KR101633296B1 - 자동장력조정장치용 시험장치 및 이를 이용한 시험방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동장력조정장치용 시험장치 및 이를 이용한 시험방법에 관한 것이다. 본 발명은 자동장력조정장치(10)가 선택적으로 고정되는 베이스프레임과, 상기 베이스프레임에 구비되는 제1구동수단(120)과, 상기 제1구동수단(120)에 의해 상기 베이스프레임을 따라 직선이동되는 작동풀리(130)와, 일단은 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15)에 연결되고 타단은 상기 작동풀리(130)를 감싼 후에 반대방향으로 연장되어 상기 베이스프레임의 일측에 선택적으로 고정되는 제1케이블(W2)을 포함한다. 그리고, 상기 제1구동수단(120)에 의해 상기 작동풀리(130)가 직선이동됨에 따라 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15)가 자동장력조정장치(10)로부터 인출되어 상기 제1케이블(W2)에 장력이 부가된다. 이와 같은 본 발명에서는 시험장치의 골격이 서로 높이를 달리하는 제1프레임(100) 및 제2프레임(200)으로 나뉘어 구성되고, 시험장치에 구비된 작동풀리(130)에 의해 시험용 케이블이 중간에 방향을 바꾸어 고정되므로, 자동장력조정장치(10)로부터 요크(15)가 인출되는 충분한 스트로크를 확보하면서도 시험장치의 소형화가 가능하다.

Description

자동장력조정장치용 시험장치 및 이를 이용한 시험방법{A tester for auto-tension control apparatus and test method using this tester}

본 발명은 자동장력조정장치용 시험장치 및 이를 이용한 시험방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하나의 장치로 자동장력조정장치의 장력특성과 내구성을 모두 테스트할 수 있는 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 전차선은 전기철도차량의 팬터그래프(Pantograph)에 직접 접촉하여 전기철도차량에 전기를 공급해주는 설비이다. 전차선은 온도 변화에 따른 수축 및 팽창뿐만 아니라 도선 마모 등으로 인한 탄성 선재의 신장과 장기간 사용에 의한 버팀대의 기울어짐 등으로 인해 일정한 장력을 유지하지 못하는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 전차선의 장력을 조정하는 장치가 이용되고 있다. 전차선 자동장력조정장치에는 자동식과 수동식이 있다. 수동식 전차선 자동장력조정장치는 작업자가 일일이 전차선의 장력을 조정해야 하는 불편함이 있어 온도변화와 같은 주위환경의 변화에 따라 자동으로 장력을 조정하는 자동식 전차선 자동장력조정장치가 많이 이용되고 있다.

자동식 자동장력조정장치는 온도변화에 따른 전차선의 신축, 팽창(길이변화) 발생시 장력장치 내부 스프링에 의한 탄성력으로 일정한 장력을 유지시켜주는 장치로서, 자동식은 다시 활차식, 도르레식(고속선), 스프링식 등이 있다. 이중에서 최근에는 스프링식 자동장력조정장치의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

이와 같은 스프링식 자동장력조정장치는 전차선에 일정 이상의 장력을 안정적으로 제공해주는 것이 매우 중요한데, 이를 위해 스프링식 자동장력조정장치의 탄성력과 내구성을 미리 테스트할 필요성이 있다. 특히, 스프링식 자동장력조정장치는 매우 큰 탄성력을 가지고 있으므로, 시험자가 이러한 테스트를 용이하게 할 수 있는 장비의 제공이 요구된다.

대한민국 등록특허 제10-0979520호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 자동장력조정장치에 의해 케이블에 가해지는 장력과 자동장력조정장치의 내구성을 하나의 장치로 모두 시험할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 자동장력조정장치용 시험장치가 요크의 이동스트로크는 길게 제공하면서도 시험장치는 소형화될 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 자동장력조정장치가 선택적으로 고정되는 베이스프레임과, 상기 베이스프레임에 구비되는 제1구동수단과, 상기 제1구동수단에 의해 상기 베이스프레임을 따라 직선이동되는 작동풀리와, 일단은 상기 자동장력조정장치의 요크에 연결되고 타단은 상기 작동풀리를 감싼 후에 반대방향으로 연장되어 상기 베이스프레임의 일측에 선택적으로 고정되는 제1케이블을 포함하여, 상기 제1구동수단에 의해 상기 작동풀리가 직선이동됨에 따라 상기 자동장력조정장치의 요크가 자동장력조정장치로부터 인출되어 상기 제1케이블에 장력이 부가된다.

상기 작동풀리는 풀리하우징과, 상기 풀리하우징에 회전가능하도록 구비되어 상기 제1케이블이 감기는 풀리몸체와, 상기 풀리몸체에 결합되고 상기 베이스프레임을 따라 회전가능한 구동휠을 포함하여 구성된다.

상기 베이스프레임에는 상기 제1케이블의 타단을 고정하기 위한 케이블고정수단이 상기 베이스프레임에 분리가능하도록 설치되고, 상기 케이블고정수단은 회전을 통해 상기 베이스프레임으로부터 돌출되는 정도가 조절가능하다.

상기 베이스프레임은 상기 제1구동수단이 구비되는 제1프레임과, 상기 제1프레임과 높이를 달리하여 구비되고 제2구동수단이 구비되는 제2프레임을 포함하여 구성되고, 상기 제2프레임에는 상기 제2구동수단에 의해 상기 제2프레임을 따라 직선왕복이동하는 대차유닛이 구비되고, 상기 대차유닛에는 상기 제2프레임에 설치된 자동장력조정장치의 요크 또는 상기 요크로부터 연장되는 제2케이블이 고정되어 상기 대차유닛의 이동에 따라 상기 자동장력조정장치로부터 요크가 인출 또는 인입된다.

상기 대차유닛는 상기 제2구동수단의 구동로드의 일단에 연결되고, 상기 제2프레임을 따라 회전가능한 대차휠이 구비된다.

상기 제2프레임에는 보조풀리가 선택적으로 구비되어 상기 제2프레임에 설치된 자동장력조정장치의 요크로부터 연장된 제2케이블이 감겨 방향전환이 이루어진다.

상기 케이블고정수단과 상기 보조풀리는 상기 제2프레임의 일측에 선택적으로 구비되고, 상기 제1구동수단 및 제2구동수단은 유압실린더로 구성된다.

상기 제1프레임에는 상기 제1프레임에 설치된 자동장력조정장치로부터 인출된 요크를 선택적으로 걸어 고정하는 고정후크가 구비되는 스토퍼시험장치가 구비되고, 상기 고정후크는 회전을 통해 상기 요크를 걸어 고정한 상태를 선택적으로 해제가능하다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 자동장력조정장치를 이용한 자동장력조정장치 시험방법으로, 상기 자동장력조정장치 시험방법은 베이스프레임의 제1프레임에 자동장력조정장치가 설치되는 설치단계와, 상기 자동장력조정장치의 요크에 연결된 제1케이블이 상기 제1프레임에 직선이동가능하게 구비된 작동풀리를 감싼 후에 반대방향으로 연장되어 상기 베이스프레임의 일측에 고정되는 제1케이블고정단계와, 상기 제1프레임에 구비된 제1구동수단에 의해 상기 작동풀리가 상기 베이스프레임을 따라 이동하면서 상기 자동장력조정장치의 요크를 인출하여 상기 자동장력조정장치의 장력을 시험하는 장력부가단계를 포함한다.

상기 제1케이블고정단계에서 상기 제1케이블은 상기 베이스프레임에 구비된 케이블고정수단에 걸어진 후에 상기 케이블고정수단이 상기 베이스프레임으로부터 돌출된 정도가 조절된다.

상기 장력부가단계는 상기 자동장력조정장치의 요크를 인출한 후에 상기 제1케이블에 판정기준의 장력을 일정시간 동안 인가하여 이루어진다.

상기 장력부가단계에 이어, 상기 제1프레임에 설치된 스토퍼시험장치의 고정후크에 상기 자동장력조정장치의 요크가 걸어지는 요크고정단계와, 상기 고정후크가 회전하여 상기 요크가 상기 고정후크에 걸어진 상태가 해제되는 안전시험단계가 더 포함된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 자동장력조정장치를 이용한 자동장력조정장치 시험방법으로, 상기 자동장력조정장치 시험방법은 베이스프레임의 제2프레임에 자동장력조정장치가 설치되는 설치단계와, 상기 자동장력조정장치의 요크에 연결된 제2케이블이 상기 제2프레임에 직선왕복이동가능하게 설치된 대차유닛에 걸어지는 제2케이블고정단계와, 상기 대차유닛이 상기 제2프레임을 따라 왕복이동하면서 상기 자동장력조정장치의 내구성을 시험하는 내구성시험단계를 포함하여 구성된다.

상기 제2케이블고정단계는 상기 제2프레임에 설치된 상기 자동장력조정장치의 요크에 연결된 제2케이블이 상기 베이스프레임에 구비된 보조풀리를 감싼 후에 상기 자동장력조정장치 방향으로 이동한 후에 상기 제1프레임에 구비된 작동풀리를 감싼 후에 다시 반대방향으로 연장되어 상기 베이스프레임의 일측에 고정되는 가고정단계와, 상기 작동풀리가 제1구동수단에 의해 이동하여 상기 자동장력조정장치의 요크가 인출되도록 하는 구동단계와, 인출된 상기 자동장력조정장치의 요크 또는 요크로부터 연장된 케이블이 상기 대차유닛에 걸어지는 2차고정단계를 포함하여 구성된다.

위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 자동장력조정장치용 시험장치 및 이를 이용한 시험방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 하나의 시험장치를 이용하여 자동장력조정장치가 케이블에 부가하는 장력특성을 측정할 수 있을 뿐 아니라, 시험장치의 일정구간을 왕복하는 대차유닛을 통해 자동장력조정장치의 내구성을 측정할 수 있어 자동장력조정장치의 다양한 성능 및 특성을 보다 용이하게 시험할 수 있는 효과가 있다.

또한, 시험과정이 시험장치를 통해 자동으로 이루어질 수 있어 시험에 소요되는 시간을 줄여 동일한 시간 동안 보다 많은 자동장력조정장치의 특성을 테스트할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에서는 시험장치의 골격이 서로 높이를 달리하는 제1프레임 및 제2프레임으로 나뉘어 구성되고, 시험장치에 구비된 작동풀리에 의해 시험용 케이블이 중간에 방향을 바꾸어 고정되므로, 자동장력조정장치로부터 요크가 인출되는 충분한 스트로크를 확보하면서도 시험장치의 소형화가 가능해지는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 스토퍼시험장치가 구비되어, 케이블에 장력이 가해진 상태에서 자동장력조정장치의 요크가 걸어진 상태를 순간적으로 해제함으로써 자동장력조정장치의 멈춤작동을 시험할 수 있어, 자동장력조정장치의 스토퍼시험도 함께 실시할 수 있고, 따라서 하나의 시험장치로 보다 다양한 시험이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 의한 자동장력조정장치용 시험장치의 일실시례의 구성을 보인 측면도.
도 2는 도 1에 도시된 일실시례의 구성을 보인 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 일실시례를 구성하는 작동풀리의 구조를 보인 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 자동장력조정장치용 시험장치의 다른 실시례의 구성을 보인 측면도.
도 5는 도 1에 도시된 실시례를 구성하는 대차유닛의 구성을 보인 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 자동장력조정장치용 시험장치의 다른 실시례의 구성을 보인 측면도.
도 7(a) 및 도 7(b)는 도 6에 도시된 실시례를 구성하는 스토퍼시험장치가 작동되는 모습을 순차적으로 보인 동작상태도.
도 8(a) 및 도 8(b)는 도 1에 도시된 실시례를 이용하여 자동장력조정장치에 의해 제1케이블에 가해지는 장력을 시험하는 과정을 순차적으로 보인 동작상태도.
도 9(a) 내지 도 9(c)는 도 4에 도시된 실시례를 이용하여 자동장력조정장치의 내구성을 시험하는 과정을 순차적으로 보인 동작상태도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

설명의 편의를 위해 먼저 자동장력조정장치(10)에 대해 설명하기로 한다. 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 상기 자동장력조정장치(10)는 원통형상의 몸체(11)와, 상기 몸체(11)의 일측에 구비되어 와이어(W1)에 권선되는 와인더(12), 그리고 상기 와이어(W1)와 연결되고 몸체(11)로부터 선택적으로 인출되면서 상기 와이어(W1)에 장력이 가해지도록 하는 요크(15)를 포함한다.

상기 자동장력조정장치(10)는 전차선(미도시)의 일단에 연결되는데, 보다 정확하게는 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15)에 전차선이 연결되어 상기 전차선에 장력을 부가하는 역할을 한다. 즉, 상기 자동장력조정장치(10)의 몸체 내부에 구비된 스프링(미도시)이 상기 와인더(12)를 감는 방향으로 탄성력을 제공함으로써 상기 전차선에 일정 크기 이상의 장력을 부가할 수 있다. 이에 따라 상기 전차선의 장력이 줄어들어 늘어지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나, 상기 자동장력조정장치(10)의 몸체 내부에는 회전판과 잠금고정판이 구비되고, 그 사이에는 회전판을 가압하는 가압스프링이 설치되어 회전판의 회전을 선택적으로 멈추게 한다. 이를 통해 전차선이 끊어지는 경우에 전차선에 가해지는 장력을 해제함으로써 전차선이 감기면서(roll back) 주변 사물과 간섭되어 큰 사고로 이어지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 이와 같은 자동장력조정장치(10)의 탄성력(전차선에 장력을 가해주는 힘) 및 내구성, 그리고 멈춤동작을 하나의 장치로 시험하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다.

도 1 및 도 2에서 보듯이, 본 발명에 의한 자동장력조정장치용 시험장치(이하 '시험장치'라 한다)의 외관 및 골격은 베이스프레임이 형성한다. 상기 베이스프레임은 금속재질의 구조물로 구성될 수 있으며, 여기에는 피시험물인 자동장력조정장치(10)를 안착되고 아래에서 설명될 제1구동수단(120) 및 제2구동수단(220), 그리고 작동풀리(130), 보조풀리(180), 케이블고정수단(170) 등이 설치된다.

도 1에서 보듯이, 상기 베이스프레임은 제1프레임(100)과, 상기 제1프레임(100)과 높이를 달리하여 보다 하부에 위치하는 제2프레임(200)을 포함한다. 그리고 상기 제1프레임(100) 및 제2프레임(200)은 포스트프레임에 의해 서로 연결된다. 상기 포스트프레임은 다시 제1프레임(100) 및 제2프레임(200)의 양단을 연결하는 외측포스트(113)와 상기 제1프레임(100) 및 제2프레임(200)의 중심부분을 연결하는 중심포스트(160)로 구성된다. 도면부호 110은 제1프레임(100)의 몸체부, 210은 제2프레임(200)의 몸체부를 각각 나타낸다.

상기 제1프레임(100)과 제2프레임(200)의 일측에는 각각 안착유닛이 구비된다. 상기 안착유닛은 상기 자동장력조정장치(10)를 고정하기 위한 것으로, 브라켓(116)과 상기 브라켓(116)을 관통하는 고정핀(118)을 구성된다. 상기 고정핀(118)은 상기 브라켓(116)과 상기 자동장력조정장치(10)의 연결부를 동시에 통과하여 이들 사이가 연결되도록 한다. 이러한 안착유닛을 통해 피시험물인 자동장력조정장치(10)가 시험에 앞서 제1프레임(100)과 제2프레임(200)에 선택적으로 안착되어 고정될 수 있다.

상기 제1프레임(100)에는 제1구동수단(120)이 구비된다. 상기 제1구동수단(120)은 상기 제1프레임(100)의 길이방향으로 연장되어 구비되는 것으로, 아래에서 설명될 작동풀리(130)가 상기 제1프레임(100)을 따라 직선이동될 수 있도록 구동력을 부가하는 것으로, 본 실시례에서 상기 제1구동수단(120)은 유압실린더로 구성된다.

도 2에서 보듯이, 상기 제1구동수단(120)은 제1실린더몸체(122)와 이로부터 입출되는 제1구동로드(125)를 포함하여 구성되고, 상기 제1구동로드(125)는 상기 제1프레임(100)에 구비된 안착유닛으로부터 멀어지는 방향으로 상기 제1실린더몸체(122)로부터 돌출될 수 있다.

상기 베이스프레임에는 작동풀리(130)가 구비된다. 상기 작동풀리(130)는 일종의 도르래역할을 하는 것으로, 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15)에 연결된 제1케이블(W2)이 상기 작동풀리(130)에 감기면서 방향을 바꾸어 반대방향으로 연장될 수 있도록 한다.

보다 상세하게는, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 작동풀리(130)는 풀리하우징(131)과, 상기 풀리하우징(131)에 회전가능하도록 구비되어 상기 제1케이블(W2)이 감기는 풀리몸체(132)를 포함하여 구성된다. 상기 풀리하우징(131)에는 상기 제1구동로드(125)가 연결되어, 상기 제1구동로드(125)의 입출과정에서 상기 작동풀리(130)가 이를 따라 상기 제1프레임(100)을 직선이동하게 된다.

그리고, 상기 풀리하우징(131)에는 구동휠(136)이 구비되어, 상기 작동풀리(130) 전체가 상기 베이스프레임을 따라 이동되는 과정에서 바퀴역할을 하여 원활한 이동을 가능하게 한다. 도면부호 135는 구동휠(136)의 설치를 위한 축부를 나타낸다.

즉, 상기 작동풀리(130)는 상기 제1케이블(W2)의 이동방향을 중간에 반대방향으로 바꾸어줌으로써, 상기 제1케이블(W2)이 일방향으로 길게 연장되는 것에 비하여 베이스프레임의 전체 길이를 줄일 수 있도록 하며, 또한 그 자체가 이동하면서 상기 요크(15)를 인출하여 와이어(W1)에 장력을 부가하는 역할을 한다. 여기서 제1케이블(W2)은 전차선을 대신하여 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15)에 연결되어 상기 자동장력조정장치(10)를 시험하기 위한 시험용 케이블을 의미한다.

도 1에서 보듯이, 상기 베이스프레임의 외측포스트(113)에는 케이블고정수단(170)이 구비된다. 상기 케이블고정수단(170)은 상기 베이스프레임에 분리가능하게 구비되고, 상기 제1케이블(W2)의 일단을 걸어 고정시킨다. 상기 케이블고정수단(170)은 고정몸체와 고리부(175)로 구성된다.

상기 제1케이블(W2)이 상기 케이블고정수단(170)에 고정됨에 따라, 제1구동수단(120)에 의해 상기 작동풀리(130)가 상기 자동장력조정장치(10)로부터 멀어지는 방향으로 이동하면 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15)는 상기 제1케이블(W2)을 따라 상기 자동장력조정장치(10)로부터 인출되고, 이에 따라 요크(15)에 연결된 상기 와이어(W1)에는 장력이 가해지게 된다.

이때, 상기 케이블고정수단(170)은 상기 베이스프레임의 외측포스트(113)로부터 돌출되는 정도가 조절됨으로써, 상기 제1케이블(W2)의 초기 설치과정에서 제1케이블(W2)을 당겨 어느 정도 장력을 줄 수도 있다. 본 실시례에서 상기 케이블고정수단(170)은 볼트구조로 구성되어 회전을 통해 상기 베이스프레임의 외측포스트(113)로부터 돌출되는 정도가 조절된다.

한편, 4를 참조하면, 상기 베이스프레임의 외측포스트(113)에는 상기 케이블고정수단(170)을 대신하여 보조풀리(180)가 구비될 수도 있다. 상기 보조풀리(180)는 일종의 도르래로서, 아래에서 설명할 바와 같이 자동장력조정장치(10)의 내구성을 테스트하기 위한 초기설치과정에서 제2프레임(200)에 안착된 자동장력조정장치(10)의 요크(15)를 당겨주기 위한 제1케이블(W2)의 연장방향을 바꾸어주는 역할을 한다. 상기 보조풀리(180)에는 회전부(185)가 구비된다.

상기 제2프레임(200)에는 앞서 설명한 바와 같이 자동장력조정장치(10)의 고정을 위한 안착유닛이 제1프레임(100)과 동일한 구조로 설치된다. 다만 상기 제2프레임(200)의 안착유닛은 상기 제1프레임(100)의 안착유닛과 반대되는 위치에 설치된다.

도 5에서 보듯이, 상기 제2프레임(200)에는 상기 제1프레임(100)과 유사하게 제2구동수단(220)이 구비된다. 상기 제2구동수단(220)은 아래에서 설명될 대차유닛(250)에 구동력을 부여하기 위한 것으로, 본 실시례에서 상기 제2구동수단(220)은 유압실린더로 구성된다. 즉, 상기 제2구동수단(220)은 제2실린더몸체(221)와 이로부터 입출되는 제2구동로드(225)를 포함하여 구성된다. 상기 제2구동수단(220)은 대차유닛(250)의 왕복운동을 가능하게 하는 복동형 실린더로 구성될 수도 있다. 본 실시례에서 상기 제1구동수단(120)과 제2구동수단(220)은 하나의 유압펌프를 공유하도록 구성된다.

참고로 도 1, 도 2 및 도 4, 그리고 도 8 및 도 9에는 제2프레임(200)에 가려 제2구동수단(220)이 보이지는 않으나, 제2구동수단(220)이 설치되는 위치를 도면부호 220으로 나타내고 있다.

상기 제2프레임(200)에는 대차유닛(250)이 구비된다. 상기 대차유닛(250)은 상기 제2프레임(200)에 설치되는 자동장력조정장치(10)의 내구성을 테스트하기 위한 것으로, 자동장력조정장치(10)의 요크(15)와 연결된 제2케이블(W3)을 건 상태로 상기 제2프레임(200)을 따라 왕복직선이동함으로써, 상기 자동장력조정장치(10)의 와이어(W1)에 장력을 부가하거나 해제하는 동작을 반복하게 된다. 이에 따라 상기 자동장력조정장치(10)의 탄성력이 반복적으로 와이어(W1)에 가해지거나 해제된다.

이를 위해 상기 대차유닛(250)은 상기 제2구동수단(220)의 제2구동로드(225)의 일단과 연결되어 상기 제2구동로드(225)의 입출에 따라 제2프레임(200)을 따라 이동한다.

도 5에서 보듯이, 상기 대차유닛(250)은 제2케이블(W3)이 연결되는 연결본체(251)와, 상기 연결본체(251)의 하부에 구비되어 상기 제2프레임(200)을 따라 이동하는 과정에서 회전되는 대차휠(255)을 포함한다. 미설명부호 252는 제2케이블(W3)이 연결되는 고리를 나타낸다.

여기서 제2케이블(W3)은 전차선을 대신하여 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15)에 연결되어 상기 자동장력조정장치(10)를 시험하기 위한 시험용 케이블을 의미한다. 상기 제2케이블(W3)은 상기 제2프레임(200)에 안착된 자동장력조정장치(10)의 요크(15)와 연결된 케이블을 나타내지만, 상기 대차유닛(250)에 연결된 제3케이블(W4)과 이에 연결되는 제2케이블(W3)은 일체로 볼 수도 있다.

한편, 도 6에서 보듯이, 본 발명의 또 다른 실시례에서는 스토퍼시험장치(300)가 구비된다. 상기 스토퍼시험장치(300)는 상기 제1프레임(100)에 분리가능하도록 설치되는 것으로, 상기 자동장력조정장치(10)의 멈춤성능을 테스트하기 위한 것이다.

도 7a를 참조하면, 상기 스토퍼시험장치(300)는 상기 제1프레임(100)에 설치되는 베이스(310)와, 상기 베이스(310)로부터 직교한 방향으로 연결되는 스탠드(320)가 골격을 형성한다. 그리고, 상기 스탠드(320)의 일측에는 제3구동수단(350)이 구비된다. 상기 제3구동수단(350)은 제1구동수단(120) 및 제구동수단과 마찬가지로 유압실린더로 구성될 수 있으며, 본 실시례에서는 제3구동로드(352)가 선택적으로 입출되도록 구성된다.

이때, 상기 제3구동수단(350)은 구동축(351)을 중심으로 하여 회전가능하도록 상기 스탠드(320)에 설치된다. 상기 제3구동로드(352)의 일단에는 로드브라켓(353)이 구비되어, 아래에서 설명될 후크브라켓(337)과 회전가능하게 연결된다.

상기 제3구동수단(350)에는 고정후크(330)가 구비된다. 상기 고정후크(330)는 상기 스탠드(320)에 후크축(331)을 중심으로 회전가능하게 구비되고, 그 일단에는 후크부(335)가 구비되어 상기 제1프레임(100)에 안착된 자동장력조정장치(10)의 요크(15)를 선택적으로 걸어준다.

상기 고정후크(330)에는 후크브라켓(337)이 구비되어 상기 제3구동로드(352)의 로드브라켓(353)과 연결되며, 도면부호 357은 상기 후크브라켓(337)과 로드브라켓(353)의 회전축을 나타낸다.

도 7(a) 및 도 7(b)를 참조하여 스토퍼시험장치(300)의 작동과정을 설명하기로 한다. 상기 스토퍼시험장치(300)는 먼저 상기 제1프레임(100)에 구비된 자동장력조정장치(10)의 요크(15)가 제1구동수단(120) 및 작동풀리(130)에 의해 인출되어 상기 자동장력조정장치(10)의 와이어(W1)에 장력이 가해진 상태에서 상기 요크(15)를 걸게 된다.

도 7(a)은 상기 고정후크(330)가 반시계방향으로 회전하여 상기 후크부(335)가 요크(15)를 걸어줄 수 있는 상태를 나타낸다. 상기 후크부(335)에 요크(15)가 걸어진 상태에서, 상기 제1구동수단(120)에 의해 상기 요크(15)가 자동장력조정장치(10)로부터 멀어지는 방향으로 인출되도록 하는 외력이 더 이상 가해지지 않으면, 상기 자동장력조정장치(10)의 탄성력에 의해 상기 요크(15)는 다시 자동장력조정장치(10) 방향으로 이동하려고 하지만, 상기 고정후크(330)가 요크(15)를 건 상태이므로 와이어(W1)에 장력이 가해진 상태로 고정된다.(요크고정단계)

이 상태에서 상기 제3구동수단(350)이 작동하여 상기 제3구동로드(352)가 제3구동수단(350) 내측으로 이동하면, 이에 연동하여 제3구동수단(350)과 상기 고정후크(330)가 동시에 시계방향으로 어느 정도 회전되고, 그 과정에서 후크부(335)가 상방으로 이동하여 요크(15)를 걸어준 상태가 해제된다. 이와 같은 상태가 도 7(b)에 도시되어 있다.

이렇게 되면, 상기 요크(15)를 걸어주던 상태가 해제되고, 상기 자동장력조정장치(10)의 탄성력에 의해 상기 요크(15)는 자동장력조정장치(10) 내부로 인입되려는 힘을 순간적으로 받게 되나, 앞서 설명한 바와 같이 자동장력조정장치(10)의 내부에 구비된 회전판과 잠금고정판 및 그 사이에 구비된 가압스프링이 연동하여 상기 와인더(12)의 회전을 멈추게 되어 롤백을 방지하게 된다. 물론 시험자는 이를 육안으로 확인하여 자동장력조정장치(10)의 멈춤기능이 정상적으로 작동되는지 확인할 수 있다.(안전시험단계)

다음으로, 도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하여 본 발명에 의한 자동장력조정장치(10)의 시험장치를 이용하여 자동장력조정장치(10)의 탄성력, 즉 와이어(W1)에 가해주는 장력을 측정하는 과정을 상세하게 살펴보기로 한다.

먼저 베이스프레임의 제1프레임(100)에 자동장력조정장치(10)가 설치되는 설치단계가 선행된다. 이는 상기 자동장력조정장치(10)의 일측을 상기 제1프레임(100)에 구비된 안착유닛에 고정하여 이루어지는데, 본 실시례에서는 고정핀(118)에 의해 상기 자동장력조정장치(10)가 안착유닛에 용이하게 고정될 수 있다.

이와 같은 상태에서, 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15)에 연결된 제1케이블(W2) 베이스프레임의 일측에 고정된다. 보다 정확하게는, 상기 제1케이블(W2)이 제1프레임(100)에 구비된 작동풀리(130)를 감싼 후에 반대방향으로 연장되어 상기 베이스프레임의 외측포스트(113)에 고정된다. 본 실시례에서 상기 제1케이블(W2)은 외측포스트(113)에 구비된 케이블고정수단(170)에 걸어진다.

그리고, 상기 케이블고정수단(170)이 상기 외측포스트(113)로부터 돌출되는 정도를 조절하여 상기 제1케이블(W2)이 너무 늘어지지 않도록 조절할 수 있다. 이와 같은 상태가 도 8(a)에 도시되어 있다.

이와 같은 케이블고정단계에 이어, 장력부가단계가 이어진다. 상기 장력부가단계는 전차선에 해당하는 상기 제1케이블(W2)에 장력이 가해지도록 하는 것이다. 보다 구체적으로는, 상기 제1프레임(100)에 구비된 제1구동수단(120)에 의해 상기 작동풀리(130)가 상기 제1프레임(100)을 따라 상기 자동장력조정장치(10)로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15)를 인출하게 되고, 이에 따라 요크(15)에 연결된 와이어(W1) 및 제1케이블(W2)에는 장력이 가해지는 것이다. 이러한 모습이 도 8(b)에 도시되어 있다.

이 상태에서, 상기 제1케이블(W2)에 판정기준의 장력, 즉 표준장력 이상을 일정시간 동안 인가한 후에, 상기 자동장력조정장치(10)의 상태를 확인하여 장력시험이 이루어진다. 물론, 이 과정에서 실린더로드의 이동거리를 추적하여 이로부터 와이어(W1)에 가해지는 장력을 측정할 수 있으며, 와이어(W1)와 와인더(12)의 간섭 등 다양한 부분을 체크할 수도 있다.

다음으로, 본 발명에 의한 자동장력조정장치용 시험장치를 이용하여 자동장력조정장치(10)의 내구성을 시험하는 과정을 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 9(a) 내지 도 9(c)에는 자동장력조정장치의 내구성을 시험하는 과정이 단계적으로 도시되어 있다.

자동장력조정장치(10)의 내구성을 테스트하는 작업는 제2프레임(200)에 설치되는 대차유닛(250)에 자동장력조정장치(10)의 요크(15)로부터 연장된 제1케이블(W2)을 걸어준 상태에서 상기 대차유닛(250)이 직선왕복운동함으로써 이루어지는데, 이를 위해서는 상기 제2케이블(W3)에 장력이 부가된 상태로 제2케이블(W3)의 일단을 상기 대차유닛(250)에 걸어주는 작업이 필요하다.

이를 위해, 먼저 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15)에 그 일단이 연결된 제1케이블(W2)의 타단이 연장되어 외측포스트(113)에 설치된 보조풀리(180)를 감게 되면, 제1케이블(W2)의 타단은 연장방향이 반대로 바뀌게 된다. 이 상태에서 상기 제1케이블(W2)의 타단이 다시 작동풀리(130)를 감게 되면 연장방향이 다시 바뀌어 상기 제1프레임(100)의 자동장력조정장치(10)로부터 멀어지는 방향으로 연장된다.

그리고, 상기 제1케이블(W2)이 일단이 상기 제1프레임(100)에 구비된 안착유닛의 고정핀(118)에 걸어져 가고정단계가 이루어진다. 이 상태에서 상기 작동풀리(130)가 제1구동수단(120)에 의해 이동하여 상기 제2프레임(200)에 안착된 자동장력조정장치(10)의 요크(15)가 인출되도록 하는 구동단계가 이어지고, 인출된 상기 자동장력조정장치(10)의 요크(15) 또는 요크(15)로부터 연장된 제2케이블(W3)이 상기 대차유닛(250)에 걸어지는 2차고정단계 통해 제2케이블고정단계가 마무리된다.

이와 같이 상기 제1구동수단(120)을 이용함으로써 제2프레임(200)에 설치된 자동장력조정장치(10)의 요크(15)를 보다 쉽게 인출하여 상기 대차유닛(250)에 걸어줄 수 있으므로, 작업이 용이하게 이루어질 수 있다. 이러한 제2케이블(W3)고정단계가 마무리되면, 기본적으로 상기 제2케이블(W3) 및 이에 연결된 자동장력조정장치(10)의 와이어(W1)에는 장력이 가해진 상태이다. 이와 같은 모습이 도 9(a)에 도시되어 있다.

상기한 설명에서는 제2케이블고정단계를 위해 먼저 제1케이블(W2)을 이용한 것을 예로 들었으나, 직접 제2케이블(W3)을 이용할 수 있음은 당연하다.

이어서, 상기 대차유닛(250)이 상기 제2프레임(200)을 따라 왕복이동하면서 상기 자동장력조정장치(10)의 내구성을 시험하는 내구성시험단계가 이어진다. 앞선 제2케이블고정단계를 통해 상기 제2케이블(W3) 및 자동장력조정장치(10)의 와이어(W1)에는 장력이 가해진 상태이므로, 이 상태에서 상기 대차유닛(250)이 이동하면 가해진 장력이 더욱 커지거나 줄어들면서 상기 자동장력조정장치(10)의 내구성을 테스트할 수 있는 것이다.

물론, 상기 자동장력조정장치(10)에 가해지는 장력이나, 상기 대차유닛(250)의 이동구간, 왕복회수 및 시간 등은 적절하게 조절하면서 테스트가 이루어질 수 있다.

참고로, 본 실시례에서는 상기 내구성시험을 마친 자동장력조정장치(10)를 다시 제1프레임(100)의 안착유닛에 고정한 후에, 앞서 설명한 장력 시험을 다시 실시하여 제1케이블(W2)에 표준장력이 가해지는지 여부를 확인함으로써 내구성 테스트를 보다 정확하게 하게 된다.

이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

상기한 실시례에서는 제1프레임(100)의 하부에 제2프레임(200)이 설치되고 여기에 대차유닛(250), 그리고 제2구동수단(220)이 구비된 것을 예로 들었으나, 시험장치가 제1프레임(100)과 여기에 설치된 제1구동수단(120) 및 작동풀리(130)로만 구성되어, 이에 의해 자동장력조정장치(10)의 장력특성과 내구성을 테스트할 수도 있다.

또한, 도시되지는 않았으나, 자동장력조정장치용 시험장치에는 제어수단이 더 포함되어, 시험자가 프로그램을 통해 보다 용이하게 자동장력조정장치용 시험장치를 조작하고, 테스트결과를 정확한 수치로 얻을 수도 있다.

10: 자동장력조정장치 100: 제1프레임
120: 제1구동수단 130: 작동풀리
170: 케이블고정수단 180: 보조풀리
200: 제2프레임 220: 제2구동수단
250: 대차유닛 300: 스토퍼시험장치
330: 고정후크 350: 제3구동수단

Claims (15)

1. 자동장력조정장치가 선택적으로 고정되는 베이스프레임과,
   상기 베이스프레임에 구비되는 제1구동수단과,
   상기 제1구동수단에 의해 상기 베이스프레임을 따라 직선이동되는 작동풀리와,
   일단은 상기 자동장력조정장치의 요크에 연결되고 타단은 상기 작동풀리를 감싼 후에 반대방향으로 연장되어 상기 베이스프레임의 일측에 선택적으로 고정되는 제1케이블을 포함하며,
   상기 제1구동수단에 의해 상기 작동풀리가 직선이동됨에 따라 상기 자동장력조정장치의 요크가 자동장력조정장치로부터 인출되어 상기 제1케이블에 장력이 부가됨을 특징으로 하는 자동장력조정장치용 시험장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 작동풀리는
   풀리하우징과,
   상기 풀리하우징에 회전가능하도록 구비되어 상기 제1케이블이 감기는 풀리몸체와,
   상기 풀리몸체에 결합되고 상기 베이스프레임을 따라 회전가능한 구동휠을 포함하여 구성되는 자동장력조정장치용 시험장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스프레임에는 상기 제1케이블의 타단을 고정하기 위한 케이블고정수단이 상기 베이스프레임에 분리가능하도록 설치되고, 상기 케이블고정수단은 회전을 통해 상기 베이스프레임으로부터 돌출되는 정도가 조절가능함을 특징으로 하는 자동장력조정장치용 시험장치.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스프레임은
   상기 제1구동수단이 구비되는 제1프레임과,
   상기 제1프레임과 높이를 달리하여 구비되고 제2구동수단이 구비되는 제2프레임을 포함하여 구성되고,
   상기 제2프레임에는 상기 제2구동수단에 의해 상기 제2프레임을 따라 직선왕복이동하는 대차유닛이 구비되며,
   상기 대차유닛에는 상기 제2프레임에 설치된 자동장력조정장치의 요크로부터 연장되는 제2케이블이 고정되어 상기 대차유닛의 이동에 따라 상기 자동장력조정장치로부터 요크가 인출 또는 인입면서 상기 제2케이블에 반복적으로 장력이 가해짐을 특징으로 하는 자동장력조정장치용 시험장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 대차유닛는 상기 제2구동수단의 구동로드의 일단에 연결되고, 상기 제2프레임을 따라 회전가능한 대차휠이 구비됨을 특징으로 하는 자동장력조정장치용 시험장치.
   
6. 제 4 항에 있어서, 상기 제2프레임에는 보조풀리가 선택적으로 구비되어 상기 제2프레임에 설치된 자동장력조정장치의 요크로부터 연장된 제2케이블이 감겨 방향전환이 이루어짐을 특징으로 하는 자동장력조정장치용 시험장치.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 케이블고정수단과 상기 보조풀리는 상기 제2프레임의 일측에 선택적으로 구비됨을 특징으로 하는 자동장력조정장치용 시험장치.
   
8. 제 4 항에 있어서, 상기 제1구동수단 및 제2구동수단은 유압실린더로 구성됨을 특징으로 하는 자동장력조정장치용 시험장치.
   
9. 제 4 항에 있어서, 상기 제1프레임에는 상기 제1프레임에 설치된 자동장력조정장치로부터 인출된 요크를 선택적으로 걸어 고정하는 고정후크가 구비되는 스토퍼시험장치가 구비되고, 상기 고정후크는 회전을 통해 상기 요크를 걸어 고정한 상태를 선택적으로 해제가능함을 특징으로 하는 자동장력조정장치용 시험장치.
   
10. 자동장력조정장치를 이용한 자동장력조정장치 시험방법에 있어서, 상기 자동장력조정장치 시험방법은
    베이스프레임의 제1프레임에 자동장력조정장치가 설치되는 설치단계와,
    상기 자동장력조정장치의 요크에 연결된 제1케이블이 상기 제1프레임에 직선이동가능하게 구비된 작동풀리를 감싼 후에 반대방향으로 연장되어 상기 베이스프레임의 일측에 고정되는 제1케이블고정단계와,
    상기 제1프레임에 구비된 제1구동수단에 의해 상기 작동풀리가 상기 베이스프레임을 따라 이동하면서 상기 자동장력조정장치의 요크를 인출하여 상기 자동장력조정장치의 장력을 시험하는 장력부가단계를 포함하는 자동장력조정장치 시험방법.
    
11. 제 10 항에 있어서, 상기 제1케이블고정단계에서 상기 제1케이블은 상기 베이스프레임에 구비된 케이블고정수단에 걸어진 후에 상기 케이블고정수단이 상기 베이스프레임으로부터 돌출된 정도가 조절됨을 특징으로 하는 자동장력조정장치 시험방법.
    
12. 제 11 항에 있어서, 상기 장력부가단계는 상기 자동장력조정장치의 요크를 인출한 후에 상기 제1케이블에 판정기준의 장력을 일정시간 동안 인가하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동장력조정장치 시험방법.
    
13. 제 10 항에 있어서, 상기 장력부가단계에 이어,
    상기 제1프레임에 설치된 스토퍼시험장치의 고정후크에 상기 자동장력조정장치의 요크가 걸어지는 요크고정단계와,
    상기 고정후크가 회전하여 상기 요크가 상기 고정후크에 걸어진 상태가 해제되는 스토퍼시험단계가 더 포함되는 자동장력조정장치 시험방법.
    
14. 자동장력조정장치를 이용한 자동장력조정장치 시험방법에 있어서, 상기 자동장력조정장치 시험방법은
    베이스프레임의 제2프레임에 자동장력조정장치가 설치되는 설치단계와,
    상기 자동장력조정장치의 요크에 연결된 제2케이블이 상기 제2프레임에 직선왕복이동가능하게 설치된 대차유닛에 걸어지는 제2케이블고정단계와,
    상기 대차유닛이 상기 제2프레임을 따라 왕복이동하면서 상기 자동장력조정장치에 연결된 제2케이블에 장력을 부가 또는 해제하여 자동장력조정장치의 내구성을 시험하는 내구성시험단계를 포함하여 구성되는 자동장력조정장치 시험방법.
    
15. 제 14 항에 있어서, 상기 제2케이블고정단계는
    상기 제2프레임에 설치된 상기 자동장력조정장치의 요크에 연결된 제2케이블이 상기 베이스프레임에 구비된 보조풀리를 감싸 상기 자동장력조정장치 방향으로 이동한 후에 상기 제2프레임의 상부에 위치한 제1프레임에 구비된 작동풀리를 감싸 다시 반대방향으로 연장되어 상기 베이스프레임의 일측에 고정되는 가고정단계와,
    상기 작동풀리가 제1프레임에 구비된 제1구동수단에 의해 이동하여 상기 자동장력조정장치의 요크가 인출되도록 하는 구동단계와,
    인출된 상기 자동장력조정장치의 요크 또는 요크로부터 연장된 제2케이블이 상기 대차유닛에 걸어지는 2차고정단계를 포함하여 구성되는 자동장력조정장치 시험방법.

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