KR102360876B1 - Indoor test machine for performance evaluation of tire - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시험 대상 타이어의 성능을 평가하는 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 원형의 트랙 노면을 제공하는 메인 프레임과, 시험 대상 타이어가 장착되고 트랙 노면을 따라 이동시키기 위한 구동력을 시험 대상 타이어에 제공하는 구동부와, 메인 프레임에 회전 가능하게 설치되고 구동부가 길이 방향으로 이동 가능하게 장착되는 가동 프레임과, 가동 프레임에 작용하는 토크와 가동 프레임의 이동량을 측정하는 측정부와, 측정부를 통해 측정된 토크 및 이동량을 이용하여 시험 대상 타이어에 작용하는 견인력을 계산하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. The present invention relates to an indoor testing apparatus for tire performance evaluation for evaluating the performance of a test target tire.
Specifically, according to an embodiment of the present invention, a main frame providing a circular track road surface, a driving unit on which a test target tire is mounted and providing a driving force for moving the test target tire along the track road surface to the test target tire, and the main frame are rotated A movable frame that is installed operably and the driving part is mounted to be movable in the longitudinal direction, a measuring part that measures the torque acting on the movable frame and the amount of movement of the movable frame, and the tire to be tested using the torque and the amount of movement measured through the measuring part It may include a controller that calculates the traction force acting on the

Description

타이어 성능 평가용 실내 시험 장치{INDOOR TEST MACHINE FOR PERFORMANCE EVALUATION OF TIRE}Indoor testing apparatus for tire performance evaluation

본 발명은 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치에 대한 발명이다. The present invention relates to an indoor testing apparatus for tire performance evaluation.

일반적으로, 타이어의 성능평가를 위해서는 인도어 시험과 실차 평가의 두 가지 방법이 있다. In general, for tire performance evaluation, there are two methods: an indoor test and an actual vehicle evaluation.

실차 평가의 경우, 비용과 시간이 많이 소모되며 무엇보다 환경에 대한 제약이 많이 있다. 우천 시나 눈으로 인하여 평가를 못하는 상황도 존재하며 평가 중 트랙 노면의 기온 변화로 인하여 상대 평가가 어려운 상황도 존재한다. 이러한 문제로 인하여 타이어 성능 평가를 위해 인도어 시험을 많이 진행하고 있다. In the case of actual vehicle evaluation, cost and time are consumed, and above all, there are many restrictions on the environment. There are situations in which evaluation cannot be performed due to rain or snow, and there are situations in which relative evaluation is difficult due to the temperature change of the track surface during evaluation. Due to these problems, many indoor tests are being conducted to evaluate tire performance.

인도어 시험의 경우, Force and Moment 시험 장비를 이용하여 실차 성능을 예측하며 개발하고 있는 추세이다. Force and Moment 시험을 통한 정보만으로는 실차 평가 시 예상될 수 있는 모든 Data를 취득할 수는 없으나 상대비교를 통한 우열을 가리는데 많이 이용된다. 인도어 시험기에서는 오프로드 타이어 평가 목적으로 하는 기술(오프로드 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치: 국내 등록특허 10-1947906호)이 제안된 바 있다.In the case of indoor tests, it is a trend to predict and develop actual vehicle performance using force and moment test equipment. It is not possible to acquire all the data that can be expected when evaluating the actual vehicle only with information from the force and moment test, but it is often used to determine superiority through relative comparison. In the indoor testing machine, a technology for the purpose of off-road tire evaluation (indoor test device for off-road tire performance evaluation: Korean Patent No. 10-1947906) has been proposed.

그런데, 종래 "오프로드 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치"의 경우, 원심력에 의한 횡 방향 그립 레벨을 계측할 수 없다. 이에 오프로드 타이어의 실체 평가 시, 원심력에 의한 영향도를 계측하기 위한 기술이 요구되고 있다.However, in the case of the conventional "indoor test apparatus for off-road tire performance evaluation", the lateral grip level due to centrifugal force cannot be measured. Accordingly, there is a demand for a technology for measuring the degree of influence by centrifugal force when evaluating the substance of an off-road tire.

특허문헌 : 국내 등록특허 10-1947906호 (2019. 02. 07. 등록)Patent Literature: Domestic Registered Patent No. 10-1947906 (Registered on Feb. 07, 2019)

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 시험 대상 타이어의 원심력에 의한 영향도를 계측할 수 있는 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치를 제공하고자 한다. Embodiments of the present invention were invented in the background as described above, and an object of the present invention is to provide an indoor testing apparatus for tire performance evaluation capable of measuring the degree of influence by centrifugal force of a test target tire.

본 발명의 일 측면에 따르면, 시험 대상 타이어의 성능을 평가하는 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치에 있어서, 원형의 트랙 노면을 제공하는 메인 프레임; 시험 대상 타이어가 장착되고, 상기 트랙 노면을 따라 이동시키기 위한 구동력을 상기 시험 대상 타이어에 제공하는 구동부; 상기 메인 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 상기 구동부가 길이 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되는 가동 프레임; 상기 가동 프레임에 작용하는 토크와 상기 가동 프레임의 이동량을 측정하는 측정부; 및 상기 측정부를 통해 측정된 상기 토크 및 상기 이동량을 이용하여 상기 시험 대상 타이어에 작용하는 견인력을 계산하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided an indoor testing apparatus for tire performance evaluation for evaluating the performance of a test target tire, comprising: a main frame providing a circular track surface; a driving unit on which the test target tire is mounted, and providing a driving force for moving the test target tire along the track road surface; a movable frame that is rotatably installed on the main frame and that the driving unit is movably mounted in the longitudinal and vertical directions; a measuring unit measuring the torque acting on the movable frame and the amount of movement of the movable frame; and a controller that calculates a traction force acting on the test target tire by using the torque and the movement amount measured through the measurement unit.

이때, 상기 구동부는 상기 가동 프레임에 승강 가능하게 설치되고, 상기 시험 대상 타이어가 장착되는 안내 프레임; 상기 안내 프레임에 장착되고, 상기 시험 대상 타이어를 회전시키기 위한 구동력을 상기 시험 대상 타이어를 제공하는 구동 모터; 및 상기 시험 대상 타이어의 회전수를 감지하는 구동 엔코더를 포함할 수 있다.In this case, the driving unit is installed to be elevating on the movable frame, the guide frame on which the test target tire is mounted; a driving motor mounted on the guide frame and configured to provide a driving force for rotating the test target tire; and a driving encoder sensing the rotation speed of the test target tire.

또한, 상기 구동부는 상기 시험 대상 타이어에 하중을 부여하도록 상기 안내 프레임의 상측에 마련되는 하중 부여부를 더 포함할 수 있다.In addition, the driving unit may further include a load applying unit provided above the guide frame to apply a load to the test target tire.

또한, 상기 측정부는 상기 가동 프레임과 상기 메인 프레임 사이를 구동 연결하는 랙피니언 기구; 상기 가동 프레임에 설치되어 상기 랙피니언 기구를 구성하는 피니언의 회전수를 감지하는 피니언 엔코더; 및 상기 안내 프레임과에 작용하는 토크를 감지하는 토크 센서를 포함할 수 있다.In addition, the measurement unit rack and pinion mechanism for driving and connecting between the movable frame and the main frame; a pinion encoder installed on the movable frame to detect the number of rotations of the pinion constituting the rack and pinion mechanism; And it may include a torque sensor for detecting the torque acting on the guide frame.

또한, 본 발명은 상기 시험 대상 타이어가 상기 트랙 노면을 따라 이동될 때, 상기 가동 프레임의 회전 이동을 원심방향에서 지지하도록 상기 메인 프레임에 마련되는 가이드 부재를 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a guide member provided on the main frame to support rotational movement of the movable frame in a centrifugal direction when the test target tire is moved along the track road surface.

본 발명의 실시예들에 따르면, 타이어 성능평가 실내 시험장치를 이용하여 실차평가를 위한 비용 및 시간을 절약할 수 있다는 효과가 있다. According to the embodiments of the present invention, there is an effect that the cost and time for the actual vehicle evaluation can be saved by using the tire performance evaluation indoor test apparatus.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치의 측면을 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1의 "A"부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치의 상측을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치의 제어 로직을 나타낸 블럭도이다.1 is a side view showing a side of an indoor testing apparatus for tire performance evaluation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing an enlarged portion "A" of FIG. 1 .
3 is a plan view illustrating an upper side of an indoor testing apparatus for tire performance evaluation according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a control logic of an indoor testing apparatus for tire performance evaluation according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments for implementing the spirit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '접속', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접속, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when it is said that a component is 'connected', 'supported', 'connected', 'supplied', 'transferred', or 'contacted' to another component, it is directly connected, supported, connected, It should be understood that supply, delivery, and contact may occur, but other components may exist in between.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.In addition, in the present specification, the expressions of the upper side, the lower side, the side, etc. are described with reference to the drawings, and it is to be noted in advance that if the direction of the corresponding object is changed, it may be expressed differently. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings, and the size of each component does not fully reflect the actual size.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group. It does not exclude the existence or addition of

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치의 측면을 나타낸 측면도이고, 도 2는 도 1의 "A"부분을 확대하여 도시한 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치의 상측을 나타낸 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치의 제어 로직을 나타낸 블럭도이다.1 is a side view showing a side view of an indoor testing apparatus for tire performance evaluation according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view showing an enlarged portion “A” of FIG. 1 , and FIG. 3 is an enlarged view of the present invention It is a plan view showing an upper side of the indoor testing apparatus for tire performance evaluation according to an embodiment, and FIG. 4 is a block diagram illustrating control logic of the indoor testing apparatus for tire performance evaluation according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치(10)는, 원형의 트랙 노면을 제공하는 원통 형상의 메인 프레임(100)과, 시험 대상 타이어(190)가 메인 프레임(100)의 적용된 트랙 노면을 따라 이동하도록 하는 구동부(400)와, 메인 프레임(100)의 원주 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 가동 프레임(230)과, 가동 프레임(230)의 토크 및 이동량을 측정하는 측정부(500)와, 토크 및 이동량을 이용하여 시험 대상 타이어에 작용하는 견인력을 계산하는 컨트롤러(300)와, 가동 프레임(230)의 회전 이동을 원심방향에서 지지하는 가이드 부재(180)를 포함할 수 있다.Hereinafter, referring to FIGS. 1 to 4 , an indoor test apparatus 10 for tire performance evaluation according to an embodiment of the present invention includes a cylindrical main frame 100 providing a circular track road surface, and a test subject A driving unit 400 for allowing the tire 190 to move along the applied track road surface of the main frame 100, a movable frame 230 installed movably in the circumferential direction of the main frame 100, and a movable frame ( The measuring unit 500 for measuring the torque and movement amount of 230, the controller 300 for calculating the traction force acting on the test target tire using the torque and movement amount, and the rotational movement of the movable frame 230 in the centrifugal direction It may include a guide member 180 supporting it.

구체적으로, 메인 프레임(100)은 가장자리 내측에 트랙 노면(110)으로 이루어진 일정 폭을 가진 원형의 트랙 노면(110)을 제공할 수 있다. 메인 프레임(100)의 중심 부분에는 지지축(250)이 구비될 수 있다. 지지축(250)에는 가동 프레임(230)이 회전 가능하게 조립될 수 있다.Specifically, the main frame 100 may provide a circular track road surface 110 having a predetermined width including the track road surface 110 inside the edge. A support shaft 250 may be provided at a central portion of the main frame 100 . A movable frame 230 may be rotatably assembled to the support shaft 250 .

메인 프레임(100)은 트랙 노면(110)을 구성하는 재질을 변경함으로써, 마찰력이 상이한 복수의 트랙 노면을 제공할 수 있다. 이 경우, 다양한 상태의 트랙 노면을 모사할 수 있고, 이를 통해, 시험 대상 타이어(190)에 대한 다양한 성능 시험을 실시할 수 있다.The main frame 100 may provide a plurality of track road surfaces having different frictional forces by changing the material constituting the track road surface 110 . In this case, the track surface in various states may be simulated, and through this, various performance tests may be performed on the test target tire 190 .

구동부(400)는 안내 프레임(240), 구동 모터(200), 구동 엔코더(140) 및 하중 부여부(210)를 포함할 수 있다. 여기서, 안내 프레임(240)은 가동 프레임(23)에 승강 가능하게 설치될 수 있다. 안내 프레임(240)의 하부에는 시험 대상 타이어(190)가 회전 가능하게 설치될 수 있다. The driving unit 400 may include a guide frame 240 , a driving motor 200 , a driving encoder 140 , and a load applying unit 210 . Here, the guide frame 240 may be installed in the movable frame 23 to be liftable. A tire 190 to be tested may be rotatably installed under the guide frame 240 .

그리고 구동부(400)의 구동 모터(200)는 시험 대상 타이어(190)를 회전시킬 수 있도록 안내 프레임(240)에 설치될 수 있다. 구동 엔코더(140)는 시험 대상 타이어(190)의 회전수를 감지하도록 안내 프레임(240)의 일측에 설치될 수 있다. 하중 부여부(210)는 시험 대상 타이어(190)에 하중을 부여하기 위해, 안내 프레임(240)의 상측에 구비될 수 있다. 하중 부여부(210)를 통해 부여된 하중과 구동부(400)의 자체 하중이 시험 대상 타이어(190)에 작용될 수 있다.In addition, the driving motor 200 of the driving unit 400 may be installed in the guide frame 240 to rotate the test target tire 190 . The driving encoder 140 may be installed on one side of the guide frame 240 to detect the rotation speed of the tire 190 to be tested. The load applying unit 210 may be provided above the guide frame 240 to apply a load to the test target tire 190 . The load applied through the load applying unit 210 and the self-load of the driving unit 400 may be applied to the test target tire 190 .

가동 프레임(230)은 지지축(250)에 회전 가능하게 조립될 수 있다. 시험 대상 타이어(190)가 메인 프레임(100)의 트랙 노면(110)을 따라 원형으로 이동될 때, 가동 프레임(230)은 지지축(250)을 회전 중심으로 회전될 수 있다.The movable frame 230 may be rotatably assembled to the support shaft 250 . When the test target tire 190 moves circularly along the track road surface 110 of the main frame 100 , the movable frame 230 may be rotated around the support shaft 250 .

가동 프레임(230)에는 구동부(400)가 길이 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 장착될 수 있다. 이를 위해, 가동 프레임(230)에는 리니어 가이드(280)와 리니어 부싱(290)를 매개로 서브 프레임(270)이 연결될 수 있다. 리니어 부싱(하중 부여부(210))은 안내 프레임(240)이 상하 방향으로 자유롭게 움직이도록 안내 프레임(240)을 지지할 할 수 있다. 또한, 서브 프레임(270)에는 구동부 고정지그(170)가 설치될 수 있다. 구동부 고정지그(170)는 안내 프레임(240)을 승강 가능하게 지지할 수 있다. 이에 따라, 구동부(400)는 서브 프레임(270)과의 마찰 없이 자유롭게 승강될 수 있다. The driving unit 400 may be mounted to the movable frame 230 to be movable in the longitudinal direction and in the vertical direction. To this end, the sub-frame 270 may be connected to the movable frame 230 via the linear guide 280 and the linear bushing 290 . The linear bushing (load applying unit 210) may support the guide frame 240 so that the guide frame 240 moves freely in the vertical direction. In addition, the driving unit fixing jig 170 may be installed in the sub-frame 270 . The driving unit fixing jig 170 may support the guide frame 240 to be elevating. Accordingly, the driving unit 400 can be freely moved up and down without friction with the sub-frame 270 .

가동 프레임(230)에는 로드셀(130)이 장착될 수 있다. 로드셀(130)은 시험 대상 타이어(190)의 선회 반경이 변경되도록 서브 프레임(270)에 연결될 수 있다. 로드셀(130)은 서브 프레임(270)의 이동에 따라 작용하는 힘를 측정할 수 있다.The load cell 130 may be mounted on the movable frame 230 . The load cell 130 may be connected to the sub-frame 270 to change the turning radius of the test target tire 190 . The load cell 130 may measure a force acting according to the movement of the sub-frame 270 .

가이드 부재(1700)는 메인 프레임(100)의 원주 방향으로 설치되는 가이드 레일(181)과, 가이드 레일(181)에 결합되는 가이드 롤러(182)로 이루어질 수 있다. 가이드 롤러(182)는 가동 프레임(230)의 끝단에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이에 따라, 가동 안내 프레임(230)은 시험 대상 타이어(190)의 회전에 따라 메인 프레임(100)의 원주 방향으로 이동될 수 있다.The guide member 1700 may include a guide rail 181 installed in the circumferential direction of the main frame 100 and a guide roller 182 coupled to the guide rail 181 . The guide roller 182 may be rotatably installed at the end of the movable frame 230 . Accordingly, the movable guide frame 230 may be moved in the circumferential direction of the main frame 100 according to the rotation of the test target tire 190 .

또한, 시험 대상 타이어(190)의 회전에 따라, 타이어의 슬립이 발생하는 시점에서 서브 프레임(270)이 리니어 가이드(280)를 따라 원심력 방향으로 이동될 수 있다. Also, according to the rotation of the test target tire 190 , the sub-frame 270 may be moved in the centrifugal force direction along the linear guide 280 at the point in time when the tire slip occurs.

측정부(500)는 랙피니언 기구(260), 피니언 엔코더(120) 및 토크 센서(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 랙피니언 기구(260)는 메인 프레임(100)의 중심에 설치되어 가동 프레임(230)을 회전 가능하게 지지하는 지지축(250)에 설치된 랙(미도시)과, 가동 프레임(230)에 회전 가능하게 설치되어 랙에 치합되는 피니언(미도시)을 포함할 수 있다. The measurement unit 500 may include a rack and pinion mechanism 260 , a pinion encoder 120 , and a torque sensor 150 . Here, the rack-and-pinion mechanism 260 is installed in the center of the main frame 100 to a rack (not shown) installed on a support shaft 250 that rotatably supports the movable frame 230 and the movable frame 230 . It may include a pinion (not shown) that is rotatably installed to mesh with the rack.

그리고 측정부(500)의 피니언 엔코더(120)는 가동 프레임(230)에 설치되어 랙피니언 기구(260)를 구성하는 피니언의 회전수를 감지할 수 있다. 토크 센서(150)는 지지축(250)에 설치되어 가동 프레임(230)과의 사이에 작용하는 토크를 감지할 수 있다. 피니언 엔코더(120)에서 감지된 피니언의 회전수에 대한 정보와, 토크 센서(150)에서 감지된 토크에 대한 정보는, 컨트롤러(300)에 인가될 수 있다.And the pinion encoder 120 of the measuring unit 500 may be installed on the movable frame 230 to detect the number of rotations of the pinion constituting the rack and pinion mechanism 260 . The torque sensor 150 may be installed on the support shaft 250 to detect a torque acting between it and the movable frame 230 . Information on the number of rotations of the pinion detected by the pinion encoder 120 and information on the torque detected by the torque sensor 150 may be applied to the controller 300 .

이에 따라, 가동 프레임(230)이 메인 프레임(100)의 원주 방향을 따라 회전할 때, 랙피니언 기구(260)의 랙에 치합된 피니언이 회전될 수 있고, 피니언 엔코더(120)가 피니언의 회전수를 감지하면, 피니언 엔코더(120)에 감지되는 피니언의 회전수를 통해 가동 프레임(230)의 이동량이 산출될 수 있다.Accordingly, when the movable frame 230 rotates along the circumferential direction of the main frame 100, the pinion meshed with the rack of the rack and pinion mechanism 260 may be rotated, and the pinion encoder 120 rotates the pinion. When the number is sensed, the amount of movement of the movable frame 230 may be calculated based on the number of rotations of the pinion detected by the pinion encoder 120 .

구동 모터(200)는 회전력을 시험 대상 타이어(190)에 전달하기 위해, 타이어 장착 허브(160)에 직렬 연결될 수 있다. 이에 따라, 구동 모터(200)의 회전력이 시험 대상 타이어(190)에 전달되면, 시험 대상 타이어(190)가 회전하면서 트랙 노면에 가하는 힘에 의해 안내 프레임(240)이 이동하게 된다. 이 과정에서 구동 엔코더(140)는 시험 대상 타이어(190)의 회전수(또는 모터 축의 회전수)를 감지하여 시험 대상 타이어(190)의 회전 속도를 계산할 수 있다.The driving motor 200 may be connected in series to the tire mounting hub 160 in order to transmit the rotational force to the test target tire 190 . Accordingly, when the rotational force of the driving motor 200 is transmitted to the test target tire 190 , the guide frame 240 moves by the force applied to the track surface while the test target tire 190 rotates. In this process, the driving encoder 140 may calculate the rotation speed of the test target tire 190 by detecting the rotation speed (or the rotation speed of the motor shaft) of the test target tire 190 .

컨트롤러(하중 부여부(210))는 측정부(500)를 통해 측정된 토크 및 이동량을 이용하여 시험 대상 타이어에 작용하는 견인력을 계산할 수 있다. 예컨대, 피니언의 회전수를 피니언 엔코더(120)가 감지하면, 컨트롤러(300)는 피니언 엔코더(120)에 감지되는 피니언의 회전수를 통해 가동 프레임(230)의 이동량이 산출될 수 있다.The controller (the load applying unit 210 ) may calculate the traction force acting on the test target tire by using the torque and the movement amount measured by the measuring unit 500 . For example, when the pinion encoder 120 detects the rotation speed of the pinion, the controller 300 may calculate the movement amount of the movable frame 230 through the rotation speed of the pinion detected by the pinion encoder 120 .

또한, 컨트롤러(300)는 시험 타이어에 가해지는 토크를 증가시켜 타이어의 이동속도를 증가시키면, 시험용 타이어에 가해지는 원심력에 의해 타이어의 슬립이 발생하는 순간, 구동부(400)에 걸리는 힘을 계측하여 타이어의 횡 그립 Level을 계측할 수 있다. In addition, the controller 300 increases the torque applied to the test tire to increase the moving speed of the tire. At the moment when the tire slips due to the centrifugal force applied to the test tire, the force applied to the driving unit 400 is measured. The lateral grip level of the tire can be measured.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 타이어 성능 평가용 실내 시험장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다. Hereinafter, the operation and effect of the indoor testing apparatus for tire performance evaluation having the above-described configuration will be described.

본 발명의 타이어 성능 평가용 실내 시험장치는, 타이어 시제품인 시험 대상 타이어가 트랙 노면을 따라 이동할 때의 견인력을 측정할 수 있다. 또한, 시험 대상 타이어에 가해지는 토크를 증가시켜 시험 대상 타이어의 이동속도를 증가시키면, 시험 대상 타이어에 가해지는 원심력에 의해 타이어의 슬립이 발생하는 순간, 구동부(400)에 걸리는 힘을 계측하여 시험 대상 타이어의 횡 그립 Level을 계측할 수 있다. The indoor testing apparatus for tire performance evaluation of the present invention can measure the traction force when a test target tire, which is a tire prototype, moves along a track road surface. In addition, when the moving speed of the test tire is increased by increasing the torque applied to the test tire, the force applied to the driving unit 400 is measured and tested at the moment when the tire slips due to the centrifugal force applied to the test tire. The lateral grip level of the target tire can be measured.

예컨대, 구동 모터(200)의 회전력이 시험 대상 타이어(190)에 전달되면, 시험 대상 타이어(190)가 회전하면서 트랙 노면(110)에 가하는 힘에 의해 안내 프레임(240)이 이동하게 된다. 이 과정에서 구동 엔코더(140)는 시험 대상 타이어(190)의 회전수(또는 모터 축의 회전수)를 감지하여 시험 대상 타이어(190)의 회전 속도를 계산할 수 있다.For example, when the rotational force of the driving motor 200 is transmitted to the test target tire 190 , the guide frame 240 moves by the force applied to the track road surface 110 while the test target tire 190 rotates. In this process, the driving encoder 140 may calculate the rotation speed of the test target tire 190 by detecting the rotation speed (or the rotation speed of the motor shaft) of the test target tire 190 .

시험 대상 타이어(190)가 안내 프레임(240)에서 이동되면, 시험 대상 타이어(190)와 트랙 노면(110) 사이에 작용하는 힘에 의해 견인력이 발생하므로, 가동 프레임(230)이 지지축(250)을 중심으로 회전하게 된다. When the test target tire 190 is moved in the guide frame 240 , a traction force is generated by the force acting between the test target tire 190 and the track road surface 110 , so that the movable frame 230 moves the supporting shaft 250 . ) is rotated around

보다 자세하게, 안내 프레임(240)의 이동에 따라, 가동 프레임(230) 및 서브 프레임(270)이 메인 프레임(100)의 지지축(250)을 중심으로 하여 원주방향으로 회전하게 된다. 이때, 가동 프레임(230)은 가이드 부재(180)에 의해 안내될 수 있다. 그리고 이 과정에서 피니언 엔코더(120)는 랙피니언 기구(260)를 구성하는 랙의 회전수를 감지할 수 있고, 컨트롤러(300)는 랙의 회전수를 이용하여 가동 프레임(230)의 견인 방향 속도를 계산할 수 있다.In more detail, as the guide frame 240 moves, the movable frame 230 and the sub-frame 270 rotate in the circumferential direction about the support shaft 250 of the main frame 100 . In this case, the movable frame 230 may be guided by the guide member 180 . And in this process, the pinion encoder 120 can sense the number of revolutions of the rack constituting the rack and pinion mechanism 260, and the controller 300 uses the number of revolutions of the rack to traction direction speed of the movable frame 230 can be calculated.

아울러, 토크 센서(150)가 시험 대상 타이어(190)의 진행방향에 작용하는 토크를 감지할 수 있고, 컨트롤러(300)는 토크 센서(150)의 토크를 이용하여 시험 대상 타이어에 작용하는 견인력을 계산할 수 있다. 이때, 견인력은 토크를 지지축(250) 중심에서 시험 대상 타이어(190) 중심까지의 반경으로 나눈 값으로 나타낼 수 있다. 그리고 시험 대상 타이어(190)까지 거리는 로드셀(130)의 적용 위치를 조정하면서 변경될 수 있는데, 로드셀(130)의 적용 위치를 기준 위치에서 움직인 거리를 더하여 견인력 계산에 이용될 수 있다. In addition, the torque sensor 150 may detect a torque acting in the traveling direction of the test target tire 190 , and the controller 300 may detect a traction force acting on the test target tire using the torque of the torque sensor 150 . can be calculated In this case, the traction force may be expressed as a value obtained by dividing the torque by the radius from the center of the support shaft 250 to the center of the tire 190 to be tested. And the distance to the test target tire 190 may be changed while adjusting the application position of the load cell 130, and may be used to calculate the traction force by adding the distance moved from the reference position to the application position of the load cell 130.

견인 성능에 영향을 미치는 인자로는, 타이어 슬립율, 원심력에 의한 슬립율, 견인력 및 견인 효율 등이 있다. 여기서, 슬립율은 시험 대상 타이어의 속도와 견인속도의 비로 계산하며, 견인력은 토크 센서(150)에 의해 감지된 토크를 이용하여 계산한다. 그리고 견인 효율은 전류 센서를 이용하여 구동 모터(200)의 토크를 계산하여 견인력과 대비함으로써 계산이 가능하다.Factors affecting traction performance include tire slip ratio, slip ratio due to centrifugal force, traction force and traction efficiency. Here, the slip ratio is calculated as the ratio of the speed of the test target tire to the traction speed, and the traction force is calculated using the torque sensed by the torque sensor 150 . And the traction efficiency can be calculated by calculating the torque of the driving motor 200 using a current sensor and comparing it with the traction force.

상기한 본 발명의 타이어 성능 평가용 실내 시험장치는 단순하게 사용시에는 개발하는 오프로드 타이어의 각 버전에 대한 견인 성능을 비교하는 용도로 이용되고, 연구용으로는 트랙 노면 위에서 타이어가 구르며 발생하는 각종 힘들을 계측하여 데이터베이스화함으로써 연구에 이용될 수 있다.The above-described indoor testing apparatus for tire performance evaluation of the present invention is simply used for comparing the traction performance of each version of the off-road tire to be developed when used, and for research, various forces generated by rolling the tire on the track surface It can be used for research by measuring and making a database.

이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.Although the embodiments of the present invention have been described as specific embodiments, this is merely an example, and the present invention is not limited thereto, and it should be construed as having the widest scope according to the basic idea disclosed in the present specification. A person skilled in the art may implement a pattern of a shape not specified by combining/substituting the disclosed embodiments, but this also does not depart from the scope of the present invention. In addition, those skilled in the art can easily change or modify the disclosed embodiments based on the present specification, and it is clear that such changes or modifications also fall within the scope of the present invention.

100 :메인 프레임 110 :트랙 노면
120 :피니언 엔코더 130 :로드셀
140 :구동 엔코더 150 :토크 센서
160 :타이어 장착 허브 170 :구동부 고정지그
180 :가이드부재 190 :시험 대상 타이어
200: 구동 모터 230 :가동 프레임
240 :안내 프레임 250 :지지축
260 :랙피니언 기구 270 :서브 프레임
280 :리니어 가이드 290 :리니어 부싱
300: 컨트롤러 400 :구동부
500 :측정부100: main frame 110: track road surface
120: pinion encoder 130: load cell
140: drive encoder 150: torque sensor
160: tire mounting hub 170: driving part fixing jig
180: guide member 190: test target tire
200: drive motor 230: movable frame
240: guide frame 250: support shaft
260: rack and pinion mechanism 270: sub frame
280: linear guide 290: linear bushing
300: controller 400: driving unit
500: measurement unit

Claims (5)

시험 대상 타이어의 성능을 평가하는 타이어 성능 평가용 실내 시험 장치에 있어서,
원형의 트랙 노면을 제공하는 메인 프레임;
시험 대상 타이어가 장착되고, 상기 트랙 노면을 따라 이동시키기 위한 구동력을 상기 시험 대상 타이어에 제공하는 구동부;
상기 메인 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 상기 구동부가 길이 방향으로 이동 가능하게 장착되는 가동 프레임;
상기 가동 프레임에 작용하는 토크와 상기 가동 프레임의 이동량을 측정하는 측정부;
상기 측정부를 통해 측정된 상기 토크 및 상기 이동량을 이용하여 상기 시험 대상 타이어에 작용하는 견인력을 계산하는 컨트롤러; 및
상기 가동 프레임에 장착되는 로드셀을 포함하고,
상기 로드셀은
상기 시험 대상 타이어의 선회 반경이 변경될 때, 상기 시험 대상 타이어의 이동에 따라 작용하는 힘을 측정하는,
타이어 성능 평가용 실내 시험 장치.In the indoor test apparatus for tire performance evaluation for evaluating the performance of a test target tire,
a main frame providing a circular track surface;
a driving unit on which the test target tire is mounted and providing a driving force for moving the test target tire along the track road surface;
a movable frame that is rotatably installed on the main frame and that the driving unit is movably mounted in the longitudinal direction;
a measuring unit measuring the torque acting on the movable frame and the amount of movement of the movable frame;
a controller that calculates a traction force acting on the test target tire by using the torque and the movement amount measured through the measurement unit; and
It includes a load cell mounted on the movable frame,
The load cell is
When the turning radius of the test subject tire is changed, measuring a force acting according to the movement of the test subject tire,
Indoor testing equipment for tire performance evaluation. 제 1 항에 있어서,
상기 구동부는
상기 가동 프레임에 승강 가능하게 설치되고, 상기 시험 대상 타이어가 장착되는 안내 프레임;
상기 안내 프레임에 장착되고, 상기 시험 대상 타이어를 회전시키기 위한 구동력을 상기 시험 대상 타이어를 제공하는 구동 모터; 및
상기 시험 대상 타이어의 회전수를 감지하는 구동 엔코더를 포함하는,
타이어 성능 평가용 실내 시험 장치.The method of claim 1,
the driving unit
a guide frame installed so as to be elevating on the movable frame and on which the test target tire is mounted;
a driving motor mounted on the guide frame and configured to provide a driving force for rotating the test target tire; and
Comprising a drive encoder for detecting the rotation speed of the test target tire,
Indoor testing equipment for tire performance evaluation. 제 2 항에 있어서,
상기 구동부는
상기 시험 대상 타이어에 하중을 부여하도록 상기 안내 프레임의 상측에 마련되는 하중 부여부를 더 포함하는,
타이어 성능 평가용 실내 시험 장치.3. The method of claim 2,
the driving unit
Further comprising a load applying unit provided on the upper side of the guide frame to apply a load to the test target tire,
Indoor testing equipment for tire performance evaluation. 제 2 항에 있어서,
상기 측정부는
상기 가동 프레임과 상기 메인 프레임 사이를 구동 연결하는 랙피니언 기구;
상기 가동 프레임에 설치되어 상기 랙피니언 기구를 구성하는 피니언의 회전수를 감지하는 피니언 엔코더; 및
상기 안내 프레임에 작용하는 토크를 감지하는 토크 센서를 포함하는,
타이어 성능 평가용 실내 시험 장치.3. The method of claim 2,
The measurement unit
a rack and pinion mechanism for driving and connecting the movable frame and the main frame;
a pinion encoder installed on the movable frame to detect the number of rotations of the pinion constituting the rack and pinion mechanism; and
Including a torque sensor for detecting a torque acting on the guide frame,
Indoor testing equipment for tire performance evaluation. 제 1 항에 있어서,
상기 시험 대상 타이어가 상기 트랙 노면을 따라 이동될 때, 상기 가동 프레임의 회전 이동을 원심방향에서 지지하도록 상기 메인 프레임에 마련되는 가이드 부재를 더 포함하는
타이어 성능 평가용 실내 시험 장치.The method of claim 1,
a guide member provided on the main frame to support rotational movement of the movable frame in a centrifugal direction when the test target tire is moved along the track road surface
Indoor testing equipment for tire performance evaluation.
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