KR101176308B1 - 타이어 시험기용 타이어 팽창 방법 - Google Patents

타이어 시험기용 타이어 팽창 방법 Download PDF

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Abstract

타이어 시험기에 있어서, 벨트 컨베이어쪽으로 이송된 시험 타이어가 벨트 컨베이어를 하강시킴으로써 하측 림에 맡겨진다. 이러한 상태에서, 상측 및 하측 림이 시험 타이어와 끼워지는 하측 림의 위치로 상측 림이 하강된 후, 시험 타이어가 팽창된다. 타이어 시험기용 팽창 방법은 벨트 컨베이어를 하강시켜 시험 타이어를 하측 림에 맡길 때, 벨트 컨베이어를 하강 한계까지 하강시키는 일 없이, 벨트 컨베이어를 중간 위치에서 정지시키는 단계와; 시험 타이어의 중량이 벨트 컨베이어에 의해 걸쳐진 채로, 시험 타이어를 팽창시키는 단계를 포함한다.

Description

타이어 시험기용 타이어 팽창 방법{TIRE INFLATION METHOD FOR TIRE TESTING MACHINE}
본 발명은 타이어의 불균일성을 측정하기 위한 타이어 균일성 검사기(tire uniformity machine)와 같은 타이어 시험기에서의 타이어 팽창 방법에 관한 것이다.
이러한 형태의 타이어 시험기에 대해서, 상측 림, 하측 림 및 시험될 타이어(시험 타이어라 불리울 수 있음)를 함께 끼우는데 대체로 2개의 방법이 이용가능하다.
이들 방법 중 하나는, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 타이어 이송 장치 아래에 위치된 승강가능한 하측 림이 타이어 이송 장치쪽으로 이송된 시험 타이어를 아래서부터 타이어 이송 장치 위쪽에 고정식으로 놓여 있는 상측 림의 위치까지 상승시키고, 그에 따라 상측 림, 하측 림 및 시험 타이어를 함께 끼우는 방법이다.
다른 방법은, 특허문헌 2에 개시된 바와 같이, 타이어 이송 장치쪽으로 이송된 시험 타이어가 타이어 이송 장치를 하강시킴으로써 타이어 이송 장치 아래에 고정식으로 위치된 하측 림에 맡겨지고, 이 상태에서 승강가능한 방식으로 타이어 이송 장치 위쪽에 놓인 상측 림이 하측 림의 위치로 하강되고, 그에 따라 상측 림, 하측 림 및 시험 타이어를 함께 끼우는 방법이다.
[특허문헌 1] 일본특허 제3418512호 [특허문헌 2] 일본특허 제4011632호
최근에, 후술하는 이유로 인해, 전술한 방법 중 어느 것도 시험 타이어를 상측 및 하측 림에 끼워서 공기 팽창(air inflation)을 완료할 수 없는 상황이 발생했다.
시험 타이어의 중량이 무겁거나, 또는 시험 타이어의 측벽이 연질이면, 이하의 상황이 발생한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 시험될 타이어(T)[시험 타이어(T)라고 불리울 수 있음]는 하측 비드부(bead portion)(Tb)를 거쳐 하측 스핀들(100)에 부착된 하측 림(101)에 맡겨진다. 이 상태에서, 상측 스핀들(102)에 부착된 상측 림(103)은 소정의 림 폭을 가지고 시험 타이어(T)에 근접해 위치된다. 이 경우, 시험 타이어(T)는 자신의 중량으로 인해 처진다. 결과적으로, 시험 타이어(T)의 상측 비드부(Ta)와 상측 림(103) 사이의 간격이 증가해, 증가된 간격을 통해서 공기가 누출된다(도면에서 비스듬한 상향 화살표를 참조). 이는 시험 타이어(T)의 팽창을 방해한다. 도면에서, 참조번호 104는 시험 타이어(T)용 이송 라인의 일부를 구성하는 타이어 이송 장치(컨베이어)를 나타낸다. 타이어 이송 장치는 타이어 시험기의 측정 유닛에서 상승 및 하강하도록 구성된다.
전술한 문제점에 대한 대책으로서, 소위 공기 커튼 모드(air curtain mode)의 채택이 생각될 수 있다. 공기 커튼 모드는 외측으로부터 시험 타이어의 상측 비드부와 상측 림 사이의 간극쪽으로 공기를 송풍함으로써, 간극을 통한 전술한 공기 누출을 방지하는 것을 포함한다.
그러나, 공기 커튼 모드 조차도 용량에서 제한된다. 이러한 모드는 대직경 및 대중량을 갖는 시험 타이어에 대한 신뢰성에 있어서 부족하고, 대기 중으로 다량의 공기를 방출하므로, 에너지 소비 및 소음이 증가하는 문제점이 있다.
다른 대책으로서 공지된 방법은, 상측 림의 폭이 시험 타이어의 상측 비드부와 상측 림 사이의 간극을 제거하는 소정의 림 폭 보다 작은 위치 위쪽에 상측 림을 일단 정지시킨 후, 시험 타이어의 팽창 상태에 따라서 상기 소정의 림 폭이 도달된 위치로 상측 림을 상승시키는 것을 포함한다.
그러나, 소정의 림 폭이 본래부터 작은 타이어의 경우, 림 폭을 더욱 좁히는 것은 기계적인 치수의 관점에서 어렵다. 따라서, 위의 방법은 효과적인 방법이 될 수 없다.
본 발명은 전술한 종래기술의 관점에서 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 기존의 설비를 효율적으로 사용하면서 공기로 타이어를 신뢰성 있게 팽창시킬 수 있는 높은 신뢰성을 갖는 타이어 시험기용 타이어 팽창 방법을 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 실시예는 타이어 이송 장치쪽으로 이송된 시험 타이어가 타이어 이송 장치를 하강시킴으로써 하측 림에 맡겨지고, 시험 타이어가 이렇게 맡겨진 상태로, 상측 림이 하측 림의 위치로 하강되어, 상측 림과 하측 림이 시험 타이어에 끼워지고, 그 후 공기가 상측 림과 하측 림 사이로 주입되어 시험 타이어를 팽창시키도록 구성된 타이어 시험기용 팽창 방법이며,
상기 팽창 방법은,
타이어 이송 장치를 하강시켜 시험 타이어를 하측 림에 맡길 때, 타이어 이송 장치를 하강 한계까지 하강시키는 일 없이, 타이어 이송 장치를 중간 위치(intermediate position)에서 정지시키는 단계와,
시험 타이어의 중량이 타이어 이송 장치에 의해 걸쳐진 채로, 시험 타이어를 팽창시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 타이어 이송 장치가 정지했을 때, 타이어 이송 장치의 중간 위치는 소정의 림 폭 치수 및 시험 타이어의 타이어 폭 치수에 따라 임의로 변화될 수 있다.
본 발명에 따른 타이어 시험기용 타이어 팽창 방법에 따르면, 기존의 타이어 이송 장치의 상승 및 하강 작동을 변화시킴으로써, 타이어 팽창 동안 시험 타이어의 상측 비드부와 상측 림 사이의 간극의 발생이 억제될 수 있다. 결과적으로, 비용 증가를 초래하는 일 없이, 공기 누출을 방지하면서, 타이어 팽창이 간단한 방법으로 신뢰성 있게 완료될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1을 도시하는 타이어 균일성 검사기의 정면도.
도 2는 타이어 균일성 검사기의 측면도.
도 3a는 타이어 균일성 검사기에서 공기로 팽창시키는 동안의 작동 설명도.
도 3b는 타이어 균일성 검사기에서 공기로 팽창시키는 동안의 작동 설명도.
도 4는 종래의 공기로 팽창시키는 동안의 결함을 도시하는 설명도.
본 발명에 따른 타이어 시험기용 타이어 팽창 방법은 첨부된 도면을 참조해 본 발명의 실시예에 기초하여 자세히 설명된다.
[실시예]
도 1은 본 발명의 실시예 1을 도시하는 타이어 균일성 검사기의 정면도이다. 도 2는 타이어 균일성 검사기의 측면도이다. 도 3a 및 도 3b는 타이어 균일성 검사기에서 팽창동안의 작동 설명도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 타이어 시험기로서 타이어 균일성 검사기는 선행 장치(preceding device)로서 비드 윤활 유닛(10), 측정 장치로서 측정 유닛(20), 및 후속 장치로서 마킹 유닛(marking unit)(40)을 구비하며, 이들 유닛은 상류측에서부터 타이어 이송 방향(타이어 흐름 방향)으로 차례로 배치되어 있다.
비드 윤활 유닛(10)은 시험 타이어(T)의 센터링을 포함해, 시험될 타이어(T)[시험 타이어(T)라고 함]의 상측 비드부(Ta) 및 하측 비드부(Tb)에 윤활재를 피복하는 스테이션이다.
측정 유닛(20)은 타이어 이송 방향에 수직한 방향에 대향해 배치된 로드 휠(23) 및 치수 측정 센서 등등(도시하지 않음)을 사용해서 시험 타이어(T)의 불균일성을 측정하는 스테이션이며, 시험 타이어(T)는 상측 스핀들(22A) 및 하측 스핀들(22B)(후술함)을 통해서 회전가능하게 구동될 수 있도록 시험기 본체(21)에 의해 지지된다.
마킹 유닛(40)은 측정 유닛(20)에 의해 불균일성이 측정된 시험 타이어(T)의 필요 위치를 마킹하는 스테이션이다.
측정 유닛(20) 내의 하측 스핀들(22B)은 벨트(25)와 같은 권취 커넥터를 통해서 서보모터(24)와 같은 구동 수단에 의해 시험기 본체(21)의 플랫폼(21a) 상에서 회전 구동된다. 하측 스핀들(22B)은 시험 타이어(T)의 하측 비드부(Tb)를 유지하기 위한 미리 끼워맞춰진 하측 림(26B)을 갖는다.
시험기 본체(21)의 하측 프레임(21b) 상에서, 타이어 이송 라인의 일부를 구성하는 벨트 컨베이어(타이어 이송 장치)(27)가 타이어 이송 라인에 대응하는 상승 한계 위치(도 1 및 도 2에서 실선 위치)와, 리니어 가이드(28)와 같은 안내 수단을 통해서 서보모터 등(도시하지 않음)을 포함하는 승강 장치[리프터(lifter)](29)의 작동에 의해 시험 타이어(T)가 하측 림(26B)에 맡겨진 위치보다도 낮은 하강 한계 위치(도 1 및 도 2에서 이점 쇄선) 사이에서 상승 및 하강 가능하도록 지지된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 벨트 컨베이어(27)는 소정의 거리를 두고 서로 이격된 한 쌍의 벨트(27a, 27b)를 구비하고, 상승 또는 하강 동안, 하측 스핀들(22B) 및 하측 림(26B)은 한 쌍의 벨트(27a, 27b) 사이에 삽입된다.
시험기 본체(21)의 상측 프레임(21c) 상에서, 림 엘리베이터(승강 장치)(30)는 리니어 가이드(31)와 같은 안내 수단과 벨트(32)와 같은 권취 커넥터를 통해서 서보모터(33)와 같은 구동 수단의 작동에 의해 상승 및 하강 가능하도록 지지된다. 상측 림(26A)과 미리 끼워맞춤된 상측 스핀들(22A)은 공지된 척 메카니즘(도시되지 않음)과 척 개폐 실린더(34)에 의해 림 엘리베이터(30)상에 지지된다.
따라서, 상측 스핀들(22A)의 축이 하측 스핀들(22B)의 축과 일치한 상태에서, 림 엘리베이터(30)는 승강한다. 이러한 작동에 의해, 림 엘리베이터(30)가 하강할 때 상측 스핀들(22A)의 하측부는 하측 스핀들(22B)의 내부로 삽입된 후, 공지된 로킹 메카니즘(locking mechanism)(도시되지 않음)에 의해 소정의 삽입 위치에서 결합(로킹)된다.
위의 구성으로 인해, 타이어 이송 라인(도 1 및 도 2 참조)을 따라 측정 유닛(20)의 벨트 컨베이어(27)쪽으로 이송된 시험 타이어(T)의 불균일성이 측정될 때, 시험 타이어(T)의 상측 및 하측 비드부(Ta, Tb)가 미리 측정 위치에서 상측 및 하측 림(26A, 26B)에 끼워진 채로, 상측 림(26A)과 하측 림(26B) 사이로 공기가 공급되어 시험 타이어(T)를 팽창시킨다.
즉, 도 3b에 도시된 바와 같이, 벨트 컨베이어(27)[벨트(27a, 27b) 참조]는 우선 시험 타이어(T)의 하측 비드부(Tb)를 맡도록 하측 스핀들(22B)에 미리 끼워진 하측 림(26B)까지 하강된다. 이 때, 벨트 컨베이어(27)는 하강 한계[시험 타이어(T)가 회전할 수 있는 도 1에서 이점 쇄선]까지 하강하지 않고, 시험 타이어(T)의 중량이 벨트 컨베이어(27)에 의해 지탱되는 중간 위치에서 정지된다.
벨트 컨베이어(27)의 중간 정지 위치는 시험 타이어(T)의 중량이 하측 비드부(Tb)에 위치한 하측 림(26B) 및 측벽(Tc)에 위치한 벨트 컨베이어(27)에 의해 분담 방식으로 지지될 수 있는 위치이다. 이러한 위치는 소정의 림 폭 치수 및 시험 타이어(T)의 타이어 폭 치수에 따라서 임의로 변할 수 있다.
그 후, 도 3a에 도시된 바와 같이, 시험 타이어(T) 위쪽에서 대기하고 있는 상측 스핀들(22A)은, 그의 하부가 하측 스핀들(22B) 내로 삽입되어 로크되도록 하강한다. 결과적으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 미리 상측 스핀들(22A)에 끼워진 상측 림(26A)이 시험 타이어(T)의 상측 비드부(Ta)에 끼워지게 된다.
전술한 방법에서, 상측 및 하측 림(26A, 26B)은 각각 시험 타이어(T)의 상측 및 하측 비드부(Ta, Tb)에 끼워진다. 이러한 상태에서, 공지된 공기 공급 수단으로 상측 및 하측 림(26A, 26B) 사이로 공기를 공급하여 시험 타이어(T)를 팽창시킨다(도 3b에서 화살표 참조).
이 경우, 시험 타이어(T)의 중량에 대한 지지는 하측 비드부(Tb)에 위치한 하측 림(26B)과 측벽(Tc)에 위치한 벨트 컨베이어(27) 사이에서 분담된다. 따라서, 만일 시험 타이어(T)의 중량이 매우 무겁거나, 또는 시험 타이어(T)의 측벽(Tc)이 연질이더라도, 시험 타이어(T)의 상측 비드부(Ta)가 시험 타이어 자체의 중량으로 인해 처지는 것이 방지될 수 있다(도 4 참조).
결과적으로, 타이어의 팽창 동안 시험 타이어(T)의 상측 비드부(Ta)와 상측 림(26A) 사이의 간극의 발생이 억제되어, 공기 누출이 방지되고, 신뢰성 있게 팽창이 완료될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 팽창의 완료 또는 예정된 완료의 시기는 시험 타이어(T) 내부의 공기압을 검출함으로써 판정되며, 이러한 시기가 도달한 후, 벨트 컨베이어(27)는 하강 한계까지 하강하고, 타이어 균일성 시험기에서의 필요한 시험 및 처리가 시작된다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 팽창 방법은 기존 설비인 벨트 컨베이어(27)의 상승 또는 하강 작동을 약간만 바꾸는 간단한 방법으로 공기를 이용한 팽창을 신뢰성 있게 완료할 수 있다. 따라서, 이러한 팽창 방법은 매우 신뢰성이 있고, 전용 설비를 필요로 하지 않으며, 비용 증가를 초래하지 않는다.
또한, 서보모터(33)에 의한 림 엘리베이터(30)의 승강 제어가 서보모터에 의한 벨트 컨베이어(27)의 상승 제어에 부가된다. 이러한 수단에 의해, 상측 림(26A)[상측 스핀들(22A)]의 하강은 상측 림(26A)의 림 폭이 소정의 림 폭보다 좁은 위치에서 일단 정지된 후, 상측 림(26A)은 시험 타이어(T)의 전술한 팽창 상태에 따른 소정의 림 폭에 대응하는 위치로 상승된다. 물론 이러한 특징은 공기 누출을 더욱 방지할 수 있어, 신뢰성 있게 공기를 이용한 팽창을 종료할 수 있다.
본 발명은 위의 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 요점을 벗어나는 일 없이 각종 변형 및 수정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 타이어 시험기는 타이어 균일성 시험기에 한정되지 않고, 타이어의 불균형을 측정하는 다이나믹 밸런싱 기계와 같이, 완성된 타이어를 림에 끼워맞춰 이를 측정하는 시험 장치가 타이어 시험기로 적용될 수 있다. 또한, 타이어 이송 장치는 벨트 컨베이어에 한정되지 않고, 롤러 컨베이어 또는 다른 수단일 수 있다.
본 발명에 따른 타이어 시험기용 팽창 방법은 자동차 등의 공기압 타이어용 시험기에 바람직하게 사용될 수 있다.
10 : 비드 윤활 유닛
20 : 측정 유닛
21 : 시험기 본체
21a : 플랫폼
21b : 하측 프레임
21c : 상측 프레임
22A : 상측 스핀들
22B : 하측 스핀들
23 : 로드 휠
24 : 서보모터
25 : 벨트
26A : 상측 림
26B : 하측 림
27 : 벨트 컨베이어(타이어 이송 장치)
28 : 리니어 가이드
29 : 승강 장치(리프터)
30 : 림 엘리베이터
31 : 리니어 가이드
32 : 벨트
33 : 서보모터
34 : 척 개폐 실린더
40 : 마킹 유닛
T : 시험 타이어
Ta : 상측 비드부
Tb : 하측 비드부
Tc : 측벽

Claims (2)

  1. 타이어 이송 장치쪽으로 이송된 시험 타이어가 타이어 이송 장치를 하강시킴으로써 하측 림에 맡겨지고, 시험 타이어가 이렇게 맡겨진 상태로, 상측 림이 하측 림의 위치로 하강되어, 상측 림과 하측 림이 시험 타이어에 끼워지고, 그 후 공기가 상측 림과 하측 림 사이로 주입되어 시험 타이어를 팽창시키도록 구성된 타이어 시험기용 팽창 방법이며,
    상기 팽창 방법은,
    타이어 이송 장치를 하강시켜 시험 타이어를 하측 림에 맡길 때, 타이어 이송 장치를 하강 한계까지 하강시키는 일 없이, 타이어 이송 장치를 중간 위치에서 정지시키는 단계와,
    시험 타이어의 중량이 타이어 이송 장치에 의해 걸쳐진 채로, 시험 타이어를 팽창시키는 단계를 포함하는 타이어 시험기용 팽창 방법.
  2. 제1항에 있어서, 타이어 이송 장치가 정지했을 때, 타이어 이송 장치의 중간 위치는 소정의 림 폭 치수 및 시험 타이어의 타이어 폭 치수에 따라 임의로 변화될 수 있는 타이어 시험기용 팽창 방법.
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