KR100704368B1 - 수직형 내구시험 치구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 축을 사용하여도 2개의축을 사용하는 내구시험기와 같이 상하 운동과 좌우 회전력을 모두 가할수 있는 수직형 내구시험 치구를 제공하고자 하는 것으로 , 내구시험시 고정된 상태를 유지하며, 상부 플랜지 상에서 로드를 통하여 연결된 하우징과, 샤프트를 통하여 상기 하우징의 상부아암에 연결되며,

하부아암의 회전력을 받아 샤프트를 중심으로 회전하는 워크하우징을 탑재하고 있는 중간몸체와, 상기 중간몸체와는 하부아암 및 요동체를 통하여 연결되며,

베어링 커버가 장착되는 회전판이 고정되고, 상기 베어링커버의 안내가이드내에 브릿지 볼트가 삽입되게 구성하여 내구시험시 유압에 의하여 상하 운동하도록 하부브라켓을 구성하여 내구시험시 반경방향 및 비틀림방향의 동시 시험이 가능하도록 한 것이다.

수직형 내구시험 치구, 요동체, 안내가이드, 중간몸체, 베어링커버, 브릿지볼트

Description

수직형 내구시험 치구 {DURABILITY TEST JIG FOR A VERTICAL TYPE}

도 1 는 본 발명 수직형 내구시험 치구에 사용되는 방진고무의 일실시예를 도시한 도며,

도 2 는 본 발명 수직형 내구시험 치구의 구체적인 사시도,

도 3의 (a)는 본 발명 수직형 내구시험 치구에서 부하가 없는 상태에서의 작동원리도,

도 3의 (b)는 본 발명 수직형 내구시험 치구에서 부하가 있는 상태에서의 작동원리도,

도 4의 (a)는 본 발명에서 사용되는 베어링 커버의 일 실시예를 나타낸 도면,

도 4 의 (b)는 본 발명에서 사용되는 베어링커버의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 설명*

1 : 상부 플랜지 2 : 하우징

3 : 로드 4 : 컬러

5 : 상부아암 6 : 스토퍼

7 : 샤프트 8 : 중간몸체

9 : 워크 하우징 10 : 방진고무

11 : 하부아암 12 : 턴버클

13 : 브릿지 볼트 14 : 로드

15 : 요동체 16 : 하부 브라켓

17 : 회전판 18 : 베어링커버

19 : 하부 플랜지 20 : 수직형 내구시험기
21 : 안내홈 22 : 수직프레임
23 : 수평프레임 24 : 지지판

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본 발명은 방진고무 등과 같은 부품의 내구성을 측정하기 위하여 사용되는 수직형 내구시험 치구에 관한 것이다.

현재 널리 보급 및 사용되고 있는 내구시험기는 수직형 1축 내구시험기가 주종을 이루고 있으며, 이와 같은 수직형 1축 내구시험기는 유압 서버에 의해 상하 수직방향의 반복운동을 실행하여 피시험체의 내구성을 시험하는 것이다.

그러나 도 1에 도시한 방진고무와 같은 부품들의 내구시험시에는 방진고무의 반경방향 내구시험과 비틀림 방향의 내구시험을 모두 필요로 하게 되나 상기한 수직형 1축 내구시험기로는 방진고무의 반경방향 내구시험만이 가능하고 비틀림 방향의 내구시험은 불가능하므로 반경방향과 비틀림방향 모두의 내구시험을 하기 위해 2축 내구시험기가 사용되고 있다.

즉, 종래의 2축 내구시험기는 상하로 설치되어 있는 축과 좌우로 설치되어 있는 축 각각을 유압서버로 수직 및 수평방향으로 반복운동하도록 하여 내구시험을 실행하는 것으로서 예를들어 도 1에 도시한 방진고무 (1)의 경우 반경방향(P1또는 p2)의 내구시험시에는 상하로 설치되어 있는 축을 수직방향으로 반복운동시켜 시험을 행하고, 비틀림방향(Q)의 내구시험시에는 좌우로 설치되어 있는 축을 수평방향으로 좌우 반복 회전시켜 시험을 행하도록 구성되어 있었다.

그러나 2개축을 사용하기 때문에 상하의 축에 대하여는 수직방향에 대한 유압기구 및 그에 부수되는 장치가 사용되고, 좌우의 축에 대하여는 수평회전 방향을 위한 유압기구 및 그에 부수되는 장치가 사용되기 때문에 장치가 대형화될 뿐만 아니라, 제품의 가격이 고가로 되어 중소기업에서 사용하는 내구시험용 기기로서 적합하지 못한 것이었다.

더욱이 방진고무에 대한 내구시험 측정의 수요가 증가함에 따라 이러한 수요를 충족시킬 수 있는 대안으로 1축 내구시험기로도 반경/비틀림 방향 모두의 내구시험을 동시에 할 수 있는 치구를 개발이 요구되었다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래 수직형 1축 내구시험기에서 야기되는 여러 가지 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로,

본 발명의 목적은 하나의 축을 사용하면서도 2개의 축을 사용하는 내구시험기와 같이 상하 운동과 좌우 회전력을 모두 가할수 있는 수직형 내구시험 치구를 제공하고자 하는 것이다.

다른 목적은 하나의 축을 사용하면서도 반경방향 및 비틀림방향의 동시 시험이 가능할 뿐만 아니라 베어링커버의 형상을 변경하여 각각의 반경과 비틀림 방향의 제어가 가능한 수직형 내구시험 치구를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 수직형 내구시험 치구는 내구시험시 고정된 상태를 유지하며, 상부 플랜지 상에 연결되어 로드가 회전 가능하게 장착되는 하우징과; 상기 로드의 양단측에 일측 단부측이 끼워져 설치된 한쌍의 상부아암과; 상기 한쌍의 상부아암의 타측 단부측에 워크 하우징을 탑재하고 있는 회전가능한 샤프트를 통해 상부가 연결되고, 하부가 지지판과 한쌍의 수평프레임 및 한쌍의 수직프레임을 통해 하부 플랜지 상에 고정된 중간몸체와; 상기 워크 하우징의 외주연에 일측 단부가 체결 고정된 서로 대향하는 한쌍의 하부아암과; 상기 하부아암의 타측 단부에 상부가 체결 고정되고 하부측 중앙부가 상기 한쌍의 수직프레임 사이에서 로드에 회전가능하게 끼워져 설치된 요동체와; 하부 플랜지의 양측에 세워서 고정되고, 베어링 커버가 장착된 회전판이 외면에 설치되며, 상기 베어링 커버의 안내홈을 따라 이동하는 브릿지 볼트가 중앙부에 삽입 설치되고, 하부 중앙에 상기 로드의 일측 단부가 끼워져 고정되어 내구시험시 유압에 의하여 상하 운동하는 한쌍의 하부 브라켓으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 하부아암은 일측 단부가 워크 하우징의 외주연에 체결 고정되게 구성하고, 타측 단부는 요동체에 연결되어 유압에 의하여 상하 이동하는 하부 브라켓의 이동에 따라 회전 변위력을 제공하는 베어링커버의 구동력으로 요동체와 함께 구동하도록 구성되어 있으며, 상기 브릿지 볼트가 이동하는 베어링 커버의 안내홈을 사인파 형상으로 굴곡되게 구성한 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 수직형 내구시험 치구의 구체적인 사시도이다.

본 발명의 수직형 내구시험기(20)는 하부 플랜지(19)의 양측에 세워서 고정된 한쌍의 하부 브라켓(16)과, 상기 한쌍의 하부 브라켓(16) 사이의 상기 하부 플랜지(19) 상에 세워져 고정된 한쌍의 수직프레임(22) 상단에 한쌍의 수평프레임(23)이 고정되고, 상기 수평프레임(23) 상에 지지판(24)을 통해 하부가 고정된 중간몸체(8)와, 상기 중간몸체(8)에 샤프트(7)와 상부아암(5) 및 로드(3)를 통하여 연결된 하우징(2)으로 구성되어 있다.

상기 하부 플랜지(19)의 하부에는 후술하는 유압서버가 연결되어 상기 수직형 내구시험기(20)의 상하로 이동되는 변위를 제공한다.

상기 하부 브라켓(16)의 하부 중앙에는 로드(14)의 일측 단부가 끼워져 고정되고, 상기 한쌍의 하부 브라켓(16) 사이의 로드(14) 중앙에 요동체(15)의 하부가 회전 가능하게 삽입 연결되며, 상기 요동체(15)의 상부 양측에 하부아암(11)의 하단측이 연결고정되게 구성되어 로드(14)를 중심으로 요동체(15) 및 하부아암(11)이 함께 회전가능하도록 구성되어 있다.

또한 상기 하부 브라켓(16)의 외면에 회전판(17)이 설치되고, 그 회전판 (17)의 일면에 베어링커버(18)가 나사를 통하여 고정 설치되어 베어링커버(18)의 안내홈(21)내에 브릿지 볼트(13)가 이동 가능하도록 삽입 구성되어 있다.

상기 중간몸체(8)는 하부 브라켓(16) 사이의 상기 하부플랜지(19) 상에 세워져 고정된 한쌍의 수직프레임(22) 상단에 고정된 한쌍의 수평프레임(23)에 지지판(24)을 통해 하부가 고정되어 지지되고, "ㄷ"자형 중간몸체(8)의 상부 사이에 설치된 샤프트(7)와 워크 하우징(9) 사이에 피시험 물체인 방진고무(10)가 끼워지도록 워크 하우징(9)이 설치되는데 이는 워크 하우징(9)의 외주연에 하부아암(11)의 일측 단부가 체결 고정되고, 하부아암(11)의 타측 단부에 요동체(15)의 상부가 체결 고정되어 요동체(15)의 하부가 상기 한쌍의 하부 브라켓(16) 사이에 고정되어 있는 로드(14)에 회전가능하게 연결되는 구성으로 요동체(15)와 하부아암(11)이 일체가 되도록 연결 고정되어 있다.
그리고 중간몸체(8)에 회전가능하게 설치된 샤프트(7)에는 그 양단에 한쌍의 상부아암(5) 일측 단부가 끼워 맞춰 고정되고, 상부아암(5)의 타측 단부에는 로드(3)의 단부가 고정되며, 로드(3)가 삽입되는 하우징(2)과 로드(3) 사이에는 컬러(4)가 하우징(2) 내에 고정되어 로드(3)가 하우징(2)의 컬러(4) 내에서 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

삭제

도 3 (a),(b)는 본 발명 수직형 내구시험기에서 부하의 유무에 따른 작동원리를 설명하기 위한 도면으로서, 샤프트(7)에 요동체(15) 및 하부아암(11)의 상부가 연결되고, 요동체(15) 및 하부아암(11)의 하부가 로드(14)에 연결된 것으로 되어 있고, 요동체(15) 및 하부아암(11)을 하나의 부품으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위해 도면을 간략화한 것이며, 실제로는 앞에서 이미 설명한 바와 같이 하부아암(11)의 일측 단부가 워크 하우징(9)의 외주연에 고정되고, 타측 단부가 요동체(15)의 상부에 고정되며, 요동체(15)의 하부측 중앙부가 로드(14)에 회전가능하게 끼워진 것으로 되어 있다.

여기서 수직형 내구시험 치구(20)은 크게 3개의 몸체 즉, 상부의 하우징(2)과, 중간몸체(8) 및 하부 브라켓(16)로 구분되며, 각각의 관절부에 해당하는 부분은 회전운동할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 하우징(2)의 컬러(4) 내에서 로드(3)가 회전하고, 중간몸체(8) 상에서 샤프트(7)가 회전하며, 로드(19) 상에서 요동체(15)의 하부가 회전할 수 있도록 구성되어 있고, 내구시험시 하우징(2) 자체는 상부에 고정된 상태를 유지하게 된다.

또한 중간몸체(8)에 설치되어 있는 샤프트(7)에는 워크 하우징(9)을 탑재하고 있어 그 내부 샤프트(7)와의 사이에 측정용 방진고무(10)를 수납하여 샤프트(7)의 회전에 의해 비틀림 반경의 내구시험을 행하게 된다.

하부 브라켓(16)은 그 하부에 연결되는 유압서보의 유압에 의하여 상하 이동하고, 하부 브라켓(16)의 상하 이동에 따라 브릿지 볼트(13)가 안내홈(21) 내에서 이동되게 구성되어 있고 이 브릿지 볼트(13)의 이동 변위력이 베어링커버(18)를 통해 요동체(15)에 가해져 요동체(15)가 로드(14)를 중심으로 회전하고, 하부아암(11)이 이동되도록 구성되어 있다.

삭제

도 4 도 (a),(b)는 본 발명에서 사용되는 각각의 베어링 커버의 실시예를 나타낸 도면이다. 베어링커버(18)의 내부는 안내홈(21)이 형성되어 있어 브릿지 볼트(13)가 기준축(X)을 따라 그 안내홈(21) 내에서 이동할 수 있는 구조로 되어 있다. (a)에 도시한 베어링커버(18)는 직선형이며, (b)에 도시한 베어링커버(18)는 사인파 형상으로 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명 수직형 내구시험 치구로 도 1에 도시한 방진고무 (10)에 대하여 내구시험을 실행하는 경우에는 먼저, 수직형 1축 내구시험기(20)의 워크 하우징(9)을 분리하여 내부에 방진고무(10)을 삽입시킨 후 중간몸체(8)의 샤프트(7)에 고정시킨다.

다음에 치구의 상부 플랜지(1)는 움직이지 못하게 고정된 상태를 유지하게 하고, 하부 플랜지(19)의 하부에 유압서버를 연결하여 하부 플랜지(19)가 상하 수직운동을 반복하도록 한다. 하부 플랜지(19)의 상하 수직 반복운동시에는 하부 브라켓(16)과 중간몸체(8)가 하부 플랜지(19)와 일체로서 상하 수직 반복운동을 하게 된다.

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이때 윗 방향으로 부하가 걸리면 치구는 도 3의 (a)와 같은 상태에서 도 3의 (b)와 같은 상태로 된다.

즉, 하부 브라켓(16)이 상승하면, 브릿지 볼트(13)가 안내홈(21) 내의 초기 위치(C)에서 위치(C')로 이동하면서 변위(d)가 발생하여 로드(14)를 중심으로 요동체(15)가 비틀림 각변위(θ) 만큼 회전하게 되고, 로드(3)도 비틀림 각변위(θ) 만큼 회전하게 된다.

그에 따라 방진고무(10)를 관통하고 있는 샤프트(7)가 위치(B)에서 위치 (B')로 이동하면서 회전하게 되어 비틀림 각변위(θ)이 발생하게 된다. 다음으로 아랫방향으로 부하가 걸리면 상기 하부 브라켓(16)과 브릿지 볼트(13)가 원래의 위치로 복귀하게 되어 도 3의 (a)와 같은 상태로 되고, 이와 같은 운동을 반복하면서 내구시험을 실행하게 된다.

결국, 반경방향(P1또는 P2)인 수직방향의 내구시험은 요동체(15)및 하부아암 (11)이 수직이동하면서 방진고무(10)에 가해지는 부하로 시험을 하게 되고,

비틀림 방향(Q)인 좌우의 회전력은 샤프트(7)가 위치(B)에서 위치(B')로 이동하면서 생기는 비틀림 각변위(θ)에 의하여 방진고무(10)에 인가되는 부하에 의하여 시험이 가능하게 되는 것으로 기본적으로 수직형 1축 내구시험기와 같이 작동하면서 상하축 및 좌우측의 변위를 발생시킬 수가 있어 2축 내구시험기와 동일한 기능을 발휘할 수가 있다.

특히 본 발명에서 베어링 커버(18)를 도 4의(b)와 같은 형상으로 구성하는 경우에 2축 내구시험기와 같이 반경방향(P1또는 P2) 및 비틀림 방향(Q)의 시험을 독립적으로 제어할 수가 있다. 즉, 베어링 커버(18)내의 안내홈(21)을 사인파와 같은 형상으로 구성하는 경우에 이 안내홈(21)의 중심축(X)을 따라 브릿지 볼트 (13)가 이동하면서, 1사이클당 비틀림 시험의 제어와 반경방향 시험의 제어를 가능하게 할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은, 하나의 축을 사용하여 상하 수직운동력을 가하는 동시에 이 수직운동력을 좌우 회전력으로 변경 시킬수가 있는 것으로 하나의 축을 사용하여도 2개의 축을 사용하는 내구시험기와 같이 상하 운동과 좌우 회전력을 모두 가할수 있는 수직형 내구시험 치구를 제공할수가 있으며, 이때 베어링커버의 형상을 변경하여 각각의 반경과 비틀림 방향의 제어를 할 수 있는 효과가 있다.

이와 같은 수직형 내구시험 치구를 사용하여 내구시험 기능을 확인한 결과 운전상태가 양호한 동시에 실용성이 확인되어 고가의 2축 내구시험기를 대체할 수 있으며, 대체시 커다란 경제적 이익을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 내구시험시 고정된 상태를 유지하며, 상부 플랜지(1)상에 연결되어 로드(3)가 회전 가능하게 장착되는 하우징(2)과;

   상기 로드(3)의 양단측에 일측 단부측이 끼워져 설치된 한쌍의 상부아암(5)과;

   상기 한쌍의 상부아암(5)의 타측 단부측에 워크 하우징(9)을 탑재하고 있는 회전가능한 샤프트(7)를 통해 상부가 연결되고, 하부가 지지판(24)과 한쌍의 수평프레임(23) 및 한쌍의 수직프레임(22)을 통해 하부플렌지(19) 상에 고정된 중간몸체(8)와;

   상기 워크 하우징(9)의 외주연에 일측 단부가 체결 고정된 서로 대향하는 한쌍의 하부아암(11)과;

   상기 하부아암(11)의 타측 단부에 상부가 체결 고정되고 하부측 중앙부가 상기 한쌍의 수직프레임(20) 사이에서 로드(14)에 회전가능하게 끼워져 설치된 요동체(15)와;

   하부 플랜지(19)의 양측에 세워서 고정되고, 베어링 커버(18)가 장착된 회전판(17)이 외면에 설치되며, 상기 베어링 커버(18)의 안내홈(21)을 따라 이동하는 브릿지 볼트(13)가 중앙부에 삽입 설치되고, 하부 중앙에 상기 로드(14)의 일측 단부가 끼워져 고정되어 내구시험시 유압에 의하여 상하 운동하는 한쌍의 하부 브라켓(16)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수직형 내구시험 치구.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 브릿지 볼트(13)가 이동하는 베어링 커버(18)의 안내홈(21)을 사인파 형상으로 굴곡되게 구성한 것을 특징으로 하는 수직형 내구시험 치구

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