KR101931888B1 - Thrust measuring apparatus - Google Patents

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KR101931888B1
KR101931888B1 KR1020170152164A KR20170152164A KR101931888B1 KR 101931888 B1 KR101931888 B1 KR 101931888B1 KR 1020170152164 A KR1020170152164 A KR 1020170152164A KR 20170152164 A KR20170152164 A KR 20170152164A KR 101931888 B1 KR101931888 B1 KR 101931888B1
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정구현
조학래
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울산대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a thrust measuring apparatus measuring the thrust of pinion gears and provided in a planetary gear system including a sun gear, a ring gear spaced apart from the outer circumference of the sun gear, the pinion gears provided between the sun gear and the ring gear and having both shafts supported by a washer, and a hole-formed carrier coupled to the pinion gears. The thrust measuring apparatus includes a load cell provided inside the hole of the carrier, a sensor adapter provided in the hole, having one side connected to one side of the load cell, having the other side protruding to the outside of the hole, and provided so as to be in contact with the washer; and a thrust measurement unit connected to the load cell and receiving and measuring the thrust of the pinion gear resulting from the contact between the sensor adapter and the washer. In the thrust measuring apparatus according to the present invention, the load cell is disposed so as to be in contact with the washer supporting the pinion gear and the thrust of the pinion gear is measured by means of the washer. Accordingly, friction and wear of the pinion gear and the washer can be forestalled and the service life and performance of the planetary gear system can be improved as a result.

Description

추력측정장치{THRUST MEASURING APPARATUS}{THRUST MEASURING APPARATUS}

본 발명은 추력측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유성기어 시스템에 구비되는 피니언 기어의 추력을 측정하는 추력측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thrust measuring apparatus, and more particularly, to a thrust measuring apparatus for measuring a thrust of a pinion gear provided in a planetary gear system.

일반적으로, 차량의 변속기에서 사용되는 유성기어 시스템은, 선기어, 링기어, 유성기어 및 캐리어로 구성된 기어 시스템을 말하는 것으로, 다른 원리의 기어 시스템에 비해 그 체적이 작고 입출력이 동심이며 동력전달효율이 높기 때문에 소형 경량화가 요구되는 지능형 로봇, R/C, 항공기, 자동차, 사무기기, 공작기계 등에 많이 사용되고 있다.Generally, a planetary gear system used in a transmission of a vehicle refers to a gear system composed of a sun gear, a ring gear, a planetary gear and a carrier. The gear system is smaller in volume than the other gear systems, It is widely used in intelligent robots, R / Cs, aircraft, automobiles, office equipment, and machine tools, which are required to be small and light in weight.

상기 유성기어 시스템은, 바깥쪽에 내접기어인 링기어를 배치하고, 상기 링기어에 맞물리는 유성기어들을 원주상으로 배치하며, 상기 유성기어들과 맞물리는 선기어를 중앙에 배치된다. 이러한 유성기어 시스템은 정확하고 효율적으로 에너지를 전달하기 위하여 평 기어 대신 헬리컬 기어로 구성된다. 즉, 상기 링기어, 유성기어, 선기어가 헬리컬기어로 구성되어 서로 맞물리도록 배치된다. The planetary gear system has a ring gear which is an internal gear on the outside, circumferentially arranging planetary gears meshing with the ring gear, and a sun gear which is meshed with the planetary gears. This planetary gear system consists of a helical gear instead of a spur gear to deliver energy accurately and efficiently. That is, the ring gear, the planetary gear, and the sun gear are constituted by helical gears and arranged to mesh with each other.

종래의 유성기어 시스템에 관한 기술로는, 대한민국 등록특허 제 10-1401729호가 개시되어 있다.As a technique related to a conventional planetary gear system, Korean Patent Registration No. 10-1401729 is disclosed.

하지만 종래의 유성기어 시스템과 같이 기어들이 헬리컬 기어로 구성되는 경우, 기어 축을 기준으로 일정한 각도를 가진 채 사선으로 기어 이가 형성되어 있어, 두 헬리컬 기어가 맞물려 회전할 때, 축 방향과 나란한 방향으로 추력이 발생하게 된다. 이러한 추력은 피니언 기어를 지지하는 축에 장착된 와셔와의 접촉 상대운동을 유발하게 되며, 계속적인 접촉 상대운동으로 인하여 피니언기어 및 와셔의 마찰 및 마멸이 발생할 수 있으며, 피니언 기어 및 와셔의 마찰 및 마멸은 유성 기어 시스템 전체의 수명과 성능을 저하시킬 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 상기 피니언기어의 추력을 측정함으로써 피니언기어 및 와셔의 마멸을 미연에 방지하는 것이 요구된다. 하지만, 피니언 기어는 유성 기어 시스템의 캐리어로 인하여 양 쪽 축 방향이 고립되어 배치되며, 이러한 구조로 인하여 작동하는 피니언 기어의 추력을 측정하는 데에는 어려움이 있다.However, when the gears are constituted by helical gears as in the conventional planetary gear system, the gears are formed by a chevron line having a predetermined angle with respect to the gear shaft. When the two helical gears rotate together, . This thrust causes contact-relative movement with the washer mounted on the shaft supporting the pinion gear, and friction and wear of the pinion gear and the washer may occur due to continuous contact relative movement, and friction and wear of the pinion gear and washer Wear has a problem that the life and performance of the entire planetary gear system may be deteriorated. Therefore, it is required to prevent wear of the pinion gear and the washer by measuring the thrust of the pinion gear. However, due to the carrier of the planetary gear system, the pinion gears are arranged in an isolated manner in both axial directions, and it is difficult to measure the thrust of the pinion gear that operates due to such a structure.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로, 피니언 기어의 추력을 측정함으로써 피니언기어 및 와셔의 마모를 미연에 방지하여 유성기어 시스템의 성능을 향상시키는 추력측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problem, and it is an object of the present invention to provide a thrust measuring apparatus for improving the performance of a planetary gear system by preventing wear of a pinion gear and a washer by measuring a thrust of a pinion gear .

본 발명에 따른 추력측정장치는 선기어와, 상기 선기어의 외측둘레에 이격되어 구비되는 링기어, 및 선기어와 링기어 사이에 구비되고 와셔로 양 축이 지지되는 복수개의 피니언기어 및 상기 복수개의 피니언기어가 결합되고 홀이 형성된 캐리어를 포함하는 유성기어 시스템에 구비되어 상기 피니언기어의 추력을 측정하는 추력측정장치에 있어서, 상기 캐리어의 홀의 내측에 구비되는 로드셀과, 상기 홀에 구비되고, 일측이 상기 로드셀의 일측에 연결되며, 타측이 상기 홀의 외측으로 돌출배치되어 상기 와셔에 접촉되는 센서어댑터; 및 상기 로드셀과 연결되어 상기 센서어댑터가 상기 와셔에 접촉되어 나타나는 상기 피니언기어의 추력을 전달받아 측정하는 추력측정부를 포함한다.A thrust measuring apparatus according to the present invention includes a sun gear, a ring gear spaced apart from the outer periphery of the sun gear, and a plurality of pinion gears provided between the sun gear and the ring gear, And a thrust measuring device for measuring a thrust of the pinion gear, the thrust measuring device comprising: a load cell provided inside a hole of the carrier; and a load cell provided in the hole, A sensor adapter connected to one side of the load cell and having the other side protruding outwardly of the hole and contacting the washer; And a thrust measuring unit connected to the load cell and measuring the thrust of the pinion gear, which is received by the sensor adapter in contact with the washer.

여기서 상기 유성기어 시스템에 연결되어 상기 유성기어 시스템의 회전속도를 제어하는 속도제어부와, 상기 유성기어 시스템에 연결되어 상기 유성기어 시스템에 부하되는 토크를 제어하는 토크제어부와, 상기 유성기어 시스템에 제공하는 윤활유의 윤활조건을 제어하는 윤활부를 더 포함할 수 있다.A speed control unit coupled to the planetary gear system for controlling a rotational speed of the planetary gear system; a torque control unit coupled to the planetary gear system for controlling torque applied to the planetary gear system; And a lubrication unit for controlling the lubrication condition of the lubricating oil.

또한 상기 추력측정부는, 상기 속도제어부에서 제어하는 상기 유성기어 시스템의 회전속도, 상기 토크제어부에서 제어하는 상기 유성기어 시스템의 토크 및 상기 윤활부에서 제어하는 윤활조건에 대응하여 상기 피니언기어의 추력변화를 분석하는 추력분석부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The thrust measuring unit may be configured to measure a thrust force of the pinion gear in accordance with a rotation speed of the planetary gear system controlled by the speed control unit, a torque of the planetary gear system controlled by the torque control unit, And a thrust analysis unit for analyzing the thrust force.

또한 상기 캐리어는, 상기 홀에 연통되도록 일측이 관통형성되는 윤활유경로가 형성되고, 상기 윤활부는, 상기 윤활유경로를 통하여 윤활유를 공급할 수 있다.Further, the carrier may be provided with a lubricant path through which one side is formed so as to communicate with the hole, and the lubricant may supply the lubricant through the lubricant path.

또한 상기 센서어댑터는, 측면에 경로홀이 형성되고, 상기 윤활유경로는, 상기 경로홀과 연통될 수 있다.Further, the sensor adapter may have a path hole formed on a side surface thereof, and the lubricant path may communicate with the path hole.

또한 상기 윤활부는, 윤활유를 수용하는 오일챔버와, 상기 오일챔버에 수용된 윤활유의 온도를 제어하는 오일히터와, 상기 오일챔버에 수용된 윤활유를 상기 윤활유경로에 공급하는 오일펌프와, 상기 오일펌프와 연결되어 상기 윤활유경로로 공급되는 윤활유의 유량을 측정하는 유량계를 포함하는 것이 바람직하다.The lubricating unit includes an oil chamber for containing lubricating oil, an oil heater for controlling the temperature of the lubricating oil accommodated in the oil chamber, an oil pump for supplying lubricating oil accommodated in the oil chamber to the lubricating oil path, And a flow meter for measuring the flow rate of the lubricating oil supplied to the lubricating oil path.

본 발명에 따른 추력측정장치에 의하면, 로드셀이 피니언기어를 지지하는 와셔와 맞닿도록 배치되어 와셔를 통하여 피니언기어의 추력을 측정함으로써, 피니언기어 및 와셔의 마찰 및 마멸을 미연에 방지할 수 있으며, 이를 통하여 유성기어 시스템의 수명 및 성능을 향상시킬 수 있다. According to the thrust measuring apparatus of the present invention, the load cell is disposed in contact with the washer that supports the pinion gear, and the thrust of the pinion gear is measured through the washer. Thus, friction and wear of the pinion gear and the washer can be prevented in advance, This can improve the life and performance of the planetary gear system.

또한 추력분석부를 통하여 유성기어 시스템의 회전속도, 토크, 및 윤활조건의 변화에 따른 피니언기어의 추력변화를 분석 및 예측함으로써, 유성기어시스템의 수명을 예측할 수 있어 유성기어 시스템의 내구성 및 신뢰성을 향상시키고, 오랜 기간 사용가능하도록 조정할 수 있다.Also, by analyzing and predicting the change of thrust of the pinion gear according to the change of rotation speed, torque, and lubrication condition of the planetary gear system through the thrust analysis unit, it is possible to predict the life of the planetary gear system and improve the durability and reliability of the planetary gear system. And can be adjusted for long-term use.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 추력측정장치를 개략적으로 도시한 구성도,
도 2는 도 1에 도시한 추력측정장치의 로드셀, 센서어댑터를 분해하여 도시한 분해사시도,
도 3은 도 2 도시한 로드셀, 센서어댑터의 A-A의 단면을 도시한 단면도,
도 4는 도 2 도시한 로드셀, 센서어댑터의 b-b의 단면을 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a schematic view showing a thrust measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG.
Fig. 2 is an exploded perspective view of the load cell and the sensor adapter of the thrust measuring apparatus shown in Fig. 1,
Fig. 3 is a cross-sectional view of the AA of the load cell and the sensor adapter shown in Fig. 2,
4 is a cross-sectional view showing a cross section of bb of the load cell and the sensor adapter shown in Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, at the time of the present application, It should be understood that variations can be made.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 추력측정장치(10)는 유성기어시스템에 구비된다. 상기 유성기어시스템은 차량의 변속기에 구비되어, 서로 맞물리는 기어들의 기어비를 이용하여 엔진의 동력을 감속 또는 가속하도록 구성된 것으로, 선기어(Sun gear), 링기어(Ring gear), 복수개의 피니언기어(Pinion gear, 1), 캐리어(Carrier, 3)를 포함한다. 1 to 4, a thrust measuring apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is provided in a planetary gear system. The planetary gear system is provided in a transmission of a vehicle and configured to decelerate or accelerate the power of the engine using gear ratios of meshing gears. The sun gear, ring gear, A pinion gear 1, and a carrier 3.

상기 선기어는 유성기어시스템의 중앙에 구비된다.The sun gear is provided at the center of the planetary gear system.

상기 링기어는, 링 형상으로 형성되며 상기 선기어의 외측둘레에 이격되어 배치된다.The ring gear is formed in a ring shape and is disposed apart from the outer periphery of the sun gear.

상기 피니언기어(1)는 유성기어라고도 불리며, 선기어와 링기어 사이에 구비된다. 즉 상기 피니언기어(1)는 상기 선기어 및 상기 링기어와 동시에 맞물리도록 배치되며, 복수개가 구비되어, 상기 선기어의 외측둘레를 따라 방사상으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 피니언기어(1)는 와셔(2)를 통하여 양 축이 지지된다. The pinion gear 1 is also called a planetary gear, and is provided between the sun gear and the ring gear. That is, the pinion gear 1 is disposed so as to be engaged with the sun gear and the ring gear at the same time, and a plurality of the pinion gears 1 may be disposed radially apart from each other along the outer circumference of the sun gear. The pinion gear 1 is supported on both shafts via a washer 2.

상기 캐리어(3)는 상기 복수개의 피니언기어(1)의 각 축과 연결되어, 상기 복수개의 피니언기어(1)의 중심축을 서로 연결시킨다. 상기 캐리어(3)는 홀(h)과, 상기 홀(h)에 연통되도록 일측이 관통형성되는 윤활유경로(601)가 형성되는 것이 바람직하다. The carrier 3 is connected to the respective shafts of the plurality of pinion gears 1 to connect the central axes of the plurality of pinion gears 1 to each other. The carrier 3 may be formed with a hole h and a lubricant path 601 through which one side is communicated with the hole h.

여기서 상기 유성기어시스템의 세부 기술구성은 공지의 기술에 해당하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 상기 추력측정장치(10)는 상기한 바와 같은 유성기어시스템에 구비되는 피니언기어(1)의 추력을 측정하기 위한 장치로, 로드셀(100), 센서어댑터(200), 추력측정부(300)를 포함한다. Here, the detailed configuration of the planetary gear system corresponds to a known technology, and therefore, a detailed description thereof will be omitted. The thrust measuring apparatus 10 is a device for measuring the thrust of the pinion gear 1 included in the planetary gear system as described above and includes a load cell 100, a sensor adapter 200, and a thrust measuring unit 300 .

상기 로드셀(100)은 가압력을 감지하는 센서로, 상기 캐리어(3)의 홀(h)의 내측에 구비된다. 상기 로드셀(100)은 센서하우징(110)에 결합되어, 상기 홀(h)의 내측에 수용되는 것이 바람직하다. 즉 상기 센서하우징(110)은 상기 로드셀(100)에 대응하는 로드셀홀이 형성될 수 있으며, 상기 로드셀홀에 상기 로드셀(100)이 결합되어 상기 로드셀(100)이 상기 홀(h)에 안정적으로 지지될 수 있다. 또한 상기 로드셀(100)의 일측으로 센서하우징캡(120)이 더 구비될 수 있다. 상기 센서하우징캡(120)은 상기 홀(3)에 대응하는 형상으로 형성되어, 상기 로드셀(100)이 구비된 후, 상기 홀(3)의 일측을 막도록 구성된다. 따라서 상기 센서하우징캡(120)을 구비함으로써 상기 로드셀(100)을 안정적으로 보호할 수 있다. 부연하면 상기 로드셀(100)은 일단이 돌출되도록 형성됨으로써, 돌출되는 일단을 통하여 후술(後述) 할 센서어댑터(200)와 연결되는 것이 바람직하다.The load cell 100 is a sensor for sensing a pressing force and is provided inside the hole h of the carrier 3. [ Preferably, the load cell 100 is coupled to the sensor housing 110 and is received inside the hole h. That is, the sensor housing 110 may have a load cell hole corresponding to the load cell 100, and the load cell 100 may be coupled to the load cell hole so that the load cell 100 stably Can be supported. Further, the sensor housing cap 120 may be further provided on one side of the load cell 100. The sensor housing cap 120 is formed in a shape corresponding to the hole 3 so as to cover one side of the hole 3 after the load cell 100 is provided. Accordingly, the sensor housing cap 120 is provided to stably protect the load cell 100. In addition, the load cell 100 may be formed so that one end thereof is protruded, and is connected to the sensor adapter 200 to be described later through a protruding end.

상기 센서어댑터(200)는 상기 와셔(2)와 접촉되어, 상기 로드셀(100)과 상기 와셔(2)를 연결시킨다. 즉 상기 센서어댑터(200)는 상기 홀(h)에 구비되며, 일측이 상기 로드셀(100)에 연결되고, 타측이 상기 홀(h)의 외측으로 돌출배치되어 상기 피니언기어(1)를 지지하는 상기 와셔(2)에 접촉될 수 있다. 부연하면 상기 센서어댑터(200)는 일측에 어댑터홀(200h)이 형성될 수 있으며, 상기 어댑터홀(200h)에 상기 로드셀(100)의 돌출된 일단이 결합됨으로써, 상기 로드셀(100)과 상기 센서어탭터(200)가 연결되는 것이 바람직하다. 상기 센서어댑터(200)는 상기 와셔(2)로부터 상기 피니언기어(1)의 추력을 전달받아 상기 로드셀(100)에 전달할 수 있으며, 상기 로드셀(100)은 상기 센서어댑터(200)로부터 상기 피니언기어(1)의 추력을 전달받아 감지할 수 있다. 부연하면 상기 와셔(2)는 상기 피니언기어(1)의 축을 지지하도록 구비됨으로써, 상기 피니언기어(1)의 추력으로 인하여 상기 피니언기어(1)와의 접촉상대운동이 유발될 수 있따. 상기 센서어탭터(200)는 상기 와셔(2)와 연결되어 상기 와셔(2)의 상기 피니언기어(1)와의 접촉상대운동을 전달받아 로드셀(100)에 전달하며, 상기 로드셀(200)은 상기 와셔(2)와 상기 피니언기어(1)의 접촉상대운동을 통하여 상기 피니언기어(1)의 추력을 감지할 수 있다. The sensor adapter 200 contacts the washer 2 to connect the load cell 100 and the washer 2. That is, the sensor adapter 200 is provided in the hole h, one side of which is connected to the load cell 100 and the other side of which is protruded outside the hole h to support the pinion gear 1 And can be brought into contact with the washer (2). An adapter hole 200h may be formed on one side of the sensor adapter 200 and a protruded end of the load cell 100 may be coupled to the adapter hole 200h, It is preferable that the adapter 200 is connected. The sensor adapter 200 may receive the thrust of the pinion gear 1 from the washer 2 and transmit the thrust to the load cell 100. The load cell 100 may receive the thrust from the sensor adapter 200, (1) can be sensed by receiving the thrust. The washer 2 is provided to support the shaft of the pinion gear 1 so that the relative movement of the pinion gear 1 with the pinion gear 1 can be caused by the thrust of the pinion gear 1. [ The sensor adapter 200 is connected to the washer 2 to receive a relative movement of the washer 2 with respect to the pinion gear 1 and to transmit the contact movement to the load cell 100. The load cell 200, The thrust of the pinion gear 1 can be sensed through the contact-relative movement of the pinion gear 1 and the pinion gear 1.

한편, 상기 센서어댑터(200)는, 측면에 관통된 경로홀(201)이 형성될 수 있다. 즉 상기 센서어댑터(200)는 측면이 관통되도록 단면이 “ㄷ”자 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 경로홀(201)은 상기 윤활유경로(601)와 연통되어 상기 경로홀(201)을 통하여 윤활유가 상기 피니언기어(1)로 전달되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the sensor adapter 200 may be formed with a path hole 201 penetrating the side surface thereof. That is, it is preferable that the sensor adapter 200 is formed in a shape of a "C" shape in cross section so that the side surface is penetrated. The path hole 201 is communicated with the lubricant path 601 and passes through the path hole 201 It is preferable that lubricating oil is transmitted to the pinion gear 1.

상기 추력측정부(300)는 상기 로드셀(100)과 전기적으로 연결되어 상기 로드셀(100)이 감지한 상기 피니언기어(1)의 추력을 전달받아 측정한다. 즉, 상기 센서어댑터(200)가 상기 와셔(2)에 접촉되어, 상기 피니언기어(1)의 추력을 상기 로드셀(100)로 전달하며, 상기 추력측정부(300)는 상기 로드셀(100)이 감지한 피니언기어(1)의 추력을 전달받아 측정할 수 있다. 부연하면 상기 추력측정부(300)는 상기 로드셀(100)이 감지한 상기 피니언기어(1)의 추력에 대한 아날로그 신호를 DAQ(Data acquisition)를 거쳐 디지털 신호로 변환시킴으로서 추력데이터를 저장할 수 있다. 상기 추력측정부(300)는 추력분석부(310)를 더 포함할 수 있다.The thrust measuring unit 300 is electrically connected to the load cell 100 and receives the thrust of the pinion gear 1 sensed by the load cell 100 to measure the thrust. That is, the sensor adapter 200 contacts the washer 2 to transmit the thrust of the pinion gear 1 to the load cell 100, and the thrust measuring unit 300 measures the force of the load cell 100, The thrust of the sensed pinion gear 1 can be received and measured. The thrust measuring unit 300 may store the thrust data by converting the analog signal corresponding to the thrust of the pinion gear 1 sensed by the load cell 100 into a digital signal through a DAQ (Data Acquisition). The thrust measuring unit 300 may further include a thrust analyzer 310.

한편 상기 추력측정장치(10)는 속도제어부(400), 토크제어부(500), 윤활부(600)를 더 포함할 수 있다. The thrust measuring apparatus 10 may further include a speed control unit 400, a torque control unit 500, and a lubricant unit 600.

상기 속도제어부(400)는 상기 유성기어 시스템에 연결되어 상기 유성기어 시스템의 회전속도를 제어한다. 상기 속도제어부(400)는 AC모터(410), 토크센서(420), 컨트롤러(430)를 포함 할 수 있다. 즉 상기 속도제어부(400)는 컨트롤러(430)에 의하여 AC모터(410)를 제어함으로써 상기 유성기어 시스템의 회전속도를 제어할 수 있다. 또한 상기 속도제어부(400)는 상기 토크센서(420)를 이용하여 상기 유성기어 시스템의 토크값을 전달받을 수 있다. 즉 상기 토크센서(420)는 상기 AC모터(410) 및 컨트롤러(430)와 연결되어, 상기 토크센서(420)로부터 상기 유성기어 시스템의 토크값을 전달 받을 수 있으며, 전달받은 토크값에 대응하여 상기 유성기어 시스템의 회전속도를 제어함으로써, 토크가 부하되는 상태에서도 기설정된 속도를 유지하도록 상기 유성기어 시스템을 회전시킬 수 있다. The speed control unit 400 is connected to the planetary gear system to control the rotational speed of the planetary gear system. The speed control unit 400 may include an AC motor 410, a torque sensor 420, and a controller 430. That is, the speed control unit 400 can control the rotation speed of the planetary gear system by controlling the AC motor 410 by the controller 430. [ Also, the speed control unit 400 may receive the torque value of the planetary gear system using the torque sensor 420. That is, the torque sensor 420 is connected to the AC motor 410 and the controller 430 to receive the torque value of the planetary gear system from the torque sensor 420. In response to the transmitted torque value, By controlling the rotational speed of the planetary gear system, the planetary gear system can be rotated to maintain a predetermined speed even in the state where the torque is applied.

상기 토크제어부(500)는 상기 유성기어 시스템에 연결되어 상기 유성기어 시스템에 부하되는 토크를 제어한다. 즉 상기 토크제어부(500)는 상기 유성기어 시스템에 필요한 토크를 설정하고, 부하하여 상기 유성기어 시스템의 토크를 제어가능하다. 부연하면 상기 토크제어부(500)는 서보모터(510)와 서보드라이버(520)를 포함할 수 있으며, 상기 서보모터(510)와 상기 서보드라이버(520)를 이용하여 상기 유성기어 시스템의 토크를 제어하는 것이 바람직하다. 하지만 상기 토크제어부(500)는 상기 서보모터(510)와 상기 서보드라이버(520)를 통하여 상기 유성기어 시스템을 직접 제어하는 것에 한정하는 것은 아니며, 연결된 컴퓨터 등의 별도의 제어부를 이용하여 제어하도록 적용시킬 수도 있을 것이다. The torque control unit 500 is connected to the planetary gear system to control the torque applied to the planetary gear system. That is, the torque control unit 500 sets the torque required for the planetary gear system, and can control the torque of the planetary gear system by applying the torque. The torque control unit 500 may include a servo motor 510 and a servo driver 520. The torque control unit 500 may control the torque of the planetary gear system using the servo motor 510 and the servo driver 520 . However, the torque control unit 500 is not limited to directly controlling the planetary gear system via the servo motor 510 and the servo driver 520, and may be controlled to be controlled using a separate control unit such as a connected computer It can be done.

상기 윤활부(600)는 상기 유성기어 시스템에 제공하는 윤활유의 윤활조건을 제어한다. 상기 윤활부(600)는, 상기 윤활유경로(601)를 통하여 상기 유성기어 시스템에 윤활유를 공급하는 것이 바람직하다. 상기 윤활유경로(601)는, 상기 경로홀(201)과 연통되며, 상기 윤활부(600)는 상기 윤활유경로(601)에 윤활유를 공급함으로써, 상기 윤활유가 상기 윤활유경로(601)를 지나 상기 경로홀(201)로 전달되어 상기 피니언기어(1)로 전달될 수 있다. 상기 윤활부(600)는 오일챔버(610), 오일히터(620), 오일펌프(630), 유량계(640)를 포함할 수 있다.The lubrication unit 600 controls the lubrication condition of the lubricant supplied to the planetary gear system. The lubrication unit 600 preferably supplies the lubricating oil to the planetary gear system through the lubricating oil path 601. The lubricating oil path 601 is communicated with the path hole 201 and the lubricating part 600 supplies lubricating oil to the lubricating oil path 601 so that the lubricating oil passes through the lubricating oil path 601, Hole 201 and can be transmitted to the pinion gear 1. The lubrication unit 600 may include an oil chamber 610, an oil heater 620, an oil pump 630, and a flow meter 640.

상기 오일챔버(610)는 윤활유를 수용한다. 즉 상기 오일챔버(610)는 내부에 공간이 형성되어, 상기 공간에 윤활유가 저장할 수 있다. The oil chamber 610 receives lubricating oil. That is, the oil chamber 610 has a space formed therein, so that the lubricant can be stored in the space.

상기 오일히터(620)는 상기 오일챔버(610)에 저장된 윤활유의 온도를 제어하기 위한 것으로, 상기 오일챔버(610)와 연결되어 히터를 통하여 윤활유를 기절정된 온도로 가열할 수 있다.The oil heater 620 is for controlling the temperature of the lubricating oil stored in the oil chamber 610 and may be connected to the oil chamber 610 to heat the lubricating oil to a predetermined temperature through the heater.

상기 오일펌프(630)는 윤활유를 상기 유성기어 시스템에 공급하기 위한 것으로, 펌프를 이용하여 상기 오일챔버(610)에 수용된 윤활유를 상기 윤활유경로(601)에 공급한다. 즉 상기 윤활유는 상기 오일펌프(630)에 의하여 상기 윤활유경로(601)로 공급될 수 있으며, 상기 윤활유경로(601)를 통하여 상기 유성기어 시스템에 공급된 윤활유는 상기 유성기어 시스템을 윤활 후, 다시 상기 오일챔버(610)에 수용될 수 있다. The oil pump 630 is used to supply lubricating oil to the planetary gear system and supplies the lubricating oil stored in the oil chamber 610 to the lubricating oil path 601 by using a pump. That is, the lubricating oil may be supplied to the lubricating oil path 601 by the oil pump 630, and the lubricating oil supplied to the planetary gear system through the lubricating oil path 601 may be lubricated And can be accommodated in the oil chamber 610.

상기 유량계(640)는 상기 유성기어 시스템으로 공급되는 윤활유의 유량을 측정하기 위한 것으로, 상기 오일펌프(630)와 연결된다. 즉 상기 유량계(640)는 상기 오일펌프(630)와 연결되어, 상기 오일챔버(610)에서 상기 오일펌프(630)를 통하여 상기 윤활유경로(601)로 공급되는 윤활유의 유량을 측정할 수 있다. 부연하면 상기 유량계(640)는 지시계(641)와 연결되어, 상기 유량계(640)에서 측정한 윤활유의 유량을 상기 지시계(641)에 표시함으로써, 상기 유성기어 시스템으로 공급되는 윤활유의 유량을 실시간으로 확인할 수 있다.  The flow meter 640 is connected to the oil pump 630 for measuring the flow rate of the lubricating oil supplied to the planetary gear system. That is, the flow meter 640 is connected to the oil pump 630 to measure the flow rate of the lubricating oil supplied to the lubricating oil path 601 from the oil chamber 610 through the oil pump 630. The flow meter 640 is connected to the indicator 641 to display the flow rate of the lubricating oil measured by the flow meter 640 on the indicator 641 so that the flow rate of the lubricating oil supplied to the planetary gear system Can be confirmed.

한편, 상기 캐리어(3)에 생성된 홀(3) 중 상기 추력측정장치(10)가 구비되지 않는 홀(3)은 상기 홀(3)에 대응하는 홀커버(6)가 구비되는 것이 바람직하다. 즉 상기 홀(3)에 상기 홀커버(6)를 결합시킴으로써, 상기 오일챔버(610)를 통하여 상기 유성기어 시스템에 공급되는 윤활유의 누출을 방지할 수 있으며, 상기 윤활유의 누출로 발생하는 윤활조건의 오차를 최소화 할 수 있다. The holes 3 formed in the carrier 3 and not provided with the thrust measuring device 10 are preferably provided with hole covers 6 corresponding to the holes 3 . That is, by joining the hole cover 6 to the hole 3, it is possible to prevent the leakage of the lubricating oil supplied to the planetary gear system through the oil chamber 610, and the lubricating condition caused by the leakage of the lubricating oil Can be minimized.

상기 추력분석부(310)는 상기 유성기어시스템의 회전속도, 토크, 윤활조건에 따른 상기 피니언기어(1)의 추력변화를 분석 및 예측할 수 있다. 즉 상기 추력분석부(310)는 상기 속도제어부(400), 상기 토크제어부(500), 상기 윤활부(600)와 연결되어, 상기 속도제어부(400)에서 제어하는 상기 유성기어 시스템의 회전속도, 상기 토크제어부(500)에서 제어하는 상기 유성기어 시스템의 토크 및 상기 윤활부(600)에서 제어하는 윤활조건에 대응하여 상기 피니언기어(1)의 추력변화를 분석 및 예측할 수 있다. 상기 추력분석부(310)가 상기 유성기어시스템의 회전속도, 토크, 윤활조건에 따른 상기 피니언기어(1)의 추력변화를 분석 및 예측함으로써, 상기 피니언기어(1)의 추력측정에 대한 정확성을 높이고, 상기 유성기어 시스템의 수명을 예측할 수 있다. 부연하면 상기 추력분석부(310)에서 분석된 상기 피니언기어(1)의 추력변화에 따라 상기 속도제어부(400), 상기 토크제어부(500), 상기 윤활부(600)가 상기 유성기어시스템의 회전속도, 토크, 윤활조건을 제어함으로써 상기 유성기어시스템을 오랜 기간 사용가능하도록 조정할 수 있어 유성기어 시스템의 내구성 및 신뢰성을 향상키고, 성능을 향상시킬 수 있다.The thrust analysis unit 310 may analyze and predict the thrust change of the pinion gear 1 according to the rotational speed, torque, and lubrication condition of the planetary gear system. That is, the thrust analysis unit 310 is connected to the speed control unit 400, the torque control unit 500, the lubrication unit 600, and controls the rotation speed of the planetary gear system controlled by the speed control unit 400, The torque change of the pinion gear 1 can be analyzed and predicted in accordance with the torque of the planetary gear system controlled by the torque control unit 500 and the lubrication condition controlled by the lubrication unit 600. [ The thrust analysis unit 310 analyzes and predicts a change in the thrust force of the pinion gear 1 in accordance with the rotational speed, torque, and lubrication conditions of the planetary gear system, thereby correcting the accuracy of the thrust measurement of the pinion gear 1 And the lifetime of the planetary gear system can be predicted. The speed controller 400, the torque controller 500, and the lubrication unit 600 are rotated by the rotation of the planetary gear system 1 according to a change in thrust of the pinion gear 1 analyzed by the thrust analysis unit 310, By controlling the speed, torque and lubrication conditions, the planetary gear system can be adjusted to be used for a long period of time, thereby improving the durability and reliability of the planetary gear system and improving the performance.

본 발명에 따른 추력측정장치(10)에 의하면, 로드셀(100)이 피니언기어(1)를 지지하는 와셔(2)와 맞닿도록 배치되어 와셔(2)를 통하여 피니언기어(1)의 추력을 측정함으로써, 피니언기어(1) 및 와셔(2)의 마찰 및 마멸을 미연에 방지할 수 있으며, 이를 통하여 유성기어 시스템의 수명 및 성능을 향상시킬 수 있다. The load cell 100 is arranged to abut the washer 2 supporting the pinion gear 1 and measure the thrust of the pinion gear 1 through the washer 2 Friction and wear of the pinion gear 1 and the washer 2 can be prevented in advance, thereby improving the service life and performance of the planetary gear system.

또한 추력분석부(310)를 통하여 유성기어 시스템의 회전속도, 토크, 및 윤활조건의 변화에 따른 피니언기어(14)의 추력변화를 분석 및 예측함으로써, 유성기어시스템의 수명을 예측할 수 있어 유성기어 시스템의 내구성 및 신뢰성을 향상시키고, 오랜 기간 사용가능하도록 조정할 수 있다.Also, the life of the planetary gear system can be predicted by analyzing and predicting the change in the thrust force of the pinion gear 14 according to the change of the rotational speed, torque, and lubrication condition of the planetary gear system through the thrust analysis unit 310, The durability and reliability of the system can be improved and adjusted for long-term use.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

1 : 피니언기어 2 : 와셔
3 : 캐리어 10 : 추력측정장치
100 : 로드셀 110 : 센서하우징
120 : 센서하우징캡 200 : 센서어댑터
200h : 어댑터홀 201 : 경로홀
300 : 추력측정부 310 : 추력분석부
400 : 속도제어부 410 : AC모터
420 : 토크센서 430 : 컨트롤러
500 : 토크제어부 510 : 서보모터
520 : 서보드라이버 600 : 윤활부
601 : 윤활유경로 610 : 오일챔버
620 : 오일히터 630 : 오일펌프
640 : 유량계 641 : 지시계
650 : 홀커버 h : 홀1: Pinion gear 2: Washer
3: Carrier 10: Thrust measuring device
100: load cell 110: sensor housing
120: Sensor housing cap 200: Sensor adapter
200h: Adapter hole 201: Path hole
300: Thrust measurement unit 310: Thrust analysis unit
400: speed control unit 410: AC motor
420: torque sensor 430: controller
500: torque control unit 510: servo motor
520: Servo driver 600: Lubricating part
601: Lube oil path 610: Oil chamber
620: Oil heater 630: Oil pump
640: Flow meter 641: Indicator
650: Hole cover h: Hole

Claims (6)

선기어와, 상기 선기어의 외측둘레에 이격되어 구비되는 링기어, 및 선기어와 링기어 사이에 구비되고 와셔(2)로 양 축이 지지되는 복수개의 피니언기어(1) 및 상기 복수개의 피니언기어(1)가 결합되고 홀(h)이 형성되며 상기 홀(h)에 연통되도록 일측이 관통형성되는 윤활유경로(601)가 형성되는 캐리어(3)를 포함하는 유성기어 시스템에 구비되어 상기 피니언기어(1)의 추력을 측정하는 추력측정장치(10)에 있어서,
상기 캐리어(3)의 홀(h)의 내측에 구비되는 로드셀(100);
상기 홀(h)에 구비되고, 일측이 상기 로드셀(100)의 일측에 연결되며, 타측이 상기 홀(h)의 외측으로 돌출배치되어 상기 와셔(2)에 접촉되고, 측면에 경로홀(201)이 형성되는 센서어댑터(200);
상기 로드셀(100)과 연결되어 상기 센서어댑터(200)가 상기 와셔(2)에 접촉되어 나타나는 상기 피니언기어(1)의 추력을 전달받아 측정하는 추력측정부(300);
상기 유성기어 시스템에 연결되어 상기 유성기어 시스템의 회전속도를 제어하는 속도제어부(400);
상기 유성기어 시스템에 연결되어 상기 유성기어 시스템에 부하되는 토크를 제어하는 토크제어부(500); 및
상기 윤활유경로(601)를 통하여 윤활유를 공급하고, 상기 유성기어 시스템에 제공하는 윤활유의 윤활조건을 제어하는 윤활부(600)를 포함하고,
상기 윤활유경로(601)는, 상기 경로홀(201)과 연통되며,
상기 추력측정부(300)는, 상기 속도제어부(400)에서 제어하는 상기 유성기어 시스템의 회전속도, 상기 토크제어부(500)에서 제어하는 상기 유성기어 시스템의 토크 및 상기 윤활부(600)에서 제어하는 윤활조건에 대응하여 상기 피니언기어(1)의 추력변화를 분석하는 추력분석부(310)를 포함하는 추력측정장치(10). A plurality of pinion gears (1) provided between the sun gear and the ring gear and supported by both shafts (2), and a plurality of pinion gears And a carrier (3) having a hole (h) formed therein and a lubricant path (601) through which one side is formed so as to communicate with the hole (h), is formed in the planetary gear system ) Of the thrust measuring device (10), the thrust measuring device
A load cell (100) provided inside the hole (h) of the carrier (3);
One end of the hole h is connected to one side of the load cell 100 and the other end of the hole h protrudes from the hole h to be in contact with the washer 2, A sensor adapter 200 on which a sensor module 200 is formed;
A thrust measuring unit 300 connected to the load cell 100 to measure the thrust of the pinion gear 1 when the sensor adapter 200 contacts the washer 2 and measure the thrust of the pinion gear 1;
A speed control unit (400) connected to the planetary gear system and controlling a rotational speed of the planetary gear system;
A torque control unit (500) connected to the planetary gear system and controlling torque applied to the planetary gear system; And
And a lubricating part (600) for supplying lubricating oil through the lubricating oil path (601) and controlling the lubrication condition of the lubricating oil to be supplied to the planetary gear system,
The lubricant oil path 601 communicates with the path hole 201,
The thrust measuring unit 300 measures the rotational speed of the planetary gear system controlled by the speed control unit 400, the torque of the planetary gear system controlled by the torque control unit 500, And a thrust analysis unit (310) for analyzing a change in thrust force of the pinion gear (1) in accordance with a lubrication condition . 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 윤활부(600)는,
윤활유를 수용하는 오일챔버(610)와,
상기 오일챔버(610)에 수용된 윤활유의 온도를 제어하는 오일히터(620)와,
상기 오일챔버(610)에 수용된 윤활유를 상기 윤활유경로(601)에 공급하는 오일펌프(630)와,
상기 오일펌프(630)와 연결되어 상기 윤활유경로(601)로 공급되는 윤활유의 유량을 측정하는 유량계(640)를 포함하는 추력측정장치(10).The method according to claim 1,
The lubrication part (600)
An oil chamber 610 for containing lubricating oil,
An oil heater 620 for controlling the temperature of the lubricating oil accommodated in the oil chamber 610,
An oil pump 630 for supplying the lubricating oil accommodated in the oil chamber 610 to the lubricating oil path 601,
And a flow meter (640) connected to the oil pump (630) and measuring a flow rate of the lubricating oil supplied to the lubricating oil path (601).
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