KR101833520B1 - 감속 기어박스 성능시험기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 감속 기어박스 성능시험기에 관한 것으로서, 지면에 수평으로 배치되는 입력베이스플레이트와, 상기 입력베이스플레이트 상에 고정되는 입력지지프레임과, 상기 입력지지프레임 상에 승강 가능하게 구비되는 입력승강베드와, 상기 입력승강베드 상에 전후로 이동 가능하게 구비되는 입력전후진베드와, 상기 입력전후진베드 상에 좌우로 이동 가능하게 구비되는 입력좌우베드와, 상기 입력좌우베드 상에 고정되어 입력토크를 인가하는 입력모터와, 일측은 상기 입력모터의 회전축과 입력플렉시블조인트에 의해 축 결합되어 상기 입력모터의 입력토크를 측정하고 타측은 감속 기어박스의 입력축과 입력플렉시블조인트에 의해 축 결합되는 입력토크미터를 포함하는 입력시험부; 및 지면에 수평으로 배치되는 출력베이스플레이트와, 상기 출력베이스플레이트 상에 고정되는 출력지지프레임과, 상기 출력 지지프레임 상에 고정되어 감속 기어박스를 장착하는 장착대와, 상기 출력지지프레임 상에 전후로 이동 가능하게 구비되는 출력전후진베드와, 일측은 상기 감속 기어박스의 출력축과 출력플렉시블조인트에 의해 축 결합되어 감속 기어박스의 출력토크를 측정하는 출력토크미터와, 상기 출력전후진베드 상에 고정되고 상기 출력토크미터의 타측과 출력플렉시블조인트에 의해 축 결합되어 감속 기어박스에 부하를 제공하는 부하모터를 포함하는 출력시험부;로 이루어지되, 상기 입력시험부는 이동이 가능하여 상기 입력베이스플레이트의 전면을 상기 출력베이스플레이트의 전면 또는 측면과 연결하거나 분리할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

감속 기어박스 성능시험기{Performance tester of reducing gear box}
본 발명은 감속기어박스 성능시험기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 타입의 감속 기어박스의 내구성, 최대출력토크, 최대입력토크, 효율, 백래쉬 등을 종합적으로 시험할 수 있는 감속 기어박스의 성능시험기에 관한 것이다.
일반적으로 가스나 유류 또는 물을 유동시키면서 유동량을 제어하거나 단속하기 위하여 밸브를 사용하게 된다.
밸브는 유량의 제어나 단속을 위해서도 사용하기도 하지만 밸브의 종류에 따라서는 유동 방향이 일방향이 아닌 그 이상으로 유동되도록 하기도 한다. 이렇게 유체가 이동하는 관로에서의 유동을 단속하거나 유량을 제어하기 위해 사용되는 밸브는 액츄에이터라는 동력전달 수단을 통해 작동이 조정되도록 하고 있다.
액츄에이터는 모터와 같은 구동 수단을 통해 자동으로 작동되도록 하기도 하지만 자동의 경우 구동 수단이 주로 전기를 이용하게 되므로 전기의 공급이 중단되거나 고장이 발생되는 경우에는 심각한 문제가 발생될 수가 있다.
이러한 문제 발생을 보조하기 위하여 밸브를 수동으로 작동시킬 수 있는 액츄에이터가 함께 구비되기도 하고, 전기를 사용할 수 없는 지역에서는 오로지 수동에 의한 조작에 의해서만 밸브를 제어할 수 있도록 하고 있다.
밸브를 작동 시 유체의 유동압이 클수록 액츄에이터를 조작하는 힘도 상대적으로 커질 수 밖에 없어 조작의 어려움이 있으므로 대형의 관로에서와 같은 경우에는 감속비를 높여 조작력이 경감되도록 하고 있다.
이러한 수동 액츄에이터는 중소형 저수지나 하천의 수로 및 농업용 수로에 설치되는 수문을 개폐하기 위해 사용된다.
도 1에 도시한 기어식 밸브개폐기는 본 출원인이 출원한 장치로서, 밸브에 결합되는 하우징(2) 내측으로 밸브 내 디스크를 작동시킬 수 있도록 승강나사축(3a)과 결합된 드라이빙부시(3b)가 내장 설치되는 드라이빙 슬리브(3)를 결합하고, 드라이빙슬리브에는 베벨기어(4)를 결합하며, 베벨기어에는 핸드휠(5)로 회전되는 입력축(6) 상의 베벨기어(7)를 기어결합하고, 입력축 상에는 피동기어(13)를 축결합하고, 핸드휠이 축고정된 구동축(11a) 상의 구동기어(11)와 아이들기어(12)로 기어 연결하여 감속된 고출력으로 밸브를 개폐한다.
다른 타입으로 도 2에 도시한 밸브개폐장치도 본 출원인이 출원하여 등록받은 장치로서, 핸들(21)을 돌리면 웜이 회전하고, 이에 연동된 웜휠(31)이 회전함으로써 밸브를 개폐할 수 있는 구조이다.
또 다른 타입으로 도 3에 도시한 밸브 개폐장치도 본 출원인이 등록받은 장치인데, 내부는 스퍼기어 또는 웜기어가 내장되어 감속시키는 구조인데, 이 역시 핸들(80)을 돌리면 제1종동축(31) 또는 제2종동축(41)을 통해 회전력이 입력되고, 입력된 회전력은 다수개의 기어로 구성된 감속 기어박스를 거쳐 스크류(70)를 승강시킴으로써 밸브를 개폐할 수 있는 구조이다.
상술한 여러 가지 타입의 감속 기어박스를 내장한 밸브 개폐장치의 경우 성능이나 신뢰성을 검증할 수 있는 시험기가 필요하다.
이러한 수동으로 작동되는 밸브 개폐장치의 감속 기어박스의 성능을 시험하기 위해서는 대부분 자체 성능평가에 의존하고 있는 실정이어서 제품개발 후 성능 검증을 위한 적절한 시험 및 측정이 어려운 문제가 있다.
그리고 상기와 같은 감속 기어박스는 입력축과 출력축의 위치가 서로 다른 타입이 존재한다. 즉, 도 1, 2와 같이 핸들의 입력축과 개폐측의 출력축이 서로 수직인 타입이 있는가 하면, 도 3과 같이 입력축과 출력축이 평행한 타입도 있다.
왜냐하면, 사용되는 기어에 따라 베벨기어 감속기, 웜기어 감속기, 스퍼기어 감속기, 유성기어 감속기 등의 타입이 있는데, 모두 입력축과 출력축이 조금씩 다르게 배치되기 때문이다.
따라서, 다양한 타입을 모두 시험할 수 있는 시험장치의 개발이 요구된다 할 것이다.
- 대한민국 등록실용 20-0253598(2001.10.29) "기어식 밸브개폐기용 보조장치" - 대한민국 등록특허 10-1491557(2015.2.3) "밸브 개폐장치" - 대한민국 등록특허 10-1491558(2015.2.3) "수동식 밸브 개폐장치" - 대한민국 등록특허 10-0926575(2009.11.5) "하모닉 감속기용 효율 시험기" - 대한민국 등록특허 10-1369604(2014.2.25) "자동차 변속장치 시험기"
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 감속 기어박스 입력축과 출력축이 수직인 타입과 평행인 타입 모두 성능을 시험할 수 있는 감속 기어박스 성능시험기를 제공하는 것이다.
상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 감속 기어박스 성능시험기는, 지면에 수평으로 배치되는 입력베이스플레이트와, 상기 입력베이스플레이트 상에 고정되는 입력지지프레임과, 상기 입력지지프레임 상에 승강 가능하게 구비되는 입력승강베드와, 상기 입력승강베드 상에 전후로 이동 가능하게 구비되는 입력전후진베드와, 상기 입력전후진베드 상에 좌우로 이동 가능하게 구비되는 입력좌우베드와, 상기 입력좌우베드 상에 고정되어 입력토크를 인가하는 입력모터와, 일측은 상기 입력모터의 회전축과 입력플렉시블조인트에 의해 축 결합되어 상기 입력모터의 입력토크를 측정하고 타측은 감속 기어박스의 입력축과 입력플렉시블조인트에 의해 축 결합되는 입력토크미터를 포함하는 입력시험부; 및 지면에 수평으로 배치되는 출력베이스플레이트와, 상기 출력베이스플레이트 상에 고정되는 출력지지프레임과, 상기 출력 지지프레임 상에 고정되어 감속 기어박스를 장착하는 장착대와, 상기 출력지지프레임 상에 전후로 이동 가능하게 구비되는 출력전후진베드와, 일측은 상기 감속 기어박스의 출력축과 출력플렉시블조인트에 의해 축 결합되어 감속 기어박스의 출력토크를 측정하는 출력토크미터와, 상기 출력전후진베드 상에 고정되고 상기 출력토크미터의 타측과 출력플렉시블조인트에 의해 축 결합되어 감속 기어박스에 부하를 제공하는 부하모터를 포함하는 출력시험부;로 이루어지되, 상기 입력시험부는 이동이 가능하여 상기 입력베이스플레이트의 전면을 상기 출력베이스플레이트의 전면 또는 측면과 연결하거나 분리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 입력베이스플레이트의 전면에 입력연결홈이 형성되고, 상기 출력베이스플레이트의 전면 및 측면에 상기 입력연결홈과 대응되면서 연통되는 출력연결홈이 형성되어, 상기 입력연결홈과 전면 출력연결홈에 고정키를 동시에 삽입한 후 상기 입력베이스플레이트와 출력베이스플레이트 위에 체결판을 덮어 상호 연결할 수 있다.
이때, 상기 입력연결홈은 한 쌍이 일정거리 이격되어 형성되어, 어느 하나의 입력연결홈은 상기 전면 출력연결홈과 대응되고, 다른 하나의 입력연결홈은 상기 측면 출력연결홈과 대응될 수 있다.
그리고 상기 입력승강베드는, 상기 입력지지프레임 내에 한 쌍이 이격되어 수직으로 설치되는 승강가이드와, 상기 승강가이드가 관통하면서 상기 입력승강베드 하부면에 결합되어 상기 승강가이드를 따라 상하로 움직이는 슬라이더와, 상기 입력승강베드를 승강구동하는 스크류잭을 포함할 수 있다.
또 상기 입력좌우베드는, 상기 입력전후진베드 상에 한 쌍이 이격 배치되어 상기 입력좌우베드가 안착되어 움직일 수 있는 좌우이송레일과, 상기 입력좌우베드 하부면에 결합되는 좌우가이드블럭과, 상기 가이드블럭에 나사결합되는 좌우이송스크류와, 상기 좌우이송스크류의 일단에 결합되어 상기 좌우이송스크류를 회전시키는 좌우이송핸들을 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따르면, 입력시험부를 이동시켜 출력시험부와 일렬 또는 수직으로 배치하고 고정함으로써 다양한 타입의 감속 기어박스 성능을 시험할 수 있다.
그리고 입력승강베드, 입력전후진베드, 입력좌우베드를 조정하여 감속 기어박스의 입력축 위치에 상관없이 시험할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기어식 밸브개폐기를 나타내는 단면도
도 2는 종래 다른 밸브 개폐장치를 나타내는 단면도
도 3은 종래 또 다른 수동 밸브 개폐장치를 나타내는 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 감속 기어박스 성능시험기의 구조를 나타내는 평면도
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 측면도
도 6은 본 발명의 연결수단을 나타내는 단면도
도 7은 본 발명에서 시험할 감속 기어박스의 타입을 나타내는 도면
도 8은 도 8(a) 타입을 시험할 경우를 나타내는 평면도
도 9는 도 8(b) 타입을 시험할 경우를 나타내는 평면도
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 감속 기어박스 성능시험기의 구조를 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 측면도를 나타낸다.
본 발명은 크게 입력시험부(100)와 출력시험부(200)로 구성되어, 상기 출력시험부(200)에는 시험하고자 하는 감속 기어박스를 장착하여 감속 기어박스의 출력축과 연결하고, 상기 입력시험부(100)는 감속 기어박스의 입력축과 축 결합시켜 각종 성능을 시험할 수 있는 시험기에 관한 것으로, 상기 입력시험부(100)를 이동 가능한 구조로 개선하여 감속 기어박스의 입력축과 출력축이 수직인 타입 또는 평행인 타입 모두 시험이 가능하도록 한 것을 주된 기술적 특징으로 한다.
먼저, 상기 입력시험부에 대해 설명하고자 한다.
상기 입력시험부(100)는 입력베이스플레이트(110), 입력지지프레임(120), 입력승강베드(130), 입력전후진베드(140), 입력좌우베드(150), 입력모터(160), 입력토크미터(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 입력베이스플레이트(110)는 지면에 수평으로 구비되는 평판 형상의 구성으로서 상기 입력시험부(100)를 구성하는 각 구성들을 지지한다.
그리고 상기 입력지지프레임(120)은 상기 입력베이스플레이트(110) 상에 고정되는 것으로서, 복수개의 프레임들이 단부간 연결되어 대략 장방형의 골격을 이루는 구성이며, 상기 입력승강베드(130), 입력전후진베드(140), 입력좌우베드(150), 입력모터(160), 입력토크미터(170)가 올려진 상태로 지지하게 된다. 이때, 상기 각 구성들이 일렬로 배치되도록 상기 입력지지프레임(120)은 일측으로 긴 형상일 수 있다.
또 상기 입력지지프레임(120) 위에는 상하로 승강하는 입력승강베드(130)가 구비된다.
상기 입력승강베드(130)는 평판 형상일 수 있으며, 상기 입력지지프레임(120) 내에 수직으로 설치되는 한 쌍의 승강가이드(131)에 의해 안내되면서 승강할 수 있다. 이를 위해 상기 입력승강베드(130) 하부면 양측에 상기 각 승강가이드(131)와 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더(132)가 구비된다.
그리고 상기 입력지지프레임(120)과 입력승강베드(130) 하부면 사이에는 스크류잭(133)이 구비되어 수동으로 상기 스크류잭(133)을 작동시킴으로써 상기 입력승강베드(130)를 승강시킬 수 있다. 그러나 상기 스크류잭에 한정되는 것은 아니고 승강을 위한 다양한 장치가 사용 가능하다.
또한, 상기 입력승강베드(130) 위에는 상기 입력지지프레임(120)의 길이방향으로 전진 또는 후진 가능하게 이동하는 입력전후진베드(140)가 구비된다.
이를 위해 상기 입력승강베드(130) 상에는 한 쌍의 전후진이송레일(141)이 이격되어 설치되고, 상기 전후진이송레일(141) 위에 상기 입력전후진베드(140)가 안착되어 전방과 후방으로 왕복 이동 가능하다.
이때 상기 입력전후진베드(140) 하부면에는 전후진가이드블럭(142)이 고정되고, 상기 전후진가이드블럭(142)에는 상기 전후진이송레일(141)과 평행하게 배치되는 전후진이송스크류(143)가 나선결합되어 구비된다. 상기 전후진이송스크류(143)는 상기 전후진이송레일(141) 사이에 배치될 수 있다.
바람직한 것은, 상기 전후진이송스크류(143)의 일단에는 수동으로 상기 전후진이송스크류(143)를 회전시킬 수 있는 전후진이송핸들(144)이 결합될 수 있다.
따라서, 상기 전후진이송핸들(144)을 회전시키면 상기 전후진이송스크류(143) 회전에 의해 나선의 진행방향으로 상기 입력전후진베드(140)가 이동한다.
한편, 상기 입력전후진베드(140) 위에는 상기 입력지지프레임(120)의 길이방향을 기준으로 좌측 또는 우측으로 이동 가능한 입력좌우베드(150)가 구비된다.
이를 위해 상기 입력전후진베드(140) 상에는 상기 전후진이송레일(141)과 수직으로 한 쌍의 좌우이송레일(151)이 이격되어 설치되고, 상기 좌우이송레일(151) 위에 상기 입력좌우베드(150)가 안착되어 좌측과 우측으로 왕복 이동 가능하다.
이때 상기 입력좌우베드(150)의 하부면에는 좌우가이드블럭(152)이 고정되고, 상기 좌우가이드블럭(152)과 나선결합되면서 상기 좌우이송레일(151)과 평행하게 배치되는 좌우이송스크류(153)가 구비된다. 상기 좌우이송스크류(153)는 상기 좌우이송레일(151) 사이에 배치될 수 있다.
바람직한 것은, 상기 좌우이송스크류(153)의 일단에는 수동으로 상기 좌우이송스크류(153)를 회전시킬 수 있는 좌우이송핸들(154)이 결합될 수 있다.
따라서, 상기 좌우이송핸들(154)을 회전시키면 상기 좌우이송스크류(153) 회전에 의해 나선의 진행방향으로 상기 입력좌우베드(150)가 이동한다.
여기서, 상기 입력좌우베드(150)의 상부면에는 입력모터(160)가 고정된다.
상기 입력모터(160)는 감속 기어박스의 입력축(Si)에 입력 토크를 인가하기 위한 동력을 제공하는 것으로 별도의 제어부(미도시)와 연결되어 필요한 입력 토크값을 인가할 수 있도록 제어 가능하다. 그리고 회전방향도 정방향, 역방향 또는 일정각도 내에서 정방향과 역방향을 번갈아 가며 반복하도록 제어 가능하여 시험을 위한 다양한 입력 토크 상태를 설정할 수 있다.
그리고 상기 입력모터(160)의 회전축에는 상기 입력모터(160)의 입력 토크를 측정하는 입력토크미터(170)가 축 결합된다. 즉, 상기 입력토크미터(170)의 일측은 상기 입력모터(160)의 회전축과 축 결합되고, 타측은 상기 감속 기어박스의 입력축(Si)에 축 결합될 수 있다.
이때, 상기 입력토크미터(170)와 입력모터(160)의 회전축은 입력플렉시블조인트(180) 또는 입력플렉시블커플링에 의해 상호 축 결합될 수 있다.
플렉시블조인트(flexible joint) 혹은 플렉시블커플링(flexible coupling)은 축 이음 기계요소의 한 종류로 양축의 결합부에 고무와 같은 탄성체 및 기어나 체인을 사용하여 양축의 축심이 약간 어긋남을 허용할 수 있는 동시에 구동축에 생긴 충격력을 직접 피동축에 전달되지 않도록 할 수 있다. 본 발명에서 시험시 입력모터의 회전축과 다양한 종류의 감속 기어박스의 입력축을 축 이음하는 경우, 빈번한 시험대상물의 교체, 시험 반복으로 인해 정밀하게 축심을 일치시킬 필요가 없다. 따라서, 플렉시블조인트나 커플링이 적합하다.
또 상기 입력토크미터(170)의 타측 즉, 상기 입력모터(160)와 축 결합되는 곳의 반대측은 감속 기어박스의 입력축(Si)과 축 결합되는데, 이때도 감속 기어박스의 입력축(Si)과 입력토크미터(170)는 입력플렉시블조인트(180)에 의해 서로 축 결합될 수 있다.
그런데 본 발명에서 상기 입력시험부(100)는 전체가 이동 가능한 구조이다.
그래서 상기 입력베이스플레이트(110) 하부에는 바퀴 또는 롤러(미도시)가 장착되어 상기 입력시험부(100) 전체가 수동으로 이동 가능하다. 그리고 입력베이스플레이트(110)의 전면에는 후술하는 출력시험부(200)의 출력베이스플레이트(210) 전면 또는 측면과 체결될 수 있는 연결수단(300)이 구비될 수 있다.
도 6은 본 발명의 연결수단을 나타내는 도면이다.
상기 연결수단(300)은 도시한 바와 같이 상기 입력베이스플레이트(110)의 전방에 형성되는 입력연결홈(310)과, 후술하는 출력베이스플레이트(210)의 전방과 측방에 형성되는 출력연결홈(320)과, 상기 입력연결홈(310)과 출력연결홈(320)에 동시에 삽입되는 고정키(330) 및 상기 입력베이스플레이트(110)와 출력베이스플레이트(210)를 덮어 연결하는 체결판(340)으로 구성될 수 있다.
상기 입력연결홈(310)은 장홈(long groove) 형상을 가지면서 상기 입력베이스플레이트(110)의 전방 단부에 일측이 개방된 형태로 형성된다. 그리고 상기 출력연결홈(320)도 상기 입력연결홈(310)과 대동소이한 형상을 가지도록 형성되되, 상기 출력베이스플레이트(210)의 전방과 측방 단부에 동시에 형성된다.
그리고 상기 고정키(330)는 봉이나 바 형상을 가지고 그 길이가 상기 입력연결홈(310)과 출력연결홈(320)의 길이를 각각 합한 길이와 같거나 작을 수 있다. 따라서, 상기 입력연결홈(310)과 출력연결홈(320)이 마주하도록 배치되면 상기 고정키(330)가 양 홈에 동시에 삽입되게 된다.
또 상기 체결판(340)은 상기 입력연결홈(310), 출력연결홈(320), 고정키(330)를 덮으면서 상기 입력베이스플레이트(110) 및 출력베이스플레이트(210)의 양측을 걸쳐 체결시키는 판이다. 즉, 상기 체결판(340)의 절반은 상기 입력베이스플레이트(110)와, 나머지 절반은 상기 출력베이스플레이트(210)와 각각 체결볼트(350)로 체결될 수 있다.
따라서, 상기 고정키(330)가 입력연결홈(310)과 출력연결홈(320)에 삽입되고 그 위를 체결판(340)으로 상호 체결시키기 때문에 상기 입력베이스플레이트(110)와 출력베이스플레이트(210)는 흔들리지 않고 견고하게 결합, 연결된다.
바람직한 것은 상기 입력연결홈(310)은 2개 이상이 일정거리 이격되어 형성되는 것이 좋을 것이다. 따라서, 어느 하나의 입력연결홈(310)과 출력베이스플레이트(210)의 전면 출력연결홈(320)을 맞춰 서로 연결하거나, 다른 하나의 입력연결홈(310)과 측면 출력연결홈(320)을 맞춰 서로 연결할 수 있다.
이것은 상기 입력시험부(100)를 출력시험부(200)와 일렬로 연결하거나 서로 직각이 되도록 연결하는 경우 연결을 용이하게 하기 위함이다. 이후 상세히 설명한다.
다음으로 상기 출력시험부에 대해 설명한다.
상기 출력시험부(200)는 출력베이스플레이트(210), 출력지지프레임(220), 장착대(230), 출력전후진베드(240), 출력토크미터(250), 부하모터(260)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 출력베이스플레이트(210)는 지면에 수평으로 구비되는 평판 형상의 구성으로서 상기 출력시험부(200)를 구성하는 각 구성들을 지지한다.
그리고 상기 출력지지프레임(220)은 상기 출력베이스플레이트(210) 상에 고정되는 것으로서, 복수개의 프레임들이 단부간 연결되어 대략 장방형의 골격을 이루는 구성이며, 상기 장착대(230), 출력전후진베드(240), 출력토크미터(250) 및 부하모터(260)가 올려져 지지하게 된다. 이때, 상기 각 구성들이 일렬로 배치되도록 상기 출력지지프레임(220)은 일측으로 긴 형상일 수 있다.
또 상기 출력지지프레임(220)의 상부 일측에는 장착대(230)가 고정된다.
상기 장착대(230)는 시험할 대상인 감속 기어박스를 장착, 고정할 수 있는 구성으로서, 중앙에 감속 기어박스의 출력축(So)이 통과하는 출력축홀(231a)이 형성된 거치판(231)과, 상기 거치판(231)의 양측을 지지하도록 수직으로 결합되는 보조지지판(232) 및 상기 출력축홀(231a)의 외측에 교체 가능하게 결합되는 도넛 형상의 교체플랜지(233)로 구성될 수 있다.
상기 교체플랜지(233)는 원주를 따라 복수개의 체결공이 형성되고, 상기 출력축홀(231a)의 외측에도 체결공이 형성되어 상호 체결되게 할 수 있으며, 상기 교체플랜지(233)에 감속 기어박스의 출력축이 관통되면서 고정시키는 고정홀(233a)이 형성될 수 있다.
따라서, 다양한 감속 기어박스에 맞는 교체플랜지를 구비하여 다양한 타입의 감속 기어박스를 교체하면서 시험할 수 있다.
한편, 상기 출력지지프레임(220) 위에는 출력지지프레임(220)의 길이방향으로 전진 또는 후진 가능하게 이동하는 출력전후진베드(240)가 구비된다.
이를 위해 상기 출력지지프레임(220) 상에는 한 쌍의 출력이송레일(241)이 이격되어 설치되고, 상기 출력이송레일(241) 위에 상기 출력전후진베드(240)가 안착되어 전방과 후방으로 왕복 이동 가능하다.
이때 상기 출력전후진베드(240) 하부면에는 출력가이드블럭(242)이 고정되고, 상기 출력가이드블럭(242)과 나선결합되면서 상기 출력이송레일(241)과 평행하게 배치되는 출력이송스크류(243)가 구비된다. 상기 출력이송스크류(243)는 상기 출력이송레일(241) 사이에 배치될 수 있다.
바람직한 것은, 상기 출력이송스크류(243)의 일단에는 수동으로 상기 출력이송스크류(243)를 회전시킬 수 있는 출력이송핸들(244)이 결합될 수 있다.
따라서, 상기 출력이송핸들(244)을 회전시키면 상기 출력이송스크류(243) 회전에 의해 나선의 진행방향으로 상기 출력전후진베드(240)가 이동한다.
한편, 상기 장착대(230)에 장착된 감속 기어박스의 출력축(So)에는 출력플렉시블조인트(270)에 의해 출력토크미터(250)의 일측이 축 결합되어 감속 기어박스의 출력토크를 측정한다.
그리고 상기 출력전후진베드(240)에는 부하모터(260)가 고정되고, 고정된 상기 부하모터(260)의 회전축은 상기 출력토크미터(250)의 타측과 출력플렉시블조인트(270)에 의해 축 결합된다.
즉, 상기 부하모터(260)는 회전축이 상기 장착대(230)에 장착된 감속 기어박스의 출력축(So)과 연결되도록 배치되어 상기 감속 기어박스의 출력축(So)에 부하를 제공한다.
상기 부하모터(260)는 별도의 제어부(미도시)와 연결되어 필요한 부하 토크값을 인가할 수 있도록 제어 가능하다. 즉, 상기 감속 기어박스에 상기 입력모터(160)에 의해 입력되는 토크와 반대로 토크를 부가하여 실제 감속 기어박스에 걸리는 부하를 설정한 상태가 되도록 하여 시험할 수 있다. 따라서, 상기 입력, 출력토크미터는 비틀림이 발생하여 비틀림각을 통해 토크를 측정한다.
이를 위해, 상기 부하모터는 전기적으로 정밀하게 제어 가능하도록 서보모터를 사용할 수 있다.
이하에서 도 7, 8, 9를 참조하여 본 발명을 이용한 시험과정을 설명한다.
도 7은 본 발명에서 시험할 감속 기어박스의 종류를 나타내는 도면, 도 8은 도 8(a) 타입을 시험할 경우를 나타내는 평면도, 도 9는 도 8(b) 타입을 시험할 경우를 나타내는 평면도이다. 여기서, 도 7의 (a)는 감속 기어박스의 입력축과 출력축이 평행인 타입, (b)는 입력축과 출력축이 수직인 타입을 나타낸다.
먼저, 제1실시 예로서, 감속 기어박스의 입력축(Si)과 출력축(So)이 일직선 혹은 평행인 타입일 경우에 대해 설명한다.
먼저, 상기 입력시험부(100)를 이동시켜 상기 입력베이스플레이트(110)의 전면이 상기 출력베이스플레이트(210)의 전면과 맞닿도록 한다.
그리고 상기 입력연결홈(310)과 출력베이스플레이트(210)의 전면 출력연결홈(320a)이 연통되도록 위치를 조정한 다음, 상기 고정키(330)를 상기 입력연결홈(310)과 전면 출력연결홈(320a)에 동시에 삽입시키고 도 6과 같이 상기 체결판(340)을 덮어 체결함으로써 상기 입력베이스플레이트(110)와 출력베이스플레이트(210)를 수직으로 연결, 고정시킨다.
이후 상기 장착대(230)에 시험할 감속 기어박스를 장착하기 위해서 교체플랜지(233)가 결합된 감속 기어박스를 상기 장착대(230)에 옮기고 상기 교체플랜지(233)를 상기 장착대의 거치판(231)에 고정하여 감속 기어박스를 장착한다. 이때 감속 기어박스의 출력축(So)이 상기 거치판(231)의 출력축홀(231a)을 통과하여 상기 부하모터(260)로 향하도록 한다.
그리고 상기 입력승강베드(130)를 적절한 높이로 승강시키고, 상기 입력전후진베드(140)를 적절하게 전후진시키며, 상기 입력좌우베드(150)를 적절하게 좌우로 조정하여 감속 기어박스의 입력축(Si)이 상기 입력모터의 회전축, 다시 말해 상기 입력토크미터(170)와 동일선에 오게 한 다음, 입력토크미터(170)와 감속 기어박스의 입력축(Si)을 입력플렉시블조인트(180)로 축 결합시킨다.
마찬가지로 상기 출력전후진베드(240)를 적절하게 전후진시켜 감속기어박스의 출력축(So)이 상기 부하모터(260)의 회전축, 다시 말해 상기 출력토크미터(250)와 동일선에 위치시킨 후 출력토크미터(250)와 감속 기어박스의 출력축(So)을 출력플렉시블조인트(270)로 축결합한다.
시험을 할 준비가 완료되면 입력모터(160)에 전원을 공급하여 설정한 토크를 감속 기어박스에 걸어주고, 필요에 따라 상기 부하모터(260)를 제어하여 부하를 걸어 상기 입력토크미터(170)와 출력토크미터(250)를 통해 토크값들을 측정한다.
일반적으로 시험항목은 내구성 시험, 최대입출력토크 시험, 효율 시험, 백래쉬 시험 등을 수행한다.
내구성 시험은 긴 시간 동안 계속 입력모터를 가동하여 감속 기어박스가 성능을 유지하는지 테스트하고, 최대입출력토크 시험은 최대입력토크를 인가할 경우 최대출력토크를 측정한다. 그리고 효율시험은 입력토크값에 대한 출력토크값의 비율로 측정할 수 있고, 백래쉬 시험은 시험장치나 감속 기어박스의 구동경로 상에 누적된 백래쉬를 측정하여 백래쉬를 제거하거나 조절하기 위한 시험이다.
이러한 다양한 시험을 위해 입력모터의 속도를 일정하게 유지하거나 때로 증감시키기도 하며 최대로 인가해주면서 성능시험을 수행할 수 있다.
제2실시 예로서, 감속 기어박스의 입력축(Si)과 출력축(So)이 수직인 타입일 경우에 대해 설명한다.
먼저, 상기 입력시험부(100)를 이동시켜 상기 입력베이스플레이트(110)의 전면이 상기 출력베이스플레이트(210)의 측면과 맞닿도록 한다.
그리고 상기 입력연결홈(310)과 출력베이스플레이트(210)의 측면 출력연결홈(320)이 연통되되도록 위치를 조정한 다음, 상기 고정키(330)를 상기 입력연결홈(310)과 출력연결홈(320)에 동시에 삽입시키고 상기 체결판(340)을 덮어 체결함으로써 상기 입력베이스플레이트(110)와 출력베이스플레이트(210)를 수직으로 연결, 고정시킨다.
이후의 시험과정은 상기 제1실시 예와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 입력시험부
110 : 입력베이스플레이트 120 : 입력지지프레임
130 : 입력승강베드 131 : 승강가이드
132 : 슬라이더 133 : 스크류잭
140 : 입력전후진베드 141 : 전후진이송레일
142 : 전후진가이드블럭 143 : 전후진이송스크류
144 : 전후진이송핸들 150 : 입력좌우베드
151 : 좌우이송레일 152 : 좌우가이드블럭
153 : 좌우이송스크류 154 : 좌우이송핸들
160 : 입력모터 170 : 입력토크미터
180 : 입력플렉시블조인트
200 : 출력시험부
210 : 출력베이스플레이트 220 : 출력지지프레임
230 : 장착대 231 : 거치판
231a : 출력축홀 232 : 보조지지판
233 : 교체플랜지 233a : 고정홀
240 : 출력전후진베드 241 : 출력이송레일
242 : 출력가이드블럭 243 : 출력이송스크류
244 : 출력이송핸들 250 : 출력토크미터
260 : 부하모터 270 : 출력플렉시블조인트
300 : 연결수단
310 : 입력연결홈 320 : 출력연결홈
320a : 전면 출력연결홈 320b : 측면 출력연결홈
330 : 고정키 340 : 체결판
350 : 체결볼트
Si : 감속 기어박스 입력축 So : 감속 기어박스 출력축

Claims (5)

  1. 지면에 수평으로 배치되는 입력베이스플레이트와, 상기 입력베이스플레이트 상에 고정되는 입력지지프레임과, 상기 입력지지프레임 상에 승강 가능하게 구비되는 입력승강베드와, 상기 입력승강베드 상에 전후로 이동 가능하게 구비되는 입력전후진베드와, 상기 입력전후진베드 상에 좌우로 이동 가능하게 구비되는 입력좌우베드와, 상기 입력좌우베드 상에 고정되어 입력토크를 인가하는 입력모터와, 일측은 상기 입력모터의 회전축과 입력플렉시블조인트에 의해 축 결합되어 상기 입력모터의 입력토크를 측정하고 타측은 감속 기어박스의 입력축과 입력플렉시블조인트에 의해 축 결합되는 입력토크미터를 포함하는 입력시험부;
    지면에 수평으로 배치되는 출력베이스플레이트와, 상기 출력베이스플레이트 상에 고정되는 출력지지프레임과, 상기 출력 지지프레임 상에 고정되어 감속 기어박스를 장착하는 장착대와, 상기 출력지지프레임 상에 전후로 이동 가능하게 구비되는 출력전후진베드와, 일측은 상기 감속 기어박스의 출력축과 출력플렉시블조인트에 의해 축 결합되어 감속 기어박스의 출력토크를 측정하는 출력토크미터와, 상기 출력전후진베드 상에 고정되고 상기 출력토크미터의 타측과 출력플렉시블조인트에 의해 축 결합되어 감속 기어박스에 부하를 제공하는 부하모터를 포함하는 출력시험부;로 이루어지되,
    상기 입력시험부는 이동 가능하고, 상기 입력베이스플레이트의 전면에 입력연결홈이 형성되며, 상기 출력베이스플레이트의 전면 및 측면에 상기 입력연결홈과 대응되면서 연통되는 출력연결홈이 형성되어, 상기 입력연결홈과 출력연결홈에 고정키를 동시에 삽입한 후 상기 입력베이스플레이트와 출력베이스플레이트 위에 체결판을 덮어 상호 연결함으로써, 상기 입력베이스플레이트의 전면을 상기 출력베이스플레이트의 전면 또는 측면과 연결하거나 분리할 수 있는 것을 특징으로 하는 감속 기어박스 성능시험기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력연결홈은 한 쌍이 일정거리 이격되어 형성되어, 어느 하나의 입력연결홈은 상기 전면 출력연결홈과 대응되고, 다른 하나의 입력연결홈은 상기 측면 출력연결홈과 대응되는 것을 특징으로 하는 감속 기어박스 성능시험기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력승강베드는,
    상기 입력지지프레임 내에 한 쌍이 이격되어 수직으로 설치되는 승강가이드와, 상기 승강가이드가 관통하면서 상기 입력승강베드의 하부면에 결합되어 상기 승강가이드를 따라 상하로 움직이는 슬라이더와, 상기 입력승강베드를 승강구동하는 스크류잭을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감속 기어박스 성능시험기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력좌우베드는,
    상기 입력전후진베드 상에 한 쌍이 이격 배치되어 상기 입력좌우베드가 안착되어 움직일 수 있는 좌우이송레일과, 상기 입력좌우베드의 하부면에 결합되는 좌우가이드블럭과, 상기 좌우가이드블럭에 나사결합되는 좌우이송스크류와, 상기 좌우이송스크류의 일단에 결합되어 상기 좌우이송스크류를 회전시키는 좌우이송핸들을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감속 기어박스 성능시험기.
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