KR20240018227A - 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치에 관한 것으로서, 본체와, 측정대상 휠이 장착되는 것으로서, 상기 본체에 회전가능하게 설치되는 회전축과, 해당 회전축을 회전시키는 회전구동부와, 상기 회전축과 함께 회전하는 상기 측정대상 휠의 외주면에 접할 수 있도록 상기 회전축에 인접되는 방향으로 상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되는 접지부재와, 상기 접지부재가 상기 측정대상 휠의 외주면에 접촉된 상태로 해당 측정대상 휠을 가압할 수 있도록 상기 접지부재를 상기 회전축에 인접되는 방향으로 슬라이딩시키는 가압유닛과, 상기 접지부재가 외주면에 접촉된 상태로 회전하는 상기 측정대상 휠의 회전 상태를 측정하는 측정유닛을 구비한다.
본 발명에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치는 회전하는 측정대상 휠의 외주면에 접지부재를 접촉시킨 다음, 측정대상 휠의 회전상태를 측정하므로 실제 차량의 주행 상황과 유사한 하중이 인가한 상태에서 측정대상 휠에 작용하는 횡력을 측정할 수 있어 보다 신뢰성이 높은 측정 데이터를 획득할 수 있는 장점이 있다.

Description

면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치{Measuring device for correcting the vehicle pull using the plane surface contact}

본 발명은 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 측정대상 휠과 타이어 조립체를 회전시킨 다음, 해당 측정대상 휠의 접지면에서 발생되는 횡력을 측정할 수 있는 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치에 관한 것이다.

타이어의 동적 밸런스를 검사하는 타이어 밸런스 측정 장치는, 타이어를 끼워 넣는 하측 림 및 상측 림과, 하측 림과 일체로 마련된 주축과, 주축을 회전 구동시키는 회전 구동 기구와, 주축에 발생하는 편심량을 검출하는 편심량 검출 센서를 구비한다. 타이어 밸런스 측정 장치는, 하측 림과 상측 림으로 끼워 넣은 타이어에 공기를 충전한 상태에서, 회전 구동 기구에 의하여 주축을 회전시킨다. 주축의 회전에 의하여, 하측 림과 상측 림에 끼워 넣어진 타이어가 주축과 일체로 회전한다. 타이어 밸런스 측정 장치는, 타이어를 회전시켰을 때의 주축에 발생하는 편심량을 검출함으로써, 타이어의 동적 밸런스(언밸런스량)를 측정한다.

그러나, 종래의 타이어 밸런스 측정 장치는 단순히 지면으로부터 이격된 상태로 타이어를 회전시키므로 실제 차량의 주행 상황과 같이 타이어에 하중이 적용되는 상태에서의 타이어의 회전 상태를 측정하는데 어려움이 있다.

공개특허공보 제10-2019-0028545호: 타이어 밸런스 측정장치, 타이어 밸런스 측정 장치의 평가 방법, 타이어 밸런스 측정 장치의 교정방법, 타이어 밸런스 측정 장치의 교정 프로그램

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 회전하는 측정대상 휠의 외주면에 접지부재를 접촉시켜 접지 상황에서 측정대상 휠에 생성되는 횡력을 측정할 수 있는 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치는 본체와, 측정대상 휠이 장착되는 것으로서, 상기 본체에 회전가능하게 설치되는 회전축과, 해당 회전축을 회전시키는 회전구동부와, 상기 회전축과 함께 회전하는 상기 측정대상 휠의 외주면에 접할 수 있도록 상기 회전축에 인접되는 방향으로 상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되는 접지부재와, 상기 접지부재가 상기 측정대상 휠의 외주면에 접촉된 상태로 해당 측정대상 휠을 가압할 수 있도록 상기 접지부재를 상기 회전축에 인접되는 방향으로 슬라이딩시키는 가압유닛과, 상기 접지부재가 외주면에 접촉된 상태로 회전하는 상기 측정대상 휠의 회전 상태를 측정하는 측정유닛을 구비한다.

상기 접지부재는 상기 회전축에 인접되는 방향으로 슬라이딩되도록 상기 본체에 설치되는 접지 프레임과, 상기 접지 프레임이 상기 회전축에 인접될 경우, 상기 회전축에 장착된 상기 측정대상 휠의 외주면에 접촉될 수 있도록 상기 회전축에 대향되는 상기 접지 프레임의 측면에 회전가능하게 설치되며, 상기 접지 프레임의 슬라이딩 방향에 대해 교차되는 방향을 따라 상호 이격되게 마련된 다수의 접지롤러를 구비한다.

상기 접지부재는 상기 회전축에 인접되는 방향으로 슬라이딩되도록 상기 본체에 설치되는 접지 프레임과, 상기 접지 프레임의 슬라이딩 방향에 교차되는 방향을 따라 상호 이격되는 위치의 상기 접지 프레임에 회전가능하게 설치되는 복수의 지지롤러와, 상기 접지 프레임이 상기 회전축에 인접될 경우, 상기 측정대상 휠의 외주면에 접할 수 있도록 상기 지지롤러들에 무한궤도 상으로 결합되는 접지벨트를 구비할 수도 있다.

상기 지지롤러는 외주면에 원주방향으로 따라 연장된 적어도 하나의 구속홈이 형성되고, 상기 접지벨트는 상기 지지롤러의 외주면에 접촉되는 내측면에, 상기 구속홈에 인입될 수 있도록 길이방향을 따라 연장된 구속돌기가 돌출형성된다.

상기 가압유닛은 일단이 상기 접지부재에 설치되고, 타단은 상기 접지부재를 기준으로 상기 회전축에 대향되는 위치의 상기 본체에 설치되며, 내부에 에어가 충진되는 충진공간이 마련되고, 해당 충진공간에 에어가 충진시 상기 접지부재가 상기 회전축에 인접되는 방향으로 이동되도록 상기 접지부재의 슬라이딩 방향을 따라 신장되게 팽창하는 공압튜브와, 상기 충진공간으로 에어를 주입할 수 있도록 상기 공압튜브에 연결되는 에어 공급부를 구비한다.

상기 측정유닛은 상기 측정대상 휠이 회전시 상기 측정대상 휠의 회전중심 축방향으로 발생되는 횡력을 측정할 수 있다.

상기 측정유닛은 감지된 상기 측정대상 휠의 횡력을 토대로 해당 측정대상 휠이 장착된 차량이 주행할 경우, 해당 차량에 발생되는 쏠림 여부를 판단한다.

본 발명에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치는 회전하는 측정대상 휠의 외주면에 접지부재를 접촉시킨 다음, 측정대상 휠의 회전상태를 측정하므로 실제 차량이 노면을 주행하는 상황과 유사한 하중이 인가한 상태에서 측정대상 휠에 작용하는 횡력을 측정할 수 있어 보다 신뢰성이 높은 측정 데이터를 획득할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치의 접지부재에 대한 사시도이고,
도 3은 도 1의 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치에 대한 측면도이고,
도 4는 도 1의 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치에 대한 블럭도이고,
도 5 및 도 6은 도 1의 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치의 작동상태를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치의 접지부재에 대한 측면도이고,
도 8은 도 7의 접지부재에 대한 정면도이고,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치의 접지부재에 대한 부분 단면도이고,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치에 대한 부분 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 내지 도 6에는 본 발명에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치(100)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치(100)는 본체(110)와, 측정대상 휠(10)이 장착되는 것으로서, 상기 본체(110)에 회전가능하게 설치되는 회전축(120)과, 해당 회전축(120)을 회전시키는 회전구동부(130)와, 상기 회전축(120)과 함께 회전하는 상기 측정대상 휠(10)의 외주면에 접할 수 있도록 상기 회전축(120)에 인접되는 방향으로 상기 본체(110)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 접지부재(140)와, 상기 접지부재(140)가 상기 측정대상 휠(10)의 외주면에 접촉된 상태로 해당 측정대상 휠(10)을 가압할 수 있도록 상기 접지부재(140)를 상기 회전축(120)에 인접되는 방향으로 슬라이딩시키는 가압유닛(150)과, 상기 접지부재(140)가 외주면에 접촉된 상태로 회전하는 상기 측정대상 휠(10)의 회전 상태를 측정하는 측정유닛(160)을 구비한다. 여기서, 측정대상 휠(10)은 림과, 림의 외주면에 설치된 타이어를 구비하는 것으로서, 종래에 차량용 휠이 적용되므로 상세한 설명은 생략한다.

본체(110)는 내부에 회전구동부(130)가 설치될 수 있도록 내부공간이 마련된 구조물로 형성된다. 본체(110)의 좌측면은 회전축(120), 접지부재(140) 및 가압유닛(150)이 설치될 수 있도록 평편하게 형성되는 것이 바람직하다.

회전축(120)은 좌우방향으로 연장되며, 좌측 단부가 본체(110)의 외부로 돌출되도록 본체(110)에 회전가능하게 설치된다. 이때, 회전축(120)은 본체(110)의 상단에 설치되며, 우측 단부는 상기 본체(110)의 내부공간으로 인입되게 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 회전축(120)은 전단부에 측정대상 휠(10)을 장착할 수 있는 장착유닛(121)이 마련되어 있다. 상기 장착유닛(121)은 측정대상 휠(10)이 회전축(120)과 함께 회전되도록 해당 측정대상 휠(10)을 회전축(120)에 장착시키기 위해 종래에 일반적으로 사용되는 장착수단이므로 상세한 설명은 생략한다.

회전구동부(130)는 도면에 도시되진 않았지만, 본체(110)의 내부에 설치되는 회전모터와, 상기 회전모터의 구동축에 설치되어 해당 회전모터에 의해 회전하는 구동풀리와, 상기 본체(110)의 내부로 인입된 회전축(120)의 후단부에 설치되는 피동풀리와, 회전모터의 회전력을 회전축(120)에 전달하기 위해 구동풀리 및 피동풀리에 연결되는 연결벨트를 구비한다. 한편, 회전구동부(130)는 이에 한정하는 것이 아니라 회전축(120)을 회전시킬 수 있는 구동수단이면 무엇이든 적용가능하다.

접지부재(140)는 상기 회전축(120)에 인접되는 방향으로 슬라이딩되도록 상기 본체(110)에 설치되는 접지 프레임(141)과, 상기 접지 프레임(141)에 설치되는 다수의 접지롤러(142)를 구비한다.

상기 접지 프레임(141)은 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 본체(110)의 전면에 설치된 가이드 레일(143)을 통해 상기 회전축(120)에 인접되는 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 가이드 레일(143)은 회전축(120)에 대해 하측으로 이격된 위치의 본체(110) 전면에 설치되며, 회전축(120)에 인접되는 방향으로 연장된다. 이때, 가이드 레일(143)은 회전축(120)에 장착된 측정대상 휠(10)의 반경방향으로 소정길이 연장되는 것이 바람직하다.

상기 접지 프레임(141)은 가이드 레일(143)을 따라 이동가능하게 설치되며, 가이드 레일(143)의 길이방향에 대해 교차하는 방향으로 소정길이 연장된다. 이때, 접지 프레임(141)은 회전축(120)에 장착된 측정대상 휠(10)의 외주면에 대한 접선 방향으로 연장되는 것이 바람직하다.

접지롤러(142)는 접지 프레임(141)이 회전축(120)에 인접될 경우, 회전축(120)에 장착된 상기 측정대상 휠(10)의 외주면에 접촉될 수 있도록 회전축(120)에 대향되는 상기 접지 프레임(141)의 측면에 회전가능하게 설치된다. 여기서, 접지롤러(142)는 다수개가 접지 프레임(141)의 슬라이딩 방향에 대해 교차되는 방향을 따라 상호 이격되게 설치된다. 즉, 해당 접지롤러(142)들은 회전축(120)에 장착된 측정대상 휠(10)의 외주면에 대한 접선 방향을 따라 상호 이격되게 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 해당 접지롤러(142)들은 좌우방향을 따라 상기 접지 프레임(141)에 배열될 수도 있다.

가압유닛(150)은 접지부재(140)에 설치되며, 해당 접지부재(140)를 슬라이딩시킬 수 있도록 내부에 충진되는 에어에 의해 팽창하는 공압튜브(151)와, 상기 공압튜브(151)로 고압의 에어를 주입하는 에어 공급부를 구비한다.

상기 공압튜브(151)는 일단이 상기 접지부재(140)에 설치되고, 타단은 상기 접지부재(140)를 기준으로 상기 회전축(120)에 대향되는 위치의 상기 본체(110)에 설치된다. 즉, 상기 공압튜브(151)는 상단이 접지 프레임(141)의 하면에 고정되고, 하단은 접지 프레임(141) 하측의 본체(110) 전면에 고정된다. 또한, 공압튜브(151)는 내부에 에어가 충진되는 충진공간이 마련되며, 해당 충진공간에 에어가 충진시 접지부재(140)가 회전축(120)에 인접되는 방향으로 이동되도록 접지 프레임(141)의 슬라이딩 방향을 따라 신장되게 팽창할 수 있도록 소정의 탄성을 갖는 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

에어 충진부는 도면에 도시되진 않았지만, 공급관에 의해 공압튜브(151)에 연결되어 해당 충진공간으로 고압의 에어를 주입한다. 상기 에어 충진부는 고압의 에어를 공급하기 위해 종래에 일반적으로 사용되는 에어 공급수단이 적용되므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 가압유닛(150)은 도면에 도시되진 않았지만, 측정대상 휠(10)에 접촉되는 접지부재(140)에 의해 해당 측정대상 휠(10)에 인가되는 외력을 측정할 수 있도록 상기 접지부재(140)에 마련되는 외력측정센서와, 해당 외력측정센서에서 제공되는 측정 정보를 토대로 작업자가 입력한 하중에 대응되는 외력이 해당 측정대상 휠(10)에 인가되도록 해당 에어 충진부의 작동을 제어하는 제어부를 더 구비할 수 있다.

작업자는 제어부에, 해당 측정대상 휠(10)이 장착되는 차량의 하중에 대응되는 하중 값을 입력하고, 제어부는 외력측정센서에서 측정된 외력이, 입력된 하중 값에 대응되도록 공압튜브(151)에 에어를 충진한다.

측정유닛(160)은 회전축(120)의 후단부에 설치되어 측정대상 휠(10)의 회전방향, 회전속도, 회전 각도를 측정하는 엔코더(161)와, 측정대상 휠(10)이 회전시 발생되는 원심력 및 상기 측정대상 휠(10)이 회전시 상기 측정대상 휠(10)의 회전중심 축방향으로 발생되는 횡력을 측정하는 로드셀(162)을 구비한다.

상기 엔코더(161)는 회전하는 회전체의 회전방향, 회전속도 및 회전각도를 측정하기 위해 종래에 일반적으로 사용되는 측정수단이므로 상세한 설명은 생략한다. 상기 로드셀(162)은 본체(110)에 회전가능하게 지지되는 회전축(120)의 지지면에 설치되는 것으로서, 측정대상 휠(10)을 기준으로 x축, y축 및 z축 즉, 상하방향, 좌우방향 및 측정대상 휠(10)의 회전중심 축방향에서 발생되는 외력을 측정하도록 3축 로드셀(162)이 적용되는 것이 바람직하다. 상기 로드셀(162)은 도면에 도시되진 않았지만, 복수개가 상호 이격된 위치의 회전축(120)에 각각 설치될 수도 있다.

한편, 측정유닛(160)은 로드셀(162)에서 감지된 상기 측정대상 휠(10)의 횡력을 토대로 해당 측정대상 휠(10)이 장착된 차량이 주행할 경우, 해당 차량에 발생되는 쏠림 여부를 판단하는 판별모듈(163)과, 엔코더(161) 및 로드셀(162)에서 측정된 측정 값 및 판별모듈(163)의 판단 정보를 표시할 수 있는 디스플레이부(164)를 더 구비한다.

상기 판별모듈(163)은 작업장에 의해 입력된 해당 측정대상 휠(10)이 장착되는 차량에 대한 정보 즉, 차량의 종류, 크기, 측정대상 휠(10)의 장착 위치를 토대로 차량이 주행할 경우, 해당 차량에 발생되는 쏠림 여부를 판단한다. 여기서, 판별모듈(163)은 로드셀(162)에서 감지된 측정대상 휠(10)의 횡력과, 해당 차량에 대한 정보를 토대로 해당 차량의 주행시 발생되는 모멘트를 산출하고, 산출된 모멘트 값이 기설정된 기준 값보다 클 경우, 해당 차량에 쏠림 발생되는 것을 판단한다.

한편, 판별모듈(163)은 엔코더(161) 및 로드셀(162)에서 측정된 측정 값을 토대로 측정대상 휠(10)의 회전시 편심량을 산출할 수도 있다.

상기 디스플레이부(164)는 도면에 도시되진 않았지만, 본체(110)에 설치되어 상기 엔코더(161) 및 로드셀(162)에서 측정된 측정 값 및 판별모듈(163)의 판단 정보를 표시한다. 한편, 측정유닛(160)은 엔코더(161) 및 로드셀(162)에서 측정된 측정 값 및 판별모듈(163)의 판단 정보에 대한 정보를 작업자의 단말기 또는 관리서버에 전송할 수 있도록 통신모듈(미도시)을 더 구비할 수도 있다.

한편, 측정유닛(160)은 이에 한정하는 것이 아니라 회전축(120)에 장착된 측정대상 휠(10)의 회전 상태 즉, 편심량 또는 회전중심 축방향의 외력을 측정할 수 있는 측정수단이면 무엇이든 적용가능하다.

상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치(100)를 이용한 측정대상 휠(10)의 계측 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업자는 도 5와 같이 회전축(120)에 측정대상 휠(10)을 장착한 다음, 접지부재(140)가 해당 측정대상 휠(10)의 외주면에 접촉되도록 가압유닛(150)을 작동시킨다. 다음, 도 6과 같이 가압유닛(150)은 측정대상 휠(10)의 외주면에 접지부재(140)가 접촉된 상태에서, 작업자가 입력한 하중에 대응되는 외력이 측정대상 휠(10)에 인가되도록 공압튜브(151)에 고압의 에어가 주입되도록 에어 공급부를 작동시킨다.

측정대상 휠(10)의 외주면에, 접지부재(140)의 접촉이 완료되면, 회전구동부(130)를 작동시켜 측정대상 휠(10)을 회전시킨다. 여기서, 측정유닛(160)은 측정대상 휠(10)의 회전 상태를 측정한다. 즉, 측정유닛(160)은 측정대상 휠(10)의 밸런스 상태와 함께 상기 측정대상 휠(10)이 회전시 상기 측정대상 휠(10)의 회전중심 축방향으로 발생되는 횡력을 측정한다. 측정유닛(160)의 판별모듈(163)은 측정된 횡력과, 작업자에 의해 기입력된 차량에 대한 정보를 토대로 해당 측정대상 휠(10)이 장착된 차량이 주행시 해당 차량에 발생되는 쏠림 여부를 판단하고, 디스플레이부(164)는 판별모듈(163)의 판단 정보를 작업자에게 표시한다.

상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치(100)는 회전하는 측정대상 휠(10)의 외주면에 접지부재(140)를 접촉시킨 다음, 측정대상 휠(10)의 회전상태를 측정하므로 실제 차량이 노면을 주행하는 상황과 유사한 하중이 인가한 상태에서 측정대상 휠(10)에 작용하는 횡력을 측정할 수 있어 보다 신뢰성이 높은 측정 데이터를 획득할 수 있는 장점이 있다.

한편, 도 7 및 도 8에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 접지부재(200)가 도시되어 있다.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

도면을 참조하면, 상기 접지부재(200)는 상기 회전축(120)에 인접되는 방향으로 슬라이딩되도록 상기 본체(110)에 설치되는 접지 프레임(141)과, 상기 접지 프레임(141)의 슬라이딩 방향에 교차되는 방향을 따라 상호 이격되는 위치의 상기 접지 프레임(141)에 회전가능하게 설치되는 복수의 지지롤러(220)와, 상기 접지 프레임(141)이 상기 회전축(120)에 인접될 경우, 상기 측정대상 휠(10)의 외주면에 접할 수 있도록 상기 지지롤러(220)들에 무한궤도 상으로 결합되는 접지벨트(230)를 구비한다. 여기서, 상기 접지 프레임(141)은 도 1의 실시 예의 접지 프레임(141)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

지지롤러(220)는 브라켓(221)에 의해 접지 프레임(141)의 상면에 대해 상방으로 이격된 상태로, 회전가능하게 지지된다. 해당 지지롤러(220)는 복수개가 회전축(120)에 장착된 측정대상 휠(10)의 외주면에 대한 접선 방향을 따라 상호 이격되게 접지 프레임(141)에 설치되는 것이 바람직하다.

여기서, 지지롤러(220)는 외주면에 복수의 구속홈(222)이 형성된다. 상기 구속홈(222)은 지지롤러(220)의 외주면에 대해 내측으로 소정깊이 인입되게 형성되며, 지지롤러(220)의 원주방향을 따라 환형으로 연장된다. 또한, 구속홈(222)은 지지롤러(220)의 좌우단부에 각각 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 도시된 예에서는 지지롤러(220)에 2개의 구속홈(222)이 형성된 구조가 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것이 아니라 지지롤러(220) 또는 접지벨트(230)의 크기에 따라 1개 또는 3개 이상이 형성될 수도 있다.

접지벨트(230)는 좌우방향으로 소정의 폭을 갖도록 형성되며, 지지롤러(220)들에 무한궤도 상으로 연결된다. 또한, 접지벨트(230)는 지지롤러(220)의 외주면에 접촉되는 내측면에, 구속홈(222)에 인입될 수 있도록 구속돌기(231)가 돌출형성된다. 해당 구속돌기(231)는 접지벨트(230)의 길이방향으로 연장되며, 복수개가, 구속홈(222)들 사이의 이격 거리에 대응되는 거리만큼 좌우방향으로 이격된 위치에 각각 형성되는 것이 바람직하다. 해당 구속돌기(231)가 지지롤러(220)의 구속홈(222)에 삽입된 상태로 지지벨트가 지지롤러(220)에 지지되므로 지지롤러(220)로부터 지지벨트가 이탈되는 것이 방지되고, 해당 구속돌기(231)가 지지벨트의 길이방향으로 연장되어 있어 측정대상 휠(10)에 접촉되더라도 보다 견고하게 지지벨트의 외형을 유지할 수 있다.

상술된 바와 같이 구성된 접지부재(200)는 지지롤러(220)들에 의해 지지되는 접지벨트(230)가 마련되어 있으므로 측정대상 휠(10)에 대한 접촉면적이 확장되어 보다 지면에 접지된 상황과 유사한 상태로 해당 측정대상 휠(10)의 회전 상태를 측정할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 9에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 접지부재(300)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 접지부재(300)는 상기 회전축(120)에 인접되는 방향으로 슬라이딩되도록 상기 본체(110)에 설치되는 접지 프레임(141)과, 상기 접지 프레임(141)에, 상기 회전축(120)에 인접되는 방향으로 승강가능하게 설치되는 다수의 승강롤러(310)와, 상기 승강롤러(310)들에 설치되어 상기 승강롤러(310)를 승강시키는 다수의 제1액츄에이터(320)와, 상기 제1액츄에이터(320)들의 작동을 제어하는 제1승강 제어모듈(미도시)을 구비한다. 여기서, 상기 접지 프레임(141)은 도 1의 실시 예의 접지 프레임(141)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

승강롤러(310)들은 제1액츄에이터(320)에 의해 접지 프레임(141)에 승강 가능하게 지지된다. 즉, 해당 승강롤러(310)는 접지 프레임(141)에 설치된 제1액츄에이터(320)의 상단부에 회전가능하게 설치된다. 한편, 승강롤러(310)는 이에 한정하는 것이 아니라 접지 프레임(141)에, 회전축(120) 측으로 슬라이딩되도록 설치된 가이드봉의 단부에 회전가능하게 설치될 수도 있다. 해당 승강롤러(310)들은 접지 프레임(141)의 슬라이딩 방향에 대해 교차하는 방향을 따라 상호 이격되게 설치된다. 이때, 승강롤러(310)들은 회전축(120)에 장착된 측정대상 휠(10)의 외주면에 대한 접선 방향을 따라 상호 이격되는 것이 바람직하다. 또한, 승강롤러(310)들은 도면에 도시되진 않았지만, 접지 프레임(141)의 좌우 폭 방향을 따라 상호 이격되게 배열될 수도 있다.

한편, 승강롤러(310)는 도면에 도시되진 않았지만, 진흙탕과 같이 소정의 점도를 갖는 지면에 대한 측정대상 휠(10)의 접지 상황을 구현하기 위해 소정의 점도를 갖는 점착액이 함침될 수도 있다. 이때, 승강롤러(310)는 해당 점착액이 용이하게 함침되도록 다공성 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

제1액츄에이터(320)는 접지 프레임(141)의 하면에 고정되며, 상단은 접지 프레임(141)에 관통되게 설치된다. 제1액츄에이터(320)는 상하방향 길이가 신축되는 공압 실린더와 같은 신축수단이 적용된다. 해당 제1액츄에이터(320)들은 각각 상단부에 승강롤러(310)가 설치되어 있다.

한편, 제1승강 제어모듈은 기입력된 측정대상 휠(10)의 외주면 곡률에 대응되게 승강롤러(310)들이 배열되도록 접지 프레임(141)에 대한 각 승강롤러(310)의 돌출 거리가 상이하게 상기 제1액츄에이터(320)들을 작동시킬 수 있다. 승강롤러(310)들에 대한 측정대상 휠(10)의 접촉면적이 증가하므로 접지부재(300)가 해당 측정대상 휠(10)에 보다 안정적으로 접촉될 수 있다.

또한, 제2승강 제어모듈은 측정대상 휠(10)의 회전방향을 기준으로 후방으로 갈수록 승강롤러(310)들의 접지 프레임(141)에 대한 돌출길이가 증가하거나 감소하도록 제1액츄에이터(320)들을 작동시켜 측정유닛(160)은 경사진 지면에 접지된 상태의 측정대상 휠(10)의 회전 상태를 측정할 수도 있다.

그리고, 제1승강 제어모듈은 요철이 형성된 지면에 접지된 상태의 측정대상 휠(10)의 회전 상태를 측정하기 위해 승강롤러(310)들 중 일부를 나머지 승강롤러(310)들에 비해 회전축(120)에 인접된 위치로 이동되도록 제1액츄에이터(320)들을 작동시킬 수도 있다.

상술된 바와 같이 구성된 상기 접지부재(300)는 다수의 승강롤러(310)를 접지 프레임(141)에 대해 승강시키므로 측정대상 휠(10)이 보다 다양한 지면에 접지된 상태를 구현할 수 있으므로 측정유닛(160)에서 신뢰성 및 정확성이 비교적 높은 측정 데이터를 획득할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 10에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 접지부재(400)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 접지부재(400)는 상기 회전축(120)에 인접되는 방향으로 슬라이딩되도록 상기 본체(110)에 설치되는 접지 프레임(141)과, 상기 접지 프레임(141)의 슬라이딩 방향에 교차되는 방향을 따라 상호 이격되는 위치의 상기 접지 프레임(141)에 회전가능하게 설치되는 복수의 지지롤러(220)와, 상기 접지 프레임(141)이 상기 회전축(120)에 인접될 경우, 상기 측정대상 휠(10)의 외주면에 접할 수 있도록 상기 지지롤러(220)들에 무한궤도 상으로 결합되는 접지벨트(230)와, 접지벨트(230)를 지지할 수 있도록 해당 접지벨트(230)에 외주면에 접하도록 지지롤러(220)들 사이의 접지 프레임(141)에 설치되는 다수의 서브롤러(410)와, 상기 서브롤러(410)들에 각각 설치되어 해당 서브롤러(410)를 회전축(120)에 인접되는 방향으로 이동시키는 다수의 제2액츄에이터(420)와, 상기 제2액츄에이터(420)들의 작동을 제어하는 제2승강 제어모듈(미도시)을 구비한다. 여기서, 상기 접지 프레임(141), 지지롤러(220) 및 접지벨트(230)는 도 7의 실시 예의 접지 프레임(141), 지지롤러(220) 및 접지벨트(230)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

해당 서브롤러(410)는 제2액츄에이터(420)에 의해 접지 프레임(141)에 승강 가능하게 지지된다. 즉, 해당 서브롤러(410)는 접지 프레임(141)에 설치된 제2액츄에이터(420)의 상단부에 회전가능하게 설치된다. 한편, 서브롤러(410)는 이에 한정하는 것이 아니라 접지 프레임(141)에, 회전축(120) 측으로 슬라이딩되도록 설치된 가이드봉의 단부에 회전가능하게 설치될 수도 있다. 해당 서브롤러(410)들은 접지벨트(230)의 길이방향을 따라 상호 이격되게 배열되며, 지지롤러(220)의 좌우방향 길이에 대응되는 길이로 좌우방향으로 연장된다.

한편, 서브롤러(410)는 지지부재에 의해 제2액츄에이터(420)에 설치되는데, 상기 지지부재는 제2액츄에이터(420)의 상단에 고정된 고정판과, 상기 고정판의 좌우단부에서 상방으로 각각 연장되며, 상단에 상기 서브롤러(410)의 좌우단부가 각각 회전가능하게 연결된 복수의 지지판을 구비한다. 이때, 고정판은 지지판일 접지벨트(230)에 간섭되지 않도록 접지벨트(230)의 좌우 폭보다 더 길게 좌우방향으로 연장되는 것이 바람직하다.

또한, 서브롤러(410)는 도면에 도시되진 않았지만, 좌우단부에 각각 접지벨트(230)의 구속돌기(231)가 삽입될 수 있도록 삽입홈이 형성되어 있다. 상기 삽입홈은 서브롤러(410)의 외주면에 대해 내측으로 소정길이 인입되며, 서브롤러(410)의 원주방향을 따라 환형으로 연장형성된다.

제2액츄에이터(420)는 접지 프레임(141)의 하면에 고정되며, 상단은 접지 프레임(141)에 관통되게 설치된다. 제2액츄에이터(420)는 상하방향 길이가 신축되는 공압 실린더와 같은 신축수단이 적용된다. 해당 제2액츄에이터(420)들은 각각 상단부에, 서브롤러(410)가 지지된 지지부재가 설치되어 있다.

제2승강 제어모듈은 기입력된 측정대상 휠(10)의 외주면 곡률에 대응되게 접지벨트(230)가 만곡되도록 접지 프레임(141)에 대한 각 서브롤러(410)의 돌출 거리가 상이하게 제2액츄에이터(420)들을 작동시킬 수 있다. 접지벨트(230)에 대한 측정대상 휠(10)의 접촉면적이 증가하므로 접지부재(400)가 해당 측정대상 휠(10)에 보다 안정적으로 접촉될 수 있다.

또한, 제2승강 제어모듈은 측정대상 휠(10)의 회전방향을 기준으로 후방으로 갈수록 서브롤러(410)들의 접지 프레임(141)에 대한 돌출길이가 증가하거나 감소하도록 제2액츄에이터(420)들을 작동시켜 측정유닛(160)은 경사진 지면에 접지된 상태의 측정대상 휠(10)의 회전 상태를 측정할 수도 있다.

그리고, 제2승강 제어모듈은 요철이 형성된 지면에 접지된 상태의 측정대상 휠(10)의 회전 상태를 측정하기 위해 서브롤러(410)들 중 일부를 나머지 승강롤러(310)들에 비해 회전축(120)에 인접된 위치로 이동되도록 제2액츄에이터(420)들을 작동시킬 수도 있다.

한편, 접지벨트(230)는 도면에 도시되진 않았지만, 진흙탕과 같이 소정의 점도를 갖는 지면에 대한 측정대상 휠(10)의 접지 상황을 구현하기 위해 소정의 점도를 갖는 점착액이 함침될 수도 있다. 이때, 접지벨트(230)는 해당 점착액이 용이하게 함침되도록 다공성 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

100: 면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치
110: 본체 120: 회전축
121: 장착유닛 130: 회전구동부
140: 접지부재 141: 접지 프레임
143: 가이드 레일 142: 접지롤러
150: 가압유닛 151: 공압튜브
160: 측정유닛 161: 엔코더
162: 로드셀 163: 판별모듈
164: 디스플레이부

Claims (7)

1. 본체;
   측정대상 휠이 장착되는 것으로서, 상기 본체에 회전가능하게 설치되는 회전축;
   해당 회전축을 회전시키는 회전구동부;
   상기 회전축과 함께 회전하는 상기 측정대상 휠의 외주면에 접할 수 있도록 상기 회전축에 인접되는 방향으로 상기 본체에 슬라이딩 가능하게 설치되는 접지부재;
   상기 접지부재가 상기 측정대상 휠의 외주면에 접촉된 상태로 해당 측정대상 휠을 가압할 수 있도록 상기 접지부재를 상기 회전축에 인접되는 방향으로 슬라이딩시키는 가압유닛; 및
   상기 접지부재가 외주면에 접촉된 상태로 회전하는 상기 측정대상 휠의 회전 상태를 측정하는 측정유닛;을 구비하는,
   면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 접지부재는
   상기 회전축에 인접되는 방향으로 슬라이딩되도록 상기 본체에 설치되는 접지 프레임; 및
   상기 접지 프레임이 상기 회전축에 인접될 경우, 상기 회전축에 장착된 상기 측정대상 휠의 외주면에 접촉될 수 있도록 상기 회전축에 대향되는 상기 접지 프레임의 측면에 회전가능하게 설치되며, 상기 접지 프레임의 슬라이딩 방향에 대해 교차되는 방향을 따라 상호 이격되게 마련된 다수의 접지롤러;를 구비하는,
   면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 접지부재는
   상기 회전축에 인접되는 방향으로 슬라이딩되도록 상기 본체에 설치되는 접지 프레임;
   상기 접지 프레임의 슬라이딩 방향에 교차되는 방향을 따라 상호 이격되는 위치의 상기 접지 프레임에 회전가능하게 설치되는 복수의 지지롤러; 및
   상기 접지 프레임이 상기 회전축에 인접될 경우, 상기 측정대상 휠의 외주면에 접할 수 있도록 상기 지지롤러들에 무한궤도 상으로 결합되는 접지벨트;를 구비하는,
   면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 지지롤러는 외주면에 원주방향으로 따라 연장된 적어도 하나의 구속홈이 형성되고,
   상기 접지벨트는 상기 지지롤러의 외주면에 접촉되는 내측면에, 상기 구속홈에 인입될 수 있도록 길이방향을 따라 연장된 구속돌기가 돌출형성된,
   면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 가압유닛은
   일단이 상기 접지부재에 설치되고, 타단은 상기 접지부재를 기준으로 상기 회전축에 대향되는 위치의 상기 본체에 설치되며, 내부에 에어가 충진되는 충진공간이 마련되고, 해당 충진공간에 에어가 충진시 상기 접지부재가 상기 회전축에 인접되는 방향으로 이동되도록 상기 접지부재의 슬라이딩 방향을 따라 신장되게 팽창하는 공압튜브; 및
   상기 충진공간으로 에어를 주입할 수 있도록 상기 공압튜브에 연결되는 에어 공급부;를 구비하는,
   면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 측정유닛은 상기 측정대상 휠이 회전시 상기 측정대상 휠의 회전중심 축방향으로 발생되는 횡력을 측정하는,
   면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 측정유닛은 감지된 상기 측정대상 휠의 횡력을 토대로 해당 측정대상 휠이 장착된 차량이 주행할 경우, 해당 차량에 발생되는 쏠림 여부를 판단하는,
   면접촉을 이용한 차량 쏠림 교정용 계측장치.
   

Images