KR100569221B1 - 타이어 스프링 레이트 자동 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 타이어 스프링 레이트 자동 측정장치는 타이어를 샤프트에 장착시켜 회전시키는 피동부(10)와 회전되는 타이어에 버티컬 하중, 래터럴 하중, 토션널 하중 또는 로테이션널 하중을 부여하는 테스트 프레이트부(20) 및 제어부(30)로 구성된 것으로; 상기 피동부(10)는 수평상태로 설치되어 피시험체인 일측단에 타이어(T)가 장착되고 타단부에 풀리(11p)가 형성되어 동력을 전달받아 회전하는 샤프트(11)와 샤프트를 지면과 평행하게 지지하여 설치하는 주프레임(12)과 상기 샤프트의 풀리(11p)에 동력을 전달 하는 동력전달밸트(13) 및 구동모터(14)로 이루어지며; 상기 테스트 플레이트부(20)는 피시험체인 타이어(T)의 하부측에 형성되어 타이어와 접하는 테스트 플레이트(21)와 하부측에 형성된 베이스 플레이트(22)로 구성되며, 테스트 플레이트(21)의 일측에 형성되어 레터럴 하중 또는 토션널 하중 또는 포어-애프트 하중을 가하는 유압실린더(21C)와 로드셀(21C)이 형성되고, 베이스 플레이트(22)의 저면측으로 버티컬 하중을 가하는 유압실린더(22C)와 로드셀(22L)이 형성되고, 테스트 플레이트(21)와 베이스 플레이트(22)사이에는 테스트 플레이트(21)를 회전시킬 수 있는 회전축이 형성되고, 상기 회전축에는 토크미터가 형성되며, 측방향 하중이 작용할 때 측방향으로 이동된 거리는 엘브이디티(LVDT)를 통해 측정하도록 구성되며; 상기 제어부(30)는 시험결과를 취득하는 컴퓨터와 컴퓨터에 입력된 프로그램에 의해 상기 피동부(10)와 플레이트부(20)를 제어하는 컨트롤러로 구성된다.

Description

타이어 스프링 레이트 자동 측정장치{Tire Spring Rate Automatic Testing Machine}
도 1은 본 발명에 따른 타이어 스프링 레이트 자동 측정 장치의 정면도
도 2는 본 발명의 타이어 스프링 레이트 자동 측정 장치의 평면도
도 3은 본 발명의 타이어 스프링 레이트 자동 측정 장치의 일측면도
도 4는 본 발명에 따른 장치로 버티컬 스프링 레이트를 측정하는 거동도
도 5는 본 발명에 따른 장치로 레터럴 스프링 레이트를 측정하는 거동도
도 6은 본 발명에 따른 장치로 비틀림 스프링 레이트 측정하는 거동도
도 7은 본 발명에 따른 장치로 로테이션널 스프링 레이트를 측정하는 거동도
****도면의 주요부호에 대한 설명***
10 : 피동부 11p : 풀리 11 : 샤프트 12 : 주프레임
13 : 동력전달밸트 14 : 구동모터
20 : 테스트 플레이트부 21 : 테스트 플레이트
22 : 베이스 플레이트 21C, 22C : 유압실린더 21L, 22L : 로드셀
30 : 제어부
본 발명은 타이어 스프링 레이트(Tire Spring Rate) 시험장치에 관한 것으로 보다 상세하게 설명하면 타이어의 버티컬(Vertical) 스프링 레이트와 레터럴(Lateral) 스프링 레이트 그리고 토션널(Tortinal) 스프링 레이트 및 로테이션널(Rotational) 스프링 레이트 변위측정을 플레이트 교환없이 자동으로 수행할 수 있는 타이어 스프링 레이트 자동 측정 장치에 관한 것이다.
타이어의 스프링 레이트 시험을 진행함에 있어서 버티컬 및 레터럴 스프링 레이트 측정용 플레이트(Plate)와 토션널(비틀림) 레이트 측정용 플레이트가 구분되어 있어, 각각의 측정시험시 중량물(重量物)인 플레이트를 호이트로 교체하여야 하기에 시험작업자의 작업 안전성에 문제가 있었고, 각 시험을 수작업에 의하여 하중입력이나 타이어 회전을 진행시킴에 따라 오차발생을 막을 수 없어 정확한 스프링 레이트 시험결과를 얻기 어려웠다. 또한 전체 스텝별 하중(Loading) 속도가 시험 규정속도로 고정(fix)되어 있어 시험에 장시간 소요된다.
본 발명의 목적은 타이어 스프링 레이트 시험기를 자동화하므로써 시험조건 입력에 대한 결과 데이터의 정확성을 증대시키고 시험작업자가 수작업으로 하중을 제어하거나 스프링 레이트 측정위치를 변경하기 위해 타이어를 수작업에 의하여 회 전시키는 것과 스프링 레이트 시험 항목을 변경하기 위해 키-인(key-in)작업 등을 실시하는 기존의 작업방법을 자동화를 통해 개선하여 시험 생산성을 증대시키고자 하는데 그 특징이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 타이어 스프링 레이트 자동 측정 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 타이어 스프링 레이트 자동 측정 장치의 평면도이며, 도 3은 일측면도이다.
본 발명에 따른 타이어 스프링 레이트 자동 측정 장치는 도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이 타이어를 샤프트에 장착시켜 회전시키는 피동부(10)와 회전되는 타이어의 트레드에 다양한 형태의 하중을 부여하는 테스트 프레이트부(20) 및 제어부(30)로 구성된다.
상기 피동부(10)는 수평상태로 설치되어 피시험체인 일측단에 타이어(T)가 장착되고 타단부에 풀리(11p)가 형성되어 동력을 전달받아 회전하는 샤프트(11)와 샤프트를 지면과 평행하게 지지하여 설치하는 주프레임(12)과 상기 샤프트의 풀리(11p)에 동력을 전달 하는 동력전달밸트(13) 및 구동모터(14)로 이루어진다.
상기 테스트 플레이트부(20)는 피시험체인 타이어(T)의 하부측에 형성되어 타이어와 접하는 테스트 플레이트(21)와 하부측에 형성된 베이스 플레이트(22)로 구성되며, 테스트 플레이트(21)의 일측면에 형성되어 레터럴 하중 또는 토션널 하중 또는 포어-애프트 하중을 가하는 유압실린더(21C)와 로드셀(21L)이 형성되고, 베이스 플레이트(22)의 저면측으로 버티컬 하중을 가하는 유압실린더(22C)와 로드셀(22L)이 형성되며, 상기 제어부(30)는 상기 두 실린더 및 두 로드셀를 연결하여 두 플레이트(21, 22)를 제어하고, 테스트 플레이트(21)와 베이스 플레이트(22)사이에는 테스트 플레이트(21)를 회전시킬 수 있는 회전축이 형성되며, 상기 제어부(30)는 시험결과를 취득하는 컴퓨터와 컴퓨터에 입력된 프로그램에 의해 상기 피동부(10)와 플레이트부(20)를 제어하는 컨트롤러로 구성된다.
수직 하중은 베이스 플레이트(22)의 저면에 형성된 유압실린더(22C)에 의하여 타이어에 가해지며, 이때의 타이어 변형길이는 테스트 플레이트(21)가 타이어에 접한 후부터의 이동거리로 한다.
레터럴 하중은 테스트 플레이트(21)의 일측(또는 좌측)에 위치한 유압실린더(21C)에 의해 레터럴 방향으로 하중 입력이 실시되며, 측방향으로 이동된 거리는 엘브이디티(LVDT)를 통해 측정된다.
토크(비틀림, Torque)는 테스트 플레이트(21)과 베이스 플레이트(22) 사이에 위치한 회전축에 의하여 가해진 토크는 토크미터(Torquemeter)를 통해 각도가 측정된다.
테스트 플레이트(21)가 90˚로 회전한 후에 전-후(fore-after)하중이 실시되며, 시험방법은 레터럴 방법과 동일하다.
모든 버티컬(vertical) 하중 속도는 타이어가 테스트 플레이트(21)에 접지하기 이전에는 최대속도로 이동하나, 타이어가 테스트 플레이트(21)에 접한 후에는 시험규정속도로 이동한다.
0˚위치에서 시험이 완료되면, 120˚로 회전하여 위의 시험 과정을 반복하고 1본의 타이어에 대해 원주방향으로 3회 실시한다.
도 4는 본 발명에 따른 장치로 버티컬 스프링 레이트를 측정하는 거동을 도시한 것인데, 수직하중에 대해 변형된 길이를 측정하여 수직방향의 스프링계수를 얻는 것이다.
도 5는 레터럴 스프링 레이트를 측정하는 거동을 도시한 것으로, 수직하중을 가한 상태에서 레터럴 방향으로 하중을 부여하여 이에 대해 변형된 길이를 측정하여 횡방향의 스프링계수를 얻는 것이다.
도 6은 비틀림 스프링 레이트 측정하는 거동을 도시한 것인데, 수직 하중이 가해진 상태에서 비틀림 방향으로 하중을 주어 이에 대한 변형된 각도를 측정하여 비틀리는 회전방향의 스프링 계수를 얻는 것이다.
도 7은 로테이션널(Rotational) 스프링 레이트를 측정하는 거동을 도시한 것으로, 수직 하중이 가해진 상태에서 전후(for-after) 방향으로 하중을 주어 이에 대해 변형된 길이를 측정하여 전후방향의 스프링 계수를 얻는 것이다.
상술한 바와 같은 구성 및 작용을 하는 본 발명에 따른 타이어 스프링 레이트 자동 측정 장치는 시험설비 자동화로 시험생산성 및 시험정확도가 향상되며, 특히 종래에 플레이트의 교체에 따른 시험시간소요 및 안전문제 발생을 해결하였으며 특히 본 발명에 따른 스프링레이트 자동측정장치는 로테이션널 스프링 레이트의 측 정이 가능하여 타이어 트렉션 성능의 예측을 할 수 있게 되었다.

Claims (1)

  1. 타이어를 샤프트에 장착시켜 회전시키는 피동부(10)와 회전되는 타이어에 버티컬 하중, 래터럴 하중, 토션널 하중 또는 로테이션널 하중을 부여하는 테스트 플레이트부(20) 및 제어부(30)로 구성된 것으로;
    상기 피동부(10)는 수평상태로 설치되어 피시험체인 일측단에 타이어(T)가 장착되고 타단부에 풀리(11p)가 형성되어 동력을 전달받아 회전하는 샤프트(11)와 샤프트를 지면과 평행하게 지지하여 설치하는 주프레임(12)과 상기 샤프트의 풀리(11p)에 동력을 전달 하는 동력전달밸트(13) 및 구동모터(14)로 이루어지며;
    상기 테스트 플레이트부(20)는 피시험체인 타이어(T)의 하부측에 형성되어 타이어와 접하는 테스트 플레이트(21)와 하부측에 형성된 베이스 플레이트(22)로 구성되며, 테스트 플레이트(21)의 일측에 형성되어 레터럴 하중 또는 토션널 하중 또는 포어-애프트 하중을 가하는 유압실린더(21C)와 로드셀(21C)이 형성되고, 베이스 플레이트(22)의 저면측으로 버티컬 하중을 가하는 유압실린더(22C)와 로드셀(22L)이 형성되고, 테스트 플레이트(21)와 베이스 플레이트(22)사이에는 테스트 플레이트(21)를 회전시킬 수 있는 회전축이 형성되고, 상기 회전축에는 토크미터가 형성되며, 측방향 하중이 작용할 때 측방향으로 이동된 거리는 엘브이디티(LVDT)를 통해 측정하도록 구성되며;
    상기 제어부(30)는 시험결과를 취득하는 컴퓨터와 컴퓨터에 입력된 프로그램에 의해 상기 피동부(10)와 플레이트부(20)를 제어하는 컨트롤러로 구성된; 타이어 스프링 레이트 자동 측정 장치
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