려져 있지만, 상기 장치는 특히 필연적으로 구조적인 복잡성을 가지며 물의 침투로부터 오일의 순수성을 보호하기 위해 강화된 유지 요건을 가지는 펌핑 스테이션을 포함하는 유압 시스템을 필요로 한다.

이에 부가하여, 유압 실린더 작동 시스템은 액추에이터 및 해당 유압 회로의 무게가 크다는 점, 선내에 장착된 관련 장치에 의해 동력을 전기에너지 형태로부터 유압에너지 형태로 전환할 필요성이 있고 에너지 전환으로 인한 효율성의 손실이 발생한다는 점, 그리고 방송 안테나와 같은 변위된 센서의 근처에 놓여있기 때문에 발생하는 전자기적 교란에 대해 위치 변환기가 민감하게 반응한다는 점과 같은 단점을 가지고 있다.

따라서, 제기된 기술적 문제는 특히 소음이 없으며, 내부식성을 가지며, 전자기적 교란에 대해 민감하게 반응하지 않으며, 크기가 작고, 생산 및 조립이 값싸 고 용이하며, 또한 현장에서 간단한 조작으로 어떠한 잠수함에도 용이하게 장착될 수 있는 잠수함의 센서 지지 튜브를 들어올리는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면 이러한 기술적 과제는, 로드와 일체로 형성된 스크루 너트가 연결되어 있는 스크루 액추에이터의 한 단부에 연결되어 있는 적어도 하나의 전기 모터로 이루어진 액추에이터를 작동시킬 때, 잠수함의 탑에 일체로 설치된 가이드 내에서 변위가능한 잠수함 센서용 지지부를 이동시키는 장치에 의해 달성되고, 전체 조립체는 밀폐된 하우징 내부에 포함되어 있으며, 이동될 튜브에 고정시키기 위해서 상기 로드의 자유단이 상기 밀폐된 하우징으로부터 돌출되어 있다.

보다 상세한 내용은 첨부된 도면과 관련하여 기술한 본 발명의 대상의 비제한적인 실시예에 관한 아래의 설명으로부터 알 수 있다.

[실시예]

도 1에 도시된 바와 같이, 잠수함의 본체(1)와 일체로 된 내부 탑(1a)에 포함된 센서(30)(안테나, 잠망경 등) 및 스노클(snorkel)을 지지하는 튜브(20)를 이동시키는 종래의 장치는 길이방향으로 변위가능하며, 센서(30)를 지지하고 액추에이터(40)에 의해서 작동되는 튜브(20)를 내부에 가지고 있는 고정된 가이드(10)를 포함하고 있다.

본 발명(도 2 참고)에 따르면, 상기 액추에이터(40)가 밀봉성을 보장하기 위해서 가압상태의 시일(41a)을 통하여 하우징으로부터 돌출되어 있는 로드(42)를 내 부에 설치하고 있는 밀폐된 하우징(41)을 포함하고 있고; 상기 하우징(41)의 내부에 있는 상기 로드(42)의 단부는 스크루에 직접 연결된 회전하는 전기 모터(45)에 연결된 스크루 액추에이터(44)의 스크루 너트(43)에 연결되어 있다.

전기 모터(45)는 각도 위치 변환기(51)를 통하여 특수한 전기 작동 시스템(50)에 의해 제어된다. 스크루 액추에이터(44)의 회전 운동은 전기 모터(45)의 근처에서 상기 하우징(41)에 설치되어 있는 제 1 베어링(44a) 또는 부시 및 상기 하우징의 상단부에 배치되어 있는 제 2 베어링(44b)에 의해서 지지된다.

상기 하우징(41)의 내부에서는, 시일(41a)에 의해서 하우징의 밀봉이 보장되고, 제 1 베어링(44a)의 상부 및 하부에 2 개의 챔버(41b, 41c)가 각각 형성되어 있다. 상기 2 개의 챔버는 시일(41a)의 윤활작용 및/또는 열의 발산작용 및/또는 소음의 감쇠작용을 하는 적절한 특성을 가지는 상이한 오일을 포함할 수 있다.

특히 모터를 포함하는 바닥 챔버의 오일은 유전성(dielectric) 오일이다.

하우징(41)의 바깥에 있는 로드(42)의 단부는 탄성 가속에 저항할 수 있도록 하기 위해 탄성 가속 감쇠 장치로 이루어질 수 있는 조인트(46)에 의해 튜브(10)에 연결되어 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 탄성 가속 감쇠 장치는 동력 단절시에 튜브(10)를 점진적으로 아래쪽으로 이동시키는 제동 수단(60)를 포함할 수 있고, 상기 제동 수단은 튜브의 아래쪽으로의 점진적인 이동에 반대되는 토크를 발생시키기 위해서(제너레이터로서 모터의 작동을 수행하기 위해서) 전원 회로를 모터의 권선부를 단락시키거나 모터의 권선부에 저항을 발생시키는 유닛(62)으로 스위칭하도록 작동하는 전기 스위치(61)를 포함한다.

이러한 구성에 의하면, 비상시에 보조 동력을 필요로 하지 않고서도 튜브의 아래쪽으로의 점진적인 이동이 보장된다.

따라서 본 발명에 따른 잠수함의 센서 지지 튜브를 이동시키는 장치가 특별히 소음이 없고, 유지면에서 비용이 싸고, 잠수함에 설치되어 있는 직접 전원에 의해 사용할 수 있으며, 상기 이동을 제어하는데 있어서 높은 조절성을 가지며, 튜브의 가속/제동을 최적화하며, 유압 회로가 제거되어 있으므로 무게가 작고, 위치 변환기가 라디오주파수 신호 발생원으로부터 먼 거리에 위치된 액추에이터에 내장되어 있으므로 전자기적 교란에 민감하게 반응하지 않는다는 것은 명확하다.

게다가, 상기 장치에 의하면, 튜브(20)를 이동시키는 액추에이터가 일부분은 상기 튜브의 내부에 그리고 일부분은 가이드의 내부에 포함되어 있기 때문에, 정확성, 단순성 그리고 비용 절감의 면에서 명확히 장점을 가지는 소위 "카트리지(cartrige)" 기술을 이용하여, 전체 조립이 공장에서 이루어질 수 있고 잠수함에 미리 조립된 상태의 조립체를 설치할 수 있다.

Claims (12)

1. 액추에이터(40)의 작동시에 잠수함(1) 등의 탑(1a)과 일체로 설치된 가이드(20) 내부에서 변위가능한 센서(30)를 지지하는 지지부(10)를 이동시키는 장치에 있어서, 상기 액추에이터(40)는 로드(42)와 일체로 형성된 스크루 너트가 이동할 수 있는 스크루 액추에이터(44)의 한 단부에 연결된 전기 모터(45)를 포함하고 있고, 전체 조립체는 시일(41a)을 가진 하우징(41) 내부에 포함되어 있고, 상기 로드(42)의 자유단은 지지부(10)에 고정시키기 위해 상기 시일로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 로드(42)는 탄성 가속 감쇠 수단에 의해 지지부(10)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징(41)은 로드(42)와 하우징 사이의 밀봉을 위해서 가압상태의 시일(41a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 스크루 액추에이터(44)는 모터(45)의 근처에서 하우징(41)에 설치되어 있는 제 1 베어링(44a) 및 상기 하우징의 상단부에 배치되어 있는 제 2 베어링/부시(44b)에 의해 회전가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 하우징(41)의 내부에서 상기 제 1 베어링(44a)의 상부 및 하부에 각각 형성된, 윤활 유체를 포함하는 2 개의 챔버(41b, 41c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 윤활 유체 중의 적어도 하나는 열을 발산하기에 적합한 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 윤활 유체 중의 적어도 하나는 소음을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 5 항에 있어서, 모터를 포함하고 있는 바닥 챔버의 오일은 유전성 오일인 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 모터(45)는 회전하는 타입의 모터인 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 모터(45)는 각도 위치 변환기(51)를 통하여 전기 작동 시스템에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 동력 단절시에 지지부(10)를 점진적으로 아래쪽으로 이동시킬 수 있는 제동 수단(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 제동 수단은 전원 회로를 모터의 권선부를 단락시키거나 모터의 권선부에 저항을 발생시키는 유닛(62)으로 스위칭하도록 작동하는 적어도 하나의 전기 스위치(61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.

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