KR20160138861A - 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치 - Google Patents

전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기자동차의 전기모터의 성능 또는 내구 시험을 위하여 전기모터의 연결축과 시험기의 서보모터의 연결축을 연결할 때에 양측의 연결축을 편리하고 간단하게 연결할 수 있도록 하여 작업의 편리성과 효율성을 크게 향상시키는 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치에 관한 것이다.
본 발명은 전기모터(S)의 축에 연결되는 전기모터연결축(40)과, 상기 전기모터연결축(40)과 스플라인결합을 하는 서보모터연결축(50)을 포함하며; 상기 서보모터연결축(50)에 스플라인 구멍(51a)이 형성되어 있고 상부의 소정부분에 길이 방향의 슬롯(51b)이 형성되어 있는 외통(51); 상기 외통(51)의 스플라인 구멍(51a)에 삽입되는 것으로서 스플라인 구멍(51a) 내면에 맞물릴 수 있도록 스플라인 외면(52a)이 형성되어 있고 중앙에 스플라인 구멍(52b)이 형성되어 있으며 상부에 나사홈(52c)이 형성되어 있는 중간삽입통(52); 상기 외통(51)의 스플라인 구멍(51a) 안쪽에 설치되어 상기 중간삽입통(52)에 대하여 탄성력을 가하는 코일스프링(53); 상기 외통(51)의 슬롯(51b)을 관통하여 중간삽입통의 나사홈(52c)에 외통(51)의 상부로 돌출되도록 설치된 볼트(61); 그리고 상기 외통(51)의 상부에 설치되어 볼트(61)의 움직임을 감지하는 센서(60)를 포함하며; 상기 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)은 상기 중간삽입통(52)의 스플라인 구멍(52b)에 삽입되도록 형성되어 있다.

Description

전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치{Power transmission shaft connecting apparatus of performance tester for electric vehicle motor}
본 발명은 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기자동차의 전기모터의 성능 또는 내구 시험을 위하여 전기모터의 연결축과 시험기의 서보모터의 연결축을 연결할 때에 양측의 연결축을 편리하고 간단하게 연결할 수 있도록 하여 작업의 편리성과 효율성을 크게 향상시키는 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치에 관한 것이다.
전기자동차(電氣自動車, Electric Vehicle)는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말하는 것으로서, 미래에 석유연료의 고갈을 대비하고 공해유발방지를 위하여 개발되었다.
전기자동차는 석유연료를 사용하는 엔진의 기능을 담당하는 전기모터의 성능 및 내구성이 가장 중요하다. 전기모터의 성능 및 내구성이 좋지 못하면 전기자동차는 그만큼 실용성 및 경제성이 좋지 못하여 소비자들에게 사랑을 받지 못한다.
따라서 개발되는 전기모터는 특성시험기에 의하여 성능 및 내구성을 시험하여 소정의 규격에 맞는지를 판단하여야 한다.
상기와 같이 전기자동차모터의 성능 및 내구성을 시험하는 특성시험기는 시험할 전기모터를 좌우로 이동시키는 대차에 고정하고 또한 상기 전기모터를 실차상태로 제어하기 위한 서보모터 등을 브라켓에 설치하고, 상기 전기모터의 축과 서보모터의 축에 각각 연결축을 연결한 후 상기 양측의 연결축을 결합시켜 전기모터의 축의 회전력에 대하여 서보모터의 축으로 부하를 줄 수 있도록 되어 있다. 따라서 서보모터를 제어하면서 전기모터를 실차상태와 같이 부하를 받게 하여 전기모터의 각종 성능 및 내구성 시험을 행한다.
그런데 종래 전기모터 축의 연결축과 서보모터 축의 연결축을 연결하는 구조는 스플라인(spline) 결합을 하도록 되어 있다. 즉 전기모터 축의 연결축에는 스플라인 축을 형성하고 서보모터 축의 연결축은 내부에 스플라인 구멍이 형성된 외통을 형성하여 양측을 결합한 후 회전력을 전달할 수 있도록 되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 동력전달축 연결장치는 전기모터가 설치된 대차를 이동하며 전기모터연결축의 스플라인축을, 브라켓에 고정된 서보모터연결축의 외통의 스플라인 구멍으로 접근시키면서 결합할 때에 양측의 스플라인 돌기와 홈이 정확하게 정렬되어야 스플라인 결합이 되는데 양측의 스플라인 돌기와 돌기가 부딪혀 결합하지 못하는 경우가 많다. 이때에 서보모터의 축을 조금 돌린 후 결합하는 과정을 반복하면서 양측의 스플라인 돌기와 홈이 정확하게 일치하는 경우에야 스플라인 결합이 이루어진다.
이와 같이 종래에는 전기모터를 설치한 대차를 좌우로 이동하고 서보모터의 축을 회전하는 과정을 반복하면서 양측의 연결축 사이에 스플라인 결합을 행하므로 축연결 축연결과정이 매우 어렵다는 힘이 든다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 시험할 전기모터의 축에 결합된 전기모터연결축과 이와 맞물려 전기모터의 축에 부하를 주는 서보모터연결축을 연결하는 작업을 간단하고 편리하게 함으로써 세팅 작업의 편리성과 효율성을 크게 향상시키는 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치는 대차에 설치된 전기모터의 축에 연결되는 전기모터연결축과, 상기 전기모터연결축과 스플라인결합을 하는 것으로서 서보모터의 동력전달축에 연결되는 서보모터연결축을 포함하는 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치에 있어서, 상기 서보모터연결축에 스플라인 구멍이 형성되어 있고 상부의 소정부분에 길이 방향의 슬롯이 형성되어 있는 외통; 상기 외통의 스플라인 구멍에 삽입되는 것으로서 스플라인 구멍 내면에 맞물릴 수 있도록 스플라인 외면이 형성되어 있고 중앙에 스플라인 구멍이 형성되어 있으며 상부에 나사홈이 형성되어 있는 중간삽입통; 상기 외통의 스플라인 구멍 안쪽에 설치되어 상기 중간삽입통에 대하여 탄성력을 가하는 코일스프링; 상기 외통의 슬롯을 관통하여 중간삽입통의 나사홈에 체결되며 외통의 상부로 돌출되도록 설치되어 있는 볼트; 그리고 상기 외통의 상부에 설치되어 볼트의 움직임을 감지하는 센서를 포함하며; 상기 전기모터연결축의 스플라인축은 상기 중간삽입통의 스플라인 구멍에 삽입되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치는 또한 상기 외통의 선단에, 중앙에 전기모터연결축의 스플라인축이 통과할 수 있고 내부의 중간삽입통이 외부로 빠져나오는 것을 차단할 수 있는 크기의 개구부가 형성되어 있는 환형의 덮개판이 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치는 또한 상기 전기모터연결축의 스플라인축을 중간삽입통의 스플라인구멍에 삽입되도록 서보모터연결축을 회전하면서 정렬할 때에 전기모터연결축의 회전을 방지하지 않기 위하여 전기모터연결축을 취부하는 것으로서, 전기모터연결축의 양측에 위치하는 취부판과, 상기 양측의 취부판을 각각 작동시키는 에어실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치는 시험할 전기모터의 축에 결합된 전기모터연결축의 스플라인축을 서보모터연결축의 중간삽입통의 스플라인 구멍에 집어넣은 후 서보모터를 돌려 이들이 스스로 스플라인결합을 하도록 하고 센서에 의하여 스플라인 결합상태를 감지하도록 되어 있으므로 축연결작업이 매우 간편하고 편리하여 편리성과 효율성이 크게 향상되는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 동력전달축 연결장치가 적용된 전기자동차모터 특성시험기의 우측면도,
도 2a는 도 1의 전기자동차모터 특성시험기의 구성부품인 제1브라켓, 취부어탭터 및 취부어셈블리의 우측면도,
도 2b는 도 2a의 전기자동차모터 특성시험기의 구성부품인 제1브라켓, 취부어탭터 및 취부어셈블리의 정면도,
도 3a는 본 발명의 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치의 전기모터의 축에 연결되는 전기모터연결축의 측면도,
도 3b는 본 발명의 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치의 서보모터의 동력전달축에 연결되는 서보모터연결축의 일부 절개 측면도,
도 4는 도 3b의 서보모터연결축의 내부에 삽입되는 중간삽입통의 정면도,
도 5는 본 발명의 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치의 전기모터연결축의 취부장치를 나타내는 확대배면도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 전기자동차모터 특성시험기는 시험할 전기모터(S)를 설치하여 전후방향으로 이동하도록 된 대차(臺車)(10)와, 취부어댑터(23) 및 서보모터연결축(50)이 결합된 제1브라켓(20), 서보모터(30), 커플링(31) 및 클러치(32) 등을 설치하는 제2브라켓(21) 및 제3브라켓(22)이 설치되어 있다. 전기모터(S)의 후방에는 동력을 전달하는 축이 돌출되어 있는데 여기에는 전기모터연결축(40)이 결합된다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1브라켓(20)의 취부어댑터(23)에는 중앙에 관통공(72)이 형성되어 있고 가장자리에 취부실린더(73)가 설치되어 있는 취부판(71)이 결합되어 있다.
대차(10)에 의하여 후방으로 이동한 전기모터(10)가 취부판(71)에 접촉한 후 취부실린더(73)는 로드에 연결된 취부기구가 회전 및 전후 방향으로 작동하여 전기모터(10)를 강하게 취부 한다.
본 발명의 동력전달축 연결장치는 대차(10)에 설치된 전기모터(S)의 축에 연결되는 도 3a의 전기모터연결축(40)과, 서보모터(30)의 동력전달축에 연결되는 도 3b의 서보모터연결축(50)을 스플라인 결합시키는 장치이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 전기모터연결축(40)은 전방에 상기 전기모터(S)의 세레이션 축(serration shaft)이 결합하는 세레이션 구멍(41)이 형성되어 있고 후방에는 스플라인축(spline shaft)(42)이 형성되어 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 서보모터연결축(50)은 중앙에 스플라인 구멍(51a)이 형성되어 있고 상부의 소정부분에 길이 방향의 슬롯(51b)이 형성되어 있는 외통(51)과, 상기 외통(51)의 스플라인 구멍(51a)에 삽입되는 것으로서 스플라인 구멍(51a) 내면에 맞물릴 수 있도록 스플라인 외면(52a)이 형성되어 있고 중앙에 스플라인 구멍(52b)이 형성되어 있으며 상부에 나사홈(52c)이 형성되어 있는 중간삽입통(52)과, 상기 외통(51)의 스플라인 구멍(51a) 안쪽에 설치되어 상기 중간삽입통(52)에 대하여 탄성력을 가하는 코일스프링(53)을 포함하고 있다.
상기 중간삽입통(52)의 나사홈(52c)에는 볼트(61)가 상기 외통(51)의 슬롯(51b)을 관통하여 체결되는데, 볼트(61)의 상부는 외통(51)의 상부로 돌출되도록 설치된다.
상기 외통(51)의 선단에는, 중앙에 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)이 통과할 수 있고 내부의 중간삽입통(52)이 외부로 빠져나오는 것을 차단할 수 있는 크기의 개구부(54a)가 형성되어 있는 환형의 덮개판(54)이 결합되어 있다.
그리고 상기 서보모터연결축(50)에는 제1브라켓(20)에 회전가능 하게 설치되도록 베어링(55)(56)이 결합되어 있으며, 그 후방축부(57)는 클러치(32)에 결합된다.
서보모터연결축(50)의 외통(51)의 상부에는 중간삽입통(52)과 함께 전후로 움직이는 볼트(61)의 움직임을 감지하기 위하여 센서(60)가 설치되어 있다.
그리고 상기 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)은 상기 중간삽입통(52)의 스플라인 구멍(52b)에 삽입되도록 형성되어 있다.
본 발명의 동력전달축 연결장치는 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)을 중간삽입통(52)의 스플라인구멍(52b)에 삽입되도록 서보모터연결축(50)을 회전하면서 정렬할 때에 전기모터연결축(40)의 회전을 방지하기 위하여 전기모터연결축(40)을 취부하는 장치, 즉 도 2a 및 도 5에 도시된 바와 같이 전기모터연결축(40)의 양측에 위치하는 취부판(81)과, 상기 양측의 취부판(81)을 각각 작동시키는 에어실린더(80)가 구비되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치는 다음과 같이 작용한다.
시험할 전기모터(S)를 대차(10)에 설치하고 전기모터(S)에 모든 전선을 연결하며 전기모터(S) 후방의 축에 전기모터연결축(40)을 연결한다. 전기모터(S)의 축은 세레이션 축으로 되어 있고 전기모터연결축(40)의 전방에는 세레이션구멍(41)이 형성되어 있으므로 이들은 세레이션 결합을 한다.
그리고 대차(10)를 후방으로 이동시켜 전기모터(S)의 후방을 취부어셈블리(70)의 취부판(71)에 접촉시키고 취부실린더(73)를 작동시켜 전기모터(S)를 강하게 취부 한다.
이 때 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)은 서보모터연결축(50)에 삽입된 중간삽입통(52)에 접촉하며 중간삽입통(52)을 후진시킨다. 중간삽입통(52)이 후진하면 함께 움직이는 볼트(61)를 센서(60)가 감지하여 중간삽입통(52)이 후진하였음을 감지하고 스플라인 결합이 되지 않았음을 판별한다.
양측의 연결축이 스플라인 결합을 하게 하기 위하여 우선 에어실린더(80)를 작동시켜 양측의 취부판(81)을 중앙으로 당김으로써 전기모터연결축(40)을 고정하고 서보모터(30)를 서서히 회전시킨다. 이 때 중간삽입통(52)은 코일스프링(53)에 의하여 전진하려는 탄성을 받고 있으므로 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)과 중간삽입통(52)의 스플라인구멍(52b)이 정렬되는 순간 중간삽입통(52)이 전방으로 이동하여 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)과 중간삽입통(52)의 스플라인구멍(52b)이 스플라인결합을 하게 된다.
그리고 에어실린더(80)의 공압을 해제하여 취부판(81)을 양측으로 이동시켜 전기모터연결축(40)의 취부상태를 해제한다.
이후 전기모터(S)에 전기를 공급하고 서보모터(30)를 작동시키며 각종 성능 및 내구성 시험을 행한다.
본 발명의 동력전달축 연결장치는 시험할 전기모터(S)의 축에 전기모터연결축(40)을 결합한 후 전기모터(S)를 후방으로 이동시켜 취부어셈블리(70)에 의하여 취부하고 서보모터(30)를 서서히 회전시키는 것만으로 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)이 서보모터연결축(50)의 중간삽입통(52)의 스플라인구멍(52b)에 스스로 들어가 스플라인결합을 이루므로 축연결작업이 매우 간편하고 편리하게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10: 대차(臺車) 20: 제1브라켓
21: 제2브라켓 22: 제3브라켓
23: 취부어댑터
30: 서보모터(servo motor) 31: 커플링
32: 클러치 40: 전기모터연결축
41: 세레이션(serration) 구멍 42: 스플라인(spline) 축
50: 서보모터 연결축 51: 외통
51a: 스플라인 구멍 51b: 슬롯(slot)
52: 중간삽입통 52a: 스플라인 외면
52b: 스플라인구멍 52c: 나사홈
53: 코일스프링 54: 덮개판
54a: 개구부 55, 56: 베어링
57: 후방축부 60: 센서
61: 볼트 70: 취부어셈블리
71: 취부판 72: 관통공
73: 취부실린더 80: 에어실린더
81: 취부판

Claims (3)

  1. 대차(10)에 설치된 전기모터(S)의 축에 연결되는 전기모터연결축(40)과, 상기 전기모터연결축(40)과 스플라인결합을 하는 것으로서 서보모터(30)의 동력전달축에 연결되는 서보모터연결축(50)을 포함하는 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치에 있어서,
    상기 서보모터연결축(50)에 스플라인 구멍(51a)이 형성되어 있고 상부의 소정부분에 길이 방향의 슬롯(51b)이 형성되어 있는 외통(51);
    상기 외통(51)의 스플라인 구멍(51a)에 삽입되는 것으로서 스플라인 구멍(51a) 내면에 맞물릴 수 있도록 스플라인 외면(52a)이 형성되어 있고 중앙에 스플라인 구멍(52b)이 형성되어 있으며 상부에 나사홈(52c)이 형성되어 있는 중간삽입통(52);
    상기 외통(51)의 스플라인 구멍(51a) 안쪽에 설치되어 상기 중간삽입통(52)에 대하여 탄성력을 가하는 코일스프링(53);
    상기 외통(51)의 슬롯(51b)을 관통하여 중간삽입통의 나사홈(52c)에 체결되며 외통(51)의 상부로 돌출되도록 설치되어 있는 볼트(61); 그리고
    상기 외통(51)의 상부에 설치되어 볼트(61)의 움직임을 감지하는 센서(60)를 포함하며;
    상기 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)은 상기 중간삽입통(52)의 스플라인 구멍(52b)에 삽입되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 외통(51)의 선단에, 중앙에 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)이 통과할 수 있고 내부의 중간삽입통(52)이 외부로 빠져나오는 것을 차단할 수 있는 크기의 개구부(54a)가 형성되어 있는 환형의 덮개판(54)이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전기모터연결축(40)의 스플라인축(42)을 중간삽입통(52)의 스플라인구멍(52b)에 삽입되도록 서보모터연결축(50)을 회전하면서 정렬할 때에 전기모터연결축(40)의 회전을 방지하지 않기 위하여 전기모터연결축(40)을 취부하는 것으로서, 전기모터연결축(40)의 양측에 위치하는 취부판(81)과, 상기 양측의 취부판(81)을 각각 작동시키는 에어실린더(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차모터 특성시험기의 동력전달축 연결장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109444742A (zh) * 2018-12-04 2019-03-08 东风电动车辆股份有限公司 电动乘用车电驱动总成测试装置
CN109870305A (zh) * 2019-02-28 2019-06-11 昆明理工大学 一种伺服电机试验台
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