KR102244997B1

KR102244997B1 - 트레드 링의 강성 측정 장치 및 트레드 링의 균일성 측정 방법

Info

Publication number: KR102244997B1
Application number: KR1020167013888A
Authority: KR
Inventors: 와코 이와무라; 마코토 스기야
Original assignee: 스미토모 고무 코교 카부시키카이샤
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2021-04-27
Also published as: EP3070455A1; KR20160083883A; CN105814427B; WO2015068850A1; EP3070455A4; EP3070455B1; US10132721B2; CN105814427A; US20160266011A1

Abstract

트레드 링(100)의 강성 측정 장치는, 트레드 링(100) 단체(單體)를 제거 가능하게 유지하는 서포트 지그(2)를 포함한다. 서포트 지그(2)는, 트레드 링(100)의 일부분인 측정 영역(100A)을 변형 가능하게 외부에 노출시키는 개방부(21)와, 트레드 링(100)의 측정 영역(100A) 이외의 영역인 비측정 영역(100B)을 실질적으로 변형 불능하게 구속하는 구속부(22)를 갖는다. 구속부(22)가 비측정 영역(100B)의 변형을 억제함으로써, 비측정 영역(100B)에 응력이 발생하지 않게 되어, 측정 영역(100A)만의 강성을 측정 가능하게 된다.

Description

트레드 링의 강성 측정 장치 및 트레드 링의 균일성 측정 방법{DEVICE FOR MEASURING TREAD RING RIGIDITY AND METHOD FOR MEASURING UNIFORMITY OF TREAD RING}

본 발명은 트레드 링의 강성 측정 장치 및 트레드 링의 균일성 측정 방법에 관한 것이다.

종래부터, 공기 타이어의 제조 라인에 있어서는, 전동 시의 타이어의 진동을 억제하기 위해, 제조된 타이어의 유니포미티의 각종 특성(예컨대, RFV, LFV, 코니시티 등)이, 출하 전에 검사되고 있다. 공기 타이어는, 측정용의 림에 장착되어, 유니포미티의 여러 가지 특성이 측정된다. 예컨대, 공기 타이어가 장착된 림을 회전시킴으로써, 유니포미티 측정 장치의 드럼 등에 접지하고 있는 측정 영역이 공기 타이어의 원주 방향의 상이한 위치로 이동되어, 공기 타이어의 종(縱)강성의 분포가 얻어진다.

공기 타이어에 하중이 부하되면, 접지하고 있는 측정 영역이 크게 변형하고, 접지하지 않는 비측정 영역의 변형은 작기 때문에, 일반적으로 공기 타이어의 종강성의 분포는, 측정 영역의 종강성에 크게 의존한다.

한편, 접지면을 갖는 원통형의 트레드 링과, 트레드 링의 반경 방향 내측에 배치되며 또한 차축에 고정되는 허브와, 트레드 링과 허브를 연결하는 스포크를 구비하는 에어리스 타이어에 있어서도, 공기 타이어와 마찬가지로, 우수한 유니포미티 성능이 요구된다. 완성된 에어리스 타이어의 유니포미티는, 허브를 측정 장치에 장착함으로써, 공기 타이어와 동일하게 측정할 수 있다.

그런데, 에어리스 타이어에 있어서는, 트레드 링과 허브의 편심 외에, 트레드 링 단체(單體)의 균일성, 즉 트레드 링 단체에서의 원주 방향의 종강성의 분포도, 유니포미티에 영향을 끼친다고 생각된다. 따라서, 트레드 링 단체에서의 원주 방향의 종강성의 분포를 측정할 수 있으면, 에어리스 타이어의 유니포미티 성능을 한층 더 높일 수 있다.

그러나, 단체의 트레드 링에서 접지하고 있는 측정 영역의 종강성을 측정하도록 트레드 링에 종(縱)하중을 가한 경우, 완성품의 에어리스 타이어와는 다르게, 트레드 링의 전체가 타원형으로 변형하고, 그 각 부분이 상응하는 응력을 발생한다. 예컨대, 측정 영역 및 그 바로 위의 영역에서는, 트레드 링의 외주측에 압축 응력이 발생하고, 내주측에 인장 응력이 발생한다. 한편, 그 외의 영역에서는, 트레드 링의 외주측에 인장 응력이 발생하고, 내주측에 압축 응력이 발생한다. 이 때문에, 접지하고 있는 측정 영역이 발생하는 응력에 더하여, 접지하지 않는 비측정 영역이 발생하는 응력까지가, 종강성의 측정값에 영향을 끼친다.

또한, 트레드 링에 종하중을 가하면서, 트레드 링을 원주 방향으로 회전시키는 기술이 확립되어 있지 않아, 트레드 링의 전체 둘레에 걸쳐 강성 분포를 효율적으로 측정하는 것이 곤란하였다. 특히 에어리스 타이어의 생산 라인에서는, 트레드 링의 강성을 전체 또는 추출로 검사하기 위해, 트레드 링 전체 둘레의 강성 분포를 효율적으로 측정하는 기술이, 강하게 요구되고 있다.

본 발명은 이상과 같은 실상을 감안하여 안출된 것으로, 에어리스 타이어의 트레드 링 단체에서의 원주 방향의 일부분의 강성만을 측정 가능하게 하는 트레드 링의 강성 측정 장치 및 트레드 링의 균일성 측정 방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

본 발명은 접지면을 갖는 원통형의 트레드 링과, 상기 트레드 링의 반경 방향 내측에 배치되며 또한 차축에 고정되는 허브와, 상기 트레드 링과 상기 허브를 연결하는 스포크를 구비한 에어리스 타이어에 이용되는 상기 트레드 링 단체의 원주 방향의 일부분의 강성을 측정하기 위한 트레드 링의 강성 측정 장치로서, 상기 트레드 링 단체를 유지하는 서포트 지그를 포함하고, 상기 서포트 지그는, 상기 트레드 링의 상기 일부분인 측정 영역을 변형 가능하게 외부에 노출시키는 개방부와, 상기 트레드 링의 상기 측정 영역 이외의 영역인 비측정 영역을 실질적으로 변형 불능하게 구속하는 구속부를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 서포트 지그는, 상기 트레드 링 단체를 제거 가능하게 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 구속부는, 상기 비측정 영역에서 상기 트레드 링의 상기 접지면과 접촉하여, 상기 트레드 링을 구속하는 외측 서포트부를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 외측 서포트부는, 상기 비측정 영역에서 상기 트레드 링의 접지면과 연속적으로 접촉하는 링형의 외륜부를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 구속부는, 상기 비측정 영역에서, 상기 트레드 링의 반경 방향의 내주면과 접촉하며, 상기 트레드 링을 구속하는 내측 서포트부를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 내측 서포트부는, 상기 비측정 영역에서 상기 트레드 링의 상기 내주면과 연속적으로 접촉하는 원주형의 내륜부를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 외측 서포트부의 내직경(Ji)과, 상기 트레드 링의 상기 접지면의 외직경(Ro)의 비(Ji/Ro)는, 0.995∼1.02인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 내측 서포트부의 외직경(Jo)과, 상기 트레드 링의 상기 내주면의 내직경(Ri)의 비(Jo/Ri)는, 0.99∼1.03인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 서포트 지그는, 상기 트레드 링 단체를 원주 방향으로 회전 가능하게 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 구속부는, 상기 비측정 영역과 접촉하며, 상기 비측정 영역과의 마찰을 저감하는 마찰 저감 수단을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 구속부는, 상기 비측정 영역에서 상기 트레드 링의 상기 접지면과 접촉하며, 상기 트레드 링을 구속하는 외측 서포트부를 가지고, 상기 마찰 저감 수단은, 외측 서포트부에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 마찰 저감 수단은, 회전 가능하게 피봇 지지되며, 상기 트레드 링의 상기 접지면과 접촉하는 외주면을 갖는 복수의 외측 롤러를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 구속부는, 상기 비측정 영역에서, 상기 트레드 링의 반경 방향의 내주면과 접촉하며, 상기 트레드 링을 구속하는 내측 서포트부를 가지고, 상기마찰 저감 수단은, 내측 서포트부에 마련되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 마찰 저감 수단은, 회전 가능하게 피봇 지지되며, 상기 트레드 링의 상기 접지면과 접촉하는 외주면을 갖는 복수의 내측 롤러를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 복수의 외측 롤러의 외주면과 상기 접지면이 접촉하는 외측 접촉부를 연결한 원호의 직경(Ji')과, 상기 트레드 링의 상기 접지면의 외직경(Ro)의 비(Ji'/Ro)는, 0.995∼1.02인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 복수의 내측 롤러의 외주면과 상기 내주면이 접촉하는 내측 접촉부를 연결한 원호의 직경(Jo')과, 상기 트레드 링의 상기 내주면의 내직경(Ri)의 비(Jo'/Ri)는, 0.99∼1.03인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 외측 롤러는, 상기 트레드 링의 반경 방향으로 이동 가능한 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 내측 롤러는, 상기 트레드 링의 반경 방향으로 이동 가능한 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 트레드 링의 강성 측정 장치에 있어서, 상기 서포트 지그의 상기 개방부는, 30 ㎜∼300 ㎜의 원주 방향의 현 길이로 상기 트레드 링을 개방하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 접지면을 갖는 원통형의 트레드 링과, 상기 트레드 링의 반경 방향 내측에 배치되며 또한 차축에 고정되는 허브와, 상기 트레드 링과 상기 허브를 연결하는 스포크를 구비한 에어리스 타이어에 이용되는 상기 트레드 링 단체의 원주 방향의 강성의 균일성을 조사하기 위한 트레드 링의 균일성 측정 방법으로서, 상기 트레드 링의 원주 방향의 일부분인 측정 영역을 변형 가능하게 하고, 또한, 상기 측정 영역 이외의 비측정 영역을 구속하여 유지하는 유지 공정과, 상기 측정 영역에 하중을 부여하여 변형 상태를 측정하는 측정 공정을 포함하며, 상기 측정 영역을 상기 트레드 링의 원주 방향의 상이한 위치로 이동시켜 상기 유지 공정과 상기 측정 공정이 행해지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 접지면을 갖는 원통형의 트레드 링과, 상기 트레드 링의 반경 방향 내측에 배치되며 또한 차축에 고정되는 허브와, 상기 트레드 링과 상기 허브를 연결하는 스포크를 구비한 에어리스 타이어에 이용되는 상기 트레드 링 단체의 원주 방향의 강성의 균일성을 조사하기 위한 트레드 링의 균일성 측정 방법으로서, 상기 트레드 링의 원주 방향의 일부분인 측정 영역을 변형 가능하게 하고, 또한, 상기 측정 영역 이외의 비측정 영역을 구속하여 유지하는 유지 공정과, 상기 측정 영역에 하중을 부여하여 변형 상태를 측정하는 측정 공정을 포함하고, 상기 측정 공정은, 상기 트레드 링을 원주 방향으로 어긋나게 하면, 상기 측정 영역을 상기 트레드 링의 원주 방향의 상이한 위치로 이동시켜, 변형 상태를 연속적으로 측정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 트레드 링의 강성 측정 장치는, 트레드 링 단체를 유지하는 서포트 지그를 포함한다. 서포트 지그는, 트레드 링의 원주 방향의 일부분인 측정 영역을 변형 가능하게 외부에 노출시키는 개방부와, 트레드 링의 측정 영역 이외의 비측정 영역을 구속하는 구속부를 갖는다. 개방부로부터 노출된 트레드 링의 측정 영역의 접지면을, 예컨대, 드럼 또는 평판 등에 압박함으로써, 트레드 링의 강성이 측정된다. 이때, 구속부가 트레드 링의 비측정 영역을 실질적으로 변형 불능하게 구속한다. 이에 의해, 트레드 링의 비측정 영역에 응력이 발생하지 않게 되어, 트레드 링 단체의 원주 방향의 일부분인 측정 영역만의 강성이 측정 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 트레드 링의 균일성 측정 방법은, 트레드 링을 유지하는 유지 공정과, 트레드 링의 변형 상태를 측정하는 측정 공정을 포함한다. 유지 공정에서는, 트레드 링의 원주 방향의 일부분인 측정 영역을 변형 가능하게 하고, 또한, 측정 영역 이외의 비측정 영역을 구속한다. 측정 공정에서는, 측정 영역에 하중이 부여되어, 변형 상태가 측정된다. 측정 영역이 트레드 링의 원주 방향의 상이한 위치로 이동되어, 유지 공정과 측정 공정이 행해짐으로써, 트레드 링의 전체 둘레에 걸치는 변형 상태가 측정되어, 트레드 링 단체에서의 균일성이 측정 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 트레드 링의 균일성 측정 방법은, 트레드 링을 유지하는 유지 공정과, 트레드 링의 변형 상태를 측정하는 측정 공정을 포함한다. 유지 공정에서는, 트레드 링의 원주 방향의 일부분인 측정 영역을 변형 가능하게 하고, 또한, 측정 영역 이외의 비측정 영역을 구속한다. 측정 공정에서는, 측정 영역에 하중이 부여되어 변형 상태가 측정된다. 또한, 측정 공정에서는, 트레드 링을 원주 방향으로 어긋나게 하면서, 측정 영역이 트레드 링의 원주 방향의 상이한 위치로 이동한다. 이에 의해, 트레드 링의 전체 둘레에 걸친 변형 상태가 연속적으로 측정되어, 트레드 링 단체에서의 균일성이 효율적으로 측정 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 트레드 링의 강성 측정 장치의 일실시형태를 나타내는 측면도이다.
도 2는 도 1의 강성 측정 장치의 서포트 지그를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 서포트 지그의 조립 사시도이다.
도 4의 (a)는 도 2의 서포트 지그의 측면도이고, (b)는 트레드 링의 측면도이다.
도 5는 도 1의 강성 측정 장치를 이용하여, 에어리스 타이어의 트레드 링의 균일성이 측정하는 방법을 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 강성 측정 장치의 별도의 실시형태의 서포트 지그를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 서포트 지그의 조립 사시도이다.
도 8의 (a)는 도 6의 서포트 지그의 측면도이고, (b)는 트레드 링의 측면도이다.
도 9는 도 7의 서포트 지그의 변형예를 나타내는 조립 사시도이다.
도 10은 도 7의 서포트 지그의 별도의 변형예를 나타내는 측면도이다.
도 11은 도 7의 외측 롤러 및 내측 롤러의 지지 구조를 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 11의 지지 구조의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 도 6의 서포트 지그를 이용하여, 에어리스 타이어의 트레드 링의 균일성을 측정하는 방법을 나타내는 측면도이다.

이하, 본 발명의 일실시형태가 도면에 기초하여 설명된다.

도 1은 본 실시형태에 따른 에어리스 타이어의 트레드 링의 강성 측정 장치(이하, 단순히 「강성 측정 장치」라고 하는 경우가 있음)(1)의 측면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 강성 측정 장치(1)는, 에어리스 타이어에 이용되는 트레드 링(100)의 단체에서의 원주 방향의 일부분의 강성을 측정하기 위한 장치이다.

강성 측정 장치(1)는, 예컨대, 단체의 트레드 링(100)을 유지하는 서포트 지그(2)와, 트레드 링(100)이 압박되는 평판(노면부)(3)과, 서포트 지그(2)를 평판(3)의 방향(종방향)으로 구동하는 구동부(4)와, 평판(3)에 작동하는 종방향의 힘을 측정하는 측정부(5)와, 측정부(5)에 의해 측정된 힘으로부터 트레드 링(100)의 강성을 산출하는 처리부(6)를 구비한다. 여기서, 단체의 트레드 링(100)이란, 에어리스 타이어로서 스포크 및 허브 등과 일체화되기 전의 트레드 링(100)이다.

트레드 링(100)이 압박되는 평판(3) 대신에, 원통형의 드럼 등이 이용되어도 좋다. 구동부(4)는, 서포트 지그(2)를 통해 트레드 링(100)을 평판(3)에 압박하고, 트레드 링(100)에, 예컨대, 에어리스 타이어의 세로 휨량에 상당하는 변형을 부여한다. 구동부(4)에 의한 서포트 지그(2)의 변위량은, 예컨대, 측정부(5)를 통해, 처리부(6)에 입력된다.

측정부(5)는, 구동부(4)의 측에 마련되어 있어도 좋다. 처리부(6)는, 서포트 지그(2)의 변위 및 측정부(5)에 의해 측정된 힘에 기초하여, 트레드 링(100)의 종강성을 산출한다.

구동부(4)에 의해, 서포트 지그(2)가 종방향에 수직한 가로 방향 또는 전후 방향으로 구동되어도 좋다. 이 경우, 측정부(5)는, 평판(3)에 작동하는 가로 방향 또는 전후 방향의 힘을 측정한다.

도 2 및 도 3은 서포트 지그(2)의 구성을 나타내고 있다. 서포트 지그(2)는, 트레드 링(100)을 제거 가능하게 유지한다. 서포트 지그(2)는, 트레드 링(100)의 일부분인 측정 영역(100A)을 변형 가능하게 외부에 노출시키는 개방부(21)와, 트레드 링(100)의 측정 영역(100A) 이외의 영역인 비측정 영역(100B)을 실질적으로 변형 불능하게 구속하는 구속부(22)를 가지고 있다. 구속부(22)가 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)을 구속함으로써, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)에 응력이 발생하지 않게 되어, 트레드 링(100) 단체의 원주 방향의 일부분인 측정 영역(100A)만의 강성을 측정 가능하게 된다.

트레드 링(100)을 노출시켜 개방하는 개방부(21)의 원주 방향의 현 길이(CL)는, 예컨대, 측정 대상의 에어리스 타이어의 접지 길이에 따라 설정되어 있다. 일반적으로, 고속 주행이 용이하고, 또한 진동에 민감한 승용차에서는, 보다 우수한 유니포미티 성능이, 요구되고 있다. 그래서, 본 실시형태에서는, 특히, 승용차용 타이어의 접지 길이에 대응하도록, 상기 현 길이(CL)는, 예컨대, 30 ㎜∼300 ㎜가 바람직하다. 현 길이(CL)가 30 ㎜ 미만인 경우, 접지 길이가 짧아져 충분한 하중으로 트레드 링(100)의 강성을 측정할 수 없다. 한편, 현 길이(CL)가 300 ㎜를 넘는 경우, 트레드 링(100)을 광범위하게 구속할 수 없게 되어, 비측정 영역(100B)의 변형을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.

구속부(22)는, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)에서 접지면(100C)의 외측에 배치되는 외측 서포트부(23)를 가지고 있다. 구속부(22)는, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)에서 내주면(100D)의 내측에 배치되는 내측 서포트부(24)를 가지고 있다.

외측 서포트부(23)는, 비측정 영역(100B)에서 트레드 링(100)의 접지면(100C)과 접촉하며, 트레드 링(100)을 반경 방향의 외측으로부터 구속한다. 외측 서포트부(23)는, 비측정 영역(100B)에서 원주 방향으로 연속적으로 형성된 링형의 외륜부(23A)와, 외륜부(23A)의 일단에 마련된 단부 가장자리(23B)를 갖는다.

외륜부(23A)는, 비측정 영역(100B)의 거의 전역에서 트레드 링(100)의 접지면(100C)과 접촉하며, 트레드 링(100)을 반경 방향의 외측으로부터 구속한다. 이에 의해, 트레드 링(100)은, 비측정 영역(100B)의 접지면(100C)의 거의 전역에서, 외륜부(23A)에 의해 구속되어, 비측정 영역(100B)이 실질적으로 변형 불능하게 된다. 외측 서포트부(23)는, 도 3 등에 나타내는 형태에 한정되지 않고, 예컨대, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)의 반경 방향의 외측에, 단속적으로 마련되는 형태여도 좋다.

단부 가장자리(23B)는, 외륜부(23A)와 일체로 형성되어 있으며, 외륜부(23A)의 변형을 억제한다. 트레드 링(100)은, 트레드 링(100)의 단부 가장자리가 비측정 영역(100B)의 전체 영역에서 외측 서포트부(23)의 단부 가장자리(23B)에 접촉하도록 장착된다. 이에 의해, 트레드 링(100)과 외측 서포트부(23)의 편심이 억제된다. 단부 가장자리(23B)는, 개방부(21)에 상당하는 영역에, 개구(23C)를 갖는다. 단부 가장자리(23B)에 개구(23C)가 마련됨으로써, 측정 영역(100A)에서의 트레드 링(100)의 단부 가장자리와 외측 서포트부(23)의 단부 가장자리(23B)의 접촉이 회피되어, 측정 영역(100A)의 변형이 저해되는 일이 없다.

단부 가장자리(23B)에는, 내측 서포트부(24)가 결합된다. 단부 가장자리(23B)에는, 외측 서포트부(23)와 내측 서포트부(24)의 상대 위치를 맞추기 위한 한쌍의 위치 맞춤부(23D)가 돌출 설치되어 있다. 위치 맞춤부(23D)는, 예컨대, 한쌍의 핀으로 이루어진다.

도 4의 (a)는 서포트 지그(2)의 측면을, 도 4의 (b)는 서포트 지그(2)에 장착되기 전의 트레드 링(100)의 측면을 각각 나타내고 있다. 외측 서포트부(23)와 내측 서포트부(24)가 적정한 상대 위치에서 결합됨으로써, 외측 서포트부(23)와, 내측 서포트부(24) 사이에는, 홈부(29)가 형성된다. 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)은 홈부(29)에 장착되며, 외측 서포트부(23)와 내측 서포트부(24)에 의해 구속된다.

외측 서포트부(23)의 외륜부(23A)의 내직경(Ji)과, 트레드 링(100)의 접지면(100C)의 외직경(Ro)의 비(Ji/Ro)는, 0.995∼1.02가 바람직하다.

상기 비(Ji/Ro)가 0.995 미만인 경우, 외측 서포트부(23)의 외륜부(23A)의 내측에 트레드 링(100)을 장착하는 것이 곤란해진다. 한편, 상기 비(Ji/Ro)가 1.02를 넘는 경우, 트레드 링(100)의 접지면(100C)과 외측 서포트부(23)의 외륜부(23A)의 내주면의 간극이 커져, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)의 변형을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 내측 서포트부(24)는, 비측정 영역(100B)에서 트레드 링(100)의 내주면(100D)과 접촉하며, 트레드 링(100)을 반경 방향의 내측으로부터 구속한다. 내측 서포트부(24)는, 원주 방향으로 연속적으로 형성된 원주형의 내륜부(24A)를 갖는다. 내륜부(24A)는, 비측정 영역(100B)에서 트레드 링(100)의 내주면(100D)과 접촉하며, 트레드 링(100)을 반경 방향의 내측으로부터 구속한다. 이에 의해, 트레드 링(100)은, 비측정 영역(100B)의 내주면(100D)의 거의 전역에서, 내륜부(24A)에 의해 구속되고, 비측정 영역(100B)의 변형이 한층 더 효과적으로 억제된다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 내륜부(24A)는, 개방부(21)에 상당하는 영역에, 개구(24C)를 갖는다. 내륜부(24A)에 개구(24C)가 마련됨으로써, 측정 영역(100A)에서의 트레드 링(100)의 단부 가장자리와 내측 서포트부(24)의 내륜부(24A)의 접촉이 회피되어, 측정 영역(100A)의 변형이 저해되는 일이 없다. 내측 서포트부(24)는, 도 3 등에 나타내는 형태에 한정되지 않고, 예컨대, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)의 반경 방향의 내측에, 단속적으로 마련되는 형태여도 좋다.

내측 서포트부(24)는, 외측 서포트부(23)의 단부 가장자리(23B)에, 볼트(30) 등에 의해 결합된다. 볼트(30)는, 내측 서포트부(24)의 내륜부(24A)의 단부면에 마련되어 있는 구멍(31)으로부터 장착된다. 내측 서포트부(24)의 내륜부(24A)의 단부면에는, 서포트 지그(2)를 파지하기 위한 핸들부(32)가 필요에 따라 마련되어 있다. 내측 서포트부(24)의 내륜부(24A)의 단부면에는, 필요에 따라 트레드 링(100)의 단부 가장자리와 접촉하는 플랜지부가 마련되어 있어도 좋다. 이러한 플랜지부와 외측 서포트부(23)의 단부 가장자리(23B)에 의해, 트레드 링(100)이 서포트 지그(2) 내에서 정확하게 위치 결정되며, 트레드 링(100)의 축 방향의 위치 어긋남이 방지된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 내측 서포트부(24)의 내륜부(24A)의 외직경(Jo)과, 트레드 링(100)의 내주면(100D)의 내직경(Ri)의 비(Jo/Ri)는, 0.99∼1.03이 바람직하다.

상기 비(Jo/Ri)가 0.99 미만인 경우, 트레드 링(100)의 내주면(100D)과 내측 서포트부(24)의 내륜부(24A)의 외주면의 간극이 커져, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)의 변형을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 한편, 상기 비(Jo/Ri)가 1.03을 넘는 경우, 내측 서포트부(24)의 내륜부(24A)의 외측에 트레드 링(100)을 장착하는 것이 곤란해진다.

도 5는 강성 측정 장치(1)를 이용하여, 에어리스 타이어의 트레드 링(100)의 균일성을 측정하는 방법을 나타내고 있다. 트레드 링(100)의 균일성 측정 방법은, 트레드 링(100)을 유지하는 유지 공정과, 트레드 링(100)의 변형 상태를 측정하는 측정 공정을 포함하고 있다.

도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 유지 공정에서는, 서포트 지그(2)를 이용하여 트레드 링(100)이 유지된다. 즉, 트레드 링(100)은, 서포트 지그(2)의 구속부(22)에 의해, 측정 영역(100A) 이외의 비측정 영역(100B)이 구속되어, 유지된다. 이때, 서포트 지그(2)의 개방부(21)에 의해, 원주 방향의 일부분인 측정 영역(100A)이 변형 가능하게 개방되어 있다.

도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 측정 공정에서는, 구동부(4)에 의해 구동된 서포트 지그(2)가, 평판(3)을 향하여, 즉, 화살표(A1) 방향으로 변위하여, 트레드 링(100)의 측정 영역(100A)에 하중이 부여된다. 이때, 서포트 지그(2)의 구속부(22)에 의해, 비측정 영역(100B)이 실질적으로 변형 불능하게 구속되어 있기 때문에, 측정 영역(100A)만이 변형하여, 응력을 발생한다. 이 측정 공정에서는, 서포트 지그(2)의 변위량과 평판(3)에 작용하는 힘에 의해, 트레드 링(100)의 변형 상태가 측정된다.

그 후, 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이, 서포트 지그(2)가 평판(3)과는 반대 방향 즉 화살표(A2) 방향으로 변위되어, 트레드 링(100)이 평판(3)으로부터 이격된다. 또한, 트레드 링(100)은, 서포트 지그(2)에 대하여, 트레드 링(100)의 원주 방향인, 예컨대, 화살표(B) 방향으로 회전된다. 이에 의해, 측정 영역(100A)이 회전 각도만큼 어긋나, 새로운 측정 영역(100A)이 설정된다. 즉, 측정 영역(100A)이 트레드 링(100)의 원주 방향의 상이한 위치로 이동된다. 트레드 링(100)과 외측 서포트부(23) 및 내측 서포트부(24)의 마찰에 의해, 트레드 링(100)을 회전시키기 어려운 경우에는, 외측 서포트부(23)로부터 내측 서포트부(24)를 분리하여, 트레드 링(100)을 어긋나게 하여도 좋다. 이후, 도 5의 (a) 내지 (c)의 공정을 반복함으로써, 트레드 링(100)의 전체 둘레에 걸친 변형 상태가 측정된다.

도 6 및 도 7에는 본 발명의 강성 측정 장치의 별도의 실시형태를 나타내는 서포트 지그(2A)의 구성을 나타낸다. 본 실시형태의 강성 측정 장치 중, 이하에 설명되어 있지 않은 부분에 대해서는, 전술한 도 1 내지 5에 나타내는 강성 측정 장치의 구성이 채용될 수 있다.

서포트 지그(2A)는, 트레드 링(100)을 제거 가능하게 유지한다. 서포트 지그(2A)는, 트레드 링(100)의 측정 영역(100A)을 변형 가능하게 외부에 노출시키는 개방부(21)와, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)을 실질적으로 변형 불능하게 구속하는 구속부(22)를 가지고 있다. 구속부(22)는, 비측정 영역(100B)에서 접지면(100C)의 외측에 배치되는 외측 서포트부(23)와, 비측정 영역(100B)에서 내주면(100D)의 내측에 배치되는 내측 서포트부(24)와, 비측정 영역(100B)과의 마찰을 저감하는 마찰 저감 수단(25, 26)을 가지고 있다.

외측 서포트부(23)는, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)을 반경 방향의 외측으로부터 구속한다. 외측 서포트부(23)는, 링형의 외륜부(23A)와, 외륜부(23A)의 일단에 마련된 단부 가장자리(23B)를 갖는다(도 7 참조). 외측 서포트부(23)의 내주측에는, 마찰 저감 수단(25)이 마련되어 있다.

외륜부(23A)는 마찰 저감 수단(25)을 지지한다. 단부 가장자리(23B)는 외륜부(23A)과 일체로 형성되어 있으며, 외륜부(23A)의 변형을 억제한다. 단부 가장자리(23B)는 내측 서포트부(24)와 결합된다.

단부 가장자리(23B)는 개방부(21)에 상당하는 영역에 개구(23C)를 갖는다. 단부 가장자리(23B)에는 위치 맞춤부(23D)가 돌출 설치되어 있다.

마찰 저감 수단(25)은 회전 가능하게 피봇 지지된 외측 롤러(27)를 포함하고 있다. 외측 롤러(27)는 원주 방향으로 소정의 간격으로 이격되어 복수 개 마련되어 있다. 외측 롤러(27)는 트레드 링(100)의 접지면(100C)에 외접하는 외주면(27a)을 가지고 있다. 외측 서포트부(23)는 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)의 접지면(100C)을, 외측 롤러(27)를 통해 반경 방향의 외측으로부터 구속한다.

마찰 저감 수단(25)에는, 전술한 외측 롤러(27)에 더하여, 예컨대, 소위 무한 궤도형의 벨트가 마련되어 있어도 좋다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 내측 서포트부(24)는, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)을 반경 방향의 내측으로부터 구속한다. 내측 서포트부(24)는, 원주형의 내륜부(24A)를 갖는다(도 7 참조). 내측 서포트부(24)의 외주측에는, 마찰 저감 수단(26)이 마련되어 있다. 마찰 저감 수단(26)은 내륜부(24A)에 의해 지지된다.

마찰 저감 수단(26)은 회전 가능하게 피봇 지지된 내측 롤러(28)를 포함하고 있다. 내측 롤러(28)는 원주 방향으로 소정의 간격으로 이격되어 복수 개 마련되어 있다. 내측 롤러(28)는 트레드 링(100)의 내주면(100D)에 내접하는 외주면(28a)을 가지고 있다. 내측 서포트부(24)는 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)의 내주면(100D)을, 내측 롤러(28)를 통해 반경 방향의 내측으로부터 구속한다.

마찰 저감 수단(26)에는, 전술한 내측 롤러(28)에 더하여, 예컨대, 소위 무한 궤도형의 벨트가 마련되어 있어도 좋다.

본 실시형태에서는, 구속부(22)에 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)과의 마찰을 저감하기 위한 마찰 저감 수단(25, 26)이 마련되어 있기 때문에, 구속부(22)가 서포트 지그(2A) 내에서 비측정 영역(100B)을 구속하고 있는 상태로, 트레드 링(100)을 원주 방향으로 어긋나게 할 수 있다. 이에 의해, 측정 영역이 트레드 링(100)의 원주 방향의 상이한 위치로 이동한다. 따라서, 서포트 지그(2A)로부터 트레드 링(100)을 제거하는 일없이, 트레드 링(100)의 전체 둘레에 걸쳐, 측정 영역(100A)만의 강성이 연속적으로 효율적으로 측정 가능하게 된다.

서포트 지그(2A)는 마찰 저감 수단(25 또는 26) 중 어느 한쪽만으로 트레드 링(100)을 구속하는 구성이어도 좋다. 그러나, 본 실시형태와 같이, 구속한 트레드 링(100)의 변형을 효과적으로 억제하며, 트레드 링(100)의 회전을 원활화하기 위해, 트레드 링(100)의 외주 및 내주측에 마찰 저감 수단(25 및 26)이 마련되어 있는 것이 바람직하다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 내륜부(24A)는 개방부(21)에 상당하는 영역에 개구(24C)를 갖는다.

내측 서포트부(24)는 외측 서포트부(23)에, 예컨대, 볼트(30) 등에 의해 결합된다. 내측 서포트부(24)의 내륜부(24A)의 단부면에는, 핸들부(32)가 필요에 따라 마련되어 있다.

도 8의 (a)는 서포트 지그(2A)의 측면을, 도 8의 (b)는 서포트 지그(2A)에 장착되기 전의 트레드 링(100)의 측면을 각각 나타내고 있다. 외측 서포트부(23)와 내측 서포트부(24)가 적정한 상대 위치에서 결합됨으로써, 외측 롤러(27)와 내측 롤러(28)가, 트레드 링(100)의 원주 방향에서 동일한 위치에 대향하여 배치된다. 이에 의해, 트레드 링(100)이, 외측 롤러(27)와 내측 롤러(28)에 의해 사이에 끼인 상태로 구속되어, 트레드 링(100)의 변형이 효과적으로 억제된다.

복수의 외측 롤러(27, 27, 27)의 외주면(27a, 27a, 27a)과 트레드 링(100)의 접지면(100C)이 접촉하는 외측 접촉부(27b, 27b, 27b)를 연결한 원호(C1)의 직경(Ji')과, 접지면(100C)의 외직경(Ro)의 비(Ji'/Ro)는, 0.995∼1.02가 바람직하다.

상기 비(Ji'/Ro)가 0.995 미만인 경우, 외측 서포트부(23)의 내측에 트레드 링(100)을 장착하는 것이 곤란해진다. 또한, 서포트 지그(2A) 내에서 트레드 링(100)을 회전시키는 것이 곤란해진다. 한편, 상기 비(Ji'/Ro)가 1.02를 넘는 경우, 트레드 링(100)의 접지면(100C)과 외측 롤러(27)의 외주면(27a)의 간극이 커져, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)의 변형을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다.

또한, 상기 외측 접촉부(27b)는, 외측 롤러(27)의 외주면(27a) 중, 가장 트레드 링(100)[외륜부(23A)]의 축에 가까운 부분이다.

복수의 내측 롤러(28, 28, 28)의 외주면(28a, 28a, 28a)과 트레드 링(100)의 내주면(100D)이 접촉하는 내측 접촉부(28b, 28b, 28b)를 연결한 원호(C2)의 직경(Jo')과, 상기 트레드 링의 상기 내주면의 내직경(Ri)의 비(Jo'/Ri)는, 0.99∼1.03이 바람직하다.

상기 비(Jo'/Ri)가 0.99 미만인 경우, 트레드 링(100)의 내주면(100D)과 내측 롤러(28)의 외주면(28a)의 간극이 커져, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)의 변형을 충분히 억제할 수 없을 우려가 있다. 한편, 상기 비(Jo'/Ri)가 1.03을 넘는 경우, 내측 서포트부(24)의 외측에 트레드 링(100)을 장착하는 것이 곤란해진다. 또한, 서포트 지그(2A) 내에서 트레드 링(100)을 회전시키는 것이 곤란해진다.

또한, 상기 내측 접촉부(28b)는, 내측 롤러(28)의 외주면(28a) 중, 가장 트레드 링(100)[내륜부(24A)]의 축으로부터 떨어진 부분이다.

내측 서포트부(24)는, 실질적으로 개방부(21)의 양외측에 위치되는 내측 롤러(28, 28)의 내측 접촉부(28b, 28b) 사이에서, 트레드 링(100)의 측정 영역(100A)을 개방한다. 즉, 서포트 지그(2A)의 개방부(21)는, 개방부(21)의 양외측에 위치되는 내측 롤러(28, 28)의 내측 접촉부(28b, 28b) 사이의 거리인 원주 방향의 현 길이(CL)로 트레드 링(100)을 개방한다.

트레드 링(100)을 개방하는 개방부(21)의 원주 방향의 현 길이(CL)는, 예컨대, 측정 대상의 에어리스 타이어의 접지 길이에 따라 설정되어 있다. 도 2 등에 나타내는 실시형태와 마찬가지로, 본 실시형태에 있어서도, 상기 현 길이(CL)는, 예컨대, 30 ㎜∼300 ㎜가 바람직하다.

도 9에는, 도 7 등에 나타내는 서포트 지그(2A)의 변형예인 서포트 지그(2X)를 나타내고 있다. 서포트 지그(2X)는 외측 서포트부(23X) 및 내측 서포트부(24X)를 갖는다.

외측 서포트부(23X)는, 외륜부(23A)의 내주부에 거의 간극 없이 외측 롤러(27)가 마련되어 있는 점에서, 외측 서포트부(23)와는 상이하다. 마찬가지로, 내측 서포트부(24X)는, 내륜부(24A)의 외주부에 거의 간극 없이 내측 롤러(28)가 마련되어 있는 점에서, 내측 서포트부(24)와는 상이하다.

서포트 지그(2X)에 따르면, 보다 많은 외측 롤러(27) 및 내측 롤러(28)가 트레드 링(100)과 접촉하여, 트레드 링(100)을 광범위하게 구속하기 때문에, 비측정 영역(100B)의 변형을 한층 더 억제할 수 있다. 또한, 서포트 지그(2A) 내에서의 트레드 링(100)의 회전이 원활해진다.

도 10에는, 도 7 등에 나타내는 서포트 지그(2X)의 별도의 변형예인 서포트 지그(2Y)를 나타내고 있다. 서포트 지그(2Y)는 외측 서포트부(23Y) 및 내측 서포트부(24Y)를 갖는다.

서포트 지그(2Y)에서는, 내측 서포트부(24Y)에 마련된 내측 롤러(28)의 개수가, 외측 서포트부(23Y)에 마련된 외측 롤러(27)의 개수보다 적고, 인접한 외측 롤러(27)의 원주 방향 사이에 내측 롤러(28)가 지그재그형으로, 즉 외측 롤러(27)와 내측 롤러(28)가 교대로 배치되어 있는 점에서 서포트 지그(2A)와는 상이하다.

서포트 지그(2Y)에 따르면, 비측정 영역(100B)에서의 트레드 링(100)의 변형을 억제하면서, 접지면(100C)과 구속부(22)의 마찰을 한층 더 저감하는 것이 가능해진다. 서포트 지그(2Y)에 있어서도, 서포트 지그(2X)와 마찬가지로, 외측 롤러(27) 및 내측 롤러(28)를 적절하게 증설 가능하다.

도 11에는 외측 롤러(27) 및 내측 롤러(28)의 지지 구조(40)의 일례를 나타내고 있다.

외측 롤러(27)는, 예컨대, 지지축(41), 베어링(42, 43) 및 지지 플레이트(44) 등에 의해, 회전 가능하게 지지되어 있다. 지지축(41)은, 일단이 외측 서포트부(23)의 단부 가장자리(23B)에, 타단이 지지 플레이트(44)에 의해 지지되어 있다. 지지축(41)은, 베어링(42, 43)을 통해 외측 롤러(27)를 회전 가능하게 지지한다.

베어링(42, 43)은, 외측 롤러(27)의 양단부에 마련되어 있다. 본 실시형태에서는, 고정된 지지축(41)의 둘레를 외측 롤러(27)가 회전하는 구성이지만, 베어링(42, 43)이 단부 가장자리(23B) 및 지지 플레이트(44)에 마련되어, 지지축(41)과 함께 외측 롤러(27)가 회전하는 구성이어도 좋다.

지지 플레이트(44)는, 외측 서포트부(23)의 외륜부(23A)의 선단부 가장자리에, 예컨대, 볼트(45) 등을 통해 결합되어 있다. 도 7 등에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 지지 플레이트(44)는, 외륜부(23A)의 원주 방향으로 연속적으로 형성되어 있지만, 복수 개로 분할되어 있어도 좋다.

도 11에 나타내는 지지 구조(40)에 의해, 외측 롤러(27)가 트레드 링(100)의 접지면(100C)을 구속하면서 원활하게 회전한다. 이에 의해, 비측정 영역(100B)에서의 접지면(100C)과 외측 서포트부(23)의 둘레 방향의 마찰이 저감된다.

내측 롤러(28)도, 전술한 외측 롤러(27)와 동일하며, 예컨대, 지지축(46), 베어링(47, 48) 및 지지 플레이트(49, 50) 등에 의해, 회전 가능하게 지지되어 있다. 지지축(41)은, 일단이 지지 플레이트(49)에, 타단이 지지 플레이트(50)에 의해 지지되어 있다. 본 실시형태에서는, 고정된 지지축(46)의 둘레를 내측 롤러(28)가 회전하는 구성이지만, 베어링(47, 48)이 지지 플레이트(49, 50)에 마련되어, 지지축(46)과 함께 내측 롤러(28)가 회전하는 구성이어도 좋다.

지지 플레이트(49, 50)는, 내측 서포트부(24)의 내륜부(24A)의 양단부 가장자리에, 예컨대, 볼트(51, 52) 등을 통해 결합되어 있다. 도 7 등에 나타내는 바와 같이, 지지 플레이트(49, 50)는, 내륜부(24A)의 원주 방향으로 연속적으로 형성되어 있지만, 복수 개로 분할되어 있어도 좋다.

도 11에 나타내는 지지 구조(40)에 의해, 내측 롤러(28)가 트레드 링(100)의 내주면(100D)을 구속하면서 원활하게 회전한다. 이에 의해, 비측정 영역(100B)에서의 내주면(100D)과 내측 서포트부(24)의 둘레 방향의 마찰이 저감된다.

도 12에는 지지 구조(40)의 변형예인 지지 구조(40X)를 나타내고 있다. 지지 구조(40X)는, 외측 롤러(27) 및 내측 롤러(28)가, 트레드 링(100)의 반경 방향(R1 또는 R2)으로 이동 가능하게 구성되어 있는 점에서, 도 11에 나타내는 지지 구조(40)와는 상이하다.

지지 구조(40X)에서는, 지지 플레이트(44)는, 외륜부(23A)의 원주 방향으로 복수 개로 분할되어 있다. 마찬가지로, 지지 플레이트(49, 50)는, 내륜부(24A)의 원주 방향으로 복수 개로 분할되어 있다. 지지 구조(40X)에서는, 외륜부(23A) 및 단부 가장자리(23B)에 대한 지지축(41) 및 지지 플레이트(44)의 상대 위치를 트레드 링(100)의 반경 방향(R1 또는 R2)으로 어긋나게 함으로써, 외측 롤러(27)가 이동한다. 외측 롤러(27)를 이동 가능하게 하기 위해, 예컨대, 단부 가장자리(23B)에는 반경 방향(R1 및 R2)으로 신장하는 긴 구멍(61)이 형성되어 있다. 마찬가지로, 지지 플레이트(44)에는, 반경 방향(R1 및 R2)으로 신장하는 긴 구멍(62)이 형성되어 있다. 긴 구멍(61) 및 긴 구멍(62)을 따라 지지축(41) 및 지지 플레이트(44)를 이동시킴으로써, 외측 롤러(27)가 트레드 링(100)의 반경 방향(R1 또는 R2)으로 이동한다.

마찬가지로, 지지 구조(40X)에서는, 내륜부(24A)에 대한 지지 플레이트(49 및 50)의 상대 위치를 트레드 링(100)의 반경 방향(R1 또는 R2)으로 어긋나게 함으로써, 내측 롤러(28)가 이동한다. 내측 롤러(28)를 이동 가능하게 하기 위해, 예컨대, 지지 플레이트(49)에는, 반경 방향(R1 및 R2)으로 신장하며, 볼트(51)가 삽입 관통되는 긴 구멍(63)이 형성되어 있다. 마찬가지로, 지지 플레이트(50)에는, 반경 방향(R1 및 R2)으로 신장하며, 볼트(51)가 삽입 관통되는 긴 구멍(64)이 형성되어 있다. 볼트(51, 52)를 느슨하게 하여, 긴 구멍(63) 및 긴 구멍(64)을 따라 지지 플레이트(49 및 50)를 이동시킴으로써, 내측 롤러(28)가 트레드 링(100)의 반경 방향(R1 또는 R2)으로 이동한다.

외측 롤러(27)를 트레드 링(100)의 반경 방향(R1 또는 R2)으로 이동 가능하게 지지하는 구성으로서는, 상기 지지 구조(40X) 외에, 지지축(41)이 삽입 관통되는 구멍이, 지지 플레이트(44)에 반경 방향(R1 및 R2)으로 신장하는 긴 구멍형으로 형성되어 있어도 좋다. 마찬가지로, 지지축(46)이 삽입 관통되는 구멍이, 지지 플레이트(49, 50)에 긴 구멍형으로 형성되어 있어도 좋다.

지지 구조(40X)는, 외측 롤러(27) 및 내측 롤러(28)가, 트레드 링(100)의 반경 방향(R1 또는 R2)으로 이동 가능하게 구성되어 있기 때문에, 트레드 링(100)에 대한 외측 롤러(27) 및 내측 롤러(28)의 접촉 압력을 미조정할 수 있다. 이에 의해, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)의 변형과, 외측 롤러(27) 및 내측 롤러(28)와 트레드 링(100) 사이의 마찰력의 밸런스가 조정 가능하게 된다. 또한, 외측 롤러(27) 및 내측 롤러(28)의 이동 범위를 적절하게 설정함으로써, 상이한 직경의 트레드 링(100)을 서포트 지그(2A)에 장착하는 것이 가능해지고, 또한 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)이, 외측 롤러(27) 및 내측 롤러(28)에 의해, 실질적으로 변형 불능하게 구속된다. 따라서, 외측 서포트부(23) 및 내측 서포트부(24)를 교환하는 일없이, 상이한 직경의 트레드 링(100)의 강성이 측정 가능하게 되어, 작업 효율이 높여진다.

지지 구조(40) 및 지지 구조(40X)는, 용수철 등의 탄성 부재를 부가하여, 외측 롤러(27)를 트레드 링(100)의 반경 방향 내측으로, 내측 롤러(28)를 트레드 링(100)의 반경 방향 외측으로 각각 편향시키도록, 구성되어 있어도 좋다.

도 13은 강성 측정 장치(1)를 이용하여, 에어리스 타이어의 트레드 링(100)의 균일성을 측정하는 방법을 나타내고 있다. 트레드 링(100)의 균일성 측정 방법은, 트레드 링(100)을 유지하는 유지 공정과, 트레드 링(100)의 변형 상태를 측정하는 측정 공정을 포함하고 있다.

도 13의 (a)에 나타내는 바와 같이, 유지 공정에서는, 서포트 지그(2A)를 이용하여 트레드 링(100)이 유지된다. 즉, 트레드 링(100)은, 서포트 지그(2A)의 구속부(22)에 의해, 측정 영역(100A) 이외의 비측정 영역(100B)이 구속되어, 유지된다. 이때, 서포트 지그(2A)의 개방부(21)에 의해, 원주 방향의 일부분인 측정 영역(100A)이 변형 가능하게 개방되어 있다.

도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 측정 공정에서는, 구동부(4)에 의해 구동된 서포트 지그(2A)가, 평판(3)을 향하여, 즉, 화살표(A1) 방향으로 변위하여, 트레드 링(100)의 측정 영역(100A)에 하중이 부여된다. 이때, 서포트 지그(2A)의 구속부(22)에 의해, 비측정 영역(100B)이 실질적으로 변형 불능하게 구속되어 있기 때문에, 측정 영역(100A)만이 변형하여, 응력을 발생한다. 이 측정 공정에서는, 서포트 지그(2A)의 변위량과 평판(3)에 작용하는 힘에 의해, 트레드 링(100)의 변형 상태가 측정된다.

그 후, 도 13의 (c)에 나타내는 바와 같이, 서포트 지그(2A)가 트레드 링(100)의 진행 방향 즉 화살표(D) 방향으로 변위된다. 이에 따라, 트레드 링(100)이 화살표(C) 방향으로 회전하고, 측정 영역(100A)이 트레드 링(100)의 원주 방향의 상이한 위치로 이동된다. 이때, 트레드 링(100)을 지지하는 외측 롤러(27) 및 내측 롤러(28)가, 각각 화살표(B1 및 B2) 방향으로 회전하여, 트레드 링(100)의 비측정 영역(100B)과 구속부(22)의 마찰을 저감한다. 이에 의해, 외측 서포트부(23)로부터 내측 서포트부(24)를 분리 등을 하는 일없이, 트레드 링(100)을 회전시키는 것이 가능해진다. 이렇게 하여, 트레드 링(100)이 1주 이상 회전할 때까지, 서포트 지그(2A)를 화살표(D) 방향으로 변위시킴으로써, 트레드 링(100)의 전체 둘레에 걸친 변형 상태가 연속적으로 측정되어, 트레드 링 단체에서의 균일성이 효율적으로 측정 가능하게 된다.

본 실시형태는, 고정된 평판(3)에 대하여 서포트 지그(2A)를 이동시켜, 트레드 링(100)의 전체 둘레에 걸친 변형 상태를 측정하는 구성이지만, 고정된 서포트 지그(2A)에 대하여 평판(3)을 이동시키도록 구성되어 있어도 좋다. 또한, 별도의 실시형태로서, 평판(3) 대신에 드럼이 적용되는 경우는, 드럼을 회전시켜 트레드 링(100)의 전체 둘레에 걸친 변형 상태가 측정되어도 좋다.

이상, 본 발명의 트레드 링의 강성 측정 장치 및 트레드 링의 균일성 측정 방법이 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 상기 구체적인 실시형태에 한정되는 일없이 여러 가지 양태로 변경하여 실시된다.

실시예

도 2의 기본 구조를 이루는 실시예의 서포트 지그를 갖는 트레드 링의 강성 측정 장치가 시험 제작되어, 트레드 링 단체의 종강성이 측정되었다. 비교예에서는, 서포트 지그를 이용하는 일없이, 트레드 링 단체의 종강성이 측정되었다. 종강성의 측정에 있어서는, 에어리스 타이어의 제원, 예컨대, 외직경 및 폭 등의 치수로부터 동등한 공기 타이어의 로드 인덱스의 50％, 100％, 120％에 상당하는 하중이 부하되었다.

강성 측정 가부의 판정에서의 평가 "S"는 측정 영역만이 변형하고, 그 종강성이 측정된 경우를 나타낸다. 평가 "A"는 비측정 영역의 일부가 약간 변형되어 있지만, 측정된 종강성의 대부분이 측정 영역의 강성에 유래한다고 생각되는 경우를 나타낸다. 평가 "B"는 측정 영역만이 변형하고, 그 종강성이 측정되었지만, 트레드 링의 착탈 작업에 곤란을 수반한 경우를 나타낸다. 평가 "C"는 트레드 링의 변형이 부족하고, 설정된 하중으로 종강성을 측정할 수 없었던 경우를 나타낸다. 평가 "D"는 트레드 링의 거의 전체 영역이 변형하고, 측정된 종강성이 비측정 영역의 강성의 영향을 상당한 비율로 받고 있다고 생각되는 경우를 나타낸다.

표 1로부터 분명한 바와 같이, 실시예의 트레드 링의 강성 측정 장치는, 비교예에 비해서, 측정 영역의 강성을 정확하게 측정 가능한 것을 확인할 수 있었다.

도 6의 기본 구조를 이루는 실시예의 서포트 지그를 갖는 트레드 링의 강성 측정 장치가 시험 제작되어, 트레드 링 단체의 종강성이 측정되었다. 비교예 1에서는, 서포트 지그를 이용하는 일없이, 트레드 링 단체의 종강성이 측정되었다. 비교예 2에서는, 마찰 저감 수단을 갖지 않는 서포트 지그를 이용하여, 트레드 링 단체의 종강성이 측정되었다. 종강성의 측정에서는, 에어리스 타이어의 제원, 예컨대, 외직경 및 폭 등의 치수로부터 동등한 공기 타이어의 로드 인덱스의 50％, 100％, 120％에 상당하는 하중이 부하되었다.

강성 측정 가부의 판정에서의 평가 "S"는 트레드 링의 회전이 용이하고, 또한 측정 영역만이 변형하며, 그 종강성이 적정·연속적으로 측정된 경우를 나타낸다. 평가 "A"는 트레드 링의 회전이 용이하고, 또한 비측정 영역의 일부가 약간 변형하고 있지만, 측정된 종강성의 대부분이 측정 영역의 강성에 유래한다고 생각되는 경우를 나타낸다. 평가 "B"는 트레드 링의 회전은 용이하지만, 트레드 링의 변형이 부족하고, 설정된 하중으로 종강성을 측정할 수 없었던 경우를 나타낸다. 평가 "C"는 트레드 링의 회전에 약간의 곤란을 수반하였지만, 측정 영역의 종강성이 적정하게 측정된 경우를 나타낸다. 평가 "D"는 트레드 링이 회전하지 않아, 연속적으로 종강성을 측정할 수 없었던 경우를 나타낸다. 평가 "E"는 트레드 링의 거의 전체 영역이 변형하고, 측정된 종강성이 비측정 영역의 강성의 영향을 상당한 비율로 받고 있다고 생각되는 경우를 나타낸다.

표 2 및 표 21로부터 분명한 바와 같이, 실시예의 트레드 링의 강성 측정 장치는, 비교예에 비해서, 측정 영역의 강성을 정확 또한 연속적으로 효율적으로 측정 가능한 것을 확인할 수 있었다.

1 : 강성 측정 장치 2 : 서포트 지그
2A : 서포트 지그 3 : 평판
21 : 개방부 22 : 구속부
23 : 외측 서포트부 23A : 외륜부
24 : 내측 서포트부 24A : 내륜부
100 : 트레드 링 100A : 측정 영역
100B : 비측정 영역

Claims

접지면을 갖는 원통형의 트레드 링과, 상기 트레드 링의 반경 방향 내측에 배치되며 또한 차축에 고정되는 허브와, 상기 트레드 링과 상기 허브를 연결하는 스포크를 구비한 에어리스 타이어에 이용되는 상기 트레드 링 단체(單體)의 원주 방향의 일부분의 강성을 측정하기 위한 트레드 링의 강성 측정 장치로서,
상기 트레드 링 단체를 유지하는 서포트 지그를 포함하고,
상기 서포트 지그는,
상기 트레드 링의 상기 일부분인 측정 영역을 변형 가능하게 외부에 노출시키는 개방부와,
상기 트레드 링의 상기 측정 영역 이외의 영역인 비측정 영역을 실질적으로 변형 불능하게 구속하는 구속부를 갖는 것을 특징으로 하는 트레드 링의 강성 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 서포트 지그는, 상기 트레드 링 단체를 제거 가능하게 유지하는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구속부는, 상기 비측정 영역에서 상기 트레드 링의 상기 접지면과 접촉하며, 상기 트레드 링을 구속하는 외측 서포트부를 갖는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제3항에 있어서, 상기 외측 서포트부는, 상기 비측정 영역에서 상기 트레드 링의 접지면과 연속적으로 접촉하는 링형의 외륜부를 갖는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구속부는, 상기 비측정 영역에서 상기 트레드 링의 반경 방향의 내주면과 접촉하며, 상기 트레드 링을 구속하는 내측 서포트부를 갖는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제5항에 있어서, 상기 내측 서포트부는, 상기 비측정 영역에서 상기 트레드 링의 상기 내주면과 연속적으로 접촉하는 원주형의 내륜부를 갖는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제3항에 있어서, 상기 외측 서포트부의 내직경(Ji)과, 상기 트레드 링의 상기 접지면의 외직경(Ro)의 비(Ji/Ro)는, 0.995∼1.02인 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제5항에 있어서, 상기 내측 서포트부의 외직경(Jo)과, 상기 트레드 링의 상기 내주면의 내직경(Ri)의 비(Jo/Ri)는, 0.99∼1.03인 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 서포트 지그는, 상기 트레드 링 단체를 원주 방향으로 회전 가능하게 유지하는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제9항에 있어서, 상기 구속부는,
상기 비측정 영역과 접촉하며,
상기 비측정 영역과의 마찰을 저감하는 마찰 저감 수단을 갖는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제10항에 있어서, 상기 구속부는, 상기 비측정 영역에서 상기 트레드 링의 상기 접지면과 접촉하며, 상기 트레드 링을 구속하는 외측 서포트부를 가지고,
상기 마찰 저감 수단은 외측 서포트부에 마련되어 있는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제11항에 있어서, 상기 마찰 저감 수단은, 회전 가능하게 피봇 지지되며, 상기 트레드 링의 상기 접지면과 접촉하는 외주면을 갖는 복수의 외측 롤러를 포함하는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구속부는, 상기 비측정 영역에서 상기 트레드 링의 반경 방향의 내주면과 접촉하며, 상기 트레드 링을 구속하는 내측 서포트부를 가지고,
상기 마찰 저감 수단은 내측 서포트부에 마련되어 있는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제13항에 있어서, 상기 마찰 저감 수단은, 회전 가능하게 피봇 지지되며, 상기 트레드 링의 상기 접지면과 접촉하는 외주면을 갖는 복수의 내측 롤러를 포함하는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제12항에 있어서, 상기 복수의 외측 롤러의 외주면과 상기 접지면이 접촉하는 외측 접촉부를 연결한 원호의 직경(Ji')과, 상기 트레드 링의 상기 접지면의 외직경(Ro)의 비(Ji'/Ro)는, 0.995∼1.02인 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제14항에 있어서, 상기 복수의 내측 롤러의 외주면과 상기 내주면이 접촉하는 내측 접촉부를 연결한 원호의 직경(Jo')과, 상기 트레드 링의 상기 내주면의 내직경(Ri)의 비(Jo'/Ri)는, 0.99∼1.03인 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제12항에 있어서, 상기 외측 롤러는, 상기 트레드 링의 반경 방향으로 이동 가능한 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제14항에 있어서, 상기 내측 롤러는, 상기 트레드 링의 반경 방향으로 이동 가능한 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서포트 지그의 상기 개방부는, 30 ㎜∼300 ㎜의 원주 방향의 현 길이로 상기 트레드 링을 개방하는 것인 트레드 링의 강성 측정 장치.
접지면을 갖는 원통형의 트레드 링과, 상기 트레드 링의 반경 방향 내측에 배치되며 또한 차축에 고정되는 허브와, 상기 트레드 링과 상기 허브를 연결하는 스포크를 구비한 에어리스 타이어에 이용되는 상기 트레드 링 단체의 원주 방향의 강성의 균일성을 조사하기 위한 트레드 링의 균일성 측정 방법으로서,
상기 트레드 링의 원주 방향의 일부분인 측정 영역을 변형 가능하게 하고, 또한 상기 측정 영역 이외의 비측정 영역을 구속하여 유지하는 유지 공정과,
상기 측정 영역에 하중을 부여하여 변형 상태를 측정하는 측정 공정을 포함하며,
상기 측정 영역을 상기 트레드 링의 원주 방향의 상이한 위치로 이동시켜 상기 유지 공정과 상기 측정 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어의 트레드 링의 균일성 측정 방법.
접지면을 갖는 원통형의 트레드 링과, 상기 트레드 링의 반경 방향 내측에 배치되며 또한 차축에 고정되는 허브와, 상기 트레드 링과 상기 허브를 연결하는 스포크를 구비한 에어리스 타이어에 이용되는 상기 트레드 링 단체의 원주 방향의 강성의 균일성을 조사하기 위한 트레드 링의 균일성 측정 방법으로서,
상기 트레드 링의 원주 방향의 일부분인 측정 영역을 변형 가능하게 하고, 또한, 상기 측정 영역 이외의 비측정 영역을 구속하여 유지하는 유지 공정과,
상기 측정 영역에 하중을 부여하여 변형 상태를 측정하는 측정 공정을 포함하며,
상기 측정 공정은, 상기 트레드 링을 원주 방향으로 어긋나게 하면서, 상기 측정 영역을 상기 트레드 링의 원주 방향의 상이한 위치로 이동시켜, 변형 상태를 연속적으로 측정하는 것을 특징으로 하는 에어리스 타이어의 트레드 링의 균일성 측정 방법.