• 전기학회논문지
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• 제57권12호
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• pp.2291-2299
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• 2008

Hall effect force sensors have been used to measure clamping force in conventional Electric Parking Brake(EPB) systems. Estimation of clamping force without the sensors has drawn attentions due to mounting space limitations and cost issues. Removing the sensor requires the estimation of the initial contact point where the clamping force is effectively applied to the brake pads. In this paper, we propose how to estimate the initial contact point finding the relation between the angular velocity of an actuator and the initial contact point. For force estimation a look-up table is used as a function of the displacement of parking cable from the initial contact point. The proposed method is validated by experiments. From the experimental results we observe that the proposed method satisfies the specifications. The designed method is also able to estimate clamping force although parking cables are loosened and brake pads are worn out. Applying the proposed method enables manufacturing of low cost EPB systems.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.365-371
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• 2016

The electromechanical brake (EMB) is one of future brake systems due to its many advantages. For implementation of the EMB, the correct feed back about clamping force is necessary. Keeping commercialization of the EMB in mind, it is strongly demanded that an expensive load cell measuring the clamping force is replaced with an estimation algorithm. In addition, an estimation of the kissing point where the brake pads start to come into contact with a disk wheel is proposed in this paper. With these estimation algorithms, the clamping force can be expressed as a polynomial characteristic curve versus the motor angle. Also, a method for calibration of measured values by the load cell is proposed and used for an actual characteristic curve. Lastly, the performance of the proposed algorithms is evaluated in comparison with the actual curve on a developed EMB test bench.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.16-23
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• 2016

The EWB(electronic wedge brake) is one in which the braking force is developed in a wedge and caliper system and applied to a disk and wedge mechanism. The advantage of the wedge structure is that it produces self-reinforcing effect and hence, utilizes minimal motor power, resulting in reduced gear and current. The extent of use of clamping force sensors and protection from failure of the EWB system directly depends on the level of vehicle mass production. This study investigated the mathematical equations, simulation modeling, and failsafe control algorithm for the clamping force sensor of the EWB and validated the simulations. As this EWB system modeling can be applied to motor inductance, resistance, screw inertia, stiffness, and wedge mass and angle, this study could improve the accuracy of simulation of the EWB. The simulation results demonstrated the braking force, motor speed, and current of the EWB system when the driver desired to the step and pulse the brake force inputs. Moreover, this paper demonstrated that the proposed failsafe control algorithm accurately detects faults in the clamping force sensor, if any.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.190-196
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• 2005

The power steering hose assembly is usually manufactured through the swaging process, which is conducted to connect a hose with metal fittings. In this process the hose is inserted into metal components, the sleeve and the nipple, and compressed in the radial direction by the jaws to clamp the hose with metal components. In case that the clamping force is small, the oil in the hose can leak locally under the severe operating conditions. To confirm the clamping force requirements, the measurement of separation force in longitudinal direction of the hose is usually performed. In this study, the swaging process of a hose is simulated with the finite element method, to investigate the effect of friction coefficient on the separation fDrce. The results interpretations are ffcused on the inner rubber component, and also a formula is proposed to estimate the separation farces with respect to friction coefficients.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.32-40
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• 2015

The torque shear high strength bolt is clamped normally at the break of pin-tail specified. However, the clamping forces on slip critical connections do not often meet the required tension, as it considerably fluctuates due to torque coefficient dependent on lubricant affected temperature. In this study, the clamping tests of torque shear bolts were conducted independently at indoor conditions and at construction site conditions. During last six years, temperature of candidated site conditions was recorded from $-11^{\circ}C$ to $34^{\circ}C$. The indoor temperature condition was ranged from $-10^{\circ}C$ to $50^{\circ}C$ at each $10^{\circ}C$ interval. As for site conditions, the clamping force was reached in the range from 159 to 210 kN and the torque value was from 405 to $556 N{\cdot}m$. The range of torque coefficient at indoor conditions was analyzed from 0.126 to 0.158 while tensions were indicated from 179 to 192 kN. The torque coefficient at site conditions was ranged from 0.118 to 0.152. Based on this test, the variable trends of torque coefficient, tension subjected temperature can be taken by statistic regressive analysis. The variable of torque coefficient under the indoor conditions is $0.13%/^{\circ}C$ while it reaches $2.73%/^{\circ}C$ at actual site conditions. When the indoor trends and site conditions is combined, the modified variable of torque coefficient can be expected as $0.2%/^{\circ}C$. and the modified variable of tension can be determined as $0.18%/^{\circ}C$.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.581-588
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• 2020

본 논문은 전기기계식제동장치(EMB : Electro Mechanical Brake, 이하 EMB)의 제동패드 마모발생에 따른 소프트웨어 기반의 마모보상방법의 적용 및 성능평가를 다루었다. EMB의 구동을 위해 사용된 모터는 3상 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, 이하 IPMSM)가 사용되었다. EMB의 압부력(clamping force) 제어를 위해 위치제어기, 속도제어기 및 전류제어기가 적용되었으며, IPMSM의 출력 압부력 예측을 위해 모터의 거리별 압부력 실험을 통하여 힘 추정기(force estimator)를 1차 모델식으로 단순화 하였다. 제동패드에서 마모가 발생함에 따라 IPMSM에서 출력되는 토크전류의 크기가 감소하는 특성을 이용하여 기준 토크전류와의 비교를 통해 힘 추정기를 업데이트하는 방법으로 마모보상이 가능함을 보였다. 제동패드의 마모 후 최대 압부력 도달시간이 0.1초 이내로 증가하였으나, 마모패드 장착시에도 제동압부력은 마모 전 제동패드와 동일한 최대 기준 압부력을 만족하였으며, 최대압부력 도달시간의 경우 0.5초(기준값) 이내임을 실험으로 검증하였다. 소프트웨어 기반의 EMB 제동패드의 마모보상 방법은 철도차량의 출발 전 제동장치 점검시 테스트모드의 진입을 통하여 수행이 가능하다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.8-15
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• 2012

고력볼트의 초기 체결력은 미끄럼표면조건에 따라, 일정시간이 경과될 때까지, 축력저하가 발생한다. 이 연구는 미끄럼접합부 표면에 도장이 되어있는 경우, 도장의 크리프현상에 따른 축력저하에 관한 예측 모델을 찾는 것이다. 이 실험연구 범위는 무기질 아연 프라이머로 도포된 볼트접합부의 장기축력저하에 한정한다. 실험에 적용된 볼트종류는 다크로 도포된 토크쉬어 볼트이다. 대상 표면의 도막 두께는 각각 96, 168, $226{\mu}m$ 이었다. 도막두께가 증가될수록, 초기 체결이후 축력이완율은 도막의 크리프 때문에 10%에서 18%로 증가되었다. 장기축력예측을 위한 정량적인 모델은 도막두께에 따른 크리프 스트레인과 경과된 시간사이에 회귀분석 결과로 얻어진다. 이 실험연구를 통해 미끄럼표면 도막의 크리프 거동특성을 알 수 있다면, 일정시간 경과후 고력볼트 체결력은 초기 체결력으로부터 구할 수 있다. 본 실험결과를 근거로 각 도막두께에 대한 장기축력이완이후의 고력볼트 체결력에 관한 정량적인 수식을 제안하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권6호
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• pp.68-75
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• 2017

본 연구에서는 우주산업용 볼트토크 계산법을 비교검토하고 실험적으로 검증한다. 현재 미국항공우주국, 유럽항공우주국, 미국국방규격 등에서는 고유의 볼트토크 산정을 위한 기준을 제안하고 있으나 이 기준들이 약간씩 달라 사용자의 높은 이해를 요구하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 널리 쓰이는 볼트토크 계산식 중 대표적인 식들을 선정하고 볼트토크 예측값 비교 및 체결축력시험을 통해서 예측값을 검증하였다. 아울러 취급 및 재체결작업에 의한 체결축력의 변화도 살펴보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4A호
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• pp.291-297
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• 2009

실험을 통해 고장력 볼트의 릴렉세이션를 측정하였다. 종류와 표면 처리가 다른 볼트를 사용하여 체결길이가 서로 다른 블록형태와 겹침이음형태의 시험체를 조립하였다. 항온항습실에서 시간 경과에 따라 볼트에 도입된 축력을 변형률 게이지를 통하여 측정하였다. 볼트축력의 감소율은 모든 시험체에서 10% 미만으로 나타났다. 결합 형태, 볼트종류, 체결길이 그리고 볼트의 표면 처리가 서로 다른 여러 경우에 대해 실험결과를 이 연구에서 제안한 릴렉세이션 추정 모델을 이용하여 비교, 검토하였다. 제안한 모델은 여러 경우에 대한 실험 결과와 모두 합리적으로 잘 합치하고 있다. F13T와 F10T 볼트사이에 차이점을 발견할 수 없으나 다크로 볼트의 최종 체결력 감소율은 일반 볼트보다 30% 정도 높으며, 또한 전체적으로 볼트 체결길이가 짧아짐에 따라, 전단면의 수가 증가함에 따라 높아지는 경향을 보여주고 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권9호
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• pp.76-83
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• 2006

Machining accuracy is closely related with tool deflection induced by cutting forces. In this research, cutting forces and tool deflection in end milling are expressed as a closed form of tool rotational angle and cutting conditions. The discrete cutting fores caused by periodic tool entry and exit are represented as a continuous function using the Fourier series expansion. Tool deflection is predicted by direct integration of the distributed loads on cutting edges. Cutting conditions, tool geometry, run-outs and the stiffness of tool clamping part are considered together far cutting forces and tool deflection estimation. Compared with numerical methods, the presented method has advantages in prediction time reduction and the effects of feeding and run-outs on cutting forces and tool deflection can be analyzed quantitatively. This research can be effectively used in real time machining error estimation and cutting condition selection for error minimization since the form accuracy is easily predicted from tool deflection curve.