KR20180029437A - Measurement trailer of friction coefficient between tire and road - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러에 관한 것으로, 구체적으로는 차량 주행 중 제동 시 타이어에 발생하는 토오크, 모멘트 또는 발생력을 감지하고, 감지하여 측정된 값을 수직하중 값으로 변환한 뒤, 수직하중 변화량을 기반으로 노면 마찰계수 측정하기 위한 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러에 관한 것이다.The present invention relates to a friction coefficient measurement trailer capable of being modified at various angles. More particularly, the present invention relates to a friction coefficient measurement trailer that detects torque, moment, or generating force generated in a tire during braking, detects a sensed value, To a friction coefficient measurement trailer which can be modified at various angles to measure the road surface friction coefficient based on the vertical load variation.
타이어의 단품 특성실험시 실제 트랙(Track)에서 많이 사용되고 있는 타이어의 견인(Traction) 및 제동(Braking) 특성장비로 트레일러(Trailer) 형태의 장비가 널리 사용되고 있는 실정이다.Trailer type equipments are widely used for the traction and braking characteristics of tires which are widely used in actual track during the tire characteristic test.
통상적으로 견인 트레일러를 이용한 타이어의 단품 특성시험은 모래 또는 스틸 등으로 된 웨이트(Weight)를 이용하여 각 타이어에 적합한 시험하중을 타이어 액슬 축 근방에 적용하고, 원하는 시험속도에 맞추어 주행을 실시하면서 일정 시험구간에서 제동토크를 가하게 되면 발생하는 최대 마찰계수(Peak friction coefficient) 또는 미끄럼 마찰계수(Slide friction coefficient)를 측정하게 된다. 즉, 실제 차량과 동일한 조건으로 주행되도록 하는 트레일러는 캠버 및 토우, 캐스터 각을 가지고 있으며, 정지 시 앞의 인자들의 타이어에 접지면적을 변화시켜 마찰력 및 제동거리에 영향으로 주게 되는 것이다. 따라서 실제차량과 동일 또는 유사한 상태의 단품실험을 통해 시험 결과와 실차 간의 유사성 향상 및 정확한 데이터를 측정하여야 된다.Typically, a single-component test of a tire using a traction trailer applies a test load suitable for each tire using a weight made of sand or steel, etc., near the axis of the tire axle, The peak friction coefficient or the slide friction coefficient is measured when the braking torque is applied in the test section. That is, the trailer which is to be driven under the same condition as the actual vehicle has the camber, the toe and the caster angle, and the grounding area is changed to the tire of the preceding factors in stopping, thereby influencing the frictional force and the braking distance. Therefore, it is necessary to measure the similarity between the test result and the actual vehicle and to measure the accurate data through the single test of the same or similar condition with the actual vehicle.
여기서 마찰계수는 수직항력(Longitudinal force)과 마찰력(Load force)의 비율로 나타낼 수 있는데, 토크(Torque)가 적용되는 시점에서 장비의 구조적인 문제로 하중낙하(Load drop) 현상이 발생하고 이에 따라 마찰계수 값에 편차가 발생하게 된다.Here, the coefficient of friction can be expressed as a ratio of the vertical force to the load force. At the time when the torque is applied, a load drop occurs due to a structural problem of the equipment, A deviation occurs in the friction coefficient value.
타이어 마찰계수 시험 시 제동(Trigger) 신호에 의하여 적용되는 브레이킹 토크(Braking torque)는 각 타이어규격과 그에 따른 적용하중에 따라 값이 달라진다.The braking torque applied by the trigger signal in the tire friction coefficient test varies depending on the tire specification and the applied load.
이 같이 일정하게 발생하지 않는 토크에 의하여 또는 그에 따른 하중낙하에 의하여 정확하지 않은 마찰력을 제공하게 되고, 궁극적으로는 얻고자 하는 최대 마찰계수를 정확히 얻을 수 없는 문제점과, 또한 결과에 대한 편차가 매우 크게 발생하여 시험오차 범위를 벗어나는 경우가 발생할 수 있는 단점이 있었다.The friction force is not accurately given by the torque that does not occur constantly or by the falling of the load, and ultimately the maximum friction coefficient to be obtained can not be accurately obtained, And there is a disadvantage that the test error range may be exceeded.
특히, 기존의 트레일러의 경우 트레일러에 장착된 타이어의 축은 종방향 또는 횡방향으로 축이 고정된 상태에서 브레이킹을 통해 마찰계수의 시험을 진행하게 된다. In particular, in the case of a conventional trailer, the axis of the tire mounted on the trailer is subjected to a test of friction coefficient through braking in a state in which the shaft is fixed in the longitudinal direction or in the transverse direction.
그러나 상기와 같이 트레일러에 장착된 타이어의 축은 고정상태에서만 실험이 가능하기 때문에 다양한 조건에서 트레일러를 이용한 실험을 하기 위해서는 트레일러 타이어의 축을 다양한 형상으로 교체하여 실험하여야 되므로 시험 시마다 트레일러 타이어의 축을 교체하여야 되는 불편함이 있었다.However, since the shaft of the tire mounted on the trailer can be tested only in a fixed state, the shaft of the trailer must be replaced with various shapes in order to perform the experiment using the trailer under various conditions. There was an inconvenience.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 차량 주행 중 제동 시 타이어에 발생하는 토오크, 모멘트 또는 발생력을 감지하고, 감지하여 측정된 값을 수직하중 값으로 변환한 뒤, 수직하중 변화량을 기반으로 노면 마찰계수 측정하기 위한 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to detect torque, moment, or generating force generated in a tire during braking while traveling on a vehicle, detect and convert the measured value into a vertical load value, The present invention provides a friction coefficient measurement trailer that can be modified at various angles to measure the road surface friction coefficient based on a load change amount.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 타이어 단품의 제동 또는 견인 시험 시 타이어의 정지 마찰계수 시험을 위해 상기 타이어가 장착된 트레일러를 노면에서 견인하는 차량으로 이루어진 마찰계수 측정 트레일러에 있어서, 상기 트레일러의 타이어가 회전되도록 타이어에 축결합되는 회전축이 각도 조절이 가능하도록 구성된 회동부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a friction coefficient measurement trailer comprising a vehicle for tracing a trailer equipped with the tire on a road surface for testing a static friction coefficient of the tire during a braking or traction test of a single tire, And a rotation axis that is axially coupled to the tire so that the tire of the tire can be rotated.
일 실시예에 있어서, 상기 회동부는, 볼 조인트로 구성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the pivoting portion is formed of a ball joint.
일 실시예에 있어서, 상기 회동부는, 힌지 조인트로 구성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the pivoting portion is formed of a hinge joint.
일 실시예에 있어서, 상기 트레일러는, 상기 타이어) 회동각과 노면을 통해 타이어의 변형량을 측정하는 힘 센서; 상기 변형량을 타이어의 수직하중으로 변환하는 힘 변환기; 및 상기 수직하중 변화량을 기반으로 노면 마찰계수를 측정하는 제어부;를 포함한다.In one embodiment, the trailer includes: a force sensor for measuring a deformation amount of the tire through the turning angle and the road surface of the tire; A force transducer for converting the deformation amount into a vertical load of the tire; And a controller for measuring a road surface friction coefficient based on the vertical load change amount.
일 실시예에 있어서, 상기 트레일러는, 상기 제어부에서 측정된 노면 마찰계수 측정치를 전송부를 통하여 시험자에게 전송하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the trailer transmits the road surface friction coefficient measured by the controller to the tester through the transmitter.
본 발명의 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러에 의하면, 타이어와 회전축의 각도 변화에 따라 변하는 접지면적에 의해 노면에 가해지는 힘(전후륜 또는 좌우륜의 수직 하중)을 연산할 수 있어 노면마찰계수를 정확하게 추정할 수 있다According to the friction coefficient measurement trailer of the present invention, it is possible to calculate the force (the front and rear wheels or the vertical loads of the right and left wheels) applied to the road surface by the ground area varying according to the angle change between the tire and the rotary shaft, The friction coefficient can be accurately estimated
또한, 타이어의 제동 및 견인 시험 시 결과 데이터의 신뢰성 향상과 정확도 구현이 이루어짐에 따라 시험 효율성을 개선시키는 이점을 갖게 되며, 이러한 시험 결과를 실제 차량에 적용함으로서 연비절감 및 좋은 승차감의 차량을 생산할 수 있는 효과가 있다.In addition, the improvement of the reliability and the accuracy of the result data in the braking and traction tests of the tires results in the improvement of the test efficiency. By applying these test results to the actual vehicle, it is possible to reduce the fuel consumption, There is an effect.
또한, 다양한 조건에서 트레일러를 이용한 실험을 할 시 타이어의 축을 교체하지 않아도 되어 시험성적의 향상 및 시험자의 번거로움이 없어지는 효과가 있다.In addition, there is no need to change the axis of the tire when performing the experiment using the trailer under various conditions, thereby improving the test result and eliminating troublesomeness of the tester.
도 1은 본 발명의 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 변형예이다.
도 3은 본 발명의 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러에서 타이어의 변형량을 통하여 노면 마찰계수를 측정하는 과정을 블록화한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic representation of a friction coefficient measurement trailer that can be modified at various angles of the present invention.
Fig. 2 is a modification of Fig.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a process of measuring a road surface friction coefficient through a deformation amount of a tire in a friction coefficient measurement trailer according to the present invention. FIG.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Further, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a friction coefficient measurement trailer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 변형예이며, 도 3은 본 발명의 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러에서 타이어의 변형량을 통하여 노면 마찰계수를 측정하는 과정을 블록화한 도면이다.FIG. 1 is a schematic view of a friction coefficient measurement trailer that can be modified at various angles of the present invention, FIG. 2 is a modification of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross- FIG. 3 is a block diagram illustrating a process of measuring a road surface friction coefficient through a deformation amount of a tire.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러는, 타이어 단품의 제동 또는 견인 시험 시 타이어의 정지 마찰계수 시험을 위해 상기 타이어가 장착된 트레일러(100)를 노면에서 견인하는 차량(200)으로 이루어진 마찰계수 측정 트레일러에 관한 것으로, 상기 트레일러(100)는, 타이어(110)가 회전되도록 타이어(110)에 축결합되는 회전축(120)이 각도 조절이 가능하도록 구성된 회동부(130)로 구성된다. Referring to FIGS. 1 to 3, a friction coefficient measurement trailer according to the present invention, which can be modified at various angles, includes a
한편, 상기 회동부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이 볼 조인트(131)로 구성되거나, 도 3에 도시된 바와 같이 힌지 조인트(132)로 구성될 수 있다.2, the
따라서 시험자는 상기 볼 조인트(131) 또는 힌지 조인트(132)의 각도를 조절하여 타이어(110)의 회동각과 노면을 통해 타이어의 변형량을 측정하게 된다. Therefore, the tester measures the amount of deformation of the tire through the rotation angle of the
이에 따라 상기 견인 차량(200)은, 상기 타이어(110) 회동각과 노면을 통해 타이어의 변형량을 측정하는 힘 센서(210)와, 상기 변형량을 타이어(110)의 수직하중으로 변환하는 힘 변환기(211) 및 상기 수직하중 변화량을 기반으로 노면 마찰계수를 측정하는 제어부(212)가 구성된다.The pulling
한편, 상기와 같이 구성되는 트레일러(100)는, 상기 제어부(212)에서 측정된 노면 마찰계수 측정치를 전송부(213)를 통하여 시험자에게 전송하게 되는 것이다. 상기 전송부(213)는 시험자가 위치한 관제탑(미도시)으로 보낼 수도 있으며, 그 외에 시험자가 소지한 휴대 단말기 또는 측정장치로 유선 또는 무선 통신을 이용하여 전송이 가능한 것이다. Meanwhile, the
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러의 작동상태에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, an operation state of the friction coefficient measurement trailer capable of being modified at various angles according to the present invention will be described.
타이어에서 일반적으로 측정되는 최대 정지 마찰계수 또는 미끄럼 마찰계수는 수직항력인 견인력과 마찰력의 비율로 나타낼 수 있는데, 이때 발생하는 장비의 구조적인 문제, 즉 타이어와 노면의 접촉면에 발생하는 제동력에 의하여 트레일러의 휠 축에서 견인차량과 트레일러를 이어주는 히치부까지 모멘트 발생으로 인하여 하중과 견인력 값의 편차가 발생하게 된다.The maximum static friction coefficient or the sliding friction coefficient measured on a tire can be expressed as a ratio of the traction force and the frictional force which are the vertical drag. The structural problem of the equipment occurring at this time, that is, the braking force generated on the contact surface between the tire and the road surface, And the hitch connecting the trailer to the towing vehicle on the wheel axis of the vehicle.
특히, 본 발명에서는 상기와 같은 구조적 메커니즘을 극복하고 트레일러에서 측정되는 타이어의 하중과 견인력의 측정값이 시험 이외의 외부환경 및 인자에 방해를 받지 않고 정확하게 측정할 수가 있다.Particularly, in the present invention, it is possible to overcome the above-described structural mechanism and accurately measure the tire load and traction measured by the trailer without being disturbed by the external environment and factors other than the test.
우선, 시험자는 기본적인 시험을 진행할 수 있도록 시험할 타이어를 장착한 트레일러(100)와 상기 트레일러(100)를 견인하는 견인차량(200)은 히치부(미도시)를 통하여 견고하게 연결되어 있는데, 상기 히치부는 강도가 강해야 함을 물론이고, 상기 타이어(110)가 접촉하는 노면은 굴곡 현상이 없는 평탄함을 유지하도록 되어 있다.The
한편, 주행 중 시험구간에서 제동(Trigger) 신호에 의해 제동압력이 발생하고, 이에 따른 주행 반대방향으로의 제동력이 타이어(110)에 발생한다. 이때 발생하는 토오크, 모멘트 또는 발생력을 힘 센서(210)에서 감지하고, 감지하여 측정된 값은 힘 변환기(211)를 통하여 수직하중으로 변환되며, 이와 같은 수직하중 변화량을 기반으로 노면 마찰계수를 제어부(212)가 측정하게 된다. On the other hand, a braking pressure is generated by the braking (Trigger) signal in the test section during running, and the braking force in the direction opposite to the running is generated in the
이와 같이 제어부(212)를 통하여 측정된 값은 시험자가 있는 곳으로 전송부(213)에 의해 전송되는 것이다. The measured value through the
이와 같은 마찰계수는 타이어(110)와 회전축(120)의 양 단부의 각도에 따라 달라질 수 있으며, 본 발명에서와 같이 회전축(120)과 타이어(110)의 각도를 회동부(1300를 통하여 다양하게 변화시켜가면서 주행 중 발생되는 토오크, 모멘트 또는 발생력을 측정하게 된다. 따라서 실제로 출시되는 자동차와 휠축의 각도를 최적의 각도로 설정하여 안정적인 운행이 가능하게 되는 것이다.The frictional coefficient may vary depending on the angle between both ends of the
이상에서 설명된 본 발명의 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments of the friction coefficient measurement trailer which can be modified at various angles according to the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent implementations You can see that examples are possible. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 트레일러 110 : 타이어
120 : 회전축 130 : 회동부
131 : 볼 조인트 132 : 힌지 조인트
200 : 견인차량 210 : 힘 센서
211 : 힘 변환기 212 : 제어부
213 : 전송부100: Trailer 110: Tire
120: rotating shaft 130:
131: ball joint 132: hinge joint
200: tow vehicle 210: force sensor
211: force converter 212:
213:
Claims (5)
상기 트레일러(100)의 타이어(110)가 회전되도록 타이어(110)에 축결합되는 회전축(120)이 각도 조절이 가능하도록 구성된 회동부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러.1. A friction coefficient measurement trailer comprising a vehicle (200) for tracing a trailer (100) equipped with a tire on a road surface for testing a static friction coefficient of the tire during a braking or traction test of a single tire,
And a rotation unit 130 configured to adjust the angle of the rotation shaft 120 that is axially coupled to the tire 110 so that the tire 110 of the trailer 100 is rotated. Friction Coefficient Trailer.
상기 회동부(130)는,
볼 조인트(131)로 구성되는 것을 특징으로 하는 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러.The method according to claim 1,
The rotation unit 130,
And a ball joint (131).
상기 회동부(130)는,
힌지 조인트(132)로 구성되는 것을 특징으로 하는 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러.The method according to claim 1,
The rotation unit 130,
And a hinge joint (132). ≪ Desc / Clms Page number 24 >
상기 트레일러(100)는,
상기 타이어(110) 회동각과 노면을 통해 타이어의 변형량을 측정하는 힘 센서(210);
상기 변형량을 타이어(110)의 수직하중으로 변환하는 힘 변환기(211); 및
상기 수직하중 변화량을 기반으로 노면 마찰계수를 측정하는 제어부(212);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러.The method according to claim 1,
The trailer (100)
A force sensor 210 for measuring a deformation amount of the tire through the tilt angle and the road surface of the tire 110;
A force transducer 211 for converting the deformation amount into a vertical load of the tire 110; And
And a controller (212) for measuring a road surface friction coefficient based on the vertical load change amount.
상기 트레일러(100)는,
상기 제어부(212)에서 측정된 노면 마찰계수 측정치를 전송부(213)를 통하여 시험자에게 전송하는 것을 특징으로 하는 다양한 각도로 수정이 가능한 마찰계수 측정 트레일러.5. The method of claim 4,
The trailer (100)
And transmits the road surface friction coefficient measured by the controller 212 to the tester through the transmission unit 213. The trailer may be modified at various angles.
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