KR100852941B1 - 타이어 균일성 기계의 구동 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 테스트될 타이어를 수용하기 위한 프레임워크(framework)와, 상기 프레임워크내에 위치되고 선택적으로 스핀들(spindle)의 회전을 발생시키기 위하여 스핀들에 직접 연결된 모터에 의하여 구동되는 스핀들을 구비하는 회전가능한 척(chuck)을 구비하는 타이어 균일성 기계(tire uniformity machine)에 관한 것으로서, 상기 타이어는 척 조립체내에 척되어서 모터에 의하여 회전된다. 이러한 모터는 스핀들과 축방향 정렬로 배치된다.
Figure R1020010057117
프레임워크, 모터, 척 조립체, 스핀들, 타이어, 롤러 베어링, 보어, 구동 조립체

Description

타이어 균일성 기계의 구동 조립체{Tire uniformity machine drive assembly}
도 1은 본 발명에 따른 타이어 균일성 기계의 평면도.
도 2는 상기 타이어 균일성 기계의 정면도.
도 3 및 도 3a는 본 발명의 직접적인 구동 모터 조립체와 척 조립체를 상세하게 도시하는 도 1의 3-3선을 따라서 취한 부분적인 절단 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
15: 컨베이어 16: 롤러
17: 측부 부재 20: 척
21: 척 22: 스핀들
30: 모터 조립체 32: 고정자 조립체
33: 로터 조립체 34: 볼트
T: 타이어 F: 프레임워크
C: 제어기
일반적으로, 본 발명은 타이어 균일성 기계(tire uniformity machine)에 관한 것으로서, 특히 본 발명은 타이어 균일성 기계에서의 구동 조립체(drive assembly)에 관한 것이다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명은 타이어 균일성 기계에서 스핀들 구동 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 타이어 균일성 기계는 제조 이후에 타이어 특성(tire characteristic)을 테스트하기 위하여 사용된다. 이러한 테스트는 다양한 하중(varying load)에서 타이어에 발생되는 힘과 타이어의 치수적인 특징의 측정(measurement)을 포함할 수 있다. 이러한 하중 테스트를 성취하기 위하여, 상기 타이어는 척에 장착되고, 하중 휠이 타이어 원주와 접촉하게 될 동안에 상기 척의 스핀들에 연결되는 구동 조립체에 의하여 팽창되고 회전되는 타이어 균일성 기계와 접촉하게 된다.
이전에는, 이러한 구동 조립체는 스핀들로부터 상기 로드 휠 또는 척이 장착된 곳까지의 거리에서 상기 타이어 균일성 기계에 장착된 모터를 포함하고 있다. 그 다음, 상기 모터는 스핀들을 구동하기 위하여 벨트 또는 체인에 의하여 스핀들에 연결된다. 이러한 측정 목적을 위하여, 통상적으로 타이밍 벨트는 모터를 스핀들에 연결하는데에 사용된다. 본 기술분야에서 통상적으로, 상기 타이밍 벨트는 모터의 구동축에 부착된 코그 휠(cog wheel)에서 유사한 코그와 결합되는 다수의 코그 또는 치형부(teeth)를 포함한다. 각 코그 사이의 결합은 스핀들의 회전 측정에서 몇몇 에러를 발생시키는 가공 공차(machining tolerance)에 의하여 제한된다. 또한, 상기 타이밍 벨트 위의 코그는 이들이 결합될 때에 심각한 진동(significant vibration) 발생시키고, 이것은 타이어에서의 측정에 부가의 에러(additional error)를 발생시킨다.
이러한 에러들은 코그 휠 또는 타이밍 벨트가 불량 치형부(bad teeth)를 가질 때에 심하게 된다(exacerbated). 불량 치형부 즉, 결합 치형부와 부정확하게 결합되도록 하는 적절하지 않은 크기로 되거나, 손상되거나 또는, 마모된 치형부가 존재하는 것은, 코그 휠 또는 스핀들에 대한 타이밍 벨트의 어떠한 슬립핑 또는 다른 운동을 발생시킬 수 있고, 종종 진동의 크기를 증가시킬 수 있다. 불량 치형부가 존재하는 것은, 통상적으로 갑작스럽게 소음이 증가하거나, 울리는 소리(growling sound), 또는 기계 작동에 의하여 발생되는 흔들림(shaking)에 의하여 인식된다. 이러한 점은 불량 치형부가 결합될 때에 주기적으로(periodically) 발생된다. 실질적인 문제로서, 불량 치형부가 존재할 때 증가되는 치형부의 존재에 의해 발생되는 진동은, 타이어 균일성 기계에 의한 측정에 에러를 발생시킨다. 예를 들면, 상기 치형부는 타이어 균일성 기계에 의하여 측정될 때 스핀들의 회전 속도가 일정하게 나타나지 않게 한다. 이러한 속도 측정에서, 상기 타이밍 벨트의 치형부는 측정된 속도에서 잔물결(ripple)을 발생시키고, 불량 치형부는 상기 측정에서 스파이크(spike)를 발생시킬 수 있다.
실질적으로, 구동 조립체에 의하여 발생되는 에러는 스핀들의 회전 속도를 잘못 판독(false reading)하게 한다. 타이어 균일성 기계에 의하여 수행되는 다른 측정들이 이러한 회전 속도의 정확한 측정에 의존하는한, 상기 구동 조립체의 에러는 타이어 균일성 기계의 측정을 통하여 전달(migrate)되어서, 부가의 측정들이 중첩되는(superimposed) 잘못된 베이스라인(baseline)를 발생시킨다. 결과적으로, 상기 타이어를 측정하는 장치들은 모터는 물론 타이어를 정확하게 측정하고, 그래서 타이어의 특성들이 상기 장치로부터 고립(isolation)되는 것을 방지한다.
다른 문제로서, 종래 기술의 구동 조립체는 부피가 크고, 타이어의 회전 방향을 변화시키는데 보다 덜 반응하게 된다. 이전에 설명한 바와 같이, 상기 통상적인 타이어 조립체는, 모터, 코그 휠 및, 척을 구동시키는 스핀들에 연결된 타이밍 벨트를 구비한다. 테스트 동안의 시간에서, 타이어의 회전 방향을 변화시키는 것이 필요하다. 대부분의 종래 기술의 시스템에서, 가공 허용공차(machining tolerance)와, 이러한 구성품들의 추가 관성(inertia)은 상기 모터를 역전시키고 또한 로드휠 또는 타이어의 방향을 변경시키는데 필요한 시간의 양을 증가시킨다. 상기 타이어의 방향을 변경시키는데에 필요한 주기는 몇초 또는 몇 십초정도로 될 수 있지만, 이러한 작은 주기는 소정의 주기에서 연속적인 제조 공정에서 처리되는 다수의 타이어로 축적된다. 상기 타이어의 균일성 기계의 작동동안에 방향을 변경시키는데 필요한 시간을 감소시키는 것은, 소정 주기의 시간에 추가 타이어들의 상당한 수를 처리시키는 결과를 발생시킨다.
상술된 견지에서 볼 때에, 본 발명의 적어도 하나의 목적은 타이어 균일성 기계에서 스핀들의 속도를 측정할 때에 구동 조립체에 의해 만들어지는 에러들이 감소되는 타이어 균일성 기계용 구동 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 타이밍 벨트 및 코그 휠 조립체가 없이 스핀들을 직접 구동하는 구동 조립체를 제공하는 것이다.
이러한 목적들중 적어도 하나에 따라서, 본 발명은 테스트될 타이어를 수용하기 위한 프레임워크(framework)와, 상기 프레임워크 내에 위치되고, 스핀들의 회전을 선택적으로 발생시키기 위하여 상기 스핀들에 직접 연결되는 모터를 구비하는 모터 조립체에 의하여 구동되는 스핀들을 구비하는 회전가능한 척 조립체를 포함하는 타이어 균일성 기계를 제공하고, 따라서 상기 타이어는 척 조립체 내에 척킹되고, 테스트 목적을 위하여 모터 조립체에 의하여 회전하게 된다.
또한, 본 발명은 테스트될 타이어를 수용하기 위한 프레임워크(framework)와, 상기 프레임워크내에 위치된 회전가능한 척 조립체와, 스핀들에 직접 연결된 모터 조립체를 포함하고, 상기 척 조립체는 테스트하기 위하여 프레임워크에 들어가는 타이어를 척킹하기 위하여 축방향으로 이동가능한 하부 척 조립체와, 상부 척 조립체를 포함하고, 상기 상부 척 조립체는 프레임워크에 의하여 축방향으로 지지되지만 프레임워크에서 자유롭게 회전가능한 스핀들을 포함하고, 상기 모터 조립체는 스핀들의 부분을 수용하는 환형 고정자 조립체(annular stator assembly)와, 상기 고정자 조립체에 의하여 발생되는 필드(field)하에서 회전가능한 로터 조립체(rotor assembly)를 구비하며, 상기 로터 조립체는 스핀들에 키이고정(keyed)되고, 따라서, 상기 스핀들을 회전시키기 위하여 고정자 조립체에 구동 전류를 공급하고, 상기 타이어는 상부 및 하부 척 조립체내에 척킹되어서 상기 모터 조립체를 작동시킴으로써 회전되는 타이어 균일성 기계를 제공한다.
또한, 본 발명은, 회전가능한 로드 휠(load wheel)을 거쳐서 가력(simulated force)을 적용시킴으로서 테스트될 타이어를 수용하기 위한 프레임워크를 구비하는 타이어 균일성 기계의 구동 조립체를 제공하고, 상기 구동 조립체는 프레임워크에 축방향으로 지지되고 프레임워크에서 자유롭게 회전가능한 스핀들과, 상기 스핀들을 수용하기 위하여 보어를 형성하는 환형의 고정자 조립체와, 상기 스핀들에 연결된 고정자 조립체에 인접된 로터 조립체를 구비하는 모터 조립체를 포함하고, 따라서 상기 고정자와 스핀들은 모터 조립체를 작동시킴으로써 회전하게 된다.
따라서, 테스트될 타이어를 수용하기 위한 프레임워크와, 상기 프레임워크에 의하여 운반되는 모터 및, 상기 프레임워크내에 배치된 회전가능한 척 조립체를 구비하고, 상기 회전가능한 척 조립체는 이 척 조립체를 선택적으로 회전하기 위하여 모터에 직접 연결되는 스핀들을 구비하고, 따라서 테스트될 타이어는 척 조립체에 장착될 수 있으며 테스트 목적을 위하여 모터에 의하여 회전하게 되는 타이어 균일성 기계의 구동 조립체의 제조는, 본 발명의 주 목적과 다른 목적이 첨부된 도면을 참고로 하여서 고려되는 다음의 간단한 설명을 읽음으로써 보다 명백하게 될 것이다.
도 1에 가장 잘 도시된 바와 같이, 도면 부호 10으로 도시된 타이어 균일성 기계는, 상기 타이어 균일성 기계(10)용의 프레임(F)을 형성하기 위하여, 수직 측부의 프레임 부재(11)와, 일반적으로 수평적인 상부의 프레임 부재(12) 및, 일반적으로 수평적인 저부 프레임 부재(13)를 포함한다. 상기 프레임 부재들(11,12,13)은 타이어(T)가 수용되어서 테스트되는 일반적으로 박스형의 구조체를 발생시킨다.
도 1에 가장 잘 도시된 바와 같이, 타이어(T)는 기계(10)의 프레임워크(F)내로 운반되어서, 도면 부호 15로 도시된 컨베이어에 의하여 테스트된 이후에 상기 프레임워크로부터 제거된다. 상기 컨베이어(15)는 롤러 베드(roller bed)를 형성하는 평행한 측부 부재(17)사이에서 회전가능하게 지지되는 다수의 롤러(16)를 포함할 수 있다. 상기 컨베이어(15)의 측부 부재(17)와, 상기 타이어 균일성 기계(10)의 상기 측부 프레임 부재(11)는 이들이 크게 변화되는 직경의 타이어를 수용할 수 있는 범위로 일반적으로 이격된다. 일단 상기 타이어(T)가 기계(10)의 프레임워크(F)내에 있게 된다면, 상기 타이어(T)는 척킹되어서 테스트를 위하여 준비된다.
이러한 점에 대하여, 상기 상부 프레임 부재(12)는 일반적으로 척(21)과 스핀들(22)을 포함하는 도 3에서 도면 부호 20으로 도시된 상부 척 조립체를 지지한다. 상기 스핀들(22)은 타이어의 적절한 팽창을 유지하기 위하여 타이어(T)로부터 그리고 그 곳으로 공기를 운송하기 위한 통로(24)를 형성하는 중공부(hollow)로 제조될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 상기 스핀들(22)이 상부 척 조립체(20)의 회전동안에 공기 공급부(28)(도 1 및 2 참조)로부터 타이어(T)로 공기를 용이하게 운반하기 위하여 유니온(union)(26)내에서 회전될 수 있도록, 상기 유니온(26)은 스핀들(22)의 제 1 단부(27)에 회전가능하게 연결될 수 있다.
상기 상부 척 조립체(20)는 스핀들의 제 1 단부(27) 근처에서 상기 스핀들(22)에 작동가능하게 연결된 도면 부호 30으로 도시된 모터 조립체에 의하여 직접 구동된다. 모터 조립체(30)는 다른 위치에서 스핀들(22)에 연결될 수 있으며, 타이어(T)를 유사하게 회전하기 위하여 하부 척 조립체(90)를 구동하기 위하여 사용될 수 있다.
모터 조립체(30)는 내부에서 로터 조립체(33)와 스핀들(22)이 수용되는 보어를 형성하는 환형의 고정자 조립체(32)를 구비하는 부시가 없는(bush-less) 모터(31)를 포함한다. 스핀들(22)을 직접 구동하기 위하여, 로터 조립체(33)는 키이에 의한 바와 같이 스핀들(22)에 회전가능하게 연결된다. 모터 조립체(30)는 종래 기술의 모터 조립체와 비교하여서 조금 덜 코깅(cogging)되게 속도와 방향을 제어하는 서보 구동 전자품에 의하여 구동된다. 상기 모터 조립체(30)는 분리된 엔코더(encoder)의 위치에서 회전 거리와 속도를 측정하기 위하여 제어기(C)에 의하여 사용되는 인공 구적법(synthetic quadrature) 엔코더 출력을 발생시키는 서보 구동부와 같은 것을 포함할 수 있다. 또한, 중공축의 엔코더와 같은 도면 부호 E로 지시된 분리 엔코더 또는 리졸버(resolver)가 축 속도와 축회전의 양을 측정하는데에 사용될 수 있다. 상기 중공축의 엔코더는 신호 엔코더(sign encoder)가 될 수 있다. 상기 인공 구적법 엔코더 및 서보 구동부의 조합은 즉각적인(instantaneous) 반경 측정용으로 중요하게 될 수 있는 예를 들면, 0-1000 rpm의 넓은 속도 범위에 걸쳐서 정밀한 속도와 위치 제어를 발생시킨다.
모터 조립체(30)는 프레임워크(F)의 상부 프레임 부재(12)위에 지지되고, 볼트(34)에 의하여 고착될 수 있다. 도 1 및 도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 모터 조립체(30)는 측부 프레임 부재(11)에 대하여 중심이 잡혀질 수 있으며, 상부 프레임 부재(12)의 중심(35)에 대하여 위치될 수 있다. 상기 모터 조립체(30)의 중심을 맞춤으로써, 시동시에 프레임 부재(11)위의 모터 조립체(30)에 의하여 발생되는 모멘트는 서로에 대하여 취소된다. 이전의 기계류에서, 상기 모터 조립체는 프레임 중심으로부터 일정한 거리에 위치되고, 종종 프레임 부재의 외부쪽에 장착된다.
상기 모터 조립체(30)는 모터의 내부 구성품을 먼지와 다른 부스러기(debris)로부터 보호하는 모터(31)의 벽(38)에 볼트(39)와 같은 것에 의해서 고착되는 환형의 커버판(37)을 포함할 수 있다. 도면 부호 40으로 도시된 하우징은, 모터(31)를 또한 보호하기 위하여 모터(31)를 둘러싸고 있다. 도시된 바와 같이, 하우징(40)은 도면에 도시된 반경방향으로 이격된 볼트(44)를 포함하는 종래의 방법으로 함께 고착될 수 있는 커버부(41)와, 베이스부(42) 및, 환형 벽부(43)를 구비할 수 있다. 상기 베이스부(42)는 볼트(47)에 의하여 스핀들 슬리브(46)와 결합하고 그 곳에 부착되기 위하여 축방향 하향으로 연장되는 슬리브(45)를 구비할 수 있다. 상기 슬리브(45)와 스핀들 슬리브(46)는, 상기 스핀들(22)을 수용하기 위한 보어(48,49)와, 스핀들(22)을 회전가능하게 수용하기 위한 롤러 베어링을 포함하는 제 1 베어링 조립체(50)를 각각 형성한다. 스러스트 베어링(51)은 모터 조립체(30)에 의하여 발생되는 축방향 힘에 저항하기 위하여 사용될 수 있으며 배치될 수 있다.
상기 스핀들(22)은 이 스핀들(22)의 중심부(54)에 인접된 좁은 부분(53)을 형성하는 제 1 베어링 조립체(51) 근처에서 넥크(neck)되어서, 중심부(54)의 외부 직경보다 더 작은 내부 직경을 가지는 환형 로터 조립체(33)가 스핀들(22)에 연결될 수 있으며, 상기 고정자 조립체(32)에 의하여 형성된 개구내에서 자유롭게 회전가능할 수 있다. 반경방향 플랜지(56)는 좁은 부분(53)으로부터 연장되거나, 또는 로터 조립체(33)와 제 1 베어링 조립체(50)사이에서 스핀들(22)에 부착되는 록크너트(locknut)와 와셔에 의하여 형성될 수 있다. 제 1 밀봉부(57)는 모터 조립체(30)로부터 상기 제 1 베어링 조립체(50)를 실링 오프(sealing off)하는 반경방향 플랜지(56)에 인접하게 위치된다. 제 2 밀봉부(58)는 스핀들(22)의 중심부(54)로부터 상기 제 1 베어링 조립체(50)를 실 오프(seal off)한다. 상기 좁은 부분(53)은 스핀들 보어(49)로 들어가는 제 2 밀봉부(58)에 의하여 형성되는 개구(59)를 통하여 축방향 하향으로 연장된다.
상기 스핀들 보어(49)내에서, 상기 스핀들(22)의 중심부(54)는 상기 좁은 부분(53)에 대하여 보어(49) 형성부를 거의 충전하기 위하여 반경방향 외향으로 연장된다. 상기 중심부(54)는 스핀들 보어(49)에 인접하게 위치된 상부 스핀들 하우징 조립체(60)내로 연장되고, 그 곳에서 자유롭게 회전가능하게 된다. 상기 상부 스핀들 하우징 조립체(60)의 플랜지부(61)는 스핀들 슬리브(46)에 인접하게 위치되고, 스핀들(22)의 중심부(54)의 나머지를 수용하기 위하여 스핀들 보어(49)와 거의 동일한 직경을 가지는 상부 스핀들 하우징 보어(62)를 형성한다. 플랜지부(61)는 스핀들 슬리브(46)에 인접하는 환형의 평탄한 숄더(shoulder;63)를 형성하는 스핀들 슬리브(46)의 반경방향 외향으로 연장된다. 상부 스핀들 하우징(60)의 몸체부(65)는 플랜지부(61)로부터 축방향 하향으로 연장되고, 플랜지부(61)의 하부쪽에서 제 2의 평탄한 숄더(shoulder;64)를 형성하도록 반경방향으로 있게된다. 상기 제 2 숄더(64)로부터 몸체부(65)는 이 몸체부(65)의 외부위에서 반경방향 표면(66)를 축방향 하향으로 형성하도록 연장된다. 상기 상부 스핀들 하우징 조립체(60)내에서, 몸체부(65)는 이 스핀들(22)의 확대된 부분(68)과 도면 부호 70으로 도시된 제 2 베어링 조립체를 수용하기 위하여, 상부 스핀들 하우징 보어(62)로부터 반경방향 외향으로 연장되는 격실(compartment)(67)을 형성한다.
제 2 베어링 조립체(70)는 반경방향으로 연장되는 슬리브(조립체)(56)의 위치를 취하는 스핀들(22)의 확대된 부분(enlarge portion)(68)을 제외하고는 상기 제 1 베어링 조립체(50)와 거의 동일하다. 상기 제 1 베어링 조립체(50)의 경우에, 스러스트 베어링(71)은 모터 조립체(30), 타이어(T) 또는 하부 척 조립체(90)로부터의 축방향 힘을 포함하는 테스트 동안에 발생하는 축방향 힘에 저항하기 위하여 사용될 수 있다. 따라서, 스러스트 베어링(71)은 이러한 하중을 수용하기 위하여 배치될 수 있다. 밀봉부(72)는 상부 스핀들 하우징 보어(62)로부터 상기 제 2 베어링 조립체(70)를 차단(cordon off)하기 위하여 상기 확대된 부분(68)과 격실(67)에 인접하게 위치된다. 캡 판(73)은 격실(67)의 저부(74)를 형성하고, 볼트에 의한 것과 같이, 상부 스핀들 하우징 조립체(60)에 부착된다.
도면 부호 75로 지시된 캡(cap) 조립체는, 캡 판(73)을 통하여 축방향 하향으로 연장되고, 볼트(76)에 의한 것과 같이 스핀들(22)에 부착된다. 캡 조립체(75)는 스핀들(22)의 확대된 부분(68)보다 더 큰 반경방향 크기로 되며, 캡 판(73)의 캡 보어(78)내에 수용된다. 밀봉부(79)는 격실(67)을 밀봉하기 위하여 캡 보어(78)와 캡 조립체(75)에 인접하게 제공된다.
상기 캡 조립체(75)는 공기 통로(24)와 소통되는 캡 보어(cap bore)(81)를 형성하는 환형 몸체(80)를 구비한다. 캡 플랜지(82)는 제 1 및 제 2의 평탄한 숄더(83,84)를 형성하는 캡 조립체(75)의 저단부로부터 반경방향 외향으로 연장된다. 도면 부호 85로 지시된 레시버(receiver)는, 몸체(80)와, 단부(87)에서 상부 척 조립체(20)의 외향으로 개방되는 외향으로 테이퍼진 수용 보어(86)를 형성하는 반경방향 내부의 숄더(84)로부터 축방향 하향으로 연장된다. 상기 외향으로 테이퍼진 보어(86)는 아래에서 보다 완전하게 설명되는 바와 같이, 상기 하부 척 조립체(90)위에 위치된 노즈(nose)를 수용하기 위한 크기로 형성된다.
도 3a에 도시된 하부 척 조립체(90)는 저부 프레임 부재(13)위에 장착되고, 유압 유닛(92)에 부착된 축(91)위에 적어도 부분적으로 지지된다. 유압 유닛(92)은 상기 척 조립체(90)를 상승 및 하강시키기 위하여 작동가능한 피스톤(93)과 실린더(94)를 통상적으로 포함한다. 다시 말하면, 상기 유압 유닛(92)은 상부 척 조립체(20)를 향하거나 또는 그 곳으로부터 이격되게 상기 하부 척 조립체(90)를 축방향으로 이동시킬 수 있다. 이러한 방법에서, 상기 타이어(T)는 컨베이어(15)를 따라서 기계(10)내로 이동된 이후에 테스트 목적을 위하여 상부 및 하부 척 조립체(20,90)사이에서 척킹될 수 있다.
상기 하부 척 조립체(90)는 도시된 본 발명의 형태에서 모터 조립체(30)에 의하여 직접 구동되지 않는 것을 제외하고는 상부 척 조립체(20)와 유사하다. 하부 척 조립체(90)는 자유롭게 회전가능하고, 상부 척 조립체(20)와 척킹된 타이어를 통하여 작용하는 모터 조립체(30)에 의하여 발생되는 토오크하에서 회전하게 된다. 노즈 조립체(nose assembly)(95)는 캡 보어(81)에 대응되는 노즈 보어(97)를 형성하는 환형 단부(96)를 구비하는 하부 척 조립체(90)로부터 상향으로 연장된다. 상기 단부(96)의 외부벽(98)은 레시버 조립체(85)의 내부벽과 결합하기 위하여 내향으로 경사진다. 상기 노즈 조립체(95)는 하부 척 조립체(90)내에서 미끄럼가능하게 장착될 수 있으므로, 이것은 서로 다른 비이드 간격을 가지는 타이어용의 축방향으로 조정될 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 노즈 조립체(95)는 상술한 바와 같이 상부 척(20)의 하우징 조립체와 유사한 도면 부호 100으로 도시된 하부 척 하우징 조립체내에서 수용되고, 그래서 단지 일반적인 용어로 기재된다. 도시된 바와 같이, 상기 노즈 조립체(95)는 베어링 조립체(110)에 의하여 회전가능하게 제조된다.
타이어(T)가 기계(10)내에 수용될 때에, 상기 하부 척 조립체(90)는 테스트 준비를 위하여 상부 및 하부 척 조립체(20,90)사이에서 상기 타이어를 척킹하기 위하여 축방향으로 이동될 수 있다. 상기 하부 척 조립체(90)가 수축된 위치 즉, 컨베이어 조립체(15)아래에 있을 때에, 상기 타이어(T)는 컨베이어(15)를 따라서 상기 하부 척(90)과 등록(registry)되게 이동될 수 있다. 그 다음, 상기 하부 척 조립체(90)는 상승됨으로써, 상기 타이어(T)는 타이어를 견고하게 안착시키기 위하여 상부 척 조립체(20)의 하부 척 하우징 부분(75)과 결합된다. 그 다음, 상기 타이어(T)가 공기 통로(24)를 통하여 공급부(28)로부터 흐르는 공기에 의하여 바람직한 팽창 압력으로 팽창된다. 일단 팽창된다면, 상기 타이어(T)는 회전되고, 아래에 설명되는 로드 휠은 테스트를 수행하기 위하여 타이어(T)와 결합하게 된다.
또한, 도면 부호 120으로 도시된 로드 휠 조립체가 제공되어서, 프레임(F)에 장착될 수 있는 도면 부호 121로 도시된 캐리지(carriage)에 의하여 운반된다. 상기 로드 휠 조립체(120)는 캐리지(121)에 위치된 스핀들(123)에 회전가능하게 장착된 로드 휠(122)을 포함한다. 상기 스핀들(123)은 설명된 바와 같이, 타이어(T)의 소정의 특성을 측정하는데 사용되는 로드 셀(load cell)(도시 않음)과 관련된다. 상기 캐리지(121)는 일반적으로 도면 부호 125로 도시된 로드 휠 모터 조립체의 동력하에서 타이어(T)로 향하고 그리고 이격되게 이동가능하다.
이러한 작동동안에, 타이어(T)는 컨베이어(15)를 따라서 타이어 균일성 기계(10)로 가게된다. 일단 상기 타이어(T)가 척 조립체(20,90)에 등록하게 된다면, 상기 타이어(T)는 척킹되어서, 모터 조립체(30)에 의하여 회전하게 된다. 상기 로드 휠(122)은 타이어(T)와 접촉하게 됨으로써, 이것은 타이어(T)와 회전하게 된다. 상기 로드 휠(122)와 관련되는 로드 셀은 타이어(T)로부터 로드 휠(122)까지 전달되는 힘을 측정하고, 이것의 정보를 제어기(C)로 릴레이시킨다. 상기 기계(10)에 의하여 이루어지는 다른 측정과 함께 이러한 힘들은 제어기(C)가 타이어(T)의 특성을 평가하도록 하며, 필요하다면 교정을 하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따라서, 타이어 균일성 기계에서 스핀들의 속도를 측정할 때에 구동 조립체에 의해 만들어지는 에러들이 감소되는 타이어 균일성 기계용 구동 조립체를 제공하며, 타이밍 벨트 및 코그 휠 조립체가 없이 스핀들을 직접 구동하는 구동 조립체를 제공하게 된다.

Claims (16)

  1. 테스트될 타이어를 수용하기 위한 프레임워크(framework);
    상기 프레임워크에 의하여 지지되는 모터를 포함하는 모터 조립체; 및
    상기 프레임 워크내에 배치된 회전가능한 척 조립체를 포함하고,
    상기 회전가능한 척 조립체는 상기 척 조립체를 회전시키기 위하여 상기 모터에 직접 연결된 스핀들(spindle)을 포함하고,
    상기 테스트될 타이어는 상기 회전가능한 척 조립체에 장착될 수 있으며, 테스트를 할 목적으로 상기 모터에 의하여 회전되는 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모터 조립체는 상기 스핀들이 수용되는 보어를 형성하는 고정자 조립체, 및 로터 조립체를 포함하고, 상기 로터 조립체는 상기 고정자 조립체에 인접하게 배치되고 상기 스핀들에 연결되는 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스핀들은 상기 로터 조립체를 수용하기 위하여 상기 고정자 조립체에 인접한 좁은 부분을 구비하는 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서, 상기 모터 조립체는 프레임워크 내의 중심에 위치한 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임워크는 4개의 측부 부재(side member)를 포함하고, 상기 모터 조립체의 중심은 상기 각 측부 부재로부터 동일 거리에 위치되는 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 모터 조립체는 상기 프레임워크에 장착된 환형의 고정자 조립체를 구비하는 브러시가 없는(brushless) 모터, 및 상기 고정자 조립체에 의하여 발생되는 전기장의 힘에 의해서 자유롭게 회전가능한 로터 조립체를 포함하는 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 스핀들은 제 1 부분, 및 주부분에 인접하게 위치된 상기 주부분보다 작은 직경을 가지는 제 2의 보다 좁은 부분을 구비하고, 상기 로터 조립체는 상기 좁은 부분에서 상기 스핀들에 연결되는 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 스핀들의 자유로운 회전을 허용하기 위하여 상기 스핀들과 작동가능한 제 1 베어링 조립체를 또한 포함하고, 상기 제 1 베이링 조립체는 상기 로터 조립체의 축방향 외향으로 위치되는 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 8 항에 있어서, 상기 제 1 베어링 조립체는 상기 스핀들에 인접된 반경방향으로 이격된 롤러 베어링들을 포함하는 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 9 항에 있어서, 상기 롤러 베어링들은 스러스트 베어링(thrust bearing)인 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  11. 테스트될 타이어를 수용하기 위한 프레임워크;
    상기 프레임워크 내에 위치되어 있으며, 테스트를 하기 위하여 상기 프레임워크로 들어가는 타이어를 척킹하기 위하여 축방향에서 이동가능한 하부 척 조립체와 상부 척 조립체를 포함하는, 회전가능한 척 조립체; 및
    스핀들에 직접 연결되며, 고정자 조립체에 의하여 발생되는 필드(field)하에서 회전가능한 로터 조립체와 상기 스핀들의 부분을 수용하는 환형 고정자 조립체를 구비하는 모터 조립체를 포함하고,
    상기 상부 척 조립체는 상기 프레임워크에 의하여 축방향으로 지지되지만 상기 프레임워크에서 자유롭게 회전가능한 상기 스핀들을 포함하고;
    상기 로터 조립체는 상기 스핀들에 키이고정(keyed)됨으로써, 상기 고정자 조립체에 구동 전류를 공급하는 것은 상기 스핀들을 회전시키고, 상기 타이어는 상기 상부 및 하부 척 조립체 내에 척킹되며, 상기 모터 조립체를 구동시킴으로써 회전되는 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계.
  12. 회전가능한 로드 휠(load wheel)을 거쳐서 가력(simulated force)을 적용시킴으로써 테스트될 타이어를 수용하기 위한 프레임워크를 가지는, 타이어 테스트용 타이어 균일성 기계에서의 구동 조립체로서,
    상기 프레임워크에 축방향으로 지지되고 상기 프레임워크에서 자유롭게 회전가능한 스핀들;
    상기 스핀들을 수용하기 위한 보어를 형성하는 환형의 고정자 조립체를 구비하는 모터 조립체; 및
    상기 스핀들에 연결된 고정자 조립체에 인접한 로터 조립체를 포함하고, 상기 스핀들은 상기 모터 조립체를 구동시킴으로써 회전되는 구동 조립체.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 12 항에 있어서, 상기 모터 조립체는 브러쉬가 없는(brushless) 모터를 포함하는 구동 조립체.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 스핀들은 중심부에 인접된 좁은 부분을 구비하며, 상기 좁은 부분은 상기 보어 내에 수용되고, 상기 로터 조립체는 상기 좁은 부분에 연결되는 구동 조립체.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 스핀들은 상기 모터 조립체의 축방향 외향으로 위치되는 제 1 베어링 조립체 위에 회전가능하게 지지되며, 상기 제 1 베어링 조립체는 상기 스핀들과 함께 작동가능한 다수의 롤러 베어링을 포함하는 구동 조립체.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 롤러 베어링은 상기 모터 조립체에 의하여 발생되는 상기 스핀들의 축방향 운동을 저지하기 위하여 배치되는 스러스트 베어링인 구동 조립체.
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