KR100350134B1 - 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치 - Google Patents

차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치 Download PDF

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Abstract

로터리 액츄에이터를 이용하여 비틀림 하중을 제공함으로서 정확한 비틀림각 제어를 이룸과 동시에, 구조가 간단하고 소음 발생을 줄일 수 있는 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치를 제공할 목적으로,
부시의 외통을 감싸는 고정치구와, 상기 부시에 정방향으로 정 하중을 가하는 정 부하장치와, 상기 부시에 전단방향으로 비틀림 하중을 가하는 비틀림 부하장치로 이루어지는 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치에서,
상기 정 부하장치는 상기 고정치구의 일측단에 피스톤 로드를 통하여 연결되는 전후진 유압 실린더와, 상기 전후진 유압 실린더의 후단에서 이를 지지하는 지지 프레임으로 이루어지며,
상기 비틀림 부하장치는 중앙부가 상기 고정치구에 설치된 부시의 내통에 양측으로 체결볼트에 의해 고정되는 비틀림 치구와, 상기 비틀림 치구의 일측단에 회전축을 통하여 연결되어 왕복 회전력을 제공하도록 제1고정 프레임에 고정되는 로터리 엑츄에이터와, 상기 비틀림 치구의 타측단에 지지축을 회전 가능하게 설치하여 주는 베어링과, 이 베어링을 제2고정 프레임에 고정하여 주는 저어널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치를 제공한다.

Description

차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치{AUTOMOTIVE SUSPENSION DURALIBILITY TEST DEVICE}
본 발명은 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로터리 액츄에이터를 이용하여 비틀림 하중을 제공함으로서 정확한 비틀림각 제어를 이룸과 동시에, 소음 발생을 줄일 수 있는 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치에 관한 것이다.
일반적으로 로워 아암, 서브 프레임, 크로스 멤버, 테일링 아암 등으로 이루어지는 자동차의 서스펜션은 각 관절부에 방진용 부시들을 개재하여 차륜으로부터전달되는 여러 복합 하중을 흡수하며, 진동을 억제하는 방진 기능을 수행한다.
이러한 부시는 부위에 따라 정 하중과 비틀림 하중이 동시에 작용하여 특정 부위의 내구력을 급격하게 저하시키게 되며, 상기 부시의 내구력 저하는 시간이 경과함에 따라 차량의 성능 저하에 큰 영향을 미치게 된다.
따라서 상기한 부시는 내구 시험장치 등에 의해 정방향의 정 하중과 그 전단방향의 비틀림 하중에 대한 내구력 시험을 통하여 시험 데이터를 확보하여 서스펜션의 방진용으로 적용하기에 앞서 내구력 향상의 유용한 정보로 사용하게 되는데, 이러한 내구 시험장치는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 지그(51)상에 고정된 하부 고정치구(53)와 그 상측에 장착되는 상부 고정치구(55) 사이에 내통(57)과 외통(59)을 탄성부재(61)로 연결한 부시(63)의 외통(59)을 삽입하여 고정하고, 상기 부시(63)의 상방향으로는 정 부하장치(65)를 구성하고, 상기 부시(63)의 측방으로는 비틀림 부하장치(67)를 구성한다.
이때, 상기 정 부하장치(65)는 상측이 지지되어 하방향으로 작동하는 유압 실린더(71)와, 이의 피스톤 로드(73) 선단에는 연결된 좌,우측 플레이트(75,77)로 이루어지는 정부하 치구(79)를 구성하여 이루어지며, 상기 좌,우측 플레이트(75,77)에는 상기 부시(63)의 내통(57) 양측과 연결하도록 각각 볼트홀이 형성된다.
그리고 상기 비틀림 부하장치(67)는 유압 실린더(81)가 그 하단이 바닥면(81)에 힌지 체결되고, 상기 유압 실린더(81)의 피스톤 로드(85)의 선단은 작동로드(87)의 일단과 힌지 결합되며, 상기 작동로드(87)의 타단에는 각각 볼트홀을 가지며 연결된 좌,우측 플레이트(89,91)로 이루어지는 비틀림 치구(93)와 고정된다.
여기서, 상기 비틀림 치구(93)는 상기 부시(63)의 내통(57)을 양측으로 연결하는 정부하 치구(79)의 외측에서 각각의 볼트홀을 통하여 정부하 치구(79)와 함께 상기 부시(63)의 내통(57)과 양측으로 볼트 체결되어 이루어진다.
따라서, 상기한 바와 같은 내구 시험장치는 시험할 부시(63)에 정 부하장치(65)을 통하여 일정한 정부하 하중을 제공하고, 비틀림 부하장치(67)에 의해 비틀림 부하 하중을 제공하여 그 내구력을 시험하게 되는 것이다.
그러나 상기한 바와 같이 종래의 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치에 의하면, 비틀림각 변위 제어를 상기 비틀림 부하장치의 선형 변위를 통하여 환산하여 사용하여야하기 때문에, 정확한 각제어가 어려우며, 상기 부시의 내통에 두 개의 치구가 동시에 연결되어야 함에 따라 구조가 복잡하게 되고, 힌지를 통한 링크를 사용함으로서 내구 시험시 소음이 발생하게 되는 등의 문제점을 내포하고 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로써, 본 발명의 목적은 로터리 액츄에이터를 이용하여 비틀림 하중을 제공함으로서 정확한 비틀림각 제어를 이룸과 동시에, 구조가 간단하고 소음 발생을 줄일 수 있는 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치의 조립 사시도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치의 조립 사시도이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 차량용 서스펜션부시 내구 시험장치는 부시의 외통을 감싸는 고정치구와, 상기 부시에 정방향으로 정 하중을 가하는 정 부하장치와, 상기 부시에 전단방향으로 비틀림 하중을 가하는 비틀림 부하장치로 이루어지는 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치에서,
상기 정 부하장치는 상기 고정치구의 일측단에 피스톤 로드를 통하여 연결되는 전후진 유압 실린더와, 상기 전후진 유압 실린더의 후단에서 이를 지지하는 지지 프레임으로 이루어지며,
상기 비틀림 부하장치는 중앙부가 상기 고정치구에 설치된 부시의 내통에 양측으로 체결볼트에 의해 고정되는 비틀림 치구와, 상기 비틀림 치구의 일측단에 회전축을 통하여 연결되어 왕복 회전력을 제공하도록 제1고정 프레임에 고정되는 로터리 엑츄에이터와, 상기 비틀림 치구의 타측단에 지지축을 회전 가능하게 설치하여 주는 베어링과, 이 베어링을 제2고정 프레임에 고정하여 주는 저어널로 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 고정치구는 상기 부시의 외통을 좌,우측으로 감싸면서 볼트 체결되는 좌,우측 치구 블록으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,
상기 비틀림 치구는 하나의 베이스 플레이트 상에 소정의 간격을 가지며 수직으로 세워지는 4개의 수직 플레이트로 이루어지며, 상기 4개의 수직 플레이트 중에서 가운데 2개의 수직 플레이트에는 볼트홀이 형성되어 상기 부시의 내통에 양측으로 볼트 체결되며, 상기 4개의 수직 플레이트 중에서 좌측 수직 플레이트는 그 외측면이 상기 로터리 엑츄에이터의 회전축과 고정되며, 우측 수직 플레이트는 그 외측면이 상기 베어링에 회전 가능하게 설치되는 지지축과 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치의 조립 사시도로서, 본 발명에 따른 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치는 부시(1)의 외통(3)을 감싸는 고정치구(5)와, 상기 부시(1)에 정방향으로 정 하중을 가하는 정 부하장치(7)와, 상기 부시(1)에 전단방향으로 비틀림 하중을 가하는 비틀림 부하장치(9)로 이루어진다.
여기서 상기 고정치구(5)는 상기 부시(1)의 외통(3)을 좌,우측으로 감싸면서 볼트(11)에 의해 상호 체결되는 좌,우측 치구 블록(13,15)으로 이루어진다.
그리고 상기 정 부하장치(7)는 상기 고정치구(5)의 일측단에 피스톤 로드(17)를 통하여 전후진 유압 실린더(19)가 장착되고, 이 전후진 유압 실린더(19)는 다시 그 후단이 지지 프레임(21)에 고정되어 바닥면(23)으로부터 지지된다.
또한, 상기 비틀림 부하장치(9)는 상기 고정치구(5)에 설치된 부시(1)의 내통(25)에 양측으로 비틀림 치구(27)가 체결볼트(29)에 의해 고정되는데, 이 비틀림 치구(27)는 하나의 베이스 플레이트(31) 상에 소정의 간격을 가지며 수직으로 세워지는 4개의 수직 플레이트(33,33',33")로 이루어진다.
즉, 상기 비틀림 치구(27)는 상기 4개의 수직 플레이트(33,33',33") 중에서가운데 2개의 수직 플레이트(33)에는 볼트홀이 형성되며, 이 가운데 2개의 수직 플레이트(33)를 고정치구(5)에 설치된 상기 부시(1)의 내통(25)까지 끼워 상기 볼트홀을 통하여 양측으로 체결볼트(29)에 의해 체결하게 된다.
그리고 상기 비틀림 치구(27)의 일측단 즉, 상기 4개의 수직 플레이트(33,33',33") 중에서 좌측 수직 플레이트(33')에는 그 외측면에 회전축(35)을 통하여 연결되어 왕복 회전력을 제공하도록 로터리 엑츄에이터(39)가 구성되고, 이 로터리 엑츄에이터(39)는 제1고정 프레임(41)을 통하여 바닥면(23)에 고정된다.
이때, 상기 로터리 엑츄에이터(39)는 유압에 의해 작동하는 일반적인 유압 엑츄에이터로 그 자세한 구성은 생략한다.
또한, 상기 비틀림 치구(27)의 타측단 즉, 상기 4개의 수직 플레이트(33,33',33") 중에서 우측 수직 플레이트(33")에는 그 외측면에 지지축(43)을 연결하고, 상기 지지축(43)의 선단은 베어링(45)을 통하여 저어널(47)에 대하여 회전 가능하게 설치되며, 다시 이 저어널(47)은 제2고정 프레임(49)에 고정되어 이루어진다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 서스펜션 부시(1) 내구 시험장치는 상기 전후진 유압 실린더(19)를 작동시켜 상기 부시(1)의 외통(3)을 고정하고 있는 고정치구(5)를 통하여 부시(1)에 전 부하 하중을 전달하게 되고, 상기 로터리 엑츄에이터(39)를 작동시켜 일정 각변위만큼 왕복 회전 작동을 시킴으로서, 상기 비틀림 치구(27)는 부시(1)의 내통(25)을 통하여 탄성부재(40)에 비틀림 부하 하중을전달하게 된다.
따라서 상기한 바와 같은 차량용 서스펜션 부시(1) 내구 시험장치에 의하면, 상기 로터리 엑츄에이터(39)의 회전각 변위만을 제어함으로서 별도의 비틀림각 변위 제어가 불필요하게 되며, 상기 부시(1)의 내통(25)에 두 개의 치구를 동시에 연결하지 않아도 됨으로 구조가 간단해지며, 비틀림 부하를 제공하기 위한 별도의 힌지를 이용한 링크 구조가 불필요하기 때문에, 내구 시험시 소음 발생이 줄어들게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치에 의하면, 로터리 액츄에이터를 이용하여 비틀림 하중을 제공함으로서 정확한 비틀림각 제어를 이룸과 동시에, 한 위치에 두 개의 치구를 설치하지 않아도 됨으로 설치 구조가 간단해지고, 소음 발생을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 부시의 외통을 감싸는 고정치구와, 상기 부시에 정방향으로 정 하중을 가하는 정 부하장치와, 상기 부시에 전단방향으로 비틀림 하중을 가하는 비틀림 부하장치로 이루어지는 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치에 있어서,
    상기 정 부하장치는 상기 고정치구의 일측단에 피스톤 로드를 통하여 연결되는 전후진 유압 실린더와, 상기 전후진 유압 실린더의 후단에서 이를 지지하는 지지 프레임으로 이루어지며,
    상기 비틀림 부하장치는 중앙부가 상기 고정치구에 설치된 부시의 내통에 양측으로 체결볼트에 의해 고정되는 비틀림 치구와, 상기 비틀림 치구의 일측단에 회전축을 통하여 연결되어 왕복 회전력을 제공하도록 제1고정 프레임에 고정되는 로터리 엑츄에이터와, 상기 비틀림 치구의 타측단에 지지축을 회전 가능하게 설치하여 주는 베어링과, 이 베어링을 제2고정 프레임에 고정하여 주는 저어널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 고정치구는
    상기 부시의 외통을 좌,우측으로 감싸면서 볼트 체결되는 좌,우측 치구 블록으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 비틀림 치구는
    하나의 베이스 플레이트 상에 소정의 간격을 가지며 수직으로 세워지는 4개의 수직 플레이트로 이루어지며, 상기 4개의 수직 플레이트 중에서 가운데 2개의 수직 플레이트에는 볼트홀이 형성되어 상기 부시의 내통에 양측으로 볼트 체결되며, 상기 4개의 수직 플레이트 중에서 좌측 수직 플레이트는 그 외측면이 상기 로터리 엑츄에이터의 회전축과 고정되며, 우측 수직 플레이트는 그 외측면이 상기 베어링에 회전 가능하게 설치되는 지지축과 고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 서스펜션 부시 내구 시험장치.
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