KR20060108006A

KR20060108006A - 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치와 이를이용한 시스템 및 성능시험방법

Info

Publication number: KR20060108006A
Application number: KR1020050029970A
Authority: KR
Inventors: 차수덕; 유재일; 이민수
Original assignee: 다이모스(주)
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2006-10-17

Abstract

본 발명은 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치와 이를 이용한 시스템 및 성능시험방법에 관한 것으로, 시험 대상 기어박스에 가하는 회전력과 토크(하중) 변화를 1개의 모터만을 이용하여 수행해, 저 하중에서 고 하중까지 동일한 모터를 이용한 성능 시험 범위 변경이 용이하여 작업 시간의 단축과 더불어 각각 용량이 다른 모터에 대한 준비가 필요 없게 되어 소요 비용도 절감하고, 실 차량 장착 상태에서 차량 자세 변화에 따라 가해지는 부하에 대한 성능 시험도 할 수 있어 보다 정확한 성능 시험 데이터를 획득 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 백투백 타입 성능시험 시스템이 전원 공급과 성능 시험을 위해 요구되는 회전력과 하중(토크)를 발생하기 위한 제어를 수행하는 시험제어장치(1)와, 시험 대상 기어박스의 성능 시험을 위해 장착한 상태에서 시험 대상 기어박스에 성능 시험을 위한 다양한 범위의 회전력과 토크를 가하는 성능시험장치(20) 및, 차량에 장착되었을 때 발생되는 차량 자세 변화를 구현하여 시험 대상 기어박스의 실차 적용에 따른 보다 근접된 성능 시험을 할 수 있도록 상기 성능시험장치(20)를 경사 시켜 주는 자세제어장치(10)로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

Description

백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치와 이를 이용한 시스템 및 성능시험방법{Back to Back type power transmitted gear box performance testing apparatus and system and method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능 시험장치와 이를 이용한 시스템의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 자세제어장치의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 성능시험장치의 구성도

도 4 (가),(나)는 본 발명에 따른 성능시험장치의 하중전달부에 대한 구성도

도 5는 본 발명에 따른 성능 시험시스템을 이용한 추가적인 시험 요소 측정에 대한 배치 구성도

도 6은 본 발명에 따른 성능 시험시스템의 작동과 시험 요소에 대한 성능시험 순서도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 시험제어장치 2 : 조정콘트롤러

3 : 전원공급기 4 : 모터콘트롤러

10 : 자세제어장치 11 : 베이스플레이트

12 : 리프터 13 : 경사동력모터

14 : 방향변환기 15 : 연결플레이트

16 : 이동기 16a : 지지대

16b : 고정로드 16c : 고정브라켓

17 : 가이드컬럼 18 : 차단판

19 : 힌지결합단 19a : 연결브라켓

19b : 힌지지지브라켓

20 : 성능시험장치 30 : 동력발생부

31 : 메인동력모터 32 : 벨트

32a,32b : 풀리 33,42,52,62,72 : 회전축

34,41,51,61,71 : 베어링스탠드 35,73,81e : 커플링

40 : 동력전달부 43 : 구동기어박스

43a,63a : 하우징 43b : 시물레이션기어

43c,63c : 피니언 44,64 : 거치대

50 : 동력연결부

51 : 파워록크 52 : 토크플랜지

60 : 시험대상부 63 : 시험기어박스

63b : 시험대상기어 70 : 회전력전달부

80 : 하중전달부 81 : 비틀림발생기

81a,82a : 서포트컬럼 81b,82b : 고정후크

81c,82c : 연결로드 81c' : 랙크

81d : 하중동력모터 81d' : 웜기어

82 : 자세유지기

본 발명은 동력 전달 기어박스 성능시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1개의 모터 출력만으로 시험 대상 기어박스에 회전력과 토크 변화를 가하면서 성능 시험을 할 수 있도록 된 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치와 이를 이용한 시스템 및 성능시험방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진이 발생하는 토크(하중)는 회전속도의 변화에 상관없이 거의 일정하며 출력은 회전속도에 따라 크게 변화하는 특성을 갖는 자동차의 경우에 필요로 하는 구동력은 자동차의 상태 예를 들어, 화물을 실은 경우나 도로상황 및 주행상태 변화(비포장 도로 주행이나 선회시 또는 가속과 제동)등에 따라 크게 변화하므로 이에 대응하기 위해 엔진과 구동바퀴 사이에서 토크를 변화해 적절한 구동력을 전달해주는 장치로서, 다수의 기어들이 배열되어진 토크 변환장치인 기어박스(예를 들어, 차량용 변속기나 차동장치등)를 사용하게 된다.

이러한, 토크 변환장치인 기어박스는 동력을 전달하고 입력 값을 적절히 변환시켜 출력 값으로 전달할 때 반드시 여러 조건에 따른 요구 성능 시험 즉, 기어박스의 내구성과 정확한 토크 전달 특성에 대한 안정성 확보를 위한 시험을 하게 되고 시험 결과를 만족하여야 함은 물론이다.

이를 위해, 통상적으로 성능 시험 대상인 기어박스에 모터나 제너레이터등을 이용하여 강제로 회전력과 토크를 가해 기어박스내 기어에 대한 필요 성능 시험을 하게 되는데 즉, 예를 들면 성능 시험 대상인 기어박스의 입력부에 모터를 연결해 기어박스의 속도를 증감하고, 별도의 모터나 제너레이터를 상기 기어박스의 출력부에 연결해 기어박스에 가하는 토크(하중 또는 부하)를 증감하면서 성능 시험을 수행하게 된다.

그러나, 이와 같은 기어박스의 성능 시험은 기어박스에 회전력과 토크를 가하는 모터(또는 제너레이터)의 용량에 의존되는 한계가 있는데 즉, 모터 성능이 약 10,000Nm 정도의 토크를 발생 용량인 경우 기어박스에 대한 성능 시험도 약 10,000Nm 정도의 토크에 대한 성능 시험으로 한정되는 한계를 갖게 된다.

또한, 이와 같은 경우 동일한 기어박스에서 필요에 의해 10,000Nm 이상의 토크에 대한 성능 시험을 할 필요가 있는 경우, 기 사용되던 10,000Nm 토크 발생 모터(또는 제너레이터)를 10,000Nm 이상의 용량을 갖는 모터로 교체해야만 하는 불편이 있고 또한, 이와 같은 모터의 교체는 기어박스 성능 시험의 지연은 물론 다양한 용량의 모터 사용에 따른 비용도 증가하게 됨은 물론이다.

또한, 이와 같은 경우에는 기어박스의 입력부와 출력부에 각각 별도의 모터(또는 제너레이터)를 반드시 연결 즉, 최소 2개의 모터(또는 1개 모터와 1개 제너레이터)를 한 쌍으로 사용해야 만 회전력과 하중에 대한 성능 시험이 이루어지게 되므로, 모터(또는 제너레이터)의 용량 별 수량 증가에 따른 비용 상승이 크게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 시험 대상 기어박스에 가하는 회전력과 토크(하중) 변화를 1개의 모터만을 이용하여 수행해, 저 하중에서 고 하중까지 동일한 모터를 이용한 성능 시험 범위 변경이 용이하여 작업 시간의 단축과 더불어 각각 용량이 다른 모터에 대한 준비가 필요 없게 되어 소요 비용도 절감하고, 실 차량 장착 상태에서 차량 자세변화에 따라 가해지는 부하에 대한 성능 시험도 할 수 있어 보다 정확한 성능 시험 데이터를 획득 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치가 기어박스의 성능 시험을 위한 작업 과정과 시험 지속 정도 및 각 제어 요소에 대한 제어값을 설정하고 조정하는 조정콘트롤러와, 전원공급기를 통해 전원이 공급되는 모터를 제어하는 모터콘트롤러로 이루어진 시험제어장치와;

상기 시험제어장치를 통해 동력을 발생하는 모터와, 상기 모터에서 발생된 회전력을 전달받아 시험 대상 기어박스에 회전력을 가하는 구동기어박스 및 상기 구동기어박스를 비틀어 시험 대상 기어박스쪽에 가해지는 토크 변화를 발생시켜주는 비틀림발생기로 이루어진 성능시험장치;로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치를 이용한 시스템이 기어박스의 성능 시험을 위한 작업 과정과 시험 지속 정도 및 각 제어 요소에 대한 제어값을 설정하고 조정하는 조정콘트롤러와, 전원공급기를 통해 전원이 공급되는 모터를 제어하는 모터콘트롤러로 이루어진 시험제어장치와;

상기 시험제어장치를 통해 동력을 발생하는 모터와, 상기 모터에서 발생된 회전력을 전달받아 동일한 구조의 시험 대상 기어박스에 회전력을 가하는 구동기어박스 및 상기 구동기어박스를 비틀어 시험 대상 기어박스쪽에 가해지는 토크 변화를 발생시켜주는 비틀림발생기로 이루어진 성능시험장치 및;

상기 성능시험장치를 경사 시켜 주도록 성능시험장치가 장착된 베이스플레이트의 힌지 결합 부위를 매개로 타측을 들어 올려 시험 대상 기어박스에 부하가 부가된 상태로 성능 시험을 하도록 된 자세제어장치; 로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험 시스템을 이용한 성능시험 방법은 성능시험장치에 시험 대상인 시험기어박스와 회전력과 토크를 가하는 구동기어박스를 장착해 시험제어장치의 제어를 통해 상기 시험기어박스의 시험대상 기어를 정해진 회전수와 토크를 일정시간 동안 양방향으로 회전시켜 주는 런인단계;

상기 런인단계 완료 후 일정 이상의 차량 주행 속도에 맞는 조건으로 상기 시험기어박스를 소정시간 동안 회전시켜 시험기어박스에서 발생되는 소음 변화를 측정하는 오버스피드테스트단계;

상기 오버스피드테스트단계완료 후 일정 회전수와 토크 조건하에서 일정 시간 동안 작동할 때, 시험대상기어에서 발생하는 온도 변화를 측정하는 온도변화측정단계;

상기 단계들이 모두 완료된 후 시험대상기어에 대한 양 방향 회전과 토크 변 화를 가하면서 소음과 온도 변화를 측정하는 지속성측정단계;

상기 지속성측정단계완료 후 시험대상기어에 대한 토크 부가 없이 회전시키면서 주행 성능에 관해 시험대상기어박스의 소음과 온도 변화 및 오일 누유 상태를 측정하는 검증확인단계;

상기 검증확인단계완료 후 시험대상기어에 외력을 부가하도록 성능시험장치를 자세제어장치로 경사시킨 상태에서 시험대상기어박스에 회전력과 토크를 가해 온도 변화 및 오일 누유 상태를 측정하는 경사측정단계 및 ;

상기 각 단계가 모두 수행된 후에는 시험기어박스의 상태를 육안으로 검사하는 최종확인단계; 로 수행되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능 시험장치와 이를 이용한 시스템의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 백투백 타입 성능시험 시스템은 전원 공급과 성능 시험을 위해 요구되는 회전력과 토크(하중)를 발생하기 위한 제어를 수행하는 시험제어장치(1)와, 시험 대상 기어박스의 성능 시험을 위해 장착한 상태에서 시험 대상 기어박스에 성능 시험을 위한 다양한 범위의 회전력과 토크를 가하는 성능시험장치(20) 및, 차량에 장착되었을 때 발생되는 차량 자세 변화를 구현하여 시험 대상 기어박스의 실차 적용에 따른 보다 근접된 성능 시험을 할 수 있도록 상기 성능시험장치(20)를 경사 시켜 주는 자세제어장치(10)로 구성되어진다.

이와 같은 백투백 타입 성능시험 시스템은 시험 대상 기어박스의 성능 시험을 수행 할 때, 상기 시험 대상 기어박스에 가해지는 다양한 크기의 회전력과 토크 변화를 단지 1개의 모터만을 사용하여 가해줄 수 있으면서도 또한, 기어박스의 성능을 알 수 있는 기타 다른 측정 요소들의 측정도 용이하게 확장할 수 있게 됨은 물론이다.

이를 위해, 상기 시험제어장치(1)는 기어박스의 성능 시험을 위한 작업 과정과 시험 지속 정도 및 각 제어 요소에 대한 제어값을 설정하고 조정하는 조정콘트롤러(2)와, 상기 자세제어·성능시험장치(10,20)등에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급기(3) 및 상기 조정콘트롤러(2)의 제어 값에 상응하도록 자세제어·성능시험장치(10,20)를 이루면서 필요 동력을 발생하는 모터를 제어하기 위한 모터콘트롤러(4)로 구성되어 진다.

그리고, 상기 자세제어장치(10)는 시험 대상 기어박스를 장착한 성능시험장치(20)를 경사 시켜 예를 들어, 경사로 주행에 따른 차량 자세 변화를 구현하여 시험 대상 기어박스의 실차 적용에 따른 보다 근접된 성능 시험을 할 수 있도록 하는 것으로, 이는 도 2에 도시된 바와 같이 성능시험장치(20)전체를 올려놓을 수 있으면서 한쪽 끝단이 힌지결합단(19)으로 힌지 결합되는 베이스플레이트(11)와, 상기 힌지결합단(19)의 반대쪽 베이스플레이트(11)에 위치되어 시험제어장치(1)에 의한 제어 신호에 따라 상기 베이스플레이트(11)를 들어 올려 성능시험장치(20)를 경사 시켜 주는 리프터(12)로 구성되어진다.

이때, 상기 리프터(12)는 시험제어장치(1)의 모터콘트롤러(4)에 의해 제어되는 경사동력모터(13)와, 상기 경사동력모터(13)의 회전력을 수직 이동력으로 변환하는 방향변환기(14), 상기 방향변환기(14)에 의해 수직 이동되는 연결플레이트(15) 및 상기 연결플레이트(15)의 양쪽 부위에서 각각 고정되어 연결플레이트(15)의 이동방향에 따라 함께 이동되면서 베이스플레이트(11)의 한쪽을 들어 올려주는 이동기(16)로 구성된다.

이때, 상기 경사동력모터(13)는 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)에서 조정된 제어 값으로 모터를 제어하는 모터콘트롤러(4)의 제어를 받지만, 필요에 따라 리프터(12)에 직접 제어반을 장치해 경사동력모터(13)를 제어할 수 도 있음은 물론이다.

또한, 상기 방향변환기(14)는 경사동력모터(13)의 회전력을 수직 이동 운동으로 변환하도록 기어를 구비하는데 예를 들어, 상기 모터(13)의 축에 웜기어를 구비하고 웜기어에 치합되는 랙크부를 형성하는 연결플레이트(15)의 측면으로 장착하여, 상기 웜기어의 회전 방향에 따라 랙크를 상·하 로 이동시켜 주도록 할 수 있으며, 이는 한 예로서 통상적인 다른 구조를 이용하여 모터(13)의 회전력을 이동기(16)의 직선이동으로 변환할 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 이동기(16)는 연결플레이트(15)에 고정되면서 끝단부위가 꺾여진 지지대(16a)와, 상기 연결플레이트(15)에 고정된 고정브라켓(16c)과 상기 지지대(16a)의 끝단부위에서 각각 힌지핀을 매개로 힌지 결합된 고정로드(16b)로 이루어진다.

또한, 상기 이동기(16)사이에는 가이드컬럼(17)이 수직하게 세워져 안쪽에 위치되는 방향변환기(14)를 외부로부터 보호하게 되고, 상기 모터(13)의 양쪽 부위에도 수직하게 세워진 차단판(18)을 이용하여 모터(13)를 외부로부터 보호하게 된다.

그리고, 상기 힌지결합단(19)은 베이스플레이트(11)에 고정된 부위에서 돌출되어 대략 아(┣)자 형상으로 이루어진 연결브라켓(19a)과, 바닥부위에 고정되어 힌지핀을 매개로 결합된 상기 연결브라켓(19a)이 자유 회전되도록 하는 힌지지지브라켓(19b)으로 구성되어진다.

이때, 상기 이동기(16)와 힌지결합단(19)은 소정 간격을 두고 베이스플레이트(11)의 양 끝단 부위에 각각 위치되는 2개를 한 쌍으로 이루어짐은 물론이다.

또한, 상기 성능시험장치(20)는 시험대상 기어박스에 가해지는 회전력과 토크를 다양한 크기로 가하도록 시험제어장치(1)의 제어에 의해 동력을 발생시키는 동력발생부(30)와, 시험대상 기어박스에 대해 동일한 구조의 시물레이터(Simulator)타입 구동기어박스를 갖고 상기 동력발생부(30)로부터 회전력을 전달받는 동력전달부(40), 시험대상 기어박스에 토크 변화를 줄 때 변화된 토크 크기를 전달하도록 동력연결부(50)를 매개로 상기 동력전달부(40)와 서로 연결된 시험대상부(60), 상기 동력전달부(40)로부터 회전력을 전달받아 시험대상부(60)쪽으로 회전력을 전달하는 회전력전달부(70) 및, 상기 시험대상부(60)쪽에 토크 변화를 주기 위해 동력전달부(40)를 비틀어 주는 하중전달부(80)로 구성되어진다.

여기서, 상기 동력발생부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)에 의해 제어되는 모터콘트롤러(4)로부터 구동되어 회전 동력을 발생시키는 AC 타입 메인동력모터(31)와, 상기 메인동력모터(31)에 대해 간격을 두고 배열되어 메인동력모터(31)의 회전력을 전달받아 회전되는 회전축(33) 및, 상기 메인동력모터(31)와 회전축(33)에 각각 구비된 풀리(32a,32b)를 매개로 메인동력모터(31)의 회전력을 회전축(33)으로 전달하는 벨트(32)로 이루어진다.

이때, 상기 회전축(33)은 회전 중 발생되는 진동이 메인동력모터(31)쪽으로 전달되지 않도록 여러 부분으로 분할되어 각각이 디스크 플렉시블 타입 커플링(35)으로 연결되며 또한, 분할된 회전축(33)은 각각 베어링이 내장된 베어링스탠드(34)에 의해 지지되어짐은 물론이다.

그리고, 상기 메인동력모터(31)는 구동시 발생되는 열을 식히도록 칠러(Chiller)를 장착하면서 구동 소음을 줄이도록 수냉식 AC 모터를 사용하게 된다.

또한, 상기 메인동력모터(31)의 회전력을 전달하는 벨트(32)가 감겨진 풀리(32a,32b)의 직경비를 조정하여 상기 모터(31)의 최대 회전수보다 더 큰 회전력을 회전축(33)으로 전달할 수 있음은 물론이다.

그리고, 상기 동력전달부(40)는 동력발생부(30)의 회전축(33)과 커플링(35)으로 연결되면서 베어링스탠드(41)에 의해 지지되는 회전축(42)을 통해 회전되는 구동기어박스(43)로 이루어지는데, 상기 구동기어박스(43)는 시험대상인 기어박스와 동일한 구조 및 구성으로 이루어지게 된다.

즉, 상기 구동기어박스(43)는 시험대상 기어박스에 따라 그 구성이 달라지는데, 본 실시예 에서는 하우징(43a)내에서 1개의 시물레이션기어(43b)가 회전축(42) 에 결합되면서 피니언(43c)이 치합되는 구성으로 한정한다.

그리고, 상기 시험대상부(60)는 동력전달부(40)의 회전축(42)으로부터 회전력을 전달받도록 동력연결부(50)의 파워록크(51)를 매개로 연결되면서 베어링스탠드(61)에 의해 지지되는 회전축(62)과, 상기 구동기어박스(43)와 동일한 구성을 이루도록 하우징(63a)내에서 회전축(62)에 결합되면서 피니언(63c)이 치합되는 시험대상기어(63b)로 이루어진 시험기어박스(63)로 구성되어진다.

이때, 상기 동력연결부(50)에는 동력전달부(40)로부터 시험대상부(60)쪽으로 전달되는 회전축(42,62)의 토크를 측정하기 위한 토크플랜지(52)가 장착되어, 상기 토크플랜지(52)로부터 측정된 토크 값을 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)쪽으로 전송하게 된다.

한편, 상기 회전력전달부(70)는 베어링스탠드(71)에 의해 지지되는 회전축(72)과, 동력전달부(40)쪽에서 시험대상부(60)로 회전력을 전달하도록 상기 동력전달부(40)와 시험대상부(60)의 피니언(43c,63c)에 구비된 축과 상기 회전축(72)사이를 연결시켜주는 커플링(73)으로 구성되어진다.

이때, 상기 커플링(73)은 플렉시블 타입으로서 시험대상부(60)로 토크를 주기 위해 변형되는 동력전달부(40)의 변위를 흡수할 수 있도록, 최대 적용 변위 ±15mm 와 각도 ±6°를 갖게 된다.

또한, 상기 하중전달부(80)는 시험대상부(60)로 토크를 주기 위해 동력전달부(40)를 변형시키는 비틀림발생기(81)와, 상기 시험대상부(60)의 변형을 방지하면서 지지하기 위한 자세유지기(82)로 이루어진다.

여기서, 상기 비틀림발생기(81)는 도 4(가)에 도시된 바와 같이 자세제어장치(10)의 베이스플레이트(11)상에 수직하게 세워진 서포트컬럼(81a)에 장착된 하중동력모터(81d)와, 상기 하중동력모터(81d)의 축에 결합된 웜기어(81d')에 치합되어 웜기어(81d')회전 방향에 따라 상·하로 이동되도록 랙크(81c')를 형성한 연결로드(81c), 거치대(44)위에 장착된 동력전달부(40)의 구동기어박스(43)일단을 잡아 상기 연결로드(81c)의 상승시 구동기어박스(43)를 비틀어주는 고정후크(81b)로 구성되어진다.

이때, 상기 고정후크(81b)에는 시험기어박스(63)에 가하는 비틀림에 영향을 주지 않도록 고정후크(81b)의 상승시 함께 발생되는 비틀림을 흡수하도록 커플링(81e)이 구비되어진다.

그리고, 상기 하중동력모터(81d)는 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)에서 조정된 제어 값으로 모터를 제어하는 모터콘트롤러(4)의 제어를 받지만, 필요에 따라 비틀림발생기(81)에 직접 제어반을 장치해 하중동력모터(81d)를 제어할 수 도 있음은 물론이다.

또한, 상기 자세유지기(82)는 도 4(나)에 도시된 바와 같이 자세제어장치(10)의 베이스플레이트(11)상에 수직하게 세워진 서포트컬럼(82a)과, 거치대(64)위에 장착된 시험대상부(60)의 시험기어박스(63)일단을 잡아 고정하도록 연결로드(82c)를 매개로 고정된 고정후크(82b)로 구성되어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 자세제어장치(10)의 베이스플레이트(11)상에 베어링스탠드(34,41,61)를 적정 간격으로 설치한 후, 성능시험장치(20)를 구성하는 동력발생부(30)와 동력전달부(40), 동력연결부(50),시험대상부(60), 회전력전달부(70) 및 하중전달부(80)등을 순차적으로 장착하여 백투백(Back To Back)타입 동력 전달 기어박스 성능시험 시스템을 구성한다.

이어, 상기 자세제어장치(10)와 성능시험장치(20)를 이루는 각 모터(31,13,81d)로 연결되는 전원라인과 각종 제어라인 및 통신·측정 라인등을 시험제어장치(1)로 연결하여 준 후, 시험 대상인 기어박스의 성능 시험시 측정되는 측정 요소에 대한 데이터(Data)를 획득하기 위해 각종 센서들을 설치하여 준다.

이와 같은, 센서들의 설치는 일례로서 시험기어박스(63)의 소음과 온도 변화를 측정하는 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 성능시험장치(20)에 장착된 시험 대상인 시험기어박스(63)와 회전력과 토크를 가하는 구동기어박스(43)의 주요 측정 지점으로 온도센서(b)를 장착하면서, 상기 기어박스(43,63)주위에서 일정 간격을 두고 다수의 소음센서(a)를 설치하고, 상기 센서(a,b)들을 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)로 연결시켜 실시간 시험에 대한 소음과 온도 측정값을 파악하게 된다.

이때, 소음과 온도이외에 필요에 따라 다른 성능 요소를 위한 센서나 장치등의 설치가 이루어지는데, 이는 각종 센서나 장치들을 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)로 연결하여 확장할 수 있기 때문임은 물론이다.

이와 같은, 백투백(Back To Back)타입 동력 전달 기어박스 성능시험 시스템 을 이용하게 되면, 크게 시험기어박스(63)의 회전·토크에 대한 성능과 작동 중 윤활유의 온도 상승 정도와 작동 소음 및 내구성등을 순차적으로 수행하면서 시험하게 된다.

즉, 상기 시험기어박스(63)와 이와 동일한 구성을 갖는 구동기어박스(43)를 성능시험장치(20)에 장착해 성능시험 시스템을 완성한 후 도 6에 도시된 바와 같이, 성능 시험 모드(Mode)를 선택하여 설정한 후 먼저 상기 시험기어박스(63)를 소정시간 동안 양방향으로 회전(시계방향과 반 시계방향)시켜 주는 런인단계(A ; Running In Step)를 수행해 선택된 시험 모드에 대한 준비 상태로 만들어주게 된다.

이는, 상기 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)를 이용해 입력된 시험 조건으로 모터콘트롤러(4)가 동력발생부(30)의 메인동력모터(31)를 회전(시계방향이라 함)시켜 주면, 상기 메인동력모터(31)의 회전력이 벨트(32)를 매개로 회전축(33)을 회전시킴과 더불어 커플링(35)을 매개로 연결된 회전축(42)을 통해 동력전달부(40)의 구동기어박스(43)가 회전하게 된다.

이어, 상기 구동기어박스(43)의 시물레이션기어(43b)의 회전에 의해 서로 치합된 피니언(43c)이 회전함에 따라, 상기 피니언(43c)의 회전력이 회전력전달부(70)를 매개로 시험대상부(60)쪽으로 전달되는데 즉, 상기 회전력전달부(70)의 회전축(72) 양쪽이 커플링(73)을 매개로 각각 구동기어박스(43)의 피니언(43c)과 시험대상부(60)를 이루는 시험기어박스(63)의 피니언(63c)이 서로 회전력을 전달하게 된다.

이와 같이, 상기 시험대상부(60)를 이루는 시험기어박스(63)의 피니언(63c)이 회전하게 되면, 상기 피니언(63c)에 치합된 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)가 회전하여 회전 성능 시험을 수행 즉, 런인단계(A)에서 요구되는 조건 예를 들어, 상기 시험대상기어(63b)가 결합된 회전축(62,실 차량에서 액슬)이 갖어야 만 하는 회전수와 토크에 따라 상기 시험대상기어(63b)를 설정된 시간동안 회전시켜 주게 된다.

이때, 상기 동력전달부(40)와 시험대상부(60)간을 연결하는 동력연결부(50)는 파워록크(51)를 매개로 서로간에 연결된 상태이므로, 상기 회전력전달부(70)를 통한 시험대상기어(63b)의 회전력 전달과 동일하게 작용을 하게 됨은 물론이다.

그리고, 상기 회전축(33)을 서로 연결하는 디스크 플렉시블 타입 커플링(35)은 회전 중 발생되는 회전축 진동이 메인동력모터(31)쪽으로 전달되지 않도록 진동을 흡수하게 됨은 물론이다.

이어, 상기 런인단계(A)가 완료된 후 약 110Km/h 이상의 차량 주행 속도에 맞는 조건으로 상기 시험기어박스(63)를 소정시간 동안 회전시켜주는 오버스피드테스트단계(B ; Over Speed Test Step)를 수행해주게 된다.

이는, 상기 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)를 이용해 약 110Km/h 이상의 차량 주행 속도에 맞는 조건으로 메인동력모터(31)를 고속 회전시켜, 상기 동력전달부(40)의 구동기어박스(43)가 회전력전달부(70)를 매개로 시험대상부(60)의 시험기어박스(63) 회전수를 증가시켜 주게 되고, 이와 같은 오버스피드테스트단계(B)에서는 상기 시험기어박스(63)에서 발생되는 소음을 동시에 측정하게 된다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 시험기어박스(63)와 구동기어박스(43)주위에 설치된 소음센서(a)를 통해 측정된 값을 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)가 전송 받아, 상기 오버스피드테스트단계(B)에서 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)가 발생하는 소음 정도를 측정하게 된다.

이후, 상기 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)를 이용해 특정한 회전축(33,42,62)의 회전수와 토크 조건하에서 일정 시간 동안 작동할 때, 상기 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)에서 증가되는 온도를 온도센서(b)를 통해 측정하는 온도변화측정단계(C ; Temperature Measurement Step)를 수행하게 된다.

이때, 상기 온도변화측정단계(C)는 상기 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)에 대한 회전수나 토크등의 변화 없이 일정 조건동안 지속적으로 수행하게 됨은 물론이다.

이어, 이와 같은 단계(A,B,C)들이 완료되면 상기 시험대상기어(63b)에 대한 본격적인 성능시험을 수행하게 되는데, 즉 상기 시험대상기어(63b)에 대한 양 방향 회전과 토크 변화를 가하면서 소음과 온도 변화를 측정하는 지속성측정단계(D ; Endurance Test Step)와, 상기 시험대상기어(63b)에 대한 토크 부가 없이 회전시키면서 주행 성능에 관한 소음과 온도 변화 및 오일 누유 상태를 측정하는 검증확인단계(E ; Production Test Step) 및 실 차량에 장착되었 을 때 경사로 주행시 경사로 인한 외력 부가 상황에서 상기 시험대상기어(63b)에서 발생되는 온도 변화 및 오일 누유 상태를 측정하는 경사측정단계(F ; Incline Test Step)를 수행하게 된다.

이를 더욱 상세히 설명하면 먼저, 지속성측정단계(D ; Endurance Test Step)는 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)를 이용해 특정한 회전수와 토크를 변화하면서 일정 시간 동안 작동시키는 여러 과정(Stage)을 양 방향 회전으로 수행하고, 이와 같은 과정 수행 중 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)에서 발생되는 소음과 온도의 변화를 측정하게 된다.

즉, 상기 지속성측정단계(D)에서는 회전축의 일정한 회전수와 토크에서 소정 시간동안 지속되는 과정(Stage)을 여러 단계로 나누어 순차적으로 수행하는데, 이는 필요에 따라 변화되지만 통상적으로는 8과정(Stage)으로 구분한 상태에서 각 과정에서 시험대상기어(63b)의 소음과 온도가 설정 값 이하로 변화는 지에 대한 데이터를 측정센서(a,b)를 이용하여 조정콘트롤러(2)에서 판단하게 된다.

여기서, 상기 각 과정(Stage)을 수행하기 위해 시험대상기어(63b)에 토크 변화를 가하려면, 하중전달부(80)를 이루는 비틀림발생기(81)를 이용하여 동력전달부(40)의 구동기어박스(43)를 비틀어 준 상태에서 동력연결부(50)의 파워록크(51)로 결합되어 비틀린 회전축(42,62)을 통해 시험대상부(60)의 시험기어박스(63)에 토크를 주게 된다.

이때, 상기 동력전달부(40)에서 시험대상부(60)쪽으로 가해지는 토크 크기는 회전축(42,62)사이에 구비된 동력연결부(50)의 토크플랜지(52)를 통해 조정콘트롤러(2)에서 파악하게 됨은 물론이다.

이와 같이, 토크 변화를 갖는 회전력 전달은 도 4(가)에 도시된 바와 같이 조정콘트롤러(2)를 통한 하중전달부(80)의 비틀림발생기(81)에 의해 이루어지는데 즉, 상기 비틀림발생기(81)의 하중동력모터(81d)를 회전(반 시계 방향)시켜 웜기어(81d')를 동일 방향으로 회전시키게 되면, 상기 웜기어(81d')에 치합된 랙크(81c')를 형성한 연결로드(81c)가 위로 상승하면서 그 끝단에 고정된 고정후크(81b)도 위로 상승하게 된다.

이어, 상기 고정후크(81b)가 위로 상승함에 따라 그 끝단에 고정된 동력전달부(40)의 구동기어박스(43)가 위쪽으로 비틀리면서 회전축(42)을 함께 비틀어 주게 되고, 이와 같은 상기 회전축(42)의 비틀림에 의해 메인동력모터(31)의 회전시 비틀린 정도에 상응하는 부하인 토크를 증가시킨 상태로 동력연결부(50)를 통해 시험대상부(60)의 시험기어박스(63)로 전달되어진다.

이때, 상기 고정후크(81b)에 구비된 커플링(81e)이 고정후크(81b)의 상승시 함께 발생되는 비틀림을 흡수하여 시험기어박스(63)의 이상 변화를 방지하게 됨은 물론이다.

이와 동시에, 상기 동력전달부(40)와 시험대상부(60)를 연결하는 회전력전달부(70)는 상기 구동기어박스(43)의 비틀림에 영향을 받지 않고 회전력을 전달하게 되는데, 이는 상기 회전력전달부(70)의 회전축(72)간을 연결하는 커플링(73)이 플렉시블 타입으로서 최대 적용 변위 ±15mm 와 각도 ±6°를 갖아 상기 동력전달부(40)의 변위를 흡수할 수 있기 때문임은 물론이다.

또한, 상기 시험대상부(60)의 시험기어박스(63)는 도 4(나)에 도시된 바와 같이 자세유지기(82)에 의해 고정되어 있어, 상기 동력전달부(40)의 구동기어박스(43)변화에 관계없이 고정 상태를 유지하게 된다.

이어, 무 부하(무 토크) 상태에서 차량에 장착되었을 때와 비교하기 위한 데이터를 얻기 위한 검증확인단계(E)는, 상기 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)에 토크를 전혀 가하지 않은 상태에서 순수한 회전 변화만을 주어 일정 시간 동안 작동시키는 여러 과정(Stage)을 통하여 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)에서 발생되는 소음과 온도 변화 및 오일 누유정도를 측정하게 된다.

즉, 상기 검증확인단계(E)에서는 회전수 변화만을 통해 소정 시간동안 지속되는 과정(Stage)을 여러 단계(이는 필요에 따라 변화되지만 통상적으로는 6과정(Stage))로 구분한 상태에서, 각 과정에서 시험대상기어(63b)의 소음과 온도가 설정 값 이하로 변화는 지에 대한 데이터를 측정센서(a,b)를 이용하여 조정콘트롤러(2)에서 판단하면서 육안으로 오일이 누유 되는 지를 확인하게 된다.

이어, 실 차량에 장착되는 기어박스인 시험대상기어(63b)의 성능 시험을 하는 경사측정단계(F ; Incline Test Step)는 차량의 주행 중 발생되는 선회나 경사로 주행에 대한 성능을 측정하기 위한 것으로, 이는 시험제어장치(1)의 조정콘트롤러(2)를 이용해 모터콘트롤러(4)가 자세제어장치(10)를 경사(약 6°)시켜 시험 대상 기어박스를 장착한 성능시험장치(20)전체를 기울인 상태에서 일정한 회전력을 소정 시간 동안 가할 때, 상기 시험대상기어(63b)의 온도 상승과 오일 누유 상태를 측정하게 된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 자세제어장치(10)의 베이스플레이트(11)한쪽을 리프터(12)를 이용해 들어 올려 주게 되는데, 이는 상기 리프터(12)를 이루는 경사동력모터(13)를 시험제어장치(1)의 모터콘트롤러(4)를 이용해 구동시켜 주면, 상기 경사동력모터(13)의 회전력을 방향변환기(14)가 수직 이동력으로 변환(예를 들어, 웜기어와 랙크를 이용)시켜 연결플레이트(15)를 수직하게 상승시켜주게 된다.

이어, 상기 연결플레이트(15)는 그 양쪽 부위에서 각각 고정된 이동기(16)를 상승시키는데 즉, 상기 이동기(16)를 이루는 지지대(16a)가 연결플레이트(15)에 의해 위로 올려지면, 상기 지지대(16a)의 끝단부위에 힌지 결합된 고정로드(16b)가 함께 올려지면서 고정브라켓(16c)이 고정된 베이스플레이트(11)의 한쪽이 힌지결합단(19)을 매개로 들어 올려지게 된다.

이와 같이, 상기 베이스플레이트(11)의 한쪽이 경사(경사각은 필요에 따라 다양한 각도로 조정됨)된 상태로 되면, 상기 베이스플레이트(11)에 놓여진 성능시험장치(20)도 동일한 경사각을 갖는 상태에서 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)를 작동시켜 온도 변화와 오일 누유 상태를 측정하게 된다.

이와 같은, 각 단계가 모두 수행된 후에는 시험기어박스(63)의 상태를 육안으로 하는 최종확인단계(G; Final Inspection Step)를 수행하는데, 이는 성능 시험이 완료된 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)를 분해하여 베어링과 기어의 마모상태와 기어의 이면 접촉 범위 상태 및 기어박스 외부로의 오일 유출에 대한 육안 확인하는 절차로서, 이때 육안 확인에서 갖추어야 하는 조건에 미달 될 때에는 기어의 성능 미달로 판단하여 전체적인 측정값들을 바탕으로 보완이나 변경 설계하게 됨은 물론이다.

그리고, 위에서 전술한 기어박스의 성능 시험 단계중 상기 검증확인단계(E)와 최종확인단계(G)는 개발이 완료된 기어가 사용되기 전 성능 시험 데이터를 얻기 위해 독자적으로 수행될 수 있으며, 이와 같은 기어의 불량품을 선별을 위한 조건부적인 시험을 위해 수행될 수 도 있게 된다.

한편, 위에서 전술한 기어박스의 성능 시험 각 단계에서 정의되는 회전수와 토크등은 시험대상 기어박스를 구성하는 기어의 사양에 따라 달라지므로, 이러한 회전수와 토크등에 대한 구체적인 수치한정은 본 발명에 있어 특정한 의미를 가지지 않으며 실시예로서 제시된 수치 한정은 범용적으로 사용되는 값임은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 1개의 모터를 이용하여 시험대상 기어박스에 회전수와 토크 변화를 줄 때, 용량이 다른 모터를 교체하지 않고서 성능 시험시 요구되는 모든 영역에 대한 회전수와 토크 변화를 줄 수 있어 서로 다른 용량의 종류 별 모터 구비에 따른 비용의 상승을 방지하면서도, 실험 도중 용량이 큰 모터로의 교체에 따른 실험 지연과 작업 소요 시간의 증가를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기어박스에 토크를 가할 때 시험대상 기어박스를 회전시키는 회전축의 비틀림을 통해 토크 크기를 조정하므로 시험대상 기어박스에 직접 가하지 않음은 물론 토크 제어도 용이하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 시험대상 기어박스를 기우려 차량 장착시 차량의 자세변화에 따라 가해지는 부하에 대한 내구성을 시험할 수 있어, 실 차량 장착 상태에서 가해지는 부하에 대해 보다 정확한 성능 시험 데이터를 획득 할 수 있는 효과가 있 게 된다.

또한, 본 발명은 모터의 회전력을 벨트와 풀리를 이용하여 전달하므로 풀리의 직경비를 조정하여 모터의 최대 회전수보다 더 큰 회전력을 발생할 수 있어, 성능 시험을 위해 요구되는 모터의 용량보다 더 적은 용량의 모터를 이용할 수 있으면서 모터 부하도 최소화 할 수 있는 효과가 있음은 물론이다.

Claims

기어박스의 성능 시험을 위한 작업 과정과 시험 지속 정도 및 각 제어 요소에 대한 제어값을 설정하고 조정하는 조정콘트롤러(2)와, 전원공급기(3)를 통해 전원이 공급되는 모터를 제어하는 모터콘트롤러(4)로 이루어진 시험제어장치(1)와;

상기 시험제어장치(1)를 통해 동력을 발생하는 모터(31)와, 상기 모터(31)에서 발생된 회전력을 전달받아 시험 대상 기어박스에 회전력을 가하는 구동기어박스 및 상기 구동기어박스를 비틀어 시험 대상 기어박스쪽에 가해지는 토크 변화를 발생시켜주는 비틀림발생기(81)로 이루어진 성능시험장치(20);

로 구성되어진 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 1항에 있어서, 상기 성능시험장치(20)는 시험대상 기어박스에 가해지는 회전력과 토크를 다양한 크기로 가하도록 시험제어장치(1)의 제어에 의해 동력을 발생시키는 동력발생부(30)와,

상기 동력발생부(30)로부터 회전력을 전달받아 시험대상 기어박스에 회전력과 토크를 전달하는 동력전달부(40),

상기 시험대상 기어박스에 토크 변화를 줄 때 변화된 토크 크기를 전달하도록 동력연결부(50)를 매개로 상기 동력전달부(40)와 서로 연결된 시험대상부(60),

상기 동력전달부(40)로부터 회전력을 전달받아 시험대상부(60)쪽으로 회전력 을 전달하는 회전력전달부(70) 및,

상기 시험대상부(60)쪽에 토크 변화를 주기 위해 동력전달부(40)를 비틀어 주는 하중전달부(80)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 2항에 있어서, 상기 동력발생부(30)는 동력을 발생시키는 수냉식 메인동력모터(31)와, 상기 메인동력모터(31)에 대해 간격을 두고 배열되어 메인동력모터(31)의 회전력을 전달받아 회전되는 회전축(33) 및, 상기 메인동력모터(31)와 회전축(33)에 각각 구비된 풀리(32a,32b)를 매개로 메인동력모터(31)의 회전력을 회전축(33)으로 전달하는 벨트(32)로 이루어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 3항에 있어서, 상기 회전축(33)은 회전 중 발생되는 진동이 메인동력모터(31)쪽으로 전달되지 않도록 여러 부분으로 분할되어 각각 베어링이 내장된 베어링스탠드(34)에 의해 지지되면서, 서로간의 연결부분은 각각 커플링(35)으로 연결되는 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 2항에 있어서, 상기 동력전달부(40)는 동력발생부(30)의 회전축(33)과 커플링(35)으로 연결되면서 베어링스탠드(41)에 의해 지지되는 회전축(42)을 통해 회전되는 구동기어박스(43)로 이루어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 2항에 있어서, 상기 시험대상부(60)는 동력전달부(40)의 회전축(42)으로부터 회전력을 전달받도록 동력연결부(50)의 파워록크(51)를 매개로 연결되면서 베어링스탠드(61)에 의해 지지되는 회전축(62)과, 상기 회전축(62)에 결합되어 동력연결부(50)를 매개로 전달되는 동력전달부(40)에 의해 회전되는 시험기어박스(63)로 이루어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 6항에 있어서, 상기 시험기어박스(63)는 회전력과 토크를 전달하는 구동기어박스(43)와 동일한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 6항에 있어서, 상기 기어박스(43,63)는 하우징(43a,63a)내에서 회전축 (42,62)에 각각 결합되는 기어(43b,63b)와, 상기 기어(43b,63b)에 치합되는 피니언(43c,63c)으로 구성된 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 6항에 있어서, 상기 동력연결부(50)에는 동력전달부(40)로부터 시험대상부(60)쪽으로 전달되는 회전축(42,62)의 토크를 측정하기 위한 토크플랜지(52)가 장착된 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 2항에 있어서, 상기 회전력전달부(70)는 베어링스탠드(71)에 의해 지지되는 회전축(72)과, 동력전달부(40)쪽에서 시험대상부(60)로 회전력을 전달하도록 상기 동력전달부(40)와 시험대상부(60)의 기어(43b,63b)에 치합된 피니언(43c,63c)에 구비된 축과 상기 회전축(72)사이를 연결시켜주는 커플링(73)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 10항에 있어서, 상기 커플링(73)은 시험대상부(60)로 토크를 주기 위해 변형되는 동력전달부(40)의 변위를 흡수할 수 있는 플렉시블 타입인 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 2항에 있어서, 상기 하중전달부(80)는 시험대상부(60)로 토크를 주기 위해 동력전달부(40)를 변형시키는 동력을 발생시키는 비틀림발생기(81)와, 상기 시험대상부(60)의 변형을 방지하면서 지지하기 위한 자세유지기(82)로 이루어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 12항에 있어서, 상기 비틀림발생기(81)는 수직하게 세워진 서포트컬럼(81a)에 장착된 하중동력모터(81d)와, 상기 하중동력모터(81d)의 회전력을 기어를 매개로 상·하 이동력으로 변환시키는 연결로드(81c) 및 거치대(44)위에 장착된 동력전달부(40)의 구동기어박스(43)일단을 잡아 상기 연결로드(81c)의 상승시 구동기어박스(43)를 비틀어주는 고정후크(81b)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 13항에 있어서, 상기 하중동력모터(81d)의 회전력을 연결로드(81c)의 상·하 이동력으로 변화하도록 상기 모터(81d)축에 웜기어(81d')가 구비되고, 상기 연결로드(81c)에는 웜기어(81d')에 치합되는 랙크(81c')를 형성한 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 13항에 있어서, 상기 고정후크(81b)에는 시험기어박스(63)에 가하는 비틀림에 영향을 주지 않도록 고정후크(81b)의 상승시 함께 발생되는 비틀림을 흡수하도록 커플링(81e)이 구비되어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
제 13항에 있어서, 상기 자세유지기(82)는 수직하게 세워진 서포트컬럼(82a)과, 거치대(64)위에 장착된 시험대상부(60)의 시험기어박스(63)일단을 잡아 고정하도록 연결로드(82c)를 매개로 고정된 고정후크(82b)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치.
기어박스의 성능 시험을 위한 작업 과정과 시험 지속 정도 및 각 제어 요소에 대한 제어값을 설정하고 조정하는 조정콘트롤러(2)와, 전원공급기(3)를 통해 전원이 공급되는 모터를 제어하는 모터콘트롤러(4)로 이루어진 시험제어장치(1)와;

상기 시험제어장치(1)를 통해 동력을 발생하는 모터(31)와, 상기 모터(31)에서 발생된 회전력을 전달받아 동일한 구조의 시험 대상 기어박스에 회전력을 가하는 구동기어박스 및 상기 구동기어박스를 비틀어 시험 대상 기어박스쪽에 가해지는 토크 변화를 발생시켜주는 비틀림발생기(81)로 이루어진 성능시험장치(20) 및;

상기 성능시험장치(20)를 경사 시켜 주도록 성능시험장치(20)가 장착된 베이스플레이트(11)의 힌지 결합 부위를 매개로 타측을 들어 올려 시험 대상 기어박스에 부하가 부가된 상태로 성능 시험을 하도록 된 자세제어장치(10);

로 구성되어진 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치를 이용한 시스템.
제 17항에 있어서, 상기 자세제어장치(10)는 성능시험장치(20)전체를 올려놓을 수 있으면서 한쪽 끝단이 힌지결합단(19)으로 힌지 결합되는 베이스플레이트(11)와, 상기 힌지결합단(19)의 반대쪽 베이스플레이트(11)에 위치되어 시험제어장치(1)에 의한 제어 신호에 따라 동력을 발생시켜 상기 베이스플레이트(11)를 들어 올려 주는 리프터(12)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치를 이용한 시스템.
제 18항에 있어서, 상기 리프터(12)는 시험제어장치(1)의 모터콘트롤러(4)에 의해 제어되는 경사동력모터(13)와, 상기 경사동력모터(13)의 회전력을 수직 이동력으로 변환하는 방향변환기(14), 상기 방향변환기(14)에 의해 수직 이동되는 연결플레이트(15) 및, 상기 연결플레이트(15)의 양쪽 부위에서 각각 고정되어 연결플레이트(15)의 이동방향에 따라 함께 이동되면서 베이스플레이트(11)의 한쪽을 들어 올려주는 이동기(16)로 구성된 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치를 이용한 시스템.
제 19항에 있어서, 상기 이동기(16)는 연결플레이트(15)에 고정되면서 끝단부위가 꺾여진 지지대(16a)와, 상기 연결플레이트(15)에 고정된 고정브라켓(16c)과 상기 지지대(16a)의 끝단부위에서 각각 힌지핀을 매개로 힌지 결합된 고정로드(16b)로 이루어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치를 이용한 시스템.
제 18항에 있어서, 상기 힌지결합단(19)은 베이스플레이트(11)에 고정된 부위에서 돌출된 연결브라켓(19a)과, 바닥부위에 고정되어 힌지핀을 매개로 결합된 상기 연결브라켓(19a)이 자유 회전되도록 하는 힌지지지브라켓(19b)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치를 이용한 시스템.
제 18항에 있어서, 상기 이동기(16)와 힌지결합단(19)은 소정 간격을 두고 베이스플레이트(11)의 양 끝단 부위에 각각 위치되는 2개를 한 쌍으로 이루어진 것 을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험장치를 이용한 시스템.
성능시험장치(20)에 시험 대상인 시험기어박스(63)와 회전력과 토크를 가하는 구동기어박스(43)를 장착해 시험제어장치(1)의 제어를 통하여 상기 시험기어박스(63)의 시험대상 기어(63b)를 정해진 회전수와 토크를 일정시간 동안 양방향으로 회전시켜 주는 런인단계(A);

상기 런인단계(A) 완료 후 일정 이상의 차량 주행 속도에 맞는 조건으로 상기 시험기어박스(63)를 소정시간 동안 회전시켜 시험기어박스(63)에서 발생되는 소음 변화를 측정하는 오버스피드테스트단계(B);

상기 오버스피드테스트단계(B)완료 후 일정 회전수와 토크 조건하에서 일정 시간 동안 작동할 때, 시험대상기어(63b)에서 발생하는 온도 변화를 측정하는 온도변화측정단계(C);

상기 단계(A,B,C)들이 모두 완료된 후 시험대상기어(63b)에 대한 양 방향 회전과 토크 변화를 가하면서 소음과 온도 변화를 측정하는 지속성측정단계(D);

상기 지속성측정단계(D)완료 후 시험대상기어(63b)에 대한 토크 부가 없이 회전시키면서 주행 성능에 관해 시험대상기어박스(60)의 소음과 온도 변화 및 오일 누유 상태를 측정하는 검증확인단계(E);

상기 검증확인단계(E)완료 후 시험대상기어(63b)에 외력을 부가하도록 성능시험장치(20)를 자세제어장치(10)로 경사시킨 상태에서 시험대상기어박스(60)에 회 전력과 토크를 가해 온도 변화 및 오일 누유 상태를 측정하는 경사측정단계(F) 및 ;

상기 각 단계(A,B,C,D,E,F)가 모두 수행된 후에는 시험기어박스(63)의 상태를 육안으로 검사하는 최종확인단계(G);

로 수행되는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험 시스템을 이용한 성능시험 방법.
제 23항에 있어서, 상기 오버스피드테스트단계(B)에서 시험기어박스(63)의 회전력은 차량이 110Km/h이상으로 주행할 때 회전수와 동일한 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험 시스템을 이용한 성능시험 방법.
제 23항에 있어서, 상기 온도변화측정단계(C)와 경사측정단계(F)는 시험 중 상기 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)에 대한 회전수나 토크등의 변화가 전혀 없이 시험 시간 동안 지속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험 시스템을 이용한 성능시험 방법.
제 23항에 있어서, 상기 지속성측정단계(D)와 검증확인단계(E)는 일정한 회 전수와 토크에서 소정 시간동안 지속되는 과정을 여러 단계로 나누어 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험 시스템을 이용한 성능시험 방법.
제 26항에 있어서, 상기 지속성측정단계(D)는 각 과정에서 각각 회전수와 토크변화를 주는 반면, 상기 검증확인단계(E)는 토크를 가하지 않은 상태에서 회전수 변화만을 가하는 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험 시스템을 이용한 성능시험 방법.
제 23항에 있어서, 상기 최종확인단계(G)는 시험 완료된 시험기어박스(63)의 시험대상기어(63b)를 분해하여 베어링과 기어 마모상태와 기어의 이면 접촉 범위 상태 및 기어박스 외부로의 오일 유출에 대해 육안 확인하는 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험 시스템을 이용한 성능시험 방법.
제 23항에 있어서, 상기 검증확인단계(E)와 최종확인단계(G)는 개발이 완료된 기어가 사용되기 전 성능 시험 데이터를 얻기 위해 독자적으로 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는 백투백 타입 동력 전달 기어박스 성능시험 시스템을 이용한 성능시험 방법.