KR20220107391A

KR20220107391A - 비틀림 강성 측정 장치

Info

Publication number: KR20220107391A
Application number: KR1020210009971A
Authority: KR
Inventors: 손영석
Original assignee: 손영석
Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2022-08-02
Also published as: KR20220122572A; KR102436581B1; KR102467789B1

Abstract

본 발명은 비틀림 강성 측정 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치는 회전축을 중심으로 회전 가능한 하중 부여부, 회전축 상에 하중 부여부와 이격되어 배치되는 하중 버팀부, 및 회전축의 방사상에 배치되어 하중 부여부를 회전시키는 잭킹 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 비틀림 하중의 정밀 제어가 가능하고, 시험편의 설치 및 회전축에의 정렬이 용이하게 수행될 수 있다.

Description

비틀림 강성 측정 장치{DEVICE FOR MEASURING TORSIONAL STIFFNESS}

본 발명은 비틀림 강성 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 샤프트 등의 비틀림 강성을 측정하는 비틀림 강성 측정 장치에 관한 것이다.

선박, 항공기 등의 프로펠러 샤프트 등 구동력을 전달받아 고속으로 회전하는 부품은 운전 시에 큰 비틀림 하중을 받는다. 위와 같은 비틀림 하중이 지속적으로 가해지면 샤프트 등이 비틀림 하중을 견디지 못하고 휘어지거나 크랙이 발생하는 등 파손될 수 있다.

따라서, 선박, 항공기 등의 구동 계통의 설계에 있어서, 해당 선박, 항공기 등에 적용되는 샤프트 등이 요구되는 비틀림 강성을 가지는지 또는 어느 정도까지의 비틀림 하중을 견딜 수 있는지가 미리 시험되어야 한다. 이를 위해, 해당 샤프트 등의 샘플, 즉 시험편을 실제로 제작하여 그 시험편에 비틀림 하중을 가함으로써, 그 시험편이 요구되는 비틀림 강성을 가지는지가 측정되어야 한다.

종래에는 시험편에 비틀림 하중을 가하기 위해 구동원으로서 유압식 엑추에이터가 주로 사용되었다. 유압식 엑추에이터는 큰 비틀림 하중을 발생시킬 수 있는 장점은 있으나, 누유 또는 유체의 출렁임 등으로 인해 요구되는 정확한 비틀림 하중을 발생시킬 수 없는 문제가 있었다. 즉, 시험편에 가해지는 비틀림 하중을 정밀하게 제어할 수 없는 문제가 있었다.

한편, 비틀림 하중을 가함에 있어 비틀림(소정 각도만큼의 회전)의 중심점, 즉 회전축에 시험편이 정확하게 정렬되지 않은 경우, 요구되는 정확한 비틀림 하중을 시험편에 가할 수 없어 시험편의 비틀림 강성이 제대로 측정될 수 없다. 따라서 시험편을 상기와 같은 회전축에 정렬하는 것은 비틀림 강성의 측정에 있어서 매우 중요한 사항이다. 특히 대형 선박 등에 적용되는 프로펠러 샤프트 등의 비틀림 강성 측정을 위한 시험편은 그 크기가 매우 크고 매우 큰 중량을 가지는데, 그러한 시험편의 위치를 세밀하게 조절하여 상기와 같은 회전축에 정렬하는 작업은 난이도가 매우 높은 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 비틀림 하중의 정밀 제어가 가능하고, 시험편의 회전축에의 정렬이 용이한 비틀림 강성 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치는 회전축을 중심으로 회전 가능한 하중 부여부; 상기 회전축 상에 상기 하중 부여부와 이격되어 배치되는 하중 버팀부; 및 상기 회전축의 방사상에 배치되어 상기 하중 부여부를 회전시키는 잭킹 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하중 부여부와 상기 하중 버팀부 사이에는 시험편이 배치되고, 상기 시험편은 상기 하중 부여부의 회전 시에, 다각형의 외주면을 가지는 센터링 돌기 및 다각형의 내주면을 가지는 센터링 홈에 의해, 상기 회전축 상에 정렬되고, 상기 하중 부여부 또는 상기 하중 버팀부와 상대 회전 불가능하게 고정될 수 있다.

상기 비틀림 강성 측정 장치는 상기 하중 부여부의 회전 시에, 시험편을 상기 회전축 상에 정렬하고, 상기 하중 부여부 또는 상기 하중 버팀부와 상대 회전 불가능하게 고정하기 위한 센터링 돌기 또는 센터링 홈을 구비하는 연결부재를 더 포함하고, 상기 연결부재는 상기 회전축 방향으로 서로 분리 가능하게 결합되는 제1 연결부재 및 제2 연결부재를 포함할 수 있다.

상기 하중 부여부와 상기 하중 버팀부 사이에는 시험편이 배치되고, 상기 시험편은 상기 회전축 상에 제공되는 제1 정렬 돌기와 제1 정렬 홈, 및 상기 회전축의 방사상 외측에 제공되는 제2 정렬 돌기와 제2 정렬 홈에 의해, 상기 회전축 상에 정렬될 수 있다.

상기 잭킹 유닛은 일축을 중심으로 회전되는 웜; 상기 웜의 회전에 의해 직각축을 중심으로 회전되는 웜 기어; 및 상기 웜 기어의 내주면에 설치되어 상기 웜 기어의 회전에 의해 상기 직각축 방향으로 이동되는 스크류 축;을 포함할 수 있다.

상기 웜은 서보모터에 의해 구동될 수 있다.

상기 하중 부여부는 상기 회전축으로부터 방사상 연장되는 구동암을 구비하고, 잭킹 유닛은 상기 구동암을 회전시킴으로써 상기 하중 부여부를 회전시킬 수 있다.

상기 잭킹 유닛은 스탠드에 피봇 가능하게 설치되거나, 상기 구동암 상의 일점과 피봇 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 비틀림 하중의 정밀 제어가 가능하고, 시험편의 설치 및 회전축에의 정렬이 용이하게 수행될 수 있다.

또한, 작은 구동력으로 큰 비틀림 하중을 발생시킬 수 있고, 내구성이 향상될 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시예들로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시예들에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술되는 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치의 좌측면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치의 우측면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잭킹 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치에 시험편이 장착된 모습을 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부재에 시험편이 결합된 모습을 보인 결합 사시도이다.
도 6은 도 5 (a)에 대응되는 분해 사시도이다.
도 7은 도 4의 선 A-A를 따라 취한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치의 작동 상태도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시험편의 정렬 및 고정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부재를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의 및 명확화를 위해 임의로 표현될 수 있으므로, 본 발명은 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 상기 어떤 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치의 좌측면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치의 우측면 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잭킹 유닛을 설명하기 위한 도면이다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치에 시험편이 장착되는 구조를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치에 시험편이 장착된 모습을 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부재에 시험편이 결합된 모습을 보인 결합 사시도이며, 도 6은 도 5 (a)에 대응되는 분해 사시도이고, 도 7은 도 4의 선 A-A를 따라 취한 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치는 하중 부여부(10), 하중 버팀부(30) 및 잭킹 유닛(50)을 포함할 수 있다. 하중 부여부(10), 하중 버팀부(30) 및 잭킹 유닛(50)은 스탠드(70)의 일면 상에 설치될 수 있다.

하중 부여부(10)는 회전축(ra)을 중심으로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 즉, 하중 부여부(10)는 하중 부여부 마운터(71)에 장착되고, 하중 부여부 마운터(71)는 스탠드(70)에 고정될 수 있다. 하중 부여부(10)의 원활한 회전을 위해 하중 부여부(10)와 하중 부여부 마운터(71) 사이에는 베어링(br) 및/또는 부싱(bs)이 개재될 수 있다.

도 7을 참조하면, 하중 부여부(10)는 하중 입력부(11), 토크 센서(13) 및 하중 출력부(15)를 포함할 수 있다. 하중 입력부(11), 토크 센서(13) 및 하중 출력부(11)는 상대 회전 불가능하게 순차적으로 결합될 수 있다. 또한, 하중 출력부(15)에는 시험편(TP)의 일단이 하중 부여부(10)와 상대 회전 불가능하게 고정될 수 있다.

하중 버팀부(30)는 회전축(ra) 상에 배치되되, 하중 부여부(10)와 이격되어 배치될 수 있다. 하중 버팀부(30)에는 시험편(TP)의 타단이 회전 불가능하게 고정될 수 있다. 하나의 양상에 있어서, 하중 버팀부(30)가 제4 체결용 볼트(b4)에 의해 고정부재(40)와 체결됨으로써, 시험편(TP)의 타단이 하중 버팀부(30)에 회전 불가능하게 고정될 수 있다.

이와 같이, 시험편(TP)의 일단은 하중 부여부(10)와 함께 회전되고, 시험편(TP)의 타단은 회전 불가능하게 하중 버팀부(30)에 고정된다. 따라서 하중 부여부(10)를 회전시킴으로써 시험편(TP)의 비틀림 강성을 측정하거나 시험편(TP)에 부여되는 비틀림 하중을 측정할 수 있다. 상기 비틀림 하중은 하중 부여부(10)의 토크 센서(13)에 의해 측정될 수 있다.

한편, 도 1을 참조하면, 스탠드(70)의 일면에는 레일(73) 및 위치 조절유닛(75)이 설치될 수 있다. 또한, 하중 버팀부(30)는 위치 조절 유닛(75)에 의해 구동되어 레일(73)을 따라 회전축(ra) 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.

하중 버팀부(30)의 상기 이동에 의해, 본 발명에 따른 비틀림 강성 측정 장치는 다양한 길이를 가지는 여러 종류의 시험편(TP)의 비틀림 강성을 측정할 수 있다. 또한, 하중 부여부(10)와 하중 버팀부(30)에 시험편(TP)의 양단을 밀착시키기 이전에, 하중 부여부(10)와 하중 버팀부(30)의 간격을 보다 넓힘으로써 시험편(TP)이 하중 부여부(10)와 하중 버팀부(30) 사이에 용이하게 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시험편(TP)은 하중 부여부(10)의 회전 시에, 다각형의 외측 둘레면을 가지는 센터링 돌기와 다각형의 내측 둘레면을 가지는 센터링 홈에 의해, 상기 회전축(ra) 상에 정렬되고, 하중 부여부(10) 및 하중 버팀부(30) 중 적어도 어느 하나와 상대 회전 불가능하게 고정될 수 있다. 이하, 시험편(TP)의 상기 정렬 및 상기 고정을 위한 센터링 돌기 및 센터링 홈의 다양한 양상에 대한 설명한다.

제1 양상에 있어서, 도 1을 참조하면, 하중 부여부(10)는 다각형의 외측 둘레면을 가지는 센터링 돌기(19)를 구비할 수 있다. 또한, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치는 연결부재(20)를 더 포함할 수 있다. 또한, 도 5 (a)를 참조하면, 연결부재(20)는 센터링 홈(21)을 구비할 수 있다.

도 4를 참조하면, 하중 부여부(10)의 센터링 돌기(19)가 연결부재(20)의 센터링 홈(21)에 삽입된 상태에서, 하중 부여부(10)가 회전되면 연결부재(20)에 고정된 시험편(TP)이 회전축(ra) 상에 정렬될 수 있다. 동시에, 시험편(TP)은 하중 부여부(10)와 상대 회전 불가능하게 고정될 수 있다.

한편, 연결부재(20)에 형성되는 센터링 홈(21)은 그에 갈음하여 시험편(TP) 자체에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 하중 부여부(10)의 센터링 돌기(10)가 시험편(TP)의 센터링 홈에 삽입되어, 하중 부여부(10)가 회전되면 시험편(TP)은 회전축(ra) 상에 정렬되고 하중 부여부(10)와 상대 회전 불가능하게 고정될 수 있다.

제2 양상에 있어서, 도면에 도시된 바와 달리, 하중 부여부(10)는 센터링 홈을 구비할 수 있다. 이러한 경우, 연결부재(20)는 하중 부여부(10)의 센터링 홈에 대응하는 센터링 돌기를 구비할 수 있다. 한편, 연결부재(20)의 센터링 돌기는 그에 갈음하여 시험편(TP) 자체에 형성될 수 있다.

센터링 돌기 및 센터링 홈이 위와 같이 형성되는 경우, 하중 부여부(10)가 회전되면, 시험편(TP)은 회전축(ra) 상에 정렬되고 하중 부여부(10)와 상대 회전 불가능하게 고정될 수 있다.

제3 양상에 있어서, 도면에 도시된 바와 달리, 하중 버팀부(30)는 센터링 돌기를 구비할 수 있다. 이러한 경우, 연결부재(20)는 하중 버팀부(30) 측에 배치되고, 하중 버팀부(30)의 센터링 돌기에 대응하는 센터링 홈을 구비할 수 있다. 한편, 연결부재(20)의 센터링 홈은 그에 갈음하여 시험편(TP) 자체에 형성될 수 있다.

센터링 돌기 및 센터링 홈이 위와 같이 형성되는 경우, 하중 부여부(10)가 회전되면, 시험편(TP)은 회전축(ra) 상에 정렬되고 하중 버팀부(30)와 상대 회전 불가능하게 고정될 수 있다.

제4 양상에 있어서, 도면에 도시된 바와 달리, 하중 버팀부(30)는 센터링 홈을 구비할 수 있다. 이러한 경우, 연결부재(20)는 하중 버팀부(30) 측에 배치되고, 하중 버팀부(30)의 센터링 홈데 대응하는 센터링 돌기를 구비할 수 있다. 한편, 연결부재(20)의 센터링 돌기는 그에 감음하여 시험편(TP) 자체에 형성될 수 있다.

다각형의 센터링 돌기 및 센터링 홈에 의한 시험편(TP)의 정렬 및 고정에 대해서는 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결부재(20)는 회전축(ra) 방향으로 분리 가능하게 결합되는 제1 연결부재(20a) 및 제2 연결부재(20b)를 포함할 수 있다. 즉, 도 6을 참조하면, 연결부재(20)는 서로 분리 가능한 제1 연결부재(20a) 및 제2 연결부재(20b)로 구성될 수 있다. 또한, 제1 연결부재(20a)와 제2 연결부재(20b)는 제2 체결용 볼트(b2)에 의해 서로 결합될 수 있다. 한편, 제1 연결부재(20a)와 시험편(TP)은 제1 체결용 볼트(b1)에 의해 서로 체결될 수 있다.

연결부재(20)가 회전축(ra) 방향으로 분리 가능한 제1 연결부재(20a) 및 제2 연결부재(20b)로 구성되는 경우, 시험편(TP)의 지름에 따라 시험편(TP)과 연결부재(20) 간의 체결이 방해되는 것이 방지될 수 있다. 상기 체결 방해의 방지에 대해서는 후술한다.

한편, 고정부재(40)와 시험편(TP)은 제3 체결용 볼트(b3)에 의해 서로 체결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시험편(TP)은 회전축(ra) 상에 제공되는 제1 정렬 돌기와 제1 정렬 홈, 및 회전축(ra)의 방사상 외측에 제공되는 제2 정렬 돌기와 제2 정렬 홈에 의해, 회전축(ra)에 정렬될 수 있다. 이하, 시험편(TP)의 정렬을 위한 제1 정렬 돌기, 제1 정렬 홈, 제2 정렬 돌기 및 제2 정렬홈의 다양한 양상에 대해 설명한다.

제1 양상에 있어서, 도 2를 참조하면, 하중 버팀부(303는 제1 정렬 돌기(31) 및 제2 정렬 홈(33)을 구비할 수 있다. 제1 정렬 돌기(31)는 회전축(ra) 상에 제공될 있고, 제1 정렬 돌기(31)의 외주면은 회전축(ra)을 중심으로 하는 원의 형상을 가질 수 있다. 제2 정렬 홈(33)은 회전축(ra)의 방사상 외측에 제공될 수 있고, 제2 정렬 홈(33)의 내벽은 회전축(ra)을 중심으로 하는 원의 형상을 가질 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치는 고정부재(40)를 더 포함할 수 있다. 도 5 (b)를 참조하면, 고정부재(40)는 제1 정렬 홈(41) 및 제2 정렬 돌기(43)을 구비할 수 있다. 제1 정렬 홈(41)은 회전축(ra) 상에 제공될 수 있고, 제1 정렬 홈(40)의 내주면은 회전축(ra)을 주심으로 하는 원의 형상을 가질 수 있다. 제2 정렬 돌기(43)는 회전축(ra)의 방사상 외측에 제공될 수 있고, 제2 정렬 돌기(43)의 외벽은 회전축(ra)을 중심으로 하는 원의 형상을 가질 수 있다.

이러한 경우, 제1 정렬 돌기(31)는 제2 정렬 홈(41)에 삽입되고, 제2 정렬 돌기(43)는 제2 정렬 홈(33)에 삽입될 수 있다.

한편, 제1 정렬 돌기(31)는 제2 정렬 돌기(43) 보다 길게 돌출될 수 있다. 또한, 제1 정렬 돌기(31)의 외주면과 제1 정렬 홈(41)의 내주면 사이에는 소정의 간격이 제공될 수 있다. 다시 말해, 제1 정렬 돌기(31)의 지름이 제2 정렬 홈(41)의 지름이 보다 작게 형성될 수 있다.

이러한 경우, 고정부재(40)에 고정된 시험편(TP)을 회전축(ra) 상에 정렬하기 위해 하중 버팀부(30)와 고정부재(40)를 서로 밀착시키는 경우, 제1 정렬 돌기(31)가 제1 정렬 홈(41)에 먼저 삽입되기 시작한다. 이 때, 제1 정렬 돌기(31)의 외주면과 제1 정렬 홈(41)의 내주면 사이에 소정의 간격이 제공되면, 시험편(TP) 및 고정부재(40)가 회전축(ra) 상에 정렬되어 있지 않더라도 제1 정렬 돌기(31)가 제2 정렬 홈(41)에 보다 용이하게 삽입될 수 있다. 상기 삽입에 의해 시험편(TP)은 1차적으로 불완전하게 회전축(ra) 상에 정렬될 수 있다. 한편, 상기 삽입을 보다 더 용이하게 하기 위해 제1 정렬 돌기(31)의 말단에는 테이퍼지는 가이드부(31a)가 제공될 수 있다.

이후, 하중 버팀부(30)와 고정부재(40)를 보다 더 서로 밀착 시키는 경우, 제2 정렬 돌기(43)와 제2 정렬 홈(33)도 서로 밀착되게 된다. 그러면, 고정부재(40)의 위치를 회전축(ra)의 방사상 방향으로 조정하여 제2 정렬 돌기(43)를 제2 정렬 홈(33)에 삽입할 수 있다. 상기 삽입에 의해 시험편(TP)은 2차적으로 완전하게 회전축(ra) 상에 정렬될 수 있다.

예컨대, 대형 선박의 프로펠러 샤프트 등의 비틀림 강성 측정을 위한 시험편과 같이 그 크기가 매우 크고 매우 큰 중량을 가지는 시험편의 경우, 그 위치를 조절하여 한번에 시험편을 회전축(ra)에 정렬하는 것은 작업자에게 매우 어려운 일일 수 있다. 그러나, 1차적으로 제1 정렬 돌기(31)와 제1 정렬 홈(41)에 의해, 2차적으로 제2 정렬 돌기(43)와 제2 정렬 홈(33)에 의해, 2회에 걸쳐 시험편(TP)을 회전축(ra) 상에 정렬함으로써 작업자는 보다 용이하게 시험편을 회전축(ra) 상에 정렬할 수 있다.

본 명세서에서 시험편이 회전축(ra) 상에 정렬된다 함은 원기둥 등의 형상을 가지는 시험편(TP)의 중심축이 회전축(ra)과 일치되는 것을 의미한다. 시험편이 회전축(ra)에 정확하게 정렬되지 않은 경우, 요구되는 정확한 비틀림 하중을 시험편에 가할 수 없고, 그 시험편의 비틀림 강성이 제대로 측정될 수 없다. 따라서 시험편의 회전축(ra)에의 정렬은 본 발명에 있어 매우 중요한 사항이다.

이하에서 특별히 언급되지 않으면, 상기 제1 양상에서 설명된 구성 및 효과는 이하에서 설명될 다른 양상들에도 그대로 적용된다.

제2 양상에 있어서, 도면에 도시된 바와 달리, 하중 버팀부(30)는 제1 정렬 홈 및 제2 정렬 돌기를 구비할 수 있다. 상기 제1 정렬 홈은 회전축(ra) 상에 제공되고, 상기 제2 정렬 돌기는 회전축(ra)의 방사상 외측에 제공될 수 있다.

이러한 경우, 고정부재(40)는 제1 정렬 돌기 및 제2 정렬 홈을 구비할 수 있다. 상기 제1 정렬 돌기는 회전축(ra) 상에 제공되고, 상기 제2 정렬 돌기는 회전축(ra)의 방사상 외측에 제공될 수 있다.

그러면, 고정부재(40)의 상기 제1 정렬 돌기가 하중 버팀부(30)의 상기 제1 정렬 홈에 삽입된 후, 하중 버팀부(30)의 상기 제2 정렬 돌기가 고정부재(40)의 상기 제2 정렬 홈에 삽입될 수 있다. 이에 의해, 2회에 걸쳐 시험편(TP)이 회전축(ra) 상에 정렬될 수 있다.

제3 양상에 있어서, 도면에 도시된 바와 달리, 하중 버팀부(30)는 제1 정렬돌기 및 제2 정렬 돌기를 구비할 수 있다. 상기 제1 정렬 돌기는 회전축(ra) 상에 제공되고, 상기 제2 정렬 돌기는 회전축(ra)의 방사상 외측에 제공될 수 있다.

이러한 경우, 고정부재(40)는 제1 정렬 홈 및 제2 정렬 홈을 구비할 수 있다. 상기 제1 정렬 홈은 회전축(ra) 상에 제공되고, 상기 제2 정렬 홈은 회전축(ra)의 방사상 외측에 제공될 수 있다.

그러면, 하중 버팀부(30)의 상기 제1 정렬 돌기가 고정부재(40)의 상기 제1 정렬 홈에 삽입된 후, 하중 버팀부(30)의 상기 제2 정렬 돌기가 고정부재(40)의 상기 제2 정렬 홈에 삽입될 수 있다. 이에 의해, 2회에 걸쳐 시험편(TP)이 회전축(ra) 상에 정렬될 수 있다.

제4 양상에 있어서, 도면에 도시된 바와 달리, 하중 버팀부(30)는 제1 정렬 홈 및 제2 정렬 홈을 구비할 수 있다. 상기 제1 정렬 홈은 회전축(ra) 상에 제공되고, 상기 제2 정렬 홈은 회전축(ra)의 방사상 외측에 제공될 수 있다.

이러한 경우, 고정부재(40)는 제1 정렬 돌기 및 제2 정렬 돌기를 구비할 수 있다. 상기 제1 정렬 돌기는 회전축(ra) 상에 제공되고, 상기 제2 정렬 돌기는 회전축(ra)의 방사상 외측에 제공될 수 있다.

그러면, 고정부재(40)의 상기 제1 정렬 돌기가 하중 버팀부(30)의 상기 제1 정렬 홈에 삽입된 후, 고정부재(40)의 상기 제2 정렬돌기가 하중 버팀부(30)의 상기 제2 정렬 홈에 삽입될 수 있다. 이에 의해, 2회에 결쳐 시험편(TP)이 회전축(ra) 상에 정렬될 수 있다.

한편, 제1 정렬 돌기와 제2 정렬 홈, 제1 정렬 홈과 제2 정렬 돌기, 제1 정렬 돌기와 제2 정렬 돌기, 또는 제1 정렬 홈과 제2 정렬 홈은 하중 버팀부(30)가 아닌 하중 부여부(10)에 제공될 수 있다.

이러한 경우, 고정부재(40)는 하중 버팀부(30)가 아닌 하중 부여부(30) 측에 배치된다. 또한, 하중 버팀부(30)에 제공되는 상기 정렬 돌기나 정렬 홈에 대응하여, 고정부재는(40)에는 제1 정렬 홈과 제2 정렬 돌기, 제1 정렬 돌기와 제2 정렬 홈, 제1 정렬 홈과 제2 정렬 홈, 또는 제1 정렬 돌기와 제2 정렬 돌기가 제공될 수있다.

도 1을 참조하면, 잭킹 유닛(50)은 회전축(ra)의 방사상에 배치되어 하중 부여부(10)를 회전 시킨다.

잭킹 유닛(50)은 본체부(51)를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본체부(51)는 웜(52), 윔 기어(53) 및 스크류 축(55)을 포함할 수 있다.

웜(52)은 일축을 중심으로 회전될 수 있다. 그러면, 웜 기어(53)는 윔(52)의 회전에 의해 직각축을 중심으로 회전될 수 있다. 상기 웜(52)의 일축과 윔 기어(53)의 직각축은 서로 교차하지 않으나, 상기 일축 및 상기 직각축으로부터 서로를 향해 연장되는 각 면이 서로 직각을 이룰 수 있다.

스크류 축(55)은 웜 기어(53)의 내주면에 설치되어 윔 기어(53)의 회전에 의해 상기 직각축 방향으로 이동될 수 있다. 스크류 축(55)의 외주면에는 기어 톱니가 제공될 수 있고, 윔 기어(53)의 내주면에는 스르크류 축(55)의 기어 톱니에 대응하는 기어 톱니(미도시)가 제공될 수 있다.

예컨대, 웜(52)이 전면 상에서 반시계 방향(d1)으로 회전하면, 웜 기어(53)는 평면 상에서 시계 방향(d2)으로 회전될 수 있고, 스크류 축(55)는 전면 상에서 상측 방향(d3)으로 이동될 수 있다.

웜 기어(53) 기어 톱니의 피치(pitch)가 동일한 조건에서, 웜 기어(53)의 지름이 증가하는 경우, 웜 기어(53)의 기어 톱니수는 증가하게 된다. 이러한 경우, 웜(52)의 회전수에 비해 웜 기어(53)의 회전수가 감소하게 된다. 웜(52)과 웜 기어(53)는 감속장치로서 기능할 수 있다. 감속비가 증가함에 따라 웜 기어(53)의 토크는 증가하게 된다. 따라서 작은 구동력으로 매우 큰 토크를 얻을 수 있어 비틀림 강성이 높은 시험편(TP)의 비틀림 강성을 측정할 수 있다.

웜(52)은 다양한 구동 유닛(60)에 의해 구동될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동 유닛(20)은 서보모터(servomotor)일 수 있다. 서보모터(servomotor)는 속도의 정밀 제어가 가능하므로 본 발명에 따른 비틀림 강성 측정 장치에 적합할 수 있다. 즉, 소정 토크 하에서 시험편(TP)의 비틀림 강성을 측정하는 경우, 서보모터(servomotor)의 회전 속도를 정밀하게 제어함으로써 상기 소정 토크를 정밀하게 제어할 수 있다. 따라서 정밀하게 제어되는 소정 토크 하에서 시험편(TP)의 비틀림 강성을 측정하는 것이 가능하다.

잭킹 유닛(50)은 피봇 가능하게 스탠드(70)에 설치될 수 있다. 하나의 양상에 있어서, 잭킹 유닛(50)은 제1 힌지 결합부(57)를 구비할 수 있다. 제1 힌지 결합부(57)는 스탠드(70)에 고정 설치되는 잭킹 유닛 마운터(77)와 힌지 결합될 수 있다. 그러면, 잭킹 유닛(10)은 힌지 축(ha)을 중심으로 피봇될 수 있다. 힌지 축(ha)은 회전축(ra)과 평행한 축일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하중 부여부(10)는 구동암(17)을 구비할 수 있다. 구동암(17)은 회전축(ra)으로부터 방사상 외측으로 연장될 수 있고, 하중 부여부(10)와 상대 회전 불가능하게 결합될 수 있다. 이러한 경우, 잭킹 유닛(50)은 구동암(17)을 회전시킴으로써 하중 부여부(10)를 회전시킬 수 있다. 즉, 스크류 축(55)이 상기 직각축 방향으로 이동되면 스크류 축(55)의 말단 측에 연결되는 구동암(17)은 회전축(ra)을 중심으로 회전되고, 하중 부여부(10)도 구동암(17)과 함께 회전될 수 있다.

한편, 스크류 축(55)이 구동암(17)의 말단 측에 연결되되, 구동암(17)의 길이를 길게 설계하는 경우, 동일한 구동력으로 하중 부여부(10)를 통해 시험편(TP)에 가해지는 하중이 증가될 수 있다. 토크는 회전 중심점으로부터 힘의 작용점의 거리에 비례하여 증가하므로, 회전축(ra)으로부터 힘의 작용점에 해당하는 구동암(17)과 스크류 축(55)의 연결점의 거리를 길게 하면 시험편에 가해지는 하중이 증가될 수 있기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 잭킹 유닛(50)은 구동암(17) 상의 일점과 피봇 가능하게 결합될 수 있다. 도 1을 참조하면, 잭킹 유닛(50)은 제2 힌지 결합부(59)를 포함할 수 있고, 제2 힌지 결합부(59)는 구동암(17)의 말단 측에 피봇 가능하게 결합될 수 있다.

한편, 잭킹 유닛(50)이 피봇 가능하게 스탠드(70)에 설치되고 구동암(17) 상의 일점에 피봇 가능하게 결합되는 경우, 잭킹 유닛(50)은 다른 구성과 슬라이딩됨 없이 소정 위치에 고정될 수 있다. 즉, 작동 시 구동암(17) 말단의 원운동에 불구하고, 잭킹 유닛(50)은 스탠드(70) 상에 슬라이딩되지 않게 설치될 수 있고, 구동암(17)과도 슬라이딩되지 않게 결합될 수 있다. 따라서 상기 슬라이딩을 위해 베어링이나 별도의 부품 등을 설치할 필요가 없고, 상기 슬라이딩으로 인한 부품의 마모 등을 방지하여 내구성이 향상될 수 있다.

이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치의 작동에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치의 작동 상태도이다.

잭킹 유닛(50)은 구동 유닛(6)으로부터 구동력을 전달받아 스크류 축(55)이 상측 방향(d3)으로 이동될 수 있다(도 3 참조). 스크류 축(55)이 상측 방향(d3)으로 이동되면, 제2 힌지 결합부(59)는 상측으로 이동될 수 있다. 이와 함께, 잭킹 유닛(50)은 하측으로, 즉 힌지 축(ha)을 중심으로 스탠드(70) 측으로 피봇된다. 또한, 잭킹 유닛(50)은 구동암(17)의 각도가 감소되는 방향으로 구동암(17)과 피봇되게 된다.

그러면, 구동암(17)의 말단은 소정 거리만큼 회전축(ra)을 중심으로 원운동을 하게 되고, 그에 따라 하중 부여부(10)도 회전축(ra)을 중심으로 회전하게 된다. 이와 같이 회전되는 하중 부여부(10)는 시험편(TP)에 회전축(ra)을 중심으로 하는 비틀림 하중을 가하게 되고, 이에 의해 시험편(TP)의 비틀림 강성을 측정할 수 있다.

한편, 시험편(TP)의 비틀림 강성 측정은 시험편(TP)에 요구되는 비틀림 강성에 대응하는 소정의 하중, 즉 설정값을 지속적으로 가하는 경우 시험편(TP)이 그 하중을 견딜 수 있는지 여부를 시험함으로써 측정될 수 있다.

비틀림 강성 측정을 위해 시험편(TP)에 소정의 하중을 가하는 도중에, 본 발명에 따른 비틀림 측정 장치에, 예컨대 구동암(17), 스탠드(70) 등에 휘어짐이 발생할 수 있다. 또한, 비틀림 강성 측정 대상인 시험편(TP)의 휘어짐도 발생할 수 있다. 참고로, 상기 휘어짐은 탄성에 의해 복원 가능한 정도의 휘어짐일 수 있다.

위와 같이, 비틀림 측정 장치나 시험편(TP)에 휘어짐이 발생하는 경우, 토크 센서(13)에 의해 측정되는 하중 값이 감소하게 된다. 그러면, 본 발명에 따른 비틀림 강성 측정 장치는 상기 하중 값의 감소를 감지하여 구동 유닛(60), 예컨대 서보모터(servomotor)를 구동시킬 수 있다. 그러면, 구동 유닛(60)은 상기 감소된 하중 값을 보상하기 위해 하중 값이 설정값에 도달할 때까지 스크류 축(55)을 보다 더 상측 방향(d3)으로 이동시키고, 토크 센서(13)는 하중 값을 감지한다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 비틀림 강성 측정 장치는 그 작동 과정에서 시험편(TP)에 가해지는 하중이 변경되는 경우에 비틀림 하중 내지 토크를 원하는 설정값으로 교정할 수 있다. 이러한 의미에서, 본 발명에 따라 비틀림 강성 측정 장치는 토크 교정 장치라고도 할 수 있다.

이하, 도 9를 참조하여, 시험편(TP)의 정렬 및 고정에 대해 설명한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시험편의 정렬 및 고정을 설명하기 위한 도면이다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시험편(TP)은 하중 부여부(10)의 회전 시에 다각형의 외측 둘레면을 가지는 센터링 돌기(19)와 다각형의 내측 둘레면을 가지는 센터링 홈(21)에 의해, 회전축(ra) 상에 정렬되고, 하중 부여부(10)와 상대 회전 불가능하게 고정될 수 있다.

시험편(TP)이 하중 부여부(10)와 하중 버팀부(30) 사이에 배치되는 경우(도 4 참조), 센터링 돌기(19)가 센터링 홈(21)에 삽입된 상태에서 시험편(TP)의 자중에 의해 센터링 홈(21)은 센터링 돌기(19)의 상면에 걸쳐지게 된다(도 9 (a) 참조).

도 9를 참조하면, 센터링 돌기(19)의 외측 둘레면과 센터링 홈(21)의 내측 둘레면 사이에는 소정의 간격이 제공될 수 있다. 다시 말해, 센터링 돌기(19)의 외측 둘레면의 길이는 센터링 홈(21)의 내측 둘레면의 길이 보다 작게 형성될 수 있다. 이러한 경우, 시험편(TP)을 하중 부여부(10)와 하중 버팀부(30) 사이에 배치하기 위해 하중 부여부(10)와 연결부재(20)를 서로 밀착시키는 경우, 센터링 돌기(19)가 센터링 홈(21)에 용이하게 삽입될 수 있다. 다만, 상기 소정의 간격은 센터링 돌기(19)가 센터링 홈(21) 내에서 헛돌지 않을 정도의 간격일 것을 요한다.

이러한 상태에서, 하중 부여부(10)가 회전되면 센터링 돌기(19)도 함께 회전된다. 그러면, 센터링 돌기(19) 외측 둘레면의 모서리(19a)가 센터링 홈(21)의 내측 둘레면(21a)과 맞닿게 된다(도 9(b) 참조).

상기 과정에서, 시험편(TP)이 회전축(ra) 상에 정렬될 있다. 센터링 홈(21)의 중심점(gcp)이 회전축(ra) 상에 위치하는 경우, 센터링 돌기(19)의 중심점(pcp)이 센터링 홈(21)의 중심점(gcp)에 맞춰짐으로써 센터링 돌기(19)의 중심점(pcp)은 회전축(ra) 상에 위치하게 될 수 있다. 그러면, 센터링 돌기(19)가 회전축(ra) 상에 정렬되고, 시험편(TP)도 회전축(ra) 상에 정렬될 수 있다.

센터링 돌기(19)의 외측 둘레면의 다각형과 센터링 홈(21)의 내측 둘레면의 다각형은 센터링 돌기(19)와 센터링 홈(21) 간의 상대 회전 시에, 센터링 돌기(19)의 중심점(pcp)과 센터링 홈(21)의 중심점(gcp)이 서로 맞춰질 수 있는 다각형일 것을 요한다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 다각형들은 정사각형일 수 있다. 그 외에, 정삼각형, 정오각형, 정육각형 등일 수도 있다.

상기 다각형이 정삼각형, 정사각형, 정오각형, 정육각형 등인 경우, 그 모서리의 개수가 증가할수록 모서리의 각도가 둔각을 이룸으로써 센터링 돌기(19)의 모서리의 강성이 증가될 수 있다. 그러나, 센터링 돌기(19)가 센터링 홈(21) 내에서 헛도는 것을 방지하기 위해 센터링 돌기(19)의 외측 둘레면과 센터링 홈(21)의 내측 둘레면 간의 간격은 좁아져 센터링 돌기(19)를 센터링 홈(21)에 삽입하는 작업의 난이도가 증가될 수 있다. 반대로, 그 모서리의 개수가 감소할수록 센터링 돌기(19)의 외측 둘레면과 센터링 홈(21)의 내측 둘레면 간의 간격을 넓힐 수 있어 센터링 돌기(19)를 센터링 홈(21)에 삽입하는 작업의 난이도가 감소될 수 있다. 그러나, 모서리의 각도가 예각을 이룸으로써 센터링 돌기(19)의 모서리의 강성은 감소될 수 있다.

이러한 의미에서, 센터링 돌기(19)의 외측 둘레면의 다각형과 센터링 홈(21)의 내측 둘레면의 다각형은 정사각형인 것이 가장 바람직할 수 있다. 즉, 센터링 돌기(19)의 모서리의 강성을 어느 정도 확보함과 동시에, 센터링 돌기(19)를 센터링 홈(21)에 삽입하는 작업의 난이도도 어느 정도 감소될 수 있다.

그 외에, 센터링 돌기(19)와 센터링 홈(21) 간의 상대 회전 시에, 센터링 홈(21)의 모든 내측면 각각에 센터링 돌기(19)의 모서리가 한 개씩 맞닿는 경우라면, 센터링 돌기(19)의 중심점(pcp)과 센터링 홈(21)의 중심점(gcp)이 서로 맞춰질 수 있다. 예컨대, 센터링 홈(21)의 내측 둘레면은 정사각형이고, 센터링 돌기(19)의 외측 둘레면은 팔각형일 수 있다. 이러한 경우, 센터링 돌기(19)의 첫번째, 세번째, 다섯번째 및 일곱번째 모서리가 센터링 홈(21)의 4개의 내측면 각각에 맞닿을 수 있다. 그러면, 센터링 돌기(19)의 중심점(pcp)과 센터링 홈(21)의 중심점(gcp)이 서로 맞춰질 수 있다. 본 명세서에서, 센터링 돌기(19)의 외측 둘레면의 다각형과 센터링 홈(21)의 내측 둘레면의 다각형은 센터링 돌기(19)와 센터링 홈(21)의 상대 회전 시에 센터링 돌기(19)의 중심점(pcp)과 센터링 홈(21)의 중심점(gcp)이 서로 맞춰질 수 있는 모든 다각형을 포함할 수 있다.

이하, 도 10을 참조하여, 시험편(TP)과 연결부재 간의 체결에 대해 설명한다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부재를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 10 (a)는 연결부재가 회전축(ra) 방향으로 분리 가능하게 결합되는 경우에 시험편(TP)과 연결부재의 체결을 설명하기 위한 도면이고, 도 10 (b)는 연결부재가 회전축(ra) 방향으로 분리되는 않는 경우에 시험편(TP)과 연결부재의 체결을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 10 (a)에서 좌측 도면은 우측 도면의 선 B-B를 취한 단면도이고, 도 10 (b)에서 좌측 도면은 우측 도면의 선 C-C를 취한 단면도이다.

도 10을 참조하면, 시험편(TP)과 연결부재(20, 200) 간에 큰 비틀림 하중이 가해지기 때문에 시험편(TP)와 연결부재(20, 200)는 가능하면 많은 수 또는 지름이 큰 제1 체결용 볼트(b1. b10)에 의해 체결되어야 한다. 따라서 시험편(TP)에 있어서 제1 체결용 볼트(b1. b10)가 나사 결합되는 볼트 홀 자리를 확보하기 위해, 가능하면 시험편(TP)의 외주면에 인접하도록 볼트 홀이 형성되어야 한다. 즉, 제1 체결용 볼트(b1, b10)의 체결 위치는 임의로 선택될 수 없고, 시험편(TP)의 외주면에 인접한 위치로 정해지게 된다. 따라서 제1 체결용 볼트(b1, b10)가 센터링 홈(20, 200)의 내측 둘레면(21a, 210a)과 동일한 선 상에 위치되어야 하는 경우도 발생될 수 있다.

한편, 시험편(TP)과 연결부재(20, 200)를 체결하기 위해, 제1 체결용 볼트(b1, b10)는 연결부재(20, 200)의 일측으로부터 시험편(TP) 측으로 삽입되어야 한다.

도 10 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연결부재(20)는 회전축(ra) 방향으로 분리 가능하게 결합되는 제1 연결부재(20a) 및 제2 연결부재(20b)를 포함할 수 있다.

이러한 경우, 시험편(TP)과 제1 연결부재(20a)가 제1 체결용 볼트(b1)에 의해 서로 체결된 후, 제1 연결부재(20a)와 제2 연결부재(20b)가 제2 체결용 볼트에 의해 서로 결합됨으로써, 연결부재(20)와 시험편(TP)이 서로 체결할 수 있다.

연결부재(20)와 시험편(TP)이 위와 같이 서로 체결되는 경우, 제1 체결용 볼트(b1)는 제1 연결부재(20a)와 제2 연결부재(20b)사이의 공간으로부터 시험편(TP) 측으로 삽입될 수 있다.

따라서 제1 체결용 볼트(b1)가 센터링 홈(20)의 내측 둘레면(21a)과 동일한 선 상에 위치하는 경우에도, 제1 체결용 볼트(b1)는 센터링 홈(21)의 내측 둘레면(21a)에 간섭되지 않고 시험편(TP)측으로 삽입될 수 있다.

그러나, 연결부재가 회전축(ra) 방향으로 분리되지 않는 경우 다음과 같은 문제가 있다.

도 10 (b)를 참조하면, 제1 체결용 볼트(b10)가 센터링 홈(210)의 내측 둘레면(210a)과 동일한 선 상에 위치하는 경우, 제1 체결용 볼트(b10)가 시험편(TP) 측으로 삽입되려면 제1 체결용 볼트(b10)는 센터링 홈(210)의 내측 둘레면(210a)에 간섭될 수 있다. 이러한 경우, 센터링 홈(210)의 내측 둘레면(210a)에 볼트 홈(g10)이 형성되어야 한다.

센터링 홈(210)의 내측 둘레면(210a)에 볼트 홀(h10)이 형성되면 시험편(TP)이 회전축(ra) 상에 정렬되지 않을 수 없다. 즉, 센터링 돌기(19)의 모서리가 센터링 홈(210)의 내측 둘레면(210a)를 지나 볼트 홈(g10)에 들어갈 수 있다. 그러면, 하중 부여부(10)가 회전되더라도 홈 중심점(gcp)이 돌기 중심점(pcp) 상에 위치되는 회전축(ra) 상에 정렬될 수 없고, 홈 중심점(gcp)과 정렬되어 있는 시험편(TP)도 회전축(ra) 상에 정렬될 수 없는 문제가 있다.

도 10(a)에 도시되는 회전축(ra) 방향으로 분리 가능하게 결합되는 연결부재(20)는 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 어떠한 경우에도 시험편(TP)이 회전축(ra) 상에 정렬될 수 있는 효과를 가진다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10: 하중 부여부 11: 하중 입력부
13: 토크 센서 15: 하중 출력부
17: 구동암 19: 센터링 돌기
20, 200: 연결부재 20a: 제1 연결부재
20b: 제2 연결부재 21, 210: 센터링 홈
30: 하중 버팀부 31: 제1 정렬 돌기
33: 제2 정렬 홈 40: 고정부재
41: 제1 정렬 홈 43: 제2 정렬 돌기
50: 잭킹 유닛 51: 본체부
52: 웜 53: 웜 기어
55: 스크류 축 57: 제1 힌지 결합부
59: 제2 힌지 결합부 60: 구동 유닛
70: 스탠드 71: 하중 부여부 마운터
73: 레일 75: 위치 조절 유닛
77: 잭킹 유닛 마운터 ha: 힌지 축
ra: 회전 축

Claims

회전축을 중심으로 회전 가능한 하중 부여부;
상기 회전축 상에 상기 하중 부여부와 이격되어 배치되는 하중 버팀부; 및
상기 회전축의 방사상에 배치되어 상기 하중 부여부를 회전시키는 잭킹 유닛;
을 포함하는 비틀림 강성 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 하중 부여부와 상기 하중 버팀부 사이에는
시험편이 배치되고,
상기 시험편은
상기 하중 부여부의 회전 시에, 다각형의 외주면을 가지는 센터링 돌기 및 다각형의 내주면을 가지는 센터링 홈에 의해, 상기 회전축 상에 정렬되고, 상기 하중 부여부 또는 상기 하중 버팀부와 상대 회전 불가능하게 고정되는 비틀림 강성 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 비틀림 강성 측정 장치는
상기 하중 부여부의 회전 시에, 시험편을 상기 회전축 상에 정렬하고, 상기 하중 부여부 또는 상기 하중 버팀부와 상대 회전 불가능하게 고정하기 위한 센터링 돌기 또는 센터링 홈을 구비하는 연결부재를 더 포함하고,
상기 연결부재는
상기 회전축 방향으로 서로 분리 가능하게 결합되는 제1 연결부재 및 제2 연결부재를 포함하는 비틀림 강성 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 하중 부여부와 상기 하중 버팀부 사이에는
시험편이 배치되고,
상기 시험편은
상기 회전축 상에 제공되는 제1 정렬 돌기와 제1 정렬 홈, 및 상기 회전축의 방사상 외측에 제공되는 제2 정렬 돌기와 제2 정렬 홈에 의해, 상기 회전축 상에 정렬되는 비틀림 강성 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 잭킹 유닛은
일축을 중심으로 회전되는 웜;
상기 웜의 회전에 의해 직각축을 중심으로 회전되는 웜 기어; 및
상기 웜 기어의 내주면에 설치되어 상기 웜 기어의 회전에 의해 상기 직각축 방향으로 이동되는 스크류 축;
을 포함하는 비틀림 강성 측정 장치.
제5항에 있어서,
상기 웜은
서보모터에 의해 구동되는 비틀림 강성 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 하중 부여부는
상기 회전축으로부터 방사상 연장되는 구동암을 구비하고,
상기 잭킹 유닛은
상기 구동암을 회전시킴으로써 상기 하중 부여부를 회전시키는 비틀림 강성 측정 장치.
제7항에 있어서,
상기 잭킹 유닛은
스탠드에 피봇 가능하게 설치되거나, 상기 구동암 상의 일점과 피봇 가능하게 결합되는 비틀림 강성 측정 장치.