KR101615018B1 - 타이어 테스트기 및 그 사용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 테스트기 및 그 사용방법을 개시한다.
본 발명에 따르는 타이어 테스트기 및 그 사용방법은 타이어와, 상기 타이어와 맞닿아 회전하는 타이어 테스트 드럼과, 상기 타이어의 휠에 결합되는 스핀들이 회전가능하게 결합되며 구동장치에 의하여 이동되어 타이어를 이동시키는 캐리어 테이블을 포함하여 구성되는 타이어 테스트기에 있어서, 상기 타이어의 일측방향의 스핀들에는 입사광을 반사시켜 반사광을 형성하는 반사부가 구비되고, 상기 반사부와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 수발광부를 포함하는데, 이에 의할 때, 작업자에 따르는 시험편차를 미연에 해소하여 시험이 일관성을 가지게 되고, 광에 의한 감지로 캐리어 테이블 또는 유압실린더를 제어하가 매우 용이하며, 트래드부 이외에 타이어 전체 영역에 대한 특성 시험이 가능하고, 순간적인 부풀음에 의한 드럼이나 림의 파손을 근절할 수 있다.

Description

타이어 테스트기 및 그 사용방법{Machine for tyre test and method of using the machine}

본 발명은 타이어 테스트기 및 그 사용방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업자에 따르는 시험편차를 미연에 해소하여 시험이 일관성을 가지게 되고, 광에 의한 감지로 캐리어 테이블 또는 유압실린더를 제어하가 매우 용이하며, 트래드부 이외에 타이어 전체 영역에 대한 특성 시험이 가능하고, 순간적인 부풀음에 의한 드럼이나 림의 파손을 근절할 수 있는 테스트기 및 그 사용방법에 관한 것이다.

통상적으로, 타이어의 주행시험에서는, 차량의 주행속도, 주행시의 하중 변화에 따른 타이어의 물성 변화 등의 성능을 측정하기 위하여 도 4에 도시된 것과 같은 타이어 테스트기를 사용하고 있다.

도시된 바와 같이, 통상의 타이어 테스트기는 테스트용 타이어(10)와, 상기 타이어의 트래드(tread) 외주면(11)과 그 일측 외주면(21)이 맞닿아서 회전하는 타이어 테스트 드럼(20)과, 상기 타이어의 휠(12) 중앙에 결합되는 스핀들(31)이 회전가능하게 결합되며 구동장치에 의하여 이동되어 타이어를 이동시키는 캐리어 테이블(30)을 포함하여 구성된다.

상기 타이어 테스트 드럼(20)은 모터와 같은 별도의 구동장치와 연결되어 다양한 속도로 회전하면서 이와 맞닿는 타이어(10)를 회전시킴으로써, 여러 가지 주행속도로 타이어를 테스트할 수 있다. 또한, 타이어(10)에 가해지는 하중 조건은, 예컨대 유압실린더(32) 등에 의하여 상기 캐리어 테이블(30)을 드럼(20)에 근접 또는 이격시키는 방향으로 이동시킴으로써 변화시킬 수 있다. 캐리어 테이블(30)의 이동에 따라, 타이어(10)는 드럼(20)에 밀착되거나 드럼으로부터 이격되게 되고, 이 때 타이어에 가해지는 드럼(20)의 상대하중이 변하게 된다. 타이어 테스트용 드럼(20)의 표면은 타이어(10)가 접하는 지면에 해당되므로, 그 표면이 매끈매끈하고 평탄할 것이 요구된다.

한편, 주행시험 중에는 임의의 하중 조건에 의하여 타이어(10)가 드럼(20)을 향하는 방향으로 지속적으로 힘을 받고 있기때문에, 타이어(10)를 구성하는 트레드부, 카카스층, 벨트층, 인너라이너 등 타이어의 용도에 따라 다양한 층들이 구비되어 이들간의 계면에서 분리되는 현상이 발생되어 부풀어 오를 수가 있으며, 이 경우에 신속하게 캐리어 테이블(30)을 드럼과 반대방향으로 이동시켜 타이어의 림(12a)과 드럼(20) 표면이 충돌을 방지함과 동시에 시험을 수행하고 있다.

따라서, 종래에는 이러한 타이어의 시험을 위하여 타이어 트래드의 상부에 근접하게 실(40)을 연결하고, 상기 실(40)의 단부에 리미트 스위치와 연결된 감지센서(50)를 설치하여, 실(40)이 타격되어 리미트 스위치의 작동으로 캐리어 테이블(30)을 하중이 제거하는 방향으로 이동시키는 방식으로 작동되고 있다.

그런데, 이러한 종래의 타이어 테드트기는 작업자마다 실을 연결하는 위치가 다를 수 있어, 시험시 일관성있게 캐리어 테이블 또는 유압실린더를 제어하기 힘들고, 트래드부 이외의 부분, 예컨대 타이어의 측부인 사이드월부에 대해서는 시험이 불가하며, 순간적으로 부풀음이 발생하여 센서에 의한 감지와 유압실린더의 정지나 이동 사이의 시간차로 인하여 타이어의 림과 드럼이 순간적으로 닿게 되어 드럼이나 림이 손상될 수 있는 문제가 있었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 작업자에 따르는 시험편차를 미연에 해소하여 시험이 일관성을 가지게 되고, 광에 의한 감지로 캐리어 테이블 또는 유압실린더를 제어하가 매우 용이하며, 트래드부 이외에 타이어 전체 영역에 대한 특성 시험이 가능하고, 순간적인 부풀음에 의한 드럼이나 림의 파손을 근절할 수 있는 테스트기 및 그 사용방법를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 타이어와, 상기 타이어와 맞닿아 회전하는 타이어 테스트 드럼과, 상기 타이어의 휠에 결합되는 스핀들이 회전가능하게 결합되며 구동장치에 의하여 이동되어 타이어를 이동시키는 캐리어 테이블을 포함하여 구성되는 타이어 테스트기에 있어서, 상기 타이어의 일측방향의 스핀들에는 입사광을 반사시켜 반사광을 형성하는 반사부가 구비되고, 상기 반사부와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 수발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 테스트기를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 타이어의 타측방향의 스핀들에는 입사광을 반사시켜 반사광을 형성하는 제2반사부가 구비되고, 상기 제2반사부와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 제2수발광부를 더 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 타이어의 트레드 외주면과 이격되어 입사광과 반사광의 경로가 형성되도록 입사광을 반사시켜 반사광을 형성하는 제3반사부가 구비되고, 상기 제3반사부와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 제3수발광부를 더 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 스핀들의 반사부 또는 제2반사부는 스핀들 둘레 전체 또는 일부에 구비되는 것일 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 반사부와 수발광부를 포함하는 검사모듈을 정렬하여 작동시키는 정렬단계와, 반사광이 수신될때까지 타이어에 상기 검사모듈을 접근시키는 이동단계와, 상기 타이어에서 소정거리까지 상기 검사모듈을 이격시키는 준비단계와, 구동장치를 가동하여 상기 타이어를 회전시키며 검사모듈을 작동하여 불량을 검사하는 검사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 테스트기의 작동방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 불량은 타이어 회전수에 따라 검출되는 검사모듈의 검출횟수 프로파일과 비교되어 결정되는 것일 수 있다.

본 발명에 의하면, 작업자에 따르는 시험편차를 미연에 해소하여 시험이 일관성을 가지게 되고, 광에 의한 감지로 캐리어 테이블 또는 유압실린더를 제어하가 매우 용이하며, 트래드부 이외에 타이어 전체 영역에 대한 특성 시험이 가능하고, 순간적인 부풀음에 의한 드럼이나 림의 파손을 근절할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 타이어 테스트기의 일실시예를 사시적으로 보여주는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따르는 타이어 테스트기의 다른 실시예를 사시적으로 보여주는 도면이며,
도 3은 본 발명에 따르는 타이어 테스트기의 사용 순서를 보여주는 순서도이고,
도 4는 종래 타이어 테스트기를 사시적으로 보여주는 도면이다.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 대하여 아래에서와 같이, 실시 가능한 예를 들어 설명하나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 따르는 타이어 테스트기는 타이어와, 상기 타이어와 맞닿아 회전하는 타이어 테스트 드럼과, 상기 타이어의 휠에 결합되는 스핀들이 회전가능하게 결합되며 구동장치에 의하여 이동되어 타이어를 이동시키는 캐리어 테이블을 포함하여 구성되는 타이어 테스트기(TTM)에 있어서, 상기 타이어의 일측방향의 스핀들에는 입사광을 반사시켜 반사광을 형성하는 반사부가 구비되고, 상기 반사부와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 수발광부를 포함하는데, 이를 첨부된 도면을 통하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따르는 타이어 테스트기의 일실시예를 사시적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따르는 타이어 테스트기의 다른 실시예를 사시적으로 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따르는 타이어 테스트기의 사용 순서를 보여주는 순서도이고, 도 4는 종래 타이어 테스트기를 사시적으로 보여주는 도면이다.

본 발명의 타이어 테스트기는 타이어(100)와, 상기 타이어와 맞닿아 회전하는 타이어 테스트 드럼(110)과, 상기 타이어의 휠(102)에 결합되는 스핀들(120)이 회전가능하게 결합되며 구동장치에 의하여 이동되어 타이어를 이동시키는 캐리어 테이블(130)을 포함하여 구성되는 타이어 테스트기에 있어서, 상기 타이어의 일측방향의 스핀들에는 입사광(I)을 반사시켜 반사광을 형성하는 반사부(122)가 구비되고, 상기 반사부(122)와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 수발광부(140)를 포함하는데, 상기 반사부(122)는 입사광을 반사시키는 소재인 한 특별하게 한정할 것은 아니나, 표면이 산란이 적고 흡수율이 낮은 표면이 매끄러운 금속재가 바람직하며, 스핀들(120)이 회전하는 관계상 회전 둘레를 모두 감싸는 형상으로 구비될 수 있는 한편, 도 2에서와 같이 회전 둘레의 일부에만 구비되어도 무방한데, 상기 수발광부(140)에서 타이어의 부풀음으로 인해 반사광이 인식(sensing)되지 아니하는 카운팅 수는 전체를 감싸는 경우(도 1)가 일부에 구비된 경우에 2배가 될 것이어서, 제어부(미도시)에서 2배나 1/2배로 계산할 수 있으니, 간단하게 구별/판단할 수 있다.

또한, 상기 타이어의 일측방향은 타이어의 트레드에서 연장되는 쇼울더부에서 비드부에 이르는 면에서 스핀들이 체결되는 방향을 의미하는 것으로 타이어를 트레드를 정면으로 바라볼 때, 왼쪽 방향 또는 오른쪽 방향으로 정의할 수 있는데, 예컨대 일측방향이 왼쪽이면 타측방향은 오른쪽이 될 것이다.

아울러, 상기 입사광(I)이 반사되어 광원쪽으로 반사광(R, 미도시)이 형성되는 관계상 상기 수광부(미도시)는 광원(미도시)에 인접하여 구비될 수 있으며, 상기 광원은 다양한 파장의 광원을 사용할 수 있음은 물론, 직진성이 우수한 레이저광을 사용할 수 있다.

또한, 상기 수발광부(140)는 상기 반사부(122)와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는데, 입사광이나 반사광의 경로와 타이어 측면과 평행하게 배치되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 타이어(100)의 타측방향의 스핀들에는 입사광(I)을 반사시켜 반사광을 형성하는 제2반사부(122')가 구비되고, 상기 제2반사부(122')와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 제2수발광부(140')를 더 포함할 수 있는데, 타이어(100)의 다양한 층의 적층 특성으로 트레드 수직면에서 계면분리 뿐만 아니라 측면에서, 상세하게 좌측면이나 우측면에서도 부풀음이 발생될 수 있어 제2반사부(122')와 제2수발광부(140')를 반사부(122)와 수발광부(140)에 더하여 구비하는 것이다.

아울러, 타이어(100)의 트레드 외주면과 이격되어 입사광과 반사광의 경로가 형성되도록 입사광을 반사시켜 반사광을 형성하는 제3반사부(122")가 구비되고, 상기 제3반사부(122")와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 제3수발광부(140")를 더 포함하여 타이어 트레드 불량여부를 판정할 수 있다.

상기 수발광부(140), 제2수발광부(140'), 제3수발광부(140")는 외부의 제어부(미도시)와 연결되어, 회전하는 타이어 주변에 배치된 엔코더(미도시)에 의하여 카운팅된 타이어 회전수와 연동하여 부풀음을 검출할 수 있고 미리설정된 프로파일과 비교하여 불량이나 사고유무 시뮬레이션이 가능하게 되며, 아울러, 부풀음이 정도가 커서 타이어 펑크의 우려가 있는 경우에 제어부는 캐리어 테이블(130)을 타이어 테스트 드럼(110)으로 부터 이격시키게 된다.

한편, 본 발명에 따르는 타이어 테스트기의 사용방법은 반사부와 수발광부를 포함하는 검사모듈을 정렬하여 작동시키는 정렬단계와, 반사광이 수신될때까지 타이어에 상기 검사모듈을 접근시키는 이동단계와, 상기 타이어에서 소정거리까지 상기 검사모듈을 이격시키는 준비단계와, 구동장치를 가동하여 상기 타이어를 회전시키며 검사모듈을 작동하여 불량을 검사하는 검사단계를 포함하는데, 도 3을 참조하여 보면, 상기 반사부와 수발광부를 포함하는 검사모듈을 정렬하여 작동시키는 정렬단계에서는 반사광이 감지되는 범위에서 수발광부를 타이어에 근접(전진)시키는 과정으로, 소위 '0'점을 설정하는 개념으로 이해할 수 있으며, 반대로 감지되지 아니하는 경우에는 더 이격(후진)시킬 수 있다.

다음으로, 검사하고자 하는 타이어의 특성에 따라 기설정된 프로파일에 의하여 상기 '0'점에서 소정 거리 이격시켜 고정하게 되는데, 일반적으로 20㎜를 설정한다.

다음으로, 타이어를 회전시키며 엔코더에 의한 회전수와 수발광부에 의한 타이어 부풀음 검출수에 의하여 기설정된 프로파일과 비교하여 양불이나 사고유무에 대한 판정을 수행하게 되는데, 부풀음의 크기 특히, 높이나 부풀음 속도에 관한 정보를 취득하여 검사 중단(캐리어 테이블(130), 이격), 양불판정, 사고유무에 대한 판단을 하게 된다.

예컨대, 양불판정이나 사고유무에 대한 판단은 엔코더에 의한 회전수와 수발광부에 의한 타이어 부풀음 검출수의 비교로 판정하는데, 부풀음은 최초 발생부터 높이가 20mm 미만까지는 검출되어도 카운팅에서 노카운트값으로 설정할 수 있으며, 20mm 이상의 크기부터 검출되는 경우를 카운트값으로 설정되도록 하여, 시험을 종료하는 프로파일을 설정할 수 있다.

즉, 회전수(x)와 검출수(n)을 X=nx의 관계로 정의하여, 불량 또는 사고발생(X)으로 판정하도록 하되, 이때의 n값은 타이어의 국부적인 불량 또는 사고발생을 판정하고자 하는 목적상 부풀음에 대한 카운트값으로 할 수 있는 것이다(n : 1 내지 5의 정수값 예시).

타이어 100, 타이어 테스트 드럼 110,
타이어의 휠 102, 스핀들 120,
캐리어 테이블 130, 반사부 122,
수발광부 140, 제2반사부 122',
제2수발광부 140', 제3반사부 122",
제3수발광부 140"

Claims (6)

1. 삭제
2. 타이어와, 상기 타이어와 맞닿아 회전하는 타이어 테스트 드럼과, 상기 타이어의 휠에 결합되는 스핀들이 회전가능하게 결합되며 구동장치에 의하여 이동되어 타이어를 이동시키는 캐리어 테이블을 포함하여 구성되는 타이어 테스트기에 있어서,
   상기 타이어의 일측방향의 스핀들에는 입사광을 반사시켜 반사광을 형성하는 반사부가 구비되고, 상기 반사부와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 수발광부를 포함하며,
   상기 타이어의 타측방향의 스핀들에는 입사광을 반사시켜 반사광을 형성하는 제2반사부가 구비되고, 상기 제2반사부와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 제2수발광부를 더 포함하고,
   상기 입사광이나 반사광의 경로와 타이어 측면과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 타이어 테스트기.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 타이어의 트레드 외주면과 이격되어 입사광과 반사광의 경로가 형성되도록 입사광을 반사시켜 반사광을 형성하는 제3반사부가 구비되고, 상기 제3반사부와 이격되어 입사광을 조사하는 광원과 반사광을 수광하는 수광부를 포함하는 제3수발광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 테스트기.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 스핀들의 반사부 또는 제2반사부는 스핀들 둘레 전체 또는 일부에 구비되는 것을 특징으로 하는 타이어 테스트기.
5. 삭제
6. 삭제

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