KR100780442B1

KR100780442B1 - 자동차용 조향각도 측정장치

Info

Publication number: KR100780442B1
Application number: KR1020060085274A
Authority: KR
Inventors: 유효선; 권내형; 김선욱; 이기중
Original assignee: 주식회사 코리아이엔지
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2007-12-05

Abstract

본 발명은 베이스 플레이트(10)에 설치한 틸트 플레이트(13)에 형성한 석정반(12)에 설치하며 록크 볼트(15)가 타이어(41)를 지지하는 받침대(18)를 상승시켜 마찰을 제거하는 에어 베어링(14)이 설치되고, 에어 실린더(22)의 실린더축(23)에 연결한 안내판(24)와 연결판(25)의 연결부분에 엔젤 엔코더(20)를 설치하며, 그 연결판(25)과 연결한 타이어 가이드(19)가 받침대(18)위에 설치되어 타이어(41)의 회전 정도를 측정하는 조향각 측정장치(1)와;

상기 자동차(40)의 전방 범퍼(42) 양측에 설치하는 서포트 파이프(61)에 조립된 파이프 홀더(63)의 전방에 범퍼 클램프(62)를 설치하여 전방 범퍼(42)를 고정하며, 상기 서포트 파이프(61)를 지지하는 고정대(60)를 설치한 이동 플레이트(55)가 이동 안내대(57)를 통하여 종방향 가이드축(56)에 지지되고, 그 이동 안내대(57)가 상측에 설치된 서포트 플레이트(54)의 하측으로 이동 안내대(53)를 설치하여 횡방향 가이드축(51)에 연결하는 범퍼 고정장치(2)로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

조향각도, 타이어, 엔코더, 자동차

Description

자동차용 조향각도 측정장치{Device for measurement steering angle for automobile}

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 정면도

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 설치상태 평면도

도 3 은 본 발명의 조향각 측정장치에 대한 사시도

도 4 는 본 발명의 조향각 측정장치에 대한 정면도

도 5 는 본 발명의 조향각 측정장치에 대한 평면도

도 6 은 본 발명의 조향각 측정장치에 대한 측면도

도 7 은 본 발명의 조향각 측정장치에 대한 분리 사시도

도 8 은 본 발명의 조향각 측정장치에 타이어를 설치한 상태의 정면 단면도

도 9 는 본 발명의 조향각 측정장치에 타이어를 설치한 상태의 측면 단면도

도 10 은 본 발명의 범퍼 고정장치에 대한 설치상태 사시도

도 11 은 본 발명의 범퍼 고정장치에 대한 정면도

도 12 는 본 발명의 범퍼 고정장치에 대한 주요부분의 사시도

도 13 은 본 발명의 범퍼 고정장치에 대한 주요 부분의 설치상태 정면도

도 14 는 본 발명의 범퍼 고정장치에 대한 주요 부분의 정면도

도 15 는 본 발명의 범퍼 고정장치에 대한 주요 부분의 측면도

도 16 은 본 발명의 범퍼 고정장치에 대한 주요 부분의 확대 단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 조향각 측정장치 2 : 범퍼 고정장치

10, 50 : 베이스 플레이트 11 : 풋 마스터

12 : 석정반 13 : 틸트 플레이트

14 : 에어 베어링 15 : 록크 볼트

16 : 가이드바 17 : 안내판

18 : 받침대 19 : 타이어 가이드

20 : 엔젤 엔코더 21 : 록크 핀

22 : 에어 실린더 23 : 실린더 축

24 : 안내핀 25 : 가이드 연결판

26 : 지지대 27 : 가이드 레일

30 : 체크 플레이트 40 : 자동차

41 : 타이어 42 : 전방 범퍼

51 : 횡방향 가이드축 53, 57 : 이동 안내대

54 : 서포트 플레이트 55 : 이동 플레이트

56 : 종방향 가이드축 58, 59, 64 : 클램프

60 : 고정대 61 : 서포트 파이프

62 : 범퍼 클램프 63 : 파이프 홀더

본 발명은 자동차의 핸들 회전에 따른 타이어의 움직임을 진단하는 자동차용 조향각도 측정장치에 관한 것으로,

더욱 상세하게는 자동차의 전방 범퍼를 고정한 상태에서 핸들을 회전시켜 타이어의 회전각도를 측정하여 자동차의 주행방향이 정상적으로 변환되는지를 진단하는 자동차용 조향각도 측정장치에 관한 것이다.

종래 조향축의 회전에 따른 절대조향각을 구하는 방법은 미국 특허 제5930905호와 제6466889B1호를 통해 공지되어 있으며, 이 방법은 조향축이 회전함에 따라 일정한 회전비로 회전하는 제1회전체와 제2회전체의 회전각을 측정하여 이로부터 조향축의 절대 조향각을 얻는 방법을 소개하고 있다.

조향축의 작동상태에 따라서 차량의 안전성이 보장되므로 자동차의 자동 생산라인에서 공정의 효율성을 향상시키고 데이터를 관리하여 공정을 개선하고 안정된 조향장치를 제공할 수 있는 것이다.

조향각도의 측정에 있어서 핸들을 회전시킴에 따라서 지지판과의 마찰계수가 발생하게 되므로 마찰계수로 인하여 정확한 조향각도를 측정하는데 많은 어려움이 있으므로 공정을 효율적으로 관리하는 데 있어서 많은 어려움이 있었다.

또한, 조향장치는 동력을 이용하게 되며, 주행 중 차량에 충격이 가해짐으로 인해 휠 축에 이상이 생겨 조향휠이 중앙에 위치하는 데도 동력 실린더 내의 랙피스톤의 중앙에 존재하지 않아 원활한 동력 조향을 수행할 수 없는 경우가 발생할 수 있는데 이를 운전자가 알 수 없다.

즉, 동력 실린더 내의 랙피스톤이 중앙 위치에 존재하지 않으면 유압이 작동하더라도 랙피스톤이 어느 한쪽으로 충분히 이동되지 않아 한 방향으로의 회전이 원활하게 이루어지지 않게 되는데 이를 운전자가 알 수 없어 적절한 대책을 세우지 못하게 되는 것이다.

본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 자동차 핸들링에 따른 타이어(바퀴) 회전 각도 측정 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 자동차의 검사는 물론 생산 라인에 설치하여 자동화를 통한 공정의 효율성을 향상하고 데이터를 관리할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 자동차를 설치한 후 에어 베어링을 사용하여 마찰이 발생하지 않는 상태에서 핸들 조작에 따른 마찰이 없이 타이어 회전 각도 측정이 가능하도록 함을 목적으로 한다.

이러한 목적으로 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 과 도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 정면도와 평면도를 나타낸 것으로,

더욱 상세하게는 조향각 측정장치(1)와 범퍼 고정장치(2)를 조합하여 설치한 상태를 나타낸 것이다.

조향각 측정장치(1)는 양측에 자동차(40)의 앞바퀴에 설치한 타이어(41)를 안내하는 체크 플레이트(30)가 설치되고, 체크 플레이트(30)는 바닥에 이동 가능하도록 풋 마스터(32)가 설치되며 한 부분으로 각도 받침대(31)가 경사지게 설치된 후 선단에는 패드(33)로 지지하여 자동차(40)의 앞바퀴에 설치한 타이어(41)가 조향각 측정장치(1)에 세팅이 이루어지도록 한다.

조향각 측정장치(1)에 자동차(40)의 세팅이 이루어지면 범퍼 고정장치(2)를 구동시켜 자동차(40)의 전방 범퍼(42)가 움직이지 않도록 고정하는 것이다.

도 3 내지 도 9 는 본 발명의 조향각 측정장치(1)를 나타낸 것으로, 베이스 플레이트(10)의 하측 사방향 코너부분과 하측의 중앙 한 부분에 풋 마스터(11)를 설치하여 총 5개의 풋 마스터(11)를 설치함으로써 필요한 경우 이동이 가능하도록 하였다.

베이스 플레이트(10)의 내부에는 틸트 플레이트(13)에 설치한 석정반(12)이 올려져 설치되며, 그 석정반(12)에는 다수의 에어 베어링(14)이 설치된다.

베이스 플레이트(10)의 사방 외측면에는 안내판(17)이 설치되고 그 내부에 사각형의 구멍이 천공되어 있어서 그 하측으로 가이드바(16)가 설치된다.

상기 가이드바(16)의 사이에는 다수의 에어 베어링(14)이 설치되는 위치이며, 그 에어 베어링(14)의 상측에는 록크 볼트(15)를 통하여 받침대(18)를 지지하고, 안내판(17)의 내부에서 록크 볼트(15)가 받침대(18)를 지지한 상태에서 에어 베어링(14)이 구동하면 받침대(18)를 록크 볼트(15)가 들어올려 안내판(17)에 닿지 않고 분리되어 지도록 하였다.

상기 받침대(18)의 한 부분에는 타이어 가이드(19)가 설치되어 타이어(41)가 올려진 후 이동이 가능하며 타이어(41)의 측면에 일치되도록 한다.

상기 받침대(18)의 양측에는 록크 핀(21)이 설치되어 있어서 안내판(17)에 받침대(18)를 사용하지 않는 경우 고정하는 것이 가능하도록 하였다.

상기 타이어 가이드(19)의 한쪽(엔젤 엔코더가 설치되어 있는 방향)의 중앙부분에 가이드 연결판(25)을 연결하고 안내판(24)와 연결되어 연계작동되는 위치에 힌지와 엔젤 엔코더(20)를 설치하여 타이어 가이드(19)의 회전상태를 체크 할 수 있도록 하였다.

상기 안내판(24)의 한쪽 중앙에는 실린더축(23)으로 에어 실린더(22)와 연결되어 있으며, 그 에어 실린더(22)는 하측에서 지지대(26)에 의해 지지되어 있고, 그 지지대(26)는 베이스 플레이드(10)에 고정되어 있다.

상기 안내판(24)의 양측에는 가이드 레일(27)이 지지대(26)의 상측에 연결되어 있어서 에어 실린더(22)의 구동에 따라 실린더축(23)의 이동을 안내할 수 있도록 하였다.

도 10 내지 도 16 은 본 발명의 범퍼 고정장치에 대한 바람직한 실시예를 나타낸 것으로,

바닥의 베이스 플레이트(50)는 지면에 수평하게 고정하는 것이 바람직하며, 그 상측으로 일정한 간격에 3∼6개의 범위에서 횡방향 가이드축(51)을 설치하고 양측에서 축 고정대(52)로 지지하였다.

횡방향 가이드축(51)에는 양측으로 이동 안내대(53)가 설치되어 있으며, 그 이동 안내대(53)의 상측으로 서포트 플레이트(54)가 베이스 플레이트(50)와 길이는 같으며, 넓이는 조금 좁게 설치하였다.

상기 이동 안내대(53)의 횡방향 가이드축(51) 한 부분에는 클램프(58)를 설치하여 이동을 정지시킬 수 있도록 하였다.

상기 서포트 플레이트(54)의 상측에는 종방향 가이드축(56)을 양측에 설치하고 이동 안내대(57)를 통하여 상측의 이동 플레이트(55)와 연결하며, 그 이동 플레이트(55)의 한 부분에는 클램프(59)가 설치되어 있어서 이동을 정지시킬 수 있도록 하였다.

상기 이동 플레이트(55)는 서포트 플레이트(54)의 양쪽에 각각 독립되게 설치되어 있으며, 그 상측으로 서포트 파이프(61)가 수직방향으로 세워진 후 상측에서 바깥쪽으로 꺾인 다음 이동 플레이트(55)에 고정되고, 수직방향으로 세워진 서포트 파이프(61)와 이동 플레이트(55)의 연결부분에는 고정대(60)를 통하여 수직 되게 설치한 고정상태를 유지한다.

상기 서포트 파이프(61)에는 클램프(64)가 설치되어 이동 위치가 제어되는 파이프 홀더(63)가 설치되며, 그 파이프 홀더(63)의 한 부분에 범퍼 클램프(62)를 각각 설치하여 자동차(40)의 전방 범퍼(42)를 양쪽에서 고정할 수 있도록 하였다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 범퍼 고정장치(2)를 지면에 설치한 후 그 양쪽으로 조향각 측정장치(1)를 설치하여 체크 플레이트(30)를 연결한다.

조향각을 측정할 자동차(40)를 운전하여 체크 플레이트(30)의 각도 받침대(31)를 통과하여 받침대(18)의 상측에 앞바퀴의 타이어(41)를 정차시킨다.

이때 체크 플레이트(30)의 각도 받침대(31)에 형성한 패드(33)는 자동차(40)의 무게로 인하여 가해지는 하중을 지탱하여 자동차(40)의 이동이 부드럽게 이루어지도록 하며, 받침대(18)의 상측에 타이어(41)가 이동하면 정위치에 정지하도록 한다.

자동차(40)의 타이어(41)가 받침대(18)에 정지하기까지는 받침대(18)를 사용하지 않게 되므로 록크 핀(21)이 받침대(18)를 안내판(17)에 양측에서 고정하여 움직이지 않도록 하며, 에어 실린더(22)를 구동시켜 실린더 축(23)을 전진시킨다.

실린더 축(23)이 전진하면서 안내판(24)을 전진시키게 되므로 안내판(24)과 연결된 연결판(25)이 전진 되면서 동시에 타이어 가이드(19)를 전진시켜 타이어(41)의 양측 면에 안전하게 세팅이 되도록 한다.

상기 에어 실린더(22)가 실린더 축(23)을 이동시킬 때 지지대(26)의 양쪽에 설치한 가이드레일(27)은 실린더 축(23)을 안내하여 정확하게 이동되도록 한다.

조향각 측정장치(10)에 자동차(40)의 세팅이 완료되면 범퍼 고정장치(2)의 서포트 파이프(61)를 잡고 종방향으로 이동시키면 이동 플레이트(55)가 이동 안내대(57)에 의하여 종방향 가이드축(56)을 따라서 종방향으로 각각 자유롭게 이동하고, 횡방향으로 이동시키면 서포트 플레이트(54)가 동시에 양쪽에 설치한 이동 플레이트(55)를 횡방향 가이드축(51)에서 횡방향으로 자유롭게 이동하도록 한다.

우선, 이동 플레이트(55)를 횡방향으로 이동시켜 횡방향 가이드축(51)에 안내를 받아 이동하고, 이동 플레이트(55)를 이동시켜 종방향 가이드축(56)에 안내를 받아 이동하여 범퍼 클램프(62)로 자동차(40)의 전방 범퍼(42)와 맞춘다.

서포트 플레이트(54)를 이동시킨 후에는 클램프(58)를 통하여 더 이상 움직이지 않도록 고정하고, 범퍼 클램프(62)를 이동시키기 위해서는 파이프 홀더(63)를 이동시켜 전방 범퍼(42)의 위치에 일치시킨 후 클램프(59)를 통하여 더 이상 움직이지 않도록 고정한다.

그리고 파이프 홀더(63)는 상, 하로 이동하는 동시에 회전이 가능하므로 서포트 파이프(61)에서 회전시켜 전방 범퍼(42)와 일치되도록 한 후 클램프(64)를 통하여 더 이상 움직이지 않도록 고정한다.

그러면 자동차(40)는 전방 범퍼(42)의 양측에서 범퍼 클램프(62)가 고정하여 더 이상 움직이지 않도록 고정된 상태를 유지한다.

이와 같이 조향각 측정장치(1)와 범퍼 고정장치(2)를 통하여 자동차(40)의 세팅이 완료되면 록크 핀(21)을 뽑아 타이어 가이드(19)가 자유롭게 움직일 수 있도록 하고, 엔젤 엔코더(20)가 작동하도록 세팅이 완료된다.

이때 에어 베어링(14)을 구동시키면 록크 볼트(15)가 에어 베어링(14)에 의하여 받침대(18)를 상측으로 들어 안내판(17)으로부터 분리되어 공중에 뜬 상태를 유지한다.

그런 다음, 핸들을 회전시켜 타이어(41)를 회전시키면 타이어(41)에 전혀 마찰계수가 발생하지 않은 상태에서 받침대(18)가 회전되며, 그 받침대(18)의 회전은 타이어 가이드(19)를 회전시키게 되고, 타이어 가이드(19)의 회전은 연결판(25)을 회전시키면서 이 회전 각도는 엔젤 엔코더(20)를 회전시키게 된다.

엔젤 엔코더(20)가 회전하게 되면서 엔젤 엔코더(20)의 회전 각도는 도시하지 않은 컴퓨터 시스템에 전송되어 자동차(40)의 핸들링에 따른 타이어(41)의 회전 각도를 측정할 수 있는 것이다.

상기 엔젤 엔코더(20)는 타이어(41)의 회전 각도를 변위에 따라 디지털로 표기하는 것이지만, 레이저로 회전 각도가 변화하는 변위를 체크하여 타이어(41)의 회전 각도를 측정하는 것도 가능하다.

여기서 양쪽에 설치한 엔젤 엔코더(20)를 통하여 타이어(41)의 조향각을 측정할 수 있으므로 양쪽이 대칭되게 회전 각도를 유지하는 지를 확인할 수 있으므로 이상 유, 무의 확인이 가능하며, 데이터를 관리하고 공정을 개선할 수 있는 것이다.

조향각의 측정이 완료되면 에어 실린더(22)를 구동시켜 실린더축(23)에 의해 타이어 가이드(19)를 후진시켜 타이어(41)로부터 분리하고, 클램프(64)를 풀어 범퍼 클램프(62)를 해제하여 전방 범퍼(42)의 고정상태를 해제하면서 클랩프(59)를 풀어 이동 플레이트(55)를 이동시킨 후 자동차(40)를 후진시켜 조향각 측정장치(1)에서 분리하며, 조향각 측정장치(1)를 사용하지 않는 경우에는 록크 핀(21)을 이용하여 받침대(18)를 안내판(17)에 고정한 상태를 유지하게 된다.

본 발명은 자동차의 생산 라인이나 완성된 자동차의 검사시에 핸들링에 따른 타이어(바퀴) 회전 각도 측정을 간편하게 수행할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 자동차의 검사는 물론 생산 라인에 설치하여 자동화를 통한 공정의 효율성을 향상하고 데이터를 관리할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 자동차를 받침대 상측에 설치한 후 에어 베어링을 사용하여 타이어의 회전시 마찰이 발생하지 않는 상태에서 핸들 조작에 따른 마찰이 없이 타이어 회전 각도 측정이 가능하도록 하는 것이다.

본 발명은 조향각 측정장치의 전방에 범퍼 고정장치를 설치하여 자동차의 전방 범퍼가 움직이지 않도록 견고하게 고정한 상태에서 조향각을 측정할 수 있으므로 외부의 원인을 모두 제거할 수 있도록 하는 것이다.

Claims

자동차(40)의 타이어(41)를 정지시켜 핸들의 회전에 따른 조향각을 측정함에 있어서,

베이스 플레이트(10)에 설치한 틸트 플레이트(13)에 형성한 석정반(12)에 설치하며 중앙 상측에서 록크 볼트(15)가 타이어(41)를 지지하는 받침대(18)를 상승시켜 타이어(41)의 마찰을 제거하는 에어 베어링(14)이 설치되고, 상기 에어 실린더(22)의 실린더축(23)에 연결한 안내판(24)와 연결판(25)의 연결부분에 엔젤 엔코더(20)를 설치하며, 그 연결판(25)과 연결한 타이어 가이드(19)가 받침대(18)위에 설치되어 타이어(41)의 회전 정도를 측정하는 조향각 측정장치(1)와;

상기 자동차(40)의 전방 범퍼(42) 양측에 설치하는 서포트 파이프(61)에 조합된 파이프 홀더(63)의 전방에 범퍼 클램프(62)를 설치하여 전방 범퍼(42)를 고정하며, 상기 서포트 파이프(61)를 지지하는 고정대(60)를 설치한 이동 플레이트(55)가 이동 안내대(57)를 통하여 종방향 가이드축(56)에 지지되고, 그 이동 안내대(57)가 상측에 설치된 서포트 플레이트(54)의 하측으로 이동 안내대(53)를 설치하여 횡방향 가이드축(51)에 연결하는 범퍼 고정장치(2)로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차용 조향각도 측정장치.
제1항에 있어서, 받침대(18)는 타이어 가이드(19)의 한쪽 방향에서 록크 핀(21)으로 안내판(17)에 고정함을 특징으로 하는 자동차용 조향각도 측정장치.
제1항에 있어서, 에어 베어링(14)의 외측에는 가이드바(16)가 설치되고 상측으로 안내판(17)이 지지되며 상기 에어 베어링(14)에 설치한 록크 볼트(15)가 하측에서 받침대(18)를 상승시켜 타이어(41)의 마찰 없이 조향각이 측정되도록 함을 특징으로 하는 자동차용 조향각도 측정장치.
제1항에 있어서, 엔젤 엔코더(20)는 안내판(24)과 연결판(25)이 힌지로 연결되는 지점에 설치되어 조향각도가 측정되도록 함을 특징으로 하는 자동차용 조향각도 측정장치.
제1항에 있어서, 이동 플레이트(55)는 서포트 플레이트(54)의 상측에 종방향 가이드축(56)에 연결된 이동 안내대(57)가 설치되고, 서포트 플레이트(54)의 하측에 횡방향 가이드축(51)에 연결된 이동 안내대(53)가 설치되어 종방향과 횡방향으로 자유롭게 이동되도록 함을 특징으로 하는 자동차용 조향각도 측정장치.