KR100932559B1

KR100932559B1 - 자동차용 복합 다이나모 장치

Info

Publication number: KR100932559B1
Application number: KR1020090050292A
Authority: KR
Inventors: 이승근
Original assignee: (주)인터치드라이브
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2009-12-17

Abstract

본 발명은 자동차의 실제 주행조건으로 시뮬레이션하여, 자동차의 트랜스미션 및 액슬의 내구성과 트랜스미션 및 액슬에 포함된 기어의 변형을 테스트할 수 있는 자동차용 복합 다이나모 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동차용 복합 다이나모 장치는 "ㅗ" 형상으로 형성된 정반(10)에 다수개의 가로 슬롯(11)과 다수개의 세로 슬롯(12)이 형성되고, 가로 슬롯(11)과 세로 슬롯(12)이 교차되는 대상물 설치구역(13)이 정반(10)의 중앙에 위치되고, 상기 대상물 설치구역(13)에 시험 대상물(T)이 다수개의 포스트 스탠드(20)에 의해 고정되고, 상기 대상물 설치구역(13)의 전방에 배치되는 제 1 테스트장치 설치구역(14)에 제 1 다이나모미터(30) 및 제 1 디플렉션미터(40)가 배치되고, 상기 대상물 설치구역의 좌측에 배치되는 제 2 테스트 장치 설치구역(15)에 제 2 다이나모미터(50)와 제 2 디플렉션미터(60)가 배치되고, 상기 대상물 설치구역(13)의 우측에 배치되는 제 3 테스트 장치 설치구역(16)에 제 3 다이나모미터(70)와 제 3 디플렉션미터(80)가 배치됨으로써, 시험 대상물의 테스트 목적에 맞게 시험 대상물(T)이 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50, 70) 및 디플렉션미터(40, 60, 80)에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 복합 다이나모 장치{COMPLEX DYNAMO SYSTEM FOR TESTING AUTOMOBILE PERFORMANCE}

일반적으로 신차가 개발되면, 그 자동차의 성능이나 내구성 및 주행성 등을 정확하게 판단하여 발생할 수 있는 문제점이나 위험성을 예방하기 위하여, 개발 단계에서 뿐만 아니라 신차의 개발 후에도 신차에 포함된 여러 가지 장치를 테스트하게 된다.

특히, 최근 자동차는 고성능화에 따라 강력하고, 안정적인 제동 성능을 확보하기 위하여 어떠한 조건에서도 충분한 동력전달 기능을 갖는 트랜스미션(변속기)과 액슬(AXLE)의 성능 및 기어 디플렉션(Deflection)을 평가하는 시스템의 요구가 절실하게 되었다. 즉, 자동차의 동력전달 계통은 엔진에서 트랜스미션과 액슬(앞차 축 또는 뒷차축)을 통해 바퀴로 전달되는 계통이며, 이는 자동차에서 가장 중요한 심장과 같은 부분임에 따라 상기와 같은 평가를 필수적으로 요구한다.

이와 같은 요구에 따라, 현재 트랜스미션 및 액슬 각각에 대한 일반 성능, 내구성, 스퀼소음, 마찰재의 마모, 고속 이상 진동 및 효력 특성(즉, 고속, 저속, 온도별, 액압별 특성)을 측정하고 있으며, 이는 실차량을 다이나모 시험으로 시뮬레이션 함으로써, 자동차의 서비스 성능을 파악하고 있다.

그러나, 이와 같은 다이나모 시험은 트랜스미션과 액슬을 각각 다른 테스트 장치로 구성할 경우 공간적인 손실, 경제적인 손실 등의 문제점을 가지고 있다.

한편, 독일 전문회사(SCHENCK, RENK, ZF) 일부에서 개별 구성 방식에 따른 풀셋트(Full Set)를 생산하고 있으나, 셋업(Set-up) 방식이 복잡하고 그 편집이 어려워 국내에서 계속해서 개발되고 있는 트랜스미션 및 액슬의 테스트 조건에 적합한 연속적인 대응 및 즉각적인 조치가 어려운 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 시험 대상물이 설치되는 정반에 액슬 및 트랜스미션의 내구성 및 기어 디플렉션을 테스트할 수 있는 장치가 구비되어, 하나의 정반에서 자동차의 액슬 및 트랜스미션의 내구성, 액슬 및 트랜스미션의 기어 디플렉션을 모두 테스트할 수 있는 자동차용 복합 다이나모 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 복합 다이나모 장치는 "ㅗ" 형상으로 형성된 정반에 다수개의 가로 슬롯과 다수개의 세로 슬롯이 형성되고, 가로 슬롯과 세로 슬롯이 교차되는 대상물 설치구역이 정반의 중앙에 위치되고, 상기 대상물 설치구역에 시험 대상물이 다수개의 포스트 스탠드에 의해 고정되고, 상기 대상물 설치구역의 전방에 배치되는 제 1 테스트장치 설치구역에 제 1 다이나모미터 및 제 1 디플렉션미터가 배치되고, 상기 대상물 설치구역의 좌측에 배치되는 제 2 테스트 장치 설치구역에 제 2 다이나모미터와 제 2 디플렉션미터가 배치되고, 상기 대상물 설치구역의 우측에 배치되는 제 3 테스트 장치 설치구역에 제 3 다이나모미터와 제 3 디플렉션미터가 배치됨으로써, 시험 대상물의 테스트 목적에 맞게 시험 대상물이 제 1 내지 제 3 다이나모미터 및 제 1 내지 제 3 디플렉션미터에 선택적으로 연결되고, 상기 제 1 내지 제 3 다이나모미터가 드라이브 장치의 제 1 내지 제 3 벡터 드라이브에 의해 제어되고, 상기 제 1 내지 제 3 디플렉 션미터가 드라이브 장치의 제 4 벡터 드라이브에 의해 제어되고, 상기 드라이브 장치와 컨트롤러가 양방향 통신을 함으로써, 컨트롤러에 의해 드라이브 장치가 제어되는 한편 드라이브 장치의 피드백 데이터가 컨트롤러로 제공되며, 상기 컨트롤러가 측정 및 데이터 관리수단와 통신을 함으로써, 측정 및 데이터 관리수단에서 실제 자동차의 운전 조건에 대응하는 시뮬레이션 데이터를 컨트롤러로 제공하고, 상기 측정 및 데이터 관리수단이 시험 대상물의 변화를 감지하는 감지수단으로부터 측정 신호를 입력받는 것을 특징으로 한다.

상기 시험 대상물이 액슬이고, 액슬의 내구성을 테스트할 경우, 액슬이 포스트 스탠드에 의해 고정된 상태에서, 액슬의 프로펠러 샤프트가 제 1 다이나모미터와 연결되고, 액슬의 좌측 드라이브 샤프트가 제 2 다이나모미터에 연결되며, 액슬의 우측 드라이브 샤프트가 제 3 다이나모미터와 연결되어, 제 1 다이나모미터가 액슬로 동력을 제공하는 수단으로 사용되고, 제 2 및 제 3 다이나모미터가 부하 수단으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 시험 대상물이 액슬이고, 액슬의 기어 디플렉션을 테스트할 경우, 액슬이 포스트 스탠드에 의해 고정된 상태에서, 액슬의 프로펠러 샤프트가 제 1 디플렉션미터에 연결되고, 액슬의 좌측 드라이브 샤프트가 제 2 디플렉션미터에 연결되며, 액슬의 우측 드라이브 샤프트가 제 3 디플렉션미터에 연결되어, 제 1 디플렉션미터가 액슬로 동력을 제공하는 수단으로 사용되고, 제 2 및 제 3 디플렉션미터가 부하 수단으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 시험 대상물이 트랜스미션이고, 트랜스미션의 내구성을 테스트할 경우, 트랜스미션의 입력 샤프트가 제 3 다이나모미터에 연결되고, 트랜스미션의 출력 샤프트가 제 2 다이나모미터에 연결되어, 제 3 다이나모미터가 트랜스미션으로 동력을 제공하는 수단으로 사용되고, 제 2 다이나모미터가 부하수단으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 시험 대상물이 트랜스미션이고, 트랜스미션의 기어 디플렉션을 테스트할 경우, 트랜스미션의 입력 샤프트가 제 3 디플렉션미터에 연결되고, 트랜스미션의 출력 샤프트가 제 2 디플렉션미터에 연결되어, 제 3 디플렉션미터가 트랜스미션으로 동력을 제공하는 수단으로 사용되고, 제 2 디플렉션미터가 부하수단으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 포스트 스탠드는 받침판의 중앙에 나선부가 형성된 기둥이 세워지고, 상기 받침판에 다수개의 장홈이 형성되고, 상기 장홈에 끼워진 고정용 조임볼트가 정반의 슬롯에 배치된 너트와 체결되어, 받침판이 고정용 조임볼트와 너트에 의해 정반에 고정되고, 상기 기둥의 나선부에 시험 대상물을 고정하기 위한 지그가 체결되어, 시험 대상물의 배치높이에 맞게 지그의 배치높이를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 디플렉션미터는 저속 고 토크 동력을 위해 디플렉션 모터에 감속기가 장착된 것을 특징으로 한다.

상기 감속기는 디플렉션 모터의 구동축과 연결되는 입력축의 제 1 기어가 제 1 종동축의 제 2 기어와 연동되어 제 1 종동축에서 1차 감속이 발생하고, 상기 제 1 종동축의 제 3 기어가 제 2 종동축의 제 4 기어와 연동되어 제 2 종동축에서 2차 감속이 발생하고, 상기 제 2 종동축의 제 5 기어가 제 3 종동축의 제 6 기어 및 제 5 종동축의 제 8 기어와 맞물리고, 제 2 종동축이 제 1 클러치에 의해 출력축과 연결되고, 제 3 종동축이 제 2 클러치에 의해 제 4 종동축과 연결되고, 상기 제 4 종동축의 제 7 기어가 출력축의 제 10 기어와 연동되고, 상기 제 5 종동축이 제 3 클러치에 의해 제 6 종동축과 연결되고, 상기 제 6 종동축의 제 9 기어가 출력축의 제 11 기어와 연동되는 것을 특징으로 한다.

상기 감속기는 제 1 클러치를 연결하고, 제 2 클러치 및 제 3 클러치의 연결을 해제하면, 2차 감속된 제 2 종동축의 동력이 출력축으로 전달되고, 제 2 클러치를 연결하고, 제 1 및 제 3 클러치의 연결을 해제하면, 2차 감속된 제 2 종동축의 회전동력이 제 3 종동축 및 제 4 종동축을 통해 출력축으로 전달되고, 제 3 클러치를 연결하고 제 1 및 제 2 클러치의 연결을 해제하면, 제 2 종동축의 동력이 제 5 및 제 6 종동축을 통해 출력축으로 전달되는 것을 특징으로 한다.

상기 다이나모미터와 디플렉션미터는 무빙 베이스에 장착되어, 상기 무빙 베이스에 의해 높이와 전후진이 조정될 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 무빙 베이스는 하부패널의 양 측부에 장착된 복수개의 브라켓에 끼워진 고정용 조임볼트가 정반의 슬롯에 배치된 너트와 체결되어, 고정용 조임볼트를 조이면 하부패널이 정반에 고정되고, 상기 하부패널에 장착된 다수개의 잭 스크류 장치에 의해 상부패널의 높이가 가변되고, 모터의 동력이 동력전달장치를 통해 각각의 잭 스크류 장치로 전달되어, 다수개의 잭 스크류 장치가 동시에 작동되고, 상부패널에 제 1 다이나모미터와 제 1 디플렉션미터가 각각 장착되는 것을 특징으로 한 다.

상기 제 1 내지 제 3 벡터 드라이브 수단은 제 1 내지 제 3 다이나모미터의 작동을 제어하고, 다이나모 모터에 장착된 엔코더로부터 데이터를 받아 컨트롤러로 데이터를 피드백하고, 컨트롤러에서 제공하는 속도 및 토크 입력값에 따라 주파수를 조절함으로써, 다이나모 모터의 rpm을 제어하고, 출력 전류를 조절하여 토크를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러는 PLC와 중계부로 구성되며, 드라이브 수단, 제 1 내지 제 3 다이나모미터 및 제 1 내지 제 3 디플렉션미터의 동작 상태를 모니터링하여 정상 상태인가를 파악하고, 정상 상태가 아닌 경우 그에 대응하는 오류 메시지를 발생시키는 기능을 수행하고, 측정 및 데이터 관리수단으로부터 시뮬레이션 프로그램 데이터를 받아 드라이브 수단을 제어하며, 드라이브 수단으로 제공한 데이터와 피드백된 데이터를 비교하여 그 오차를 보상함으로써, 드라이브 수단을 통해 제 1 내지 제 3 다이나모미터 및 제 1 내지 제 3 디플렉션미터를 정밀하게 제어하는 기능을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 측정 및 데이터 관리수단은 실제 자동차의 운전 조건에 대응하는 시뮬레이션 데이터를 생성하는 시뮬레이션 프로그램부와, 시험 대상물의 변화를 측정하는 측정장치로부터 제공되는 데이터를 관리하는 데이터 관리부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이것에 의해, 본 발명에 따른 자동차용 복합 다이나모 장치는 하나의 정반에서 자동차의 액슬 및 트랜스미션의 내구성, 액슬 및 트랜스미션의 기어 디플렉션을 모두 테스트할 수 있으며, 시험 대상물을 편리하게 장착할 수 있고, 각각의 조건에 따른 분석을 통해 제품의 성능 향상 및 신뢰성 향상을 꾀할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동차용 복합 다이나모 장치는 "ㅗ" 형상으로 형성된 정반(10)에 다수개의 가로 슬롯(11)과 다수개의 세로 슬롯(12)이 형성되고, 가로 슬롯(11)과 세로 슬롯(12)이 교차되는 대상물 설치구역(13)이 정반(10)의 중앙에 위치되고, 상기 대상물 설치구역(13)에 시험 대상물(T)이 다수개의 포스트 스탠드(20)에 의해 고정되고, 상기 대상물 설치구역(13)의 전방(도 1을 보았을 때)에 배치되는 제 1 테스트장치 설치구역(14)에 제 1 다이나모미터(30 ; dynamometer)및 제 1 디플렉션미터(40 ; deflectionmeter)가 배치되고, 상기 대상물 설치구역의 좌측(도 1을 보았을 때)에 배치되는 제 2 테스트 장치 설치구역(15)에 제 2 다이나모미터(50)와 제 2 디플렉션미터(60)가 배치되고, 상기 대상물 설치구역(13)의 우측(도 1을 보았을 때)에 배치되는 제 3 테스트 장치 설치구역(16)에 제 3 다이나모미터(70)와 제 3 디플렉션미터(80)가 배치됨으로써, 시험 대상물의 테스트 목적에 맞게 시험 대상물(T)이 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50, 70) 및 디플렉션미터(40, 60, 80)에 선택적으로 연결된다.

즉, 도 1에 도시된 바와같이, 시험 대상물(T)이 액슬이고, 액슬의 내구성을 테스트할 경우, 액슬(T)이 포스트 스탠드(20)에 의해 고정된 상태에서, 액슬의 프로펠러 샤프트(200)가 제 1 다이나모미터(30)와 연결되고, 액슬(T)의 좌측 드라이브 샤프트(210)가 제 2 다이나모미터(50)에 연결되며, 액슬(T)의 우측 드라이브 샤프트(220)가 제 3 다이나모미터(70)와 연결되어, 제 1 다이나모미터(30)가 액슬로 동력을 제공하는 수단으로 사용되고, 제 2 및 제 3 다이나모미터(50, 70)가 부하 수단으로 사용된다.

도 2에 도시된 바와같이, 시험 대상물(T)이 액슬이고, 액슬의 기어 디플렉션을 테스트할 경우, 액슬이 포스트 스탠드(20)에 의해 고정된 상태에서, 액슬의 프로펠러 샤프트(200)가 제 1 디플렉션미터(40)에 연결되고, 액슬의 좌측 드라이브 샤프트(210)가 제 2 디플렉션미터(60)에 연결되며, 액슬의 우측 드라이브 샤프트(220)가 제 3 디플렉션미터(80)에 연결되어, 제 1 디플렉션미터(40)가 액슬로 동력을 제공하는 수단으로 사용되고, 제 2 및 제 3 디플렉션미터(60, 80)가 부하 수단으로 사용된다.

도 3에 도시된 바와같이, 시험 대상물(T)이 트랜스미션이고, 트랜스미션의 내구성을 테스트할 경우, 트랜스미션의 입력 샤프트(260)가 제 3 다이나모미터(70)에 연결되고, 트랜스미션의 출력 샤프트(250)가 제 2 다이나모미터(50)에 연결되어, 제 3 다이나모미터(70)가 트랜스미션으로 동력을 제공하는 수단으로 사용되고, 제 2 다이나모미터(50)가 부하수단으로 사용된다.

도 4에 도시된 바와같이, 시험 대상물(T)이 트랜스미션이고, 트랜스미션의 기어 디플렉션을 테스트할 경우, 트랜스미션의 입력 샤프트(260)가 제 3 디플렉션미터(80)에 연결되고, 트랜스미션의 출력 샤프트(250)가 제 2 디플렉션미터(60)에 연결되어, 제 3 디플렉션미터(80)가 트랜스미션으로 동력을 제공하는 수단으로 사용되고, 제 2 디플렉션미터(60)가 부하수단으로 사용된다.

도 5를 참조하면, 그리고, 본 발명에 따른 자동차용 복합 다이나모 장치는 상기 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50. 70)가 드라이브 장치(110)의 제 1 내지 제 3 벡터 드라이브(111, 112, 113)에 의해 제어되고, 상기 제 1 내지 제 3 디플렉션미터(40, 60, 80)가 드라이브 장치(110)의 제 4 벡터 드라이브(114)에 의해 제어되고, 상기 드라이브 장치(110)와 컨트롤러(120)가 양방향 통신을 함으로써, 컨트롤러(120)에 의해 드라이브 장치(110)가 제어되는 한편 드라이브 장치(110)의 피드백 데이터가 컨트롤러(120)로 제공되며, 상기 컨트롤러(120)가 측정 및 데이터 관리수단(130)와 통신을 함으로써, 측정 및 데이터 관리수단(130)에서 실제 자동차의 운전 조건에 대응하는 시뮬레이션 데이터를 컨트롤러(120)로 제공하고, 상기 측정 및 데이터 관리수단(130)이 시험 대상물의 변화를 감지하는 감지수단(140)으로부터 측정 신호를 입력받는다.

상기 정반(10)에 형성된 가로 슬롯(11)은 소위 "T-슬롯"으로 일컬어지며, 도 6에 도시된 것과 같이 형성된다. 상기 세로 슬롯(12) 또한 가로 슬롯과 같은 구조를 갖는다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 포스트 스탠드(20)는 받침판(21)의 중앙에 나선부(26)가 형성된 기둥(25)이 세워지고, 상기 받침판(21)에 다수개의 장홈(22)이 형성되고, 상기 장홈(22)에 끼워진 고정용 조임볼트(23)가 정반(10)의 슬롯(11 또는 12)에 배치된 너트(24)와 체결되어, 받침판(21)이 고정용 조임볼트(23)와 너트(24)에 의해 정반(10)에 고정되고, 상기 기둥(25)의 나선부(26)에 시험 대상물을 고정하기 위한 지그(27)가 체결되어, 시험 대상물의 배치높이에 맞게 지그(27)의 배치높이를 조절할 수 있다.

이것에 의해, 다수개 포스트 스탠드(20)를 이용하여 시험 대상물(T)이 자동차에 현가된 상태와 동일한 상태로 정반(10)에 배치할 수 있다. 예를 들어, 시험 대상물(T)이 소형 자동차용 액슬인 경우, 도 8에 도시된 바와같이, 3개의 포스트 스탠드(20)를 이용하여 액슬이 자동차에 현가된 상태와 동일한 조건을 달성할 수 있고, 도 9에 도시된 바와같이, 시험 대상물(T)이 대형 자동차용 액슬인 경우, 7개의 포스트 스탠드(20)를 이용하여 액슬이 대형 자동차에 현가된 상태와 동일한 조건을 달성할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 복합 다이나모 장치는 시험 대상물(T)이 실제 자동차에 장착되어 동력을 전달하는 것과 동일한 조건을 만족시키며, 포스트 스탠드(20)를 이용하여 시험 대상물을 고정함으로써, 시험 대상물(T)을 교체하거나, 시험 대상물의 시험을 내구성 테스트에서 디플렉션 테스트로 변경할 때에도 시험 대상물의 교체설치 및 이동 작업을 편리하게 수행할 수 있다.

여기서, 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50, 70)는 시험 대상물을 구동하거나 구속하는 부하장치를 비롯하여 다이나모 모터, 속도검출기, 토크미터 등을 포함하는 장치를 의미하고, 제 1 내지 제 3 디플렉션미터(40, 60, 80)는 디플렉션 모터와 감속기, 속도검출기, 토크미터 등을 포함하는 장치를 의미한다.

상기 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50, 70)는 이미 공지되어 있어, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1을 다시 참조하면, 상기 제 1 디플렉션미터(40)는 저속 고 토크 동력을 위해 디플렉션 모터(41)에 감속기(42)가 장착된다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 감속기(42)는 디플렉션 모터의 구동축(도시하지 않음)과 연결되는 입력축(IS)의 제 1 기어(G1)가 제 1 종동축(S1)의 제 2 기어(G2)와 연동되어 제 1 종동축(S1)에서 1차 감속이 발생하고, 상기 제 1 종동축(S1)의 제 3 기어(G3)가 제 2 종동축(S2)의 제 4 기어(G4)와 연동되어 제 2 종동축(S2)에서 2차 감속이 발생하고, 상기 제 2 종동축(S2)의 제 5 기어(G5)가 제 3 종동축(S3)의 제 6 기어(G6) 및 제 5 종동축(S5)의 제 8 기어(G8)와 맞물리고, 제 2 종동축(S2)이 제 1 클러치(C1)에 의해 출력축(OS)과 연결되고, 제 3 종동축(S3)이 제 2 클러치(C2)에 의해 제 4 종동축(S4)과 연결되고, 상기 제 4 종동축(S4)의 제 7 기어(G7)가 출력축(OS)의 제 10 기어(G10)와 연동되고, 상기 제 5 종동축(S5)이 제 3 클러치(C3)에 의해 제 6 종동축(S6)과 연결되고, 상기 제 6 종동축(S6)의 제 9 기어(9)가 출력축(OS)의 제 11 기어(G11)와 연동된다.

상기와 같이 구성된 감속기(42)는 제 1 클러치(C1)를 연결하고, 제 2 클러치(C2) 및 제 3 클러치(C3)의 연결을 해제하면, 2차 감속된 제 2 종동축(S2)의 동력이 출력축(OS)으로 전달되고, 제 2 클러치(C2)를 연결하고, 제 1 및 제 3 클러치(C1, C3)의 연결을 해제하면, 2차 감속된 제 2 종동축(S2)의 회전동력이 제 3 종동축(S3) 및 제 4 종동축(S4)을 통해 출력축(OS)으로 전달되고, 제 3 클러치(C3)를 연결하고 제 1 및 제 2 클러치(C1, C2)의 연결을 해제하면, 제 2 종동축(S2)의 동력이 제 5 및 제 6 종동축(S5, S6)을 통해 출력축(OS)으로 전달된다.

이것에 의해, 제 2 클러치(S2)를 연결하였을 때, 출력축(OS)에서 가장 저속이며 가장 토크가 높은 동력이 출력되고, 제 3 클러치(C3)를 연결하였을 때, 제 2 클러치(C2)를 연결하였을 때보다 상대적으로 높은 속도와 낮은 토크의 동력이 출력되고, 제 1 클러치(C1)를 연결하였을 때 상대적으로 가장 높은 속도와 낮은 토크의 동력이 출력된다.

이와 같이, 상기 감속기(42)는 디플렉션 테스트에 적합하도록 출력축(OS)에서 매우 느린 저속으로 출력될 수 있으며, 시험 대상물의 부하량과 테스트 조건 변화에 따라 변속이 이루어질 수 있다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 제 1 다이나모미터(30)와 제 1 디플렉션미터(40)는 무빙 베이스(90)에 장착되어, 상기 무빙 베이스(90)에 의해 높이와 전후진이 조정될 수 있다.

상기 무빙 베이스(90)는 하부패널(91)의 양 측부에 장착된 복수개의 브라켓(92)에 끼워진 고정용 조임볼트(93)가 정반의 슬롯에 배치된 너트(도시하지 않 음)와 체결되어, 고정용 조임볼트(93)를 조이면 하부패널(91)이 정반(10 ; 도 1 참조)에 고정되고, 상기 하부패널(91)에 장착된 다수개의 잭 스크류 장치(95)에 의해 상부패널(96)의 높이가 가변되고, 모터(97)의 동력이 동력전달장치(98)를 통해 각각의 잭 스크류 장치(95)로 전달되어, 다수개의 잭 스크류 장치(97)가 동시에 작동되고, 상부패널(96)에 제 1 다이나모미터(30)와 제 1 디플렉션미터(40)가 각각 장착된다.

이것에 의해, 포스트 스탠드(20)에 시험 대상물(T)을 장착하고, 무빙 베이스(90)의 상부패널(96)의 높이를 조절하여 제 1 다이나모미터(30)와 제 1 디플렉션미터(40)의 배치높이를 시험 대상물(T)의 배치높이에 맞출 수 있게 되고, 무빙 베이스(90)의 하부패널(91)을 슬롯을 따라 전진 또는 후진시킬 수 있어, 제 1 다이나모미터(30)와 제 1 디플렉션미터(40)과 시험 대상물 사이의 간격을 조정할 수 있다.

상기 제 2 및 제 3 다이나모미터(50, 70)는 그 구성 및 무빙 베이스에 장착되는 것이 제 1 다이나모미터(30)와 동일하다.

상기 제 2 및 제 3 디플렉션미터(60, 80)는 그 구성 및 무빙 베이스에 장착되는 것이 제 1 디플렉션미터(40)와 동일하다.

도 5를 다시 참조하면, 상기 제 1 내지 제 3 벡터 드라이브 수단(111, 112, 113)은 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50, 70)의 작동을 제어하고, 다이나모 모 터에 장착된 엔코더(도시하지 않음)로부터 데이터를 받아 컨트롤러(120)로 데이터를 피드백한다. 이때, 제 1 내지 제 3 벡터 드라이브 수단(111, 112, 113)은 컨트롤러(120)에서 제공하는 속도 및 토크 입력값에 따라 주파수를 조절함으로써, 다이나모 모터의 rpm을 제어하고, 출력 전류를 조절하여 토크를 제어한다.

상기 제 4 드라이브 수단(114) 또한 제 1 내지 제 3 디플렉션미터(40, 60, 80)의 작동을 각각 제어하고, 제 1 내지 제 3 벡터 드라이브 수단(111, 112, 113)과 같은 방법으로 디플렉션 모터의 rpm과 토크를 제어한다.

상기 컨트롤러(120)는 PLC(121)와 중계부(122)로 구성되며, 드라이브 수단(120), 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50, 70) 및 제 1 내지 제 3 디플렉션미터(40, 60, 80)의 동작 상태를 모니터링하여 정상 상태인가를 파악하고, 정상 상태가 아닌 경우 그에 대응하는 오류 메시지를 발생시키는 기능을 수행하고, 측정 및 데이터 관리수단(130)으로부터 시뮬레이션 프로그램 데이터를 받아 드라이브 수단을 제어하며, 드라이브 수단(120)으로 제공한 데이터와 피드백된 데이터를 비교하여 그 오차를 보상함으로써, 드라이브 수단(120)을 통해 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50, 70) 및 제 1 내지 제 3 디플렉션미터(40, 60, 80)를 정밀하게 제어하는 기능을 갖는다.

상기 측정 및 데이터 관리수단(130)은 실제 자동차의 운전 조건에 대응하는 시뮬레이션 데이터를 생성하는 시뮬레이션 프로그램부(132)와, 시험 대상물의 변화를 측정하는 측정장치(140)로부터 제공되는 데이터를 관리하는 데이터 관리부(131)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 복합 다이나모 장치는 다음과 같이 시험 대상물을 테스트하게 된다.

(1) 액슬 내구성 시험

① 준비

위에서 도 1을 참조하여 설명한 것과 같이, 액슬(T)을 포스트 스탠드(20)에 의해 고정한 상태에서, 액슬의 프로펠러 샤프트(200)를 제 1 다이나모미터(30)와 연결하고, 액슬(T)의 좌측 드라이브 샤프트(210)를 제 2 다이나모미터(50)에 연결하며, 액슬(T)의 우측 드라이브 샤프트(220)를 제 3 다이나모미터(70)와 연결한다.

그리고, 측정 및 데이터 관리수단(130)의 시뮬레이션 프로그램부(132)를 액슬 내구성 테스트를 위한 모드로 전환한다.

② 테스트

측정 및 데이터 관리수단(130)의 시뮬레이션 프로그램부(132)는 자동차가 실제 도로에서의 주행하는 상황 - 오르막 길, 내리막길, 커브길 등 - 에 대응되는 시뮬레이션 데이터를 속도, 토크 데이터를 컨트롤러(120)로 제공하고, 상기 컨트롤러(120)는 제공받은 데이터에 맞게 드라이브 장치(110)의 제 1 내지 제 3 벡터 드라이브(111, 112, 113)를 제어한다. 이때, 시험 대상물의 변화를 측정하는 측정장치(140)에서 액슬의 진동, 온도 변화 등의 신호를 데이터 관리부(131)로 제공함으로써, 각각의 조건에 따른 시험 대상물의 피로도 및 내구성을 측정하게 된다.

(2) 액슬의 기어 디플렉션 시험

위에서 도 2를 참조하여 설명한 것과 같이, 액슬의 프로펠러 샤프트 및 드라이브 샤프트를 디플렉션미터에 연결하고, 액슬 내구성 시험과 같은 방법으로 테스트함으로써, 각 기어간의 변위차, 치물림, 치패턴 변화 등을 측정하게 된다.

트랜스미션의 내구성 및 기어 디플렉션 시험 또한 액슬과 같은 방법으로 테스트를 할 수 있어, 각각의 조건에 따른 분석을 통해 제품의 성능 향상 및 신뢰성 향상을 꾀할 수 있다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 복합 다이나모 장치를 도시한 평면도로써, 도 1은 액슬의 내구성을 테스트하기 위한 상태이고, 도 2는 액슬의 기어 디플렉션을 테스트하기 위한 상태이고, 도 3은 트랜스미션의 내구성을 테스트하기 위한 상태이고, 도 4는 트랜스미션의 기어 디플렉션을 테스트하기 위한 상태이다.

도 5는 본 발명에 따른 자동차용 복합 다이나모 장치를 도시한 블록도이다.

도 6은 도 1의 슬롯을 도시한 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.

도 7은 정반에 포스트 스탠드가 고정된 상태를 도시한 사시도이다.

도 8 및 도 9는 다수개의 포스트 스탠드에 의해 시험 대상물인 액슬이 장착된 상태를 도시한 사시도이다.

도 10은 감속기를 도시한 측단면도이다.

도 11은 도 10의 C-C선에 따른 단면도이다.

도 12는 제 1 다이나모미터와 제 1 디플렉션미터가 무빙 베이스에 장착된 상태를 도시한 사시도이다.

도 13은 상부 패널이 승하강될 수 있도록 무빙 베이스의 하부 패널에 잭 스크류 장치가 장착된 예를 도시한 사시도이다.

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"ㅗ" 형상으로 형성된 정반(10)에 다수개의 가로 슬롯(11)과 다수개의 세로 슬롯(12)이 형성되고, 가로 슬롯(11)과 세로 슬롯(12)이 교차되는 대상물 설치구역(13)이 정반(10)의 중앙에 위치되고, 상기 대상물 설치구역(13)에 시험 대상물(T)이 다수개의 포스트 스탠드(20)에 의해 고정되고, 상기 대상물 설치구역(13)의 전방에 배치되는 제 1 테스트장치 설치구역(14)에 제 1 다이나모미터(30) 및 제 1 디플렉션미터(40)가 배치되고, 상기 대상물 설치구역의 좌측에 배치되는 제 2 테스트 장치 설치구역(15)에 제 2 다이나모미터(50)와 제 2 디플렉션미터(60)가 배치되고, 상기 대상물 설치구역(13)의 우측에 배치되는 제 3 테스트 장치 설치구역(16)에 제 3 다이나모미터(70)와 제 3 디플렉션미터(80)가 배치됨으로써, 시험 대상물의 테스트 목적에 맞게 시험 대상물(T)이 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50, 70) 및 디플렉션미터(40, 60, 80)에 선택적으로 연결되고,

상기 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50. 70)가 드라이브 장치(110)의 제 1 내지 제 3 벡터 드라이브(111, 112, 113)에 의해 제어되고, 상기 제 1 내지 제 3 디플렉션미터(40, 60, 80)가 드라이브 장치(110)의 제 4 벡터 드라이브(114)에 의해 제어되고, 상기 드라이브 장치(110)와 컨트롤러(120)가 양방향 통신을 함으로써, 컨트롤러(120)에 의해 드라이브 장치(110)가 제어되는 한편 드라이브 장치(110)의 피드백 데이터가 컨트롤러(120)로 제공되며, 상기 컨트롤러(120)가 측정 및 데이터 관리수단(130)와 통신을 함으로써, 측정 및 데이터 관리수단(130)에서 실제 자동차의 운전 조건에 대응하는 시뮬레이션 데이터를 컨트롤러(120)로 제공하고, 상기 측정 및 데이터 관리수단(130)이 시험 대상물의 변화를 감지하는 감지수단(140)으로부터 측정 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 자동차용 복합 다이나모 장치에 있어서,

상기 제 1 디플렉션미터(40)는 저속 고 토크 동력을 위해 디플렉션 모터(41)에 감속기(42)가 장착되고,

상기 감속기(42)는 디플렉션 모터의 구동축과 연결되는 입력축(IS)의 제 1 기어(G1)가 제 1 종동축(S1)의 제 2 기어(G2)와 연동되어 제 1 종동축(S1)에서 1차 감속이 발생하고, 상기 제 1 종동축(S1)의 제 3 기어(G3)가 제 2 종동축(S2)의 제 4 기어(G4)와 연동되어 제 2 종동축(S2)에서 2차 감속이 발생하고, 상기 제 2 종동축(S2)의 제 5 기어(G5)가 제 3 종동축(S3)의 제 6 기어(G6) 및 제 5 종동축(S5)의 제 8 기어(G8)와 맞물리고, 제 2 종동축(S2)이 제 1 클러치(C1)에 의해 출력축(OS)과 연결되고, 제 3 종동축(S3)이 제 2 클러치(C2)에 의해 제 4 종동축(S4)과 연결되고, 상기 제 4 종동축(S4)의 제 7 기어(G7)가 출력축(OS)의 제 10 기어(G10)와 연동되고, 상기 제 5 종동축(S5)이 제 3 클러치(C3)에 의해 제 6 종동축(S6)과 연결되고, 상기 제 6 종동축(S6)의 제 9 기어(9)가 출력축(OS)의 제 11 기어(G11)와 연동되는 것을 특징으로 하는 자동차용 복합 다이나모 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 감속기(42)는 제 1 클러치(C1)를 연결하고, 제 2 클러치(C2) 및 제 3 클러치(C3)의 연결을 해제하면, 2차 감속된 제 2 종동축(S2)의 동력이 출력축(OS)으로 전달되고, 제 2 클러치(C2)를 연결하고, 제 1 및 제 3 클러치(C1, C3)의 연결을 해제하면, 2차 감속된 제 2 종동축(S2)의 회전동력이 제 3 종동축(S3) 및 제 4 종동축(S4)을 통해 출력축(OS)으로 전달되고, 제 3 클러치(C3)를 연결하고 제 1 및 제 2 클러치(C1, C2)의 연결을 해제하면, 제 2 종동축(S2)의 동력이 제 5 및 제 6 종동축(S5, S6)을 통해 출력축(OS)으로 전달되는 것을 특징으로 하는 자동차용 복합 다이나모 장치.
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"ㅗ" 형상으로 형성된 정반(10)에 다수개의 가로 슬롯(11)과 다수개의 세로 슬롯(12)이 형성되고, 가로 슬롯(11)과 세로 슬롯(12)이 교차되는 대상물 설치구역(13)이 정반(10)의 중앙에 위치되고, 상기 대상물 설치구역(13)에 시험 대상물(T)이 다수개의 포스트 스탠드(20)에 의해 고정되고, 상기 대상물 설치구역(13)의 전방에 배치되는 제 1 테스트장치 설치구역(14)에 제 1 다이나모미터(30) 및 제 1 디플렉션미터(40)가 배치되고, 상기 대상물 설치구역의 좌측에 배치되는 제 2 테스트 장치 설치구역(15)에 제 2 다이나모미터(50)와 제 2 디플렉션미터(60)가 배치되고, 상기 대상물 설치구역(13)의 우측에 배치되는 제 3 테스트 장치 설치구역(16)에 제 3 다이나모미터(70)와 제 3 디플렉션미터(80)가 배치됨으로써, 시험 대상물의 테스트 목적에 맞게 시험 대상물(T)이 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50, 70) 및 디플렉션미터(40, 60, 80)에 선택적으로 연결되고,

상기 제 1 내지 제 3 다이나모미터(30, 50. 70)가 드라이브 장치(110)의 제 1 내지 제 3 벡터 드라이브(111, 112, 113)에 의해 제어되고, 상기 제 1 내지 제 3 디플렉션미터(40, 60, 80)가 드라이브 장치(110)의 제 4 벡터 드라이브(114)에 의해 제어되고, 상기 드라이브 장치(110)와 컨트롤러(120)가 양방향 통신을 함으로써, 컨트롤러(120)에 의해 드라이브 장치(110)가 제어되는 한편 드라이브 장치(110)의 피드백 데이터가 컨트롤러(120)로 제공되며, 상기 컨트롤러(120)가 측정 및 데이터 관리수단(130)와 통신을 함으로써, 측정 및 데이터 관리수단(130)에서 실제 자동차의 운전 조건에 대응하는 시뮬레이션 데이터를 컨트롤러(120)로 제공하고, 상기 측정 및 데이터 관리수단(130)이 시험 대상물의 변화를 감지하는 감지수단(140)으로부터 측정 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 자동차용 복합 다이나모 장치에 있어서,

상기 제 1 다이나모미터(30)와 제 1 디플렉션미터(40)는 무빙 베이스(90)에 장착되어, 상기 무빙 베이스(90)에 의해 높이와 전후진이 조정되고,

상기 무빙 베이스(90)는 하부패널(91)의 양 측부에 장착된 복수개의 브라켓(92)에 끼워진 고정용 조임볼트(93)가 정반의 슬롯에 배치된 너트와 체결되어, 고정용 조임볼트(93)를 조이면 하부패널(91)이 정반(10)에 고정되고, 상기 하부패널(91)에 장착된 다수개의 잭 스크류 장치(95)에 의해 상부패널(96)의 높이가 가변되고, 모터(97)의 동력이 동력전달장치(98)를 통해 각각의 잭 스크류 장치(95)로 전달되어, 다수개의 잭 스크류 장치(97)가 동시에 작동되고, 상부패널(96)에 제 1 다이나모미터(30)와 제 1 디플렉션미터(40)가 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 복합 다이나모 장치.
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