KR101684419B1 - 항공기 기체 부품에 장착되는 스페리컬 베어링 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공기 기체 부품에 장착되는 스페리컬 베어링 시험장치를 제공한다. 본 발명의 시험장치는, 시험대상물을 지지하기 위한 지지수단이 설치된 상면을 구비하는 테이블(10)과; 시험대상물의 스페리컬 베어링의 중앙 관통공에 삽입되는 가이드핀(38)이 하단부에 결합되고, 하단부에는 스페리컬 베어링의 스웨이징에서 발생한 비드를 가압하기 위한 링형상의 돌출부를 구비하는 가압비드(36); 상기 가압비드를 하향 이동시켜 시험대상물에 가압하기 위한 가압축(30); 상기 가압축을 상하 운동시키고, 시험대상물에 대하여 시험에 필요한 외력을 가하는 유압실린더(42); 상기 유압실린더에 의하여 가압축이 시험대상물에 가하는 힘의 크기를 측정하는 로드셀(32; 그리고 상기 로드셀에서 측정한 값을 표시하는 디스플레이(50)로 구성된다. 그리고 가압축과 가압비드 사이에 개재되는 중심안내블럭을 더 포함하여 구성되고, 상기 가압축의 하단부에는 부분 구상의 하단팁이 성형되고 상기 중심안내블럭의 상면에는 상기 하단팁에 동축 상으로 결합되는 부분 구상의 홈이 성형되어 있다.

Description

항공기 기체 부품에 장착되는 스페리컬 베어링 시험장치{Device for testing spherical bearing mounted in air craft}

본 발명은 항공기 기체에 장착되는 스페리컬 베어링을 테스트하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장착된 스페리컬 베어링(Spherical bearing)의 정상 여부를 정확한 하중의 크기와 같이 시험할 수 있는 시험장치에 관한 것이다.

항공기 기체의 부품 조립 공정에서 스페리컬 베어링이 사용되는 경우가 많다. 이러한 스페리컬 베어링을 설치하는 과정은, 항공기의 기체 부품에 일정한 크기의 구멍을 성형한 후 스페리컬 베어링을 압입시키고, 베어링이 이탈하지 않도록 베어링의 가장 자리 돌기(Beed) 부분을 스웨이징(Swaging) 처리를 하는 것에 의하여 기체 부품에 스페리컬 베어링이 장착된다.

이와 같이 항공기의 기체 부품에 장착되는 스페리컬 베어링에 대해서는 충분한 외력을 견딜 수 있을 정도로 정확하게 장착되었는가를 시험할 필요가 있다. 그러나 현재 이러한 스페리컬 베어링의 정상적인 장착 여부를 정확하게 시험할 장치가 없는 실정이다. 그러나 스페리컬 베어링이 정상적으로 설치되어 요구되는 이상의 외력에 견딜 수 있는가의 여부는 정확하게 시험될 수 있어야 함은 당연하다고 할 수 있다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 항공기 기체 부품에 설치되는 스페리컬 베어링의 정상적인 설치 여부를 시험할 수 있는 신뢰도 높은 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 손쉬운 이동이 가능함과 동시에 상대적으로 간단한 구조를 가지는 스페리컬 베어링의 시험장치를 제공하는 것에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 항공기 기체부품에 장착되는 스페리컬 베어링 시험장치는, 시험대상물을 지지하기 위한 지지수단이 설치된 상면을 구비하는 테이블과; 시험대상물의 스페리컬 베어링의 중앙 관통공에 삽입되는 가이드핀이 하단부에 결합되고, 하단부에는 스페리컬 베어링의 스웨이징에서 발생한 비드를 가압하기 위한 링형상의 돌출부를 구비하는 가압비드; 상기 가압비드를 하향 이동시켜 시험대상물에 가압하기 위한 가압축; 상기 가압축을 상하 운동시키고, 시험대상물에 대하여 시험에 필요한 외력을 가하는 운동수단; 상기 운동수단에 의하여 가압축이 시험대상물에 가하는 힘의 크기를 측정하는 로드셀; 그리고 상기 로드셀에서 측정한 값을 표시하는 디스플레이로 구성되고 있다.

그리고 상기 가압축과 가압비드 사이에 개재되는 중심안내블럭을 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 상기 가압축의 하단부에는 부분 구상의 하단팁이 성형되고 상기 중심안내블럭의 상면에는 상기 하단팁에 동축 상으로 결합되는 부분 구상의 홈이 성형된다.

본 발명 시험장치의 테이블의 하단부에 설치되는 다수의 캐스터를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 가압축을 상하 운동시키면서 시험대상물을 가압하기 위한 운동수단은, 가압축을 상하 방향으로 이동시키도록 연결되는 유압실린더를 포함하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 시험장치는, 항공기의 기체 부품에 스웨이징 공정을 통하여 설치되는 스페리컬 베어링이 정상적으로 장착되었는가의 여부를 정확하게 시험할 수 있음을 알 수 있다. 그리고 이러한 시험에서 로드셀을 통하여 가해지는 하중(외력)을 정확하게 측정하고 있기 때문에, 실질적으로 가장 신뢰도 높은 시험이 가능하게 되는 장점도 기대할 수 있음은 당연하다.

그리고 본 발명의 스페리컬 베어링 시험장치는, 실질적으로 보다 간단한 구성을 가지고 있어서 저렴하게 생산 가능함을 알 수 있을 것이다. 또한 본 발명의 시험장치는, 저면에 설치되어 있는 다수의 캐스터를 이용하여 이동이 용이한 장점도 기대될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명 시험장치의 정면 예시도.
도 2는 본 발명 시험장치의 측면 예시도.
도 3은 본 발명 시험장치의 요부를 보인 설명도.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 먼저 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 시험장치는, 시험대상물(A)을 수평 상태로 지지하면서 시험을 수행하기 위한 테이블(10)을 포함하고 있다. 이러한 테이블(10)은 수평면을 형성하는 상면(14)이 구비되어 있고, 테이블(10)의 하단부에는 다수의 캐스터(12)가 설치되어 있어서, 손쉬운 이동이 가능하다.

그그리고 시험대상물(A)을 지지하기 위한 다수의 하부지지블럭(18)과, 시험대상물(A)을 수평상태로 정확하게 지지하는 것을 보조하는 다수의 하부포스트(16)가 테이블(10)의 상면(14)에 설치되어 있다. 이와 같은 하부지지블럭(18)과 하부포스트(16)에 의하여 시험대상물(A)은 수평상태로 지지되면서 시험된다. 여기서 시험대상물(A)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 항공기 기체 부품(Ab)과, 상기 항공기 기체 부품(Ab)의 구멍에 설치되는 스페리컬 베어링(Aa)으로 구성되는 것이다. 그리고 상기 스페리컬 베어링(Aa)은 스웨이징 과정에 의하여 기체 부품에 장착되는 것은 상술한 바와 같고, 이러한 과정에서 스페리컬 베어링의 비드(B)가 형성되어 있음을 확인할 수 있을 것이다.

상기 테이블(10)의 상부에는 상부구조물(20)을 통하여, 가압축(30)이 상하 운동 가능하도록 지지되어 있다. 상기 가압축(30)은 실질적으로 하강하면서 시험대상물(A)에 일정한 힘을 가하는 것이라고 할 수 있다. 그리고 상부구조물(20)에는 가압축(30)을 상하운동시킴과 동시에 외력으로 작용할 힘을 제공하는 가압장치(40)도 같이 설치되어 있다.

도시한 실시예에 있어서, 상기 가압장치(40)는 구체적으로 유압실린더(42)를 포함하고 있다. 상기 가압축(30)은 유압실린더(42)의 피스톤로드와 연결되어 있어서, 실질적으로 유압실린더(42)의 동작에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하고, 하방으로 이동할 때는 유압실린더(42)에서 발생하는 힘에 의하여 시험대상물(A)에 대하여 소정의 힘을 가하게 된다.

상기 가압축(30)을 이동시키고 시험대상물(A)에 힘을 가하기 위한 가압장치(40)는 상술한 유압실린더(42) 이외에도 다른 구성으로도 가능함은 물론이다. 예를 들면 상기 가압축(30)을 상하 운동시킬 수 있고 하방으로 필요한 힘을 가하는 직선 왕복 운동 장치라면 어떠한 구성이라도 관계 없다. 상기 유압실린더(42)는 유압장치와 직결되어 구동되는 것도 가능하지만, 도시한 실시예에서와 같이 공압실린더(46)와 상기 공압실린더(46)에서의 힘을 증폭시키기 위한 유압부스터(44)를 통하여, 유압실린더(42)가 원하는 힘으로 동작되도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

여기서 유압부스터(44)는 비교적 약한 압력인 공압을 이용하여 상기 유압실린더(42)의 힘을 증폭시키는 기능을 하는 것으로, 이는 현재 여러 종류의 것이 시판되고 있는 정도로 그 자체는 공지된 것이다. 도시한 실시예에서는 유압부스터(44)를 이용하는 것에 의하여, 상기 유압실린더(42)는 후술하는 바와 같은 상하 방향의 운동을 제공하기에 충분한 힘을 가지게 된다.

도시한 실시예에서는 유압장치에 비하여 비교적 구성이 간단한 공압을 구동원으로 하고 있으면서도, 유압부스터(44)를 이용함으로써, 유압실린더(42)가 충분한 힘을 발생시킬 수 있도록 구성하고 있음을 알 수 있다. 다음에는 상기 유압실린더(42)에 의하여 상하 운동하는 가압축(30)의 구성에 대하여 자세하게 살펴보기로 한다.

상기 유압실린더(42)와(정확하게는 유압실린더에서 상하 운동하는 피스톤로드와) 가압축(30) 사이에는 로드셀(32)이 설치되어 있다. 로드셀(32)은 힘의 크기를 전기적 정보로 변환하여 디스플레이할 수 있는 정보로 제공하는 것임은 당연하고, 이러한 로드셀(32)에서의 전기적 신호는 디스플레이(50)에서 숫자로 표시될 것이다. 즉, 상기 로드셀(32)은 유압실린더(42)에서 발생한 힘에 기초하여 시험대상물(A)을 가압하는 힘을 정확하게 측정할 수 있고, 이러한 힘을 디스플레이(50)에 표시하는 기능을 가진다고 할 수 있다.

다음에는 상기 가압축(30)에서 시험대상물(A)에 힘을 가하기 위한 구성에 대하여 살펴보기로 한다. 도 3을 같이 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 상기 가압축(30)은, 중심안내블럭(34) 및 가압비드(36)를 통하여, 시험대상물(A)에 힘을 가하게 된다. 상기 중심안내블럭(34)은 가압축(30)의 하단부와 접촉하여 연동하면서 하방으로 이동하는 것이라고 할 수 있다. 이러한 중심안내블럭(34)은 정확한 중심을 잡은 상태로 이동할 수 있도록 하는 것으로, 가압축(30)의 하단부에 있는 부분구상의 하단팁(30a)에 대응하여 동축상으로 정렬될 수 있도록 상면에 부분적인 구상으로 성형되는 홈(34a)을 구비하고 있다.

따라서 상기 가압축(30)이 하강하면 부분 구상의 하단팁(30a) 및 부분 구상의 홈(34a)이 결합하여 정확한 동축 상을 이루면서 하강할 수 있다. 그리고 상기 중심안내블럭(34)의 수평 저면은 가압비드(36)의 수평 상면에 접촉할 것이다. 상기 가압비드(36)의 하단부에는 가이드핀(38)이 설치되어 있고, 가압비드(36)의 저면에는 하향하는 링형상의 돌출부(36a)가 성형되어 있다.

여기서 시험대상물(A)은, 항공기 기체 부품(Ab)과, 상기 항공기 기체 부품(Ab)의 구멍에 설치되는 스페리컬 베어링(Aa)으로 구성되고, 그 사이에는 스웨이징 과정에서 스페리컬 베어링의 비드(B)가 형성되어 있음은 상술한 바와 같다. 그리고 상기 가압비드(36)의 링형상 돌출부(36a)는 상기 비드(B) 부분에 힘을 가하기 위한 것이고, 이렇게 비드(B)에 가해지는 힘은 디스플레이(50)를 통하여 표시되는 것임도 상술한 바와 같다.

다음에는 본 발명의 시험장치의 시험 동작에 대하여 살펴보기로 한다. 먼저 예를 들면 테이블(10)에 설치되어 있는 상하작동레버(11)의 조작에 의하여 가압축(30)이 하강하거나 상승하게 된다. 이러한 경우의 실린더(46), 유압부스터(44), 그리고 유압실린더(42)의 동작에 대해서는 상술한 바와 같다.

상기 가압축(30)은 중심안내블럭(34)을 통하여 동축 상태를 유지하면서 가압비드(36)를 하강시킨다. 가압비드(36)의 하강에 의하여 가이드핀(38)은, 스페리컬 베어링(Aa)의 중앙에 성형된 관통공으로 삽입된다. 그리고 가압비드(36)이 좀 더 하강하면, 링형상 돌출부(36a)가 스페리컬 베어링(Aa)의 비드(B) 부분에 접촉한 후, 이 부분을 하방으로 가압하게 된다.

여기서 상기 비드(B)에 가하는 가압축(30)의 힘은, 로드셀(32)에 의하여 전기적 신호로 변환된 후, 디스플레이(50)에 표시될 것이다. 즉 시험장치에서 시험대상물(A)에 가하는 힘의 크기를 디스플레이(50)를 통하여 정확하면서도 즉시 알 수 있게 되는 것이다. 이러한 힘을 크기를 정확하게 파악함으로써, 현재 시험대상물인 기체 부분(Ab)에 장착된 스페리컬 베어링(Aa)이 요구되는 하중을 견딜 수 있는가의 여부를 정확하게 파악하는 것이 가능하게 될 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 항공기의 기체부품에 스웨이징에 의하여 장착되는 스페리컬 베어링의 정상 장착 여부를 정확하게 파악할 수 있는 것을 주제로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

10 ..... 테이블
11 ..... 상하작동레버
12 ..... 캐스터
14 ..... 상면
16 ..... 하부포스트
18 ..... 하부지지블럭
20 ..... 상부구조물
30 ..... 가압축
30a ..... 부분 구상의 하단팁
32 ..... 로드셀
34 ..... 중심안내블럭
34a ..... 부분 구상의 홈
36 ..... 가압비드
36a ..... 링형상 돌출부
38 ..... 가이드핀
40 ..... 가압장치
42 ..... 유압실린더
44 ..... 유압부스터
46 ..... 공압실린더
50 ..... 디스플레이

Claims (4)

1. 항공기의 기체 부품에 성형된 구멍에 압입된 스페리컬 베어링의 가장 자리 돌기(Beed) 부분을 스웨이징(Swaging) 처리한 항공기의 기체 부품에 장착되는 스페리컬 베어링 시험장치이고;
   시험대상물을 지지하기 위한 지지수단이 설치된 상면을 구비하는 테이블과;
   시험대상물인 스페리컬 베어링의 중앙 관통공에 삽입되는 가이드핀이 하단부에 결합되고, 하단부에는 스페리컬 베어링의 스웨이징에서 발생한 비드를 가압하기 위한 링형상의 돌출부를 구비하는 가압비드;
   상기 가압비드를 하향 이동시켜 시험대상물에 가압하기 위한 가압축;
   상기 가압축과 가압비드 사이에 개재되는 중심안내블럭;
   상기 가압축을 상하 운동시키고, 시험대상물에 대하여 시험에 필요한 외력을 가하는 운동수단;
   상기 운동수단과 가압축 사이에 설치되고, 운동수단에 의하여 가압축이 시험대상물에 가하는 힘의 크기를 측정하는 로드셀; 그리고
   상기 로드셀에서 측정한 값을 표시하는 디스플레이로 구성되고;
   상기 가이드핀이 스페리컬 베어링의 중앙 관통공에 삽입된 상태에서, 상기 링형상의 돌출부가 스페리컬 베어링의 비드를 가압하는 가압축의 힘이 상기 디스플레이에 표시되고;
   상기 가압축의 하단부에는 부분 구상의 하단팁이 성형되고 상기 중심안내블럭의 상면에는 상기 하단팁에 동축 상으로 결합되는 부분 구상의 홈이 성형되는 항공기 기체부품에 장착되는 스페리컬 베어링 시험장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 테이블의 하단부에 설치되는 다수의 캐스터를 더 포함하여 구성되는 항공기 기체부품에 장착되는 스페리컬 베어링 시험장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 운동수단은, 가압축을 상하 방향으로 이동시키도록 연결되는 유압실린더를 포함하는 항공기 기체부품에 장착되는 스페리컬 베어링 시험장치.
   
   

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