KR101342905B1 - 소형전기자동차의 시험용 다이너모미터 벤치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형전기자동차의 시험용 다이너모미터 벤치장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소형전기자동차를 받쳐주는 받침대와, 상기 소형전기자동차의 뒷바퀴 측인 받침대에 설치되어 뒷바퀴를 임의로 회전시키는 롤러부와, 상기 롤러부의 일측에 연결되어 롤러부의 회전수를 조절하면서 회전시키는 모터부와, 상기 소형전기자동차의 앞바퀴 측인 받침대에 설치되어 앞바퀴를 고정시키면서 롤러부와의 간격을 조절하는 고정부로 구성됨으로써, 소형전기자동차의 크기에 제약을 받지 않으면서 시험측정에 필요한 설정조건에 맞게 적용시켜 소형전기자동차의 시험측정 효율이 증가하고, 유니트화되어 있어 위치에 제약을 받지 않아 사용에 편리한 특징이 있다.

Description

소형전기자동차의 시험용 다이너모미터 벤치장치{Fixing Apparatus for Dynamometer of Electric Mopeds and Motorcycles}

본 발명은 소형전기자동차의 시험용 다이너모미터 벤치장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소형전기자동차를 받쳐주는 받침대와, 상기 소형전기자동차의 뒷바퀴 측인 받침대에 설치되어 뒷바퀴를 임의로 회전시키는 롤러부와, 상기 롤러부의 일측에 연결되어 롤러부의 회전수를 조절하면서 회전시키는 모터부와, 상기 소형전기자동차의 앞바퀴 측인 받침대에 설치되어 앞바퀴를 고정시키면서 롤러부와의 간격을 조절하는 고정부로 구성됨으로써, 소형전기자동차의 크기에 제약을 받지 않으면서 시험측정에 필요한 설정조건에 맞게 적용시켜 소형전기자동차의 시험측정 효율이 증가하고, 유니트화되어 있어 위치에 제약을 받지 않아 사용에 편리한 소형전기자동차의 시험용 다이너모미터 벤치장치에 관한 것이다.

일반적으로 이륜차는 전후방에 바퀴를 가지며 이동하게 되는 것으로, 페달을 통한 자전거와, 동력원을 이용해 구동하는 오토바이, 한쪽 발을 몸체에 올려놓고 다른 쪽 발을 이용하여 지면에서 이동하도록 하는 킥보드 등이 있다. 또한, 소형 전기자동차는 이륜차, 삼륜차 및 소형 사륜자동차 등의 다양한 형태가 있다.

여기서, 이륜차량, 삼륜차 및 소형 사륜자동차는, 사용의 용이성, 주차의 편리성, 낮은 유류비 부담 등으로 오늘날 주요 교통수단으로 널리 사용되고 있다. 특히 최근 들어 인터넷 쇼핑의 증가로 인한 택배 업의 활황, 배달음식에 익숙한 음식문화, 이륜차 퀵서비스 이용자의 증가 등으로 이륜자동차의 수요가 증가하고 있으며 그 동력원으로 내연기관을 많이 사용하였다. 그러나, 최근에는 연비, 대기오염 및 소음 등 환경적 요인으로 인해 축전지와 전동기를 동력원으로 사용하는 다양한 형태의 소형 전기자동차가 출시되고 있는 실정이다.

전동동력을 갖는 소형 전기자동차는 전동기, 배터리, 제어기 등으로 구성된다. 또한 발판 일측부에 구비된 전동기와, 전동기에 기어를 장착하여 바퀴와 연결하는 동력전달장치로 구성 형식과, 동력구동 바퀴 안쪽에 인휠모터가 장착되어 일체형으로 구동하는 형식 등으로 되어 있다. 각각의 형태에 따라 장단점이 있으며, 소형 전기자동차 및 공간상 제약이 많은 소형 전기자동차의 경우 휠에 모터가 장착되어 공간상 제약이 적은 인휠모터를 사용하며, 대형 및 고출력이 필요한 전기자동차의 경우 전동기에 기어를 연결한 형태를 주로 사용한다.

특히 이륜차량에 사용되는 전동기로는 고정된 브러쉬에 정류자가 면접촉하면서 회전하여 전류를 공급하는 직류전동기를 일반적으로 사용한다. 그러나, 이러한 직류전동기는 브러쉬와 정류자의 회전마찰로 인한 열발생과, 브러쉬와 정류자의 마모로 인해 쉽게 손상되는 문제점이 있다.

최근에는 전자 스위칭 기술(electronic switching technique)을 이용하여 브러쉬와 정류자를 없앤 무정류자 직류전동기를 사용한 이륜차가 출시되고 있는 실정이다. 무정류자 직류전동기에서는 제어기가 브러쉬와 정류자의 역할을 대신하기 때문에 구조가 간단해지며, 회전마찰로 인한 열발생과 브러쉬 마모 문제가 없으므로 반영구적인 수명을 갖는다.

무정류자 직류전동기를 이륜차량용으로 사용하기 위해서는 수백 내지 수천와트나 되는 상당한 출력량을 갖는 무정류자 직류전동기와 대용량의 축전지를 채용해야하므로 고가격, 고중량, 짧은 1회충전 주행거리, 등판성능 등이 있어 대중화에 어려움을 겪고 있다.

또한 전동기들을 채용한 소형 전기자동차는 배터리를 에너지원으로 사용하고 있다. 그러나 배터리의 특성상 초기 완전 충전된 소형 전기자동차의 성능과 일정 부분 배터리 방전 후 소형 전기자동차의 가속성, 등판성능, 최고속도 등 소형 전기자동차의 주요 성능이 저하되는 현상을 보인다. 또한 주위 온도 등의 환경적 요인으로 인해 배터리 용량이 감소하는 특성을 보이며 이로 인해 소형 전기자동차의 1회 충전 주행거리가 급격히 감소하는 특징을 보인다.

이렇게, 상기의 문제점들은 소형 전기자동차를 사용하는 중간에 발생하는 것으로 문제점을 발견하는 것이 소비자의 몫이 됐다. 이처럼 국내에는 소형 전기자동차를 실제 환경 조건에 맞춰 시험할 수 있는 장치 및 방법이 국내에는 없는 실정이다.

또한, 상기 소형 전기자동차를 실제 환경 조건에 맞춰 시험시 소형 전기자동차를 운행, 제어 및 실시간으로 소형 전기자동차에서 발생하는 다양한 데이터 측정이 가능하며, 이를 통한 상기 소형 전기자동차의 주행성능 및 각각의 구성부품별 성능 데이터를 측정, 분석 등이 가능한 차대동력계(Dynamometer)도 국내에는 없는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

소형전기자동차를 받쳐주는 받침대와, 상기 소형전기자동차의 뒷바퀴 측인 받침대에 설치되어 뒷바퀴를 임의로 회전시키는 롤러부와, 상기 롤러부의 일측에 연결되어 롤러부의 회전수를 조절하면서 회전시키는 모터부와, 상기 소형전기자동차의 앞바퀴 측인 받침대에 설치되어 앞바퀴를 고정시키면서 롤러부와의 간격을 조절하는 고정부로 구성됨으로써, 소형전기자동차의 크기에 제약을 받지 않으면서 시험측정에 필요한 설정조건에 맞게 적용시켜 소형전기자동차의 시험측정 효율이 증가하고, 유니트화되어 있어 위치에 제약을 받지 않아 사용에 편리한 소형전기자동차의 시험용 다이너모미터 벤치장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 받침대와;

상기 받침대의 상부에 설치되어 소형전기자동차가 정위치로 세워져 고정되도록 형성되는 고정부와;

상기 받침대에 설치되어 고정부에 의해 고정된 소형전기자동차가 설정조건에 맞춰 운행되는 롤러부와;

상기 롤러부와 연결되어 롤러부를 외부에서 전달된 설정조건에 맞춰 회전시키는 모터부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소형전기자동차의 시험용 다이너모미터 벤치장치에 관한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 소형전기자동차의 시험용 다이너모미터 벤치장치는 소형전기자동차를 받쳐주는 받침대와, 상기 소형전기자동차의 뒷바퀴 측인 받침대에 설치되어 뒷바퀴를 임의로 회전시키는 롤러부와, 상기 롤러부의 일측에 연결되어 롤러부의 회전수를 조절하면서 회전시키는 모터부와, 상기 소형전기자동차의 앞바퀴 측인 받침대에 설치되어 앞바퀴를 고정시키면서 롤러부와의 간격을 조절하는 고정부로 구성됨으로써, 소형전기자동차의 크기에 제약을 받지 않으면서 시험측정에 필요한 설정조건에 맞게 적용시켜 소형전기자동차의 시험측정 효율이 증가하고, 유니트화되어 있어 위치에 제약을 받지 않아 사용에 편리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시험용 다이너모미터 벤치장치를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시험용 다이너모미터 벤치장치를 나타낸 평면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 시험용 다이너모미터 벤치장치를 나타낸 측면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시험용 다이너모미터 벤치장치를 나타낸 정면도이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 받침대와;

상기 받침대의 상부에 설치되어 소형전기자동차가 정위치로 세워져 고정되도록 형성되는 고정부와;

상기 받침대에 설치되어 고정부에 의해 고정된 소형전기자동차가 설정조건에 맞춰 운행되는 롤러부와;

상기 롤러부와 연결되어 롤러부를 외부에서 전달된 설정조건에 맞춰 회전시키는 모터부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시험용 다이너모미터 벤치장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시험용 다이너모미터 벤치장치를 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 시험용 다이너모미터 벤치장치를 나타낸 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 시험용 다이너모미터 벤치장치를 나타낸 정면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 소형전기자동차의 시험용 다이너모미터 벤치장치는 받침대(10)와, 상기 받침대(10)의 상부에 설치되어 소형전기자동차(1,LEV,Light Electric Vehicle)가 정위치로 세워져 고정되도록 형성되는 고정부(20)와, 상기 받침대(10)에 설치되어 고정부(20)에 의해 고정된 소형전기자동차(1)가 설정조건에 맞춰 운행되는 롤러부(30)와, 상기 롤러부(30)와 연결되어 롤러부(30)를 외부에서 전달된 설정조건에 맞춰 회전시키는 모터부(40)로 구성된다.

상기 받침대(10)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 병렬방향으로 상호 이격되는데, 즉, 상,하 다단으로 형성되어 상부면에는 고정부(20)가 설치되고, 상기 상호 이격된 사이에는 롤러부(30)와, 모터부(40)가 각각 설치된다. 이때, 상기 받침대(10)는 철골구조물로써, 다양한 재질로도 형성할 수 있다.

여기서, 상기 받침대(10)는 도 2에서처럼, 평면상 "ㅗ" 형태로 형성되는데, 이것은 하나의 실시 예일 뿐 다양한 형태로 형성될 수 있다. 이때, 상기 평면상 중 돌출된 받침대(10)의 상부면에 고정부(20)가 설치되고, 나머지 수평방향으로 형성된 받침대(10) 내에 롤러부(30)와 모터부(40)가 설치되는 것이다.

그리고, 상기 받침대(10)의 하단부에는 받침대(10)를 지면 등의 설치 위치에 지지되도록 받침다리(11)가 다수개 형성되며, 상기 받침대(10)의 상단부에는 세워진 소형전기자동차(1)에 운전자 등의 시험자가 타고 내릴 때나 시험운행시 넘어지거나 외부의 충격에서 보호하기 위해 보호대(12)가 각각 설치된다.

상기 고정부(20)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 소형전기자동차(1)가 정위치(받침대(10)에 세워질 위치)로 세워져 고정되도록 레일 플레이트(21)와, 지지대(22)와, 고정장치(24)로 구성된다.

여기서, 상기 레일 플레이트(21)는 도 1과 도 3에서처럼, 상기 받침대(10)의 상부면에 고정되고, 상부면에 길이방향으로 레일(미도시)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 지지대(22)는 레일 플레이트(21)의 상부에 설치되되, 레일 플레이트(21)의 레일에 설치됨으로써, 레일 플레이트(21)의 길이방향에 맞춰 도 3상 좌,우로 슬라이딩된다. 이때, 상기 지지대(22)가 슬라이딩됨으로써, 소형전기자동차(1)의 크기(길이)에 맞춰 이동하여 원활하게 소형전기자동차(1)를 지지할 수 있다.

또한, 상기 지지대(22)의 상부면에는 도 1에서처럼, 상기 소형전기자동차(1)의 앞바퀴가 지지되도록 양측에 가이드대(23)가 경사지게 형성되고, 상기 가이드대(23) 사이에 소형전기자동차(1)의 앞바퀴가 놓여져 좌,우로 쓰러지지 않도록 지지하는 것이다.

한편, 상기 고정장치(24)는 도 1 내지 도 2 및 도 4에서처럼, 상기 지지대(22)의 일측에 형성되어 가이드대(23) 사이에 지지된 소형전기자동차(1)의 앞바퀴 일단부를 붙잡아 고정시키는 것이다.

여기서, 상기 고정장치(24)는 지지대(22)의 일측 끝단부에 형성되어 지지대(22)와 동일하게 슬라이딩되는데, 일측과 상부 일부가 개방된 케이스(25)와, 상기 케이스(25)의 양측면에 구비되어 외부의 압축공기에 의해 작동되어 소형전기자동차의 앞바퀴 양측면을 압박하여 고정하는 고정대(26)가 구성된다. 이때, 상기 고정대(26)는 압축공기가 배출되면 양측으로 이격되면서 소형전기자동차(1)의 앞바퀴 압박이 풀리는 구조이다.

상기 롤러부(30)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 소형전기자동차(1)가 설정조건에 맞춰 운행되도록 롤러(31)와, 회전축(32)과, 회전축 지지대(33)로 구성된다.

여기서, 상기 롤러(31)는 도 3에서처럼, 소형전기자동차(1)의 뒷바퀴가 롤러(31)의 상부에 구비되어 롤러(31)의 회전에 의해 뒷바퀴를 구동시킨다. 이때, 롤러(31)는 이륜차, 삼륜차 및 소형 사륜자동차의 주행시험을 위해 뒷바퀴 측인 받침대에 설치되어 뒷바퀴를 임의로 회전시키는 롤러(31)를 약 130mm 정도로 제작하여 다양한 크기의 전기이륜차 및 소형자동차 성능시험이 가능하다.

그리고, 상기 회전축(32)은 상기 롤러(31)의 양측에 형성되어 롤러(31)에 모터부(40)의 회전력을 전달하고, 상기 회전축 지지대(33)는 상기 회전축(32)이 받침대(10)에 지지되도록 형성되는데, 지지대(22)에 고정되고, 상기 회전축(32)과의 사이에는 베어링 등이 설치되어 마찰에 의한 회전력 감소와 파손 등을 방지한다.

또한, 차대동력계의 정밀도를 교정하기 위해 정기적으로 토크 및 견인력교정을 할 수 있게 상기 회전축(32)의 일측에는 도 1과 도 3에서처럼, 교정 암(Calibration arm,35)를 설치 할 수 있게 설계를 하였고, 회전축(32)과 교정 암(35)은 고정 나사를 통해 강하게 고정될 수 있는 형태이며, "T" 형태로 형성된 교정 암(35)은 수평 양측 상단부에 무게추(34)를 장착할 수 있게 설치하여, 토크 및 견인력 교정을 실시 할 수 있게 설계되었다.

상기 모터부(40)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 롤러부(30)의 롤러(31)를 설정조건에 맞춰 회전시키기 위해 AC 모터(41)와, 토크센서부(42)로 구성된다.

여기서, 상기 AC 모터(41)는 받침대(10) 내에 고정 설치되어 외부의 모터 드라이버(미도시)와 연결되고, 상기 모터 드라이버의 제어에 의해 설정조건에 맞춰 작동되며, 상기 롤러(31)의 회전축(32)과 모터축이 상호 연결되어 회전력을 롤러에 전달한다.

또한, 상기 토크센서부(42)는 상기 AC 모터(41)의 축과 롤러(31)의 회전축(32)이 상호 연결된 부위에 설치되어 축의 회전수(RPM)를 측정하여 외부의 모터 드라이버에 신호를 전달하고, 상기 모터 드라이버는 설정된 데이터에 맞춰 AC 모터(41)가 제어되는 것이다.

10 : 받침대 11 : 받침다리
12 : 보호대 20 : 고정부
21 : 레일 플레이트 22 : 지지대
23 : 가이드대 24 : 고정장치
25 : 케이스 26 : 고정대
30 : 롤러부 31 : 롤러
32 : 회전축 33 : 회전축 지지대
34 : 무게추 35 : 교정암
40 : 모터부 41 : AC 모터
42 : 토크센서부

Claims (6)

1. 받침대(10)와;
   상기 받침대(10)의 상부에 설치되어 소형전기자동차(1)가 정위치로 세워져 고정되도록 형성되는 고정부(20)와;
   상기 받침대(10)에 설치되어 고정부(20)에 의해 고정된 소형전기자동차(1)가 설정조건에 맞춰 운행되는 롤러부(30)와;
   상기 롤러부(30)와 연결되어 롤러부(30)를 외부에서 전달된 설정조건에 맞춰 회전시키는 모터부(40);를 포함하여 구성되고,
   상기 받침대(10)는 상,하 다단으로 상호 이격되어 형성되고, 상단부의 상부면에는 고정부(20)가, 상기 상,하단 사이에는 롤러부(30)와, 모터부(40)가 각각 설치되고,
   상기 고정부(20)는, 상기 받침대(10)의 상부면에 고정되는 레일 플레이트(21)와;
   상기 레일 플레이트(21)의 상부에 설치되어 소형전기자동차(1)의 길이에 맞춰 레일 플레이트(21)의 레일에 따라 슬라이딩되고, 상기 소형전기자동차(1)의 앞바퀴가 지지되도록 양측에 가이드대(23)가 경사지게 형성되는 지지대(22)와;
   상기 지지대(22)의 일측에 형성되어 가이드대(23) 사이에 지지된 소형전기자동차(1)의 앞바퀴 일단부를 붙잡아 고정시키는 고정장치(24);를 포함하여 구성되며, 상기 고정장치(24)는 압축공기에 의해 작동되는 고정대(26)가 소형전기자동차(1)의 앞바퀴 양측면을 압박하여 고정하고,
   상기 롤러부(30)는, 상기 소형전기자동차(1)의 뒷바퀴가 상부에 구비되어 회전에 의해 뒷바퀴를 구동시키는 롤러(31)와;
   상기 롤러(31)의 양측에 형성되어 롤러에 회전력을 전달하는 회전축(32)과;
   상기 회전축(32)이 받침대(10)에 지지되도록 형성되는 회전축 지지대(33);를 포함하여 구성되고,
   상기 모터부(40)는, 외부의 모터 드라이버와 연결되어 모터 드라이버의 제어에 의해 설정조건에 맞춰 작동되고, 상기 롤러(31)의 회전축(32)과 연결되어 회전력을 전달하는 AC 모터(41)와;
   상기 AC 모터(41)의 축과 롤러(31)의 회전축(32)이 상호 연결된 부위에 설치되어 회전수(RPM)를 측정하여 외부의 모터 드라이버에 신호를 전달하는 토크센서부(42);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 소형전기자동차의 시험용 다이너모미터 벤치장치.
   
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