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자동차의 빠르기를 지시하는 기구와 자동차의 주행거리를 적산 표시하는 적산계를 구비하고 있다.
더욱이 영 되돌림 기구를 갖춘 트림용 적산계가 있는 것도 있다. 이것을 크게 나누면 기계식, 전기식, 전자식의 3종류가 있으며 기계식에서는 자기식이 가장 많이 보급되어 있고 원심식과 시계식은 거의 사용되지 않고 있다.
스피드 미터의 구동이 기계식에서는 차륜의 회전에 비례하는 회전을 변속기구 후단부 등으로부터 출력된 플렉시블 샤프트에 의해서 계기판에 부착된 스피드 미터를 구동 시킨다.
또 전기식은 차속 신호 발신부의 신호를 표시부에서 전기적으로 처리하고 표시한다.
1. 자기식 스피드 미터
현재 자동차용으로써 가장 대표적인 방식이며 타이어의 회전이 감속 기어나 플렉시블 샤프트를 거쳐서 어느 비율로 속도계 내부의 자석에 전달되면, 유도반에서는 플레밍의 오른손 법칙에 따라 와전류가 발생한다. 이 와전류는 이것에 작용하는 자석과의 상호관계, 즉 플레밍의 왼손 법칙에 따라 유도반에 회전 모멘트를 발생 시킨다. 이 회전 모멘트를 헤어 스프링으로 형성시켜 차속의 지시를 시킨다.
자기식 스피드 미터의 구동축 회전 속도와 속도와의 관계는 JIS 규격에서 다음과 같이 규정하고 있다. 주초 4륜 자동차용은 구동축이 637 rpm에서 60 km/h, 2.3륜 자동차용은 구동축이 1400 rpm에서 60 km/h를 나타내는 비율이다. 또 미국에서는 SAE에 의해 1000rpm에서 60 mile/h로 규정하고 있다.
스피드 미터 구동용 피니언의 감속비는 규격에 만족하도록 정해져 있지만, 실제로는 정수밖에 선택되지 않고 있다.
또 타이어의 구름 유효 반지름은 타이어에 걸 리는 하중의 크기나 차량의 속도에 따라 다소 변화하므로 실제 주행속도와 스피드 미터의 지시 속도와는 약간의 오차가 생긴다. 보안 기준에서는 -10 ~ 15%까지 허용하고 있다.
스피드 미터의 주요부품인 자석에는 주조자석(알니코 등), 단조자석(Cu, Bi, Fe 등), 미분말자석 등이 사용되지만 국내에서는 주로 주조자석이 사용되고 있다. 또 유도반 재료로는 자성체의 전기 양도체인 알루미늄, 동등이 사용된다.
2. 전기식 스피드 미터
차속 신호 발신부와 표시부로 되며 플렉시블 샤프트를 사용하지 않고 전기 배선등에 의해 구동된다.
3. 전자식 스피드 미터
표시부와 차속 신호 발신부로 구성되어 있으며, 표시부는 그 속도 표시 기구가 전자회로와 형광 표시판, 발광 다이오드, 액정 등의 표시기로 구성되어 있다. 속도 표시 기구는 시간 기준 발신기를 가지며 차속 신호 발신부에서 보낸 신호를 일정 기간 계수하고, 계수 완료후의 값을 기억하여 일정 시간 마다 차속을 표시한다.
4. 표시 경보 장치
자동차가 일정한 속도를 초과 하였을 때 경보를 발하는 장치로 발신부와 경보부로 구성되어 있다. 현재 사용되고 있는 발신부 방식의 대표적인 예는 아래와 같다. 경보부 방식에는 버저(연속, 단속), 차임, 스피커, 램프등이 있다.
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방 식 |
설 명 |
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접점 방식 |
스피드 미터의 문자판 또는 프레임 축에 고정 접점을 두고, 지침 축 측에는 스프링 상수가 작은 헤어 스프링의 선단에 접점을 붙인 가동 접점을 마련하여 경보하여야 할 속도에 달하였을 때 접촉시켜 경보부를 작동시킨다.
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캠 방식 |
스피드 미터의 지침 축 또는 유도반에 캠 원판을 부착, 3번 축 캠의 회전에 의해 동작하는 터미널부를 설치, 경보 속도에 달하였을 때 캠 원판과 터미널이 접촉하고 난 다음에 접점을 접촉시켜 경보부를 작동시킨다.
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근접 스위치 방식 |
스피드 미터의 프레임축에 고정되어 전자회뢰에 의한 무접점 근접 스위를 두고, 지침 축 측에는 알루미늄 판등에 의한 가동 근접체를 설치하여 경보속도에 달하였을 때 근접 스위치가 작동하도록 한 것이다.
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전기 펄스 방식 |
차륜의 회전수와 비례하는 전기 펄스를 발생하는 발신기와 그 펄스를 처리하는 전자회로를 설치하여 경보속도에 달하였을 때 경보체를 작동시키는 것. 펄스발신기는 마그넷과 코일에 의한 것, 포트 커플러의 것 또는 마그넷과 리드 스위치를 사용하는 것 등이 있다.
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< 속도경보장치의 발신부의 방식> |
5. 차속 신호 공급 장치 (리드 스위치식 차속 센서)
자동 속도 조절 장치나 자동 도어 로크장치는 차속에 비례한 신호를 사용하여 제어를 하고 있다. 이 차속 신호를 휘하여 일반적으로는 스피드 미터 구동용 자석의 자력에 의해 접점을 개폐하는 리드 스위치가 사용된다.
스피드 미터 구동용 자석 외주에 고무자석을 고정하고, 여기에 4극 착자를 하면 구동축 1회전에서 리드 스위치에서는 4펄스의 신호를 발생한다. 펄스 주파수를 전압으로 변환하여 설정 속도를 검출하는 것이 가능하다.
6. 플렉시블 샤프트(Flexible shaft)
변속기의 스피트 미터 구동용 피니언축과 스피드 미터를 연결하는 것으로, 가소성을 가진 샤프트와 케이싱으로 되어 회전을 스피드 미터에 전한다. 샤프트는 강선을 심선상에 4개의 층이 교차로 감겨져 있으며, 케이싱은 나이론 등의 수지관위에 강선을 감고, 그 위에 폴리프로필렌 등의 수지 피복을 한 것이 일반적이다.
◆ 작성일자 : 2001 11. 9
◆ 자료출처 : 자동차공학 (일진사, 김양섭 저) |
