KR19990019064A - 자동차의 코일스프링 상수 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 현가장치에 사용되는 코일스프링의 상수를 측정하기 위한 측정장치에 관한 것으로, 수직틀체의 하부에는 고정하판을 고정설치하며, 상부에는 이동상판을 상하이동이 가능하게 설치하여서 된 코일스프링 상수 측정용 기대와, 상기 고정하판에 고정시킬 수 있는 부착봉이 저면에 돌설되고, 상면에는 중심봉과 코일스프링의 나선각도와 동일한 나선면이 형성된 하부지그와, 상기 이동상판의 저면측에서 부착시킬 수 있는 부착봉이 돌설되고, 하면에는 중심봉과 코일스프링의 나선각도와 동일한 나선면이 형성된 상부지그와, 상기 이동상판과 상부지그와의 사이에 개재되어 코일스프링 상수를 측정하기 위한 로드셀을 구비하고 있으며, 또한 상기 상,하부지그 각각의 나선면에 등각도상으로 형성된 더브테일홈과, 상기 더브테일홈에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 코일스프링이 이탈되는 것을 방지하는 세퍼레이터를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

자동차의 코일스프링 상수 측정장치

본 발명은 자동차의 현가장치에 사용되는 코일스프링의 상수를 측정하기 위한 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가장치는 차량의 안전과 운전자의 만족을 유지하기 위하여 여러 가지 매우 중요한 기능을 수행하여야 한다. 또한 현가장치는 휠을 축과 차량의 이동방향을 정렬시켜 모든 노면조건에서 운전자에게 조향제어를 제공하여야 한다.

현가장치의 핵심은 스프링에 있으며, 현가장치에 사용되는 스프링은 코일스프링, 토션바 스프링, 판스프링 및 에어스프링 등 여러 가지 유형이 있다.

그 중 코일스프링의 경우는 스프링 상수가 정확히 측정되어야만 스프링 하중량(바퀴가 노면의 요철에 의해 상하로 움직이는 경우 바퀴와 함께 상하운동을 하는 차축 등 기구의 중량)과 스프링 상중량(스프링 하중량에 대하여 섀시 스프링에 의해 지지되는 중량)을 충분히 지지할 수 있는 코일스프링을 제공할 수 있다.

그러나 종래에는 코일스프링의 스프링 상수를 측정하는 기구가 없기 때문에 스프링 제작업체에서는 스프링을 제작할 때 사용되는 지그(JIG)를 이용하여 스프링 상수를 측정하고 있는 바, 이러한 측정방법으로는 코일스프링의 상수를 정확히 측정할 수 없기 때문에 현가장치가 안락한 승차감을 줄 수 없었을 뿐 아니라 적절한 트랙킹(Tracking)과 직진안전성(Directional stability)을 유지할 수 없게 되는 문제점을 야기시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창출한 것으로, 코일스프링의 상수를 정확하게 측정할 수 있는 측정장치를 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

수직틀체의 하부에는 고정하판을 고정설치하며, 상부에는 이동상판을 상하이동이 가능하게 설치하여서 된 코일스프링 상수 측정용 기대와,

상기 고정하판에 고정시킬 수 있는 부착봉이 저면에 돌설되고, 상면에는 중심봉과 코일스프링의 나선각도와 동일한 나선면이 형성된 하부지그와,

상기 이동상판의 저면측에서 부착시킬 수 있는 부착봉이 돌설되고, 하면에는 중심봉과 코일스프링의 나선각도와 동일한 나선면이 형성된 상부지그와, 및

상기 이동상판과 상부지그와의 사이에 개재되어 코일스프링 상수를 측정하기 위한 로드셀,

을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 상,하부지그 각각의 나선면에 등각도상으로 형성된 더브테일홈과, 상기 더브테일홈에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 코일스프링이 이탈되는 것을 방지하는 세퍼레이터를 구비한 것을 다른 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 측정장치의 전체 구성도.

도 2는 본 발명의 요부인 상,하부지그의 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 일부 단면한 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기대 2 : 하부지그

3 : 코일스프링 4 : 상부지그

5 : 로드셀 11 : 수직틀체

12 : 고정하판 13 : 이동상판

21, 41 : 부착봉 22, 42 : 체결구

23, 43 : 중심봉 24, 44 : 경계단턱

25, 45 : 나선면 26, 46 : 더브테일홈

27, 47 : 세퍼레이터 28, 48 : 보울트

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 측정장치의 전체 구성도이며, 도 2는 본 발명의 요부인 상,하부지그의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일부 단면한 사용상태도를 도시한 것으로,

도면부호 1은 코일스프링 상수 측정용 기대를 나타내는 것으로 상기 기대(1)는 수직틀체(11)와 하부에 고정되는 고정하판(12) 및 상하이동이 가능하게 설치되는 이동상판(13)으로 구성되어 있는데, 상기 이동상판(13)은 수직틀체(11)의 내면에 더브테일 타입(Dovetail type) 등의 구조로서 상하이동이 가능하게 조립되어 있으며, 또한 별도의 유압장치 등에 의하여 상하이동이 조절되면서 코일스프링에 압력을 가하여 스프링 상수를 측정할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 고정하판(11)의 상면에는 하부지그(2)가 착설되는데, 상기 하부지그(2)는 그의 저면에 돌출된 부착봉(21)이 고정하판(11)에 형성된 부착공에 끼워진 상태에서 상기 고정하판(11)의 저부측에서 나사체결되는 체결구(22)에 의하여 고정되는 것이다.

상기 하부지그(2)의 상면 중심에는 중심봉(23)이 돌설되어 있으며, 또 그 상면 자체는 코일스프링(3)의 단부가 밀착될 수 있도록 일측의 경계단턱(24)을 기점으로 하여 코일스프링(3)와 동일한 나선각도를 가지는 나선면(25)으로 구성되어 있으며, 또한 상기 나선면(25)에 등각도로 형성된 더브테일홈(26) 각각에는 세퍼레이터(Separator : 27)가 슬라이딩 가능하게 삽입되어 코일스프링(3)의 외면을 지지할 수 있도록 구성되며, 또 상기 세퍼레이터(27)는 보울트(28)에 의하여 더브테일홈(26)에 고정되는 것이다.

상기 이동상판(13)에 저부측에서 조립되는 상부지그(4)는 그 상면에 돌출된 부착봉(41)이 이동상판(13)에 형성된 부착공을 통해 삽입된 상태에서 상방에서 나사조립되는 체결구(42)에 의하여 현가상태로 부착되는 것인데, 상기 이동상판(13)과 상부지그(4) 사이에는 로드셀(Load ceel : 5)이 개재되어 코일스프링(3)의 탄발력을 측정하는 방법으로 코일스프링 상수를 측정할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 상부지그(4)의 저면 중심에는 중심봉(43)이 돌츨되어 있으며, 그의 저면 자체는 코일스프링(3)의 단부가 밀착될 수 있도록 경계단턱(44)를 기준하여 코일스프링(3)과 동일한 나선각도를 가지는 나선면(45)이 형성되어 있다.

또한 상기 나선면(45)에는 등각도상으로 배치되는 더브테일홈(46)과, 상기 더브테일홈(46)에 슬라이딩이 가능하게 삽입되는 세퍼레이터(47)가 보울트(48)에 의하여 고정될 수 있도록 구성되어 있다.

이와같은 구성원리로 된 본 발명으로 코일스프링 상수를 측정하는 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 기대(1)의 수직틀체(11)의 하측에 고정된 고정하판(12)의 상면에는 하부지그(2)를 고정설치하고, 수직틀체(11)의 상측에 상하이동이 가능하게 설치된 이동상판(13)의 저면에 상부지그(4)를 설치할 때 로드셀(5)이 이동상판(13)과 상부지그(4) 사이에 개재된 상태로 설치한다.

상기와 같이 상,하부지그(4)(2)를 설치한 다음 코일스프링(3)의 스프링 상수를 측정하고자 할 경우에는 먼저, 상기한 상,하부지그(4)(2)의 나선면(45)(25)에 형성된 더브테일홈(46)(26)에 삽입된 세퍼레이터(47)(27)가 스프링 상수를 측정하고자 하는 코일스프링(3)의 외경과 일치하는 위치 또는 그보다 조금더 벗어난 외측으로 이동시켜 놓은 다음 도시하지 않은 유압장치 등을 이용하여 이동상판(13)을 상향으로 어느 정도 들어 올린 다음 코일스프링(3)의 내측 중심에 하부지그(2)의 중심봉(23)이 위치하도록 하면서 상기 코일스프링(3)을 나선면(25) 위에 세워놓는데, 이때 코일스프링(3)의 하측단부가 경계단턱(24)의 밑부분에 닿게 하므로서 상기 코일스프링(3)의 하측단부는 하부지그(2)의 나선면(25)에 밀착된 상태로서 똑바르게 세울 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 하부지그(2)의 나선면(25)에 코일스프링(3)을 세워 놓은 다음 별도의 유압장치 등으로 들어 올리고 있던 이동상판(13)을 서서히 내려 놓게 되면 코일스프링(3)의 상측단부 중심으로 상부지그(4)의 중심봉(43)이 삽입됨과 동시 코일스프링(3)이 상부지그(4)의 나선면(45)이 밀착되는데, 이때 코일스프링(3)의 상측단부가 상부지그(4)의 경계단턱(44)에 위치할 수 있도록 상부지그(4)를 설치하여 주므로서 코일스프링(3)의 상측단부가 나선면(45)에 밀착되는 것이며, 이와같이 상부지그(4)가 코일스프링(3)의 상측단부에 안착된 상태가 되면 상,하부지그(4)(2) 각각의 나선면(45)(25)의 더브테일홈(46)(26)에 삽입된 세퍼레이터(47)(27)을 움직여 코일스프링(3)의 외면에 밀착되게 한 후 보울트(48)(28)을 조여주면 상기 세퍼레이터(47)(27)들은 코일스프링(3)의 상,하측단부를 고정시키게 되며, 이같은 상태에서 이동상판(13)의 자체무게 또는 유압장치 등의 압력을 이용하여 코일스프링을 압축하게 되면 그 탄발력이 로드셀(5)에 전달되고, 측정자는 로드셀(5)에서 감지한 압력을 측정하므로서 코일스프링의 상수를 측정하는 것이다.

한편, 상기 상,하부지그(4)(2)는 코일스프링(3)의 외경 보다 크게 구성하므로서 직경이 다른 규격의 코일스프링의 상수를 측정할 수 있게 되어 본 발명의 측정장치로서 여러 종류의 코일스프링에 대하여서도 스프링 상수를 측정할 수 있게 하는 특징이 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 기대의 고정하판의 상면에 고정된 하부지그의 상면과, 이동상판의 저면에 착설시킨 상부지그의 하면에 코일스프링의 나선각도와 동일한 나선면을 형성시키는 구조로서 코일스프링의 상,하측단부가 상기 상,하부지그 각각의 나선면에 밀착될 수 있게 하므로서 코일스프링 상수를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있으며, 또한 상기 상,하부지그 각각의 나선면에 등각도상으로 형성된 더브테일홈에 설치되는 세퍼레이터의 이동조절이 가능하여 규격이 다른 여러 종류의 코일스프링에 대하여서도 스프링 상수를 측정할 수 있는 효과가 있으며, 특히 본 발명은 코일스프링의 스프링 상수를 정확하게 측정할 수 있어 코일스프링으로 된 현가장치의 특성 즉, 차량안전과 모든 노면조건에서의 조향제어기능을 제공할 수 있고 안락한 승차감과 적절한 트랙킹 및 직진안정성을 유지할 수 있게 하는 특징이 있는 발명이다.

Claims (2)

1. 수직틀체의 하부에는 고정하판을 고정설치하며, 상부에는 이동상판을 상하이동이 가능하게 설치하여서 된 코일스프링 상수 측정용 기대와,

   상기 고정하판에 고정시킬 수 있는 부착봉이 저면에 돌설되고, 상면에는 중심봉과 코일스프링의 나선각도와 동일한 나선면이 형성된 하부지그와,

   상기 이동상판의 저면측에서 부착시킬 수 있는 부착봉이 돌설되고, 하면에는 중심봉과 코일스프링의 나선각도와 동일한 나선면이 형성된 상부지그와, 및

   상기 이동상판과 상부지그와의 사이에 개재되어 코일스프링 상수를 측정하기 위한 로드셀,

   을 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차의 코일스프링 상수 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상,하부지그 각각의 나선면에 등각도상으로 형성된 더브테일홈과, 상기 더브테일홈에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 코일스프링이 이탈되는 것을 방지하는 세퍼레이터를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 코일스프링 상수 측정장치.