KR101244464B1

KR101244464B1 - 클러치의 성능시험 장치

Info

Publication number: KR101244464B1
Application number: KR1020110075630A
Authority: KR
Inventors: 성백주; 김도식; 양희선; 심성보
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-03-18
Also published as: KR20130013805A

Abstract

본 발명은 클러치 성능시험 장치에 관한 것이다.
본 발명의 클러치 성능시험 장치는, 클러치 고정자의 회전시 함께 회전하도록 클러치의 고정자와 분리, 결합 가능하도록 되어 있는 클러치고정자연결축; 회전자의 회전시 함께 회전하도록 클러치의 회전자와 분리, 결합 가능하도록 되어 있고, 모터와 연결 가능하도록 되어 있는 클러치회전자연결축; 클러치고정자연결축이 회전 가능하도록 설치되어 있는 하우징의 제1몸체; 클러치회전자연결축이 회전 가능하도록 설치되어 있되 하우징의 제1몸체에 설치된 클러치고정자연결축과 연결상태에 있는 클러치의 고정자와 클러치회전자연결축에 연결된 상태에 있는 클러치의 회전자가 연결되거나 연결상태가 해제될 수 있도록 클러치고정자연결축과 일직선상에서 클러치고정자연결축 방향으로 전, 후진하도록 설치되어 있는 하우징의 제2몸체; 하우징의 제1몸체에 설치된 클러치고정자연결축이 회전되도록 할 수도 있고 회전되지 않도록 할 수도 있는 회전방지체;를 포함하여 구성된다.

Description

클러치의 성능시험 장치{Performance Test Equipment for Clutch}

본 발명은 각종 기계나 설비의 동력전달 계통에 설치되어 동력을 끊어주거나 연결해주는 클러치의 성능을 시험하기 위한 장치에 관한 것이다.

클러치는 각종 기계나 설비의 동력전달 계통에 설치되어 전달되는 동력을 끊어주거나 연결해주는 작용을 한다.

클러치는 동력의 단속을 확실히 하기 위한 기계식과 자동화 장치를 구현하기 위한 전자식 클러치로 구분된다.

클러치의 기능적 특성상 오작동이 발생하면 연결부하 장치 전체에 큰 피해가 발생하기 때문에 클러치의 성능시험은 매우 중요하다.

클러치는 최대토크와 최대회전속도를 알아볼 필요성이 있다.

또, 전자식 클러치의 경우 최대토크상황에서의 소비전력과 최대회전속도 상황에서의 소비전력을 알아볼 필요성이 있다.

상기와 같은 항목들이 클러치 성능시험의 최소 항목이라고 할 수 있다.

일본 공개특허공보 특개 2009-103305호(2009. 05. 14 공개)에는 클러치의 성능을 시험할 수 있도록 된 장치에 대하여 제시되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 클러치 성능시험 장치는 구성이 복잡하여 성능시험에 비교적 긴 시간이 소요되고, 전자식 클러치가 최대토크 상황일 때의 소비전력을 시험하기 어려운 문제점 등이 있었다.

일본 공개특허공보 특개 2009-103305호(2009. 05. 14 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 클러치의 최대토크와 최대회전속도 및 최대토크 상황과 최대회전속도 상황에서의 소비전력을 검사하는 작업이 매우 용이하고, 검사를 신속하게 실시할 수 있는 클러치의 성능시험 장치를 제공하려는데 목적이 있다.

본 발명에서는 하우징에 회전 가능하도록 설치되는 클러치고정자연결축과 하우징에 회전 가능하도록 설치되어 있는 클러치회전자연결축을 구비하고, 클러치고정자연결축에 고정된 클러치고정자와 클러치회전자연결축에 고정된 클러치회전자의 연결 및 분리을 육안으로 확인할 수 있도록 한다.

또, 상기 클러치고정자연결축의 회전이 이루어지지 못하도록 할 수 있는 회전방지체를 구비하고, 클러치회전자연결축은 모터와 연결되도록 구성하여 클러치의 최대토크와 회전 회전속도를 시험하는 것이 용이하고 신속하게 이루어지도록 한다.

또, 전자식클러치의 경우 클러치의 구동을 위한 전력을 공급하는 전선이 하우징의 외측으로 돌출되어 전원공급장치에 연결되도록 함으로써 최대토크나 최대회전속도 상황에서의 소비전력을 측정하는 것도 용이하고 신속하게 이루어지도록 한다.

이러한 본 발명의 클러치 성능시험 장치는, 회전자와 고정자로 이루어져 회전자와 고정자의 연결시 동력을 전달하고 회전자와 고정자의 연결이 해제되어 동력의 전달이 차단되도록 하는 클러치의 성능을 시험하기 위한 장치이다.

또, 고정자의 회전시 함께 회전하도록 클러치의 고정자와 분리, 결합 가능하도록 되어 있는 클러치고정자연결축을 갖는다.

또, 회전자의 회전시 함께 회전하도록 클러치의 회전자와 분리, 결합 가능하도록 되어 있고, 모터와 연결 가능하도록 되어 있는 클러치회전자연결축을 갖는다.

또, 클러치고정자연결축이 회전 가능하도록 설치되어 있는 하우징의 제1몸체를 갖는다.

또, 클러치회전자연결축이 회전 가능하도록 설치되어 있되 하우징의 제1몸체에 설치된 클러치고정자연결축과 연결상태에 있는 클러치의 고정자와 클러치회전자연결축에 연결된 상태에 있는 클러치의 회전자가 연결되거나 연결상태가 해제될 수 있도록 클러치고정자연결축과 일직선상에서 클러치고정자연결축 방향으로 전, 후진하도록 설치되어 있는 하우징의 제2몸체를 갖는다.

또, 하우징의 제1몸체에 설치된 클러치고정자연결축이 회전되도록 할 수도 있고 회전되지 않도록 할 수도 있는 회전방지체를 갖는다.

본 발명의 장치는, 하우징에 회전 가능하도록 설치되는 클러치고정자연결축과 하우징에 회전 가능하도록 설치되어 있는 클러치회전자연결축을 구비하고 있으며, 클러치고정자연결축에 고정된 클러치 고정자와 클러치회전자연결축에 고정된 클러치 회전자의 연결 및 분리를 확인할 수 있도록 되어 있다.

또, 상기 클러치고정자연결축의 회전이 이루어지지 못하도록 할 수 있는 회전방지체를 구비하고, 클러치회전자연결축은 모터와 연결되도록 구성되어 있다.

따라서 클러치의 최대토크와 최대회전속도에 대한 성능시험을 용이하게 실시할 수 있고, 성능시험이 신속하게 이루어진다.

또, 전자식클러치의 경우 클러치의 구동을 위한 전력을 공급하는 전선이 하우징의 외측으로 돌출되어 전원공급장치에 연결되도록 되어 있어 최대토크나 최대회전속도 상황에서의 소비전력을 측정하는 것도 용이하고 신속하게 이루어지는 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 클러치 성능시험 장치의 전체적인 개략도
도 2는 본 발명의 구성요소들을 설명하기 위한 클러치 성능시험 장치의 분해 사시도
도 3은 본 발명의 구성요소인 클러치고정자연결축과 클러치회전자연결축이 클러치의 고정자와 회전자에 연결되는 것을 설명하기 위한 개략도

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 클러치의 성능을 시험하기 위한 장치에 관한 것이다.

즉, 일반적으로 클러치는 회전자(1b)와 고정자(1a)로 이루어져 회전자(1b)와 고정자(1a)의 연결시 동력을 전달하고 회전자(1b)와 고정자(1a)의 연결이 해제되어 동력의 전달이 차단되도록 한다.

이러한 클러치의 성능을 시험할 수 있도록 된 장치를 제공하려는 것이다.

그런데 본 발명은 클러치의 최대토크와 최대회전속도 및 최대토크 상황과 최대회전속도 상황에서의 소비전력 검사작업(성능시험 작업)이 매우 용이하고, 검사를 신속하게 실시할 수 있는 클러치의 성능시험 장치를 제공하려는 목적을 갖는다.

이를 위하여 본 발명에서는 하우징(30)에 회전 가능하도록 설치되는 클러치고정자연결축(10)과 하우징(30)에 회전 가능하도록 설치되어 있는 클러치회전자연결축(20)을 구비하고, 클러치고정자연결축(10)에 고정된 클러치의 고정자(1a)와 클러치회전자연결축(20)에 고정된 회전자(1b)의 연결 및 분리을 확인할 수 있도록 한다.

또, 클러치고정자연결축(10)의 회전이 이루어지지 못하도록 할 수 있는 회전방지체(40)를 구비하고, 클러치회전자연결축(20)은 모터(50)와 연결되도록 구성하여 클러치의 최대토크와 최대회전속도에 대한 시험을 하는 것이 용이하고 작업이 신속하게 이루어지도록 한다.

즉, 본 발명의 장치는 클러치 고정자(1a)의 회전시 함께 회전하도록 클러치의 고정자(1a)와 분리, 결합 가능하도록 되어 있는 클러치고정자연결축(10)을 갖는다.

또, 클러치 회전자(1b)의 회전시 함께 회전하도록 클러치의 회전자(1b)와 분리, 결합 가능하도록 되어 있고, 모터(50)와 연결 가능하도록 되어 있는 클러치회전자연결축(20)을 갖는다.(첨부된 도면은 회전자(1b)가 클러치회전자연결축(20)에 삽입되고, 키(key)에 의해 클러치회전자연결축(20)과 회전자(1b)가 함께 회전도록 연결되고, 회전자(1b) 전방에서 클러치회전자연결축(20)에 체결되는 너트에 의해 분리가 방지되는 구조임)

또, 클러치고정자연결축(10)이 회전 가능하도록 설치되어 있는 하우징(30)의 제1몸체(31)를 갖는다.

또, 클러치회전자연결축(20)이 회전 가능하도록 설치되어 있는 하우징(30)의 제2몸체(32)를 갖는다.

그런데 상기와 같은 구성만으로는 클러치의 성능시험을 수행할 수 없다.

클러치의 성능 시험을 위해서는 클러치의 고정자(1a)와 회전자(1b)가 연결되거나 끊어질 수 있어야 하고, 상기 고정자(1a)와 회전자(1b)의 연결 및 분리은 자연스럽게 이루어져야 한다.

이러한 이유로 하우징(30)의 제2몸체(32)에 클러치회전자연결축(20)이 설치됨에 있어, 하우징(30)의 제1몸체(31)에 설치된 클러치고정자연결축(10)과 연결상태에 있는 클러치의 고정자(1a)와 클러치회전자연결축(20)에 연결된 상태에 있는 클러치의 회전자(1b)가 일직선상에 위치되고 클러치회전자연결축(20)이 클러치고정자연결축(10) 방향으로 전, 후진하도록 설치된다.

상기와 같은 구성에 의하면 클러치의 고정자(1a)와 회전자(1b)의 연결 및 분리가 자연스럽게 이루어지게 된다.

그러나 상기와 같은 구성만으로는 클러치의 최대토크 성능을 시험하기 어렵다.

이러한 이유로 본 발명의 장치에는, 하우징(30)의 제1몸체(31)에 설치된 클러치고정자연결축(10)이 회전되도록 할 수도 있고 회전되지 않도록 할 수도 있는 회전방지체(40)를 구비하고 있다.

즉, 회전방지체(40)에 의해 클러치고정자연결축(10)이 회전될 수 없는 조건을 설정해 놓고 어느 정도의 힘이 가해질 때 클러치의 고정자(1a)와 회전자(1b)가 분리되는 것인지(최대토크)를 시험할 수 있도록 하는 것이다.

클러치회전자연결축(20)에 가해지는 힘은 감속기 등에 의해 발생되도록 할 수도 있고, 공지의 토크렌치 등을 사용할 수도 있으나 토크렌치를 사용하는 것이 편리하다.

상기와 같은 회전방지체(40)는 다양한 형태로 구현할 수 있으나 첨부된 도면에서와 같이 볼팅 방법을 사용하는 것이 구조가 간단하고, 고장이 적어 바람직하다.

첨부된 도면의 회전방지체(40)는, 볼트에 의해 클러치고정자연결축(10) 및 하우징(30)의 제1몸체(31)에 분리, 결합 가능하도록 되어 있다.

따라서 하우징(30)의 제1몸체(31) 및 클러치고정자연결축(10)과 결합되는 경우 클러치고정자연결축(10)이 회전되지 못한다.

또, 회전방지체(40)가 하우징(30)의 제1몸체(31) 및 클러치고정자연결축(10)과 분리되는 경우 클러치고정자연결축(10)이 회전 가능하다.

전술한 본 발명의 장치를 사용하여 클러치의 최대회전속도에 대한 성능시험을 하려고 할 때는 클러치의 고정자(1a)와 회전자(1b)가 연결되어 함께 회전되도록 하면서 동력을 전달하는 회전자(1b)의 회전속도를 높여 고정자(1a)와 회전자(1b)의 분리가 발생되지 않는 한계점의 속도(최대회전속도)가 얼마인지를 시험한다.(클러치의 고정자(1a)가 회전시 클러치고정자연결축(10)도 함께 회전되고, 클러치의 회전자(1b)는 클러치회전자연결축(20)의 회전에 의해 이루어지며, 클러치회전자연결축(20)은 모터(50)의 구동에 의해 회전이 이루어짐)

본 발명에 있어서, 하우징(30)의 제1몸체(31)와 하우징(30)의 제2몸체(32)가 결합된 상태일 때 하우징(30)의 외측에서 클러치의 회전자(1b)와 고정자(1a)가 위치된 상태(회전자(1b)와 고정자(1a)의 연결 상태 여부)를 직접 육안으로 확인할 수 있도록 구현할 수 있다.

첨부된 도면에서는 하우징(30)의 제2몸체(32)에 투시창(32a)이 형성되어 있어 투시창(32a)을 통해 클러치의 회전자(1b)와 고정자(1a)가 연결상태에 있는지의 여부와 연결상태가 견고한지의 여부(회전속도가 느린 상태에서 확인 가능) 등을 안으로 확인할 수 있도록 되어 있다.

또, 하우징(30)의 제1몸체(31)에 형성되어 클러치고정자연결축(10)이 삽입되도록 천공된 설치홀(31a)을 통해서 클러치고정자연결축(10)의 회전 여부를 알 수 있는데 클러치고정자연결축(10)이 회전되고 있다는 것은 클러치의 고정자(1a)와 회전자(1b)가 연결되어 있다는 것을 의미하는 것이므로 고정자(1a)와 회전자(1b)의 연결 여부를 간접적으로 확인할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 클러의 최대회전속도에 대한 성능시험은 클러치회전자연결축(20)을 회전시키는 모터(50)의 회전속도에 의해 이루어진다.

그런데 이러한 모터(50)를 사용하여 클러치의 최대토크에 대한 성능시험을 하기는 어렵다.

따라서 클러치의 최대토크에 대한 성능시험을 하기 위해서는 토크렌치나 회전토크를 설정할 수 있는 감속기 등을 클러치회전자연결축(20)에 연결할 필요성이 있다.

그러나 최대회전속도를 알아보기 위해 이미 설치되어 있는 모터(50)를 분리하거나 이동시키는 것은 상당한 불편함과 어려움이 발생된다.

이러한 문제점 해소를 위해, 클러치회전자연결축(20)은 커플링(60)에 의해 모터(50)와 분리, 결합 가능하도록 할 수 있다.

즉, 커플링(60)을 제거하면 모터(50)를 움직이지 않고서도 클러치회전자연결축(20)에 토크렌치를 연결할 수 있도록 하는 것이다.(커플링(60)이 설치되어 있던 자리에 토크렌치를 위치시켜 토크렌치와 클러치회전자연결축(20)을 연결하는 것임)

본 발명의 장치를 사용하여 전자식 클러치에 대한 소비전력(최대토크 상황에서의 소비전력과 최대회전속도에서의 소비전력)에 대한 성능시험을 수행하기 위해서는 클러치의 회전자(1b)나 고정자(1a)에 전력을 공급하는 전선이 하우징(30)의 내측에서 외측으로 돌출되어야 한다.

이를 위하여 하우징(30)의 제1몸체(31)나 하우징(30)의 제2몸체(32)에는, 클러치의 회전자(1b)나 고정자(1a)에 전력을 공급하는 전선이 하우징(30)의 내측에서 외측으로 돌출되어 전원공급장치(70)와 연결되도록 하기 위한 홀이나 홈이 형성되어 있도록 할 수 있다.

첨부된 도면에서는 홀 형태의 투시창(32a)을 통해 하우징(30)의 내측에서 외측으로 전선을 돌출시킬 수 있는 구조이다.

소비전력 측정을 위한 장치는 전력측정장치(71)에 연결한다.

미설명 부호 81, 82. 83, 84는 베어링이고, 85는 베어링 너트이며, 86과 87은 베어링플랜지이고, 88은 스냅링이며, 89는 간격조절체이다.

1a. 고정자 1b. 회전자
2. 볼트 10. 클러치고정자연결축
20. 클러치회전자연결축 30. 하우징
31. 제1몸체 31a. 설치홀
32. 제2몸체 32a. 투시창
40. 회전방지체 50. 모터
60. 커플링 70. 전원공급장치
71. 전력측정장치 81, 82, 83, 84. 베어링
85. 베어링 너트 86, 87. 베어링플랜지
88. 스냅링 89. 간격조절체

Claims

회전자(1b)와 고정자(1a)로 이루어져 회전자(1b)와 고정자(1a)의 연결시 동력을 전달하고 회전자(1b)와 고정자(1a)의 연결이 해제되어 동력의 전달이 차단되도록 하는 클러치의 성능을 시험하기 위한 장치에 있어서,
상기 고정자(1a)의 회전시 함께 회전하도록 클러치의 고정자(1a)와 분리, 결합 가능하도록 되어 있는 클러치고정자연결축(10);
상기 회전자(1b)의 회전시 함께 회전하도록 클러치의 회전자(1b)와 분리, 결합 가능하도록 되어 있고, 모터(50)와 연결 가능하도록 되어 있는 클러치회전자연결축(20);
상기 클러치고정자연결축(10)이 회전 가능하도록 설치되어 있는 하우징(30)의 제1몸체(31);
상기 클러치회전자연결축(20)이 회전 가능하도록 설치되어 있되 하우징(30)의 제1몸체(31)에 설치된 클러치고정자연결축(10)과 연결상태에 있는 클러치의 고정자(1a)와 클러치회전자연결축(20)에 연결된 상태에 있는 클러치의 회전자(1b)가 연결되거나 연결상태가 해제될 수 있도록 클러치고정자연결축(10)과 일직선상에서 클러치고정자연결축(10) 방향으로 전, 후진하도록 설치되어 있는 하우징(30)의 제2몸체(32);
상기 하우징(30)의 제1몸체(31)에 설치된 클러치고정자연결축(10)이 회전되도록 할 수도 있고 회전되지 않도록 할 수도 있는 회전방지체(40);를 포함하여 구성된, 클러치의 성능시험 장치.
제 1항에 있어서,
상기 클러치회전자연결축(20)은 모터(50)와 커플링(60)을 통해 분리, 결합 가능하도록 되어 있어 커플링(60)을 제거하면 모터(50)를 움직이지 않고서도 클러치회전자연결축(20)에 토크렌치를 연결할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는, 클러치의 성능시험 장치.
제 1항에 있어서,
상기 하우징(30)의 제1몸체(31)나 하우징(30)의 제2몸체(32)에는 클러치의 회전자(1b)나 고정자(1a)에 전력을 공급하는 전선이 하우징(30)의 내측에서 외측으로 돌출되어 전원공급장치(70)와 연결되도록 하기 위한 홀이나 홈을 갖는 것을 특징으로 하는, 클러치의 성능시험 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징(30)의 제1몸체(31)와 하우징(30)의 제2몸체(32)가 결합된 상태일 때 하우징(30)의 외측에서 상기 클러치의 회전자(1b)와 고정자(1a)가 위치된 상태를 직접 육안으로 확인할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는, 클러치의 성능시험 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전방지체(40)는 클러치고정자연결축(10) 및 하우징(30)의 제1몸체(31)와 분리, 결합 가능하도록 되어 있어 하우징(30)의 제1몸체(31) 및 클러치고정자연결축(10)과 결합되는 경우 클러치고정자연결축(10)이 회전되지 않도록 하고, 클러치고정자연결축(10)과 분리되는 경우 클러치고정자연결축(10)이 회전 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는, 클러치의 성능시험 장치.