KR102624763B1 - 타이어 비드의 압착력 시험장치 - Google Patents

타이어 비드의 압착력 시험장치 Download PDF

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금호타이어 주식회사
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Abstract

본 발명은 타이어 비드의 압착력 시험장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 타이어 비드가 외주를 감싸도록 타이어가 장착되며, 장착된 타이어의 타이어축 방향의 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 커지는 형상을 가지는 타이어 장착 드럼; 상기 타이어에 대하여, 상기 타이어 장착 드럼을 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동시키면서 회전시켜, 상기 타이어 비드의 직경이 커지도록 상기 타이어 비드를 변형시키는 비드 변형유닛; 및 직경이 커지도록 변형된 상기 타이어 비드의 압착력을 측정하는 압착력 측정유닛; 을 포함하는, 타이어 비드의 압착력 시험장치가 제공될 수 있다.

Description

타이어 비드의 압착력 시험장치{COMPRESSION TESTING APPARATUS OF TIRE BEAD}
본 발명은 타이어 비드의 압착력 시험장치에 대한 발명이다.
타이어는 타이어 비드의 압착력에 따라 림에의 안착 안정성이 결정되며, 타이어의 크기에 따라 타이어 비드가 적정한 압착력을 가지고 있어야, 타이어가 림에 용이하게 장착될 수 있고 타이어가 림에 장착된 후 림으로부터 타이어가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
타이어의 타이어 비드의 압착력이 너무 높게 되면, 타이어의 림에의 장착이 불가하게 된다. 반대로, 타이어의 타이어 비드의 압착력이 낮을 경우에는, 타이어가 림에 장착된 이후 림에서 쉽게 이탈 되어, 타이어의 저공기압 상태에서 차량의 주행시 타이어가 림에서 이탈될 수 있는 위험성을 가지게 된다.
타이어 비드의 압착력은 타이어 비드의 압차력 시험장치에 의해서 시험되는데, 종래 타이어 비드의 압착력 시험장치는, 타이어 크기가 달라지면 일부 구성품을 교체해야만 하는 번거로움이 있었다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 배경에서 발명된 것으로서, 타이어의 크기에 관계 없이 타이어 비드의 압착력을 시험할 수 있는 타이어 비드의 압착력 시험장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 타이어 비드가 외주를 감싸도록 타이어가 장착되며, 장착된 타이어의 타이어축 방향의 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 커지는 형상을 가지는 타이어 장착 드럼; 상기 타이어에 대하여, 상기 타이어 장착 드럼을 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동시키면서 회전시켜, 상기 타이어 비드의 직경이 커지도록 상기 타이어 비드를 변형시키는 비드 변형유닛; 및 직경이 커지도록 변형된 상기 타이어 비드의 압착력을 측정하는 압착력 측정유닛; 을 포함하는, 타이어 비드의 압착력 시험장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 비드 변형유닛은, 상기 타이어 장착 드럼을 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동시키면서 회전시키는 드럼 이동회전 유닛; 및 상기 타이어 장착 드럼이 이동하면서 회전하는 동안, 상기 타이어를 상기 타이어축 방향의 일측의 반대측인 타측으로 상대적으로 이동시키며 상기 타이어 비드를 지지하는 타이어 이동지지유닛을 포함하는, 타이어 비드의 압착력 시험장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 드럼 이동회전 유닛은, 상기 타이어 장착 드럼을 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동시키면서 회전시키도록, 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동되면서 회전 가능하며 상기 타이어 장착 드럼에 연결되고 축부재 삽입구멍이 형성된 웜부재; 상기 웜부재의 이동 및 회전의 기준이 되도록, 상기 축부재 삽입구멍에 적어도 일부가 삽입되는 볼스크류 축부재; 상기 웜부재가 상기 볼스크류 축부재를 따라 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동되면서 회전되도록, 상기 웜부재에 배치되며 상기 축부재 삽입구멍에 삽입된 상기 볼스크류 축부재의 부분이 관통하는 볼스크류 너트부재; 및 상기 웜부재를 회전시키는 구동모터를 포함하는, 타이어 비드의 압착력 시험장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 타이어 이동지지유닛은, 상기 타이어 장착 드럼과 함께 이동되면서 회전되도록 상기 타이어 장착 드럼에 연결되는 이동 가이드부재; 상기 타이어 비드를 지지하며 상기 이동 가이드부재에 이동 가능하게 연결되고 상기 이동 가이드부재로부터 상기 타이어 장착 드럼에 장착된 타이어 방향으로 연장되는 비드 지지부재; 상기 비드 지지부재에 연결되며 상기 이동 가이드부재에 이동 가능하게 배치되는 랙기어; 및 상기 타이어 장착 드럼이 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동되면 상기 비드 지지부재와 상기 랙기어가 상기 이동 가이드부재를 따라 상기 타이어축 방향의 타측으로 상대적으로 이동되도록, 상기 이동 가이드부재에 연결되는 회전지지프레임에 회전 가능하게 배치되며 상기 드럼 이동회전 유닛에 포함되는 웜부재와 상기 랙기어에 맞물리는 웜휠부재를 포함하는, 타이어 비드의 압착력 시험장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 압착력 측정유닛은 상기 타이어 장착 드럼의 외주에 배치되는 힘측정센서 및 상기 구동모터에 연결되는 토크측정센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 타이어 비드의 압착력 시험장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 타이어의 크기에 관계 없이 타이어 비드의 압착력을 시험할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 비드의 압착력 시험장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 비드의 압착력 시험장치의 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 비드의 압착력 시험장치에 의해서 타이어 비드의 압착력을 시험하는 것을 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
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.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
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.
또한, 본 명세서에서 타이어축 방향, 상부, 하부, 상하 방향 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.
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.
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.
이하, 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 비드의 압착력 시험장치(1)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 비드의 압착력 시험장치(1)는, 타이어(2)를 림(미도시)에 장착시, 타이어 비드(2-1)의 림에의 압착력을 시험할 수 있는 장치이다. 이를 위해서, 타이어 비드의 압착력 시험장치(1)에서는, 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)가 팽창되도록, 타이어 비드(2-1)를 변형시켜서 타이어 비드(2-1)의 압착력을 시험할 수 있다. 즉, 타이어 비드의 압착력 시험장치(1)에서는 타이어 비드(2-1)의 직경이 커지도록 타이어 비드(2-1)를 변형시켜서 타이어 비드(2-1)의 압착력을 시험할 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 타이어 비드의 압착력 시험장치(1)는 타이어 장착 드럼(100), 비드 변형유닛(200) 및, 압착력 측정유닛(300)을 포함할 수 있다.
타이어 장착 드럼(100)에는 타이어(2)가 장착될 수 있다. 타이어(2)는, 타이어 비드(2-1)가 타이어 장착 드럼(100)의 외주를 감싸도록, 타이어 장착 드럼(100)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 타이어 비드(2-1)가 형성하는, 타이어(2)의 내주를 타이어 장착 드럼(100)이 관통하도록, 타이어(2)가 타이어 장착 드럼(100)에 장착되는 것으로, 타이어 비드(2-1)가 타이어 장착 드럼(100)의 외주를 감싸도록 타이어(2)가 타이어 장착 드럼(100)에 장착될 수 있다.
한편, 도 1과 도 2를 참조하면, 타이어 장착 드럼(100)은, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 커지는 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 타이어 장착 드럼(100)이, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어축 방향의 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 커지는 형상을 가지기 때문에, 타이어(2)의 크기에 관계 없이 타이어(2)가 타이어 장착 드럼(100)에 장착될 수 있다. 또한, 타이어(2)가 장착된 타이어 장착 드럼(100)이, 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측으로 이동되면서 회전되도록 하여, 타이어 비드(2-1)의 직경이 커지도록 타이어 비드(2-1)가 변형되도록 할 수 있다. 이에 의해서, 타이어(2)의 크기에 관계 없이 타이어 비드(2-1)의 압착력을 시험할 수 있다.
한편, 타이어 장착 드럼(100)은 내부가 비어 있고 타측이 개방될 수 있다. 예를 들어, 타이어 장착 드럼(100)에는 타이어(2)가 수평하게 장착되어, 타어이 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향은 상하 방향이 되고, 타이어 장착 드럼(100)은 상부에서 하부로 갈수록 직경이 커지는 형상일 수 있다. 또한, 타이어 장착 드럼(100)은 내부가 비어 있고 하부가 개방된 원뿔대 형상일 수 있다.
타이어 장착 드럼(100)에는, 지지부재 이동구멍(100-1)이 형성될 수 있다. 비드 변형유닛(200)에 포함되는 후술할 비드 지지부재(222)의 일부가 지지부재 이동구멍(100-1)을 통과하여 타이어 장착 드럼(100)의 외부로 연장될 수 있다. 이와 같이, 지지부재 이동구멍(100-1)을 통과하여 타이어 장착 드럼(100)의 외부로 연장된 비드 지지부재(222)의 부분이 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 비드(2-1)를 지지할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 지지부재 이동구멍(100-1)이, 서로 소정 각도 떨어지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 비드 변형유닛(200)의 비드 지지부재(222)의 개수가 4 개 인 것에 대응하여, 4 개의 지지부재 이동구멍(100-1)이 서로 90도 떨어지도록 타이어 장착 드럼(100)에 형성될 수 있다. 지지부재 이동구멍(100-1)은 타이어 장착 드럼(100)의 일측에서 타측으로 소정 거리 연장되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지부재 이동구멍(100-1)은 타이어 장착 드럼(100)의 상부에서 하부로 소정 거리 연장되도록 형성될 수 있다.
비드 변형유닛(200)은, 타이어 장착 드럼(100)을, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)에 대하여, 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측으로 이동시키면서 회전시켜, 장착된 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)의 직경이 커지도록 타이어 비드(2-1)를 변형시킬 수 있다. 이에 의해서, 타이어 비드(2-1)의 압착력을 측정할 수 있다. 즉, 직경이 커지도록 변형된 타이어 비드(2-1)가 작용하는 힘을 측정하여 타이어 비드(2-1)의 압착력을 측정할 수 있다. 비드 변형유닛(200)은 드럼 이동회전 유닛(210), 및 타이어 이동지지유닛(220)을 포함할 수 있다.
드럼 이동회전 유닛(210)은, 타이어 장착 드럼(100)을, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측으로 이동시키면서 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 드럼 이동회전 유닛(210)은, 타이어(2)가 수평하게 장착된 타이어 장착 드럼(100)을, 장착된 타이어(2)에 대하여, 상승시키면서 회전시킬 수 있다. 드럼 이동회전 유닛(210)은 웜부재(211), 볼스크류 축부재(212), 볼스크류 너트부재(213), 및 구동모터(214)를 포함할 수 있다.
웜부재(211)는 타이어 장착 드럼(100)을, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측으로 이동시키면서 회전시킬 수 있다. 이를 위해서, 웜부재(211)는, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측으로 이동되면서 회전 가능할 수 있다. 또한, 웜부재(211)는 타이어 장착 드럼(100)에 연결될 수 있다.
웜부재(211)의 일측은, 내부가 비어 있는 타이어 장착 드럼(100)의 개방된 타측을 통해 타이어 장착 드럼(100)의 일측 내부에 연결될 수 있다. 예를 들어, 웜부재(211)의 상부가, 내부가 비어 있는 타이어 장착 드럼(100)의 개방된 하부를 통해 타이어 장착 드럼(100) 상부의 내부에 연결될 수 있다. 이와 같이, 웜부재(211)가 타이어 장착 드럼(100)에 연결되기 때문에, 웜부재(211)가 이동되면서 회전되는 것에 의해서 타이어 장착 드럼(100)을 이동시키면서 회전시킬 수 있다.
한편, 웜부재(211) 외주의 적어도 일부에는 웜기어부(211-1)가 형성될 수 있다. 웜부재(211)의 웜기어부(211-1)는 타이어 이동지지유닛(220)에 포함되는 후술할 웜휠부재(224)의 외주에 형성되는 웜휠기어부(224-1)에 맞물릴 수 있다. 이와 같이, 웜부재(211) 외주의 웜기어부(211-1)가 웜휠부재(224) 외주의 웜휠기어부(224-1)에 맞물리는 것에 의해서, 웜부재(211)가 회전되면 웜휠부재(224)도 회전될 수 있다. 또한, 웜부재(211)에는 축부재 삽입구멍(211-2)이 형성될 수 있다. 축부재 삽입구멍(211-2)에는 볼스크류 축부재(212)의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 예를 들어, 축부재 삽입구멍(211-2)은 하부가 개방되도록 웜부재(211)에 형성될 수 있다. 또한, 볼스크류 축부재(212)의 적어도 일부가 축부재 삽입구멍(211-2)의 개방된 하부를 통해 축부재 삽입구멍(211-2)에 삽입될 수 있다. 또한, 웜부재(211)에는 제1 베벨기어(211-3)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 웜부재(211)의 하부에 제1 베벨기어(211-3)가 연결될 수 있다. 제1 베벨기어(211-3)는 구동모터(214)에 연결되는 모터 회전축(214-1)에 연결되는 제2 베벨기어(214-11)와 맞물릴 수 있다. 이러한 구성에 의해서, 구동모터(214)의 구동으로 모터 회전축(214-1)이 회전되면 웜부재(211)가 회전될 수 있다.
볼스크류 축부재(212)는 웜부재(211)의 이동 및 회전의 기준이 될 수 있다. 이를 위해서, 볼스크류 축부재(212)의 일부가 웜부재(211)의 축부재 삽입구멍(211-2)에 삽입될 수 있다. 또한, 볼스크류 축부재(212)는 고정될 수 있다. 예를 들어, 볼스크류 축부재(212)는 지면에 배치되는 베이스부재에 고정될 수 있다. 한편, 볼스크류 축부재(212)의 외주의 적어도 일부에는 수나사산(미도시)이 형성될 수 있다.
볼스크류 너트부재(213)는 웜부재(211)가, 볼스크류 축부재(212)를 따라, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측으로 이동되면서 회전되도록 할 수 있다. 이를 위해서, 볼스크류 너트부재(213)는 웜부재(211)에 배치될 수 있다. 또한, 웜부재(211)의 축부재 삽입구멍(211-2)에 삽입된 볼스크류 축부재(212)의 부분이 볼스크류 너트부재(213)를 관통할 수 있다. 볼스크류 너트부재(213)에는 웜부재(211)의 축부재 삽입구멍(211-2)과 연통되는 관통구멍(213-1)이 형성될 수 있다. 관통구멍(213-1)에는 암나사산(미도시)이 형성될 수 있다. 웜부재(211)의 축부재 삽입구멍(211-2)에 삽입된 볼스크류 축부재(212)의 부분이 볼스크류 너트부재(213)의 관통구멍(213-1)을 관통할 수 있다. 또한, 볼스크류 너트부재(213)의 관통구멍(213-1)의 암나사산과, 볼스크류 너트부재(213)의 관통구멍(213-1)을 관통한 볼스크류 축부재(212)의 부분의 수나사산 사이에는 볼(미도시)이 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의해서, 웜부재(211)가 회전되면, 볼스크류 너트부재(213)에 의해서, 웜부재(211)가 볼스크류 축부재(212)를 따라 이동되면서 회전될 수 있다.
구동모터(214)는 웜부재(211)를 회전시킬 수 있다. 이를 위해서, 구동모터(214)에 연결되는 모터 회전축(214-1)에는 웜부재(211)에 연결된 제1 베벨기어(211-3)에 맞물리는 제2 베벨기어(214-11)가 연결될 수 있다. 구동모터(214)가 구동되어 구동모터(214)의 모터 회전축(214-1)이 회전되면 제1, 2 베벨기어(211-3, 214-11)에 의해서 웜부재(211)가 회전될 수 있다. 이러한 웜부재(211)의 회전에 따라, 웜부재(211)는, 볼스크류 너트부재(213)에 의해서, 스크류 축부재(212)를 따라 이동되면서 회전될 수 있다. 또한, 웜부재(211)가 연결된 타이어 장착 드럼(100)도 웜부재(211)와 함께 이동되면서 회전될 수 있다.
타이어 이동지지유닛(220)은, 드럼 이동회전 유닛(210)에 의해서 타이어 장착 드럼(100)이 이동하면서 회전하는 동안, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)를 타이어축 방향의 일측의 반대측인 타측으로 상대적으로 이동시킬 수 있다. 이에 의해서, 타이어 장착 드럼(100)이 이동하면서 회전하는 동안, 타이어(2)는 직경이 더 큰 타이어 장착 드럼(100)의 부분으로 상대적으로 이동될 수 있어서, 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)가 직경이 커지도록 변형될 수 있다. 또한, 타이어 이동지지유닛(220)은, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)를 지지할 수 있다. 타이어 이동지지유닛(220)은, 이동 가이드부재(221), 비드 지지부재(222), 랙기어(223) 및, 웜휠부재(224)를 포함할 수 있다.
이동 가이드부재(221)는 타이어 장착 드럼(100)과 함께 이동되면서 회전될 수 있다. 이를 위해서, 이동 가이드부재(221)는 타이어 장착 드럼(100)에 연결될 수 있다. 이동 가이드부재(221)의 일측은, 내부가 비어 있는 타이어 장착 드럼(100)의 개방된 타측을 통해 타이어 장착 드럼(100)의 일측 내부에 연결될 수 있다. 예를 들어, 이동 가이드부재(221)의 상부가 내부가 비어 있는 타이어 장착 드럼(100)의 개방된 하부를 통해 타이어 장착 드럼(100) 상부의 내부에 연결될 수 있다. 또한, 이동 가이드부재(221)는 타이어 장착 드럼(100)의 일측에서 타측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 이동 가이드부재(221)는 타이어 장착 드럼(100)의 상부에서 하부로 연장될 수 있다. 복수 개의 이동 가이드부재(221)가, 드럼 이동회전 유닛(210)의 웜부재(211)가 연결된 타이어 장착 드럼(100)의 내부의 부분의 주위에 서로 소정 각도 떨어져서 연결될 수 있다. 예를 들어, 4 개의 이동 가이드부재(221)가, 드럼 이동회전 유닛(210)의 웜부재(211)가 연결된 타이어 장착 드럼(100)의 내부의 부분의 주위에 서로 90도 떨어져서 연결될 수 있다. 한편, 이동 가이드부재(221)에는 회전지지프레임(221-1)이 연결될 수 있다. 회전지지프레임(221-1)에는 웜휠부재(224)가 회전 가능하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 이동 가이드부재(221)는 LM 가이드일 수 있다. 그러나, 이동 가이드부재(221)는 특별히 한정되지 않는다.
비드 지지부재(222)는, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)를 지지할 수 있다. 또한, 비드 지지부재(222)는 이동 가이드부재(221)에 이동 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 비드 지지부재(222)는 이동 가이드부재(221)로부터 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2) 방향으로 연장될 수 있다. 타이어 장착 드럼(100)이, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측으로 이동되면, 이동 가이드부재(221)도 타이어 장착 드럼(100)과 함께 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측으로 이동될 수 있다. 이 경우, 비드 지지부재(222)는 후술할 바와 같이 랙기어(223)와 웜휠부재(224)에 의해서, 이동 가이드부재(221)를 따라 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 타측으로 상대적으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 타이어 장착 드럼(100)이 상승되어 이동 가이드부재(221)도 타이어 장착 드럼(100)과 함께 상승되면, 비드 지지부재(222)는 랙기어(223)와 웜휠부재(224)에 의해서 이동 가이드부재(221)를 따라 상대적으로 하강될 수 있다.
비드 지지부재(222)는 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)를 지지할 수 있다. 이를 위해서, 비드 지지부재(222)의 일측은 이동 가이드부재(221)에 이동 가능하게 연결되고 타측은 타이어 장착 드럼(100)의 지지부재 이동구멍(100-1)을 통과하여 타이어 장착 드럼(100)의 외부로 연장될 수 있다. 또한, 타이어 장착 드럼(100)의 구멍(100-1)을 통과하여 타이어 장착 드럼(100)의 외부로 연장된 비드 지지부재(222)의 부분이, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)를 지지할 수 있다. 이와 같이 비드 지지부재(222)가 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)를 지지하는 것에 의해서, 타이어 비드(2-1)가 보다 용이하게 직경이 커지도록 변형될 수 있다.
한편, 비드 지지부재(222)에는 타이어 감지센서(미도시)가 배치되어, 타이어(2)가 타이어 장착 드럼(100)에 장착되고 비드 지지부재(222)가 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)를 지지한 것이 감지될 수 있다.
랙기어(223)는 비드 지지부재(222)에 연결되며 이동 가이드부재(221)에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 랙기어(223)는 웜휠부재(224)에 맞물릴 수 있다. 웜휠부재(224)의 회전에 의해서 랙기어(223)가 이동 가이드부재(221)를 따라 이동되는 것에 의해서 랙기어(223)에 연결된 비드 지지부재(222)도 이동 가이드부재(221)를 따라 이동될 수 있다.
웜휠부재(224)는, 타이어 장착 드럼(100)이, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측으로 이동되면, 비드 지지부재(222)와 랙기어(223)가, 이동 가이드부재(221)를 따라, 타이어축 방향의 타측으로 상대적으로 이동되도록 할 수 있다. 이를 위해서, 웜휠부재(224)는 이동 가이드부재(221)에 연결되는 회전지지프레임(221-1)에 회전 가능하게 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의해서, 타이어 장착 드럼(100)이 이동되면서 회전하는 것에 의해서, 이동 가이드부재(221)와 회전지지프레임(221-1) 및 웜휠부재(224)도 타이어 장착 드럼(100)과 함께 이동되면서 회전될 수 있다. 웜휠부재(224)는 드럼 이동회전 유닛(210)의 웜부재(211)와 랙기어(223)에 맞물릴 수 있다. 웜휠부재(224)의 외주에는 웜휠기어부(224-1)가 형성될 수 있다. 또한, 웜휠부재(224)의 웜휠기어부(224-1)가 웜부재(211)의 웜기어부(221-1)와 랙기어(223)에 맞물릴 수 있다. 이러한 구성에 의해서, 웜부재(211)가 회전되면, 웜휠부재(224)도 회전될 수 있다. 웜휠부재(224)의 회전으로, 랙기어(223)와 랙기어(223)에 연결된 비드 지지부재(222)가 타이어 장착 드럼(100)의 이동방향과 반대방향으로 이동 가이드부재(221)를 따라 상대적으로 이동될 수 있다.
압착력 측정유닛(300)은 직경이 커지도록 변형된 비드(2-1)의 압착력을 측정할 수 잇다. 압착력 측정유닛(300)은 힘측정센서(310), 및 토크측정센서(320) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
힘측정센서(310)는 타이어 장착 드럼(100)의 외주에 배치될 수 있다. 복수 개의 힘측정센서(310)가 타이어 장착 드럼(100)의 외주에 서로 소정 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 힘측정센서(310)가 타이어 장착 드럼(100)의 외주에 상하 방향으로 서로 소정 간격을 두고 배치될 수 있다. 이 경우, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측에서 타측으로 갈수록 힘측정센서(310)의 간격이 커질 수 있다. 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)가 외경이 커지도록 변형되어 타이어 비드(2-1)가 힘측정센서(310)에 접촉되면, 힘측정센서(310)는 타이어 비드(2-1)가 작용하는 압착력을 측정할 수 있다. 예를 들어, 힘측정센서(310)는 압전소자일 수 있다. 그러나, 힘측정센서(310)는 특별히 한정되지 않는다.
토크측정센서(320)는 비드 변형유닛(200)의 구동모터(214)에 연결될 수 있다. 토크측정센서(320)는 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)가 외경이 커지도록 변형될 때 커지는 구동모터(214)의 토크를 측정할 수 있다. 이와 같이 측정된 토크의 변화량을 압착력으로 환산하여 타이어 비드(2-1)의 압착력을 측정할 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조로 하여, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 타이어 비드의 압착력 시험장치(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
타이어 비드(2-1)의 압착력을 시험할 타이어(2)를, 도 3에 도시된 바와 같이, 타이어 비드(2-1)가 타이어 장착 드럼(100)의 외주를 감싸도록, 타이어 장착 드럼(100)에 장착한다. 타이어 장착 드럼(100)은, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어축 방향의 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 커지는 형상을 가지기 때문에, 타이어 비드(2-1)의 압착력을 시험할 타이어(2)의 크기에 관계 없이, 타이어(2)를 타이어 장착 드럼(100)에 장착할 수 있다.
시험할 타이어(2)가 타이어 장착 드럼(100)에 장착되면, 비드 변형유닛(200)의 비드 지지부재(222)가, 도 4에 도시된 바와 같이, 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)를 지지할 수 있다. 이러한 상태에서, 비드 변형유닛(200)의 구동모터(214)가 구동되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 비드 변형유닛(200)의 웜부재(211)가 이동되면서 회전될 수 있다. 예를 들어, 비드 변형유닛(200)의 구동모터(214)의 구동으로, 비드 변형유닛(200)의 웜부재(211)는 상승되면서 회전될 수 있다.
이러한 비드 변형유닛(200)의 웜부재(211)의 이동 및 회전에 의해서, 비드 변형유닛(200)의 웜부재(211)가 연결된 타이어 장착 드럼(100)도 이동되면서 회전될 수 있다. 예를 들어, 타이어 장착 드럼(100)은 상승되면서 회전될 수 있다.
한편, 비드 변형유닛(200)의 웜부재(211)의 회전에 의해서, 비드 변형유닛(200)의 웜휠부재(224)가 회전되는 것으로, 비드 변형유닛(200)의 랙기어(223)와 비드 지지부재(222)가, 비드 변형유닛(200)의 이동 가이드부재(221)를 따라, 웜부재(211)와 타이어 장착 드럼(100)의 이동방향과 반대방향으로 상대적으로 이동될 수 있다. 이러한 비드 변형유닛(200)의 랙기어(223)와 비드 지지부재(222)의 상대적인 이동으로, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)는 처음에 장착된 타이어 장착 드럼(100)의 부분보다 더 직경이 큰 타이어 장착 드럼(100)의 부분으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)가 직경이 커지도록 변형될 수 있다.
타이어(2)의 타이어 장착 드럼(100)에서의 이동에 의해서 직경이 커진 타이어 비드(2-1)는 타이어 장착 드럼(100)의 외주에 배치된, 압착력 측정유닛(300)의 힘측정센서(310)에 접촉될 수 있다. 이에 의해서, 힘측정센서(310)가 타이어 비드(2-1)가 작용하는 압착력을 측정할 수 있다. 한편, 압착력 측정유닛(300)의 토크측정센서(320)는, 타이어 장착 드럼(100)에 장착된 타이어(2)의 타이어 비드(2-1)가 외경이 커지도록 변형될 때 커지는, 비드 변형유닛(200)의 구동모터(214)의 토크를 측정할 수 있다. 이와 같이 토크측정센서(320)에서 측정된 토크의 변화량을 압착력으로 환산하여 타이어 비드(2-1)의 압착력을 측정할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 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.
1 : 타이어 비드의 압착력 시험장치 2 : 타이어
2-1 : 타이어 비드 100 : 타이어 장착 드럼
100-1 : 지지부재 이동구멍 200 : 비드 변형유닛
210 : 드럼 이동회전 유닛 211 : 웜부재
211-1 : 웜기어부 211-2 : 축부재 삽입구멍
211-3 : 제1 베벨기어 212 : 볼스크류 축부재
213 : 볼스크류 너트부재 213-1 : 관통구멍
214 구동모터 214-1 : 회전축
214-11 : 제2 베벨기어 220 : 타이어 이동지지유닛
221 : 이동 가이드부재 221-1 : 회전지지프레임
222 : 비드 지지부재 223 : 랙기어
224 : 웜휠부재 224-1 : 웜휠기어부
300 : 압착력 측정유닛 310 : 힘측정센서
320 : 토크측정센서

Claims (5)

  1. 타이어 비드가 외주를 감싸도록 타이어가 장착되며, 장착된 타이어의 타이어축 방향의 일측에서 타측으로 갈수록 직경이 커지는 형상을 가지는 타이어 장착 드럼;
    상기 타이어에 대하여, 상기 타이어 장착 드럼을 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동시키면서 회전시켜, 상기 타이어 비드의 직경이 커지도록 상기 타이어 비드를 변형시키는 비드 변형유닛; 및
    직경이 커지도록 변형된 상기 타이어 비드의 압착력을 측정하는 압착력 측정유닛; 을 포함하는,
    타이어 비드의 압착력 시험장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비드 변형유닛은,
    상기 타이어 장착 드럼을 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동시키면서 회전시키는 드럼 이동회전 유닛; 및
    상기 타이어 장착 드럼이 이동하면서 회전하는 동안, 상기 타이어를 상기 타이어축 방향의 일측의 반대측인 타측으로 상대적으로 이동시키며 상기 타이어 비드를 지지하는 타이어 이동지지유닛을 포함하는,
    타이어 비드의 압착력 시험장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 드럼 이동회전 유닛은,
    상기 타이어 장착 드럼을 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동시키면서 회전시키도록, 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동되면서 회전 가능하며 상기 타이어 장착 드럼에 연결되고 축부재 삽입구멍이 형성된 웜부재;
    상기 웜부재의 이동 및 회전의 기준이 되도록, 상기 축부재 삽입구멍에 적어도 일부가 삽입되는 볼스크류 축부재;
    상기 웜부재가 상기 볼스크류 축부재를 따라 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동되면서 회전되도록, 상기 웜부재에 배치되며 상기 축부재 삽입구멍에 삽입된 상기 볼스크류 축부재의 부분이 관통하는 볼스크류 너트부재; 및
    상기 웜부재를 회전시키는 구동모터를 포함하는,
    타이어 비드의 압착력 시험장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이어 이동지지유닛은,
    상기 타이어 장착 드럼과 함께 이동되면서 회전되도록 상기 타이어 장착 드럼에 연결되는 이동 가이드부재;
    상기 타이어 비드를 지지하며 상기 이동 가이드부재에 이동 가능하게 연결되고 상기 이동 가이드부재로부터 상기 타이어 장착 드럼에 장착된 타이어 방향으로 연장되는 비드 지지부재;
    상기 비드 지지부재에 연결되며 상기 이동 가이드부재에 이동 가능하게 배치되는 랙기어; 및
    상기 타이어 장착 드럼이 상기 타이어축 방향의 일측으로 이동되면 상기 비드 지지부재와 상기 랙기어가 상기 이동 가이드부재를 따라 상기 타이어축 방향의 타측으로 상대적으로 이동되도록, 상기 이동 가이드부재에 연결되는 회전지지프레임에 회전 가능하게 배치되며 상기 드럼 이동회전 유닛에 포함되는 웜부재와 상기 랙기어에 맞물리는 웜휠부재를 포함하는,
    타이어 비드의 압착력 시험장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 압착력 측정유닛은 상기 타이어 장착 드럼의 외주에 배치되는 힘측정센서 및 상기 구동모터에 연결되는 토크측정센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는,
    타이어 비드의 압착력 시험장치.
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