KR20230052083A - 공압모터 시스템 - Google Patents

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KR20230052083A
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황성관
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Abstract

본 개시의 일 실시예에 의하면, 트랜스듀서(10); 공압으로 작동되며, 상기 트랜스듀서(10)를 회전시키도록 구성된 제1 모터(M1)로서, 제1 피스톤(121) 및 제2 피스톤(124)을 포함하되, 상기 제1 피스톤(121)의 직선운동 및 상기 제2 피스톤(124)의 직선운동에 의해 회전하도록 구성된 기어축(120)을 포함하는 동력제공부(12); 상기 동력제공부(12)로부터 공급받은 토크를 상기 트랜스듀서(10)에게 전달하도록 구성된 기어모듈(14); 및 상기 트랜스듀서(10)의 회전각 정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16);를 포함하는 제1 모터(M1); 공압으로 작동되며, 상기 트랜스듀서(10)를 직선운동시키도록 구성되며, 상기 트랜스듀서(10)의 변위정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16)를 포함하는 제2 모터(M2); 공압으로 작동되며, 상기 트랜스듀서(10), 상기 제1 모터(M1) 및 상기 제2 모터(M2)를 직선운동시키도록 구성되고, 상기 트랜스듀서(10), 상기 제1 모터(M1) 및 상기 제2 모터(M2)의 변위정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16)를 포함하는 제3 모터(M3);및 상기 엔코더(16)로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 모터들(M1, M2, M3)의 요구변위량을 연산하도록 구성된 제어부(20)를 포함하는, 공압모터 시스템를 제공한다.

Description

공압모터 시스템{Pneumatic Motor System}
본 개시는 공압모터 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
현대에 들어, 인류의 기대수명 연장 등에 따라 새로이 발견되는 질병이 증가하고 있다. 이러한 질병에 대해 적절한 치료가 제공되기 위해서는 환자의 신체에 대한 정보를 얻는 것이 중요하다. 이를 위해, MRI(magnetic resonance imaging)를 이용하여 환자 신체의 내부를 촬영하는 기술이 사용된다.
한편, MRI를 이용하여 환자의 신체를 촬영하면서, 동시에 트랜스듀서(transducer)로 환부를 치료하기도 하는데, 이때, 트랜스듀서를 회전 또는 이동시키기 위하여 MRI 환경 내에서도 작동이 가능한 모터에 대한 필요성이 증대되었다.
이를 위하여, 공압(pneumatic pressure)을 이용한 모터가 사용될 수 있다. 그러나 종래의 공압모터는, 유체가 유동하는 중에 모터 내부에서 누출되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 공압모터는 기어비를 변경하기 위하여 모터를 분해하여, 기어를 변경해야 하는바, 기어비 변경에 불편함이 수반되는 문제점이 있다.
이에, 본 개시는 MRI 환경에서도 정상적으로 작동 가능한 공압모터 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 개시는 유체가 유동할 때에도 누출되지 않는 공압모터 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 개시는 쉽게 기어비를 변경할 수 있는 공압모터 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 트랜스듀서(10); 공압으로 작동되며, 상기 트랜스듀서(10)를 회전시키도록 구성된 제1 모터(M1)로서, 제1 피스톤(121) 및 제2 피스톤(124)을 포함하되, 상기 제1 피스톤(121)의 직선운동 및 상기 제2 피스톤(124)의 직선운동에 의해 회전하도록 구성된 기어축(120)을 포함하는 동력제공부(12); 상기 동력제공부(12)로부터 공급받은 토크를 상기 트랜스듀서(10)에게 전달하도록 구성된 기어모듈(14); 및 상기 트랜스듀서(10)의 회전각 정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16);를 포함하는 제1 모터(M1); 공압으로 작동되며, 상기 트랜스듀서(10)를 직선운동시키도록 구성되며, 상기 트랜스듀서(10)의 변위정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16)를 포함하는 제2 모터(M2); 공압으로 작동되며, 상기 트랜스듀서(10), 상기 제1 모터(M1) 및 상기 제2 모터(M2)를 직선운동시키도록 구성되고, 상기 트랜스듀서(10), 상기 제1 모터(M1) 및 상기 제2 모터(M2)의 변위정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16)를 포함하는 제3 모터(M3);및 상기 엔코더(16)로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 모터들(M1, M2, M3)의 요구변위량을 연산하도록 구성된 제어부(20)를 포함하는, 공압모터 시스템을 제공한다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 동력제공부(12)는, 일면이 개방되며, 상기 개방된 일면으로 상기 제1 피스톤(121)의 일단이 삽입되는 제1 실린더(122); 일면이 개방되며, 상기 개방된 일면으로 상기 제2 피스톤(124)의 일단이 삽입되는 제2 실린더(125); 상기 기어축(120)에 대해 상기 제1 실린더(122)와 대향하도록 배치되며, 일면이 개방되고, 상기 개방된 일면으로 상기 제1 피스톤(121)의 타단이 삽입되는 제3 실린더(123); 및 상기 기어축(120)에 대해 상기 제2 실린더(125)와 대향하도록 배치되며, 일면이 개방되고, 상기 개방된 일면으로 상기 제2 피스톤(124)의 타단이 삽입되는 제4 실린더(126)를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 제1 피스톤(121)의 일단 및 상기 제1 실린더(122)의 사이와, 상기 제1 피스톤(121)의 타단 및 상기 제3 실린더(123)의 사이에 실링이 배치되고, 상기 제1 실린더(122)의 저면에는, 상기 제어부(20)로부터 전달되는 공압을 상기 제1 피스톤(121)에게 전달하도록 형성된 인렛포트가 형성된다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 제1 피스톤(121)은 직선형이고, 상기 제2 피스톤(124)은 직선형이고, 상기 제1 피스톤(121) 및 상기 제2 피스톤(124)이 직각으로 배치됨으로써, 상기 제1 실린더(122), 상기 제2 실린더(125), 상기 제3 실린더(123) 및 상기 제4 실린더(126)는 상기 기어축(120)을 중심으로 90도 간격으로 배치된다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 제1 실린더(122)에게 공압이 공급되면, 상기 제1 피스톤(121)이 상기 제1 실린더(122)로부터 상기 제3 실린더(123)를 향하는 방향으로 직선 이동하고, 상기 제2 실린더(125)에게 공압이 공급되면, 상기 제2 피스톤(124)이 상기 제2 실린더(125)로부터 상기 제4 실린더(126)를 향하는 방향으로 직선 이동하고, 상기 제1 실린더(122) 및 상기 제2 실린더(125)의 순서로 공압이 공급될 시, 상기 기어축(120)이 상기 제1 실린더(122)로부터 상기 제2 실린더(125)를 향하는 방향으로 회전한다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 기어모듈(14)은, 상기 기어축(120)에 연결되는 연결축(140); 상기 연결축(140)에 의해 전달되는 토크를 상기 트랜스듀서(10)에게 전달하는 기어모듈 축(141); 상기 기어모듈 축(141)의 적어도 일부에 의해 관통되며, 상기 동력제공부(12)에 탈착 가능하게 연결되는 하부케이싱(143); 상기 기어모듈 축(141)의 다른 적어도 일부가 삽입되도록 형성되며 상기 하부케이싱(143)에 결합되도록 형성된 상부케이싱(144); 및 상기 하부케이싱(143)의 내부에 형성된 수납공간에 배치되는 하나 이상의 헬리켈 기어(145)를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 기어모듈 축(141)은, 외주면을 따라 돌출형성되며 플랜지부(142)를 포함하되, 상기 플랜지부(142)가 상기 하부케이싱(143)과 결합되며 상기 하나 이상의 헬리켈 기어(145)가 상기 하부케이싱(143)의 수납공간으로부터 이탈되지 않는다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 제2 모터(M2) 및 상기 제3 모터(M3)는, 상기 제1 모터(M1)와 동일하다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 제어부(20)는, 상기 엔코더(16)로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 모터들(M1, M2, M3)의 요구변위량을 연산하며 상기 모터들(M1, M2, M3)에게 전기적 신호를 인가하도록 구성된 프로세서(MPU); 상기 제어부(20)의 외부에 배치되는 레저버(30)로부터 공급받는 유체의 압력을 조절하도록 구성된 레귤레이터(24); 상기 레귤레이터(24)로부터 공급되는 공압을 상기 제1 모터(M1)에게 전달하며, 일 지점 상에 제1 인렛밸브(IV1)가 배치되는 제1 인렛유로(251); 상기 레귤레이터(24)로부터 공급되는 공압을 상기 제2 모터(M2)에게 전달하며, 일 지점 상에 제2 인렛밸브(IV2)가 배치되는 제2 인렛유로(252); 상기 레귤레이터(24)로부터 공급되는 공압을 상기 제3 모터(M3)에게 전달하며, 일 지점 상에 제3 인렛밸브(IV3)가 배치되는 제3 인렛유로(253); 및 상기 프로세서(MPU)에 의해 제어되며, 상기 인렛밸브들(IV1, IV2, IV3)의 개폐를 조절하는 제1 릴레이유닛(SSR1)을 포함한다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 제어부(20)는, 상기 제1 인렛유로(251)로부터 분기되며, 일 지점상에 제1 스위칭밸브(SV1)가 배치되는 제1 스위칭유로(261); 상기 제1 인렛유로(251)로부터 분기되며, 일 지점상에 제2 스위칭밸브(SV2)가 배치되는 제2 스위칭유로(262); 상기 제2 인렛유로(252)로부터 분기되며, 일 지점상에 제3 스위칭밸브(SV3)가 배치되는 제3 스위칭유로(263); 상기 제2 인렛유로(252)로부터 분기되며, 일 지점상에 제4 스위칭밸브(SV4)가 배치되는 제4 스위칭유로(264); 상기 제3 인렛유로(253)로부터 분기되며, 일 지점상에 제5 스위칭밸브(SV5)가 배치되는 제5 스위칭유로(265); 상기 제3 인렛유로(253)로부터 분기되며, 일 지점상에 제6 스위칭밸브(SV6)가 배치되는 제6 스위칭유로(266); 상기 제1 스위칭밸브(SV1)의 개폐, 상기 제3 스위칭밸브(SV3)의 개폐 및 상기 제5 스위칭밸브(SV5)의 개폐를 제어하도록 구성된 제2 릴레이유닛(SSR2); 및 상기 제2 스위칭밸브(SV2)의 개폐, 상기 제4 스위칭밸브(SV4)의 개폐 및 상기 제6 스위칭밸브(SV6)의 개폐를 제어하도록 구성된 제3 릴레이유닛(SSR3)을 포함한다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 프로세서(MPU)는, 상기 엔코더(16)로부터 수신한 변위량을 기초로 상기 릴레이유닛들(SSR1, SSR2, SSR3)에게 전기적 신호를 인가하고, 상기 프로세서(MPU)에 의해 상기 제1 릴레이유닛(SSR1)이 전기적 신호를 인가받으면, 제1 인렛밸브(IV1)에게 전원이 인가됨으로써, 상기 제1 스위칭밸브(SV1) 또는 상기 제2 스위칭밸브(SV2)로 공압이 전달된다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 인렛밸브들(IV1, IV2, IV3)은 노멀 클로즈 타입이다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 프로세서(MPU)가 상기 제1 릴레이유닛(SSR1) 및 상기 제2 릴레이유닛(SSR2)에게 전기적 신호를 인가하면, 상기 제1 릴레이유닛(SSR1)이 상기 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가하고, 상기 제2 릴레이유닛(SSR2)이 상기 제1 스위칭밸브(SV1)에게 전기적 신호를 인가함으로써, 상기 레귤레이터(24)로부터 제공된 공압이 상기 제1 인렛유로(251), 상기 제1 스위칭유로(261) 및 제1 포트측 유로(271)를 순차적으로 통과하여 상기 제1 실린더(122)에게 공급되고, 상기 제1 실린더(122)가 상기 기어축(120)을 타격한다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 제1 실린더(122)가 상기 기어축(120)을 타격한 후, 상기 프로세서(MPU)가 상기 제1 릴레이유닛(SSR1) 및 상기 제3 릴레이유닛(SSR3)에게 전기적 신호를 인가하면, 상기 제1 릴레이유닛(SSR1)이 상기 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가하고, 상기 제3 릴레이유닛(SSR3)이 상기 제2 스위칭밸브(SV2)에게 전기적 신호를 인가함으로써, 상기 레귤레이터(24)로부터 제공된 공압이 상기 제1 인렛유로(251), 상기 제2 스위칭유로(262) 및 제3 포트측 유로(273)를 순차적으로 통과하여 상기 제2 실린더(125)에게 공급되고, 상기 제2 실린더(125)가 상기 기어축(120)을 타격한다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 제2 실린더(125)가 상기 기어축(120)을 타격한 후, 상기 프로세서(MPU)가 상기 제1 릴레이유닛(SSR1) 및 상기 제2 릴레이유닛(SSR2)에게 전기적 신호를 인가하면, 상기 제1 릴레이유닛(SSR1)이 상기 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가하고, 상기 제2 릴레이유닛(SSR2)이 상기 제1 스위칭밸브(SV1)에게 전기적 신호를 인가함으로써, 상기 레귤레이터(24)로부터 제공된 공압이 상기 제1 인렛유로(251), 상기 제1 스위칭유로(261) 및 제2 포트측 유로(272)를 순차적으로 통과하여 상기 제3 실린더(123)에게 공급되고, 상기 제3 실린더(123)가 상기 기어축(120)을 타격한다.
또한, 바람직하게는, 본 개시의 일 실시예 의한 상기 제3 실린더(123)가 상기 기어축(120)을 타격한 후, 상기 프로세서(MPU)가 상기 제1 릴레이유닛(SSR1) 및 상기 제3 릴레이유닛(SSR3)에게 전기적 신호를 인가하면, 상기 제1 릴레이유닛(SSR1)이 상기 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가하고, 상기 제3 릴레이유닛(SSR3)이 상기 제2 스위칭밸브(SV2)에게 전기적 신호를 인가함으로써, 상기 레귤레이터(24)로부터 제공된 공압이 상기 제1 인렛유로(251), 상기 제2 스위칭유로(262) 및 제4 포트측 유로(274)를 순차적으로 통과하여 상기 제4 실린더(126)에게 공급되고, 상기 제4 실린더(126)가 상기 기어축(120)을 타격하고, 상기 제1 실린더(122) 내지 상기 제4 실린더(126)가 순차적으로 상기 기어축(120)을 타격함으로써, 상기 기어축(120)이 시계방향으로 회전 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 모터가 공압을 이용하고, 또한 전기전도성이 없거나 매우 작은 재질로 형성되는바, MRI 환경에서도 작동할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실린더 및 피스톤의 사이에 실링이 배치되는바, 유체의 누출을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기어모듈이 모듈식으로 동력제공부로부터 착탈가능하므로, 기어비 변경이 용이하다는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 공압모터 시스템의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부를 나타낸 것이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 모터의 결합사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 기어모듈의 내부를 나타낸 것이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 기어모듈 및 동력제공부를 나타낸 것이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 동력제공부의 분해사시도이다.
도 7 내지 도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부 및 동력제공부의 작동 방법을 나타내기 위한 것이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부의 제어방법을 나타낸 것이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에서, "상방(upward direction)"은 도 3 내지 도 6에서 모듈베이스(127)로부터 기어축(120)을 향하는 방향을 의미한다. 이로 인해, 상면이라 함은, 어느 한 구성에서 상대적으로 상방에 위치한 표면을 의미한다.
또한, 본 개시에서 "하방(downward direction)"은 상방과 반대되는 개념으로, 도 3 내지 도 6에서 기어축(120)으로부터 모듈베이스(127)를 향하는 방향을 의미한다. 이로 인해, 하면이라 함은, 어느 한 구성에서 상대적으로 하방에 위치한 표면을 의미한다.
또한, 본 개시에서 "전방(forward direction)"은, 도 2a에서 레저버(30)로부터 모터(M1, M2, M3)까지 유체가 유동할 때 상대적으로 이동거리가 짧은 지점을 의미한다.
또한, 본 개시에서 "후방(backward direction)"은, 상기한 전방의 반대 방향을 의미하며, 도 2a에서 유체가 유동할 때 상대적으로 이동거리가 긴 지점을 의미한다. 한편, 본 개시에서 전방 및 후방은 인접한 영역을 의미할 뿐만 아니라, 이격된 지점이더라도 이동거리가 상이한 지점을 가리킬 수 있음에 유의한다.
또한, 본 개시에서 도 2a 및 도 7 내지 도 11의 블록도는 공압모터 시스템(1)의 계층적 구조를 설명하기 위하여 간략히 표시되었으며, 실제 유로의 형상 및 배치와는 상이할 수 있음에 유의한다.
또한, 이하에서는 모터의 구성 및 작동방법을 설명함에 있어, 제1 모터(M1)를 기준으로 설명하며, 제2 모터(M2) 및 제3 모터(M3)에 관한 설명은 제1 모터(M1)의 설명으로 갈음함에 유의한다.
또한, 본 개시에서, 헬리켈 기어(145)는, 하나의 이(tooth)가 일직선을 따라 형성되는 것으로 도시되었다. 그러나, 반드시 이에 한정되지 아니하며, 헬리켈 기어(145)의 하나의 이(tooth)는 중간이 구부러진 형상일 수 있다. 즉, 본 개시의 헬리켈 기어(145)는 헤링본 패턴(herringbone pattern)일 수 있다.
공압모터 시스템의 구성
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 공압모터 시스템의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 공압모터 시스템(1)은, 트랜스듀서(transducer, 10), 제1 모터(first motor, M1), 제2 모터(second motor, M2), 제3 모터(third motor, M3) 및 제어부(controller, 20)의 전부 또는 일부를 포함한다.
트랜스듀서(10)는 환자의 신체에 삽입되도록 구성된다. 트랜스듀서(10)는 가이드관의 내부에 배치되며, 트랜스듀서(10)는 가이드관의 길이방향을 따라 왕복운동하거나, 가이드관의 길이방향 축에 대하여 회전하도록 구성된다.
제1 모터(M1)는, 트랜스듀서(10)를 회전시키도록 구성된다. 제1 모터(M1)에는, 제1 모터(M1)에 의해 회전된 트랜스듀서(10)의 회전각 정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16)가 부착된다.
제2 모터(M2)는, 트랜스듀서(10)를 직선운동시키도록 구성된다. 제2 모터(M2)에는, 제2 모터(M2)에 의해 이동한 트랜스듀서(10)의 변위정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16)가 부착된다.
제3 모터(M3)는, 제1 모터(M1), 제2 모터(M2) 및 트랜스듀서(10)를 직선운동시키도록 구성된다. 제3 모터(M3)에는, 제3 모터(M3)에 의해 이동한 제1 모터(M1), 제2 모터(M2) 및 트랜스듀서(10)의 변위정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16)가 부착된다.
제1 모터(M1) 내지 제3 모터(M3)는 공압으로 작동된다. 더 구체적으로, 제1 모터(M1) 내지 제3 모터(M3)는 레저버(reservoir, 30; 도 2a 참조)로부터 공급되는 유체를 공급받아 작동하며, 바람직하게는 상기한 유체는 공기이다.
제어부(20)는, 엔코더(16)들로부터 수신한 정보를 이용하여 모터들(M1, M2, M3)의 요구변위량을 연산하고, 요구변위량만큼 트랜스듀서(10), 제1 모터(M1) 및 제2 모터(M2)의 전부 또는 일부가 운동하도록 모터들(M1, M2, M3)을 제어한다.
제어부(20)는, 각 모터들(M1, M2, M3)과 복수의 유로로 연결되어 있으며, 본 개시에서는 하나의 모터가 제어부(20)에 4개의 유로로 연결되는 것으로 설명한다. 이를 위해, 제어부(20)의 하우징(21)에는, 포트부(22)가 마련된다. 제1 포트(220)는 제1 모터(M1)에, 제2 포트(222)는 제2 모터(M2)에, 제3 포트(224)는 제3 모터(M3)에 연결된다. 한편, 제1 포트(220)에는, 네 개의 연결부(220a, 220b, 220c, 220d)가 형성되며, 각 연결부(220a, 220b, 220c, 220d)에는 각각 하나의 유로가 연결된다.
하우징(21)에는, 복수의 가변저항(210, 212, 214)이 부착된다. 복수의 가변저항(210, 212, 214)은 모터를 선택하는 제1 가변저항(210), 모터의 정/역회전을 선택하는 제2 가변저항(212) 및 각 모터(M1, M2, M3)의 회전속도를 제어하는 제3 가변저항을 포함한다. 한편, 본 개시에서 모터의 정회전은, 시계방향의 회전을 의미하며, 역회전은 반시계방향의 회전을 의미한다.
제1 가변저항(210), 제2 가변저항(212) 및 제3 가변저항은, 하우징(21)의 외부로 돌출형성된다. 이로 인해, 사용자가 가변저항(210, 212, 214)을 통해 모터를 손쉽게 조작 가능하다는 장점이 있다.
한편, MRI 기기 내부에 배치되는 부분은 트랜스듀서(10), 제1 모터(M1), 제2 모터(M2) 및 제3 모터(M3)에 해당하며, 제어부(20)는 MRI 기기 외부에 배치된다. 이를 위해, 제어부(20)로부터 각 모터(M1, M2, M3)에게 유체를 공급하는 유로들이 적절한 길이로 형성되는 것이 바람직하다.
공압모터 시스템의 유체 전달 구조
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부를 나타낸 것이다.
도 2a는 본 개시의 일 실시예에 따른 공압모터 시스템(1)의 제어계층을 나타낸 블록도이다. 한편, 도 2a에서 공압의 이동과 관련된 경로는 실선으로, 전기적 신호의 인가는 점선으로 표시되었다.
도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부(20)의 내부를 나타낸 것이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 공압모터 시스템(1)에서, 유체, 즉 공압은 레저버(30), 레귤레이터(24), 인렛유로(251 내지 253), 스위칭유로(262 내지 266), 포트측 유로(271 내지 274, 281 내지 284, 291 내지 294) 및 모터(M1, M2, M3)의 순서로 전달된다.
레저버(30)는 제어부(20)의 외부에 배치되며 유체를 수용하도록 구성된다. 이때, 레저버(30)는 어큐뮬레이터(accumulator)일 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정될 필요는 없으며, 유체를 저장할 수 있는 형태이면 어떤 것이든 상관없음에 유의한다.
본 개시에서 레저버(30)에 수용되는 유체는, 압축공기, 질소가스, 탄산가스 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는 질소가 사용된다. 질소는 산소 및 수분을 포집 가능한바, 제어부(20) 및 모터들(M1, M2, M3) 내부를 유동할 때, 부품의 부식을 방지할 수 있고, 부품 마모를 예방할 수 있어 이로 인한 소음을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
레저버(30)로부터 토출된 유체는, 제어부(20)에게 전달된다.
제어부(20)는, 레저버(30)로부터 전달된 유체의 압력, 즉 공압을 조절하고 조절된 공압을 모터들(M1, M2, M3)에게 전달하도록 구성된다. 이를 위하여 제어부(20)는, 레귤레이터(24)를 포함한다.
레귤레이터(24)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 하우징(21)의 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 레귤레이터(24)는 레저버(30)로부터 공급받은 유체의 압력을 조절하도록 구성된다. 구체적으로, 레저버(30)로부터 공급받은 고압의 공압을 저압으로 강하하는 역할을 수행한다. 본 개시에 따른 레귤레이터(24)는 공압을 제어하기 위한 통상의 공압용 레귤레이터 중 어느 것이든 선택될 수 있다.
레귤레이터(24)에 의해 변압된 유체는, 인렛유로(251, 252, 253)에게 전달된다. 이때, 인렛유로(251, 252, 253)는, 제1 인렛유로(251), 제2 인렛유로(252) 및 제3 인렛유로(253)로 구성된다.
제1 인렛유로(251)를 통과한 공압은, 제1 모터(M1)에게 전달된다. 제2 인렛유로(252)를 통과한 공압은, 제2 모터(M2)에게 전달된다. 제3 인렛유로(253)를 통과한 공압은, 제3 모터(M3)에게 전달된다. 한편, 이하에서는 레귤레이터(24)에 의해 압력이 조절된 유체가 제1 모터(M1)에게 전달되는 과정을 위주로 설명하며, 제2 모터(M2) 및 제3 모터(M3)에게 전달되는 방법 및 과정은 제1 모터(M1)에게 전달되는 방법 및 과정으로 갈음하도록 한다.
제1 인렛유로(251) 상에는 제1 인렛유로(251)의 개폐를 조절하도록 형성된 제1 인렛밸브(IV1)가 배치된다. 이때, 제1 인렛유로(251)의 제1 인렛밸브(IV1)가 배치된 지점의 후방에는, 제1 스위칭유로(261) 및 제2 스위칭유로(262)로 분기되는 분기점이 형성된다. 또는, 바람직하게는, 제1 스위칭유로(261) 및 제2 스위칭유로(262)의 분기점에 제1 인렛밸브(IV1)가 배치될 수 있다.
제1 인렛밸브(IV1)는 바람직하게는 5/3 way valve이다. 그러나, 본 개시에 따른 제1 인렛밸브(IV1)는 반드시 이에 한정되지 아니하며, 제1 인렛유로(251), 제1 스위칭유로(261) 및 제2 스위칭유로(262)로의 공압제어를 위해 형성된 어떠한 형태이든 무관하게 선택될 수 있다.
제1 인렛밸브(IV1)를 통과한 공압은, 제1 스위칭유로(261) 및 제2 스위칭유로(262) 중 하나 이상으로 전달될 수 있다.
제1 스위칭유로(261) 상에는 제1 스위칭유로(261)의 개폐를 조절하도록 형성된 제1 스위칭밸브(SV1)가 배치된다. 이때, 제1 스위칭유로(261)의 제1 스위칭밸브(SV1)가 배치된 지점의 후방에는, 제1 포트측 유로(271) 및 제2 포트측 유로(272)로 분기되는 분기점이 형성된다. 또는, 바람직하게는 제1 포트측 유로(271) 및 제2 포트측 유로(272)의 분기점에 제1 스위칭밸브(SV1)가 배치될 수 있다.
제1 스위칭유로(261)를 통과하여 제1 포트측 유로(271)로 제공된 공압은, 제1 모터(M1)의 제1 실린더(122, 도 5 참조)에게 전달된다.
제1 스위칭유로(261)를 통과하여 제3 포트측 유로(272)로 제공된 공압은, 제1 모터(M1)의 제3 실린더(123, 도 5 참조)에게 전달된다.
제2 스위칭유로(262) 상에는 제2 스위칭유로(262)의 개폐를 조절하도록 형성된 제2 스위칭밸브(SV2)가 배치된다. 이때, 제2 스위칭유로(262)의 제2 스위칭밸브(SV2)가 배치된 지점의 후방에는, 제3 포트측 유로(273) 및 제4 포트측 유로(274)로 분기되는 분기점이 형성된다. 또는, 바람직하게는 제3 포트측 유로(273) 및 제4 포트측 유로(274)의 분기점에 제2 스위칭밸브(SV2)가 배치될 수 있다.
제2 스위칭유로(262)를 통과하여 제3 포트측 유로(273)로 제공된 공압은, 제1 모터(M1)의 제2 실린더(125, 도 5 참조)에게 전달된다.
제2 스위칭유로(262)를 통과하여 제4 포트측 유로(274)로 제공된 공압은, 제1 모터(M1)의 제4 실린더(126, 도 5 참조)에게 전달된다.
제3 스위칭유로(263) 상에는 제3 스위칭유로(263)의 개폐를 조절하도록 형성된 제3 스위칭밸브(SV3)가 배치된다. 이때, 제3 스위칭유로(263)의 제3 스위칭밸브(SV3)가 배치된 지점의 후방에는, 제1 포트측 유로(281) 및 제2 포트측 유로(282)로 분기되는 분기점이 형성된다. 또는, 바람직하게는 제1 포트측 유로(281) 및 제2 포트측 유로(282)의 분기점에 제3 스위칭밸브(SV3)가 배치될 수 있다.
제3 스위칭유로(263)를 통과하여 제1 포트측 유로(281)로 제공된 공압은, 제2 모터(M2)의 제1 실린더(미도시)에게 전달된다.
제3 스위칭유로(263)를 통과하여 제3 포트측 유로(282)로 제공된 공압은, 제2 모터(M2)의 제3 실린더(미도시)에게 전달된다.
제4 스위칭유로(264) 상에는 제4 스위칭유로(264)의 개폐를 조절하도록 형성된 제4 스위칭밸브(SV4)가 배치된다. 이때, 제4 스위칭유로(264)의 제4 스위칭밸브(SV4)가 배치된 지점의 후방에는, 제3 포트측 유로(283) 및 제4 포트측 유로(284)로 분기되는 분기점이 형성된다. 또는, 바람직하게는 제3 포트측 유로(283) 및 제4 포트측 유로(284)의 분기점에 제4 스위칭밸브(SV4)가 배치될 수 있다.
제4 스위칭유로(264)를 통과하여 제3 포트측 유로(283)로 제공된 공압은, 제2 모터(M2)의 제2 실린더(미도시)에게 전달된다.
제4 스위칭유로(264)를 통과하여 제4 포트측 유로(284)로 제공된 공압은, 제2 모터(M2)의 제4 실린더(미도시)에게 전달된다.
제5 스위칭유로(265) 상에는 제5 스위칭유로(265)의 개폐를 조절하도록 형성된 제5 스위칭밸브(SV5)가 배치된다. 이때, 제5 스위칭유로(265)의 제5 스위칭밸브(SV5)가 배치된 지점의 후방에는, 제1 포트측 유로(291) 및 제2 포트측 유로(292)로 분기되는 분기점이 형성된다. 또는, 바람직하게는 제1 포트측 유로(291) 및 제2 포트측 유로(292)의 분기점에 제5 스위칭밸브(SV5)가 배치될 수 있다.
제5 스위칭유로(265)를 통과하여 제1 포트측 유로(291)로 제공된 공압은, 제3 모터(M3)의 제1 실린더(미도시)에게 전달된다.
제5 스위칭유로(265)를 통과하여 제3 포트측 유로(292)로 제공된 공압은, 제3 모터(M3)의 제3 실린더(미도시)에게 전달된다.
제6 스위칭유로(266) 상에는 제6 스위칭유로(266)의 개폐를 조절하도록 형성된 제6 스위칭밸브(SV6)가 배치된다. 이때, 제6 스위칭유로(266)의 제6 스위칭밸브(SV6)가 배치된 지점의 후방에는, 제3 포트측 유로(293) 및 제4 포트측 유로(294)로 분기되는 분기점이 형성된다. 또는, 바람직하게는 제3 포트측 유로(293) 및 제4 포트측 유로(294)의 분기점에 제6 스위칭밸브(SV6)가 배치될 수 있다.
제6 스위칭유로(266)를 통과하여 제3 포트측 유로(293)로 제공된 공압은, 제3 모터(M3)의 제2 실린더(미도시)에게 전달된다.
제6 스위칭유로(266)를 통과하여 제4 포트측 유로(294)로 제공된 공압은, 제3 모터(M3)의 제4 실린더(미도시)에게 전달된다.
한편, 본 개시에서, 인렛밸브(IV1, IV2, IV3)는 노멀클로즈타입(normal close type)으로 형성된다. 이로 인해, 전원이 공급되지 않는 상태에서는 폐쇄된 상태를 유지하고, 전원이 공급되면 개방될 수 있다. 여기서, 인렛밸브(IV1, IV2, IV3)가 개방되면, 밸브에 연결된 복수의 유로 중 하나 이상의 유로로의 유동이 선택된다.
공압모터 시스템의 공압 전달을 위한 전기적 구조
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 공압모터 시스템(1)의 제어부(20)가 공압을 전달 및 제어하기 위해, 제어부(20)는 메인보드(23)를 포함한다.
메인보드(23)에는, 프로세서(MPU)가 실장된다. 프로세서(MPU)는 전기적 신호를 생성하고, 이를 레귤레이터(24) 및 릴레이유닛들(SSR1, SSR2, SSR3)에게 인가하도록 구성된다. 또한, 프로세서(MPU)는 모터들(M1, M2, M3)로부터 생성된 전기적 신호를 수신할 수 있다. 구체적으로, 모터들(M1, M2, M3)로부터 생성된 전기적 신호라 함은, 모터들(M1, M2, M3)에 부착된 하나 이상의 엔코더(16)로부터 생성된 전기적 신호를 의미한다.
릴레이유닛(SSR1, SSR2, SSR3)은, 프로세서(MPU)로부터 인가되는 전기적 신호를 밸브에게 전달 또는 차단하도록 형성된다. 이때, 릴레이유닛(SSR1, SSR2, SSR3)은 바람직하게는 반도체 릴레이(solid state relay, SSR)이다.
릴레이유닛(SSR1, SSR2, SSR3)은 제1 릴레이유닛(SSR1), 제2 릴레이유닛(SSR2) 및 제3 릴레이유닛(SSR3)의 전부 또는 일부를 포함한다.
제1 릴레이유닛(SSR1)은 인렛밸브들(IV1, IV2, IV3)의 전부 또는 일부에게 인가되는 전원의 공급 또는 차단을 제어하도록 구성된다. 이를 위하여 제1 릴레이유닛(SSR1)은 바람직하게는 세 개 이상의 반도체 릴레이로 구성된다.
제1 릴레이유닛(SSR1)은 프로세서(MPU)로부터 인가되는 전기적 신호를 수신하고, 상기한 전기적 신호에 상응하여 제1 인렛밸브(IV1), 제2 인렛밸브(IV2) 및 제3 인렛밸브(IV3)의 전부 또는 일부에게 전기적 신호를 인가한다.
제2 릴레이유닛(SSR2)은 제1 스위칭밸브(SV1), 제3 스위칭밸브(SV3) 및 제5 스위칭밸브(SV5)의 전부 또는 일부에게 인가되는 전원의 공급 또는 차단을 제어하도록 구성된다. 이를 위하여 제2 릴레이유닛(SSR2)은 바람직하게는 세 개 이상의 반도체 릴레이로 구성된다.
제3 릴레이유닛(SSR3)은 제2 스위칭밸브(SV2), 제4 스위칭밸브(SV4) 및 제6 스위칭밸브(SV6)의 전부 또는 일부에게 인가되는 전원의 공급 또는 차단을 제어하도록 구성된다. 이를 위하여 제3 릴레이유닛(SSR3)은 바람직하게는 세 개 이상의 반도체 릴레이로 구성된다.
각 릴레이유닛들(SSR1, SSR2, SSR3)에 의해 유로들의 개방 또는 폐쇄가 제어된다. 이로 인해, 모터의 각 실린더에 가해지는 압력이 조절되면서, 각 모터들의 회전각이 조절된다. 한편, 모터(M1, M2, M3)에 부착된 복수의 엔코더(16, 도 1 참조)들로부터 생성된 전기적 신호는 프로세서(MPU)에게 전달된다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부의 제어방법을 나타낸 것이다. 도 12를 참고하면, 공압모터 시스템(1)은 폐루프제어(closed-loop control)한다. 구체적으로, 제어부(20)는 모터(M1, M2, M3)를 회전시킨다. 모터(M1, M2, M3)는 제어부(20)의 제어 신호에 상응하여 일정 각도 이상 회전하고, 모터(M1, M2, M3)에 부착된 하나 이상의 엔코더(16)에 의해 모터(M1, M2, M3)의 회전각 정보와 관련된 전기적 신호가 생성된다.
엔코더(16)에 의해 생성된 전기적 신호는, 다시 제어부(20)에게 전달된다. 구체적으로, 제어부(20)에 실장되는 프로세서(MPU)에게 전달된다. 프로세서(MPU)는, 엔코더(16)로부터 인가된 전기적 신호를 수신하여, 모터(M1, M2, M3)의 회전각 및 트랜스듀서(10)의 위치 및 회전각을 연산한다.
연산된 위치 및 회전각 정보를 바탕으로, 프로세서(MPU)는 모터(M1, M2, M3)의 추가적인 동작을 결정할 수 있다.
공압모터의 구조
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 모터의 결합사시도이다.
도 3을 참조하면, 제1 모터(M1)는, 동력제공부(12) 및 기어모듈(14)을 포함한다.
동력제공부(12)는, 제어부(20)에 의해 공급된 공압을 이용하여 회전 토크를 발생시키도록 형성된다. 즉, 동력제공부(12)는, 제어부(20)로부터 전달되는 공압이 직접적으로 제공하는 부분에 해당한다. 동력제공부(12)의 구조에 관련하여, 도 5 내지 도 6에서 상세히 기술하도록 한다.
기어모듈(14)은, 동력제공부(12)에 의해 발생한 회전 토크의 회전비를 변경시키도록 구성된다. 이하에서, 기어모듈(14)의 상세한 구조에 대하여 설명한다.
한편, 동력제공부(12) 및 기어모듈(14)은, MRI 환경 내에서도 문제없이 작동되기 위하여 전기전도성이 없거나 아주 작은 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 동력제공부(12) 및 기어모듈(14)의 적어도 일부는 합성 수지로 형성될 수 있다.
기어모듈(14)은, 동력제공부(12)로부터 생성된 토크가 전달되는 부분에 해당하며, 회전비를 변경시키는 역할을 한다. 여기서, 회전비라 함은 동력제공부(12)의 회전수에 대한 기어모듈 축(141)의 회전수의 비율을 의미한다.
한편, 기어모듈(14)은 동력제공부(12)에 탈착가능하게 결합된다. 즉, 기어모듈(14)은 모듈식 탈착이 가능하다. 즉, 회전비를 변경하기 위해서 동력제공부(12) 내부 구조를 변경할 필요 없이, 기어모듈(14)만 교체함으로써 회전비가 변경될 수 있다. 이로 인해, 사용자는 손쉽게 회전비를 조절할 수 있다.
예컨대, 회전비가 64:9인 기어모듈(14)을 이용하여 트랜스듀서(10)의 전체적인 위치를 빠르게 조절하고, 회전비가 64:1인 또다른 기어모듈(14)을 이용하여 트랜스듀서(10)의 정밀한 제어가 가능하다.
기어모듈(14)은, 하부케이싱(143) 및 하부케이싱(143)에 장착되는 상부케이싱(144)을 포함한다. 하부케이싱(143) 및 상부케이싱(144)이 결합됨에 따라, 내부에 수용공간이 형성된다. 기어모듈(14)의 수용공간에는 복수의 기어가 배치될 수 있다. 이때, 하부케이싱(143) 및 상부케이싱(144)이 결합됨으로써, 하부케이싱(143)의 내부에 형성된 수납공간들로부터 복수의 헬리켈 기어(145)가 이탈되지 않을 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 기어모듈의 내부를 나타낸 것이다. 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 기어모듈 및 동력제공부를 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 기어모듈(14)의 내부에는 연결축(140), 기어모듈 축(141)의 일부 및 헬리켈 기어(145)의 전부 또는 일부가 수용된다.
연결축(140)은 동력제공부(12)로부터 발생한 토크가 기어모듈(14)에게 전달될 수 있도록 형성된다. 이를 위해, 연결축(140)의 일단이 동력제공부(12)에 삽입된다(도 5 참조). 또한, 연결축의 타단은 기어모듈(14)에 삽입된다.
연결축(140)의 일단은, 기어축(120)의 일단에 삽입될 수 있다. 한편, 기어축(120)의 토크가 연결축(140)에게 안정적으로 전달되기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 기어축(120) 및 연결축(140)의 일단은 상호 끼워질 수 있도록 형성된다.
연결축(140)은, 복수의 헬리켈 기어(145)에 의해 둘러싸인다. 이때, 연결축(140)의 외면에는 요철부가 형성된다. 연결축(140)의 외면에 형성된 요철부는, 바람직하게는 복수의 헬리켈 기어(145)의 요철부에 상응하도록 형성된다. 구체적으로, 연결축(140)의 외면에 형성된 요부 및 인접한 요부 사이의 거리는, 복수의 헬리켈 기어(145)에 형성된 철부의 두께와 같거나 이보다 근소하게 크게 형성될 수 있다. 이로 인해, 연결축(140)에 형성된 요철부와 복수의 헬리켈 기어(145)의 요철부가 맞물리게 된다.
복수의 헬리켈 기어(145)는, 하부케이싱(143)의 내주면에 접하도록 배치된다. 이때, 하부케이싱(143)의 내주면에는 요철부가 형성되는데, 복수의 헬리켈 기어(145)의 요철부 및 하부케이싱(143)의 요철부는 맞물린다.
따라서, 복수의 헬리켈 기어(145)는, 연결축(140)의 외주면에 형성된 요철부 및 하부케이싱(143)의 내주면에 형성된 요철부의 사이에 배치되되, 각 요철부 사이에 끼어 있도록 배치된다.
복수의 헬리켈 기어(145)는, 직경이 상이한 두 단으로 형성된다. 직경이 상대적으로 큰 하단부는, 연결축(140)의 외주면 및 하부케이싱(143)의 내주면 사이에 배치된다.
한편, 직경이 상대적으로 작은 상단부는, 기어모듈 축(141)의 내부에 형성된 요철부와 맞물리도록 배치된다. 이때, 상단부 및 하단부는 일체로 형성될 수 있다.
기어모듈 축(141)은, 동력제공부(12)로부터 발생한 토크를, 트랜스듀서(10)에게 전달하도록 형성된다. 이때, 동력제공부(12)의 회전 수에 대한 기어모듈 축(141)의 회전 수는 일정한 비율로 변경된다.
기어모듈 축(141)은, 외주면으로부터 돌출된 플랜지부(142)를 포함한다. 플랜지부(142)는, 기어모듈 축(141)의 외경보다 큰 직경을 갖도록 형성되며, 상부케이싱(144)의 적어도 일부에 장착된다.
플랜지부(142)의 내주면에는 요철부가 형성된다. 플랜지부(142)에 형성된 요철부는, 복수의 헬리켈 기어(145)의 상단부와 맞물리도록 형성된다. 이로 인해, 복수의 헬리켈 기어(145)가 회전하면, 회전에 의한 토크가 플랜지부(142)에게 전달된다. 플랜지부(142)에게 전달되는 토크로 인해, 기어모듈 축(141)도 회전하게 된다.
기어모듈 축(141)의 외주면의 적어도 일부는, 황동으로 둘러싸일 수 있다. 이로 인해, 기어모듈 축(141)이 보강됨으로써, 장기간 마찰 및 진동에 노출되더라도 기어모듈 축(141)은 변형 또는 마모되지 않을 수 있다. 이때, 기어모듈 축(141)은 합성수지로 생성된 후 황동으로 도금될 수도 있고, 이중사출로서 제조될 수 있다. 이때, 기어모듈 축(141)을 둘러싸는 황동 부분은 MRI 기기 내부에서 모터(M1)가 정상적으로 작동 가능한 정도로 소량에 해당한다고 할 것이다.
정리하면, 동력제공부(12)에 의해 발생한 토크는, 기어축(120)을 통해 연결축(140)에게 전달된다. 연결축(140)은, 연결축(140)과 맞물려 있는 복수의 헬리켈 기어(145)의 하단부를 회전시킨다. 이때, 복수의 헬리켈 기어(145)의 상단부는 하단부와 일체로 형성되어 있어, 하단부의 회전에 의해 상단부가 회전한다. 복수의 헬리켈 기어(145)의 상단부의 회전 토크는, 기어모듈 축(141)의 플랜지부(142)에게 전달되고, 이로 인해, 기어모듈 축(141)도 회전한다.
상기한 회전 동작이 원활하게 연결되기 위해, 기어축(120), 연결축(140) 및 기어모듈 축(141)은 동축으로 배치된다.
한편, 본 개시에서는, 연결축(140)의 표면에 형성된 요철부, 헬리켈 기어(145)는 표면, 하부케이싱(143)의 내주면에 형성된 요철부 및 플랜지부(142)의 내주면에 형성된 요철부가 편평한 것으로 도시되었으나, 이는 간략히 나타내기 위함이며, 실제로 요부 및 철부가 형성되어 있는 것으로 이해하여야 함에 유의한다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 동력제공부의 분해사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 동력제공부(12)는, 기어축(120), 제1 피스톤(121), 제2 피스톤(124), 제1 실린더(122), 제2 실린더(125), 제3 실린더(123), 제4 실린더 및 모듈베이스(127)의 전부 또는 일부를 포함한다.
기어축(120)의 단부는 모듈베이스(127)의 중앙에 결합된다.
모듈베이스(127)는 동력제공부(12)의 저면부에 배치되며, 실린더들(121, 123, 124, 126)이 삽입 및 고정되도록 형성된다. 이를 위해, 모듈베이스(127)의 내주면은, 실린더들(121, 123, 124, 126)의 외주면에 상응하도록 형성될 수 있다.
기어축(120)은, 제1 피스톤(121) 및 제2 피스톤(124)에 삽입된다. 이때, 모듈베이스(127)의 높이방향을 따라, 제2 피스톤(124) 및 제1 피스톤(121)의 순서로 기어축(120)이 삽입된다.
기어축(120)의 외주면의 적어도 일부에는 기어축(120)의 둘레를 따라 기어가 형성된다. 기어축(120)의 기어는, 제1 피스톤(121)에 형성된 요철부 및 제2 피스톤(124)에 형성된 요철부에 맞물리도록 형성된다. 이로 인해, 제1 피스톤(121) 및 제2 피스톤(124)의 직선운동에 의해 기어축(120)이 회전운동할 수 있다. 기어축(120) 및 피스톤들(121, 124)의 운동과 관련하여, 도 7 내지 도 11에서 상세히 기술하도록 한다.
제1 피스톤(121)의 일단에는 제1 실린더(122)가 삽입된다. 바람직하게는, 제1 실린더(122)의 일면이 개방됨으로써, 개방된 일면으로 제1 피스톤(121)이 삽입되는바, 제1 실린더(122)는 암부(female portion)이고, 제1 피스톤(121)의 일단이 수부(male portion)이다. 제1 피스톤(121) 및 제1 실린더(122)의 사이에는 실링(미도시)이 더 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 실린더(122)로 제공된 유체가 누출되지 않을 수 있다.
제1 피스톤(121)의 타단에는 제3 실린더(123)가 삽입된다. 바람직하게는, 제3 실린더(123)의 일면이 개방됨으로써, 개방된 일면으로 제1 피스톤(121)이 삽입되는바, 제3 실린더(123)가 암부(female portion)이고, 제1 피스톤(121)의 일단이 수부(male portion)이다. 제1 피스톤(121) 및 제3 실린더(123)의 사이에는 실링(미도시)이 더 배치될 수 있다. 이로 인해, 제3 실린더(123)로 제공된 유체가 누출되지 않을 수 있다. 한편, 제3 실린더(123)는 제1 실린더(122)에 대향하도록 배치된다.
제1 실린더(122)의 저면에는, 제어부(20)로부터 유입된 유체가 공급되도록 형성된 포트가 돌출 형성된다. 제1 실린더(122)의 포트에는, 포트측 유로의 단부가 연결되며, 포트를 통해 제공된 유체는 제1 실린더(122)의 내부로 유동한다. 제1 실린더(122)의 내부로 유입된 유체에 의해 제1 피스톤(121)이 가압될 수 있다.
제3 실린더(123)는 제1 실린더(122)와 형상 및 구조가 동일한바, 제3 실린더(123)에 관한 설명은 제1 실린더(122)에 관한 설명으로 갈음한다.
제2 피스톤(124)의 일단에는 제2 실린더(125)가 삽입된다. 바람직하게는, 제2 실린더(125)의 일면이 개방됨으로써, 개방된 일면으로 제2 피스톤(124)이 삽임되는바, 제2 실린더(125)는 암부(female portion)이고, 제2 피스톤(124)의 일단이 수부(male portion)이다. 제2 피스톤(124) 및 제2 실린더(125)의 사이에는 실링(미도시)이 더 배치될 수 있다. 이로 인해, 제2 실린더(125)로 제공된 유체가 누출되지 않을 수 있다.
제2 피스톤(124)의 타단에는 제4 실린더(126)가 삽입된다. 바람직하게는, 제4 실린더(126)의 일면이 개방됨으로써, 개방된 일면으로 제2 피스톤(124)이 삽입되는바, 제4 실린더(126)가 암부(female portion)이고, 제2 피스톤(124)의 일단이 수부(male portion)이다. 제2 피스톤(124) 및 제4 실린더(126)의 사이에는 실링(미도시)이 더 배치될 수 있다. 이로 인해, 제4 실린더(126)로 제공된 유체가 누출되지 않을 수 있다. 한편, 제4 실린더(126)는 제2 실린더(125)에 대향하도록 배치된다.
제2 실린더(125)의 저면에는, 제어부(20)로부터 유입된 유체가 공급되도록 형성된 포트가 돌출 형성된다. 제2 실린더(125)의 포트에는, 포트측 유로의 단부가 연결되며, 포트를 통해 제공된 유체는 제2 실린더(125)의 내부로 유동한다. 제2 실린더(125)의 내부로 유입된 유체에 의해 제2 피스톤(124)이 가압될 수 있다.
제2 실린더(125) 및 제4 실린더(126)는 제1 실린더(122)와 형상 및 구조가 동일한바, 제2 실린더(125) 및 제4 실린더(126)에 관한 설명은 제1 실린더(122)에 관한 설명으로 갈음한다.
한편, 제1 피스톤(121) 및 제2 피스톤(124)은 상방에서 바라보았을 때, 서로 직교하도록 배치될 수 있다. 이로 인해, 제1 실린더(122), 제2 실린더(125), 제3 실린더(123) 및 제4 실린더(126)는 기어축(120)을 중심으로 90도 간격으로 배치될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 제1 피스톤(121) 및 제2 피스톤(124)의 직선운동이, 기어축(120)의 회전운동으로 변환되는데, 이와 관련하여 도 7 내지 도 11에서 상세히 설명하도록 한다.
공압모터의 작동 방법
도 7 내지 도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부 및 동력제공부의 작동 방법을 나타내기 위한 것이다. 도 7 내지 도 11에서 화살표는, 전기적 신호의 인가를 나타낸 것이며, 실선은 유체가 유동하는 유로를 나타낸 것이다.
또한, 도 8 내지 도 11에서 (a)의 굵은 선은 유체가 이동하는 유로를 도식적으로 나타낸 것이며, 굵은 화살표는 실린더의 이동 방향을 의미하는 것이다.
도 7은 모터(M1, M2, M3)가 작동하기 전의 공압모터 시스템(1)의 블록도이다. 도 7의 (a)는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부(20)의 블록도이다. 도 7의 (a)를 참조하면, 프로세서(MPU)는 제1 인렛밸브(IV1), 제1 스위칭밸브(SV1) 및 제2 스위칭밸브(SV2)의 전부 또는 일부에게 전기적 신호를 인가한다.
제1 인렛밸브(IV1)는 제1 인렛유로(251) 상에 배치된다. 제1 인렛밸브(IV1)를 통과한 유체는 제1 스위칭유로(261) 및 제2 스위칭유로(262)로 분기된다. 이때, 제1 스위칭유로(261) 상에는 제1 스위칭밸브(SV1)가 배치되고, 제2 스위칭유로(262) 상에는 제2 스위칭밸브(SV2)가 배치된다.
제1 스위칭유로(261)는, 제1 스위칭밸브(SV1)의 후방에서 제1 포트측 유로(271) 및 제2 포트측 유로(272)로 분기된다. 제1 포트측 유로(271)는 제1 실린더(122)에게 공압을 공급하도록 형성된다. 제2 포트측 유로(272)는 제3 실린더(123)에게 공압을 공급하도록 형성된다.
제2 스위칭유로(262)는, 제2 스위칭밸브(SV2)의 후방에서 제3 포트측 유로(273) 및 제4 포트측 유로(274)로 분기된다. 제3 포트측 유로(273)는 제2 실린더(125)에게 공압을 공급하도록 형성된다. 제4 포트측 유로(274)는 제4 실린더(126)에게 공압을 공급하도록 형성된다.
도 7의 (b)는 기어축(120) 및 실린더들(122,123,125, 126)를 나타낸 것이다.
도 7의 (b)를 참조하면, 제어부(20)로부터 공압을 공급받지 않은 상태에서의 제1 모터(M1)의 내부에서, 제1 실린더(122) 및 제3 실린더(123)는 기어축(120)에 대하여 대칭적으로 배치되어 있다.
또한, 상기한 상태의 제1 모터(M1)에서, 제2 실린더(125) 및 제4 실린더(126)는 기어축(120)에 대하여 대칭적으로 배치되어 있다.
도 8은 제1 실린더(122)에게 공압이 공급된 경우의 공압모터 시스템(1)의 블록도이다. 도 8의 (a)는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부(20)의 블록도이다. 도 8의 (a)를 참조하면, 프로세서(MPU)는 제1 릴레이유닛(SSR1)에게 전기적 신호를 인가한다. 이어, 제1 릴레이유닛(SSR1)은 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가한다. 이로 인해, 제1 인렛밸브(IV1)는 개방되며, 제1 인렛유로(251)의 유체는 제1 스위칭유로(261)로 유동한다.
또한, 프로세서(MPU)는 제1 릴레이유닛(SSR1)에게 전기적 신호를 인가함과 동시에, 또는 순차적으로 제2 릴레이유닛(SSR2)에게 전기적 신호를 인가한다. 이어, 제2 릴레이유닛(SSR2)은 제1 스위칭밸브(SV1)에게 전기적 신호를 인가한다. 이로 인해, 제1 스위칭밸브(SV1)는 개방되며, 제1 스위칭유로(261)의 유체는 제1 포트측 유로(271)로 유동한다.
제1 포트측 유로(271)로 유입된 유체는 일정한 압력을 형성하며, 공압으로 인해 제1 실린더(122)가 가압된다. 이때, 가압된 제1 실린더(122)는 기어축(120)을 향해 이동한다. 제1 실린더(122)에 형성된 요철부는, 기어축(120)에 형성된 기어를 타격하고, 이로 인해, 기어축(120)은 시계방향으로 회전한다(도 8의 (b) 참조).
도 9은 제2 실린더(125)에게 공압이 공급된 경우의 공압모터 시스템(1)의 블록도이다. 도 9의 (a)는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부(20)의 블록도이다. 도 9의 (a)를 참조하면, 프로세서(MPU)는 제1 릴레이유닛(SSR1)에게 전기적 신호를 인가한다. 이어, 제1 릴레이유닛(SSR1)은 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가한다. 이로 인해, 제1 인렛유로(251)의 유체는 제2 스위칭유로(262)로 유동한다.
또한, 프로세서(MPU)는 제1 릴레이유닛(SSR1)에게 전기적 신호를 인가함과 동시에, 또는 순차적으로 제2 릴레이유닛(SSR2)에게 전기적 신호를 인가한다. 이어, 제2 릴레이유닛(SSR2)은 제2 스위칭밸브(SV2)에게 전기적 신호를 인가한다. 이로 인해, 제2 스위칭유로(262)의 유체는 제3 포트측 유로(273)로 유동한다.
제3 포트측 유로(273)로 유입된 유체는 일정한 압력을 형성하며, 공압으로 인해 제2 실린더(125)가 가압된다. 이때, 가압된 제2 실린더(125)는 기어축(120)을 향해 이동한다. 제2 실린더(125)에 형성된 요철부는, 기어축(120)에 형성된 기어를 타격하고, 이로 인해, 기어축(120)은 시계방향으로 회전한다(도 9의 (b) 참조).
도 10은 제3 실린더(123)에게 공압이 공급된 경우의 공압모터 시스템(1)의 블록도이다. 도 10의 (a)는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부(20)의 블록도이다. 도 10의 (a)를 참조하면, 프로세서(MPU)는 제1 릴레이유닛(SSR1)에게 전기적 신호를 인가한다. 이어, 제1 릴레이유닛(SSR1)은 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가한다. 이로 인해, 제1 인렛유로(251)의 유체는 제1 스위칭유로(261)로 유동한다.
또한, 프로세서(MPU)는 제1 릴레이유닛(SSR1)에게 전기적 신호를 인가함과 동시에, 또는 순차적으로 제2 릴레이유닛(SSR2)에게 전기적 신호를 인가한다. 이어, 제2 릴레이유닛(SSR2)은 제1 스위칭밸브(SV1)에게 전기적 신호를 인가한다. 이로 인해, 제1 스위칭유로(261)의 유체는 제2 포트측 유로(272)로 유동한다.
제2 포트측 유로(272)로 유입된 유체는 일정한 압력을 형성하며, 공압으로 인해 제3 실린더(123)가 가압된다. 이때, 가압된 제3 실린더(123)는 기어축(120)을 향해 이동한다. 제3 실린더(123)에 형성된 요철부는, 기어축(120)에 형성된 기어를 타격하고, 이로 인해, 기어축(120)은 시계방향으로 회전한다(도 10의 (b) 참조).
도 11은 제4 실린더(126)에게 공압이 공급된 경우의 공압모터 시스템(1)의 블록도이다. 도 11의 (a)는 본 개시의 일 실시예에 따른 제어부(20)의 블록도이다. 도 11의 (a)를 참조하면, 프로세서(MPU)는 제1 릴레이유닛(SSR1)에게 전기적 신호를 인가한다. 이어, 제1 릴레이유닛(SSR1)은 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가한다. 이로 인해, 제1 인렛유로(251)의 유체는 제2 스위칭유로(262)로 유동한다.
또한, 프로세서(MPU)는 제1 릴레이유닛(SSR1)에게 전기적 신호를 인가함과 동시에, 또는 순차적으로 제3 릴레이유닛(SSR3)에게 전기적 신호를 인가한다. 이어, 제3 릴레이유닛(SSR3)은 제2 스위칭밸브(SV2)에게 전기적 신호를 인가한다. 이로 인해, 제2 스위칭유로(262)의 유체는 제4 포트측 유로(274)로 유동한다.
제4 포트측 유로(274)로 유입된 유체는 일정한 압력을 형성하며, 공압으로 인해 제4 실린더(126)가 가압된다. 이때, 가압된 제4 실린더(126)는 기어축(120)을 향해 이동한다. 제4 실린더(126)에 형성된 요철부는, 기어축(120)에 형성된 기어를 타격하고, 이로 인해, 기어축(120)은 시계방향으로 회전한다(도 11의 (b) 참조).
도 8 내지 도 11의 과정이 반복되면서, 기어축(120)은 시계방향으로 회전한다. 이로 인해, 기어축(120)의 회전 토크가 기어모듈(14)에게 전달되고, 트랜스듀서(10)의 운동이 제어된다. 트랜스듀서(10)의 운동은 가변저항들(210, 212, 214)의 회전으로 제어될 수 있다.
제1 가변저항(210, 도 2b 참조)에 의해 모터들(M1, M2, M3) 중 제어 대상이 선택된다. 구체적으로, 사용자에 의해 제1 가변저항(210)이 제1 각도만큼 회전하면, 제1 릴레이유닛(SSR1)은 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가하는 상태가 되고, 제1 모터(M1)가 제어 대상이 된다. 이때, 제1 모터(M1)는 트랜스듀서(10)를 회전시키도록 구성되는바, 사용자가 트랜스듀서(10)의 회전운동을 제어하기 위해서 제1 가변저항을 제1 각도만큼 회전시키면 된다.
또한, 사용자에 의해 제1 가변저항(210)이 제2 각도만큼 회전하면, 제1 릴레이유닛(SSR1)은 제2 인렛밸브(IV2)에게 전기적 신호를 인가하도록 상태가 변경되고, 제2 모터(M2)가 제어 대상이 된다. 이때, 제2 모터(M2)는 트랜스듀서(10)를 직선운동시키도록 구성되는바, 사용자가 트랜스듀서(10)의 미세한 위치를 조정하기 위해서는 제1 가변저항을 제2 각도만큼 회전시키면 된다.
또한, 사용자에 의해 제1 가변저항(210)이 제3 각도만큼 회전하면, 제1 릴레이유닛(SSR1)은 제3 인렛밸브(IV3)에게 전기적 신호를 인가하도록 상태가 변경되고, 제3 모터(M3)가 제어 대상이 된다. 이때, 제3 모터(M3)는 트랜스듀서(10), 제1 모터(M1) 및 제2 모터(M2)를 직선운동시키도록 구성되는바, 사용자가 트랜스듀서(10)의 개략적인 위치를 조정하기 위해서는 제1 가변저항을 제3 각도만큼 회전시키면 된다.
제2 가변저항(212, 도 2b 참조)에 의해 모터의 회전방향이 제어될 수 있다. 구체적으로, 사용자에 의해 제2 가변저항(212)이 일 방향으로 회전하면, 프로세서(MPU)는 기어축(120)이 정회전하도록 릴레이유닛들(SSR1, SSR2, SSR3)을 제어한다.
또한, 사용자에 의해 제2 가변저항(212)이 일 방향과 반대방향으로 회전하면, 프로세서(MPU)는 기어축(120)이 역회전하도록 릴레이유닛들(SSR1, SSR2, SSR3)을 제어한다. 한편, 기어축(120)이 역회전하기 위해서는, 도 8 내지 도 11의 과정이 역순으로 수행된다.
제3 가변저항(214, 도 2b 참조)에 의해 모터의 회전속도가 제어될 수 있다. 구체적으로, 사용자에 의해 제3 가변저항(214)이 회전하는만큼, 기어축(120)의 회전속도가 증가 또는 감소한다. 한편, 기어축(120)의 회전속도가 빨라지기 위해서는, 도 8 내지 도 11의 과정의 수행 주기가 짧아진다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 공압모터 시스템
10: 트랜스듀서
12: 동력제공부
14: 기어모듈
16: 엔코더
20: 제어부
21: 하우징
22: 포트부
23: 메인보드
24: 레귤레이터
30: 레저버
M1, M2, M3: 모터

Claims (16)

  1. 트랜스듀서(10);
    공압으로 작동되며, 상기 트랜스듀서(10)를 회전시키도록 구성된 제1 모터(M1)로서,
    제1 피스톤(121) 및 제2 피스톤(124)을 포함하되, 상기 제1 피스톤(121)의 직선운동 및 상기 제2 피스톤(124)의 직선운동에 의해 회전하도록 구성된 기어축(120)을 포함하는 동력제공부(12);
    상기 동력제공부(12)로부터 공급받은 토크를 상기 트랜스듀서(10)에게 전달하도록 구성된 기어모듈(14); 및
    상기 트랜스듀서(10)의 회전각 정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16);
    를 포함하는 제1 모터(M1);
    공압으로 작동되며, 상기 트랜스듀서(10)를 직선운동시키도록 구성되며, 상기 트랜스듀서(10)의 변위정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16)를 포함하는 제2 모터(M2);
    공압으로 작동되며, 상기 트랜스듀서(10), 상기 제1 모터(M1) 및 상기 제2 모터(M2)를 직선운동시키도록 구성되고, 상기 트랜스듀서(10), 상기 제1 모터(M1) 및 상기 제2 모터(M2)의 변위정보를 출력하도록 구성된 엔코더(16)를 포함하는 제3 모터(M3);및
    상기 엔코더(16)로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 모터들(M1, M2, M3)의 요구변위량을 연산하도록 구성된 제어부(20)
    를 포함하는,
    공압모터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동력제공부(12)는,
    일면이 개방되며, 상기 개방된 일면으로 상기 제1 피스톤(121)의 일단이 삽입되는 제1 실린더(122);
    일면이 개방되며, 상기 개방된 일면으로 상기 제2 피스톤(124)의 일단이 삽입되는 제2 실린더(125);
    상기 기어축(120)에 대해 상기 제1 실린더(122)와 대향하도록 배치되며, 일면이 개방되고, 상기 개방된 일면으로 상기 제1 피스톤(121)의 타단이 삽입되는 제3 실린더(123); 및
    상기 기어축(120)에 대해 상기 제2 실린더(125)와 대향하도록 배치되며, 일면이 개방되고, 상기 개방된 일면으로 상기 제2 피스톤(124)의 타단이 삽입되는 제4 실린더(126)
    를 포함하는,
    공압모터 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 피스톤(121)의 일단 및 상기 제1 실린더(122)의 사이와, 상기 제1 피스톤(121)의 타단 및 상기 제3 실린더(123)의 사이에 실링이 배치되고,
    상기 제1 실린더(122)의 저면에는, 상기 제어부(20)로부터 전달되는 공압을 상기 제1 피스톤(121)에게 전달하도록 형성된 인렛포트가 형성되는,
    공압모터 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 피스톤(121)은 직선형이고,
    상기 제2 피스톤(124)은 직선형이고,
    상기 제1 피스톤(121) 및 상기 제2 피스톤(124)이 직각으로 배치됨으로써, 상기 제1 실린더(122), 상기 제2 실린더(125), 상기 제3 실린더(123) 및 상기 제4 실린더(126)는 상기 기어축(120)을 중심으로 90도 간격으로 배치되는,
    공압모터 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 실린더(122)에게 공압이 공급되면, 상기 제1 피스톤(121)이 상기 제1 실린더(122)로부터 상기 제3 실린더(123)를 향하는 방향으로 직선 이동하고,
    상기 제2 실린더(125)에게 공압이 공급되면, 상기 제2 피스톤(124)이 상기 제2 실린더(125)로부터 상기 제4 실린더(126)를 향하는 방향으로 직선 이동하고,
    상기 제1 실린더(122) 및 상기 제2 실린더(125)의 순서로 공압이 공급될 시, 상기 기어축(120)이 상기 제1 실린더(122)로부터 상기 제2 실린더(125)를 향하는 방향으로 회전하는,
    공압모터 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기어모듈(14)은,
    상기 기어축(120)에 연결되는 연결축(140);
    상기 연결축(140)에 의해 전달되는 토크를 상기 트랜스듀서(10)에게 전달하는 기어모듈 축(141);
    상기 기어모듈 축(141)의 적어도 일부에 의해 관통되며, 상기 동력제공부(12)에 탈착 가능하게 연결되는 하부케이싱(143);
    상기 기어모듈 축(141)의 다른 적어도 일부가 삽입되도록 형성되며 상기 하부케이싱(143)에 결합되도록 형성된 상부케이싱(144); 및
    상기 하부케이싱(143)의 내부에 형성된 수납공간에 배치되는 하나 이상의 헬리켈 기어(145)
    를 포함하는,
    공압모터 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기어모듈 축(141)은, 외주면을 따라 돌출형성되며 플랜지부(142)를 포함하되,
    상기 플랜지부(142)가 상기 하부케이싱(143)과 결합되며 상기 하나 이상의 헬리켈 기어(145)가 상기 하부케이싱(143)의 수납공간으로부터 이탈되지 않는,
    공압모터 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 모터(M2) 및 상기 제3 모터(M3)는, 상기 제1 모터(M1)와 동일한,
    공압모터 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제어부(20)는,
    상기 엔코더(16)로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 모터들(M1, M2, M3)의 요구변위량을 연산하며 상기 모터들(M1, M2, M3)에게 전기적 신호를 인가하도록 구성된 프로세서(MPU);
    상기 제어부(20)의 외부에 배치되는 레저버(30)로부터 공급받는 유체의 압력을 조절하도록 구성된 레귤레이터(24);
    상기 레귤레이터(24)로부터 공급되는 공압을 상기 제1 모터(M1)에게 전달하며, 일 지점 상에 제1 인렛밸브(IV1)가 배치되는 제1 인렛유로(251);
    상기 레귤레이터(24)로부터 공급되는 공압을 상기 제2 모터(M2)에게 전달하며, 일 지점 상에 제2 인렛밸브(IV2)가 배치되는 제2 인렛유로(252);
    상기 레귤레이터(24)로부터 공급되는 공압을 상기 제3 모터(M3)에게 전달하며, 일 지점 상에 제3 인렛밸브(IV3)가 배치되는 제3 인렛유로(253); 및
    상기 프로세서(MPU)에 의해 제어되며, 상기 인렛밸브들(IV1, IV2, IV3)의 개폐를 조절하는 제1 릴레이유닛(SSR1)
    을 포함하는,
    공압모터 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부(20)는,
    상기 제1 인렛유로(251)로부터 분기되며, 일 지점상에 제1 스위칭밸브(SV1)가 배치되는 제1 스위칭유로(261);
    상기 제1 인렛유로(251)로부터 분기되며, 일 지점상에 제2 스위칭밸브(SV2)가 배치되는 제2 스위칭유로(262);
    상기 제2 인렛유로(252)로부터 분기되며, 일 지점상에 제3 스위칭밸브(SV3)가 배치되는 제3 스위칭유로(263);
    상기 제2 인렛유로(252)로부터 분기되며, 일 지점상에 제4 스위칭밸브(SV4)가 배치되는 제4 스위칭유로(264);
    상기 제3 인렛유로(253)로부터 분기되며, 일 지점상에 제5 스위칭밸브(SV5)가 배치되는 제5 스위칭유로(265);
    상기 제3 인렛유로(253)로부터 분기되며, 일 지점상에 제6 스위칭밸브(SV6)가 배치되는 제6 스위칭유로(266);
    상기 제1 스위칭밸브(SV1)의 개폐, 상기 제3 스위칭밸브(SV3)의 개폐 및 상기 제5 스위칭밸브(SV5)의 개폐를 제어하도록 구성된 제2 릴레이유닛(SSR2); 및
    상기 제2 스위칭밸브(SV2)의 개폐, 상기 제4 스위칭밸브(SV4)의 개폐 및 상기 제6 스위칭밸브(SV6)의 개폐를 제어하도록 구성된 제3 릴레이유닛(SSR3)
    을 포함하는,
    공압모터 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서(MPU)는, 상기 엔코더(16)로부터 수신한 변위량을 기초로 상기 릴레이유닛들(SSR1, SSR2, SSR3)에게 전기적 신호를 인가하고,
    상기 프로세서(MPU)에 의해 상기 제1 릴레이유닛(SSR1)이 전기적 신호를 인가받으면, 제1 인렛밸브(IV1)에게 전원이 인가됨으로써, 상기 제1 스위칭밸브(SV1) 또는 상기 제2 스위칭밸브(SV2)로 공압이 전달되는,
    공압모터 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인렛밸브들(IV1, IV2, IV3)은 노멀 클로즈 타입인 것을 특징으로 하는,
    공압모터 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서(MPU)가 상기 제1 릴레이유닛(SSR1) 및 상기 제2 릴레이유닛(SSR2)에게 전기적 신호를 인가하면,
    상기 제1 릴레이유닛(SSR1)이 상기 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가하고,
    상기 제2 릴레이유닛(SSR2)이 상기 제1 스위칭밸브(SV1)에게 전기적 신호를 인가함으로써,
    상기 레귤레이터(24)로부터 제공된 공압이 상기 제1 인렛유로(251), 상기 제1 스위칭유로(261) 및 제1 포트측 유로(271)를 순차적으로 통과하여 상기 제1 실린더(122)에게 공급되고,
    상기 제1 실린더(122)가 상기 기어축(120)을 타격하는,
    공압모터 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 실린더(122)가 상기 기어축(120)을 타격한 후,
    상기 프로세서(MPU)가 상기 제1 릴레이유닛(SSR1) 및 상기 제3 릴레이유닛(SSR3)에게 전기적 신호를 인가하면,
    상기 제1 릴레이유닛(SSR1)이 상기 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가하고,
    상기 제3 릴레이유닛(SSR3)이 상기 제2 스위칭밸브(SV2)에게 전기적 신호를 인가함으로써,
    상기 레귤레이터(24)로부터 제공된 공압이 상기 제1 인렛유로(251), 상기 제2 스위칭유로(262) 및 제3 포트측 유로(273)를 순차적으로 통과하여 상기 제2 실린더(125)에게 공급되고,
    상기 제2 실린더(125)가 상기 기어축(120)을 타격하는,
    공압모터 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 실린더(125)가 상기 기어축(120)을 타격한 후,
    상기 프로세서(MPU)가 상기 제1 릴레이유닛(SSR1) 및 상기 제2 릴레이유닛(SSR2)에게 전기적 신호를 인가하면,
    상기 제1 릴레이유닛(SSR1)이 상기 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가하고,
    상기 제2 릴레이유닛(SSR2)이 상기 제1 스위칭밸브(SV1)에게 전기적 신호를 인가함으로써,
    상기 레귤레이터(24)로부터 제공된 공압이 상기 제1 인렛유로(251), 상기 제1 스위칭유로(261) 및 제2 포트측 유로(272)를 순차적으로 통과하여 상기 제3 실린더(123)에게 공급되고,
    상기 제3 실린더(123)가 상기 기어축(120)을 타격하는,
    공압모터 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제3 실린더(123)가 상기 기어축(120)을 타격한 후,
    상기 프로세서(MPU)가 상기 제1 릴레이유닛(SSR1) 및 상기 제3 릴레이유닛(SSR3)에게 전기적 신호를 인가하면,
    상기 제1 릴레이유닛(SSR1)이 상기 제1 인렛밸브(IV1)에게 전기적 신호를 인가하고,
    상기 제3 릴레이유닛(SSR3)이 상기 제2 스위칭밸브(SV2)에게 전기적 신호를 인가함으로써,
    상기 레귤레이터(24)로부터 제공된 공압이 상기 제1 인렛유로(251), 상기 제2 스위칭유로(262) 및 제4 포트측 유로(274)를 순차적으로 통과하여 상기 제4 실린더(126)에게 공급되고,
    상기 제4 실린더(126)가 상기 기어축(120)을 타격하고,
    상기 제1 실린더(122) 내지 상기 제4 실린더(126)가 순차적으로 상기 기어축(120)을 타격함으로써, 상기 기어축(120)이 시계방향으로 회전 가능한,
    공압모터 시스템.
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