KR102464434B1 - 차축의 표면 연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차축의 표면 연마장치에 관한 것으로서, 특히 차량에 설치된 차축의 표면을 간편하게 연마하여, 차량의 축하중을 측정하기 위한 센서모듈을 차축의 표면에 밀착시킨 상태로 양측부를 스폿용접할 수 있는 차축의 표면 연마장치에 관한 것으로서, 베이스부와; 상기 베이스부의 하부에 고정설치되고 저면에 전후방향으로 직선운동을 안내하는 가이드부가 구비되는 하부판과; 상부가 상기 하부판의 가이드부에 슬라이드결합되는 연마판과; 상기 베이스부에 설치되는 구동모터와; 상기 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 상기 연마판을 전후로 이동시키는 직선운동 변환부와; 상기 베이스부의 일측 및 타측에 각각 구비되는 일측 지지부 및 타측 지지부와; 상기 일측 지지부의 바닥면 및 상기 타측 지지부의 바닥면에 자기력을 발생시켜 연마하고자 하는 차량의 축에 부착시키는 일측 전자석부 및 타측 전자석부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차축의 표면 연마장치{Axle surface polishing device}

본 발명은 차축의 표면 연마장치에 관한 것으로서, 특히 차량에 설치된 차축의 표면을 간편하게 연마하여, 차량의 축하중을 측정하기 위한 센서모듈을 차축의 표면에 밀착시킨 상태로 양측부를 스폿용접할 수 있는 차축의 표면 연마장치에 관한 것이다.

통상적으로 대형 트럭이나 트랙터-트레일러 결합체 등과 같은 대형 차량이 고속으로 직선에서 곡선주행으로 진입 시 차량의 전복은 차량 및 운전자의 안전 확보에 있어 매우 중요한 사항이다. 이는 도로 물류 수송산업에서 대형 차량의 전복사고는 여러 가지 교통사고 중 많은 부분을 차지하고 있으며, 대형 차량의 물류 수송 특성상 전복 사고 시 위험 물질이 유출되어 환겨오염의 주 원인이 되기도 하기 때문이다.

이를 위해 종래 대형 차량의 전복사고를 줄이는 방법으로, 곡선 주행시 차량의 속도를 줄이는 방법이 있으나, 이는 사고 빈도를 줄일 수는 있지만 항상 운전자가 도로 상태, 차량의 주행 조건 및 차량의 적재 상태를 인지하고 있어야 하는 불편함이 있다. 또한 전복 사고를 줄이기 위한 다른 방법으로는 주행 중 차량이 기울어진 상태를 감지하여 전복사고가 발생할 가능성이 있을 때의 차량 정보를 운전자에게 제공하는 방법이 있으나, 상기 종래 전복 상태 검출시스템으로는 차량 전복이 발생하려고 할때 운전자에게 차량 상태를 제공하기 때문에 운전자가 효과적으로 대응하지 못하여 전복 사고를 미연에 방지할 수 없는 문제점이 있었다.

한편 종래 전복 사고 및 감지 시스템으로는 특허문헌 0001에 스트레인 게이지 센서가 차량의 현가장치의 대향측 끝에 장착된 경우의 기술을 개시하고 있다. 상기 대향측에 설치된 스트레인 게이지 센서는 차량의 무게에 의해 유도되는 차량의 동적 거동을 제공한다. 따라서 차량의 한쪽에서 다른 쪽으로 전달되는 무게 이동량을 자동으로 잴 수 있다. 그러나 횡단하는 무게 이동만으로는 차량이 막 전복될 것인지 아닌지의 여부를 결정하기에 충분한 차량 정보를 운전자에게 제공하지 못하며 운전자가 대처할 수 있는 시간도 부족하게 되는 문제점이 있으며, 더욱이 이러한 접근법은 트랙터-트레일러에 스트레인 게이지 센서들을 설치하는 것이 필요하며 센서들의 구성요소가 외부에 노출되어 있어 빈번한 교체가 필요해 경비가 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한 특허문헌 0002에서는 수평방향 가속도 및 수평 방향 부하전달을 검출하기 위해 차량 프레임에 장착된 다수의 틸트 센서와 차량 현가시스템을 개시하고 있다.

상기 검출시스템은 차량에서 발생할 수 있는 최소 회전 모멘트와 비교하여 실제의 회전 모멘트를 나타내는 수평 방향 부하 전달비를 결정하고 유효 무게 중심 높이를 계산하기 위해 틸트 센서로부터의 측정값을 이용하여 차량의 동적 상태를 검출한다. 이 시스템과 결합된 디스플레이는 부하 전달비와 유효 무게 중심 높이의 판독 정보를 차량 운전자에게 제공하여 인지할 수 있게 구성되어 있다. 그러나 상기 차량 전복 상태 검출 시스템은 운전자에게 일정 시간내에 차량의 상태를 알려주어 전복 상태를 예측하고 사고를 대응하도록 하기 위해서는 많은 장비가 필요하거나 운전자가 충분히 대처할 만한 시간을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위해 본 발명자는 실시간 하중 측정이 가능하여 차량의 과적 및 전복을 미연에 방지할 수 있는 차축 부착형 차량 축하중 센서모듈을 특허문헌 0003으로 제안한 바 있다. 특허문헌 0003의 차축 부착형 차량 축하중 센서모듈(10)은 도 1과 같이, 센서모듈의 금속시트의 양측을 차축(3)의 표면에 스폿용접에 의해 설치한다. 이때 차축의 표면이 매끄럽지 않은 경우 선형 스트레인게이지 그리드패턴에 의해 차량의 하중을 올바르게 측정할 수 없는 문제가 있다.

US4078224A (1978.03.07) KR10-2000-0057486A (2000.09.15) KR10-2048829 B1 (2019.11.20)

이와 같이 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 차량에 설치된 차축의 표면을 간편하게 연마하여, 차량의 축하중을 측정하기 위한 센서모듈을 차축의 표면에 밀착시킨 상태로 양측부를 스폿용접할 수 있는 차축의 표면 연마장치를 제공함에 그 목적이 있다.

베이스부와;

상기 베이스부의 하부에 고정설치되고 저면에 전후방향으로 직선운동을 안내하는 가이드부가 구비되는 하부판과;

상부가 상기 하부판의 가이드부에 슬라이드결합되는 연마판과;

상기 베이스부에 설치되는 구동모터와;

상기 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 상기 연마판을 전후로 이동시키는 직선운동 변환부와;

상기 베이스부의 일측 및 타측에 각각 구비되는 일측 지지부 및 타측 지지부와;

상기 일측 지지부의 바닥면 및 상기 타측 지지부의 바닥면에 자기력을 발생시켜 연마하고자 하는 차량의 축에 부착시키는 일측 전자석부 및 타측 전자석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차축의 표면 연마장치를 제공한다.

그리고 상기 일측 지지부와 상기 하부판 사이에 고정설치되는 수직지지대가 구비되고, 상기 직선운동 변환부는 상기 수직지지대에 축고정되고 상기 구동모터에 의해 회전되는 회전반과, 일단부가 상기 회전반에 편심 축고정되고 타단부가 상기 연마판의 일측면에 축고정되는 링크부재로 이루어지는 것이 좋다.

상기 하부판은 상기 베이스부의 하측에 승강이동가능하도록 설치되고, 상기 하부판을 하측으로 탄성지지하는 탄성부재가 구비되는 것이 바람직하다.

특히, 상기 하부판의 상부의 양측에 수직방향의 슬리브가 형성되고, 상기 베이스부의 하부면의 양측에 상기 하부판의 슬리브에 삽입되는 수직축이 구비되고,

상기 탄성부재는 상기 수직축이 개재된 상태로 상기 슬리브를 탄성지지하는 압축스프링으로 이루어지는 것이 좋다.

본 발명의 차축의 표면 연마장치는 일측 전자석부 및 타측 전자석부에 의해 연마하고자 하는 차량의 차축에 쉽게 고정한 상태에서 연마판에 의해 차축의 표면을 연마함으로서, 차량의 축하중을 측정하기 위한 센서모듈을 차축의 표면에 밀착시킨 상태로 양측부를 스폿용접할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차축 부착형 차량 축하중 센서모듈이 차축에 부착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 차축의 표면 연마장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 차축의 표면 연마장치의 정면상태를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 4는 연마판의 전후 직선운동한 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 차축의 표면 연마장치가 차량의 차축에 부착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 차축의 표면 연마장치의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 차축의 표면 연마장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 차축의 표면 연마장치의 정면상태를 개략적으로 나타내는 정면도이다.

본 발명의 차축의 표면 연마장치는 도 2와 같이 크게, 베이스부(20), 하부판(30), 연마판(40), 구동모터(50), 직선운동 변환부(60), 일측 지지부(70a) 및 타측 지지부(70b), 일측 전자석부(80a) 및 타측 전자석부(80b)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스부(20)는 상기 구동모터(50), 하부판(30) 및 일측 지지부(70a) 및 타측 지지부(70b)를 설치하기 위한 것이다. 도 2에서는 상기 구동모터(50)가 상기 베이스부(20)의 상부에 고정설치되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 상기 베이스부(20)의 하측에 설치될 수 있음은 물론이다.

상기 베이스부(20)의 상부에 상기 구동모터(50)가 설치되는 경우, 상기 구동모터(50)의 회전운동을 상기 직선운동 변환부(60)에 전달하기 위한 관통구(210)가 형성된다.

상기 구동모터(50)의 회전운동을 도 2에서는 상기 직선운동 변환부(60)에 벨트에 의해 전달하였으나, 이에 한정되지 않고, 체인, 링크 등으로 전달할 수 있다.

상기 구동모터(50)의 풀리(510)에 설치되는 벨트(530)는 상기 관통구(210)를 관통하여 상기 직선운동 변환부(60)에 설치된다.

상기 구동모터(50)는 상기 직선운동 변환부(60)에 의해 상기 연마판(40)을 전후방향으로 왕복직선운동케 하여 차축의 표면을 연마시키기 위한 것이다.

상기 하부판(30)은 상기 베이스부(20)의 하부에 고정설치되고 저면에 전후방향으로 직선운동을 안내하는 가이드부(310)가 구비된다.

상기 하부판(30)은 상기 베이스부(20)의 하부에 고정설치될 수 있으나, 도 2 및 도 3과 같이 상기 베이스부(20)의 하측에 승강이동가능하도록 설치되고, 상기 하부판(30)을 하측으로 탄성지지하는 탄성부재(320)가 구비되는 것이 좋다.

구체적으로, 상기 하부판(30)의 상부의 양측에 수직방향의 슬리브(330)가 형성되고, 상기 베이스부(20)의 하부면의 양측에 상기 하부판(30)의 슬리브(330)에 삽입되는 수직축(220)이 구비된다. 그리고 상기 탄성부재(320)는 상기 수직축(220)이 개재된 상태로 상기 슬리브(330)를 탄성지지하는 압축스프링으로 이루어진다.

상기 하부판(30)이 상기 베이스부(20)에 하측으로 상기 탄성부재(320)에 의해 탄성지지됨으로서, 상기 연마판(40)이 상기 탄성부재(320)에 의해 하측으로 압력이 가해진 상태에서 상기 구동모터(50)의 회전에 의해 상기 연마판(40)이 전후로 왕복직선운동됨에 따라 차량의 차축 표면의 연마효율이 향상되는 이점이 있다.

상기 연마판(40)은 상부가 상기 하부판(30)의 가이드부(310)에 슬라이드결합된다. 상기 구동모터(50)의 회전에 따라 상기 연마판(40)이 상기 하부판(30)의 가이드부(310)를 따라 전후로 왕복직선운동을 함으로서, 차량의 차축의 표면을 연마할 수 있다.

도 4는 연마판의 전후 직선운동한 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.

상기 직선운동 변환부(60)는 상기 구동모터(50)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 상기 연마판(40)을 전후로 이동시키기 위한 것이다.

상기 직선운동 변환부(60)는 상기 구동모터(50)의 회전운동을 직선운동으로 변환시킬 수 있는 구성이면 족하다.

특히, 상기 직선운동 변환부(60)는 상기 일측 지지부(70a)와 상기 하부판(30) 사이에 고정설치되는 수직지지대(230)에 축고정되는 회전반(610)과, 상기 일단부가 상기 회전반(610)에 편심축고정되고 타단부가 상기 연마판(40)의 일측면에 축고정되는 링크부재(620)로 구성되는 것이 좋다.

상기 회전반(610)은 상기 구동모터(50)의 축에 고정설치된 풀리(510)와 벨트(530)에 의해 연결되는 경우 풀리의 구조로 형성될 수 있다.

그리고 상기 링크부재(620)가 상기 회전반(610)에 편심 축고정됨에 따라 상기 회전반(610)의 회전각도에 따라 상기 연마판(40)이 전후로 왕복운동하게 된다.

다음으로 상기 일측 지지부(70a) 및 타측 지지부(70b)는 상기 베이스부(20)의 일측 및 타측에 각각 구비되어 상기 베이스부(20)를 차량의 차축의 표면상에 지지한다.

도 5는 차축의 표면 연마장치가 차량의 차축에 부착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

상기 일측 지지부(70a) 및 타측 지지부(70b)의 바닥면에는 자기력을 발생시켜 연마하고자 하는 차량의 축에 상기 일측 지지부(70a) 및 상기 타측 지지부(70b)를 부착시키기 위한 일측 전자석부(80a) 및 타측 전자석부(80b)가 구비된다.

상기 일측 지지부(70a) 및 상기 타측 지지부(70b)를 차량의 축에 밀착시킨 상태에서 상기 일측 전자석부(80a) 및 상기 타측 전자석부(80b)에 전원을 공급하면, 상기 일측 전자석부(80a) 및 상기 타측 전자석부(80b)의 자기력에 의해 상기 일측 지지부(70a) 및 상기 타측 지지부(70b)가 차량의 축(100)에 고정된다.

이와 같이 상기 일측 지지부(70a) 및 상기 타측 지지부(70b)를 차량의 차축에 고정설치한 상태에서 상기 구동모터(50)를 구동시킴으로서, 전후 왕복운동하는 상기 연마판(40)에 의해 차량의 차축의 표면을 연마할 수 있다.

20: 베이스부,
30: 하부판,
40: 연마판,
50: 구동모터,
60: 직선운동 변환부

Claims (4)

1. 베이스부와;
   상기 베이스부의 하측에 승강이동가능하도록 설치되고, 저면에 전후방향으로 직선운동을 안내하는 가이드부가 구비되는 하부판과;
   상기 하부판을 하측으로 탄성지지하는 탄성부재와;
   상부가 상기 하부판의 가이드부에 슬라이드결합되는 연마판과;
   상기 베이스부에 설치되는 구동모터와;
   상기 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 상기 연마판을 전후로 이동시키는 직선운동 변환부와;
   상기 베이스부의 일측 및 타측에 각각 구비되는 일측 지지부 및 타측 지지부와;
   상기 일측 지지부의 바닥면 및 상기 타측 지지부의 바닥면에 자기력을 발생시켜 연마하고자 하는 차량의 축에 부착시키는 일측 전자석부 및 타측 전자석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차축의 표면 연마장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 일측 지지부와 상기 하부판 사이에 고정설치되는 수직지지대가 구비되고,
   상기 직선운동 변환부는 상기 수직지지대에 축고정되고 상기 구동모터에 의해 회전되는 회전반과, 일단부가 상기 회전반에 편심 축고정되고 타단부가 상기 연마판의 일측면에 축고정되는 링크부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차축의 표면 연마장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 하부판의 상부의 양측에 수직방향의 슬리브가 형성되고, 상기 베이스부의 하부면의 양측에 상기 하부판의 슬리브에 삽입되는 수직축이 구비되고,
   상기 탄성부재는 상기 수직축이 개재된 상태로 상기 슬리브를 탄성지지하는 압축스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차축의 표면 연마장치.
4. 삭제

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