KR101378684B1 - 차량의 샤시모듈 테스트 장치 - Google Patents

차량의 샤시모듈 테스트 장치 Download PDF

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Abstract

이 발명은, 실차 상당 프레임과 무게추 전후 이동장치를 사용함으로써 전륜 샤시모듈 또는 후륜 샤시모듈을 완성 차량에 조립하지 않은 상태에서도 완성 차량에 장착된 전륜 샤시모듈 또는 후륜 샤시모듈과 동일한 내구성 데이터를 얻을 수 있는, 차량의 샤시모듈 테스트 장치에 관한 것으로서,
대칭적으로 배치된 제1 시뮬레이터 및 제2 시뮬레이터와, 상기 제1 시뮬레이터 및 제2 시뮬레이터의 상부에 위치하는 프레임과, 상기 프레임의 상부에 설치되며 무게중심이 전후 및 좌우 이동 가능하게 설치된 하중 이동장치와, 상기 프레임에 장착된 제1 윙지그 유니트 및 제2 윙지그 유니트와, 상기 제1 윙지그 유니트 및 제2 윙지그 유니트에 각각 장착되어 상기 제1 시뮬레이터 및 제2 시뮬레이터와 각각 연결되는 전륜 샤시 모듈 및 후륜 샤시 모듈을 포함하여 이루어지며, 상기한 하중 이동장치는, 몸체의 내부 일단에 단변방향으로 설치되어 있는 좌우조절용 볼스크류와, 상기한 좌우조절용 볼스크류의 일단에 연결 설치되는 좌우조절용 회전레버와, 상기한 좌우조절용 볼스크류에 설치되어 좌우이동을 하는 가이드와, 상기한 몸체의 내부 중앙부에 장변방향으로 설치되어 있으며 상기한 가이드에 의해 지지 연결되어 상기한 가이드를 따라서 좌우이동을 하는 전후조절용 볼스크류와, 상기한 전후조절용 볼스크류의 일단에 연결 설치되는 전후조절용 회전레버와, 상기한 전후조절용 볼스크류에 전후 이동이 가능하게 설치되는 무게추를 포함하여 이루어진다.

Description

차량의 샤시모듈 테스트 장치{Apparatus for testing chassis module of vehicle}
이 발명은 차량의 샤시모듈 테스트 장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 실차 상당 프레임과 무게추 전후 이동장치를 사용함으로써 전륜 샤시모듈 또는 후륜 샤시모듈을 완성 차량에 조립하지 않은 상태에서도 완성 차량에 장착된 전륜 샤시모듈 또는 후륜 샤시모듈과 동일한 내구성 데이터를 얻을 수 있는, 차량의 샤시모듈 테스트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량 생산 과정에서 각종 테스트를 실시하게 되는데, 예를 들면 주행성능 테스트, 충격 테스트, 내구성 테스트와 같은 많은 테스트를 실시하게 된다.
상기 주행성능 테스트는 각종 테스트의 마지막 단계에서 실시하는 것이 보통인데, 이러한 주행성능 테스트를 실시함에 있어서 실제 자동차를 여러 가지 도로조건에서 소정거리이상 주행을 해야만 하므로 그 테스트를 실시함에 있어 어려움이 뒤따르고 있었다.
따라서 최근에는 자동차가 주행할 것이라고 예상되는 모든 도로조건을 데이터화하고 상기한 데이터를 기초로 소정의 장치에 적재한 상태에서 실제 자동차가 도로를 주행할 때 받게 되는 충격 및 진동을 부가하여 가상으로 주행성능을 테스트하는 로드 시뮬레이터(Road Simulator)가 개발되어 있다.
상기한 로드 시뮬레이터는 실제 완성된 차량을 상대로 실시하거나, 특정 부품을 고정(Fixed) 하여 하프카 형태로 실험을 실시하게 된다.
이와 같이 실제 차량을 상대로 하는 로드 시뮬레이터는 완성차의 형태로만 시험을 실시해야만 하기 때문에 고가의 시험기를 풀카의 형태로 만들어야 하는 에로점이 있어 비용면에서 적지않은 부담을 유발하였으며, 하프카 형태의 시험 방법은 실차에서의 조건과 시험 조건의 상이하게 되어 일정한 값을 측정하기 어려운 문제점을 안고 있어 이에 대한 대책을 필요로 했다.
이를 개선하기 위하여, 실제 차량을 이용하지 않고서도 시험품을 상대로 실제 차량에서 발생되는 동일한 움직임과 하중 부과가 구현 가능한 로드 시뮬레이터에 관한 기술이 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2009-0062218(공개일자 2009년 06월 17일)의 "차량용 로드 시뮬레이터 장치"에서 본 출원인에 의해 개시된 바 있다.
그러나 상기한 종래의 로드 시뮬레이터 장치는 주행성능 테스트에는 적합하지만, 내구성 테스트에는 상대적으로 부적합한 문제점이 있다.
도 1은 종래의 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 전륜 샤시 모듈에 대한 내구성 테스트 실시모습을 보여주는 도면이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 차량의 샤시모듈 테스트 장치(10)는, 베이스(11)에 장착된 시뮬레이터(12)와, 베이스(11)에 고정적으로 설치된 프레임(13)과, 상기한 프레임(13)에 장착된 윙 지그 유니트(14a, 14b)를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 종래의 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 작용은 다음과 같다.
시뮬레이터(12)에는 현가 장치 등이 조립된 전륜 샤시 모듈(M)이 연결되고, 윙 지그 유니트(14a, 14b)에는 전륜 샤시 모듈(M)이 전기적 그리고 기계적으로 연결된 상태로 장착된다.
시뮬레이터(12)를 통하여 전륜 샤시 모듈(M)에 피치 모션(pitch motioin: 모듈 중심을 좌우 방향으로 관통하는 축을 중심으로 회전), 요 모션(yaw motion: 모듈 중심을 상하 방향으로 관통하는 축을 중심으로 회전), 롤링 모션(rolling motion: 모듈 중심을 길이 방향으로 관통하는 축을 중심으로 회전)을 가하며, 이러한 조건하에서의 전륜 샤시 모듈(M)에 대한 내구성 데이터를 윙 지그 유니트(14a, 14b)를 통하여 얻게 된다.
이러한 샤시모듈 테스트 장치(10)를 통하여 전륜 샤시 모듈(M)에 대한 각종 데이터를 얻지만, 차량의 스프렁 매스(sprung mass)인 차체에 대한 데이터는 얻을 수 없다. 따라서, 전륜 샤시 모듈(M)이 조립된 완성 차량에 대하여 동일한 방식으로 내구성 테스트를 진행하게 된다. 이러한 이유로, 위와 같은 테스트, 즉 전륜 샤시 모듈(M)만을 통하여 얻은 데이터와 완성 차량에 장착된 전륜 샤시 모듈(M)에 대한 내구성 시험 데이터 간에 차이가 있을 수 있다. 이 경우에, 완성 차량에서의 전륜 샤시 모듈(M)의 내구성 데이터가 중요하게 간주되기 때문에 도 1에 도시된 구조의 샤시모듈 테스트 장치(10)를 이용한 전륜 샤시 모듈(M)의 내구성 테스트 데이터는 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
이러한 문제점은 후륜 샤시 모듈에서도 동일하게 나타난다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실차 상당 프레임과 무게추 전후 이동장치를 사용함으로써 전륜 샤시모듈 또는 후륜 샤시모듈을 완성 차량에 조립하지 않은 상태에서도 완성 차량에 장착된 전륜 샤시모듈 또는 후륜 샤시모듈과 동일한 내구성 데이터를 얻을 수 있는, 차량의 샤시모듈 테스트 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 대칭적으로 배치된 제1 시뮬레이터 및 제2 시뮬레이터와, 상기 제1 시뮬레이터 및 제2 시뮬레이터의 상부에 위치하는 프레임과, 상기 프레임의 상부에 설치되며 무게중심이 전후 및 좌우 이동 가능하게 설치된 하중 이동장치와, 상기 프레임에 장착된 제1 윙지그 유니트 및 제2 윙지그 유니트와, 상기 제1 윙지그 유니트 및 제2 윙지그 유니트에 각각 장착되어 상기 제1 시뮬레이터 및 제2 시뮬레이터와 각각 연결되는 전륜 샤시 모듈 및 후륜 샤시 모듈을 포함하여 이루어지며, 상기한 하중 이동장치는, 몸체의 내부 일단에 단변방향으로 설치되어 있는 좌우조절용 볼스크류와, 상기한 좌우조절용 볼스크류의 일단에 연결 설치되는 좌우조절용 회전레버와, 상기한 좌우조절용 볼스크류에 설치되어 좌우이동을 하는 가이드와, 상기한 몸체의 내부 중앙부에 장변방향으로 설치되어 있으며 상기한 가이드에 의해 지지 연결되어 상기한 가이드를 따라서 좌우이동을 하는 전후조절용 볼스크류와, 상기한 전후조절용 볼스크류의 일단에 연결 설치되는 전후조절용 회전레버와, 상기한 전후조절용 볼스크류에 전후 이동이 가능하게 설치되는 무게추를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 가이드가 이동되지 못하도록 고정시키기 위한 고정볼트를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 몸체는 윗면과 밑면이 개구된 형태의 직육면체로 이루어지면 바람직하다.
이 발명은, 실차 상당 프레임과 무게추 전후 이동장치를 사용함으로써 전륜 샤시모듈 또는 후륜 샤시모듈을 완성 차량에 조립하지 않은 상태에서도 완성 차량에 장착된 전륜 샤시모듈 또는 후륜 샤시모듈과 동일한 내구성 데이터를 얻을 수 있는, 는 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 전륜 샤시 모듈에 대한 내구성 테스트 실시모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 전체 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 하중 이동장치의 사시도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 하중 이동장치의 정면도이다.
도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 하중 이동장치의 평면도이다.
도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 하중 이동장치의 측시도이다.
도 7은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 윙지그 유니트의 연결 구성도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다. 또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 전체 구성도이다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치(100)의 구성은, 대칭적으로 배치된 제1 시뮬레이터(110) 및 제2 시뮬레이터(120)와, 상기 제1 시뮬레이터(110) 및 제2 시뮬레이터(120)의 상부에 위치하는 프레임(130)과, 상기 프레임(130)의 상부에 설치되며 무게중심이 전후 및 좌우 이동 가능하게 설치된 하중 이동장치(140)와, 상기 프레임(130)에 고정 장착된 제1 윙지그 유니트(150) 및 제2 윙지그 유니트(160)를 포함하여 이루어진다.
상기한 프레임(130)과 하중 이동장치(140)는 완성 차량의 차체와 동일한 중량 및 유사한 구조를 갖는 부재이며, 상기한 프레임(130)에 고정 장착된 제1 윙지그 유니트(150) 및 제2 윙지그 유니트(160)에는 전륜 샤시 모듈(M1)과 후륜 샤시 모듈(M2)이 각각 기계적으로 연결된 상태로 장착된다. 여기서, 전륜 샤시 모듈(M1)과 후륜 샤시 모듈(M2)은 차량의 언스프렁 매스로서, 현가 장치 등이 조립된 상태이다.
따라서, 전륜 샤시 모듈(M1)과 후륜 샤시 모듈(M2)은 제1 윙지그 유니트(150) 및 제2 윙지그 유니트(160)를 통하여 프레임(130)과 기계적으로 연결되며, 결과적으로 언스프렁 매스인 전륜 샤시 모듈(M1) 및 후륜 샤시 모듈(M2) 그리고 스프렁 매스인 프레임(130)의 결합체는 완성 차량과 동일한 조건을 갖게 된다.
도 7은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 제1 윙지그 유니트의 연결 구성도이다. 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 제1 윙지그 유니트(150)는 볼트(150a, 150b)를 이용하여 전륜 샤시모듈(M1)과 프레임(130)에 각각 고정 장착됨으로써 전륜 샤시모듈(M1)이 제1 윙지그 유니트(150)를 이용하여 프레임(130)에 장착되도록 한다. 도면에 도시는 되지 않았지만 제2 윙지그 유니트(160)도 동일한 방식으로 볼트를 이용하여 후륜 샤시모듈(M2)과 프레임(130)에 각각 고정 장착됨으로써 후륜 샤시모듈(M2)이 제2 윙지그 유니트(160)를 이용하여 프레임(130)에 장착되도록 한다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 하중 이동장치의 사시도이고, 도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 하중 이동장치의 정면도이고, 도 5는 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 하중 이동장치의 평면도이고, 도 6은 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 하중 이동장치의 측시도이다.
도 3 내지 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 하중 이동장치(140)의 구성은, 윗면과 밑면이 개구된 형태의 직육면체를 구성하고 있는 몸체(148)와, 상기한 몸체(148)의 내부 일단에 단변방향으로 설치되어 있는 좌우조절용 볼스크류(145)와, 상기한 좌우조절용 볼스크류(145)의 일단에 연결 설치되는 좌우조절용 회전레버(144)와, 상기한 좌우조절용 볼스크류(145)에 설치되어 좌우이동을 하는 가이드(143)와, 상기한 가이드(143)가 이동되지 못하도록 고정시키기 위한 고정볼트(146)와, 상기한 몸체(148)의 내부 중앙부에 장변방향으로 설치되어 있으며 상기한 가이드(143)에 의해 지지 연결되어 상기한 가이드(143)를 따라서 좌우이동을 하는 전후조절용 볼스크류(142)와, 상기한 전후조절용 볼스크류(142)의 일단에 연결 설치되는 전후조절용 회전레버(141)와, 상기한 전후조절용 볼스크류(142)에 전후 이동이 가능하게 설치되는 무게추(147)를 포함하여 이루어진다.
상기한 하중 이동장치(140)는 일반적인 볼트를 이용하여 프레임(130)의 상부에 고정 설치된다.
상기한 구성에 의한 이 발명의 일 실시예에 따른 차량의 샤시모듈 테스트 장치의 하중 이동장치의 작용은 다음과 같이 이루어진다.
전륜 샤시 모듈(M1)과 후륜 샤시 모듈(M2)을 제1 윙지그 유니트(150) 및 제2 윙지그 유니트(160)에 장착한 뒤에, 제1 시뮬레이터(110) 및 제2 시뮬레이터(120)를 통하여 전륜 샤시 모듈(M1)과 후륜 샤시 모듈(M2)에 피치 모션(pitch motioin), 요 모션(yaw motion) 그리고 롤링 모션(rolling motion)을 가하며, 이러한 조건 하에서의 전륜 샤시 모듈(M1)과 후륜 샤시 모듈(M2)에 대한 내구성 데이터를 제1 윙지그 유니트(150) 및 제2 윙지그 유니트(160)를 통하여 얻게 된다.
이와 같은 테스트를 통하여 얻어진 내구성 데이터는 완성 차량(언스프렁 매스와 스프렁 매스의 조립체)의 차체와 동일한 조건을 갖는 프레임(130) 및 하중 이동장치(140)에 장착된 전륜 샤시 모듈(M1)과 후륜 샤시 모듈(M2)에 대하여 얻어진 데이터로서, 완성 차량의 실제 샤시에 장착된 전륜 샤시 모듈(M1)과 후륜 샤시 모듈(M2)에 대한 데이터와 실질적으로 동일하다.
한편, 작업자는 하중 이동장치(140)의 좌우조절용 회전레버(144)와 전후조절용 회전레버(141)를 돌려서 무게추(147)의 위치를 전후좌우로 가변시켜 전후좌우 하중분배를 조절함으로써 완성 차량의 차체와 동일한 조건이 되도록 한다.
작업자가 좌우조절용 회전레버(144)를 돌리게 되면, 좌우조절용 회전레버(144)에 연결되어 있는 좌우조절용 볼스크류(145)가 회전하게 되고, 상기 좌우조절용 볼스크류(145)에 설치되어 있는 가이드(143)가 좌우이동을 하게 됨으로써 전후조절용 볼스크류(142)와 무게추(147)가 일체로 좌우로 이동을 하게 된다.
작업자가 전후조절용 회전레버(141)를 돌리게 되면, 전후조절용 회전레버(141)에 연결되어 있는 전후조절용 볼스크류(142)가 회전하게 되고, 상기 전후조절용 볼스크류(142)에 설치되어 있는 무게추(147)가 전후이동을 하게 된다.
따라서, 작업자는 좌우조절용 회전레버(144)와 전후조절용 회전레버(141)를 돌려서 무게추(147)의 위치를 전후좌우로 가변시킬 수 있고, 이는 완성 차량의 차체로부터 가해질 수 있는 조건/환경과 동일한 조건/환경이 전륜 샤시 모듈(M1)과 후륜 샤시 모듈(M2)에 부여되도록 함으로써, 결과적으로 전륜 샤시 모듈(M1)과 후륜 샤시 모듈(M2)이 완성 차량의 차체에 조립되지 않은 상태일지라도 완성 차량의 차체에 장착된 샤시 모듈에서 얻어지는 테스트 데이터와 동일한 데이터를 얻을 수 있게 된다.
141 : 전후조절용 회전레버 142 : 전후조절용 볼스크류
143 : 가이드 144 : 좌우조절용 회전레버
145 : 좌우조절용 볼스크류 146 : 고정볼트
147 : 무게추 148 : 몸체

Claims (3)

  1. 대칭적으로 배치된 제1 시뮬레이터 및 제2 시뮬레이터와, 상기 제1 시뮬레이터 및 제2 시뮬레이터의 상부에 위치하는 프레임과, 상기 프레임의 상부에 설치되며 무게중심이 전후 및 좌우 이동 가능하게 설치된 하중 이동장치와, 상기 프레임에 장착된 제1 윙지그 유니트 및 제2 윙지그 유니트와, 상기 제1 윙지그 유니트 및 제2 윙지그 유니트에 각각 장착되어 상기 제1 시뮬레이터 및 제2 시뮬레이터와 각각 연결되는 전륜 샤시 모듈 및 후륜 샤시 모듈을 포함하여 이루어지며,
    상기한 하중 이동장치는,
    몸체의 내부 일단에 단변방향으로 설치되어 있는 좌우조절용 볼스크류와,
    상기한 좌우조절용 볼스크류의 일단에 연결 설치되는 좌우조절용 회전레버와,
    상기한 좌우조절용 볼스크류에 설치되어 좌우이동을 하는 가이드와,
    상기한 몸체의 내부 중앙부에 장변방향으로 설치되어 있으며 상기한 가이드에 의해 지지 연결되어 상기한 가이드를 따라서 좌우이동을 하는 전후조절용 볼스크류와,
    상기한 전후조절용 볼스크류의 일단에 연결 설치되는 전후조절용 회전레버와,
    상기한 전후조절용 볼스크류에 전후 이동이 가능하게 설치되는 무게추를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 샤시모듈 테스트 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 가이드가 이동되지 못하도록 고정시키기 위한 고정볼트를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 샤시모듈 테스트 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기한 몸체는 윗면과 밑면이 개구된 형태의 직육면체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 샤시모듈 테스트 장치.
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