KR20160143239A - 캐스터 진동시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐스터 진동시험장치에 관한 것으로서, 시험대상 캐스터가 장착되는 캐스터장착부와, 상기 장착된 캐스터의 바퀴와 접하면서 외주면에는 캐스터의 진동을 위한 돌기가 형성된 롤러부재와, 상기 롤러부재를 회전시키는 구동모터로 이루어지는 진동발생부와, 상기 장착된 캐스터에 하중을 가하면서 진동에 따른 하중변화를 측정하는 하중가압부를 포함한다.
이러한 본 발명에 의하면, 캐스터의 진동성능에 대한 신뢰성있는 시험데이터를 제공할 수 있고, 시험과정에서 시각적으로도 진동성능의 확인이 가능하여 편리하며, 다양한 규격 및 다양한 시험조건에서 용이하게 캐스터의 진동성능을 시험할 수 있는 장점이 있다.

Description

캐스터 진동시험장치 {Apparatus for vibration test of caster}

본 발명은 캐스터의 진동성능을 효율적으로 시험할 수 있는 캐스터 진동시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 캐스터(caster)는 의자, 침대, 의료기 등의 이동용 기구 또는 중하중의 화물을 특정장소로 이동시키기 위한 운반용 대차의 저면에 장착되어 이들을 용이하게 이동시킬 수 있도록 하는 바퀴 및 바퀴와 관련된 주변구성품을 총칭한다.

이러한 캐스터는 특히 이동시 발생하는 진동에 취약한 문제가 있었으며, 이에 따라 최근에는 등록특허 제10-0922854호에 개시된 것처럼 대차와 캐스터 사이에 현가장치를 부설하여 대차의 운전 중에 발생되는 진동이나 충격을 흡수하게 함으로써 대차에 탑재된 운반물이 소손됨을 방지하는 기술들이 제안되기도 하였고, 또한 등록특허 제10-0741464호에 개시된 것처럼 캐스터 자체에 완충수단을 구성하여 진동에 따른 문제점을 해결하는 기술들도 제안되어 있다.

그러나, 이와 같이 진동을 해결하는 효과를 갖는 것으로 제시된 캐스터들의 진동성능에 대해서는 신뢰할만한 자료가 부족하며, 이것은 이러한 캐스터의 진동성능을 측정하고 시험할 시험장치들에 대한 연구가 부족했기 때문이다.

이에, 본 출원인은 캐스터의 진동성능에 대한 신뢰성있는 시험데이터를 확보할 수 있도록 다양한 규격의 캐스터에 대한 진동성능을 효율적으로 테스트할 수 있는 캐스터 진동시험장치를 개발하게 되었다.

등록특허 제10-0922854호 : 현가장치를 갖는 캐스터 등록특허 제10-0741464호 : 완충형 캐스터

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로서, 본 발명의 목적은 캐스터의 진동성능을 효율적으로 시험함으로써 신뢰성있는 시험데이터를 확보할 수 있으며, 특히 측정데이터뿐만 아니라 육안으로도 진동성능을 확인할 수 있으며, 다양한 규격 및 다양한 시험조건에서 용이하게 진동성능을 시험할 수 있는 캐스터 진동시험장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,

시험대상 캐스터가 장착되는 캐스터장착부와, 상기 장착된 캐스터의 바퀴와 접하면서 외주면에는 캐스터의 진동을 위한 돌기가 형성된 롤러부재와, 상기 롤러부재를 회전시키는 구동모터로 이루어지는 진동발생부와, 상기 장착된 캐스터에 하중을 가하면서 진동에 따른 하중변화를 측정하는 하중가압부를 포함하는 캐스터 진동시험장치가 개시된다.

여기서, 상기 캐스터장착부는, 승강되면서 상기 롤러부재에 대한 상대적인 높이가 조절되는 승강프레임과, 상기 승강프레임에 회동 가능하게 설치되는 지렛아암과, 상기 지렛아암의 전단부에 형성되어 시험대상 캐스터가 장착됨과 함께 진동측정장비와 연결되는 장착대를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하중가압부는, 상기 지렛아암의 후단부에 설치되며 전단부의 상기 장착대를 하향 가압하여 캐스터에 하중을 가하는 가압부재와, 상기 가압부재 하측의 승강프레임에 설치되어 캐스터의 진동에 따른 하중변화를 측정하는 로드셀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 가압부재는, 상기 지렛아암의 후단부에 고정되는 아암고정체와, 상기 아암고정체의 하부에 위치되는 가압스프링체와, 상기 아암고정체 및 가압스프링체를 수직으로 관통하면서 하측의 상기 로드셀에 결합되는 전산볼트와, 상기 아암고정체의 상부 및 가압스프링체의 하부에서 상기 전산볼트에 각각 체결되는 조절너트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 캐스터장착부의 전방에 구비되며, 중공의 투명용기와, 상기 투명용기 내에 수용되어 캐스터의 진동에 따라 유동되는 진동확인볼로 이루어진 진동식별기를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 캐스터 진동시험장치에 의하면,

캐스터의 진동성능에 대한 신뢰성있는 시험데이터를 제공할 수 있고, 시험과정에서 시각적으로도 진동성능의 확인이 가능하여 편리하며, 다양한 규격 및 다양한 시험조건에서 용이하게 캐스터의 진동성능을 시험할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 상기한 바와 같이 구체적으로 명시한 효과 이외에 본 발명의 특징적인 구성으로부터 용이하게 도출되고 기대될 수 있는 특유한 효과 또한 본 발명의 효과에 포함될 수 있음을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐스터 진동시험장치의 전체적인 구성을 예시한 도면이고,
도 2는 도 1을 측면에서 예시한 도면이며,
도 3은 캐스터 진동시험장치의 전단쪽, 캐스터장착부 및 진동식별기 부분을 자세히 예시한 도면이고,
도 4는 캐스터 진동시험장치의 후단쪽, 하중가압부 부분을 자세히 예시한 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 캐스터 진동시험장치에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 첨부된 도면에서의 요소의 형상, 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 축소되거나 과장되어 표현될 수 있음을 유의하여야 한다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “설치되어”, “형성되어” “결합되어” 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 설치, 형성, 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

아울러, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐스터 진동시험장치를 예시한 도면들로서, 상기 도면들에 예시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐스터 진동시험장치(10, 이하, “시험장치”라 약칭함.)는 캐스터장착부(100)와, 진동발생부(200)와, 하중가압부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 상기 캐스터장착부(100)는 진동시험의 대상이 되는 캐스터(C)가 장착되는 부분이다.

이러한 캐스터장착부(100)는 승강프레임(110)과, 지렛아암(120)과, 장착대(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 승강프레임(110)은 가이드지주(111)에 승강 가능하게 설치되며, 승강되면서 상기 진동발생부(200)의 롤러부재(210)에 대한 상대적인 높이가 조절된다.

상기 지렛아암(120)은 상기 승강프레임(110)에 회동 가능하게 설치되며, 승강프레임(110)의 전후방향으로 연장된다.

이러한 지렛아암(120)은 승강프레임(110)을 기준으로 회동이 가능함과 함께 승강프레임(110)의 승강에 연동하여 함께 승강이 이루어진다.

상기 장착대(130)는 상기 지렛아암(120)의 전단부에 형성되며, 시험대상 캐스터(C)가 하측에 장착되어 고정된다.

이러한 장착대(130)의 상측에는 캐스터(C)의 진동현상을 측정하기 위한 오실로스코프(oscilloscope)와 같은 별도의 진동측정장비(도면 미도시)가 연결 설치될 수 있다.

다음으로, 상기 진동발생부(200)는 상기 캐스터장착부(100)에 장착된 시험대상 캐스터(C)에 진동을 발생시키는 부분이다.

이를 위한 진동발생부(200)는 롤러부재(210)와, 구동모터(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 롤러부재(210)는 상기 장착대(130)의 하부에 회전 가능하게 구비되며, 상기 구동모터(220)에 의해 회전된다.

상기 롤러부재(210)는 상기 장착대(130)에 캐스터(C)가 장착된 상태에서 상기 승강프레임(110)이 하강되면 캐스터(C)의 바퀴(w)와 접하게 된다.

이러한 롤러부재(210)의 외주면에는 좌우를 가로질러 적어도 하나 이상의 돌기(211)가 돌출 형성되며, 이러한 돌기(211)는 롤러부재(210)의 회전시 상기 캐스터(C)에 진동을 유발하는 기능을 한다.

상기 구동모터(220)는 동력전달요소(230)를 통해 상기 롤러부재(210)와 연결되며, 전원이 인가되면 작동되면서 상기 롤러부재(210)에 회전력을 제공한다.

다음으로, 하중가압부(300)는 상기 캐스터(C)에 하중을 가하면서 상기 진동발생부(200)에 의해 캐스터(C)에 가해지는 진동에 따른 하중변화를 측정하는 부분이다.

이를 위한 하중가압부(300)는 가압부재(310)와, 로드셀(320)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 가압부재(310)는 상기 장착대(130)의 반대쪽, 즉 지렛아암(120)의 후단부에 설치되며, 회동 가능한 지렛아암(120)을 통해 상기 장착대(130)를 하향 가압하여 캐스터(C)에 하중을 가하게 된다.

상기 로드셀(320)은 상기 가압부재(310) 하측에 위치되면서 상기 승강프레임(110)에 고정 설치되며, 캐스터(C)의 진동에 따라 가압부재(310)에서 전달되는 하중변화를 측정한다.

여기서, 상기 가압부재(310)는 다양하게 구성될 수 있는데, 일 예로서 도 4에 예시된 것처럼, 아암고정체(311)와, 가압스프링체(312)와, 전산볼트(313)와, 조절너트(314a, 314b)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 아암고정체(311)는 상기 지렛아암(120)의 후단부에 고정되며, 상기 가압스프링체(312)는 상기 아암고정체(311)의 하부에 위치된다.

상기 전산볼트(313)는 하단이 상기 로드셀(320)에 결합되면서 수직으로 연장되어 상측의 상기 아암고정체(311)와 가압스프링체(312)를 관통하도록 설치된다.

상기 조절너트(314a, 314b)는 상하측 한쌍으로 이루어지며, 상측의 조절너트(314a)는 상기 아암고정체(311)의 상부에서 상기 전산볼트(313)에 체결되고, 하측의 조절너트(314b)는 상기 가압스프링체(312)의 하부에서 상기 전산볼트(313)에 체결된다.

이러한 조절너트(314a, 314b)는 전산볼트(313)에서의 체결위치에 따라 가압스프링체(312)의 가압력을 조정해주게 되며, 이러한 가압스프링체(312)의 조정을 통해 캐스터(C)에 가해지는 하중을 다양하게 세팅할 수 있게 된다.

상기한 구성의 캐스터장착부(100) 및 하중가압부(300)는 도면들에 예시된 것처럼 캐스터(C) 한쌍을 동시에 시험할 수 있도록 좌우 한쌍으로 구비될 수 있다.

또한, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 시험장치(10)는 실시예에 따라서는, 시험자가 캐스터(C)의 진동을 육안으로도 바로 확인할 수 있도록 진동식별기(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 진동식별기(400)는 상기 캐스터장착부(100)의 전방에 구비되며, 중공의 투명용기(410)와, 상기 투명용기(410) 내에 수용되어 캐스터(C)의 진동에 따라 유동되는 진동확인볼(420)을 포함할 수 있다.

이러한 진동식별기(400)는 캐스터(C)가 진동하면, 상기 투명용기(410)에 수용된 진동확인볼(420)이 가해지는 진동에 따라 유동을 하게 되므로, 시험자는 진동확인볼(420)의 유동정도를 육안으로 확인함으로써 시각적으로 캐스터(C)의 진동성능을 바로 판단해볼 수 있게 된다.

한편, 상술한 본 발명의 시험장치(10)에 있어, 상기한 구성요소들(100, 200, 300)은 장치본체(500)에 설치가 이루어지게 되며, 또한 본 발명의 시험장치(100)에는 상기 구동모터(220)를 제어하여 롤러부재(210)의 회전속도를 시험조건에 따라 다양하게 변화시킬 수 있는 속도제어부, 캐스터(C)에 가해지는 하중과 회전속도를 디스플레이하는 디스플레이부 등이 필요에 따라 더 구성될 수 있다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 시험장치(10)의 작동을 간단하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 승강프레임(110)이 상승된 상태에서 캐스터장착부(100)의 장착대(130) 하부에 시험대상 캐스터(C)를 장착 고정시키고, 장착대(130)의 상측에는 진동측정장비의 진동계를 설치한다.

그리고 캐스터장착부(100)의 지렛아암(120)이 수평하게 되도록 가압부재(310)의 조절너트(314a, 314b)를 조정한 후, 승강프레임(100)을 하강시켜 장착된 캐스터(C)의 바퀴(w)가 롤러부재(210)와 접하도록 한다.

이 상태에서 가압부재(310)의 상측 조절너트(314a)를 조금 풀어주면 가압스프링체(312)의 복원에 따른 가압하중이 지렛아암(120)을 통해 전단부의 캐스터(C)에 전달됨과 함께, 캐스터(C)가 롤러부재(210)와 접하여 위치가 고정된 상태이므로 가압하중이 가압부재(310)의 전산볼트(313)를 따라 로드셀(320)에 가해지면서 가압하중이 측정되며, 이 때, 하측의 조절너트(314b)를 조이거나 풀어줌으로써 시험조건에 맞는 가압하중으로 가압부재(310)를 세팅해준다.

이렇게 캐스터(C)의 장착 및 가압하중의 세팅이 완료되면, 진동발생부(200)의 구동모터(220)에 전원을 인가하여 구동시킨다.

그러면 롤러부재(210)가 회전 작동되고, 그에 따라 접하고 있는 캐스터(C)의 바퀴(w)도 함께 회전이 이루어지게 되며, 이렇게 회전되는 동안 롤러부재(210)에 형성된 돌기(211)에 의해 캐스터(C)에는 반복적으로 진동이 가해지게 된다.

이렇게 캐스터(C)에 가해지는 진동현상은 장착대(130)에 연결된 진동측정장비를 통해 측정이 이루어짐과 함께, 로드셀(320)에서는 진동에 따른 가압부재(310)의 가압하중 변화를 계속적으로 측정하게 되며, 이러한 측정값들을 통해 시험대상 캐스터(C)의 진동성능을 정확하게 시험할 수 있게 된다.

그리고 동시에, 캐스터(C)에 가해지는 진동에 의해 진동식별기(400)의 진동확인볼(420)이 유동되므로 이러한 진동확인볼(420)의 움직임을 육안으로 확인함으로써 측정데이터와는 별개로 바로 시험과정에서 시각적으로 캐스터(C)의 진동성능을 확인할 수도 있게 된다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예 및 도면들에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.

첨부된 도면들의 주요부위에 대한 부호를 설명하면 다음과 같다.
100: 캐스터장착부 110: 승강프레임
120: 지렛아암 130: 장착대
200: 진동발생부 210: 롤러부재
220: 구동모터 300: 하중가압부
310: 가압부재 320: 로드셀
400: 진동식별기 410: 투명용기
420: 진동확인볼

Claims (4)

1. 시험대상 캐스터(C)가 장착되는 캐스터장착부(100);
   상기 장착된 캐스터(C)의 바퀴(w)와 접하면서 외주면에는 캐스터(C)의 진동을 위한 돌기(211)가 형성된 롤러부재(210)와, 상기 롤러부재(210)를 회전시키는 구동모터(220)로 이루어진 진동발생부(200);
   상기 장착된 캐스터(C)에 하중을 가하면서 진동에 따른 하중변화를 측정하는 하중가압부(300);를 포함하는 캐스터 진동시험장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 캐스터장착부(100)는,
   승강되면서 상기 롤러부재(210)에 대한 상대적인 높이가 조절되는 승강프레임(110)과, 상기 승강프레임(110)에 회동 가능하게 설치되는 지렛아암(120)과, 상기 지렛아암(120)의 전단부에 형성되어 시험대상 캐스터(C)가 장착됨과 함께 진동측정장비와 연결되는 장착대(130)를 포함하고,
   상기 하중가압부(300)는,
   상기 지렛아암(120)의 후단부에 설치되며 전단부의 상기 장착대(130)를 하향 가압하여 캐스터(C)에 하중을 가하는 가압부재(310)와, 상기 가압부재(310) 하측의 승강프레임(110)에 설치되어 캐스터(C)의 진동에 따른 하중변화를 측정하는 로드셀(320);을 포함하는 캐스터 진동시험장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 가압부재(310)는,
   상기 지렛아암(120)의 후단부에 고정되는 아암고정체(311)와, 상기 아암고정체(311)의 하부에 위치되는 가압스프링체(312)와, 상기 아암고정체(311) 및 가압스프링체(312)를 수직으로 관통하면서 하측의 로드셀(320)에 결합되는 전산볼트(313)와, 상기 아암고정체(311)의 상부 및 가압스프링체(312)의 하부에서 상기 전산볼트(313)에 각각 체결되는 조절너트(314a, 314b)를 포함하는 캐스터 진동시험장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 캐스터장착부(100)의 전방에 구비되며, 중공의 투명용기(410)와, 상기 투명용기(410) 내에 수용되어 캐스터(C)의 진동에 따라 유동되는 진동확인볼(420)로 이루어진 진동식별기(400);를 더 포함하는 캐스터 진동시험장치.

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