KR100313020B1

KR100313020B1 - 구동계의이상음측정장치

Info

Publication number: KR100313020B1
Application number: KR1019980060134A
Authority: KR
Inventors: 도종구
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1998-12-29
Filing date: 1998-12-29
Publication date: 2002-04-24
Also published as: KR20000043723A

Abstract

본 발명은 구동계의 이상음 측정을 랩실의 워크스테이션에서 가능하게 한 구동계의 이상음 측정장치에 관한 것으로, 실차 주행하여 구동계의 이상음 측정을 경험자의 청각 및 일부시험기기에 의존하는 종래 방식은 부정확하고 다양한 이상음 분석이 어려울 뿐만 아니라 시간 및 경비가 많이 소요되는 문제점이 있어, 본 발명은 시험되는 구동계(구동 샤프트)(30)의 일측단에 설치되어 비틀림 토크(TORQUE)를 입력 실차에서와 같이 동일한 조건으로 재현하는 하이드로릭 모터(10)를 구비하고, 시험 구동되는 구동계(30)의 소음/차단하기 위해 소정 방식으로 그 내부를 밀폐하는 에너코익 쳄버(20)와, 구동계(30)로부터 발생되는 진동 주파수를 측정하기 위해 각 부위에 설치되는 다수개의 진동가속도계(①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧)와, 시험되는 구동계(30)로부터 발생되는 발생 소음의 주파수를 감지하기 위해 각 부위에 설치되는 다수개의 마이크로폰(41,42,43,44)이 구비되며, 다수개의 진동가속도계(①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧) 및 마이크로폰(41,42,43,44)으로부터 감지된 시그널을 입력하여 설정된 로직에 따라 그 소음 및 이상음 분석과 개선 대책 수립을 용이하게 하는 분석 시스템(50)으로 구성된다.

Description

구동계의 이상음 측정장치

본 발명은 구동계의 이상음 측정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 차량의구동계(구동 샤프트)는 출고후 많은 주행을 한 후에야 이상음이 발생됨에 따라, 내구 시험 및 파워 트레인의 시험 주행에는 많은 시간과 비용이 소요되는 어려움이 있어, 실차 주행을 하지 않고도 랩실에서 워크스테이션으로 단시간에 구동 샤프트의 이상음 발생부위 확인 및 개선 대책을 수립할 수 있게 한 구동계의 이상음 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 동력전달장치는 엔진에 의해 발생한 동력을 구동륜에 전달하기까지의 각 장치를 통틀어서 일컬으며, 동력전달장치라하면 대개 구동 샤프트를 일컫게 되며, 구동 샤프트의 구조는 동력 전달 방식에 의해 달라지게 된다.

동력전달 방식으로는 엔진의 취부위치와 구동륜의 배치에 의해 여러종으로 분류할 수 있다.

또한, 차량의 구동 샤프트는 제조시의 불량이나 조립시의 오차 혹은 마모등의 현상에 의해 주행중 이상음을 발생할 수 있게 된다.

구동계의 이러한 이상음은 대부분 차량이 출고된 후, 많은 량을 주행한 후 발생함에 따라, 실차 주행을 통한 구동계의 내구 시험은 많은 시간과 경비를 소모한다.

또한, 실차 주행을 통한 구동계의 내구 시험은 실차 상태에서 그 이상음의 발생 여부를 경력자의 창각에 의존하는 경우가 많음에 따라, 이상음의 발생 부위 및 주파수 혹은 이상음의 발생 원인이나 정확한 개선대책의 수립에 어려움을 초래하는 경우가 많았다.

즉, 종래에는 구동계의 이상음 측정을 경력자의 청각에 의존하거나, 혹은 실차 상태에서 소음을 지속적으로 재현하여 FFT 등의 보석장비를 통해 이상음의 발생 부위 및 그 주파수를 측정하였으나, 많은 시간동안 실차 주행을 하여야 함으로써 경비를 과다하게 소비하게 됨은 물론, 이상음의 정확한 발생부위 및 그 원인의 예측에 어려움을 초래할 뿐만 아니라 정확한 대책 수립에도 한계가 있는 등 여러 문제점을 내포하였다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 실차 주행을 하지 않고서도 시험실에서 구동계의 내구시험을 가능하게 하고, 시험되는 구동계는 각 부위별로 진동 주파수에 따른 소음의 주파수를 측정할 수 있게 함으로써, 이상음 발생 부위를 정확히 찾을 수 있게 함은 물론, 찾은 이상음과 분석된 자료를 통해 개선 대책수립을 용이하게 하는 구동계의 이상음 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

따라서, 본 발명은 시험되는 구동계(구동 샤프트)의 일측단에 설치되어 비틀림 토크(TORQUE)를 입력 실차에서와 같이 동일한 조건으로 재현하는 하이드로릭 모터와, 시험 구동되는 구동계의 소음을 흡수하며 외부로 전달되지 않게 하기 위해 소정 방식으로 그 내부를 밀폐하는 에너코익 쳄버와, 시험되는 구동계로부터 발생되는 그 진동 주파수를 측정하기 위해 각 부위에 설치되는 다수개의 진동가속도계와, 시험되는 구동계로부터 발생되는 발생 소음의 주파수를 감지하기 위해 각 부위에 설치되는 다수개의 마이크로폰과, 상기 다수개의 진동가속도계 및 마이크로폰으로부터 감지된 신호를 입력하여 설정된 로직에 따라 그 소음 및 이상음 분석과 개선 대책 수립을 용이하게 하는 분석 시스템으로 구성됨을 그 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명이 적용된 구동계 이상음 시험기의 설치 및 작용 상태도.

도 2 는 본 발명이 적용된 분석 시스템의 이해도.

도 3 은 본 발명의 장치에 의해 구동계의 이상음이 분석된 예를 보이기 위한 표.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

10 : 하이드로익 모터(HYDRAULIC MOTOR)

20 : 애너코익 챔버(ANECHOIC CHAMBER)

30 : 구동 샤프트 31 : 슬립 조인트

32 : 요크 33 : 유니버셜 조인트

34 : 스플라인축 35 : 스플라인 보스

41,42,43,44 : 마이크로폰 50 : 분석 시스템

①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧ : 진동 가속도계

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 구성에 대하여 예시한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

예시된 도면의 도 1은 본 발명이 적용된 구동계 이상음 시험기의 설치 및 작용 상태도이며, 도 2는 본 발명이 적용된 분석 시스템(50)의 이해도이며, 도 3 은 본 발명의 장치에 의해 구동계(30)의 이상음이 분석된 예를 보이기 위한 표이다.

즉, 본 발명은 예시된 도 1과 같이, 시험되는 구동계(구동 샤프트)(30)를 고정하는 양측단중 일측단에 설치되어 구동계(30)에 비틀림 토크(TORQUE)를 입력 실차에서와 같이 동일한 조건으로 재현하는 하이드로릭 모터(10)가 구비된다.

설치된 하이드로릭 모터(10)는 비틀림 토크 입력의 경우 동일한 입력신호를 주기 위하여 피드백 컨트롤 시스템으로 구성한다.

그리고, 시험 구동되는 상기 구동계(구동 샤프트)(30)로부터 발생되는 소음을 흡수하고, 그 소음이 외부로 전달되지 않게 하기 위해 소정 방식으로 그 내부를 밀폐하는 에너코익 챔버(20)를 구비한다.

상기 에너코익 챔버(20)는 스폰지 웨지로 형성하여 내부의 소음을 흡수 차단 할 수 있게 함은 물론, 후술할 마이크로폰(41,42,43,44)이 발생소음을 정확하게 감지할 수 있게 하기 위한 목적으로 설치되며, 시험되는 구동계(구동 샤프트)(30)의 길이에 따라 그 길이를 가변 조절할 수 있게 한다.

또한, 상기 시험되는 구동계(구동 샤프트)(30)로부터 발생되는 그 진동 주파수를 측정하기 위해 상기 구동계(30)의 각 부위에는 도 1 과 같은 부위에 다수개의 진동가속도계(①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧)를 설치한다.

또한, 상기 시험되는 구동계(구동 샤프트)(30)로부터 발생되는 발생 소음의 주파수를 정확하게 감지하기 위해 구동계(30)의 각 부위에는 도 1 과 같이 다수개의 마이크로폰(41,42,43,44)을 설치한다.

특히, 본 발명의 구동계(30)의 이상음 측정장치는 상기 다수개의 진동가속도계 (①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧)와 다수개의 마이크로폰(41,42,43,44)으로부터 감지된 신호를 입력하여 설정된 로직에 따라 그 분석을 용이하게 하는 분석 시스템(50)을 구비한다.

상기 분석 시스템(50)은 시험되는 구동계(30)의 각 부위에 설치된 진동가속도계(①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧)의 시그널과 마이크로폰(41,42,43,44)으로부터 감지된 시그널을 입력하여 설정된 로직 및 제어 신호에 따라 진동 주파수 대비 소음과 이상음을 구별할 수 있게 하되, 소음과 이상음의 주파수를 분석할 수 있게 하여 이상음이 어느 진동주파수에서 발생되는지를 용이하게 분별 할 수 있게 하고, 이상음의 발생 부위 확인 및 개선 대책 수립을 용이하게 할 수 있게 구성한다.

상기한 본 발명의 구성에 대한 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

예시된 도면의 도 2는 본 발명이 적용된 분석 시스템(50)의 이해도이며, 도 3은 본 발명의 장치에 의해 구동계(30)의 이상음이 분석된 예를 보이기 위한 표이다.

즉, 본 발명의 분석 시스템(50)은 도 2와 같이 진동가속도계(①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧)로부터 감지된 구동계(30)의 진동의 시그널과 마이크로폰(41,42,43, 44)으로부터 감지된 소음 시그널을 입력하여 입력되는 신호에 따라 특정한 펄스파형을 출력함으로써 그 분석을 용이하게 하는 작용을 한다.

즉, 진동가속도계(①,②,③,④,⑤,⑥,⑦,⑧)의 진동 시그널과 마이크로폰 (41,42,43,44)의 소음 시그널을 동시에 입력하여 입력 신호에 따라 특정 신호를 출력하는 분석 시스템(50)은 결국, 워크스테이션에서 구동계(30)의 이상음 발생부위 및 그 시기를 정확하게 예측/분석/판단 할 수 있게 하는 작용을 한다.

예시된 도 3은 상기 분석 시스템(50)으로부터 시험 구동된 구동계(30)의 분석특성을 도시한 표로, 특히 진동 레벨별 진동 주파수가 표시되고, 감지된 소음 레벨별 소음 주파수가 분석되어 있으며, 이를 통해 이상음 발생 부위 및 그 시기를 정확하게 판단할 수 있음을 나타낸다.

이와 같이, 본 발명에 의한 구동계의 이상음 측정장치는 실차 주행을 하지 않고서도 워크스테이션에서 단시간에 구동계(구동 샤프트)의 이상음 특성을 측정할 수 있어, 이상음 발생 부위 확인 및 개선 대책 수립을 용이하게 함은 물론, 시간 및 비용 절감에 획기적으로 기여한다.

Claims

시험되는 구동계(구동 샤프트)를 고정하는 양측단중 일측단에 설치되어 비틀림 토크(TORQUE)를 입력 실차에서와 같이 동일한 조건으로 재현하기 위해 설치되는 하이드로릭 모터와, 시험 구동되는 상기 구동계(구동 샤프트)로부터 발생되는 소음이 외부로 전달되지 않게 하기 위해 소정 방식으로 그 내부를 밀폐하는 에너코익 쳄버와, 상기 시험되는 구동계(구동 샤프트)로부터 발생되는 그 진동 주파수를 측정하기 위해 상기 구동계의 각 부위에 설치되는 다수개의 진동가속도계와, 상기 시험되는 구동계(구동 샤프트)로부터 발생되는 발생소음의 주파수를 감지하기 위해 각 부위에 설치되는 다수개의 마이크로폰과, 상기 다수개의 진동가속도계와 다수개의 마이크로폰으로부터 감지된 신호를 입력하여 설정된 로직에 따라 상기 발새소음의 주파수를 특정한 펄스파형을 출력하며 분석하는 분석 시스템으로 구성됨을 그 특징으로 하는 구동계의 이상음 측정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 에너코익 챔버는 스폰지 웨지의 재질로 형성하여 내부의 소음을 흡수 차단 할 수 있게 하고 시험되는 상기 구동계(구동 샤프트)의 길이에 따라 가변 조절할 수 있게 구성함을 특징으로 하는 구동계의 이상음 측정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분석 시스템은 시험되는 상기 구동계의 각 부위별로설치된 진동가속도계의 시그널과 마이크로폰으로부터 감지된 시그널을 입력하여 설정된 로직에 따라 진동 주파수 대비 소음과 이상음을 구별할 수 있게 함으로써, 이상음의 발생 부위 및 개선 대책 수립을 용이하게 함을 특징으로 하는 구동계의 이상음 측정장치.