KR20160108875A - 자동차용 회전량 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치는 일정거리 이격된 상태로 서로 대향 배치되어 드라이브 샤프트의 일 측을 고정시키고 상기 드라이브 샤프트의 타 측에 회전력을 전달하는 구동부, 그리고 상기 드라이브 샤프트의 축 방향을 따라 복수의 지점에 배치되어 상기 드라이브 샤프트를 구성하는 각 부품의 회전량을 동시에 측정하는 측정부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 드라이브 샤프트의 축 방향을 따라 미리 설정된 복수의 지점에서 드라이브 샤프트의 회전량을 측정하는 측정부를 구비함으로써, 드라이브 샤프트를 분해하지 않은 상태에서 단 한 번의 측정만으로 드라이브 샤프트의 전체 회전량 및 드라이브 샤프트를 구성하는 부품 간 회전량을 모두 측정할 수 있으며, 이를 통해 드라이브 샤프트를 구성하는 각 부품들을 수차례 분해 및 재조립하는 과정을 생략하여 비용을 절감함은 물론, 회전량 측정시험의 정확도를 월등히 향상 시킬 수 있다.

Description

자동차용 회전량 측정장치{Rotation lash measuring devices for vehicle}

본 발명은 자동차용 회전량 측정장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 자동차용 드라이브 샤프트의 회전량을 측정하는 자동차용 회전량 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 드라이브 샤프트는 자동차 엔진의 동력을 차량의 휠(wheel)로 전달하기 위한 장치로서, 복수 개의 등속조인트 및 복수 개의 등속조인트를 서로 연결시키는 샤프트로 구성된다.

더 상세하게는, 드라이브 샤프트는 휠 측에 결합되어 소정 각도로 회동이 가능한 이동형 등속조인트, 트랜스액슬 측에 결합되어 고정되는 고정형 등속조인트, 그리고 이동형 등속조인트와 고정형 등속조인트의 사이에 배치되어 이동형 등속조인트와 고정형 등속조인트를 서로 연결하는 샤프트로 구성된다.

이와 같은 드라이브 샤프트는 이동형 등속조인트, 고정형 등속조인트 및 샤프트가 서로 결합된 상태로 회전을 통하여 엔진의 동력을 휠로 전달하기 때문에 회전 상태에서 부품과 부품 간의 클리어런스가 제품의 성능을 결정짓는 중요한 관리변수로 작용하게 된다.

따라서 종래에는 드라이브 샤프트의 일 측을 고정하고 타 측에서 회전토크를 인가하여 결합된 부품 간의 클리어런스를 확인하는 회전량 측정시험을 수행하였다.

상기한 회전량 측정시험에 적용되는 회전량 측정 장비는 드라이브 샤프트의 일 측을 고정시키고, 드라이브 샤프트의 타 측을 회전시켜주는 지그(jig) 및 드라이브 샤프트의 타 측에서 회전에 따른 드라이브 샤프트의 회전량을 측정하는 측정부로 구성된다.

그러나 상기한 회전량 측정 장비의 측정부는 드라이브 샤프트의 타 측에서만 회전량을 측정할 수 있는 구조로 형성되어 드라이브 샤프트의 전체 회전량은 측정이 가능하나, 드라이브 샤프트를 구성하는 부품들 간의 회전량은 측정이 불가능한 문제점이 있었다.

따라서, 종래에는 상기한 문제점을 개선하기 위하여 드라이브 샤프트를 이동형 등속조인트와 샤프트, 또는 고정형 등속조인트와 샤프트로 분할하여 각 부품들 간의 회전량을 측정한 후, 측정된 각 측정치를 종합하는 시험방법이 활용되었다.

그러나 상기와 같이 드라이브 샤프트를 분할하여 회전량을 측정하는 시험은 회전량의 측정을 위하여 드라이브 샤프트를 구성하는 각 부품들을 수차례 분해 및 재조립해야하기 때문에 측정과정이 번거롭고 복잡한 문제점이 있었다.

또한, 드라이브 샤프트를 분할하여 회전량을 측정하는 시험은 드라이브 샤프트를 구성하는 각 부품들 간의 결합방식으로 인하여 분할되어 측정될 때와는 달리 새로운 오차가 발생하게 되는 문제점이 있었다. 즉, 드라이브 샤프트를 구성하는 각 부품들은 재조립 시에 부품들 간의 클리어런스를 줄이기 위하여 억지 끼움 맞춤 방식으로 결합됨으로써, 분할되어 측정될 때와는 달리 새로운 오차가 발생되고, 이에 따라 실제 분할된 측정치를 종합하는 최종 측정치에는 새롭게 발생된 오차가 반영되지 않아 시험의 정확도가 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

공개특허공보 10-1999-027514

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 드라이브 샤프트를 분해하지 않은 상태에서 단 한 번의 측정과정 만으로 드라이브 샤프트를 구성하는 모든 부품들의 회전량을 동시에 측정할 수 있는 자동차용 회전량 측정장치를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치는 일정거리 이격된 상태로 서로 대향 배치되어 드라이브 샤프트의 일 측을 고정시키고 상기 드라이브 샤프트의 타 측에 회전력을 전달하는 구동부, 그리고 상기 드라이브 샤프트의 축 방향을 따라 복수의 지점에 배치되어 상기 드라이브 샤프트를 구성하는 각 부품의 회전량을 동시에 측정하는 측정부를 포함한다.

상기 구동부는 상기 드라이브 샤프트의 일 측 및 타 측에 각각 결합되는 동력전달부, 그리고 상기 동력전달부를 지지하고 상기 동력전달부와 함께 상기 드라이브 샤프트의 축 방향을 따라 직선왕복이동이 가능한 거리조절부를 포함할 수 있다.

상기 측정부는 상기 드라이브 샤프트의 외측에 설치되어 상기 드라이브 샤프트의 외면에 접하고 상기 각 부품 간 결합부위에 간극이 형성되어 있을 경우 상기 드라이브 샤프트의 회전 시 상기 드라이브 샤프트에 가압되어 직선 이동하는 클램핑부, 그리고 상기 클램핑부의 이동거리를 감지하여 상기 클램핑부가 접촉된 상기 각 부품의 회전량을 측정하는 감지부를 포함할 수 있다.

상기 클램핑부는 상기 드라이브 샤프트의 외면에 접하는 접촉부재, 그리고 상기 접촉부재를 지지하여 상기 접촉부재와 함께 직선 이동하는 이동부재를 포함할 수 있다.

상기 이동부재는 상기 접촉부재가 설치되고 상기 드라이브 샤프트의 외면으로부터 일정거리 이격되어 배치되며 일 측이 개구된 구조로 형성되는 제1 지지부, 그리고 상기 제1 지지부로부터 외측으로 연장되고 일 면에는 상기 감지부와 연결 가능한 기어치가 형성되는 제2 지지부를 포함할 수 있다.

상기 감지부는 상기 클램핑부에 연결되어 상기 클램핑부의 직선 이동에 따라 회전되는 기어부, 그리고 상기 기어부의 회전량을 검출하여 상기 클램핑부가 접촉된 부품의 회전량에 대한 전기신호를 생성하는 검출부를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 드라이브 샤프트의 축 방향을 따라 미리 설정된 복수의 지점에서 드라이브 샤프트의 회전량을 측정하는 측정부를 구비함으로써, 드라이브 샤프트를 분해하지 않은 상태에서 단 한 번의 측정만으로 드라이브 샤프트의 전체 회전량 및 드라이브 샤프트를 구성하는 부품 간 회전량을 모두 측정할 수 있으며, 이를 통해 드라이브 샤프트를 구성하는 각 부품들을 수차례 분해 및 재조립하는 과정을 생략하여 비용을 절감함은 물론, 회전량 측정시험의 정확도를 월등히 향상 시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치의 측정부가 드라이브 샤프트의 복수의 지점에 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치의 측정부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치가 드라이브 샤프트의 회전량을 측정하는 과정을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치의 측정부가 드라이브 샤프트의 복수의 지점에 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치가 드라이브 샤프트의 회전량을 측정하는 과정을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치가 드라이브 샤프트의 회전량을 측정하는 과정을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 회전량 측정장치(10)(이하 '자동차용 회전량 측정장치(10)'라 함)는 자동차용 드라이브 샤프트(S)의 회전량을 측정하는 장치로서, 일정거리 이격된 상태로 서로 대향 배치되어 드라이브 샤프트(S)의 일 측을 고정시키고, 드라이브 샤프트(S)의 타 측에 회전력을 전달하는 구동부(1)를 포함한다.

구동부(1)는 일정거리 이격된 상태로 서로 대향 배치되어 드라이브 샤프트(S)의 일 측 및 타 측에 각각 결합되고, 제어를 통하여 회전 또는 고정되어 드라이브 샤프트(S)의 일 측을 고정시킴과 함께, 드라이브 샤프트(S)의 타 측에 회전력을 전달 할 수 있다.

더 자세하게는, 구동부(1)는 드라이브 샤프트(S)의 일 측 및 타 측에 각각 결합되는 동력전달부(11), 그리고 동력전달부(11)를 지지하고 동력전달부(11)와 함께 드라이브 샤프트(S)의 축 방향을 따라 직선왕복이동이 가능한 거리조절부(13)를 포함할 수 있다.

동력전달부(11)는 드라이브 샤프트(S)의 양 측에 배치된 복수 개의 등속조인트(S1)의 축을 각각 죄어 지지할 수 있는 구조로 형성되며, 외부로부터 전원을 공급받아 선택적으로 회전될 수 있다. 따라서, 동력전달부(11)는 드라이브 샤프트(S)의 일 측을 고정시킨 상태에서, 드라이브 샤프트(S)의 타 측에만 회전력을 전달할 수 있다. 예시적으로, 동력전달부(11)는 미리 설정된 조건(예컨대, 힘 또는 각도 등)으로 회전력을 전달할 수 있다.

거리조절부(13)는 평판형의 블록 형태로 형성되어 서로 대향 배치된 각 동력전달부(11)의 하측에 배치되고, 드라이브 샤프트(S)의 축 방향을 따라 직선왕복이동이 가능하여 각 동력전달부(11) 사이의 거리를 조절할 수 있다.

이때, 거리조절부(13)의 하측에는 지면에 설치되어 거리조절부(13)를 지지하는 몸체부(3)가 배치되며, 몸체부(3)의 상측에는 거리조절부(13)의 이동은 안내하는 가이드레일(31)이 형성될 수 있다. 예시적으로, 가이드레일(31)은 드라이브 샤프트(S)의 축 방향을 따라 거리조절부(13)의 외면을 지지하는 구조로 형성되거나, 거리조절부(13)의 일면에 홈을 형성하여 상기 홈에 결합되는 구조로 형성될 수 있다.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나 거리조절부(13)에는 거리조절부(13)를 몸체부(3)에 고정시킬 수 있는 고정수단이 더 구비될 수 있고, 몸체부(3)에는 서로 대향 배치된 거리조절부(13) 사이의 거리를 확인할 수 있는 거리확인 수단이 더 구비될 수 있다.

다음으로, 본 자동차용 회전량 측정장치(10)는 드라이브 샤프트(S)의 축 방향을 따라 복수의 지점에 배치되어 드라이브 샤프트(S)를 구성하는 각 부품의 회전량을 동시에 측정하는 측정부(2)를 포함한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 측정부(2)는 상기한 몸체부(3)에 설치되어 드라이브 샤프트(S)를 구성하는 복수 개의 등속조인트(S1) 및 이를 연결하는 샤프트(S2)에 각각 배치되며, 드라이브 샤프트(S)에 접하는 클램핑부(21) 및 클램핑부(21)와 결합되는 감지부(23)를 포함할 수 있다.

더 자세하게는, 측정부(2)는 드라이브 샤프트(S)의 외측에 설치되어 드라이브 샤프트(S)의 외면에 접하고, 드라이브 샤프트(S)를 구성하는 각 부품(복수 개의 등속조인트(S1) 및 샤프트(S2)) 간 결합부위에 간극이 형성되어 있을 경우, 구동부(1)로부터 드라이브 샤프트(S)의 타 측에 회전력이 전달되어 드라이브 샤프트(S)의 회전 시 드라이브 샤프트(S)에 가압되어 직선 이동하는 클램핑부(21), 그리고 클램핑부(21)와 결합되어 클램핑부(21)의 이동거리를 감지하여 클램핑부(21)가 접촉된 각 부품의 회전량을 측정하는 감지부(23)를 포함할 수 있다.

클램핑부(21) 및 감지부(23)를 더 자세히 살펴보면, 먼저, 클램핑부(21)는 드라이브 샤프트(S)의 외면에 접하는 접촉부재(211), 그리고 접촉부재(211)를 지지하여 접촉부재(211)와 함께 드라이브 샤프트(S)의 축방향과 교차되는 방향으로 직선 이동하는 이동부재(213)를 포함할 수 있다.

여기서, 이동부재(213)는 접촉부재(211)가 설치되고, 드라이브 샤프트(S)의 외면으로부터 일정거리 이격되어 배치되며, 일 측이 개구된 구조로 형성되는 제1 지지부(2131), 그리고 제1 지지부(2131)로부터 외측으로 연장되고, 일 면에는 감지부(23)와 연결 가능한 기어치(2133a)가 형성되는 제2 지지부(2133)를 포함할 수 있다.

즉, 제1 지지부(2131)는 드라이브 샤프트(S)로부터 일정거리 이격되어 드라이브 샤프트(S)의 둘레를 감싸는 구조로 형성되고, 내측에는 상기한 접촉부재(211)가 결합될 수 있도록 홈 또는 구멍이 형성될 수 있다. 또한, 일측은 드라이브 샤프트(S)의 외측에 설치 및 해체가 용이할 수 있도록 개구되어 형성될 수 있다. 예시적으로, 제1 지지부(2131)는 'ㄷ'형상으로 형성될 수 있다.

이와 함께, 제2 지지부(2133)는 제1 지지부(2131)의 외면으로부터 외측으로 연장되고, 일 면에는 랙 기어와 같이 기어치(2133a)가 형성될 수 있다.

아울러, 이동부재(213)는 드라이브 샤프트(S)에 간극이 형성되어 있을 경우, 간극에 대응하여 편심 회전되는 드라이브 샤프트(S)에 의해 가압되어 드라이브 샤프트(S)의 축방향과 교차되는 방향으로 직선 이동될 수 있도록 몸체부(3)에 구비된 지지블록(33)에 의해 지지될 수 있다.

다음으로, 감지부(23)는 클램핑부(21)에 연결되어 클램핑부(21)의 직선 이동에 따라 회전되는 기어부(231), 그리고 기어부(231)의 회전량을 검출하여 클램핑부(21)가 접촉된 부품의 회전량에 대한 전기신호를 생성하는 검출부(233)를 포함할 수 있다.

즉, 감지부(23)의 기어부(231)는 검출부(233)로부터 연장된 회전축에 결합되어 제2 지지부(2133)의 기어치(2133a)와 치합되며, 검출부(233)는 기어부(231)에 의해 회전되는 회전축의 회전량을 검출함으로써, 클램핑부(21)가 접촉된 부품의 회전량을 측정할 수 있다.

한편, 감지부(23)는 이동부재(213)와 같이 몸체부(3)에 구비된 지지블록(33)에 의해 지지될 수 있으며, 지지블록(33)에 형성된 가이드레일(331)을 따라 이동부재(213)와 함께 직선왕복이동 될 수 있다.

즉, 클램핑부(21)는 도 4에 도시된 바와 같이, 드라이브 샤프트(S)가 간극에 의해 편심 회전될 경우, 드라이브 샤프트(S)에 의해 가압되어 드라이브 샤프트(S)의 축방향과 교차되는 방향으로 직선 이동하게 되고, 클램핑부(21)에 치합된 감지부(23)는 클램핑부(21)의 직선 이동량만큼 회전되는 기어부(231)의 회전량을 검출함으로써, 클램핑부(21)가 접촉되어 있는 부품의 회전량을 측정할 수 있다.

이처럼 본 발명에 의하면, 드라이브 샤프트(S)의 축 방향을 따라 미리 설정된 복수의 지점에서 드라이브 샤프트(S)의 회전량을 측정하는 측정부(2)를 구비함으로써, 드라이브 샤프트(S)를 분해하지 않은 상태에서 단 한 번의 측정만으로 드라이브 샤프트(S)의 전체 회전량 및 드라이브 샤프트(S)를 구성하는 부품 간 회전량을 모두 측정할 수 있으며, 이를 통해 드라이브 샤프트(S)를 구성하는 각 부품들을 수차례 분해 및 재조립하는 과정을 생략하여 비용을 절감함은 물론, 회전량 측정시험의 정확도를 월등히 향상 시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

10. 자동차용 회전량 측정장치
1. 구동부
11. 동력전달부
13. 거리조절부
2. 측정부
21. 클램핑부
211. 접촉부재
213. 이동부재
2131. 제1 지지부
2133. 제2 지지부
2133a. 기어치
23. 감지부
231. 기어부
233. 검출부
3. 몸체부
31. 가이드레일
33. 지지블록
331. 가이드레일
S. 드라이브 샤프트
S1. 등속조인트
S2. 샤프트

Claims (6)

1. 일정거리 이격된 상태로 서로 대향 배치되어 드라이브 샤프트의 일 측을 고정시키고 상기 드라이브 샤프트의 타 측에 회전력을 전달하는 구동부, 그리고
   상기 드라이브 샤프트의 축 방향을 따라 복수의 지점에 배치되어 상기 드라이브 샤프트를 구성하는 각 부품의 회전량을 동시에 측정하는 측정부
   를 포함하는 자동차용 회전량 측정장치.
2. 제1항에서,
   상기 구동부는
   상기 드라이브 샤프트의 일 측 및 타 측에 각각 결합되는 동력전달부, 그리고
   상기 동력전달부를 지지하고 상기 동력전달부와 함께 상기 드라이브 샤프트의 축 방향을 따라 직선왕복이동이 가능한 거리조절부
   를 포함하는 자동차용 회전량 측정장치.
3. 제1항에서,
   상기 측정부는
   상기 드라이브 샤프트의 외측에 설치되어 상기 드라이브 샤프트의 외면에 접하고 상기 각 부품 간 결합부위에 간극이 형성되어 있을 경우 상기 드라이브 샤프트의 회전 시 상기 드라이브 샤프트에 가압되어 직선 이동하는 클램핑부, 그리고
   상기 클램핑부의 이동거리를 감지하여 상기 클램핑부가 접촉된 상기 각 부품의 회전량을 측정하는 감지부
   를 포함하는 자동차용 회전량 측정장치.
4. 제3항에서,
   상기 클램핑부는
   상기 드라이브 샤프트의 외면에 접하는 접촉부재, 그리고
   상기 접촉부재를 지지하여 상기 접촉부재와 함께 직선 이동하는 이동부재
   를 포함하는 자동차용 회전량 측정장치.
5. 제4항에서,
   상기 이동부재는
   상기 접촉부재가 설치되고 상기 드라이브 샤프트의 외면으로부터 일정거리 이격되어 배치되며 일 측이 개구된 구조로 형성되는 제1 지지부, 그리고
   상기 제1 지지부로부터 외측으로 연장되고 일 면에는 상기 감지부와 연결 가능한 기어치가 형성되는 제2 지지부
   를 포함하는 자동차용 회전량 측정장치.
6. 제3항에서,
   상기 감지부는
   상기 클램핑부에 연결되어 상기 클램핑부의 직선 이동에 따라 회전되는 기어부, 그리고
   상기 기어부의 회전량을 검출하여 상기 클램핑부가 접촉된 부품의 회전량에 대한 전기신호를 생성하는 검출부
   를 포함하는 자동차용 회전량 측정장치.

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