KR100461135B1 - 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치에 관한 것으로서, 리드필러 도어와 차체의 간극 사이에 접촉식 위치센서를 장착하여 리드필러 도어의 미세한 변형량과 변형양상을 수치화하여 용이하게 인지할 수 있도록 함으로써, 리드필러 도어의 양산불량을 사전에 검토하여 대응 가능한 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치에 관한 것이다.

Description

자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치{Apparatus for measuring gap-transformation of f/filler door for automobile}

본 발명은 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리드필러 도어와 차체의 간극 사이에 접촉식 위치센서를 장착하여리드필러 도어의 미세한 변형량과 변형양상을 수치화하여 용이하게 인지할 수 있도록 함으로써, 리드필러 도어의 양산불량을 사전에 검토하여 대응 가능한 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치에 관한 것이다.

최근, 자동차 산업을 중심으로 전기/전자 산업의 발전은 플라스틱 산업의 발전을 한층 가속화시키고 있으며, 이러한 플라스틱 산업의 발전은 플라스틱 소재로 대체화가 진행되어 자동차를 중심으로 산업 전반에 많은 적용이 이루어지고 있다.

이러한 플라스틱 소재로의 대체화 목적은 경량화, 낮은 제조원가, 설계 자유도 향상, 제조 공정의 단순화 측면에서 활발히 진행되고 있다.

자동차용 리드필러 도어는 연료탱크와 연료주입관 그리고 연료주입구로 연결되는 연료입력부의 일부분으로써, 연료의 도난방지 및 연료주입구의 직접 노출을 막기 위해 장착되는 부품으로서, 기존에는 차체와 같은 재질의 스틸(STEEL)이 적용되어 왔으나, 연료에 의한 화학적 부식과, 연료주입기와의 마찰에 의한 도장이 벗겨짐에 따라 발생하는 기계적 부식으로 인해 상기와 같은 부식에 의한 상품성 저하를 막고자 최근에는 플라스틱 재질이 적용되고 있다.

하지만, 상기 리드필러 도어는 자동차의 제조 조립공정 중, 도장공정 시, 차체와 함께 도장라인을 거치면서 도장되는데, 이 경우는 고온에서의 후수축 발생으로 인한 치수 불량이 발생할 수 있다.

특히, 차체와의 단차발생이 수축이방성에 의해 불균일하게 발생되는 바, 외관미를 저해하는 등의 상품성에 큰 문제가 되고 있는 현실이다.

최근 공정 단축의 일환으로 온라인(On-line)방법으로 도장을 하게 되는데,이 때 작업온도는 190 ~ 200^oC 수준의 고온이고, 이 온도에서의 후수축 발생은 제품 적용성의 문제를 야기 시킬 수 있어 이의 개선이 필수적이다.

현재, 자동차 리더필러 도어용으로 사용되고 있는 수지는 폴리아이드 수지이다.

상기 폴리아미드 수지는 5대 엔지니어링 프라스틱 소재 중의 하나로 기계적 물성, 성형 가공성, 내구성, 내약품성, 내후성 등이 우수한 소재로 각광을 받고 있어 섬유나 필름용과 더불어 플라스틱 소재용으로 산업 전반에 광범위하게 사용되고 있으며, 특히 자동차 부품으로의 폴리아미드 수지는 엔진 제품과 외장 제품을 중심으로 많은 적용이 되었다.

상기와 같은 폴리아미드 수지가 매우 우수한 물성을 가짐에도 불구하고 몇 가지 문제점이 있기에 이를 개선하여 적용하는 일련의 연구가 진행되어 오고 있다.

즉, 수분 흡습에 따라 강성이 불량해지거나, 결정성 폴리머로 이루어져 있기 때문에 내충격성이 불량하며, 고온 분위기에서의 2차 가공 시, 후수축이 발생되는 단점이 있어 이의 개선이 시급한 실정이다.

즉, 통상의 폴리아미드 수지의 수분 흡수는 장,단점이 있으며 장점으로는 인성이 향상되는 반면 내열성, 강성 등의 문제를 발생시킨다.

따라서, 수분 흡수를 최소화하기 위해 다른 수지와의 합성 혹은 무기물 강화 등을 시도하여 이를 개선하는 일련의 연구가 진행되고 있다.

또한, 내충격성의 개선을 위해서는 통상 내충격제라 일컫는 고무 성분과 합성하는 방법을 취하고 있고, 다른 부가적인 기계적 특성을 한층 더 향상시키기 위해서 제 3의 첨가제를 추가적으로 첨가하는 방법을 이용하고 있다.

게다가, 후수축의 개선을 위해 역시 비결정성 수지를 합성하거나 무기물 필러(Filler) 등을 첨가하는 방법을 시행하고 있다.

그러나, 이러한 여러 방법을 적용할 지라도 제품에 따라 요구되는 물성과 고유의 특성을 만족시키기는 대단히 어렵다.

대표적인 일례로써, 유동성이 불량해져서 제품 표면의 외관이 불량해지기도 하고, 내열성이 부족하여 고온 도장 시, 변색 혹은 변형이 발생되기도 하며, 합성 시, 제 3 또는 제 4의 첨가제를 사용함에 따라 제조원가가 상승하기도 하는 등의 문제점이 다시 발생되기도 한다.

특히, 고온 도장 시, 변형 발생은 상품성과 직접 연관이 있으며, 상기 변형 문제를 방지하거나, 사전에 점검하여 예방하고자 하는 방안들이 절실히 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 극고온과 극저온에서 리더필러 도어의 변형정도를 용이하게 측정할 수 있고, 특히 변형량을 수치화함으로써 변형정도를 객관화하여 신차 개발 시, 조속한 대응이 이루어 질 수 있도록 하여 재질보강 또는 사출성형조건 변경을 통해 변형을 최소화할 수 있는 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치를 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 센서부를 나타내는 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 변형량 측정장치 20 : 센서부

21 : 측정 핀 22 : 스프링

25 : 코어 30 : 제어장치

100 : 리드필러 도어 200 : 차체

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치는 리드필러 도어(100) 측과 차체(200) 측과의 간극 사이의 양측에 탄성적으로 설치되어 변형에 따른 간격 가변이 가능한 측정 핀(21)을 갖는 센서부(20)와;

상기 센서부(20)에서의 변위측정 신호를 데이터화 할 수 있는 제어장치(30)로 구성된 것을 각 차종에 따라 높이 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 센서부(20)에서의 변위측정 신호는 코어(25)의 움직임에 따른 내부 코일의 자기장 안에서의 코일의 변위를 전기적 신호로 변환시킨 신호인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서부(20)는 높이 및 위치 조절이 가능한 지그수단을 통해 차량 측면부에 위치되어 실차상태에서도 측정이 가능하도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 센서부를 나타내는 회로도이다.

본 발명은 리드필러 도어 평가에 관한 것으로서, 평가 진행과정 중, 각 온도 및 습도 분포에 따른 리드필러 도어의 변형량을, 측정장치를 이용, 측정하여 변형량을 연속적으로 관찰, 수치화하고 그 자료를 객관화하여 향후 개발육성 시, 보다효율적으로 관리하고자 한다.

특히, 상기 변형량 측정장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 구성되어 단품상태에서의 평가 뿐만 아니라, 실차상태에서 장착하여 평가를 진행할 수 있으므로 보다 현실적이다.

본 발명에 따른 리드필러 도어의 변형량을 측정하기 위한 측정 장치에 대한 설명은 아래와 같다.

상기 변형량 측정장치(10)의 센서부(20)는 접촉식 변위 센서를 이용한 것으로 도 2에 도시된 바와 같다.

첨부도면에서와 같이 ,접촉식 변위센서(L.V.D.T : Linear Variable Differential Transformer)는 물리적 요소(압력, 온도, 위치 등)를 다른 요소, 즉 전기 신호로 변환시키는 기기로써, 상기 리드필러 도어(100)와 차체(200)와의 간극 사이에 접촉하여 변위를 감지하게 된다.

이때, 접촉한 면의 변위에 따라 코어(core)(25)가 좌우로 이동하게 되고, 내부 코일의 자기장 안에서 코일의 변위를 일정한 전기신호로 변환시키는 바, 코어(25)가 중심점에 있을 때, 일차측 전압(Ve)과 각각의 이차측 전압(Va, Vb)은 같게 되고, 따라서 Va와 Vb는 같고, 출력 전압 V0=0이 된다.

상기 코어(25)가 이동하면 이동변위에 비례하여 Va와 Vb가 달라지고, 영점으로부터 양쪽방향으로의 변위에 비례하여 출력전압 V0의 크기와 위상이 변한다.

상기 코어(25)가 중심 위치에 있을 때, 두개의 전기 신호 Va와 Vb는 같고, 여기 신호 Ve는 중간이 된다.

따라서, 변위 시작점인 영점으로부터의 변화를 즉시 감지할 수 있어 접촉식 변위센서의 출력의 변화는 코어(25)의 변위에 의해 변화한다.

따라서, 리드필러 도어(100)와 차체(200) 사이의 간극이 변화하게 되면, 코어(25)의 변위 변화에 의해 제어장치(30)가 그 전기신호를 입력받아 제어신호를 출력하게 된다.

한편, 변형량 측정장치(10)는 각 차종에 따라 높이가 조절가능한 지그수단을 통해 차량 측면부에 위치시켜 실차상태에서도 측정이 가능하도록 되어 있다.

평가과정을 살펴보면, 우선 변형량 측정장치(10)를 차체 측면에 위치시키고, 각 센서부(20)의 측정 핀(21)을 리드필러 도어(100)와 차체(200)와의 간극 사이에 위치시킨다.

초기 기준점을 설정한 후, 리드필러 도어(100)의 내열 내습 평가 시, 상기 리드필러 도어(100)의 변형량은 센서부(20)에 구비된 측정 핀(21)의 이동거리에 따른 전기적 변화를 측정함으로써, 평가가능하다.

이때, 상기 측정 핀(21) 사이에는 그 간격을 유지할 수 있도록 하는 스프링(22)이 탄설되어 있다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치는 변형값을 연속적으로 data화 처리할 수 있으므로 평가 진행동안의 각 온도에 따른 변형량을 측정할 수 있으며, 특히 수축이방성에 따른 편향 수축을 수치화 할 수 있고, 리드필러 도어의 변형이 발생되는 극한 온도 및 극한 습도를 예측할 수 있으며, 이를 바탕으로 재료적인 보완과 형상적인 보완을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 리드필러 도어(100) 측과 차체(200) 측과의 간극 사이의 양측에 탄성적으로 설치되어 변형에 따른 간격 가변이 가능한 측정 핀(21)을 갖는 센서부(20)와;

   상기 센서부(20)에서의 변위측정 신호를 데이터화 할 수 있는 제어장치(30)로 구성된 것을 각 차종에 따라 높이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 센서부(20)에서의 변위측정 신호는 코어(25)의 움직임에 따른 내부 코일의 자기장 안에서의 코일의 변위를 전기적 신호로 변환시킨 신호인 것을 특징으로 하는 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 센서부(20)는 높이 및 위치 조절이 가능한 지그수단을 통해 차량 측면부에 위치되어 실차상태에서도 측정이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차용 리드필러 도어의 변형량 측정장치.