KR101996394B1 - 볼조인트의 내구 시험장치 - Google Patents

볼조인트의 내구 시험장치 Download PDF

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KR101996394B1
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장일수
이원용
고용준
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(주)동희산업
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Abstract

본 발명에서는 볼조인트를 다양한 방향으로 반복 회전시키면서 볼조인트의 내구 및 내마모성을 테스트하는 볼조인트의 내구 시험장치가 소개된다.

Description

볼조인트의 내구 시험장치 {DURABILTY TEST APPARATUS OF BALL JOINT}
본 발명은 볼조인트를 다양한 방향으로 반복 회전시키면서 볼조인트의 내구 및 내마모성을 테스트하는 볼조인트의 내구 시험장치에 관한 것이다.
차량에서 사용하는 볼조인트(ball joint)는 스티어링 너클과 서스펜션 컨트롤암을 연결하는 구형 베어링으로, 스티어링 휠의 회전시 스티어링 너클이 회전하는 중심점의 역할을 하여 자유롭게 조향이 가능하도록 도와주는 역할을 한다.
이러한 볼조인트는 주행중 차량의 거동 및 노면으로부터 입력되는 하중에 의해서 전후좌우 방향의 회전 및 상하방향으로의 움직임을 갖고, 또한 조향시에는 자전회전을 하는 움직임을 갖는바, 볼조인트는 차량 주행중에 다양한 방향에서 반복적으로 많은 하중이 입력된다.
이에 따라, 차량에 실제로 장착되는 볼조인트는 장기간 사용이 가능하도록 내마모성이 우수한 것이 바람직하다.
이러한 볼조인트의 내구 및 내마모성을 판단하기 위해, 다양한 방향과 수회 반복하여 볼조인트를 거동시켜야 하는데, 볼조인트에 하중을 반복적으로 작용하기가 어려운 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국공개특허공보 10-2017-0011329호
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 볼조인트를 다양한 방향으로 반복 회전시키면서 볼조인트의 내구 및 내마모성을 테스트하는 볼조인트의 내구 시험장치로서, 이를 통해 볼조인트의 내구 및 내마모성을 판단하는 기초자료로서 활용이 가능하도록 하고, 특히 내구 및 내마모성이 우수한 볼조인트가 실차에 장착이 가능하도록 하며, 더 나아가 테스트 결과물인 기초자료를 이용해서 고장 수리 및 사고 예방 등에 보다 적극적으로 활용할 수 있도록 하는 볼조인트의 내구 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 볼조인트의 내구 시험장치는 볼부와 스터드부로 이루어진 볼조인트의 볼부가 고정되는 고정브라켓이 구비된 선반; 선반의 상부에 설치되며 수평방향의 제1축을 기준으로 전후방향으로 회전되고, 볼조인트의 스터드부가 수직으로 장착되는 파지부가 마련되며, 파지부는 수직방향의 제2축을 기준으로 좌우방향으로 회전됨으로써, 스터드부가 전후방향 및 좌우방향의 회전이 동시 구현되도록 하는 지그케이스; 지그케이스에 설치되고, 파지부에 연결되어 파지부를 좌우 회전시킴으로써 파지부와 함께 스터드부가 좌우 회전되도록 하는 제1작동유닛; 및 선반의 상부에 설치되어 지그케이스에 연결되고, 지그케이스를 전후방향으로 왕복 회전시킴으로써 지그케이스, 파지부 및 스터드부가 함께 전후방향으로 회전되도록 하는 제2작동유닛;을 포함한다.
선반의 하부에 마련되고, 선반을 관통하여 고정브라켓의 하단에 연결되며, 고정브라켓을 상방으로 지지하며 하중을 가하는 제3작동유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
선반의 상부에 마련되고, 고정브라켓에 연결되어 고정브라켓을 전방으로 지지하며 하중을 가하는 제4작동유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
고정브라켓은 제3작동유닛이 연결되는 수평단부와 제4작동유닛이 연결되는 수직단부가 형성되고 수평단부는 제3작동유닛에 의해 상방으로 가압되며 수직단부는 제4작동유닛에 의해 전방으로 가압되고, 수평단부 또는 수직단부에는 볼조인트의 볼부가 장착되는 고정부재가 구비된 것을 특징으로 한다.
제2작동유닛은, 지그케이스의 후방에서 선반에 고정되고, 선반으로부터 상방으로 연장된 고정프레임; 고정프레임에 후단부가 회전 가능하게 설치된 제2실린더; 및 제2실린더에서 전방으로 인출 또는 인입되며, 전단부가 지그케이스에 회전 가능하게 연결되고, 인출 또는 인입 동작됨에 따라 지그케이스가 전후방향으로 회전 왕복 운동되도록 하는 제2피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
파지부는 지그케이스의 하부에 노출되고 볼조인트의 스터드부가 장착되는 고정지그와 고정지그에서 상방으로 연장되어 지그케이스의 상부에 노출되는 회전축으로 구성되고, 제1작동유닛이 회전축에 연결되어 회전축을 좌우로 왕복 회전시킴으로써 회전축, 고정지그 및 스터드부가 회전되는 것을 특징으로 한다.
제1작동유닛은, 지그케이스의 상부에 수직축을 기준으로 회전 가능하게 설치된 제1실린더; 및 제1실린더에서 지그케이스의 길이방향을 따라 연장되어 파지부의 회전축에 회전 가능하게 연결되고, 제1실린더에서 인출 또는 인입됨에 따라 회전축이 회전되도록 하는 제1피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
제1작동유닛은 일단이 제1피스톤에 회전 가능하게 연결되고 타단이 파지부의 회전축에 회전 가능하게 연결되어 제1피스톤의 왕복운동을 회전축의 회전운동으로 전환시키는 연결링크;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
선반에는 고정브라켓이 좌우방향을 따라 다수개 배치되고, 고정브라켓에 각각의 볼조인트가 설치되며, 지그케이스에는 길이방향을 따라 각각의 볼조인트의 스터드부가 연결되는 다수개의 파지부가 구비된 것을 특징으로 한다.
선반에는 좌우방향으로 배열된 고정브라켓의 좌우방향 양끝에 위치되고, 선반으로부터 상방으로 연장되어 지그케이스가 회전 가능하게 설치되는 기준프레임이 형성된 것을 특징으로 한다.
연결링크는 후단이 제1피스톤에 연결되어 제1피스톤과 함께 왕복운동하는 바디부가 구비되고, 바디부의 전단에는 다수개의 연결부가 회전가능하도록 마련되며, 각각의 연결부는 후단이 바디부에 회전가능하도록 연결되고 전단이 대응하는 각각의 파지부의 회전축과 고정됨으로써, 바디부의 왕복운동시 각각의 연결부와 회전축이 함께 회전되는 것을 특징으로 한다.
선반의 상부에는 지그케이스의 하측에 좌우방향으로 나열된 다수의 지지프레임이 구비되고, 지그케이스의 하단에는 지지프레임에 힌지 연결되는 다수의 회전단부가 형성된 것을 특징으로 한다.
고정브라켓은 볼조인트의 볼부가 지그케이스의 회전중심점인 제1축의 연장선상에 마련되도록 배치된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 볼조인트의 내구 시험장치는 다수개의 볼조인트를 동시에 다양한 방향으로 반복해서 회전시킴으로써 볼조인트의 내구 및 내마모성을 테스트한다. 특히, 볼조인트의 회전 방향이 전후방향, 좌우방향 등 다양한 방향으로 회전 가능함에 따라 볼조인트의 내구 및 내마모성을 판단시 정확한 정보의 파악이 가능하고, 해당 정보를 기초자료로서 활용이 가능하다. 또한, 테스트 결과물인 기초자료를 이용해서 내구 및 내마모성이 우수한 볼조인트가 실차에 장착되도록 하는 것이 가능하고, 더 나아가 고장 수리 및 사고 예방 등에 보다 적극적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼조인트의 내구 시험장치를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 볼조인트의 내구 시험장치에 따른 전면도.
도 3은 도 1에 도시된 볼조인트의 내구 시험장치에 따른 상면도.
도 4 내지 7은 도 1에 도시된 볼조인트의 내구 시험장치를 설명하기 위한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 볼조인트의 내구 시험장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼조인트의 내구 시험장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 볼조인트의 내구 시험장치에 따른 전면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 볼조인트의 내구 시험장치에 따른 상면도이고, 도 4 내지 7은 도 1에 도시된 볼조인트의 내구 시험장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 볼조인트의 내구 시험장치는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 볼부(12)와 스터드부(14)로 이루어진 볼조인트(10)의 볼부(12)가 고정되는 고정브라켓(120)이 구비된 선반(100); 선반(100)의 상부에 설치되며 수평방향의 제1축(A)을 기준으로 전후방향으로 회전되고, 볼조인트(10)의 스터드부(14)가 수직으로 장착되는 파지부(220)가 마련되며, 파지부(220)는 수직방향의 제2축(B)을 기준으로 좌우방향으로 회전됨으로써, 스터드부(14)가 전후방향 및 좌우방향의 회전이 동시 구현되도록 하는 지그케이스(200); 지그케이스(200)에 설치되고, 파지부(220)에 연결되어 파지부(220)를 좌우 회전시킴으로써 파지부(220)와 함께 스터드부(14)가 좌우 회전되도록 하는 제1작동유닛(300); 및 선반(100)의 상부에 설치되어 지그케이스(200)에 연결되고, 지그케이스(200)를 전후방향으로 왕복 회전시킴으로써 지그케이스(200), 파지부(220) 및 스터드부(14)가 함께 전후방향으로 회전되도록 하는 제2작동유닛(400);을 포함한다.
본 발명은 볼조인트(10)의 내구성을 테스트하기 위한 볼조인트(10)의 내구 시험장치로서, 선반(100)에 마련되는 지그케이스(200), 제1작동유닛(300), 제2작동유닛(400)을 통해 볼조인트(10)의 볼부(12)에서 스터드부(14)를 360도 방향으로 반복 회전시킴으로써 볼조인트(10)의 내구 및 내마모성을 테스트하도록 한다.
즉, 선반(100)에는 볼조인트(10)의 위치를 고정하기 위한 고정브라켓(120)이 구비되고, 이 고정브라켓(120)에 고정된 볼조인트(10)의 스터드부(14)는 지그케이스(200)에 마련된 파지부(220)에 장착된다. 특히, 파지부(220)는 지그케이스(200)에 설치된 제1작동유닛(300)에 의해 좌우방향으로 회전된다. 이로 인해, 도 5에 도시된 바와 같이, 파지부(220)에 고정된 스터드부(14)는 제1작동유닛(300)의 작동시 볼부(12)에서 좌우방향으로 회전될 수 있다. 여기서, 파지부(220)가 회전되는 좌우방향은 수직방향의 제2축(B)을 기준으로 원을 그리면서 자전하는 방향으로서, 파지부(220)가 좌우방향으로 회전시 스터드부(14)는 일단이 볼부(12)에 연결된 상태에서 타단이 원을 그리면서 회전된다.
이와 더불어, 도 6 내지 7에 도시된 바와 같이, 지그케이스(200)는 선반(100)에서 수평방향의 제1축(A)을 기준으로 전후방향으로 회전 가능하게 설치되고, 선반(100)에 설치된 제2작동유닛(400)에 의해 전후방향으로 왕복 회전 동작된다. 이렇게, 지그케이스(200)가 제2작동유닛(400)에 의해 전후방향으로 회전시 지그케이스(200)와 함께 파지부(220) 및 스터드부(14)가 전후방향으로 회전되고, 지그케이스(200)에 설치된 제1작동유닛(300)이 파지부(220)를 좌우방향으로 회전시킴에 따라 스터드부(14)도 좌우방향으로 회전된다.
이와 같이, 본 발명에서는 볼조인트(10)의 스터드부(14)에 전후방향 회전 및 파지부(220)의 좌우방향 회전이 동시 구현된다. 이로 인해, 볼조인트(10)의 내구성 테스트시, 볼조인트(10)에 작용되는 가혹 조건을 더욱 다양하게 작용할 수 있고, 그에 따라 볼조인트(10)의 내구 및 내마모성을 판단시 정확한 정보의 파악이 가능하다.
아울러, 다수개의 볼조인트(10)를 동시에 내구 시험할 경우 하나의 지그케이스(200)에 파지부(220)를 다수개 구성하고, 볼조인트(10)의 스터드부(14)를 각각의 파지부(220)에 고정시킴으로써 시험하고자 하는 다수개의 볼조인트(10)를 동시에 내구 테스트를 수행할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 선반(100)의 하부에 마련되고, 선반(100)을 관통하여 고정브라켓(120)의 하단에 연결되며, 고정브라켓(120)을 상방으로 지지하며 하중을 가하는 제3작동유닛(500);을 더 포함할 수 있다.
이러한 제3작동유닛(500)은 고정브라켓(120)을 상방으로 지지함에 따라 차량 자체가 가지는 하중을 묘사할 수 있다. 즉, 볼조인트(10)는 실차에 적용시 차량 자체의 하중이 작용되는데, 제3작동유닛(500)이 고정브라켓(120)을 상방으로 지지하면서 하중을 가함으로써 차량 하중을 묘사하게 된다. 이로 인해, 볼조인트(10)의 내구성 테스트시, 실차 환경과 유사한 조건을 부여함으로써 볼조인트(10)의 내구성 및 내마모성을 더욱 정확히 판단할 수 있다.
상술한 제3작동유닛(500)은 선반(100)의 하부에 회전 가능하게 설치된 제3실린더(520)와, 제3실린더(520)에서 상방으로 연장되고 선반(100)을 관통하여 고정브라켓(120)의 하단에 연결되는 제3피스톤(540)으로 구성될 수 있으며, 제3피스톤(540)이 인출 또는 인입됨에 따라 고정브라켓(120)의 위치가 조절되고, 볼조인트(10)의 검사 조건을 다르게 설정할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 선반(100)의 상부에 마련되고, 고정브라켓(120)에 연결되어 고정브라켓(120)을 전방으로 지지하며 하중을 가하는 제4작동유닛(600);을 더 포함할 수 있다.
이러한 제4작동유닛(600)은 고정브라켓(120)을 전방으로 지지함에 따라 볼조인트(10)에 작용되는 부가적인 하중을 묘사할 수 있다. 여기서, 볼조인트(10)에 작용되는 부가적인 하중은 스티어링 조향시 또는 너클을 통해 전달되는 하중인 것으로, 제4작동유닛(600)이 고정브라켓(120)을 전방으로 지지하면서 전방으로 하중을 가함으로써 볼조인트(10)에 작용되는 차량 하중을 묘사할 수 있다. 이러한 제4작동유닛(600)은 선반(100)의 하부에 회전 가능하게 설치된 제4실린더(620)와, 제4실린더(620)에서 전방으로 연장되어 고정브라켓(120)의 후단에 연결되는 제4피스톤(640)으로 구성될 수 있으며, 제4피스톤(640)이 인출 또는 인입됨에 따라 고정브라켓(120)의 위치가 조절되고, 볼조인트(10)의 검사 조건을 다르게 설정할 수 있다.
이로 인해, 볼조인트(10)의 내구성 테스트시, 실차 환경과 유사한 조건을 부여함으로써 볼조인트(10)의 내구 및 내마모성을 더욱 정확히 판단할 수 있다.
한편, 도 4 내지 5에 도시된 바와 같이, 고정브라켓(120)은 제3작동유닛(500)이 연결되는 수평단부(122)와 제4작동유닛(600)이 연결되는 수직단부(124)가 형성되고 수평단부(122)는 제3작동유닛(500)에 의해 상방으로 가압되며 수직단부(124)는 제4작동유닛(600)에 의해 전방으로 가압되고, 수평단부(122) 또는 수직단부(124)에는 볼조인트(10)의 볼부(12)가 장착되는 고정부재(126)가 구비될 수 있다.
이와 같이, 고정브라켓(120)은 수평단부와 수직단부(124)로 이루어짐에 따라 'L'형상으로 형성되고, 수평단부(122)에는 제3작동유닛(500)이 연결되어 상방으로 가압되며, 수직단부(124)에는 제3작동유닛(500)이 연결되어 전방으로 가압된다. 이러한 고정브라켓(120)의 수평단부(122) 또는 수직단부(124)에는 고정부재(126)가 구비되며, 고정부재(126)는 볼조인트(10)의 볼부(12)가 탈착 가능하도록 구성된다. 여기서, 고정부재(126)는 수평단부(122)와 수직단부(124) 중 어느 하나에 설치 고정되거나, 수평단부(122)와 수직단부(124)에 모두 결합되도록 설치될 수 있다. 아울러, 고정부재(126)는 볼조인트(10)가 실차에 적용되는 각도와 동일한 조건을 만족하도록 볼조인트(10)의 설치 각도가 결정될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제2작동유닛(400)은, 지그케이스(200)의 후방에서 선반(100)에 고정되고, 선반(100)으로부터 상방으로 연장된 고정프레임(420); 고정프레임(420)에 후단부가 회전 가능하게 설치된 제2실린더(440); 및 제2실린더(440)에서 전방으로 인출 또는 인입되며, 전단부가 지그케이스(200)에 회전 가능하게 연결되고, 인출 또는 인입 동작됨에 따라 지그케이스(200)가 전후방향으로 회전 왕복 운동되도록 하는 제2피스톤(460);을 포함할 수 있다.
이와 같이, 제2작동유닛(400)은 고정프레임(420), 제2실린더(440), 제2피스톤(460)으로 구성되며, 제2실린더(440)가 고정프레임(420)에 회전 가능하게 설치되고, 제2실린더(440)에서 연장된 제2피스톤(460)은 지그케이스(200)에 회전 가능하게 연결됨으로써 제2피스톤(460)의 인출 또는 인입 동작에 의해 지그케이스(200)가 회전되더라도, 지그케이스(200)의 전후방향으로 회전됨에 따라 발생되는 상하방향 유격이 흡수될 수 있다.
여기서, 제2실린더(440) 및 제2피스톤(460)은 공압식 또는 유압식으로 동작될 수 있고, 제2실린더(440)가 지그케이스(200)의 후방에 마련된 고정프레임(420)에 회전 가능하게 설치되며, 제2피스톤(460)이 제2실린더(440)에서 인출 또는 인입되어 지그케이스(200)를 전후방향 밀어줌에 따라 지그케이스(200)가 전후방향으로 회전 동작될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 파지부(220)는 지그케이스(200)의 하부에 노출되고 볼조인트(10)의 스터드부(14)가 장착되는 고정지그(222)와 고정지그(222)에서 상방으로 연장되어 지그케이스(200)의 상부에 노출되는 회전축(224)으로 구성된다.
이렇게, 파지부(220)는 고정지그(222)와 회전축(224)으로 구성되며, 고정지그(222)는 볼조인트(10)의 스터드부(14)가 탈착 가능하게 구성되고, 회전축(224)은 고정지그(222)에서 상방으로 연장되어 지그케이스(200)의 상부에 노출됨에 따라 제1작동유닛(300)으로부터 회전력을 전달받도록 구성된다.
즉, 고정지그(222)에 볼조인트(10)의 스터드부(14)가 장착되고, 고정지그(222)에서 상방으로 연장된 회전축(224)에 제1작동유닛(300)이 연결됨으로써 제1작동유닛(300)의 작동시 회전축(224)이 좌우로 왕복 회전됨에 따라 회전축(224), 고정지그(222) 및 스터드부(14)가 함께 좌우 왕복 회전될 수 있다.
상세하게, 도 3 내지 4에 도시된 바와 같이, 제1작동유닛(300)은, 지그케이스(200)의 상부에 수직축을 기준으로 회전 가능하게 설치된 제1실린더(320); 및 제1실린더(320)에서 지그케이스(200)의 길이방향을 따라 연장되어 파지부(220)의 회전축(224)에 회전 가능하게 연결되고, 제1실린더(320)에서 인출 또는 인입됨에 따라 회전축(224)이 회전되도록 하는 제1피스톤(340);을 포함할 수 있다.
이렇게, 제1실린더(320)는 지그케이스(200)에 회전 가능하게 설치되며, 수직축을 기준으로 회전 가능하게 설치됨에 따라 지그케이스(200)의 수평방향으로 회전된다. 이러한 제1실린더(320)에서 연장된 제1피스톤(340)은 파지부의 회전축(224)에 회전 가능하게 연결되고, 제1실린더(320)에서 인출 또는 인입됨에 따라 회전축(224)이 수직축을 기준으로 회전되게 할 수 있다.
이로 인해, 제1실린더(320)에서 제1피스톤(340)이 인출 또는 인입됨에 따라 제1피스톤(340)에 연결된 파지부(220)의 회전축(224)이 좌우방향으로 회전동작 될 수 있다.
특히, 도 3 내지 4에 도시된 바와 같이, 제1작동유닛(300)은 일단이 제1피스톤(340)에 회전 가능하게 연결되고 타단이 파지부(220)의 회전축(224)에 회전 가능하게 연결되어 제1피스톤(340)의 왕복운동을 회전축(224)의 회전운동으로 전환시키는 연결링크(360);를 더 포함할 수 있다.
이처럼, 제1피스톤(340)과 파지부(220)의 회전축(224)은 연결링크(360)를 통해 회전 가능하도록 링크 연결됨으로써 제1피스톤(340)의 직선 왕복운동이 파지부(220)의 회전축(224)에는 회전 왕복운동으로 전환되게 할 수 있다. 또한, 제1실린더(320)가 지그케이스(200)에 수직축을 기준으로 회전 가능하게 설치되고, 연결링크(360)의 일단과 타단이 제1피스톤(340)과 회전축(224)에 회전 가능하게 연결됨으로써 제1피스톤(340)의 인출 또는 인입 동작에 의해 연결링크(360)와 함께 파지부(220)의 회전축(224) 회전시 발생되는 유격이 흡수되어 원활한 회전 동작이 수행될 수 있다.
구체적으로, 연결링크(360)는 후단이 제1피스톤(340)에 연결되어 제1피스톤(340)과 함께 왕복운동하는 바디부(362)가 구비되고, 바디부(362)의 전단에는 다수개의 연결부(364)가 회전 가능하도록 마련되며, 각각의 연결부(364)는 후단이 바디부(362)에 회전 가능하도록 연결되고 전단이 대응하는 각각의 파지부(220)의 회전축(224)과 고정됨으로써, 바디부(362)의 왕복운동시 각각의 연결부(364)와 회전축(224)이 함께 회전될 수 있다.
즉, 본 발명은 다수개의 고정브라켓(120)이 마련되고, 지그케이스(200)에는 다수개의 파지부(220)가 마련됨에 따라 다수개의 볼조인트(10) 내구성 및 내마모성을 동시 테스트하도록 구성된다. 특히, 지그케이스(200)에는 제1작동유닛(300)이 설치되고, 제1작동유닛(300)이 지그케이스(200)에 구비된 파지부(220)의 회전축(224)을 회전시키도록 구성됨에 있어서, 제1작동유닛(300)의 제1피스톤(340)과 파지부(220)의 회전축(224)은 연결링크(360)에 의해 회전 가능하게 연결된다.
여기서, 연결링크(360)의 바디부(362)가 제1작동유닛(300)의 제1피스톤(340)에 회전 가능하게 연결되어 제1피스톤(340)과 함께 직선 왕복운동하고, 바디부(362)의 전단에 구비된 다수개의 연결부(364)가 다수개의 회전축(224)에 회전 가능하게 연결됨으로써 바디부(362)의 직선 왕복운동이 회전 왕복운동으로 전환되도록 한다.
이와 더불어, 제1작동유닛(300)의 제1실린더(320)와 지그케이스(200), 제1피스톤(340)과 연결링크(360)의 바디부(362), 바디부(362)와 연결부(364), 연결부(364)와 회전축(224)은 모두 회전 가능하게 연결됨으로써 제1피스톤(340)의 인출 또는 인입 동작에 의해 연결링크(360)의 회전시 발생되는 회전 유격이 흡수된다.
이와 같이, 연결링크(360)를 마련함으로써 다수개의 볼조인트(10) 내구성 및 내마모성을 동시에 테스트할 수 있으며, 직선 운동을 회전 운동으로 전환하고, 회전 유격이 흡수됨에 른르 원활한 테스트 동작이 수행될 수 있다.
한편, 도 1에서 볼 수 있듯이, 선반(100)에는 고정브라켓(120)이 좌우방향을 따라 다수개 배치되고, 고정브라켓(120)에 각각의 볼조인트(10)가 설치되며, 지그케이스(200)에는 길이방향을 따라 각각의 볼조인트(10)의 스터드부(14)가 연결되는 다수개의 파지부(220)가 구비될 수 있다.
이렇게, 선반(100)의 좌우방향으로 다수개의 고정브라켓(120)이 다수개 구비되고, 지그케이스(200)에는 길이방향을 따라 좌우방향으로 다수개의 파지부(220)가 구비됨으로써 다수개의 볼조인트(10) 내구성 및 내마모성을 동시에 판단할 수 있다. 특히, 하나의 지그케이스(200)에 파지부(220)가 다수개 형성됨으로써 하나의 지그케이스(200)로 다수개의 파지부(220)에 대해 전후방향 및 좌우방향의 회전이 동시 구현되게 할 수 있다.
한편, 선반(100)에는 좌우방향으로 배열된 고정브라켓(120)의 좌우방향 양끝에 위치되고, 선반(100)으로부터 상방으로 연장되어 지그케이스(200)가 회전 가능하게 설치되는 기준프레임(140)이 형성될 수 있다.
이와 더불어, 선반(100)의 상부에는 지그케이스(200)의 하측에 좌우방향으로 나열된 다수의 지지프레임(160)이 구비되고, 지그케이스(200)의 하단에는 지지프레임(160)에 힌지 연결되는 다수의 회전단부(240)가 형성될 수 있다.
이렇게, 선반(100)에는 좌우방향으로 나열된 고정브라켓(120)의 양끝에 한 쌍의 기준프레임(140)이 상방으로 연장되게 마련되고, 한 쌍의 기준프레임(140)에 지그케이스(200)가 회전 가능하게 설치됨으로써 고정프레임(420) 사이에 마련된 다수개의 고정브라켓(120)이 하나의 지그케이스(200)에 연결 가능하다.
이와 더불어, 선반(100)에는 기준프레임(140)과 함께 지그케이스(200)를 회전 지지하기 위한 지지프레임(160)이 더 형성되며, 지그케이스(200)의 하단에는 지지프레임(160)에 연결되는 회전단부(240)가 형성됨으로써, 지그케이스(200)는 기준프레임(140)과 지그케이스(200)에 회전 가능하게 연결된 상태에서, 강건한 지지력이 확보되며, 정확한 회전 동작이 수행될 수 있다.
한편, 고정브라켓(120)은 볼조인트(10)의 볼부(12)가 지그케이스(200)의 회전중심점인 제1축(A)의 연장선상에 마련되도록 배치될 수 있다.
이로 인해, 지그케이스(200)의 회전시 고정브라켓(120)에 고정된 볼조인트(10)의 볼부(12)는 위치가 고정된 상태에서 스터드부(14)만이 회전 동작되도록 하여, 볼부(12)에서 스터드부(14)가 회전됨에 따른 내구성 및 내마모성을 판단할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 볼조인트(10)의 내구 시험장치는 다수개의 볼조인트(10)를 동시에 다양한 방향으로 반복해서 회전시킴으로써 볼조인트(10)의 내구 및 내마모성을 테스트한다. 특히, 볼조인트(10)의 회전 방향이 전후방향, 좌우방향 등 다양한 방향으로 회전 가능함에 따라 볼조인트(10)의 내구 및 내마모성을 판단시 정확한 정보의 파악이 가능하고, 해당 정보를 기초자료로서 활용이 가능하다. 또한, 테스트 결과물인 기초자료를 이용해서 내구 및 내마모성이 우수한 볼조인트(10)가 실차에 장착되도록 하는 것이 가능하고, 더 나아가 고장 수리 및 사고 예방 등에 보다 적극적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:선반 120:고정브라켓
122:수평단부 124:수직단부
126:고정부재 140:기준프레임
160:지지프레임 200:지그케이스
220:파지부 222:고정지그
224:회전축 240:회전단부
300:제1작동유닛 320:제1실린더
340:제1피스톤 360:연결링크
400:제2작동유닛 420:고정프레임
440:제2실린더 460:제2피스톤
500:제3작동유닛 520:제3실린더
540:제3피스톤 600:제4작동유닛

Claims (13)

  1. 볼부와 스터드부로 이루어진 볼조인트의 볼부가 고정되는 고정브라켓이 구비된 선반;
    선반의 상부에 설치되며 수평방향의 제1축을 기준으로 전후방향으로 회전되고, 볼조인트의 스터드부가 수직으로 장착되는 파지부가 마련되며, 파지부는 수직방향의 제2축을 기준으로 좌우방향으로 회전됨으로써, 스터드부가 전후방향 및 좌우방향의 회전이 동시 구현되도록 하는 지그케이스;
    지그케이스에 설치되고, 파지부에 연결되어 파지부를 좌우 회전시킴으로써 파지부와 함께 스터드부가 좌우 회전되도록 하는 제1작동유닛; 및
    선반의 상부에 설치되어 지그케이스에 연결되고, 지그케이스를 전후방향으로 왕복 회전시킴으로써 지그케이스, 파지부 및 스터드부가 함께 전후방향으로 회전되도록 하는 제2작동유닛;을 포함함으로써,
    볼조인트의 내구 시험시, 볼조인트의 스터드부에는 파지부의 좌우방향 회전과 지그케이스의 전후방향 회전이 동시에 작용되는 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    선반의 하부에 마련되고, 선반을 관통하여 고정브라켓의 하단에 연결되며, 고정브라켓을 상방으로 지지하며 하중을 가하는 제3작동유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    선반의 상부에 마련되고, 고정브라켓에 연결되어 고정브라켓을 전방으로 지지하며 하중을 가하는 제4작동유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  4. 청구항 2 또는 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    고정브라켓은 제3작동유닛이 연결되는 수평단부와 제4작동유닛이 연결되는 수직단부가 형성되고 수평단부는 제3작동유닛에 의해 상방으로 가압되며 수직단부는 제4작동유닛에 의해 전방으로 가압되고, 수평단부 또는 수직단부에는 볼조인트의 볼부가 장착되는 고정부재가 구비된 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    제2작동유닛은, 지그케이스의 후방에서 선반에 고정되고, 선반으로부터 상방으로 연장된 고정프레임;
    고정프레임에 후단부가 회전 가능하게 설치된 제2실린더; 및
    제2실린더에서 전방으로 인출 또는 인입되며, 전단부가 지그케이스에 회전 가능하게 연결되고, 인출 또는 인입 동작됨에 따라 지그케이스가 전후방향으로 회전 왕복 운동되도록 하는 제2피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    파지부는 지그케이스의 하부에 노출되고 볼조인트의 스터드부가 장착되는 고정지그와 고정지그에서 상방으로 연장되어 지그케이스의 상부에 노출되는 회전축으로 구성되고,
    제1작동유닛이 회전축에 연결되어 회전축을 좌우로 왕복 회전시킴으로써 회전축, 고정지그 및 스터드부가 회전되는 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    제1작동유닛은, 지그케이스의 상부에 수직축을 기준으로 회전 가능하게 설치된 제1실린더; 및
    제1실린더에서 지그케이스의 길이방향을 따라 연장되어 파지부의 회전축에 회전 가능하게 연결되고, 제1실린더에서 인출 또는 인입됨에 따라 회전축이 회전되도록 하는 제1피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제1작동유닛은 일단이 제1피스톤에 회전 가능하게 연결되고 타단이 파지부의 회전축에 회전 가능하게 연결되어 제1피스톤의 왕복운동을 회전축의 회전운동으로 전환시키는 연결링크;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    선반에는 고정브라켓이 좌우방향을 따라 다수개 배치되고, 고정브라켓에 각각의 볼조인트가 설치되며, 지그케이스에는 길이방향을 따라 각각의 볼조인트의 스터드부가 연결되는 다수개의 파지부가 구비된 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    선반에는 좌우방향으로 배열된 고정브라켓의 좌우방향 양끝에 위치되고, 선반으로부터 상방으로 연장되어 지그케이스가 회전 가능하게 설치되는 기준프레임이 형성된 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    연결링크는 후단이 제1피스톤에 연결되어 제1피스톤과 함께 왕복운동하는 바디부가 구비되고, 바디부의 전단에는 다수개의 연결부가 회전가능하도록 마련되며, 각각의 연결부는 후단이 바디부에 회전가능하도록 연결되고 전단이 대응하는 각각의 파지부의 회전축과 고정됨으로써, 바디부의 왕복운동시 각각의 연결부와 회전축이 함께 회전되는 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    선반의 상부에는 지그케이스의 하측에 좌우방향으로 나열된 다수의 지지프레임이 구비되고,
    지그케이스의 하단에는 지지프레임에 힌지 연결되는 다수의 회전단부가 형성된 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    고정브라켓은 볼조인트의 볼부가 지그케이스의 회전중심점인 제1축의 연장선상에 마련되도록 배치된 것을 특징으로 하는 볼조인트의 내구 시험장치.
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