KR101551511B1

KR101551511B1 - 스트럿 조립체

Info

Publication number: KR101551511B1
Application number: KR1020107022088A
Authority: KR
Inventors: 브래들리 씨 리츠
Original assignee: 엠티에스 시스템즈 코포레이숀
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2015-09-08
Also published as: WO2009154660A1; CN102016537A; KR20100133403A; US8186207B2; JP2011513746A; US20090217746A1; DE112009000488T5; DE112009000488B4; CN102016537B; JP5372025B2

Abstract

테스트 시스템(10)과 방법은 가동 무단 벨트(22)를 갖는 플랫폼(16)을 포함한다. 테스트 물품(13)은 벨트(22) 상에 배치되고 가동 무단 벨트(22)에 의해 회전되는 휠 조립체를 갖는다. 적어도 하나의 스트럿(40)은 테스트 물품(13)에 결합되는 제1 단부와, 벨트(22)와 테스트 물품(13) 사이에 힘을 전달하도록 벨트가 이동할 때에 벨트(22)와 맞물리도록 구성된 제2 단부를 갖는다.

Description

스트럿 조립체{STRUT ASSEMBLY}

본 발명은 가동 무단 벨트를 구비한 플랫폼을 포함하는 테스트 시스템에 마련되는 스트럿 조립체에 관한 것이다.

이하의 설명은 단지 일반적인 배경기술 정보를 위해 제시된 것이며, 청구되는 주제의 범위를 한정하는 수단으로서 사용하려는 의도가 아니다.

본 발명의 양태는, 한정하는 것은 아니지만 도로 상에서 주행하는 모든 유형의 차량과 같이 소정 표면 위에서 작동하는 본체의 실험실 내 테스트 중에 사용되는 장비 및 방법에 관한 것이다.

예로서 자동차와 같은 차량을 참고하면, 시뮬레이션된 도로를 사용하는 것은 차량 구조의 개발에서 중요해지고 있다. 이들 도로 시뮬레이션 장치는 일반적으로, 차량 아래에 장착되며 하나 이상의 휠과 맞물리고 및/또는 차량의 다른 차체 패널 아래에 배치되는 것인 하나 이상의 개별 무단 벨트를 포함한다. 이들 벨트를 구동하여 도로 상에서 차량을 운전하는 것을 시뮬레이션한다. 보통, 도로 시뮬레이션 장치는 공기역학적 특성을 측정하기 위해 풍동 내에 배치된다. 일반적으로, 도로 시뮬레이션 장치는 유동 특성의 구현을 개선하여 공기역학적 특성의 측정을 개선하도록 한다.

차량은 통상적으로, 차량의 종방향 운동(전후로 작동), 측방향 운동(양옆으로 작동) 및 요(yaw)(조향 운동)를 구속하는 링크를 통해 시뮬레이션된 도로에 대해 구속된다. 보통, 차량 구속은 차량의 동특성에 영향을 주지 않는 수동적 구속이지만, 필요하다면 다양한 구속 방향으로 부하를 측정하는 데 사용될 수도 있다.

본 발명은 스트럿 조립체로서, 가동 무단 벨트를 구비한 플랫폼을 포함하는 테스트 시스템에 마련되며 차량의 동특성에 영향을 주지 않으면서 상이한 구속 방향의 부하를 측정하는 데 사용될 수 있는 개선된 스트럿 조립체를 제공하고자 한다.

이러한 본 명세서에서의 개요 및 요약은, 이하의 상세한 설명에서 또한 설명되는, 선정된 사상을 단순한 형태로 제시하기 위해 마련된 것이다. 이러한 개요 및 요약은 청구된 주제의 핵심적인 특징 또는 주요 요소를 확인하고자 하는 의도가 아니며, 이들 개요 및 요약은 청구된 주제의 범위를 한정하는 수단으로서 사용하려는 의도도 아니다. 청구된 주제는 배경기술에서 언급된 임의의 단점 또는 모든 단점을 해결하는 실시형태로 한정되지 않는다.

본 발명의 제1 양태는, 가동 무단 벨트를 갖는 플랫폼을 포함하는 테스트 시스템이다. 테스트 물품은 벨트 상에 배치되고 무단 벨트에 의해 회전되는 휠 조립체를 갖는다. 하나 이상의 스트럿은 테스트 물품에 결합되는 제1 단부와, 벨트와 테스트 물품 사이에서 힘을 전달하도록 벨트가 이동할 때에 벨트와 맞물리도록 구성된 제2 단부를 갖는다.

일실시예에서, 제2 단부는 벨트와 함께 유체 베어링을 형성하도록 구성된 커플링을 포함한다. 유체 베어링의 작동 유체는 공기 또는 액체일 수 있다. 변경예에서, 커플링은 벨트와 맞물리도록 구성된 롤러를 포함한다.

스트럿은 맞물리는 벨트의 표면에 대해 종축이 수직이 되도록 배향될 수 있다. 스트럿은 길이가 조정될 수 있다. 예컨대, 각 스트럿은 상이한 길이의 구성요소와 교환될 수 있는 구성요소 및/또는 맞물림 나사부와 같이 그 길이를 조정하기 위해 조작될 수 있는 구성요소를 포함할 수 있다. 또한, 스트럿은 스트럿의 길이를 원격으로 조정하도록 사용될 수 있는 액추에이터를 포함한다. 필요에 따라, 스트럿에 전달된 힘을 감지하도록 로드셀이 스트럿에 작동 가능하게 결합될 수 있다.

특정한 실시예에서, 테스트 물품은 차량이고 테스트 시스템은 복수 개의 스트럿을 포함할 수 있다. 각 스트럿은 차량에 결합되는 제1 단부와, 벨트와 차량 사이에 힘을 전달하도록 벨트가 이동할 때에 벨트와 맞물리도록 구성된 제2 단부를 갖는다. 보통, 각 스트럿은 벨트 상에 휠 조립체와 일렬로 배치된다.

본 발명의 다른 양태는 가동 무단 벨트 상에서 테스트 물품을 테스트하는 방법이다. 상기 방법은 테스트 물품에 하나 이상의 스트럿을 결합하는 것과, 테스트 물품에 송풍되는 공기의 인가 중에 테스트 물품을 구속하고 가동 무단 벨트를 이동시키는 것과, 가동 무단 벨트를 이동시키면서 스트럿을 통해 테스트 물품과 가동 무단 벨트 사이에 힘을 전달하는 것을 포함하며, 스트럿은 테스트 물품에 결합되도록 구성된 제1 단부와, 벨트와 테스트 물품 사이에서 힘을 전달하도록 벨트가 이동할 때에 벨트와 맞물리도록 구성된 제2 단부를 갖는다.

특히 바람직한 실시예에서, 테스트 물품은 벨트와 맞물리고 벨트 위에서 굴러가는 휠 조립체를 구비하는 차량을 포함하고, 하나 이상의 스트럿을 차량에 결합하는 것은 하나 이상의 스트럿을 휠 조립체와 일렬로 차량에 결합하는 것을 포함한다. 필요에 따라, 복수 개의 스트럿이 사용될 수 있고, 하나 이상의 스트럿을 차량에 결합하는 것은 각 스트럿을 휠 조립체와 일렬로 차량에 결합하는 것을 포함한다. 또한, 필요에 따라, 테스트 물품과 가동 무단 벨트 사이에 힘을 전달하는 것은 선택된 힘을 스트럿을 통해 인가하는 것을 포함한다.

본 발명에 따르면, 가동 무단 벨트를 구비한 플랫폼을 포함하는 테스트 시스템에 마련되며 차량의 동특성에 영향을 주지 않으면서 상이한 구속 방향의 부하를 측정하는 데 사용될 수 있는 개선된 스트럿 조립체를 얻을 수 있다.

도 1은 차량 구속 시스템의 제1 실시예의 사시도이다.
도 2는 제1 실시예의 일부의 확대 사시도이다.
도 3은 제1 실시예의 전방 입면도이다.
도 4는 차량 구속 시스템의 제2 실시예의 사시도이다.
도 5는 제2 실시예의 일부의 확대 사시도이다.
도 6은 제2 실시예의 전방 입면도이다.
도 7은 구성요소가 제거되어 있는 상태에서의, 지지부의 사시도이다.
도 8은 다른 지지부의 개략적인 전방 입면도이다.
도 9는 차량 구속 시스템의 제3 실시예의 사시도이다.
도 10은 제3 실시예의 일부의 확대 사시도이다.
도 11은 제3 실시예의 전방 입면도이다.
도 12는 차량이 들어올려져 있는 상태에서의, 제3 실시예의 전방 입면도이다.
도 13은 다른 지지부의 개략적인 전방 입면도이다.
도 14는 또 다른 지지부의 개략적인 전방 입면도이다.
도 15는 차량 구속 시스템의 제4 실시예의 사시도이다.
도 16은 제4 실시예의 일부의 확대 사시도이다.
도 17은 지지 조립체의 사시도이다.
도 18은 지지 조립체의 제2 사시도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 하나 이상의 양태를 포함하는 시뮬레이션 시스템(10) 및 차량 구속부(9)가 도시되어 있다. 도시된 실시예에 있어서, 차량(13)은 자동차이지만, 이는 본 발명의 양태로부터 이익을 취할 수 있는 차량의 한 가지 예라는 것을 이해할 것이다. 이와 관련하여, 무단 벨트에 의해 마련되는 이동면에 대해 구속된 임의의 유형의 테스트 물품은, 본 발명의 하나 이상의 양태로부터 이익을 취할 수 있지만, 도로면 위에서 작동하는 차량의 경우에 특별한 장점이 구현된다.

도시된 실시예에 있어서, 테스트 시스템(10)은 지지용 기부(11)를 포함하며, 이 지지용 기부는 전체적으로 12로 지시되는 피트(pit)를 갖춘 대형 콘크리트 구조를 포함하는데, 이때 피트(12)를 둘러싸는 표면의 대략적인 레벨에서 차량(13)을 테스트하도록 하기 위해 주요 도로 메커니즘(14)이 장착된다. 많은 경우에 있어서, 테스트 시스템(10)은, 도시되어 있지는 않지만 화살표(17)로 표시되는 팬(fan)을 구비한 풍동의 일부를 형성한다. 차량(13) 및 주요 도로 메커니즘(14)은 플랫폼(16)을 포함할 수 있으며, 도시된 실시예에 있어서 상기 플랫폼은 차량(13)이 팬에 의해 발생되는 기류에 대해 선택적으로 위치설정될 수 있도록 하는 턴테이블이다.

플랫폼(16) 및 주요 도로 메커니즘(14)은, 반드시 그러한 것은 아니지만, 밸런스 조립체에 장착될 수 있는데, 이 밸런스 조립체는 개략적으로 20으로 도시되어 있으며 차량(13)에 대한 다양한 힘을 측정할 수 있다. 다수의 형태를 취할 수 있는 이러한 밸런스 조립체는 당업계에 잘 알려져 있으며, 본 출원의 목적을 위해 이를 추가로 설명할 필요는 없다. 그러나, 한 가지 적절한 밸런스 조립체는, 인용함으로써 전체가 본 명세서에 포함되는 미국 특허 공개 제2007/0039400호에 설명되어 있다. 변형례에 있어서, 밸런스 메커니즘은, 인용함으로써 전체가 본 명세서에 포함되는 미국 특허 제7,360,443호에 설명되어 있는 바와 같이 테스트 시스템(10)에 통합될 수 있다.

또한, 본 명세서에 도시되어 있는 주요 도로 메커니즘(14)은, 차량(13)이 그 위에 지지되는 단일 무단 벨트(22)를 포함한다는 것에 주의해야 한다. 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 양태는, 차량(13)을 지지하기 위해 사용되는 2개 이상의 벨트를 포함하고/포함하거나, 차량(13)의 패널에 근접하거나 차량의 다양한 부분 아래에 위치설정되는 도로 메커니즘에 적용될 수 있다. 1개가 넘게 존재한다면, 모든 벨트는 적절한 모터 및 롤러에 의해 구동되며, 이러한 모터 및 롤러의 세부사항은 널리 공지되어 있고 본 발명의 양태를 이해하는 데에는 불필요하다.

이제 차량 구속부(9)를 참고하면, 일 형태에서, 차량 구속부(9)는 벨트(22)(들) 상에서 차량(13)의 위치를 구속하고 차량의 위치를 제어할 수 있으며, 특히 차량의 수직방향 위치를 제어할 수 있고/있거나 차량(13)에 대한 부하 또는 힘을 측정할 수 있다. 다른 양태에 있어서, 구속부(9)는, 구성요소를 교체하기 위해 차량(13)의 하부에 접근할 수 있도록 차량(13)에 대한 작업을 행하기 위해, 플랫폼(16) 또는 벨트(22)에 대해 상방으로 차량(13)을 들어올릴 수 있다. 구속부(9)는 테스트 중에 차량(13) 주위의 기류에 미치는 영향이 가능한 최소가 되도록 해야만 한다. [벨트(22)에 대해] 플랫폼(16)의 "고정부"로부터 차량(13)의 대향측 상에서 벨트(22)의 일부 위로 연장되는 이러한 지지부(30)가 마련된다. 지지부(30)는 축방향으로(지지부의 종방향 길이를 따라) 견고하거나 강성이며, 기류 요란(disturbance)을 최소화하기 위해 일반적으로 공기역학적이다(예컨대, 형상면에서 가느다란 형상 및/또는 유선형임).

도 2 및 도 3을 참고하면, 커플러(32)가 차량(13)의 부착 지점(31)에 결합되는데, 커플러는 이미 이용 가능할 수 있거나 적절한 플랜지를 제공하는 등에 의한 약간의 변형을 필요로 할 수 있고, 이에 따라 차량이 벨트(22) 상에서 구르도록 해주며 신속하게 고정되도록 해준다. 일반적으로, 각각의 커플러(32)는 각각의 지지부(30)를 통해 액추에이터(34)에 결합된다. 각각의 액추에이터(34)의 선택적인 제어에 의해, 조작자는 차량 위치, 탑승 높이 등과 같은 차량(13)의 요구되는 특성을 구현할 수 있으며, 또한 차량(13)이 벨트(22) 상에서 구르는 동안 이들을 조정할 수 있다. 추가적으로, 원한다면, 액추에이터(34)는 벨트(22)로부터 차량(13)을 완전히 들어올리도록 제어될 수 있다. 각각의 지지부(30)는 차량(13)의 본체 부분에 부착되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이는 한정적이 아니라는 것에 주의해야 한다. 필요하다면, 당업계에 공지된 바와 같이, 커플러는 지지부(30)를 휠 허브(29)에 결합시키기 위해 각각의 지지부의 단부에 마련될 수 있다(도 2 참조).

마찰과 같은 차량(13)의 공기역학적 특성은, 한정하는 것은 아니지만 20 내지 30 초와 같은 비교적 장시간 동안 벨트(22)를 구동시키면서 일반적으로 다소 유연하거나 원만하게 차량을 유지하도록 하는 방식으로 차량 구속부(9)를 이용하여 차량(13)을 구속함으로써 테스트 시스템(10)을 통해 달성될 수 있다. 비교적 장시간 테스트를 행함으로써, 차량(13)이 겪을 수 있는 떨림 또는 버피팅(buffeting)은 평균에 도달할 수 있게 되고, 이에 따라 획득된 평균 부하값 또는 중간 부하값을 사용할 수 있다.

그러나, 제2 형태의 테스트에 있어서는, 차량(13)의 이러한 떨림 또는 버피팅 특성이 요구된다. 본 발명의 다른 양태에서와 같이, 이는 차량의 타이어 상에서 차량(13)의 임의의 진동을 최소화하도록 차량(13)의 프레임을 견고한 방식으로 유지함으로써 달성된다. 이러한 방식으로, 버피팅으로 인해 차량(13)의 본체에 인가되는 힘이 측정될 수 있다. 차량(13)을 견고한 방식으로 유지하기 위해 단지 지지부(30)만을 사용하면 지지부(30)의 강성이 매우 높아야 할 필요가 있다. 요구되는 강성을 제공하기 위해, 지지부(30)는 비교적 대형으로 구성될 수 있다. 그러나, 지지부의 크기가 커짐에 따라 풍동 내의 기류의 외란도 커지기 때문에 이는 바람직하지 않다. 그러나, 본 발명의 다른 양태로서, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 차량(13)에, 구체적으로 차량의 프레임 또는 커플러(32) 등에 결합되는 1개, 2개 또는 보통 4개의 스트럿(40)을 마련함으로써, 차량(13)의 수직방향 부하는 벨트(22)에 대해 그리고 벨트를 통해 하방으로 작용될 수 있다. 스트럿(40)(들)은 본 명세서에서 개시되는 임의의 예시적인 실시예에서 사용될 수 있다는 것에 주목해야 한다.

각각의 스트럿(40)은 차량 또는 커플러(32)에 결합되는 단부의 대향 단부에서 수직방향 힘이 벨트(22)에 인가되도록 해주는 커플링(42)을 포함한다는 것을 이해할 것이다. 일 실시예에 있어서, 커플링(42)은 벨트(22)의 상부면 상에서 최소한의 마찰로 활주하는 유체(예컨대, 공기 또는 액체) 베어링일 수 있다. 각각의 스트럿(40)에 의해 지탱되는 수직방향 힘은 유체 베어링을 통해 벨트(22) 상에 작용된다. 필요하다면, 점선 블록에 의해 지시되는 적절한 반동 구조(44)가 스트럿(40)을 구비하는 벨트(22) 부분 아래에 마련된다. 필요하다면, 벨트(22)와 반동 구조(44) 사이에 유체 베어링 커플링이 마련될 수 있다. 요약하면, 차량(13)은 [아마도, 지지부(30)로 인한 수직방향 강성과 함께] 수직방향 스트럿(40)에 의해 형성되는 강성으로 인해 견고한 방식으로 구속되는 한편, 측방향 강성은 지지부(30)에 의해 형성된다. 견고한 방식으로 차량(13)을 유지하는 수단으로서 차량(13)의 중량을 증가시키기 위해 차량에는 추가적인 질량체가 마련될 수 있다는 것에 주의해야 한다. 수직방향 스트럿(40)의 구체적인 장점은, 이들 스트럿이 비교적 소형이며, 이에 따라 차량(13) 주위의 기류를 매우 크게 방해하지 않는다는 것이다. 필요하다면, 추가적으로 기류 요란을 줄이기 위해 유선 방식으로 외측면을 구성할 수 있다. 추가적으로, 도시된 바와 같이, 기류 요란을 더욱 줄이기 위해 차량(13)의 타이어 또는 휠 조립체에 근접하게 및/또는 타이어 또는 휠 조립체와 일렬로 스트럿(40)이 위치설정될 수 있다.

도 6을 참고하면, 일부 시스템에서는, 벨트(22)를 통한 수직방향 힘을 측정하기 위해 차량(13)의 각 타이어 아래에 로드셀(50)이 마련된다. 그러나, 수직방향 스트럿(40)이 존재하면 일부 수직방향 부하가 스트럿(40)을 통해 반동 구조(44)까지 전달되도록 한다. 이러한 상황을 고려하여, 각각의 스트럿(40)을 통한 수직방향 부하를 확인할 필요가 있을 수 있다. 이러한 부하는 다양한 기법을 이용하여 측정될 수 있는데, 이들 기법은 반동 구조(44)에 작동 가능하게 결합되는 로드셀(45), 각각의 스트럿(40)에서의 로드셀(47), 또는 각각의 스트럿(40)을 차량(13) 또는 커플러(32)에 결합시키는 부하 경로에서의 로드셀(49)을 포함한다. 로드셀(45, 47 및 49)은 차량이 견고하게 구속된 상태에서 차량의 떨림 또는 버피팅 특성의 측정을 가능하게 한다. 도시된 특정 구조에 있어서, 로드셀(49)은 수직 방향[벨트(22) 안쪽으로], 측방향[벨트(22)를 가로질러] 및 종방향(측방향에 대해 수직으로) 중 하나 이상의 방향에서 이러한 부하를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 전술한 제1 테스트의 경우에서와 같이 스트럿(40)이 존재하지 않을 때, 수직방향 부하는 55 등에서 차량(13)으로부터 멀리 떨어진 각각의 지지부(30)에 결합된 적절한 로드셀과 조합하여 또는 로드셀(50)로부터 획득될 수 있으며, 이러한 로드셀은 액추에이터(34) 및 지지부(56)에 결합된다.

전술한 바와 같이, 각각의 지지부(30)는, 필요할 때 벨트(22)로부터 차량(13)을 들어올리기 위해 사용될 수 있고/있거나 탑승 높이를 조정하고 탑승 높이를 제어하며 및/또는 테스트 중에 차량에 다른 수직방향 부하를 인가하기 위해 사용될 수 있는 액추에이터(34)에 결합된다. 탑승 높이를 조정하면, 차량의 원하는 수직방향 위치를 구현한 이후 선택된 탑승 높이에서 일부 형태의 테스트를 행하게 되는데, 탑승 높이 제어는, 탑승 높이의 원하는 설정점을 달성하도록 수직방향 위치를 제어하거나 명령 신호에 따라 차량(13)의 수직방향 위치를 제어하는 소정 형태의 테스트이며, 이는 공통적으로 위치의 피드백 루프 측정을 수반한다는 것에 주의해야 한다.

본 명세서에서 언급된 모든 액추에이터와 같은 액추에이터(34)는 유압식, 공압식 및/또는 전기식일 수 있다. 보통, 위치 센서는 차량(13)의 위치를 측정하기 위해 마련된다. 도 3을 참고하면, 카메라(55)가 마련되어 있으며, 이 카메라는 지지부(30)의 단부 또는 차량(13)에 결합되어 있는 타겟(57)을 모니터링하는데, 다른 형태의 전기식 위치 센서(예컨대, 저항식, 유도식 또는 용량식 센서) 또는 광학식 위치 센서가 사용될 수 있다.

도시된 실시예에 있어서, 각각의 지지부(30)는, 차량(13)으로부터 멀리 떨어진 각각의 지지부(30)의 단부가 승강용 액추에이터(34)에 결합되는 지지 고정부(56)에 피봇 방식으로 결합된다. 각각의 지지부는 지지 고정부(56)에서 또는 지지 고정부 상에서 피봇한다는 점에서, 측방향 보상을 제공하는 것이 필요할 수 있다. 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예에 있어서, 상기 보상은, 수평방향 부하(대체로 시뮬레이션되는 차량 운동에 대해 횡방향이고/횡방향이거나 평행함)를 측정하는 로드셀(54) 및 수직방향 부하(대체로 시뮬레이션되는 차량 운동에 수직임)를 측정하는 로드셀(55)뿐만 아니라 승강용 액추에이터(34) 및 지지 고정부(56)를 지탱할 수 있는 측방향 위치설정장치(58)에 의해 제공된다. 상기 위치설정장치(58)는 당업자가 이해할 수 있는 다수의 형태를 취할 수 있다. 보통, 상기 위치설정장치(58)는 컨트롤러(60)에 다시 위치 정보를 제공하는 적절한 센서를 갖춘 액추에이터의 제어 하에서 안내 트랙을 통해 이동하는 2개의 요소를 포함한다. 추가적인 실시예에 있어서, 측방향 위치설정장치(58)는 또한 종방향 위치설정장치(59)에 의해 플랫폼(16) 상에 지지될 수 있다. 측방향 위치설정장치(58)와 마찬가지로, 종방향 위치설정장치(59)는 당업자가 이해할 수 있는 바와 같은 다수의 형태를 취할 수 있다. 보통, 상기 위치설정장치(59)는 컨트롤러(60; 도 4)에 다시 위치 정보를 제공하는 적절한 센서를 갖춘 액추에이터의 제어 하에서 안내 트랙을 통해 이동하는 2개의 요소를 포함한다. 종방향 위치설정장치(59)에 의해, 각각의 대응하는 지지부(30)의 종방향 위치설정이 가능하게 된다. 추가적인 실시예에 있어서, 측방향 위치설정장치(58)는 또한 종방향 위치설정장치(59)에 의해 플랫폼(16) 상에 지지될 수 있다. 측방향 위치설정장치(58)와 마찬가지로, 종방향 위치설정장치(59)는 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이 다수의 형태를 취할 수 있다. 보통, 상기 위치설정장치(59)는 컨트롤러에 다시 위치 정보를 제공하는 적절한 센서를 갖춘 액추에이터의 제어 하에서 안내 트랙을 통해 이동하는 2개의 요소를 포함한다. 종방향 위치설정장치(59)에 의해 각각의 대응하는 지지부(30)의 종방향 위치설정이 가능하게 된다.

당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 액추에이터(34) 및 위치설정장치(58)를 통한 구속부(9)의 구체적인 장점으로 인해, 차량(13)은 들어올려질 수 있고, 수리될 수 있으며, 이후에 이전 위치로 다시 복원될 수 있고, 따라서 다양한 차량 위치설정 및 승강 구조로 동일한 운동을 행해야만 하는 것과 관련된 오차를 최소화하게 된다. 마찬가지로, 차량(13)을 최소한으로 변형시키면서 지지부(30) 및/또는 스트럿(40)을 위치설정할 수 있고[위치설정장치(59)에 의함] 및/또는 차량(13)에 부착할 수 있다는 면에서의 용이성으로 인해, 상기 구속부(9)의 적용은 용이하게 되며, 이에 따라 이 구속부는 보통의 차량(예컨대, 승용차 및 트럭)에 사용될 수 있다. 구속부(9)를 제거할 필요가 없고/없거나 별도의 승강 메커니즘이 채용될 필요가 없다는 사실 때문에 비가동 시간이 단축되며 테스트 효율이 높아진다.

도 7은 강성을 높이기 위해 지지부(30) 상에 포함될 수 있는 추가적인 구조를 도시한 것이다. 구체적으로, 지지부(30)의 종방향 길이를 따라, 예컨대 대략 지지부의 중간 지점에 직립 돌출부(63)가 마련되지만, 이러한 위치는 직립 돌출부의 유일한 위치로 간주되어서는 안 된다. 도시된 실시예에 있어서, 직립 돌출부(63)는 또한 유선형이다. 케이블 또는 인장 와이어(65)[또한 로드(rod)를 나타냄]는 지지부(30)의 각각의 단부에 근접하게 고정되며, 직립 돌출부(63) 위로 연장된다. 인장 상태의 와이어(63) 또는 케이블을 이용하면, 지지부(30)의 강성이 높아진다. 커플러(32) 및 지지 고정부(56)와 같은 다른 요소는 도면에 도시되어 있지 않지만 그럼에도 불구하고 포함된다는 것에 주의해야만 한다.

필요하다면, 지지부(30)를 통과하는 기류의 특성은, 한정하는 것은 아니지만 지지부(30)에 의해 제공되어야 하는 임의의 힘 및/또는 다른 형태의 보상(예컨대, 감쇠)과 같은 지지부(30)의 작동 특성을 제어하기 위해 조정될 수 있다. 스트럿의 기하학적 형상과 같은 스트럿의 속성은, 지지부(30)의 텍스쳐(texture) 및/또는 스트럿 상의 임의의 위치에 위치하며 수동으로 또는 원격으로 조정되는 제어면(51)에 의해 변경될 수 있다. 컨트롤러(60)의 제어 하에서, 필요하다면, 제어면(51)은 적절한 액추에이터(53)에 의해 조정될 수 있다.

또한, 필요하다면, 지지부(30)는 돌출부(63), 와이어(65), 커플러(32) 및/또는 지지부(30)의 사용과 관련된 다른 구성요소와 같은 구성요소를 보관하기 위해 소정 크기 및 형상의 격실(55)(들)을 포함할 수 있다. 지지부(30) 내에 하나 이상의 이들 구성요소를 보관하면, 이들 구성요소가 분실될 가능성이 낮아지기 때문에, 사용하고자 할 때 지지부(30)를 배치하기 위해 소요되는 시간이 최소화된다. 도 8은, 필요에 따라, 수리를 위해 벨트(22)로부터 차량을 들어올릴 수 있을 뿐만 아니라 테스트 중에 차량(13)의 위치를 또한 구속할 수 있고/있거나 제어할 수 있는 다른 지지부(30)를 도시한 것이다. 동일한 도면부호로 지시되는 요소는 동일한 기능을 수행하며, 앞서 언급한 바와 동일한 특성을 갖는다는 것에 주의해야만 한다. 이러한 실시예에 있어서, 승강용 액추에이터(61)가 직립 돌출부(63) 아래에서 지지부(30)에 결합되지만, 이러한 위치를 승강용 액추에이터의 유일한 위치로 간주해서는 안 된다. 액추에이터(61)는 지지부(30)를 들어올리는 데 사용될 수 있으며, 이에 따라 수리를 위해서 뿐만 아니라 테스트 도중에 탑승 높이를 조절하거나 제어하기 위해 및/또는 하방으로 향하는 힘을 가하기 위해 차량을 들어올리는 데 사용될 수 있다. 액추에이터(61)는 직립 돌출부(63) 및 케이블 또는 와이어(65)를 구비하지 않은 상태로 지지부(30) 상에서 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 당업자가 알 수 있는 바와 같이, 승강용 액추에이터(61) 및 지지부의 종방향 길이를 따르는 승강용 액추에이터의 위치는 또한 후술하는 다른 지지 구조와 함께 사용될 수 있다. 측방향 위치설정장치(67)가 커플러(32)로부터 멀리 떨어진 지지부(30)의 단부에 결합되며, 이중 화살표(73)로 표시된 방향으로 필요에 따라 지지부를 이동시킬 수 있다. 도 8에 표시된 표면(75) 및 다른 도면에서 이하에 도시된 유사한 표면은 항상 풍동에서 플랫폼(16)의 상부면인 것을 의도하는 것은 아니며, 오히려 상부면 아래에 위치하는 표면을 포함할 수 있다는 것을 주의해야만 한다. 따라서, 도 8 및 이하의 다른 도면에 도시된 구성요소 중 일부는 상부면을 통해 상방으로 돌출될 것이며, 보통 각각 유선형 구조를 갖는다. 대안으로, 또는 추가적으로, 도 8에 도시된 위치설정장치(67)와 같은 지지부(30)의 일부 및 다른 도면에서의 구성요소는 차량으로부터 측방향으로 멀리 풍동 외측에 있을 수 있다.

도 9 내지 도 12는, 테스트 중에 차량(13)을 또한 구속할 수 있을 뿐만 아니라 수리를 위해(도 12 참고) 벨트(22)로부터 차량을 들어올릴 수 있는 다른 구속부(69)를 도시한 것이다. 동일한 도면부호로 지시되는 요소는 동일한 기능을 수행하며, 앞서 언급한 바와 동일한 특성을 갖는다는 것에 주의해야만 한다. 이러한 실시예에 있어서, 지지부(70)는, [벨트(22)에 대해] 플랫폼(16)의 "고정부"로부터 차량(13)의 대향측 상에서 벨트(22)의 일부 위로 연장되며, 일반적으로 공기역학적이어서(예컨대, 형상면에서 가느다란 형상 및/또는 유선형임) 종방향 위치설정장치를 포함할 수 있으면서도 기류 요란을 최소화한다. 각각의 지지부(70)는 하부 연장부(72) 및 상부 연장부(74)를 포함하며, 이들 연장부 모두는 커플러(32)에 결합되지만 서로에 대해 둔각(78)을 이루며 커플러(32)로부터 멀리 연장된다. 도시된 실시예에 있어서, 하부 연장부(72)는 커플러(32)에서 수렴하는 한 쌍의 스트럿(80A 및 80B)으로서 형성되지만, 커플러(32)로부터 멀리 떨어져 위치하는 그 단부들은 서로 이격되어 있다. 승강용 액추에이터(34)는 상부 연장부(74)에 결합된다. 단부 조립체(86)는, 차량(13)을 들어올리기 위해서 뿐만 아니라 전술한 테스트 동안에서와 마찬가지로 견고한 방식으로 차량(13)의 하부를 유지할 필요가 있을 때 하방으로 향하는 힘을 가하기 위해서 사용될 수 있는 레버 아암을 형성하도록 하부 연장부[스트럿(80A, 80B)] 및 상부 연장부(74)에 결합된다. 예시적인 실시예에 있어서, 단부 조립체(86)는 차량(13)으로부터 멀리 떨어진 상부 연장부(74)의 단부에 각각 결합되는 2개의 스트럿(88A, 88B)을 포함하며, 스트럿(88A, 88B)의 대향하는 단부는 각각 연결부(90A 및 90B)에서 스트럿(80A, 80B)에 결합된다. 추가적인 스트럿(92)은 연결부(90A 및 90B)에 결합되고 그 사이에서 연장되며, 각각의 스트럿(70)을 위한 피봇으로서의 역할을 한다. 하부 연장부(72)는 이때 스트럿(80A, 80B) 및 스트럿(92)에 의해 측방향으로 견고하게 된다.

구속 조립체를 형성하기 위해 사용될 수 있으며 전술한 지지부(70)와 유사한 다른 형태의 지지부가 도 13 및 도 14에 개략적으로 도시되어 있다. 동일한 도면부호로 지시되는 요소는 동일한 기능을 수행하며, 앞서 언급한 바와 동일한 특성을 갖는다는 것에 주의해야만 한다. 도 13을 참고하면, 지지부(100)는 하부 연장부(72), 상부 연장부(74) 및 단부 조립체(86)를 포함한다. 그러나, 이러한 실시예에 있어서, 승강용 액추에이터(34) 및 위치설정용 액추에이터(96)는 지지부(98)에 결합되는데, 이 지지부는 선택된 위치에 고정될 수 있거나 고정 가능할 수 있다. 이러한 위치설정용 액추에이터(96)는 화살표(103)로 지시된 방향으로 기부(102)를 변위시키며, 이때 기부(102)는 연결부(90A 및 90B)를 피봇하기 위한 지지부를 형성한다. 전술한 지지부(70)와 마찬가지로, 지지부(100)는 차량을 들어올릴 수 있을 뿐만 아니라 커플러(32)를 통해 하방으로 향하는 힘을 차량에 인가할 수 있다.

도 14에 도시된 지지부(110)는 도 13의 지지부(100)와 유사하지만, 승강용 액추에이터(34)는 강성 로드보다는 케이블 또는 와이어(112)를 이용하여 지지부(110)에 결합된다. 케이블 또는 와이어(112) 때문에, 지지부(110) 및 승강용 액추에이터(34)는 차량을 들어올리는 데 사용될 수 있지만, 하방으로 향하는 힘이 커플러(32)를 통해 인가될 수는 없다. 견고한 상태로 차량의 프레임을 유지하기 위해 전술한 바와 같은 스트럿(40)을 사용할 필요가 있을 수 있다.

도 15 내지 도 18은, 또한 테스트 중에 차량(13)을 구속할 수 있을 뿐만 아니라 수리를 위해 벨트(22)로부터 차량을 들어올릴 수 있는 다른 구속부(120)를 도시한 것이다. 동일한 도면부호로 지시되는 요소는 동일한 기능을 수행하며, 앞서 언급한 바와 동일한 특성을 갖는다는 것에 주의해야만 한다. 이러한 실시예에 있어서, 지지부(30)는, [벨트(22)에 대해] 플랫폼(16)의 고정부로부터 차량(13)의 대향측 상에서 벨트(22)의 일부 위로 연장되며, 일반적으로 공기역학적이어서(예컨대, 형상면에서 가느다란 형상 및/또는 유선형임) 종방향 위치설정장치를 포함할 수 있으면서도 기류 요란을 최소화한다. 각각의 지지부(30)는 승강 컬럼을 포함하는 승강용 액추에이터(34)에 결합된다. 플랫폼(16)에 장착된 측방향 위치설정장치(58)는, 각각 (승강 컬럼을 포함하는) 승강용 액추에이터(34) 및 지지 고정부(56)의 쌍뿐만 아니라 수평방향 부하(대체로 시뮬레이션되는 차량 운동에 대해 횡방향이고/횡방향이거나 평행함)를 측정하는 로드셀(54) 및 수직방향 부하(대체로 시뮬레이션되는 차량 운동에 수직임)를 측정하는 로드셀(55)을 지탱한다.

이러한 실시예에 있어서, 각각의 지지부(30)는 각각의 연관된 승강용 액추에이터(34) 상에서 부분적으로 회전하는 회전식 헤드(114)를 포함한다. 추가적으로, 하나 또는 2개의 지지부(30)는, 일반적으로 플랫폼(16)에 대해 그리고 구체적으로 승강용 액추에이터(34)에 대해 지지부(30)의 길이가 조정될 수 있도록 하는 길이 조정장치(115)를 포함할 수 있다. 길이 조정장치(115)는 다수의 형태를 취할 수 있다. 이때, 길이 조정장치(115)는 안내 슬롯(118)에서 활주 가능한 부재(116)를 포함한다. 안내 부재(116)는 승강용 액추에이터(34)에 장착되는 한편, 안내 슬롯(118)은 지지부(30)에 형성되지만, 필요하다면, 안내 부재 및 안내 슬롯의 위치는 역전될 수 있다. 협동하는 맞물림 부재를 구비하는 잠금 장치는 회전식 헤드(114) 및 조정장치(115)에 통합되어 지지부(30)를 적소에 잠근다.

스트럿(40)의 용도는 도 4 내지 도 6에 도시된 구속부로 한정되지 않으며, 스트럿은 전술한 것과 같은 임의의 유형의 구속부 상에서 사용될 수 있을 뿐만 아니라 모든 유형의 구속부, 심지어 케이블 또는 기둥(pole)과 같은 매우 간단한 구속부(도 4에서 120에 개략적으로 도시되어 있음)에서 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 앞서 언급한 바와 같이, 스트럿(40)은 풍동 내에서 또는 그 외에서 차량(13)(또는 임의의 테스트 물품)과 가동 무단 벨트(22) 사이에서 수직방향 힘을 전달하거나 이 힘에 반동하기 위해 사용될 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 각각의 스트럿(40)의 종축은, 벨트(22)의 표면에 수직하게 되도록 배향되며, 고정된 길이를 가질 수 있거나, 또는 수동으로 혹은 원격으로 조정 가능한 길이를 가질 수 있다. 예를 들면, 각각의 스트럿은 상이한 길이의 구성요소와 교환될 수 있는 구성요소 및/또는 맞물림 나사부와 같이 그 길이를 조정하기 위해 조작될 수 있는 구성요소를 포함할 수 있다. 또한, 하나의 스트럿(40), 보통은 2개 이상의 스트럿(40)은 원격으로 스트럿을 조정하기 위해 사용될 수 있는 액추에이터(126)(도 5 참고)를 포함할 수 있다. 이는, 전술한 구속부 중 임의의 구속부를 이용하여 차량 높이를 조정하도록 하는 경우에 특히 유리하다. 액추에이터(126)를 작동시키기 위한 파워(예컨대, 전기 액추에이터를 위한 전력 및/또는 공압 혹은 수력학적 액추에이터를 위한 유체 동력)는 차량에 배치될 수 있으며/있거나 차량으로부터 동력원 및/또는 풍동 외부에 위치하는 제어 장치까지 연장될 수 있는 적절한 배선이 마련될 수 있다. 컨트롤러(60)는 조정 가능한 스트럿(40)의 작동을 제어하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸다.

또한, 유체 커플링(42)은 벨트(22)에 힘을 전달하기 위해 사용될 수 있는 커플링의 유일한 유형이 아니라는 것에 주의해야만 한다. 또 다른 실시예에 있어서, 하나 이상의 휠 또는 롤러가 또한 사용될 수 있다.

바람직한 실시예를 참고하여 본 발명을 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에 있어서 변경을 행할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들면, 전술한 실시예는 각각 차량의 각 측부에 2개의 개별적인 지지부를 포함하였지만, 이는 한정적인 것으로 간주해서는 안 된다. 추가적인 실시예에서는, 차량의 각 측부 상에 하나 이상의 지지부가 마련될 수 있다. 추가적으로, 각각의 지지부는 차량 상에서 하나 이상의 점을 연결할 수 있다.

9, 69 : 구속부 10 : 테스트 시스템
11 : 지지용 기부 12 : 피트(pit)
13 : 차량 14 : 도로 메커니즘
16 : 플랫폼 20 : 밸런스 조립체
22 : 가동 무단 벨트 29 : 휠 허브
30, 70, 100 : 지지부 31 : 부착 지점
32 : 커플러 34, 61 : (승강용) 액추에이터
40 : 스트럿 42 : 커플링
44 : 반동 구조 45 47, 49, 50, 54 : 로드셀
56 : 지지부 56 : 지지 고정부
58, 59 : 위치설정장치 60 : 컨트롤러
63 : 직립 돌출부 65, 112 : 케이블/와이어
72 : 하부 연장부 74 : 상부 연장부
80A, 80B, 88A, 88B : 스트럿 86 : 단부 조립체
90A, 90B : 연결부 115 : 길이 조정장치
116 : 안내 부재 118 : 안내 슬롯
126 : 액추에이터

Claims

테스트 시스템으로서,
가동 무단 벨트를 구비하는 플랫폼과,
상기 가동 무단 벨트 상에 배치되고 가동 무단 벨트에 의해 회전되는 휠 조립체를 구비하는 테스트 물품과,
제1 단부는 테스트 물품에 결합되고 제2 단부는 가동 무단 벨트와 테스트 물품 사이에 힘을 전달하도록 가동 무단 벨트가 이동할 때에 가동 무단 벨트와 맞물리도록 구성된 하나 이상의 스트럿과,
상기 스트럿에 전달된 힘을 감지하도록 상기 스트럿에 작동 가능하게 결합된 로드셀(load cell)
을 포함하는 테스트 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2 단부는 가동 무단 벨트와 함께 유체 베어링을 형성하도록 구성된 커플링을 구비하는 것인 테스트 시스템.
제2항에 있어서, 상기 커플링은 공기에 의해 작동하도록 구성되는 것인 테스트 시스템.
제2항에 있어서, 상기 커플링은 액체에 의해 작동하도록 구성되는 것인 테스트 시스템.
제2항에 있어서, 상기 커플링은 가동 무단 벨트와 맞물리도록 구성된 롤러를 포함하는 것인 테스트 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 스트럿은 길이가 조정될 수 있는 것인 테스트 시스템.
제6항에 있어서, 상기 스트럿은 액추에이터를 포함하는 것인 테스트 시스템.
삭제
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 테스트 물품은 차량을 포함하는 것인 테스트 시스템.
제9항에 있어서, 복수 개의 스트럿을 더 포함하고, 각각의 스트럿은 차량에 결합되는 제1 단부와, 벨트와 차량 사이에서 힘을 전달하도록 벨트가 이동할 때에 벨트와 맞물리도록 구성된 제2 단부를 갖는 것인 테스트 시스템.
제10항에 있어서, 각각의 스트럿은 벨트 상에 휠 조립체와 일렬로 배치되는 것인 테스트 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 각각의 스트럿의 종축은 벨트에 수직으로 배향되는 것인 테스트 시스템.
가동 무단 벨트 상에서 테스트 물품을 테스트하는 방법으로서,
상기 테스트 물품에 하나 이상의 스트럿을 결합하는 것과,
테스트 물품에 송풍되는 공기의 인가 중에 테스트 물품을 구속하고 가동 무단 벨트를 이동시키는 것과,
상기 가동 무단 벨트를 이동시키면서 스트럿을 통해 테스트 물품과 가동 무단 벨트 사이에 힘을 전달하는 것과,
상기 스트럿에 작동 가능하게 결합된 로드셀(load cell)로 상기 스트럿을 통해 상기 힘을 측정하는 것
을 포함하며, 상기 스트럿은 테스트 물품에 결합되도록 구성된 제1 단부와, 벨트와 테스트 물품 사이에서 힘을 전달하도록 벨트가 이동할 때에 벨트와 맞물리도록 구성된 제2 단부를 갖는 것인 테스트 방법.
제13항에 있어서, 상기 테스트 물품은 벨트와 맞물리고 벨트 위에서 굴러가는 휠 조립체를 구비하는 차량을 포함하고, 하나 이상의 스트럿을 차량에 결합하는 것은 하나 이상의 스트럿을 휠 조립체와 일렬로 차량에 결합하는 것을 포함하는 것인 테스트 방법.
제14항에 있어서, 복수 개의 스트럿을 더 포함하고, 하나 이상의 스트럿을 차량에 결합하는 것은 각 스트럿을 휠 조립체와 일렬로 차량에 결합하는 것을 포함하는 것인 테스트 방법.
제13항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 테스트 물품과 가동 무단 벨트 사이에 힘을 전달하는 것은 선택된 힘을 스트럿을 통해 인가하는 것을 포함하는 것인 테스트 방법.