KR20190027067A - 휠 동력계의 특성 시험 장치 - Google Patents

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Abstract

휠 동력계의 특성 시험 장치가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치는 내측 링, 외측 링, 및 상기 내측 링과 상기 외측 링의 사이에 설치되는 스트레인 게이지가 부착된 감지부를 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치에 있어서, 상기 휠 동력계의 상기 내측 링 또는 상기 외측 링 중 어느 하나가 고정되는 고정 지지대; 상기 휠 동력계의 상기 내측 링 또는 상기 외측 링 중 다른 하나가 고정되는 하중 인가 지지대; 및 상기 하중 인가 지지대에 하중을 인가하는 하중 인가부;를 포함할 수 있다.

Description

휠 동력계의 특성 시험 장치 {TEST APPARATUS OF CHARACTERISTIC OF WHEEL DYNAMOMETER}
본 발명은 휠 동력계의 특성 시험 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠 동력계의 6분력(3 방향의 힘과 3 방향의 모멘트)을 정확하게 교정할 수 있는 휠 동력계의 특성 시험 장치에 관한 것이다.
휠 동력계(wheel dynamometer)는 자동차가 주행 중에 도로면으로부터 차량의 바퀴에 전달되는 동하중을 측정하기 위한 장치이다. 일반적으로 휠 동력계는 보통 하나의 몸체로 이루어져 있으며, 여러 방향(예를 들어, 세 방향의 힘(Fx, Fy, Fz)과 세 방향의 모멘트(Mx, My, Mz))의 힘과 모멘트를 측정하기 위한 일종의 다축 로드셀(load cell)이다.
일반적인 휠 동력계는 내측 링과 외측 링으로 구성되고, 내측 링과 외측 링의 사이에 스트레인 게이지가 설치된다. 휠 동력계의 내측 링은 차축에 결합된 허브 어댑터에 체결되어 차축의 힘과 모멘트를 전달하고, 외측 링은 휠 어댑터에 체결되어 차량의 바퀴에 힘과 모멘트를 전달한다. 그리고 스트레인 게이지는 내측 링과 외측 링 사이에 구비되는 감지부의 변형률을 측정함으로써, 힘과 모멘트를 측정하게 된다.
이러한 휠 동력계는 자동차의 내구 설계를 위해 내구 이력에 대한 데이터베이스를 구축하는데 필수적인 장치로써, 다양한 가혹 상황을 고려한 내구 시험에 사용되기 때문에 각각의 하중 분력에 대한 정확한 측정이 요구된다.
하지만, 휠 동력계를 최초 개발하거나 제조하였을 때, 또는 사용 과정에서 휠 동력계의 교정이 필요할 때에는 하중에 대한 특성 시험이 필요하게 된다.
따라서, 이와 같은 휠 동력계의 특성을 정확히 평가할 수 있는 특성 시험 장치에 대한 요구가 증가하고 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휠 동력계의 특성을 정확히 평가할 수 있는 휠 동력계의 특성 시험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치는 내측 링, 외측 링, 및 상기 내측 링과 상기 외측 링의 사이에 설치되는 스트레인 게이지가 부착된 감지부를 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치에 있어서, 상기 휠 동력계의 상기 내측 링 또는 상기 외측 링 중 어느 하나가 고정되는 고정 지지대; 상기 휠 동력계의 상기 내측 링 또는 상기 외측 링 중 다른 하나가 고정되는 하중 인가 지지대; 및 상기 하중 인가 지지대에 하중을 인가하는 하중 인가부;를 포함할 수 있다.
상기 고정 지지대는 상기 휠 동력계의 내측 링이 고정되는 제1 내측 지지부;를 포함하는 제1 고정 지지대; 및 상기 휠 동력계의 내측 링이 고정되는 제2 내측 지지부;를 포함하는 제2 고정 지지대;를 포함할 수 있다.
상기 제1 내측 지지부와 수직하게 배치되는 제1 수평 지지부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 내측 지지부와 평행하게 배치되는 제2 수평 지지부;를 더 포함할 수 있다.
상기 하중 인가 지지대는 상기 제1 내측 지지부와 평행하게 배치되고 휠 동력계의 외측 링이 체결되는 제1 외륜 지지부, 상기 제1 외륜 지지부의 상측에 상기 제1 외륜 지지부에 수직하게 배치되는 하중 플레이트를 포함하는 제1 하중 인가 지지대; 및 상기 제2 내측 지지부와 평행하게 배치되는 제2 외륜 지지부, 및 상기 제2 외륜 지지부의 상측에 상기 제2 외륜 지지부와 평행하게 배치되는 하중 플레이트를 포함하는 제2 하중 인가 지지대;를 포함할 수 있다.
상기 제1 외륜 지지부와 수직하게 배치되는 제1 수평 연결부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 외륜 지지부와 평행하게 배치되는 제2 수평 연결부;를 더 포함할 수 있다.
상기 하중 인가부는 상기 하중 플레이트의 복수의 지점에 하중을 인가하는 복수의 분동을 포함하는 복수의 중량체; 및 상기 복수의 분동들을 상하 방향으로 이동시키는 구동부;를 포함할 수 있다.
상기 복수의 중량체는 상기 휠 동력계의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치되는 제1 중량체, 제2 중량체, 제3 중량체, 및 제4 중량체를 포함할 수 있다.
상기 구동부는 구동 모터; 및 상기 복수의 분동 중에서 최상단 분동에 연결되어 상기 구동 모터의 동력에 의해 회전하는 잭 스크류;를 포함할 수 있다.
상기 복수의 분동은 중앙에 관통되어 이동 공간이 형성되는 분동 몸체; 상기 분동 몸체의 상부를 덮는 상부 덮개; 상기 분동 몸체의 하부를 덮는 하부 덮개; 및 상기 상부 덮개의 상측에 배치되는 분동 걸이;를 포함할 수 있다.
상기 어느 하나의 분동의 분동 걸이는 상기 어느 하나의 분동의 상측에 위치하는 다른 하나의 분동의 본동 몸체의 이동 공간에 삽입되어 상하 방향으로 이동하고, 상기 어느 하나의 분동의 분동 걸이는 상기 다른 하나의 분동의 하부 덮개에 걸리도록 배치될 수 있다.
상기 휠 동력계의 내측 링 또는 외측 링 중 어느 하나는 상기 고정 지지대에 고정되고, 상기 휠 동력계의 내측 링 또는 외측 링 중 다른 하나는 상기 하중 인가 지지대에 고정되며, 상기 하중 인가부를 통해 상기 휠 동력계에 세 방향의 하중과 세 방향의 모멘트를 인가하여 휠 동력계의 특성을 시험할 수 있다.
상기 휠 동력계를 상기 제1 고정 지지대와 상기 제1 하중 인가 지지대에 고정하여 상기 휠 동력계에 두 방향의 하중과 한 방향의 모멘트를 인가하여 휠 동력계의 특성을 시험할 수 있다.
상기 휠 동력계를 상기 제2 고정 지지대와 상기 제2 하중 인가 지지대에 고정하여 상기 휠 동력계에 한 방향의 하중과 두 방향의 모멘트를 인가하여 휠 동력계의 특성을 시험할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 휠 동력계의 특성 시험 장치에 의하면, 휠 동력계에 인가되는 세 방향의 힘(Fx, Fy, Fz)과 세 방향의 모멘트(Mx, My, Mz)를 정확히 발생시킴으로써, 휠 동력계의 특성을 정확히 평가할 수 있다.
또한, 휠 동력계에 하중을 인가하는 중량체를 구성하는 복수의 분동이 구동 모터와 잭 스크류를 통해 순차적으로 들어올려지거나 내리누르도록 구성되어 하중 플레이트를 통해 휠 동력계에 인가되는 하중의 크기를 조정할 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 휠 동력계의 특성 시험 장치가 적용되는 휠 동력계의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치의 구성을 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치의 구성을 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치의 제1 하중 인가 지지대의 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치의 제1 고정 지지대의 구성을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 동력계 특성 시험 장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 동력계 특성 시험 장치의 구성을 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휠 동력계 특성 시험 장치의 구성을 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계 특성 시험 장치의 제2 고정 지지대와 제2 하중 인가 지지대의 구성을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계 특성 시험 장치의 중량체의 구성을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계 특성 시험 장치의 중량체의 구성을 도시한 다른 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계 특성 시험 장치를 이용하여 휠 동력계에 x축 방향의 하중(Fx), y축 방향의 하중(Fy), 및 z축 방향의 모멘트(Mz)를 인가하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계 특성 시험 장치를 이용하여 휠 동력계에 z축 방향의 하중(Fz), x축 방향의 모멘트(Mx), 및 y축 방향의 모멘트(My)를 인가하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 휠 동력계의 특성 시험 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 의한 휠 동력계의 특성 시험 장치가 적용되는 휠 동력계의 구성에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 명세서에 표시된 좌표는 휠 동력계를 기준으로 표시되었다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 휠 동력계의 특성 시험 장치가 적용되는 휠 동력계의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 휠 동력계의 특성 시험 장치가 적용되는 휠 동력계(10)는 원형으로 형성된 내측 링(11), 상기 내측 링(11)의 원주 방향 외측에 구비되는 외측 링(13)을 포함한다. 상기 내측 링(11)과 외측 링(13)은 복수의 감지부(15)(예를 들어, 로드 빔)에 의해 연결된다. 상기 감지부(15)에는 스트레인 게이지(17)가 설치되어 스트레인 게이지(17)에 의해 측정되는 변형률로부터 휠 동력계에 인가되는 힘과 모멘트를 측정한다.
상기 내측 링(11)은 차량의 차축에 결합되는 허브 어댑터에 체결되고, 상기 외측 링(13)은 휠 어댑터에 체결된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치의 구성을 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치의 구성을 도시한 정면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치의 구성을 도시한 측면도이다. 본 발명의 명세서에서 x축, y축, 및 z축은 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치는 상기 휠 동력계(10)의 상기 내측 링(11) 또는 상기 외측 링(13) 중 어느 하나가 고정되는 고정 지지대, 상기 휠 동력계(10)의 상기 내측 링(11) 또는 상기 외측 링(13) 중 다른 하나가 고정되는 하중 인가 지지대, 및 상기 하중 인가 지지대에 하중을 인가하는 하중 인가부(500)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 고정 지지대는 휠 동력계(10)의 내측 링(11)과 체결되고, 상기 하중 인가 지지대는 휠 동력계(10)의 외측 링(13)과 체결되는 것을 예로 들어 설명하도록 한다. 그러나 본 발명의 권리 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 고정 지지대는 제1 고정 지지대(100)와 제2 고정 지지대(200)를 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 고정 지지대(100)는 휠 동력계(10)의 내측 링(11)이 체결되어 고정되는 제1 내측 지지부(110)와, 상기 제1 내측 지지부(110)와 수직하게 배치되는 제1 수평 지지부(120)를 포함한다.
그리고 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제2 고정 지지대(200)는 상기 제2 내측 지지부(210)와 평행하게 배치되는 제2 외륜 지지부(410), 및 상기 제2 외륜 지지부(410)와 평행하게 배치되는 제2 수평 지지부(220)를 포함한다.
상기 제1 고정 지지대(100)는 휠 동력계(10)에 x축 방향의 하중(Fx), y축 방향의 하중(Fy), 및 z축 방향의 모멘트(Mz)를 인가하는데 사용된다. 상기 제2 고정 지지대(200)는 휠 동력계(10)에 z축 방향의 하중(Fz), x축 방향의 모멘트(Mx), 및 y축 방향의 모멘트(My)를 인가하는데 사용된다.
상기 하중 인가 지지대는 제1 하중 인가 지지대(300)와 제2 하중 인가 지지대(400)를 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 하중 인가 지지대(300)는 상기 제1 내측 지지부(110)와 평행하게 배치되는 제1 외륜 지지부(310), 상기 제1 외륜 지지부(310)와 수직하게 배치되는 제1 수평 연결부(320), 및 상기 제1 수평 연결부(320)의 상부에 배치되는 하중 플레이트(330)를 포함한다. 상기 하중 플레이트(330)에는 후술한 분동의 위치를 결정하기 위한 하중 돌기(331)이 돌출 형성될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제2 하중 인가 지지부는 상기 제2 내측 지지부(210)와 평행하게 배치되는 제2 외륜 지지부(410), 상기 제2 외륜 지지부(410)와 평행하게 배치되는 제2 수평 연결부(420), 및 상기 제2 수평 연결부(420)의 상부에 배치되는 하중 플레이트(330)를 포함한다. 상기 하중 플레이트(330)에는 후술한 분동의 위치를 결정하기 위한 하중 돌기(331)이 돌출 형성될 수 있다.
상기 제1 하중 인가 지지대(300)는 휠 동력계(10)에 x축 방향의 하중(Fx), y축 방향의 하중(Fy), 및 z축 방향의 모멘트(Mz)를 인가하는데 사용된다. 상기 제2 하중 인가 지지대(400)는 휠 동력계(10)에 z축 방향의 하중(Fz), x축 방향의 모멘트(Mx), 및 y축 방향의 모멘트(My)를 인가하는데 사용된다.
상기 하중 인가부(500)는 상기 하중 플레이트(330)의 복수의 지점에 하중을 인가하는 복수의 분동(510)을 포함하는 복수의 중량체, 및 상기 복수의 분동(510)들을 상하 방향으로 이동시키는 구동부를 포함한다.
상기 복수의 중량체는 상기 하중 플레이트(330)와 하중 인가 지지대를 통해 상기 휠 동력계(10)의 외측 링(13)에 하중을 인가한다. 이를 위해, 상기 중량체는 복수의 분동(510)으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 복수의 분동(510)은 동일한 질량을 가질 수 있으며, 또는 서로 다른 질량을 갖도록 구성될 수도 있다.
상기 복수의 중량체는 상기 휠 동력계(10)의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다. 이때, 상기 복수의 중량체는 네 개의 중량체인 제1 중량체(510-1), 제2 중량체(510-2), 제3 중량체(510-3), 및 제4 중량체(510-4)로 구성될 수 있다. 즉, 상기 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)의 중심에 휠 동력계(10)의 중심이 배치된다.
상기 복수의 분동(510)은 아래 쪽에 위치한 분동(510)이 위에 위치한 분동(510)과 선택적으로 결합하여, 위쪽에 위치한 분동(510)이 아래쪽에 위치한 분동(510)을 끌어올리거나 누르게 되어 하중 플레이트(330)에 인가되는 하중을 조절한다.
이를 위해, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 분동은 중앙이 관통되어 이동 공간이 형성되는 분동 몸체(511), 상기 분동 몸체(511)의 상부를 덮는 상부 덮개(513), 상기 분동 몸체(511)의 하부를 덮는 하부 덮개(515), 및 상기 상부 덮개(513)의 상측에 배치되는 분동 걸이(517)를 포함한다.
상기 하부 덮개(515)의 중앙에는 홈 또는 구멍이 형성되어, 상기 하중 플레이트(330)에 형성된 하중 돌기(331)에 삽입되기 때문에, 휠 동력계(10)에 대한 분동의 정확한 위치가 결정될 수 있다.
가장 위에 위치한 분동의 상측은 상기 잭 스크류(560)와 결합하여 구동 모터(550)의 동력에 의해 상기 최상단 분동이 상하 방향으로 이동한다.
그리고 위쪽에 위치한 분동 몸체(511)의 이동 공간에는 아래 쪽에 위한 분동의 분동 걸이(517)가 상하방향으로 이동 가능하게 삽입된다.
위쪽에 위치한 분동이 위쪽 방향으로 이동하면, 아래쪽에 위치한 분동의 분동 걸이(517)가 위쪽에 위치한 하부 덮개(515)에 걸리면서 아래쪽에 위치한 분동도 위쪽으로 이동하게 된다.
반대로, 위쪽에 위치한 분동이 아래쪽 방향으로 이동하면, 위쪽에 위치한 분동의 하부 덮개(515)가 아래쪽에 위치한 분동의 상부 덮개(513)를 누르게 되면서, 하중 플레이트(330)에 하중을 인가하게 된다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 휠 동력계의 특성 시험 장치를 통해 휠 동력계에 힘과 모멘트를 인가하는 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 13 내지 도 15를 참조하여, 휠 동력계에 x축 방향의 하중(Fx), y축 방향의 하중(Fy), 및 z축 방향의 모멘트(Mz)를 인가하는 방법에 대해 설명한다.
휠 동력계(10)에 y축 방향의 힘을 인가하기 위해서는, 휠 동력계(10)의 내측 링(11)을 제1 고정 지지대(100)의 제1 내측 지지부(110)에 볼트를 통해 체결한다. 휠 동력계(10)의 외측 링(13)을 제1 하중 인가 지지대(300)의 제1 외륜 지지부(310)에 볼트를 통해 체결한다.
한편, 상기 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)는 휠 동력계(10)의 y축을 중심으로 서로 대칭되도록 배치된다. 구체적으로, 제1 중량체(510-1)와 제3 중량체(510-3)는 y축을 중심으로 제2 중량체(510-2)와 제4 중량체(510-4)와 대칭되는 위치에 배치된다.
따라서, 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)를 하중 플레이트(330)에 올려 놓으면, 분동의 무게가 하중 플레이트(330)를 통해 휠 동력계(10)에 y축 방향의 힘이 인가된다. 이때, 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)의 무게가 동일하게 설정하면, z축 방향의 모멘트는 인가되지 않고 순수하게 y축 방향의 힘만 인가된다.
휠 동력계(10)에 x축 방향의 힘을 인가하기 위해서는, 제1 고정 지지대(100)의 제1 내측 지지부(110)에 휠 동력계(10)를 90도 회전시켜 체결하여 고정한다. 그리고 휠 동력계(10)에 x축 방향의 힘을 인가하는 방법은 위에서 설명한 바와 동일하다.
휠 동력계(10)에 z방향의 모멘트를 인가하는 방법은 앞에서 설명한 휠 동력계(10)에 x방향 또는 y방향에 힘을 인가하는 방법과 유사하다. 다만, 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)의 무게를 조절하여 z방향의 모멘트를 인가하게 된다.
구체적으로, 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)를 통해 휠 동력계에 인가하고자 하는 중량의 절반에 해당하는 중량을 하중 인가 지지대에 올려 놓는다. 그리고 휠 동력계의 영점을 "0으로 조정하고, 제1 중량체(510-1)와 제3 중량체(510-3)의 중량을 동일하게 감소시키고 제2 중량체(510-2)와 제4 중량체(510-4)의 무게를 제1 중량체(510-1)와 제3 중량체(510-3)를 통해 감소된 중량과 동일하게 증가시키면, 도 15에 도시된 바와 같이, 휠 동력계(10)에 x방향 또는 y방향의 힘이 가해지지 않은 z방향의 모멘트(Mz)만을 정확하게 인가할 수 있다.
다음으로, 도 16 내지 도 18을 참조하여, 휠 동력계에 z축 방향의 하중(Fz), x축 방향의 모멘트(Mx), 및 y축 방향의 모멘트(My)를 인가하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
휠 동력계(10)에 z축 방향의 힘을 인가하기 위해서는, 휠 동력계(10)의 내측 링(11)을 제2 고정 지지대(200)의 제2 내측 지지부(210)에 볼트를 통해 체결한다. 그리고 휠 동력계(10)의 외측 링(13)을 제2 하중 인가 지지대(400)의 제2 외륜 지지부(410)에 볼트를 통해 체결한다.
한편, 상기 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)는 휠 동력계(10)의 중심을 기준으로 서로 대칭되도록 배치된다. 구체적으로, 제1 중량체(510-1)와 제3 중량체(510-3)는 중심을 기준으로 제2 중량체(510-2)와 제4 중량체(510-4)와 대칭되는 위치에 배치된다.
따라서, 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)를 하중 플레이트(330)에 올려 놓으면, 분동의 무게가 하중 플레이트(330)를 통해 휠 동력계(10)에 z축 방향의 힘이 인가된다. 이때, 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)의 무게가 동일하게 설정하면(도 17 참조), y축 방향의 모멘트는 인가되지 않고 순수하게 z축 방향의 힘만 인가된다.
휠 동력계(10)에 x축 방향의 모멘트를 인가하는 방법은 앞에서 설명한 휠 동력계(10)에 z축 방향의 모멘트를 인가하는 방법과 유사하다. 다만, 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)의 무게를 조절하여 x방향의 모멘트를 인가할 수 있다.
구체적으로, 제1 중량체(510-1) 내지 제4 중량체(510-4)를 통해 휠 동력계에 인가하고자 하는 중량의 절반에 해당하는 중량을 하중 인가 지지대에 올려 놓는다. 그리고 휠 동력계의 영점을 "0으로 조정하고, 제1 중량체(510-1)와 제3 중량체(510-3)의 중량을 동일하게 감소시키고 제2 중량체(510-2)와 제4 중량체(510-4)의 무게를 제1 중량체(510-1)와 제3 중량체(510-3)를 통해 감소된 중량과 동일하게 증가시키면, 도 15에 도시된 바와 같이, 휠 동력계(10)에 z방향의 힘이 가해지지 않은 x방향의 모멘트(Mx)만을 정확하게 인가할 수 있다.
그리고 휠 동력계(10)에 y축 방향의 모멘트를 인가하기 위해서는, 제2 고정 지지대(200)의 제2 내측 지지부(210)에 휠 동력계(10)를 90도 회전시켜 체결하여 고정한다. 그리고 휠 동력계(10)에 y축 방향의 모멘트를 인가하는 방법은 앞에서 설명한 x축 방향의 모멘트를 인가하는 방법과 동일하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 휠 동력계 특성 시험 장치에 의하면, 휠 동력계에 세 방향의 하중과 세 방향의 모멘트를 정확하게 인가할 수 있기 때문에, 휠 동력계의 특성을 정확하게 평가할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 휠 동력계
11: 내측 링
13: 외측 링
15: 감지부
17: 스트레인 게이지
100: 제1 고정 지지대
110: 제1 내측 지지부
120: 제1 수평 지지부
200: 제2 고정 지지대
210: 제2 내측 지지부
220: 제2 수평 지지부
300: 제1 하중 인가 지지대
310: 제1 외륜 지지부
320: 제1 수평 연결부
330: 하중 플레이트
331: 하중 돌기
400: 제2 하중 인가 지지대
410: 제2 외륜 지지부
420: 제2 수평 연결부
500: 하중 인가부
510-1: 제1 중량체
510-2: 제2 중량체
510-3: 제3 중량체
510-4: 제4 중량체
510: 분동
511: 분동 몸체
513: 상부 덮개
515: 하부 덮개
517: 분동 걸이
550: 구동 모터
560: 잭 스크류

Claims (15)

  1. 내측 링, 외측 링, 및 상기 내측 링과 상기 외측 링의 사이에 설치되는 스트레인 게이지가 부착된 감지부를 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치에 있어서,
    상기 휠 동력계의 상기 내측 링 또는 상기 외측 링 중 어느 하나가 고정되는 고정 지지대;
    상기 휠 동력계의 상기 내측 링 또는 상기 외측 링 중 다른 하나가 고정되는 하중 인가 지지대; 및
    상기 하중 인가 지지대에 하중을 인가하는 하중 인가부;
    를 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 지지대는
    상기 휠 동력계의 내측 링이 고정되는 제1 내측 지지부;를 포함하는 제1 고정 지지대; 및
    상기 휠 동력계의 내측 링이 고정되는 제2 내측 지지부;를 포함하는 제2 고정 지지대;
    를 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 내측 지지부와 수직하게 배치되는 제1 수평 지지부;
    를 더 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 내측 지지부와 평행하게 배치되는 제2 수평 지지부;
    를 더 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 하중 인가 지지대는
    상기 제1 내측 지지부와 평행하게 배치되고 휠 동력계의 외측 링이 체결되는 제1 외륜 지지부, 상기 제1 외륜 지지부의 상측에 상기 제1 외륜 지지부에 수직하게 배치되는 하중 플레이트를 포함하는 제1 하중 인가 지지대; 및
    상기 제2 내측 지지부와 평행하게 배치되는 제2 외륜 지지부, 및 상기 제2 외륜 지지부의 상측에 상기 제2 외륜 지지부와 평행하게 배치되는 하중 플레이트를 포함하는 제2 하중 인가 지지대;
    를 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 외륜 지지부와 수직하게 배치되는 제1 수평 연결부;
    를 더 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 외륜 지지부와 평행하게 배치되는 제2 수평 연결부;
    를 더 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 하중 인가부는
    상기 하중 플레이트의 복수의 지점에 하중을 인가하는 복수의 분동을 포함하는 복수의 중량체; 및
    상기 복수의 분동들을 상하 방향으로 이동시키는 구동부;
    를 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 중량체는
    상기 휠 동력계의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치되는 제1 중량체, 제2 중량체, 제3 중량체, 및 제4 중량체를 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 구동부는
    구동 모터; 및
    상기 복수의 분동 중에서 최상단 분동에 연결되어 상기 구동 모터의 동력에 의해 회전하는 잭 스크류;
    를 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 분동은
    중앙에 관통되어 이동 공간이 형성되는 분동 몸체;
    상기 분동 몸체의 상부를 덮는 상부 덮개;
    상기 분동 몸체의 하부를 덮는 하부 덮개; 및
    상기 상부 덮개의 상측에 배치되는 분동 걸이;
    를 포함하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 어느 하나의 분동의 분동 걸이는 상기 어느 하나의 분동의 상측에 위치하는 다른 하나의 분동의 본동 몸체의 이동 공간에 삽입되어 상하 방향으로 이동하고,
    상기 어느 하나의 분동의 분동 걸이는 상기 다른 하나의 분동의 하부 덮개에 걸리도록 배치되는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 휠 동력계의 내측 링 또는 외측 링 중 어느 하나는 상기 고정 지지대에 고정되고,
    상기 휠 동력계의 내측 링 또는 외측 링 중 다른 하나는 상기 하중 인가 지지대에 고정되며,
    상기 하중 인가부를 통해 상기 휠 동력계에 세 방향의 하중과 세 방향의 모멘트를 인가하여 휠 동력계의 특성을 시험하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 휠 동력계를 상기 제1 고정 지지대와 상기 제1 하중 인가 지지대에 고정하여 상기 휠 동력계에 두 방향의 하중과 한 방향의 모멘트를 인가하여 휠 동력계의 특성을 시험하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 휠 동력계를 상기 제2 고정 지지대와 상기 제2 하중 인가 지지대에 고정하여 상기 휠 동력계에 한 방향의 하중과 두 방향의 모멘트를 인가하여 휠 동력계의 특성을 시험하는 휠 동력계의 특성 시험 장치.
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