KR102350753B1 - 구동장치용 부하 시험 장치 - Google Patents
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Abstract
설치편의성 및 밀폐성능이 개선되도록, 본 발명은 검사대상 모터 및 검사대상 발전기 중 어느 하나로 구비되는 검사대상 구동장치에 동력 연결되며 전후방향으로 배치되는 검사축부와, 상기 검사축부의 후측에 동력 연결되어 선택적으로 토크를 출력하는 부하생성부와, 상기 검사축부 및 상기 검사대상 구동장치의 회전축 간의 동력 연결을 매개하도록 구비되는 커플링부를 포함하는 검사구동부; 전후방향 및 폭방향을 따라 격자 형태로 구비되되 전후방향 중앙측에 단차부가 형성되며 상기 단차부를 기준으로 전후방향으로 단차지게 형성되는 검사프레임과, 상기 부하생성부가 안착 고정되도록 상기 부하생성부의 하측 및 상기 검사프레임의 후방부 상측 사이에 배치되는 안착부를 포함하는 메인베드; 상기 검사대상 구동장치가 안착되도록 상기 검사프레임의 전방부 상측에 배치되는 검사테이블과, 상기 검사테이블의 후측과 상기 단차부 사이에 배치되는 수직격벽부와, 상기 수직격벽부의 하단으로부터 일체로 전향 연장되며 상기 검사테이블의 하측과 상기 검사프레임의 전방부 상측 사이에 배치되는 밀폐형합부를 포함하는 메인챔버; 및 상기 검사대상 구동장치 및 상기 검사테이블을 외부로부터 밀폐 차단하도록 내부에 밀폐공간이 형성되며 상기 메인챔버에 대향되는 후측 상부가 개방되되, 상기 메인베드의 전방측으로부터 선택적으로 후향 슬라이드 이동되어 상기 메인챔버의 외곽 테두리에 형합되는 밀폐커버를 포함하는 구동장치용 부하 시험 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 구동장치용 부하 시험 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 설치편의성 및 밀폐성능이 개선되는 구동장치용 부하 시험 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모터 또는 발전기의 성능 시험시 온도, 습도 등의 환경 시험을 위해 검사용 챔버가 사용된다. 이때, 모터 또는 발전기는 다양한 산업현장에 사용되는데 고정밀도가 요구되는 산업에 적용하기 위해 검사 단계에서 정밀한 검사가 수행되어야 한다.
여기서, 종래의 모터 또는 발전기의 검사방식은 검사용 모터를 준비하고, 검사용 모터의 축에 검사대상 모터를 연결한 뒤, 내부에 공간이 형성된 챔버를 검사대상 모터로 이동시켜 검사대상 모터가 챔버 내부 공간에 배치된 상태에서 검사가 수행되었다.
이때, 검사용 모터는 챔버의 외부에 배치되어 검사용 모터와 검사대상 모터 사이에 연결되는 축 또한 외부로 노출 배치된다. 그리고, 검사대상 모터가 챔버에 의해 외부와 단열 밀폐 및 차단된 상태에서 항온, 항습에 따른 환경 시험 등이 수행되었다.
그러나, 종래의 챔버는 검사대상 모터를 내부에 배치하여 밀폐시 검사용 모터 및 챔버의 설치 작업이 번거롭고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 상세히, 종래의 챔버는 검사대상 모터를 챔버의 내부에 배치시킬때마다 외부에 배치된 검사용 모터와 챔버 내부에 배치된 검사대상 모터 사이의 축을 챔버에 형성되는 홀에 매번 삽입 정렬시켜야 하여 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 챔버를 검사대상 모터에 덮기 위해서는 검사용 모터의 축 부분 하단부를 막기 어려워 챔부 내부 공간이 완전 밀폐되지 않아 외부와 연통된 틈으로 연손실이 발생하여 검사정밀도가 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 설치편의성 및 밀폐성능이 개선되는 구동장치용 부하 시험 장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 검사대상 모터 및 검사대상 발전기 중 어느 하나로 구비되는 검사대상 구동장치에 동력 연결되며 전후방향으로 배치되는 검사축부와, 상기 검사축부의 후측에 동력 연결되어 선택적으로 토크를 출력하는 부하생성부와, 상기 검사축부 및 상기 검사대상 구동장치의 회전축 간의 동력 연결을 매개하도록 구비되는 커플링부를 포함하는 검사구동부; 전후방향 및 폭방향을 따라 격자 형태로 구비되되 전후방향 중앙측에 단차부가 형성되며 상기 단차부를 기준으로 전후방향으로 단차지게 형성되는 검사프레임과, 상기 부하생성부가 안착 고정되도록 상기 부하생성부의 하측 및 상기 검사프레임의 후방부 상측 사이에 배치되는 안착부를 포함하는 메인베드; 상기 검사대상 구동장치가 안착되도록 상기 검사프레임의 전방부 상측에 배치되는 검사테이블과, 상기 검사테이블의 후측과 상기 단차부 사이에 배치되는 수직격벽부와, 상기 수직격벽부의 하단으로부터 일체로 전향 연장되며 상기 검사테이블의 하측과 상기 검사프레임의 전방부 상측 사이에 배치되는 밀폐형합부를 포함하는 메인챔버; 및 상기 검사대상 구동장치 및 상기 검사테이블을 외부로부터 밀폐 차단하도록 내부에 밀폐공간이 형성되며 상기 메인챔버에 대향되는 후측 상부가 개방되되, 상기 메인베드의 전방측으로부터 선택적으로 후향 슬라이드 이동되어 상기 메인챔버의 외곽 테두리에 형합되는 밀폐커버를 포함하는 구동장치용 부하 시험 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 밀폐커버가 분리된 상태의 메인베드 및 메인챔버를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 밀폐커버가 분리된 상태의 메인베드 및 메인챔버를 나타낸 측단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치의 사용상태를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부의 사용상태를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부를 나타낸 측단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부를 나타낸 정단면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부의 제조방법을 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부의 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 밀폐커버가 분리된 상태의 메인베드 및 메인챔버를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 밀폐커버가 분리된 상태의 메인베드 및 메인챔버를 나타낸 측단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치의 사용상태를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부의 사용상태를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부를 나타낸 측단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부를 나타낸 정단면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부의 제조방법을 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부의 제조방법을 나타낸 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 밀폐커버가 분리된 상태의 메인베드 및 메인챔버를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 밀폐커버가 분리된 상태의 메인베드 및 메인챔버를 나타낸 측단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치의 사용상태를 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부의 사용상태를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부를 나타낸 측단면도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부를 나타낸 정단면도이고, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부의 제조방법을 나타낸 예시도이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치에서 커플링부의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1 내지 도 9에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치(100)는 검사구동부(10), 메인베드(20), 메인챔버(30), 그리고 밀폐커버(40)를 포함한다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 구동장치용 부하 시험 장치(100)는 검사대상 모터 및 검사대상 발전기의 성능 시험시 온도, 습도 등의 환경 시험을 위해 사용되는 장치이다.
한편, 도 1 내지 도 4b를 참조하면, 상기 검사구동부(10)는 검사대상 모터 및 검사대상 발전기 중 어느 하나로 구비되는 검사대상 구동장치에 동력 연결되며 전후방향으로 배치되는 검사축부(11)와, 상기 검사축부(11)의 후측에 동력 연결되어 선택적으로 토크를 출력하는 부하생성부(12)를 포함함이 바람직하다.
여기서, 본 발명의 일실시예에서 상기 부하생성부(12)가 모터로서 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다. 그리고, 상기 검사축부(11)는 상기 부하생성부(12)의 회전축으로서 구비됨으로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 검사축부(11)는 상기 부하생성부(12)로부터 전방으로 연장 돌출됨으로 이해함이 바람직하다. 더욱이, 상기 검사구동부(10)의 검사축부(11) 및 부하생성부(12)가 한쌍 이상의 복수개로 구비되어 폭방향을 따라 각각 이격 배치됨에 따라 복수개의 검사대상 구동장치를 동시에 검사할 수도 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 검사구동부(10)는 상기 검사축부(11) 및 상기 검사대상 구동장치의 회전축(1a) 간의 동력 연결을 매개하도록 구비되는 적어도 하나 이상의 커플링부(50)를 포함함이 바람직하다.
또한, 상기 검사구동부(10)는 상기 검사대상 구동장치의 토크를 측정하도록 한쌍의 커플링부(50) 사이에 동력 연결되며 후술되는 안착부(21)의 상부에 회전 가능하게 안착 및 지지되는 토크센서(13)와, 상기 검사축부(11)에 동력 연결되되 상기 메인챔버(30)의 수직격벽부(31)에 형성된 관통홀(31a)에 회전 가능하게 관통 삽입 배치되며 상기 검사대상 구동장치에 동력 연결되는 스핀들(14)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 토크센서(13)의 하부에는 상기 안착부(21)와 연결되는 지지수단이 구비될 수 있다.
상세히, 상기 검사축부(11)의 단부에 상기 커플링부(50) 중 어느 하나의 일측이 동력 연결되고, 상기 커플링부(50)의 타측에 상기 토크센서(13)의 일측이 연결될 수 있다. 또한, 상기 토크센서(13)의 타측에 상기 커플링부(50) 중 다른 하나의 일측이 연결되되, 상기 커플링부(50)의 타측에 스핀들(14)의 일측이 동력 연결될 수 있다. 이때, 상기 스핀들(14)의 타측이 상기 검사대상 구동장치에 동력 연결될 수 있다.
따라서, 상기 검사대상 구동장치와 상기 부하생성부(12) 사이에 한쌍의 커플링부(50)가 이중으로 배치됨과 더불어 상기 토크센서(13)가 상기 안착부(21)의 상부에 지지되므로 전달되는 토크리플 성분이 더욱 완화될 수 있다.
한편, 상기 메인베드(20)는 전후방향 및 폭방향을 따라 격자 형태로 구비되되 전후방향 중앙측에 단차부(23a)가 형성되는 검사프레임(23)과, 상기 부하생성부(12)가 안착 고정되도록 상기 부하생성부(12)의 하측 및 상기 검사프레임(23)의 후방부 상측 사이에 배치되는 안착부(21)를 포함함이 바람직하다.
상세히, 상기 검사프레임(23)은 전후방향 및 폭방향을 따라 격자 형태로 배치되는 복수개의 프레임으로서 구비되되, 전후방향 중앙측에 상기 단차부(23a)가 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 단차부(23a)를 중심으로 상기 검사프레임(23)의 전방부 상면 높이가 상기 검사프레임(23)의 후방부 상면 높이보다 낮게 설정됨이 바람직하다. 즉, 상기 검사프레임(23)은 상기 단차부(23a)를 기준으로 전후방향으로 단차지게 형성됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 검사프레임(23)의 전방부와 후방부가 상기 단차부(23a)를 기준으로 단차지게 형성됨에 따라 상기 안착부(21) 및 후술되는 검사테이블(22)의 상면 높이가 실질적으로 대응되도록 설정되면서도 상기 밀폐커버(40) 내부의 밀폐공간에 상기 검사대상 구동장치가 배치된 상태에서 검사가 수행될 수 있다.
여기서, 상기 검사프레임(23)의 후방부 상측에는 상기 안착부(21)가 배치되며, 상기 안착부(21)의 상측에는 상기 부하생성부(12)가 배치 및 고정됨이 바람직하다. 그리고, 상기 검사프레임(23)의 전방부 상측에는 상기 메인챔버(30)가 배치됨이 바람직하다.
그리고, 상기 메인챔버(30)는 상기 검사대상 구동장치가 상면에 안착되도록 상기 검사프레임(23)의 전방부 상측에 배치되는 상기 검사테이블(22)과, 상기 검사테이블(22)의 후측과 상기 단차부(23a) 사이에 배치되는 수직격벽부(31)와, 상기 수직격벽부(31)의 하단으로부터 일체로 전향 연장되며 상기 검사테이블(22)의 하측과 상기 검사프레임(22)의 전방부 상측 사이에 배치되는 밀폐형합부(32)를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 메인챔버(30)는 단열 재질로 구비됨이 바람직하며, 기설정된 두께 범위로 구비될 수 있다.
상세히, 상기 수직격벽부(31)는 상기 검사테이블(23) 및 상기 검사대상 구동장치의 후측을 밀폐 커버하도록 상기 단차부(23a)에 인접한 상기 검사프레임(23)의 전방부 상측에 배치되되, 상기 안착부(21) 및 상기 검사테이블(22) 사이에 상하방향으로 연장됨이 바람직하다.
또한, 상기 수직격벽부(31)는 하부 후면이 상기 단차부(23a)에 대면 배치됨이 바람직하며, 상부가 상기 안착부(21)의 상면보다 더 상측으로 연장됨이 바람직하다. 이때, 상기 수직격벽부(31)에는 상기 검사축부(11)의 축 연장선에 대응되는 위치에 전후방향으로 관통홀(31a)이 관통 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 관통홀(31a)은 상기 스핀들(14)에 대응되는 위치에 관통 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 부하생성부(12)는 상기 수직격벽부(31)의 후측에 배치되되, 상기 스핀들(14)은 상기 관통홀(31a)에 회전되도록 관통 삽입됨이 바람직하다. 따라서, 상기 스핀들(14)이 상기 관통홀(31a)에 관통 삽입된 상태로 준비되어 상기 밀폐커버(40)가 상기 메인챔버(30)로부터 분리된 상태에서 상기 검사대상 구동장치를 상기 검사테이블(22)의 상면에 배치하여 상기 스핀들(14)에 동력 연결하는 것만으로 검사를 위한 설치 준비가 완료되므로 검사편의성이 현저히 개선될 수 있다.
더욱이, 상기 메인챔버(30)는 전면이 상기 수직격벽부(31)의 후면에 연결되되 하부가 상기 안착부(21)의 전방측 상면에 볼트 체결 등의 방식을 통해 결합되는 보강부(31b)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 보강부(31b)에는 상기 관통홀(31a)에 연통 및 정렬되도록 상기 관통홀(31a)에 대응되는 직경의 연통홀이 관통 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 보강부(31b)를 통해 상기 수직격벽부(31)가 지지되면서 상기 검사구동부(10)에 의한 진동이 저감됨에 따라 검사정확도가 개선될 수 있다.
한편, 상기 밀폐형합부(32)는 상기 검사테이블(22)의 하측을 밀폐 커버하도록 상기 검사프레임(23)의 전방부 상측에 배치되되, 상기 수직격벽부(31)의 하단으로부터 전향 연장됨이 바람직하다. 이때, 상기 밀폐형합부(32)는 상기 검사프레임(23)의 전방부 상측에 볼트 체결 등의 방식을 통해 결합될 수 있다.
그리고, 상기 밀폐형합부(32)의 폭방향 양측 테두리에는 전방으로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 경사형합면(32a)이 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 경사형합면(32a)은 상기 밀폐형합부(32)의 상면(32b) 폭방향 양측 테두리로부터 상향 연장 돌설되되, 후측이 상기 수직격벽부(31)의 전면 하측에 일체로 연결됨이 바람직하다. 이때, 상기 경사형합면(32a)의 높이는 상기 검사테이블(22)의 높이보다 낮게 배치될 수 있다.
또한, 상기 검사테이블(22)은 상면에 상기 검사대상 구동장치가 안착되도록 상기 밀폐형합부(32)의 상측과 상기 관통홀(31a)의 하측 사이의 높이로 상기 안착부(21)의 상면과 평행하게 배치됨이 바람직하다.
여기서, 상기 검사테이블(22)은 상기 안착부(21)의 상면에 실질적으로 대응되는 높이로 배치되며, 상기 검사테이블(22)의 하부와 상기 밀폐형합부(32)의 상부 사이에는 전후방향 및 폭방향으로 상호 간격을 두고 배치되되 상하방향으로 연장되는 복수개의 지지부(22a)가 더 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 지지부(22a)의 하부는 상기 밀폐형합부(32)의 상면에 결합될 수 있으며, 상기 지지부(22a)의 상하방향 길이는 상기 밀폐형합부(32)와 상기 안착부(21) 사이의 간격에 대응되어 설정됨이 바람직하다. 물론, 경우에 따라 상기 지지부(22a)는 상기 밀폐형합부(32)를 관통하여 상기 검사프레임(23)의 전방부 상면에 결합될 수도 있다.
한편, 상기 밀폐커버(40)는 상기 검사대상 구동장치 및 상기 검사테이블(22)을 외부로부터 밀폐 차단하도록 내부에 밀폐공간이 형성되며 상기 메인챔버(30)에 대향되는 후측 상부가 개방되되, 상기 메인베드(20)의 전방측으로부터 선택적으로 후향 슬라이드 이동되어 상기 메인챔버(30)의 외곽 테두리에 형합됨이 바람직하다.
여기서, 상기 밀폐커버(40)는 상기 밀폐공간이 외부로부터 단열되도록 단열 재질로 구비되되 기설정된 두께 범위로 구비될 수 있으며, 상기 기설정된 두께는 90~110mm로 설정될 수 있다.
또한, 상기 밀폐커버(40)의 몸체(40a) 후측 상부는 개방되되, 상기 밀폐커버의 몸체(40a) 후측 하부는 밀폐됨이 바람직하다. 그리고, 상기 밀폐커버(40)에는 후측이 개방된 몸체(40a)의 후측 상부 테두리로부터 상기 메인챔버(30)를 향하여 일체로 후향 연장 돌설되는 형합연장부(41)가 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 형합연장부(41)의 내부는 상기 밀폐공간과 연통되며 후측 및 하측 중앙이 개방됨이 바람직하다.
그리고, 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리는 후방으로 갈수록 상향 경사지게 형성되며 상기 밀폐형합부(32)에 선택적으로 형합됨이 바람직하다. 즉, 상기 밀폐커버(40)가 상기 메인베드(20)의 전방측으로부터 후향 슬라이드 이동되면, 상기 형합연장부(41)의 단부가 상기 메인챔버(30)의 외곽 테두리에 면접촉 형합됨과 동시에 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리가 상기 밀폐형합부(32)에 면접촉 형합됨이 바람직하다.
더욱이, 전방으로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 상기 경사형합면(32a)의 경사각도와, 후방으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리의 경사각도는 상호 형합되도록 실질적으로 동일하게 대응 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리의 전후방향 길이가 상기 경사형합면(32a)의 전후방향 길이 이상으로 설정됨이 바람직하다. 이와 동시에, 상기 형합연장부(41)의 단부 최상단측 높이가 상기 경사형합면(32a)의 내측단 최상단측 높이로 설정될 수 있다.
이를 통해, 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리가 상기 경사형합면(32a)에 형합시 슬라이드 이동됨에 따라 상기 형합연장부(41)가 상측방향으로 미세하게 들어올려지며 하측방향으로 작용하는 중력에 의해 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리와 상기 경사형합면(32a)이 상호간 더욱 밀착 결합되므로 밀폐성이 현저히 개선될 수 있다.
그리고, 경우에 따라 상기 메인챔버(30) 및 상기 밀폐커버(40) 중 적어도 어느 하나에는 형합시 밀착력이 증가되도록 상호 대향되는 대향면에 개재되는 탄성 재질의 실링부재(미도시)가 더 구비될 수도 있다. 예컨대, 상기 실링부재(미도시)가 상기 형합연장부(41)의 단부 및 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리에 구비될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 구동장치용 부하 시험 장치(100)의 사용방법을 설명하면, 먼저 상기 밀폐커버(40)가 상기 메인챔버(30)로부터 상기 메인베드(20)의 전방측에 배치된 상태에서, 상기 검사대상 구동장치가 상기 검사테이블(22)의 상면에 안착되고 상기 스핀들(14)에 동력 연결 및 정렬된다.
그리고, 상기 밀폐커버(40)가 상기 메인베드(20)의 전방측으로부터 후향 슬라이드 이동되어 상기 메인챔버(30)에 형합된다. 이때, 상기 밀폐커버(40)와 상기 메인챔버(30)는 상호 형합되어 상기 밀폐공간이 외부로부터 밀폐 차단되어 구획된 상태에서 결합고리(미도시)를 통해 고정될 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 구동장치용 부하 시험 장치(100)는 상기 검사대상 구동장치가 상기 검사테이블(22)에 안착된 후 상기 검사테이블(22)의 후측 및 하측에 배치되는 상기 수직격벽부(31)와 상기 밀폐형합부(32)를 포함하는 상기 메인챔버(30)에 상기 밀페커버(40)의 외곽 테두리가 슬라이드 이동되어 형합됨에 따라 환경 시험을 위한 상기 검사대상 구동장치의 밀폐가 간편하게 이루어져 검사준비시간이 현저히 단축되며 검사편의성이 현저히 개선될 수 있다.
또한, 상기 밀폐커버(40)의 후측 상부로부터 후향 연장 돌설된 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리가 후방으로 갈수록 상향 경사지게 형성되어 상기 밀폐형합부(32)의 양측 테두리에 전방으로 갈수록 하향 경사지게 형성된 상기 경사형합면(32a)에 슬라이드되며 형합되므로 밀폐성 증가에 따른 열손실이 최소화되며 검사정밀도가 현저히 개선될 수 있다.
더욱이, 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리의 전후방향 길이가 상기 경사형합면(32a)의 전후방향 길이 이상으로 설정되고, 상기 형합연장부(41)의 단부 최상단측 높이가 상기 경사형합면(32a)의 내측단 최상단측 높이보다 이하로 설정되어 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리가 상기 경사형합면(32a)에 형합시 슬라이드 이동됨에 따라 상기 형합연장부(41)가 상측방향으로 미세하게 들어올려지며 하측방향으로 작용하는 중력에 의해 상기 형합연장부(41)의 하부 테두리와 상기 경사형합면(32a)이 상호간 더욱 밀착 결합되므로 밀폐성이 현저히 개선될 수 있다.
또한, 피검사물 설치를 위해 챔버 전체를 분리하던 종래와 달리, 상기 안착부(21) 및 상기 검사테이블(22) 사이에 배치된 상기 수직격벽부(31)에 관통 형성된 상기 관통홀(31a)에 상기 검사축부(11)에 동력 연결되는 상기 스핀들(14)이 회전 가능하게 관통 삽입배치된 상태로 준비된다. 따라서, 상기 밀폐커버(40)가 상기 메인챔버(30)로부터 분리된 상태에서 상기 검사대상 구동장치를 상기 검사테이블(22)의 상면에 배치하여 상기 스핀들(14)에 동력 연결하는 것만으로 검사를 위한 설치 준비가 완료되므로 검사편의성이 현저히 개선될 수 있다.
더욱이, 상기 검사구동부(10)의 검사축부(11), 커플링부(50), 토크센서(13) 및 스핀들(14)의 축 정렬상태가 반복 검사시에도 유지되므로 축 정렬에 대한 검사정확도가 현저히 개선될 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 9를 참조하면, 상기 커플링부(50)는 상기 검사축부(11)가 삽입되도록 링형으로 구비되어 중앙부에 제1축삽입홀(51a)이 전후방향으로 관통 형성되는 제1링부(51)를 포함함이 바람직하다.
그리고, 상기 커플링부(50)는 상기 제1링부(51)와 전후방향으로 이격 배치되되 링형으로 구비되어 상기 검사대상 구동장치의 회전축(1a)이 삽입되도록 중앙부에 상기 제2축삽입홀(52a)이 상기 제1축삽입홀(51a)과 전후방향으로 정렬되며 관통 형성되는 제2링부(52)를 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)는 기설정된 전후방향 두께를 갖도록 구비되고 철, 알루미늄 등의 금속 재질로 구비됨이 가장 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제1축삽입홀(51a) 및 상기 제2축삽입홀(52a)은 상기 검사대상 구동장치의 회전축(1a) 및 상기 검사축부(11)의 직경에 대응되어 다양한 크기로 설정 및 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1링부(51)에는 내측단이 상기 제1축삽입홀(51a)에 연통되되 외측단이 외부와 연통되도록 반경방향으로 제1체결홀(51b)이 관통 형성되며, 상기 제2링부(52)에는 내측단이 상기 제2축삽입홀(52a)에 연통되되 외측단이 외부와 연통되도록 반경방향으로 제2체결홀(52b)이 관통 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1체결홀(51b) 및 상기 제2체결홀(52b)은 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)의 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 복수개소 형성될 수도 있다.
또한, 상기 제1체결홀(51b) 및 상기 제2체결홀(52b)은 후술되는 회전전달부(53)의 각 단부와 전후방향으로 이격 배치됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 제1체결홀(51b) 및 상기 제2체결홀(52b)이 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)의 전후방향 중앙에 형성되되, 상기 회전전달부(53)의 양단부가 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)의 외면 내측단에 연결될 수 있다.
그리고, 상기 커플링부(50)는 상기 제1체결홀(51b) 및 상기 제2체결홀(52b)에 선택적으로 각각 체결되는 제1체결부재(51c) 및 제2체결부재(52c)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1축삽입홀(51a)에 상기 검사축부(11)가 삽입된 상태에서 상기 제1체결홀(51b)에 상기 제1체결부재(51c)를 체결 및 조임하여 상기 제1체결부재(51c)가 상기 검사축부(11)의 외면을 가압함에 따라 상기 검사축부(11)가 상기 제1링부(51)에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2축삽입홀(52a)에 상기 검사대상 구동장치의 회전축(1a)이 삽입된 상태에서 상기 제2체결홀(52b)에 상기 제2체결부재(52c)를 체결 및 조임하여 상기 제2체결부재(52c)가 상기 검사대상 구동장치의 회전축(1a)의 외면을 가압함에 따라 상기상기 검사대상 구동장치의 회전축(1a)이 상기 제2링부(52)에 고정될 수 있다.
한편, 상기 커플링부(50)는 양단부가 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)의 각 외주면에 원주방향을 따라 양단부가 결합되는 회전전달부(53)를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 회전전달부(53)의 각 단부가 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)의 각 외면측 전후방향 내측단에 연결될 수 있다.
여기서, 상기 회전전달부(53)는 상기 검사축부(11)가 고정된 상기 제1링부(51)가 회전되면 원주방향을 따라 비틀린 상태에서 상기 제2링부(52)에 토크리플이 보정된 회전력을 전달하도록 복수개의 탄소섬유(53a)로서 구비되되 반경방향을 따라 적층되는 적어도 한겹 이상의 탄소섬유 직조체 권취물로서 구비됨이 바람직하다. 이때, 토크리플이라 함은 모터 샤프트가 회전함에 따라 출력 토크가 주기적으로 증가 또는 감소하는 것을 의미한다.
이때, 한겹의 탄소섬유 직조체 권취물이라 함은 양단부가 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)에 각각 연결된 복수개의 탄소섬유(53a)가 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)의 외면에 원주방향을 따라 상호 밀집되며 배열된 집합체를 의미한다. 즉, 상기 회전전달부(53)는 이러한 탄소섬유 직조체 권취물이 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)의 외면에 반경방향을 따라 적어도 한겹 이상 구비됨이 바람직하다.
여기서, 상기 탄소섬유 직조체 권취물의 층(layer) 수에 대응되어 상기 제1링부(51)에서 상기 제2링부(52)로 전달되는 회전력의 허용최대치가 결정될 수 있다. 이때, 상기 제1링부(51)에서 상기 제2링부(52)로 전달되는 회전력의 허용최대치를 초과하는 외력이 작용하는 경우 상기 탄소섬유 직조체 권취물로서 구비된 상기 회전전달부(53)가 파단되어 토크 리미터로서 사용될 수 있다.
또한, 상기 회전전달부(53)는 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)의 각 외주면 내측단에 원주방향을 따라 균일한 간격으로 상호 밀집되며 순차적으로 배열됨이 바람직하다.
그리고, 상기 회전전달부(53)는 양단부가 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)의 각 외주면에 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 가압 및 가열되어 용융 결합됨이 바람직하다.
이때, 상기 제1링부(51)가 회전되면 탄소 섬유 재질인 상기 회전전달부(53)의 일측이 먼저 회전방향을 따라 1차 연동 회전되어 상기 회전전달부(53)가 비틀린 상태에서 상기 회전전달부(53)의 타측이 2차 연동 회전되며 상기 제2링부(52)에 회전력을 전달한다.
여기서, 상기 제1링부(51)의 회전에 의한 상기 제2링부(52)로의 회전력 전달시 토크리플이 보정되도록, 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)는 전후방향으로 상호 이격 배치되며, 상기 제1링부(51)와 상기 제2링부(52)의 사이 및 상기 회전전달부(53)의 반경방향 내측에는 이격공간(50a)이 형성됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 제1링부(51)가 회전되면 회전력이 상기 회전전달부(53)를 통해 상기 제2링부(52)로 전달될 수 있다.
한편, 도 9를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 커플링부의 제조방법을 설명한다.
먼저, 제1단계에서, 선택적으로 토크를 출력하는 검사구동부(10)의 검사축부(11)가 삽입되도록 링형으로 구비되어 중앙부에 제1축삽입홀(51a)이 전후방향으로 관통 형성되는 제1링부(51)와, 링형으로 구비되어 검사대상 모터 및 검사대상 발전기 중 어느 하나로 구비되는 검사대상 구동장치의 회전축(1a)이 삽입되도록 중앙부에 상기 제2축삽입홀(52a)이 관통 형성되는 제2링부(52)와, 탄소섬유(53a)로서 구비되는 회전전달부(53)가 준비된다(s10).
여기서, 상기 제1단계는, 상기 제1링부(51)에 상기 제1축삽입홀(51a)이 전후방향으로 관통 형성되는 단계와, 상기 제2링부(52)에 상기 제2축삽입홀(52a)이 전후방향으로 관통 형성되는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1단계는, 상기 제1링부(51)에 상기 회전전달부(53)와 전후방향으로 이격되되 상기 제1축삽입홀(51a)에 연통되도록 제1체결홀(51b)이 반경방향을 따라 관통 형성되는 단계와. 상기 제2링부(52)에 상기 회전전달부(53)와 전후방향으로 이격되되 상기 제2축삽입홀(52a)에 연통되도록 제2체결홀(52b)이 반경방향을 따라 관통 형성되는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 제2단계에서, 상기 회전전달부(53)의 일단부가 상기 제1링부(51)의 외주면에 배치되고, 상기 제1링부(51)의 원주방향을 따라 반경방향 외측을 감싸며 배치되는 열가압장치(200)가 상기 회전전달부(53)의 일단부를 상기 제1링부(51)의 반경방향 내측으로 열가압하여 상기 회전전달부(53)의 일단부가 상기 제1링부(51)에 용융 결합된다(s20).
이때, 상기 제2단계에서, 상기 회전전달부(53)는 적어도 한겹 이상의 탄소섬유 직조체 권취물로서 구비되어 일단부가 상기 제1링부(51)의 외주면에 원주방향을 따라 상기 열가압장치(200)를 통해 동시에 용융 결합됨이 바람직하다.
여기서, 상기 열가압장치(200)가 상기 회전전달부(53)의 일단부가 용융되기 위한 용융온도 이상으로 가열된 상태에서 상기 회전전달부(53)의 일단부를 반경방향 내측으로 가압하여 상기 제1링부(51)의 외주면에 용융 결합될 수 있다.
한편, 제3단계에서, 상기 제2링부(52)가 상기 제1링부(51)와 전후방향으로 이격 배치되며 상기 제1축삽입홀(51a)과 상기 제2축삽입홀(52a)이 전후방향으로 정렬되되, 상기 회전전달부(53)의 타단부가 상기 제2링부(52)의 외주면에 배치되고, 상기 열가압장치(200)가 상기 회전전달부(53)의 타단부를 상기 제2링부(52)의 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 열가압하여 상기 회전전달부(53)의 타단부가 상기 제2링부(52)에 용융 결합된다(s30).
여기서, 상기 제3단계는, 상기 제1링부(51)의 반경방향 외측을 감싸며 배치된 상기 열가압장치(200)가 전후방향을 따라 상기 제2링부(52)의 반경방향 외측으로 이동되는 단계를 더 포함할 수 있다. 물론, 경우에 따라 상기 열가압장치(200)가 이동되지 않고 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)를 전후방향으로 이동시켜 상기 제2링부(52)의 외면은 상기 열가압장치(200)의 반경방향 내측으로 정렬 이동될 수도 있다.
이때, 상기 제3단계에서, 상기 회전전달부(53)의 타단부가 상기 제2링부(52)의 외주면에 원주방향을 따라 상기 열가압장치(200)를 통해 동시에 용융 결합됨이 바람직하다.
여기서, 상기 열가압장치(200)가 상기 회전전달부(53)의 타단부가 용융되기 위한 용융온도 이상으로 가열된 상태에서 상기 회전전달부(53)의 타단부를 반경방향 내측으로 가압하여 상기 제2링부(52)의 외주면에 용융 결합될 수 있다.
그리고, 상기 제3단계에서, 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)는 전후방향을 따라 상호 이격되며 정렬되되, 상기 제1링부(51)와 상기 제2링부(52)의 사이 및 상기 회전전달부(53)의 반경방향 내측에는 상기 이격공간(50a)이 형성됨이 바람직하다.
이처럼, 본 발명에 따른 구동장치용 부하 시험 장치(100)는 상기 검사축부(11)가 삽입되는 상기 제1링부(51)와, 상기 검사대상 구동장치의 회전축(1a)이 삽입되되 상기 제1링부(51)와 전후방향으로 이격된 상기 제2링부(52)의 각 외주면에 유기적 운동이 가능한 적어도 한겹 이상의 탄소섬유 직조체 권취물로서 구비되는 상기 회전전달부(53)의 양단부가 결합되므로 회전력 전달시 축정렬 불량으로 인한 장비 파손이 예방되어 내구성이 개선될 수 있다.
또한, 상기 제1링부(51)가 회전되면 상기 회전전달부(53)의 일측이 회전방향을 따라 1차 회전되어 비틀린 상태에서 상기 회전전달부(53)의 타측이 2차 연동 회전되며 상기 제2링부(52)에 회전력을 전달하는 유기적 운동을 통해 토크리플이 보정 및 완화되어 환경 시험시 도출되는 검사대상 구동장치의 성능데이터에 대한 정확도 및 신뢰도가 현저히 개선될 수 있다.
그리고, 전달가능한 회전력의 허용최대치에 대응하여 탄소섬유 직조체 권취물이 적어도 한겹 이상 상기 제1링부(51) 및 상기 제2링부(52)의 외주면에 반경방향을 따라 적층된 상태에서 상기 열가압장치(200)를 통해 원주방향을 따라 반경방향 내측으로 가압 및 가열되어 용융 결합되어 전달하고자 하는 토크전달력의 정밀한 설정이 가능하므로 제조정밀성이 현저히 개선될 수 있다.
또한, 상기 제1링부(51)에서 상기 제2링부(52)로 전달되는 회전력의 허용최대치를 초과하는 외력이 작용하는 경우 탄소섬유 직조체 권취물로서 구비된 상기 회전전달부(53)가 파단됨에 따라 회전력의 전달이 신속하게 차단되므로 상기 검사구동부(10)와 상기 검사대상 구동장치의 파손이 미연에 방지되어 사용안전성이 현저히 개선될 수 있다.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100: 구동장치용 부하 시험 장치 10: 검사구동부
11: 검사축부 12: 부하생성부
20: 메인베드 21: 안착부
22: 검사테이블 23: 검사프레임
30: 메인챔버 31: 수직격벽부
32: 밀폐형합부 40: 밀폐커버
41: 형합연장부 50: 커플링부
11: 검사축부 12: 부하생성부
20: 메인베드 21: 안착부
22: 검사테이블 23: 검사프레임
30: 메인챔버 31: 수직격벽부
32: 밀폐형합부 40: 밀폐커버
41: 형합연장부 50: 커플링부
Claims (5)
- 검사대상 모터 및 검사대상 발전기 중 어느 하나로 구비되는 검사대상 구동장치에 동력 연결되며 전후방향으로 배치되는 검사축부와, 상기 검사축부의 후측에 동력 연결되어 선택적으로 토크를 출력하는 부하생성부와, 상기 검사축부 및 상기 검사대상 구동장치의 회전축 간의 동력 연결을 매개하도록 구비되는 커플링부를 포함하는 검사구동부;
전후방향 및 폭방향을 따라 격자 형태로 구비되되 전후방향 중앙측에 단차부가 형성되며 상기 단차부를 기준으로 전후방향으로 단차지게 형성되는 검사프레임과, 상기 부하생성부가 안착 고정되도록 상기 부하생성부의 하측 및 상기 검사프레임의 후방부 상측 사이에 배치되는 안착부를 포함하는 메인베드;
상기 검사대상 구동장치가 안착되도록 상기 검사프레임의 전방부 상측에 배치되는 검사테이블과, 상기 검사테이블의 후측과 상기 단차부 사이에 배치되는 수직격벽부와, 상기 수직격벽부의 하단으로부터 일체로 전향 연장되며 상기 검사테이블의 하측과 상기 검사프레임의 전방부 상측 사이에 배치되는 밀폐형합부를 포함하는 메인챔버; 및
상기 검사대상 구동장치 및 상기 검사테이블을 외부로부터 밀폐 차단하도록 내부에 밀폐공간이 형성되며 상기 메인챔버에 대향되는 후측 상부가 개방되되, 상기 메인베드의 전방측으로부터 선택적으로 후향 슬라이드 이동되어 상기 메인챔버의 외곽 테두리에 형합되는 밀폐커버를 포함하는 구동장치용 부하 시험 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 밀폐형합부는 상기 검사프레임의 전방부 상측에 배치되되 상기 수직격벽부의 하단으로부터 전향 연장되고, 상기 밀폐형합부의 폭방향 양측 테두리에는 전방으로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 경사형합면이 형성되고,
상기 밀폐커버에는 후측 상부로부터 상기 메인챔버를 향하여 후향 연장 돌설되는 형합연장부가 형성되되, 상기 형합연장부의 하부 테두리는 후방으로 갈수록 상향 경사지게 형성되며 상기 밀폐형합부에 선택적으로 형합됨을 특징으로 하는 구동장치용 부하 시험 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 단차부를 중심으로 상기 검사프레임의 전방부 상면 높이가 상기 검사프레임의 후방부 상면 높이보다 낮게 설정되며,
상기 수직격벽부는 상기 안착부 및 상기 검사테이블 사이에 상하방향으로 연장되되 하부 후면이 상기 단차부에 대면 배치되고 상기 검사축부의 축 연장선에 대응되는 위치에 전후방향으로 관통홀이 관통 형성되고,
상기 부하생성부는 상기 수직격벽부의 후측에 배치되며, 상기 검사구동부는 상기 검사축부에 동력 연결되되 상기 관통홀에 회전되도록 관통 삽입되며 상기 검사대상 구동장치에 동력 연결되는 스핀들을 더 포함함을 특징으로 하는 구동장치용 부하 시험 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 커플링부는 상기 검사축부가 삽입되도록 링형으로 구비되어 중앙부에 제1축삽입홀이 전후방향으로 관통 형성되는 제1링부와, 상기 제1링부와 전후방향으로 이격 배치되되 링형으로 구비되어 상기 검사대상 구동장치의 회전축이 삽입되도록 중앙부에 제2축삽입홀이 상기 제1축삽입홀과 전후방향으로 정렬되며 관통 형성되는 제2링부와, 양단부가 상기 제1링부 및 상기 제2링부의 각 외주면에 원주방향을 따라 결합되는 회전전달부를 포함하되,
상기 회전전달부는 상기 제1링부가 회전되면 원주방향을 따라 비틀린 상태에서 상기 제2링부에 토크리플이 보정된 회전력을 전달하도록 반경방향을 따라 적층되는 적어도 한겹 이상의 탄소섬유 직조체 권취물로서 구비되며, 상기 제1링부 및 상기 제2링부의 각 외주면에 원주방향을 따라 균일한 간격으로 상호 밀집되며 순차적으로 배열됨을 특징으로 하는 구동장치용 부하 시험 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 밀폐커버의 후측 상부로부터 후향 연장 돌설된 형합연장부의 하부 테두리의 전후방향 길이가 상기 밀폐형합부의 폭방향 양측 테두리에 전방으로 갈수록 하향 경사지게 형성된 경사형합면의 전후방향 길이 이상으로 설정되며, 상기 형합연장부의 최상단측 높이가 상기 경사형합면의 최상단측 높이로 설정되고,
상기 검사테이블은 상기 밀폐형합부의 상측과 상기 수직격벽부에 형성된 관통홀의 하측 사이에 상기 안착부의 상면과 평행하게 배치되되, 상기 검사테이블은 상기 안착부의 상면에 대응되는 높이로 배치되며, 상기 검사테이블의 하부와 상기 밀폐형합부의 상부 사이에는 상하방향으로 연장되는 복수개의 지지부가 더 구비됨을 특징으로 하는 구동장치용 부하 시험 장치.
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