KR20150129414A

KR20150129414A - 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터

Info

Publication number: KR20150129414A
Application number: KR1020140056336A
Authority: KR
Inventors: 이학규
Original assignee: 주식회사 포디존
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2015-11-20
Also published as: KR101585671B1

Abstract

모션 시뮬레이터에 있어서, 높이와 경사가 조절되어 모션을 발생시키는 가동판(10)과; 각각 상기 가동판(10)의 하부를 회전가능하게 지지하는 제1, 제2 강체 링크(L1, L2)로 구성되는 제1, 제2, 제3 강체 링크부(20A, 20B, 20C)와; 상기 제1, 제2, 제3 강체 링크(20A, 20B, 20C)들의 하단을 회전 가능하게 각각 지지하며 중앙에 스크류홀(31)이 형성된 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)으로 구성된 승강블럭부(30)와; 평행하게 수직으로 배치된 가이드봉(41)들에 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)이 외삽(外揷)되어 승강하고 상기 가이드봉(41)들의 상부를 보조블럭(45)이 연결 고정하는 세개의 가이드부(40A, 40B, 40C)로 구성된 지지안내부(40)와; 상기 스크류홀(31)에 내삽되고 구동 수단부(60)에 의해 회전되면서 상기 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)을 각각 승강시키는 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)으로 구성된 볼 스크류축부(50)와; 상기 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)을 각각 회전시키는 제1, 제2, 제3 전동 모터(60A, 60B, 60C)로 구성된 구동수단부(60)와; 상기 구동수단부(60)와 지지안내부(40)를 지지, 고정하는 하부 지지판(70); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터.

Description

볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터 { Six Link Motion Simulator }

본 발명은 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터에 관한 것이다.

본 출원인에 의해 출원되어 특허 등록된 공개특허 10-2012-0118997호는, 기둥(10)과, 기둥(10)에 설치되는 레일(13)을 갖춘 본체(10); 레일(13)에 이동가능하게 설치되는 글라이더(40); 글라이더(40)를 이송하는 글라이더 이송장치(20); 글라이더(40)를 요동하는 글라이더 요동장치(30); 이송장치(20), 요동장치(30), 및 화상장치(70)를 작동제어하는 제어부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 글라이더 모션 시뮬레이터를 제공한다.

일반적으로 모션 시뮬레이터는 컴퓨터에 의해 제어되는 가상 환경에 맞도록 동적 변화를 재현함으로써 사용자에게 가상 현실의 움직임을 현실처럼 느낄 수 있도록 하는 장치로서, 비행 시뮬레이션이나 운전 시뮬레이션 등을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 최근에는 3차원을 체감할 수 있도록 게임용이나 극장용 시뮬레이터 등으로 널리 활용되고 있다. 이러한 종래의 시뮬레이터로서 대한민국 특허등록 제10-0932231호의 체감형 운동 시뮬레이터용 운동판이 개시되 어 있다. 이러한 시뮬레이터는 지지프레임, 가동프레임, 중앙 피봇 조인트, 수평 액츄에이터, 제1 상하 액츄에이터 및 제2 상하 액츄에이터를 구비하여 중앙 피봇 조인트를 중심으로 3 자유도(Degree of Freedom) 회전 운동이 가능하도록 구성한 것이다.

종래의 시뮬레이션 기능 및 시뮬레이터 구성이 복잡하고 구현감이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 기존 유압방식이 아닌 모터방식을 이용하며 볼 방식 6 링크 타입 모션 시뮬레이터를 구현함으로써 구동속도 향상시킬 수 있으면서 큰 하중이 가동판에 작용하는 경우에도 가동판을 안정적이고 부드럽게 동작 제어할 수 있으며 출력이 작은 전동 구동방식을 사용할 수 있어서 전체적인 제작비용을 줄일 수 있으면서 제어성능 및 필링감이 크게 개선된 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터를 제공하기 위함이다.

모션 시뮬레이터에 있어서,

높이와 경사가 조절되어 모션을 발생시키는 가동판(10)과;

각각 상기 가동판(10)의 하부를 회전가능하게 지지하는 제1, 제2 강체 링크(L1, L2)로 구성되는 제1, 제2, 제3 강체 링크부(20A, 20B, 20C)와;

상기 제1, 제2, 제3 강체 링크(20A, 20B, 20C)들의 하단을 회전 가능하게 각각 지지하며 중앙에 스크류홀(31)이 형성된 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)으로 구성된 승강블럭부(30)와;

평행하게 수직으로 배치된 가이드봉(41)들에 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)이 외삽(外揷)되어 승강하고 상기 가이드봉(41)들의 상부를 보조블럭(45)이 연결 고정하는 세개의 가이드부(40A, 40B, 40C)로 구성된 지지안내부(40)와;

상기 스크류홀(31)에 내삽되고 구동 수단부(60)에 의해 회전되면서 상기 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)을 각각 승강시키는 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)으로 구성된 볼 스크류축부(50)와;

상기 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)을 각각 회전시키는 제1, 제2, 제3 전동 모터(60A, 60B, 60C)로 구성된 구동수단부(60)와;

상기 구동수단부(60)와 지지안내부(40)를 지지, 고정하는 하부 지지판(70);

으로 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터.

본 발명에 따르는 경우, 기존 유압방식이 아닌 모터방식을 이용하며 볼 방식 6 링크 타입 모션 시뮬레이터를 구현함으로써 구동속도 향상시킬 수 있으면서 큰 하중이 가동판에 작용하는 경우에도 가동판을 안정적이고 부드럽게 동작 제어할 수 있으며 출력이 작은 전동 구동방식을 사용할 수 있어서 전체적인 제작비용을 줄일 수 있으면서 제어성능 및 필링감이 크게 개선된 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터가 제공된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 볼 스크류 승강 방식의 6 링크식 모션 시뮬레이터 사시도.
도 2는 다른 방향에서 바라본 본 발명의 일실시예에 따른 볼 스크류 승강 방식의 6 링크식 모션 시뮬레이터 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 볼 스크류 승강 방식의 6 링크식 모션 시뮬레이터(전동 모터 추가) 사시도.

이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 볼 방식 6 링크 타입 모션 시뮬레이터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 볼 스크류 승강 방식의 6 링크식 모션 시뮬레이터 사시도, 도 2는 다른 방향에서 바라본 본 발명의 일실시예에 따른 볼 스크류 승강 방식의 6 링크식 모션 시뮬레이터 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 볼 스크류 승강 방식의 6 링크식 모션 시뮬레이터(전동 모터 추가) 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터는, 높이와 경사가 조절되어 모션을 발생시키는 가동판(10)과, 각각 상기 가동판(10)의 하부를 회전가능하게 지지하는 제1, 제2 강체 링크(L1, L2)로 구성되는 제1, 제2, 제3 강체 링크부(20A, 20B, 20C)를 포함한다. 승강블럭부(30)는 제1, 제2, 제3 강체 링크(20A, 20B, 20C)들의 하단을 회전 가능하게 각각 지지하며 중앙에 스크류홀(31)이 형성된 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)으로 구성된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터에 있어서, 지지안내부(40)는 평행하게 수직으로 배치된 가이드봉(41)들에 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)이 외삽(外揷)되어 승강하고 상기 가이드봉(41)들의 상부를 보조블럭(45)이 연결 고정하는 세개의 가이드부(40A, 40B, 40C)로 구성된다. 볼 스크류축부(50)는 스크류홀(31)에 내삽되고 구동 수단부(60)에 의해 회전되면서 상기 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)을 각각 승강시키는 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)으로 구성된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터에 있어서, 구동수단부(60)는 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)을 각각 회전시키는 제1, 제2, 제3 전동 모터(60A, 60B, 60C)로 구성된다. 하부 지지판(70)은 구동수단부(60)와 지지안내부(40)를 지지, 고정한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터에 있어서, 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)의 상단은 보조블럭(45)에 베어링으로 회동가능하게 고정되고, 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)의 중간은 상기 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)이 상기 스크류홀(31)에 내삽되고, 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)의 하부는 상기 하부 지지판(70)에 회동가능하게 베어링으로 지지되고; 구동수단부(60)는 상기 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)의 하부를 회전시킨다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터에 있어서, 제1, 제2, 제3 강체 링크부(20A, 20B, 20C)를 이루는 제1, 제2 강체 링크(L1, L2)는 서로 하부로 갈수록 벌어지는 형성이며, 제1 강체 링크(L1)와 제2 강체 링크(L2)의 상부는 제1 볼 조인트(Ball Joint, J1)로 상기 가동판(10)의 하부에 회동 가능하게 결합된다. 제1 강체 링크(L1)의 하단은 상기 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)의 일측에 제2 볼 조인트(Ball Joint, J2)로 회동 가능하게 결합되고 고정되고, 제2 강체 링크(L2)의 하단은 상기 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)의 타측에 제2 볼 조인트(Ball Joint, J2)로 회동 가능하게 결합되고 고정된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터에 있어서, 제1 강체 링크(L1)는 강성 바(bar)의 양단에 별도로 제조된 제1 볼 조인트(Ball Joint, J1)와 제2 볼 조인트(Ball Joint, J2)가 결합되는 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터에 있어서, 지지안내부(40)는, 하부 지지판(70)으로부터 상향 직립설치된 두개의 가이드봉(41)과, 가이드봉(41)의 상단을 연결하는 보조블럭(45)과, 하부 지지판(70)으로부터 상향 직립설치되고 상부에 상기 보조블럭(45)이 일체로 형성된 몸체블럭(43)과, 몸체블럭(43)의 하부를 하부 지지판(70)에 고정할 수 있게 외곽으로 연장 형성되고 고정수단이 체결되는 제2 체결홈(H2)이 형성된 제1 하부확장지지판(44)과, 몸체블럭(43)의 하부 양측을 고정할 수 있게 양측으로 연장 형성되고 고정수단이 체결되는 제3 체결홈(H3)이 형성되는 제2 하부 확장지지판(46)을 포함하여 구성된다. 가동판(10)은 모션 시뮬레이션이 전달되는 대상이 고정되는 제1 고정홈(H1)이 두개씩 세쌍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.

아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.

10 : 가동판
20A, 20B, 20C : 제1, 제2, 제3 강체 링크부
30A, 30B, 30C : 제1, 제2, 제3 승강 블럭
31 : 스크류홀
40 : 지지안내부
40A, 40B, 40C : 제1, 제2, 제3 승강 블럭
41 : 가이드봉
43 : 몸체블럭
44 : 제1 하부확장지지판
45 : 보조블럭
46 : 제2 하부 확장지지판
50 : 볼 스크류축부
50A, 50B, 50C : 제1, 제2, 제3 스크류축
60 : 구동 수단부
60A, 60B, 60C : 제1, 제2, 제3 전동 모터
L1, L2 : 제1, 제2 강체 링크

Claims

모션 시뮬레이터에 있어서,
높이와 경사가 조절되어 모션을 발생시키는 가동판(10)과;
각각 상기 가동판(10)의 하부를 회전가능하게 지지하는 제1, 제2 강체 링크(L1, L2)로 구성되는 제1, 제2, 제3 강체 링크부(20A, 20B, 20C)와;
상기 제1, 제2, 제3 강체 링크(20A, 20B, 20C)들의 하단을 회전 가능하게 각각 지지하며 중앙에 스크류홀(31)이 형성된 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)으로 구성된 승강블럭부(30)와;
평행하게 수직으로 배치된 가이드봉(41)들에 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)이 외삽(外揷)되어 승강하고 상기 가이드봉(41)들의 상부를 보조블럭(45)이 연결 고정하는 세개의 가이드부(40A, 40B, 40C)로 구성된 지지안내부(40)와;
상기 스크류홀(31)에 내삽되고 구동 수단부(60)에 의해 회전되면서 상기 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)을 각각 승강시키는 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)으로 구성된 볼 스크류축부(50)와;
상기 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)을 각각 회전시키는 제1, 제2, 제3 전동 모터(60A, 60B, 60C)로 구성된 구동수단부(60)와;
상기 구동수단부(60)와 지지안내부(40)를 지지, 고정하는 하부 지지판(70);
으로 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)의 상단은 보조블럭(45)에 베어링으로 회동가능하게 고정되고,
상기 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)의 중간은 상기 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)이 상기 스크류홀(31)에 내삽되고,
상기 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)의 하부는 상기 하부 지지판(70)에 회동가능하게 베어링으로 지지되고;
상기 구동수단부(60)는 상기 제1, 제2, 제3 스크류축(50A, 50B, 50C)의 하부를 회전시키는 것을 특징으로 하는 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3 강체 링크부(20A, 20B, 20C)를 이루는 제1, 제2 강체 링크(L1, L2)는 서로 하부로 갈수록 벌어지는 형성이며,
상기 제1 강체 링크(L1)와 제2 강체 링크(L2)의 상부는 제1 볼 조인트(Ball Joint, J1)로 상기 가동판(10)의 하부에 회동 가능하게 결합되고,
상기 제1 강체 링크(L1)의 하단은 상기 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)의 일측에 제2 볼 조인트(Ball Joint, J2)로 회동 가능하게 결합되고 고정되고,
상기 제2 강체 링크(L2)의 하단은 상기 제1, 제2, 제3 승강 블럭(30A, 30B, 30C)의 타측에 제2 볼 조인트(Ball Joint, J2)로 회동 가능하게 결합되고 고정되는 것을 특징으로 하는 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터.
제3항에 있어서.
상기 제1 강체 링크(L1)는 강성 바(bar)의 양단에 별도로 제조된 제1 볼 조인트(Ball Joint, J1)와 제2 볼 조인트(Ball Joint, J2)가 결합되는 것을 특징으로 하는 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터.
제1항에 있어서,
상기 지지안내부(40)는,
상기 하부 지지판(70)으로부터 상향 직립설치된 두개의 가이드봉(41)과,
상기 가이드봉(41)의 상단을 연결하는 보조블럭(45)과,
상기 하부 지지판(70)으로부터 상향 직립설치되고 상부에 상기 보조블럭(45)이 일체로 형성된 몸체블럭(43)과,
상기 몸체블럭(43)의 하부를 하부 지지판(70)에 고정할 수 있게 외곽으로 연장 형성되고 고정수단이 체결되는 제2 체결홈(H2)이 형성된 제1 하부확장지지판(44)과,
상기 몸체블럭(43)의 하부 양측을 고정할 수 있게 양측으로 연장 형성되고 고정수단이 체결되는 제3 체결홈(H3)이 형성되는 제2 하부 확장지지판(46)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터.
제1항에 있어서,
상기 가동판(10)은 모션 시뮬레이션이 전달되는 대상이 고정되는 제1 고정홈(H1)이 두개씩 세쌍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 볼 스크류 승강 방식의 6 링크 전동 구동 모션 시뮬레이터.