KR101365089B1

KR101365089B1 - 고속 타이어의 특성 실내시험기

Info

Publication number: KR101365089B1
Application number: KR1020120080126A
Authority: KR
Inventors: 임청빈
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-02-20
Also published as: KR20140013369A

Abstract

본 발명은 실내의 다양한 특수노면에서 타이어의 특성을 측정하기 위한 시험기에 관한 것으로, 특히 시험할 타이어를 고속 조건하에서 특성을 측정할 때 실내에서 여러 가지 특수 노면을 제공하여 시험할 수 있는 고속타이어의 특성 실내 시험기에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 시험할 타이어(1)에 하중과 슬립각 및 캠버각을 부여하면서 로드셀(2)이 구비된 스핀들 구동모터(3)를 갖추고 타이어(1)를 실내에서 일정속도 이상으로 주행시키어 동적 특성을 측정하도록 이루어진 고속 타이어의 특성 실내 시험기에 있어서, 상기 타이어(1)가 접촉하는 노면(4)을 형성하는 평판 베이스(5)와, 시험할 타이어(1)를 장착하여 구동과 제동, 슬립각과 캠버각을 제어하는 스핀들 구동모터(3)를 탑재한 메인 프레임(6), 상기 메인 프레임(6)을 시험속도로 이송 안내하는 이송롤러 가이드(7), 시험할 타이어(1)가 시험속도까지 가속할 수 있도록 자유 롤링할 수 있는 가속용 프리롤러(8), 상기 타이어(1)를 탑재한 메인 프레임(6)이 가속 후 노면(4)으로부터 발진할 수 있도록 밀어주는 발진장치(9), 시험 완료 후 감속하여 정지할 수 있는 감속용 프리롤러(10)를 갖춘 감속장치(11) 및, 메인 프레임(6)의 감속시 정지시킬 수 있도록 충격흡수 프레임(12)을 갖추어 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

고속 타이어의 특성 실내시험기{Indoor testing apparatus of tire}

본 발명은 실내의 다양한 특수노면에서 타이어의 특성을 측정하기 위한 시험기에 관한 것으로, 특히 시험할 타이어를 고속 조건하에서 특성을 측정할 때 실내에서 여러 가지 특수 노면을 제공하여 시험할 수 있는 고속타이어의 특성 실내시험기에 관한 것이다.

일반적으로 타이어가 주행할 때 타이어에 걸리는 하중과 공기압이 적정치 않으면 타이어 수명에 주는 영향이 상당히 크게 작용한다.

또한, 타이어의 동적 특성은 상기와 같은 하중과 공기압뿐만 아니라 속도, 슬립각, 캡버각, 제동력, 구동력 등이 작용할 때 타이어의 힘과 모멘트(Moment)를 측정하도록 되어 있다.

이 같은 타이어의 동적 특성을 실내에서 측정하기 위한 시험기는 통상적으로 드럼형태(Drum type)의 시험기가 널리 알려 있는바, 상기 드럼형태의 시험기는 큰 직경의 드럼과 맞물려 회전하는 타이어에서 발생하는 힘과 모멘트를 측정하도록 되어 있다.

그러나 드럼의 곡률로 인해 타이어의 굽힘운동과 접지부의 형상이 실제 도로의 노면특성과 차이를 보이기 때문에 실제 도로에서의 타이어의 핸들링과 제동시 타이어의 마찰특성을 구현하는데 한계가 있었다.

이 같은 종래 타이어의 동적 특성을 실내에서 측정하는 시험기는 크게 2가지로 구분되어 있는데, 그 중 하나는 평판식 시험기로 평탄한 10m 정도의 평판 위를 타이어가 저속으로 주행할 때 핸들링과 제동력을 부여받으면서 시험하는 장비로서 시험속도가 3㎞/h(시간) 이내로 실제 타이어의 실용속도와는 큰 차이를 보이고 있기에 타이어의 동적 특성을 측정하기에 바람직하지 않았다.

다른 종래 시험기는 2개의 드럼을 감싼 스틸벨트에 의해 형성되는 평탄한 노면을 고속으로 회전시키면서 타이어의 특성을 측정하는 고속 타이어의 특성 시험기인데, 이 시험기는 미국특허 제4344324호로 등록된 바와 같이 금속제인 스틸벨트 내부에 있는 2개의 드럼 장력을 조종하면서 평탄한 노면을 제공하고 타이어에 하중, 공기압, 속도, 슬립각, 캠버각, 제동력 및, 구동력 등을 제어하면서 타이어의 힘과 모멘트를 측정하도록 되어 있었다.

그러나 종래 미국특허 제4344324호는 스틸벨트가 회전 운동할 때 곡선과 직선운동을 하게 됨에 따라 아스팔트 노면, 콘크리트 노면, 눈길(Snow) 노면, 빙판(Ice)노면, 습윤(Wet) 노면을 형성하는데 어려움이 있기에 상기 각각의 노면상태에서 타이어의 동적 특성을 정확하게 측정할 수가 없었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 차량의 실용속도인 40㎞/h(시간) 이상의 고속조건에서 타이어의 가속과, 감속특성, 슬립 및 캠버각을 제어하여 타이어가 핸들링 운동할 때 발생하는 힘과 모멘트를 정확하게 측정할 뿐만 아니라, 다양한 특수노면 종류에 따라 노면을 쉽게 교체하여 타이어의 동적 특성을 측정할 수 있는 고속 타이어의 특성 실내시험기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 시험할 타이어에 하중과, 슬립각 및 캠버각을 부여하면서 로드셀이 구비된 스핀들 구동모터를 갖추고 타이어를 실내에서 일정속도 이상으로 주행시키어 동적 특성을 측정하도록 이루어진 고속 타이어의 특성 실내시험기에 있어서, 상기 타이어가 접촉하는 도면을 형성하는 평판 베이스와, 시험할 타이어를 장착하여 구동과 제동, 그리고 슬립각과 캠버각을 제어하는 스핀들 구동모터를 탑재한 메인 프레임, 상기 메인 프레임을 시험속도로 이송 안내하는 이송롤러 가이드, 시험할 타이어가 시험속도까지 가속할 수 있도록 자유롤링(Fee rolling) 할 수 있는 가속용 프리롤러, 상기 타이어를 탑재한 메인 프레임이 가속 후 노면으로부터 발진할 수 있도록 밀어주는 발진장치, 시험 완료 후 감속하여 정지할 수 있는 감속장치 및, 감속시 정지시킬 수 있도록 충격흡수 프레임을 갖추어 이루어진 구조로 되어 있다.

이 같은 본 발명에 따른 고속 타이어의 특성 실내시험기는 실내에서 차량의 실용속도 이상으로 고속 주행하는 타이어의 가속과 감속, 캠버각 및 슬립각을 제어하여 타이어에 발생하는 힘과 모멘트 특성을 정확하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 고속에서 타이어의 특성을 측정할 때 아스팔트 노면, 콘크리트 노면, 눈길 노면, 빙판 노면 및, 습윤 노면 등 여러 노면을 종류에 따라 쉽게 교체하여 시험할 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 실내에서 고속타이어의 특성 실내 시험기의 정면 개략도,
도 2는 도 1의 평면 개략도를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 고속 타이어의 특성 실내 시험기 전체를 보여주는 개략 측면도이고, 도 2는 도 1의 평면도를 보여주고 있다.

본 발명은 시험할 타이어(1)에 하중과 슬립각 및 캠버각을 부여하면서 로드셀(2)이 구비된 스핀들 구동모터(3)를 갖추고 타이어(1)를 실내에서 일정속도 이상으로 주행시키어 동적 특성을 측정하도록 이루어진 고속 타이어의 특성 실내시험기에 있어서, 상기 타이어(1)가 접촉하는 노면(4)을 형성하는 평판 베이스(5)와, 시험할 타이어(1)를 장착하여 구동과 제동, 슬립각과 캠버각을 제어하는 스핀들 구동모터(3)를 탑재한 메인 프레임(6), 상기 메인 프레임(6)을 시험속도로 이송 안내하는 이송롤러 가이드(7), 시험할 타이어(1)가 시험속도까지 가속할 수 있도록 자유 롤링할 수 있는 가속용 프리롤러(8), 상기 타이어(1)를 탑재한 메인 프레임(6)이 가속 후 노면(4)으로부터 발진할 수 있도록 밀어주는 발진장치(9), 시험 완료 후 감속하여 정지할 수 있는 감속용 프리롤러(10)를 갖춘 감속장치(11) 및, 메인 프레임(6)의 감속시 정지시킬 수 있도록 충격흡수 프레임(12)을 갖추어 이루어진 구조로 되어 있다.

여기서 상기 노면(4)을 갖춘 평판 베이스(5)는 길이가 1m의 평판을 30개 정도 연결하여 사용할 수 있는데, 필요에 따라 평판 개수는 조절 가능하다.

그리고 상기 평판 베이스(5)의 노면(4)을 아스팔트 노면, 콘크리트 노면, 눈길 노면, 빙판 노면 및 습윤 노면 등으로 쉽게 교체하여 적용할 수 있도록 되어 있다.

한편, 시험할 타이어(1)가 탑재된 메인 프레임(6)은 가속용 프리롤러(8)에 의해 가속되면서 발진용 프레임(13)에 설치된 발진장치(9)에 의해서 밀어지면서 발진할 수 있는데, 이때에는 상기 메인 프레임(6)의 회전롤러(14)들이 이송롤러 가이드(7)를 따라 고속으로 유도 안내되고 이에 탑재된 타이어(1)는 시험할 노면(4)에 접촉하여 주행하게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 고속 타이어의 특성 실내 시험기는, 종래 평판식 시험기를 이용하여 약 50㎞/h(시간) 이상의 고속으로 타이어의 특성을 시험하기 위해 시험할 타이어가 접하는 노면을 가진 평판이 적어도 1㎞ 이상 되어야 가속과 감속이 가능하지만, 평판 베이스(5)가 1m 정도의 평판을 30개 정도 연결하여 약 30개의 시험노면을 제공하여 시험할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 다양한 시험노면을 쉽게 교체하여 타이어의 힘과 모멘트를 측정할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 시험방식을 설명하면, 상기 메인 프레임(6)에 탑재되어 필요로 하는 슬립각과 캠버각을 스핀들 구동 모터(3)에서 부여받은 시험할 타이어(1)는 가속용 프리롤러(8)에 의해 시험속도까지 가속된 다음, 가속 후 평판 베이스(5)의 노면(4)에서 발진장치(9)에 의해 발진되어 정속 시험구간(L)을 주행하게 된다.

여기서 상기 시험속도는 통상 40㎞/h(시간) 이상으로 설정하여 조절 가능하다.

이때 상기 정속 시험구간(L)을 주행하는 타이어(1)에서 발생하는 힘과 모멘트는 로드셀(2)을 통하여 공지의 제어부에 신호로 전달되어 측정되어지고, 시험이 완료된 후 상기 타이어(1)를 탑재한 메인 프레임(6)은 감속 정지구간(D)을 감속용 프리롤러(10)를 갖춘 감속장치(11)에서 감속되어 충격흡수 프레임(12)에 의해 정지되어 측정시험을 마치게 된다.

이 같은 본 발명은 가속과 발진장치, 그리고 감속장치를 이용하여 시험할 타이어의 가속 및 감속거리를 축소하여 설비의 단축화가 이루어지고, 시험할 노면을 다양한 노면상태로 쉽게 교체하여 적용함에 따라 차량의 실제 주행속도인 40㎞/h 이상의 고속주행 조건 타이어의 가속과 감속특성 및, 슬립각을 부여하여 타이어가 핸들링 운동할 때 발생하는 힘과 모멘트의 특성을 측정하도록 되어 있다.

1 : 타이어, 2 : 로드셀(Load cell),
3 : 스핀들 구동모터, 4 : 노면,
5 : 평판 베이스, 6 : 메인 프레임,
7 : 이송롤러 가이드, 8 : 가속용 프리롤러(Free roller),
9 : 발진장치, 10 : 감속용 프리롤러,
11 : 감속장치, 12 : 충격흡수 프레임,
13 : 발진용 프레임, 14 : 회전롤러,
L : 정속 시험구간, D : 감속 정지구간.

Claims

시험할 타이어(1)에 하중과 슬립각 및 캠버각을 부여하면서 로드셀(2)이 구비된 스핀들 구동모터(3)를 갖추고 타이어(1)를 실내에서 일정속도 이상으로 주행시키어 동적 특성을 측정하도록 이루어진 고속 타이어의 특성 실내시험기에 있어서,
상기 타이어(1)가 접촉하는 노면(4)을 형성하는 평판 베이스(5)와, 시험할 타이어(1)를 장착하여 구동과 제동, 슬립각과 캠버각을 제어하는 스핀들 구동모터(3)를 탑재한 메인 프레임(6), 상기 메인 프레임(6)을 시험속도로 이송 안내하는 이송롤러 가이드(7), 시험할 타이어(1)가 시험속도까지 가속할 수 있도록 자유 롤링할 수 있는 가속용 프리롤러(8), 상기 타이어(1)를 탑재한 메인 프레임(6)이 가속 후 노면(4)으로부터 발진할 수 있도록 밀어주는 발진장치(9), 시험 완료 후 감속하여 정지할 수 있는 감속용 프리롤러(10)를 갖춘 감속장치(11) 및, 메인 프레임(6)의 감속시 정지시킬 수 있도록 충격흡수 프레임(12)을 갖추어 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 타이어의 특성 실내시험기.
제 1항에 있어서,
상기 노면(4)을 갖춘 평판 베이스(5)는 길이가 1m의 평판을 30개 정도 연결하여 사용하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 타이어의 특성 실내시험기.
제 1항에 있어서,
상기 메인 프레임(6)의 회전롤러(14)들은 이송롤러 가이드(7)를 따라 고속으로 유도 안내되고 이에 탑재된 타이어(1)는 시험할 노면(4)에 접촉하여 주행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 타이어의 특성 실내시험기.
제 1항에 있어서,
상기 평판 베이스(5)의 노면(4)은 아스팔트 노면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 타이어의 특성 실내시험기.
제 1항에 있어서,
상기 노면(4)은 콘크리트 노면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 타이어의 특성 실내시험기.
제 1항에 있어서,
상기 노면(4)은 눈길 노면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 타이어의 특성 실내시험기.
제 1항에 있어서,
상기 노면(4)은 빙판 노면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 타이어의 특성 실내시험기.
제 1항에 있어서,
상기 노면(4)은 습윤 노면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 타이어의 특성 실내시험기.