KR101477352B1 - 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치 - Google Patents

후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의트레일링 암과, 상기 한 쌍의 트레일링 암에 연결되어 용접부를 형성하는 일정 길이의 튜블러를 갖는 평가 대상물에서, 상기 각 트레일링 암을 고정하는 고정부와; 상기 각 트레일링 암 중 어느 하나를 기설정되는 방향을 따라 반복 하중을 부가하는 하중 부가부와; 상기 튜블러를 고정하는 튜블러 고정부; 및 상기 용접부에 대한 영상을 취득하는 영상 취득부를 포함하는 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치를 제공한다.

Description

후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치{DURABILITY TESTER}
본 발명은 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트레일링 암과 튜블러의 용접부에서의 크랙 발생을 재현할 수 있는 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차령은 액슬의 타입의 현가장치가 적용된다.
상기 액슬 구조의 현가 장치는 토션빔 액슬이다.
상기 토션빔 액슬의 경우 기존의 브이 빔(V-beam)과 토션바가 트레일링 암에 부착되는 구조에서 토션바와 브이 빔이 하나의 구조를 이루고 있는 튜블러의 구조등으로 변경되고 있다.
토션빔 액슬 현가 장치의 경우, 좌우의 비틀림과 횡력, 전후방 브레이킹력 등으로 인해 트레일링암과 브이 빔등과의 용접부에서 크랙이 빈번하게 발생된다.
상기 크랙 발생은 안전성에 주요한 인자이고, 해당 부품에 대한 내구성 평가가 요구된다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2011-0057429 호(공개일: 2011년 06월 01일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 튜블러와 트레일링 암 사이의 용접부에 대한 기술이 개시된다.
본 발명의 목적은, 트레일링 암과 튜블러의 용접부에서의 크랙 발생을 재현할 수 있는 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치를 제공함에 있다.
바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의트레일링 암과, 상기 한 쌍의 트레일링 암에 연결되어 용접부를 형성하는 일정 길이의 튜블러를 갖는 평가 대상물에서, 상기 각 트레일링 암을 고정하는 고정부와; 상기 각 트레일링 암 중 어느 하나를 기설정되는 방향을 따라 반복 하중을 부가하는 하중 부가부와; 상기 튜블러를 고정하는 튜블러 고정부; 및 상기 용접부에 대한 영상을 취득하는 영상 취득부를 포함하는 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치를 제공한다.
상기 각 트레일링 암에는 스핀들 플레이트가 연장되어 형성된다.
상기 하중 부가부는, 상기 스핀들 플레이트에 반복 하중을 부가하는 것이 바람직하다.
상기 하중 부가부는, 상기 한 쌍의 트레일링 암 중 어느 하나의 스핀들 플레이트를 상하 또는 좌우로 기설정된 기준 하중보다 소정의 비율로 낮게 형성되는 하중을 반복적으로 제공하는 것이 바람직하다.
상기 튜블러 고정부는, 상기 튜블러가 끼워지는 홈부를 형성하고, 상하로 결합되는 한 쌍의 지그 몸체와, 상기 한 쌍의 지그 몸체를 결합하는 결합 부재와, 상기 홈부의 내면에 설치되는 탄성 부재를 구비한다.
상기 튜블러 고정부의 설치 위치는, 상기 튜블러의 중심으로부터 상기 반복 하중이 제공되는 트레일링 암 측을 따라 일정 거리 이격되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 영상 취득부는, 상기 용접부에서 크랙이 발생됨을 감지하는 센서와, 상기 센서로부터 신호를 전송 받으면, 상기 용접부에 대한 영상을 취득하는 영상 취득기와, 상기 취득한 영상으로부터 크랙이 치수를 산출하고, 산출한 상기 치수 및 상기 반복 하중을 저장하는 저장기를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 트레일링 암과 튜블러의 용접부에서의 크랙 발생을 재현할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따르는 하중 부가부를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따르는 튜블러 고정부를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 평가 대상물에 상하로의 반복 하중이 가해지는 것을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따르는 평가 대상물에 좌우로의 반복 하중이 가해지는 것을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조 하면, 본 발명의 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치는 크게 고정부(100)와, 하중 부가부(200)와, 튜블러 고정부(300)와, 영상 취득부(500)로 구성된다.
여기서, 도 4에 도시되는 바와 같이 본 발명에 따르는 평가 대상물은 한 쌍의 트레일링 암(12)과, 튜블러(11)로 구성된다.
상기 한 쌍의 트레일링 암(12)은 서로 마주보도록 배치된다.
상기 튜블러(11)는 일정 길이를 갖고, 그 양단이 상기 한 쌍의 트레일링 암(12)에 연결된다.
여기서, 상기 각 트레일링 암(12)과 상기 튜블러(11)의 양단 사이에는 용접부가 형성된다.
또한, 상기 각 트레일링 암(12)에는 스핀들 플레이트(12b)가 연장되어 형성되고, 상기 스핀들 플레이트(12b)에는 홀이 형성된다.
상기 고정부는 한 쌍으로 구성된다.
상기 각 고정부(100)는 상기 각 트레일링 암(12)의 단부를 고정한다. 상기 각 고정부(100)에는 각 트레일링 암(12)에 형성되는 끼움 부재(12a)에 끼워지는 고정 돌기(110)가 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 각 고정부(100)는 각 트레일링 암(12)을 고정한다.
도 2는 본 발명에 따르는 하중 부가부를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조 하면, 상기 하중 부가부(200)는 각 트레일링 암(12)에서 연장 형성되는 스핀들 플레이트(12b)의 홀(12c)에 끼워지는 끼움 돌기(220)와, 상기 끼움 돌기(220)를 상하 또는 좌우 방향으로 반복적으로 이동시키는 모터(230)를 구비한다.
여기서, 상기 하중 부가부(200)에는 상기 끼움 돌기(220)를 상하 또는 좌우 방향으로의 이동을 안내하는 십자 형상의 안내홈(210)이 형성된다.
따라서, 상기 하중 부가부(200)는 상기 스핀들 플레이트(12b)에 반복 하중을 부가할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따르는 튜블러 고정부를 보여주는 단면도이다.
도 3을 참조 하면, 상기 튜블러 고정부(300)는, 한 쌍의 지그 몸체(310,320)와, 결합 부재(B)와, 탄성 부재(330)로 구성된다.
상기 한 쌍의 지그 몸체(310,320)는 상부 지그 몸체(310)와 하부 지그 몸체(320)로 구성된다.
상기 상부 지그 몸체(310)와 상기 하부 지그 몸체(320)의 사이에 튜블러(11)가 끼워져 고정된다.
여기서, 상부 지그 몸체(310)와 하부 지그 몸체(320)가 서로 결합되면 튜블러(11)가 끼워지는 홈부(311)가 형성된다.
상기 홈부(311)의 내측면에는 탄성 부재(330)가 설치된다.
상기 탄성 부재(330)는 홈부(311)에 끼워지는 튜블러(11)의 외면에 탄성적으로 밀착되어 튜블러(11)를 고정하는 역할을 한다.
상기 결합 부재(B)는 볼트와 같은 부재로서, 상부 지그 몸체(310)와 하부 지그 몸체(320)를 서로 결합하는 역할을 한다.
또한, 상기 하부 지그 몸체(320)의 하단에는 하단 부재(321)가 더 형성된다.
그리고, 상기 튜블러 고정부(300)의 설치 위치는 상기 튜블러(11)의 중심으로부터 상기 반복 하중이 제공되는 트레일링 암(12) 측을 따라 일정 거리 이격되는 위치에 설치된다.
도 1을 참조 하면, 상기 영상 취득부(500)는 상기 용접부에서 크랙이 발생됨을 감지하는 센서(510)와, 상기 센서(510)로부터 신호를 전송 받으면, 상기 용접부에 대한 영상을 취득하는 영상 취득기(520)와, 상기 취득한 영상으로부터 크랙이 치수를 산출하고, 산출한 상기 치수 및 상기 반복 하중을 저장하는 저장기(530)로 구성된다.
다음은, 상기와 같은 구성을 갖는 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치를 사용한 내구성 평가 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명에 따르는 평가 대상물에 상하로의 반복 하중이 가해지는 것을 보여주는 도면이다.
먼저, 평가 대상물에 상하로의 반복 하중을 가하여 내구성을 평가하는 방법을 설명한다.
한 쌍의 고정부(100)를 사용하여, 한 쌍의 트레일링 암(12)을 고정한다.
여기서, 각 고정부(100)의 끼움 돌기(110)는 각 트레일링 암(12)에 형성되는 끼움 부재(12a)에 끼워 고정한다.
따라서, 각 트레일링 암(12)은 고정될 수 있다.
상기와 같은 상태에서, 튜블러 고정부(300)를 튜블러(11)에 고정한다.
상기 고정하는 위치를 튜블러(11)의 중앙에서 200mm 되는 위치에 고정 설치한다. 여기서, 상기 튜블러 고정부(300)의 폭은 100mm를 이루는 것이 좋다.
상기와 같은 상태에서, 한 쌍의 트레일링 암(12) 중 어느 하나의 스핀들 플레이트(12b)를 선택한다.
그리고, 하중 부가부(200)를 사용하여 선택된 스핀들 플레이트(12b)를 상하로 반복 하중을 가한다.
여기서, 하중 부가부(200)에 형성되는 끼움 돌기(210)를 스핀들 플레이트(12b)에 형성되는 홀(12c)에 끼워 고정한다.
제어기(400)는 모터(230)를 사용하여 끼움 돌기(220)를 안내홈(210)을 따라 상하로 반복적인 하중을 가할 수 있다.
여기서, 상기 제어기(400)는 기설정되는 기준 하중보다 소정의 비율로 낮게 형성되는 하중을 반복적으로 제공한다. 바람직하게, 상기 기준 하중을 100%라고 할 때, 상기 반복 하중은 기준 하중의 80%를 형성하도록 함이 바람직하다.
상기와 같이 반복 하중을 가하면, 해당 트레일링 암(12)과 튜블러(11)의 사이에 형성되는 용접부에는 소정 길이의 크랙이 발생한다.
이때, 센서(510)는 상기 크랙 발생을 감지하고, 이에 대한 신호를 영상 취득기(520)로 전송한다.
상기 센서(510)는 크랙이 발생됨에 따르는 진동을 측정하는 센서일 수 있다.
상기 영상 취득기(520)는 상기 크랙이 발생되는 용접부에 대한 영상을 취득하고, 취득한 영상을 제어기(400)로 전송한다.
상기 제어기(400)는 크랙의 길이를 산출하고, 이를 저장기(530)에 저장한다.
이와 동시에, 상기 저장기(530)에는 실시된 반복 하중의 수치가 함께 저장될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같은 경우, 트레일링 암(12)에 좌우로의 반복 하중을 사하는 경우를 보여주고, 이의 평가 방법은 상술한 바와 동일하여 이하 설명을 생략한다.
상기와 같은 구성 및 방법을 통해, 본 발명에 따르는 실시예는 종래의 시험에서 발견되지 않는 트레일링 암과 튜블러 사이 용접부에서의 크랙 발생을 재현할 수 있다.
이상, 본 발명의 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
11 : 튜블러
12 : 트레일링 암
100 : 고정부
200 : 하중 부가부
300 : 튜블러 고정부
400 : 제어부
500 : 영상 취득부

Claims (5)

  1. 서로 마주보도록 배치되는 한 쌍의 트레일링 암과, 상기 한 쌍의 트레일링 암에 연결되어 용접부를 형성하는 일정 길이의 튜블러를 갖는 평가 대상물에서, 상기 한 쌍의 트레일링 암을 고정하는 고정부;
    상기 한 쌍의 트레일링 암 중 어느 하나를 기설정되는 방향을 따라 반복 하중을 부가하는 하중 부가부;
    상기 튜블러를 고정하는 튜블러 고정부; 및
    상기 용접부에 대한 영상을 취득하는 영상 취득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 트레일링 암에는 스핀들 플레이트가 연장되어 형성되고,
    상기 하중 부가부는,
    상기 스핀들 플레이트에 반복 하중을 부가하는 것을 특징으로 하는 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 하중 부가부는,
    상기 한 쌍의 트레일링 암 중 어느 하나의 스핀들 플레이트를 상하 또는 좌우로 기설정된 기준 하중보다 소정의 비율로 낮게 형성되는 하중을 반복적으로 제공하는 것읕 특징으로 하는 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 튜블러 고정부는,
    상기 튜블러가 끼워지는 홈부를 형성하고, 상하로 결합되는 한 쌍의 지그 몸체와,
    상기 한 쌍의 지그 몸체를 결합하는 결합 부재와,
    상기 홈부의 내면에 설치되는 탄성 부재를 구비하되,
    상기 튜블러 고정부의 설치 위치는,
    상기 튜블러의 중심으로부터 상기 반복 하중이 제공되는 트레일링 암 측을 따라 일정 거리 이격되는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 취득부는,
    상기 용접부에서 크랙이 발생됨을 감지하는 센서와,
    상기 센서로부터 신호를 전송 받으면, 상기 용접부에 대한 영상을 취득하는 영상 취득기와,
    상기 취득한 영상으로부터 크랙이 치수를 산출하고, 산출한 상기 치수 및 상기 반복 하중을 저장하는 저장기를 구비하는 것을 특징으로 하는 후륜 토션빔 액슬 구조물용 내구성 평가 장치.

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