KR100269974B1 - 자동차용내구성시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차가 도로를 주행하는 것과 동일하게 노면상태를 시뮬레이션 시험기에서 재현할 수 있도록 한 자동차용 내구성 시험장치에 관한 것으로, 오일탱크와; 모터와; 펌프와; 허브에 체결부재에 의해 설치되며, 자동차가 주행하는 것과 같이 허브가 회전할 수 있도록 하는 회전수단과; 상기 회전수당에 3가지 방향으로 설치되며, 상기 펌프에서 보내지는 오일에 의해 작동되는 유압액츄에이터와; 상기 펌프에 의해 보내지는 오일을 상기 액츄에이터에 선택적으로 보낼 수 있도로 상기 호스상에 설치되는 마그네틱밸브와, 상기 액츄에이터에 호스로 연결되며, 그 내측으로 공급되는 오일의 압력을 일정하게 유지되도록 하기 위하여 호스로 연결되는 유량조절밸브와; 상기 유압액츄에이터의 작동력에 의해 허브로 전달되는 압력을 체크 할 수 있도록 상기 회전수단 일측에 설치되는 감지센서와; 상기 감지센서에서 인가되는 신호를 받아들이고, 각 마그네틱 밸브에 신호를 인가할 수 있도록 하는 콘트롤 유니트와; 상기 콘트롤 유니트에서 인가되는 신호를 비교, 판다 및 분석하여 시뮬레이션화는 컴퓨터로 구성되는 것을 특징으로 하며, 허브에 설치되어 있는 회전수단에 의해 차량이 주행하는 것과 상황이 만들어져 허브 주위에 있는 부품들의 내구성을 평가 할 수 있는 효과를 가져온다.

Description

자동차용 내구성 시험장치

본 발명은 자동차용 내구성 시험장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 자동차가 도로를 주행하는 것과 동일하게 노면상태를 시뮬레이션 시험기에서 재현할 수 있도록 한 자동차용 내구성 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 내구시험은 차체의 피로선으을 확인하는 시험으로서는 완성차에 주행내구 시험과 실차와 또는 차체를 시험기 위에 올려놓고 시험하는 시뮬레이션 시험이 있다. 전자는 벨지안로, 비포장로, 자갈길, 웅덩이, 고속주행로의 각종 주행 노면을 조합한 테스트코스를 직접주행하여 자도아의 내구 신뢰성에 대한 평가를 하는 것이다.

이에반해 시뮬레이션 시험은 실차주행시의 차체로의 입력 하중을 시뮬레이션 시험으로 재현시켜, 차체의 피로 강도를 확인하는 것으로, 주어진 실험실 내의 공간에서 차량의 주행상태를 반복 재현함으로써, 많은 시간의 절감과 공간 및 환경의 제약에서 벗어날 수 있으며 실험의 지속적인 재현성과 실험자가 실험중인 차량을 수시로 관찰 분석할 수 있어 문제점 등의 조기확인이 가능한 장점이 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 서스팬션, 허브(1) 및 허브베아링 또는 로어암쪽, 즉 도로의 사정에 따라 전달되는 충격을 테스트 하기 위하여 허브(1)의 3가지 방향으로 유압액츄에이터(10)가 설치된다. 상기 3가지 방향이라 함은 외부로부터의 하중을 노면의 요철에 의한 상하방향, 운전자의 가, 감속 조작에 의해 차량 전후방향으로 작용하는 전후방향, 차량의 선회 시에 타이어 측면으로 발생하는 좌우방향을 말하는 것이다.

또한 상기 유압을 전달할 수 있도록 호스(19)로 연결되는 마그네틱밸브(11)가 각각의 유압액츄에이터(10)에 설치된다. 상기 마그네틱밸브(11)에 유압을 공급할 수 있도록 호스(19)로 연결되어 일정한 압력으로 오일을 보내는 펌프(15)가 호스(19)의 일측에 설치된다. 상기 펌프(15)를 구동하기 위하여 그 일측에 모터(14)가 설치된다. 그리고, 상기 펌프(14)에 의해 보내지는 오일을 공급할 수 있도록 하는 오일탱크(13)가 상기 펌프(15)의 일측에 구비되어 호스(19)로 연결된다.

그리고, 상기 유압액츄에이터(10)에 인가되는 유압이 피드백될 수 있도록 유량조절밸브(12)가 상기 유압액츄에이터(10)의 일측에 구비되어 호스(19)로 연결된다.

상기 유압액츄에이터(10)에서 상기 허브(1)로 인가되는 유압의 힘을 측정할 수 있도록 상기 허브(1)의 하부에 감지센서(16)가 설치된다. 상기 감지센서(16)에서 얻어지는 데이터를 아래에서 설명할 컴퓨터(18)에 전송할 수 있도록 하는 콘트롤 유니트(17)가 연결된다.

또한 시험가 시험을 하기 위해서 또는 시험중인 데이터를 산출하기 위하여 상기 콘트롤 유니트(17)와 컴퓨터(18)가 연결된다.

상기와 같이 구성된 종래의 자동차용 내구성 시험장치의 작용을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

자동차의 서스펜션, 허브 및 허브베아링 그리고 로어암 등의 내구성을 시험하기 위하여 시험자가 컴퓨터(18)에서 유압액츄에이터(10)를 작동하기 위하여 신호를 인가하면, 상기 신호가 콘트롤 유니트(17)에 전가되고, 상기 콘트롤 유니트(17)에서는 모터(14)를 구동시켜 오일탱크(13)에 저장되어 있는 펌프(15)를 이용하여 상기 유압액츄에이터(10)로 오일이 인가될 수 있도록 한다.

상기 모터(14)의 구동에 의해 펌프(15)가 작동되고, 상기 펌프(15)는 오일을 호스(19)를 통해 상기 유압액츄에이터(10)로 보낸다. 상기 유압액츄에이터(10)로 보내지는 오일은 마그네틱밸브(11)를 통해 유압액츄에이터(10)가 작동한다.

상기 유압액츄에이터(10)가 작동되면, 3가지 방향, 즉 상하방향, 전후, 좌우방향으로 유압의 힘이 인가되고, 인가된 힘에 의해 허브(1)의 하부에 설치되어 있는 감지센서(16)에서 얻어지는 데이터를 콘트롤 유니트(17)에 인가한다.

상기 콘트롤 유니트(17)에서 얻어진 데이터를 컴퓨터(18)에 인가하고, 상기 컴퓨터(18)는 시험자가 육안으로 확인 할 수 있도록 비교, 판단, 분석한 데이터 값을 시뮬레이션화하여 그 화면상에 나타나게 한다.

그러나 상기와 같이 엔진의 구동이 없는 상태에서 노면의 상태와 동일한 압을 가한다 하여도 상기 허브(1)의 내측에 설치되어 있는 허브 베아링과 같이 회전하는 부재들이 정지된 상태에서 얻어지므로 실차 상태와 같은 조건이 아니므로 그 데이터 값을 신뢰 할 수 없게 되고, 상기 유압의 힘이 정지한 상태에서는 한쪽에만 그 힘이 전가되므로 인하여 부재가 파손되어 내구성 시험을 제대로 할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

따라서 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명은 자동차가 도로를 주행하는 것과 동일하게 노면상태를 시뮬레이션 시험기에서 재현할 수 있도록 한 자동차용 내구성 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 자동차용 내구성 시험장치를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 자동차용 내구성 시험장치를 개략적으로 나타낸 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 허브 10 : 유압액츄에이터

11 : 마그네틱밸브 12 : 유압조정밸브

13 : 오일탱크 14 : 모터

15 : 펌프 16 : 감지센서

17 : 콘트롤 유니트 18 : 컴퓨터

19 : 호스 20 : 회전수단

21 : 플레이트 22 : 롤러베어링

23 : 체결부재

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 오일이 저장되어 있는 오일탱크와; 모터와; 상기 모터의 일측에 설치되며, 그 구동력에 의해 오일을 펌핑하는 펌프와; 허브에 체결부재에 의해 설치되며, 자동차가 주행하는 것과 같이 허브가 회전할 수 있도록 하는 회전수단과; 상기 회전수당에 3가지 방향으로 설치되며, 상기 펌프에서 보내지는 오일에 의해 작동되는 유압액츄에이터와; 상기 펌프에 의해 보내지는 오일을 상기 액츄에이터에 선택적으로 보낼 수 있도로 상기 호스상에 설치되는 마그네틱밸브와, 상기 액츄에이터에 호스로 연결되며, 그 내측으로 공급되는 오일의 압력을 일정하게 유지되도록 하기 위하여 호스로 연결되는 유량조절밸브와; 상기 유압액츄에이터의 작동력에 의해 허브로 전달되는 압력을 체크 할 수 있도록 상기 회전수단 일측에 설치되는 감지센서와; 상기 감지센서에서 인가되는 신호를 받아들이고, 각 마그네틱 밸브에 신호를 인가할 수 있도록 하는 콘트롤 유니트와; 상기 콘트롤 유니트에서 인가되는 신호를 비교, 판다 및 분석하여 시뮬레이션화는 컴퓨터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바발직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 자동차용 내구성 시험장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에는 서스팬션, 허브 및 허브베아링 또는 로어암쪽, 즉 도로의 사정에 따라 전달되는 충격을 테스트 하기 위하여 허브(1)에 체결부재(23)에 의해 회전수단(20)이 설치된다. 상기 회전수단(20)은 원판형상으로 형성되어 엔진의 구동력에 의해 회전하는 플레이트(21)가 허브(1)의 일측에 체결부재(23)에 의해 설치된다. 상기 허브(1)가 회전을 할 시에 원할하게 회전될 수 있도록 상기 플레이트(21) 외주에 롤러베아링(22)이 설치된다.

그리고, 상기 롤러베아링(22)의 외주에 3가지 방향, 즉 상하방향, 좌우방향 및 전후방향으로 유압이 작동될 수 있도록 상기 플레이트(21)에 유압액츄에이터(10)가 설치된다. 상기 3가지 방향이라 함은 외부로부터의 하중을 노면의 요철에 의한 상하방향, 운전자의 가, 감속 조작에 의해 차량 전후방향으로 작용하는 전후방향, 차량의 선회 시에 타이어 측면으로 발생하는 좌우방향을 말하는 것이다.

또한 상기 유압을 전달할 수 있도록 호스(19)로 연결되는 마그네틱밸브(11)가 각각의 유압액츄에이터(10)에 설치된다. 상기 마그네틱밸브(11)에 유압을 공급할 수 있도록 호스(19)로 연결되어 일정한 압력으로 오일을 보내는 펌프(15)가 호스(19)의 일측에 설치된다. 상기 펌프(15)를 구동하기 위하여 그 일측에 모터(14)가 설치된다. 그리고, 상기 펌프(14)에 의해 보내지는 오일을 공급할 수 있도록 하는 오일탱크(13)가 상기 펌프(15)의 일측에 구비되어 호스(19)로 연결된다.

그리고, 상기 유압액츄에이터(10)에 인가되는 유압이 피드백될 수 있도록 유량조절밸브(12)가 상기 유압액츄에이터(10)의 일측에 구비되어 호스(1)로 연결된다.

상기 유압액츄에이터(10)에서 상기 허브(1)로 인가되는 유압의 힘을 측정할 수 있도록 상기 허브(1)의 하부에 감지센서(16)가 설치된다. 상기 감지센서(16)에서 얻어지는 데이터를 아래에서 설명할 컴퓨터(18)에 전송할 수 있도록 하는 콘트롤 유니트(17)가 연결된다.

또한 시험가 시험을 하기 위해서 또는 시험중인 데이터를 산출하기 위하여 상기 콘트롤 유니트(17)와 컴퓨터(18)가 연결된다.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 자동차 내구성 시험장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

시험자가 허브(1)와 허브베아링 쪽의 내구 시험을 하기 위하여 먼저 허브(1)에 플레이트(21)를 체결부재(23)에 의해 설치하고, 상기 허브(1) 외주연에 상기 플레이트(21)가 회전할 수 있도록 롤러베아링(22)을 설치한다.

그리고, 상기 롤러베아링(22)의 일측에 실차 상태와 같은 조건을 만들어 내구성을 시험할 수 있도록 유압액츄에이터(10)를 3가지 방향으로 설치한다. 상기 3가지 방향으로 설치하는 것은 운전자가 운행하던중 하중을 노면 요철에 의한 상하방향과 운전자의 가, 감속에 조작에 의한 전후방향 및 차량이 선회 시에 타이어 측면으로 발생하는 좌우방향에서 전달되는 충격의 값을 구 할 수 있게 하기 위한 것이다.

상기 플레이트(21)의 하부에 상하방향으로 작동될 수 있도록 하나의 유압액츄에이터(10)를 설치하고, 그 일측면에 유압액츄에이터(10)를 전후방향으로 작동될 수 있도록 설치한다. 또한 도면상의 좌우방향으로 유압의 힘이 작동될 수 있도록 상기 유압액츄에이터(10)를 상기 롤러베아링(22)의 일측에 설치한다.

상기와 같이 설치된 유압액츄에이터(10)에 시험자가 컴퓨터(18)를 이용하여 모터(14)를 구동시키고, 상기 모터(18)의 구동에 의해 펌프(15)가 구동하여 오일탱크(13)에 저장되어 있는 오일을 호스(18)를 통해 상기 유압액츄에이터(10)로 보낸다. 상기 호스(19)를 통해 보내지는 오일을 마그네틱밸브(11)를 컴퓨터(18)로 작동시켜 시험자가 원하는 유압액츄에이터(10)에 오일을 공급한다.

상기 오일이 공급되는 유압액츄에이터(10)에 공급되는 유압이 일정값(시험자가 미리 정하여 놓은 오일의 압력)보다 커질 경우 오일이 유량조절밸브(12)에 의해 피드백시켜 상기 유압액츄에이터(10)의 압력값일 일정하도록 한다.

그리고, 전후방향, 상하방향 및 좌우방향으로 설치되어 있는 유압액츄에이(10)터를 하나씩 작동시켜 그 충격을 전달받은 충격의 값을 상기 롤러베어링(22) 일측에 설치되어 있는 감지센서(16)가 체크하여 콘트롤 유니트(17)로 인가하고, 상기 콘트롤 유니트(17)는 그 값을 컴퓨터(18)로 인가하여 시험자가 육안으로 확인할수 있도록 시뮬레이션화 한다.

또한, 상기와 같이 한방향만을 선택적으로 작동시키던 유압액츄에이터(10)를 3가지 방향에 동시에 작동되도록 하여, 상기와 같이 얻어지는 데이터 값을 컴퓨터(18)에서 시험자가 육안으로 확인 할 수 있도록 시뮬레이션화 한다.

상기 3가지 방향으로 동시에 작동되도록 하기 위해서는, 오일탱크(13)에 저장되어 있는 오일을 모터(14)의 구동에 의해 펌프(15)를 작동시켜 호스(18)를 통해 공급한다. 상기 호스(18)를 통해 공급되는 오일은 마그네틱밸브(11)를 거쳐 유압액츄에이터(10)로 공급되고, 상기 유압액츄에이터(10)의 압력이 시험자가 정하여 놓은 것보다 높을 경우에는 유량조절밸브(12)에 의해 오일이 피드백되어 오일의 압력을 일정하게 유지되도록 한다.

이때 엔진을 구동시켜 상기 허브(1)와 플레이트(21)가 구동되도록 하면, 그외주연에 설치되어 있는 롤러베어링(22)은 그 내측은 회전을 하지만 그 외측은 상기 유압액츄에이터(10)에 고정되어 있기 때문에 정지되어 있게 된다.

상기와 같이 허브(1)가 회전하고, 3가지 방향으로 작동되는 유압액츄에이터(10)의 충격력이 상기 플레이트(21) 일측에 설치되어 있는 감지센서(16)에 의해 체크되며, 체크한 상기 값을 콘트롤 유니트(17)에 인가하고, 그 값을 다시 컴퓨터(18)에 인가하여 시험자가 육안으로 확인 할 수 있도록 시뮬레이션화 하므로, 실차상태와 같은 상황에서 실험 데이터를 얻을 수 있게 된다.

이제까지 설명한 바와 같이 본 발명은 허브에 설치되어 있는 회전수단에 의해 차량이 주행하는 것과 상황이 만들어져 허브 주위에 있는 부품들의 내구성을 평가 할 수 있는 효과를 가져온다.

Claims (1)

1. 상하방향, 전후방향, 좌우방향으로 배치되며 허브(10)측에 하중을 가하는 각각의 유압 액추에이터(11)와, 허브(10)가 받는 하중을 감지하는 센서(18)와, 상기유압 액추에이터(11)로 오일을 보내주기 위한 각각의 마그네틱 밸브(13) 및 호스(12)와, 오일을 공급하는 수단으로서 탱크(16),모터(15) 및 펌프(14)와, 상기 오일 공급수단을 제어하는 컨트롤러(19)와, 상기 센서(18)의 신호를 받아 비교, 분석, 판단하여 이를 출력하는 컴퓨터(20)를 포함하는 내구성 시험장치에 있어서,

   상기 허브(10)의 전면에는 회전형 플레이트(21)를 체결하여 허브(10)와 함께 회전가능하게 하고, 상기 회전형 플레이트(21)의 둘레에는 베어링 부재(22)의 내측레이스(22a)를 일체 장착하는 동시에 이 베어링 부재(22)의 외측 레이스(22ㅠ)에는 상기 각각의 유압 액추에이터(11)의 로드를 연결하여 허브(10) 및 회전형 플레이트(21)를 회전시킨 상태에서 허브(10)측에 유압 액추에이터(11)로 하중을 가 할수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 내구성 시험장치.

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