KR102556164B1 - Indoor test equipment for tire hydroplaning evaluation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수막현상 평가를 위한 평가환경을 조성하여 수막현상 시 타이어의 성능평가를 위한 실내 시험장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치는, 노면층으로부터 소정높이만큼 물이 채워진 타원형트랙과, 상기 타원형트랙의 노면을 따라 시험대상타이어를 회전시키는 구동부와, 상기 구동부를 승강시키도록 지지하며, 상기 시험대상타이어의 회전시 타원형트랙의 원주방향을 따라 이동 가능하도록 설치되는 가동부와, 상기 타원형트랙을 따라 연장 형성되며, 상기 가동부의 이동을 가이드하는 가이드부와, 상기 가동부의 이동량을 측정하는 측정부와, 상기 구동부의 일측에 설치되며, 상기 시험대상타이어의 회전수를 측정하는 제1엔코더부 및 상기 측정부와 제1엔코더에 따라 상기 시험대상타이어에 작용하는 견인력을 계산하는 제어부를 포함한다.The present invention relates to an indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning, and more particularly, to an indoor test apparatus for evaluating tire performance during aquaplaning by creating an evaluation environment for evaluation of aquaplaning.
An indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning according to an embodiment of the present invention includes an elliptical track filled with water to a predetermined height from the road surface layer, a driving unit for rotating a test tire along the road surface of the elliptical track, and the driving unit A movable part that is supported to move up and down and installed to be movable along the circumferential direction of an elliptical track when the tire to be tested rotates, a guide part that extends along the elliptical track and guides the movement of the movable part, and the movable part A measurement unit for measuring the amount of movement of the driving unit, a first encoder unit installed on one side of the driving unit and measuring the number of revolutions of the tire under test, and a traction force acting on the tire under test according to the measurement unit and the first encoder. It includes a control unit that calculates
Description
본 발명은 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수막현상 평가를 위한 평가환경을 조성하여 수막현상 시 타이어의 성능평가를 위한 실내 시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to an indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning, and more particularly, to an indoor test apparatus for evaluating tire performance during aquaplaning by creating an evaluation environment for evaluation of aquaplaning.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, material described in this section is not prior art to the claims in this application, and inclusion in this section is not an admission that it is prior art.
타이어의 성능평가를 위해서 일반적으로 인도어 시험과 실차평가, 두 가지 방법이 존재한다. 인도어 시험은 드럼에 타이어를 장착한 상태에서 실내용 타이어 주행 시험기를 이용하여 타이어의 내구성을 시험하는 것이고, 실제 차량에 타이어를 장착한 상태에서 시험용 트랙을 주행하면서 타이어의 내구성을 시험하는 실차평가로 구분되는데, 상기 실차평가의 경우 시간과 비용이 많이 소모되며 무엇보다 날씨나 도로상태와 같은 환경제약이 많이 존재한다. 예를 들어, 우천 시나 눈이 오는 경우 실차평가를 하지 못하는 상황도 발생하고, 평가 중 노면의 기온변화로 인하여 상대평가가 어렵다는 문제점이 존재한다. 여기서, 우천 시나 눈이 오는 경우, 차량이 물이 고인 구간을 통과할 때, 타이어가 물 위로 타고 올라가면서 타이어와 노면 사이에 수막이 생겨 타이어가 수면 접지력을 상실하는 현상을 수막현상(Hydro Planning)이라고 하는데, 특히 마모도가 큰 타이어로 물이 고인 구간을 통과하게 되면 그루브나 사이프의 면적이 줄어들면서 물을 가둘 수 있는 공간이 부족해져 수막현상이 더 많이 발생하게되는 원인을 초래한다.For tire performance evaluation, there are generally two methods: indoor test and vehicle evaluation. The indoor test is to test the durability of a tire using an indoor tire driving tester with the tire mounted on a drum. In the case of the actual vehicle evaluation, a lot of time and money are consumed, and above all, there are many environmental constraints such as weather or road conditions. For example, when it rains or snows, there is a situation in which actual vehicle evaluation cannot be performed, and there is a problem that relative evaluation is difficult due to temperature change of the road surface during evaluation. Here, in case of rain or snow, when the vehicle passes through a section with water, the tire rides up on the water and creates a water film between the tire and the road surface, which is a phenomenon in which the tire loses grip on the water surface (Hydro Planning). In particular, when a tire with high abrasion passes through a section where water is accumulated, the area of the groove or sipe is reduced, resulting in a lack of space to trap water, causing more aquaplaning.
상기한 문제들로부터 타이어 성능평가는 실차평가보다는 인도어 시험을 많이 진행하고 있으며, Force and Moment 시험장비를 이용하여 실차 성능을 예측하고 개발하고 있는 추세이다. 여기서, 상기 Force and Moment 시험을 통한 정보만으로는 실차평가 시 예상될 수 있는 모든 데이터를 획득할 수는 없지만, 상대평가를 통해 비교하는 방식으로 많이 사용되고 있다. 그러나 기존 타이어 개발을 위해 많은 타이어 개발업체에서 사용하는 인도어 시험기에서는, 실차평가 시 타이어에 가해지는 힘 중에서 원심력에 의한 영향도를 확인할 수 없다는 단점이 있다. From the above problems, tire performance evaluation is conducted more indoor tests than actual vehicle evaluation, and there is a trend of predicting and developing actual vehicle performance using force and moment test equipment. Here, it is not possible to obtain all data that can be expected in real vehicle evaluation only with the information through the force and moment test, but it is widely used as a method of comparison through relative evaluation. However, the indoor tester used by many tire developers for developing existing tires has a disadvantage in that it is not possible to check the effect of centrifugal force among the forces applied to the tire during actual vehicle evaluation.
이러한 타이어의 내구성 평가 목적의 시험장치에 관한 일 실시예로, 동출원인, 동발명자의 선등록특허인 대한민국 등록특허 제10-1947906호에서는 "오프로드 타이어 성능 평가용 실내 시험장치"를 개시하고 있으며, 보다 상세하게는 비포장 도로를 주행하는 오프로드 타이어의 성능평가 시, 실차 시험이 아닌 인도어 테스트를 통해 성능평가에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있도록 하는 오프로드 타이어 성능평가용 실내 시험장치에 관한 것이다.As an embodiment of a test device for the purpose of evaluating durability of such a tire, Korean Patent Registration No. 10-1947906, which is a prior registered patent of the same applicant and inventor, discloses "an indoor test device for evaluating off-road tire performance". , More specifically, it relates to an indoor test device for off-road tire performance evaluation that reduces the time and cost required for performance evaluation through an indoor test rather than a real vehicle test when evaluating the performance of off-road tires driving on unpaved roads. .
상기 등록특허의 경우, 오프로드 타이어를 평가하기 위한 목적의 발명으로, 원형 토조의 중심부에서 회전하면서 발생되는 값들을 계측하는 장비인데, 상기 장비는 원형 트랙에서 타이어가 구동하는 기술만을 개시할 뿐 직선구간을 포함하는 타원 트랙에 대한 성능평가까지 이루어지지 않으며, 우천시나 눈이 오는 경우 수막현상 평가를 위한 평가환경을 조성하기 어려울뿐만 아니라 수막현상은 일정속도 이상에서 발생하므로 평가를 위한 시공간적 제약이 많다는 단점이 있다.In the case of the registered patent, it is an invention for the purpose of evaluating off-road tires, and is a device for measuring values generated while rotating in the center of a circular soil tank. Performance evaluation is not performed on the elliptical track including the section, and it is difficult to create an evaluation environment for evaluating aquaplaning in case of rain or snow. There are downsides.
본 발명에서는 수막현상 평가를 위한 평가환경을 조성하여 수막현상 시 타이어의 성능평가를 위한 실내 시험장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an indoor test apparatus for evaluating tire performance during aquaplaning by creating an evaluation environment for evaluating aquaplaning.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.In addition, it is not limited to the technical problems as described above, and it is obvious that other technical problems may be derived from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치는, 노면층으로부터 소정높이만큼 물이 채워진 타원형트랙과, 상기 타원형트랙의 노면을 따라 시험대상타이어를 회전시키는 구동부와, 상기 구동부를 승강시키도록 지지하며, 상기 시험대상타이어의 회전시 타원형트랙의 원주방향을 따라 이동 가능하도록 설치되는 가동부와, 상기 타원형트랙을 따라 연장 형성되며, 상기 가동부의 이동을 가이드하는 가이드부와, 상기 가동부의 이동량을 측정하는 측정부와, 상기 구동부의 일측에 설치되며, 상기 시험대상타이어의 회전수를 측정하는 제1엔코더부 및 상기 측정부와 제1엔코더에 따라 상기 시험대상타이어에 작용하는 견인력을 계산하는 제어부를 포함한다.An indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning according to an embodiment of the present invention includes an elliptical track filled with water to a predetermined height from the road surface layer, a driving unit for rotating a test tire along the road surface of the elliptical track, and the driving unit A movable part that is supported to move up and down and installed to be movable along the circumferential direction of an elliptical track when the tire to be tested rotates, a guide part that extends along the elliptical track and guides the movement of the movable part, and the movable part A measurement unit for measuring the amount of movement of the driving unit, a first encoder unit installed on one side of the driving unit and measuring the number of revolutions of the tire under test, and a traction force acting on the tire under test according to the measurement unit and the first encoder. It includes a control unit that calculates
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 구동부는, 상기 시험대상타이어의 상부와 측부에 인접 설치되며, 상기 시험대상타이어를 장착하는 타이어장착허브 및 시험대상타이어를 회전시키는 구동모터를 포함하는 구동프레임과, 상기 구동프레임의 상측에 형성되며, 상기 시험대상타이어에 하중을 부여하는 하중부여부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the drive unit is installed adjacent to the top and side of the test target tire, and a drive frame including a tire mounting hub for mounting the test target tire and a drive motor for rotating the test target tire , It is formed on the upper side of the drive frame, characterized in that it further comprises a load application portion for imparting a load to the test target tire.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 가이드부는, 상기 타원형트랙의 양측 내부면에서 원주방향을 따라 연장 형성되는 가이드레일과, 상기 가동부 양측에 설치되며, 상기 가이드레일과 연동하여 가동부를 이동시키는 가이드롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the guide part, guide rails extending along the circumferential direction from both inner surfaces of the elliptical track, and guide rollers installed on both sides of the movable part and moving the movable part in conjunction with the guide rails It is characterized in that it includes.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 측정부는, 상기 타원형트랙의 양측 내부면에 설치되며, 상기 가동부의 이동방향을 따라 치합되는 랙앤피니언기구와, 상기 가동부에 설치되며, 상기 랙앤피니언기구를 구성하는 피니언의 회전수를 감지하여 상기 가동부의 이동에 따른 이동거리 및 속도를 측정하는 제2엔코더부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the measurement unit is installed on the inner surface of both sides of the elliptical track and is engaged with a rack and pinion mechanism along the moving direction of the movable unit, and is installed on the movable unit and constitutes the rack and pinion mechanism. It is characterized in that it further comprises a second encoder unit for measuring the movement distance and speed according to the movement of the movable unit by detecting the number of revolutions of the pinion.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 타이어장착허브에 설치되며, 구동모터의 전류를 측정하여 타이어에 작용하는 토크를 계측하는 전류센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, it is installed on the tire mounting hub, characterized in that it further comprises a current sensor for measuring the torque acting on the tire by measuring the current of the drive motor.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 구동프레임의 측면으로부터 타이어 주행방향을 향해 연장 형성되는 물높이조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, it is characterized in that it further comprises a water level adjusting portion extending from the side of the driving frame toward the tire running direction.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 물높이조절부는, 상기 구동프레임의 측면에 고정 설치되는 고정부와, 상기 고정부로부터 타이어 주행방향을 향해 연장 형성되며, 상기 타원형트랙에 차있는 물을 소정높이만큼 시험대상타이어에 접촉시키도록 조절하는 물높이조절프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the water height adjusting unit is formed extending from the fixing part fixedly installed on the side surface of the driving frame and in the tire running direction from the fixing part, and the water filled in the elliptical track is adjusted to a predetermined height. It is characterized in that it further comprises a water height adjusting frame that is adjusted to contact the test target tire as much as possible.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 물높이조절프레임은, 타이어 주행방향 상부를 향해 경사지도록 연장 형성되는 경사면프레임과, 상기 경사면프레임의 일단에서 시험대상타이어를 향해 수평방향으로 연장 형성되는 평면프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the water level adjusting frame comprises an inclined plane frame extending so as to be inclined toward the upper portion of the tire running direction, and a flat frame extending in a horizontal direction from one end of the inclined plane frame toward the test tire. It is characterized by further including.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 물높이조절부가 구동프레임으로부터 높이조절 가능하도록 설치되는 높이조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the water height adjustment unit is characterized in that it further comprises a height adjustment member installed to be height-adjustable from the driving frame.
본 발명에 따르면, 타이어의 주행속도에 따른 수막현상 발생여부 및 수준을 확인할 수 있고, 타이어의 이동속도, 휠속도 등을 계측하여 수막현상이 발생되는 타이어의 슬립률을 평가할 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, there is an advantage in that it is possible to check whether and the level of aquaplaning occur according to the running speed of the tire, and to evaluate the slip rate of the tire in which aquaplaning occurs by measuring the moving speed of the tire, wheel speed, and the like.
또한, 본 발명에 따르면, 실차평가가 아닌 인도어 평가를 통해 날씨와 같은 주변환경의 영향을 받지 않으면서 수막현상 성능평가가 가능함에 따라 시공간적 제약이 최소화된다는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to evaluate aquaplaning performance without being affected by surrounding environments such as weather through indoor evaluation rather than actual vehicle evaluation, thereby minimizing temporal and spatial constraints.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치의 개략도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치에 있어서, 물높이조절부의 상세도.1 is a schematic diagram of an indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of an indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are detailed views of a water height adjusting unit in an indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.Hereinafter, configuration, operation, and effect of an indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning according to a preferred embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. For reference, in the drawings below, each component is omitted or schematically illustrated for convenience and clarity, and the size of each component does not reflect the actual size. In addition, like reference numerals refer to like components throughout the specification, and reference numerals for like components in individual drawings will be omitted.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치는, 노면층으로부터 소정높이만큼 물이 채워진 타원형트랙(10)과, 상기 타원형트랙(10)의 노면을 따라 시험대상타이어(19)를 회전시키는 구동부(20)와, 상기 구동부(20)를 승강시키도록 지지하며, 상기 시험대상타이어(19)의 회전시 타원형트랙(10)의 원주방향을 따라 이동 가능하도록 설치되는 가동부(30)와, 상기 타원형트랙(10)을 따라 연장 형성되며, 상기 가동부(30)의 이동을 가이드하는 가이드부(40)와, 상기 가동부(30)의 이동량을 측정하는 측정부(50)와, 상기 구동부(20)의 일측에 설치되며, 상기 시험대상타이어(19)의 회전수를 측정하는 제1엔코더부(60) 및 상기 측정부(50)와 제1엔코더(60)에 따라 상기 시험대상타이어(19)에 작용하는 견인력을 계산하는 제어부를 포함한다.An indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning according to an embodiment of the present invention includes an elliptical track (10) filled with water to a predetermined height from the road surface layer, and a test target tire (19) along the road surface of the elliptical track (10). A
우선, 상기 타원형트랙(10)은, 소정의 폭을 가진 원형 트랙으로 이루어지되, 직선구간 및 회전구간 전부에 대한 타이어 성능평가를 위해서 직선구간과 회전구간을 모두 포함하는 타원형으로 구성될 수 있다. 상기 타원형트랙(10)은 소정높이의 측벽에 의해 양측이 폐쇄되고, 그 내부에는 노면 위로 소정높이의 물이 채워져 있어 수막현상(Hydro Planning)이 발생할 때의 타이어 성능평가를 위한 실내 시험장치로써 기능한다. First of all, the
다음으로, 상기 타원형트랙(10)의 노면을 따라 시험대상타이어(19)가 회전하면서 이동하게 되는데, 상기 시험대상타이어(19)를 회전시키는 구동부(20)를 더 포함한다.Next, the
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 구동부(20)는, 상기 시험대상타이어(19)의 상부와 측부에 인접 설치되며, 상기 시험대상타이어(19)를 장착하는 타이어장착허브(22) 및 시험대상타이어(19)를 회전시키는 구동모터(23)를 포함하는 구동프레임(21)과, 상기 구동프레임(21)의 상측에 형성되며, 상기 시험대상타이어(19)에 하중을 부여하는 하중부여부(25)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the
상기 구동부(20)는 크게 구동프레임(21)과 하중부여부(25)로 구성될 수 있다. 상기 구동프레임(21)은 노면 위에 놓인 시험대상타이어(19)의 상부와 일측부에 인접하여 위치할 수 있으며, 구동프레임(21) 일측부에 설치된 타이어장착허브(22)를 통해 시험대상타이어(19)를 장착시키고, 타이어장착허브(22)에 설치된 구동모터(23)를 통해 시험대상타이어(19)를 회전시킨다. 보다 상세하게는, 상기 구동모터(23)는 타이어장착허브(22)에 직렬 연결되어 시험대상타이어(19)에 회전력을 전달하고, 상기 시험대상타이어(19)가 회전하면서 노면에 가하는 힘에 의해 구동부(20)가 타원형트랙(20)을 따라서 이동하게 된다. 이 과정에서, 후술하는 제1엔코더(60)는 시험대상타이어(19)의 회전수(또는, 모터 축의 회전수)를 측정하여 회전속도를 계산하게 된다.The
또한, 상기 구동프레임(21)의 상부를 따라 연장 형성되며, 시험대상타이어(19)에 하중을 부여하는 하중부여부(25)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 시험대상타이어(19)는 구동프레임(21)에 장착된 상태에서 가동부(30)를 중심으로 상하 방향으로 승하강 시키도록 리니어 부싱이 설치될 수 있으며, 상기 구동프레임(21)을 승하강 가능하도록 고정하는 고정지그가 설치될 수 있다. 그에 따라, 상기 구동프레임(21)은 가동부(30)와의 마찰 없이 자유롭게 승하강 가능하며, 전술한 하중부여부(25)를 통해 부여된 하중과 구동부(20)의 자체 하중이 시험대상타이어(19)에 작용하게 된다.In addition, a
다음으로, 상기 구동부(20)를 승강시키도록 지지하며, 상기 시험대상타이어(19)의 회전시 타원형트랙(10)의 원주방향을 따라 이동 가능하도록 설치되는 가동부(30)를 더 포함할 수 있다. 상기 가동부(30)는 타원형트랙(10)의 폭방향을 따라 연장 형성되며, 상기 구동부(20)를 승하강시킬 수 있도록 지지하고, 시험대상타이어(19)가 구동모터(23)에 의해 회전되면서 타원형트랙(10)의 노면을 따라 이동하게 되면 트랙 원주방향을 따라 함께 이동 가능하도록 구성된다. 여기서, 상기 가동부(30)의 이동을 가이드하는 가이드부(40)에 의해 가동부(30)가 타원형트랙(10)에서 이탈되지 않고 이동할 수 있다.Next, it may further include a
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 가이드부(40)는, 상기 타원형트랙(10)의 양측 내부면에서 원주방향을 따라 연장 형성되는 가이드레일(41)과, 상기 가동부(30) 양측에 설치되며, 상기 가이드레일(41)과 연동하여 가동부(30)를 이동시키는 가이드롤러(43)를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the
상기 가이드레일(41)은 상기 가동부(30)가 타원형트랙(10)을 따라 이동할 수 있도록 역할하는데, 타원형트랙(10)의 양측벽의 내부면에 소정높이로 설치되어 가동부(30)가 따라 이동할 수 있도록 하고, 상기 가동부(30) 양측에 설치되어, 가이드레일(41)과 연동하여 이동시키도록 하는 가이드롤러(43)를 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 가동부(30)는 시험대상타이어(19)가 회전하게 되면 타원형트랙(10)의 원주방향을 따라 이동할 때, 상기 가이드부(40)의 가이드롤러(43)와 타원형트랙(10)의 가이드레일(41)이 연동하면서 가동부(30)가 함께 이동하게 된다.The
다음으로, 상기 가동부(30)의 이동량을 측정하는 측정부(50)와, 상기 구동부(20)의 일측에 설치되며, 상기 시험대상타이어(19)의 회전수를 측정하는 제1엔코더부(60) 및 상기 측정부(50)와 제1엔코더(60)에 따라 상기 시험대상타이어(19)에 작용하는 견인력을 계산하는 제어부(도면 미도시)를 더 포함할 수 있다.Next, a measurement unit 50 for measuring the amount of movement of the
상기 측정부(50)는 가동부(30)가 타원형트랙(10)을 따라 이동할 때 그 이동량을 측정하기 위한 구성이고, 상기 제1엔코더부(60)는 시험대상타이어(19)의 회전수를 측정하기 위한 구성이다. 상기 측정부(50)는 타원형트랙(10)의 양측벽 내부면에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 상기 가이드부(40)에 설치되어 가동부(30)의 이동량을 측정할 수 있다. 또한, 상기 제1엔코더부(60)는 상기 구동프레임(21)의 일측에 설치되어, 시험대상타이어(19)가 회전하는 속도정보를 전기적인 신호로 출력하여 회전수를 산출하게 된다. 상기 측정부(50)를 통해 측정된 가동부(30)의 이동량과 제1엔코더부(60)를 통해 측정된 시험대상타이어(19)의 회전수 정보로부터 시험대상타이어(19)에 작용하는 견인력을 제어부가 계산함으로써, 물에 젖은 노면에서 타이어가 회전하면서 주행하는 경우, 즉 수막현상(Hydro Planning)이 발생할 때의 타이어 성능평가를 수행할 수 있다.The measuring unit 50 is configured to measure the amount of movement of the
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 타이어장착허브(22)에 설치되며, 구동모터(23) 전류를 측정하여 타이어에 작용하는 토크를 계측하는 전류센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, it is installed on the
상기 제1엔코더(60)는 시험대상타이어(19)의 회전수(또는, 모터 축의 회전수)를 측정하여 시험대상타이어(19)의 회전속도를 계산하게 되는데, 상기 구동모터(23)에 전류센서를 장착하게 되면, 모터에 가해진 토크를 측정할 수 있어 이로부터 시험대상타이어(19)에 가해진 출력을 계산할 수 있다.The
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 측정부(50)는, 상기 타원형트랙(10)의 양측 내부면에 설치되며, 상기 가동부(30)의 이동방향을 따라 치합되는 랙앤피니언기구(51)와, 상기 가동부(30)에 설치되며, 상기 랙앤피니언기구(51)를 구성하는 피니언의 회전수를 감지하여 상기 가동부(30)의 이동에 따른 이동거리 및 속도를 측정하는 제2엔코더부(53)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the measuring unit 50 is installed on both inner surfaces of the
상기 랙앤피니언기구(51)는 가동부(30)가 타원형트랙(10)을 따라 이동하는 경우, 랙에 치합된 피니언이 회전하면서 상기 피니언의 회전수를 제2엔코더(53)가 감지하면서 이동량을 측정하기 위한 구성이다. 또한, 상기 제2엔코더(53)는 상기 가동부(30)에 설치되어 가동부(30)가 트랙을 따라 회전하면서 피니언의 회전수를 감지함으로써 이동에 따른 이동거리 및 속도를 측정할 수 있게 된다.In the rack and pinion mechanism 51, when the
수막현상 성능을 평가하기 위해서는 물이 일정높이를 유지한 상태로 시험대상타이어(19)에 접촉되는 것이 중요한데, 주행속도가 빨라짐에 따라 노면에 위치한 물이 파동을 일으키면서 균일하지 않게 타이어에 접촉됨에 따라 성능평가를 저해할 수 있다는 단점이 있다. 그에 따라, 상기 구동프레임(21)의 측면으로부터 타이어 주행방향을 향해 연장 형성되는 물높이조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to evaluate the aquaplaning performance, it is important that the water is in contact with the test tire (19) while maintaining a certain height. However, it has the disadvantage that performance evaluation may be hindered. Accordingly, it is characterized in that it further comprises a water level adjusting portion extending from the side of the
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 물높이조절부는, 상기 구동프레임(21)의 측면에 고정 설치되는 고정부(11)와, 상기 고정부(11)로부터 타이어 주행방향을 향해 연장 형성되며, 상기 타원형트랙(10)에 차있는 물을 소정높이만큼 시험대상타이어(19)에 접촉시키도록 조절하는 물높이조절프레임(13)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the water level adjusting portion is formed extending toward the tire running direction from the fixing
상기 물높이조절부는 크게 고정부(11)와 물높이조절프레임(13)으로 구성될 수 있으며, 고정부(11)는 구동프레임(21), 그 중에서 시험대상타이어(19)의 측면에 인접 형성되는 구동프레임(21)에서 주행방향을 향해 연장 형성되는 구성으로, 샤프트나 바 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 고정부(11)로부터 시험대상타이어(19)의 전방에 위치되도록 연결 설치되며, 타원형트랙(10)의 노면으로부터 일정부분 차있는 물이 시험대상타이어(19)가 주행하면서 일정한 높이를 유지한 상태로 접촉되도록 조절하기 위한 물높이조절프레임(13)을 더 포함할 수 있다. 상기 물높이조절프레임(13)은 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이, 시험대상타이어(19) 전방에서 소정높이를 유지한 상태로 설치되어 구동부(20)가 전진하면서 물이 소정높이를 유지할 수 있도록 제어할 수 있다. 그에 따라, 타이어 주행속도가 빨라짐에 따라 노면에 위치한 물이 심한 파동을 일으키더라도 균일한 양의 물이 타이어에 접촉됨으로써 성능평가의 신뢰도를 높일 수 있다는 장점이 있다.The water level adjusting part may be largely composed of a fixing
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 물높이조절프레임(13)은, 타이어 주행방향 상부를 향해 경사지도록 연장 형성되는 경사면프레임(13a)과, 상기 경사면프레임(13a)의 일단에서 시험대상타이어(19)를 향해 수평방향으로 연장 형성되는 평면프레임(13b)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the water level adjusting frame 13 includes an
상기 물높이조절프레임(13)은 시험대상타이어를 향해 일정한 양만큼의 물이 전달될 수 있도록 기능해야 하는데, 우선 타이어의 주행방향 상부를 향해 경사지도록 연장 형성되는 경사면프레임(13a)에 의하여 타원형트랙(10)에 차있는 물이 경사면을 따라 들어오고, 이후 시험대상타이어(19)를 향해 수평방향으로 연장 형성되는 평면프레임(13b)에 의해 일정한 높이를 유지한 상태로 물이 유입되도록 함으로써 타이어의 주행속도와 무관하게 일정한 양만큼의 물이 타이어에 접촉될 수 있도록 제어 가능하다.The water height adjusting frame 13 should function so that a certain amount of water can be delivered toward the tire under test. The water filled in (10) enters along the slope, and then the water flows in while maintaining a constant height by the flat frame (13b) extending in the horizontal direction toward the tire (19) to be tested. Regardless of the driving speed, it is possible to control a certain amount of water to contact the tire.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 물높이조절부가 구동프레임(21)으로부터 높이조절 가능하도록 설치되는 높이조절부재(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the water height adjusting unit is characterized in that it further comprises a
상기 높이조절부재(15)는 구동프레임(21)과 연결된 물높이조절부의 고정부(11)를 높이조절하기 위해 설치되는 구성으로, 우천 시에 비가 얼마나 오는지에 따라 노면에 차있는 물의 높이가 달라지고 그에 따른 수막현상 평가가 달리 이루어질 필요가 있다. 따라서, 상기 높이조절부재(15)를 통해 구동프레임(21)을 기준으로 고정부(11)의 설치높이를 달리 적용함으로써 우천상황에 따라 수막현상 평가가 가능하다는 장점이 있다.The
수막현상 성능에 영향을 미치는 인자로는 타이어 슬립율, 타이어에 가해지는 출력, 차량 속도 등이 존재한다. 여기서, 타이어 슬립률은 시험대상타이어(19)의 속도와 견인속도의 비로 계산할 수 있으며, 출력은 구동모터(23)에 장착된 전류센서를 통해 감지된 전류를 이용하여 모터의 토크성능 곡선을 통해 계산할 수 있다. 전술한 방식으로 구성된 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치를 통해, 개발중인 다양한 타이어의 수막현상 성능을 비교하는 용도로 이용될 수 있으며, 다양한 노면 위에서 물이 채워진 경우 타이어가 구르면서 발생하는 각종 힘들을 계측해 데이터베이스화 함으로써 연구에 이용될 수 있다.Factors affecting aquaplaning performance include tire slip rate, power applied to the tire, vehicle speed, and the like. Here, the tire slip rate can be calculated as the ratio of the speed of the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and represent all the technical ideas of the present invention. Since it is not, it should be understood that there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of this application. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modified forms derived from equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 타원형트랙
11 : 고정부
13 : 물높이조절프레임
13a : 경사면프레임
13b : 평면프레임
15 : 높이조절부재
19 : 시험대상타이어
20 : 구동부
21 : 구동프레임
22 : 타이어장착허브
23 : 구동모터
25 : 하중부여부
30 : 가동부
40 : 가이드부
41 : 가이드레일
43 : 가이드롤러
50 : 측정부
51 : 랙앤피니언기구
53 : 제2엔코더
60 : 제1엔코더10: Oval Track
11: fixed part
13: water height adjustment frame
13a: slope frame
13b: flat frame
15: height adjustment member
19: Test target tire
20: driving unit
21: driving frame
22: tire mounting hub
23: drive motor
25: load application
30: moving part
40: guide unit
41: guide rail
43: guide roller
50: measurement unit
51: rack and pinion mechanism
53: 2nd encoder
60: 1st encoder
Claims (6)
상기 타원형트랙의 노면을 따라 시험대상타이어를 회전시키는 구동부;
상기 구동부를 승강시키도록 지지하며, 상기 시험대상타이어의 회전시 타원형트랙의 원주방향을 따라 이동 가능하도록 설치되는 가동부;
상기 타원형트랙을 따라 연장 형성되며, 상기 가동부의 이동을 가이드하는 가이드부;
상기 가동부의 이동량을 측정하는 측정부;
상기 구동부의 일측에 설치되며, 상기 시험대상타이어의 회전수를 측정하는 제1엔코더부; 및
상기 측정부와 제1엔코더에 따라 상기 시험대상타이어에 작용하는 견인력을 계산하는 제어부;
를 포함하고,
상기 타원형트랙은 직선구간 및 회전구간을 포함하고,
상기 가이드부는 상기 타원형트랙의 양측벽에 소정높이로 설치되는 가이드레일, 및 상기 가이드레일을 이동하는 가이드롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치.An elliptical track filled with water to a predetermined height from the road surface layer;
a driving unit for rotating the test target tire along the road surface of the elliptical track;
a movable part that supports the driving part to move up and down, and is installed to be movable along the circumferential direction of the elliptical track when the tire to be tested rotates;
a guide part extending along the elliptical track and guiding movement of the movable part;
a measurement unit for measuring a movement amount of the movable unit;
a first encoder unit installed on one side of the driving unit and measuring the number of revolutions of the tire to be tested; and
a controller that calculates a traction force acting on the test target tire according to the measurement unit and a first encoder;
including,
The elliptical track includes a straight section and a rotation section,
The guide unit further comprises guide rails installed on both side walls of the elliptical track at a predetermined height, and guide rollers for moving the guide rails.
상기 구동부는,
상기 시험대상타이어의 상부와 측부에 인접 설치되며, 상기 시험대상타이어를 장착하는 타이어장착허브 및 시험대상타이어를 회전시키는 구동모터를 포함하는 구동프레임과,
상기 구동프레임의 상측에 형성되며, 상기 시험대상타이어에 하중을 부여하는 하중부여부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치.According to claim 1,
the driving unit,
A drive frame installed adjacent to the top and side of the test target tire and including a tire mounting hub for mounting the test target tire and a drive motor for rotating the test target tire;
The indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning, characterized in that it is formed on the upper side of the driving frame and further comprises a load application unit for applying a load to the tire to be tested.
상기 구동프레임의 측면으로부터 타이어 주행방향을 향해 연장 형성되는 물높이조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치.According to claim 2,
An indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning, characterized in that it further comprises a water level adjusting portion extending from the side surface of the driving frame toward the tire running direction.
상기 물높이조절부는,
상기 구동프레임의 측면에 고정 설치되는 고정부와,
상기 고정부로부터 타이어 주행방향을 향해 연장 형성되며, 상기 타원형트랙에 차있는 물을 소정높이만큼 시험대상타이어에 접촉시키도록 조절하는 물높이조절프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치.According to claim 3,
The water level control unit,
A fixing part fixedly installed on a side surface of the driving frame;
For evaluation of tire aquaplaning, characterized in that it further comprises a water level adjusting frame extending from the fixing part toward the tire running direction and adjusting the water filled in the elliptical track to contact the test target tire by a predetermined height. indoor testing equipment.
상기 물높이조절프레임은,
타이어 주행방향 상부를 향해 경사지도록 연장 형성되는 경사면프레임과,
상기 경사면프레임의 일단에서 시험대상타이어를 향해 수평방향으로 연장 형성되는 평면프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치.According to claim 4,
The water height adjustment frame,
An inclined surface frame extending to be inclined toward the upper part of the tire running direction;
An indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning, characterized in that it further comprises a flat frame extending in a horizontal direction from one end of the inclined plane frame toward the tire to be tested.
상기 물높이조절부가 구동프레임으로부터 높이조절 가능하도록 설치되는 높이조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 수막현상 평가용 실내 시험장치.According to claim 3,
The indoor test apparatus for evaluating tire aquaplaning, characterized in that the water height adjusting unit further comprises a height adjusting member installed so that the height can be adjusted from the driving frame.
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