KR20120034914A - 피팅압력 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 타이어가 휠에 장착될 때 피팅(Fitting)압을 측정할 수 있는 시스템에 관한 것으로, 압전세서를 포함하는 압전케이블이 설치된 휠(wheel)과 압전 센서에서 나온 신호를 수용하기 위한 증폭기(Amplifier)와 증폭된 신호를 수집하는 자료취득장치(Data aqusition board)와, 수집된 신호를 디지털 신호로 바꿔주기 위한 아날로그-디지털 컨버터(AD Converter)와, 상기 아날로그-디지털 컨버터에 의해 변환된 신호를 처리하기 위한 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하여, 적정 피팅압을 용이하게 측정할 수 있도록 함으로써 최적의 압력하에서 타이어거 휠에 장착될 수 있게 하여, 타이어 휠 장착시 균일성(Uniformity)을 향상시켜 차량의 떨림이나, 운전대(steering wheel)의 떨림 등의 문제를 해소할 수 있는 것임.

Description

피팅압력 측정장치{Measurement system of tire and wheel assembly fitting pressure}
본 발명은, 타이어를 휠에 장착시키는 공정에 있어서, 피팅(Fitting)압력을 측정할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 타이어의 비드부가 휠(wheel)의 베이스(Base)와 프렌지(Flange) 부위로 장착될 때, 장착상태의 이상여부를 확인 할 수 있는 시스템에 관한 기술이다.
타이어를 휠에 장착하는 경우, 장착시 타이어가 휠에 올바르게 장착되었는지의 여부를 확인하는 작업이 필요하다. 비드부에 걸리는 압력이 약하게 되면 주행 중 타이어가 휠을 이탈하여 대형 사고 이어질 수 있다. 또한. 장착 상태에서 적정 압력으로 장착 되지 않으면 차체의 흔들림, 운전대의 떨림 등의 문제가 발생하게 된다. 즉, 타이어의 비드부에 걸리는 압력이 적정하지 않는다면, 일차적으로 운전자의 안전에 큰 위험을 줄 수 있으며, 적정 피팅압력으로 장착 하지 않으면 차량 진동 성능이 매우 저하된다.
현재 각 타이어 제조 회사들은 일차적인 안전 문제를 해결하기 위하여 적정 비드압으로 설계를 하고 있으나, 휠에 장착 되는 피팅압력을 측정할 수 있는 시험기기는 전무한 실정이다.
통상 타이어 제조과정에서, 피팅압을 측정하기 위한 종래의 기술로서 감압지를 이용한 방법이 이용되고 있다. 그러나 감압지를 이용할 경우 눌린 압력에 따른 변화된 색을 확인하여 압력을 유추할 수 있을 뿐이고, 타이어와 휠의 결합부분 중 국지적인 한 부분에서만 측정할 수 있으어 타이어 비드부의 정확한 압력 측정이 불가능하다.
따라서, 휠에 장착 될 때의 정확한 피팅압을 측정할 수 있는 기술이 요구되고 있는 것이다.
즉, 본 발명은 타이어가 휠에 장착되는 과정에 있어서, 장착착시의 균일성(Assembly Uniformity) 개선, 차량 진동 성능 개선을 위한 피팅압력 측정장치를 제공하고자 한다.
이에 본 발명은 공지의 기술인 압전세서를 포함하는 압전케이블을 이용하여, 상기 압전케이블이 설치된 휠(wheel)과 압전 센서에서 나온 신호를 수용하기 위한 증폭기(Amplifier)와 증폭된 신호를 수집하는 자료취득장치(Data aqusition board)와, 수집된 신호를 디지털 신호로 바꿔주기 위한 아날로그-디지털 컨버터(AD Converter)와, 상기 아날로그-디지털 컨버터에 의해 변환된 신호를 처리하기 위한 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅압력 측정 시스템을 제공한다.
본 발명은 타이어가 휠에 장착될 때 피팅압(Fitting presure)을 측정할 수 있는 시험 장치에 관한 것으로, 적정 피팅 압을 측정 및 설정하여 타이어 가 휠에 장착될 경우 장착상의 균일성(Uniformity)을 개선하여 차량의 차체떨림(Body shake), 핸들의 떨림현상을 개선할 수 있다.
또한, 최초로 휠에 타이어를 장착시킬 때 뿐 아니라, 마모된 타이어를 제거하고 갈아끼우는 경우에도, 별도의 추가작업 없이 미리 설치된 압전케이블을 다시 이용하여 상기 압전케이블과 시스템의 전기적인 연결만으로 다시 정밀한 수준의 피팅압을 측정할 수 있는 장점이 있다.
도1은 본 발명의 설명도.
도2는 압전케이블이 휠에 설치되는 위치를 도시한 요부 발췌도.
도3은 압전케이블의 단면도.
본 발명은 피팅압력 측정 시스템에 관한 것으로서, 압전세서를 포함하는 압전케이블(1)이 설치된 휠(wheel)(2)과 압전 센서에서 나온 신호를 수용하기 위한 증폭기(Amplifier)(3)와 증폭된 신호를 수집하는 자료취득장치(Data aqusition board)(4)와, 수집된 신호를 디지털 신호로 바꿔주기 위한 아날로그-디지털 컨버터(AD Converter)(5)와, 상기 아날로그-디지털 컨버터에 의해 변환된 신호를 처리하기 위한 컴퓨터(6)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 압전케이블(1)은 휠 양측의 림플랜지(rim Flange)(21)(22)와 림베이스(rim base)부(23)(24)에 각각 설치되는 것이 바람직하다.
압전케이블(1)은 도3에 도시된 바와 같이, 동축 케이블의 절연층을 압전 재료로 가공하여 기계적인 진동을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 케이블 형태의 센서로서 공지된 기술이다. 압전케이블의 기본적인 구조는 내부전극(Core electrode)(11)과 외부 전극 (Outer electrode)(12) 사이에 압전체(13)를 포함한다. 압전체(13)는 압전 복합 재료(Piezoelectric composite) 또는 고분자 형태의 압전 필름이 적용되며, 이는 외부 압력의 변화에 비례하는 전기적 신호를 제공한다. 이러한 구성은 압력의 압력의 크기를 측정하기 보다는 압력의 변화량을 감지해내는 특성이 우수하다.
상기의 압전케이블(1)은 매우 유연하여 원형 물체에 부착하여 사용할 수 있어, 본 발명에서는 압전케이블(1)을 휠(2)의 림플랜지(21)(22)나 림베이스(23)(24)부에 부착한다. 즉, 휠(2)과 타이어(7)가 접촉하는 부분에 압전 케이블을 부착하여 타이어(7)가 휠(2)에 장착될 때 가해지는 피팅압력을 원주 방향 상에서 감지해 낼 수 있게 하는 것이다.
압전케이블(1)을 휠(2)의 림플랜지(21)(22)나 림베이스(23)(24)부에 부착함으로써 피팅압을 측정 할 수 있는데, 이경우 압전케이블을 휠에 견고하게 부착시키지 아니하면 타이어와 결합하는 과정에서 떨어져나갈 위험이 있다. 따라서, 휠(2)의 림플랜지(21)(22)나 림베이스(23)(24)부에 홈(25)을 형성시켜 압전케이블(1)을 삽입한 후 씰링(sealing)하는 것이 바람직하다. 이경우 적용되는 압전케이블의 직경은 2.7~3.5mm이며, 상기 홈(25)은 상기 압전케이블의 직경을 갖는 단면이 반구형태인 것이 바람직하다.
타이어를 휠에 장착하게 되면 타이어의 비드부와 휠이 접촉하는 휠(2)의 림플랜지(21)(22)및 림베이스(23)(24)부분에 부착된 압전케이블(1)에서 타이어와 휠이 결합될 때 가해지는 압력에 상응하는 전류가 발생하게 된다. 발생되는 상기 전류는 증폭기(Amplifier)(3)에 의해 증폭되고, 상기 증폭된 전류는 자료취득장치(Data aqusition board)(4)에 의해 수집되며, 수집된 신호는 아날로그-디지털 컨버터(AD Converter)(5)에 의해 디지털 신호로 전환되고, 상기 아날로그-디지털 컨버터에 의해 변환된 신호는 컴퓨터(6)에 의해 처리되어 사용자에게 압력에 대한 정보를 제공하는 것이다.
1. 압전케이블
11. 내부전극
12. 외부전극
13. 압전체
2. 휠
21. 22. 림플랜지
23. 24. 림베이스
3. 증폭기
4. 자료취득장치
5. 아날로그-디지털 컨버터(AD Converter)
6. 컴퓨터
7. 타이어

Claims (3)

  1. 압전세서를 포함하는 압전케이블이 설치된 휠(wheel)과 압전 센서에서 나온 신호를 수용하기 위한 증폭기(Amplifier)와 증폭된 신호를 수집하는 자료취득장치(Data aqusition board)와, 수집된 신호를 디지털 신호로 바꿔주기 위한 아날로그-디지털 컨버터(AD Converter)와, 상기 아날로그-디지털 컨버터에 의해 변환된 신호를 처리하기 위한 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 피팅압력 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 압전케이블은 휠 양측의 림플랜지(rim Flange)와 림베이스(rim base)부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 피팅압력 측정 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 압전케이블의 직경은 2.7~3.5mm이며, 상기 압전케이블은 휠 양측의 림플랜지(rim Flange)와 림베이스(rim base)부에 형성된 홈에 삽입설치되는 것을 특징으로 하는 피팅압력 측정 시스템.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210004136A (ko) * 2019-07-03 2021-01-13 한국타이어앤테크놀로지 주식회사 충격 흡수 및 비드 손상 감지 기능을 구비하는 차량용 휠
CN112752659A (zh) * 2018-12-12 2021-05-04 Tdk株式会社 可旋转智能车轮系统及方法

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