KR100793694B1 - 자동차용 너클의 강도 시험장치 - Google Patents

자동차용 너클의 강도 시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 너클의 강도 시험장치에 관한 것으로서, 특히 스트럿바의 원주방향 이동이 구면 베어링의 슬라이딩에 의해 보상되어, 액츄에이터의 직선운동이 확보되고 액츄에이터에 횡하중이 가해지는 것이 방지되는데 그 목적이 있다.
이러한 본 발명의 목적은 고정지그를 이용하여 너클을 고정함과 동시에 스트럿바를 장착하여, 스트럿바의 베어링 조립부는 로드단부가 장착될 수 있도록 설계되고, 가공시 구면 베어링의 폭보다 크게 형성되어 구면베어링이 좌우로 슬라이딩될 수 있게 하며, 너클의 하단부가 수평으로 고정되는 고정대와, 상기 너클의 체결부와 결합하는 고정지그와, 상기 고정지그와 결합하는 연결부와 베어링 조립부로 이루어진 스트럿바와, 상기 스트럿바의 베어링 조립부에 장착된 구면 베어링과, 상기 구면 베어링과 결합하고 상기 스트럿바에 수직으로 장착된 액츄에이터로 이루어진 자동차용 너클의 강도 시험장치의 제공으로 달성된다.
너클, 고정대, 스트럿바, 구면베어링, 로드, 액츄에이터

Description

자동차용 너클의 강도 시험장치{Apparatus testing strenth of knuckle for vehicle}
도 1은 종래 자동차용 너클의 강도 시험장치의 단면도,
도 2a는 종래 자동차용 너클의 강도 시험전의 작동 개시도,
도 2b는 종래 자동차용 너클의 강도 시험시 작동 개시도
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 너클의 강도 시험장치의 정단면도,
도 4a는 본 발명에 따른 자동차용 너클의 강도 시험장치의 시험전 작동 개시도,
도 4b는 본 발명에 따른 자동차용 너클의 강도 시험장치의 상방향 작동 개시도,
도 4c는 본 발명에 따른 자동차용 너클의 강도 시험장치의 하방향 작동 개시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
300 : 고정대 310 : 너클
320 : 고정지그 330 : 스트럿바
360 : 베어링 380 : 액츄에이터 390 : 로드단부 410 : 로드셀
본 발명은 자동차용 너클의 강도 시험장치에 관한 것으로, 특히 스트럿바의 원주방향 이동이 구면 베어링의 슬라이딩에 의해 보상되어, 액츄에이터의 직선운동이 확보되고 액츄에이터에 횡하중이 가해지는 것이 방지되는 자동차용 너클의 강도 시험장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 자동차의 중요 부분을 이루게 되는 섀시와, 상기 섀시 위에 설치되어 운전석이나 객실 등을 구성하는 보디로 구성되고, 상기 섀시는 엔진과, 상기한 엔진의 동력을 전달받는 동력전달장치와, 차량의 주행 방향을 조절하는 조향장치와, 주행중 노면의 충격이 자동차에 전달되는 것을 차단하는 현가장치 등으로 구성되어 있다.
상기 조향장치는 자동차의 진행방향을 임의로 바꾸기 위한 장치를 말하며 조작 기구, 기어기구, 링크기구로 구성된다.
상기 링크기구는 조작기구의 조작력을 기어기구를 통하여 전달받아서 앞바퀴에 전달하고 또 좌우 바퀴의 위치관계를 바르게 지지하는 부분이며, 피트먼암, 드래그링크, 너클 암 및 타이로드 등으로 구성되어 있다.
자동차에서 이러한 너클은 동력전달과 조향 및 제동 그리고 차량의 하중지 지에 관계된 역할을 수행하고, 그 역할에 맞는 기능이 효율적으로 발현되기위해서는 설계 환경에 적합한 강도의 너클이 선택되어야 하는바, 자동차용 너클의 강도 시험이 필요하다.
첨부한 도 1은 종래 자동차용 너클의 강도 시험장치의 단면도이다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 고정대(100)에 의해 너클(110)이 고정되고 너클(110)의 일단에 결합된 고정지그(120)에 스트럿바(130)가 장착되어, 스트럿바(130)의 일단에 액츄에이터(140)의 힘이 가해짐으로써, 자동차용 너클의 강도가 측정된다.
여기서, 액츄에이터(140)가 스트럿바(130)에 힘이 가해지는 방향(A)과 스트럿바(130)의 일단이 회전 이동하는 방향(B)이 상이하여 액츄에이터(140)의 로드에 무리가 가해짐으로써, 로드의 고장 및 파손 발생의 원인이 되는 문제점이 있다.
첨부한 도 2a는 종래 자동차용 너클의 강도 시험전의 작동 개시도이고, 도 2b는 종래 자동차용 너클의 강도 시험시 작동 개시도이다.
도 2a와 도 2b에서 도시한 바와 같이, 스트럿바(130)에 힘이 가해지기 전에는 스트럿바(130)와 액츄에이터(140)가 수직으로 형성되지만, 스트럿바(130)에 힘이 가해진 후에는 스트럿바(130)가 고정지그(120)와의 결합점을 중심으로 회전하여 액츄에이터(140)의 한쪽 모서리(150)에만 힘이 가해지는 현상이 발생함으로써, 너클의 강도 시험과정에서 엑츄에이터의 로드에 수평의 부하가 가해지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 고정지그를 이용하여 너클을 고정함과 동시에 스트럿바를 장착하고, 스트럿바의 베어링 조립부는 로드단부가 장착될 수 있도록 설계되며, 가공시 구면 베어링의 폭보다 크게 형성되어 구면베어링이 좌우로 슬라이딩될 수 있게 함으로써, 스트럿바의 원주방향 이동이 구면 베어링의 슬라이딩에 의해 보상되어, 액츄에이터의 직선운동이 확보되고 액츄에이터에 횡하중이 가해지는 것이 방지되는 자동차용 너클의 강도 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차용 너클의 강도 시험장치에 있어서, 너클의 하단부가 수평으로 고정되는 고정대와; 상기 너클의 체결부와 고정 결합하는 고정지그와; 상기 고정지그와 결합하는 연결부와 베어링 조립부로 이루어진 스트럿바와; 상기 스트럿바의 베어링 조립부에 장착된 구면 베어링과; 상기 구면 베어링과 결합하고, 상기 스트럿바에 수직으로 장착된 액츄에이터로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 일 구현예로서, 상기 스트럿바의 베어링 조립부 폭은 상기 구면 베어링이 좌우로 슬라이딩될 수 있도록 상기 구면 베어링의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 다른 구현예로서, 상기 액츄에이터는 상기 베어링과 결합하는 로드 단부와; 상기 로드단부에 구동력이 가해지는 작동부로 구성되고, 이 로드단부와 작동부는 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 액츄에이터의 작동부는 구동력의 크기가 측정되도록 로드셀이 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 스트럿바의 베어링 조립부 일단은 너트가 결합된 것을 특징으로 한다.
이에 의해 스트럿바의 원주방향 이동이 구면베어링의 슬라이딩에 의해 보상되어, 액츄에이터의 직선운동이 확보됨으로써, 액츄에이터에 횡하중이 가해지는 것이 방지되고, 고장 및 파손이 감소한다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 너클의 강도 시험장치의 정단면도이다.
도 3에서 도시한 바와 같이, 액츄에이터(380)에 의해 상방향으로 구동력이 가해지는 경우 액츄에이터(380)의 로드단부(390)에 결합된 스트럿바(330)는 결합부를 중심으로 반시계 방향으로 회전하고, 반대로 액츄에이터(380)에 의해 하방향으로 구동력이 가해지는 경우 액츄에이터(380)의 로드단부(390)에 결합된 스트럿바(330)는 결합부를 중심으로 시계 방향으로 회전하며, 이에 따라 구면 베어링(360)이 슬라이딩된다.
이하, 자동차용 너클의 강도 시험장치의 구성을 하나씩 살펴보기로 한다
상기 고정대(300)는 상면이 평행한 직육면체로 형성되고, 너클(310)에 가해지는 수직 구동력에 견딜수 있는 강도가 측정되도록 고정대(300)와 너클(310)은 상하위치로 고정된다.
상기 고정지그(320)는 하면이 경사진 방향으로 형성되어 두개의 지점에서 너클(310)과 핀 또는 볼트 결합하고, 상면은 평행한 방향으로 형성되어 두개의 지점에서 스트럿바(330)와 핀 또는 볼트 결합한다.
여기서, 고정지그(320)는 너클(310)이 고정되고, 너클(310)에 스트럿바(330)가 장착되는 역할을 한다.
상기 스트럿바(330)는 연결부(340)와 베어링(360) 조립부(350)로 구성되고, 연결부(340)는 고정지그(320)에 결합되어 너클(310)에 고정 장착되고, 베어링(360) 조립부(350)는 구면 베어링(360)과 액츄에이터(380)의 로드단부(390)가 결합한다.
여기서, 스트럿바(330)의 베어링(360) 조립부(350)는 베어링(360) 폭 이외에 베어링(360)이 좌우로 이동할 수 있을 정도의 양쪽 간극이 더 포함된 크기의 폭으로 형성되어, 스트럿바(330)의 회전시 베어링(360)이 슬라이딩될 수 있도록 한다.
상기 구면 베어링(360)은 상기 스트럿바(330)의 베어링(360) 조립부(350)에 장착되어, 액츄에이터(380)의 구동력 가압에 의해 스트럿바(330) 회전시 슬라이딩됨으로써, 액츄에이터(380)에 횡하중이 가해지는 것이 방지된다.
상기 액츄에이터(380)는 로드단부(390)와 작동부(400)로 구성되고, 로드단부(390)는 상기 구면 베어링(360)과 결합하여 상기 스트럿바(330)에 수직으로 장착 되며, 작동부(400)는 로드단부(390)의 하단부에 형성되어 스트럿바(330)에 상하방향으로 구동력이 가해진다.
여기서, 로드단부(390)는 그 폭이 베어링(360)의 그것보다 작게 형성되고, 작동부(400)의 폭은 로드단부(390)보다 크게 형성된다.
또한, 로드단부(390)의 하단은 나사선이 형성되고, 작동부(400) 상단은 너트(420)가 형성되어 나사 결합이 이루어짐으로써, 영구 고정되지 않고 조립과 해체가 가능하도록 한다.
상기 로드셀(410)은 액츄에이터(380)에 장착되어 어느정도 힘의 크기까지 너클(310)이 견디는지에 대한 강도가 측정된다.
상기 너트(370)는 상기 스트럿바(330)의 베어링(360) 조립부(350) 끝단에 장착되어, 베어링(360)이 슬라이딩되더라도 스트럿바(330)로부터 탈락되지 않도록 한다.
도 4a는 본 발명에 따른 자동차용 너클의 강도 시험장치의 시험전 작동 개시도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 자동차용 너클의 강도 시험장치의 상방향 작동 개시도이고, 도 4c는 본 발명에 따른 자동차용 너클의 강도 시험장치의 하방향 작동 개시도이다.
도 4a에서 도시한 바와 같이, 액츄에이터(380)에 의해 구동력이 가해지기 전에는 액츄에니터의 로드단부(390)와 스트럿바(330)의 베어링(360) 조립부(350)는 수직으로 결합하고, 구면 베어링(360)의 중심부에 위치한다.
종래 기술과 비교할때, 시험전에 액츄에이터(380)와 스트럿바(330)가 수직으 로 형성되는 것은 동일하다.
도 4b에서 도시한 바와 같이, 너클(310)의 강도 시험시 액츄에이터(380)에 의해 일정한 힘 이상의 구동력이 상방향으로 가해지는 경우, 결합부를 중심으로 스트럿바(330)는 반시계방향으로 회전하고 구면 베어링(360)은 슬라이딩된다.
반대로, 액츄에이터(380)에 의해 일정한 힘 이상의 구동력이 하방향으로 가해지는 경우, 도 4c에서 도시한 바와 같이, 결합부를 중심으로 스트럿바(330)는 반시계방향으로 회전하고 구면 베어링(360)은 슬라이딩된다.
종래에는 스트럿바(330)와 액츄에이터(380)가 수직으로 접한 상태가 되어 스트럿바(330)의 회전시 액츄에이터(380)의 한쪽 모서리만으로 구동력이 가해졌으나, 본 발명에서 구면 베어링(360)의 슬라이딩에 의해 스트럿바(330)의 회전이 보상되어 액츄에이터(380)에 횡력이 발생되는 것이 방지된다.
이상에서 본 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 너클의 강도 시험장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 스트럿바의 베어링 조립부에 구면 베어링이 장착되어 스트럿바의 회전시에 액츄에이터의 구동력이 효율적으로 전달되고,
둘째, 액츄에이터의 한쪽 모서리 부분으로만 구동력이 전달되지 않아 힘의 균형이 이루어짐으로써, 횡방향 하중이 방지되고,
세째, 스트럿바의 회전방향과 액츄에이터의 운동방향이 상이하더라도 액츄에 이터에 무리가 가지않아, 액츄에이터의 고장 및 파손이 감소되는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 자동차용 너클의 강도 시험장치에 있어서,
    너클의 하단부가 수평으로 고정되는 고정대와;
    상기 너클의 체결부와 고정 결합하는 고정지그와;
    상기 고정지그의 상부에서 고정 결합하는 연결부와 베어링 조립부로 이루어진 스트럿바와;
    상기 스트럿바의 베어링 조립부에 장착된 구면 베어링과;
    상기 구면 베어링과 결합하여, 상기 스트럿바에 수직으로 장착된 액츄에이터로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 너클의 강도 시험장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 스트럿바의 베어링 조립부 폭은 상기 구면 베어링이 좌우로 슬라이딩될 수 있도록 상기 구면 베어링의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 너클의 강도 시험장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 액츄에이터는 상기 베어링과 결합하는 로드단부와;
    상기 로드단부에 구동력이 가해지는 작동부로 구성되고,
    이 로드단부와 작동부는 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차용 너클의 강도 시험장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 액츄에이터의 작동부는 구동력의 크기가 측정되도록 로드셀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 너클의 강도 시험장치.
  5. 청구항 1내지 청구항 4중 어느 한 항에 있어서, 상기 스트럿바의 베어링 조립부 일단은 너트가 결합된 것을 특징으로 하는 자동차용 너클의 강도시험장치.
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