KR20060074741A - 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중시험장치 - Google Patents

단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레디어스 로드의 복합하중 시험장치에 관한 것으로, 특히 오직 하나의 액추에이터만을 이용하여 복합하중을 시험할 수 있는 레디어스 로드의 복합하중 시험장치에 관한 것이다.
본 발명의 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치는, 레디어스 로드의 복합하중 시험장치로서, 바닥면에 고정되는 수직판과; 상기 바닥면과 대략 평행하게 위치하도록 상기 수직판과 힌지 연결되는 상판과; 상부에서 하방으로 향하는 힘을 발생시키며, 바닥면에 대하여 연직 방향의 힘만 작용하도록 상판의 상부에서 힌지 연결되는 액추에이터와; 상기 상판의 하면에 장착되며, 레디어스 로드의 일측 부쉬부가 경사면에 대하여 수직을 이루며 회전 불가하게 고정되는 상부경사판과; 상기 상부경사판과 평행면을 이루도록 바닥면에 고정되며, 레디어스 로드의 타측 부쉬부가 경사면에 대하여 수직을 이루며 회전 불가하게 고정되는 하부경사판;을 구비하며,
상기 수직판과 상판의 힌지축 방향과 평행한 축을 y 축이라 하고, 바닥면에 평행하며 상기 y 축에 대하여 수직을 이루는 축을 x 축이라고 하였을 때, 상기 상부경사판 및 하부경사판의 경사면이 상기 x 축 및 y 축에 대하여 각각 소정 각도를 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치{COMPLEX LOAD TEST APPARATUS OF RADIUS ROD BY SINGLE AXIS ACTUATOR}
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 종래의 레디어스 로드의 시험 방법을 나타낸 사시도;
도 2는 레디어스 로드에 작용하는 복합 하중을 표시한 사시도;
도 3은 본 발명의 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치에 따른 일실시예를 나타낸 사시도;
도 4는 도 3의 장치를 다른 각도에서 바라본 사시도;
도 5는 장치를 도 3의 X 방향으로 바라본 개략적 정면도; 그리고,
도 6은 장치를 도 4의 Y 방향으로 바라본 개략적 측면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 레디어스 로드 10: 로드부
11: 부쉬부 12: 홀
20: 수직판 21: 상판
22: 힌지 23: 액추에이터
24: 힌지 25: 상부경사판
26: 하부경사판 3: 끼움부재
30: 홀 31: 고정수단
본 발명은 종래에 사용되었던 각각 다른 방향으로 힘을 발생시키는 3개의 액추에이터를 생략하고 오직 한 방향으로 힘을 발생시키는 단축 액추에이터를 이용하며, 레디어스 로드의 설치 각도를 조절하여 시험함으로써 한번의 시험으로 3개 모드의 복합 하중을 시험할 수 있도록 하는 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치에 관한 것이다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 종래의 레디어스 로드의 시험 방법을 나타낸 사시도이고, 도 2는 레디어스 로드에 작용하는 복합 하중을 표시한 사시도이다.
실제 차량에서는 도 2와 같이 레디어스 로드에 복합 하중이 작용한다. 따라서 레디어스 로드 단품에 대한 내구시험을 실시하기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 3개 모드의 하중을 시험해야 한다. 종래에는 도 1a, 도 1b, 도 1c에 도시된 바와 같이 복합 하중의 성분을 분리하고 1개의 액추에이터를 이용하여 각 성분별로 하중을 가함으로써 3단계로 시험이 이루어지거나, 도 2와 같이 3개의 액추에이터를 이용하여 복합 하중을 가함으로써 시험이 이루어졌다.
도 1a는 우측 부쉬부(11)를 고정시킨 상태에서 레디어스 로드(1)를 상방으로 약 5도 정도 회전시키고, 로드부(10)의 길이방향과 동일한 방향으로 작용하는 압축력을 좌측 부쉬부에 가하는 시험을 나타낸다. 이 시험의 하중은 도 2의 a 방향의 하중이 된다.
도 1b는 우측 부쉬부(11)를 고정시킨 상태에서 레디어스 로드(1)를 상방 또는 하방으로 약 5도 정도 회전하도록 좌측 부쉬부의 하부에서 상향하는 방향으로 하중을 가하는 시험을 나타낸다. 이는 우측 부쉬부(11)가 고정단인 상태에서 이루어지므로 도 2에 도시된 b 방향의 모멘트와 대응하는 모드 시험이 된다.
도 1c는 우측 부쉬부(11)를 고정시킨 상태에서 레디어스 로드(1)를 상방으로 약 5도 정도 회전시키고, 로드부(10)의 길이방향과 수직을 이루며 끼움부재(3)의 길이 방향으로 작용하는 압축력을 좌측 부쉬부에 가하는 시험을 나타낸다. 이 시험의 하중은 도 2의 c 방향의 하중이 된다.
종래의 시험 방법 중 전자의 방법으로 레디어스 로드(1)를 시험하기 위해서는 3단계로 시험하여야 하기 때문에 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다. 또 전자의 시험은 복합하중을 성분별로 분리하여 시험하기 때문에 실제 차량에서 작용하는 복합적인 하중의 작용에 대한 고장모드의 발견이 어렵다는 문제점도 가지고 있다.
종래의 시험 방법 중 후자의 방법은 복합하중을 주기 위해 최소 3개의 액추에이터를 사용해야 하므로, 장비 구성상 비용문제가 있어 시설면에서 비효율적이다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수직판과 상판을 힌지연결하고 상판과 단축 액추에이터의 단부를 힌지연결하여 단 축 액추에이터가 정해진 일방향으로만 힘을 가할 수 있도록 구성하고, 서로 평행을 이루며 힘의 방향에 대하여 경사지도록 된 상부경사판과 하부경사판을 각각 상판의 하면과 바닥면에 장착하고 그 사이에 레디어스 로드를 고정하여 시험함으로써 하나의 액추에이터를 이용하여 한번의 시험으로 3개 모드의 복합하중을 시험할 수 있는, 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 레디어스 로드의 복합하중 시험장치로서, 바닥면에 고정되는 수직판과; 상기 바닥면과 대략 평행하게 위치하도록 상기 수직판과 힌지 연결되는 상판과; 상부에서 하방으로 향하는 힘을 발생시키며, 바닥면에 대하여 연직 방향의 힘만 작용하도록 상판의 상부에서 힌지 연결되는 액추에이터와; 상기 상판의 하면에 장착되며, 레디어스 로드의 일측 부쉬부가 경사면에 대하여 수직을 이루며 회전 불가하게 고정되는 상부경사판과; 상기 상부경사판과 평행면을 이루도록 바닥면에 고정되며, 레디어스 로드의 타측 부쉬부가 경사면에 대하여 수직을 이루며 회전 불가하게 고정되는 하부경사판;을 구비하며,
상기 수직판과 상판의 힌지축 방향과 평행한 축을 y 축이라 하고, 바닥면에 평행하며 상기 y 축에 대하여 수직을 이루는 축을 x 축이라고 하였을 때, 상기 상부경사판 및 하부경사판의 경사면이 상기 x 축 및 y 축에 대하여 각각 소정 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치를 제공한다. 이에 의하면 액추에이터 하나만을 사용하여도 3개의 액추에 이터를 사용하여 시험하는 효과를 얻는다.
여기서 상기 레디어스 로드의 경사면에 대한 고정은, 상기 레디어스 로드의 부쉬부에 끼움부재를 삽입하고, 상기 끼움부재의 양측에 형성된 홀을 통하여 상기 경사면에 볼트-너트 결합함으로써 이루어질 수 있다.
또한 상기 상부경사판과 하부경사판은 상판과 바닥면에 대하여 각각 체결 및 분리가 가능하여, 경사면이 x 축 및 y 축과 이루는 각도가 다르도록 형성된 복수의 상부경사판과 하부경사판을 교체하며 사용함으로써 경사면이 x 축 및 y 축과 이루는 각도를 조절할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치에 따른 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 장치를 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
수직판(20)과 하부경사판(26)은 바닥면에 견고히 고정되어 있다. 수직판(20)은 반드시 바닥면에 수직으로 세워져야 하는 것은 아니나 수직인 것이 고정 및 지지효율을 위해 바람직하다. 본 실시예에서 수직판(20)은 바닥면에 대하여 수직으로 고정되어 있다.
수직판(20)의 상부는 상판(21)과 힌지 연결되어 있다. 힌지(22) 핀은 최소한 하중 시험에 대항하는 강성을 가지는 것이 좋다. 상판(21)은 수직판(20)에 대하여 대략 직각을 이루도록 위치하고 있다. 즉, 바닥면에 대하여 대략 평행을 이루며 위 치하고 있다. 상판(21)은 수직판(20)에 대하여 회전 가능하다.
상판(21)의 상부에는 유압 액추에이터(23)가 힌지(24)로 연결되어 있다. 수직판(20) 및 상판(21) 사이의 힌지(22)의 축과, 상판(21) 및 액추에이터(23) 사이의 힌지(24) 축은 평행하게 되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 상판(21)과 액추에이터(23) 사이의 힌지(24) 연결 편의성을 위해 브라켓 부분이 별도로 상판(21) 상면에 설치되어 있으나, 이 부분이 반드시 필요한 것은 아니다.
상판(21)의 하부에는 상부경사판(25)이 설치되어 있다. 상부경사판(25)과 하부경사판(26) 사이에는 레디어스 로드(1)가 장착되어 있다.
액추에이터(23)는 바닥면에 대하여 수직을 이루고 있어서 상판(21)에 수직힘만을 전달한다. 또한 액추에이터(23)의 힘의 작동 방향이 약간 기울어지게 되더라도, 수직판(20)이 바닥면에 견고히 고정되어 있고 사각 형상의 수직판(20)과 사각 형상의 상판(21)이 거의 직각을 이루며 힌지(22)로 결합되어 있기 때문에, 상판(21)의 하면에 설치된 상부경사판(25)에 장착된 레디어스 로드(1)의 부쉬부에는 정확히 수직힘 성분만 전달될 수 있다.
이하 설명상 편의를 위해 상기 수직판과 상판의 힌지축 방향과 평행한 축을 y 축이라 하고, 바닥면에 평행하며 상기 y 축에 대하여 수직을 이루는 축을 x 축이라 한다.
도 5는 장치를 도 3의 X 방향으로 바라본 개략적 정면도, 그리고 도 6은 장치를 도 4의 Y 방향으로 바라본 개략적 측면도이다. 상부경사판(25) 및 하부경사판(26)은 x 축과 y 축에 대하여 각각 i도, h도 만큼 기울어져 있다. 즉 상부경사판 (25)과 하부경사판(26)은 x 축 및 y 축 방향으로 모두 기울어져 있으며 서로 평행하게 설치되어 있다.
부쉬부(11)의 홀(12; 도 1a 참조)에는 사각형상의 끼움부재(3)가 삽입되어 있고 이 끼움부재(3)는 양측에 형성된 홀(30; 도 1a 참조)을 통해 볼트-너트와 같은 견고한 고정수단(31)으로 상부경사판(25) 및 하부경사판(26)에 고정되어 있다. 즉, 레디어스 로드(1)는 회전 불가하게 고정된다. 수직힘(F)에 대해서 레디어스 로드(1)는 x 축 및 y 축 방향으로 모두 기울어진 상태이다.
도 5를 참조하면 수직힘(F)은 레디어스 로드(1)가 y 축에 대하여 h도 만큼 기울어져 있으므로 두개의 분력 a 및 c 로 상부의 부쉬부(11)에 작용하는 효과를 가진다. 도 6을 참조하면 수직힘(F)은 레디어스 로드(1)가 x 축에 대하여 i도 만큼 기울어져 있으므로 두개의 분력 a 및 b 로 상부의 부쉬부(11)에 작용하는 효과를 가진다. 종합하면, 수직힘(F)은 레이더스 로드(1)를 기울여 장착하였기 때문에 분력 a, b, c 로 상부의 부쉬부(11)에 작용하게 되는 것이다.
분력 a, b, c의 크기 관계는 경사 정도 h, i 를 변화시킴으로써 조절 가능하다. 경사도 자체를 변경하도록 설계하는 것도 가능하지만 이는 액추에이터(23)에 의해 작용하는 힘을 견딜 정도로 설비해야 하기 때문에 주의를 요한다. 간단한 방법으로는 경사각도가 다른 상부경사판 및 하부경사판을 미리 여러개 구비하여 두고, 이들을 상판(21) 및 바닥면에 교체 설치하여 경사각을 조절하는 것도 좋다. 특히 본 발명의 시험 대상인 레디어스 로드(1)와 같이 하중의 경사 범위가 좁거나, 또는 단품만을 시험하는 경우에는 굳이 경사도 변경 메커니즘을 설비하기보다는 미 리 다양한 각도를 이루는 복수의 상부경사판 및 하부경사판을 준비하여 두고 이들을 교체하며 시험을 실시하는 것이 경제적이고 효과적이라 할 수 있다.
이상, 상술한 바와 같이, 본 발명의 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치는 단축 액추에이터만으로 3개 모드의 복합 하중을 발생시켜 일거에 시험을 할 수 있어서 시험 시간이 단축되고, 실차 조건을 반영하는 복합 하중에 의해 발생하는 불량 모드를 체크하는 것이 가능하다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것이다.

Claims (3)

  1. 레디어스 로드의 복합하중 시험장치로서,
    바닥면에 고정되는 수직판과;
    상기 바닥면과 대략 평행하게 위치하도록 상기 수직판과 힌지 연결되는 상판과;
    상부에서 하방으로 향하는 힘을 발생시키며, 바닥면에 대하여 연직 방향의 힘만 작용하도록 상판의 상부에서 힌지 연결되는 액추에이터와;
    상기 상판의 하면에 장착되며, 레디어스 로드의 일측 부쉬부가 경사면에 대하여 수직을 이루며 회전 불가하게 고정되는 상부경사판과;
    상기 상부경사판과 평행면을 이루도록 바닥면에 고정되며, 레디어스 로드의 타측 부쉬부가 경사면에 대하여 수직을 이루며 회전 불가하게 고정되는 하부경사판;을 구비하며,
    상기 수직판과 상판의 힌지축 방향과 평행한 축을 y 축이라 하고, 바닥면에 평행하며 상기 y 축에 대하여 수직을 이루는 축을 x 축이라고 하였을 때, 상기 상부경사판 및 하부경사판의 경사면이 상기 x 축 및 y 축에 대하여 각각 소정 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 레디어스 로드의 경사면에 대한 고정은, 상기 레디어스 로드의 부쉬부에 끼움부재를 삽입하고, 상기 끼움부재의 양측에 형성된 홀을 통하여 상기 경사면에 볼트-너트 결합함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상부경사판과 하부경사판은 상판과 바닥면에 대하여 각각 체결 및 분리가 가능하여, 경사면이 x 축 및 y 축과 이루는 각도가 다르도록 형성된 복수의 상부경사판과 하부경사판을 교체하며 사용함으로써 경사면이 x 축 및 y 축과 이루는 각도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 단축 액추에이터를 이용한 레디어스 로드의 복합하중 시험장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101877922B1 (ko) * 2017-05-18 2018-08-09 성화내진전착볼트 주식회사 내진용 흔들림방지버팀대의 검사장치
KR102018138B1 (ko) * 2018-07-31 2019-09-04 주식회사 티앤지 토크로드 구조체의 검사 장치

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