KR200444513Y1 - 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 관한 것으로서, 타이어의 트레드와 접하는 구동벨트가 회전할 수 있도록 설치된 벨트회전부; 상기 타이어의 중앙부에 연결되고, 상기 타이어의 캠버각도 및 슬립각도를 조절가능하도록 설치되는 축이동부; 상기 벨트회전부, 축이동부 및 타이어가 설치될 수 있는 내부 공간을 가지는 챔버; 및 상기 벨트회전부 및 축이동부를 제어하고, 상기 챔버 내부의 온·습도를 조절하는 온습도조절부를 가지는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 의하면, 실제의 필드환경을 제공할 수 있는 시험기를 통해 다양한 환경조건에서 타이어의 내구성을 테스트함으로써 타이어 완제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

필드환경, 내구성, 시험기, 타이어

Description

필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기{Tire durability testing machine for field simulation}

본 고안은 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 실제의 필드환경을 제공할 수 있는 시험기를 통해 다양한 환경조건에서 타이어의 내구성을 테스트함으로써 타이어 완제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 객관적인 타이어의 수명을 예측할 수 있어서 타이어의 마일리지 보증 체계를 구축할 수 있으며, 제품개발 및 개선에 필요한 데이터를 제공할 수 있는 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 타이어는 자동차의 전체하중을 지지하는 지지기능, 차량의 구동력 및 제동력을 노면으로 전달하는 동력전달기능, 불규칙적인 노면으로 인해 발생하는 외부충격을 완화하는 충격완화가능, 차량의 진행방향에 따라 위치를 전환하는 위치전환기능을 다양하게 구비하고 있다.

타이어는 다양한 상황이나 타이어의 부분에서 사고가 발생하기 때문에 제품설계 및 개발에 따른 안전도 검사가 필수적인 과정이며, 이러한 타이어의 안전도를 검사하기 위한 방법의 하나로써 주행시험기를 통한 타이어의 내구성능을 평가하고, 실제 차량에서 발생되는 사고를 대비하며, 개발된 타이어의 종류별 성능을 평가한다.

종래의 타이어 내구 주행시험기는 타이어의 트레드 부위를 구동모터에 의해 회전하는 드럼과 접촉하게 함으로써, 타이어의 내구성능을 테스트하였다.

타이어의 내구성능을 평가하고자 할 경우, 각종 타이어 부위별 내구성을 테스트하기 위해 상기 드럼의 회전속도를 조절하거나 상기 드럼에 접하는 타이어의 하중조건을 조절하여서 타이어의 내구성능을 평가하였다.

그러나, 종래의 타이어 내구 주행시험기는 온도 및 습도조절에 의한 실제 필드환경의 환경조건을 제공하는 것이 용이하지 않았고, 실제 주행중 차량에 장착된 타이어의 슬립각도 및 캠버각도 변화에 의한 타이어의 내구성능을 테스트하기가 용이하지 않은 단점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 실제의 필드환경을 제공할 수 있는 시험기를 통해 다양한 환경조건에서 타이어의 내구성을 테스트함으로써 타이어 완제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 객관적인 타이어의 수명을 예측할 수 있어서 타이어의 마일리지 보증 체계를 구축할 수 있고, 제품개발 및 개선에 필요한 데이터를 제공할 수 있도록 하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 의하면, 타이어의 트레드와 접하는 구동벨트가 회전할 수 있도록 설치된 벨트회전부; 상기 타이어의 중앙부에 연결되고, 상기 타이어의 캠버각도 및 슬립각도를 조절가능하도록 설치되는 축이동부; 상기 벨트회전부, 축이동부 및 타이어가 설치될 수 있는 내부 공간을 가지는 챔버; 및 상기 벨트회전부 및 축이동부를 제어하고, 상기 챔버 내부의 온·습도를 조절하는 온습도조절부를 가지는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 벨트회전부는 상기 타이어의 트레드에 접하여 상기 타이어를 마찰 회전시키는 구동벨트; 상호 일정거리 이격되어 설치되고 상기 구동벨트를 구동시키는 한 쌍의 드럼; 및 상기 한 쌍의 드럼 중 제1드럼을 구동시키는 제1구동모 터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 축이동부는 상기 타이어가 회전가능하도록 상기 타이어의 중앙부에 일단부가 연결되는 고정부; 상기 고정부의 타단부에 상기 고정부와 핀으로 연결되고, 베이스플레이트에 수직하게 상향 설치되며, 직선왕복운동 및 회전운동을 할 수 있는 회전상승부; 및 상기 고정부에 일단부가 연결되고, 상기 베이스플레이트로부터 상측으로 형성되는 링크지지판에 타단부가 연결되며, 상기 타단부를 중심으로 힌지운동이 가능한 다수의 링크를 가지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 회전상승부는 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 베이스플레이트에는 상기 회전상승부를 회전시킬 수 있도록 회전구동부가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 회전구동부는 상기 회전상승부의 하부와 일체로 연결되는 회전판; 및 상기 회전판을 회전시키기 위한 제2구동모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 의하면, 실제의 필드환경을 제공할 수 있는 시험기를 통해 다양한 환경조건에서 타이어의 내구성을 테스트함으로써 타이어 완제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 객관적인 타이어의 수명을 예측할 수 있어서 타이어의 마일리지 보증 체계를 구축할 수 있고, 제품개발 및 개선에 필요한 데이터를 제공할 수 있는 효과 가 있다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기를 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기를 나타내는 평면도이다.

본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게는 벨트회전부(200), 축이동부(300), 챔버(400) 및 제어부(500)를 포함하여 이루어진다.

상기 벨트회전부(200)는 한 쌍의 드럼(221,222), 상기 한 쌍의 드럼(221,222)의 일부를 감싸며 회전가능하도록 설치되는 구동벨트(210) 및 상기 한 쌍의 드럼(221,222)을 회전시키는 제1구동모터(230)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1구동모터(230)는 상기 한 쌍의 드럼(221,222) 중 제1드럼(221)을 회전시키고, 제2드럼(222)은 상기 제1드럼(221)의 회전에 의한 상기 구동벨트(210)의 이동으로 상기 제1드럼(221)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하게 된다.

상기 축이동부(300)는 자체적으로 회전 및 상하이동을 함으로써, 상기 타이어(100)가 상기 구동벨트(210)와 접할 때, 상기 타이어(100)의 캠버각도(α) 및 슬립각도(β)를 조절할 수 있게 된다.

상기 캠버각도(α)는 상기 타이어(100)의 직진성 및 코너링 성능에 관계하는 인자로써, 차량에 장착되는 타이어(100)를 앞에서 보면 아래보다 위쪽이 바깥쪽으로 비스듬하게 장착되는데, 이때 타이어(100)의 원주방향 중심선과 상기 구동벨트(210)의 상측면에 대한 수직선이 만드는 각도를 말한다.

상기 캠버각도(α)는 상기 타이어(100)의 종류마다 다르게 설정할 수 있지만, 일반적으로 0.5 ~ 2°사이에서 변경되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 슬립각도(β)는 상기 타이어(100)의 코너링 성능에 관계하는 인자이고, 차량의 코너링시 원심력에 의해 생기는 차량의 진행 방향과 타이어의 회전진행방향 사이의 각도를 뜻한다. 차량의 진행 방향과 타이어 방향의 차이로 인한 슬립각도(β)에 의해 차가 미끄러지기 쉽게 된다.

본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 따르면, 상기 슬립각도(β)는 상기 구동벨트(210)의 길이방향과 상기 타이어(100)의 원주방향 중심선이 이루는 각도를 말한다.

상기 벨트회전부(200), 축이동부(300) 및 상기 축이동부(300)에 연결된 타이어(100)가 설치될 수 있는 내부공간을 가진 챔버(400)를 가지고, 상기 챔버(400) 내부의 온도 및 습도를 온습도조절부(510)를 통해 조절하여 테스트하고자 하는 환경조건을 제공하는 것이 가능하게 된다.

본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기는 상기 벨트회전부(200) 및 축이동부(300)의 작동을 조절하고, 상기 챔버(400)의 내부에 설치되어 상기 챔버(400) 내의 온·습도를 조절하는 온습도조절부(510)의 작동을 조절하도록 제어부(500)를 가진다.

그러므로, 본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 따르면, 실제 차량 주행시의 타이어와 유사한 환경조건에서 상기 챔버(400) 내에 설치된 상기 타이어(100)의 내구성을 테스트할 수 있게 된다.

상기 축이동부(300)는 고정부(310), 회전상승부(330) 및 다수의 링크(350)를 포함하여 이루어지고, 상기 타이어(100)에는 상기 타이어(100)가 회전 가능하도록 타이어(100)의 중앙부에 고정부(310)의 일단부가 연결되고, 상기 고정부(310)의 타단부에는 회전상승부(330)가 연결된다.

상기 회전상승부(330)는 상기 고정부(310)가 움직일 수 있도록 핀 등으로 연결되고, 베이스플레이트(320)에 수직하게 상향 설치된다.

상기 회전상승부(330)는 회전 및 상하 왕복운동이 가능하며, 유압실린더 또는 공압실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 다수의 링크(350)가 상기 고정부(310) 및 상기 베이스플레이트(320)로부터 상측으로 형성되는 링크지지판(340)에 연결되고, 상기 링크지지판(340)과 연결되는 단부를 중심으로 힌지운동이 가능하도록 연결된다.

상기 다수의 링크(350)는 상기 고정부(310)에 직접적으로 연결될 수도 있고, 상기 고정부(310)의 외면을 감싸며 설치되는 플랜지(미도시)에 연결될 수 있다.

상기 베이스플레이트(320)에는 상기 회전상승부(330)를 회전시킬 수 있도록 회전구동부(360)가 설치되고, 상기 회전구동부(360)는 상기 회전상승부(330)의 하부와 일체로 연결되는 회전판(361); 및 상기 회전판(361)을 회전시키기 위한 제2구동모터(362)를 포함하여 이루어진다.

본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 따르면, 상기 타이어(100)의 캠버각도(α)를 조절하기 위하여 상기 제어부(500)에서는 상기 벨트회전부(200)의 제1구동모터(230)에 동작신호를 전달하여 상기 드럼(221,222)을 회전시켜 상기 구동벨트(210)가 상기 한 쌍의 드럼(221,222)의 각각 일부를 감싼 채 움직일 수 있도록 한다.

그리고, 상기 축이동부(300)에 동작신호를 전달하여 상기 타이어(100)의 트레드부와 상기 구동벨트(210)와 접하는 면적을 조절한다.

다시 말해서, 상기 제어부(500)에서는 상기 회전상승부(330)가 상기 베이스플레이트(320)로부터 수직한 방향으로 상하 왕복하도록 신호를 전달하여, 상기 타이어(100)의 원주방향 중심선과 상기 구동벨트(210)의 상측면에 대한 수직선이 만드는 캠버각도(α)를 조절하게 된다.

상기 다수의 링크(350)는 상기 회전상승부(330)의 상하이동시 상기 고정부(310)의 움직임을 보완하고 상기 타이어(100)의 자중에 의한 상기 고정부(310)의 파손을 방지하고자 힌지운동이 가능하도록 설치된다.

상기 회전상승부(330)는 실린더로 이루어지고, 상기 타이어(100)의 캠버각도(α)를 미세하게 조절하는 것이 가능하도록 상기 회전상승부(330)에 공급되는 유압 및 공압의 제어를 세밀하게 할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 따르면, 상기 타이어(100)의 슬립각도(β)를 조절하기 위하여 상기 제어부(500)에서는 상기 벨트회전부(200)의 제1구동모터(230)에 동작신호를 전달하여 상기 드럼(221,222)을 회 전시켜 상기 구동벨트(210)가 상기 한 쌍의 드럼(221,222)의 각각 일부를 감싼 채 움직일 수 있도록 한다.

그리고, 상기 축이동부(300)에 동작신호를 전달하여 상기 타이어(100)의 회전진행방향과 상기 구동벨트(210)의 회전진행방향이 이루는 각도를 조절한다.

다시 말해서, 상기 제어부(500)에서는 상기 회전상승부(330)가 회전하도록 신호를 전달하여, 상기 구동벨트(210)의 길이방향과 상기 타이어(100)의 회전진행방향이 이루는 각도를 조절한다.

상기 제어부(500)에서는 상기 제2구동모터(362)에 작동신호를 전달하여 상기 회전상승부(330)의 하부와 일체로 연결되는 상기 회전판(361)을 회전시킴으로써, 상기 회전상승부(330)를 회전시키게 된다.

상기 제2구동모터(362)와 상기 회전판(361) 사이에는 기어(미도시) 등의 동력전달수단 등이 추가로 설치될 수 있으며, 상기 제2구동모터(362)에 연결되는 구동기어(미도시)와 상기 회전판(361)에 연결되는 피동기어(미도시)의 잇수 등을 조절하여 상기 제2구동모터(362)에 의한 상기 회전판(361)의 회전감속비를 증가시켜서 상기 타이어(100)의 슬립각도(β)를 미세하게 조절하는 것이 가능하다.

본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기에 따르면, 상기한 바와 같이, 상기 타이어(100)가 상기 구동벨트(210)와 이루는 타이어(100)의 캠버각도(α) 및 슬립각도(β)를 조절하여 상기 타이어(100)의 내구성을 테스트할 때, 상기 챔버(400) 내부에 설치된 온습도조절부(510)를 통해 상기 챔버(400) 내의 온·습도를 조절하여 비오는 날, 건조한 날 등의 실제 타이어 주행환경을 제공할 수 있다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 고안의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 고안의 실용신안청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기를 나타내는 측면도.

도 2는 본 고안에 따른 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기를 나타내는 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 타이어 200: 벨트회전부

210: 구동벨트 221: 제1드럼

222: 제2드럼 230: 제1구동모터

300: 축이동부 310: 고정부

320: 베이스플레이트 330: 회전상승부

340: 링크지지판 350: 링크

360: 회전구동부 361: 회전판

362: 제2구동모터 400: 챔버

500: 제어부 510: 온습도조절부

Claims (6)

1. 타이어(100)의 트레드와 접하는 구동벨트(210)가 회전할 수 있도록 설치된 벨트회전부(200);

   상기 타이어(100)의 중앙부에 연결되고, 상기 타이어(100)의 캠버각도(α) 및 슬립각도(β)를 조절가능하도록 설치되는 축이동부(300);

   상기 벨트회전부(200), 축이동부(300) 및 타이어(100)가 설치될 수 있는 내부 공간을 가지는 챔버(400); 및

   상기 벨트회전부(200) 및 축이동부(300)를 제어하고, 상기 챔버(400) 내부의 온·습도를 조절하는 온습도조절부(510)를 가지는 제어부(500)를 포함하고,

   상기 벨트회전부(200)는,

   상기 타이어(100)의 트레드에 접하여 상기 타이어(100)를 마찰 회전시키는 구동벨트(210);

   상호 일정거리 이격되어 설치되고 상기 구동벨트(210)를 구동시키는 한 쌍의 드럼(221,222); 및

   상기 한 쌍의 드럼(221,222) 중 제1드럼(221)을 구동시키는 제1구동모터(230)를 포함하며,

   상기 축이동부(300)는,

   상기 타이어(100)가 회전가능하도록 상기 타이어(100)의 중앙부에 일단부가 연결되는 고정부(310);

   상기 고정부(310)의 타단부에 상기 고정부(310)와 핀으로 연결되고, 베이스플레이트(320)에 수직하게 상향 설치되며, 직선왕복운동 및 회전운동을 할 수 있는 회전상승부(330); 및

   상기 고정부(310)에 일단부가 연결되고, 상기 베이스플레이트(320)로부터 상측으로 형성되는 링크지지판(340)에 타단부가 연결되며, 상기 타단부를 중심으로 힌지운동이 가능한 다수의 링크(350)를 가지고,

   상기 회전상승부(330)는 실린더로 이루어지며,

   상기 베이스플레이트(320)에는 상기 회전상승부(330)를 회전시킬 수 있도록 회전구동부(360)가 설치되고,

   상기 회전구동부(360)는 상기 회전상승부(330)의 하부와 일체로 연결되는 회전판(361); 및 상기 회전판(361)을 회전시키기 위한 제2구동모터(362)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필드환경을 제공한 타이어 내구 주행 시험기.
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