KR0164693B1 - Apparatus of measuring the vibration of a disc - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디스크 브레이크 장치에 구비된 디스크가 바퀴와 함께 회전하면서 그리는 기하학적인 형상을 측정하는 것이다.The present invention is to measure the geometrical shape that the disk provided in the disk brake device while rotating with the wheel.
본 발명은 디스크의 내측 및 외측 변위 변화량과 내측 및 외측의 원주 방향 두께를 정밀하게 측정하고, 측정한 디스크의 내측 및 외측의 원주 방향 두께 차이가 그리는 기하학적 형상을 주파수로 분석하는 것으로서 브레이크 장치의 내구성 시험에 사용되는 다이나모 메터 상에 디스크의 내측 및 외측 변위 변화량을 검출하는 변위 센서를 설치함과 아울러 디스크의 1회전을 검출하기 위한 광 센서를 설치하며, 디스크가 1회전하는 동안 변위 센서가 검출한 디스크의 내측 및 외측 변위 변화량을 카운터로 카운트하고, 데이터 수집부에서 수집하여 컴퓨터 시스템에 입력시키며, 컴퓨터 시스템은 수집된 디스크의 내측 및 외측 변위 변화량의 측정값 및 두께를 표시하고, 두께 차이가 그리는 디스크의 기하학적 형상을 주파수 분석하여 표시한다.The present invention precisely measures the inner and outer displacement variation of the disk and the circumferential thickness of the inner and outer sides, and analyzes the geometrical shape of the difference in the measured circumferential thicknesses of the inner and outer circumferential thicknesses of the disk by frequency. On the dynamometer used for the test, a displacement sensor for detecting the inner and outer displacement variation of the disk is installed, and an optical sensor for detecting one rotation of the disk is installed. The inner and outer displacement variation of the disk is counted by a counter, collected by the data collector and input into the computer system, and the computer system displays the measured value and thickness of the collected inner and outer displacement variation of the collected disk, and draws the thickness difference. The geometry of the disc is displayed by frequency analysis.
Description
제1도는 본 발명의 측정장치의 전체 구성을 보인 회로도이다.1 is a circuit diagram showing the overall configuration of the measuring apparatus of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 다이나모 메터 2 : 회전축1: dynamo meter 2: rotation axis
3 : 디스크 4, 5 : 변위 센서3: disk 4, 5: displacement sensor
6 : 광 센서 7, 8 : 변위 신호 출력부6: light sensor 7, 8: displacement signal output unit
9, 10 : 카운터 11 : 광 신호 검출부9, 10: counter 11: optical signal detector
12 : 데이터 수집부 13 : 컴퓨터 시스템12: data collection unit 13: computer system
본 발명은 차량의 주행 속도를 감속시키거나 정지시킬 경우에 사용되는 디스크 브레이크 장치에 구비된 디스크가 바퀴와 함께 회전하면서 그리는 기하학적인 형상을 측정하는 디스크의 두께 진동 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring thickness vibration of a disk for measuring a geometrical shape of a disk, which is provided in a disk brake device used when decelerating or stopping a driving speed of a vehicle, while rotating with a wheel.
일반적으로 차량은 주행 중인 상태에서 주행 속도를 감속 또는 정지시키고, 동시에 정지 상태를 계속 유지할 수 있도록 하기 위하여 바퀴 측에 브레이크 장치를 구비하고 있다.In general, a vehicle is provided with a brake device on the wheel side in order to reduce or stop the traveling speed in the running state and to maintain the stopped state at the same time.
브레이크 장치로서는 여러 가지가 있는 바, 이들 브레이크 장치들 중에서 디스크 브레이크는 디스크가 공기중에 노출된 상태로 회전되므로 방열이 잘되고, 제동력이 안정되며, 또한 자기 배력 작용이 거의 없으므로 고속으로 반복하여 사용하여도 제동력의 변화가 적으며, 편제동의 염려가 적은 장점이 있어 소형 승용차를 비롯하여 널리 사용되고 있다.There are many types of brake devices. Among these brake devices, the disc brake rotates while the disc is exposed to the air, so that heat dissipation is good, the braking force is stabilized, and there is little magnetic backing force. The change in braking force is small and there is little concern about uncoiling braking, so it is widely used including small passenger cars.
디스크 브레이크는 바퀴에 디스크를 설치하여 함께 회전되게 하고, 디스크의 양쪽의 바깥쪽에 가까운 부위에 유압 피스톤으로 동작하는 브레이크 패드를 설치하며, 브레이크 페달을 밟을 경우에 유압 피스톤의 구동에 따라 브레이크 패드가 디스크에 밀착되며, 브레이크 패드가 밀착되면서 발생되는 마찰력으로 제동시키고 있다.The disc brake is installed on the wheels to allow the disc to rotate together, and the brake pads acting as hydraulic pistons are installed on the outer side of both sides of the disc. It is in close contact with the brake pads, and the brake pads are in close contact with each other.
이러한 디스크 브레이크에서 디스크의 표면 거칠기 및 디스크의 원주 방향으로의 두께 차이가 있을 경우에 많은 잡음이 발생 즉, CJN(Cold Judder Noise)이 발생하는 원인이 된다.In such a disc brake, when there is a difference in surface roughness of the disc and a thickness difference in the circumferential direction of the disc, a lot of noise is generated, that is, a cause of CJN (Cold Judder Noise) occurs.
그러므로 디스크의 표면 거칠기 및 두께 차이를 검출하고, 분석하여 잡음의 발생 원인을 줄이는 데 많은 노력을 기울이고 있다.Therefore, much effort has been made to detect and analyze disc surface roughness and thickness differences to reduce the source of noise.
디스크의 상태를 측정하기 위하여 종래에는 마이크로 메터 또는 3차원 측정 기기를 사용하여 단순 측정하였다.In order to measure the state of the disk, conventional measurements were made using a micrometer or a three-dimensional measuring device.
그러나 상기와 같이 마이크로 메터 또는 3차원 측정 기기를 이용하여 측정하는 것은 측정한 데이터를 비교하여 그 경향만을 개략적으로 판단할 수 있는 것으로서 정밀한 측정값을 얻을 수 없음은 물론 디스크의 상태를 정밀하게 분석하지 못하는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.However, the measurement using a micrometer or a three-dimensional measuring device as described above can compare the measured data and can only roughly determine the tendency. There were various problems such as not being able to.
따라서 본 발명의 목적은 디스크의 내측 및 외측 변위 변화량과 내측 및 외측의 원주 방향 두께를 정밀하게 측정하는 디스크의 두께 진동 측정장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for measuring thickness vibration of a disk for precisely measuring the amount of change in the inner and outer displacement of the disk and the circumferential thicknesses of the inner and outer surfaces.
본 발명의 다른 목적은 측정한 디스크의 내측 및 외측의 원주 방향 두께 차이가 그리는 기하학적 형상을 주파수로 분석하는 디스크의 두께 진동 측정장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for measuring thickness vibration of a disk, which analyzes, by frequency, a geometric shape drawn by the difference in the circumferential thickness of the inner and outer sides of the measured disk.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디스크의 두께 진동 측정장치는 브레이크 장치의 내구성 시험에 사용되는 다이나모 메터(dynamometer)상에 디스크의 내측 및 외측 변위 변화량을 검출하는 변위 센서를 설치함과 아울러 디스크의 1회전을 검출하기 위한 광 센서를 설치하며, 디스크가 1회전하는 동안 변위 센서가 검출한 디스크의 내측 및 외측 변위 변화량을 카운터로 카운트하고, 데이터 수집부에서 수집하여 컴퓨터 시스템에 입력시키며, 컴퓨터 시스템은 수집된 디스크의 내측 및 외측 변위 변화량의 측정값 및 두께를 표시하고, 두께 차이가 그리는 디스크의 기하학적 형상을 주파수 분석하여 표시하는 것을 특징으로 한다.The disk thickness vibration measuring apparatus of the present invention for achieving this object is provided with a displacement sensor for detecting the inner and outer displacement change of the disk on the dynamometer used in the durability test of the brake device An optical sensor is provided for detecting one revolution, and the inner and outer displacement variation of the disk detected by the displacement sensor while the disk is rotated is counted by a counter, collected by a data collector, and input into a computer system. Is a measurement value and thickness of the inner and outer displacement change of the collected disk, characterized in that the frequency of the disk geometry to display the difference in thickness is characterized.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 디스크의 두께 진동 측정장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the thickness vibration measuring apparatus of the disk of the present invention.
제1도는 본 발명의 측정장치의 전체 구성을 보인 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이, 브레이크 장치의 내구성 시험에 사용되는 다이나모 메터(1)내에 설치되어 회전축(2)과 함께 회전되는 디스크(3)의 내측 및 외측의 변위 변화를 검출하는 변위 센서(4)(5)와, 상기 디스크(3)의 1회전을 검출하는 광 센서(6)와, 상기 변위 센서(4)(5)가 검출한 변위 변화 신호를 각기 출력하는 변위 신호 출력부(7)(8)와, 상기 변위 신호 출력부(7)(8)의 출력 신호를 카운트하는 카운터(9)(10)와, 상기 광 센서(6)의 신호를 검출하는 광 신호 검출부(11)와, 상기 광 신호 검출부(11)의 출력 신호로 상기 디스크(3)가 1회전할 때마다 상기 카운터(9)(10)의 신호를 입력하여 수집하고 출력하는 데이터 수집부(12)와, 상기 데이터 수집부(12)의 출력신호로 상기 디스크(3)의 내측 및 외측 변위 변화량과 두께를 판단하여 표시하고 두께의 기하학적 형상을 주파수 분석하여 표시하는 컴퓨터 시스템(13)으로 구성하였다.1 is a circuit diagram showing the overall configuration of the measuring apparatus of the present invention. As shown therein, the displacement sensor 4 which is installed in the dynamometer 1 used for the durability test of the brake device and detects the displacement change of the inside and the outside of the disk 3 rotated together with the rotating shaft 2 ( 5), an optical sensor 6 for detecting one rotation of the disk 3, and a displacement signal output unit 7 (8) for respectively outputting a displacement change signal detected by the displacement sensor 4, 5; ), Counters 9 and 10 for counting output signals of the displacement signal output units 7 and 8, an optical signal detector 11 for detecting a signal of the optical sensor 6, and the light A data collector 12 which inputs, collects and outputs the signals of the counters 9 and 10 each time the disc 3 rotates as an output signal of the signal detector 11, and the data collector ( The output signal of 12) judges and displays the change amount and thickness of the inner and outer displacement of the disk 3, and displays the geometrical shape of the thickness. The computer system 13 was analyzed and displayed.
이와 같이 구성된 본 발명의 측정장치는 디스크(3)의 상태를 측정할 경우에 먼저 회전축(2)을 회전시켜 디스크(3)를 회전시키게 된다.The measuring device of the present invention configured as described above rotates the rotating shaft 2 to rotate the disk 3 when measuring the state of the disk 3.
이때, 다이나모 메터(1)에 설치되어 있는 변위 센서(4)(5)는 디스크(3)의 내측 및 외측 변위 변화량을 검출하고, 검출한 변위 변화량 신호는 변위 신호 출력부(7)(8)를 통해 정형되고, 카운터(9)(10)에 각기 입력되어 카운트되며, 카운트된 값은 데이터 수집부(12)로 입력된다.At this time, the displacement sensors 4 and 5 provided in the dynamometer 1 detect the amount of change in the inner and outer displacement of the disk 3, and the detected change amount signal is the displacement signal output unit 7 and 8. It is shaped through, and is input to the counter (9) 10, respectively, and counted, the counted value is input to the data collection unit (12).
그리고 광 센서(6)는 회전하는 디스크(3)의 1회전을 검출하고, 검출한 1회전 신호는 광 신호 검출부(11)를 통해 데이터 수집부(12)로 입력된다.The optical sensor 6 detects one rotation of the rotating disk 3, and the detected one rotation signal is input to the data collection unit 12 through the optical signal detection unit 11.
그러면 데이터 수집부(12)는 광 신호 검출부(11)의 출력 신호로 디스크(3)의 1회전을 판단하면서 카운터(9)(10)의 신호를 입력하고, 이를 수집한다.Then, the data collecting unit 12 inputs the signals of the counters 9 and 10 while collecting the rotation of the disc 3 as the output signal of the optical signal detecting unit 11 and collects them.
즉, 디스크(3)가 1회전할 때마다 카운터(9)(10)의 신호를 입력하여 수집한다.That is, each time the disc 3 rotates, the signals of the counters 9 and 10 are input and collected.
이와 같이 데이터 수집부(12)가 수집한 신호는 컴퓨터 시스템(13)에 입력된다.The signal collected by the data collector 12 is input to the computer system 13.
그러면, 컴퓨터 시스템(13)은 수집한 데이터로 디스크(3)의 내측 및 외측 변위 변화량의 측정값 및 두께를 판단하여 표시하고, 두께 차이가 그리는 디스크(3)의 기하학적 형상을 주파수 분석하며, 분석한 결과를 표시 즉, 기본파와 고조파 성분으로 구분하여 주파수 영역상에 표시한다.Then, the computer system 13 judges and displays the measured value and thickness of the inner and outer displacement change amount of the disk 3 with the collected data, and frequency-analyzes and analyzes the geometric shape of the disk 3 whose thickness difference is drawn. One result is displayed, that is, divided into fundamental and harmonic components and displayed on the frequency domain.
이상에서와 같이 본 발명의 디스크의 표면 상태의 변화 및 두께를 측정하고, 이를 표시함은 물론 주파수로 분석하여 표시하는 것으로서 하나의 시스템 내에서 디스크 상태의 측정 및 분석을 동시에 수행하고, 디스크의 두께 변화가 갖는 기하학적 형상을 성분 별로 분리하여 분석할 수 있음은 물론 디스크의 두께 변화에 따른 CJN의 발생을 추정 분석할 수 있다.As described above, by measuring the change and thickness of the surface state of the disk of the present invention, and displaying it as well as analyzing and displaying by frequency, simultaneously performing the measurement and analysis of the disk state in a system, the thickness of the disk The geometrical shape of the change can be analyzed separately for each component, and the occurrence of CJN due to the change in the thickness of the disk can be estimated.
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