KR100394273B1

KR100394273B1 - 주행 타이어의 응력분포 측정장치

Info

Publication number: KR100394273B1
Application number: KR10-2001-0003873A
Authority: KR
Inventors: 김동환; 김종석
Original assignee: 금호산업주식회사
Priority date: 2001-01-27
Filing date: 2001-01-27
Publication date: 2003-08-09
Also published as: KR20020063319A

Abstract

본 발명은 주행 타이어의 응력분포 측정장치에 관한 것으로 타이어 내측에 고정되어 응력을 감지하는 센서(11)에 연결된 케이블(10)을 타이어 공기압밸브(21)

에 연통되게 결합된 T형 밸브(20)를 통해 외측으로 배출하고, 배출된 케이블(10)을 타이어 림 중앙에 아답터(30)를 매개로 결합되어 있으며 상기 케이블이 인입되어 배출되는 배출구(42)가 중앙에 구비된 슬립링(40)을 통해 배출한후, 상기 케이블의 신호를 A/D 컨버터(50)를 통해 디지탈 신호로 변환하여 응력분포 데이타 시스템(60)에 연결하여 응력분포를 측정하는 주행 타이어의 응력분포 측정장치에 관한 것이다.

Description

주행 타이어의 응력분포 측정장치{Measuring System of Inner Stress Distribution of Actual Running Tire on Road}

본 발명은 주행 타이어의 응력분포 측정장치에 관한 것으로, 상세하게는 시험용 차량에 장착되어 주행중 타이어에 발생되는 응력분포를 측정할 수 있는 응력분포 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 타이어를 제조하는 과정, 특히 새로운 타이어를 개발하는 경우에는 타이어의 주행중에 내부에서 발생되는 응력분포는 타이어의 내구성능 등의 개선에 있어서 대단히 중요한 인자로되므로, 타이어 개발시나 디자인시에 이러한 인자를 활용하여 개발 또는 디자인 하는 것이 매우 긴요하다. 따라서, 타이어의 주행중 상태 즉, 타이어가 동적인 상태에서의 응력분포를 알기 위한 노력이 꾸준히 이루어지고 있으나 현재까지 획기적인 측정장치는 개발되고 있지 않은 실정이다.

이와 같은 이유로, 현재 동적인 상태에서의 타이어의 응력분포를 예측하기 위하여 정적상태, 즉 차량이 정지된 상태에서 타이어 접지압력 분포 데이타를 계측하고 이 데이타를 가지고 유한요소법(FEM Simulation)등의 수치해석 기법을 이용하여 동적인 상태의 응력분포를 예측하고 있다.

그러나, 상술한 방법에 의한 응력분포는 실측치가 아닌 예측치로서, 실제 응력치와 근접한 수치인지의 판별이 불가능하여 측정치로서의 신뢰도가 저하되고, 정확한 데이타로써 사용하는 데에는 신뢰도의 문제가 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해소할 수 있도록 타이어의 동적상태인 주행상태에서 타이어의 응력분포 데이타를 실험값으로획득하여 이용함으로써 데이타의 신뢰도를 높여주는 응력분포 측정장치를 제공함에 있다.

도 1은 센서의 결합상태를 도시한 타이어 단면도

도 2는 타이어 공기입 밸브에 결합된 T형 밸브의 개략도

도 3은 본 발명이 구비된 타이어의 사시도

도 4는 본 발명의 응력 데이타 흐름을 도시한 개략도

〔도면중 주요부호에 관한 설명〕

10 ... 케이블 11 ... 센서

20 ... T형 밸브 20-1 ... 배출부

21 ... 공기입 밸브 30 ... 아답터

40 ... 슬립링 41 ... 인입구

42 ... 배출구 43 ... 볼트

50 ... A/D 컨버터 60 ... 응력분포 데이타 시스템

70 ... 횡가속도 데이타 80 ... 속도 데이타

90 ... 림

상술한 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 응력분포 측정장치는 타이어 내측에 고정되어 응력을 감지하는 센서가 연결된 센서 케이블과,

타이어 공기입 밸브에 결합되어 상기 센서 케이블이 통과하여 외측으로 연결되는 T형 밸브와,

타이어 림 중앙에 아답터를 매개로 결합되며 상기 케이블이 인입되어 배출되는 배출홀이 구비된 슬립링과,

상기 슬립링을 통해 배출된 케이블에 연결되어 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D 컨버터와,

상기 A/D 컨버터와 연결되어 응력분포 데이타를 취득하는 응력분포 데이타 시스템으로 구성된다.

이하 본 발명에 따른 일 실시예로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 센서의 결합상태를 도시한 타이어의 단면도이고

도 2는 타이어 공기입 밸브에 결합된 T형 밸브의 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 응력 감지센서(11)는 타이어의 단면 방향으로 복수개 고정되며 센서(11)의 수가 많아짐에 따라 측정 정밀도가 향상된다.

또한, 응력 감지센서(11)를 타이어 원주방향을 따라 고정한다면 주행시 원주방향으로의 응력분포 변화를 알 수 있다. 따라서, 필요에 의해 응력 감지센서(11)의 위치와 수량을 조정할 수 있다.

각각의 상기 응력 감지센서(11)들은 케이블(10)에 연결되며, 각각의 케이블(10)은 타이어 회전에 따른 얽힘을 방지하기 위한 목적으로 하나의 케이블로 모여 타이어의 공기입 밸브(21)를 관통하며 공기입 밸브(21)에 결합된 T형 밸브(20)를 관통하여 외측으로 배출된다.

상기 T형 밸브(20)는 공기입 밸브와 나란한 부분에 공기주입을 위한 밸브가 구비되며 좌,우측으로는 케이블의 배출부(20-1)가 구비되어 있다.

상술한 방법으로 타이어 외측으로 배출된 케이블(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 림(90) 중앙에 볼트로 결합된 아답터(30)에 볼트(43)로 결합되어 있으며, 측면에는 상기 케이블(11)이 인입되는 인입구(41)가 구비되며 중앙에는 배출구(42)가 구비된 슬립링(40)에 삽입지지되며 배출구(42)로 배출되어 응력분포 데이타 획득 시스템(60)으로 연결되어 응력분포 데이타 신호를 송신한다.

또한, 케이블상에는 응력 감지센서에서 감지한 아날로그 신호를 디지탈로 변환하는 A/D 컨버터(50)가 구비되어 있다.

작용에 관하여 설명하면, 타이어 내측에 고정된 응력 감지센서에 연결된 케이블(10)은 타이어 중심부에서 하나의 케이블로 모여 타이어 회전에 따른 케이블의 얽힘이 방지된다. 공기입 밸브(21)와 T형 밸브(20)를 통하여 외측으로 배출된 케이블은 타이어와 일체로 회동되게 림에 아답터(30)로 결합된 슬립링(40)의 인입구(41)로 인입되어 중앙의 배출구(42)로 배출되어진다.

따라서, T형 밸브(20)를 통해 타이어와 일체로 회동되는 슬립링(40)을 통해외부로 연결된 케이블(10)은 회전체의 중심부를 통해 배출되어 타이어의 회동중에도 케이블의 꼬임이 방지되게 된다.

따라서, 응력분포 데이타 획득 시스템(60)에서는 타이어의 동적인 상태에서의 실제적인 응력분포를 알 수 있는 것이다.

또한, 횡 가속도 데이타(70)와 속도 데이타(80)를 차량으로부터 동시 감지하여 송신하면 속도 및 횡 가속도 변화에 따른 타이어의 응력분포도 측정할 수 있는 것이다.

본 발명은 타이어가 동적상태인 주행상태에서 타이어의 실제 응력분포를 측정함으로서 측정치의 신뢰도를 향상시킴은 물론 타이어 개량시 정확한 데이타로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

타이어 내측에 고정되어 응력을 감지하는 센서(11)가 연결된 케이블(10)과,

타이어 공기입 밸브(21)에 결합되어 상기 케이블이 통과하여 외측으로 연결되는 T형 밸브(20)와,

타이어 림 중앙에 아답터(30)를 매개로 결합되며 상기 케이블이 인입되어 배출되는 배출구(42)가 중앙에 구비된 슬립링(40)과,

상기 슬립링(40)에서 배출된 케이블(11)상에 연결되어 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 A/D 컨버터(50)와,

상기 A/D 컨버터에 연결되어 응력분포 데이타를 획득하는 응력분포 데이타 시스템(60)으로 구성된 것을 특징으로 하는 주행 타이어의 응력분포 측정장치.