KR102562674B1 - Motion simulator for ball-type constant velocity joints - Google Patents

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KR102562674B1
KR102562674B1 KR1020210156335A KR20210156335A KR102562674B1 KR 102562674 B1 KR102562674 B1 KR 102562674B1 KR 1020210156335 A KR1020210156335 A KR 1020210156335A KR 20210156335 A KR20210156335 A KR 20210156335A KR 102562674 B1 KR102562674 B1 KR 102562674B1
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김성한
김도훈
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세종대학교산학협력단
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 볼타입 등속조인트 시뮬레이터는, 외부 레이스, 볼 및 내부 레이스를 포함하는 볼타입 등속조인트를 대상으로 하여, 상기 볼과 상기 내부 레이스 사이에 발생하는 마모 또는 스폴링을 모사할 수 있다.The ball-type constant velocity joint simulator according to an embodiment of the present invention targets a ball-type constant velocity joint including an outer race, a ball, and an inner race, and simulates wear or spalling occurring between the ball and the inner race can do.

Description

볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터{MOTION SIMULATOR FOR BALL-TYPE CONSTANT VELOCITY JOINTS}Ball-type constant velocity joint motion simulator {MOTION SIMULATOR FOR BALL-TYPE CONSTANT VELOCITY JOINTS}

본 발명은 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼타입 등속조인트의 모션 및 구동 부하를 실제와 동일하게 재현함으로써 볼타입 등속조인트 구동시 발생하는 문제점 및 운전 상황을 구현할 수 있는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터를 제공한다.The present invention relates to a ball-type constant-velocity joint motion simulator, and more particularly, by reproducing the motion and driving load of the ball-type constant-velocity joint in the same way as the actual ball-type constant-velocity joint, which can realize problems and driving conditions that occur when the ball-type constant velocity joint is driven. Type constant velocity joint motion simulator is provided.

볼타입(ball-type) 등속조인트(constant velocity joint; CVJ)는 구동축과 구동휠을 연결하는 자동차의 주요 부품이며, 구동 전달 및 조향시 휠의 회전을 가능하게 하는 부품이다. 볼타입 등속조인트는 절각 변화에도 일정한 회전 및 토크를 구동휠에 전달할 수 있도록 구동휠 측에 연결되어 사용된다.A ball-type constant velocity joint (CVJ) is a major part of an automobile that connects a drive shaft and a drive wheel, and is a part that enables rotation of a wheel during drive transmission and steering. The ball-type constant velocity joint is connected to the drive wheel side so that constant rotation and torque can be transmitted to the drive wheel even when the angle changes.

볼타입 등속조인트는 접점(contact points) 사이에서 항상 마모가 발생하기 때문에 마찰 상태에서 항상 구동할 수밖에 없다. 기준을 초과하여 마모가 발생하게 되면 진동 및 소음이 발생하고 진동 및 소음은 운전자에게 불편함을 줄 뿐만 아니라 자동차의 수명에도 영향을 주게 된다. 따라서, 볼타입 등속조인트의 마모 깊이 또는 표면 벗겨짐(스폴링, spalling)을 측정하는 것이 중요하다.Ball-type constant velocity joints always have to be driven in a friction state because wear always occurs between contact points. If abrasion exceeds the standard, vibration and noise are generated, which not only cause inconvenience to the driver but also affect the life of the vehicle. Therefore, it is important to measure the wear depth or surface peeling (spooling) of a ball-type constant velocity joint.

그런데, 종래의 경우에는 볼타입 등속조인트의 실제 모션 구현이 불가능해서 볼타입 등속조인트를 어셈블리 형태로 마모 테스트 등을 진행하였는데, 이 경우 볼타입 등속조인트 뿐만 아니라 다른 부품들이 어셈블리 형태로 결합되어 있기 때문에 볼타입 등속조인트만의 정확한 마모 및 스폴링 테스트에 한계가 있다.However, in the conventional case, it was impossible to implement actual motion of the ball-type constant-velocity joint, so a wear test was performed on the ball-type constant-velocity joint in the form of an assembly. There is a limit to the accurate wear and spalling test of the ball type constant velocity joint.

따라서, 등속조인트 전체 어셈블리가 아니라, 볼타입 등속조인트만 분리하여 실제 구동 모션을 재현하고 마모 및 스폴링 테스트를 할 수 있는 시험 장치에 대한 필요성이 커지고 있다.Therefore, there is a growing need for a test device capable of reproducing an actual driving motion and performing wear and spalling tests by separating only the ball-type constant velocity joint, not the entire assembly of the constant velocity joint.

본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 제안하게 되었다.The present applicant has proposed the present invention in order to solve the above problems.

한국등록특허 제10-1514084호(2015.04.15. 등록)Korean Registered Patent No. 10-1514084 (registered on April 15, 2015)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 볼타입 등속조인트가 자동차에 장착된 상태에서 볼타입 등속조인트에 가해지는 구동 부하 조건 및 그 조건 하에서 볼타입 등속조인트의 모션을 동일하게 재현할 수 있는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터를 제공한다.The present invention has been made to solve the above problems, and the drive load condition applied to the ball-type constant-velocity joint in a state where the ball-type constant-velocity joint is mounted on a vehicle and the motion of the ball-type constant-velocity joint under that condition can be reproduced identically. It provides a ball-type constant velocity joint motion simulator that can

본 발명은 볼타입 등속조인트만을 대상으로 모션을 동일하게 재현하고 마모 및 스폴링 시험을 진행할 수 있는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터를 제공한다.The present invention provides a ball-type constant-velocity joint motion simulator capable of identically reproducing motion only for the ball-type constant-velocity joint and performing wear and spalling tests.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 볼타입 등속조인트 시뮬레이터는, 외부 레이스, 볼 및 내부 레이스를 포함하는 볼타입 등속조인트를 대상으로 하여, 상기 볼과 상기 내부 레이스 사이에 발생하는 마모 또는 스폴링(spalling)을 모사할 수 있다.Ball-type constant velocity joint simulator according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, targeting a ball-type constant velocity joint including an outer race, a ball and an inner race, between the ball and the inner race Abrasion or spalling that occurs on the surface can be simulated.

상기 볼과 상기 내부 레이스의 접점(contact point)에 힘을 가하는 제1 파트; 상기 내부 레이스의 요 모션(yaw motion)을 모사하는 제2 파트; 및 상기 볼 또는 상기 내부 레이스의 스폴링을 측정하는 제3 파트;를 포함할 수 있다.a first part applying force to a contact point between the ball and the inner race; a second part that simulates the yaw motion of the inner race; and a third part measuring spalling of the ball or the inner race.

상기 제1 파트는, 제1 구동부; 상기 제1 구동부의 구동축에 연결되어 회전하는 구동 평기어; 상기 구동 평기어의 양측에 마련되어 상기 구동 평기어와 맞물리는 한 쌍의 피동 평기어; 상기 피동 평기어와 일체로 회전하는 한 쌍의 볼 스크류; 상기 볼 스크류에 의해 상하 방향으로 움직이는 가압부; 및 상기 가압부의 하단 하부에 위치하는 지그부;를 포함하며, 상기 한 쌍의 볼 스크류는 상기 가압부를 상기 지그부 쪽으로 가압할 수 있다.The first part may include a first driving unit; a driving spur gear that is connected to the driving shaft of the first driving unit and rotates; a pair of driven spur gears provided on both sides of the drive spur gear and engaged with the drive spur gear; a pair of ball screws integrally rotating with the driven spur gear; a pressing unit that moves up and down by the ball screw; and a jig part located below the lower end of the pressing part, wherein the pair of ball screws may press the pressing part toward the jig part.

상기 지그부에는 상기 볼타입 등속조인트가 장착되되, 상기 외부 레이스는 상기 지그부에 고정되고 상기 내부 레이스는 상기 가압부에 연결되어 상하로 움직이는 픽스쳐에 장착되며, 상기 한 쌍의 볼 스크류는 상하 방향으로 작용하는 수직력을 상기 픽스쳐를 통해 상기 내부 레이스에 직접 전달할 수 있다.The ball-type constant velocity joint is mounted to the jig part, the outer race is fixed to the jig part, and the inner race is connected to the pressing part and mounted to a fixture that moves vertically, and the pair of ball screws are mounted in a vertical direction. The vertical force acting as can be directly transmitted to the inner race through the fixture.

상기 한 쌍의 볼 스크류는, 상기 구동 평기어와 상기 한 쌍의 피동 평기어를 통과하는 토크를 수직력으로 변환하고, 상기 구동 평기어와 상기 한 쌍의 피동 평기어 사이의 기어비만큼 상기 수직력을 증폭하도록 형성될 수 있다.The pair of ball screws convert torque passing through the driving spur gear and the pair of driven spur gears into a vertical force, and amplifies the vertical force by a gear ratio between the driving spur gear and the pair of driven spur gears. can be formed to

상기 제2 파트는 스카치 요크 링크 구조를 이용하여 회전 운동을 왕복 요 운동(reciprocating yaw motion)으로 변환함으로써 상기 볼타입 등속조인트의 실제 구동 모션을 동일하게 재현할 수 있다.The second part can equally reproduce the actual driving motion of the ball-type constant velocity joint by converting rotational motion into reciprocating yaw motion using a Scotch yoke link structure.

상기 제2 파트는, 제2 구동부; 상기 제2 구동부의 구동축에 연결되어 회전하는 회전부재; 및 상기 회전부재에 연결되어 일단이 왕복 요 운동하는 크랭크 부재;를 포함하며, 상기 크랭크 부재의 타단은 상기 가압부 또는 상기 픽스쳐에 연결될 수 있다.The second part may include a second driving unit; a rotating member that is connected to the driving shaft of the second driving unit and rotates; and a crank member connected to the rotating member so that one end of the crank member performs reciprocating yaw motion, and the other end of the crank member may be connected to the pressing unit or the fixture.

상기 회전부재의 하부에는 상기 제2 구동부의 구동축이 연결되는 회전축이 형성되고 상기 회전부재의 상부에는 연결핀이 형성되며, 상기 크랭크 부재의 일단에는 상기 연결핀이 삽입되는 슬롯이 형성되고, 상기 연결핀은 상기 회전축에 대해 편심된 위치에 형성되며, 상기 회전부재는 상기 회전축을 기준으로 상기 연결핀과 마주 보고 편심된 위치에 형성될 수 있다.A rotation shaft to which the drive shaft of the second driving unit is connected is formed at the lower portion of the rotation member, a connection pin is formed at an upper portion of the rotation member, and a slot into which the connection pin is inserted is formed at one end of the crank member, and the connection pin is formed at one end of the crank member. The pin may be formed at an eccentric position with respect to the rotation axis, and the rotation member may be formed at an eccentric position facing the connection pin with respect to the rotation axis.

상기 회전축에 대해 상기 연결핀이 편심된 상태로 회전할 때 발생하는 진동 또는 소음을 저감시키도록 상기 회전부재는 부채꼴 모양으로 형성될 수 있다.The rotation member may be formed in a fan shape to reduce vibration or noise generated when the connection pin rotates with respect to the rotation shaft in an eccentric state.

상기 제3 파트는 로드셀 및 로터리 엔코더를 포함하고, 상기 로드셀은 상기 가압부에 연결되거나 형성되어 상기 가압부 또는 상기 픽스쳐가 상기 내부 레이스에 가하는 수직력을 측정하며, 상기 로터리 엔코더는 상기 제1 구동부와 상기 구동 평기어 사이에 형성되어 상기 내부 레이스와 상기 볼 사이의 접착 마모 또는 상기 내부 레이스의 표면 벗겨짐 여부를 측정할 수 있다.The third part includes a load cell and a rotary encoder, the load cell is connected to or formed in the pressing part to measure a vertical force applied to the inner race by the pressing part or the fixture, and the rotary encoder is connected to the first driving part and the rotary encoder. It is formed between the driving spur gears, and it is possible to measure whether or not the adhesive wear between the inner race and the ball or the surface of the inner race is peeled off.

본 발명에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터는 볼타입 등속조인트의 실제 모션을 동일하게 재현할 수 있기 때문에 보다 정확한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다.Since the ball-type constant velocity joint motion simulator according to the present invention can equally reproduce the actual motion of the ball-type constant velocity joint, more accurate simulation results can be obtained.

본 발명에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터는 볼타입 등속조인트의 실제 구동시 발생할 수 있는 부하를 실시간으로 줄 수 있기 때문에 볼타입 등속조인트가 실제 구동시 어떻게 마모 등이 진행되는지 정확히 측정할 수 있다.Since the ball-type constant-velocity joint motion simulator according to the present invention can give in real time the load that can occur during actual driving of the ball-type constant-velocity joint, how the ball-type constant velocity joint is actually driven can be accurately measured.

본 발명에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터는 등속조인트의 내부 레이스에 수직력을 가하고 토크센서 또는 로터리 엔코더를 이용하여 수직력의 변화를 측정함으로써 볼과 접촉하는 내부 레이스의 표면에 발생한 마모의 깊이 또는 내부 레이스의 표면 벗겨짐(스폴링)을 정확하게 측정할 수 있다.The ball-type constant velocity joint motion simulator according to the present invention applies a vertical force to the inner race of the constant velocity joint and measures the change in the vertical force using a torque sensor or a rotary encoder to determine the depth of wear occurring on the surface of the inner race in contact with the ball or the inner race surface peeling (spalling) can be accurately measured.

본 발명에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터는 평기어 세트와 볼 스크류를 이용하여 내부 레이스에 가해지는 수직력의 불균형 또는 수직 오정렬을 방지할 수 있다.The ball-type constant velocity joint motion simulator according to the present invention can prevent imbalance or vertical misalignment of vertical force applied to the inner race by using a spur gear set and a ball screw.

본 발명에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터는 볼타입 등속조인트의 모션 재현에 필요한 서보 모터의 개수를 줄일 수 있고 마모 테스트 시간을 줄일 수 있으며 측정 결과에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.The ball-type constant velocity joint motion simulator according to the present invention can reduce the number of servo motors required to reproduce the motion of the ball-type constant velocity joint, reduce the wear test time, and increase the reliability of the measurement results.

도 1은 본 발명에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터에 적용되는 볼타입 등속조인트의 요부를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 따른 시뮬레이터의 주요 부분을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 시뮬레이터의 정면도이다.
도 5는 도 2에 따른 시뮬레이터 중 볼타입 등속조인트가 장착되고 연결되는 부분을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 2에 따른 시뮬레이터의 제2 파트를 설명하기 위한 측면도이다.
도 7은 도 2에 따른 시뮬레이터의 제2 파트를 설명하기 위한 평면도이다.
1 is an exploded perspective view showing the main part of a ball-type constant velocity joint applied to a ball-type constant velocity joint motion simulator according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a ball-type constant velocity joint motion simulator according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a perspective view showing main parts of the simulator according to Fig. 2;
Figure 4 is a front view of the simulator shown in Figure 3;
5 is a perspective view showing a portion of the simulator of FIG. 2 to which a ball-type constant velocity joint is mounted and connected.
FIG. 6 is a side view illustrating a second part of the simulator according to FIG. 2 .
FIG. 7 is a plan view for explaining a second part of the simulator according to FIG. 2 .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar reference numerals are given to the same or similar components, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffix "part" for components used in the following description is given or used interchangeably in consideration of ease of writing the specification, and does not itself have a meaning or role distinct from each other. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the embodiment disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It should be understood that when an element is referred to as being “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다. It is advised that the drawings are schematic and not drawn to scale. Relative dimensions and proportions of parts in the drawings are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the drawings, and any dimensions are illustrative only and not limiting. And like structures, elements or parts appearing in two or more drawings, like reference numerals are used to indicate like features.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도면의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically represent ideal embodiments of the present invention. As a result, various modifications of the drawings are expected. Therefore, the embodiment is not limited to the specific shape of the illustrated area, and includes, for example, modification of the shape by manufacturing.

도 1은 본 발명에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터에 적용되는 볼타입 등속조인트의 요부를 도시한 분해 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터를 도시한 사시도, 도 3은 도 2에 따른 시뮬레이터의 주요 부분을 도시한 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 시뮬레이터의 정면도, 도 5는 도 2에 따른 시뮬레이터 중 볼타입 등속조인트가 장착되고 연결되는 부분을 도시한 사시도, 도 6은 도 2에 따른 시뮬레이터의 제2 파트를 설명하기 위한 측면도, 도 7은 도 2에 따른 시뮬레이터의 제2 파트를 설명하기 위한 평면도이다.1 is an exploded perspective view showing the main part of a ball-type constant velocity joint applied to a ball-type constant velocity joint motion simulator according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a ball-type constant velocity joint motion simulator according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a perspective view showing a main part of the simulator according to Figure 2, Figure 4 is a front view of the simulator shown in Figure 3, Figure 5 is a ball-type constant velocity joint of the simulator according to Figure 2 is mounted and shows a portion connected A perspective view, FIG. 6 is a side view for explaining the second part of the simulator according to FIG. 2 , and FIG. 7 is a plan view for explaining the second part of the simulator according to FIG. 2 .

우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터(100)를 사용하여 모션 시뮬레이션이 되는 볼타입 등속조인트(200)가 도 1에 도시되어 있다.First, a ball-type constant-velocity joint 200 that is motion-simulated using the ball-type constant-velocity joint motion simulator 100 according to an embodiment of the present invention is shown in FIG.

볼타입 등속조인트(200)는 외부 레이스(210), 내부 레이스(220), 케이지(230) 및 볼(240)을 포함할 수 있다.The ball-type constant velocity joint 200 may include an outer race 210, an inner race 220, a cage 230, and a ball 240.

내부 레이스(22)와 볼 (240) 사이의 상대적인 움직임은 왕복 요 운동(reciprocal yaw motion)으로 설명될 수 있다. 마찬가지로 외부 레이스(210)와 볼(240) 사이의 움직임도 왕복 요 운동이다. 이는 복수개의 볼(240)이 일정 각도 내에서 내부 레이스(220)와 외부 레이스(210)의 홈을 따라 반복적으로 움직이는 것을 의미한다.The relative motion between inner race 22 and ball 240 can be described as reciprocal yaw motion. Likewise, the motion between the outer race 210 and the ball 240 is also a reciprocating yaw motion. This means that the plurality of balls 240 repeatedly move along the grooves of the inner race 220 and the outer race 210 within a certain angle.

상기한 바와 같은 움직임을 가지는 볼타입 등속조인트(200)는 사용시간이 경과함에 따라 접착 마모(adhesive wear) 및 스폴링(spalling)이 발생하게 된다. 접착 마모는 접점(contact points)에서 매우 작은 소성 변형 조각을 지속적으로 제거됨으로써 발생하고, 스폴링은 마모된 재료의 국부적 균열로 인해 발생한다. 마찰이 지속되면 국부적 균열은 성장하게 되고 해당 부분에서 재료가 떨어져 나가는 일종의 표면 벗겨짐 현상에 이르게 된다.The ball-type constant velocity joint 200 having the above movement causes adhesive wear and spalling as time passes. Adhesive wear is caused by the continuous removal of very small pieces of plastic deformation at contact points, while spalling is caused by local cracks in the worn material. If the friction continues, local cracks grow and lead to a type of surface peeling where the material is peeled off from the area.

볼타입 등속조인트(200)에 있어서 스폴링이 손상에 큰 영향을 주게 된다. 대부분의 스폴링 현상은 볼타입 등속조인트(200)의 내부 레이스(220)에서 발생한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터(100, 이하 '시뮬레이터'라 약칭함)에 적용되는 볼타입 등속조인트(200)는 실제 사용되는 볼타입 등속조인트와 달리 6개의 볼이 아니라 2개의 볼(240)이 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 내부 레이스(220)와 볼(240)의 움직임에 포커스를 두기 위해 외부 레이스(210)의 일부분을 제거한 상태로 시뮬레이터(100)에 장착되는 것이 바람직하다.In the ball-type constant velocity joint 200, spalling has a great influence on damage. Most spalling occurs in the inner race 220 of the ball-type constant velocity joint 200. The ball-type constant-velocity joint 200 applied to the ball-type constant-velocity joint motion simulator (100, hereinafter abbreviated as 'simulator') according to an embodiment of the present invention is not 6 balls, unlike the ball-type constant-velocity joint actually used. Preferably two balls 240 are used. In addition, in order to focus on the movement of the inner race 220 and the ball 240, it is preferable to mount the simulator 100 with a part of the outer race 210 removed.

본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)는, 도 1에 도시된 외부 레이스(210), 볼(240) 및 내부 레이스(220)를 포함하는 볼타입 등속조인트(200)를 대상으로 하여, 상기 볼과 상기 내부 레이스 사이에 발생하는 마모 또는 스폴링(spalling)을 모사할 수 있다.The simulator 100 according to an embodiment of the present invention targets the ball-type constant velocity joint 200 including the outer race 210, the ball 240, and the inner race 220 shown in FIG. 1, Wear or spalling occurring between the ball and the inner race may be simulated.

본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)는 볼타입 등속조인트(200)도 회전할 때 토크를 가할 수 있고, 볼타입 등속조인트(200)에 발생하는 마모 깊이를 측정하고 동시에 스폴링을 감지할 수 있다.The simulator 100 according to an embodiment of the present invention can apply torque when the ball-type constant-velocity joint 200 also rotates, measures the depth of wear occurring in the ball-type constant-velocity joint 200, and detects spalling at the same time can do.

본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)는 볼타입 등속조인트(200)의 실제 모션을 구현하기 위해서 제1 구동부(111) 및 제2 구동부(116)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 구동부(111,116)로는 서보 모터(servo motor)가 이용될 수 있다. The simulator 100 according to an embodiment of the present invention may include a first driving unit 111 and a second driving unit 116 to implement the actual motion of the ball-type constant velocity joint 200 . Here, servo motors may be used as the first and second driving units 111 and 116 .

또한, 시뮬레이터(100)는 마모량을 측정하고 스폴링을 감지하기 위해 로터리 엔코더(155)를 구비할 수 있다. 또한, 시뮬레이터(100)는 토크센서 또는 로드셀(150)을 구비하여 스폴링을 감지할 수 있는데, 토크센서 또는 로드셀(150)은 제1 구동부(111)가 볼타입 등속조인트(200)에 가하는 힘(수직력)에 대한 피드백 센서로도 기능할 수도 있다. In addition, the simulator 100 may include a rotary encoder 155 to measure the amount of wear and detect spalling. In addition, the simulator 100 may be provided with a torque sensor or load cell 150 to detect spalling. The torque sensor or load cell 150 is the force applied to the ball-type constant velocity joint 200 by the first driving unit 111 It can also function as a feedback sensor for (normal force).

본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)는 평기어 세트(121,126)와 볼 스크류(133)를 구비하며, 평기어 세트(121,126)와 볼 스크류(133)는 기어비와 리드 사이즈만큼 마모 깊이에 대한 각도 감도를 증폭시킬 수 있다. 또한, 로터리 엔코더(155)는 증폭된 값을 측정할 수 있다. 볼 스크류(133)와 평기어(121,126)로 인한 증폭은 마모 깊이 비율에 대해 매우 민감한 각도를 제공한다.The simulator 100 according to an embodiment of the present invention includes spur gear sets 121 and 126 and a ball screw 133, and the spur gear sets 121 and 126 and the ball screw 133 vary in wear depth by a gear ratio and a lead size. angular sensitivity can be amplified. Also, the rotary encoder 155 may measure the amplified value. The amplification due to the ball screw 133 and the spur gears 121 and 126 provides a very sensitive angle to the wear depth ratio.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)에 대해서 보다 자세하게 설명한다.Hereinafter, the simulator 100 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 2 내지 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)는, 볼타입 등속조인트(200)의 볼(240)과 내부 레이스(220)의 접점(contact point)에 힘을 가하는 제1 파트; 내부 레이스(220)의 요 모션(yaw motion)을 모사하는 제2 파트; 및 볼(240) 또는 내부 레이스(220)의 스폴링을 측정하는 제3 파트;를 포함할 수 있다.The simulator 100 according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 2 to 7 applies force to the contact point between the ball 240 of the ball-type constant velocity joint 200 and the inner race 220 first part; A second part that simulates the yaw motion of the inner race 220; and a third part measuring the spalling of the ball 240 or the inner race 220.

우선, 상기 제1 파트는, 제1 구동부(111); 제1 구동부(111)의 구동축에 연결되어 회전하는 구동 평기어(121); 구동 평기어(121)의 양측에 마련되어 구동 평기어(121)와 맞물리는 한 쌍의 피동 평기어(126); 한 쌍의 피동 평기어(126)와 일체로 회전하는 한 쌍의 볼 스크류(133); 한 쌍의 볼 스크류(133)에 의해 상하 방향으로 움직이는 가압부(135); 및 가압부(135)의 하단 하부에 위치하는 지그부(109);를 포함할 수 있다. 여기서, 한 쌍의 볼 스크류(133)는 가압부(135)를 지그부(109) 쪽으로 가압할 수 있다. 이와 같은 구성을 가지는 제1 파트는 볼타입 등속조인트(200)의 내부 레이스(220)와 볼(240) 사이의 접점(contact points)에 힘(수직력)을 가하는 부분이다.First, the first part includes a first driving unit 111; a driving spur gear 121 that is connected to the driving shaft of the first driving unit 111 and rotates; A pair of driven spur gears 126 provided on both sides of the drive spur gear 121 and engaged with the drive spur gear 121; a pair of driven spur gears 126 and a pair of ball screws 133 integrally rotating; a pressing unit 135 that moves up and down by a pair of ball screws 133; and a jig part 109 positioned below the lower end of the pressing part 135. Here, the pair of ball screws 133 may press the pressing part 135 toward the jig part 109 . The first part having such a configuration is a part that applies force (vertical force) to the contact points between the inner race 220 and the ball 240 of the ball-type constant velocity joint 200.

도 2에 도시된 바와 같이, 서보 모터로 마련될 수 있는 제1 구동부(111)는 시뮬레이터(100)의 프레임(101,102,103)에 장착될 수 있는데, 프레임(101,102,103) 중에서도 상부 프레임(102)의 상부에 위치하도록 마련되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2, the first driving unit 111, which may be provided as a servo motor, may be mounted on the frames 101, 102, and 103 of the simulator 100, and among the frames 101, 102, and 103, the upper frame 102 It is preferable to be provided to position.

제1 구동부(111)는 수직 방향(상하 방향)을 힘을 전달하여 최종적으로 내부 레이스(220)와 볼(240)의 접점에 힘이 가해지게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)의 제1 파트는 제1 구동부(111)의 구동축 방향을 따라 상하 방향으로 마련(배치)되고 맨 아래에 볼타입 등속조인트(200)가 위치하게 된다.The first drive unit 111 transmits force in the vertical direction (up and down direction) so that force is finally applied to the contact point between the inner race 220 and the ball 240 . Therefore, the first part of the simulator 100 according to an embodiment of the present invention is provided (arranged) in the vertical direction along the drive shaft direction of the first drive unit 111, and the ball-type constant velocity joint 200 is located at the bottom. will do

도 3에는 상기 제1 파트의 주요 부분이 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 제1 구동부(111)의 구동축(112)은 구동 평기어(121)에 연결되고, 구동 평기어(121)의 양측에 피동 평기어(126)가 맞물리도록 마련될 수 있다. 따라서, 제1 구동부(111)의 회전 구동력은 구동축(112)에 연결된 구동 평기어(121)를 회전시키고 구동 평기어(121)의 양측에 맞물려 있는 피동 평기어(126)까지 회전하게 된다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)의 제1 파트는 구동 평기어(121)와 한 쌍의 피동 평기어(126)를 포함하는 평기어 세트를 포함할 수 있다.Figure 3 shows the main part of the first part. Referring to FIG. 3 , the driving shaft 112 of the first driving unit 111 may be connected to the driving spur gear 121, and the driven spur gear 126 may be engaged with both sides of the driving spur gear 121. . Accordingly, the rotational driving force of the first driving unit 111 rotates the driving spur gear 121 connected to the driving shaft 112 and rotates the driven spur gear 126 meshed with both sides of the driving spur gear 121. As such, the first part of the simulator 100 according to an embodiment of the present invention may include a spur gear set including a drive spur gear 121 and a pair of driven spur gears 126 .

여기서, 구동 평기어(121)와 피동 평기어(126)의 기어비(gear ratio)는 2이기 때문에 제1 구동부(111)에서 출력된 토크는 평기어 세트(121,126)를 통해서 2배로 커지게 된다.Here, since the gear ratio of the driving spur gear 121 and the driven spur gear 126 is 2, the torque output from the first drive unit 111 is doubled through the spur gear sets 121 and 126.

한편, 볼타입 등속조인트(200)의 내부 접점 사이의 상호 작용은 토크가 아니라 힘이므로 한 쌍의 볼 스크류(133, ball screws)가 평기어 세트(121,126)를 통과하는 토크를 수직력(법선력, normal force)으로 변환하게 된다.On the other hand, since the interaction between the internal contacts of the ball-type constant velocity joint 200 is not a torque but a force, a pair of ball screws 133 convert the torque passing through the spur gear sets 121 and 126 to a normal force (normal force, normal force).

도 3 및 도 4를 참조하면, 한 쌍의 볼 스크류(133)는 한 쌍의 피동 평기어(126)에 각각 위치하게 된다. 즉, 한 쌍의 볼 스크류(133)는 각각 피동 평기어(126)에 연결되어 피동 평기어(126)와 동일하게 회전 구동하도록 마련될 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4 , a pair of ball screws 133 are respectively positioned on a pair of driven spur gears 126 . That is, the pair of ball screws 133 may be connected to the driven spur gear 126 and rotated in the same manner as the driven spur gear 126 .

또한, 한 쌍의 볼 스크류(133)는 제1 구동부(111)에서 출력된 토크를 힘(수직력/법선력)으로 전환할 뿐만 아니라 힘을 증폭시킬 수 있다.In addition, the pair of ball screws 133 may amplify the force as well as convert the torque output from the first drive unit 111 into force (normal force/normal force).

따라서, 한 쌍의 볼 스크류(133)는, 구동 평기어(121)와 한 쌍의 피동 평기어(126)를 통과하는 토크를 수직력으로 변환하고, 구동 평기어(121)와 한 쌍의 피동 평기어(126) 사이의 기어비만큼 수직력을 증폭시킬 수 있다.Therefore, the pair of ball screws 133 convert the torque passing through the drive spur gear 121 and the pair of driven spur gears 126 into a vertical force, and converts the drive spur gear 121 and the pair of driven spur gears 126 into vertical force. The vertical force can be amplified by the gear ratio between the gears 126.

도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 볼 스크류(133)는 한 쌍의 피동 평기어(126)에 각각 연결되어 있기 때문에 균형을 이루는 힘을 가압부(135)에 전달할 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 볼 스크류(133) 각각의 표면에는 리드 5mm의 나사가 형성될 수 있고 2개의 볼 스크류(133)는 구동 평기어(121)의 중심을 기준으로 양측에 대칭적으로 마련된 한 쌍의 피동 평기어(126)에 각각 연결되어 균형을 이루는 힘을 가압부(135)에 전달할 수 있다. As shown in FIG. 4 , since the pair of ball screws 133 are respectively connected to the pair of driven spur gears 126 , balanced forces may be transmitted to the pressing unit 135 . For example, a screw having a lead of 5 mm may be formed on each surface of the pair of ball screws 133, and the two ball screws 133 are provided symmetrically on both sides with respect to the center of the drive spur gear 121 It is connected to the pair of driven spur gears 126 to transfer balanced forces to the pressing unit 135 .

한 쌍의 볼 스크류(133)는 한 쌍의 피동 평기어(126)에 각각 연결되어 피동 평기어(126)와 함께 회전할 수 있다. 볼 스크류(133)의 표면에는 나사가 형성되어 있고 양단에는 각각 베어링(미도시)이 설치되어 있다.The pair of ball screws 133 may be connected to the pair of driven spur gears 126 and rotate together with the driven spur gears 126 . Screws are formed on the surface of the ball screw 133, and bearings (not shown) are installed at both ends.

볼 스크류(133)의 하단은 지그부(109)의 상면을 고정하는 수평 프레임(137)에 위치하도록 마련될 수 있다.A lower end of the ball screw 133 may be positioned on a horizontal frame 137 fixing an upper surface of the jig part 109 .

각각의 볼 스크류(133)는 가동부(131) 및 가압부(135)를 통과하도록 마련될 수 있다. 가동부(131)와 가압부(135)에는 볼 스크류(133)의 나사와 맞물리는 나사가 형성될 수 있다. 여기서, 가동부(131)는 한 쌍으로 마련되어 각각이 하나의 볼 스크류(133)와 연동하는 반면에 가압부(135)는 하나로 형성되는 점에서 차이가 있다. 따라서, 상하 양단이 고정된 볼 스크류(133)가 피동 평기어(126)와 함께 회전하게 되면, 볼 스크류(133)의 회전 방향에 따라 가동부(131) 및 가압부(135)가 수직방향으로 상승 또는 하강하게 된다.Each ball screw 133 may be provided to pass through the movable part 131 and the pressing part 135 . Screws engaged with the screws of the ball screw 133 may be formed in the movable part 131 and the pressing part 135 . Here, the movable part 131 is provided as a pair, and each of them interlocks with one ball screw 133, whereas the pressing part 135 is formed as one. Therefore, when the ball screw 133 fixed at both upper and lower ends rotates together with the driven spur gear 126, the movable part 131 and the pressing part 135 rise vertically according to the rotation direction of the ball screw 133. or go down

상기 제3 파트는 로드셀(150) 및 로터리 엔코더(155)를 포함하고, 로드셀(150)은 가압부(135)에 연결되거나 형성되어 가압부(135) 또는 픽스쳐(140)가 내부 레이스(220)에 가하는 수직력을 측정하며, 로터리 엔코더(155)는 제1 구동부(111)와 구동 평기어(121) 사이에 형성되어 내부 레이스(220)와 볼(240) 사이의 접착 마모 또는 내부 레이스(220)의 표면 벗겨짐(spalling) 여부를 측정할 수 있다.The third part includes a load cell 150 and a rotary encoder 155, and the load cell 150 is connected or formed to the pressing part 135 so that the pressing part 135 or the fixture 140 is the inner race 220 Measures the vertical force applied to, and the rotary encoder 155 is formed between the first drive unit 111 and the drive spur gear 121 to wear the adhesive between the inner race 220 and the ball 240 or the inner race 220 surface spalling can be measured.

가압부(135)의 하면에는 로드셀 내지 토크센서(150)가 장착될 수 있다. 로드셀 내지 토크센서(150)는 제1 구동부(111)에서 출력된 토크가 변환된 힘(수직력)이 볼타입 등속조인트(200)에 작용하는 상태를 센싱할 수 있다.A load cell or a torque sensor 150 may be mounted on the lower surface of the pressing part 135 . The load cell or torque sensor 150 may sense a state in which the force (vertical force) converted from the torque output from the first drive unit 111 acts on the ball-type constant velocity joint 200 .

로드셀 내지 토크센서(150)의 하면에는 볼타입 등속조인트(200)의 내부 레이스(220)에 연결되는 픽스쳐(140)가 위치할 수 있다. 따라서, 볼 스크류(133)가 회전하면 가동부(131)를 통해서 가압부(135)가 하방향으로 움직여서 픽스쳐(140)를 하방향으로 가압하게 되고 이때 하방향으로 가압하는 수직력은 토크센서 내지 로드셀(150)을 픽스쳐(140)에 전달될 수 있다. 최종적으로는 픽스쳐(140)에 연결된 내부 레이스(220)에 수직력이 전달되고 내부 레이스(220)에 가해지는 수직력의 변화를 로드셀 내지 토크센서(150)가 측정하게 된다.A fixture 140 connected to the inner race 220 of the ball-type constant velocity joint 200 may be positioned on the lower surface of the load cell or torque sensor 150 . Therefore, when the ball screw 133 rotates, the pressing part 135 moves downward through the movable part 131 to press the fixture 140 downward, and at this time, the vertical force pressing downward is a torque sensor or a load cell ( 150) to fixture 140. Finally, the vertical force is transmitted to the inner race 220 connected to the fixture 140, and the change in the vertical force applied to the inner race 220 is measured by the load cell or torque sensor 150.

도 5에는 픽스쳐(140)의 구성 및 볼타입 등속조인트(200)와의 연결 구조가 도시되어 있다.Figure 5 shows the configuration of the fixture 140 and the connection structure with the ball-type constant velocity joint 200.

우선 도 5(b)를 참조하면, 가압부(135)의 하면에 위치하는 로드셀 내지 토크센서(150)와 접촉하는 픽스쳐(140)는 가압부(135)이 관통홀(미도시)을 통과하는 연결로드(141), 연결로드(141)의 하단에 형성된 몸체부(142), 몸체부(142)의 하단에서 연장 형성된 한 쌍의 체결부(143)를 포함할 수 있다. 체결부(143)에는 볼타입 등속조인트(200)의 내부 레이스(220)를 연결하는 회전핀(149)이 삽입되는 핀홀(144)이 형성될 수 있다.First, referring to FIG. 5 (b), the fixture 140 in contact with the load cell or torque sensor 150 located on the lower surface of the pressing part 135 passes through a through hole (not shown) in the pressing part 135. It may include a connecting rod 141 , a body portion 142 formed at a lower end of the connecting rod 141 , and a pair of fastening parts 143 extending from a lower end of the body portion 142 . A pinhole 144 into which a rotation pin 149 connecting the inner race 220 of the ball-type constant velocity joint 200 is inserted may be formed in the fastening part 143 .

로드셀 내지 토크센서(150)와 몸체부(142)의 상면 사이에는 버퍼부재(159)가 마련될 수 있다.A buffer member 159 may be provided between the load cell or torque sensor 150 and the upper surface of the body 142 .

볼타입 등속조인트(200)는 내부 레이스(220)가 체결부(143)에 연결되는데, 체결부(143)와 외부 레이스(210)의 간섭을 방지하기 위해 외부 레이스(210)의 상부 일부를 제거한 상태로 체결부(143)와 내부 레이스(220)를 연결하게 된다. In the ball-type constant velocity joint 200, the inner race 220 is connected to the fastening part 143, and the upper part of the outer race 210 is removed to prevent interference between the fastening part 143 and the outer race 210. In this state, the fastening part 143 and the inner race 220 are connected.

볼타입 등속조인트(200)의 외부 레이스(210)의 타단은 지그부(109)에 삽입 고정된다.The other end of the outer race 210 of the ball-type constant velocity joint 200 is inserted and fixed into the jig part 109.

도 5(a)를 참조하면, 픽스쳐(fixture, 140)는 한 쌍의 볼 스크류(133) 사이에 위치하여 볼 스크류(133)와 내부 레이스(220)를 연결할 수 있다. 즉, 픽스쳐(140)를 통해서 볼 스크류(133)의 운동 내지 힘(수직력)이 볼타입 등속조인트(200)의 내부 레이스(220)에 전달될 수 있다. 또한, 볼 스크류(133)의 수직력(normal force)을 내부 레이스(220)에 직접 전달하는 픽스쳐(140)는 두 개의 볼 베어링(미도시)으로 지지되기 때문에 픽스쳐(140)의 수직 오정렬을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 5 (a), a fixture 140 may be positioned between a pair of ball screws 133 to connect the ball screws 133 and the inner race 220. That is, motion or force (vertical force) of the ball screw 133 may be transmitted to the inner race 220 of the ball-type constant velocity joint 200 through the fixture 140 . In addition, since the fixture 140 that directly transmits the normal force of the ball screw 133 to the inner race 220 is supported by two ball bearings (not shown), vertical misalignment of the fixture 140 can be prevented. can

한편, 연결로드(141)의 상단에는 후술하는 크랭크 부재(161)의 일단(163)이 연결될 수 있다. 따라서, 크랭크 부재(161)의 왕복 요 운동(reciprocal yaw motion)이 픽스쳐(140)를 통해서 내부 레이스(220)에 전달될 수 있다. 도 5(a)에서 원호형 화살표는 크랭크 부재(161) 및 픽스쳐(140)를 통해서 내부 레이스(220)에 전달되는 왕복 요 운동의 방향을 의미한다.Meanwhile, one end 163 of a crank member 161 to be described below may be connected to an upper end of the connecting rod 141 . Accordingly, reciprocal yaw motion of the crank member 161 may be transmitted to the inner race 220 through the fixture 140 . In FIG. 5 (a), an arc-shaped arrow indicates a direction of reciprocating yaw motion transmitted to the inner race 220 through the crank member 161 and the fixture 140.

상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)는, 지그부(109)에 볼타입 등속조인트(200)가 장착되되, 외부 레이스(210)는 지그부(109)에 고정되고 내부 레이스(220)는 가압부(135)에 연결되어 상하로 움직이는 픽스쳐(140)에 장착되며, 한 쌍의 볼 스크류(133)는 상하 방향으로 작용하는 수직력을 픽스쳐(140)를 통해 내부 레이스(220)에 직접 전달할 수 있다.As described above, in the simulator 100 according to an embodiment of the present invention, the ball-type constant velocity joint 200 is mounted on the jig part 109, and the outer race 210 is fixed to the jig part 109 The inner race 220 is connected to the pressing part 135 and is mounted on the fixture 140 that moves up and down, and the pair of ball screws 133 apply vertical force acting in the up and down direction through the fixture 140 to the inner race ( 220) directly.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)의 상기 제2 파트는 스카치 요크 링크(scotch yoke link) 구조를 이용하여 회전 운동을 왕복 요 운동(reciprocating yaw motion)으로 변환함으로써 볼타입 등속조인트(200)의 실제 구동 모션을 동일하게 재현할 수 있다. 여기서, 왕복 요 운동은 특정 제한된 각도 범위 내에서 왕복 회전(왕복 운동)하는 것을 의미한다.On the other hand, the second part of the simulator 100 according to an embodiment of the present invention is a ball-type constant velocity joint by converting rotational motion into reciprocating yaw motion using a scotch yoke link structure The actual driving motion of (200) can be equally reproduced. Here, the reciprocating yaw motion means reciprocating rotation (reciprocating motion) within a specific limited angular range.

도 2, 도 3, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제2 파트는, 제2 구동부(116); 제2 구동부(116)의 구동축(미도시)에 연결되어 회전하는 회전부재(164); 및 회전부재(164)에 연결되어 일단이 왕복 요 운동하는 크랭크 부재(161);를 포함할 수 있다. 여기서, 크랭크 부재(161)의 타단(163)은 가압부(135) 또는 픽스쳐(140)에 연결될 수 있다.Referring to Figures 2, 3, 6 and 7, the second part, the second drive unit 116; A rotating member 164 connected to a driving shaft (not shown) of the second driving unit 116 to rotate; and a crank member 161 connected to the rotating member 164 and having one end reciprocating and yaw-moving. Here, the other end 163 of the crank member 161 may be connected to the pressing part 135 or the fixture 140 .

제2 구동부(116)는 제1 구동부(111)와 마찬가지로 서보 모터로 마련될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 구동부(116)는 제1 파트의 일측에 위치하며 프레임(104,105)에 의해서 둘러 싸이는 형태로 마련될 수 있다. 도 2에서 도면부호 106은 크랭크 부재(161)가 지지되는 상부 프레임이다.Like the first driving unit 111, the second driving unit 116 may be provided as a servo motor. As shown in Figure 2, the second driving unit 116 is located on one side of the first part and may be provided in a form surrounded by frames 104 and 105. In FIG. 2 , reference numeral 106 denotes an upper frame on which the crank member 161 is supported.

제2 구동부(116)의 구동축에는 회전부재(164)가 연결될 수 있다. 회전부재(164)는 제2 구동부(116)에 의해서 일정한 속도로 회전하게 된다. A rotation member 164 may be connected to the driving shaft of the second driving unit 116 . The rotating member 164 is rotated at a constant speed by the second driving unit 116 .

회전부재(164)의 하부에는 제2 구동부(116)의 구동축이 연결되는 회전축(165)이 형성되고 회전부재(164)의 상부에는 연결핀(166)이 형성될 수 있다. 이때, 회전부재(164), 회전축(165) 및 연결핀(166)은 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 회전부재(164), 회전축(165) 및 연결핀(166)이 일체로 형성된 것을 불휠(bull wheel)이라 칭할 수 있다.A rotation shaft 165 to which a driving shaft of the second driving unit 116 is connected is formed at the bottom of the rotation member 164 and a connection pin 166 may be formed at the top of the rotation member 164 . At this time, it is preferable that the rotating member 164, the rotating shaft 165 and the connection pin 166 are integrally formed. A thing in which the rotating member 164, the rotating shaft 165, and the connecting pin 166 are integrally formed may be referred to as a bull wheel.

제2 구동부(116)의 회전 구동력은 회전부재(164) 및 크랭크 부재(161)를 통해서 픽스쳐(140)에 연결됨으로써 최종적으로 볼타입 등속조인트(200)의 내부 레이스(220)에 전달될 수 있다. 이때, 크랭크 부재(161)에 의해서 내부 레이스(220)에 전달되는 힘 또는 모션(motion)은 완전한 회전 운동이 아니라 일정한 각도 범위 내에서 왕복하는 왕복 요 운동이다. 이러한 왕복 요 운동은 회전부재(164)와 연결되는 크랭크 부재(161)의 형상으로부터 기인하게 된다.The rotational driving force of the second drive unit 116 is connected to the fixture 140 through the rotation member 164 and the crank member 161, so that it can be finally transmitted to the inner race 220 of the ball-type constant velocity joint 200. . At this time, the force or motion transmitted to the inner race 220 by the crank member 161 is not a complete rotational motion, but a reciprocating yaw motion within a certain angular range. This reciprocating yaw motion results from the shape of the crank member 161 connected to the rotating member 164 .

도 3 및 도 7을 참조하면, 크랭크 부재(161)는 기본적으로 긴 막대 모양으로 형성되는 부재이다. 이러한 크랭크 부재(161)의 일단에는 회전부재(164)의 연결핀(166)이 삽입되는 슬롯(162)이 형성될 수 있다. 슬롯(162)은 트랙(track) 모양으로 길게 형성되는 것이 바람직하다. 연결핀(166)을 슬롯(162)을 따라서 슬라이딩하게 되는데 연결핀(166)이 구름 운동을 하면서 슬롯(162)을 따라 슬라이딩 하게 된다. 연결핀(166)에는 베어링(167)이 끼워지고 베어링(167)이 슬롯(162)의 내측면과 접촉하게 된다.Referring to FIGS. 3 and 7 , the crank member 161 is basically a member formed in a long bar shape. One end of the crank member 161 may be formed with a slot 162 into which the connecting pin 166 of the rotating member 164 is inserted. The slot 162 is preferably formed long in a track shape. The connecting pin 166 slides along the slot 162, and the connecting pin 166 slides along the slot 162 while performing a rolling motion. A bearing 167 is fitted into the connection pin 166 and the bearing 167 comes into contact with the inner surface of the slot 162 .

한편, 회전부재(164)의 연결핀(166)은 회전축(165)에 대해 편심된 위치에 형성되며, 회전부재(164)는 회전축(165)을 기준으로 연결핀(166)과 마주 보고 편심된 위치에 형성될 수 있다. 측면에서 보았을 때, 회전부재(164)의 상부에 위치하는 연결핀(166)과 회전축(165)은 동일한 수직선 상에 위치하지 않고 서로 이격된 위치 즉 편심된 위치에 있게 된다.On the other hand, the connecting pin 166 of the rotating member 164 is formed at an eccentric position with respect to the rotating shaft 165, and the rotating member 164 faces the connecting pin 166 based on the rotating shaft 165 and is eccentric. can be formed in place. When viewed from the side, the connecting pin 166 and the rotating shaft 165 located on the upper part of the rotating member 164 are not located on the same vertical line but are spaced apart from each other, that is, in an eccentric position.

또한, 회전부재(164)는 회전축(165)에 대해 연결핀(166)이 편심된 상태로 회전할 때 발생하는 진동 또는 소음을 저감시키도록 부채꼴 모양(fan shape)으로 형성될 수 있다.In addition, the rotation member 164 may be formed in a fan shape to reduce vibration or noise generated when the connection pin 166 rotates with respect to the rotation shaft 165 in an eccentric state.

도 7에 도시된 바와 같이, 제2 구동부(116)에 의해서 회전부재(164), 회전축(165) 및 연결핀(166)은 완전한 회전운동을 하는 반면에, 회전부재(164)의 연결핀(166)이 슬롯(162) 내에서 슬롯(162)을 따라 왕복 슬라이딩 운동을 하기 때문에 크랭크 부재(161)는 일정한 각도 범위를 왔다갔다하는 왕복 요 운동을 하게 된다. 도 7에서 양방향 화살표는 크랭크 부재(161)의 왕복 요 운동을 의미하고 일방향 화살표는 회전부재(164)의 회전 운동을 의미한다.As shown in FIG. 7, the rotation member 164, the rotation shaft 165, and the connection pin 166 are completely rotated by the second driving unit 116, while the connection pin of the rotation member 164 ( Since 166 performs a reciprocating sliding motion within the slot 162 along the slot 162, the crank member 161 performs a reciprocating yaw motion back and forth in a certain angular range. In FIG. 7 , the double-headed arrows mean the reciprocating yaw motion of the crank member 161 and the one-way arrows mean the rotational motion of the rotating member 164 .

크랭크 부재(161)의 타단(163)은 픽스쳐(140) 또는 가압부(135)에 연결되기 때문에 크랭크 부재(161)의 왕복 요 운동은 볼타입 등속조인트(200)의 내부 레이스(220)에 전달될 수 있다.Since the other end 163 of the crank member 161 is connected to the fixture 140 or the pressing part 135, the reciprocating yaw motion of the crank member 161 is transmitted to the inner race 220 of the ball-type constant velocity joint 200. It can be.

본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)의 경우, 볼타입 등속조인트(200)의 외부 레이스(210)는 지그부(109)에 고정되고 내부 레이스(220)는 픽스쳐(140)에 연결된다. 볼타입 등속조인트(200)는 외부 레이스(210)와 내부 레이스(220) 사이의 특정 위치에 두 개의 볼(240)과 케이지(230)가 위치한다. 이 상태에서 제1 구동부(111)에서 생성되는 수직력은 픽스쳐(140)에 작용하고, 픽스쳐(140)에 연결된 내부 레이스(220)는 수직력을 받아 볼(240)과 외부 레이스(210)를 아래로 밀어내고 결과적으로 내부 레이스(220)와 두 개의 볼(240) 사이에 수직력이 작용하게 된다. 이와 같이 접촉 상태에서 제2 구동부(116)가 작동하기 시작하면 회전부재(164)가 함께 회전하게 된다. 일단에 슬롯(162)이 있는 크랭크 부재(161)가 회전부재(164)의 연결핀(166)과 연결될 수 있다. 크랭크 부재(161)의 타단은 픽스쳐(140)에 연결되어 있기 때문에 회전부재(164)가 회전하면 크랭크 부재(161)는 일정 범위 내에서 왕복하는 요 운동을 생성하게 된다. 연결핀(166)으로 인해 회전부재(164)가 편심 회전하면 전체 시뮬레이터(100)에 진동이 발생할 수 있고 이를 제거하기 위해 회전부재(164)를 부채꼴 모양으로 형성하며 크랭크 슬롯(162)과 회전부재(164) 사이에 볼 베어링(167)을 연결핀(166)으로 고정하게 된다. 이러한 구성을 이용하여 볼타입 등속조인트(200)의 해당 부품 사이의 접점에서 마찰로 인해 발생하는 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다.In the case of the simulator 100 according to an embodiment of the present invention, the outer race 210 of the ball-type constant velocity joint 200 is fixed to the jig part 109 and the inner race 220 is connected to the fixture 140 . In the ball-type constant velocity joint 200, two balls 240 and a cage 230 are located at specific positions between the outer race 210 and the inner race 220. In this state, the vertical force generated by the first driving unit 111 acts on the fixture 140, and the inner race 220 connected to the fixture 140 receives the vertical force to move the ball 240 and the outer race 210 downward. As a result, a vertical force acts between the inner race 220 and the two balls 240. When the second drive unit 116 starts operating in the contact state, the rotating member 164 rotates together. A crank member 161 having a slot 162 at one end may be connected to the connection pin 166 of the rotation member 164. Since the other end of the crank member 161 is connected to the fixture 140, when the rotating member 164 rotates, the crank member 161 generates a yaw motion that reciprocates within a certain range. When the rotating member 164 rotates eccentrically due to the connecting pin 166, vibration may occur in the entire simulator 100. To eliminate this, the rotating member 164 is formed in a fan shape, and the crank slot 162 and the rotating member The ball bearing 167 is fixed between (164) with a connecting pin (166). Noise and vibration generated due to friction at the contact point between the corresponding parts of the ball-type constant velocity joint 200 can be reduced by using this configuration.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)는, 가압부(135)에는 토크센서 또는 로드셀(150)이 형성되어 가압부(135) 또는 픽스쳐(140)가 내부 레이스(220)에 가하는 수직력을 측정할 수 있고, 제1 구동부(111)와 구동 평기어(121) 사이에는 로터리 엔코더(155)가 형성되어 내부 레이스(220)와 볼(240) 사이의 접착 마모를 측정하거나 내부 레이스(220)의 스폴링 여부를 측정할 수 있다.On the other hand, in the simulator 100 according to an embodiment of the present invention, a torque sensor or a load cell 150 is formed in the pressing part 135 so that the pressing part 135 or the fixture 140 applies to the inner race 220 It is possible to measure the vertical force, and a rotary encoder 155 is formed between the first driving unit 111 and the driving spur gear 121 to measure the adhesive wear between the inner race 220 and the ball 240 or the inner race ( 220) can be measured.

로드셀 내지 토크센서(150)는 지정된 수직력 값을 유지하기 위해 제1 구동부(111)에서 출력되는 실시간 데이터에 대한 피드백을 제공할 수 있다. 또한, 로드셀 내지 토크센서(150)는 내부 레이스(220)에서 발생하는 스폴링을 감지할 수 있다. 볼타입 등속조인트(200)의 고장 또는 손상은 주로 스폴링에 의해 발생한다. 볼타입 등속조인트(200)의 내부에서 스폴링이 발생하면 마모된 표면의 비정상적인 접촉으로 인해 시뮬레이터(100)의 진동이 급격히 증가하게 되어 로드셀 내지 토크센서(150)가 수직력을 측정할 수 있으므로 이러한 진동은 스폴링을 측정하는 매개변수 중 하나가 될 수 있다.The load cell or torque sensor 150 may provide feedback on real-time data output from the first driving unit 111 in order to maintain a designated vertical force value. In addition, the load cell or torque sensor 150 may detect spalling occurring in the inner race 220 . Failure or damage of the ball-type constant velocity joint 200 is mainly caused by spalling. When spalling occurs inside the ball-type constant velocity joint 200, the vibration of the simulator 100 increases rapidly due to the abnormal contact of the worn surface, so that the load cell or torque sensor 150 can measure the vertical force. can be one of the parameters measuring spalling.

한편, 로터리 엔코더(155)와 로드셀 내지 토크센서(150)를 사용함으로써 로터리 엔코더(155)의 회전량을 통해 스폴링을 감지할 수 있다. 로터리 엔코더(155)는 스폴링을 감지할 수 있을 뿐만 아니라 접착 마모 정도를 지속적으로 모니터링하고 측정할 수 있다. On the other hand, by using the rotary encoder 155 and the load cell or torque sensor 150, spalling can be detected through the amount of rotation of the rotary encoder 155. The rotary encoder 155 can detect spalling as well as continuously monitor and measure the degree of adhesive wear.

본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(100)는 로터리 엔코더(155)를 사용하여 스폴링을 감지하고 접착 마모를 측정하기 위해 여러 단계를 포함하는 간접 측정 방법을 채택할 수 있다. 볼타입 등속조인트(200)에서 접점 사이에 롤링 및 슬라이딩에 의한 마모가 발생하면 제1 구동부(111)가 회전하여 볼 스크류(133)를 통해 가압부(135)를 아래로 밀어 접점 사이의 수직력을 유지한다. 그러면 로터리 엔코더(155)는 제1 구동부(111)의 각도 변화를 측정하고, 접점 간의 마모량이 증가하고 마모 깊이가 증가함에 따라 로터리 엔코더(155)에서 측정한 회전 각도를 통해 간접적으로 마모 깊이를 측정할 수 있다. 반면에, 접착 마모 과정에서 스폴링이 발생하면 제1 구동부(111)는 상대적으로 넓고 빠르게 회전하며 볼 스크류(133)는 짧은 시간에 떨어지는 얇은 두께에 해당하는 깊이까지 내려가게 된다. 따라서 로터리 엔코더(155)의 회전량을 측정하여 스폴링을 감지할 수도 있다. The simulator 100 according to an embodiment of the present invention may employ an indirect measurement method including several steps to detect spalling and measure adhesive wear using the rotary encoder 155 . When wear due to rolling and sliding occurs between the contact points in the ball-type constant velocity joint 200, the first driving unit 111 rotates and pushes the pressing unit 135 down through the ball screw 133 to reduce the vertical force between the contact points. keep Then, the rotary encoder 155 measures the angle change of the first driving unit 111, and indirectly measures the wear depth through the rotational angle measured by the rotary encoder 155 as the wear amount between the contact points increases and the wear depth increases. can do. On the other hand, when spalling occurs during adhesive wear, the first driving unit 111 rotates relatively widely and quickly, and the ball screw 133 descends to a depth corresponding to the thin falling thickness in a short time. Therefore, spalling may be detected by measuring the amount of rotation of the rotary encoder 155 .

또한, 구동 평기어(121)와 피동 평기어(126) 사이의 기어비(2:1)와 볼 스크류(133)의 리드(5mm)로 인해 제1 구동부(111)에서 내부 레이스(2220)에 전달되는 수직력이 증폭되는 만큼 마모 깊이에 대한 해당 각도 감도가 정확하게 된다.In addition, transmission is transmitted from the first drive unit 111 to the inner race 2220 due to the gear ratio (2:1) between the drive spur gear 121 and the driven spur gear 126 and the lead (5 mm) of the ball screw 133. The corresponding angular sensitivity to wear depth is corrected as much as the normal force is amplified.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. As described above, in one embodiment of the present invention, specific details such as specific components and limited embodiments and drawings have been described, but this is only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is based on the above embodiments. It is not limited, and those skilled in the art can make various modifications and variations from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be determined, and all things equivalent or equivalent to the claims as well as the following claims belong to the scope of the present invention.

100: 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터
111: 제1 구동부 116: 제2 구동부
121: 구동 평기어 126: 피동 평기어
131: 가동부 133: 볼 스크류
135: 가압부 140: 픽스쳐
150: 로드셀 155: 로터리 엔코더
161: 크랭크 부재 162: 슬롯
164: 회전부재 165: 회전축
166: 연결핀 200: 볼타입 등속조인트
210: 외부 레이스 220: 내부 레이스
230: 케이지 240: 볼
100: ball type constant velocity joint motion simulator
111: first driving unit 116: second driving unit
121: drive spur gear 126: driven spur gear
131: moving part 133: ball screw
135: pressing part 140: fixture
150: load cell 155: rotary encoder
161: crank member 162: slot
164: rotating member 165: rotating shaft
166: connecting pin 200: ball type constant velocity joint
210: outer race 220: inner race
230: cage 240: ball

Claims (10)

외부 레이스, 볼 및 내부 레이스를 포함하는 볼타입 등속조인트를 대상으로 하여, 상기 볼과 상기 내부 레이스 사이에 발생하는 마모 또는 스폴링을 모사하는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터에 있어서,
상기 볼과 상기 내부 레이스의 접점에 힘을 가하는 제1 파트; 상기 내부 레이스의 요 모션을 모사하는 제2 파트; 및 상기 볼 또는 상기 내부 레이스의 스폴링을 측정하는 제3 파트;를 포함하며,
상기 제2 파트는 스카치 요크 링크 구조를 이용하여 회전 운동을 제한된 각도 범위 내에서 왕복 회전하는 왕복 요 운동으로 변환함으로써 상기 볼타입 등속조인트의 실제 구동 모션을 동일하게 재현하는 것을 특징으로 하는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터.
Targeting a ball-type constant velocity joint including an outer race, a ball, and an inner race, simulating wear or spalling occurring between the ball and the inner race In the ball-type constant velocity joint motion simulator,
a first part applying force to the contact point between the ball and the inner race; a second part that simulates the yaw motion of the inner race; And a third part for measuring the spalling of the ball or the inner race; includes,
The second part uses a scotch yoke link structure to convert rotational motion into reciprocating yaw motion that reciprocates within a limited angular range, thereby identically reproducing the actual driving motion of the ball-type constant velocity joint Ball-type constant velocity, characterized in that Joint motion simulator.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 파트는,
제1 구동부;
상기 제1 구동부의 구동축에 연결되어 회전하는 구동 평기어;
상기 구동 평기어의 양측에 마련되어 상기 구동 평기어와 맞물리는 한 쌍의 피동 평기어;
상기 피동 평기어와 일체로 회전하는 한 쌍의 볼 스크류;
상기 볼 스크류에 의해 상하 방향으로 움직이는 가압부; 및
상기 가압부의 하단 하부에 위치하는 지그부;를 포함하며,
상기 한 쌍의 볼 스크류는 상기 가압부를 상기 지그부 쪽으로 가압하는 것을 특징으로 하는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터.
According to claim 1,
The first part,
a first driving unit;
a driving spur gear that is connected to the driving shaft of the first driving unit and rotates;
a pair of driven spur gears provided on both sides of the drive spur gear and engaged with the drive spur gear;
a pair of ball screws integrally rotating with the driven spur gear;
a pressing unit that moves up and down by the ball screw; and
Including; jig part located at the bottom of the lower end of the pressing part,
The ball-type constant velocity joint motion simulator, characterized in that the pair of ball screws press the pressing part toward the jig part.
제3항에 있어서,
상기 지그부에는 상기 볼타입 등속조인트가 장착되되, 상기 외부 레이스는 상기 지그부에 고정되고 상기 내부 레이스는 상기 가압부에 연결되어 상하로 움직이는 픽스쳐에 장착되며,
상기 한 쌍의 볼 스크류는 상하 방향으로 작용하는 수직력을 상기 픽스쳐를 통해 상기 내부 레이스에 직접 전달하는 것을 특징으로 하는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터.
According to claim 3,
The ball-type constant velocity joint is mounted on the jig part, the outer race is fixed to the jig part, and the inner race is connected to the pressing part and mounted on a fixture that moves up and down,
The ball-type constant velocity joint motion simulator, characterized in that the pair of ball screws directly transfer the vertical force acting in the vertical direction to the inner race through the fixture.
제4항에 있어서,
상기 한 쌍의 볼 스크류는,
상기 구동 평기어와 상기 한 쌍의 피동 평기어를 통과하는 토크를 수직력으로 변환하고, 상기 구동 평기어와 상기 한 쌍의 피동 평기어 사이의 기어비만큼 상기 수직력을 증폭하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터.
According to claim 4,
The pair of ball screws,
Conversion of torque passing through the driving spur gear and the pair of driven spur gears into vertical force, and amplifying the vertical force by a gear ratio between the driving spur gear and the pair of driven spur gears Type constant velocity joint motion simulator.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 제2 파트는,
제2 구동부;
상기 제2 구동부의 구동축에 연결되어 회전하는 회전부재; 및
상기 회전부재에 연결되어 일단이 왕복 요 운동하는 크랭크 부재;를 포함하며,
상기 크랭크 부재의 타단은 상기 가압부 또는 상기 픽스쳐에 연결되는 것을 특징으로 하는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터.
According to claim 4,
The second part,
a second driving unit;
a rotating member that is connected to the driving shaft of the second driving unit and rotates; and
It includes; a crank member connected to the rotating member and having one end reciprocating yaw motion;
Ball-type constant velocity joint motion simulator, characterized in that the other end of the crank member is connected to the pressing portion or the fixture.
제7항에 있어서,
상기 회전부재의 하부에는 상기 제2 구동부의 구동축이 연결되는 회전축이 형성되고 상기 회전부재의 상부에는 연결핀이 형성되며,
상기 크랭크 부재의 일단에는 상기 연결핀이 삽입되는 슬롯이 형성되고,
상기 연결핀은 상기 회전축에 대해 편심된 위치에 형성되며, 상기 회전부재는 상기 회전축을 기준으로 상기 연결핀과 마주 보고 편심된 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터.
According to claim 7,
A rotation shaft to which the driving shaft of the second drive unit is connected is formed at the lower portion of the rotation member, and a connection pin is formed at the upper portion of the rotation member.
One end of the crank member is formed with a slot into which the connecting pin is inserted,
The connection pin is formed at an eccentric position with respect to the rotation axis, and the rotation member is a ball-type constant velocity joint motion simulator, characterized in that formed at an eccentric position facing the connection pin with respect to the rotation axis.
제8항에 있어서,
상기 회전축에 대해 상기 연결핀이 편심된 상태로 회전할 때 발생하는 진동 또는 소음을 저감시키도록 상기 회전부재는 부채꼴 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터.
According to claim 8,
Ball-type constant velocity joint motion simulator, characterized in that the rotation member is formed in a fan shape to reduce vibration or noise generated when the connecting pin rotates in an eccentric state with respect to the rotation shaft.
제8항에 있어서,
상기 제3 파트는 로드셀 및 로터리 엔코더를 포함하고,
상기 로드셀은 상기 가압부에 연결되거나 형성되어 상기 가압부 또는 상기 픽스쳐가 상기 내부 레이스에 가하는 수직력을 측정하며,
상기 로터리 엔코더는 상기 제1 구동부와 상기 구동 평기어 사이에 형성되어 상기 내부 레이스와 상기 볼 사이의 접착 마모 또는 상기 내부 레이스의 표면 벗겨짐 여부를 측정하는 것을 특징으로 하는 볼타입 등속조인트 모션 시뮬레이터.
According to claim 8,
The third part includes a load cell and a rotary encoder,
The load cell is connected to or formed from the pressing part to measure the vertical force applied to the inner race by the pressing part or the fixture,
The rotary encoder is formed between the first driving unit and the driving spur gear to measure whether the adhesive wear between the inner race and the ball or the surface of the inner race is peeled off Ball-type constant velocity joint motion simulator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5137789B2 (en) 2008-11-18 2013-02-06 独立行政法人交通安全環境研究所 Simulated wheel and vehicle test equipment
JP6147178B2 (en) * 2013-12-12 2017-06-14 株式会社ジェイテクト Bearing testing machine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013253901A (en) * 2012-06-08 2013-12-19 Honda Motor Co Ltd Method and apparatus for testing endurance of constant velocity joint

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