KR101749708B1

KR101749708B1 - 금속강판 시험장치

Info

Publication number: KR101749708B1
Application number: KR1020160011024A
Authority: KR
Inventors: 고창섭; 주립훈; 임정혁
Original assignee: 충북대학교 산학협력단
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2017-06-22

Abstract

금속강판 시험장치가 개시된다. 본 발명에 따른 금속강판 시험장치는, 지면에 안착되며 상부에 돌출되어 다수의 장착대가 네변에 대향되게 형성된 베이스판; 상기 다수의 장착대의 내부 중앙에 배치되며 시료가 안착되는 시료받침대; 상기 시료받침대의 일측에 일단이 지지되며 장착대에 결합되어 전후진 작동되는 메인요크; 상기 메인요크의 외부에 형성되는 여자코일; 및 상기 메인요크의 일측에 형성되며, 메인요크를 전진 또는 후진시켜 메인요크의 전단과 시료받침대 간의 간격을 미세 조절하는 조절부;를 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 첫째, 시료와 메인요크가 평행하면 즉, 시료의 모서리에 따른 메인요크와의 간격이 일정하여 자기저항이 일정해지면 자속이 한쪽으로 쏠리는 현상을 막아 측정영역에서의 자속밀도 균일성을 향상시켜 측정 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.
둘째, 메인요크의 앞뒤 움직임을 미세하게 조절함으로써 시료와 메인요크 간의 간격은 최소화 하면서 시료에는 스트레스가 가지 않도록 조절 할 수 있고, 이로인해 고자속밀도에서의 규소강판 특성 측정을 가능하게 하는 효과가 있다.

Description

금속강판 시험장치{Metal Plates Experimental Apparatus}

본 발명은 금속강판 시험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 규소강판의 자기, 철손 등의 특성을 측정하며, 자속밀도가 일정하도록 설정할 수 있도록 하여 측정 정확도를 개선시키기 위한 금속강판 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 모터나 변압기 등의 주재료로 쓰이는 규소강판의 자기, 철손 등의 특성을 측정하기 위하여 단일 시트 시험기(Single Sheet Tester : SST)를 이용한다. 표준규격의 단일 시트 시험기는 엡스타인 프레임(Epstein frame)과 1차원 단일 시트 시험기(1D_SST)가 있다.

이 두 단일 시트 시험기는 한방향의 자계 조건만이 측정 가능하다.

모터나 변압기에는 단일방향의 자계뿐만이 아니라 임의의 방향 및 회전자계가 발생하는데 이러한 자계에서의 규소강판의 자기 및 철손 특성을 측정하기 위해서는 2차원 자계조건에서 강판의 특성을 측정할 수 있는 시스템이 필요하다.

따라서 표준규격은 없지만 각 연구실에서 2차원 단일 시트 시험기(2D_SST)를 제작하여 특성을 측정한다.

국내 출원 10-2008-0061174호에는 「자동차 강판 시편용 시험기」가 개시된 바 있다.

상기 선행기술을 살펴보면, 상,하측에 상,하부 다이가 배치되고, 하부 다이의 중앙에 승강 동작이 가능한 펀치가 배치되며, 외부 전원이 공급됨에 따라 궤도 회전되어 시편을 측방향으로 이송시키기 위한 이송부와, 시편의 이송시 시편의 하부면과 접촉되어 윤활제를 도포하는 윤활제 도포부로 구성된 시험기에 관한 것이다.

2차원 단일 시트 시험기는 시료와, 시료의 모서리에 배치되는 복수의 메인요크 및 메인요크에 자속밀도를 발생시키는 여자 선륜(Exciting coil)을 포함한다.

2차원 단일 시트 시험기의 측정 정확도를 개선시키기 위해서는 측정영역에서 자속밀도가 일정해야 하고, 시료에 스트레스가 가해지지 않도록 세팅하는 것이 중요하다.

자속밀도가 일정하기 위해서는 시료의 모서리를 따라 메인요크와의 간격이 일정해야 한다.

이렇게 하기위해서는 메인요크와 너비가 동일하고 시료 모서리와 메인요크가 평행이 되도록 하는 지그 제작이 필수적이다.

하지만 절연물로 제작해야하고, 온도에 따라 변형이 되기 때문에 매우 어려운 실정이다.

따라서 메인요크는 시료와의 평행을 맞출 수 있도록 좌우로 움직일 수 있어야한다.

시료와 메인요크가 접촉하면 도통되기 때문에 절연을 위해 필름을 삽입하고 메인요크의 앞뒤 위치를 조절한다.

이때 중요한 것은 메인요크를 시료에 스트레스가 가해지지 않으면서 최대한 가깝게 하는 것이다.

시료와 메인요크가 가까울수록 사이의 자기저항이 작아져 고자속밀도에서 측정을 가능하게 하기 때문이다.

그렇지만 시료에 스트레스를 주면 시료의 특성이 변하므로 스트레스를 주지 않는 범위에서 메인요크와 시료 사이가 최대한 가깝도록 해야한다.

이를 위해서는 메인요크의 미세조절이 필수적이다.

특허등록 제10-0954938호 (2010.04.19.)

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해, 자속밀도가 일정하도록 시료의 모서리를 따라 메인요크와의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 미세조절이 가능한 금속강판 시험장치를 제공하고자 한다.

상기한 본 발명의 목적은, 지면에 안착되며 상부에 돌출되어 다수의 장착대가 네변에 대향되게 형성된 베이스판; 상기 다수의 장착대의 내부 중앙에 배치되며 시료가 안착되는 시료받침대; 상기 시료받침대의 일측에 일단이 지지되며 장착대에 결합되어 전후진 작동되는 메인요크; 상기 메인요크의 외부에 형성되는 여자코일; 및 상기 메인요크의 일측에 형성되며, 메인요크를 전진 또는 후진시켜 메인요크의 전단과 시료받침대 간의 간격을 미세 조절하는 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속강판 시험장치에 의해 달성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 첫째, 시료와 메인요크가 평행하면 즉, 시료의 모서리에 따른 메인요크와의 간격이 일정하여 자기저항이 일정해지면 자속이 한쪽으로 쏠리는 현상을 막아 측정영역에서의 자속밀도 균일성을 향상시켜 측정 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.

둘째, 메인요크의 앞뒤 움직임을 미세하게 조절함으로써 시료와 메인요크 간의 간격은 최소화 하면서 시료에는 스트레스가 가지 않도록 조절 할 수 있고, 이로인해 고자속밀도에서의 규소강판 특성 측정을 가능하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 금속강판 시험장치를 나타낸 사시도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 금속강판 시험장치에서 '조절부'를 나타낸 확대 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 금속강판 시험장치에서 '조절부'의 작동을 예시한 평면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 금속강판 시험장치에서 '조절부'의 작동을 예시한 정면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 금속강판 시험장치를 나타낸 사시도, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 금속강판 시험장치에서 '조절부'를 나타낸 확대 평면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 금속강판 시험장치에서 '조절부'의 작동을 예시한 평면도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 금속강판 시험장치에서 '조절부'의 작동을 예시한 정면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 금속강판 시험장치(A)는, 지면에 안착되며 상부에 돌출되어 다수의 장착대(22)가 네변에 대향되게 형성된 베이스판(2); 다수의 장착대(22)의 내부 중앙에 배치되며 시료(100)가 안착되는 시료받침대(3); 시료받침대(3)의 일측에 일단이 지지되며 장착대(22)에 결합되어 전후진 작동되는 메인요크(4); 메인요크(4)의 외부에 형성되는 여자코일(5);을 포함한다.

베이스판(2)은 대략 사각형의 판상으로 형성된다.

다수의 장착대(22)는 베이스판(2)의 상면에 사각형을 이루도록 네변에 설치된다.

시료받침대(3)는 사각형의 판상이며, 네변에 각기 메인요크(4)가 배열되어 대략 십자형태로 배치된다.

메인요크(4)는 장착대(22)를 관통하여 결합된다.

메인요크(4)의 외부에 코일이 권취되어 여자코일(Exiting coil)(5)이 형성된다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 메인요크(4)의 일측에 형성되며, 메인요크(4)를 전진 또는 후진시켜 메인요크(4)의 전단과 시료받침대(3) 간의 간격을 미세 조절하는 조절부(6)가 포함된다.

메인요크(4)의 전단과 시료받침대(3) 간의 간격은 필름 한장 정도의 두께로 매우 미세하다.

조절부(6)는 메인요크(4)의 후단에 형성되며, 일측에 끼움공(622)이 형성되고 타측에는 끼움공(622)에 대해 직각이 되도록 나사공(624)이 형성된 나사고정지그(62); 나사고정지그(62)의 나사공(624)에 결합되어 일단이 끼움공(622)에 인입되는 걸림나사(63); 베이스판(2)에 고정되며, 내부에 장공(640)이 형성된 암나사 지그(64); 암나사 지그(64)를 관통하도록 나사 결합되며, 일단이 나사고정지그(62)의 끼움공에 결합되고, 타단이 외부로 노출되는 노브(651)가 형성된 숫나사(65); 숫나사(65)에 나사결합되고 상기 암나사 지그(64)에 삽입되어 장공(640)을 따라 이동되는 암나사(66);를 포함하여 구성된다.

나사고정지그(62)는 사각 블럭 형상이며, 끼움공(622)이 형성되고, 끼움공(622)과 통하되 직각으로 연결되는 나사공(624)이 형성된다.

나사공(624)에는 걸림나사(63)가 체결되며, 걸림나사(63)를 조이면 일단이 끼움공(622)의 내부까지 인입될 수 있고, 숫나사(65)의 일단에 형성된 환홈(654)에 삽입되어 걸림상태가 될 수 있는 것이다.

이러한 걸림상태가 됨으로써 메인요크(4)의 전후진 작동을 숫나사(65)의 회전에 의해 전후 간격 조절 기능을 수행할 수 있다.

암나사 지그(64)는 메인요크(4)의 전면과 평행이되도록 배치되고 지그고정나사(642)로 베이스판(2)에 결합되고, 숫나사(65)가 나사결합되어 회전되도록 하여 전후 간격 조절이 가능해질 수 있고, 아울러 암나사(66)를 장공(640) 내에서 좌우로 이동시켜 좌우 조절 기능이 수행될 수 있다.

숫나사(65)의 일단에는 나사고정지그(62)의 끼움공(622)에 삽입되며, 외주면이 오목하게 형성되어 끝단에는 환턱(653)이 형성되고 그에 인접되어 환홈(654)이 형성된다.

상기 걸림나사(63)의 일단이 상기 환홈(654)에 삽입됨으로써 숫나사(65)와 메인요크(4)가 일체로 전후 작동될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

[좌우 조절 기능]

도 4에 나타낸 바와 같이, 숫나사(65)의 노브(651)를 손으로 파지한 채 좌측 또는 우측으로 밀면 암나사(66)가 장공(640) 내에서 좌측 또는 우측으로 움직이게 되고, 이에 종동되어 나사고정지그(62)를 좌측 또는 우측으로 밀게 되므로 결국 메인요크(4)의 좌우 간격 조절이 수행된다.

[전후 조절 기능]

도 5에 나타낸 바와 같이, 걸림나사(63)를 돌려서 일단이 환홈(654)에 인입되도록 한다.

이후 숫나사(65)의 노브(651)를 손으로 파지한 채 시계방향 혹은 반시계방향으로 돌려서 전진 또는 후진 작동시킨다.

숫나사(65)의 전진 또는 후진 작동시 숫나사(65)와 나사고정지그(62) 및 메인요크(4)가 일체로 연결되어 있으므로 동시에 거동하게 되어 메인요크(4)가 전후로 이동됨으로써 시료받침대(3)와 전후 간격을 조정할 수 있게 된다.

이렇게 간격을 조절 한 후 여자코일(5)에 전원을 인가하면, 여자코일(5)에서 발생한 자속이 메인요크(4)를 지나 시료를 통과한다.

이때 시료받침대(3)와 메인요크(4) 사이의 거리는 절연 필름 한 장정도의 두께로 매우 짧다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예들을 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

2 : 베이스판 3 : 시료받침대
4 : 메인요크 5 : 여자코일
6 : 조절부 22 : 장착대
62 : 나사고정지그 63 : 걸림나사
64 : 암나사 지그 65 : 숫나사
66 : 암나사

Claims

지면에 안착되며 상부에 돌출되어 다수의 장착대가 네변에 대향되게 형성된 베이스판; 상기 다수의 장착대의 내부 중앙에 배치되며 시료가 안착되는 시료받침대; 상기 시료받침대의 일측에 일단이 지지되며 장착대에 결합되어 전후진 작동되는 메인요크; 상기 메인요크의 외부에 형성되는 여자코일; 및 상기 메인요크의 일측에 형성되며, 메인요크를 전후 및 좌우 이동시켜 메인요크의 전단과 시료받침대 간의 간격을 조절하는 조절부;를 포함하고,
상기 조절부는,
메인요크의 후단에 형성되며, 일측에 끼움공이 형성되고 타측에는 끼움공에 대해 직각이 되도록 나사공이 형성된 나사고정지그;
상기 나사고정지그의 나사공에 결합되어 일단이 끼움공에 인입되는 걸림나사;
상기 베이스판에 고정되며, 내부에 장공이 형성된 암나사 지그;
상기 암나사 지그를 관통하도록 나사 결합되며, 일단이 나사고정지그의 끼움공에 결합되고, 타단이 외부로 노출되는 노브가 형성된 숫나사; 및
상기 숫나사에 나사결합되고 상기 암나사 지그에 삽입되어 장공을 따라 이동되는 암나사;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속강판 시험장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 숫나사의 일단에는 나사고정지그의 끼움공에 삽입되며, 외주면이 오목하게 형성되어 환홈이 형성되고,
상기 걸림나사의 일단이 상기 환홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 금속강판 시험장치.