KR20100068711A - 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치 - Google Patents

회전식 전단강도 시험기기용 관절장치 Download PDF

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Abstract

회전식 전단강도 시험기기용 관절장치가 개시된다. 본 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치는 수직으로 설치되는 지지대(100); 구동모터(210)와 토크 변환기(220)를 구비한 구동부(200); 하단부에는 베인(322)이 구비된 감지부재(300); 해저 퇴적물을 수용하도록 된 퇴적물 수용부재(400); 및 상기 토크 변환기(220)로부터 토크값에 대한 신호를 수신하여 분석하기 위한 분석기(500)로 이루어진 베인 전단강도 시험기기에 있어서, 입력측 및 출력측으로 각각 분할된 각 감지부재(300)의 두 중심선이 소정의 각도로 굴절되더라도 굴절각도의 변동에 무관하게 각 감지부재(300)가 등속으로 회전하고, 출력측의 감지부재(300)가 퇴적물과 수직을 이루도록 상기 각 감지부재(300) 사이에 구비되는 등속이음수단(600)으로 이루어지는 것이다. 이러한 관절장치에 의하면, 베인 전단강도 시험기기를 이용하여 선상에서 해저 퇴적물의 전단강도를 측정할 경우에 파도나 너울에 의하여 선박의 유동이 발생하거나 선박의 바닥면이 고르지 않더라도 해저 퇴적물에 삽입되는 감지부재의 각도가 퇴적물의 상면에 대하여 항상 수직을 유지하게 되고, 시험기기에 진동이 전달되더라도 굴절되는 감지부재의 등속이음수단에서 이를 흡수하게 되므로 퇴적물의 전단강도 측정오차를 최소화시킬 수 있는 효과가 제공된다.
베인, 전단강도, 시험기기, 관절장치

Description

회전식 전단강도 시험기기용 관절장치{CONSTANT VELOCITY JOINT FOR AN VANE SHEAR STRENGTH MEASURING DEVICE}
본 발명은 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 베인 전단강도 시험기기의 감지부재를 분할하여 각각의 감지부재가 소정의 각도로 굴절되더라도 각각의 감지부재가 등속으로 회전될 수 있고, 베인이 설치된 감지부재가 시료에 대하여 항상 수직을 유지하도록 각 감지부재 사이에 등속이음수단을 설치함으로써, 채취한 해저 퇴적물의 전단강도를 조사 선상에서 측정할 경우에, 파도나 너울에 의하여 지속적으로 발생하는 선박의 전체적인 기울어짐에 의한 오류나, 시험기기가 설치되는 바닥면이 수평이 아닌 경우에 발생하는 오류 등이 최소화되어 전단강도를 정밀하게 측정할 수 있는 전단강도 시험기기용 관절장치에 관한 것이다.
일반적으로 해양 퇴적물의 전단강도는 퇴적입자들 사이의 전자기계적 힘, 즉 점착력과 함수율, 그리고 입자들 사이의 화학적 응결 결합에 의해 결정되며, 퇴적물의 지질공학적 특성을 설명하는 가장 중요한 항목이다.
이와 같은 의미를 갖는 해양 퇴적물의 전단강도의 측정은, 퇴적물의 채취 후 시간이 경과하면서 교란에 의해 퇴적물의 지질공학적 특성이 변질되므로 채취 후 신속하게 선상에서 측정하는 것이 중요하다.
이를 위해서 해저 퇴적물을 채취한 후 선상에서 전단강도를 측정해야 하는데, 이때 주로 사용되는 시험기기가 회전식인 베인 전단강도 시험기기이다.
이러한 베인 전단강도 시험기기는 심해저 퇴적물과 같이 연약한 세립질 퇴적물에 대한 전단강도를 측정하기 위하여 이용되는 것으로, 첨부된 도면 중에서 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 전단강도 시험기기는, 선박의 내부에 수직으로 세워지는 지지대(10)와, 지지대(10)에 소정의 높이를 갖도록 고정 결합되는 구동모터(21)와 토크 감지기 및 토크 변환기(22), 회전운동 가능하도록 구동모터(21)에 고정 결합되며 일 단부에 복수의 베인(31)을 구비한 감지부재(30)와, 상기 감지부(30)가 내부로 삽입될 수 있는 높이를 갖도록 형성되며 해저 퇴적물이 그 내부에 수용되는 퇴적물 수용부재(40)와, 전기적인 신호를 전달받을 수 있도록 상기 토크 변환기(22)와 연결되는 분석장치(50)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 지지대(10)는 지지플레이트 또는 다수의 지지대에 의해 선박의 내부에 수직으로 세워지는 원통 형상의 막대로서, 일정한 높이에 구동모터(21)와 토크 변환기(22) 등이 클램프 등에 의해 고정 결합되어 있다.
그리고, 구동모터(21)의 회전축(미도시)에는 구동모터(21)의 회전력에 의하여 회전 구동하는 소정의 직경을 갖는 원통 형상의 감지부재(30)가 고정 결합되어 있으며, 퇴적물 수용부재(40)의 내부로 삽입되는 감지부재(30)의 일단부 외주면에 는 4개의 베인(31)이 마련되어 있다.
상기 퇴적물 수용부재(40)는 일측면이 개구되고 타측면은 폐쇄되어 해저 퇴적물을 수용할 수 있는 일정한 공간을 구비한 관상의 부재로서, 내부에 수용되는 해저 퇴적물 속으로 감지부재(30)의 베인(31)과 그 일부가 삽입될 수 있는 높이로 형성되어야 한다.
그리고, 상기 분석장치(50)는 토크 감지기 또는 토크 변환기(22)로주터 감지한 해저 퇴적물의 전단강도를 분석할 수 있는 전단강도 분석 프로그램이 내장되어 있는 일종의 컴퓨터로 이루어진다.
이러한 구성에 의하여 종래의 전단강도 시험기기는, 채취기(미도시)를 이용하여 해저 퇴적물을 채취한 후 그 해저 퇴적물을 퇴적물 수용부재(40)에 채우고, 지지대(10)에 소정의 높이로 고정 결합되어 있는 구동모터(21)에 결합되어 있는 감지부재(30)의 일단부를 해저 퇴적물의 내부에 삽입한다. 즉, 베인(31)을 퇴적물에 수직으로 삽입시키는 것이다.
그 후, 구동모터(21)에 전기를 인가하면 구동모터(21)의 회전축(미도시)이 회전함과 동시에 감지부재(30)가 회전하게 되며, 감지부재(30)의 단부에 고정 결합되어 있는 베인(31)이 해저 퇴적물을 파헤치면서 감지부재(30)의 토크 저항이 발생하게 되는데 이러한 저항을 토크 감지기가 감지하고, 이를 토크 변환기(22)가 전기적신호로 변환하여 분석장치(50)로 전달하게 되고, 분석장치(50)에 내장되어 있는 전단강도 분석 프로그램을 이용하여 해저 퇴적물의 전단강도를 분석하게 된다.
그런데, 이러한 종래의 전단강도 시험기기는 구동모터(21)와 연결된 일체형 으로 된 감지부재(30)의 하부가 직접 퇴적물에 삽입되도록 구성되어 있었기 때문에 선상에서 퇴적물의 전단강도를 측정시에 파도나 너울에 의하여 지속적으로 발생하는 선박의 전체적인 기울어짐(피칭이나 롤링 등), 또는 선박의 바닥면이 고르지 않거나 수평을 이루지 않는 경우에 퇴적물 수용부재(40)에 삽입되어 있는 감지부재(30)가 해저 퇴적물의 상면과 수직을 이루지 못하고 일측으로 기울어지게 되어 해저 퇴적물의 전단강도를 측정함에 있어서 오차가 크게 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는, 베인 전단강도 시험기기를 이용하여 선상에서 해저 퇴적물의 전단강도를 측정할 경우에 파도나 너울에 의하여 선박의 유동이 발생하거나 선박의 바닥면이 고르지 않더라도 감지부재가 해저 퇴적물에 삽입되는 각도를 수직으로 유지하도록 하고, 시험기기에 진동이 전달되더라도 감지부재에서는 이를 흡수하여 전단강도의 측정오차를 최소화시켜 전단강도를 정밀하게 측정할 수 있는 수단을 제공하는 데 있다.
이와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해소하기 위해, 본 발명은,
수직으로 설치되는 지지대;
상기 지지대의 상부측에 설치되는 구동모터를 구비하고 토크 변환기를 구비한 구동부;
상기 구동부에 의해 구동되고, 하단부에는 베인이 구비된 감지부재;
상기 감지부재의 하부측에 배치되고, 해저 퇴적물을 수용하도록 된 퇴적물 수용부재; 및
상기 구동부와 연결되고, 상기 토크 변환기로부터 토크값에 대한 신호를 수신하여 분석하고 디스플레이이 하기 위한 분석기로 이루어진 회전식 전단강도 시험기기에 있어서,
상기 감지부재는 입력측 및 출력측으로 각각 분할되어 구분되고,
분할된 각 감지부재의 두 중심선이 소정의 각도로 굴절되더라도 굴절각도의 변동에 무관하게 분할된 각 감지부재가 등속으로 회전하고, 상기 베인이 설치되는 출력측의 감지부재가 퇴적물과 수직을 이루도록 상기 각 감지부재 사이에 구비되는 등속이음수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치를 제공한다.
다른 실시 예에 따르면,
수직으로 설치되는 지지대;
상기 지지대의 상부측에 설치되는 구동모터를 구비하고 토크 변환기를 구비한 구동부;
상기 구동부에 의해 구동되고, 하단부에는 베인이 구비된 감지부재;
상기 감지부재의 하부측에 배치되고, 해저 퇴적물을 수용하도록 된 퇴적물 수용부재; 및
상기 구동부와 연결되고, 상기 토크 변환기로부터 토크값에 대한 신호를 수신하여 분석하고 디스플레이이 하기 위한 분석기로 이루어진 회전식 전단강도 시험기기에 있어서,
상기 감지부재는 입력측과 중간측 및 출력측으로 각각 분할되어 구분되고,
분할된 각 감지부재들의 각 중심선들이 소정의 각도로 굴절되더라도 굴절각도의 변동에 무관하게 분할된 각 감지부재가 등속으로 회전하고, 상기 베인이 설치되는 출력측의 감지부재가 퇴적물과 수직을 이루도록 상기 각 감지부재들 사이에 각각 구비되는 등속이음수단들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치를 제공한다.
이때, 상기 등속이음수단은 등속 볼 조인트 또는 유니버셜 조인트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 등속 볼 조인트는,
외측 수용홈을 구비하여 선택된 감지부재의 끝단에 결합되는 외측롤러;
내측 수용홈을 구비하여 상기 외측롤러가 결합된 감지부재와 대응되는 감지부재의 끝단에 결합되는 내측롤러; 및
상기 외측롤러와 내측롤러 사이에 구비되는 볼부재;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 유니버셜 조인트는,
'+'형상으로 형성되고, 각 끝단에 결합단이 형성된 제 1연결구; 및
상기 각 결합단에 서로 교차되는 상태로 회동가능하게 결합되는 요크부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 유니버셜 조인트는,
일단에는 제 1삽입홈이 형성되고, 타단에는 제 1끼움단이 형성된 제 2연결구;
상기 제 1삽입홈에 삽입되어 회동가능하게 결합되도록 상기 제 1삽입홈에 대응되는 감지부재의 끝단에 형성되는 제 2끼움단; 및
상기 제 1끼움단이 삽입되어 회동가능하게 결합되도록 상기 제 1끼움단에 대 응되는 감지부재의 끝단에 형성되는 제 2삽입홈;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2연결구의 제 1삽입홈과 제 1끼움단는 서로 같은 방향 또는 교차되는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치는 분할된 각 감지부재의 사이에 분할된 각 감지부재가 등속으로 회전하고, 각 감지부재들 중에서 베인이 구비되는 출력측 감지부재는 퇴적물과 수직을 이루도록 각 감지부재 사이에 적어도 하나 이상의 등속이음수단이 구비된 것으로, 감지부재가 다수개로 분할 되고, 그 사이에 등속이음수단이 구비됨으로써, 회전식 전단강도 시험기기를 이용하여 선상에서 해저 퇴적물의 전단강도를 측정할 경우에 파도나 너울에 의하여 선박의 유동이 발생하거나 선박의 바닥면이 고르지 않더라도 해저 퇴적물에 삽입되는 감지부재의 각도가 항상 수직을 유지하게 되고, 시험기기에 진동이 전달되더라도 굴절되는 감지부재의 등속이음수단에서 이를 흡수하게 되므로 해저 퇴적물의 전단강도 측정오차를 최소화시킬 수 있고, 이로 인하여 전단강도를 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 제공되는 것이다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사 전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 유해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
첨부된 도면 중에서 도 3a,3b은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 회전식 전단강도 시험장치의 관절장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 관절장치를 도시한 확대 사시도이다.
도 3a,3b 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치는 회전식인 베인 전단강도 시험기기의 감지부재(300)가 적어도 2개 이상으로 분할되어 입력측의 감지부재(300)와 출력측의 감지부재(300)로 구분되고, 각 감지부재(300) 사이에 등속이음수단(600)이 구비된 구성을 갖는다.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 관절장치가 적용되는 회전식 전단강도 시험기기는 베인 전단강도 시험기기로 이루어지고, 이 시험기기는 다음과 같이 구성된다. 베인 전단강도 시험기기는 도 3a,3b 및 도 4에 도시된 바와 같이 수직으로 설치되는 지지대(100)와, 상기 지지대(100)의 상부측에 설치되는 구동모터(210)를 구비하고 토크 변환기(220)를 구비한 구동부(200)와, 상기 구동부(200)에 의해 구동되고, 하단부에는 베인(322)이 구비된 감지부재(300)와, 상기 감지부재(300)의 하부측에 배치되고, 해저 퇴적물을 수용하도록 된 퇴적물 수용부재(400)와, 상기 구동부(200)와 연결되고, 상기 토크 변환기(220)로부터 토크값에 대한 신호를 수신하여 분석하고 디스플레이이 하기 위한 분석기(500)로 이루어진다.
이러한 베인 전단강도 시험기기의 구체적인 구성 및 작동 등은 공지된 것으로, 본 실시 예에서는 상세한 설명을 생략한다.
전술한 베인 전단강도 시험기기의 감지부재(300)에는 본원에 따른 관절장치가 구비된다.
이러한 관절장치는 다음과 같이 구성된다. 즉, 상기 감지부재(300)가 입력측 및 출력측으로 각각 분할되어 구분되고, 분할된 각 감지부재(300)의 두 중심선이 소정의 각도로 굴절되더라도 굴절각도의 변동에 무관하게 분할된 각 감지부재(300)가 등속으로 회전하고, 상기 베인(322)이 설치되는 출력측의 감지부재(300)가 퇴적물과 수직을 이루도록 상기 각 감지부재(300) 사이에 구비되는 등속이음수단(600)으로 이루어지는 것이다.
다시 설명하면, 상기 감지부재(300)는 구동모터(210)와 연결되는 입력측의 감지부재(300)와, 베인(322)이 설치되는 출력측의 감지부재(300)로 분할되는 것이다. 그리고, 분할된 각 감지부재(300) 사이에 등속이음수단(600)이 구비되는 구성을 갖는다.
상기 등속이음수단(600)은 다양하게 구성될 수 있으나, 본 실시 예에서는 도 3a,3b 및 도 4에 도시된 바와 같은 변형된 유니버셜 조인트 구조가 적용된다.
이 유니버셜 조인트는 일단에는 제 1삽입홈(651)이 형성되고, 타단에는 제 1끼움단(652)이 형성된 제 2연결구(650)와, 상기 제 1삽입홈(651)에 대응되는 감지부재(300)의 끝단에 형성되는 제 2끼움단(330)과, 상기 제 1끼움단(652)에 대응되는 감지부재(300)의 끝단에 형성되는 제 2삽입홈(340)으로 구성된다.
제 1연결구(650)는 도 3a,3b 및 도 4에 도시된 바와 같이 감지부재(300)와 같은 굵기로 이루어지고, 분할된 감지부재(300)에 비해서는 짧은 길이를 갖는다. 그리고, 양측에는 제 1끼움단(652) 및 제 1삽입홈(651)이 각각 형성된다.
그리고, 상기 제 2끼움단(330)과 제 2삽입홈(340)은 출력측의 감지부재(300) 또는 입력측의 감지부재(300)에 형성될 수 있는 것으로, 서로 대응되는 감지부재(300)의 끝단에 각각 형성된다.
따라서, 상기 제 2끼움단(330)은 제 1삽입홈(651)에 삽입되어 회동가능하게 결합되고, 제 1끼움단(652)은 제 2삽입홈(340)에 삽입되어 회동가능하게 결합되므로, 서로 분할된 감지부재(300)는 상기 제 2연결구(650)에 의해 굴절될 수 있게 된다.
한편, 상기 제 1삽입홈(651)과 제 1끼움단(652)의 형성방향은 도 3a,3b 또는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 같은 방향으로 형성될 수도 있으나, 서로 다른 방향으로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 서로 90°정도의 각도로 형성될 수도 있는 것이다.
이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이 퇴적물 수용부재(400)가 바닥에 대하여 기울어진 상태 즉, 연직방향으로 설치된 구동모터(210)와 결합된 입력측의 감지부재(300)와 퇴적물 수용부재(400)에 수용된 퇴적물의 상면이 직각을 이루지 않는 상태가 되더라도, 베인(322)이 설치된 출력측의 감지부재(300)는 퇴적물의 상면과 직각을 이룰 수 있게된다.
다시 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이 퇴적물 수용부재(400)가 다양한 요인에 의해 수직상태로 설치되지 않은 상태에서, 베인(322)을 퇴적물의 상면에 대해 직각으로 삽입한다. 즉, 베인(322)이 설치된 감지부재(300)의 하부를 퇴적물에 삽입하되, 그 감지부재(300)가 퇴적물의 상면과 직각을 이루도록 삽입한다.
이와 같이 베인(322)이 설치된 감지부재(300)를 퇴적물에 직각으로 삽입하게 되면 출력측의 감지부재(300)와 입력측의 감지부재(300)의 중심선은 서로 굴절되어 어긋나게 되나, 각 감지부재(300) 사이에 설치된 등속이음수단(600)에 의해 서로 연결된 상태가 된다.
즉, 제 1연결구(650)의 양단이 각각의 감지부재(300)의 단부와 회동가능하게 결합되어 있기 때문에 도 4에 도시된 바와 같이 각 감지부재(300)는 굴절된 상태를 유지하면서도 출력측의 감지부재(300)는 퇴적물의 상면과 직각상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.
이와 같은 상태에서 구동모터(210)가 구동되면 입력측의 감지부재(300)와 출력측의 감지부재(300)는 등속이음수단(600)에 의해 서로 굴절되어 연결된 상태에서도 등속회전을 하게 된다.
이러한 과정으로 베인(322)이 퇴적물 내부에서 회전하게 되고, 이러한 회전저항을 토크 감지기(도시되지 않음)가 감지하고 토크 변환기(220)가 변환하여 그 신호를 분석기(500)로 보내게 된다. 분석기(500)는 토크 변환기(220)로부터 수신된 신호를 분석하게 된다.
이와 같이 감지부재(300)가 분할되어 그 사이에 등속이음수단(600)이 구비되어 각 감지부재(300)가 다각도로 굴절된 상태로 등속회전을 할 수 있기 때문에 선박의 흔들림이나 진동, 측정장소 바닥의 불균일과 같은 조건하에서도 퇴적물의 전단강도를 오차가 최소화되는 상태로 측정할 수 있게 되는 것이다.
첨부된 도면 중에서 도 5a,5b는 본 발명에 따른 제 2실시 예를 도시하고 있다.
도 5a,5b에 도시된 바와 같이 제 2실시 예에 따른 관절장치는 감지부재(300)가 3개로 분할되고, 각 감지부재(300) 사이에 등속이음수단(600)가 각각 구비된 것을 제외하고는 전술한 제 1실시 예와 같다.
이와 같이 감지부재(300)가 다수개(3개 또는 그 이상의 갯수, 예를 들면 입력측, 중간측, 출력측으로 분할)로 분할 됨으로써 감지부재(300)가 보다 다양한 각도로 굴절되면서도 등속회전을 할 수 있게 되고, 이로 인하여 보다 다양한 나쁜 조건에서도 측정오류가 최소화될 수 있게 된다.
첨부된 도면중에서 도 6은 본 발명의 제 3실시 예를 도시하고 있다.
도 6에 도시된 제 3실시 예는 등속이음수단(600)인 유니버셜 조인트가 '+'형상으로 형성되고, 각 끝단에 결합단(641)이 형성된 제 1연결구(640)와, 상기 각 결 합단(641)에 서로 교차되는 상태로 회동가능하게 결합되는 요크부(310A,310B)로 이루어지는 것을 제외하고는 전술한 각 실시 예와 같다.
즉, 제 1연결구(640)은 '+'형으로 형성되고, 각 끝단에는 결합단(641)이 형성된다. 그리고, 상기 각 결합단(641)에 회동가능하게 결합되는 요크부(310A,310B)는 각각 분할된 감지부재(300)의 서로 마주보는 단부에 결합되는 것이다.
이와 같이 분할된 감지부재(300) 사이에 '+'형상의 제 1연결구(640)와 요크부(310A,310B)로 이루어진 등속이음수단(600)이 구비되므로 전술한 바와 같이 분할된 각 감지부재(300)의 중심선이 어긋나 굴절되더라도 그 굴절각도에 관계없이 등속회전이 가능하게 되고, 또한 베인(322)이 항상 퇴적물에 직각으로 삽입된 상태로 회전할 수 있게 된다.
첨부된 도면 중에서도 7은 본 발명의 제 4실시 예를 도시하고 있다.
도 7에 도시된 본 발명에 따른 바람직한 제 4실시 예는 등속이음수단(600)이 등속 볼 조인트로 이루어진 것을 제외하고는 전술한 각 실시 예와 같다.
상기 등속 볼 조인트는 외측 수용홈(611)을 구비하여 선택된 감지부재(300)의 끝단에 결합되는 외측롤러(610)와, 내측 수용홈(621)을 구비하여 상기 외측롤러(610)가 결합된 감지부재(300)와 대응되는 감지부재(300)의 끝단에 결합되는 내측롤러(620)와, 상기 외측롤러(610)와 내측롤러(620) 사이에 구비되는 볼부재(630)로 이루어진다. 이러한 등속 볼 조인트(610)는 볼부재(630)를 지지하기 위한 리테이너, 외측롤러(610)와 내측롤러(620)의 작동을 원활하게 하기 위한 부품들이 더 구비될 수 있다.
이와 같이 등속이음수단(600)이 등속 볼 조인트로 이루어짐으로써 분할된 각각의 감지부재(300)는 보다 원활하게 굴절될 수 있게 된다.
한편, 상기 감지부재(300)를 제 2실시 예와 같이 2-4개 정도로 분할한 후 각각의 감지부재(300) 사이에 등속 볼 조인트를 설치할 수도 있다.
도 1은 종래기술에 의한 회전식 전단강도 시험장치를 도시한 개략적 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 회전식 전단강도 시험장치의 감지부재를 도시한 사시도.
도 3a,3b은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 회전식 전단강도 시험장치의 관절장치를 도시한 사시도.
도 4는 도 3a에 도시된 관절장치의 작동상태를 도시한 정면도.
도 5a,5b는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 관절장치를 도시한 사시도 및 정면도.
도 6은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 관절장치를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 제 4실시 예에 따른 관절장치를 도시한 개략적 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 지지대 110 : 클램프
200 : 구동부 210 : 구동모터
220 : 토크 변환기 300 : 감지부재
310A,310B : 요크부 330 : 제 2끼움단
340 : 제 2삽입홈 500 : 분석장치
400 : 퇴적물 수용부재 600 : 등속이음수단
610 : 외측롤러 611 : 외측 수용홈
620 : 내측롤러 621 : 내측 수용홈
630 : 볼부재 640 : 제 1연결구
641 : 결합단 650 : 제 2연결구
651 : 제 1삽입홈 652 : 제 1끼움단

Claims (7)

  1. 수직으로 설치되는 지지대(100);
    상기 지지대(100)의 상부측에 설치되는 구동모터(210)를 구비하고 토크 변환기(220)를 구비한 구동부(200);
    상기 구동부(200)에 의해 구동되고, 하단부에는 베인(322)이 구비된 감지부재(300);
    상기 감지부재(300)의 하부측에 배치되고, 해저 퇴적물을 수용하도록 된 퇴적물 수용부재(400); 및
    상기 구동부(200)와 연결되고, 상기 토크 변환기(220)로부터 토크값에 대한 신호를 수신하여 분석하고 디스플레이이 하기 위한 분석기(500)로 이루어진 회전식 전단강도 시험기기에 있어서,
    상기 감지부재(300)는 입력측 및 출력측으로 각각 분할되어 구분되고,
    분할된 각 감지부재(300)의 두 중심선이 소정의 각도로 굴절되더라도 굴절각도의 변동에 무관하게 분할된 각 감지부재(300)가 등속으로 회전하고, 상기 베인(322)이 설치되는 출력측의 감지부재(300)가 퇴적물과 수직을 이루도록 상기 각 감지부재(300) 사이에 구비되는 등속이음수단(600)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치.
  2. 수직으로 설치되는 지지대(100);
    상기 지지대(100)의 상부측에 설치되는 구동모터(210)를 구비하고 토크 변환기(220)를 구비한 구동부(200);
    상기 구동부(200)에 의해 구동되고, 하단부에는 베인(322)이 구비된 감지부재(300);
    상기 감지부재(300)의 하부측에 배치되고, 해저 퇴적물을 수용하도록 된 퇴적물 수용부재(400); 및
    상기 구동부(200)와 연결되고, 상기 토크 변환기(220)로부터 토크값에 대한 신호를 수신하여 분석하고 디스플레이이 하기 위한 분석기(500)로 이루어진 회전식 전단강도 시험기기에 있어서,
    상기 감지부재(300)는 입력측과 중간측 및 출력측으로 각각 분할되어 구분되고,
    분할된 각 감지부재(300)들의 각 중심선들이 소정의 각도로 굴절되더라도 굴절각도의 변동에 무관하게 분할된 각 감지부재(300)가 등속으로 회전하고, 상기 베인(322)이 설치되는 출력측의 감지부재(300)가 퇴적물과 수직을 이루도록 상기 각 감지부재(300)들 사이에 각각 구비되는 등속이음수단(600)들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 등속이음수단(600)은 등속 볼 조인트 또는 유니버셜 조인트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 등속 볼 조인트는,
    외측 수용홈(611)을 구비하여 선택된 감지부재의 끝단에 결합되는 외측롤러(610);
    내측 수용홈(621)을 구비하여 상기 외측롤러(610)가 결합된 감지부재(300)와 대응되는 감지부재(300)의 끝단에 결합되는 내측롤러(620); 및
    상기 외측롤러(610)와 내측롤러(620) 사이에 구비되는 볼부재(630);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 유니버셜 조인트는,
    '+'형상으로 형성되고, 각 끝단에 결합단(641)이 형성된 제 1연결구(640); 및
    상기 각 결합단(641)에 서로 교차되는 상태로 회동가능하게 결합되는 요크부(310A,310B)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 유니버셜 조인트는,
    일단에는 제 1삽입홈(651)이 형성되고, 타단에는 제 1끼움단(652)이 형성된 제 2연결구(650);
    상기 제 1삽입홈(651)에 삽입되어 회동가능하게 결합되도록 상기 제 1 삽입홈(651)에 대응되는 감지부재(300)의 끝단에 형성되는 제 2끼움단(330); 및
    상기 제 1끼움단(652)이 삽입되어 회동가능하게 결합되도록 상기 제 1끼움단(652)에 대응되는 감지부재(300)의 끝단에 형성되는 제 2삽입홈(340);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제 2연결구(650)의 제 1삽입홈(651)과 제 1끼움단(652)는 서로 교차되는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 전단강도 시험기기용 관절장치.
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