KR100426143B1 - 휴대용 타이어 트레드의 형상 및 깊이 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 타이어 트레드의 형상 및 깊이 측정장치에 관한것으로, 회동모터(70)축과 타이어 림(80)이 일체로 회동되게 회동모터(70)와 타이어 림(80)을 결합하는 고정부(10)와, 상기 회동모터에 고정되어 상측으로 연장된 수직 가이드바(20)와, 상기 수직 가이드바(20)에 상 ·하 이동하게 결합되며 수평으로 연장된 수평 가이드바(30)와, 상기 수평 가이드바(30)에 좌 ·우 이동되게 결합되어 타이어 트레드(90) 깊이를 측정하는 레이저 센서(40)와, 상기 레이저 센서의 신호를 변환하는 A/D변환기(50)에 연결되어 트레드(90) 형상 및 깊이를 표시하며 측정된 트레드(90) 마모량에 따라 마모 수명을 계산하는 컴퓨터(60)로 구성되어, 주행전 타이어와 일정거리를 주행한 타이어를 각각 측정하여 컴퓨터 화면상에서 용이하게 비교 하며 정확한 마모량을 측정함으로서 정확한 타이어 예상 주행거리를 산출할수 있는 휴대용 타이어 트레드의 형상 및 깊이 측정장치에 관한것이다.

Description

휴대용 타이어 트레드의 형상 및 깊이 측정장치{Rortable Measuring Device of the tread profile and depth}

본 발명은 타이어 트레드의 형상 및 깊이 측정장치에 관한 것으로, 상세하게는 타이어를 정속으로 회전시키며, 타이어 트레드 상측에 트레드 폭 방향으로 이동가능한 센서를 위치시켜 센서의 감지 데이터를 컴퓨터에 저장하고, 컴퓨터에 기 저장된 주행전 타이어의 데이터와 비교하여 주행거리에 따른 트레드의 마모도 및 형상을 측정하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 타이어의 수명은 타이어 트레드가 마모한계까지의 마모량과 얼마나 주행하였는가를 측정하여 정하여 진다.

그러나, 실제로 차량에 타이어를 장착하여 타이어 트레드가 마모 한계선까지 마모된 상태의 주행거리를 측정하는 방법은 많은 시간과 노력을 필요로 하여 상업적으로는 사용할 수 없는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해소하고 타이어의 수명을 측정할수 있는 방법으로는, 주행전의 타이어 트레드이 깊이를 측정한 후, 일정거리를 주행한 타이어 트레드이 깊이를 측정하여, 여기서 산출된 데이터에 의해 트레드 마모 한계선까지 얼마나 주행할수 있는가를 예측식에 의해 산출하는 방법이 사용된다.

방법을 상세하게 설명하면, 타이어를 원주상으로 8 등분하여 측정지점을 정하고, 측정자가 각 측정지점에서 주홈(main Groove)과 측면홈(Lateral Groove)을 측정계기를 이용하여 수작업으로 측정하여 측정결과를 얻는 것으로서, 주행전 타이어와 일정 거리를 일정 속도로 주행한 후의 타이어를 측정하여 주행거리와 트레드의 마모도 사이의 관계식을 얻고, 이 관계식에 의해 트레드 마모 한계선까지 마모시의 주행거리를 계산하는 것이다.

그러나, 이러한 방법은 측정계기를 타이어 트레드부에 접촉시켜 홈(Groove)깊이를 측정하는 것으로, 트레드가 이상마모 되어 불규칙할 경우에는 측정이 어렵고, 측정이 수작업으로 이루어져 측정자의 숙련도나 판단에 의해 측정치의 편차가 발생되는 문제가 있으며, 전국적으로 분포되어 있는 상업용 시험 타이어 취부차량의 타이어를 탈착후 전부 측정할수 없어 8등분이 아닌 2∼3부분만 측정하는 문제가 있었다.

또한, 홈(Groove)의 깊이가 일반적으로 8㎜ 내외로 작은 치수인 점을 감안하면, 측정시의 작은 오차는 타이어 수명을 계산할때 큰 오차를 발생시키는 요인이 되며, 측정의 정밀도를 향상시키 위하여 측정지점을 여러 지점으로 하는 경우에는 측정시간이 장시간 소요되는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상술한 문제점인 측정자의 숙련도에 따른 측정편차를 방지하며, 트레드 이상 마모시에도 측정에 영향을 받지않고, 장소에 구애받지 않으며 작은 오차도 없이 정밀하게 트레드 홈의 깊이를 단시간에 측정할 수 있는 타이어트레드의 휴대용 비접촉시 측정장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 타이어 트레드의 형상 및 깊이 측정장치의 사용도,

도 2는 본 발명의 수직 가이드바의 사시도,

도 3은 본 발명의 수직 가이드바와 수평 가이드바의 결합을 도시한 사시도.

※ 도면중 주요 부호에 관한 설명

10 : 고정부, 11 : 지지대,

12 : 연결대, 20 : 수직 가이드바,

21 : 서보모터, 22 : 나선축,

23 : 나선. 24 : 내부블록,

30 : 수평 가이드바, 31 : 서보모터,

32 : 나선축, 33 : 내부블록,

40 : 레이저 센서, 50 : A/D변환기,

60 : 컴퓨터, 61 : 서보콘트롤러,

70 : 회동모터, 80 : 타이어 림,

90 : 트레드.

전술한 기술적 과제를 성취하기 위하여, 본 발명은 회동모터 축과 일체로 회동되며 타이어 림에 고정되는 고정부와, 상기 회동모터에 고정되며 상측으로 연장된 수직 가이드바와, 상기 수직 가이드바에 상 ·하 이동되게 결합되며 수평방향으로 연장된 수평 가이드바와, 상기 수평 가이드바에 좌 ·우 이동되게 결합되어 타이어 트레드의 깊이를 검출하는 레이저 센서와, 상기 레이저 센서의 신호를 수신하여 변환하는 A/D변환기와, 상기 변환기에 연결되어 마모수명을 계산하는 컴퓨터와, 상기 컴퓨터에 연결되어 회동모터, 수직 가이드바, 수평 가이드바를 제어하는 서보콜트롤러로 구성된다.

이하, 본 발명을 일 실시예의 따른 도면으로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 타이어 트레드이 형상 및 깊이 측정장치 사용도로서,

고정부(10)는 회동모터(70)의 축이 끼워져 핀으로 결합되는 결합부(미도시)가 형성되며, 상기 결합부를 중심으로 등간격을 이루며 3방향으로 연장된 지지대(11)에 의해 타이어 림(80)에 결합되어 있다.

타이어 림과 지지대(11)의 결합은, 회동모터(70)의 구동력을 림(80)에 전달할수 있다면, 타이어 림(80)에 결합수단을 형성하여 지지대(11)를 끼워 결합하거나 볼트결합등 어떠한 결합방식이라도 좋다.

또한, 상기 회동모터(70)의 외측에는 돌출된 연결대(12)가 결합되며, 상기 연결대(12)에는 상측으로 연장되며 내측에는 서보모터(21)에 결합되어 회동되는 나선축(22)이 형성되며, 상기 나선축(22)에 나선결합되어 서보모터(21)의 회동에 따라 상 ·하 이동되는 내부블록(24)이 결합된 수직 가이드바(20)가 결합된다.

상기 수직 가이드바(20)의 내부블록(24)에는 수평 가이드바(30)의 일측이 결합되며, 수평 가이드바(30)의 구성도 나선축(32)에 나선결합되어 서보모터(31)의 회동에 따라 좌 ·우 이동되는 내부블록(33)이 결합되는 것으로 수직 가이드바(30)의 구성과 동일한 구성을 갖는다.

도 2는 본 발명의 수직 가이드바의 사시도이며, 도 3은 수직 가이드바와 수평 가이드바의 결합을 도시한 도면이다.

상기 수평 가이드바(30)의 내부블록(33)에는 레이저 센서(40)가 결합되어, 수평 가이드바(30)에 구비된 서보모터(31)의 회동에 따라 수평 가이드바(30)상을 좌·우로 이동한다.

상기 레이저 센서(40)는 유선으로 외측의 A/D변환기(50)에 연결되고, 상기 A/D변환기(50)는 컴퓨터(60)에 연결되고, 상기 컴퓨터(60)에는 회동모터(70), 수직 가이드바 서보모터(21), 수평 가이드바 서보모터(31)와 연결되어 제어하는 서보콘트롤러(61)가 연결되어 있다.

이하 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 트레드의 형상 및 깊이측정장치를 이용하여 트레드의 형상 및 깊이를 측정하는 경우, 타이어 림(80)에 고정부(10)의 지지대(11)를 결합하고, 수직 가이드바(20)를 조정하여 수평 가이드바(30)가 타이어 트레드(90)와 5㎝ 이내 의 간격이 유지되도록 한다.

수평 가이드바(30)의 고정이 완료되면, 수평 가이드바(30)의 내부블록(33)를트레드의 측부로 이동시키고 회동모터(70)를 작동시킨다.

물론, 수직 가이드바(20)와 수평 가이드바(30)의 위치이동은 컴퓨터(60)의 제어를 받는 서보콘트롤러(61)에 의해 수직 가이드바 서보모터(21)와, 수평 가이드바 서보모터(31)의 작동에 의하며, 회동모터(70)도 서보콘트롤러(61)에 의해 속도제어를 받게된다.

회동모터의 작동에 따라 타이어가 정속 회전되면, 레이저 센서(40)는 레이저를 트레드(90)에 조사하여 트레드의 홈(Groove) 깊이를 검출하여 A/D변환기(50)를 통해 컴퓨터(60)에 데이터를 송신한다.

이때, 타이어의 1회전이 완료되면, 레이저 센서(40)를 새로운 트레드(90)로이동시킨 후 다시 타이어를 회전 시켜 측정을 반복함으로서 타이어 전체 트레드부의 홈 깊이를 측정함은 물론, 트레드 외형에 대한 형상도 측정할 수 있다.

전술한 방법으로 주행전 타이어의 측정 데이터와, 일정거리를 주행한 후의 타이어의 측정 데이터를 위치별로 비교하면 타이어의 마모량 및 타이어 외형상의 변화를 알 수 있고, 예상 주행거리 산출식을 적용하여 마모수명 즉, 타이어의 수명을 계산할 수 있는 것이다.

본 발명에 따르면, 측정자의 숙련도에 따른 개인별 측정편차를 방지하고, 트레드 일부의 이상마모 발생시에도 측정에 영향을 받지 않으며, 오차의 발생을 억제하여 정밀하게 트레드 홈의 깊이 및 트레드 외곽 현상을 측정할 수 있어, 궁국적으로 타이어 예상 주행 ㎞ 산출결과의 신뢰성을 확보하는 효과와, 측정시간의 단축에따른 생산성 증대 효과가 있다.

Claims (4)

1. 회동모터(70)와, 상기 회동모터(70)축에 결합되는 결합부와, 상기 결합부를 중심으로 방사형으로 연장되어 타이어 림(80)에 결합되는 지지대(11)로 구성되는 고정부(10)와;

   상기 서보모터(70)에 고정되며, 상측으로 연장된 수직 가이드바(20)와;

   상기 수직 가이드바(20)에 상·하 이동되게 결합되는 수평 가이드바(30)와;

   상기 수평 가이드바(30)에 좌·우 이동되게 결합되는 레이저 센서(40)와;

   상기 레이저 센서의 신호를 수신하여 변환하는 A/D 변환기(50)와;

   상기 A/D 변환기(50)에 연결된 컴퓨터(60)와;

   상기 컴퓨터(60)에 연결되어, 회동모터(70), 수직 가이드바(20) 및 수평 가이드바(30)를 제어하는 서보 콘트롤러(61);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드의 형상 및 깊이 측정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수직 가이드바(20)는, 외주면에 나선이 형성된 나선축(22)과; 상기 나선축(22)과 축결합되어, 상기 나선축을 회전시키는 서보모터(21)와; 상기 나선축(22)의 외주면에 나선결합되어, 상기 서보모터(21)의 회동에 따른 상기 나선축(22)의 회전에 따라 상·하 이동되는 내부블록(24);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 타이어 트레드의 형상 및 깊이 측정장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 수평 가이드바(30)는, 외주면에 나선이 형성된 나선축(32)과; 상기 나선축(32)과 축결합되어, 상기 나선축을 회전시키는 서보모터(31)와; 상기 나선축(32)의 외주면에 나선결합되어, 상기 서보모터(31)의 회동에 따른 상기 나선축(32)의 회전에 따라 상·하 이동되는 내부블록(33);으로 구성되며, 상기 수직 가이드바(20)의 내부블록(24)에 일체로 이동되게 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대용 타이어 트레드의 형상 및 깊이 측정장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 레이저 센서(40)는, 상기 수평 가이드바(30)의 내부블록(33)에 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대용 타이어 트레드의 형상 및 깊이 측정장치.