KR200344745Y1 - 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치 - Google Patents

브레이크 디스크 두께 변위 측정장치 Download PDF

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KR200344745Y1
KR200344745Y1 KR20-2003-0032808U KR20030032808U KR200344745Y1 KR 200344745 Y1 KR200344745 Y1 KR 200344745Y1 KR 20030032808 U KR20030032808 U KR 20030032808U KR 200344745 Y1 KR200344745 Y1 KR 200344745Y1
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KR20-2003-0032808U
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박민석
조성억
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백두일렉트론 주식회사
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    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness

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Abstract

본 고안은 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치에 관한 것으로, 측정될 브레이크 디스크가 장착되는 장착부와; 측정될 상기 브레이크 디스크와 연동되도록 상기 장착부의 외부에 설치된 브레이크 다이나모미터와; 측정될 상기 브레이크 디스크의 양면에 각기 이격되도록 설치된 복수 개의 간극 측정 센서와; 브레이크 디스크의 기계적 회전 변위량을 전기적 펄스 신호로 변환시키도록 상기 브레이크 디스크의 회전축에 이격 설치된 광센서인 로터리 엔코더와; 상기 브레이크 다이나모미터를 제어하며 상기 간극 측정 센서와 로터리 엔코더에 의해 검출된 측정치를 입력받아 상기 브레이크 디스크의 두께 변위를 원하는 각도별로 측정 및 표시하도록 제공된 제어 수단을 포함하여 구성됨으로써, 브레이크 다이나모미터, 정반 및 실제 주행 중인 차량에서 브레이크 시스템의 브레이크 디스크의 좌우 흔들림, 마모 및 두께 변위를 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

Description

브레이크 디스크 두께 변위 측정장치 {APPARATUS FOR MEASURING THICKNESS VARIATION ON BRAKE DISK}
본 고안은 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 브레이크 다이나모미터 또는 정반에서 실제 주행과 동일한 조건하에서 브레이크 시스템의 회전시 디스크의 좌우 흔들림 오차(run-out), 마모 및 두께 변화를 측정할 수 있는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치에 관한 것이다.
또한, 본 고안은 브레이크 다이나모미터의 간단한 변형 또는 조작에 의해 차량의 실제 주행시에 직접 적용할 수 있는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 브레이크 디스크 두께 변위 측정기는 브레이크 시스템의 이상 진동(Brake Judder)에 중요 인자인 브레이크 디스크의 좌우측면 흔들림 오차(Run-out) 및 두께 변위 등을 측정하는 장비이다.
그러나, 일반적인 브레이크 디스크 두께 변위 측정기는 원하는 측정값을 획득하기 위하여 차륜(wheel)을 탈거한 후 마이크로미터를 이용하여 측접 측정하여야 되기 때문에 측정 오차가 큰 단점이 있었다.
더욱이, 이와 같은 브레이크 디스크 두께 변위 측정기는 차량의 주행시에는 원천적으로 측정이 불가능한 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창안된 본 고안의 목적은, 차량의 실제 주행과 동일한 조건하에서 브레이크 디스크의 두께 변위를 측정할 수 있는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치를 제공함에 있다.
본 고안의 다른 목적은, 정밀한 측정을 구현할 수 있는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치를 제공함에 있다.
이러한 본 고안의 목적은, 측정될 브레이크 디스크가 장착되는 장착부와; 측정될 상기 브레이크 디스크와 연동되도록 상기 장착부의 외부에 설치된 브레이크 다이나모미터와; 측정될 상기 브레이크 디스크의 양면에 각기 이격되도록 설치된 복수 개의 간극 측정 센서와; 브레이크 디스크의 기계적 회전 변위량을 전기적 펄스 신호로 변환시키도록 상기 브레이크 디스크의 회전축에 이격 설치된 광센서인 로터리 엔코더(rotary encoder); 상기 브레이크 다이나모미터를 제어하며 상기 간극 측정 센서로부터 검출된 측정치를 입력받아 상기 브레이크 디스크의 두께 변위를 원하는 각도별로 측정 및 표시하도록 제공된 제어 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게는, 본 고안은 상기 브레이크 다이나모미터에 의한 제동시 상기 브레이크 디스크의 온도를 측정하도록 상기 브레이크 디스크의 인접부에 설치된 온도 센서를 더 포함하여 구성된다.
보다 바람직하게는, 본 고안의 상기 간극 측정 센서 및 상기 온도 센서는 상기 장착부의 내부에 설치된다.
바람직하게는, 본 고안의 간극 측정 센서는 측정될 상기 브레이크 디스크의 일측 양면에 적어도 3쌍 이상이 설치되어 있고, 상기 브레이크 디스크의 타측 양면에 적어도 1쌍 이상이 설치된다.
보다 바람직하게는, 본 고안의 제어 수단은 검출된 상기 브레이크 다이나모미터의 압력값, 토크값, 회전수값, 실내 온도값 및 상기 브레이크 디스크의 온도값을 입력받아 표시하도록 상기 브레이크 다이나모미터 및 상기 온도 센서와 각기 연결된다.
또한, 이러한 본 고안의 목적은, 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임의 상부면에 설치된 중공 구조의 스탠드 부재와; 상기 스탠드 부재의 내부에 회전 가능하도록 설치된 회전축과; 상기 회전축과 연동된 로터리 엔코더와; 상기 회전축의 일측 단부에 제공될 브레이크 디스크를 고정하도록 상기 회전축에 탈착 가능하도록 제공된 고정 부재와; 상기 베이스 프레임의 상부면에 X축 및 Y축 방향으로 이동 가능하도록 설치되어 있으며, 측정될 상기 브레이크 디스크의 양측 면과 접촉되도록 한 쌍의 접촉식 간극 측정 센서가 일측부에 설치된 측정 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게는, 본 고안의 측정 수단은 상기 접촉식 간극 측정 센서에 의해 검출되는 상기 브레이크 디스크의 변위값을 표시하는 눈금자를 더 포함하여 구성된다.
보다 바람직하게는, 본 고안은 상기 회전축의 길이 방향에 직각되는 상기 회전축의 외주연에 취부된 베이스 플레이트를 더 포함한다.
보다 바람직하게는, 본 고안은 상기 베이스 플레이트와 접촉되는 접촉식 편심 측정 센서가 상기 측정 수단의 타측부에 설치된다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 브레이크 디스크 변위 측정장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 고안의 다른 실시예에 의한 브레이크 디스크 변위 측정장치를 나타내는 단면도이다.
<< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >>
110 : 장착부
120 : 브레이크 다이나모미터(Brake Dynamometer)
122 : 출력 포트
124, 260 : 로터리 엔코더(rotary encoder)
130 : 간극 측정 센서 140 : 제어 수단
150 : 온도 센서 200, 300 : 브레이크 디스크
210 : 베이스 프레임 220 : 스탠드 부재
230 : 회전축 232 : 베이스 플레이트
240 : 측정 수단
240a : 프레임 241, 242a, 242b : 암(arm) 부재
243 : 접촉식 편심 측정 센서
244a, 244b : 접촉식 간극 측정 센서
245, 248 : 눈금자 246, 247 : 핸들부
250 : 고정 부재 270 : 베어링 부재
이하, 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 브레이크 디스크 변위 측정장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 고안의 브레이크 디스크 변위 측정장치는 브레이크 다이나모미터(120)를 활용하여 브레이크 디스크(200)를 구동 또는 제동하도록 구성하여 실차 주행과 동일한 조건하에서 브레이크 디스크(200)의 두께 변위를 측정할 수 있도록 구성되어 있다.
브레이크 디스크(200)는 장착부(110)에 제공되어 있다. 여기서, 장착부 (110)는 전술된 브레이크 디스크(200)가 회전 가능하도록 베어링 지지하는 것이 바람직하며, 본 도면에는 이에 대한 상세한 구성이 생략되어 있다.
브레이크 다이나모미터(120)는 브레이크 디스크(200)의 일측면 축수부와 연결되어 있어 두께 변위가 측정될 브레이크 디스크(200)를 구동 또는 제동한다. 여기서, 브레이크 다이나모미터(120)는 로터리 엔코더(124)를 구비하며, 다양한 변수값을 출력하도록 출력 포트(122)가 장착되어 있다.
여기서, 로터리 엔코더(124)는 브레이크 디스크의 기계적 회전 변위량을 전기적 펄스 신호로 변환시키도록 브레이크 디스크(200)의 회전축에 이격 설치된 광센서이다.
출력 포트(122)로부터 출력되는 변수값은 제동에 따른 압력값, 토크값, 회전수값 및 실내 온도값 등이다.
간극 측정 센서(130)는 브레이크 디스크(200)의 양측면에 각기 이격되도록 복수 개가 제공되어 있다. 여기서, 간극 측정 센서(130)는 비접촉식 고정밀 센서로써 적외선 또는 저ㆍ고주파 타입의 센서가 바람직하다.
또한, 간극 측정 센서(130)는 정밀한 브레이크 디스크(200)의 두께 변위를 측정하기 위하여 브레이크 디스크(200)의 상측부 양면에 3쌍이 설치되어 있고, 하측부 양면에 1쌍이 설치되어 있다. 여기서, 3쌍의 간극 측정 센서(130)는 브레이크 디스크(200)의 외주연에서부터 중심 방향으로 양측면에 각기 이격되게 설치되어 있다.
온도 센서(150)는 브레이크 다이나모미터(120)에 의해 제동되는 브레이크 디스크(200)의 온도를 측정하도록 상기 브레이크 디스크(200)의 일측면에 이격되도록 제공된 적외선 방식의 비접촉식 센서이다.
여기서, 전술된 간극 측정 센서(130)와 온도 센서(150)는 장착부(110)에 내장되어 있으며, 온도 센서(150)의 측정 단부는 적어도 장착부(110)의 내부에 위치되는 것이 바람직하다.
제어 수단(140)은 간극 측정 센서(130), 온도 센서(150) 및 브레이크 다이나모미터(120)의 출력 포트(122)와 각기 전기적으로 연결되어 있으며, 각각의 센서(130) (150) 및 출력 포트(122)로부터 입력받은 측정값 및 상태값을 디스플레이부에 출력한다. 여기서, 제어 수단(140)이 브레이크 다이나모미터(120)의 출력 포트(122)로부터 입력받는 상태값은, 전술된 바와 같이 제동에 따른 압력값, 토크값, 회전수값 및 실내 온도값 등이다.
일반적으로, 제어 수단(140)은 데이터베이스 구축이 용이한 데스크톱 타입의 컴퓨터가 바람직하며 기탑재된 프로그램에 의해 입력값을 기초로 하여 브레이크 디스크(200)의 원하는 각도별로 두께 변위 및 사용자가 원하는 값들을 디스플레이부에 표시한다.
이상과 같은 구성을 갖는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치의 작동관계를 간단하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 장착부(110)에 브레이크 디스크(200)를 장착한다. 이후, 제어 수단 (140)을 조작하여 브레이크 다이나모미터(120)를 원하는 속도로 구동시키고 이후 프로그램에 의해 원하는 압력으로 브레이크 디스크(200)를 제동한다. 이때, 제어 수단(140)의 디스플레이부에는 입력된 측정값과 상태값을 기초로 하여 브레이크 디스크(200)의 원하는 각도별로 두께 변위값 및 사용자의 선택에 의한 다양한 상태값이 표시된다.
브레이크 디스크(200)의 두께 변위 측정이 완료되면, 제어 수단(140)을 조작하여 브레이크 다이나모미터(120)를 정지시키고 이어서, 브레이크 디스크(200)를 탈거하면 모든 과정이 완료된다.
도 2는 본 고안의 다른 실시예에 의한 브레이크 디스크 변위 측정장치를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 고안의 다른 실시예에 의한 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치는 로터리 엔코더(260)가 부설된 스탠드 부재(220)를 활용하여 브레이크 디스크 (200)를 구동시키도록 구성되어 있다.
베이스 프레임(210)은 소위 베드(Bed)로써 바닥면 및 상부면은 수평을 유지하도록 정밀 가공되어 있다.
스탠드 부재(220)는 중공 구조를 갖는 통상(筒狀)으로 전술된 베이스 프레임(210)의 상부면에 장착되어 있다. 그리고, 스탠드 부재(220)의 내부에는 베이스 프레임(210)의 상부면에 로터리 엔코더(rotary encoder)(260)가 구비되어 있다.
회전축(230)은 스탠드 부재(220)의 내측벽에 회전 가능하도록 장착되어 있다. 상세하게는, 회전축(230)의 하측 외주연과 스탠드 부재(220)의 내측벽 사이에는 다수의 베어링 부재(270)가 개재되어 있다. 또한, 회전축(230)의 하단부는 전술된 로터리 엔코더(260)의 축수부와 연결되어 연동된다.
그리고, 회전축(230)의 외주연 보다 상세하게는 스탠드 부재(230)의 상측부에 위치된 외주연에 수평으로 베이스 플레이트(232)가 취부되어 있다. 여기서, 베이스 플레이트(232)는 로터리 엔코더(260)에 의해 회전축(230)이 회전되는 경우에 이 회전축 (230)의 편심을 측정하기 위한 측정 단부로 활용된다.
회전축(230)의 상단부에는 브레이크 디스크(300)가 장착된다. 여기서, 브레이크 디스크(300)는 고정 부재(250)에 의해 회전축(230)의 상단부에 장착된다. 고정 부재(250)는 브레이크 디스크(300)의 중심부에 형성된 관통공 보다 직경이 큰원판과 이 원판과 관통공을 관통하여 회전축(230)의 상단부에 체결되는 체결 나사로 이루어져 있다.
측정 수단(240)은 전술된 브레이크 디스크(300)의 두께 변위를 측정함과 아울러 회전축(230)의 편심을 제어하도록 다수의 접촉식 간극 측정 센서(244a)(244b) (243)를 구비하며, X축 및 Y축으로 이동 가능한 구성을 갖는다. 따라서, 측정 수단(240)은 브레이크 디스크(300)의 원하는 각도별로 브레이크 디스크(300)의 두께 변위 및 회전시 좌우 흔들림 오차를 측정할 수 있다.
측정 수단(240)의 프레임(240a)은 베이스 프레임(210)의 상부면에 탈착 가능하도록 제공되어 있다.
여기서, 프레임(240a)의 상부에 취부된 수직 부재(249a) 및 수평 부재(249b) (249c)가 각기 대응된 핸들부(246)(247)에 의해 X축 또는 Y축으로 이동 가능하도록 구성되어 있다. 그리고, 상측 수평 부재(249b)의 회전축(230) 방향의 단부에는 브레이크 디스크(300)의 두께 변위를 측정하기 위한 접촉식 간극 측정 센서(244a) (244b)가 장착된 한 쌍의 암 부재(242a)(242b)가 취부되어 있다.
접촉식 간극 측정 센서(244a)(244b)는 각기 브레이크 디스크(300)의 대응된 양 측면과 접촉되어 있다. 그리고, 상측 수평 부재(249b)에는 브레이크 디스크(300)의 두께 변위값을 표시할 수 있도록 눈금자(248)가 제공되어 있다.
하측 수평 부재(249c)의 베이스 플레이트(232) 방향의 단부에는 회전축(230)의 편심을 측정하기 위한 접촉식 편심 측정 센서(243)가 장착된 암 부재(241)가 취부되어 있다.
이상과 같은 구성을 갖는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치의 작동관계를 간단하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 브레이크 디스크(300)를 회전축(230)의 상단부에 고정 부재(250)를 이용하여 장착한다. 그런 다음, 핸들부(246)(247)를 조작하여 브레이크 디스크(300) 및 베이스 플레이트(232)의 인접부까지 측정 수단(240)을 이동시킨다.
이후, 암 부재(242a)(242b)(241)를 조작하여 각기 대응된 센서들(244a) (244b)(243)이 브레이크 디스크(300)의 양 측면 및 베이스 플레이트(232)의 하부면에 접촉되도록 한다.
그런 다음, 로터리 엔코더(260)를 구동시키면 브레이크 디스크(300)의 두께 변위값이 상측 수평 부재(249b)의 제공된 눈금자에 표시된다. 이와 함께. 하측 수평 부재(249c)의 눈금자에는 회전축(230)의 편심값이 표시된다.
브레이크 디스크(300)의 두께 변위 측정이 완료되면, 로터리 엔코더(260)를 정지시키고 이어서, 브레이크 디스크(300)를 탈거하면 모든 과정이 완료된다.
이상에서 설명된 본 고안은 일실시예에 한정되어 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 본 고안이 속하는 분야의 통상적인 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변형은 본 고안의 기술적 사상에 속하는 것임은 자명하다.
여기서 본 고안의 변형 실시예를 살펴보면, 실제 차량에 적용되는 브레이크 디스크 두께 측정장치는 본 고안의 일 실시예를 이용하면 용이하게 구성될 수 있으며, 특히 컴퓨터와 같은 제어 수단은 실차에 탑재되거나 무선 통신에 의해 외부에위치될 수 있을 것이다.
더욱이, 본 고안의 일 실시예에 진동이나 소음 등을 측정할 수 있는 부가 장치를 용이하게 부가할 수 있다.
또한, 본 고안의 다른 실시예는 접촉식 센서로 한정하고 있으나 이에 한정되지 않고 비접촉식 센서로 대체하거나 접촉식 센서와 복합적으로 설치될 수 있을 것이다.
이상의 구성을 갖는 본 고안은 브레이크 다이나모미터 또는 정반에서 실제 주행과 동일한 조건하에서 브레이크 시스템의 회전시 디스크의 좌우 흔들림 오차(run-out), 마모 및 두께 변위를 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 측정될 브레이크 디스크가 장착되는 장착부와;
    측정될 상기 브레이크 디스크와 연동되도록 상기 장착부의 외부에 설치된 브레이크 다이나모미터와;
    측정될 상기 브레이크 디스크의 양면에 각기 이격되도록 설치된 복수 개의 간극 측정 센서와;
    측정될 상기 브레이크 디스크의 기계적 회전 변위량을 전기적 펄스 신호로 변환시키도록 상기 브레이크 디스크의 회전축에 이격 설치된 광센서인 로터리 엔코더와;
    상기 브레이크 다이나모미터를 제어하며 상기 간극 측정 센서로부터 검출된 측정치를 입력받아 상기 브레이크 디스크의 원하는 각도별로 두께 변위, 회전시의 좌우 흔들림을 측정 및 표시하도록 제공된 제어 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 브레이크 다이나모미터에 의한 제동시 상기 브레이크 디스크의 온도를 측정하도록 상기 브레이크 디스크의 인접부에 설치된 온도 센서를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 간극 측정 센서 및 상기 온도 센서는 상기 장착부의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 간극 측정 센서는 측정될 상기 브레이크 디스크의 일측 양면에 적어도 3쌍 이상이 설치되어 있고, 상기 브레이크 디스크의 타측 양면에 적어도 1쌍 이상이 설치된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 검출된 상기 브레이크 다이나모미터의 압력값, 토크값, 회전수값, 실내 온도값 및 상기 브레이크 디스크의 온도값을 입력받아 표시하도록 상기 브레이크 다이나모미터 및 상기 온도 센서와 각기 연결된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치.
  6. 베이스 프레임과;
    상기 베이스 프레임의 상부면에 설치된 중공 구조의 스탠드 부재와;
    상기 스탠드 부재의 내부에 회전 가능하도록 설치된 회전축과;
    상기 회전축과 연동된 로터리 엔코더와;
    상기 회전축의 일측 단부에 제공될 브레이크 디스크를 고정하도록 상기 회전축에 탈착 가능하도록 제공된 고정 부재와;
    상기 베이스 프레임의 상부면에 X축 및 Y축으로 이동 가능하도록 설치되어 있으며, 측정될 상기 브레이크 디스크의 양측 면과 접촉되도록 한 쌍의 접촉식 간극 측정 센서가 일측부에 설치되어 상기 브레이크 디스크의 원하는 각도별로 두께 변위, 회전시의 좌우 흔들림을 측정할 수 있는 측정 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 측정 수단은 상기 접촉식 간극 측정 센서에 의해 검출되는 상기 브레이크 디스크의 변위값을 표시하는 눈금자를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전축의 길이 방향에 직각되는 상기 회전축의 외주연에 취부된 베이스 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트와 접촉되는 접촉식 편심 측정 센서가 상기 측정 수단의 타측부에 설치된 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크 두께 변위 측정장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101797741B1 (ko) * 2016-08-30 2017-11-14 서한산업(주) 브레이크 디스크 제동면 표면 평면도 변화량 측정 장치 및 측정 방법

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KR101797741B1 (ko) * 2016-08-30 2017-11-14 서한산업(주) 브레이크 디스크 제동면 표면 평면도 변화량 측정 장치 및 측정 방법

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