KR101236923B1 - 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기에 관한 것으로, 그 목적은 차량 거동에 따른 에어 스프링의 상태와 동일한 조건으로 에어 스프링을 세팅한 상태에서 에어 스프링에 대한 파괴 및 좌굴 시험을 실시함으로써 보다 정확한 데이터의 취득이 가능하고, 이를 통해 보다 안정성 높은 에어 스프링을 제작할 수 있도록 하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명의 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기는 시험기 본체를 구성하는 프레임과, 상기 프레임에 탑재되어 에어 스프링의 하단부를 지지하는 하부 지지수단과, 상기 프레임에 탑재되어 에어 스프링의 상단부를 지지하는 상부 지지수단과, 상기 에어 스프링의 내부로 물 또는 공기를 주입하는 주입수단을 포함하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기에 있어서, 상기 하부 지지수단은 에어 스프링의 하단부에 결합되며, 에어 스프링과 함께 회전하면서 에어 스프링의 자세 조정을 수행하는 틸팅 블록; 및 상기 틸팅 블록을 회전 가능하게 지지하며 틸팅 블록을 지지한 채로 회전하여 에어 스프링을 범프 위치와 리바운드 위치 사이에서 이동시키는 위치조절 암을 갖는 조정유닛으로 구성된다.

Description

에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기{Burst ＆ Buckling for testing air spring}

본 발명은 차량의 현가장치로 사용되는 에어 스프링의 파괴 및 좌굴 시험을 위한 시험기에 관한 것으로, 특히 차량의 거동에 따라 변화되는 에어 스프링의 상태와 동일하게 에어 스프링을 세팅하여 실제와 동일한 시험 조건을 구현함으로써 보다 정확한 데이터의 취득이 가능하게 한 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 현가장치는 차량 주행 중에 노면으로부터 전달되는 진동 및 충격 에너지를 흡수하도록 차체와 차축 사이에 제공되며 차체의 손상을 억제하고 차량의 승차감을 향상시키는 등의 역할을 수행하게 된다.

이를 위해 차량용 현가장치는 노면에서 받는 충격을 완화시키는 현가 스프링과, 상기 현가 스프링의 자유 진동을 억제하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버 등을 포함하며, 상기 현가 스프링과 쇽업소버는 상호 보완작용을 통하여 더욱 향상된 승차감을 차량 탑승자에게 제공하게 된다.

한편 최근에는 한층 더 향상된 승차감을 제공하기 위하여 공기와 고무의 탄성을 이용한 에어 스프링의 사용이 증가하고 있는 추세이다.

상기 에어 스프링은 고무재질로 이루어진 벨로우즈 내에 주입된 압축 공기를 이용하여 충격을 흡수 및 완화하고 차고조절기능을 수행하게 되며, 이러한 에어 스프링에는 차량의 주행과정에서 불규칙하고 다양한 방향을 갖는 하중이 작용하게 된다.

따라서 보다 안정성 높은 에어 스프링을 제공하고자 에어 스프링에 대한 파괴 시험을 통하여 에어 스프링에 작용하는 압력변화에 따른 하중 변화량과, 에어 스프링의 파괴 시 압력 및 하중을 측정하여 에어 스프링의 설계 시 참고자료로 활용하고 있다.

에어 스프링은 차량 거동에 따라 상태가 변화되고, 이러한 상태 변화로 인해 하중 조건이 변화됨에도 불구하고, 종래의 파괴 시험기는 차량 거동에 따른 에어 스프링의 상태 변화는 무시한 채 에어 스프링에 대한 파괴 시험을 실시하게 되는 바, 정확한 데이터의 취득이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 차량 거동에 따른 에어 스프링의 상태와 동일한 조건으로 에어 스프링을 세팅한 상태에서 에어 스프링에 대한 파괴 및 좌굴 시험을 실시함으로써 보다 정확한 데이터의 취득이 가능하고, 이를 통해 보다 안정성 높은 에어 스프링을 제작할 수 있도록 하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 에어 스프링을 지지한 채 에어 스프링의 자세를 변환시키는 부품들을 손쉽게 교체할 수 있도록 함으로써, 에어 스프링의 크기나 차량 구조에 따라 시험 환경을 더욱 다양하게 변경할 수 있는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기는 시험기 본체를 구성하는 프레임과, 상기 프레임에 탑재되어 에어 스프링의 하단부를 지지하는 하부 지지수단과, 상기 프레임에 탑재되어 에어 스프링의 상단부를 지지하는 상부 지지수단과, 상기 에어 스프링의 내부로 물 또는 공기를 주입하는 주입수단을 포함하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기에 있어서, 상기 하부 지지수단은 에어 스프링의 하단부에 결합되며, 에어 스프링과 함께 회전하면서 에어 스프링의 자세 조정을 수행하는 틸팅 블록; 및 상기 틸팅 블록을 회전 가능하게 지지하며 틸팅 블록을 지지한 채로 회전하여 에어 스프링을 범프 위치와 리바운드 위치 사이에서 이동시키는 위치조절 암을 갖는 조정유닛으로 구성되며,

상기 조정유닛은 프레임에 설치된 지지프레임; 상기 지지프레임에 회전 가능하게 설치된 웜휠유닛; 상기 웜휠유닛과 맞물려 회전하도록 지지프레임에 설치된 웜유닛; 상기 웜유닛의 끝단에 설치되어 사용자에 의해 회전하면서 웜유닛을 회전시키는 핸들; 및 상기 웜휠유닛에 일측단이 결합되어 웜휠유닛과 함께 회전하며, 타측단이 상기 틸팅 블록과 결합되는 위치조절 암으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이때 상기 위치조절 암은 한 쌍이 제공되며, 한 쌍의 위치조절 암은 틸팅 블록의 양측에 배치되어 틸팅 블록을 지지하도록 구성된다.

한편 상기 틸팅 블록은 홀과 돌기에 의해 위치조절 암과 결합되고, 상기 위치조절 암은 볼트체결에 의해 조정유닛에 설치되어 틸팅 블록과 위치조절 암의 조립과 분해를 통해 에어 스프링의 규격 및 차량 구조에 따라 틸팅 블록과 위치조절 암의 교체가 가능하게 구성될 수 있다.

한편 상기 조정유닛에는 조정유닛을 프레임에 고정하는 볼트가 관통하는 다수 개의 홀이 형성되되, 상기 홀은 장방형의 구조로 연장되어 조정유닛의 위치 조절이 가능하게 구성될 수 있다.

한편 상기 프레임의 하부는 물이 저장되는 수조로 구성되며, 상기 주입수단은 수조 내의 물을 순환시켜 에어 스프링의 내부로 주입하도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편 상기 상부 지지수단은, 상기 에어 스프링의 상단부를 지지하는 상단 지지블록; 상기 상단 지지블록을 지지한 채로 상하로 이동하는 이동블록; 상기 프레임에 설치되고 이동블록과 연결되어 이동블록을 이동시키는 구동유닛; 상기 이동블록의 위치를 검출하는 포텐쇼미터; 및 상기 이동블록에 설치되어 상단 지지블록과 에어 스프링의 사이에 발생되는 하중을 검출하는 로드셀로 구성될 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 차량 거동에 따른 실제 에어 스프링의 상태와 동일한 조건 하에서 에어 스프링에 대한 파괴 및 좌굴 시험을 실시할 수 있어 보다 정확한 데이터의 취득이 가능하고, 이를 통해 보다 안정성이 높은 에어 스프링을 제작할 수 있는 효과가 있다.

또한 에어 스프링의 자제 조정을 수행하는 틸팅 블록과 위치조절 암을 손쉽게 교체할 수 있으므로, 에어 스프링의 크기나 차량 구조를 고려하여 보다 다양한 시험 환경을 손쉽게 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 차량 거동에 따른 에어 스프링의 위치 변화 상태를 나타낸 상태도,
도 2 는 본 발명에 따른 시험기의 사시도,
도 3 은 도 2에 도시된 시험기의 정면도,
도 4 는 도 2에 도시된 시험기의 측면도,
도 5 는 본 발명에 따른 하부 지지수단의 사시도,
도 6 은 본 발명에 따른 하부 지지수단의 측면도,
도 7 은 본 발명에 따른 시험기에 에어 스프링이 장착된 상태를 나타낸 측면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 차량 거동에 따른 에어 스프링의 위치 변화 상태를 나타낸 상태도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기는 에어 스프링을 디자인 위치(P1)와 범프 위치(P2) 및 리바운드 위치(P3)로 이동시켜 차량 거동 시 실제 에어 스프링의 상태와 동일한 조건으로 에어 스프링을 세팅한 상태에서 시험을 실시함으로써 보다 정확한 시험 데이터의 취득이 가능하도록 한 특징을 갖는 것이다. 여기서 언급된 디자인 위치(P1)는 차량에 장착된 에어 스프링에 아무런 하중이 가해지지 않을 때의 에어 스프링의 위치이고, 범프 위치(P2)는 차량에 장착된 에어 스프링에 하중이 가해서 에어 스프링의 상방향으로 이동하였을 때의 위치이며, 상기 리바운드 위치(P3)는 에어 스프링과 연결된 바퀴가 지면에 닿지 않고 하부로 쳐졌을 때의 에어 스프링의 위치를 의미하는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 시험기의 사시도를, 도 3은 도 2에 도시된 시험기의 정면도를, 도 4는 도 2에 도시된 시험기의 측면도를 도시하고 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기는 프레임(100)과, 하부 지지수단(200)과, 상부 지지수단(300)과, 주입수단(400)으로 구성되어 있다.

상기 프레임(100)은 시험기의 본체를 구성하는 것으로, 베이스 프레임(110)과, 상기 베이스 프레임(110)으로 수직 상방으로 연장되게 설치된 다수 개의 포스트(120)와, 상기 포스트(120)의 상단부에 설치되어 상부 지지수단(300)을 지지하는 탑 프레임(130)으로 구성된다.

한편 상기 베이스 프레임(110)을 물이 저장되는 수조로 구성하여 에어 스프링에 주입될 물을 베이스 프레임(110)에 저장하고, 주입수단(400)이 베이스 프레임(110)에 저장된 물을 순환시켜 에어 스프링에 주입하도록 구성함으로써, 물의 낭비를 방지하고, 물의 저장을 위한 별도의 탱크가 요구되지 않게 함으로써 시험기의 부피를 축소시킬 수 있는 이점이 있다.

도 5는 본 발명에 따른 하부 지지수단의 사시도를, 도 6은 본 발명에 따른 하부 지지수단의 측면도를 도시하고 있다.

상기 하부 지지수단(200)은 에어 스프링의 하단부를 지지하면서 에어 스프링의 위치 및 자세를 차량 거동에 따른 디자인 위치와 범프 위치 및 리바운드 위치로 조정하는 것이다.

이러한 하부 지지수단(200)은 틸팅 블록(210)과, 조정유닛(220)으로 구성되어 있다.

상기 틸팅 블록(210)은 에어 스프링의 하단부에 결합되며, 에어 스프링과 함께 회전하면서 에어 스프링의 자세 조정을 수행하는 평판형의 부재로써, 상면에는 에어 스프링의 하단부가 삽입되는 안착홈(211)이 형성되고, 이 안착홈(211)에는 에어 스프링에 하단부에 마련된 체결공으로 삽입되어 체결되는 한 쌍의 고정볼트(212)가 구비된 것으로 구성되어 있다.

이때 상기 고정볼트(212)는 틸팅 블록(210)을 관통하는 구조로 설치되며, 고정볼트(212)의 헤드가 틸팅 블록(210)의 저면에 노출되어 사용자는 노출된 고정볼트(212)의 헤드를 회전시킴으로써 고정볼트(212)와 에어 스프링을 결합시키게 된다.

한편 상기 틸팅 블록(210)의 양측면에는 위치조절 암(225)과의 결합을 위한 돌기(213)가 형성되어 있다.

상기 조정유닛(220)은 틸팅 블록(210)을 회전 가능하게 지지하면서 틸팅 블록(210)을 디자인 위치와 범프 위치 및 리바운드 위치로 이동시키는 것으로, 지지프레임(221)과, 웜휠유닛(222)과, 웜유닛(223)과, 핸들(224)과, 위치조절 암(225)으로 구성되어 있다.

상기 지지프레임(221)은 프레임(100)에 설치되어 웜휠유닛(222)과 웜유닛(223)을 지지하는 것으로, 프레임(100)에 고정되는 고정 플레이트(2211)와, 상기 고정 플레이트(2211) 상에서 상호 이격되게 배치된 한 쌍의 지지 플레이트(2212)로 구성되어 있다.

한편 상기 고정 프레임(100)에는 조정유닛(220)을 프레임(100)에 고정하는 볼트가 관통하는 다수 개의 홀(2213)이 형성되며, 이러한 홀(2213)은 장방형의 구조로 연장되게 형성되어 조정유닛(220)을 시험에 요구되는 위치로 이동시킬 수 있도록 구성된다.

상기 웜휠유닛(222)은 지지프레임(221)에 회전 가능하게 설치되며, 위치조절 암(225)과 결합되어 위치조절 암(225)을 회전시키는 것이다. 이러한 웜휠유닛(222)은 양끝단이 지지 플레이트(2212)를 관통하는 구조로 설치되어 지지 플레이트(2212)에 지지된 채로 회전하게 되며, 지지 플레이트(2212)를 관통한 끝단에는 위치조절 암(225)이 결합된다.

이러한 웜휠유닛(222)을 원통체의 몸체 외면에 기어이빨이 형성된 구조로 형성된다.

상기 웜유닛(223)은 웜휠유닛(222)과 맞물려 회전하도록 지지프레임(221)에 설치되며, 지지프레임(221)에 회전 가능하게 결합된 축의 외면에 나사형의 기이이빨이 형성된 구조로 형성된다.

상기 핸들(224)은 웜유닛(223)의 끝단에 설치되며, 사용자는 핸들(224)의 조작을 통해 웜유닛(223)을 회전시키게 된다.

상기 위치조절 암(225)은 틸팅 블록(210)을 회전 가능하게 지지하며, 틸팅 블록(210)을 지지한 채로 회전하면서 에어 스프링을 범프 위치와 리바운드 위치 사이에서 이동시키는 것이다. 이러한 위치조절 암(225)은 일측단이 웜휠유닛(222)에 결합되어 웜휠유닛(222)과 함께 회전하게 되며, 타측단은 틸팅 블록(210)과 결합되어 틸팅 블록(210)을 회전가능하게 지지하게 된다.

이와 같은 위치조절 암(225)은 에어 스프링의 하단부에 결합되는 틸팅 블록(210)을 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위하여 한 쌍으로 구성되고, 한 쌍의 위치조절 암(225)은 틸팅 블록(210)의 양측에 배치되어 틸팅 블록(210)의 회전을 지지하게 되며, 이러한 한 쌍의 위치조절 암(225)은 웜휠유닛(222)의 양측단에 각각 결합되어 웜휠유닛(222)의 회전에 의해 함께 회전하도록 구성된다.

상기와 같은 위치조절 암(225)과 틸팅 블록(210)은 시험 대상 에어 스프링의 규격이나 에어 스프링이 장착될 차량의 구조에 따라 적절한 길이와 크기를 갖는 위치조절 암(225)과 틸팅 블록(210)으로 교체할 수 있도록 함으로써, 실제 차량의 장착 상태와 동일한 시험 조건을 구현할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위하여 위치조절 암(225)에는 틸팅 블록(210)의 돌기(213)가 삽입되는 홀(2251)이 형성되며, 이처럼 위치조절 암(225)과 틸팅 블록(210)에 각기 형성된 홀(2251)과 돌기(213)의 결합에 의해 위치조절 암(225)과 틸팅 블록(210)의 결합이 이루어지게 되므로, 위치조절 암(225)과 틸팅 블록(210)을 손쉽게 조립 및 분해할 수 있게 된다.

또한 상기 위치조절 암(225)의 일측단은 볼트(B1)에 의하여 웜휠유닛(222)의 측면에 결합되므로, 볼트(B1)의 분해 조립을 통해 위치조절 암(225)을 손쉽게 교체할 수 있게 된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 상부 지지수단(300)은 탑 프레임(130)에 설치되어 에어 스프링의 상단부를 지지하는 것으로, 상단 지지블록(310)과, 이동블록(320)과, 구동유닛(330)과, 포텐쇼미터(340)와, 로드셀(350)로 구성되어 있다.

상기 상단 지지블록(310)은 틸팅 블록(210)의 수직 상부에서 상하로 이동하도록 설치되어 틸팅 블록(210)에 하단부가 고정된 에어 스프링의 상단부를 지지하는 것이다. 이러한 상단 지지블록(310)의 저면에는 에어 스프링의 상단부가 삽입되는 홈(311)이 형성되며, 이 홈(311)으로 에어 스프링의 상단부가 삽입되어 상단 지지블록(310)과 에어 스프링의 결합이 이루어지게 된다.

상기 이동블록(320)은 구동유닛(330)에 의해 상하로 이동하면서 상단 지지블록(310)을 이동시키는 것이다. 이러한 이동블록(320)은 베이스 프레임(110)으로부터 탑 프레임(130)으로 연장되는 다수 개의 가이드(321)와 결합되어 가이드(321)를 따라 상하로 이동하도록 설치된다.

상기 구동유닛(330)은 탑 프레임(130)에 설치되고, 이동블록(320)과 연결되어 이동블록(320)을 상하로 이동시키는 것이다. 이러한 구동유닛(330)으로 도 3 및 도 4에는 모터(331)에 의해 구동하는 스크류 잭 유닛이 도시되어 있으나, 본 발명의 구동유닛(330)은 이에 한정되지 않고 다양한 구동방식의 유닛이 사용될 수 있다.

상기 포텐쇼미터(340)는 이동블록(320)의 위치를 검출하는 것이다. 한편 도 3에는 베이스 프레임(110)으로부터 탑 프레임(130)으로 연장되는 샤프트를 따라 이동블록(320)과 함께 이동하면서 이동블록(320)의 위치를 검출하는 포텐쇼미터가 도시되어 있다.

상기 로드셀(350)은 이동블록(320)에 설치되어 에어 스프링의 내부로 주입되는 물이나 공기에 의하여 변화되는 상단 지지블록(310)과 에어 스프링 사이의 하중을 검출하게 된다.

상기 주입수단(400)은 하부 지지수단(200)과 상부 지지수단(300)에 의해 지지된 에어 스프링으로 물 또는 공기를 주입하는 것이다. 이러한 주입수단(400)은 공기를 압축 토출하는 공지의 컴프레서(410)나 물을 토출하는 펌프(420)로 구성되며, 상기 펌프(420)의 경우, 베이스 프레임(110)에 저장된 물을 빨아들어 에어 스프링에 주입하도록 구성된다.

한편 상기 컴프레서(410)와 펌프(420)에는 에어 스프링으로 주입되는 공기 및 물의 양 및 압력을 검출하기 위한 유량 게이지 및 압력 게이지가 각기 구비된다.

도 7은 본 발명에 따른 시험기에 에어 스프링이 장착된 상태를 나타낸 측면도를 도시하고 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기는 시험하고자 하는 에어 스프링(S)의 하단부를 틸팅 블록(210)에 안착시키고, 틸팅 블록(210)에 마련된 고정볼트(212)가 에어 스프링의 저면에 마련된 체결공에 체결되게 함으로써 에어 스프링(S)과 틸팅 블록(210)을 결합하게 되며, 이후 상단 지지블록(310)의 저면에 형성된 홈(311)에 에어 스프링(S)의 상단부가 삽입되도록 상단 지지블록(310)을 하강시킴으로써, 에어 스프링(S)을 시험기에 고정하게 된다.

상기와 같은 상단 지지블록(310)의 하강은 구동유닛(330)의 구동에 의한 이동블록(320)의 하강에 의해 이루어지게 된다.

한편 사용자는 에어 스프링을 상기와 같이 고정하기에 앞서 시험 대상 에어 스프링의 규격이나 차량 조건을 고려하여 적절한 길이 및 크기를 갖는 위치조절 암과 틸팅 블록을 선택하여 기존 장착되어 있는 위치조절 암(225) 및 틸팅 블록(210)과 교체할 수 있다.

이후 사용자는 조정유닛(220)에 마련된 핸들(224)을 회전시켜 에어 스프링(S)을 범프 위치 또는 디자인 위치 또는 리바운드 위치 중 어느 하나의 위치로 이동시키게 된다.

보다 구체적으로, 에어 스프링의 위치 이동을 위하여 사용자가 핸들(224)을 회전시키게 되면, 웜유닛(223)이 회전하게 되고, 웜유닛(223)에 맞물린 웜휠유닛(222)이 회전하게 되며, 이러한 웜휠유닛(222)의 회전에 의해 위치조절 암(225)이 회전하게 됨으로써 에어 스프링의 위치 이동이 이루어지게 된다.

한편 사용자가 에어 스프링(S)을 요구되는 위치로 정확히 이동시킬 수 있도록 하기 위하여 지지 플레이트(2212)에는 눈금(2214)이 형성되며, 상기 눈금(2214)에 대응하는 지침표시(2252)가 위치조절 암(225)에 형성되어 사용자는 회전하는 위치조절 암(225)에 형성된 지침표시(2252)가 가리키는 눈금(2214)을 확인하면서 에어 스프링을 정확한 위치로 이동시킬 수 있게 된다.

상기와 같은 핸들(224)의 조작에 의하여 에어 스프링의 위치 이동이 완료된 경우, 웜기어의 특성 상 위치조절 암(225)이나 에어 스프링에 가해지는 하중에 의해서는 위치조절 암(225)이 회전하지 않으므로, 시험 과정에서 위치조절 암(225)이 임의로 회전하는 것을 방지하기 위하여 별도의 고정구조를 꼭 마련할 필요는 없으나, 본 발명은 시험과정에서 예기치 못한 위치조절 암(225)의 회전을 안정적으로 억제하기 위하여 지지 플레이트(2212)가 절개부(2215)가 형성되고, 이 절개부(2215)는 조임볼트의 체결에 의해 간격이 좁혀지면서 웜휠유닛(222)을 가압하여 웜휠유닛(222)의 회전을 억제하게 된다.

한편 시험에 요구되는 위치로 에어 스프링의 이동이 완료되면, 해당 위치에서 틸팅 블록(210)에 고정된 에어 스프링(S)이 실제 에어 스프링과 동일한 자세(각도)를 갖도록 틸팅 블록(210)을 회전시키게 된다.

물론 사용자가 요구되는 각도로 에어 스프링(S)의 자세를 정확히 세팅할 수 있도록 하기 위하여 위치조절 암(225)에는 눈금(2253)이 형성되며, 틸팅 블록(210)에는 상기 눈금(2253)에 대응하는 지침표시(214)가 형성되어 사용자는 틸팅 블록(210)에 형성된 지침표시(214)가 가리키는 눈금(2253)을 확인하면서 에어 스프링의 자세를 정확히 세팅할 수 있게 된다.

이와 같이 틸팅 블록(210)의 회전을 통한 에어 스프링(S)의 세팅이 완료되면, 위치조절 암(225)으로부터 볼트를 삽입하여 틸팅 블록(210)에 마련된 고정홀(215)에 체결시킴으로써 틸팅 블록(210)의 회전을 억제시키게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 시험기는 위치조절 암(225)과 틸팅 블록(210)을 이용하여 시험 대상 에어 스프링(S)을 차량 거동에 따른 실제 에어 스프링의 상태와 동일한 상태로 세팅하게 되고, 이러한 상태에서 시험을 실시하게 됨으로써, 보다 정확한 데이터의 취득이 가능한 이점이 있다.

한편 에어 스프링의 파괴 시험을 위해서는 주입수단(400)에 마련된 펌프(420)를 이용하여 베이스 프레임(110)에 저장된 물을 에어 스프링(S)의 내부로 주입하게 되며, 이때 에어 스프링에 주입되는 물의 양 및 압력은 펌프(420)에 마련된 유량 게이지 및 압력 게이지에 의해 검출되고, 물의 주입에 따라 에어 스프링이 팽창함으로써 발생되는 에어 스프링과 상단 지지블록(310) 사이의 하중 변화는 로드셀(350)에 의해 검출된다.

상기와 같이 유량 게이지와 압력 게이지 및 로드셀(350)에 의해 검출되는 데이터와 포텐쇼미터(340)에 의해 검출되는 이동블록(320)의 위치 데이터는 시험기의 이웃한 곳에 설치된 데이터 처리 시스템으로 전송되며, 데이터 처리 시스템은 전송되는 데이터를 정리하여 기록해두게 된다.

한편 물의 계속적인 주입으로 인해 에어 스프링의 파괴될 경우, 이 때의 수압과 하중은 앞서 설명된 바와 같이 데이터 처리 시스템으로 전송되어 해당 에어 스프링이 갖는 파괴강도를 알 수 있게 되며, 에어 스프링의 파괴 시 에어 스프링 내의 물은 다시 베이스 프레임(110)으로 유입되어 저장된다.

한편 좌굴 시험은 기본적으로 주입수단(400)에 마련된 컴프레서(410)를 이용하여 에어 스프링의 내부로 공기를 주입하여 압력을 증가시키는 방식으로 이루어지게 되며, 에어 스프링의 상단부와 하단부가 비틀어진 상태로 에어 스프링을 고정한 채로 공기의 주입을 통해 압력을 증가시키는 방식으로 실시하거나, 또는 에어 스프링에 일정 압력의 공기를 주입한 후, 조정유닛을 이용하여 에어 스프링의 하단부를 움직이는 방식으로 실시할 수도 있으며, 이러한 방식 외에 차량 거동조건을 고려하여 다양한 방식으로 실시될 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(100) : 프레임 (200) : 하부 지지수단
(210) : 틸팅 블록 (220) : 조정유닛
(221) : 지지프레임 (222) : 웜휠유닛
(223) : 웜유닛 (224) : 핸들
(225) : 위치조절 암 (300) : 상부 지지수단
(310) : 상단 지지블록 (320) : 이동블록
(330) : 구동유닛 (340) : 포텐쇼미터
(350) : 로드셀 (400) : 주입수단

Claims (7)

1. 시험기 본체를 구성하는 프레임(100)과, 상기 프레임(100)에 탑재되어 에어 스프링의 하단부를 지지하는 하부 지지수단(200)과, 상기 프레임(100)에 탑재되어 에어 스프링의 상단부를 지지하는 상부 지지수단(300)과, 상기 에어 스프링의 내부로 물 또는 공기를 주입하는 주입수단(400)을 포함하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기에 있어서,
   상기 하부 지지수단(200)은,
   상기 에어 스프링의 하단부에 결합되며, 에어 스프링과 함께 회전하면서 에어 스프링의 자세 조정을 수행하는 틸팅 블록(210); 및
   상기 틸팅 블록(210)을 회전 가능하게 지지하며, 틸팅 블록(210)을 지지한 채로 회전하여 에어 스프링을 범프 위치와 리바운드 위치 사이에서 이동시키는 위치조절 암(225)을 갖는 조정유닛(220)으로 구성되며,
   상기 조정유닛(220)은, 상기 프레임(100)에 설치된 지지프레임(221);
   상기 지지프레임(221)에 회전 가능하게 설치된 웜휠유닛(222);
   상기 웜휠유닛(222)과 맞물려 회전하도록 지지프레임(221)에 설치된 웜유닛(223);
   상기 웜유닛(223)의 끝단에 설치되어 사용자에 의해 회전하면서 웜유닛(223)을 회전시키는 핸들(224); 및
   상기 웜휠유닛(222)에 일측단이 결합되어 웜휠유닛(222)과 함께 회전하며, 타측단이 상기 틸팅 블록(210)과 결합되는 위치조절 암(225)으로 구성된 것을 특징으로 하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 위치조절 암(225)은 한 쌍이 제공되며, 한 쌍의 위치조절 암(225)은 틸팅 블록(210)의 양측에 배치되어 틸팅 블록(210)을 지지하는 것을 특징으로 하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 틸팅 블록(210)은 홀(2251)과 돌기(213)에 의해 위치조절 암(225)과 결합되고,
   상기 위치조절 암(225)은 볼트체결에 의해 조정유닛(220)에 설치되어 틸팅 블록(210)과 위치조절 암(225)의 조립과 분해를 통해 에어 스프링의 규격 및 차량 구조에 따라 틸팅 블록(210)과 위치조절 암(225)의 교체가 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 조정유닛(220)에는 조정유닛(220)을 프레임(100)에 고정하는 볼트가 관통하는 다수 개의 홀(2213)이 형성되되, 상기 홀(2213)은 장방형의 구조로 연장되어 조정유닛(220)의 위치 조절이 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 프레임(100)의 하부는 물이 저장되는 수조로 구성되며, 상기 주입수단(400)은 수조 내의 물을 순환시켜 에어 스프링의 내부로 주입하는 것을 특징으로 하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 지지수단(300)은,
   상기 에어 스프링의 상단부를 지지하는 상단 지지블록(310);
   상기 상단 지지블록(310)을 지지한 채로 상하로 이동하는 이동블록(320);
   상기 프레임(100)에 설치되고 이동블록(320)과 연결되어 이동블록(320)을 이동시키는 구동유닛(330);
   상기 이동블록(320)의 위치를 검출하는 포텐쇼미터(340); 및
   상기 이동블록(320)에 설치되어 상단 지지블록(310)과 에어 스프링의 사이에 발생되는 하중을 검출하는 로드셀(350)로 구성된 것을 특징으로 하는 에어 스프링 파괴 및 좌굴 시험기.

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