KR101891889B1 - 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대 가능하게 구성되어 실험실이 아니라 자동차에 장착된 타이어에서 비드 슬립을 측정하여 주행 평가시 비드 슬립에 대하여 객관적으로 평가가 가능하고 누구나 쉽게 장착하여 평가 시간 단축 및 평가 데이터 신뢰성을 확보할 수 있도록 한, 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치에 관한 것으로서,
타이어(20)가 장착된 휠(30)에 고정되는 고정 브래킷(11)과; 상기 휠(30)에 구비된 휠 고정볼트(35)에 체결되어 상기 고정 브래킷(11)을 고정하는 브래킷 고정너트(12)와; 상기 휠(30)과 타이어(20)의 경계 부분에 배치되어 타이어 비드의 슬립량을 감지하는 슬립 감지 센서(14)와; 상기 고정 브래킷(11)에 회전 가능하게 결합되어 상기 슬립 감지 센서(14)를 지지하는 센서 지지대(13);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치{Portable Measurement Apparatus for Tire Bead Slip}

본 발명은 타이어의 성능을 검사하는 장치 중 비드와 휠의 슬립(Slip) 상태를 측정하는 비드 슬립 측정장치에 관한 것으로서, 특히 휴대 가능하게 구성되어 실험실이 아니라 자동차에 장착된 타이어에서 비드 슬립을 측정하여 주행 평가시 비드 슬립에 대하여 객관적으로 평가가 가능하고 누구나 쉽게 장착하여 평가 시간 단축 및 평가 데이터 신뢰성을 확보할 수 있도록 한, 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치에 관한 것이다.

타이어를 휠에 처음 장착하는 경우에는, 타이어를 휠에 원활하게 장착하기 위하여 사전에 타이어의 비드(Bead)부에 원주방향을 따라 비드 크림이나 비누 용액을 바르기도 한다. 이와 같이, 타이어와 휠 사이에 비드 크림이나 비누 용액이 적용됨에 따라 차량이 가속(Accelertation) 또는 감속(Braking)할 때, 타이어와 휠 사이의 슬립(Slipage)이 발생하게 된다. 이러한 현상은 타이어가 휠에 조립된 초기에 주로 많이 발생되며, 타이어가 많이 사용되어 성숙 단계에 도달하게 되면 줄어드는 경향이 있다.

한편, 상기 타이어와 휠 사이의 슬립의 정도는, 타이어 비드부와 비드 베이스(Bead Base)의 형상이나, 휠의 험프(Hump) 원주경 및 형상 등에 의해 크게 영향을 받게 된다. 이러한 타이어의 비드 슬립 현상이 심할 경우, 타이어/휠 조립상태에서 동적 균형(Dynamic Balance)의 차이로 인해 진동이 발생하여 주행중 승차감(Ride Comfort)이 크게 떨어지게 될 뿐만 아니라, 발생한 진동으로 인해 핸들의 떨림 진동(Shake Vibration) 및 시미(Shimmy) 현상이 초래되어 운전자에게 커다란 불편을 야기하고 대형 사고를 유발할 수도 있다.

따라서, 타이어와 휠 사이의 슬립을 방지하기 위한 대책이 세워질 필요가 있으며, 이를 위해서 타이어의 비드 슬립을 정확히 분석 및 측정하는 과정이 있어야 한다.

타이어와 휠 사이의 슬립을 측정하기 위해서, 종래에는 자동차 휠에 타이어를 직접 조립한 상태에서, 실제로 주행하면서 가속 및 감속시의 슬립의 양을 측정하였다. 예컨대, 자동차 메이커나 타이어 메이커의 기준으로서, 20㎞/h에서 퀵-브 레이크(Q-Brake) 3회, 0∼50㎞/h까지 가속 3회 등의 독립된 슬립 시험을 차량에 직접 타이어를 장착한 상태에서 행하였다. 그리고, 시험 결과를 확인하기 위하여 각각의 시험 항목마다 일일이 차에서 내려 줄자 등을 이용하여 슬립량을 직접 측정하여 기록하였다.

그러나, 이러한 타이어의 슬립량 측정방법은, 각 자동차 메이커나 타이어 메이커의 시험 방법 및 기준이 서로 달라 시험에 대한 객관적 기준을 제시하기가 어려울 뿐만 아니라, 주행하는 자동차의 종류, 타이어와 휠의 형상 및 크기의 차이 등으로 인해 시험결과의 재현성을 확보하기가 매우 어려운 문제점이 있다.

또한, 자동차의 가속 및 감속을 운전자의 감각에 의존하여 설정해야 하므로, 시험할 때마다 운전자가 달라지면 그 결과치가 달라지는 등 일관성이 떨어지고, 줄자를 이용하여 슬립량을 측정함에 따라 객관성을 확보할 수 없을 뿐 아니라 측정 결과를 얻을 때까지 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

이에 따라 최근에는 실차 실험 대신 실험실 내에서 타이어의 슬립량을 측정하기도 하지만, 이러한 인도어 테스트는 실제 주행 상황을 정확하게 반영하기가 어려워 측정 결과에 대한 신뢰도가 떨어지질 뿐만 아니라 대형 실험 기구를 필요로 하는 문제점이 있다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 휠에 장착된 타이어에 하중을 작용시키기 위한 로드셀과, 상기 타이어에 연결되어 회전 구동시키는 구동장치와, 상기 구동장치에 연결 부착된 토크 센서와, 상기 토크 센서로부터의 토크값을 기록하는 레코더를 포함하여 구성됨으로써, 시험시간이 줄어드는 등 시험 생산성이 향상되고, 슬립 방지를 위한 설계 개선이 조기에 이루어지며, 시험 오차 및 편차가 크게 줄어 객관성이 확보되도록 한, 타이어와 휠 사이의 슬립 측정장치에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 2는, 타이어의 외주면에 부착되는 제1광반사스티커와, 상기 제1광반사스티커와 동일축상에 위치하며 림의 외주면에 부착되는 제2광반사스티커로 이루어진 광반사스티커와; 상기 광반사스티커에서 반사된 빛을 인식하는 센서와; 상기 센서에서 전기적 신호를 전달받아 수치화하는 디스플레이가 구비된 검사장치;를 포함함으로써, 타이어와 림이 결합된 상태에서 급제동 또는 급가속시 원주방향으로 미끌리는 정도를 간편하고 정확하게 측정할 수 있도록 한, 타이어와 림의 슬립피지 측정장치에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 3은, 비드부를 통하여 휠에 장착된 타이어에서 상기 타이어와 휠의 안착성 및 슬립이 발생되는 것을 측정하는 타이어 비드 슬립 측정장치에 있어서, 상기 휠은 분할 섹션 휠들로 이루어지고, 상기 휠의 축은 회전 발생부에 연결되면서 토오크셀에 의해 휠에 발생된 토오크 변화량을 측정하도록 이루어짐으로써, 타이어의 비드와 휠의 운동방향을 고려하여 타이어와 휠의 안착성 및 슬립이 발생되는 토오크를 측정할 수 있는, 타이어 비드 슬립장치에 대하여 기재하고 있다.

KR 10-2003-0075254 A KR 20-0363304 Y1 KR 10-2014-0059555 A

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자동차에 부착된 타이어에 직접 결합시켜 실제 타이어에서 발생하는 비드 슬립을 검출함으로써, 주행 평가시 비드 슬립에 대하여 객관적으로 평가가 가능하고 누구나 쉽게 장착하여 평가 시간 단축 및 평가 데이터 신뢰성을 확보할 수 있도록 한, 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 슬립 감지 센서를 이용하여 검출한 비드 슬립량을 디스플레이에 표시하도록 함으로써 누구라도 쉽게 비드 슬립량을 확인할 수 있도록 한, 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타이어가 장착된 휠에 고정되는 고정 브래킷과; 상기 휠에 구비된 휠 고정볼트에 체결되어 상기 고정 브래킷을 고정하는 브래킷 고정너트와; 상기 휠과 타이어의 경계 부분에 배치되어 타이어 비드의 슬립량을 감지하는 슬립 감지 센서와; 상기 고정 브래킷에 회전 가능하게 결합되어 상기 슬립 감지 센서를 지지하는 센서 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치에 따르면, 상기 센서 지지대에 설치되어 상기 슬립 감지 센서에 의해 감지된 타이어 비드의 슬립량을 나타내는 디스플레이;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치에 따르면, 상기 브래킷 고정너트는 상기 고정 브래킷이 휠의 표면으로부터 일정 정도 이격되도록 상기 휠 고정볼트에 체결되는 일정 길이 이상의 롱 너트인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치에 따르면, 상기 브래킷 고정너트는 상기 휠에 구비된 4개의 휠 고정볼트 중 3개 이상에 체결되어 상기 고정 브래킷을 고정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치는 타이어 비드의 슬립량을 실차 측정할 때 타이어가 차량에 장착된 상태에서 비드 슬립량을 측정하게 되므로, 타이어와 휠을 차량으로부터 분리하여 측정하는 종전에 비해 평가 시간이 대폭 단축됨은 물론 평가 데이터에 대한 신뢰도가 대폭 향상되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치에 따르면, 슬립 감지 센서에 의해 감지된 비드 슬립량이 디스플레이에 표시됨에 따라 비드 슬립량의 확인인 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치에 따르면, 타이어를 차량으로부터 분리하지 않고 휠에 구비된 휠 고정볼트에 고정 브래킷을 설치하는 것만으로도 비드 슬립량을 측정할 수 있어 편의성이 증대되고 누구라도 쉽게 비드 슬립량을 측정할 수 있어 측정 결과에 대한 객관성이 확보되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치에 따르면, 브래킷 고정너트로 롱 너트를 사용함에 따라 고정 브래킷의 설치가 용이하고 브래킷 고정너트를 3개 이상 사용함에 따라 고정 브래킷이 안정적으로 설치되어 측정 결과에 대한 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치의 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치는 도 1과 2에 도시된 바와 같이, 타이어(20)가 장착된 휠(30)에 고정되는 고정 브래킷(11)과; 상기 휠(30)에 구비된 휠 고정볼트(35)에 체결되어 상기 고정 브래킷(11)을 고정하는 브래킷 고정너트(12)와; 상기 휠(30)과 타이어(20)의 경계 부분에 배치되어 타이어 비드의 슬립량을 감지하는 슬립 감지 센서(14)와; 상기 고정 브래킷(11)에 회전 가능하게 결합되어 상기 슬립 감지 센서(14)를 지지하는 센서 지지대(13)와; 상기 슬립 감지 센서(14)에 의해 감지된 타이어 비드의 슬립량을 나타내도록 상기 센서 지지대(13)에 설치되는 디스플레이(15);를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 브래킷 고정너트(12)는 상기 고정 브래킷(11)이 휠(30)의 표면으로부터 일정 정도 이격되도록 상기 휠 고정볼트(35)에 체결되는 일정 길이 이상의 롱 너트를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 브래킷 고정너트(12)는 상기 휠(30)에 구비된 4개의 휠 고정볼트(35) 중 3개 이상에 체결되어 상기 고정 브래킷(11)을 고정하도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 따라서, 상기 고정 브래킷(11)은 삼각 또는 사각 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 슬립 감지 센서(14)로는 색의 차이를 감지하는 색 센서를 사용할 수 있으며, 상기 슬립 감지 센서(14)를 이용하여 타이어 비드의 슬립량을 감지할 수 있도록 상기 타이어(20)의 비드와 휠(30)에는 각각 위치표시부가 형성되어야 함은 당연하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치는 실체 차량에 장착된 타이어의 휠에 결합시켜 사용하며, 실제 차량에 장착된 타이어의 비드 슬립량을 측정하게 된다.

휠(30)에 장착된 타이어(20)를 실제 차량에 설치한 후, 급가속 또는 급제동을 수회 반복하는 방식으로 이루어진 통상의 타이어 비드 슬립 관련 실차 주행을 한다. 이어 주행을 마친 차량에 장착된 휠(30)로부터 휠 커버를 분리하고, 4개의 휠 고정볼트(35) 중 3개의 휠 고정볼트(35)에 각각 체결된 너트를 제거한 후 고정 브래킷(11)을 설치한다. 즉, 상기 고정 브래킷(11)의 외측에서부터 일정 길이의 롱 너트로 이루어진 브래킷 고정 너트(12)를 휠 고정볼트(35)에 체결함으로써 상기 고정 브래킷(11)을 휠(30)에 고정하는 것이다.

이어 상기 고정 브래킷(11)에 회전 가능하게 결합된 센서 지지대(13)를 회전시켜 슬립 감지 센서(14)가 타이어(20)와 휠(30) 사이의 경계 부분에 위치하도록 함으로써, 상기 슬립 감지 센서(14)를 이용하여 타이어(20)의 비드와 휠(30) 사이의 슬립량을 감지한다. 이때, 상기 슬립 감지 센서(14)를 이용하여 타이어(20)의 비드 슬립을 감지할 수 있도록, 상기 타이어(20)의 비드와 휠(30)에는 각각 위치표시부가 형성되어 있으며, 상기 슬립 감지 센서(14)는 타이어(20)의 비드와 휠(30)에 각각 형성된 위치표시부의 위치를 확인하여 타이어 비드의 슬립량을 감지한다.

그리고, 상기 슬립 감지 센서(14)에 의해 감지된 타이어 비드의 슬립량은 상기 센서 지지대(13)의 일측에 구비된 디스플레이(15)에 표시됨으로써 평가자가 타이어 비드의 슬립량을 신속 정확하게 파악할 수 있도록 한다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

11...고정 브래킷
12...브래킷 고정 너트
13...센서 지지대
14...슬립 감지 센서
15...디스플레이
20...타이어
30...휠
35...휠 고정볼트

Claims (4)

1. 타이어(20)가 차량에 장착된 상태에서, 타이어와 휠(30) 사이의 슬립을 검출하여 그 슬립량을 표시할 수 있도록 구성된 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치로서,
   타이어(20)와 휠(30)의 경계 부분에는 슬립 검출용의 위치 표시부가 각각 형성되어 있으며,
   상기 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치는,
   휠(30)에 고정되는 고정 브래킷(11)과;
   휠(30)에 구비된 4개의 휠 고정볼트(35) 중 3개 이상에 체결됨과 아울러, 고정 브래킷(11)이 휠(30)의 표면으로부터 일정 정도 이격되도록 상기 휠 고정볼트(35)에 체결되는 일정 길이 이상의 롱 너트로 이루어지는 브래킷 고정너트(12)와;
   타이어(20)와 휠(30)의 경계 부분에 배치되며, 타이어(20)와 휠(30)에 각각 형성된 위치 표시부의 위치 확인을 통해, 타이어(20)와 휠(30) 사이의 슬립량을 검출하는 슬립 감지 센서(14)와;
   고정 브래킷(11)에 회전 가능하게 결합되며, 슬립 감지 센서(14)를 지지하는 센서 지지대(13)와;
   센서 지지대(13)에 설치되며, 슬립 감지 센서(14)에 의해 검출된 타이어와 휠 사이의 슬립량을 표시하는 디스플레이(15);
   를 포함하여 구성되며,
   슬립 감지 센서(14)는 색 차이를 감지하는 색 센서인 것을 특징으로 하는 휴대용 타이어 비드 슬립 측정장치.
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