KR100189650B1

KR100189650B1 - 타이어 코드와 고무와의 접착력 평가시험방법 및 그것을 수행하기 위한 장치

Info

Publication number: KR100189650B1
Application number: KR1019930006996A
Authority: KR
Inventors: 이남석
Original assignee: 신형인; 금호타이어주식회사
Priority date: 1993-04-26
Filing date: 1993-04-26
Publication date: 1999-06-01

Abstract

본 발명은 시험 결과에 신뢰도를 부여하고 비용 및 시험기간을 절감 및 저감하기 위하여 타이어의 실제 주행조간과 거의 동일한 조건을 부여한 상태에서 타이어의 코드와 고무와의 접착력 평가시험을 행하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 고무(2) 및 코드(3)(4)(5)(6)로 이루어진 시편(1)의 상기 코드들의 각각의 양단에 도르래(8, 8')(9, 9')(10, 10')(11, 11')를 통하여 1조로 된 감지기(A, A')(B, B')(C, C')(D, D')를 각각 연결하여 각 조별로 상기 어느 한 쪽의 감지기에 의하여 상기 코드에 하중을 서로 엇갈리게 부여하고, 상기 시편(1)에 충격 발생기(40)에 의하여 충격을 가하여 상기 코드에 걸리는 저항을 감지기에 의하여 시간에 따라 하중으로 측정하여 성능을 평가하도록 한 것이다.

Description

타이어 코드와 고무와의 접착력 평가시험 방법 및 그것을 수행하기 위한 장치

제1도는 본 발명에 따른 타이어 코드와 고무로 된 시편의 접착력 평가시험을 수행하기 위한 장치의 개략 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 상기 시편에 가한 하중과 상기 시편의 응력 이완 시간과의 관계를 나타내는 그래프

제3도는 본 발명에 따른 노화 시편에 대한 접착력 평가 시험을 수행하기 위하여 노화시편을 형성하기 위한 장치의 개략 구성도

제4도는 제3도의 장치에 있어서 노화 시편을 형성하기 위하여 시편에 충격을 가하기 위한 장치를 나타내는 개략 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1' : 시편 2, 22 : 고무

3, 4, 5, 6, 23, 24 : 타이어 코드

8, 8', 9, 9', 10, 10', 11, 11', 25, 25', 26, 26' : 도르래

30 : 베이스 40 : 충격발생기

A, A', B, B', C, C', D, D', E, E', F, F' : 감지기

H : 시편의 높이

본 발명은 타이어의 보강코드와 고무와의 접착력 평가시험 방법 및 그것을 수행하기 위한 장치로서, 타이어 코드와 고무로 된 시편에, 타이어 코드에 대한 역학적·환경적인 조건을 부여한 후 실제 타이어 주행중에 받게되는 외력을, 타이어 주행 속도에 대한 충격 횟수로 전환하여 내구 성능을 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어에서의 보강코드와 고무와의 접착력은 타이어의 내구성능에 직접적인 영향을 끼치므로, 실제 타이어에 사용되고 있는 코드와 고무와의 접착력을 평가하여 최적의 시편을 선정하여 타이어를 적용시킬 필요가 있다.

이를 위하여, 종래에는 고무와 코드의 접착력을 시험한 후, 코드에 남아 있는 고무의 잔여분으로 평가하는 시험을 행하였는데, 상기 시험은 상온의 정적인 상태에서 고무에 매설되어 있는 코드를 잡아 당길 때의 저항값을 구하거나, 설계온도를 유지하는 항온조에서 시험을 실시하여 얻어지는 절대치나 상대치의 비교를 통하여 선정의 기준을 잡는 것이었다.

그러나, 상기한 종래의 시험방법은 정적인 상태에서 시험을 행하므로 그 시험조건이 실제 주행하고 있는 타이어의 사용조건과 많은 차이점을 있고, 실험실에서 비록 우수한 결과를 얻었다 하더라도 실제 주행을 통한 결과는 만족할만한 성능을 획득하지 못하는 경우가 많으며, 또한 실제로 타이어에 적용하기 위해서는 실험실에서 선정한 몇가지 시편을 선정하여 이 중에서 가장 우수한 고무의 배합사양이나 코드를 찾기 위해 많은 시제품을 직접 제조하여 평가해야 하므로 많은 경비와 시간이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 타이어의 실제 주행조건과 거의 동일한 조건하에서 타이어의 코드와 고무와의 접착력 평가시험을 행함으로써 시험의 결과에 대한 신뢰도를 높이고, 또한 평가하기 위한 시제품의 제조비용 및 시간 등을 절감 및 저감할 수 있는 시험방법 및 그것을 수행하기 위한 장치를 제공하는데에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, Ⅰ형 단면의 고무에 각각 다른 다수의 타이어 코드를 양단이 각각 돌출되게 매설하여 시편을 형성하고, 상기 코드들의 각각의 양단에는 각각 1조의 도르래를 통하여 1조의 감지기를 각각 연결하여, 상기 1조의 감지기들의 각 조별로 어느 한 쪽의 감지기에 의하여 상기 코드에 하중을 서로 엇갈리게 부여한다.

또한, 실제 타이어가 주행하는 속도를 ν=2πrf식에 의해 회전수로 전환한 후, 충격발생기의 주기적인 충격을 통하여 상기 시편의 높이를 최대 40%까지 압축시키는 충격 횟수를 최대 80Hz가 되도록 연속작업하면, 실제의 주행속도에 대응되는 각 횟수에 의해 상기 코드에 걸리는 저항을 시간에 따라 하중으로 측정하는 것을 특징으로 한다.

상기 시편은 시편의 온도를 설계조건으로 조절할 수 있는 오븐내에 투입되어 시험이 행해지고, 상기 감지기는 코드에 하중을 부여함과 아울러 타이어 코드와 고무와의 저항을 하중으로 감지할 수 있도록 그 내부에 하중조절기가 장착되어 있다.

이와 같이 하면, 코드가 고무에 접착되어 있는 시간을 비교하여 장시간 지탱하는 시편이 우수하다는 단순비교를 할 수 있을 뿐만 아니라 코드에 걸리는 저항에 따라 하중을 감지하는 감지기에 의하여 실제 타이어에서와 같은 성능을 정량적으로 평가할 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 코드와 고무로 된 시편의 접착력 평가시험을 수행하기 위한 장치의 구성도이다. 참조 부호1은 Ⅰ형 단면을 가지는 고무(2) 및 상기 고무(2)의 요입부에 각기 다른 다수의 타이어 코드(3)(4)(5)(6)를 차례로 양단을 돌출시켜 매설하여 형성된 시편이다.

각 코드(3)(4)(5)(6)의 양단부에는 각각 1조로 된 도르래(8, 8')(9, 9')(10, 10')(11, 11')를 통하여 각각 통하여 각각 1조로 된 감지기(A, A')(B, B')(C, C')(D, D')가 연결되어 있다.

상기 도르래들은 코드들을 유동가능하게 지지하는 역할을 하고, 감지기들은 각각 내부에 미도시된 하중조절기가 장착되어 상기 하중조절기로 상기 코드(3)(4)(5)(6)에 하중을 부여함으로써 상기 고무(2)와 코드(3)(4)(5)(6)와의 저항을 하중으로 감지할 수 있도록 되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 시편(1)의 접착력 펑가시험을 행하기 위하여, 실제로 타이어의 주행시에 보강코드에 받게되는 역학적·환경적 조건을 부여하도록 상기 시편(1)의 온도를 설계 조건으로 조절할 수 있는 미도시된 오븐에 상기 시편(1)을 넣고, 감지기들 내에 장착되어 있는 하중조절기로 실제로 주행하는 타이어 내에서 코드가 받게 되는 하중을 상기 코드(3)(4)(5)(6)에 부여한다.

이 때, 코드(3)(4)(5)(6)에 각각 연결된 1조로 된 감지기(A, A')(B, B')(C, C')(D, D')의 각 조별로 어는 한쪽의 감지기, 예컨대 (A)(B')(C)(D') 또는 (A')(B)(C')(D)에 의하여 서로 엇갈리게 하중을 부여한다. 또한 타이어 주행중에 받게되는 외력, 즉 접지 압력에 따른 변형 변위만큼 충격을 발생시키는 충격 발생기(40)로 시편(1)의 높이(H)를 최대 40%까지 압축시키되, 실제로 타이어가 주행하는 회전수(Hz)로 전환하여 상기 시편(1)의 높이(H)를 압축시키는 충격 횟수를 최대 80Hz까지 되는 연속작업을 행함으로써, 실제 타이어가 주행하는 속도에 따라 고무가 받은 충격 조건과 거의 동일한 조건을 부여하여, 이 때 코드에 걸리는 저항을 감지기에 의하여 하중으로 감지하여 그 성능을 측정한다.

이와 같은 시험으로 얻을 수 있는 것은, 상대 평가에 의하여 시편(1) 간에 각기 다른 코드(3)(4)(5)(6)가 고무(2)에 접착되어 있는 시간을 비교하여 장시간 접착되어 있는 것이 우수하다는 단순비교를 할 수 있고, 또한 하중을 부여함으로써 제2도에 나타나는 것처럼, 상기 고무(2)와 코드(3)(4)(5)(6)와의 저항을 감지할 수 있는 감지기들에 의하여 코드에 대한 하중과 응력이완 시간과의 관계를 나타내는 선(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)의 일정 변곡점(a)(b)에 대한 시간(T₁)(T₂)을 얻을 수 있어서 실제 주행하는 타이어에서 나타나는 성능을 정량적으로 평가할 수 있다.

제3도는 본 발명에 따른 노화시편에 대한 접착력 평가시험을 수행하기 위하여 노화시편을 형성하기 위한 장치를 나타내는 것으로서, 종래에는 노화시편을 형성하기 위하여 정적인 상태에서 열 또는 수분 등에 의하여 시편을 노화시켰으나, 이와 같이 형성된 노화시편에 대한 접착력 평가시험의 경우, 실제 주행하는 타이어와의 사용조건이 판이하여 실험실에서의 시험 평가 결과를 신뢰할 수 없기 때문에 이를 해결하기 위한 것이다.

상기 장치는, +자형 단면의 고무(22)에 각각 다른 다수의 타이어 코드(23)(24)를 양단을 돌출시켜 매설시킨 시편(1')의 상기 코드들의 각각의 양단부에 각각 1조로 된 도르래(25, 25')(26, 26')를 통하여 각각 1조로 된 감지기(E, E')(F, F')를 연결하여 구성된다.

상기와 같이 형성된 것을, 제4도에 도시된 바와 같이, 각 조별로 감지기의 어느 한 쪽으로 서로 엇갈리게 하중을 부여한 후 凹형 단면의 베이스(30) 위에 상기 고무(22)를, 고무(22)의 하면이 자유상태에 놓이도록 재치시켜 설치하고, 화살표와 같은 방향으로 충격 발생기(40)에 의하여 상기 시편(1')에 수직으로 충격을 가한다. 이 때, 충격은 실제 타이어가 주행하는 속도를 회전수로 전환하여 최대 80Hz까지 일정시간 연속적으로 가하여 실시한 후, 통상 적용하여 필 테스트(peel test)를 통하여 노화된 시편(1)의 접착력을 평가시험한다.

또한 상기 노화시편(1)은 코드에 적절한 노화조건을 부여하기 위하여 열, 수분 및 염기 등의 조건을 조절할 수 있는 챔버에 투입되어, 접착력 평가 시험이 행해진다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 타이어 코드와 고무와의 접착력 평가시험을 하기 위하여 시편(1)(1')에 실제 주행하는 타이어와 거의 동일한 조건을 부여함으로써 시험결과에 신뢰성이 도모되고, 실제 성능 평가할 시제품을 만들지 않아도 되므로 비용이 절감될 뿐만 아니라 시험기간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Claims

Ⅰ형 단면의 고무(2)에 각각 다른 다수의 타이어 코드(3)(4)(5)(6)를 양단이 각각 돌출되게 매설하여 시편(1)을 형성하고, 상기 코드들의 각각의 양단에는 1조로 된 도르래(8, 8')(9, 9')(10, 10')(11, 11')를 통하여 1조로 된 감지기(A, A')(B, B')(C, C')(D, D')를 각각 연결하여, 각 조별로 상기 어느 한 쪽의 감지기에 의하여 상기 코드(3)(4)(5)(6)에 하중을 서로 엇갈리게 부여함과 아울러, 실제 타이어가 주행하는 속도를 회전수로 전환하여 주기적으로 충격을 발생시키는 충격 발생기(40)에 의하여 상기 시편(1)의 높이(H)를 최대 40%까지 압축시키는 충격 횟수를 최대 80Hz가 되도록 연속작업하여, 상기 코드(3)(4)(5)(6)에 걸리는 저항을 시간에 따라 하중으로 측정하는 것을 특징으로 하는 타이어 코드와 고무와의 평가시험 방법.
제1항에 있어서, 시편(1)의 온도를 설계조건으로 조절할 수 있는 오븐에 상기 시편(1)을 넣어 시험을 행하는 것을 특징으로 하는 타이어 코드와 고무와의 접착력 평가시험 방법.
노화시편을 형성하여 노화시편에 대한 접착력 펑가시험을 하기 위한 방법으로서, +자형 단면의 고무(22)에 각각 다른 다수의 타이어 코드(23)(24)를 양단이 각각 돌출되게 매설하여 시편(1')을 형성하고, 상기 코드들의 각각의 양단에는 1조로 된 도르래(25, 25')(26, 26')를 통하여 1조로 된 감지기(E, E')(F, F')를 연결하여, 각 조별로 상기 어느 한 쪽의 감지기에 의하여 상기 코드(23)(24)에 하중을 서로 엇갈리게 부여함과 아울러, 상기 고무(22)의 하면이 자유상태에 놓이도록 상기 시편(1')을 凹형 단면의 베이스(30) 위에 재치시키고, 충격 발생기(40)에 의하여 상기 시편(1')에 수직으로 실제 타이어가 주행하는 속도를 회전수로 전환하여 최대 80Hz까지 연속적으로 충격을 가하여 노화시편(1)을 형성한 후, 필 테스트를 통하여 상기 노화시편(1)의 접착력을 평가시험하는 것을 특징으로 하는 타이어 코드와 고무와의 접착력 평가시험 방법.
제3항에 있어서, 상기 노화시편(1)은 코드(23)(24)에 적절한 노화조건을 부여하기 위하여 열, 수분 및 염기 조건을 조절할 수 있는 챔버에 투입되어 접착력 평가시험이 행해짐을 특징으로 하는 타이어 코드와 고무와의 접착력 평가시험 방법.
제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치로서, 상기 장치는, 코드에 하중을 부여함과 아울러 상기 코드에 걸리는 저항을 하중으로 감지하는 하중 조절기가 내장된 감지기와, 실제 타이어 주행중에 받게되는 외력을 회전수로 전환하여 상기 시편에 수직으로 충격 횟수가 최대 80Hz가 되도록 연속적으로 충격을 가하는 충격 발생기(40)를 포함함을 특징으로 하는 타이어 코드와 고무와의 접착력 평가시험 장치.