KR20100011707A - Impact tester - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 현가장치의 너클에 대한 충격시험을 보다 효과적으로 수행할 수 있는 충격시험기에 대한 것이다.The present invention relates to an impact tester that can more effectively perform the impact test on the knuckle of the vehicle suspension.
일반적으로 차량 조향장치는 차량 주행시에 발생하는 각종 충격을 직접 받기 때문에 내충격적인 검증이 반드시 필요한데, 이중에서 특히 너클(knuckle)은 차량의 휠과 차체를 연결하는 중요한 부품이며, 너클에 가해지는 충격요소로서는 차량의 주행시 노면과 휠의 접촉으로 인해 발생하는 상하방향의 충격과, 휠이 인도턱이나 중앙분리대 등과의 충돌시 발생하는 측방향 충격 등이 있다.In general, the vehicle steering device directly receives various shocks generated when driving the vehicle, and thus shockproof verification is necessary. Among these, knuckles are particularly important parts for connecting the wheels of the vehicle and the vehicle body. For example, there is an up and down impact caused by contact between the road surface and the wheel while driving the vehicle, and a lateral shock generated when the wheel collides with the guide jaw or the center separator.
여기서, 차량의 주행시 발생하는 상하방향의 충격은 대부분 현가장치를 지지하는 쇽업소버에 의해 흡수되는 반면, 측방향 충격에 대해서는 별도의 대응수단이 없기 때문에, 측방향 충격에 대한 너클의 내충격력은 너클 자체의 구조 및 소재 특성에 의해 결정된다고 볼 수 있다.Here, most of the up and down shocks generated when the vehicle is driven are absorbed by the shock absorber supporting the suspension device, while the impact resistance of the knuckle against the lateral shock is knuckles because there is no separate countermeasure for the lateral shocks. It can be determined by its structure and material properties.
따라서, 너클의 내충격력을 시험하는 너클 충격시험은 주로 측방향 충격이 가해지는 경우에 대한 것으로서, 종래에 너클의 내충격성을 확인하기 위한 시험 방법으로는, 실제차량 형태의 시험대상물에 대해 실제와 비슷한 충격을 가하는 이른바 실차시험과, 부품형태의 너클에 대해 중력추 등의 시험장비를 통해 충격을 가하는 이른바 낙추(落錐)시험이 있다.Therefore, the knuckle impact test for testing the impact resistance of the knuckle is mainly for the case where a lateral impact is applied, and conventionally a test method for confirming the impact resistance of the knuckle, the actual vehicle type test object There is a so-called real vehicle test that gives a similar impact, and a so-called fall test that impacts a knuckle of a part type through test equipment such as a gravity weight.
실차시험은 시험대상물을 실제 시험차량에 적용한 상태에서 시험차량이 경계석과 충돌되도록 하는 등 실제와 비슷한 충격요건을 가하고 이때의 시험대상물의 좌굴이나 변형을 통해 결과를 파악하는 것이다. In the actual vehicle test, the test object is applied to the actual test vehicle, and the test vehicle is subjected to a realistic impact requirement such as causing the test vehicle to collide with the boundary stone.
그런데, 이러한 실차시험에 의하면 충격에 의해 너클이 파단됨으로써 시험차량의 조종성이 상실되어 의도하지 않은 2차 사고가 유발될 위험이 있으며, 실차상태의 시험조건을 마련하기 위해서는 대규모 설비를 필요로 하는 만큼, 부품 업체 차원에서는 시험설비 마련이 어렵다고 볼 수 있다.However, according to the actual vehicle test, the knuckle breaks due to impact, which may lead to the loss of control of the test vehicle and cause an unintended secondary accident. As a result, it is difficult to prepare test facilities at the component makers' level.
낙추시험은 샤르피 충격시험기 형태의 시험장치에 의해 주로 이루어지는데, 중력추를 낙하시켜 너클을 타격하고, 이에 따른 충격량을 측정하는 방식으로 이루어진다.The fall test is mainly carried out by a test device in the form of a Charpy impact tester. The dropping test is performed by dropping the gravity weight and hitting the knuckle and measuring the amount of impact.
낙추시험은 실차시험에 비해 상대적으로 시험작동에 따른 안전성이 높고, 설비요건이 간단하다는 특징이 있다.The fall test is characterized by relatively high safety and simple equipment requirements compared to the actual vehicle test.
그러나, 이러한 낙추시험의 경우에는 실제로 차량의 휠에 가해지는 측면 충격과는 달리 너클을 타격한 중력추가 타격반동에 의해 튀어오른 다음 재차 낙하하여 2차, 3차 충격을 가하게 됨으로써 실제로 차량 사고시 발생하는 이른바 단발충격과는 큰 차이가 있기 때문에 정확한 데이터 산출이 어렵다는 문제점이 있다.However, in the case of such a fall test, unlike the side impact that is actually applied to the wheel of the vehicle, the gravitational force that hits the knuckle is bounced by the impact recoil and then falls again to apply the second and third impacts. There is a problem in that accurate data calculation is difficult because there is a big difference from the so-called single shock.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 중력추의 반복적인 타격작동을 제어할 수 있게 됨으로써 실제와 유사하게 충격이 단발적으로 가해지는 상황에 대한 시험데이터를 보다 정확하게 산출할 수 있는 충격시험기의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, it is possible to control the repetitive hitting operation of the gravity weight to be able to more accurately calculate the test data for the situation where the impact is applied a single time, similar to the actual To provide an impact tester.
상기 과제를 해결하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 충격시험기는 중력추, 상기 중력추와 그 일단이 연결되며 타단에는 회전중심축이 구비된 로드아암과, 상기 로드아암의 회전중심축이 관통장착됨으로써 상기 로드아암을 상하 자유회전 가능하게 지지하는 샤프트브라켓과, 상기 중력추가 로드아암의 회전궤적을 따라 자유낙하되어 시편을 타격한 후에 타격반동에 의해 튀어오른 다음 재차 시편을 타격하게 되는 현상을 방지할 수 있는 브레이크수단을 포함하여 이루어진다.The impact tester according to the present invention provided to solve the above problems is a gravity weight, the load is connected to the gravity weight and one end thereof, and the other end of the rod arm provided with a rotation center axis, and the rotation center axis of the rod arm through Shaft bracket for supporting the rod arm to be freely rotated up and down, and the gravity added to fall freely along the rotational trajectory of the rod arm to prevent the phenomenon of being bounced by the impact rebound and then hit the specimen again Brake means that can be made.
상기 브레이크수단은 상기 회전중심축에 고정연결되어 로드아암의 회전시 회전중심축과 더불어 회전되는 브레이크디스크와, 상기 브레이크디스크와 선택적으로 접하여 마찰력에 의해 브레이크디스크의 회전을 멈추는 브레이크라이닝과, 상기 브레이크라이닝을 감싸는 브레이크하우징과, 상기 브레이크라이닝에 유압을 인가하여 브레이크디스크와 압착되도록 하는 유압라인을 포함하여 이루어진다.The brake means is fixedly connected to the rotational center shaft and the brake disk is rotated with the rotational center axis when the rod arm is rotated, the brake lining to selectively contact the brake disk to stop the rotation of the brake disk by the friction force, and the brake It comprises a brake housing surrounding the lining, and a hydraulic line for pressing the brake disc by applying hydraulic pressure to the brake lining.
또한 본 발명에 따른 충격시험기는 상기 샤프트브라켓을 수평이동 가능하게 지지하는 승강블록과, 상기 승강블록에 의해 지지된 샤프트브라켓을 수평방향으로 이동 조작하기 위한 수평이동 조작수단과, 상기 승강블록을 수직이동 가능하게 지지하는 수직포스트와, 상기 수직포스트에 의해 지지된 승강블록을 수직방향으로 이동 조작하기 위한 수직이동 조작수단을 포함하여 이루어진다.In addition, the impact tester according to the present invention is a lifting block for supporting the shaft bracket so as to move horizontally, horizontal movement operation means for moving the shaft bracket supported by the lifting block in the horizontal direction, and the lifting block vertical And a vertical post operating means for movably supporting the vertical post and the vertical moving control block supported by the vertical post in a vertical direction.
상기 수평이동 조작수단은 승강블록의 일측면에 수평방향으로 구비되어 샤프트브라켓과 스크류 결합되는 수평스크류봉과, 상기 수평스크류봉의 회전조작을 위한 회전손잡이를 포함하여 이루어진다.The horizontal movement operation means is provided in one side of the lifting block in a horizontal direction comprises a horizontal screw rod screwed with the shaft bracket, and a rotary knob for the rotation operation of the horizontal screw rod.
상기 수직이동 조작수단은 승강블록을 수직관통하여 승강블록과 스크류 결합되는 수직스크류봉과, 상기 수직스크류봉을 회전구동하는 구동모터를 포함하여 이루어진다.The vertical movement operation means comprises a vertical screw rod screwed to the lifting block by vertically passing through the lifting block, and a drive motor for rotating the vertical screw rod.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 충격시험기에 의하면, 중력추의 반복적인 타격작동을 제어할 수 있게 됨으로써 실제와 유사하게 충격이 단발적으로 가해지는 상황에 대한 시험데이터를 보다 정확하게 산출할 수 있으며, 타격시험대상물의 종류 및 크기에 맞추어 타격위치의 정밀한 조절이 가능하다는 이점이 있다.As described above, according to the impact tester according to the present invention, it is possible to control the repetitive hitting operation of the gravity weight to more accurately calculate the test data for the situation in which the impact is applied only once, similar to the reality. Therefore, it is possible to precisely adjust the hitting position according to the type and size of the hitting test object.
이하, 본 발명의 구체적인 내용을 첨부된 도 1부터 도 5c를 참조로 하여 상 세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the specific content of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 충격시험기는 도 1과 도 2에 나타난 것과 같이 중력추(10)와, 상기 중력추(10)와 그 일단이 연결되며 타단에는 회전중심축(121)이 구비된 로드아암(12)과, 상기 회전중심축(121)에 의해 로드아암(12)과 연결되는 샤프트브라켓(14)과, 상기 중력추(10)가 로드아암(12)의 회전궤적을 따라 자유낙하되어 시험대상물(5)을 타격한 후에 타격반동에 의해 튀어오른 다음 재차 시험대상물을 타격하게 되는 현상을 방지할 수 있는 브레이크수단(20)을 포함하여 이루어진다.The impact tester according to the present invention, as shown in Figures 1 and 2, the
상기 중력추(10)의 그 일단에는 돌출된 형태의 타격돌기(101)가 구비되고, 상기 중력추(10)의 타격돌기 반대측면에는 걸림후크(102)가 구비된다.One end of the
상기 중력추(10)는 로드아암(12)과 서로 분리 가능하게 나사결합 등의 방식으로 체결됨으로써 교체할 수 있는 구조로 이루어진다.The gravity weight (10) is made of a structure that can be replaced by being fastened in a manner such as screwing detachably with the load arm (12).
상기 샤프트브라켓(14)은 로드아암(12)의 선단을 좌우에서 감싸는 형태로 이루어지며, 도 3에 나타난 것과 같이 상기 회전충심축(121)은 상기 샤프트브라켓(14)과 로드아암(12)의 겹쳐진 부분을 관통함으로써 로드아암(12)을 상하 자유회전 가능토록 지지하게 된다.The
상기 브레이크수단(20)은 상기 회전중심축(121)의 일측단에 고정연결되어 로드아암(12)의 회전시 회전중심축(121)과 더불어 회전되는 브레이크디스크(22)와, 상기 브레이크디스크(22)와 선택적으로 접하여 마찰력에 의해 브레이크디스크(22)의 회전을 멈추는 브레이크라이닝(24)과, 상기 브레이크라이닝(24)을 감싸는 브레이크하우징(26)과, 상기 브레이크라이닝(24)에 유압을 인가하여 브레이크디스 크(22)와 압착되도록 하는 유압라인을 포함하여 이루어진다. The brake means 20 is fixedly connected to one end of the
여기서, 상기 브레이크디스크(22)는 샤프트브라켓(14)을 관통하여 돌출된 회전중심축(121)의 일측 바깥쪽 선단에 고정부착되며, 상기 브레이크하우징(26)은 샤프트브라켓(14)에 의해 지지되도록 장착된다.Here, the
그리고, 상기 샤프트브라켓(14)을 기준으로 상기 브레이크수단(20)의 반대쪽에는 로드아암(12)의 상승회전각도를 시각적으로 알 수 있도록 하는 회전표시수단이 구비된다.And, on the opposite side of the brake means 20 on the basis of the
상기 회전표시수단은 샤프트브라켓(14)의 일측외면에 부착된 각도표시판(60)과, 상기 각도표시판(60)에 접하도록 배치되며, 회전중심축(121)에 연결되어, 회전중심축(121)과 함께 회전되는 각도표시침(62)으로 이루어진다.The rotation display means is disposed in contact with the
또한, 본 발명에 따른 충격시험기는, 상기 샤프트브라켓(14)을 수평이동 가능하게 지지하는 승강블록(30)과, 상기 승강블록(30)에 의해 지지된 샤프트브라켓(14)을 수평방향으로 이동 조작하기 위한 수평이동 조작수단과, 상기 승강블록(30)을 수직이동 가능하게 지지하는 수직포스트(40)와, 상기 수직포스트(40)에 의해 지지된 승강블록(30)을 수직방향으로 이동 조작하기 위한 수직이동 조작수단을 포함하여 이루어진다.In addition, the impact tester according to the present invention, the
상기 승강블록(30)과 샤프트브라켓(14)의 연결구조는 승강블록(30)의 일측면에 수평 방향으로 수평가이드봉(32)이 구비되고, 상기 수평가이드봉(32)이 샤프트브라켓(14)의 후면에 구비된 가이드홀더(141)를 관통하는 방식으로 이루어진다.Connection structure of the
상기 수평이동 조작수단은 승강블록(30)의 일측면에 수평방향으로 구비되어 샤프트브라켓(14)과 스크류 결합되며 그 일측에 조작을 위한 회전손잡이(341)가 부착된 수평스크류봉(34)을 포함하여 이루어진다.The horizontal movement operation means is provided with a
상기 승강블록(30)과 수직포스트(40)의 연결구조는 상기 각 수직포스트(40)의 일측에 수직 방향으로 수직가이드봉(42)이 구비되고, 상기 각 수직가이드봉(42)이 승강블럭(30)의 양단을 각각 수직으로 관통하는 방식으로 이루어진다.The connecting structure of the
상기 수직이동 조작수단은 승강블록(30)을 수직관통하여 승강블록(30)과 스크류 결합되는 수직스크류봉(44)과 상기 수직스크류봉(44)을 회전구동시키는 구동모터(46)를 포함하여 이루어진다.The vertical movement operation means includes a
따라서, 상기 승강블록(30)상에서 샤프트브라켓(14)을 수평이동함과 동시에 상기 수직포스트(40)를 따라 승강블록(30)을 수직이동함으로써 상기 중력추(10)에 의한 타격지점이 수직수평 방향으로 변동될 수 있도록 구성된다.Therefore, by moving the
또한, 본 발명에 따른 충격시험기는, 상기 걸림후크(102)를 이용하여 중력추(10)를 원하는 만큼 용이하게 들어올리는 견인상승작동 및 들어올린 중력추(10)를 낙하시키는 낙하작동이 원격조작 가능토록 하는 견인상승수단을 포함하여 이루어진다.In addition, the impact tester according to the present invention, by using the
상기 견인상승수단은 상기 중력추(10)의 걸림후크(102)와 선택적으로 결속되는 원격제어 그리퍼(gripper)(50)와, 상기 그리퍼(50)와 연결된 와이어(52) 및 상기 와이어(52)를 권선하는 권선기(미도시)로 이루어진다.The towing elevating means is a remote control gripper (50) selectively engaged with the hook hook (102) of the gravity weight (10), a wire (52) connected to the gripper (50) and the wire (52). It consists of a winding machine (not shown) for winding the.
상기 그리퍼(50)는 그 일단에 에어라인이 연결된 에어바디(501)와, 상기 에어바디(501)에 서로간의 간격이 조절 가능토록 장착된 한쌍의 핑거(502)를 포함하 여 이루어져 있으며, 상기 에어라인을 통해 공급되는 작동에어의 공급에 의해 핑거가(502) 작동된다.(도 4 참조)The
그리고, 본 발명에 다른 충격시험기의 수직포스트 사이 지면에는 시험대상물을 견고하게 지지하는 지그(60)가 구비된다.Then, the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 충격시험기의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the impact tester according to the present invention configured as described above are as follows.
우선, 충격시험기를 작동하기 위해서는 시험대상물을 지그(60)에 올려놓고 고정한 다음, 중력추(10)의 타격부와 시험대상물이 정렬되도록 타격지점을 조절하게 된다.First, in order to operate the impact tester, the test object is placed on the
타격위치를 수평방향으로 조절하는 경우에는 회전손잡이(341)를 돌려서 수평스크류봉(34)을 회전시키게 되는데, 수평스크류봉(34)과 샤프트브라켓(14)의 가이드홀더(141)가 스크류결합된 구조상, 수평스크류봉(34)의 회전방향에 따라 샤프트브라켓(14)이 수평가이드봉(32)을 따라 좌측 또는 우측으로 움직이게 되므로 샤프트브라켓(14)이 설정된 위치에 오도록 회전손잡이(341)의 회전방향 및 회전수를 조절하여 돌리게 된다.In the case of adjusting the hitting position in the horizontal direction, the
이어서 타격위치를 수직방향으로 조절하는 경우에는 구동모터(46)에 의해 수직스크류봉(44)을 회전토록 하게 되며, 수직스크류봉(44)이 회전함에 따라 수직스크류봉(44)과 스크류결합된 승강블록(30)이 수직가이드봉(42)을 따라 아래 위로 움직이게 되므로 승강블록(30)이 정해진 높이에 도달하도록 수직스크류봉(44)을 회전 시키게 된다. Subsequently, in the case of adjusting the hitting position in the vertical direction, the
타격지점을 정확하게 설정한 다음에는 견인상승수단을 작동하여 중력추(10)를 일정 높이만큼 들어올리게 된다.(도 5a 참조)After accurately setting the hitting point, the lifting weight means is operated to lift the
중력추(10)를 들어올리게 되면, 중력추(10)와 결합된 로드아암(12)이 상방으로 회전하게 되며, 로드아암(12)과 연결된 회전중심축(121) 및 각도표시침(62) 역시 회전하게 되므로, 상기 각도표시침(62)의 회전각도를 파악하여 정해진 각도가 되면, 중력추(10)의 상승견인 조작을 멈추게 된다. When the
중력추(10)의 견인상승 작동시에 그리퍼(50)의 핑거(502)가 중력추(10)의 걸림후크(102)와 걸림상태를 유지하게 되는 것은 물론이며, 중력추(10)가 정해진 높이에 도달하면, 상기 그리퍼(50)를 조작하여 양 핑거(502)가 서로 벌어지는 방향으로 움직이도록 함으로써 핑거(502)로부터 걸림후크(102)가 이탈되도록 한다.Of course, the
핑거(502)로부터 걸림후크(102)가 이탈되면, 이와 동시에 중력추(10)가 하중에 의해 아래로 떨어지게 되는데, 중력추(10)와 로드아암(12)이 연결된 구조상, 중력추(10)는 로드아암(12)이 회전되는 궤적을 따라 떨어지게 되며, 최저점에 근접하여 타격부가 시험대상물과 충돌하게 된다.(도 5b 참조)When the
이어서, 중력추(10)의 타격부와 시험대상물이 충돌한 다음에 타격반동에 의해 중력추(10)가 튀어오르게 되는데, 이때 브레이크수단이 작동이 작동함으로써 중력추(10)가 재차 아래로 떨어져서 시험대상물을 반복적으로 타격하지 않도록 하게 된다.(도 5c 참조)Subsequently, after the impact portion of the
즉, 타격반동에 의해 중력추(10)가 튀어오른 상태에서 브레이크 라이닝(24) 에 대해 작동유압이 가해짐으로써 상기 브레이크 라이닝(24)이 브레이크 디스크(22)에 압박밀착되어 브레이크 디스크(22)가 회전되지 않게 되며, 브레이크 디스크(22)가 회전중심축(121)과 연결된 구조상 로드아암(12) 역시 멈추게 된다.That is, the hydraulic lining is applied to the
따라서, 본 발명에 의하면 실제 차량의 사고시와 같이 휠에 대한 측면충격이 단발적으로 가해지는 상황과 유사하게 충격이 가해지기 때문에 너클 등과 같이 차량의 현가장치를 구성하는 요소들에 대한 충격시험을 보다 정밀하게 수행할 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, since the impact is applied similarly to the situation in which the side impact on the wheel is applied as in the case of an actual vehicle accident, the impact test on the elements constituting the suspension of the vehicle, such as a knuckle, is performed. It can be performed precisely.
도 1과 도 2는 본 발명에 따른 충격시험기의 구조를 각기 다른 각도에서 나타낸 사시도이다.1 and 2 are perspective views showing the structure of the impact tester according to the present invention from different angles.
도 3은 본 발명에 따른 충격시험기의 브레이크수단을 나타낸 구성도이다.Figure 3 is a block diagram showing a brake means of the impact tester according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 충격시험기의 그리퍼 구조를 나타낸 확대사시도이다.Figure 4 is an enlarged perspective view showing the gripper structure of the impact tester according to the present invention.
도 5a, 5b. 5c는 본 발명에 따른 충격시험기의 구조를 각기 다른 각도에서 나타낸 사시도이다.5A, 5B. 5c is a perspective view showing the structure of the impact tester according to the present invention from different angles.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 중력추 101: 타격돌기 10: Gravity Weight 101: Strike Projection
20: 브레이크수단 22: 브레이크디스크 20: brake means 22: brake disc
24: 브레이크라이닝 26: 브레이크하우징 24: brake lining 26: brake housing
30: 승강블록 32: 수평가이드봉 30: lifting block 32: horizontal guide rod
34: 수평스크류봉 40: 수직포스트 34: horizontal screw rod 40: vertical post
42: 수직가이드봉 44: 수직스크류봉 42: vertical guide rod 44: vertical screw rod
50: 그리퍼 501: 에어바디 50: Gripper 501: Airbody
502: 핑거 502: finger
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