KR100919434B1

KR100919434B1 - 미동마멸 시험기

Info

Publication number: KR100919434B1
Application number: KR1020070102951A
Authority: KR
Inventors: 이강용; 박영우; 장시철
Original assignee: 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2009-09-29
Also published as: KR20090037573A

Abstract

본 발명은 미동마멸 시험기에 관한 것으로, 변속모터; 상기 변속모터의 회전중심으로부터 편심되게 결합되며, 상기 변속모터에 연동회전되어 좌우측 방향으로 일정한 편심거리를 형성하는 편심캠; 좌우측 방향으로의 연장길이를 가지며, 상측으로부터 시편을 안착고정시킬 수 있는 하부시편고정대가 구비된 하부지지대; 상기 하부지지대의 길이방향의 일단부에 접속되어 상기 하부지지대의 타단부측으로 탄성가압력을 작용하는 제1스프링; 상기 하부지지대의 길이방향의 타단부에 일축 회전가능하게 결합되며, 상기 편심캠의 외주면상에 접속되어 상기 편심캠에 연동회전되면서 상기 하부지지대와 일체로 좌우로 이동되는 피동부재; 세로방향으로 납작하고 전후측 방향으로의 연장길이를 가지는 판스프링으로 이루어지며, 중앙부가 상기 하부지지대상에 결합되고, 전,후 양단부가 지정위치에 고정결합되어, 전후측 및 상하측 방향으로의 치우침없이 상기 하부지지대를 좌우측 방향으로 탄성지지하는 제2스프링; 및 하측으로부터 시편을 안착고정시킬 수 있는 상부시편고정대를 구비하여 상기 하부지지대 상측에 설치되며, 상기 하부지지대 및 시편측으로의 가압력을 조정가능한 무게추가 구비된 상부지지대;를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 특정한 미동거리, 속도, 횟수, 접압력과 같은 설계요인 및 진동 조건 하에서, 전기적 접촉재료 내지 전기적 접촉부품에 대한 미동마멸 테스트가 안정적으로 이루어질 수 있는 미동마멸 시험기에 관한 것이다.

Description

미동마멸 시험기{fretting tester}

본 발명은 미동마멸 시험기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정한 미동거리, 속도 및 횟수의 조건 하에서 시편을 서로 밀착된 상태로 반복적으로 미동시킴으로써 시편의 미동마멸 테스트가 이루어질 수 있도록 하는 미동마멸 시험기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차, 항공기, 교량 등 일반기계나 구조물에 사용되는 부품에 대하여는 피로강도, 내마모성 등에 대해 다양한 테스트가 이루어지고 있으나, 스위치, 모터 등 전기·전자기기에 사용되는 전기적 접촉부품에 대하여는 재료시편으로서의 상태나 완성된 부품상태에서 전기적 접촉성능 유지를 위한 강도 및 내구성에 대한 테스트가 특별히 이루어지지 않고 있다.

전기·전자기기에 사용되는 전기적 접촉부품은 일정한 접촉상태를 만족하여야 안정된 접촉저항의 범위내에서 지속적인 사용이 이루어질 수 있는데, 실제로 전기·전자기기의 사용과정에서 밀착된 금속이나 비금속이 서로 미동하여 생기는 표면손상(미동마멸, fretting)에 의해 접촉면의 손상이 주요하게 발생되어 전기접촉재로서의 수명에 영향을 미친다.

미동마멸에 대한 내구성은 전기적 접촉부품의 수명을 결정짓는 주요한 특성으로, 전기·전자기기의 고신뢰성을 확보하는 요건이 되므로, 전기적 접촉재료 내지 전기적 접촉부품의 실질적인 적용이 이루어지게 될, 특정한 미동거리 및 속도, 횟수, 접압력과 같은 설계요인 및 진동 조건 하에서 미동마멸 테스트가 이루어질 수 있는 시험기기의 개발이 요구되고 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 특정한 미동거리, 속도, 횟수, 접압력과 같은 설계요인 및 진동 조건 하에서, 전기적 접촉재료 내지 전기적 접촉부품에 대한 미동마멸 테스트가 안정적으로 이루어질 수 있는 시험기를 제공하는 데 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 변속모터; 상기 변속모터의 회전중심으로부터 편심되게 결합되며, 상기 변속모터에 연동회전되어 좌우측 방향으로 일정한 편심거리를 형성하는 편심캠; 좌우측 방향으로의 연장길이를 가지며, 상측으로부터 시편을 안착고정시킬 수 있는 하부시편고정대가 구비된 하부지지대; 상기 하부지지대의 길이방향의 일단부에 접속되어 상기 하부지지대의 타단부측으로 탄성가압력을 작용하는 제1스프링; 상기 하부지지대의 길이방향의 타단부에 일축 회전가능하게 결합되며, 상기 편심캠의 외주면상에 접속되어 상기 편심캠에 연동회전되며 상기 하부지지대와 일체로 좌우로 이동되는 피동부재; 세로방향으로 납작하고 전후측 방향으로의 연장길이를 가지는 판스프링으로 이루어지며, 중앙부가 상기 하부지지대상에 결합되고, 전,후 양단부가 지정위치에 고정결합되어, 전후측 및 상하측 방향으로의 치우침없이 상기 하부지지대를 좌우측 방향으로 탄성지지하는 제2스프링; 및 하측으로부터 시편을 안착고정시킬 수 있는 상부시편고정대를 구비하여 상기 하부지지대 상측에 설치되며, 상기 하부지지대 및 시편측으로의 가압력을 조정가능한 무게추가 구비된 상부지지대;를 포함하여 구성되는 미동마멸 시험기를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 편심캠과 피동부재는, 일정한 곡률을 가지는 원주형 접촉면을 가지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 편심캠은, 상기 변속모터의 회전중심으로부터 편심된 위치에 원주형으로 돌출형성된 편심돌출부를 구비하여 상기 변속모터의 주축에 결합되는 모터결합부; 상기 모터결합부의 편심돌출부에 대응되는 형상의 결합홈과, 상기 피동부재와 접속가능하도록 원주형으로 돌출형성된 접속돌출부를 구비하여 상기 모터결합부에 결합되는 캠접속부;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 모터결합부 또는 캠접속부의 외면상에는 상호간의 상대적인 회전변위를 표시하는 눈금이 형성되고, 상기 캠접속부는 볼트부재에 의해 관통되며 상기 모터결합부상에 결합되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제2스프링은, 상기 하부지지대의 길이방향을 따라 다수가 이격설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부지지대는, 가로방향으로 납작한 평판형상의 판스프링으로 이루어진 제3스프링상에 일측부가 고정결합되어 상하측 방향으로의 탄성가변거리를 가지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 무게추는, 가로방향으로의 연장길이를 가지고 상기 상부지지대상에 고정설치된 제1고정축상에 결합되는 균형추와, 세로방향으로의 연장길이를 가지고 상기 상부지지대의 상부시편고정대 상측에 고정설치된 제2고정축상에 결합되는 가압추를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부지지대를 일정온도로 가온·유지하도록 상기 상부지지대상에 결합되는 발온부재;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 하부지지대의 하부시편고정대상에 고정된 시편에 가해지는 전단력을 측정가능하도록 상기 시편과의 접속이 이루어지는 상기 상부지지대의 상부시편고정대상에 설치되는 전단력측정센서;를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

또한, 대기와 구분되는 특정한 조건의 가스분위기를 형성가능한 밀폐공간부를 구비하여 상기 시편을 내부에 수용하도록 설치되는 케이싱; 및 상기 케이싱 내부로 특정한 조성의 가스를 공급하거나 상기 케이싱 내부의 가스를 외부로 배출시키는 가스유동경로를 형성하며 상기 케이싱에 결합되는 덕트;를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

그리고, 상기 하부지지대의 미동거리를 실시간으로 측정하는 게이지;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 편심캠의 편심량 내지 편심캠의 사이즈를 조정함으로써 미동거리를 조정할 수 있고, 변속모터의 회전속도 조정에 의해 속도와 횟수를 조정할 수 있으며, 무게추의 조정에 의해 접압력을 특정하게 조정할 수 있어, 특정한 미동거리, 속도, 횟수, 접압력과 같은 설계요인 및 진동 조건 하에서 미동마멸 테스트가 이루어질 수 있다는 효과가 있다.

또한, 원주형상의 편심캠을 변속모터에 편심되게 결합시켜 일정한 편심거리를 구현하는 작동구조를 가짐으로써, 편심캠 자체를 미동거리만큼 편심되게 제작하는 경우와 비교하여, ±5㎛의 미동거리를 무리없이 구현가능하며, 편심캠 자체를 미동거리만큼 편심되게 가공하여야 하는 어려움과, 미동거리의 변경시마다 교체해야하는 불편함을 해결할 수 있다는 다른 효과가 있다.

그리고, 편심캠과 피동부재를 이용한 기계적 원리를 적용함으로써, 전기적 진동소자를 이용하는 경우와 비교하여, 보다 높은 내구성을 가지며, 일정한 조건하에서 정확하게 테스트가 이루어질 수 있어, 미동마멸 테스트의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 다른 효과가 있다.

또한, 상부지지대 및 하부지지대상에 시편의 고정장착이 가능하다면, 전기적 접촉재료 내지 전기적 접촉부품 뿐만 아니라, 그 외 모든 접속재료 및 완성부품의 미동마멸 테스트가 이루어질 수 있다는 다른 효과가 있다.

그리고, 상부지지대상에 발열부재나 전단력측정센서 등을 선택적으로 부착·설치함으로써, 온도와 같은 실험조건의 추가 및 제거, 또는 전단력과 같은 측정요소의 추가 및 제거가 용이하게 이루어질 수 있다는 다른 효과가 있다.

도 1 - 본 발명에 따른 미동마멸 시험기의 제1실시예를 도시한 정면도

도 2 - 도 1의 평면도

도 3 - 편심캠의 일예를 도시한 측면도 및 정면도

도 4 - 도 3의 다른 설치상태를 도시한 측면도 및 정면도

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>

10, 10a, 10b : 시편 100 : 변속모터

101 : 변속모터의 주축 101a : 주축의 회전중심

110 : 컨트롤러 200 : 편심캠

210 : 모터결합부 211 : 편심돌출부

211a : 편심돌출부의 중심 220 : 캠접속부

221 : 결합홈 223 : 접속돌출부

223a : 접속돌출부의 중심 230 : 눈금

250 : 볼트부재 300 : 하부지지대

310 : 하부시편고정대 400 : 제1스프링

500 : 피동부재 600 : 제2스프링

700 : 상부지지대 710 : 상부시편고정대

721 : 제1고정축 722 : 제2고정축

730 : 무게추 731 : 균형추

732 : 가압추 800 : 제3스프링

900 : 베이스판 950 : 케이싱

960 : 덕트 980 : 게이지

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명을 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 미동마멸 시험기의 제1실시예를 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 편심캠의 일예를 도시한 정면도 및 측면도이고, 도 4는 도 3의 다른 설치상태를 도시한 측면도 및 정면도이다.이하에서는, 도 1, 2에 표기된 x방향, y방향, z방향을 기준으로 하여, x방향을 좌우측 방향, +x방향을 우측 방향, -x방향을 좌측 방향, y방향을 상하측 방향 또는 세로방향, +y방향을 상측 방향, -y방향을 하측 방향, z방향을 전후측 방향, +z방향을 전방, -z방향을 후방으로 하고, 좌우측 방향(x방향) 또는 전후측 방향(z방향) 중 어느 방향이어도 무관한 경우 가로방향으로 기재하기로 한다.

본 발명에 따른 미동마멸 시험기는 크게 변속모터(100), 편심캠(200), 하부지지대(300), 제1스프링(400), 피동부재(500), 제2스프링(600), 상부지지대(700)로 이루어진 구조를 가진다.

상기 편심캠(200)이 상기 변속모터(100)상에 편심되게 결합된 상태로 연동회전되고, 상기 하부지지대(300)가 상기 제1스프링(400)에 의해 상기 편심캠(200)측으로 탄성가압력을 받으면서, 상기 제2스프링(600)에 의해 특정방향으로의 미동만이 가능하게 지지된 상태로, 상기 편심캠(200)에 접속된 상태의 피동부재(500)와 함께 왕복이동이 이루어지도록 함으로써, 정위치 고정설치된 상태의 상기 상부지지대(700)와 상기 하부지지대(300)간의 상대이동이 일정한 형태로 반복적·지속적으로 이루어지도록 하는 작동구조를 가진다.

상기 변속모터(100)는 상기 변속모터(100)의 주축이 지정된 회전속도로 정위치 회전이 이루어지도록 하는 구동력을 제공하며, 상기 변속모터(100)의 회전수를 증가시킬수록 상기 편심캠(200)의 편심회전속도 또한 증가하게 되고, 상기 변속모터(100)의 회전수를 감소시킬수록 상기 편심캠(200)의 편심회전속도 또한 감소하게 됨에 따라, 상기 변속모터(100)의 회전수는 최종적으로 상기 하부지지대(300)의 미소거리 왕복운동의 속도 및 횟수를 결정짓게 된다.

본 발명에서는 컨트롤러(110)의 조작에 의해 회전속도의 조정이 용이하게 이루어질 수 있는 변속모터를 적용하는 것이 보다 바람직하기에 변속모터(100)라 칭한 것이며, 정속모터를 사용하더라도 다른 정속회전수를 가지는 모터로 교체시킴으로써 하나의 변속모터와 같은 기능을 구현 가능하므로, 이러한 경우에는 정속모터라도 본 발명의 변속모터(100)의 기술범주에 속한다 할 것이며, 하나의 정속모터를 사용하는 경우라도 그 적용자체를 배제하고자 하는 것은 아니다.

본 발명의 제1실시예를 도시한 도 1, 2에서는, 상기 하부지지대(300)(이하 설명)의 왕복이동이 이루어지는 방향을 좌우측 방향으로 하며, 이에 따라 이하에서는 상기 하부지지대(300)의 왕복운동이나 상기 편심캠(200)의 편심거리에 대한 설명 시, 상하측 방향, 전후측 방향을 들어 별도로 설명하지 않으면, 좌우측 방향을 기준방향으로 정함으로써 중복하여 기재하는 것을 피하도록 하겠다.

상기 편심캠(200)은 좌우측 방향으로 일정한 편심거리를 형성하기 위해 상기 변속모터(100)의 회전중심으로부터 편심되게 결합되며, 상기 변속모터(100)에 연동회전되면서 상기 피동부재(500)(이하 설명)와의 접속이 이루어지는 접속면의 최좌측단은 상기 변속모터(100)의 회전중심으로부터의 이격거리를 일정한 주기와 간격으로 형성하게 된다.

상기 하부지지대(300)는 상측으로부터 시편(10)을 안착고정시킬 수 있는 하부시편고정대(310)를 구비하여 시편(10)을 상향지지하며, 상기 하부지지대(300)는 상기 하부시편고정대(310)와 피동부재(500)(이하 설명)의 결속이 가능할 정도로 좌우측 가로방향으로 연장되는 형상을 가진다.

상기 제1스프링(400)은 상기 편심캠(300)과 인접하게 위치된 상기 하부지지대(300)의 우측단부측으로 탄성가압력을 작용하도록 상기 하부지지대(300)의 좌측단부상에 접속되며, 상기 피동부재(500)는 상기 하부지지대(300)의 우측단부상에 일축 회전가능하게 결합되고 상기 편심캠(200)에 외주면의 접속이 이루어지도록 설치된다.

상기 하부지지대(300)와 피동부재(500)는 상기 제1스프링(400)에 의해 우측으로의 탄성가압력을 지속적으로 받게 되어, 상기 피동부재(500)는 상기 제1스프링(400)에 의해 상기 편심캠(200)의 좌측에서 상기 편심캠(200)의 외주면에 안정되게 접속이 이루어진 상태로, 상기 편심캠(300)에 연동회전되고 상기 편심캠(300)이 형성하는 좌우측 미동거리만큼, 상기 하부지지대(300)와 함께 왕복이동이 이루어지게 된다.

상기 피동부재(500)는 상기 편심캠(200)과의 접속에 의해 가압력을 전달받으며 미동거리를 형성할 수 있다면 롤러, 볼, 상기 하부지지대(300)상에 고정설치된 고정구와 같은 실시예를 포함하여 특정한 형태와 구조로 한정되지 않으며, 상기 하부지지대(300)의 끝단 자체가 상기 편심캠(200)과 접속되는 경우에, 상기 피동부재(500)는 상기 하부지지대(300)의 끝단 자체가 될 수 있다.

상기 편심캠(200)과 피동부재(500)가 일정한 곡률을 가지는 원주형 접촉면을 가지도록 형성시키고, 상기 편심캠(200)을 상기 변속모터(100)에 편심되게 결합시키면, 편심캠에 해당되는 구성요소 자체를 원하는 미동거리만큼 편심량을 가지도록 제작하는 경우와 비교하여, 상기 피동부재(500)의 위치만을 이동시킴으로써 편심캠 자체를 미동거리만큼 편심되게 가공하여야 하는 어려움과, 미동거리의 변경시마다 교체해야하는 불편함을 해결할 수 있다.

그리고, 편심캠에 해당되는 구성요소 자체를 원하는 미동거리만큼 편심량을 가지도록 제작하는 경우에는 ±5㎛의 미동거리를 가지도록 제작·가공하는 것이 어려운데, 상기와 같은 구조에서는 상기 편심캠(200)을 상기 변속모터(100)의 회전중심으로부터 미소거리 위치이동시킴으로써 ±5㎛에 해당되는 미동거리를 무리없이 구현할 수 있다.

도 3, 4는 상기 편심캠(200)의 일예를 도시한 정면도 및 측면도로, 상기 편심캠(200)은 모터결합부(210)와 캠접속부(220)로 이루어지며, 상기 모터결합부(210)는 상기 변속모터(100)의 회전중심으로부터 편심된 위치에 원주형으로 돌출형성된 편심돌출부(211)를 구비하여 상기 변속모터의 주축(101)에 결합되고, 상기 캠접속부(220)는 상기 모터결합부의 편심돌출부(211)에 대응되는 형상의 결합홈(221)과 상기 피동부재(500)와 접속가능하도록 원주형으로 돌출형성된 접속돌출부(223)를 구비하여 상기 모터결합부(210)에 결합된다.

도 3은 상기 캠접속부의 접속돌출부의 중심(223a)이 상기 변속모터의 주축의 회전중심(101a)과 일치하도록 상기 모터결합부(210)와 캠접속부(220)가 설치된 상태의 일예를 도시한 것으로, 상기 피동부재(500)와의 접속면을 제공하는 상기 캠접속부의 접속돌출부가 상기 변속모터의 주축(101)으로부터 편심되지 않음에 따라 상기 피동부재(500)의 좌우 미동거리를 형성하지 않으며, 이하에서는 도 3에 도시된 편심캠(200)의 설치상태를 기준상태라 칭하기로 한다.

도 4는 상기 캠접속부의 접속돌출부의 중심(223a)이 상기 변속모터의 주축의 회전중심(101a)으로부터 편심되는 구조를 가지도록, 도 3에 도시된 바와 같은 기준상태에서 상기 모터결합부(210)는 그대로 두고 상기 캠접속부(220)의 결합홈(221)을 상기 모터결합부의 편심돌출부(211)에 끼운 상태로 상기 캠접속부(220)를 회전시킨 상태를 도시한 것이다.

도 4의 (a)와 (b)는 각각 상기 캠접속부의 접속돌출부(223)의 최좌측단이 최좌측과 최우측에 각각 위치한 상태를 도시한 것으로, 상기 변속모터의 주축의 회전중심(101a), 상기 캠접속부의 편심돌출부(211a)의 중심, 접속돌출부의 중심(223a)이 중복되지 않으며, 도 4의 (a)와 (b)에서 상기 캠접속부의 접속돌출부(223)의 최좌측단의 위치 차이에 해당되는 만큼 상기 피동부재(500)의 미동거리가 발생된다.

도 3에 도시된 바와 같은 기준상태로부터 도 4에 도시된 편심상태로 상기 편심캠(200)의 편심거리를 조정함에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 모터결합부(210) 또는 캠접속부(220)의 외면상에 상호간의 상대적인 회전변위를 표시하는 눈금(230)을 형성시키면, 원하는 회전량 내지 편심량을 도 3에 도시된 바와 같은 기준상태를 형성하는 눈금위치를 기준으로 하여 보다 정확하게 가늠하며 편심거리조정할 수 있다.

그리고, 상기 캠접속부(220)가 볼트부재(250)에 의해 관통되면서 상기 모터결합부(210)상에 결합되도록 구성하면, 상기 캠접속부(220)의 위치를 조정시킬 때 렌치나 드라이버를 이용해 상기 캠접속부(200)가 상기 모터결합부(210)로부터 이격될 정도 또는 상기 볼트부재(250)가 상기 모터결합부(210)로부터 이탈될 정도로만 상기 볼트부재(250)를 돌려서 풀면 상기 캠접속부(200)를 자유롭게 회전조정시킬 수 있으며, 상기 볼트부재(250)를 다시 조임으로써 상기 캠접속부(220)를 상기 모터결합부(210)상에 견고하게 고정결합시킬 수 있다.

상기 하부지지대(300)의 미동거리를 실시간으로 측정하는 게이지(980)를 설치하면, 미동마멸 시험 중에 상기 하부지지대(300)의 미동거리를 실시간으로 확인할 수 있을 뿐 아니라, 상기 캠접속부(220)의 위치 내지 회전변위를 조정함에 있어서도 정확한 편심거리 내지 미동거리를 가지도록 조정이 이루어졌는지 신속하게 확인이 가능하다.

상기 편심캠(200)과 피동부재(500)를 이용한 기계적 원리를 적용함으로써, 피에조 소자(piezo actuator)와 같이 충격 및 하중에 약하고 사용시간에 따른 수명이 존재하는 전기적 진동소자를 이용하는 경우와 비교하여, 보다 높은 내구성을 가지며, 일정한 조건하에서 정확하게 테스트가 이루어질 수 있어, 미동마멸 테스트의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상기 제2스프링(600)은 상기 하부지지대(300)를 전후측 및 상하측 방향으로의 치우침없이 좌우측 방향으로 탄성지지하는 구성요소로, 세로방향으로 납작하고 전후측 방향으로의 연장길이를 가지는 판스프링으로 이루어지며, 전후측 및 상하측 방향으로의 치우침이 없도록 전, 후 양단부가 베이스판(900)상의 지정위치에 고정결합되고, 전후측 방향으로의 연장길이 중 중앙부가 상기 하부지지대(300)상에 결합되어 좌우측 방향으로 미동거리를 가지는 상기 하부지지대(300)를 탄성지지하게 된다.

상기 제2스프링(600)은 상기 하부지지대(300)를 전후측 및 상하측 방향으로의 치우침없이 좌우측 방향으로의 미동만이 가능하도록 탄성지지하는 기능을 수행함으로써, 상기 하부지지대(300)와 상부지지대(700)가 함께 시편을 일정한 압력으로 가압하면서 지정된 왕복조건 하에서 안정되고 신뢰성있게 테스트가 이루어질 수 있도록 한다.

상기 제2스프링(600)은 상기 하부지지대(300)를 전후측 및 상하측 방향으로의 치우침없이 좌우측 방향으로의 미동만이 가능하도록 탄성지지할 수 있다면 일체로 형성되거나 다수가 중첩형성되는 실시예들을 포함하여 특정한 형태의 판스프링으로 한정되지 아니하며, 설치구조에 있어서도 본 발명의 제1실시예와 같이 상기 하부지지대(300)의 길이방향을 따라 다수가 이격설치되는 실시예를 포함하여 특정한 실시예로써 한정되지 아니한다.

본 발명의 제1실시예에서 상기 제2스프링(600)은 좌우측 방향으로의 연장길이를 가지는 상기 하부지지대(300)의 좌측단부와 우측단부에 각각 이격설치됨으로써, 중앙부에 하나가 구비되는 경우와 비교하여, 상기 하부지지대(300)가 지정된 미동거리만큼을 좌우로 왕복이동하는 외에 기울어짐이나 흔들림이 발생되지 않도록 보다 안정되게 지지하게 된다.

상기 상부지지대(700)는 상기 하부지지대의 하부시편고정대(310)에 대응되는 위치에 하측으로부터 시편(10)을 안착고정시킬 수 있는 상부시편고정대(710)를 구비하여 상기 하부지지대(300) 상측에 설치되어, 상기 상부지지대(700)상에 고정된 시편(10a)과 상기 하부지지대(300)상에 고정된 시편(10b)간의 접속이 이루어지도록 한다.

상기 상부지지대(700)는 상기 하부지지대(300) 및 시편(10)측으로의 가압력을 조정가능한 무게추(730)를 구비하며, 가로방향으로 납작한 평판형상의 판스프링으로 이루어진 제3스프링(800)상에 일측부가 고정결합됨으로써 정위치 고정결합되어 상기 무게추(730)의 조정에 따라 상하측 방향으로의 탄성가변거리를 가지게 된다.

본 발명의 제1실시예에서 상기 무게추(730)는 균형추(731)와 가압추(732)로 이루어지며, 상기 균형추(731)는 가로방향으로의 연장길이를 가지고 상기 상부지지대(700)상에 고정설치된 제1고정축(721)상에 결합되고, 상기 가압추(732)는 세로방향으로의 연장길이를 가지고 상기 상부지지대의 상부시편고정대(710) 상측에 고정설치된 제2고정축(722)상에 결합된다.

상기 균형추(731)는 상기 제1고정축(721)상에서의 위치이동시키거나 무게를 조정함으로써 상기 균형추(731)가 설치된 반대측 단부와의 균형을 조정하게 되며, 상기 가압추(732)는 그 무게를 조정함으로써 상기 상부지지대(700)상에 고정된 시편(10a)과 상기 하부지지대(300)상에 고정된 시편(10b)간의 접속이 지정된 접압력으로 이루어지도록 한다.

본 발명에 따르면 상기 편심캠(200)의 편심량 내지 편심캠의 사이즈를 조정함으로써 상기 하부지지대(300)의 미동거리를 조정할 수 있고, 상기 변속모터(100)의 회전속도 조정에 의해 미동속도와 횟수를 조정할 수 있으며, 상기 무게추(730)의 조정에 의해 시편(10)에 가해지는 접압력을 특정하게 조정할 수 있다.

이에 따라, 특정한 미동거리, 속도, 횟수, 접압력과 같은 설계요인 및 진동 조건 하에서 미동마멸 테스트가 안정적으로 이루어질 수 있으며, 상기 상부지지대(700) 및 하부지지대(300)상에 시편(10)의 고정장착이 가능하다면, 전기적 접촉재료 내지 전기적 접촉부품 뿐만 아니라, 그 외 모든 접속재료 및 완성부품의 미동마멸 테스트가 이루어질 수 있다.

상기 상부지지대(700)를 일정온도로 가온·유지하도록 상기 상부지지대(700)상에 탄소섬유와 같은 발온부재(미도시)를 부착설치하거나, 상기 발온부재가 부착된 상부지지대(700)를 별도로 제작하여 교체사용하면 온도와 같은 실험조건을 용이하게 추가 내지 제거할 수 있다.

그리고, 시편(10)에 가해지는 전단력을 측정가능하도록 상기 시편(10)과의 접속이 이루어지는 상기 상부지지대의 상부시편고정대(710)상에 전단력측정센서(미도시)를 설치하거나, 상기 전단력측정센서가 부착된 상부지지대(700)를 별도로 제작하여 교체사용하면 전단력과 같은 측정요소의 추가 내지 제거 또한 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 시편(10)을 내부에 수용가능하고 대기와 구분되는 특정한 조건의 가스분위기를 형성가능한 밀폐공간부를 제공하는 케이싱(950)과, 상기 케이싱(950) 내부로 특정한 조성의 가스를 공급하거나 상기 케이싱(950) 내부의 가스를 외부로 배출시키는 가스유동경로를 형성하는 덕트(960)를 구비하면, 상기 시편(10)을 특정한 조성의 가스분위기에 두고 미동마멸 시험을 시행할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

Claims

변속모터;

상기 변속모터의 회전중심으로부터 편심되게 결합되며, 상기 변속모터에 연동회전되어 좌우측 방향(x방향)으로 일정한 편심거리를 형성하는 편심캠;

좌우측 방향(x방향)으로의 연장길이를 가지며, 상측으로부터 시편을 안착고정시킬 수 있는 하부시편고정대가 구비된 하부지지대;

상기 하부지지대의 길이방향의 일단부에 접속되어 상기 하부지지대의 타단부측으로 탄성가압력을 작용하는 제1스프링;

상기 하부지지대의 길이방향의 타단부에 일축 회전가능하게 결합되며, 상기 편심캠의 외주면상에 접속되어 상기 편심캠에 연동회전되면서 상기 하부지지대와 일체로 좌우로 이동되는 피동부재;

좌우측 방향(x방향)으로 탄성변형가능한 평판형상의 판스프링으로 이루어지며, 중앙부가 상기 하부지지대상에 결합되고, 전,후 양단부가 고정되어, 전후측 및 상하측 방향(z방향 및 y방향)으로의 치우침없이 상기 하부지지대를 좌우측 방향(x방향)으로 탄성지지하는 제2스프링; 및

하측으로부터 시편을 안착고정시킬 수 있는 상부시편고정대를 구비하여 상기 하부지지대 상측에 설치되며, 상기 하부지지대 및 시편측으로의 가압력을 조정가능한 무게추가 구비된 상부지지대;

를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 1항에 있어서, 상기 편심캠과 피동부재는,

일정한 곡률을 가지는 원주형 접촉면을 가짐을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 편심캠은,

상기 변속모터의 회전중심으로부터 편심된 위치에 원주형으로 돌출형성된 편심돌출부를 구비하여 상기 변속모터의 주축에 결합되는 모터결합부;

상기 모터결합부의 편심돌출부에 대응되는 형상의 결합홈과, 상기 피동부재와 접속가능하도록 원주형으로 돌출형성된 접속돌출부를 구비하여 상기 모터결합부에 결합되는 캠접속부;

를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 3항에 있어서, 상기 모터결합부 또는 캠접속부의 외면상에는,

상기 모터결합부와 캠접속부 상호간의 상대적인 회전변위를 표시하는 눈금이 형성됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 3항에 있어서, 상기 캠접속부는,

볼트부재에 의해 관통되며 상기 모터결합부상에 결합됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 1항에 있어서, 상기 제2스프링은,

상기 하부지지대의 길이방향을 따라 다수가 이격설치됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 1항에 있어서, 상기 상부지지대는,

상하측 방향(y방향)으로 탄성변형가능한 평판형상의 판스프링으로 이루어진 제3스프링상에 일측부가 고정결합되어 상하측 방향으로의 탄성가변거리를 가짐을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 1항에 있어서, 상기 상부지지대의 무게추는,

좌우측 방향(x방향)으로의 연장길이를 가지고 상기 상부지지대상에 고정설치된 제1고정축상에 결합되는 균형추와, 상하측 방향(y방향)으로의 연장길이를 가지고 상기 상부지지대의 상부시편고정대 상측에 고정설치된 제2고정축상에 결합되는 가압추를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 1항에 있어서,

상기 상부지지대를 일정온도로 가온·유지하도록 상기 상부지지대상에 결합되는 발온부재;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 1항에 있어서,

상기 시편에 가해지는 전단력을 측정가능하도록 상기 시편과의 접속이 이루어지는 상기 상부지지대의 상부시편고정대상에 설치되는 전단력측정센서;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제1항에 있어서,

대기와 구분되는 특정한 조건의 가스분위기를 형성가능한 밀폐공간부를 구비하여 상기 시편을 내부에 수용하도록 설치되는 케이싱;을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 11항에 있어서,

상기 케이싱 내부로 특정한 조성의 가스를 공급하거나 상기 케이싱 내부의 가스를 외부로 배출시키는 가스유동경로를 형성하며 상기 케이싱에 결합되는 덕트;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기
제 1항에 있어서,

상기 하부지지대의 미동거리를 실시간으로 측정하는 게이지;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 미동마멸 시험기