KR102131990B1 - 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임과, 일측에 측정제품의 콜렛이 직하부를 향하게 고정되고 상기 프레임과 직교하는 상하측방향으로 이동 가능하도록 설치된 가동테이블과, 상기 가동테이블 하부에 위치되어 상기 가동테이블에 의해 직하부로 이동되는 측정제품의 콜렛이 삽입되는 콜렛결합부를 갖는 모터 인터페이스 블록가 고정설치되는 고정테이블과, 상기 고정테이블의 모터 인터페이스 블록과 연결되어 상기 측정제품의 마찰토르크(friction torque)와 코깅토르크(cogging torque)를 측정하는 토르크측정수단과, 상기 토르크측정수단에 의해 검출된 토르크를 디스플레이하는 디스플레이수단을 포함하는 토르크 측정장치에 있어서, 상기 모터 인터페이스 블록은, 상단에 상기 콜렛이 결합되는 콜렛결합부를 갖고 하단에 축삽입부를 갖는 콜렛결합구; 상단이 상기 콜렛결합구의 축삽입부에 축결합되는 스플라인축; 상기 스플라인축에 삽입되어 다수개 볼에 의해 슬라이딩 되고 상단에 날개부를 갖는 슬라이드유닛; 상기 스플라인축 하단에 위치된 스프링을 갖고 상기 슬라이드유닛하부와 스프링을 감싸고 상기 스플라인축이 승하강 신축되는 신축공간을 갖으며 상기 날개부 저면에 결합고정되는 스프링보호케이스; 및 상기 스프링보호케이스 상하부에 대수개의 볼스프링에 의해 회동가능하게 결합되고 상기 고정테이블에 고정설치되는 블록몸체를 구비하는 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 볼 스플라인과 스프링을 적용함으로써 모터 인터페이스 블록과 측정제품의 접촉시 그 충격을 흡수함에 따라 부하률이 크게 작아져 충격에 의한 파손의 염려가 없고 측정제품이나 모터 인터페이스 블록의 수명이 길게 연장되며 부피가 작고 적은 부품의 사용으로 제작비용이 많이 절감되는 효과가 있다.

Description

토르크 측정용 모터 인터페이스 블록{Motor interface block for torque measurements}

본 발명은 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼 스플라인과 스프링을 적용함으로써 모터 인터페이스 블록과 측정제품의 접촉시 그 충격을 흡수함에 따라 부하률이 크게 작아져 충격에 의한 파손의 염려가 없고 측정제품이나 모터 인터페이스 블록의 수명이 길게 연장되며 부피가 작고 적은 부품의 사용으로 제작비용이 많이 절감되는 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록에 관한 것이다.

일반적으로 토크(torque)는 어떤 중심축에 힘이 가해져 물체를 회전시키는 정도를 말하는 것으로서 비틀림 모멘트라고도 한다.

상기 토크를 제어하거나 측정하기 위한 수단으로서 널리 사용되고 있는 것은 로드셀이나 스트랭스 게이지와 같은 장치들이 제공되고 있다.

그러나 상기 로드셀이나 스트랭스 게이지의 경우 구조가 복잡할 뿐 아니라 부피가 크기 때문에 많은 불편과 제약이 따르게 되며, 설치비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

도 6 및 도 7은 종래 모터 인터페이스 블록의 모습을 보인 설치상태 정면도 및 사시도로, 특히 발전기나 모터 등의 마찰토르크(friction torque)와 코깅토르크(cogging torque)를 측정하는 경우, 좌우측실린더(101,102)에 의해 좌우측가이드(103,104)를 따라 상하부로 직선이동되는 콜렛결합부(105)를 갖는 모터 인터페이스 블록(100)을 사용하고 있는바, 작업자가 토르크 측정장치에 발전기나 모터와 같은 측정제품(110)을 가동테이블(도시않음) 일측에 고정시킨 다음, 스타트스위치(도시않음)를 '온' 하면, 측정제품(110)이 고정된 가동테이블이 실린더(도시않음)에 의해 하강하고, 모터 인터페이스 블록(100)의 좌우측실린더(101,02)에 의해 인터페이스 블록(100)의 콜렛결합부(105)가 좌우측가이드(103,104)를 따라 상부로 상승하여 측정제품(110)의 콜렛(111)이 인터페이스 블록(100)의 콜렛결합부(105)에 결합완료되면 이를 센서(도시않음)로 확인하고, 부하검사와 무부하검사를 각각 진행하여 측정제품(110)의 마찰토르크(friction torque)와 코깅토르크(cogging torque)를 측정하며, 측정완료후 작업자는 측정제품(110)을 가동테이블에서 배출시킴으로써 측정제품(110)에 대한 마찰토르크(friction torque)와 코깅토르크(cogging torque)의 측정이 완료된다.

그러나 이런 종래의 모터 인터페이스 블록(100)은, 좌우측실린더(101,102)에 의한 콜렛결합부(105) 상승시, 모터 인터페이스 블록(100)의 콜렛결합부(105)와 측정제품(110)의 콜렛(111)의 결합시, 그 충격이 그대로 모터 인터페이스 블록(100)과 측정제품(110)에 전달됨에 따라 부하률이 높아져 측정제품(110)이나 모터 인터페이스 블록(100)의 수명이 크게 단축되고 파손의 염려가 발생하는 문제점이 있었다.

또한 이런 종래의 모터 인터페이스 블록(100)은 부피가 크고 많은 부품을 필요로 하며 이에 따라 제작비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

01)(KR) 대한민국 특허공개번호 제10-2006-0002552호(2006.01.09.공고) 02)(KR) 대한민국 특허공개번호 제10-2017-0056374호(2017.05.23.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 볼 스플라인과 스프링을 적용함으로써 모터 인터페이스 블록과 측정제품의 접촉시 그 충격을 흡수함에 따라 부하률이 크게 작아져 충격에 의한 파손의 염려가 없고 측정제품이나 모터 인터페이스 블록의 수명이 길게 연장되며 부피가 작고 적은 부품의 사용으로 제작비용이 많이 절감되는 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 프레임과, 일측에 측정제품의 콜렛이 직하부를 향하게 고정되고 상기 프레임과 직교하는 상하측방향으로 이동 가능하도록 설치된 가동테이블과, 상기 가동테이블 하부에 위치되어 상기 가동테이블에 의해 직하부로 이동되는 측정제품의 콜렛이 삽입되는 콜렛결합부를 갖는 모터 인터페이스 블록가 고정설치되는 고정테이블과, 상기 고정테이블의 모터 인터페이스 블록과 연결되어 상기 측정제품의 마찰토르크(friction torque)와 코깅토르크(cogging torque)를 측정하는 토르크측정수단과, 상기 토르크측정수단에 의해 검출된 토르크를 디스플레이하는 디스플레이수단을 포함하는 토르크 측정장치에 있어서,

상기 모터 인터페이스 블록은,

상단에 상기 콜렛이 결합되는 콜렛결합부를 갖고 하단에 축삽입부를 갖는 콜렛결합구;

상단이 상기 콜렛결합구의 축삽입부에 축결합되는 스플라인축;

상기 스플라인축에 삽입되어 다수개 볼에 의해 슬라이딩 되고 상단에 날개부를 갖는 슬라이드유닛;

상기 스플라인축 하단에 위치된 스프링을 갖고 상기 슬라이드유닛하부와 스프링을 감싸고 상기 스플라인축이 승하강 신축되는 신축공간을 갖으며 상기 날개부 저면에 결합고정되는 스프링보호케이스; 및

상기 스프링보호케이스 상하부에 대수개의 볼스프링에 의해 회동가능하게 결합되고 상기 고정테이블에 고정설치되는 블록몸체를 구비하는 특징이 있다.

또한, 프레임과, 일측에 측정제품의 콜렛이 직하부를 향하게 고정되고 상기 프레임과 직교하는 상하측방향으로 이동 가능하도록 설치된 가동테이블과, 상기 가동테이블 하부에 위치되어 상기 가동테이블에 의해 직하부로 이동되는 측정제품의 콜렛이 삽입되는 콜렛결합부를 갖는 모터 인터페이스 블록가 고정설치되는 고정테이블과, 상기 고정테이블의 모터 인터페이스 블록과 연결되어 상기 측정제품의 마찰토르크(friction torque)와 코깅토르크(cogging torque)를 측정하는 토르크측정수단과, 상기 토르크측정수단에 의해 검출된 토르크를 디스플레이하는 디스플레이수단을 포함하는 토르크 측정장치에 있어서,

상기 모터 인터페이스 블록은,

상단에 상기 콜렛이 결합되는 콜렛결합부를 갖고 하단에 축삽입부를 갖는 콜렛결합구;

상단이 상기 콜렛결합구의 축삽입부에 축결합되는 스플라인축;

상기 스플라인축에 삽입되어 다수개 볼에 의해 슬라이딩 되고 상단에 날개부를 갖는 슬라이드유닛;

상기 스플라인축 하단에 결합되고 승하강 신축시 하단에 위치된 스프링 상부를 감싸는 스프링상부보호구;

상기 슬라이드유닛하부와 상기 스프링상부보호구 및 스프링을 감싸고 상기 스플라인축이 승하강 신축되는 신축공간을 갖으며 상기 날개부 저면에 결합고정되는 스프링보호케이스; 및

상기 스프링보호케이스 상하부에 대수개의 볼스프링에 의해 회동가능하게 결합되고 상기 고정테이블에 고정설치되는 블록몸체를 구비하는 특징이 있다.

이와 같이, 본 발명은 볼 스플라인과 스프링을 적용함으로써 모터 인터페이스 블록과 측정제품의 접촉시 그 충격을 흡수함에 따라 부하률이 크게 작아져 충격에 의한 파손의 염려가 없고 측정제품이나 모터 인터페이스 블록의 수명이 길게 연장되며 부피가 작고 적은 부품의 사용으로 제작비용이 많이 절감되는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명 실시 예인 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록의 설치모습을 보인 사용상태 사시도,
도 2는 본 발명 실시 예인 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록의 설치모습을 보인 요부확대 정면도,
도 3은 본 발명 실시 예인 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록의 설치모습을 보인 우측면도,
도 4는 본 발명 실시 예인 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록의 모습을 보인 사시도,
도 5는 본 발명 실시 예인 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록의 단면모습을 보인 확대 단면도,
도 6은 종래 모터 인터페이스 블록의 설치모습을 보인 사용상태 정면도,
도 7은 종래 모터 인터페이스 블록의 모습을 보인 요부발췌 사시도.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되며, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

그리고, 아래 실시 예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록(10)은, 프레임(4)과 일측에 측정제품(110)의 콜렛(111)이 직하부를 향하게 고정되고 상기 프레임(4)과 직교하는 상하측방향으로 이동 가능하도록 설치된 가동테이블(1)과 상기 가동테이블(1) 하부에 위치되는 고정테이블(2)과 상기 고정테이블(2)에 연결되어 상기 측정제품(110)의 마찰토르크(friction torque)와 코깅토르크(cogging torque)를 측정하는 토르크측정수단(도시않음)과 상기 토르크측정수단에 의해 검출된 토르크를 디스플레이하는 디스플레이수단(도시않음)을 포함하는 토르크 측정장치 중에서 상기 고정테이블(2)에 고정설치되어 상기 가동테이블(1)에 의해 직하부로 이동되는 측정제품(110)의 콜렛(111)이 삽입되는 콜렛결합부(11a)를 갖는 장치로, 상단에 상기 측정제품(110)의 콜렛(111)이 결합되는 콜렛결합부(11a)를 갖고 하단에 축삽입부(11b)를 갖는 콜렛결합구(11)와, 상단이 상기 콜렛결합구(11)의 축삽입부(11b)에 축결합되는 스플라인축(12)과, 상기 스플라인축(12)에 삽입되어 다수개 볼(도시않음)에 의해 슬라이딩 되고 상단에 날개부(13a)를 갖는 슬라이드유닛(13)과, 상기 스플라인축(12) 하단에 결합되고 승하강 신축시 하단에 위치된 스프링(15) 상부를 감싸는 스프링상부보호구(14)와, 상기 슬라이드유닛(13) 하부와 상기 스프링상부보호구(14) 및 스프링(15)을 감싸고 상기 스플라인축(12)이 승하강 신축되는 신축공간(16a)을 갖으며 상기 날개부(13a) 저면에 결합고정되는 스프링보호케이스(16)와, 상기 스프링보호케이스(16) 상하부에 다수개의 볼스프링(17a)에 의해 회동가능하게 결합되고 상기 고정테이블(2)에 고정설치되는 블록몸체(17)로 구성된다.

이와 같은 본 발명은, 스플라인축(12)과 슬라이드유닛(13)으로 이루어진 볼 스플라인과 스프링(15)을 적용함으로써 모터 인터페이스 블록(10)과 측정제품(110)의 접촉시 그 충격을 흡수함에 따라 부하률이 크게 작아져 충격에 의한 파손의 염려가 없고, 측정제품(110)이나 모터 인터페이스 블록(10)의 수명이 길게 연장된다.

또한, 부피가 작고 적은 부품의 사용함으로써 제작비용이 많이 절감된다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 가동테이블
2 : 고정테이블
4 : 프레임
5 : 디스플레이
10,100 : 모터 인터페이스 블록 11 : 콜렛결합구
11a : 콜렛결합부 11b : 축삽입부
12 : 스플라인축 13 : 슬라이드유닛
13a : 날개부 14 : 스프링상부보호구
15 : 스프링 16 : 스프링보호케이스
16a : 신축공간 17 : 블록몸체
17a : 볼스프링
101,102 : 좌우측실린더 103,104 : 좌우측가이드
105 : 콜렛결합부
110 : 측정제품 111 : 콜렛

Claims (2)

1. 프레임과, 일측에 측정제품의 콜렛이 직하부를 향하게 고정되고 상기 프레임과 직교하는 상하측방향으로 이동 가능하도록 설치된 가동테이블과, 상기 가동테이블 하부에 위치되어 상기 가동테이블에 의해 직하부로 이동되는 측정제품의 콜렛이 삽입되는 콜렛결합부를 상단에 갖고 하단에 축삽입부를 갖으며 상기 콜렛결합부의 축삽입부에 축결합되는 스플라인축을 갖고 상기 스플라인축에 삽입되어 다수개 볼에 의해 슬라이딩 되고 상단에 날개부를 갖는 슬라이드유닛을 갖으며 상기 스플라인축 하단에 위치된 스프링을 감싸며 신축공간이 형성되는 스프링보호케이스를 갖고 상기 스프링보호케이스 상하부에 대수개의 볼스프링에 의해 회동가능하게 결합되고 테이블몸체에 고정설치되는 블록몸체를 갖는 모터 인터페이스 블록이 고정설치되는 고정테이블과, 상기 고정테이블의 모터 인터페이스 블록과 연결되어 상기 측정제품의 마찰토르크(friction torque)와 코깅토르크(cogging torque)를 측정하는 토르크측정수단과, 상기 토르크측정수단에 의해 검출된 토르크를 디스플레이하는 디스플레이수단을 포함하는 토르크 측정장치에 있어서,
   상기 모터 인터페이스 블록의 스프링보호케이스는, 상기 스프링이 안착되는 요부를 갖고 스프링과 함께 슬라이드유닛 하부를 감싸며 상기 신축공간은 스플라인축이 승하강 신축되는 공간이고 상기 날개부 저면에 결합고정되어서 이루어지며;
   상기 모터 인터페이스 블록의 상기 스플라인축 하단에 결합되고 승하강 신축시 하단에 위치된 스프링 상부를 감싸는 스프링상부보호구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 토르크 측정용 모터 인터페이스 블록.
2. 삭제

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