KR20160077923A

KR20160077923A - 날개 전개 장치

Info

Publication number: KR20160077923A
Application number: KR1020140188433A
Authority: KR
Inventors: 이민정; 이우용; 박진보
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2016-07-04
Also published as: KR101649513B1

Abstract

하우징; 상기 하우징 내부에 회전가능하게 설치되는 날개 전개축; 상기 날개 전개축과 연동가능하게 결합되고, 일 측면에 연결부를 구비하여 동력을 전달받는 회전축; 상기 연결부와 연결되는 피스톤을 구비하여 상기 회전축을 회전시키는 실린더; 및 상기 날개 전개축의 회전속도를 조절하는 댐퍼 유닛을 포함하고, 상기 댐퍼 유닛은, 작동유체가 채워진 제1댐핑챔버를 구비하는 댐퍼하우징; 상기 제1댐핑챔버 내부에 이동가능하게 설치되고, 상기 피스톤과 연결되어 이동되는 댐퍼축; 상기 댐퍼축에 구비되고, 상기 작동유체가 통과하도록 오리피스를 구비하여 상기 댐퍼축의 이동속도를 감쇠시키는 댐퍼를 포함하는 날개 전개 장치가 개시된다.

Description

날개 전개 장치{APPARATUS FOR DEPLOYING WING}

본 발명은 완충기를 포함한 날개 전개 장치에 관한 것이다.

동심형 발사관을 이용하는 유도탄에 있어서, 날개는 자체적으로 접혀진 상태가 유지된 채로 발사되어야 한다. 이러한 유도탄의 날개는 발사관과의 불필요한 접촉을 피함으로써 우연한 손상을 방지할 수 있어야 하고, 필요한 시점에 신속히 접힌 상태가 해제되어야 할 뿐만 아니라 완전 전개가 보장되어야 한다. 상대적으로 큰 공력면을 가진 유도탄은 운용 속도, 비행 환경 등 날개 전개를 방해하는 여러 가지 요인들로 인하여 점점 더 큰 전개력을 요구하고 있다.

따라서 날개 전개가 요구되지 않는 상황에서는 견고한 접힘 상태를 유지시켜 보관, 운반 등 유도탄의 운용을 원활하게 하며, 날개 전개가 요구되는 시점에서는 큰 전개력을 발생시켜 확실한 날개 전개와 전개 완료 후 신속한 분리를 보장하는 고 신뢰도를 갖는 전개장치가 고려될 수 있다.

이와 관련하여 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 등록특허 제1193444호에는 비행체의 비행중에 날개가 완전히 전개될 수 있도록 신뢰성을 갖는 전개장치가 개시되어 있다.

그러나, 기존의 전개장치는 날개 전개 시 발생하는 충격을 감소시키고자 하는 노력이 필요하다.

따라서, 본 발명의 일 목적은, 날개 전개 시 발생하는 충격을 경감할 수 있는 날개 전개 장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 날개 전개 장치는, 하우징; 상기 하우징 내부에 회전가능하게 설치되는 날개 전개축; 상기 날개 전개축과 연동가능하게 결합되고, 일 측면에 연결부를 구비하여 동력을 전달받는 회전축; 상기 연결부와 연결되는 피스톤을 구비하여 상기 회전축을 회전시키는 실린더; 및 상기 날개 전개축의 회전속도를 조절하는 댐퍼 유닛을 포함하고, 상기 댐퍼 유닛은, 작동유체가 채워진 제1댐핑챔버를 구비하는 댐퍼하우징; 상기 제1댐핑챔버 내부에 이동가능하게 설치되고, 상기 피스톤과 연결되어 이동되는 댐퍼축; 상기 댐퍼축에 구비되고, 상기 작동유체가 통과하도록 오리피스를 구비하여 상기 댐퍼축의 이동속도를 감쇠시키는 댐퍼를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련하여 일 예에 따르면, 상기 댐퍼축은 상기 피스톤과 직렬로 연결되어 배치될 수 있다.

본 발명과 관련하여 일 예에 따르면, 상기 댐퍼는 상기 제1댐핑챔버와 접촉하도록 상기 댐퍼축에 비해 직경이 크게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련하여 일 예에 따르면, 상기 오리피스는 상기 댐퍼 중심부에 축방향으로 형성되어 상기 제1댐핑챔버의 일측과 연통되는 제1오리피스유로와, 상기 제1오리피스유로에서 반경방향으로 연장되어 상기 제1댐핑챔버의 타측과 연통되는 제2오리피스유로를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련하여 일 예에 따르면, 상기 댐핑 유닛은, 유입구를 구비하고, 상기 댐퍼축에 의한 작동유체 압축 시 상기 오리피스를 통과한 작동유체가 저장되는 제2댐핑챔버; 상기 제2댐핑챔버 내부에 이동가능하게 설치되고, 상기 유입구를 개폐하는 작동부; 상기 작동부를 탄성 지지하여 상기 작동유체를 원래 위치로 복귀시키는 스프링; 및 상기 작동유체가 상기 제1 및 제2댐핑챔버 사이에 이동가능하도록 상기 제1 및 제2댐핑챔버를 연결하는 작동유로를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련하여 일 예에 따르면, 날개의 초기 접힘 상태를 유지하기 위한 초기 고정 장치를 포함하고, 상기 초기 고정 장치는, 상기 하우징의 내부에 형성되는 초기 고정 챔버; 상기 초기 고정 챔버의 내부에 이동가능하게 설치되고, 상기 회전축의 초기 고정 위치를 고정하도록 상기 회전축에서 연장되는 삽입부에 적어도 일부가 삽입되는 이동부재; 상기 이동부재가 상기 삽입부로 삽입되도록 상기 이동부재를 탄성 지지하는 초기 고정 스프링; 상기 이동부재의 일단부에 작동유체의 압력이 가해져 상기 이동부재가 상기 삽입부에서 인출되도록 상기 하우징 내부에 상기 초기 고정 챔버의 일단부와 연통되게 형성되는 제1유로; 및 상기 이동부재의 인출된 상태를 유지하도록 상기 하우징의 내부에 상기 초기 고정 챔버의 중간부와 연통되게 형성되는 제2유로를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련하여 일 예에 따르면, 상기 연결부와 상기 피스톤은 회전축 연결핀에 의해 결합되고, 상기 연결부의 내부에 장홀이 형성되고, 상기 회전축의 회전 시 상기 회전축 연결핀이 상기 장홀을 따라 이동하여 상기 피스톤의 직선운동이 상기 회전축의 회전운동으로 전환될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 댐퍼를 이용하여 날개의 전개속도를 조절함에 따라 날개 전개 완료 시기에 발생하는 충격을 경감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 날개 전개 장치가 비행체에 설치된 상태를 보여주는 사시이다.
도 2는 본 발명에 따른 날개 전개 장치의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2에서 회전축의 연결부에 형성된 장홀과 피스톤의 회전축 연결핀의 결합구조를 보여주는 개략도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 날개 전개 과정을 보여주는 상태도이다. 특히, 도 4는 날개의 전개 전에 초기 고정 장치에 의해 고정되는 실린더의 피스톤 및 회전축의 초기 위치를 나타내고, 도 5는 도 4의 초기 고정 장치가 해제된 모습을 나타내고, 도 6은 실린더의 작동에 의해 회전축 및 날개 전개축이 회전된 상태를 보여준다.
도 7은 도 6의 제1댐핑챔버에서 오일의 이동경로를 보여주는 확대도이다.

이하, 본 발명에 관련된 날개 전개 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 날개 전개 장치가 비행체에 설치된 상태를 보여주는 사시이고, 도 2는 본 발명에 따른 날개 전개 장치의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.

또한, 도 3은 도 2에서 회전축의 연결부에 형성된 장홀과 피스톤의 회전축 연결핀의 결합구조를 보여주는 개략도이다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 날개 전개 과정을 보여주는 상태도이다. 특히, 도 4는 날개의 전개 전에 초기 고정 장치에 의해 고정되는 실린더의 피스톤 및 회전축의 초기 위치를 나타내고, 도 5는 도 4의 초기 고정 장치가 해제된 모습을 나타내고, 도 6은 실린더의 작동에 의해 회전축 및 날개 전개축이 회전된 상태를 보여준다.

본 발명은 유도탄 등과 같은 비행체(12)의 날개 전개가 요구되는 시점에서 큰 전개력을 발생시킨 후 날개 전개가 완료되는 시기에 발생하는 충격을 경감시킬 수 있는 날개 전개 장치(100)에 관한 것이다.

날개 전개 장치(100)는 비행체(12)의 몸체에 탈부착 가능하게 장착될 수 있다.

날개 전개 장치(100)는 하우징(110), 날개 전개축(120), 회전축(130), 실린더(140) 및 댐퍼 유닛(150)을 포함한다.

하우징(110)은 날개 전개 장치(100)의 외형을 형성하고, 하우징(110)의 일측에서 그 외부로 날개 전개축(120)이 돌출되게 형성되고, 날개 전개축(120)은 비행체(12)의 날개(10)를 접힌 상태에서 전개 상태로 회전시키도록 날개(10)의 힌지(14)와 연결될 수 있다.

날개 전개축(120)은 적어도 일부가 하우징(110)의 내부에 회전가능하게 설치된다.

회전축(130)은 하우징(110)의 내부에 회전가능하게 설치되고, 날개 전개축(120)과 직렬로 연결될 수 있다. 회전축(130)과 날개 전개축(120)은 일직선상에 배치되어 스플라인(131)으로 결합됨에 따라 회전축(130)의 회전력이 날개 전개축(120)으로 전달될 수 있다. 이에 의해 회전축(130)과 날개 전개축(120)은 서로 동일한 속도로 회전가능하다.

회전축(130)은 일측면에 연결부(132)를 구비할 수 있다. 연결부(132)는 회전축(130)의 일측면에서 회전축(130)의 반경방향으로 연장된다. 연결부(132)는 회전축(130)의 일측면에서 축방향으로 일정한 간격을 두고 이격되게 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 연결부(132)의 일단부는 회전축(130)의 일측면에서 서로 축방향으로 이격되며, 연결부(132)의 타단부는 회전축(130)과 반경방향으로 이격되며 서로 회전축(130)의 축방향과 평행한 방향으로 이격 배치될 수 있다.

연결부(132)의 타단부 사이에 실린더(140)의 피스톤(141) 단부가 삽입되고, 연결부(132)의 타단부 및 피스톤(141) 단부가 회전축 연결핀(133)에 의해 회전축(130)의 축방향과 평행한 방향으로 관통 결합될 수 있다.

연결부(132)는 내부에 그 길이방향을 따라 길이가 길고 폭이 좁은 장홀(134)을 구비할 수 있다. 장홀(134)에 의해 피스톤(141)의 직선 운동이 연결부(132) 및 회전축(130)의 회전운동으로 전환될 수 있다.

예를 들어 실린더(140)가 작동됨에 따라 피스톤(141)이 전진운동을 하면 회전축 연결핀(133)에 의해 피스톤(141)과 결합된 연결부(132)가 회전축(130)을 중심으로 회전한다. 이때 회전축 연결핀(133)은 연결부(132)의 회전각에 따라 장홀(134)을 통해 회전축(130)의 반경방향으로 이동한다. 이로써, 실린더(140)에서 발생되는 직선 이동력이 피스톤(141), 회전축 연결핀(133), 연결부(132) 및 회전축(130) 순서로 전달되며, 직선 이동력이 연결부(132)에서 회전력으로 변환되어 이 회전력에 의해 회전축(130)이 회전하는 것이다.

실린더(140)는 하우징(110) 내부에 형성될 수 있다. 실린더(140)의 내부에 작동유체가 채워질 수 있도록 작동유체 저장공간이 구비된다. 실린더(140)의 내부에 피스톤(141)의 적어도 일부가 삽입되고, 피스톤(141)이 실린더(140)의 내부 공간을 따라 직선방향으로 이동가능하게 설치된다.

피스톤(141)은 작동유체의 압력, 예를 들어 공압에 의해 작동될 수 있다. 피스톤(141)에 공압을 전달하기 위해 실린더(140)의 일단부와 연통되도록 하우징(110) 내부 일측에 공압전달유로(142)가 형성될 수 있다. 이 공압전달유로(142)를 따라 압축공기가 전달되면 피스톤(141)가 실린더(140)의 일단부와 인접한 위치(초기 위치)에서 실린더(140)의 타단부를 향하여 전진 운동한다. 이에 의해 실린더(140)에서 직선 이동력이 생성된다. 이렇게 생성된 직선 이동력은 전술한 바와 같이 연결부(132)를 통해 회전축(130)으로 전달되어 회전축(130)을 일정 각도로 회전시키고, 이에 따라 날개 전개축(120)을 회전시켜 날개(10)를 전개시키는 데 사용될 수 있다.

한편, 초기에 날개(10)의 접힘 상태를 유지하기 위해 하우징(110) 내부에 초기 고정 장치(170)를 구비할 수 있다.

초기 고정 장치(170)는 실린더(140)의 초기 위치, 즉 실린더(140)의 작동 전 위치를 고정시킴으로 날개(10)의 초기 접힘 상태를 유지할 수 있다.

초기 고정 장치(170)는 하우징(110)의 내부에 형성되는 초기 고정 챔버(171)를 포함한다.

초기 고정 챔버(171)는 실린더(140)와 별도의 공간에 구비될 수 있다. 실린더(140)는 도면을 기준으로 하우징(110)의 오른쪽 하측에서 수직 상방향으로 연장 형성될 수 있고, 초기 고정 챔버(171)는 하우징(110)의 중간부 왼쪽에서 수평 오른쪽 방향으로 연장 형성될 수 있다.

초기 고정 챔버(171)의 내부에 이동부재(172)가 이동가능하게 설치될 수 있다. 이동부재(172)는 회전축(130)의 일측면에서 연장되는 삽입부(135)와 선택적으로 연결되어 상기 회전축(130) 및 실린더(140)의 초기 위치를 고정할 수 있다.

예를 들어, 삽입부(135)는 회전축(130)의 일측면에서 연결부(132)와 평행하게 연장될 수 있다. 삽입부(135)의 일단부는 회전축(130)의 일측면에 일체로 형성되거나 결합되어 연결부(132) 중 어느 하나의 일단부와 회전축(130)의 축방향으로 이격되고, 삽입부(135)의 타단부는 연결부(132) 중 어느 하나의 타단부와 이격 배치될 수 있다. 삽입부(135)의 타단부에 삽입홀(136)이 관통 형성될 수 있다.

이동부재(172)는 회전축 연결핀(133)과 평행한 방향으로 배치되고, 이동부재(172)의 일단부가 삽입부(135)의 삽입홀(136)을 향해 전진하여 삽입홀(136)을 통해 삽입부(135)에 삽입 결합될 수 있다. 이동부재(172)의 일단부에 삽입홀(136)의 크기보다 약간 작은 직경을 갖는 고정핀(172a)을 더 구비하여 고정핀(172a)이 삽입홀(136)에 삽입됨으로 이동부재(172)와 삽입부(135)의 결합이 이루어질 수 있다.

초기 고정 챔버(171)는 이동부재(172)를 삽입홀(136)로 이동시키기 위해 내부에 초기 고정 스프링(175)을 구비할 수 있다. 초기 고정 스프링(175)은 초기 고정 챔버(171) 내부 일단에 고정된 스프링 장착부와 이동부재(172)의 타단부 사이에 배치되어, 이동부재(172)를 탄성 지지할 수 있다. 초기 고정 스프링(175)은 이동부재(172)의 일단부에 공압 등 작동유체의 압력이 가해지지 않는 한 이동부재(172)를 삽입홀(136)로 밀어서 삽입부(135)를 포함한 회전축(130) 및 실린더(140)의 초기 위치를 고정할 수 있다.

이동부재(172)를 삽입홀(136)로부터 해제시키기 위해, 초기 고정 챔버(171)의 일단부에 작동유체가 공급되도록 제1유로(173)가 하우징(110) 내부에 형성될 수 있다. 제1유로(173)는 도면 기준으로 하우징(110)의 하단부에서 수직 상방향으로 연장되어 초기 고정 챔버(171)의 일단부에 연결될 수 있다. 예를 들어 제1유로(173)에 압축공기가 유입되어 이동부재(172)의 일단부에 공압이 가해지면, 이동부재(172)가 후퇴하여 삽입홀(136)에서 인출됨에 따라 삽입부(135)가 이동부재(172)로부터 해제될 수 있다.

또한, 이동부재(172)가 삽입홀(136)에서 해제된 상태를 유지하기 위해, 초기 고정 챔버(171)의 중간부에 작동유체가 공급되도록 제2유로(174)가 하우징(110) 내부에 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 제2유로(174)는 하우징(110) 내부에서 제1유로(173)에 비해 지면을 향해 관통하는 방향으로 깊이 차이를 두고 형성될 수 있다. 만약 초기 고정 스프링(175)이 압축되는 방향으로 이동부재(172)가 후퇴한 상태에서 제2유로(174)에 압축공기가 유입되어 이동부재(172)의 일단부에 공압이 가해지면, 공압에 의해 이동부재(172)가 삽입홀(136)에서 인출된 상태를 유지할 수 있다.

이때, 날개(10)의 접힘상태를 유지하기 위한 회전축(130)의 초기 위치는 회전축(130)의 삽입부(135)가 초기 고정장치의 이동부재(172)에 의해 고정됨에 따라 결정되고, 도 4에서는 삽입부(135)가 회전축(130)의 하부로 회전된 상태가 회전축(130)의 초기 위치이다.

본 발명은 날개(10)의 전개 완료 시기에 발생할 수 있는 충격을 경감하기 위해 댐퍼 유닛(150)을 제공한다.

댐퍼 유닛(150)은 하우징(110)의 일 측면에 장착될 수 있다.

댐퍼 유닛(150)은 댐퍼하우징(151), 댐퍼축(152), 댐퍼(153) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

댐퍼하우징(151)은 전개 장치의 하우징(110) 일측면과 접하도록 장착되는 베이스플레이트(151a)를 구비할 수 있다.

댐퍼하우징(151)은 내부에 제1댐핑챔버(154a)와 제2댐핑챔버(154b)를 구비할 수 있다.

제1댐핑챔버(154a)의 내부에 댐퍼(153)가 수용되어 이동가능하게 설치되고, 댐퍼축(152)의 적어도 일부가 제1댐핑챔버(154a) 내부에서 이동가능하게 설치된다. 베이스플레이트(151a)에는 댐퍼축(152)이 관통할 수 있도록 관통홀이 형성될 수 있다.

제1댐핑챔버(154a) 내부에 오일 등의 작동유체가 채워질 수 있다. 베이스플레이트(151a)의 관통홀 내주면과 댐퍼축(152) 사이에 실링부재가 삽입되어 제1댐핑챔버(154a)에 채워진 작동유체가 하우징(110) 내부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

제1댐핑챔버(154a)는 일측 단부에 개구부를 구비하고, 제1개구부를 통해 댐퍼하우징(151)의 외부와 연통될 수 있고, 제1개구부는 제1덮개부(155)에 의해 밀폐될 수 있다. 제1개구부를 통해 제1댐핑챔버(154a)에 오일가 주입될 수 있다.

댐퍼축(152)은 댐퍼(153)축 연결핀(152a)에 의해 피스톤(141)과 직렬로 연결될 수 있다. 피스톤(141)의 일단부가 댐퍼축(152)의 일단부에 삽입되고, 댐퍼(153)축 연결핀(152a)이 피스톤(141)의 일단부와 댐퍼축(152)의 일단부를 관통하도록 댐퍼(153)축 연결핀(152a)이 피스톤(141)과 댐퍼축(152)의 연결부(132)에 결합될 수 있다. 이에 의해 댐퍼축(152)은 피스톤(141)으로부터 동력을 받아 제1댐핑챔버(154a) 내부에서 왕복 이동할 수 있다.

댐퍼(153)는 댐퍼축(152)의 단부에 구비되어 날개(10)의 전개 속도를 조절하기 위한 목적으로 사용될 수 있다. 이를 위해 유압식 댐퍼(153)가 적용될 수 있다.

댐퍼(153)는 제1댐핑챔버(154a)의 내부면을 따라 접촉하며 슬라이드 이동될 수 있도록 댐퍼축(152)보다 직경이 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 제1댐핑챔버(154a)의 내부에 채워진 작동유체, 예를 들어 오일은 댐퍼(153)의 슬라이드 이동 시 윤활제 역할을 할 수 있다.

댐퍼(153)는 작동유체가 제1댐핑챔버(154a)의 일측에서 타측으로 이동하도록 유로를 형성하는 오리피스(156)를 구비할 수 있다. 오리피스(156)는 직경이 제1댐핑챔버(154a)에 비해 매우 작다.

도 7은 도 6의 제1댐핑챔버에서 오일의 이동경로를 보여주는 확대도이다.

오리피스(156)는 댐퍼(153)의 내부에 형성되거나 댐퍼(153)의 외측면에 홈 형태로 이루어질 수 있다.

도 7에 도시된 오리피스(156)는 댐퍼(153)의 내부에 형성된다. 이 경우 오리피스(156)는 댐퍼(153)의 내부 중심부에 축방향으로 형성된 제1오리피스유로(156a)와, 제1오리피스유로(156a)의 단부에서 댐퍼(153)의 반경방향으로 형성된 제2오리피스유로(156b)로 구성될 수 있다. 제1오리피스유로(156a) 및 제2오리피스유로(156b)는 제1댐핑챔버(154a)와 연통되게 형성되어, 제1 및 제2오리피스(156)를 통해 제1댐핑챔버(154a)의 일측에서 타측으로 이동하거나 그 반대로 이동될 수 있다.

제1댐핑챔버(154a)는 댐퍼(153)를 기준으로 2개의 공간으로 양분될 수 있고, 2개의 공간은 댐퍼축(152)이 없는 제1공간과 댐퍼축(152)이 있는 제2공간으로 구분될 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 예에 따라, 댐퍼(153)가 제1댐핑챔버(154a)의 하단부에서 상단부로 이동할 때 댐퍼(153)는 상방향으로 전진하는 댐퍼축(152)의 상단부에 구비되어, 댐퍼축(152)에 의해 상승하면 댐퍼(153)의 상부공간이 제1공간이 되고, 댐퍼(153)의 하부공간이 제2공간이 될 수 있다. 이때 제1공간은 댐퍼축(152)이 없고, 제2공간은 댐퍼축(152)이 있다. 이로 인해, 제1공간에 채워진 작동유체의 양이 제2공간에 비해 더 많다.

오리피스(156)의 작동원리를 설명하면 다음과 같다.

날개(10)가 전개되기 위해서 실린더(140)가 작동하여 피스톤(141)이 상승하며, 피스톤(141)과 연결된 댐퍼축(152)은 제1댐핑챔버(154a)의 하단부에서 상승한다. 이때 댐퍼(153)는 그 위쪽으로 제1댐핑챔버(154a)의 상부공간(위에서 설명한 제1공간)에 채워진 유압에 의해 저항력을 받으므로 댐퍼축(152) 및 피스톤(141)의 상승속도가 감소된다. 그리고 제1댐핑챔버(154a)의 상부공간에 채워진 작동유체, 예를 들어 오일은 댐퍼(153)로부터 압축력을 받아 제1오리피스유로(156a) 및 제2오리피스유로(156b)를 통해 댐퍼(153)를 통과하여 제1댐핑챔버(154a)의 하부공간(위에서 설명한 제2공간)으로 이동함에 따라 댐퍼축(152)의 상승속도를 감쇠시킬 수 있다. 여기서 오리피스(156)의 유로 직경의 크기에 따라 오일의 유량이 바뀔 수 있고, 댐퍼축(152)의 상승속도가 조절될 수 있다. 또한 댐퍼축(152) 및 피스톤(141)의 상승속도는 회전축(130)의 회전 각속도 및 날개 전개축(120)의 전개속도에 직접적인 영향을 미치며, 댐퍼축(152)의 이동속도가 감소됨에 따라 날개 전개축(120)의 전개속도가 느려질 수 있다.

이와 같이 오리피스(156)가 구비된 댐퍼(153)를 이용하여 날개(10)의 전개 속도를 조절할 수 있다. 이에 의해 날개 전개가 요구되는 시점에서 크게 생성된 전개력에 의해 날개 전개 완료 시기에 발생하는 충격을 경감할 수 있다. 또한 날개(10)의 전개속도에 따라 감쇠력을 자동적으로 조절하기 위해 댐퍼축(152)이 피스톤(141) 및 회전축(130)에 직접 연결될 수 있다.

한편, 제1댐핑챔버(154a)의 작동유체는 댐퍼축(152)이 상승함에 따라 댐퍼축(152)이 제1댐핑챔버(154a)에서 차지하는 공간만큼 제1댐핑챔버(154a) 내부에서 저장될 수 있는 공간이 줄어들게 된다. 줄어든 공간만큼의 작동유체 저장공간이 댐퍼하우징(151) 내부에 필요하다.

이를 위해, 댐퍼하우징(151)은 내부에 제1댐핑챔버(154a)와 별개로 구획된 제2댐핑챔버(154b)를 더 구비할 수 있다.

제2댐핑챔버(154b)는 댐퍼하우징(151)의 내부에서 제1댐핑챔버(154a)와 이격되게 형성될 수 있다. 또한 제1댐핑챔버(154a)의 작동유체가 제2챔버로 유입될 수 있도록 제1댐핑챔버(154a) 및 제2댐핑챔버(154b)를 연결하는 작동유로(157)가 하우징(110) 내부에 형성될 수 있다. 작동유로(157)의 일단부는 제1댐핑챔버(154a)의 하단부 일측면에 연통되게 형성되고, 작동유로(157)의 타단부는 제2댐핑챔버(154b)의 하단부에 연통되게 형성될 수 잇다.

제2댐핑챔버(154b)는 그 하단부에 유입구를 구비하여 유입구를 통해 작동유로(157)로부터 작동유체가 제2댐핑챔버(154b)로 유입될 수 있다.

제2댐핑챔버(154b)는 챔버 내부에 이동가능하게 설치되어 상기 유입구를 개폐하는 작동부(158)와, 작동부(158)를 탄성지지하는 댐핑유 회복용 스프링(159)을 포함할 수 있다.

작동부(158)는 제2댐핑챔버(154b)의 내부 직경보다 작고 유입구의 내경보다 작을 수 있다. 작동부(158)의 이면에 가이드 돌기(158a)가 제2댐핑챔버(154b)의 길이방향으로 연장형성될 수 있다. 제2댐핑챔버(154b)의 상단부에 고정부(160)가 설치되고, 고정부(160)의 내부에 가이드홀(161)이 구비될 수 있다. 상기 가이드 돌기(158a)는 가이드홀(161) 내부에 삽입되어 가이드홀(161)을 따라 이동하며, 작동부(158)의 승강이동을 안내하는 역할을 할 수 있다.

댐핑유 회복용 스프링(159)은 작동부(158)에 작동유체의 유압이 작용하지 않는 한 작동부(158)를 유입구로 밀어 유입구를 폐쇄시키고, 작동유체의 유압이 작동하는 경우 유압에 의해 작동부(158)가 상승하도록 허용하도록 탄성 지지한다.

이에 의해, 제1댐핑챔버(154a)에서 빠져나와 작동유로(157)를 따라 이동하는 작동유체가 제2댐핑챔버(154b)로 유입될 때 완충작용을 할 수 있고, 작동유체의 유압이 해제되는 경우에 제2댐핑챔버(154b)의 작동유체가 제1댐핑챔버(154a)로 다시 회수될 수 있다.

댐퍼하우징(151)은 베이스플레이트(151a)와 제2댐핑챔버(154b) 사이에 작동유로(157)와 연통되게 형성되는 배출유로(162)를 구비할 수 있다. 배출유로(162)는 댐퍼하우징(151)의 외부와 연통되고, 댐퍼 유닛(150)의 유지보수 작업 시 제1댐핑챔버(154a), 제2댐핑챔버(154b) 및 작동유로(157)에 채워진 오일을 빼내는 데 사용될 수 있다. 배출유로(162)의 단부에 제2덮개부(163)가 탈착가능하게 장착될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 날개 전개 방법 및 댐핑 유닛의 작용을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

비행체(12)에 내장된 컨트롤러가 신호입력부를 통해 날개 전개 신호를 입력받으면, 초기 고정 장치(170)에 작동 해제 신호를 보낸다.

상기 컨트롤러로부터 작동 해제 신호를 받은 초기 고정 장치(170)는 유압에 의해 이동부재(172)를 작동시켜 이동부재(172)의 잠금상태를 해제시킨다. 예를 들어, 도 4에 도시된 제1유로(173)를 통해 공급되는 압축공기의 공압이 이동부재(172)의 일단부에 가해지고, 이 공압에 의해 도 5에 도시된 이동부재(172)가 후퇴하며 회전축(130)에 일체로 형성된 삽입부(135)의 삽입홀(136)로부터 빠져나옴에 따라 회전축(130) 및 피스톤(141)의 잠금 상태가 해제된다.

도 5 및 도 6에 도시된 상기 피스톤(141)의 잠금 해제에 따라 실린더(140)가 작동가능하며, 공압전달유로(142)를 통해 실린더(140)에 압축공기가 공급되며, 압축공기의 공압에 의해 피스톤(141)이 전진 이동(상승)한다. 이어서 회전축 연결핀(133)에 의해 피스톤(141)과 연결된 연결부(132)가 회전하고, 이에 의해 회전축(130)이 회전하며 날개 전개축(120)이 회전하여 날개(10)가 전개된다.

여기서, 실린더(140)의 작동이 개시됨과 동시에 댐퍼 유닛(150)이 작동된다. 피스톤(141)과 연결된 댐퍼축(152)은 제1댐핑챔버(154a)의 내부를 따라 피스톤(141)에 의해 상승 이동한다. 피스톤(141)으로부터 댐퍼축(152)으로 전달되는 직선 이동력은 댐퍼(153)를 통해 제1댐핑챔버(154a)에 채워진 작동유체로 전달된다. 이때 작동유체가 댐퍼(153)에 의해 압축되고, 압축된 작동유체의 일부가 오리피스(156)를 통해 제1댐핑챔버(154a)의 상부공간(댐퍼(153) 위쪽 공간)에서 그 하부공간(댐퍼(153) 아래쪽 공간)으로 이동함에 따라 댐퍼축(152)으로 전달된 직선 이동력이 감쇠된다. 이에 의해 회전축 연결핀(133)을 통해 피스톤(141)과 연결되는 회전축(130)의 회전속도 및 날개 전개축(120)의 전개속도가 감소된다.

따라서, 본 발명에 의하면 공압을 이용하여 회전력을 발생시키고 이를 이용해 날개(10)를 전개한다. 동시에 댐퍼(153)를 이용하여 날개(10)의 전개 속도를 조절함에 따라 날개 전개 완료 시기에 발생하는 충격을 경감할 수 있다.

이상에서 설명된 날개 전개 장치(100)는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

10 : 날개
12 : 비행체
14 : 힌지
100 : 날개 전개 장치
110 : 하우징
120 : 날개 전개축
130 : 회전축
131 : 스플라인
132 : 연결부
133 : 회전축 연결핀
134 : 장홀
135 : 삽입부
136 : 삽입홀
140 : 실린더
141 : 피스톤
142 : 공압전달유로
150 : 댐퍼 유닛
151 : 댐퍼하우징
151a : 베이스플레이트
152 : 댐퍼축
152a : 댐퍼축 연결핀
153 : 댐퍼
154a : 제1댐핑챔버
154b : 제2댐핑챔버
155 : 제1덮개부
156 : 오리피스
156a : 제1오리피스유로
156b : 제2오리피스유로
157 : 작동유로
158 : 작동부
158a : 가이드 돌기
159 : 댐핑유 회복용 스프링
160 : 고정부
161 : 가이드홀
162 : 배출유로
163 : 제2덮개부
170 : 초기 고정 장치
171 : 초기 고정 챔버
172 : 이동부재
172a : 고정핀
173 : 제1유로
174 : 제2유로
175 : 초기 고정 스프링

Claims

하우징;
상기 하우징 내부에 회전가능하게 설치되는 날개 전개축;
상기 날개 전개축과 연동가능하게 결합되고, 일 측면에 연결부를 구비하여 동력을 전달받는 회전축;
상기 연결부와 연결되는 피스톤을 구비하여 상기 회전축을 회전시키는 실린더; 및
상기 날개 전개축의 회전속도를 조절하는 댐퍼 유닛;
을 포함하고,
상기 댐퍼 유닛은,
작동유체가 채워진 제1댐핑챔버를 구비하는 댐퍼하우징;
상기 제1댐핑챔버 내부에 이동가능하게 설치되고, 상기 피스톤과 연결되어 이동되는 댐퍼축;
상기 댐퍼축에 구비되고, 상기 작동유체가 통과하도록 오리피스를 구비하여 상기 댐퍼축의 이동속도를 감쇠시키는 댐퍼;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 날개 전개 장치.
제1항에 있어서,
상기 댐퍼축은 상기 피스톤과 직렬로 연결되어 배치되는 것을 특징으로 하는 날개 전개 장치.
제1항에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 제1댐핑챔버와 접촉하도록 상기 댐퍼축에 비해 직경이 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 날개 전개 장치.
제3항에 있어서,
상기 오리피스는 상기 댐퍼 중심부에 축방향으로 형성되어 상기 제1댐핑챔버의 일측과 연통되는 제1오리피스유로와, 상기 제1오리피스유로에서 반경방향으로 연장되어 상기 제1댐핑챔버의 타측과 연통되는 제2오리피스유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 날개 전개 장치.
제1항에 있어서,
상기 댐핑 유닛은,
유입구를 구비하고, 상기 댐퍼축에 의한 작동유체 압축 시 상기 오리피스를 통과한 작동유체가 저장되는 제2댐핑챔버;
상기 제2댐핑챔버 내부에 이동가능하게 설치되고, 상기 유입구를 개폐하는 작동부;
상기 작동부를 탄성 지지하여 상기 작동유체를 원래 위치로 복귀시키는 스프링; 및
상기 작동유체가 상기 제1 및 제2댐핑챔버 사이에 이동가능하도록 상기 제1 및 제2댐핑챔버를 연결하는 작동유로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 날개 전개 장치.
제1항에 있어서,
날개의 초기 접힘 상태를 유지하기 위한 초기 고정 장치를 포함하고,
상기 초기 고정 장치는,
상기 하우징의 내부에 형성되는 초기 고정 챔버;
상기 초기 고정 챔버의 내부에 이동가능하게 설치되고, 상기 회전축의 초기 고정 위치를 고정하도록 상기 회전축에서 연장되는 삽입부에 적어도 일부가 삽입되는 이동부재;
상기 이동부재가 상기 삽입부로 삽입되도록 상기 이동부재를 탄성 지지하는 초기 고정 스프링;
상기 이동부재의 일단부에 작동유체의 압력이 가해져 상기 이동부재가 상기 삽입부에서 인출되도록 상기 하우징 내부에 상기 초기 고정 챔버의 일단부와 연통되게 형성되는 제1유로; 및
상기 이동부재의 인출된 상태를 유지하도록 상기 하우징의 내부에 상기 초기 고정 챔버의 중간부와 연통되게 형성되는 제2유로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 날개 전개 장치.
제6항에 있어서,
상기 연결부와 상기 피스톤은 회전축 연결핀에 의해 결합되고,
상기 연결부의 내부에 장홀이 형성되고, 상기 회전축의 회전 시 상기 회전축 연결핀이 상기 장홀을 따라 이동하여 상기 피스톤의 직선운동이 상기 회전축의 회전운동으로 전환되는 것을 특징으로 하는 날개 전개 장치.