KR20050034984A - 자동차용 언더 커버 충격시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 언더 커버 충격시험장치에 관한 것으로서, 사방 측벽을 가지는 받침판과, 높이조절부를 구비하고 있고 상기 받침판 내에서 언더 커버 단품을 고정하기 위한 다수개의 지그와, 이 지그들에 의해 고정된 언더 커버 단품의 수평상태를 검출하기 위하여 구비되는 수평측정게이지와, 높이조절부를 구비하고 있고 스틸 볼을 언더 커버 단품 위로 낙하시키기 위한 낙하대와, 이 낙하대에서의 낙하거리 측정을 위하여 구비되는 거리측정센서와, 상기 수평측정게이지 및 거리측정센서로부터 입력되는 신호를 바탕으로 상기 각 지그의 높이조절부 및 상기 낙하대의 높이조절부를 적절히 구동제어하여 언더 커버 단품의 수평상태와 낙하대의 정확한 낙하거리를 세팅하는 컨트롤러를 포함하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 의하면, 여러 형상의 언더 커버 단품을 지그의 높이 조절을 통해 정확히 수평상태로 세팅할 수 있음은 물론 낙하대의 높이 조절을 통해 스틸 볼의 낙하거리를 정확히 세팅할 수 있어, 보다 신속 간편하게 정확한 시험결과를 얻을 수 있고, 특히 챔버 밖에서 시험이 실시되는 경우 신속한 시험 실시로 온도 변화에 따른 시험 오차를 줄일 수 있는 장점이 있게 된다.

Description

자동차용 언더 커버 충격시험장치{Impact test apparatus for automobile under cover}

본 발명은 자동차용 언더 커버 충격시험장치에 관한 것으로서, 사방 측벽을 가지는 받침판과, 높이조절부를 구비하고 있고 상기 받침판 내에서 언더 커버 단품을 고정하기 위한 다수개의 지그와, 이 지그들에 의해 고정된 언더 커버 단품의 수평상태를 검출하기 위하여 구비되는 수평측정게이지와, 높이조절부를 구비하고 있고 스틸 볼을 언더 커버 단품 위로 낙하시키기 위한 낙하대와, 이 낙하대에서의 낙하거리 측정을 위하여 구비되는 거리측정센서와, 상기 수평측정게이지 및 거리측정센서로부터 입력되는 신호를 바탕으로 상기 각 지그의 높이조절부 및 상기 낙하대의 높이조절부를 적절히 구동제어하여 언더 커버 단품의 수평상태와 낙하대의 정확한 낙하거리를 세팅하는 컨트롤러를 포함하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진은 구동시 큰 소음을 발생시키므로 엔진 구동에 따른 소음을 보다 감소시키기 위하여 엔진 및 변속기 하측으로 차체 프레임에 별도로 언더 커버(under cover)를 설치하고 있는 실정이다.

이러한 언더 커버는 차량 주행시 노면의 각종 충돌부에 의한 엔진 룸 내 부품, 즉 엔진이나 변속기 등 각종 중요한 부품들의 손상을 막아주는 역할도 하게 되는 바, 저온 및 상온에서 적절한 충격강도를 가져야 함은 물론이다.

따라서, 자동차용 언더 커버 및 그 소재의 개발이나 기타 필요시 특정의 충격량을 가하여 제품의 이상 유무를 확인하는 충격시험이 필수적으로 실시되어야 한다.

자동차용 언더 커버의 단품시험 중 한가지 항목으로 저온에서의 내충격성 시험이 있으며, 이는 도 7에 도시한 바와 같이 사출 또는 압출 성형된 언더 커버 단품(1)을 -40±2℃의 챔버(chamber) 내에서 3시간 방치한 후, 단품의 캐리어(carrier)층이 위를 향하도록 콘크리트 바닥에 놓고, 40cm의 높이에서 직경 50mm, 중량 450g의 스틸재 볼(3)을 떨어뜨려 그 후 단품(1)의 크랙(crack) 발생을 확인하는 시험이다.

이러한 내저온충격성 시험시 언더 커버를 냉각하는 챔버의 크기에 따라 시험장소가 바뀔 수 있는데, 시험자가 들어갈 수 있는 대형 챔버일 경우 모든 시험은 챔버 내에서 행하여 지지만, 현재 소형 챔버일 경우 언더 커버 단품의 냉각은 챔버 내에서 하되 스틸 볼 낙하시험은 챔버 외부 상온에서 실시하고 있는 실정이다.

특히, 대형 챔버에서 시험이 실시되는 경우 시험자는 방한장구를 갖추고 챔버 내에서 시험을 진행하여야 하는 바, 시험자의 건강상 안전을 위하여 신속히 시험이 이루어져야 한다.

또한, 소형 챔버 밖에서 시험이 실시되는 경우에도 냉각된 언더 커버 단품에 대하여 상온에서 시험이 진행되기 때문에 온도 변화(상온에서 단품의 온도가 상승됨)의 영향을 줄이기 위하여 매우 신속히 시험이 이루어져야 한다.

그러나, 언더 커버 단품이 일정한 형상을 가지고 있지 않기 때문에 종래 시험 실시시 단품을 콘크리트 바닥에 고정하기 위하여 시험자가 발 또는 다른 도구를 사용하여 단품을 고정하고 시험을 진행해야 했고, 이러한 불편사항으로 신속한 시험이 어려웠으며, 아울러 스틸 볼이 단품 위로 낙하된 후 단품에 부딪쳐 멀리 굴러가게 되면 스틸 볼을 회수하는데 많은 시간이 소비되는 시간 지연의 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 사방 측벽을 가지는 받침판과, 높이조절부를 구비하고 있고 상기 받침판 내에서 언더 커버 단품을 고정하기 위한 다수개의 지그와, 이 지그들에 의해 고정된 언더 커버 단품의 수평상태를 검출하기 위하여 구비되는 수평측정게이지와, 높이조절부를 구비하고 있고 스틸 볼을 언더 커버 단품 위로 낙하시키기 위한 낙하대와, 이 낙하대에서의 낙하거리 측정을 위하여 구비되는 거리측정센서와, 상기 수평측정게이지 및 거리측정센서로부터 입력되는 신호를 바탕으로 상기 각 지그의 높이조절부 및 상기 낙하대의 높이조절부를 적절히 구동제어하여 언더 커버 단품의 수평상태와 낙하대의 정확한 낙하거리를 세팅하는 컨트롤러를 포함하여 이루어짐으로써, 여러 형상의 언더 커버 단품을 지그의 높이 조절을 통해 정확히 수평상태로 세팅할 수 있음은 물론 낙하대의 높이 조절을 통해 스틸 볼의 낙하거리를 정확히 세팅할 수 있어, 보다 신속 간편하게 정확한 시험결과를 얻을 수 있도록 하고, 특히 챔버 밖에서 시험이 실시되는 경우 신속한 시험이 가능하여 온도 변화에 따른 시험 오차를 줄일 수 있도록 하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동차 언더 커버 충격시험장치는, 받침판과; 지지축을 본체에서 승강작동시키는 높이조절부를 구비하고 있고 상기 받침판 위에서 상기 지지축을 통해 언더 커버 단품을 고정 지지하게 되는 다수개의 지그와; 이 지그들에 의해 고정된 언더 커버 단품의 상면 위에서 그 기울어진 정도를 검출하는 수평측정게이지와; 볼 투입통로부를 지지하게 되는 지지축을 본체에서 승강작동시키는 높이조절부를 구비하고 있고 언더 커버 단품 위로 스틸 볼을 낙하시키기 위한 낙하대와; 이 낙하대에서 언더 커버 단품까지의 스틸 볼 낙하거리를 측정하는 거리측정센서와; 상기 지그에 의해 고정된 언더 커버 단품의 수평상태 세팅과 상기 낙하대의 낙하거리 세팅을 위하여, 상기 수평측정게이지 및 거리측정센서로부터 신호를 입력받아 상기 각 지그 및 낙하대의 높이조절부를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하는 컨트롤러;를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 충격시험장치의 전체 구성도이고, 도 2는 언더 커버 단품을 지지시킨 본 발명의 사용상태도이며, 도 3a, 도 3b 및 도 3c는 각각 본 발명에 따른 충격시험장치의 지그를 도시한 사시도, 정면도, 측단면도이다.

또한, 첨부한 도 3d는 본 발명의 충격시험장치에서 높이조절부의 모터 및 구동회로부를 도시한 도면이다.

먼저, 본 발명의 충격시험장치는 사방 측벽(102)을 가지는 받침판(100)과, 언더 커버 단품(1)을 지지하기 위하여 받침판(100) 위에 배치되는 다수개의 단품 고정용 지그(200)를 포함한다.

상기 각 지그(200)는 받침판(100) 위의 각 위치에서 언더 커버 단품(1)을 고정 지지하게 되는데, 본체(210)에서 상하로 축방향 전후진되면서 높이 조절이 이루어지는 지지축(220)과, 이 지지축(220)의 높이 조절을 위하여 상기 지지축(220)을 상하로 축방향 전후진, 즉 승강시키는 높이조절부(230)를 구비하고 있다.

상기 각 지그(200)의 지지축(220) 상단에는 직경을 작게 하여 단차지게 형성한 끼움부(222)가 형성되어 있으며, 이 끼움부(222)는 언더 커버 단품(1)에 구비된 고정홀(1a)에 끼워지게 되어 있는 바, 시험자가 언더 커버 단품(1)의 각 고정홀(1a)에 각 지그(200)의 지지축 상단 끼움부(222)를 끼우게 되면 언더 커버 단품(1)이 지그(200)들에 의해 지지축(220) 상에서 견고히 지지될 수 있게 되어 있다.

상기 각 지그(200)는 받침판(100) 위에서 자유로이 위치 이동될 수 있도록 받침판(100) 위에 고정시키지 않는다.

이는 시험시 지지축(220) 상단의 끼움부(222)를 언더 커버 단품(1)의 고정홀(1a)에 용이하게 끼울 수 있도록 하기 위함이며, 시험자가 각 지그(200)의 위치를 적절히 조정하게 되면 고정홀(1a) 위치에 상관 없이 여러 종류의 언더 커버를 지지시킬 수 있다.

상기 각 지그(200)의 높이조절부(230)는 후술하는 컨트롤러(600)로부터 출력되는 제어신호에 의해 독립적으로 구동제어되는 것으로, 각각 지그 본체(210)에 일체화 된 케이스(231) 내 모터(232)와, 컨트롤러(600)로부터 입력되는 제어신호에 따라 모터 구동량을 판단하여 배터리(235)의 전원을 선택 인가함으로써 모터(232)를 적절히 구동시키는 구동회로부(234)와, 모터(232) 구동시 지지축(220)의 승강작동이 이루어질 수 있도록 모터(232)의 회전력을 지지축(220)에 전달하는 동력전달기구(236)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 동력전달기구(236)는 모터(232)의 회전축(233)과 지지축(220) 사이에 설치되는 것으로, 모터(232)의 회전축(233) 구동을 지지축(220)의 상하 직선운동으로 변환시킬 수 있는 것이라면 공지된 그 어떠한 형태의 동력전달기구로 실시하여도 무방하나, 도 3a 내지 도 3c의 실시예에서는 체인(237b)을 사용한 동력전달기구(236)가 사용되고 있다.

이를 설명하면, 모터(232)의 회전축(233) 상에 제1체인휠(237a)이 설치되고, 이 제1체인휠(237a)은 지그 본체(210)에서 상하 위치가 고정된 채 회전만 가능하도록 설치된 제2체인휠(237c)에 체인(237b)으로써 연결된다.

상기 제2체인휠(237c)은 지그 본체(210)의 브라켓(212)에 상하 위치가 고정된 채 회전만 가능하도록 설치된 종동축(238) 상에 설치되며, 이 종동축(238)의 타측에는 피니언(pinion) 기어(239)가 설치되고, 이 피니언 기어(239)는 본체 슬롯(214)을 통해 본체(210) 내에서 승강하는 지지축(220)의 측면 상에 축방향을 따라 길게 형성시킨 랙(rack) 기어(224)에 치합된다.

결국, 모터(232)가 구동되면 그 회전축(233) 상의 제1체인휠(237a)이 회전하게 되고, 이 제1체인휠(237a)이 회전되면 제1체인휠(237a)의 회전력을 체인(237b)을 통해 전달받은 제2체인휠(237c)이 회전되면서 종동축(238)과 피니언 기어(239)가 함께 회전되는 바, 결국 피니언 기어(239)의 회전으로 지지축(220)이 승강하게 된다.

이러한 체인구동방식의 동력전달기구(236)는 본 발명에서 채용 가능한 동력전달기구의 일 예를 든 것일 뿐, 본 발명에서 상기 동력전달기구가 도 3a 내지 도 3c에 도시된 체인구동방식으로 한정되는 것은 아니다.

한편, 본 발명의 충격시험장치는 조정된 낙하 높이에서 스틸 볼(3)을 낙하시킬 수 있도록 구비된 낙하대(300)를 포함한다.

상기 낙하대(300)는 본체(310)에서 상하로 축방향 전후진되면서 높이 조절이 이루어지는 지지축(320)과, 일측의 볼 투입구(332)와 선단쪽의 낙하출구(334)를 가지며 상기 지지축(320) 상단에 연결 설치되는 볼 투입통로부(330)와, 상기 지지축(320)의 높이 조절을 위하여 지지축(320)을 상하로 전후진, 즉 축방향 승강시키는 높이조절부(340)를 구비하고 있다.

상기 낙하대(300)의 구성요소 중에서 지지축(320) 상단에 설치되는 볼 투입통로부(330)는 볼 투입구(332)를 통해 투입된 스틸 볼(3)이 그 자중에 의해 선단쪽의 낙하출구(334)쪽으로 이동될 수 있도록 하방향으로 경사지게 설치하는 것이 바람직하며, 이때 시험자가 볼 투입구(332)를 통해 스틸 볼(3)을 투입하기만 하면 자중에 의해 낙하출구(334)로 굴러간 스틸 볼(3)이 시험 대상인 언더 커버 단품(1)의 낙하지점으로 떨어지게 된다.

한편, 상기 낙하대(300)의 높이조절부(340)는 전술한 지그(200)의 높이조절부(230)와 동일한 구성을 가진다.

즉, 상기 낙하대(300)의 높이조절부(340) 또한 후술하는 컨트롤러(600)로부터 출력되는 제어신호에 의해 구동제어되는 것으로, 모터 구동시 지지축(320)의 승강작동이 이루어질 수 있도록 모터(미부호)의 회전력을 지지축(320)에 전달하는 동력전달기구(342)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 동력전달기구(342)는 전술한 지그(200)의 높이조절부(230)에 포함된 동력전달기구(236)와 동일한 구성으로 구성될 수 있다.

다만, 상기 각 지그(200)의 높이조절부(230)는 컨트롤러(600)가 후술하는 수평측정게이지(400)로부터 입력되는 전기적인 신호를 입력받아 출력하게 되는 제어신호에 의해 구동제어되며, 상기 낙하대(300)의 높이조절부(340)는 컨트롤러(600)가 후술하는 거리측정센서(500)로부터 입력되는 전기적인 신호를 입력받아 출력하게 되는 제어신호에 의해 구동제어된다.

상기 낙하대(300)는 받침판(100) 위에서 자유로이 위치 이동될 수 있도록 받침판(100) 위에 고정시키지 않으며, 이는 낙하대(300)의 이동만으로 스틸 볼(3)의 낙하지점을 용이하게 조정할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 본 발명의 충격시험장치는 시험대상인 언더 커버(1)가 각 지그(200)에 의해 수평상태로 지지되는 것을 검출하기 위하여 구비되는 수평측정게이지(400)와, 낙하대(300)의 낙하출구(334)로부터 언더 커버(1)의 낙하지점까지의 거리를 측정하기 위하여 구비되는 거리측정센서(500)를 포함한다.

먼저, 첨부한 도 4와 도 5를 참조하여 수평측정게이지에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 수평측정게이지(400)는 이 수평측정게이지(400)가 놓여지는 언더 커버(1) 상면의 기울어짐 정도에 따른 전기적인 신호를 출력하게 되며, 이 전기적인 신호가 컨트롤러(600)로 입력될 수 있도록 케이블(미부호)을 구비하고 있다.

또한, 상기 수평측정게이지(400)는 여러 방향의 게이지(410)를 가지며, 각 게이지(410)는 기울짐 정도에 따라 중심축(414)을 중심으로 상하 회동하는 철핀(412)과, 이 철핀(412)의 일측 끝단과 접촉되게 설치되고 상기 철핀(412)의 접촉변위에 따라 출력저항값이 변화되는 가변저항부(416)를 포함한다.

도 4의 실시예에서, 상기 수평측정게이지(400)는 철핀(412)이 각각 가로방향, 세로방향, 대각선방향으로 배치된 3개의 게이지(410)로 구성되고 있다.

상기 각 게이지(410)에서는 배터리(418) 전원이 상기 중심축(414) 및 철핀(412)을 통해 가변저항부(416)로 흐르도록 회로구성되어 있으며, 지그(200)에 의해 고정된 언더 커버 단품(1)의 기울어짐 정도에 따라 각 철핀(412)의 회동위치가 결정되도록 되어 있는 바, 철핀(412)의 회동정도에 따라 가변저항부(416)의 출력저항값도 변화된다.

상기 각 게이지(410)의 가변저항부(416)는 케이블을 통해 컨트롤러(600)와 연결되도록 되어 있으며, 상기 컨트롤러(600)는 각 가변저항부(416)의 출력저항값 변화에 따라 달라지는 전류를 입력받게 된다.

결국, 컨트롤러(600)는 각 게이지(410)의 가변저항부(416)로부터 입력되는 전압값 변화로부터 언더 커버(1)의 기울어진 방향 및 정도를 판단하게 되며, 이후 그 판단 결과에 따라 언더 커버(1)가 시험조건에 맞는 수평상태가 될 수 있도록 각 지그(200)의 높이조절부(230)를 제어하기 위한 제어신호를 출력하게 된다.

다음으로, 상기 거리측정센서(500)는 낙하대(300)의 낙하출구(334)로부터 언더 커버(1)의 낙하지점까지의 거리를 측정하기 위하여 구비되는 것으로, 초음파의 송수신을 이용한 거리측정센서로 실시 가능하다.

첨부한 도 6은 본 발명의 충격시험장치에서 채용 가능한 초음파 거리측정센서의 일 예를 도시한 것으로, 이 초음파 거리측정센서(500)는 20kHz 이상의 초음파를 이용하여 초음파가 물체에 반사되어 되돌아오는 지연시간으로부터 거리를 산출하는 거리측정센서이며, 낙하대(300)의 낙하출구(334) 주변 일측에 하측의 목표 물체, 즉 지그(200)에 고정된 언더 커버 단품(1)을 향해 초음파를 출력할 수 있도록 설치된다.

상기 초음파 거리측정센서(500)는 시험시 낙하대(300)의 낙하출구(334)와 지그(200)에 고정된 언더 커버 단품(1)과의 거리를 측정 및 산출하여 그에 따른 전기적인 신호를 케이블을 통해 컨트롤러(600)로 입력하게 되어 있다.

상기 초음파 거리측정센서(500)는 초음파를 발진시켜 필터링 후 목표 물체로 출력하는 초음파 송신부(512)와, 목표 물체에 반사되어 되돌아오는 초음파 신호를 수신 및 증폭 후 필터링하는 초음파 수신부(514)와, 이 초음파 수신부(514)로부터 입력되는 신호를 가지고 거리를 측정 및 산출하는 거리산출부(516)를 포함하여 이루어진다.

도 6에서 도면부호 515a는 초음파 수신부(514)의 구성요소 중 콘(cone)형 공진자를, 도면부호 515b는 방호 스크린(screen)을 나타낸다.

한편, 컨트롤러(600)는 시험자가 간편하게 휴대하여 조작할 수 있도록 핸디 컴퓨터(handy computer)의 형태로 구비되고, 작동전원을 공급하는 충전지 또는 건전지(도시하지 않음)를 사용하며, 시험시 본 발명의 충격시험장치 각 구성요소에 연결된 케이블(미부호)을 연결하여 사용한다.

상기 컨트롤러(600)는 전술한 수평측정게이지(400)와 거리측정센서(500)로부터 케이블을 통해 신호를 입력받도록 되어 있으며, 각 지그(200) 및 낙하대(300)의 높이조절부(230,340)로 케이블을 통해 제어신호를 출력하도록 되어 있다.

즉, 상기 컨트롤러(600)는 시험자의 조작에 따라 수평측정게이지(400)와 거리측정센서(500)로부터 들어온 입력신호를 판독하여 각 높이조절부(230,340)의 모터(232)를 제어작동시킴으로써 지그(200)와 낙하대(300)의 높이를 조정하게 된다.

이하, 본 발명의 충격시험장치를 이용하여 자동차용 언더 커버 단품의 내저온충격성을 시험하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 언더 커버 단품(1)을 지그(200)에 고정시키고, 수평측정게이지(400)를 단품(1) 위에 위치시킨 후, 수평측정게이지(400)에 연결된 케이블과 각 지그(200)의 높이조절부(230)에 연결된 케이블을 컨트롤러(600)에 연결한다.

이후, 시험자는 컨트롤러(600)를 조작하여 각 지그(200)의 높이조절부(230) 내 모터(232)를 작동시킴으로써 언더 커버 단품(1)이 수평상태가 되도록 한다.

이때, 상기 컨트롤러(600)는 수평측정게이지(400)로부터 입력되는 신호를 바탕으로 하여 각 지그(200)의 높이조절부(230) 내 모터(232)를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하는 바, 이 제어신호에 의해 각 지그(200)의 모터(232)가 적절히 구동 제어되면서 각 지그(200)의 지지축(220)이 승강작동하게 되고, 결국 언더 커버 단품(1)의 수평상태가 만들어진다.

다음으로, 시험자는 수평측정게이지(400)와 각 지그(200)의 높이조절부(230)에 연결된 케이블을 컨트롤러(600)로부터 탈거한 후, 거리측정센서(500)와 낙하대(300)의 높이조절부(340)에 연결된 케이블을 컨트롤러(600)에 연결한다.

이후, 시험자는 컨트롤러(600)를 조작하여 낙하대(300)의 높이조절부(340) 내 모터를 작동시킴으로써 낙하대(300)의 낙하출구(334)와 언더 커버 단품(1)과의 거리를 40cm로 세팅하고, 컨트롤러(600)에 연결된 케이블을 탈거한다.

이때, 상기 컨트롤러(600)는 거리측정센서(500)로부터 입력되는 신호를 바탕으로 하여 낙하대(300)의 높이조절부(340) 내 모터를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하는 바, 이 제어신호에 의해 낙하대(300)의 모터가 적절히 구동 제어되면서 낙하대(300)의 지지축(320)이 적절히 승강작동하게 되고, 결국 낙하대(300)의 낙하출구(334)와 언더 커버 단품(1)과의 거리가 정확히 세팅되어진다.

상기와 같이 모든 시험장치의 세팅이 완료된 다음, 시험자가 출입할 수 있는 대형 챔버의 경우에는 언더 커버 단품이 고정된 상태에서 -40±2℃ 챔버상태로 3시간 방치한 후 스틸 볼의 낙하를 실시한다.

이때, 시험자는 스틸 볼(3)을 낙하대(300)의 볼 투입통로부(330)에 마련된 볼 투입구(332)를 통해 투입하게 되며, 이후 투입된 볼(3)은 경사진 볼 투입통로부(330)를 따라 자중에 의해 볼 투입통로부(330) 선단쪽으로 이동 후 낙하출구(334)를 통해 언더 커버 단품(1)의 낙하지점으로 수직 낙하된다.

이와 같이 스틸 볼(3)의 낙하가 끝나게 되면 시험자는 언더 커버 단품(1)의 크랙 유무를 확인한다.

한편, 언더 커버 단품의 냉각을 위한 챔버가 시험자가 출입할 수 없는 소형 챔버인 경우, 충격시험이 챔버 밖에서 실시되어야 하고, 충격시험장치 또한 챔버 밖에 구성되어야 한다.

이때, 시험자는 일단 전술한 과정과 동일한 방법으로 챔버 밖 충격시험장치의 지그(200)에 언더 커버 단품(1)을 고정한 후 수평상태와 낙하대의 낙하거리를 정확히 세팅하고, 이후 지그(200)에 고정했던 단품(1)을 분리하여 -40±2℃의 챔버 내에 넣어 3시간 동안 방치한 다음, 단품(1)을 챔버에서 꺼내 다시 지그(200)에 고정 후 스틸 볼(3)의 낙하를 실시한다.

시험자는 낙하 실시 후 언더 커버 단품의 크랙 유무를 확인하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 자동차용 언더 커버 단품의 충격시험을 위하여, 사방 측벽을 가지는 받침판과, 높이조절부를 구비하고 있고 상기 받침판 내에서 언더 커버 단품을 고정하기 위한 다수개의 지그와, 이 지그들에 의해 고정된 언더 커버 단품의 수평상태를 검출하기 위하여 구비되는 수평측정게이지와, 높이조절부를 구비하고 있고 스틸 볼을 언더 커버 단품 위로 낙하시키기 위한 낙하대와, 이 낙하대에서의 낙하거리 측정을 위하여 구비되는 거리측정센서와, 상기 수평측정게이지 및 거리측정센서로부터 입력되는 신호를 바탕으로 상기 각 지그의 높이조절부 및 상기 낙하대의 높이조절부를 적절히 구동제어하여 언더 커버 단품의 수평상태와 낙하대의 정확한 낙하거리를 세팅하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진 충격시험장치를 제공함으로써, 다음과 같은 효과가 있다.

먼저, 여러 형상의 언더 커버 단품을 지그의 높이 조절을 통해 정확히 수평상태로 세팅할 수 있음은 물론 낙하대의 높이 조절을 통해 스틸 볼의 낙하거리를 정확히 세팅할 수 있기 때문에 정확한 시험결과를 얻을 수 있는 장점이 있게 된다.

또한, 단품을 지그에 고정하여 실차와 같은 상황을 재현할 수 있고, 항상 일정한 높이에서 스틸 볼을 낙하시키기 때문에 정확한 시험결과를 얻을 수 있는 장점이 있게 된다.

다음으로, 시험자가 발 또는 다른 도구를 사용하여 단품을 고정하고 시험을 진행하는 등의 불편함 없이 신속 간편하게 시험을 실시할 수 있고, 시험자의 안전 및 건강을 보호할 수 있으며, 특히 챔버 밖에서 시험이 실시되는 경우 신속한 시험 실시로 온도 변화에 따른 시험 오차를 줄일 수 있게 된다.

아울러, 스틸 볼이 단품 위로 낙하된 후 받침판의 측벽에 부딪쳐 멀리 도망가지 않기 때문에 스틸 볼을 회수하는데 소비되는 시간에 의해 시험이 지연되는 문제가 해소된다.

도 1은 본 발명에 따른 충격시험장치의 전체구성도,

도 2는 언더 커버 단품을 지지시킨 본 발명의 사용상태도,

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 각각 본 발명에 따른 충격시험장치의 지그를 도시한 사시도, 정면도, 측단면도,

도 3d는 본 발명의 충격시험장치에서 높이조절부의 모터 및 구동회로부를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 충격시험장치의 수평측정게이지를 도시한 사시도,

도 5는 도 4의 수평측정게이지에서 각 방향의 게이지 구성을 도시한 개략도,

도 6은 본 발명의 충격시험장치에서 초음파 거리측정센서의 일 예를 도시한 구성도,

도 7은 종래의 자동차용 언더 커버 충격시험방법을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 받침판 200 : 지그

220 : 지지축 230 : 높이조절부

300 : 낙하대 320 : 지지축

330 : 볼 투입통로부 340 : 높이조절부

400 : 수평측정게이지 412 : 철핀

414 : 중심축 416 : 가변저항부

500 : 거리측정센서 512 : 초음파 송신부

514 : 초음파 수신부 516 : 거리산출부

600 : 컨트롤러

Claims (9)

1. 받침판과; 지지축을 본체에서 승강작동시키는 높이조절부를 구비하고 있고 상기 받침판 위에서 상기 지지축을 통해 언더 커버 단품을 고정 지지하게 되는 다수개의 지그와; 이 지그들에 의해 고정된 언더 커버 단품의 상면 위에서 그 기울어진 정도를 검출하는 수평측정게이지와; 볼 투입통로부를 지지하게 되는 지지축을 본체에서 승강작동시키는 높이조절부를 구비하고 있고 언더 커버 단품 위로 스틸 볼을 낙하시키기 위한 낙하대와; 이 낙하대에서 언더 커버 단품까지의 스틸 볼 낙하거리를 측정하는 거리측정센서와; 상기 지그에 의해 고정된 언더 커버 단품의 수평상태 세팅과 상기 낙하대의 낙하거리 세팅을 위하여, 상기 수평측정게이지 및 거리측정센서로부터 신호를 입력받아 상기 각 지그 및 낙하대의 높이조절부를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하는 컨트롤러;를 포함하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치
2. 청구항 1에 있어서, 상기 각 지그의 지지축은,

   상기 높이조절부에 의해 상기 지그 본체에서 상하로 축방향 전후진되도록 설치되고, 그 상단에는 직경을 작게 하여 단차치게 형성된 끼움부가 형성되어 이 끼움부가 언더 커버 단품에 구비된 홀에 끼워지면서 언더 커버 단품을 고정 지지하게 되는 것을 특징으로 하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 낙하대의 지지축은,

   상기 높이조절부에 의해 상기 낙하대 본체에서 상하로 축방향 전후진되도록 설치되고, 상기 볼 투입통로부는 일측의 볼 투입구와 선단쪽의 낙하출구를 가지는 것을 특징으로 하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 볼 투입통로부는,

   상기 볼 투입구를 통해 투입된 스틸 볼이 그 자중에 의해 상기 낙하출구쪽으로 이동될 수 있도록, 상기 지지축으로부터 하방향으로 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 각 지그와 낙하대의 높이조절부는,

   상기 지그 또는 낙하대의 본체에 일체화된 케이스 내 모터와;

   상기 컨트롤러로부터 입력되는 제어신호에 따라 모터 구동량을 판단하여 배터리 전원을 선택 인가함으로써 상기 모터를 구동시키는 구동회로부와;

   상기 모터의 구동시 상기 지지축의 승강작동이 이루어질 수 있도록 상기 모터의 회전력을 상기 지지축에 전달하는 동력전달기구;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 각 동력전달기구는,

   상기 모터의 회전축 상에 설치된 제1체인휠과;

   상기 지그 또는 낙하대의 본체에서 상하 위치가 고정된 채 회전만 가능하도록 설치된 종동축의 일측 상에 설치된 제2체인휠과;

   상기 제1체인휠과 제2체인휠 사이에 연결 설치된 체인과;

   상기 종동축의 타측 상에 설치된 피니언 기어와;

   상기 지지축의 측면 상에 축방향으로 형성되어 상기 피니언 기어가 치합되는 랙 기어;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 수평측정게이지는,

   여러 방향의 게이지를 가지고 있으면서 각 방향의 게이지가 기울어짐 정도에 따라 중심축을 중심으로 상하 회동되어지는 철핀과, 이 철핀의 일측 끝단과 접촉되게 설치되어 상기 철핀의 접촉변위에 따라 출력저항값이 변화되는 가변저항부를 구비하고 있고, 상기 각 게이지에서 가변저항부의 출력저항값 변화에 따라 달라지는 배터리의 전류세기를 케이블을 통해 상기 컨트롤러가 입력받도록 연결되는 것임을 특징으로 하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 거리측정센서는,

   상기 낙하대에서 스틸 볼의 낙하가 이루어지는 낙하출구 주변 일측에 설치되어, 상기 낙하대의 낙하출구와 언더 커버 단품 사이의 스틸볼 낙하거리를 산출하게 되는 초음파 거리측정센서인 것을 특징으로 하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 받침판은 스틸 볼이 멀리 도망가지 않도록 사방 측벽을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차용 언더 커버 충격시험장치.