KR20210066971A - 구름 베어링 시험 장치 - Google Patents

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편정민
이경구
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셰플러코리아 유한책임회사
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Abstract

본 발명은 중공체인 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내에 구비되는 가동하우징(112)과, 상기 하우징(110)의 내측으로 가동하우징(112)을 지나 연장되며 일측 단부가 회전구동부의 출력축에 연결되어 회전 구동되는 시험기축(120)과, 상기 가동하우징(112)과 시험기축(120) 사이에 설치되어 가동하우징(112)에 대하여 시험기축(120)을 회전 가능하게 지지하는 지지베어링(S1)과, 상기 가동하우징(112)을 반경 방향으로 가압하도록 하우징(110)에 슬라이딩 가능하게 구비되는 경방향 가압부재(140)와, 시험기축(120)의 타측 단부 쪽에 하우징(110) 내로 삽입되고 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되는 피스톤부(115)를 포함하고; 상기 피스톤부(115)는 지지베어링(S1)을 사이에 두고 시험기축(120)에 설치된 한 쌍의 시험베어링(T1) 중 피스톤부(115) 쪽에 위치하는 시험베어링(T1)의 외륜을 축 방향으로 가압하며; 상기 피스톤부(115)는 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축 방향으로 가압되어 시험베어링(T1)의 외륜을 축 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 시험 장치(100)에 관한 것이다.

Description

구름 베어링 시험 장치{A Rolling Bearing Test Apparatus}
본 발명은 구름 베어링 시험 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구조로 베어링의 미스얼라인먼트를 재현하여 시험 가능한 구름 베어링 시험 장치에 관한 것이다.
구름 베어링(Rolling Bearing)은 축과 하우징 사이에 설치되어 회전하면서 하중을 지지하는 기계요소이다. 구름 베어링은 축이 삽입되는 링 형태의 내륜과, 하우징에 삽입되는 링 형태의 외륜과, 상기 내륜과 외륜 사이에서 원주 방향을 따라 정렬되는 복수의 전동체(예, 볼, 테이퍼 롤러, 원통 롤러 등)를 포함한다. 상기 내륜과 외륜 사이에 구비되는 링 형태로 전동체의 원주 방향 간격을 유지시키는 작용을 하는 리테이너(케이지)를 더 포함한다. 일명 "총형 베어링"으로 리테이너(케이지)를 구비하지 않는 구조도 있다.
구름 베어링을 시험하는 구름 베어링 시험 장치는 공압 액츄에이터, 유압 액츄에이터 혹은 전기 모터를 이용하여 베어링의 피로수명 및 열발생량(heat generation)에 주요한 영향을 끼치는 축하중 및 횡하중을 정밀하게 인가하고, 베어링의 실제 작동 조건을 정확하게 모사하는 장치이다.
도 1은 종래의 구름 베어링 시험 장치를 도시한 단면도이며, 도 2는 도 1의 II－II선을 따른 단면도를 포함하는 모식도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 시험기축(2a, Shaft)의 선단부와 기단 근처 부분은 하우징(1a)에 대해, 시험 대상 베어링인, 1 쌍의 시험베어링(3a, 3b)에 의해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 도 1 및 도 2에서 도면부호 25는 전동체를 도시한 것이다. 도 1 및 2에는 전동체(25)로서 볼이 도시되어 있으며, 시험베어링(3a, 3b)은 전동체(25)가 볼인 볼베어링이 될 수도 있고, 테이퍼드 롤러인 테이퍼드 롤러 베어링이 될 수도 있는 등 다양한 형태의 구름 베어링이 시험될 수 있다.
상기 시험베어링(3a, 3b)의 내륜(8, 8)으로 시험기축(2a)의 선단부와 기단 근처 부분이 삽입되어 있다. 내륜(8, 8)의 내측면은, 시험기축(2a)의 중간부에 형성한 단차부(9, 9)에 와셔(10, 10)를 개재하여 접한다. 시험베어링(3a, 3b)의 외륜(11, 11)은 시험기축(2a)의 축방향으로 이격하는 상태에서 연직 방향으로 수직 형성된 하우징(1a)의 한 쌍의 축방향 측벽부(12, 12)에 지지되어 있다. 구체적으로는, 각 외륜(11, 11)은 축방향 측벽부(12, 12)에 형성한 원공(13, 13)의 내측에 장착된 대략 원통 상의 지지슬리브(14a, 14b)의 선단부의 내주면에 형성한 원통면상의 지지부(15a, 15b)에 삽입되어 있다.
시험베어링(3a)의 외륜(11)의 외측면은 지지슬리브(14a)의 지지부(15a)의 내측 단부에 형성한 단차면에 접하여 있다. 이로써, 시험베어링(3a)을 와셔(10)의 외측면과 지지슬리브(14a)의 지지부(15a)의 단차면의 사이에서 축 방향으로 강하게 협지하고 있다.
이것에 대해, 타방의 시험베어링(3b)의 외륜(11)의 외측면은 타방의 지지슬리브(14b)의 내측에 축 방향으로 변위를 가능하게 삽입된 피스톤부(16)의 선단면에 접하여 있다. 시험베어링(3b)은 와셔(10)의 외측면과 피스톤부(16)의 선단면 사이에서 축방향으로 강하게 협지되어 있다. 피스톤부(16)의 기단면을 도시되지 않은 유압실린더 등의 가압 장치에 의해 가압함으로써, 시험베어링(3a, 3b)에 엑시얼(Axial) 하중(Fa)을 부여한다.
시험기축(2a)의 중간부의 주위에 시험기축(2a)과 동심으로, 대략 원통 상의 가동하우징(4a)이 설치되어 있다. 상기 가동하우징(4a)의 내주면과 시험기축(2a)의 중간부의 외주면의 사이에, 1 쌍의 지지베어링(5a, 5a)이 설치되어 있다. 가동하우징(4a)은 하우징(1a)의 내부에 직경 방향으로 변위를 가능하게, 그리고 회전 방향의 변위가 잡힌 상태로 구비된다. 가동하우징(4a)에 수평 방향으로 래디얼(Radial) 하중(Fr)이 부여된다. 상기 하우징(1a)의 축방향 측벽부(12, 12)의 단부끼리를 연속시킨 1 쌍의 폭방향 측벽부(17a, 17b) 중, 폭방향 측벽부(17a)에 수평 방향으로 관통하는 상태로 형성한 통공(18)에, 대략 원통 상의 가압지그(19)의 선단부를 삽입 통과시키고, 가압지그(19)의 기단면(도 2의 우단면)에 하우징(1a)(폭방향 측벽부(17a))의 외측에 설치한 유압 실린더 등의 가압 장치의 가압로드(20)의 선단면(도 2의 좌단면)을, 강구(21) 및 가압판(22)을 개재하여 접촉시켜, 래디얼 하중 부여부를 구성하고 있다. 가압판(22)의 외측면에 진동 센서(23)를 설치하고, 진동센서(23)에 의해 가압판(22)의 진동을 검출함으로써, 각 부재(2a, 5a, 4a, 19)를 개재하여 시험베어링(3a, 3b)의 진동을 자유롭게 검출하도록 하고 있다.
시험기축(2a)을 직접 혹은 무단 벨트가 걸쳐진 풀리 및 커플링을 개재하여, 전동 모터 등의 구동원의 출력축에 연결하고, 시험기축(2a)을 원하는 회전 속도로 회전 구동하기 위한 회전구동부를 구비하고 있다.
상기 하우징(1a)은 상방이 개구한 대략 직사각형 상자 모양으로, 탄소 강제의 소재에 단조 가공 및 절삭 가공을 실시하여 만듦으로써, 전체를 일체로 형성하고 있다. 하우징(1a)의 내측에는 윤활유저류부(6a)가 형성되어 있고, 윤활유저류부(6a)의 저면은, 시험기축(2a)과 동심의 부분 원통상의 오목 곡면으로 되어 있다.
도 3 및 도 4는 베어링이 실제 설치된 상태를 도시한 것으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 베어링(B10)은 축(S10)과 하우징(H10) 사이에 설치되어, 일측에 대하여 타측을 회전 가능하게 지지한다.
도 3은 하우징(H10)의 중심축(Centeral Axis)과 축(S10)의 회전축(Rotating Axis)이 일치된 상태를 도시한 것이고, 도 4는 하우징(H10)의 중심축이 축(S10)의 회전축에 대하여 일측으로 기울어진 상태를 도시한 것이다. 도 4와 같이 베어링(B10)이 설치된 상태를 미스얼라인먼트(Misalignment) 상태라고 한다.
도 4에 도시된 바와 같은 설치 상태에서 작동할 때 베어링(B10)의 수명은 도 3에 도시된 바와 같은 설치 상태에서 작동할 때의 베어링(B10)의 수명보다 짧으며, 이물질의 침입과 같이 베어링의 수명을 단축시키는 다른 요인이 없는 경우에도 베어링의 수명은 설계 수명보다 짧게 된다.
종래의 구름 베어링 시험 장치에서는 미스얼라인먼트(Misalignment)를 재현하기 위하여 하우징(1a)에 대하여 시험기축(2a)을 일측으로 경사지게 하여 실험을 하여 미스얼라인먼트(Misalignment) 상태에서의 베어링을 시험하였다. 하우징(1a)에 대하여 시험기축(2a)을 경사지게 하는 별도의 구동수단이 더 필요하였고, 시험기축(2a)을 경사 가능한 구조로 하였다. 따라서 구름 베어링 시험 장치의 구조가 복잡해지고 고가로 되며 시험이 과정이 복잡한 문제점이 있었다.
대한민국 등록번호 제10-1714294호 등록특허공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 간단한 구조로 별도의 구성 추가없이 미스얼라인먼트 재현 실험이 가능한 구름 베어링 시험 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 중공체인 하우징과, 상기 하우징 내에 구비되는 가동하우징과, 상기 하우징의 내측으로 가동하우징을 지나 연장되며 일측 단부가 회전구동부의 출력축에 연결되어 회전 구동되는 시험기축과, 상기 가동하우징과 시험기축 사이에 설치되어 가동하우징에 대하여 시험기축을 회전 가능하게 지지하는 지지베어링과, 상기 가동하우징을 반경 방향으로 가압하도록 하우징에 슬라이딩 가능하게 구비되는 경방향 가압부재와, 시험기축의 타측 단부 쪽에 하우징 내로 삽입되고 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되는 피스톤부를 포함하고; 상기 피스톤부는 지지베어링을 사이에 두고 시험기축에 설치된 한 쌍의 시험베어링 중 피스톤부 쪽에 위치하는 시험베어링의 외륜을 축 방향으로 가압하며; 상기 피스톤부는 시험기축의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축 방향으로 가압되어 시험베어링의 외륜을 축 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 시험 장치를 제공한다.
상기에서, 피스톤부는 축 방향으로 피스톤부를 향하여 전진하는 축방향 가압부재에 의하여 가압되어 시험베어링의 외륜을 축 방향으로 가압하며; 상기 축방향 가압부재의 중심축은 시험기축의 중심축으로부터 반경 방향 일측으로 편심되어, 피스톤부는 시험기축의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축방향 가압부재에 의해 가압되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 피스톤부는 하우징에 형성된 내면인 하우징안내부를 따라 슬라이딩 전후진 가능하게 설치되며; 상기 시험기축의 중심축은 하우징안내부의 중심으로부터 반경 방향 일측으로 편심되어; 피스톤부는 시험기축의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축 방향으로 가압되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 피스톤부의 축 방향 외측으로 하우징의 개구부에는 축 방향으로 관통된 제2커버공이 형성된 제2커버가 설치되며; 상기 피스톤부는 상기 제2커버공에 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입되는 축방향 가압부재에 의하여 가압되어, 시험베어링의 외륜을 가압하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제2커버공의 중심은 시험기축의 중심축으로 반경 방향 일측으로 편심되어, 상기 피스톤부는 시험기축의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축방향 가압부재에 의하여 가압되어; 상기 피스톤부는 시험기축의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축방향 가압부재에 의해 가압되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 피스톤부는 하우징에 형성된 내면인 하우징안내부를 따라 슬라이딩 전후진 가능하게 설치되며; 상기 시험기축의 중심축은 하우징안내부의 중심으로부터 반경 방향 일측으로 편심되어; 상기 피스톤부는 시험기축의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축방향 가압부재에 의해 가압되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 구름 베어링 시험 장치는 하우징의 중심축에 대하여 시험기축의 회전축(Rotating Axis)을 일측으로 경사지게 하지 않고도 시험베어링의 미스얼라인먼트 재현 시험이 가능하며, 구조가 간단하고 미스얼라인먼트 재현을 위한 별도의 구동 수단이 필요하지 않으며, 간단하게 시험을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 구름 베어링 시험 장치를 도시한 단면도이며,
도 2는 도 1의 II－II선을 따른 단면도를 포함하는 모식도이며,
도 3 및 도 4는 실제 베어링이 장착되는 상태를 설명하기 위하여 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명에 따르는 구름 베어링 시험 장치를 도시한 단면도이며,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따르는 구름 베어링 시험 장치를 설명하기 위하여 도시한 모식도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 구름 베어링 시험 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 따르는 구름 베어링 시험 장치를 도시한 단면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따르는 구름 베어링 시험 장치를 설명하기 위하여 도시한 모식도이다.
이하의 설명에서 도 5의 가로 방향을 축 방향으로, 세로 방향으로 반경 방향으로 하여 기재하며, 도 5에서 축 방향을 지지베어링의 중심에서 하우징의 양측 단부를 향하는 방향을 외측으로, 하우징의 양측 단부에서 지지베어링의 축 방향 중심을 향하는 방향을 내측으로 기재한다. 그리고 종래 기술과 동일한 기능을 하는 구성에 대해서는 종래 기술의 설명에서 사용한 구성의 명칭을 사용하여 설명한다.
본 발명의 구름 베어링 시험 장치(100)는 중공체인 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내에 구비되는 가동하우징(112)과, 상기 하우징(110)의 내측으로 가동하우징(112)을 지나 연장되며 일측 단부가 회전구동부의 출력축에 연결되어 회전 구동되는 시험기축(120)과, 상기 가동하우징(112)과 시험기축(120) 사이에 설치되어 가동하우징(112)에 대하여 시험기축(120)을 회전 가능하게 지지하는 지지베어링(S1)과, 상기 가동하우징(112)을 반경 방향으로 가압하도록 하우징(110)에 슬라이딩 가능하게 구비되는 경방향 가압부재(140)와, 시험기축(120)의 타측 단부 쪽에 하우징(110) 내로 삽입되고 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되는 피스톤부(115)를 포함한다.
상기 경방향 가압부재(140)는 외측에 설치된 유압실린더 등과 같은 가압장치(도시하지 않음)의 로드에 의하여 가압되어 반경 방향으로 가동하우징(112)을 가압한다. 상기 경방향 가압부재(140)와 유압실린더의 로드 사이에는 도 2에 도면부호 21로 도시한 바와 같이 강구가 개재될 수 있다.
상기 피스톤부(115)는 외측에 설치된 유압실린더 등과 같은 가압장치(도시하지 않음)의 로드에 의하여 가압되어 축 방향으로 이하에서 설명하는 시험베어링(T1)의 외륜을 축 방향 내압 가압한다. 도 5에 도시한 축방향 가압부재(130)가 유압실린더 등과 같은 가압장치(도시하지 않음)의 로드가 될 수 있다. 또는 유압실린더 등과 같은 가압장치(도시하지 않음)의 로드가 축방향 가압부재(130)를 가압하는 구조로 하는 것도 가능하다. 이때, 유압실린더 등과 같은 가압장치(도시하지 않음)의 로드와 축방향 가압부재(130) 사이에는 도 2에 도면부호 21로 도시한 강구가 개재될 수 있다.
상기 지지베어링(S1)은 도 5에 복열 원통 롤러 베어링으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 1에 도시된 바와 같이 복열 볼 베어링 등 다양한 베어링이 지지베어링(S1)으로 선택될 수 있다. 상기 지지베어링(S1)의 내륜으로 시험기축(120)이 삽입되고, 지지베어링(S1)의 외륜은 가동하우징(112)으로 삽입된다.
상기 시험기축(120)은 모터 등과 같은 회전구동부의 출력축에 커플링(150)을 연결된다. 상기 시험기축(120)은 축 방향으로 미세하게 이동 가능한 상태로 구비된다. 예를 들어, 상기 지지베어링(S1)의 내륜과 시험기축(120)이나, 상기 지지베어링(S1)의 외륜과 가동하우징(112) 중 어느 하나는 헐거운 끼워 맞춤 관계를 가진다. 이때, 나머지는 억지 끼워 맞춤 관계를 가질 수 있다.
상기 가동하우징(112)은 링 형태로 형성되며, 회전이 잡힌 상태로 구비된다. 도 5에 도시한 바와 같이 상기 가동하우징(112)의 외면에 홈이 형성되고, 축방향 가압부재(130)의 단부가 홈에 삽입되어 가동하우징(112)이 회전하지 못하는 상태로 될 수 있다.
상기 지지베어링(S1)의 축 방향 양측에 시험베어링(T1)이 구비된다. 상기 시험베어링(T1)의 내륜으로 시험기축(120)이 삽입된다. 상기 시험기축(120)에는 시험베어링(T1)의 내륜의 축 방향 내면에 접하는 축 방향으로 외향하는 턱부가 각각 형성되어 시험베어링(T1) 내륜은 축 방향으로 구속된다.
상기 하우징(110)에는 윤활 오일이 수용되며, 지지베어링(S1)과 시험베어링(T1)은 윤활유에 적어도 일부가 잠기어, 하우징(110)에에 수용된 윤활 오일에 의하여 윤활된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(110)에는 시험베어링(T1)의 외륜이 삽입되는 제1설치삽입부(113a)가 형성된다.
상기 하우징(110)은 중공체이며 양측으로 개구된 하우징본체(111)로 이루어진다. 상기 하우징본체(111)의 개구된 일측에 축 방향으로 관통된 제1커버공(117a)이 형성된 판상의 제1커버(117)가 설치된다. 도 5에 도시된 와 같이 상기 제1커버(117)는 반경 방향 내측이 하우징본체(111)의 개구된 단부로 삽입되어 밀착되는 구조로 설치되는 것이 견고한 결합을 위하여 바람직하다. 하우징본체(111)의 개구된 단부의 구동부측 내면(111-2)과 여기로 삽입되는 제1커버(117)는 반경 방향 내측의 돌출된 부분은 원형으로 형성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 다각형 등과 같은 다양한 형태로 형성될 수 있음은 물론이다. 상기 제1커버(117)는 하우징본체(111)와 일체로 구비될 수도 있다.
상기 하우징본체(111)에는 반경 방향을 관통된 하우징공(111a)이 관통 형성되고, 상기 하우징공(111a)에 경방향 가압부재(140)가 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 상기 경방향 가압부재(140)가 가동하우징(112)을 반경 방향으로 가압하여 시험베어링(T1)에 반경 방향 하중을 부여한다. 상기 경방향 가압부재(140)는 축 방향으로 지지베어링(S1)의 중심에서 가동하우징(112)을 가압한다.
시험베어링(T1) 중 하나는 지지베어링(S1)과 제1커버(117) 사이에 위치한다. 시험베어링(T1) 중 다른 하나는 지지베어링(S1)을 사이에 두고 제1커버(117)의 반대 쪽에 위치한다.
상기 시험기축(120)의 일측 단부는 제1커버공(117a)을 지나 돌출되며, 돌출된 시험기축(120)의 단부에 커플링(150)으로 회전구동부의 출력축이 연결된다. 상기 제1커버공(117a)에는 윤활 오일의 누출이나 외무 이물질의 침입을 방지하기 위한 씰링부재(114)가 설치된다.
상기 제1설치삽입부(113a)는 하우징본체(111)에 형성될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징본체(111)의 내측에 축 방향으로 링 형태의 제1설치부(113)가 삽입되고 제1설치삽입부(113a)는 제1설치부(113)에 형성될 수 있다.
상기 피스톤부(115)는 제1커버(117)의 반대 쪽으로 하우징본체(111)의 개구된 타측에 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입되어 구비된다.
상기 하우징본체(111)의 개구된 타측 단부에는 내면인 하우징안내부(111-1)가 형성된다. 상기 하우징안내부(111-1)는 단면이 원형으로 형성된다. 하우징안내부(111-1)를 따라 축 방향으로 슬라이딩 이동되는 상기 피스톤부(115)도 가장자리 면이 원형으로 형성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고 다각형 등 다양한 형태로 형성되는 것을 제외하는 것은 아니다. 상기 피스톤부(115)는 하우징안내부(111-1)에 삽입되어 하우징안내부(111-1)를 따라 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 구비된다. 상기 피스톤부(115)는 축 방향 내향 개구된 형태로 형성되며, 상기 피스톤부(115)의 축 방향 내측에는 시험베어링(T1)의 외륜이 삽입되는 제2설치삽입부(115a)가 형성된다. 상기 제2설치삽입부(115a)는 제1설치삽입부(113a)와 마주하는 형태로 형성된다. 상기 피스톤부(115)는 축 방향 내측에서 삽입된 제2설치부(115-1)를 더 포함하는 형태로 형성될 수 있다.
상기 피스톤부(115)의 축 방향 외측으로 하우징본체(111)의 개구된 단부에 결합되는 제2커버(119)가 구비된다. 상기 제2커버(119)에는 축 방향으로 관통된 제2커버공(119a)이 형성된다. 상기 제2커버(119)는 내측이 축 방향으로 돌출되어, 돌출된 부분이 하우징본체(111)의 개구된 단부에 삽입된다. 도 5에서 제2커버(119)를 하우징본체(111)의 개구된 단부에 결합하는 볼트 등에 대한 도시는 생략하였다. 상기 제2커버공(119a)에 축방향 가압부재(130)가 슬라이딩 가능하게 삽입되어 피스톤부(115)를 축 방향 내향 가압한다.
도 5에서 도면부호 111b, 111c는 하우징(110)에 관통되어 형성된 온도센서공을 도시한 것이다. 상기 온도센서공(111b, 111c) 각각에는 시험베어링(T1)의 온도를 측정하는 온도센서(160)가 삽입 설치된다. 각 온도센서(160)는 양측의 시험베어링(T1)의 온도를 센싱한다. 도 5에서 도면부호 115b, 113b는 각각 제2설치부와 제1설치부가 더 포함되는 경우 온도센서(160)가 삽입되는 온도센서공을 도시한 것이다.
축방향 가압부재(130)가 피스톤부(115)를 축 방향 내향 가압하며, 상기 피스톤부(115)는 지지베어링(S1)을 사이에 두고 시험기축(120)에 설치된 한 쌍의 시험베어링(T1) 중 피스톤부(115) 쪽에 위치하는 시험베어링(T1)의 외륜을 축 방향으로 내향 가압한다. 피스톤부(115)에 의하여 외륜이 가압되면, 가압된 축 방향 하중은 전동체와 내륜을 통하여 전달되고, 시험기축(120)을 축 방향으로 가압하며, 반대 측의 시험베어링(T1)으로 전달되어, 양측의 시험베어링(T1)은 하우징(110)과 피스톤부(115)에 의하여 축 방향 양측에서 가압된다.
본 발명에 있어서, 피스톤부(115)는 하우징안내부(111-1)에 의하여 안내되어 시험기축(120)의 중심축과 나란하게 축 방향으로 슬라이딩 이동한다. 상기 피스톤부(115)는 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축 방향으로 가압되어 시험베어링(T1)의 외륜을 축 방향으로 가압한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 피스톤부(115)의 중심이 되는 하우징안내부(111-1)의 중심(C1)과 시험기축(120)의 중심축(C2)이 편심되지 않고, 제2커버공(119a)의 중심(C3)이 시험기축(120)의 중심축(C2)으로부터 일측로 편심되어, 축방향 가압부재(130)가 시험기축(120)의 중심축(C2)으로부터 일측으로 편심된 위치에서 피스톤부(115)를 축 방향으로 가압하여 피스톤부(115)가 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 시험베어링(T1)의 외륜을 축 방향으로 가압되도록 할 수 있다. 상기에서 하우징안내부(111-1)의 중심(C1)에 대하여 시험기축(120)의 중심축(C2)은 기울어지지 않는 상태이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 시험기축(120)의 중심축(C2)이 하우징안내부(111-1)의 중심으로부터 반경 방향 일측으로 편심되고, 제2커버공(119a)이 제2커버(119)의 중심부에 관통되어, 축방향 가압부재(130)가 시험기축(120)의 중심축(C2)으로부터 일측으로 편심된 위치에서 피스톤부(115)를 축 방향으로 가압하여 피스톤부(115)가 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 시험베어링(T1)의 외륜을 축 방향으로 가압되도록 할 수 있다.
여기에서 제2커버공(119a)의 중심이 시험기축(120)의 중심축(C2)으로부터 일측으로 편심되어 위치되는 것이 중요한 요소이다. 따라서 시험기축(120)의 중심축(C2)이 하우징안내부(111-1)의 중심으로부터 반경 방향 일측으로 편심되고, 제2커버공(119a)의 중심도 시험기축(120)의 중심축(C2)으로부터 편심된 위치에 형성될 수 있다.
시험기축(120)의 중심축(C2)이 기울어지지 않은 상태에서도, 상기에서와 같이 반경 방향 일측으로 편심된 위치에서 피스톤부(115)가 가압됨으로서, 시험베어링(T1)에는 미스얼라인먼트 상태에서 작동하는 것과 같은 효과가 생긴다.
시험 결과, 시험기축(120)의 중심축과 나란하게 피스톤부(115)을 축 방향을 이동 가능한 구조로 하면서, 축방향 가압부재(130)의 중심축이 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향 일측으로 편심되도록 하여, 특정 형번의 베어링에 대하여 도 5에 도시된 바와 같이 편심량(D1)을 0.0928㎜로 할 때의 효과는 도 4에서 축(S10)과 하우징(H10)의 경사각이 2mrad 기울어진 상태의 미스얼라인먼트와 같음을 확인할 수 있었다.
따라서, 하우징(110)에 대하여 시험기축(120)을 기울이게 설치하거나, 실험 중 기울이지 않고도 간단하게 미스얼라인먼트를 재현하여 실험하여 베어링에 대한 영향을 평가하는 것이 가능하였다.
100: 구름 베어링 시험 장치 110: 하우징
111: 하우징본체 111-1: 하우징안내부
113: 제1설치부 115: 피스톤부
117: 제1커버 119: 제2커버
120: 시험기축 130: 축방향 가압부재
140: 경방향 가압부재

Claims (6)

  1. 중공체인 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내에 구비되는 가동하우징(112)과, 상기 하우징(110)의 내측으로 가동하우징(112)을 지나 연장되며 일측 단부가 회전구동부의 출력축에 연결되어 회전 구동되는 시험기축(120)과, 상기 가동하우징(112)과 시험기축(120) 사이에 설치되어 가동하우징(112)에 대하여 시험기축(120)을 회전 가능하게 지지하는 지지베어링(S1)과, 상기 가동하우징(112)을 반경 방향으로 가압하도록 하우징(110)에 슬라이딩 가능하게 구비되는 경방향 가압부재(140)와, 시험기축(120)의 타측 단부 쪽에 하우징(110) 내로 삽입되고 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 구비되는 피스톤부(115)를 포함하고;
    상기 피스톤부(115)는 지지베어링(S1)을 사이에 두고 시험기축(120)에 설치된 한 쌍의 시험베어링(T1) 중 피스톤부(115) 쪽에 위치하는 시험베어링(T1)의 외륜을 축 방향으로 가압하며; 상기 피스톤부(115)는 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축 방향으로 가압되어 시험베어링(T1)의 외륜을 축 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 시험 장치(100).
  2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤부(115)는 축 방향으로 피스톤부(115)를 향하여 전진하는 축방향 가압부재(130)에 의하여 가압되어 시험베어링(T1)의 외륜을 축 방향으로 가압하며; 상기 축방향 가압부재(130)의 중심축은 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향 일측으로 편심되어, 피스톤부(115)는 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축방향 가압부재(130)에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 시험 장치(130).
  3. 제1항에 있어서, 상기 피스톤부(115)는 하우징(110)에 형성된 내면인 하우징안내부(111-1)를 따라 슬라이딩 전후진 가능하게 설치되며; 상기 시험기축(120)의 중심축은 하우징안내부(111-1)의 중심으로부터 반경 방향 일측으로 편심되어; 피스톤부(115)는 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축 방향으로 가압되는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 시험 장치(100).
  4. 제1항에 있어서, 상기 피스톤부(115)의 축 방향 외측으로 하우징(110)의 개구부에는 축 방향으로 관통된 제2커버공(119a)이 형성된 제2커버(119)가 설치되며; 상기 피스톤부(115)는 상기 제2커버공(119a)에 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입되는 축방향 가압부재(130)에 의하여 가압되어, 시험베어링(T1)의 외륜을 가압하는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 시험 장치(100).
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제2커버공(119a)의 중심은 시험기축(120)의 중심축으로 반경 방향 일측으로 편심되어, 상기 피스톤부(115)는 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축방향 가압부재(130)에 의하여 가압되어; 상기 피스톤부(115)는 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축방향 가압부재(130)에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 시험 장치(100).
  6. 제4 항에 있어서, 상기 피스톤부(115)는 하우징(110)에 형성된 내면인 하우징안내부(111-1)를 따라 슬라이딩 전후진 가능하게 설치되며; 상기 시험기축(120)의 중심축은 하우징안내부(111-1)의 중심으로부터 반경 방향 일측으로 편심되어; 상기 피스톤부(115)는 시험기축(120)의 중심축으로부터 반경 방향으로 편심된 위치에서 축방향 가압부재(130)에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 구름 베어링 시험 장치(100).
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