차량 브레이크 디스크/드럼의 디티브이 자동측정 시스템{Auto mesuring system for DTV of brake disk/drum in car}

본 발명은 차량 브레이크 디스크/드럼의 디티브이 자동측정 시스템에 관한것으로서, 이는 특히 디스크/드럼을 디스크/드럼홀더에 탑재시키면 자동으로 디티브이(DTV; Disk Thickness Variation)를 측정함과 동시에 에스알오(SRO), 드럼의 런아웃 등을 정밀하고 신속하게 측정하여 제동시 발생하는 콜드저더(Cold judder)의 원인을 주행거리 별로 비교, 분석하는데 유용한 정보를 얻을 수 있도록 한 것이다.

차량의 디스크 브레이크 제동방식에 적용되는 디스크 브레이크는 차륜과 일체로 회전하는 원판형 디스크에 마찰재를 부착한 브레이크 패드로 양쪽으로 부터 조여 제동력을 발생하는 형태이다.

상기 디스크는 제동시 브레이크 패드와의 마찰력에 의해 고온이 발생하고 이로 인한 디스크 표면의 부분적 마모가 발생하여 이로인한 차량의 중,고속 주행중 브레이크 폐달을 밟았을 때 핸들이나 인스트러먼트 ㅐ널에서 진동 및 소음이 발생하는 소위 컬드저더 현상이 발생한다.

상기 콜드저더 현상은 브레이크 디스크의 편마모에 의한 디스크 브레이크의 흔들림이 그 주요 원인으로 되고 있다.

그러므로, 종래에는 상기와 같은 디스크 표면의 디플렉션(편향), 즉 중심을 기준으로 외곽으로 방사 각도가 기울어진 콘형상의 감지와 디스크 표면의 마모(디티브이)감지와, 디스크 표면의 수평면을 기준으로 발생하는 런아웃을 감지하여 디스크의 디티브이 및 런아웃 등을 분석할 수 있도록 한 기술이 대한민국 공개특허 공번 특1999-0055933호에 알려져 있다.

이는 주행 조건을 실행하는 브레이크 다이나모에 디스크를 장착 한 후 디스크 양표면에 두께 측정용 감지센서를 설치하고, 이 감지센서에는 센서컨트롤부를 연결하고 이 센서컨트롤부에는 출력장치를 구비한 전자제어부로 연결된 유형으로 되어 있다.

그러나, 이러한 유형의 경우에는 디스크의 디티브이/런아웃 측정과 분석을 하는 유형을 제시하고 있으나, 디스크를 기기에 자동으로 안착하여 상기와 같은 측정을 수행하는 방법을 제시하고 있지 못하고 있으며, 한편으로는 주로 후륜에 많이 사용되는 드럼을 측정하는 수단이 강구되어져 있지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 하나의 기기에서 디스크와 드럼의 디티브이/런아웃 등을 자동 측정하고 분석할 수 있도록 한 차량 브레이크 디스크/드럼의 디티브이 자동측정 시스템을 제공 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 디스크측정시에 사용되는 디스크 지그는 유니버셜 지그를 이용하여 다양한 크기의 디스크 측정 및 분석을 가능케한 차량 브레이크 디스크/드럼의 디티브이 자동측정 시스템을 제공 하는데 있다.

도 1은 본 발명을 정면에서 바라본 참고도

도 2는 본 발명에 의한 디스크 디티브이 자동측정 시스템 본체 내에 설치된

디스크두께 측정부와 드럼측정부를 측면에서 바라본 참고도

도 3은 본 발명의 디스크두께 측정부를 좀더 구체적으로 나타낸 참고도

도 4는 본 발명의 드럼측정부를 좀더 구체적으로 나타낸 참고도

도 5는 도 4를 평면에서 바라본 참고도

도 6은 본 발명에 의한 디스크/드럼측정부의 구동계를 나타낸 참고도

도 7은 본 발명에서 작업물(디스크/드럼)을 장착하는 지그를 유니버셜 지그

로 구성한 일 실시예도

도 8은 도 7의 유니버셜 지그의 정밀도를 측정하는 방법을 나타낸 참고도

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 컴퓨터가 측정/분석 작업을 제어하는 동작 흐름

을 나타내는 일 실시예도

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

1. 제어부 2. 컴퓨터

3. 모니터 4. 키보드

5. 드럼측정부 51. 타이밍벨트

52.가이드핀 53. 조정가이드

55. 지대

56. 받침대 57. 업다운프레임

59. 슬라이드빔 60,61. 프레임상/하위치센서

6. 작업물홀더 7. 디스크두께 측정부

71,72. 상,하두께측정센서 77. 위치조절손잡이

79. 센서지지프레임 80. 근접스위치

81. 근접스위치지지대 82. 센서이동모터

83. 두께측정센서몸체 전후진가이드

9. 작업물구동부 91. 작업물홀더지지대

92. 에어로터 93. 구동모터

95. 구동지지대

100. 유니버셜지그 101. 기준중심지그

102. 로터중심고정지그 104. 로터장착지그

105. 아답터지그 106. 에어베어링

본 발명은 특히 디스크 외주면에 자동으로 접근하여 디스크 두께를 측정하는 두께상/하 센서가 설치된 디스크두께 측정부와, 본체에서 상하로 출몰하면서 피측정물인 드럼 내측에 드럼의 런아웃을 검출하기 위한 드럼센서가 설치되어져 있는 드럼측정부와, 본체의 상측에 내장되어 모니터/키보드와 함께 디스크두께 측정부 및 드럼측정부의 상하좌우 구동을 제어하고 두께 상/하센서 및 드럼센서로 검출된데이터를 분석하여 피측정물의 디티브이,에스알오, 드럼의 런아웃을 구한 후 이를 프린터나 모니터로 출력하는 컴퓨터로 이뤄져 있는 차량 브레이크 디스크의 디티브이 자동측정 시스템에 특징이 있다.

이하에서 이를 첨부된 도면과 함께 좀더 구체적으로 설명하여 봄으로서 본 발명의 보다 상세한 특징들이 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 차량 브레이크 디스크/드럼의 디티브이 자동측정 시스템의 정면도를 나타내었다.

여기서는 시스템을 제어하는 제어부(1)와 컴퓨터(2),모니터(3) 들이 본체에 배치되어 있다.

또, 상기 본체 내부를 도 2와 같이 측면에서 나타내었다.

여기서는 본체내에 드럼측정부(5), 작업물(디스크/드럼)홀더(6), 디스크두께측정부 (7), 작업물구동부(9)들이 설치되어져 있다.

상기 작업물홀더(6)는 평상시 검사대로 부터 출몰되어져 있다가 디스크 또는 드럼을 탑재하면 센서에 의하여 자동으로 본체내의 드럼/디스크두께측정부(5,7)로 하향하도록 설계되어져 있다.

한편, 도 3은 본 발명에 의한 디스크두께측정부(7)를 좀더 구체적으로 나타내었다.

여기서는 작업물(10)인 디스크의 두께를 겨냥하여 센서지지프레임 (79)의 상하에 설치된 상,하 두께측정센서(71,72)와, 이 두께측정센서(71,72)를 지지하고 있는 센서지지프레임(79)과, 센서지지프레임(79)을 좌우로 이동시켜주는 센서이동모터(82)와, 센서이동모터(82)에 의하여 센서지지프레임(79)이 좌우로 이동할 수 있도록 안내하는 좌우이동가이드부(83)와, 센서지지프레임(79)이 좌우로 이동할 때 우측에서 이동위치를 적당히 감지하기 위한 근접스위치(80)와, 이 근접스위치(80)를 지지하는 근접스위치지지대(81)로 이뤄져 있다.

상기 도면 중 미설명부호 77은 수동 위치조절손잡이이며, 84는 측정작업대의 지지대이다.

또, 도 4는 드럼측정부(5)를 발췌하여 나타낸 것으로서, 이는 작업물홀더(6)를 상하향 이동시키기 위한 슬라이딩빔(59)과, 이 슬라이딩빔(59)에 안내되어 상하향이동되는 업다운프레임(57)과, 디스크/드럼을 작업물홀더(6)에 안치하는 가이드핀 (52)과 조정가이드(53) 및 디스크/드럼을 얹어놓는 작업물홀더(6)와, 상기 업다운프레임(57)과 일체로 결합되어 작업물홀더(6)를 지대(55)와 함께 받쳐주는 받침대(56)와, 업다운프레임(57)이 슬라이딩빔(59)에서 상하향 이동될 때 위치를 잡아주는 타이밍벨트(51)들로 이뤄져 있다.

또, 상기 작업물홀더(6)는 도 5와 같이 작업물을 감지하는 작업물센서(63)가 평면에 배치되어져 있고 업다운프레임(57)의 상측에는 상부위치감지센서 (60)가 구비되어져 있다.

또, 도 6은 상기 작업물홀더(6)에 작업물(10)인 디스크가 장착되고 런아웃을 측정하기 위해 저속/중속/고속으로 구동시키기 위한 작업물구동부(9)를 나타내는 것으로서, 이는 작업물홀더(6)에 작업물(10)이 장착되면 구동모터(93)로 부터 발생된 회전력을 작업물홀더(6)로 전달하는 동력전달축(91)과, 이 동력전달축(91)에 에어베어링에 의한 회전동력을 제공하는 에어로터(92)와, 이 에어로터(92)를 구동하는 구동모터(93)와, 받침대(95)로 이뤄져 있다.

한편, 도 7은 도 4와 같은 작업물홀더(6)를 또다르게 실시한 일례를 나타내었다.

여기서는 작업물(10)이 디스크인 경우 그 다양한 직경에 따라 작업물(10)을 시스템에 장착하기 위한 유니버셜지그 유형으로서, 이는 중심유지지그(101)와, 이 중심유지지그(101)의 중심축 상에 결합되며 다양한 직경의 디스크 내경을 잡아주기위한 반추형 로터고정지그(102)와, 이 반추형 로터고정지그(102)를 안착하기 위한 반추형홈을 갖고 있는 로터장착지그(104)와, 아답터지그(105) 및 에어베어링(106)을 포함하고 있다.

이러한 구성의 본 발명은 도 1 및 도 2와 같이 제어부(1)의 각종키를 이용하여 시스템에 동력을 제공하고 컴퓨터(2)와 모니터(4)를 작동상태로 한다.

이후 작업물홀더(6)에 디스크 또는 드럼의 작업물을 장착하면 도 5와 같은 작업물센서(63)가 작업물을 감지하여 디스크두께측정부(7)의 상,하두께측정센서 (71,72)의 위치까지 자동으로 하향한다.

이때의 작업물(6) 상/하향 동작은 도 4와 같이 작업물홀더(6)를 지지하고 있는 받침대(56)의 업다운프레임(57)이 슬라이드빔(59)에 의하여 상하로 안내하게 되며,프레임상,하위치센서(60,61)에 의하여 적당한 위치에서 정지하게 되는 것이다.

이러한 상태에서 작업물이 드럼측정인 경우에는 드럼측정부(5)의 드럼 내측에 배치된 복수의 내경센서가 동작하여 드럼 내경을 측정하게 되는 것이고, 상기측정과정이 디스크두께 측정의 경우에는 도 3과 같이 디스크두께측정부 (7)의 센서이동모터(82)가 구동하고 센서지지프레임(79)은 좌우이동가이드부(83)에 안내되어 우측에서 좌측으로 이동하면서 센서지지프래임(79)에 설치되어져 있는 상,하두께측정센서(71,72)가 작업물홀더(6)에 장착된 작업물(10)인 디스크의 상하면에 근접하여 위치하게 되는 것이다.

이러한 상태에서 시스템은 도 6과 같이 구동모터(93)를 동작시키면 에어로터 (92)와 동력전달축(91)을 거쳐 작업물홀더(6)가 회전하게 되면 작업물(10)인 디스크 또는 드럼은 소정 속도로 회전하게 되는 것이다.

한편, 이러한 일련의 동작은 도 1 및 도 2와 같은 컴퓨터(2)와 모니터(3), 키보드(4) 조작을 통하여 측정작업이 이뤄지며, 이러한 측정 작업은 도 9a,9b와 같은 측정작업 흐름으로 이뤄진다.

즉, 시스템의 초기화 상태가 완료되면 작업물 리프터가 상사점인가를 체크하여 아니면 상사점으로 가도록 동작시키고, 상사점이면 사하두께측정센서(71,72)가 소정위치에 있는가를 체크하여 아니면 소정위치로 이동시키고, 소정위치에 있으면 작업물홀더(6)에 디스크를 장착한다.

디스크 장착이 되었는가를 체크하여 장착이 완료되면 제어부(1)에서 스타트버튼을 누르게되면 작업물홀더(6)는 소정위치까지 하강시키고, 에어밸브를 개방하여 약 2초간 지그를 세척하며, 에어스핀들을 360도 까지 구동하고, 마킹개시 신호를 출력한다.

이후 디스크의 안착을 확인하여 안착이 되었으면 상,하두께측정센서(71,72)를 이완시키고 이완이 완료되면 상,하두께츠정센서(71,72)를 디스크측으로 전진시켜 정위치에 놓여진 디스크의 소정위치에 오도록하고 구동모터(93)를 회전시킨다.

이후, 측정이 끝났으면 구동모터(93)를 정지시키고, 상,하두께측정센서 (71,72)를 이완시키고 평상시의 정상상태 위치로 복귀시킨 후 작업물홀더(6)를 처음 위치로 복구 시킨다.

또, 도 7 및 도 8의 유니버셜지그를 이용하게 되면 디스크의 내직경에 따라 원추형 홈을 갖는 로터장착지그(104)에 디스크를 올려놓고 로터중심고정기그(102)를 기준중심지그(101)에 삽입하면서 디스크를 중심위치에 오게 고정한다.

이후, 아답터지그(105)와 에어베어링(106)을 연결하여 작업물을 동작 시키면 되는 것이다.

상기 상,하두께측정센서(71,72)에 의해서는 작업물(6)인 디스크두께를 회전상태에서 측정하여 디티브이를 얻을 수 있고, 이는 컴퓨터(2)로 분석하여 SRO,BTV 등을 모니터(3)로 확인하거나 프린터 출력을 얻을 수 있다.

이러한 본 발명은 차량 브레이크의 디스크 및 드럼을 시스템의 작업물홀더에 올려 놓으면 자동으로 작업물의 종류에 따라 디티브이,에스알오,비티브이 등을 컴퓨터에 의하여 자동으로 측정 분석하고, 이를 모니터나 프린터로 출력하게 됨으로서 이러한 측정물의 자동화를 성취할 수 있는 것이다.