KR200402455Y1 - 마모시험용 지그 - Google Patents

Abstract

본 고안은 마찰력 및 마모량, 마찰계수 등을 정확하게 측정하기 위해 핀 시료와 디스크 시료의 접촉면을 항상 수직으로 유지하여 더욱 더 정확한 측정치를 얻을 수 있도록 하는 마모시험용 지그에 관한 것으로,

본 고안의 구성은, 원통 형상을 갖는 몸통부와; 상기 몸통부의 상부로 소정길이를 갖으며 일체로 형성된 암연결부와; 상기 몸통부의 하부 저면에 형성되어 내주면에 나사선이 형성되며, 상기 나사선이 끝나는 내측 바닥면에는 반구형상의 오목홈이 형성된 적어도 하나 이상의 결합홀과; 상기 몸통부의 결합홀에 핀 시료가 삽입 결합되도록 하는 결합수단;이 구비되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

마모시험용 지그{Pin specimen self-alignment jig}

본 고안은 핀 시료의 마모시험시 핀 시료가 접촉하는 디스크 시료의 상면에 항상 수직으로 접촉하도록 하여 정확한 마찰력 및 마모량, 마찰계수 등의 측정치를 구할 수 있도록 하는 마모시험용 지그에 관한 것이다.

마모시험은 극박막의 코팅면, 연질재료, 경질재료 등의 다양한 재료에 대하여 행하여 지는데, 이러한 마모시험의 특성상 2개 이상의 물체가 접촉하여 접촉면에서의 마찰력, 마모량, 마찰계수 등을 측정하는 시험으로 접촉의 형태에 따라 위의 결과들에 많은 영향을 미치게 된다.

일반적으로, 마모현상을 측정하기 위해 원판상의 디스크 시료(試料) 위에 핀 형태의 핀 시료, 볼 형태의 볼 시료, 링 형태의 링 시료 등의 소위 피스 시료를 소정의 하중으로 가압하고, 이 디스크 시료를 회전시켜서 이 디스크 시료와 피스 시료와의 사이의 마모 현상을 측정하였다.

상기 디스크 시료에 접하는 핀 형태의 핀 시료, 볼 형태의 볼 시료, 링 형태의 링 시료 등을 고정하는 종래의 지그(jig) 중 핀 형태의 핀 시료를 고정하는 지그를 살펴보면, 핀 시료의 직경에 맞는 구멍을 가공하고 측면에서 고정용 볼트로 삽입하여 고정결합하는 방식이 일반적으로 사용되어 왔다.

도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래의 지그는 원통 형상의 몸통부(10)가 구비되고, 상기 몸통부(10)의 상부로 암연결부(40)가 일체로 형성되며, 상기 몸통부(10)의 일측면에는 볼트공(20)이 형성되고, 상기 볼트공(20)에 체결되는 조임볼트(50)가 구비되며, 상기 몸통부(10)의 하부 저면에는 볼트공(20)과 연통되게 결합홀(30)이 형성된다.

따라서, 상기 결합홀(30)에 핀 시료(60)를 삽입한 후, 상기 몸통부(10)의 일측면에 형성된 볼트공(20)으로 조임볼트(50)를 체결하여 상기 조임볼트(50)의 끝단부가 상기 핀 시료(60)의 일측면에 긴밀하게 접촉하여 체결되도록 한다.

상기와 같은 구성의 종래 마모시험용 지그는, 디스크 시료와 핀 시료의 면접 부위가 아무리 정교하게 가공하여도 가공상의 정밀도 오차와 고정부간의 가공 누적 오차에 의해 실제 마모시험시 핀 시료와 디스크 시료의 마찰면과 완전하게 수직으로 접촉시키기가 매우 어려운 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 핀 시료의 마모시험시 핀 시료가 접촉하는 디스크 시료의 상면에 항상 수직으로 접촉하도록 하여 정확한 마찰력 및 마모량, 마찰계수 등의 측정치를 구할 수 있도록 하는 마모시험용 지그를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안에 따른 마모시험용 지그는, 원통 형상을 갖는 몸통부와; 상기 몸통부의 상부로 소정길이를 갖으며 일체로 형성된 암연결부와; 상기 몸통부의 하부 저면에 형성되어 내주면에 나사선이 형성되며, 상기 나사선이 끝나는 내측 바닥면에는 반구형상의 오목홈이 형성된 적어도 하나 이상의 결합홀과; 상기 몸통부의 결합홀에 핀 시료가 삽입 결합되도록 하는 결합수단;이 구비되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합수단은, 상기 결합홀의 오목홈에 일측이 삽입되어 면접하고, 타측의 상부에는 핀 시료가 삽입되도록 개구홀이 형성된 강구와; 상기 강구에 결합된 핀 시료가 삽입되는 삽입홀이 내측에 관통 형성되고, 상기 삽입홀의 일측에는 상기 강구의 외주면과 대응되게 반구형상의 밀착부가 형성되며, 상기 밀착부의 타측에는 손이나 공구 등으로 조이거나 풀 수 있도록 조임부가 형성되고, 상기 몸통부의 결합홀에 끼워져 체결되도록 외주면에 나사선이 형성되어 구성된 지지고정부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 강구는 상기 강구의 개구홀 사방으로 적어도 하나 이상의 사선홈이 소정길이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지고정부의 삽입홀에 삽입되어 지지고정되는 핀 시료가 소정각도로 자유롭게 회전할 수 있도록 상기 핀 시료의 직경보다 상기 지지고정부의 삽입홀 직경이 더 큰 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 마모시험용 지그를 도시한 분해사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 마모시험용 지그를 도시한 결합사시도이고, 도 4는 도 4는 도 3의 결합단면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 마모시험용 지그가 설치된 마모시험기를 도시한 도면이다.

도 2내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 마모시험용 지그는, 크게 몸통부(100)와 결합수단(300)으로 이루어지되, 상기 결합수단(300)은 강구(310)와 지지고정부(320)로 이루어진다.

상기 몸통부(100)는 원통 형상을 갖으며, 상부로 소정길이를 갖는 일체 형상의 암연결부(200)가 형성되고, 하부로 저면에는 내주면에 나사선(114)이 형성되며 상기 나사선(114)이 끝나는 내측 바닥면에는 반구형상의 오목홈(112)이 형성되어 이루어지는 결합홀(110)이 구비된다.

이때, 상기 결합홀(110)은 적어도 하나 이상 형성된다.

상기 결합수단(300)의 강구(310)는 상기 몸통부(100)의 결합홀(110)에 핀 시료(400)가 삽입 결합되도록 상기 결합홀(110)의 오목홈(112)에 일측이 삽입되어 면접하고, 타측의 상부에는 핀 시료(400)가 삽입되도록 개구홀(312)이 형성된다.

이때, 상기 강구(310)의 개구홀(312) 사방으로 사선홈(314)이 소정길이 형성되되, 상기 사선홈(314)은 3∼8개정도 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 강구(310)는 탄성부재로 제작하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 결합수단(300)의 지지고정부(320)는 상기 강구(310)에 결합된 핀 시료(400)가 삽입되는 삽입홀(322)이 내측에 관통 형성되고, 상기 삽입홀(322)의 일측에는 상기 강구(310)의 외주면과 대응되게 반구형상을 갖는 밀착부(324)가 형성되며, 상기 밀착부(324)의 타측에는 손이나 공구 등으로 조이거나 풀 수 있도록 조임부(326)가 형성되고, 상기 몸통부(100)의 결합홀(110)에 끼워져 체결되도록 외주면에 나사선(328)이 형성되어 이루어진다.

이때, 상기 지지고정부(320)의 삽입홀(322)에 삽입되어 지지고정되는 핀 시료(400)가 소정각도로 자유롭게 회전할 수 있도록 상기 핀 시료(400)의 직경보다 상기 지지고정부(320)의 삽입홀(322) 직경이 더 크게 형성된다.

따라서, 상기와 같은 구성으로 본 고안인 마모시험용 지그의 작동상태를 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이, 특정 재료의 내마모성을 평가하기 위한 마모시험기로서, 베어링(640)에 의해 지지되는 테이블축(650)에 시험용 재료(핀, 볼, 링 등)를 고정하기 위한 고정대(630)가 설치하고, 고정대 위쪽에 회전대(620)를 설치하는 구성으로 이루어진다.

상기 회전대(620)의 상부에 디스크 시료(500)가 구비되고, 상기 디스크 시료(500)의 상면에 핀 시료(400)의 일면을 접촉시켜 내마모성을 평가하게 된다.

상기 핀 시료(400)는 구 형상을 갖는 강구(310)의 개구홀(312)에 삽입되고, 상기 핀 시료(400)의 일측으로 상기 지지고정부(320)의 삽입홀(322)이 끼워져 상기 몸통부(100)의 결합홀(110)에 체결된다.

이때, 상기 강구(310)의 사방으로 사선홈(314)이 형성되어 있어, 상기 지지고정부(320)가 상기 결합홀(110)에 더욱 더 긴밀하게 체결될수록 상기 결합홀(110)의 오목홈(112)과 상기 지지고정부(320)의 밀착부(324)에 면접하는 강구(310)에 압력이 가해지게 되어 상기 사선홈(314)이 상호 밀착되게 된다.

따라서, 상기 핀 시료(400)가 더욱 더 긴밀하게 고정되게 된다.

또한, 상기 핀 시료(400)의 직경보다 상기 지지고정부(320)의 삽입홀(322) 직경이 더 크게 형성되어 있어, 상기 핀 시료(400)의 일면이 디스크 시료(500)의 상면에 접촉될 시, 항상 수직을 유지할 수 있도록 소정각도 자유롭게 회전가능하게 된다.

따라서, 상기 핀 시료(400)의 일면이 디스크 시료(500)의 상면에 수직으로 접촉할 수 있도록 항상 유지해줌으로써, 보다 더 정확한 마찰력 및 마모량, 마찰계수 등의 측정치를 얻을 수 있게 된다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

이상에서 상술한 본 고안에 따르면, 핀 시료와 디스크 시료의 접촉면이 항상 수직이 되도록 유지할 수 있는 지그를 제공함으로써, 핀 시료의 마찰력 및 마모량, 마찰계수 등을 측정하는 데 있어서 더욱 더 정확한 측정치를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 종래의 마모시험용 지그를 도시한 분해사시도,

도 1b는 종래의 마모시험용 지그를 도시한 결합사시도,

도 2는 본 고안에 따른 마모시험용 지그를 도시한 분해사시도,

도 3은 본 고안에 따른 마모시험용 지그를 도시한 결합사시도,

도 4는 도 3의 결합단면도,

도 5는 본 고안에 따른 마모시험용 지그가 설치된 마모시험기를 도시한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 몸통부

110 : 결합홀

112 : 오목홈 114 : 나사선

200 : 암연결부

300 : 결합수단

310 : 강구

312 : 개구홀 314 : 사선홈

320 : 지지고정부

322 : 삽입홀 324 : 밀착부

326 : 조임부 328 : 나사선

400 : 핀 시료

500 : 디스크 시료

Claims (4)

1. 원통 형상을 갖는 몸통부와;

   상기 몸통부의 상부로 소정길이를 갖으며 일체로 형성된 암연결부와;

   상기 몸통부의 하부 저면에 형성되어 내주면에 나사선이 형성되며, 상기 나사선이 끝나는 내측 바닥면에는 반구형상의 오목홈이 형성된 적어도 하나 이상의 결합홀과;

   상기 몸통부의 결합홀에 핀 시료가 삽입 결합되도록 하는 결합수단;이 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 마모시험용 지그.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 결합수단은,

   상기 결합홀의 오목홈에 일측이 삽입되어 면접하고, 타측의 상부에는 핀 시료가 삽입되도록 개구홀이 형성된 강구와;

   상기 강구에 결합된 핀 시료가 삽입되는 삽입홀이 내측에 관통 형성되고, 상기 삽입홀의 일측에는 상기 강구의 외주면과 대응되게 반구형상의 밀착부가 형성되며, 상기 밀착부의 타측에는 손이나 공구 등으로 조이거나 풀 수 있도록 조임부가 형성되고, 상기 몸통부의 결합홀에 끼워져 체결되도록 외주면에 나사선이 형성되어 구성된 지지고정부;로 이루어진 것을 특징으로 마모시험용 지그.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 강구는 상기 강구의 개구홀 사방으로 적어도 하나 이상의 사선홈이 소정길이 형성된 것을 특징으로 하는 마모시험용 지그.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 지지고정부의 삽입홀에 삽입되어 지지고정되는 핀 시료가 소정각도로 자유롭게 회전할 수 있도록 상기 핀 시료의 직경보다 상기 지지고정부의 삽입홀 직경이 더 큰 것을 특징으로 하는 마모시험용 지그.