KR20200097391A - Automatic tightening apparatus of composite leaf spring for suspension - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압전소자를 활용하는 회생에너지를 이용해서 유볼트너트를 자동으로 조여줄 수 있는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치에 관한 기술이다.The present invention relates to an automatic tightening device for a composite leaf spring for a suspension system, and more particularly, an automatic tightening of a composite leaf spring for a suspension system capable of automatically tightening a U-bolt nut using regenerative energy utilizing a piezoelectric element. It is a description of the device.
덤프트럭과 같은 대형트럭은 비포장 험로의 주행을 위해 후륜에 2개의 축이 적용되어 동일한 하중을 지지하도록 구성되어 있다.Large trucks such as dump trucks are configured to support the same load by applying two shafts to the rear wheels for driving on unpaved rough roads.
상기와 같이 후륜 2축을 갖는 대형트럭의 후륜 현가장치는 후륜측 프론트액슬 및 후륜측 리어액슬에 각각 결합되도록 장착된 한 쌍의 러버스프링, 전후방향으로 배치되어서 양단이 상기 러버스프링을 연결하도록 결합된 리프스프링을 포함한다.As described above, the rear suspension system of a large truck having two rear wheels is a pair of rubber springs mounted to be coupled to the rear axle and rear axle respectively, and are arranged in the front and rear directions so that both ends are coupled to connect the rubber springs. Includes leaf springs.
상기 리프스프링의 길이방향 중간부위에는 어퍼새들과 로워새들이 리프스프링의 상면과 하면에 접촉하도록 배치되고, 어퍼새들과 로워새들은 유볼트 및 유볼트너트로 체결하여 고정하고 있다.Upper saddles and lower birds are arranged to contact the upper and lower surfaces of the leaf spring at an intermediate portion in the longitudinal direction of the leaf spring, and the upper saddles and lower birds are fastened and fixed with u-bolts and u-bolt nuts.
리프스프링은 스틸(steel)재질로 된 다판의 리프스프링으로 구성될 수 있고, 또는 유리섬유나 탄소섬유 등이 함유된 단일 구성품인 복합재 리프스프링으로 구성될 수도 있는 바, 스틸재질로 된 다판의 리프스프링은 가격 대비 내구성 확보에 유리하고, 복합재 리프스프링은 중량 경감 및 연비 향상에 유리하다.A leaf spring can be composed of a multi-plate leaf spring made of steel, or a composite leaf spring, which is a single component containing glass fiber or carbon fiber, and a multi-plate leaf made of steel. The spring is advantageous in securing durability for the price, and the composite leaf spring is advantageous in reducing weight and improving fuel economy.
한편, 유리섬유와 수지가 혼합된 복합재 리프스프링은 마찰에 취약한 특성을 가지고 있고 이로 인해 내마모성이 낮은 단점이 있는 바, 따라서 복합재 리프스프링은 차량 주행시 반복적으로 작동하는 범프 및 리바운드 운동에 의해 점진적으로 마모가 진행되고, 마모로 인해 유볼트의 축력 즉 체결력이 감소하게 되고, 유볼트의 축력이 감소하게 됨에 따라 복합재 리프스프링의 비틀림력이 증대하고, 이로 인해 복합재 리프스프링의 내구성이 크게 감소함에 따라 사고발생의 원인이 되기도 한다.On the other hand, composite leaf springs in which glass fiber and resin are mixed has a characteristic of being vulnerable to friction, and as a result, abrasion resistance is low. Therefore, composite leaf springs are gradually worn by bumps and rebound movements that operate repeatedly while driving a vehicle. And, as the axial force of the U-bolt decreases due to wear, the axial force of the U-bolt decreases, and as the axial force of the U-bolt decreases, the torsional force of the composite leaf spring increases. It can also be a cause of occurrence.
따라서, 필드에서는 유볼트 축력의 감소를 방지하기 위해 일정기간 또는 일정 주행거리마다 유볼트너트의 재조임 작업을 작업자가 직접 수동으로 행하고 있는 바, 이로 인해 불편함이 수반되는 단점이 있다.Therefore, in the field, in order to prevent the reduction of the U-bolt axial force, the operator manually re-tightens the U-bolt nut for a certain period or every certain mileage, and thus there is a disadvantage that inconvenience is accompanied.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art are only for enhancing an understanding of the background of the present invention, and should not be taken as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.
본 발명은, 복합재 리프스프링의 벤딩거동시 발생하는 에너지를 이용해서 유볼트너트의 조임작업을 자동으로 행할 수 있는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치로서, 이를 통해 유볼트너트의 조임작업을 작업자가 직접 수동으로 행할 필요가 없고, 특히 유볼트는 항상 높은 축력을 유지할 수 있게 됨에 따라 유볼트 축력에 의한 사고발생을 예방할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.The present invention is an automatic tightening device for a composite leaf spring for a suspension device capable of automatically tightening the U-bolt nut using energy generated during the bending behavior of the composite leaf spring, through which the tightening operation of the U-bolt nut is performed. There is no need for an operator to do it manually, and in particular, the purpose of the U-bolt is to prevent accidents caused by the U-bolt axial force as it can always maintain a high axial force.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치는, 회전력을 발생하는 액추에이터; 상기 액추에이터의 회전력을 전달하는 기어기구; 및 상기 기어기구와 연결되고 유볼트너트와 결합된 너트소켓을 포함하고; 상기 너트소켓이 회전할 때에 유볼트너트는 유볼트에 조여지는 방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.An automatic tightening device for a composite leaf spring for a suspension device according to the present invention for achieving the above object includes an actuator for generating a rotational force; A gear mechanism for transmitting the rotational force of the actuator; And a nut socket connected to the gear mechanism and coupled to the u-bolt nut. When the nut socket rotates, the u-bolt nut rotates in a direction tightened by the u-bolt.
복합재 리프스프링에 결합된 압전소자; 및 상기 압전소자에서 발생된 에너지를 이용해서 액추에이터의 동작을 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A piezoelectric element coupled to the composite leaf spring; And a controller that controls the operation of the actuator by using the energy generated from the piezoelectric element.
상기 제어기는 복합재 리프스프링의 벤딩거동시 압전소자에서 발생된 전기에너지를 저장하는 저장부; 상기 복합재 리프스프링의 벤딩거동의 회수를 카운팅하는 카운팅부; 및 상기 액추에이터의 동작을 제어하는 동작제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The controller includes a storage unit for storing electric energy generated from the piezoelectric element when the composite leaf spring is bent; A counting unit for counting the number of times the bending behavior of the composite leaf spring; And an operation control unit for controlling the operation of the actuator.
상기 액추에이터와 기어기구 및 너트소켓을 수용하는 하우징; 및 상기 제어기를 수용하는 하우징커버를 더 포함하고; 상기 하우징과 하우징커버는 다수개의 결합부재를 매개로 어퍼새들에 분리 가능하도록 결합된 것을 특징으로 한다.A housing accommodating the actuator, the gear mechanism, and the nut socket; And a housing cover accommodating the controller. The housing and the housing cover are coupled to the upper saddle through a plurality of coupling members so as to be detachable.
상기 어퍼새들의 위쪽으로 하우징 및 하우징커버가 순차적으로 배치되면서 하우징내의 너트소켓이 유볼트너트에 끼워져서 결합되고; 상기 결합부재는 하우징커버와 하우징을 순차적으로 관통해서 어퍼새들에 나사 체결되는 것을 특징으로 한다.While the housing and the housing cover are sequentially disposed above the upper saddles, the nut socket in the housing is fitted and coupled to the U-bolt nut; The coupling member is characterized in that it is screwed to the upper saddle by sequentially penetrating the housing cover and the housing.
상기 기어기구는 액추에이터와 연결된 센터기어; 상기 센터기어와 치합되어서 반대방향으로 회전하는 중간상부기어; 상기 중간상부기어와 일체로 결합되어서 동일방향으로 회전하는 중간하부기어; 및 상기 중간하부기어와 치합되어서 반대방향으로 회전하고 너트소켓과 일체로 결합된 소켓기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.The gear mechanism includes a center gear connected to an actuator; An intermediate upper gear engaged with the center gear and rotating in the opposite direction; An intermediate lower gear integrally coupled with the intermediate upper gear and rotating in the same direction; And a socket gear engaged with the intermediate lower gear, rotating in the opposite direction, and integrally coupled with the nut socket.
상기 하우징에는 액추에이터 및 센터기어가 수용되는 센터홈이 형성되고; 상기 센터홈의 측부에는 중간상부기어 및 중간하부기어가 회전 가능하게 삽입되는 중간홈이 센터홈과 연결되게 형성되고; 상기 중간홈의 측부에는 소켓기어 및 너트소켓이 회전 가능하게 삽입되는 엔드홀이 중간홈과 연결되게 형성되고; 상기 센터홈과 엔드홀에는 액추에이터 및 소켓기어의 이탈을 방지하기 위한 액추에이터커버 및 기어커버가 각각 분리 가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.A center groove for accommodating an actuator and a center gear is formed in the housing; An intermediate groove into which the intermediate upper gear and the intermediate lower gear are rotatably inserted are formed at the side of the center groove to be connected to the center groove; An end hole into which the socket gear and the nut socket are rotatably inserted into the side of the intermediate groove is formed to be connected to the intermediate groove; The center groove and the end hole are characterized in that an actuator cover and a gear cover for preventing separation of the actuator and the socket gear are separately coupled to each other.
상기 압전소자는 복합재 리프스프링에서 벤딩량이 가장 큰 중간지점에 위치하도록 결합된 것을 특징으로 한다.The piezoelectric element is coupled to be located at an intermediate point where the bending amount is greatest in the composite leaf spring.
상기 복합재 리프스프링의 벤딩거동시 압전소자에서 발생된 전기에너지는 제어기에 저장되고; 상기 제어기는 압전소자에서 발생한 전압이 기준 값 이상이 되는 경우 벤딩거동의 회수를 카운팅하고; 상기 제어기는 벤딩거동의 회수가 기준 회수에 도달한 경우 제어를 통해 액추에이터를 구동시키고; 상기 액추에이터의 구동력에 의해 너트소켓이 회전함에 따라 너트소켓과 결합된 유볼트너트는 유볼트에 조여지는 방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.Electrical energy generated from the piezoelectric element during the bending behavior of the composite leaf spring is stored in the controller; The controller counts the number of times of bending behavior when the voltage generated in the piezoelectric element exceeds a reference value; The controller drives the actuator through control when the number of bending movements reaches the reference number; As the nut socket rotates by the driving force of the actuator, the u-bolt nut coupled with the nut socket rotates in a direction tightened by the u-bolt.
상기 액추에이터는 제어기를 통해 차량의 배터리와 전기적으로 연결되게 구성되고; 상기 액추에이터의 구동원으로 압전소자의 전기에너지를 이용하지 못하는 경우 제어기는 차량 배터리의 전기에너지를 액추에이터의 구동원으로 사용할 수 있게 제어하는 것을 특징으로 한다.The actuator is configured to be electrically connected to the battery of the vehicle through a controller; When the electric energy of the piezoelectric element is not used as the driving source of the actuator, the controller controls the electric energy of the vehicle battery to be used as the driving source of the actuator.
본 발명에 따른 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치는, 복합재 리프스프링의 벤딩거동시 압전소자에서 발생하는 에너지를 이용해서 유볼트너트의 조임작업이 자동으로 진행되고, 이를 통해 유볼트는 항상 높은 축력을 유지할 수 있게 됨에 따라 유볼트 축력에 의한 사고발생을 예방할 수 있으며, 유볼트너트의 조임작업이 자동으로 진행됨에 따라 편의성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.The automatic tightening device of the composite leaf spring for a suspension device according to the present invention automatically tightens the U-bolt nut by using energy generated from the piezoelectric element during the bending behavior of the composite leaf spring, through which the U-bolt is always As it is possible to maintain high axial force, it is possible to prevent accidents caused by the U-bolt axial force, and there is an effect of improving convenience as the tightening work of the U-bolt nut is automatically performed.
도 1은 본 발명에 따른 복합재 리프스프링의 자동 조임장치를 구비한 리어현가장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 복합재 리프스프링의 자동 조임장치의 사시도,
도 3은 도 2에서 하우징커버를 제거한 상태의 사시도,
도 4는 도 3에서 제어기를 제거한 상태의 평면도,
도 5는 도 4에서 하우징의 일부를 제거한 상태의 사시도,
도 6과 도 7은 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선 및 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 기어기구를 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 제어부를 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of a rear suspension device having an automatic tightening device for a composite leaf spring according to the present invention,
2 is a perspective view of an automatic tightening device for a composite leaf spring according to the present invention,
Figure 3 is a perspective view of the housing cover removed from Figure 2,
FIG. 4 is a plan view with the controller removed from FIG. 3;
5 is a perspective view of a state in which a part of the housing is removed from FIG. 4;
6 and 7 are cross-sectional views of lines I-I and II-II of FIG. 4;
8 is a view for explaining a gear mechanism according to the present invention,
9 is a diagram illustrating a control unit according to the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, an automatic tightening device for a composite leaf spring for a suspension device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
후륜 2축을 갖는 차량의 후륜 현가장치는 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 양단이 상기 전후방향으로 배치된 복합재 리프스프링(1), 상기 복합재 리프스프링(1)의 양단에 결합된 2개의 러버스프링(2), 상기 복합재 리프스프링(1)의 길이방향 중간부위에서 상면과 하면에 각각 접촉하도록 배채된 어퍼새들(3)과 로워새들(4), 상기 로워새들(4)의 밑면을 감싸고 상측으로 연장되어서 어퍼새들(3)을 관통하는 2개의 유볼트(5), 상기 어퍼새들(3)을 관통한 유볼트(5)의 4개의 단부에 각각 결합되어서 유볼트(5)의 축력을 발생하는 4개의 유볼트너트(6)를 포함한다.As shown in Figs. 1 to 9, the rear wheel suspension system of a vehicle having two rear wheels includes a
복합재 리프스프링(1)은 단방향 유리섬유와 에폭시 수지가 혼합된 단일 구성품으로 형성되고, 2개의 러버스프링(2)은 각각 후륜측 프론트액슬 및 후륜측 리어액슬과 결합되도록 설치된다.The
본 발명에 따른 복합재 리프스프링의 자동 조임장치는, 회전력을 발생하는 액추에이터(10); 상기 액추에이터(10)의 회전력을 전달하는 기어기구(20); 상기 기어기구(20)와 연결되고 유볼트너트(6)와 결합된 너트소켓(30); 상기 복합재 리프스프링(1)에 결합된 압전소자(40); 및 상기 압전소자(40)에서 발생된 에너지를 이용해서 액추에이터(10)의 동작을 제어하는 제어기(50);를 포함한다.An automatic tightening device for a composite leaf spring according to the present invention comprises: an
액추에이터(10)는 모터이고, 기어기구(20)는 액추에이터(10)의 회전력을 너트소켓(30)으로 전달하는 부품이고, 너트소켓(30)은 유볼트너트(6)와 각각 1개씩 결합되는 것으로 총 4개로 구성된다.The
액추에이터(10)의 동력을 전달받아서 너트소켓(30)이 회전을 하면, 너트소켓(30)과 일체로 결합된 유볼트너트(6)는 유볼트(5)에 조여지는 방향으로 회전하게 되고, 이를 통해 유볼트(5)는 자동으로 조여지는 유볼트너트(6)에 의해 항상 높은 축력을 유지할 수 있게 된다.When the
차량의 주행 중 복합재 리프스프링(1)은 범프(bump) 및 리바운드(rebound) 운동을 하게 되고, 범프 및 리바운드 운동에 의해 복합재 리프스프링(1)은 유볼트(5)가 결합된 길이방향 중간부위가 상하로 휘어지는 벤딩거동을 하게 된다.The composite leaf spring (1) performs bump and rebound movements while the vehicle is running, and the composite leaf spring (1) is the longitudinal middle part where the U-bolt (5) is coupled by the bump and rebound movement. Bends up and down to bend.
제어기(50)는 복합재 리프스프링(1)의 벤딩거동시 압전소자(40)에서 발생된 전기에너지를 저장하는 저장부(51), 복합재 리프스프링(1)의 벤딩거동의 회수를 카운팅하는 카운팅부(52), 및 액추에이터(10)의 동작을 제어하는 동작제어부(53)를 포함한다.The
또한, 본 발명에 따른 실시예는 액추에이터(10)와 기어기구(20) 및 너트소켓(30)을 수용하는 하우징(60), 및 상기 제어기(50)를 수용하는 하우징커버(70)를 더 포함하고, 상기 하우징(60)과 하우징커버(70)는 다수개의 결합부재(80)를 매개로 어퍼새들(3)에 분리 가능하도록 결합된다.In addition, the embodiment according to the present invention further includes a
즉, 어퍼새들(3)의 위쪽으로 하우징(60) 및 하우징커버(70)가 순차적으로 배치되되, 하우징(60)내에 수용된 너트소켓(30)속으로 유볼트너트(6)가 삽입되어서 너트소켓(30)속으로 유볼트너트(6)가 일체화되도록 결합되고, 상기 결합부재(80)는 길이가 긴 볼트로서 하우징커버(70)와 하우징(60)을 순차적으로 관통해서 어퍼새들(3)에 분리 가능하도록 나사 체결되는 구조로 결합된다.That is, the
기어기구(20)는 액추에이터(10)와 직결된 센터기어(21), 상기 센터기어(21)와 치합되어서 반대방향으로 회전하는 중간상부기어(22), 상기 중간상부기어(22)와 일체로 결합되어서 동일방향으로 회전하는 중간하부기어(23), 및 상기 중간하부기어(23)와 치합되어서 반대방향으로 회전하고 너트소켓(30)과 일체로 결합된 소켓기어(24)를 포함한다.The
센터기어(21)는 1개로 구성되어서 액추에이터(10)와 직결되게 구성되고, 중간상부기어(22)는 센터기어(21)의 좌우측에 배치되는 2개로 구성되고, 중간하부기어(23)는 2개로 구성되어서 각각 중간상부기어(22)와 일체로 결합되고, 소켓기어(24)는 1개의 중간하부기어(23)에 2개씩 치합되는 구성으로 총 4개로 구성되고, 너트소켓(30)도 총 4개로 구성되어서 각각 소켓기어(24)에 1개씩 일체로 결합되는 구조이다.The
하우징(60)에는 액추에이터(10) 및 센터기어(21)가 수용되는 센터홈(61)이 형성되고, 상기 센터홈(61)의 측부에는 중간상부기어(22) 및 중간하부기어(23)가 회전 가능하게 삽입되는 중간홈(62)이 센터홈(61)과 연결되게 형성되고, 상기 중간홈(62)의 측부에는 소켓기어(24) 및 너트소켓(30)이 회전 가능하게 삽입되는 엔드홀(63)이 중간홈(62)과 연결되게 형성된다.A
액추에이터(10)는 센터홈(61)속에 삽입되면서 고정되게 설치되고, 센터기어(21)는 센터홈(61)속에서 회전 가능하게 설치된다.The
그리고, 센터홈(61)과 엔드홀(63)에는 액추에이터(10) 및 소켓기어(24)의 이탈을 방지하기 위한 액추에이터커버(91) 및 기어커버(92)가 각각 나사방식으로 분리 가능하게 결합된다.In addition, the
본 발명의 압전소자(40)는 복합재 리프스프링(1)의 상하방향 벤딩거동시 전기에너지를 발생하는 부품으로 복합재 리프스프링(1)에서 벤딩량이 가장 큰 중간지점에 위치하도록 결합되는 것이 바람직하며, 도시된 바와 같이 어퍼새들(3)의 좌우측에 위치하도록 결합되는 구조이지만 이에 한정되는 것은 아니다.The
또한, 본 발명에 따른 실시예는 도 9와 같이 액추에이터(10)는 제어기(50)를 통해 차량의 배터리(93)와 전기적으로 연결된 구성으로, 고장 및 에러 등의 이유로 인해 액추에이터(10)의 구동원으로 압전소자(40)의 전기에너지를 이용하지 못하는 경우 제어기(50)는 차량 배터리(93)의 전기에너지를 액추에이터(10)의 구동원으로 사용할 수 있게 제어하게 된다.In addition, the embodiment according to the present invention is a configuration in which the
이하 본 발명에 따른 실시예의 작용에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the embodiment according to the present invention will be described.
차량이 주행을 하게 되면 복합재 리프스프링(1)은 범프(bump) 및 리바운드(rebound) 운동을 하게 되고, 범프 및 리바운드 운동에 의해 복합재 리프스프링(1)은 유볼트(5)가 결합된 길이방향의 중간부위가 상하로 휘어지는 벤딩거동을 하게 된다.When the vehicle runs, the composite leaf spring (1) performs bump and rebound movement, and the composite leaf spring (1) is combined with the U-bolt (5) by the bump and rebound movement. The middle part of the bends up and down to bend.
복합재 리프스프링(1)의 벤딩거동시 압전소자(40)에서 발생된 전기에너지는 제어기(50)의 저장부(51)에 저장되고, 제어기(50)의 카운팅부(52)는 복합재 리프스프링(1)의 벤딩거동의 회수를 카운팅하게 된다.Electrical energy generated by the
즉, 복합재 리프스프링(1)의 벤딩거동이 클수록 압전소자(40)에서 발생하는 전압 값이 크고, 또한 복합재 리프스프링(1)은 마모가 크며, 마모가 클수록 유볼트(5)의 축력이 감소하게 된다.That is, the greater the bending behavior of the composite leaf spring (1), the greater the voltage value generated by the piezoelectric element (40), and the composite leaf spring (1) has a greater wear, and the greater the wear, the lower the axial force of the U-bolt (5). Is done.
따라서, 제어기(50)는 압전소자(40)에서 발생한 전압 값이 기준 값 이상이 되는 경우 유볼트(5)의 축력이 감소하는 상황으로 판단하게 되고, 이와 같이 압전소자(40)에서 발생한 전압 값이 기준 값 이상이 되는 벤딩거동의 회수를 카운팅부(52)에서 카운팅하게 되고, 최종적으로 벤딩거동의 회수가 기준 회수(1만회를 기준회수로 정할 수 있다)에 도달한 경우 제어를 통해 액추에이터(10)를 구동시키게 된다.Therefore, the
벤딩거동의 회수가 기준 회수에 도달하면 제어기(50)는 회수의 카운팅을 처음부터 다시 시작하게 된다.When the number of bending behaviors reaches the reference number, the
제어기(50)의 동작제어부(53)에 의해 액추에이터(10)가 구동하면, 액추에이터(10)의 구동력으로 도 8과 같이 센터기어(21)가 회전하고, 센터기어(21)의 회전력은 중간상부기어(22)와 중간하부기어(23) 및 소켓기어(24)를 통해 너트소켓(30)으로 전달되어서 너트소켓(30)이 회전하고, 너트소켓(30)이 회전함에 따라 너트소켓(30)과 결합된 유볼트너트(6)는 유볼트(5)에 조여지는 방향으로 회전하며, 이 결과 유볼트(5)는 강건한 축력을 항상 유지할 수 있게 됨으로써, 축력 감소로 인해 발생하는 사고 등을 개선할 수 있게 된다.When the
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 복합재 리프스프링(1)의 벤딩거동시 압전소자(40)에서 발생하는 에너지를 이용해서 유볼트너트(6)의 조임작업이 자동으로 진행되고, 이를 통해 유볼트(5)는 항상 높은 축력을 유지할 수 있게 됨에 따라 유볼트 축력에 의한 사고발생을 예방할 수 있는 장점이 있다.As described above, in the embodiment according to the present invention, the tightening operation of the
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been illustrated and described with reference to specific embodiments, it is understood in the art that the present invention can be variously improved and changed within the scope of the technical spirit of the present invention provided by the following claims. It will be obvious to those of ordinary skill.
1 - 복합재 리프스프링 2 - 러버스프링
3 - 어퍼새들 4 - 로워새들
5 - 유볼트 6 - 유볼트너트
10 - 액추에이터 20 - 기어기구
30 - 너트소켓 40 - 압전소자
50 - 제어기 60 - 하우징
70 - 하우징커버 80 - 결합부재
91 - 액추에이터커버 92 - 기어커버
93 - 차량 배터리1-Composite leaf spring 2-Love spring
3-Upper Birds 4-Lower Birds
5-U-bolt 6-U-bolt nut
10-actuator 20-gear mechanism
30-Nut socket 40-Piezoelectric element
50-controller 60-housing
70-housing cover 80-coupling member
91-Actuator cover 92-Gear cover
93-Vehicle battery
Claims (10)
상기 액추에이터의 회전력을 전달하는 기어기구; 및
상기 기어기구와 연결되고 유볼트너트와 결합된 너트소켓을 포함하고;
상기 너트소켓이 회전할 때에 유볼트너트는 유볼트에 조여지는 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치.An actuator that generates a rotational force;
A gear mechanism for transmitting the rotational force of the actuator; And
And a nut socket connected to the gear mechanism and coupled to the u-bolt nut;
When the nut socket rotates, the U-bolt nut rotates in a direction tightened by the U-bolt. An automatic tightening device for a composite leaf spring for a suspension device.
복합재 리프스프링에 결합된 압전소자; 및
상기 압전소자에서 발생된 에너지를 이용해서 액추에이터의 동작을 제어하는 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치.The method according to claim 1,
A piezoelectric element coupled to the composite leaf spring; And
A controller for controlling the operation of the actuator using the energy generated from the piezoelectric element; automatic tightening device for a composite leaf spring for a suspension device, further comprising.
상기 제어기는 복합재 리프스프링의 벤딩거동시 압전소자에서 발생된 전기에너지를 저장하는 저장부;
상기 복합재 리프스프링의 벤딩거동의 회수를 카운팅하는 카운팅부; 및
상기 액추에이터의 동작을 제어하는 동작제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치.The method according to claim 2,
The controller includes a storage unit for storing electric energy generated from the piezoelectric element when the composite leaf spring is bent;
A counting unit for counting the number of times the bending behavior of the composite leaf spring; And
An automatic tightening device for a composite leaf spring for a suspension device comprising: an operation control unit for controlling the operation of the actuator.
상기 액추에이터와 기어기구 및 너트소켓을 수용하는 하우징; 및
상기 제어기를 수용하는 하우징커버를 더 포함하고;
상기 하우징과 하우징커버는 다수개의 결합부재를 매개로 어퍼새들에 분리 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치.The method according to claim 2,
A housing accommodating the actuator, the gear mechanism, and the nut socket; And
Further comprising a housing cover accommodating the controller;
The housing and the housing cover are automatically tightened for a composite leaf spring for a suspension device, characterized in that the housing and the housing cover are detachably coupled to the upper saddle via a plurality of coupling members.
상기 어퍼새들의 위쪽으로 하우징 및 하우징커버가 순차적으로 배치되면서 하우징내의 너트소켓이 유볼트너트에 끼워져서 결합되고;
상기 결합부재는 하우징커버와 하우징을 순차적으로 관통해서 어퍼새들에 나사 체결되는 것을 특징으로 하는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치.The method of claim 4,
While the housing and the housing cover are sequentially disposed above the upper saddles, the nut socket in the housing is fitted and coupled to the U-bolt nut;
The coupling member is an automatic tightening device for a composite leaf spring for a suspension device, characterized in that the coupling member sequentially passes through the housing cover and the housing and is screwed to the upper saddle.
상기 기어기구는 액추에이터와 연결된 센터기어;
상기 센터기어와 치합되어서 반대방향으로 회전하는 중간상부기어;
상기 중간상부기어와 일체로 결합되어서 동일방향으로 회전하는 중간하부기어; 및
상기 중간하부기어와 치합되어서 반대방향으로 회전하고 너트소켓과 일체로 결합된 소켓기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치.The method of claim 4,
The gear mechanism includes a center gear connected to an actuator;
An intermediate upper gear engaged with the center gear and rotating in the opposite direction;
An intermediate lower gear integrally coupled with the intermediate upper gear and rotating in the same direction; And
An automatic tightening device for a composite leaf spring for a suspension device comprising a socket gear engaged with the lower intermediate gear and rotating in the opposite direction and integrally coupled with the nut socket.
상기 하우징에는 액추에이터 및 센터기어가 수용되는 센터홈이 형성되고;
상기 센터홈의 측부에는 중간상부기어 및 중간하부기어가 회전 가능하게 삽입되는 중간홈이 센터홈과 연결되게 형성되고;
상기 중간홈의 측부에는 소켓기어 및 너트소켓이 회전 가능하게 삽입되는 엔드홀이 중간홈과 연결되게 형성되고;
상기 센터홈과 엔드홀에는 액추에이터 및 소켓기어의 이탈을 방지하기 위한 액추에이터커버 및 기어커버가 각각 분리 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치.The method of claim 6,
A center groove for accommodating an actuator and a center gear is formed in the housing;
An intermediate groove into which the intermediate upper gear and the intermediate lower gear are rotatably inserted are formed at the side of the center groove to be connected to the center groove;
An end hole into which the socket gear and the nut socket are rotatably inserted into the side of the intermediate groove is formed to be connected to the intermediate groove;
An actuator cover and a gear cover for preventing separation of the actuator and the socket gear are separately coupled to the center groove and the end hole, respectively.
상기 압전소자는 복합재 리프스프링에서 벤딩량이 가장 큰 중간지점에 위치하도록 결합된 것을 특징으로 하는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치.The method according to claim 2,
The piezoelectric element is an automatic tightening device for a composite leaf spring for a suspension device, characterized in that the piezoelectric element is coupled to be located at an intermediate point where the bending amount is greatest in the composite leaf spring.
상기 복합재 리프스프링의 벤딩거동시 압전소자에서 발생된 전기에너지는 제어기에 저장되고;
상기 제어기는 압전소자에서 발생한 전압이 기준 값 이상이 되는 경우 벤딩거동의 회수를 카운팅하고;
상기 제어기는 벤딩거동의 회수가 기준 회수에 도달한 경우 제어를 통해 액추에이터를 구동시키고;
상기 액추에이터의 구동력에 의해 너트소켓이 회전함에 따라 너트소켓과 결합된 유볼트너트는 유볼트에 조여지는 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치.The method according to claim 2,
Electrical energy generated from the piezoelectric element during the bending behavior of the composite leaf spring is stored in the controller;
The controller counts the number of times of bending behavior when the voltage generated in the piezoelectric element exceeds a reference value;
The controller drives the actuator through control when the number of bending movements reaches the reference number;
As the nut socket rotates by the driving force of the actuator, the U-bolt nut coupled with the nut socket rotates in a direction tightened by the U-bolt.
상기 액추에이터는 제어기를 통해 차량의 배터리와 전기적으로 연결되게 구성되고;
상기 액추에이터의 구동원으로 압전소자의 전기에너지를 이용하지 못하는 경우 제어기는 차량 배터리의 전기에너지를 액추에이터의 구동원으로 사용할 수 있게 제어하는 것을 특징으로 하는 현가장치용 복합재 리프스프링의 자동 조임장치.The method according to claim 2,
The actuator is configured to be electrically connected to the battery of the vehicle through a controller;
When the electric energy of the piezoelectric element is not used as the driving source of the actuator, the controller controls the electric energy of the vehicle battery to be used as the driving source of the actuator.
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- 2019-02-08 KR KR1020190014675A patent/KR102602985B1/en active IP Right Grant
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