KR20120045460A - 코일 스프링 피로시험용 쿠션 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스프링 하부 고정구와 스프링 상부 고정구만을 교체함으로써 한 대로 다양한 사이즈를 가지는 코일 스프링의 쿠션시험을 실행할 수 있을 뿐만 아니라, 코일 스프링을 가압하는 스프링 가압용 암과 가압용 상하 이동판과의 사이의 마찰을 최소화하여 내구 수명을 대폭 향상시킬 수 있는 코일 스프링용 쿠션 시험장치에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명은 베이스의 상부면에 설치되는 한 쌍의 고정 브래킷; 상기 한 쌍의 고정 브래킷에 회전 가능하도록 연결되는 스프링 가압용 암; 상기 베이스의 상부면 중앙부에 설치되는 한 쌍의 가이드; 상기 스프링 가압용 암에 의해 가압되는 한 쌍의 코일 스프링의 하단부를 고정시키도록 베이스의 상부면에 설치되는 한 쌍의 스프링 하부 고정구; 상기 스프링 가압용 암의 끝단부에 설치되어 코일 스프링의 상단부를 스프링 가압용 암에 고정시키는 스프링 상부 고정구; 상기 한 쌍의 가이드에 슬라이딩 체결되어 스프링 가압용 암에 설치된 스프링 상부 고정구를 가압하는 가압용 상하 이동판; 및 상기 가압용 상하 이동판의 중앙부에 연결되어 상기 가압용 상하 이동판을 한 쌍의 가이드를 따라 상하 이동시키는 상하 이동 실린더;로 구성될 수 있다.

Description

코일 스프링 피로시험용 쿠션 시험장치{Cushion type testing jig for coil spring fatigue testing}

본 발명은 코일 스프링용 쿠션 시험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제작된 코일 스프링을 압축 및 원상 복귀시키는 작업을 반복적으로 실행하여 코일 스프링의 내구수명 품질을 시험할 수 있는 코일 스프링 피로시험용 쿠션 시험장치에 관한 것이다.

이하, 배경기술과 그 문제점에 대하여 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 코일 스프링을 제작한 다음에는 상기 코일 스프링의 내구성과 코일 스프링의 설계된 스프링 상수 값과 제작된 코일 스프링의 스프링 상수 값이 어느 정도 일치하는지를 확인하기 위하여 피로시험을 실행하게 된다.

그러나 상술한 바와 같이 코일 스프링의 피로시험을 하는 종래의 일반적인 코일 스프링용 쿠션 시험장치는 쿠션 시험을 하게 될 코일 스프링의 하단부와 코일 스프링의 상단부를 고정시키는 스프링 하부 고정구와 스프링 상부 고정구가 교체가 되지 않는 구조로 구성되어 있었다.

상술한 바와 같이 종래의 일반적인 코일 스프링용 쿠션 시험장치는 코일 스프링의 하단부와 상단부를 고정시키는 스프링 하부 고정구와 스프링 상부 고정구가 교체가 되지 않음으로써 다양한 외부 직경을 가지는 코일 스프링의 쿠션 시험을 하기 위해서는 각각의 코일 스프링의 외부 직경에 대응되는 스프링 하부 고정구와 스프링 상부 고정구를 가지는 각각의 쿠션 시험장치를 별도로 구비해야 함으로써 스프링 쿠션 시험장치의 제작에 많은 비용이 소요된다는 문제점이 있었다.

즉, 한 대의 코일 스프링용 쿠션 시험장치로는 다양한 직경을 가지는 코일 스프링의 쿠션 시험을 하지 못하므로 다양한 직경을 가지는 코일 스프링의 쿠션 시험시에는 쿠션 시험을 하게 될 코일 스프링의 종류에 대응되는 댓수의 스프링 쿠션 시험장치를 구비해야 한다는 문제점이 있었다.

그리고 종래의 일반적인 코일 스프링용 쿠션 시험장치는 코일 스프링을 직접적으로 가압하는 스프링 가압용 암과 상기 스프링 가압용 암을 가압하는 가압용 상하 이동판 사이에 큰 마찰력이 발생됨으로써 상기 스프링 가압용 암과 가압용 상하 이동판에 마모가 발생되어 내구 수명이 저하된다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 스프링 하부 고정구와 스프링 상부 고정구만을 교체함으로써 한 대로 다양한 사이즈를 가지는 코일 스프링의 쿠션시험을 실행할 수 있는 코일 스프링용 쿠션 시험장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 코일 스프링을 가압하는 스프링 가압용 암과 가압용 상하 이동판과의 사이의 마찰을 최소화하여 내구 수명을 대폭 향상시킬 수 있는 코일 스프링용 쿠션 시험장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 베이스의 상부면에 설치되는 한 쌍의 고정 브래킷; 상기 한 쌍의 고정 브래킷에 회전 가능하도록 연결되는 스프링 가압용 암; 상기 베이스의 상부면 중앙부에 설치되는 한 쌍의 가이드; 상기 스프링 가압용 암에 의해 가압되는 한 쌍의 코일 스프링의 하단부를 고정시키도록 베이스의 상부면에 설치되는 한 쌍의 스프링 하부 고정구; 상기 스프링 가압용 암의 끝단부에 설치되어 코일 스프링의 상단부를 스프링 가압용 암에 고정시키는 스프링 상부 고정구; 상기 한 쌍의 가이드에 슬라이딩 체결되어 스프링 가압용 암에 설치된 스프링 상부 고정구를 가압하는 가압용 상하 이동판; 및 상기 가압용 상하 이동판의 중앙부에 연결되어 상기 가압용 상하 이동판을 한 쌍의 가이드를 따라 상하 이동시키는 상하 이동 실린더;로 구성된 코일 스프링용 쿠션 시험장치를 제공하는 것이다.

여기서, 상기 스프링 상부 고정구는 다수개의 고정부재에 의해 스프링 가압용 암의 끝단부에 탈착 가능하게 설치되는 것이 바람직하며, 상기 스프링 하부 고정구는 다수개의 고정부재에 의해 베이스의 상부면에 탈착 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프링 가압용 암에는 가압용 상하 이동판과의 마찰을 저감시키기 위한 마찰 저감용 롤러가 더 설치될 수 있다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치는 코일 스프링의 사이즈에 따라 스프링 하부 고정구와 스프링 상부 고정구를 교체하여 설치하게 되면 한 대의 코일 스프링용 쿠션 시험장치 만으로도 다양한 코일 스프링의 쿠션 시험을 할 수 있도록 함으로써 코일 스프링 쿠션시험을 하기 위한 설비 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치는 코일 스프링을 가압하는 스프링 가압용 암에 마찰 저감용 롤러를 설치하여 상기 가압용 상하 이동판에 의해 상기 스프링 가압용 암이 가압되어 코일 스프링을 가압할 시와 코일 스프링의 원상 복원력에 의해 상기 스프링 가압용 암이 밀려 상기 스프링 가압용 암에 의해 가압용 상하 이동판이 밀릴 경우에도 상기 가압용 상하 이동판과 접촉된 마찰 저감용 롤러가 회전되도록 하여 가압용 상하 이동판과의 마찰력을 최소화함으로써 상기 가압용 상하 이동판의 마모 현상을 최소화하여 내구 수명을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치를 설명하기 위한 정면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치를 설명하기 위한 정면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치는 베이스(10), 한 쌍의 고정 브래킷(11), 스프링 가압용 암(12), 한 쌍의 가이드(13), 한 쌍의 스프링 하부 고정구(14), 스프링 상부 고정구(15), 가압용 상하 이동판(16), 상하 이동 실린더(17)로 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치의 베이스(10)는 직사각형 형태의 평판 형상으로 형성되는 것이 가장 바람직하다.

상기 한 쌍의 고정 브래킷(11)은, 상기 베이스(10)의 상부면에 다수개의 고정부재(110)에 의해 고정 설치된다.

상기 스프링 가압용 암(12)은 상기 한 쌍의 고정 브래킷(11)에 베어링(120)에 의해 회전 가능하도록 연결된다. 상기 스프링 가압용 암(12)은 상술한 바와 같이 한 쌍의 고정 브래킷(11)에 베어링(120)에 의해 회전 가능하도록 연결되는 것이 가장 바람직하나 필요에 따라서는 힌지에 의해서도 연결될 수 있다.

상기 한 쌍의 가이드(13)는 상기 베이스(10)의 상부면 중앙부에 설치된다.

상기 한 쌍의 스프링 하부 고정구(14)는 상기 스프링 가압용 암(12)에 의해 가압되어 쿠션 시험을 하게 될 한 쌍의 코일 스프링(도시되지 않음)의 하단부를 고정시킬 수 있도록 상기 베이스(10)의 상부면에 설치된다. 여기서 상기 한 쌍의 스프링 하부 고정구(14)의 구성은 일반적인 자동차용 서스펜션에 적용되는 스프링 하부 시트와 동일하므로 그 상세한 구성에 대한 설명은 생략한다.

상기 스프링 상부 고정구(15)는 상기 스프링 가압용 암(12)의 끝단부에 설치되어 상기 한 쌍의 스프링 하부 고정구(14)에 의해 하단부가 고정된 한 쌍의 코일 스프링의 상단부를 스프링 가압용 암(12)에 고정시킬 수 있도록 한다. 상기 스프링 상부 고정구(15)의 구성 또한 일반적인 자동차용 서스펜션에 적용되는 스프링 상부 시트와 동일하므로 그 상세한 구성에 대한 설명은 생략한다.

상기 가압용 상하 이동판(16)은 상기 한 쌍의 가이드(13)에 슬라이딩 체결되어 스프링 가압용 암(12)에 설치된 스프링 상부 고정구(15)를 가압할 수 있도록 한다. 상기 가압용 상하 이동판(16)의 슬라이딩 체결 구조를 보다 상세하게 설명하면 상기 가압용 상하 이동판(16)의 양측 끝단부에는 한 쌍의 베어링 체결 홀(160)이 형성되며, 상기 한 쌍의 베어링 체결 홀(160)에는 각각 미끄럼 베어링(161)이 상기 가압용 상하 이동판(16)과 연동되어 이동될 수 있도록 삽입 고정되며, 상기 미끄럼 베어링(161)은 상기 한 쌍의 가이드(13)를 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동될 수 있도록 한 쌍의 가이드(13)에 슬라이딩 체결되는 것이다.

상기 상하 이동 실린더(17)는 상기 가압용 상하 이동판(16)의 중앙부에 연결되어 상기 가압용 상하 이동판(16)을 한 쌍의 가이드(13)를 따라 상하 이동시키며, 상기와 같이 가압용 상하 이동판(16)을 한 쌍의 가이드(13)를 따라 상하 이동시키는 상하 이동 실린더(17)로는 유압 실린더를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프링 상부 고정구(15)는 쿠션 시험을 하게 될 코일 스프링의 외경에 따라 교체할 수 있도록 다수개의 고정부재(150)에 의해 스프링 가압용 암(12)의 끝단부에 탈착 가능하게 설치되는 것이 바람직하며, 상기 스프링 하부 고정구(14) 또한 쿠션 시험을 하게 될 코일 스프링의 외경에 따라 교체할 수 있도록 다수개의 고정부재(140)에 의해 베이스(10)의 상부면에 탈착 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프링 가압용 암(12)에는 상기 가압용 상하 이동판(16)과의 마찰을 저감시켜 상기 가압용 상하 이동판(16)이 마모되는 현상을 방지하기 위한 마찰 저감용 롤러(18)가 더 설치될 수 있다.

다시, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치의 작동과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치를 사용하여 코일 스프링의 쿠션 시험을 하기 위해서는 먼저 쿠션 시험을 하게 될 한 쌍의 코일 스프링(도시되지 않음)을 이동시켜 상기 코일 스프링의 하단부를 스프링 하부 고정구(14)에 고정시킨다.

상기와 같이 코일 스프링의 하단부를 스프링 하부 고정구(14)에 고정시킨 다음에는 상기 고정 브래킷(11)에 회전 가능하도록 연결된 스프링 가압용 암(12)을 회전시켜 상기 스프링 가압용 암(12)에 설치된 스프링 상부 고정구(15)에 상기 스프링 하부 고정구(14)에 고정된 코일 스프링의 상단부를 고정시킨다.

상기와 같이 쿠션 시험을 하게 될 코일 스프링의 하단부와 상단부를 각각 스프링 하부 고정구(14)와 스프링 상부 고정구(15)에 고정시킨 다음에는 상하 이동 실린더(17)를 작동시켜 가압용 상하 이동판(16)이 한 쌍의 가이드(13)를 따라 슬라이딩 이동되어 하강되도록 한다.

상기와 같이 가압용 상하 이동판(16)이 한 쌍의 가이드(13)를 따라 슬라이딩 이동되어 하강됨으로써 상기 한 쌍의 가압용 상하 이동판(16)의 하부면이 상기 스프링 가압용 암(12)에 설치된 마찰 저감용 롤러(18)를 화살표 A방향으로 가압하게 된다.

상기와 같이 마찰 저감용 롤러(18)가 화살표 A방향으로 가압되면, 상기 마찰 저감용 롤러(18)와 연동되어 스프링 가압용 암(12)은 베어링(120)을 중심으로 화살표 B방향으로 회전을 하게 되며, 상기 스프링 가압용 암(12)이 베어링(120)을 중심으로 화살표 B방향으로 회전됨에 따라 상기 스프링 가압용 암(12)에 설치된 스프링 상부 고정구(15)가 화살표 A방향으로 스프링 하부 고정구(14)에 고정된 코일 스프링의 상단부를 가압하게 되어 코일 스프링을 압축시키게 된다.

이때, 상기 가압용 상하 이동판(16)에 밀착되어 가압되는 마찰 저감용 롤러(18)가 회전됨으로써 상기 가압용 상하 이동판(16)과의 마찰 발생을 최소화하여 상기 가압용 상하 이동판(16)이 마모되는 현상을 최소화할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 스프링 상부 고정구(15)에 의해 코일 스프링의 가압이 완료되면 상하 이동 실린더(17)를 작동시켜 가압용 상하 이동판(16)을 한 쌍의 가이드(13)를 따라 슬라이딩 이동시켜 상승되도록 한다.

상기와 같이 한 쌍의 가이드(13)를 따라 가압용 상하 이동판(16)을 슬라이딩 이동시켜 상승되도록 하면 압축된 코일 스프링의 원상 복원력에 의해서 스프링 상부 고정구(15)가 화살표 A'방향으로 밀리게 되며, 상기 스프링 상부 고정구(15)가 화살표 A'방향으로 밀리게 됨에 따라 스프링 가압용 암(12)은 베어링(120)을 중심으로 화살표 B'방향으로 회전을 하게 됨과 동시에 상기 마찰 저감용 롤러(18) 또한 화살표 A'방향으로 됨으로써 압축된 코일 스프링이 원상 복원되어 코일 스프링 쿠션 시험의 1사이클(Cycle)을 완료되는 것이며, 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치는 상술한 바와 같이 코일 스프링을 압축 및 원상 복원시키는 과정을 반복적으로 수행하여 코일 스프링의 쿠션 시험을 하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 압축된 코일 스프링이 원상 복원될 시에도 가압용 상하 이동판(16)에 밀착된 마찰 저감용 롤러(18)는 회전됨으로써 상기 가압용 상하 이동판(16)과의 마찰 발생을 최소화하여 상기 가압용 상하 이동판(16)이 마모되는 현상을 최소화할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치는 코일 스프링의 사이즈에 따라 스프링 하부 고정구(14)와 스프링 상부 고정구(15)를 교체하여 설치하게 되면 한 대의 코일 스프링용 쿠션 시험장치 만으로도 다양한 코일 스프링의 쿠션 시험을 할 수 있도록 함으로써 코일 스프링 쿠션시험을 하기 위한 설비 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 코일 스프링용 쿠션 시험장치는 코일 스프링을 가압하는 스프링 가압용 암(12)에 마찰 저감용 롤러(18)를 설치하여 상기 가압용 상하 이동판(16)에 의해 상기 스프링 가압용 암(12)이 가압되어 코일 스프링을 가압할 시와 코일 스프링의 원상 복원력에 의해 상기 스프링 가압용 암(12)이 밀려 상기 스프링 가압용 암(12)에 의해 가압용 상하 이동판(16)이 밀릴 경우에도 상기 가압용 상하 이동판(16)과 접촉된 마찰 저감용 롤러(18)가 회전되도록 하여 가압용 상하 이동판(16)과의 마찰력을 최소화함으로써 상기 가압용 상하 이동판(16)의 마모 현상을 최소화하여 내구 수명을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(10) : 베이스 (11) : 고정 브래킷
(12) : 스프링 가압용 암 (13) : 가이드
(14) : 스프링 하부 고정구 (15) : 스프링 상부 고정구
(16) : 가압용 상하 이동판 (17) : 상하 이동 실린더
(18) : 마찰 저감용 롤러

Claims (3)

1. 베이스의 상부면에 설치되는 한 쌍의 고정 브래킷;
   상기 한 쌍의 고정 브래킷에 회전 가능하도록 연결되는 스프링 가압용 암;
   상기 베이스의 상부면 중앙부에 설치되는 한 쌍의 가이드;
   상기 스프링 가압용 암에 의해 가압되는 한 쌍의 코일 스프링의 하단부를 고정시키도록 베이스의 상부면에 설치되는 한 쌍의 스프링 하부 고정구;
   상기 스프링 가압용 암의 끝단부에 설치되어 코일 스프링의 상단부를 스프링 가압용 암에 고정시키는 스프링 상부 고정구;
   상기 한 쌍의 가이드에 슬라이딩 체결되어 스프링 가압용 암에 설치된 스프링 상부 고정구를 가압하는 가압용 상하 이동판; 및
   상기 가압용 상하 이동판의 중앙부에 연결되어 상기 가압용 상하 이동판을 한 쌍의 가이드를 따라 상하 이동시키는 상하 이동 실린더;로 구성된 코일 스프링용 쿠션 시험장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스프링 상부 고정구는 다수개의 고정부재에 의해 스프링 가압용 암의 끝단부에 탈착 가능하게 설치되며,
   상기 스프링 하부 고정구는 다수개의 고정부재에 의해 베이스의 상부면에 탈착 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 쿠션 시험장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 스프링 가압용 암에는 가압용 상하 이동판과의 마찰을 저감시키기 위한 마찰 저감용 롤러가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 코일 스프링 쿠션 시험장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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