KR101638449B1 - 캠버와 토우 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 캠버(camber)와 토우(toe)를 측정하여 세팅하기 위한 측정장치에 관한 기술로서, 자동차를 리프트로 들어올리지 않고도 캠버와 토우를 측정하여 세팅할 수 있으므로 작업성이 우수하고, 작업시간을 단축할 뿐만 아니라 리프트가 없는 장소(경기장, 영세업체 등)에서도 캠버와 토우를 간편하게 측정하여 세팅할 수 있는 캠버와 토우 측정장치에 관한 기술이다.
이러한 본 발명의 주요 구성은, 자동차의 허브에 결합되는 체결캡이 형성된 바디와, 상기 바디의 양측부에 결합되고 하부에 롤러가 설치된 프레임과, 상기 프레임에 설치되고 토우 측정용 실이 거치되는 브라켓으로 구성된 지그; 상기 지그의 하부에 수평으로 놓여 설치되고, 높낮이가 조절되는 정반;을 포함하여 구현된다.

Description

캠버와 토우 측정장치 {Measuring camber and toe}

본 발명은 자동차의 캠버(camber)와 토우(toe)를 측정하여 세팅하기 위한 측정장치에 관한 기술로서, 보다 상세하게 설명하면 자동차의 허브에 결합되고, 수평게이지가 놓여 캠버를 측정하는 한편 토우 측정용 실이 매여 토우를 측정하는 지그와, 상기 지그를 지면에 수평으로 받치는 정반으로 구성됨으로써, 자동차를 리프트로 들어올리지 않고도 캠버와 토우를 측정하여 세팅할 수 있으므로 작업성이 우수하고, 작업시간을 단축할 뿐만 아니라 리프트가 없는 장소(경기장, 영세업체 등)에서도 캠버와 토우를 간편하게 측정하여 세팅할 수 있는 캠버와 토우 측정장치에 관한 기술이다.

일반적으로 자동차의 휠얼라인먼트(Wheel alignment)는 차량의 조향 조작을 원활하게 하고, 직진성을 향상시켜 타이어의 노면 접촉을 최적화 하는 한편 모든 주행 상태에서 최대의 접지력을 갖도록 하여 차량의 운행시 보다 안전하고, 정숙한 주행을 유지하며, 이러한 휠얼라인먼트는 차량의 캠버(Camber), 캐스터(Caster) 및 토우(Toe) 등을 측정하여 조정하게 된다.

캠버(Camber)는 차량을 전방에서 바라보는 경우, 타이어의 중심이 노면에 수직하여 기울어진 정도를 말하는데, 이는 차량에서 앞차축의 처짐을 작게 하고, 조향 휠의 조작을 가볍게 하는 한편 볼록한 노면에서 앞타이어가 직각을 이루도록 하기 위함이다.

또한 캐스터(Caster)는 차량을 측면에서 바라보는 경우, 조향 너클을 차축에 설치하는 킹핀(king pin)이 소정의 각도로 기울어지게 설치된 상태를 말하며, 또한 토우(Toe)는 차량을 위에서 바라볼 때, 타이어가 외측으로 벌어지거나 또는 안쪽으로 좁아진 상태를 의미한다.

아울러, 토우인(Toe-in)은 캠버로 인해 타이어가 외측으로 벌어지는 것을 방지하기 위하여 차량을 위에서 바라볼 때, 양측 타이어의 간격이 뒤쪽 보다 앞쪽이 좁게 장착된 상태를 말하며, 또한 킹핀 경사각은 차량을 측방에서 바라보는 경우, 조향 너클을 차축에 설치하는 킹핀의 축중심과 수직선을 이루는 경사각을 말하는데, 킹핀 경사각은 조향 휠의 조작력을 가볍게 하고, 복원력을 부여하여 조향 휠의 되돌림을 쉽게 한다.

종래 캠버와 토우의 측정방법은 리프트 또는 호이스트로 4바퀴가 모두 접지된 상태에서 차량을 들어올리고, 3D 얼라이먼트 기기를 이용하여 캠버와 토우를 체크한 다음, 작업자가 리프트 또는 호이스트 밑으로 들어가서 링크를 조절하여 캠버와 토우를 세팅하고 있다.

이러한 측정방법은 리프트 또는 호이스트와 고가의 3D 얼라이먼트 기기가 필요하므로 리프트가 없는 장소(자동차 경기장, 영세업체 등)에서는 캠버와 토우의 측정작업이 매우 불편하고, 장시간이 소요될 뿐만 아니라 정확도가 떨어지는 한편 측정값에 따라 작업자가 리프트 또는 호이스트 밑으로 들어가서 링크를 조절해야 하므로 매우 번거로운 문제점이 있었다.

또한 토우의 측정방법으로 차량의 앞뒤에서 휠의 중앙 높이에 측정용 실을 매고, 타이어에서 실까지 떨어진 거리를 측정하는 방법이 있으나, 이러한 측정방법은 토우값에 따라 차량을 잭(jack)으로 들어올려서 타이어를 분리한 다음, 링크를 조절하고, 다시 타이어를 끼운 후, 측정작업이 반복됨에 따라 작업성이 매우 떨어지는 실정으로서, 토우의 측정과 조정에 장시간이 소요되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0926070호. 대한민국 등록특허 제10-0934575호. 대한민국 등록특허 제10-0962777호. 대한민국 등록특허 제10-1230899호.

본 발명은 종래 캠버와 토우의 측정방법에서 리프트가 없는 장소(자동차 경기장, 영세업체 등)에서는 캠버와 토우를 측정할 수 없고, 측정작업이 매우 번거로운 한편 작업성이 떨어지는 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 자동차의 허브에 결합되고, 바디의 상부에 수평게이지가 놓여 캠버를 측정하는 한편 거치볼트와 브라켓에 토우 측정용 실이 매여 토우를 측정하는 지그와, 상기 지그를 지면에 수평으로 받치는 정반으로 구성된 캠버와 토우 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명의 실시예는 자동차를 리프트로 들어올리지 않고도 캠버와 토우를 측정하여 세팅할 수 있으므로 작업성이 매우 우수하고, 작업시간을 단축할 수 있는 캠버와 토우 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

자동차의 허브에 결합되는 체결캡이 형성된 바디와, 상기 바디의 양측부에 결합되고 하부에 롤러가 설치된 프레임과, 상기 프레임에 설치되고 토우 측정용 실이 거치되는 브라켓으로 구성된 지그; 상기 지그의 하부에 수평으로 놓여 설치되고, 높낮이가 조절되는 정반;을 포함하여 구현된다.

또한 본 발명의 실시예로서, 바디는 중앙부에 중공홀이 형성된 장방체의 형태로 구성되고, 후방측에 다수개의 체결공이 구비된 체결캡이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예로서, 프레임은 바디의 양측부에 수직상으로 결합 설치되고, 하부가 중간 부분에서 후방측으로 경사져 구성되는 한편 하부 양측에 롤러가 회전가능케 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예로서, 바디와 체결캡이 서로 분리되어 구성되고, 상기 바디와 체결캡 사이에 베어링이 내장 설치되어 체결캡이 바디에서 자유롭게 회전되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예는 지그를 자동차의 허브에 결합한 다음, 수평게이지를 이용하여 캠버를 측정하고, 거치볼트와 브라켓에 토우 측정용 실을 매서 토우를 측정함으로써, 자동차를 리프트로 들어올리지 않고도 캠버와 토우를 측정하여 세팅할 수 있으므로 작업성이 우수하고, 작업시간을 단축할 뿐만 아니라 리프트가 없는 장소(경기장, 영세업체 등)에서도 캠버와 토우를 간편하게 측정하여 세팅할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 실시예는 허브에 바퀴가 장착되어 있는 것처럼 가상환경에서 캠버와 토우를 측정할 수 있도록 프레임이 후방측으로 경사져 구성되고, 바퀴의 중심 부분에 롤러가 위치하여 정반 위에 지지됨으로써, 차량의 하중을 배분하여 캠버와 토우를 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에서 지그를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에서 지그를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명에서 지그와 정반의 설치상태를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명에서 캠버의 측정상태를 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명에서 지그의 설치상태를 나타낸 측단면도.
도 6은 본 발명에서 지그의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에서 지그의 다른 실시예를 나타낸 요부 측단면도
도 8은 본 발명에서 토우의 측정상태를 나타낸 정면도.
도 9는 본 발명에서 토우의 측정상태를 나타낸 평면도.
도 10은 본 발명에서 토우의 측정상태를 나타낸 요부 평면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 주요 구성을 살펴보면, 자동차의 허브(100)에 결합되는 체결캡(12)이 형성된 바디(10)와, 상기 바디(10)의 양측부에 결합되고 하부에 롤러(23)가 설치된 프레임(20)과, 상기 프레임(20)에 설치되고 토우 측정용 실(33)이 거치되는 브라켓(30)으로 구성된 지그(G); 상기 지그(G)의 하부에 수평으로 놓여 설치되고, 높낮이가 조절되는 정반(40);을 포함하여 이루어진다.

상기 실시예의 주요 구성에서 지그(G)는 바디(10)ㆍ프레임(20)ㆍ브라켓(30)으로 구현되며, 여기서 바디(10)는 자동차의 허브(100)에 결합 설치되는 기능으로서, 상기 바디(10)는 도면에서 도 1 내지 도 3과 같이, 중앙부에 중공홀(11)이 형성된 장방체의 형태로 구성됨에 바람직하고, 후방측에 다수개의 체결공(13)이 구비된 체결캡(12)이 형성된다.

상기에서 체결캡(12)은 바디(10)의 후방측에 원통형태로 구성되고, 중공홀(11)의 안쪽에서 후방측으로 다수개의 체결공(13)이 관통 형성되며, 상기 체결공(13)이 허브(100)에 구비된 다수개의 볼트(110)에 끼워져 설치됨으로써, 자동차의 허브(100)에 체결캡(12)을 결합 설치할 수 있다.

또한 상기에서 프레임(20)은 바디(10)를 지지하는 기능으로서, 상기 프레임(20)은 도면에서 도 1 내지 도 5와 같이, 바디(10)의 양측부에 수직상으로 결합 설치되고, 하부가 중간 부분에서 후방측으로 35°~ 50°경사져 구성되는 한편 하부 양측에 롤러(23)가 회전가능케 설치된다.

상기에서 프레임(20)은 바디(10)의 양측부에 한쌍으로 결합 설치되고, 중간 부분의 안쪽에 고정바(22)가 가로질러 결합 설치되는 한편 하부 안쪽에 가이드봉(21)이 가로질러 설치되며, 상기 가이드봉(21)의 양측에 롤러(23)가 회전가능케 설치된다.

한편 상기에서 롤러(23)는 가이드봉(21)의 직경보다 크게 구성되고, 상기 가이드봉(21)의 외주연에 끼워져 회전가능케 설치되며, 후술하는 정반(40) 위에 놓여 바디(10)와 프레임(20)을 지지한다.

또한 상기에서 브라켓(30)은 토우 측정용 실(33)을 거치하는 기능으로서, 상기 브라켓(30)은 도면에서 도 1 내지 도 3과 같이, 한쪽 프레임(20)의 전방에 결합 설치되고, 중공홀(11)의 중심 선상에 배치되는 한편 프레임(20)에서 전방으로 돌출되며, 상기 돌출된 단부에 반원형으로 거치홈(31)이 형성된다.

또한 브라켓(30)이 위치한 프레임(20)의 측면에 거치볼트(32)가 체결되며, 상기 거치볼트(32)는 토우 측정용 실(33)을 매는 기능으로서, 상기 실(33)은 가는 실이나 와이어, 로프 등을 사용할 수 있다.

또한 상기 실시예의 주요 구성에서 정반(40)은 지그(G)를 지면에 수평으로 받치는 기능으로서, 상기 정반(40)은 도면에서 도 3 및 도 4와 같이, 사각 평판형태로 구성되고, 모서리 부분과 중간 부분의 하부에 각각 나사축(41)이 체결되며, 상기 나사축(41)의 하단에 지지캡(42)이 설치되어 지면에 놓인다.

상기에서 다수개의 나사축(41)을 정반(40)에서 조이거나 풀어서 정반(40)의 높낮이를 조절하는 한편 지면에서 정반(40)을 수평으로 맞출 수 있으며, 지그(G)의 프레임(20)에 설치된 롤러(23)가 정반(40) 위에 수평상태로 놓여 지지된다.

한편 본 발명에서 지그(G)의 다른 실시예를 살펴보면, 도면에서 도 6 및 도 7과 같이, 바디(10)와 중공홀(11)이 구비된 체결캡(12)을 서로 분리하여 구성하고, 상기 바디(10)와 체결캡(12) 사이에 베어링(14)을 내장하여 설치할 수 있으며, 이러한 경우 체결캡(12)이 베어링(14)에 의해 바디(10)에서 자유롭게 회전할 수 있도록 구성된다.

상기 실시예는 자동차에서 구동 바퀴의 경우, 허브(100)의 구동축은 회전은 가능하나, LSD(차동 제한장치)로 인해 차동작용을 제한하여 양측 허브(100)의 회전범위가 달라지게 되므로 양측 허브(100)가 각기 다른 위치에 정지할 경우, 바디(10)와 프레임(20)이 정반(40) 위에 수평상태로 놓일 수 있도록 구동 바퀴의 허브(100)에는 베어링(14)이 내장된 지그(G)를 설치함으로써, 구동 바퀴의 허브(100)에서 지그(G)를 자유롭게 회전시켜 정반(40) 위에 수평상태로 배치하여 캠버와 토우를 간편하게 측정할 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에서 캠버와 토우의 측정방법을 살펴보면, 우선 차량용 잭(jack)을 이용하여 차량을 들어올리고 앞뒤 허브(100)에서 바퀴를 모두 분리한 다음, 도면에서 도 8 내지 도 10과 같이, 앞뒤 허브(100) 아래에 정반(40)을 수평으로 맞춰 배치하는 한편 허브(100)의 볼트(110)에 체결공(13)을 끼우고, 너트를 조여서 허브(100)에 지그(G)의 체결캡(12)을 결합 설치한 후, 잭으로 차량을 내리면 정반(40) 위에 프레임(20)의 롤러(23)가 수평상태로 놓여서 안착된다.

다음으로, 도면에서 도 4와 같이, 바디(10)의 상부 중앙에 전자 수평게이지(200)를 올려놓고 수평상태를 체크하여 캠버를 측정할 수 있으며, 캠버의 측정값에 따라 링크를 조절하여 캠버를 세팅하게 된다.

또한 도면에서 도 8 내지 도 10과 같이, 차량의 앞뒤 허브(100)에 지그(G)와 정반(40)을 설치한 다음, 앞뒤 지그(G)의 거치볼트(32)에 각각 토우 측정용 실(33)을 매고, 브라켓(30)의 거치홈(31)에 실(33)을 걸어서 팽팽하게 설치한 후, 도면에서 도 10과 같이, 바디(100)의 전방 양측과 실(33)의 거리(A)(B)를 게이지(버니어캘리퍼스, 자)로 체크하여 토우를 측정할 수 있으며, 상기 토우의 측정값에 따라 링크를 조절하여 토우를 세팅하게 된다.

이와 같은 본 발명의 실시예는 허브(100)에 바퀴가 장착되어 있는 것처럼 가상환경에서 캠버와 토우를 측정할 수 있도록 프레임(20)이 후방측(차량의 안쪽)으로 경사져 구성되고, 바퀴의 중심 부분에 롤러(23)가 위치하여 정반(40) 위에 지지됨으로써, 바퀴에 가해지는 차량의 하중이 배분되도록 롤러(23)의 접지 부분이 바퀴의 중심에 위치하므로 보다 정확한 측정이 가능하다.

또한 본 발명에서 지그(G)와 정반(40)은 차량의 주행성능을 높이고자 차고 높이가 조절가능한 쇼크업소버(shock absorber)를 차량에 설치할 경우에도 캠버와 토우를 간편하고 정확하게 측정하여 세팅할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예는 차량용 잭(jack)을 이용하여 차량을 들어올리고 앞뒤 허브(100)에서 바퀴를 분리한 다음, 허브(100)에 지그(G)를 결합 설치하여 캠버와 토우를 측정함으로써, 리프트가 없는 장소(경기장, 영세업체 등)에서도 캠버와 토우를 간편하게 측정하여 세팅할 수 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10: 바디 11: 중공홀
12: 체결캡 13: 체결공
20: 프레임 21: 가이드봉
22: 고정바 23: 롤러
30: 브라켓 31: 거치홈
32: 거치볼트 40: 정반
41: 나사축 42: 지지캡
100: 허브 110: 볼트
200: 수평게이지 G: 지그

Claims (5)

1. 자동차의 허브(100)에 결합되는 체결캡(12)이 형성된 바디(10)와, 상기 바디(10)의 양측부에 결합되고 하부에 롤러(23)가 설치된 프레임(20)과, 상기 프레임(20)에 설치되고 토우 측정용 실(33)이 거치되는 브라켓(30)으로 구성된 지그(G); 상기 지그(G)의 하부에 수평으로 놓여 설치되고, 높낮이가 조절되는 정반(40);을 포함하고,
   상기 바디(10)는 중앙부에 중공홀(11)이 형성된 장방체의 형태로 구성되고, 후방측에 다수개의 체결공(13)이 구비된 체결캡(12)이 형성된 것을 특징으로 하는 캠버와 토우 측정장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   프레임(20)은,
   바디(10)의 양측부에 수직상으로 결합 설치되고, 하부가 중간 부분에서 후방측으로 경사져 구성되는 한편 하부 양측에 롤러(23)가 회전가능케 설치된 것을 특징으로 하는 캠버와 토우 측정장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   바디(10)와 체결캡(12)이 서로 분리되어 구성되고, 상기 바디(10)와 체결캡(12) 사이에 베어링(14)이 내장 설치되어 체결캡(12)이 바디(10)에서 자유롭게 회전되는 것을 특징으로 하는 캠버와 토우 측정장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   정반(40)은,
   사각 평판형태로 구성되고, 모서리 부분과 중간 부분의 하부에 각각 나사축(41)이 체결되며, 상기 나사축(41)의 하단에 지지캡(42)이 설치된 것을 특징으로 하는 캠버와 토우 측정장치.

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