KR101429158B1 - 멀티디스크 브레이크 및 클러치의 정마찰 측정 시험장치 - Google Patents

멀티디스크 브레이크 및 클러치의 정마찰 측정 시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소형화 및 안전성이 높은 트랜스미션 시험장치를 제공하고자 한다. 본 발명의 장치는, 트랜스미션의 입력축과 연결되고, 일단에는 회전용 아암이 설치된 회전축과; 상기 회전축 상에 설치되어 인가되는 토오크를 측정하는 토오크미터; 상기 회전용 아암과 연결되는 피스톤로드를 구비하고, 상기 회전축을 회전시키기 위한 유압실린더장치; 그리고 트랜스미션의 출력측과 연결되고, 고정용 아암에 의하여 고정된 상태를 유지하는 회전축을 포함하여 구성된다. 그리고 회전축, 토오크미터, 회전용 아암, 고정용 아암, 그리고 유압실린더장치는 베드 상에서 지지되는 것이 바람직하다.

Description

멀티디스크 브레이크 및 클러치의 정마찰 측정 시험장치{Test device for friction force of multi-disc brake or clutch}
본 발명은 멀티 디스크 블레이크 및 클러지의 정마찰력 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유압모터를 이용하지 않고 유압실린더를 이용하여 슬립발생시의 토크를 측정하도록 구성함으로써 안전한 시험 및 측정이 가능한 시험장치에 관한 것이다.
멀티디스크 블레이크 또는 클러치 등에는 한 쌍의 마찰디스크가 내장되어 있고, 이러한 마찰디스크를 이용하여 동력의 단속이 수행된다. 이와 같은 한 쌍의 마찰디스크가 내장된 장치를 시험하기 위한 장치는, 접촉상태에 있는 마찰디스크의 최대토오크를 측정하는 것도 포함되고, 이와 같은 측정은 슬립(slip)이 발생하는 시점의 구동축의 토오크를 측정하는 것에 의하여 이루어진다.
그리고 이런 시험을 수행하기 위한 종래의 장치는 일측 마찰디스크과 연결되는 구동축을 유압모터를 이용하여 회전시키면서 슬립이 발생하는 시점의 토오크를 측정하도록 구성되고 있다. 그러나 유압모터를 사용하여 상기와 같은 시험을 수행하게 되면 다음과 같은 단점이 제기 된다.
최대 토오크가 큰 경우에는 그에 대응하는 출력을 가지는 유압모터를 사용해야 한다. 즉 이러한 시험을 하기 위하여 필요한 토오크가 큰 경우에는 용량이 큰 유압모터를 사용해야 하기 때문에 불필요하게 시험장치가 커지는 경우가 발생할 수 있다.
그리고 유압모터를 이용하여 구동축을 회전시키는 경우, 마찰디스크의 슬립이 발생할 때까지 계속하여 큰 토오크를 제공해야 한다. 그리고 큰 토오크가 걸린 상태에서 마찰디스크의 슬립이 발생하게 되면, 그 순간에도 구동축에는 큰 토오크가 가해지고 있는 상태이기 때문에 일단 슬립이 발생하게 되면 동력이 전달되고 있는 구동축 등이 헛돌게 된다. 그리고 이러한 구동축은 실제로 시험장치에서 노출된 상태로 설계되어 있기 때문에, 구동축이 순간적으로 고속회전이 발생하게 된다. 이와 같이 정지 상태의 구동축이 순간적으로 고속회전하게 되면 시험을 수행하고 있는 사람에게는 큰 위험 요인이 될 수 있다. 즉, 종래의 시험장치에 의하면 실질적으로 시험시 안전이 확보되지 못하는 우려가 있다고 할 수 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디스크의 정회전시의 마찰력의 안전한 시험 및 측정이 가능한 시험장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 시험에서 필요로 하는 토오크가 아주 큰 경우에도 충분히 대응할 수 있는 다시크의 마찰력 시험장치를 제공하는 것에 있다고 할 수 있다.
본 발명에 의한 시험장치는, 시험대상체의 입력축과 연결되고, 일단에는 회전용 아암이 설치된 회전축과; 상기 회전축 상에 설치되어 인가되는 토오크를 측정하는 토오크미터; 상기 회전용 아암과 연결되는 피스톤로드를 구비하고, 상기 회전축을 회전시키기 위한 유압실린더장치; 그리고 시험대상체의 출력측과 연결되고, 고정용 아암에 의하여 고정된 상태를 유지하는 회전축을 포함하여 구성되는 것을 기본적인 기술적 요지로 하고 있다.
그리고 상기 회전축, 토오크미터, 회전용 아암, 고정용 아암, 그리고 유압실린더장치는 베드 상에서 지지되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 의한 시험장치에 의하면, 클러치의 마찰디스크가 슬립이 발생하는 순간에도 구동축은 고속으로 회전하지 않음을 알 수 있다. 따라서 슬립이 발생하는 순간 고속으로 회전하던 종래의 것에 비하여 안전한 시험 및 측정 등이 가능함을 알 수 있을 것이다.
그리고 본 발명에 의하면 구동축을 회전시키기 위한 구동원으로써 유압실린더장치를 이용하고 있음을 알 수 있다. 이러한 유압실린더장치는 크기에 비하여 상대적으로 높은 토오크를 발생시킬 수 있기 때문에, 클러치 등의 시험에서 아주 높은 토오크가 필요한 경우에도 충분히 대응할 수 있는 장점이 있을 것으로 기대된다.
또한 유압실린더장치는 비교적 소형으로 구현되고 있기 때문에, 본 발명에 의한 장치 전체가 상대적으로 작으면서도 충분한 토오크를 측정할 수 있게 되는 장점을 기대할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 트랜스미션 시험장치의 정면 예시도.
도 2는 본 발명의 트랜스미션 시험장치의 측면 예시도.
다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다. 이하 본 발명의 설명에 있어서는 클러치가 내장되어 있는 트랜스미션에 적용된 실시예를 통하여 설명하기로 한다. 본 발명 장치의 정면도인 도 1 및 측면도인 도 2를 참고하면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 장치는 회전축(2,3,4)을 회전시키기 위한 회전용 아암(12)과, 회전축(3) 상에 설치된 토오크미터(10)를 포함하고 있다.
상기 회전용 아암(12)은 회전축(2)에서 방사상으로 결합되어 있어서, 상기 아암(12)을 회전시키게 되면 회전축(2)이 회전하게 된다. 그리고 회전축(2)은 커플러(Ca)를 통하여 회전축(3)과 연결되어 있다. 그리고 회전축(3)은 커플러(Cb)를 통하여 회전축(4)와 연결되어 있다. 그리고 회전축(4)는 테스트하고자 하는 트랜스미션(Tm)의 입력축과 연결되어 있다.
그리고 트랜스미션(Tm)의 출력축(6)은 회전축(6)과 연결되어 있다. 여기서 상기 트랜스미션(Tm)의 내부에는 마찰디스크가 내장되어 있음은 물론이다. 예를 들어 상기 트랜스미션(Tm)의 입력축에서의 회전은 클러치를 통하여 출력축(6)으로 나오게 될 것이다. 즉 본 발명은 내부에 하나 또는 한 쌍의 마찰디스크가 내장되어 있는 시험장치에 구현될 수 있는 것이고, 트랜스미션(Tm)은 이와 같은 시험의 대상이 되는 시험대상체라고 할 수 있다. 그리고 그 외에도 멀티디스크 브레이크와 같이 마찰디스크가 내장되는 것이라면 어떠한 시험대상체에도 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 회전축(6)은 커플링(Cc)를 통하여 회전축(7)과 연결되어 있다. 상기 회전축(7)은 고정될 수 있는데, 예를 들면 고정용아암(8)을 통하여 베드(20)와 연결시키는 것에 의하여 상기 회전축(7)은 고정된 상태를 유지할 수 있을 것이다. 상기 회전축(7)을 고정시키는 것은 트랜스미션(Tm)에서 슬립 발생시의 상기 회전축(3)에 인가되는 최대 토오크를 측정하기 위한 것이다. 그리고 상기 트랜스미션(Tm)은 지지대(18)를 이용하여 베드(20) 상에서 요구되는 높이에서 지지되어, 상기 회전축(4)이 내부의 입력축에 연결되고, 내부의 출력축이 회전축(6)에 연결될 수 있다.
그리고 상기 회전용아암(12)은 베드(20)에 고정된 유압실린더장치(14)와 연결되어 있다. 상기 유압실린더장치(14)는 유체가 출입하는 실린더(15)와, 유체의 출입에 의하여 상기 실린더 내부에서 직선 운동하는 피스톤과 연결된 피스톤로드(16)를 포함하고 있다. 알려진 바와 같이, 이러한 유입실린더장치(14)는 저속이지만 높은 토오크를 발생시킬 수 있는 것이다. 본 발명에서는 이와 같은 유압실린더장치(14)를 이용함으로써, 트랜스미션(Tm)의 테스트를 위한 부품, 예를 들면 회전축(2,3,4)에 고속의 회전력이 인가되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
즉, 종래와 같이 유압모터를 이용하게 되면, 트랜스미션의 내부에서 슬립이 발생하기 전까지 점점 높은 토오크를 인가하게 되고 소정 크기의 토오크가 걸리게 되면 트랜스미션(Tm)의 내부에서 슬립이 발생함과 동시에 회전축(2,3,4)이 고속으로 헛돌게 되는 위험이 있음은 상술한 바와 같다. 그러나 본 발명에서는 유압실린더장치(14)를 이용함으로써, 회전축(2,3,4)을 고속으로 회전시킬 필요 없이 높은 토오크를 가지고 일정 구간만 회전시키는 것이 가능하게 된다. 따라서 트랜스미션에서 슬립 발생시 회전축(2,3,4)의 고속 회전은 발생할 수 없게 된다.
상기 아암(12)의 하단부는 피스톤로드(16)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 따라서 실린더(15) 내부로의 유체의 출입에 의하여 피스톤로드(16)가 직선 이동하게 되면, 이러한 직선 이동은 회전용 아암(12)의 회전운동으로 나타나게 된다. 그리고 상기 아암(12)이 일정 구간 회전하면 실질적으로 회전축(2)이 회전하게 되고, 따라서 회전축(3) 및 회전축(4)도 같이 회전하게 되고, 이러한 회전력은 트랜스미션(Tm)의 입력축에 전달된다.
그리고 회전축(6)과 연결된 트랜스미션의 출력축은 고정용아암(8)에 의하여 고정되어 있기 때문에, 트랜스미션(Tm)의 슬립이 발생할 수 있는 정도의 토오크가 전달되면, 슬립이 발생하게 된다. 그리고 이와 같이 슬립이 발생하기 직전의 토오크가 최대 토오크라고 할 수 있다.
상기 회전축(3)에는 토오크미터(10)가 설치되어 있음은 상술한 바와 같다. 그리고 상기 토오크미터(10) 자체는 공지된 바와 같이, 상기 회전축(3)에 인가되는 토오크 및 회전속도 등을 측정할 수 있는 것이다. 상기 토오크미터(10)는 유압실린더장치(14)가 동작을 시작하게 되면 상기 회전축(3)에 인가되는 토오크를 측정하게 되고, 상술한 바와 같이 슬립이 발생하기 직전에 발생하는 최대토오크를 측정할 수 있게 된다. 그리고 상기 토오크미터(10)는 지지부재(16)에 의하여 지지되면서 회전축(3)에 설치되어 있다.
그리고 상기 회전용 아암(12)은 회전축(2,3,4)를 회전시키는 것이 아니라, 일정한 원주각 만큼만 회전시키는 것에 의하여 최대토오크를 측정할 수 있게 된다. 따라서 종래와 같이 슬립이 발생한 직후, 회전축이 고속으로 헛도는 것을 충분히 방지할 수 있게 될 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 유압실린더장치를 이용하여 트랜스미션의 슬립 발생시의 최대토오크를 측정하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 그리고 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
2, 3, 4 ..... 회전축
8 ..... 고정용 아암
10 ..... 토오크미터
12 ..... 회전용 아암
14 ..... 유압실린더장치
15 ..... 실린더
16 ..... 피스톤로드
20 ..... 베드

Claims (2)

  1. 시험대상체의 입력축과 연결되고, 일단에는 회전용 아암(12)에서의 회전력에 의하여 회전하는 회전축(3)과;
    상기 회전축(3) 상에 설치되어 인가되는 토오크를 측정하는 토오크미터(10);
    상기 회전용 아암(12)과 연결되는 피스톤로드(16)를 구비하고, 상기 회전축(3)을 회전시키기 위한 유압실린더장치(14); 그리고
    시험대상체의 출력축과 연결되고, 고정용 아암(8)에 의하여 고정된 상태를 유지하는 회전축(6)을 포함하여 구성되는 시험장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전축(3,6), 토오크미터(10), 회전용 아암(12), 고정용 아암(8), 그리고 유압실린더장치(14) 는 베드 상에서 지지되는 시험장치.


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