KR20170135434A - 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스냅 링으로 체결되는 인보드측 등속 조인트가 스냅 링에서 빠져나오는 힘인 빠짐력을 다양한 절각 조건에서 정밀하게 측정하여 평가할 수 있는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치에 관한 것이다.

Description

등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치{Pull-out test apparatus of constant velocity joint assembly}

본 발명은 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 스냅 링으로 체결되는 인보드측 등속 조인트가 스냅 링에서 빠져나오는 힘인 빠짐력을 다양한 절각 조건에서 정밀하게 측정하여 평가할 수 있는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치에 관한 것이다.

일반적으로 조인트는 회전축의 각도가 서로 다른 회전축들 간에 회전동력(토크)을 전달하기 위한 것으로서, 동력전달 각도가 작은 회전축의 경우에는 후크 조인트, 플렉시블 조인트 등이 사용되고, 동력전달 각도가 큰 전륜 구동차의 구동축의 경우에는 등속 조인트가 사용된다.

또한, 상기 등속 조인트는 차량에 적용될 때, 두 개의 등속 조인트와 상기 등속 조인트들 사이에 연결되는 샤프트를 포함하여 구성되며, 이러한 조립체의 구성을 등속 조인트 조립체라고도 한다.

또한, 상기 등속 조인트 조립체는 구동축과 피동축의 교차각이 큰 경우에도 등속으로 원활하게 동력을 전달할 수 있기 때문에 독립 현가 방식의 전륜 구동차의 액슬축에 주로 사용되며, 샤프트를 중심으로 엔진측(인보드측)의 등속 조인트는 트라이포드 타입 등속 조인트로 이루어지고, 샤프트를 중심으로 바퀴측(아웃보드측)은 볼 타입 등속 조인트로 이루어진다

한편, 상기 등속 조인트는 엔진과 액슬에 연결될 때, 스냅 링(snap ring,'스토퍼 링'이라고도 함)을 이용하여 연결되는데, 상기 스냅 링은 상기 등속 조인트의 축 단 부에 형성된 홈에 삽입하되 엔진이나 엑슬의 회전축의 구멍에서 빠져나오지 않도록 스프링 작용을 갖는 체결 부품이다.

또한, 상기 스냅 링은 상기 등속 조인트를 체결한 구멍의 반대방향으로 당겼을 때, 소정의 인발력 이상에서 항복하여 상기 등속 조인트의 홈에서 이탈되고, 상기 등속 조인트는 엔진 또는 액슬의 체결 구멍에서 빠져나와 분리된다.

이때의 인발력은 상기 스냅 링이 빠져나오는 힘과 같기 때문에 빠짐력이라고 한다.

또한, 상기 등속 조인트 조립체의 빠짐력은 샤프트가 지면에서 꺾인 각도인 절각 정도에 따라 달라지고 이 절각 정도에 따른 빠짐력의 측정은 차량의 안정성 확보를 위해 필수적이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 등속 조인트 조립체의 빠짐력을 정밀하게 측정할 수 있는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 등속 조인트 조립체의 절각 정도를 가변하며, 빠짐력을 측정할 수 있는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 등속 조인트 축 직경이 상이한 등속 조인트에 대해서도 빠짐력을 효과적으로 측정할 수 있는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1 등속 조인트, 일 측이 상기 제1 등속 조인트의 일 측에 연결되는 샤프트 및 일 측이 상기 샤프트의 타 측에 연결되는 제2 등속 조인트로 구성되는 등속 조인트 조립체의 빠짐력을 측정하여 평가하는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치로서, 지면에 고정되는 제1 지지대; 상기 제1 지지대에 구비되고, 상기 제1 등속 조인트의 타 측에 체결되며, 상기 등속 조인트 조립체를 상기 제1 지지대 측으로 끌어당기는 인발 수단; 상기 제1 지지대와 소정의 거리 이격되어 지면에 고정되는 제2 지지대; 및 상기 제2 지지대에 구비되고, 상기 제2 등속 조인트의 타 측 단부가 관통된 후, 스냅 링(snap ring)을 통해 체결되는 체결 플레이트;를 포함하고, 상기 인발 수단이 상기 등속 조인트 조립체를 끌어당겨, 상기 제2 등속 조인트의 타 측 단부가 상기 스냅 링에서 분리되어 빠져나올 때의 힘을 상기 빠짐력으로 측정하는 것을 특징으로 하는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 체결 플레이트는 상기 제2 지지대에서 상하로 승강할 수 있도록 구비되고, 상기 체결 플레이트가 상하로 이동하여 상기 샤프트의 축이 지면에 대해 소정의 각도로 꺾이게 한 상태에서 빠짐력을 측정할 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 인발 수단:은, 상기 제1 지지대에 고정되고 상기 등속 조인트 조립체를 향해 전진하거나 후진할 수 있는 피스톤을 갖는 액츄에이터; 일 측이 상기 피스톤에 고정되고 일 측과 타 측 간의 변위에 따라 하중을 측정하는 로드셀(load cell); 및 상기 로드셀의 타 측과 상기 제1 등속 조인트의 타 측을 서로 연결하는 제1 어댑터;를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 체결 플레이트는 승강장치를 통해 상기 제2 지지대에 연결되며, 상기 승강장치:는, 상기 제2 지지대에서 위치는 고정된 채, 회전할 수 있도록 구비되고, 상기 체결 플레이트와 나사 결합하며, 회전할 때 상기 체결 플레이트가 가이드되어 상하로 승강될 수 있게 하는 스크류; 및 상기 스크류와 기어 결합하며, 외부의 회전력에 의해 상기 스크류를 회전시키는 상하 이동 레버;를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 체결 플레이트에는 상기 제2 등속 조인트의 타 측 단부가 관통되어 삽입될 수 있는 삽입 홀이 형성된 제2 어댑터가 구비되며, 상기 제2 어댑터는 상기 제2 등속 조인트의 타 측 단부의 직경에 따라 교환가능하도록 착탈식으로 상기 체결 플레이트에 구비된다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치에 의하면, 로드셀과 액츄에이터를 이용하여 간단한 구조로 등속 조인트 조립체의 빠짐력을 정밀하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치에 의하면, 등속 조인트 조립체의 절각 정도를 변화시켜가며 빠짐력을 측정할 수 있으므로 다양한 조건에서 등속 조인트 조립체의 빠짐력을 매우 정밀하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치에 의하면, 등속 조인트 조립체의 등속 조인트 연결 축 직경이 서로 상이하더라도 어댑터를 교체하여 호환성있게 빠짐력을 측정할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트 조립체의 체결 플레이트를 자세하게 보여주는 도면,
도 3은 도 2의 A-A' 단면을 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트 조립체를 절각하며 빠짐력을 평가하는 상태를 보여주는 도면이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치를 보여주는 것으로, 도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치(100, 이하, '빠짐력 평가 장치'라 함)는 등속 조인트 조립체에 소정의 인발력이 가해질 때, 등속 조인트의 축을 체결하는 스냅 링이 소정의 항복 강도에서 등속 조인트 축의 체결 홈에서 이탈되어 버리는 힘인 빠짐력을 측정하기 위한 장치이다.

또한, 상기 등속 조인트 조립체(10)는 샤프트(12), 일 측이 상기 샤프트(12)의 일 측에 연결되는 제1 등속 조인트(11) 및 일 측이 상기 샤프트(12)의 타 측에 연결되는 제2 등속 조인트(13)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제1 등속 조인트(11)는 액슬 측(아웃보드 측) 조인트로써, 볼 타입 등속 조인트일 수 있고, 상기 제2 등속 조인트(13)는 엔진 측(인보드 측) 조인트로써, 트라이포드 타입 등속 조인트일 수 있다.

그러나 상기 등속 조인트들(11,13)의 종류에는 특별한 제약이 없고, 볼 타입 등속 조인트의 빠짐력을 측정할 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 빠짐력 평가 장치(100)의 구성을 자세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 빠짐력 평가 장치(100)는 제1 지지대(110), 인발 수단(120), 제2 지지대(130) 및 체결 플레이트(140)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 지지대(110)는 지면(g)에 고정되는 지지대이다.

또한, 상기 지면(g)이란 소정의 지지면을 의미하며, 땅 바닥면에 국한되지는 않는다.

상기 인발 수단(120)은 상기 제1 지지대(110)에 구비되며, 상기 등속 조인트 조립체(10)를 상기 제1 지지대(110) 측으로 끌어당기며 끌어당기는 하중인 인발력을 측정한다.

더욱 자세하게는, 상기 인발 수단(120)은 상기 제1 지지대(110)에 고정되고, 상기 등속 조인트 조립체(10)를 향해 전진하거나 후진할 수 있는 피스톤(122)을 갖는 액츄에이터(121), 일 측이 상기 피스톤(122)에 고정되고 변위에 따라 하중을 측정하는 로드셀(123,load cell), 상기 로드셀(123)의 타측과 상기 제1 등속 조인트(11)의 타 측 간에 연결되며, 상기 로드셀(123)과 상기 제1 등속 조인트(11)를 체결하는 어댑터(124, 이하 '제1 어댑터'라 함)를 포함한다.

즉, 상기 인발 수단(120)은 상기 등속 조인트 조립체(10)를 상기 제1 지지대(110)를 향해 끌어당기는 동시에 상기 등속 조인트 조립체(10)의 반발에 의한 하중을 측정하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 제1 등속 조인트(11)는 상기 제1 어댑터(123)에서 분리되지 않도록 강하게 체결되며, 적어도 상기 제2 등속 조인트(13)를 체결하는 스냅 링(도 2의 '20' 참조)의 빠짐력보다는 강한 결합력으로 체결되어야 한다.

상기 제2 지지대(130)는 상기 제1 지지대(110)와 소정의 거리 이격되어 지면(g)에 고정된다.

또한, 상기 제2 지지대(130)와 상기 제1 지지대(110)는 사이에 상기 등속 조인트 조립체(10)를 위치시킬 수 있을 정도의 소정의 거리로 이격된다.

또한, 상기 제2 지지대(130)는 상기 제1 지지대(110)와 함께 상기 등속 조인트 조립체(10)의 지면(g) 상에서 소정의 거리 이격하여 지지할 수 있다.

상기 체결 플레이트(140)는 상기 제2 등속 조인트(13)의 타 측 회전축(13a)을 상기 제2 지지대(130)에 지지한다.

또한, 상기 체결 플레이트(140)에는 착탈가능한 어댑터(143, 이하 '제2 어댑터'라 함)가 구비될 수 있고, 상기 제2 등속 조인트(13)의 타 측 회전축(13a)은 상기 상기 제2 어댑터(143)를 통해 상기 체결 플레이트(140)에 체결된다.

또한, 도 3을 참조하면, 상기 제2 어댑터(143)에는 상기 제2 등속 조인트(13)의 타 측 단부(13aa)가 관통하여 삽입될 수 있는 삽입공이 형성되고, 상기 제2 어댑터(143)는 단 부가 상기 삽입공에 삽입되어 돌출된 후, 체결홈(13ab)에 상기 스냅 링(20)을 체결함으로써 상기 제2 어댑터(143)에 체결된다.

또한, 상기 제2 어댑터(143)는 상기 삽입공의 직경이 서로 다른 복수의 어댑터들을 포함할 수 있고, 상기 어댑터들은 상기 제2 등속 조인트(13)의 타 측 단부의 직경에 따라 교체 가능하다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 빠짐력 평가 장치(100)는 단 부의 직경이 서로 다른 등속 조인트의 빠짐력을 평가할 수 있으므로 호환성이 뛰어난 장점이 있다.

다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 체결 플레이트(140)는 상기 제2 지지대(130) 상에서 상하로 승강할 수 있도록 구비되며, 상기 제2 지지대(130)에는 상기 체결 플레이트(140)를 승강할 수 있는 승강장치(150)가 구비된다.

또한, 상기 승강장치(150)는 상기 제2 지지대(130) 상에서 위치는 고정된 채, 회전할 수 있도록 세워져 결합하는 스크류(151) 및 상기 제2 지지대(130)의 소정부분에 구비되고, 상기 스크류(151)와 기어 장치로 연결되어 상기 스크류(151)를 회전시킬 수 있는 상하 이동 레버(150)를 포함한다.

또한, 상기 상하 이동 레버(150)는 베벨 기어를 이용하여 상기 스크류(151)와 체결될 수 있고, 검사자는 손으로 상기 상하 이동 레버(150)를 회전시켜, 상기 스크류(151)를 회전시킬 수 있다.

그러나 상기 상하 이동 레버(150)는 모터에 의해 회전할 수 있다.

또한, 상기 체결 플레이트(140)는 상기 스크류(151)에 의해 관통되어 나사 결합하며, 상기 스크류(151)가 회전할 때, 상기 스크류(151)에 의해 가이드되어 상하로 승강할 수 있다.

또한, 상기 체결 플레이트(140)와 상기 스크류(151)는 나사 결합 블럭(141)에 의해 결합할 수 있으며, 상기 나사 결합 블럭(141)은 일 면이 상기 체결 플레이트(140)에 부착되고 상기 스크류(151)와는 나사결합한다.

그러나 상기 스크류(151)는 상기 체결 플레이트(140)에 직접 관통하여 나사결합할 수 있음은 물론이다.

또한, 도 4를 참조하면, 상기 승강 장치(150)는 상기 제1 등속 조인트(11)의 위치는 유지된 채로 상기 제2 등속 조인트(13)만을 소정의 높이(H)이 상승시킬 수 있으며, 이 때, 상기 샤프트(12)는 지면에서 소정의 각도(θ)로 절각된다.

또한, 절각된 각도는 상기 등속 조인트들 간의 거리(L)와 상기 제2 등속 조인트(13)의 상승 높이(H)를 이용하여 계산할 수 있으며, 절각된 상태에서 상기 인발 수단(120)은 상기 등속 조인트 조립체(10)를 끌어당겨 상기 스냅 링(20)이 상기 제2 등속 조인트(13)의 체결 홈(13ab)에서 이탈되는 빠짐력을 측정한다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 빠짐력 평가 장치(100)는 상기 샤프트(12)를 원하는 각도로 절각한 뒤 빠짐력을 측정할 수 있으므로 다양한 조건에서 빠짐력을 평가할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

100:빠짐력 평가 장치 110:제1 지지대
120:인발 수단 121:액츄에이터
122:피스톤 123:로드셀
124:제1 어댑터 130:제2 지지대
140:체결 플레이트 140:나사 결합 블럭
150:승강 장치 151:스크류
152:상하 이동 레버

Claims (5)

1. 제1 등속 조인트, 일 측이 상기 제1 등속 조인트의 일 측에 연결되는 샤프트 및 일 측이 상기 샤프트의 타 측에 연결되는 제2 등속 조인트로 구성되는 등속 조인트 조립체의 빠짐력을 측정하여 평가하는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치로서,
   지면에 고정되는 제1 지지대;
   상기 제1 지지대에 구비되고, 상기 제1 등속 조인트의 타 측에 체결되며, 상기 등속 조인트 조립체를 상기 제1 지지대 측으로 끌어당기는 인발 수단;
   상기 제1 지지대와 소정의 거리 이격되어 지면에 고정되는 제2 지지대; 및
   상기 제2 지지대에 구비되고, 상기 제2 등속 조인트의 타 측 단부가 관통된 후, 스냅 링(snap ring)을 통해 체결되는 체결 플레이트;를 포함하고,
   상기 인발 수단이 상기 등속 조인트 조립체를 끌어당겨, 상기 제2 등속 조인트의 타 측 단부가 상기 스냅 링에서 분리되어 빠져나올 때의 힘을 상기 빠짐력으로 측정하는 것을 특징으로 하는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 체결 플레이트는 상기 제2 지지대에서 상하로 승강할 수 있도록 구비되고, 상기 체결 플레이트가 상하로 이동하여 상기 샤프트의 축이 지면에 대해 소정의 각도로 꺾이게 한 상태에서 빠짐력을 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 인발 수단:은,
   상기 제1 지지대에 고정되고 상기 등속 조인트 조립체를 향해 전진하거나 후진할 수 있는 피스톤을 갖는 액츄에이터;
   일 측이 상기 피스톤에 고정되고 일 측과 타 측 간의 변위에 따라 하중을 측정하는 로드셀(load cell); 및
   상기 로드셀의 타 측과 상기 제1 등속 조인트의 타 측을 서로 연결하는 제1 어댑터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 체결 플레이트는 승강장치를 통해 상기 제2 지지대에 연결되며,
   상기 승강장치:는,
   상기 제2 지지대에서 위치는 고정된 채, 회전할 수 있도록 구비되고, 상기 체결 플레이트와 나사 결합하며, 회전할 때 상기 체결 플레이트가 가이드되어 상하로 승강될 수 있게 하는 스크류; 및
   상기 스크류와 기어 결합하며, 외부의 회전력에 의해 상기 스크류를 회전시키는 상하 이동 레버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 체결 플레이트에는 상기 제2 등속 조인트의 타 측 단부가 관통되어 삽입될 수 있는 삽입 홀이 형성된 제2 어댑터가 구비되며,
   상기 제2 어댑터는 상기 제2 등속 조인트의 타 측 단부의 직경에 따라 교환가능하도록 착탈식으로 상기 체결 플레이트에 구비되는 것을 특징으로 하는 등속 조인트 조립체의 빠짐력 평가 장치.
   

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