KR102210753B1 - Tire inertia moment measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 타이어 관성 모멘트 측정장치에 관한 것으로, 구체적으로는 타이어의 회전 주기를 쉽게 측정하여 타이어의 관성 모멘트를 구할 수 있으므로, 해석에 의해 계산된 종래의 결과보다 더 정확한 타이어의 관성 모멘트를 얻을 수 있는 타이어 관성 모멘트 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tire moment of inertia measurement device, specifically, since the tire moment of inertia can be obtained by easily measuring the rotation period of the tire, it is possible to obtain a more accurate tire moment of inertia than the conventional result calculated by analysis. It relates to a tire moment of inertia measurement device.
사용자들이 운행하는 차량은 많은 부품들로 이루어져 있고, 그 중 타이어는 실질적으로 차량의 구동에 큰 영향을 주고, 특히 사용자의 안전 확보를 위한 핵심 부품 중 하나라 할 수 있다.Vehicles operated by users are made up of many parts, and among them, tires have a great influence on the driving of the vehicle, and in particular, can be said to be one of the key parts for securing user safety.
타이어는 원주 방향에 대한 관성 모멘트와 트레드의 좌우 방향에 대한 관성 모멘트를 가진다. 특히 좌우 방향에 대한 관성 모멘트는 차량의 조향성능에 직접적인 영향을 미치는 요소이므로, 타이어의 조향 성능을 향상시키기 위해서 좌우 방향에 대한 관성 모멘트의 확인 및 조정하는 것은 중요하다.The tire has a moment of inertia about the circumferential direction and a moment of inertia about the left and right directions of the tread. In particular, since the moment of inertia in the left and right directions directly affects the steering performance of the vehicle, it is important to check and adjust the moment of inertia in the left and right directions in order to improve the steering performance of the tire.
종래의 타이어의 관성 모멘트 측정 방법은 외부에서 별도의 힘이 작용하지 않는다는 가정 하에, 관성모멘트가 클수록 각속도가 작아지게 된다는 이론을 바탕으로 시험을 하게 되고, 그 결과 값을 얻을 수 있다.The conventional method of measuring the moment of inertia of a tire is tested based on the theory that the larger the moment of inertia, the smaller the angular velocity becomes, under the assumption that no external force acts, and the result can be obtained.
구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이 고정대 수평 여부 확인하고, 고정대에 2개의 와이어(Wire)를 고정시키고 와이어 간 거리를 측정하게 된다. 이후 타이어와 림(Rim) 각각의 중량을 측정하게 된다.Specifically, as shown in FIG. 4, it is checked whether the fixture is horizontal, two wires are fixed to the fixture, and the distance between the wires is measured. Then, the weight of each tire and rim is measured.
이후 타이어/림 조림체를 와이어에 고정시키고, 타이어의 수평 여부를 확인한다.After that, the tire/rim body is fixed to the wire, and the tire is checked if it is level.
이후 타이어를 20ㅊ 각도로 비틀어 비틀림 진자 운동시키고, 20회 왕복 운동이 걸리는 시간을 기록하고 3회 반복한 뒤 도 4의 하부 수식을 활용하여 관성모멘트를 계산하여 결과 값을 얻게 된다.Thereafter, the tire is twisted at an angle of 20 ㅊ to make a torsion pendulum movement, record the time taken for reciprocating 20 times, repeat 3 times, and calculate the moment of inertia using the lower equation of FIG. 4 to obtain a result value.
이러한 방법은 측정을 위해 많은 시간이 소요되고, 타이어의 비평형으로 인해 산출된 오차가 크며, 운전자의 숙련도에 따라 결과 값의 변화가 심하다는 문제점이 있었다.This method has a problem that it takes a lot of time for measurement, the calculated error is large due to the unbalance of the tire, and the result value is severely changed according to the driver's skill level.
또한, 종래의 관성 모멘트 측정 방법은 타이어의 원주 방향에 대한 관성 모멘트는 산출 할 수 있으나, 좌우 방향에 대한 관성 모멘트는 산출 할 수 없는 한계가 있다. 따라서 정확하고 신속하게 관성 모멘트를 산출할 수 있으며, 좌우 방향의 관성 모멘트를 산출할 수 있는 장치가 필요한 실정이다.In addition, the conventional method for measuring the moment of inertia can calculate the moment of inertia with respect to the circumferential direction of the tire, but there is a limitation in that it cannot calculate the moment of inertia with respect to the left and right directions. Accordingly, there is a need for a device capable of accurately and quickly calculating the moment of inertia and calculating the moment of inertia in the left and right directions.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 타이어의 회전 주기를 쉽게 측정하여 타이어의 관성 모멘트를 구할 수 있으므로, 해석에 의해 계산된 종래의 결과보다 더 정확한 타이어의 관성 모멘트를 얻을 수 있는 타이어 관성 모멘트 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was invented to solve the above problems, and its object is to easily measure the rotation period of the tire to obtain the moment of inertia of the tire, so that the moment of inertia of the tire is more accurate than the conventional result calculated by analysis. An object thereof is to provide a tire moment of inertia measurement device that can be obtained.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 베이스(110); 상기 베이스(110)의 상에 결합되어 실험을 위한 타이어(200)를 고정하며, 회전이 가능한 타이어 고정부(120); 및 상기 타이어 고정부(120)를 회전시키는 회전수단(130);을 포함한다.The present invention for achieving the above technical problem is a
일 실시예에 있어서, 상기 타이어 고정부(120)는, 타이어(200)의 림을 결합하는 타이어 고정 지그(121); 및 상기 타이어 고정 지그(121)를 회전시키는 회전판(122);을 포함한다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 상기 회전수단(130)은, 상기 베이스(110)의 표면에 결합되되, 상기 타이어 고정부(120)의 양측에 구성되는 지지대(131); 상기 지지대(131)에 결합되는 안내수단(132); 및 상기 안내수단(132)을 통해 안내되되, 일단은 상기 회전판(122)에 결합되고, 타단에는 무게추(134)가 결합되는 와이어(133);를 포함한다.In one embodiment, the rotating means 130, doedoe coupled to the surface of the
일 실시예에 있어서, 상기 회전판(122)과 축결합되는 회전축(123)에는 샤프트 가이드(124)가 더 결합된다.In one embodiment, the
본 발명의 타이어 관성 모멘트 측정장치에 의하면, 타이어의 회전 주기를 쉽게 측정하여 타이어의 관성 모멘트를 구할 수 있으므로, 해석에 의해 계산된 종래의 결과보다 더 정확한 타이어의 관성 모멘트를 얻을 수 있으며, 또한 타이어의 관성 모멘트를 얻는 시간을 단축할 수 있는 효과를 갖는다.According to the tire moment of inertia measurement device of the present invention, since the tire's moment of inertia can be easily measured by measuring the rotation period of the tire, it is possible to obtain a more accurate tire moment of inertia than the conventional result calculated by analysis. It has the effect of shortening the time to obtain the moment of inertia of.
또한, 타이어를 단순히 타이어 고정 지그에 설치되어, 타이어의 관성 모멘트를 측정할 수 있으며, 후술하는 실시예와 같이 타이어의 관성 모멘트 측정 장치는 측정을 위한 준비 시간이 짧아 효율이 향상되고, 오차를 최소화 할 수 있어 관성 모멘트 측정의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the tire is simply installed on the tire fixing jig, and the moment of inertia of the tire can be measured. As in the examples to be described later, the inertia moment measurement device of the tire has a short preparation time for measurement, thus improving efficiency and minimizing errors. It has the effect of improving the accuracy of the moment of inertia measurement.
도 1은 본 발명 타이어 관성 모멘트 측정장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 본 발명 타이어 관성 모멘트 측정장치를 통해 얻어진 결과 값을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view schematically showing a tire moment of inertia measuring apparatus of the present invention.
Figure 2 is a side view of Figure 1;
3 is a graph showing the result obtained through the tire moment of inertia measuring device of the present invention.
4 is a diagram for explaining a conventional technique.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 이하의 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same components in the drawings denote the same reference numerals wherever possible. Specific specific matters are shown in the following description, which are provided to help a more general understanding of the present invention. Further, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 본 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in the present specification have selected general terms that are currently widely used as possible while considering functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician in the technical field to which the present invention belongs, and the emergence of new technologies. have. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the corresponding description of the present invention. Therefore, the terms used in the present specification should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present specification, not a simple name of the term.
본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. In the entire specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit" and "module" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software. .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 타이어 관성 모멘트 측정장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, by describing a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings, the tire moment of inertia measuring apparatus of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명 타이어 관성 모멘트 측정장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 본 발명 타이어 관성 모멘트 측정장치를 통해 얻어진 결과 값을 그래프로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a tire moment of inertia measurement apparatus of the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, and FIG. 3 is a graph showing the result values obtained through the tire moment of inertia measurement apparatus of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 타이어 관성 모멘트 측정장치는, 타이어의 무게 및 형상에 의해 발생되는 관성 모멘트를 측정하는데 사용되는 것으로, 종래의 해석으로 계산된 결과보다 더 정확하고 더 신속하게 회전주기를 측정할 수 있는 장치이다.1 to 3, the tire moment of inertia measurement apparatus of the present invention is used to measure the moment of inertia generated by the weight and shape of the tire, and is more accurate and faster than the result calculated by the conventional analysis. It is a device that can measure the rotation period.
도면을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 지면에 판 형태의 베이스(100)가 구비되고, 상기 베이스(110)의 상에 결합되어 실험을 위한 타이어(200)를 고정하며, 회전이 가능한 타이어 고정부(120) 및 상기 타이어 고정부(120)를 회전시키는 회전수단(130)으로 구성된다. Looking specifically with reference to the drawings, a plate-
상기한 각 구성에 대해 구체적으로 살펴보면, 상기 타이어 고정부(120)는, 타이어(200)의 림을 결합하는 타이어 고정 지그(121) 및 상기 타이어 고정 지그(121)를 회전시키는 회전판(122)으로 구성된다. Looking specifically for each of the above-described configurations, the
한편, 상기 회전수단(130)은, 상기 베이스(110)의 표면에 결합되되, 상기 타이어 고정부(120)의 양측에 구성되는 지지대(131)와, 상기 지지대(131)에 결합되는 안내수단(132)과, 상기 안내수단(132)을 통해 안내되되, 일단은 상기 회전판(122)에 결합되고, 타단에는 무게추(134)가 결합되는 와이어(133)로 구성된다. 여기서 안내수단(132)은 도르래로 구성되는 것이 바람직하고, 도 1에 도시된 바와 같이 안내수단(132)은, 무게(134)가 위치하는 곳에 안내수단(132)은 1개가 지지대(131)의 상부에 결합되고, 그 반대측 지지대(131)에는 안내수단(132)이 상부 및 하부에 각각 1개소에 결합된다. 따라서 와이어(133)의 일단은 회전판(122)에 결합되고, 타단에는 무게추(134)가 결합된다. 또한, 상기 무게추(134)가 접촉되는 지지대(131)에는 접촉센서(미도시)가 구비되어 실험 시 무게추(134)의 변위를 측정할 수 있도록 한다. 상기 접촉센서는 둘 이상으로 구비되어 무게추(134)의 변위 관찰을 보다 정확하게 할 수 있도록 한다.On the other hand, the rotating means 130, doedoe coupled to the surface of the
한편, 상기 회전판(122)과 축결합되는 회전축(123)에는 샤프트 가이드(124)가 더 결합되어 회전축(123)의 안정적인 회전을 안내하며, 회전축(123)이 정속도로 회전되도록 안내하는 것이다.On the other hand, the
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 타이어 관성 모멘트 측정장치의 작동상태에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the operating state of the tire moment of inertia measuring apparatus of the present invention configured as described above will be described.
우선 림이 결합된 타이어를 결합하여 타이어 고정 지그(121)에 볼트 등의 결합수단을 이용하여 고정한다. 이후, 작업자의 손으로 회전판(122)을 회전시켜 무게추(134)를 접촉센서 위로 상승 시키게 된다. First, the tire to which the rim is coupled is combined and fixed to the
이후, 작업자의 손으로 잡고 있던 회전판(122)을 놓아 추를 자유낙하를 시키게 된다. Thereafter, the
이후, 접촉센서를 통해 추출된 그래프를 이용하여 가속도를 계산하게 되며, 그 결과는 도 4에 도시된 바와 같은 결과를 얻을 수 있게 되는 것이다.Thereafter, the acceleration is calculated using the graph extracted through the contact sensor, and the result can be obtained as shown in FIG. 4.
이때 타이어 고유의 관성모멘트가 필요할 경우, 림만 타이어 고정 지그에 고정 후 1~4를 반복하고, 림이 결합된 타이어(타이어 완전체)를 통해 타이어 고유의 관성모멘트를 얻을 수 있게 되는 것이다. 여기서 각속도를 직선운동의 가속도로 변환하여 관성모멘트를 계산하며, 계산식은 아래와 같다.At this time, if the tire's unique moment of inertia is required, only the rim is fixed to the tire fixing jig, and then 1 to 4 are repeated, and the tire's unique moment of inertia can be obtained through the tire with the rim (the entire tire). Here, the moment of inertia is calculated by converting the angular velocity into the acceleration of a linear motion, and the formula is as follows
이와 같이 림이 결합된 타이어를 단순히 타이어 고정 지그에 설치되어, 타이어의 관성 모멘트를 측정할 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예와 같이 타이어의 관성 모멘트 측정 장치는 측정을 위한 준비 시간이 짧아 효율이 향상되고, 오차를 최소화 할 수 있어 관성 모멘트 측정의 정확성을 향상시킬 수 있다.In this way, the tire to which the rim is coupled is simply installed on the tire fixing jig, and the moment of inertia of the tire can be measured. In addition, the apparatus for measuring the moment of inertia of a tire, as in the above-described embodiment of the present invention, has a short preparation time for measurement, thereby improving efficiency and minimizing errors, thereby improving the accuracy of measuring the moment of inertia.
이상에서 설명된 본 발명의 타이어 관성 모멘트 측정장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The embodiment of the tire moment of inertia measurement device of the present invention described above is only exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention You will understand that it can be easily transformed into. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. something to do.
110 : 베이스 120 : 타이어 고정부
121 : 타이어 고정 지그 122 : 회전판
123 : 회전축 124 : 샤프트 가이드
130 : 회전수단 131 : 지지대
132 : 안내수단 133 : 와이어
134 : 무게추 200 : 타이어110: base 120: tire fixing part
121: tire fixing jig 122: rotating plate
123: rotating shaft 124: shaft guide
130: rotating means 131: support
132: guide means 133: wire
134: weight 200: tire
Claims (4)
상기 베이스(110)의 상에 결합되어 실험을 위한 타이어(200)를 고정하며, 회전이 가능한 타이어 고정부(120); 및
상기 타이어 고정부(120)를 회전시키는 회전수단(130);을 포함하며,
상기 타이어 고정부(120)는,
타이어(200)의 림을 결합하는 타이어 고정 지그(121); 및
상기 타이어 고정 지그(121)를 회전시키는 회전판(122);을 포함하고,
상기 회전수단(130)은,
상기 베이스(110)의 표면에 결합되되, 상기 타이어 고정부(120)의 양측에 구성되는 지지대(131);
상기 지지대(131)에 결합되는 안내수단(132); 및
상기 안내수단(132)을 통해 안내되되, 일단은 상기 회전판(122)에 결합되고, 타단에는 무게추(134)가 결합되는 와이어(133);를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 관성 모멘트 측정장치.Base 110;
A tire fixing part 120 that is coupled to the base 110 to fix the tire 200 for experimentation and which can rotate; And
Including; rotating means 130 for rotating the tire fixing part 120,
The tire fixing part 120,
Tire fixing jig 121 for coupling the rim of the tire 200; And
Including; a rotating plate 122 for rotating the tire fixing jig 121,
The rotating means 130,
Doedoe coupled to the surface of the base 110, the support 131 configured on both sides of the tire fixing portion 120;
A guide means 132 coupled to the support 131; And
A tire inertia moment measuring device comprising: a wire 133 guided through the guide means 132, one end coupled to the rotating plate 122, and the other end coupled to the weight 134.
상기 회전판(122)과 축결합되는 회전축(123)에는 샤프트 가이드(124)가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 타이어 관성 모멘트 측정장치.The method of claim 1,
A tire moment of inertia measurement device, characterized in that a shaft guide 124 is further coupled to the rotation shaft 123 axially coupled to the rotation plate 122.
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Legal Events
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GRNT | Written decision to grant |