KR100610679B1

KR100610679B1 - 타이어의 비드 회전 모멘트 측정장치

Info

Publication number: KR100610679B1
Application number: KR1020040091350A
Authority: KR
Inventors: 강수철
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-08-09
Also published as: KR20060042619A

Abstract

본 발명은 타이어의 비드(Bead)부 거동, 즉 비드부의 회전 모멘트뿐만 아니라 이 비드부의 각 설계인자가 타이어 특성에 미치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있어서 비드부 내구성능 향상에 도움을 주는 타이어의 비드 회전 모멘트 측정장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 타이어(100) 비드부(2)의 변위와 하중을 측정하는 측정부(1)와, 이 측정부(1)를 타이어(100)가 조립된 휠(3)에 고정시키는 고정부(4) 및 휠 서포터(5), 측정결과를 처리하는 제어부(6) 등으로 이루어지되, 상기 고정부(4)는 측정부(1)의 위치를 측정위치에 따라 상하로 조절할 수 있도록 측정부 레일가이드(7) 상에 설치되고, 상기 휠 서포터(5)는 휠(3)의 크기와 종류에 맞게 고정부(4)의 위치를 적절히 조절할 수 있도록 휠 서포터 레일가이드(8) 상에 설치되어 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

타이어의 비드 회전 모멘트 측정장치{Apparatus for measuring bead rotation moment of tire}

도 1은 본 발명에 따른 타이어의 비드 회전 모멘트 측정장치를 나타낸 구성 측면도,

도 2는 도 1의 A방향 정면 구성도,

도 3은 일반적인 힘의 모멘트를 설명하기 위한 도면이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 측정부, 2 : 비드부,

3 : 휠, 4 : 고정부,

5 : 휠 서포터, 6 : 제어부,

7 : 측정부 레일가이드, 8 : 휠 서포터 레일가이드,

9 : 볼트구멍, 100 : 타이어.

본 발명은 타이어의 비드(Bead)부 거동, 즉 비드부의 회전 모멘트 뿐만 아니라 이 비드부의 각 설계인자가 타이어 특성에 미치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있어서 비드부 내구성능 향상에 도움을 주는 타이어의 비드 회전 모멘트 측정장치에 관한 것이다.

통상, 타이어에서 비드부는 타이어를 림에 고정시켜주는 역할을 수행하며, 타이어의 주입 공기압력 및 외력에 의해 발생하는 타이어 형상의 망가짐을 방지하고, 또한 차량 주행 중에 차량 및 화물 하중을 지탱하면서 타이어가 고장이 나지 않도록 림 상에서 안정시키도록 되어 있다.

따라서 비드부는 타이어가 차량의 주행과 더불어 회전함에 따라 타이어의 접지부 중앙에서는 사이드 월부가 하중의 영향으로 인하여 크게 굴곡되는 현상이 발생하게 된다.

이때 타이어의 비드부는 비드코아를 중심으로 회전하게 되며, 비드 각 부분은 림과의 접촉부에서 심한 마찰과 함께 불균일한 접촉압력을 발생하게 되고 이런 과정이 주행에 의해 수없이 반복하게 되면, 결국에 가서는 비드부는 심한 변형이 발생하게 되므로 비드부 내구성능에 큰 영향을 미치게 된다.

따라서 이 부분에 대한 모멘트를 측정하여 비드코아의 회전량 또는 그 크기를 측정하는 것은 비드 내구성과 관련하여 상당히 중요한 과제이지만 현재까지 이와 관련된 기술 제안이 없는 상태이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 필요성에 의해 발명된 것으로, 비드부의 거동에 의한 회전량인 회전 모멘트 등을 정확하게 수치화 하여 측정할 수 있어서 이 비드부 각 설계인자가 타이어 특성에 미치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있기 때문에 비드부 내구성능 향상에 많은 도움을 부여할 수 있는 타이어의 비드 회전 모멘트 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 비드부의 변위와 하중을 측정하는 측정부와, 이 측정부를 타이어가 조립된 휠에 고정시키는 고정부 및 휠 서포터, 측정결과를 처리하는 제어부 등으로 이루어지되, 상기 고정부는 측정부의 위치를 측정위치에 따라 상하로 조절할 수 있도록 측정부 레일 가이드 상에 설치되고, 상기 휠 서포터는 휠의 크기와 종류에 맞게 고정부의 위치를 적절히 조절할 수 있도록 휠 서포터 레일가이드 상에 설치되어 이루어진 구조로 되어 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어의 비드 회전 모멘트 측정장치를 나타낸 구성 측면도이고, 도 2는 도 1의 A방향 구성 정면도이다.

본 발명의 구성 설명에 앞서 일반적인 힘의 모멘트(The moment of a force)를 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 힘의 모멘트는 임의의 물체를 한 점 또는 축에 대하여 회전시킬 수 있는 정도를 나타내는바, 즉 점(O)에 대한 힘 (F)의 모멘트란 점(O)에서 힘(F)까지의 수직거리(d)에 힘(F)을 곱한 것과 같은 크기를 나타낸다.

따라서 타이어의 경우, 앞에서 언급한 바와 같이 타이어의 구조 중 비드부는 그 구조적인 형태, 즉 매우 하드(Hard)한 물성을 가진 비드필러(Bead filler)가 비드코아(Bead core) 윗면에 고정되어 있음으로 인해 이 비드필러와 비드코아 각각이 서로 움직임에 의해 구속되는 일체형 구조를 형성하게 된다.

이들 비드코아 및 비드필러는 타이어가 1회전 할 때마다, 비드코아를 중심으로, 하중의 크기에 따라 사이드 월(Side wall)의 굴곡되는 양에 따라 일정한 양만큼 굴곡변형, 즉 상기 비드코아를 중심으로 회전운동을 하게 되는데, 이때 회전의 중심은 이 비드코아가 되기 때문에 타이어의 비드부는 타이어의 회전에 따른 지면과의 접지에 따라 사이드 월부가 변형되게 되며 이에 따라 일정각도 회전을 하게 된다.

이때 상기 비드코아를 중심으로 회전운동을 하게 되는 타이어의 비드부는 림과의 접촉부에서 심한 마찰과 함께 불균일한 접촉압력을 발생하게 되고, 이런 과정이 타이어 주행에 의해 수없이 반복하게 되면 결국 상기 비드부는 심한 변형이 발생하게 되므로 비드부 내구성능에 큰 영향을 미치게 되는 것이다.

본 발명은 측정부(1)를 통하여 타이어(100)에 하중 작용시 사이드 월부의 굴곡에 따른 측정점 변위와 이때의 하중을 측정하여, 이때 측정된 하중값을 이용하여 비드코아의 중심점으로부터 측정 점까지의 거리 및 측정된 하중 데이터로 상기 비드부의 모멘트를 측정 및 계산할 수 있도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 타이어(100) 비드부(2)의 변위와 하중을 측정하는 측정부(1)와, 이 측정부(1)를 타이어(100)가 조립된 휠(3)에 고정시키는 고정부(4) 및 휠 서포터(5), 측정결과를 처리하는 제어부(6) 등으로 이루어지되, 상기 고정부(4)는 측정부(1)의 위치를 측정위치에 따라 상하로 조절할 수 있도록 측정부 레일가이드(7) 상에 설치되고, 상기 휠 서포터(5)는 휠(3)의 크기와 종류에 맞게 고정부(4)의 위 치를 적절히 조절할 수 있도록 휠 서포터 레일가이드(8) 상에 설치되어 있다.

여기서 상기 고정부(4)는 타이어(100)가 조립된 휠(3)상의 볼트구멍(9)에 설치함으로서 측정부(1)의 위치를 자유롭게 조절하여 보다 정확한 비드부(2)의 회전 모멘트를 측정할 수 있다.

또한 본 발명은 도면에서 휠 서포터(5) 및 각종 레일가이드(7,8)를 이용하여 타이어(100)가 실제 차량에 취부된 상태 또는 실내의 기타 시험장치에 취부된 상태 등 다양하고 자유롭게 설치할 수 있다.
한편, 본원 발명에서 타이어(100)의 비드부(2)를 측정부(1)로 변위 측정할 때, 이 비드부(2)의 굴곡에 따라 이 측정부(1)에서는 측정변위와 하중을 측정하게 되는바, 이때 상기 측정부(1)에서 측정된 변위와 하중은 전기적 신호로 변환되어 제어부(6)로 인가되고, 이 제어부(6)에서 측정된 힘의 모멘트가 공지의 PLC 프로그램에 의해 디스플레이되어 나타나게 된다.

그리고 상기 제어부(6)에는 측정된 힘의 모멘트가 디스플레이 되거나 출력될 수 있는 컴퓨터로 구성되어 있다.

상기와 같이 본 발명의 장치를 이용하면 타이어의 비드부의 거동으로 인한 움직임, 즉 비드부의 회전 모멘트뿐 아니라 비드코아의 움직임 다시 말해 회전량을 측정할 수 있으며, 또한 사이드 월 하단부의 굴곡량 즉, 움직임 등을 정확하게 수치화 할 수 있기 때문에 비드부 각 설계인자가 이들 특성에 미치는 영향을 정량적으로 분석할 수 있어서 비드부 내구성능 향상에 많은 도움을 줄 수 있다.

Claims

타이어(100) 비드부(2)의 변위와 하중을 측정하는 측정부(1)와, 이 측정부(1)를 타이어(100)가 조립된 휠(3)에 고정시키는 고정부(4) 및 휠 서포터(5), 측정결과를 처리하는 제어부(6) 등으로 이루어지되, 상기 고정부(4)는 측정부(1)의 위치를 측정위치에 따라 상하로 조절할 수 있도록 측정부 레일가이드(7) 상에 설치되고, 상기 휠 서포터(5)는 휠(3)의 크기와 종류에 맞게 고정부(4)의 위치를 적절히 조절할 수 있도록 휠 서포터 레일가이드(8) 상에 설치되어 이루어진 타이어의 비드 회전 모멘트 측정장치.