KR20050036376A

KR20050036376A - 타이어 테스트기의 타이어 버스트 감지장치

Info

Publication number: KR20050036376A
Application number: KR1020030072044A
Authority: KR
Inventors: 김동환
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2005-04-20
Also published as: KR100526692B1

Abstract

본 발명은, 타이어 성능변화를 테스트하기 위한 타이어 테스트기(TTM; tire test machine)에서의 주행 시험 중 발생하는 타이어의 버스트(burst)를 감지하는 장치에 관한 것으로서, 타이어와, 상기 타이어와 맞닿아 회전하는 타이어 테스트 드럼과, 상기 타이어의 휠에 결합되는 스핀들이 회전가능하게 결합되며 구동장치에 의하여 이동되어 타이어를 이동시키는 캐리어 테이블을 포함하여 구성되는 타이어 테스트기(TTM)의 타이어 버스트 감지장치에 있어서, 일단이 상기 타이어 휠의 림에 인접한 부분에 설치되고 타단은 타이어 폭방향으로 연장되는 몸체부와, 상기 몸체부의 타단부에 설치되며 몸체부와 림 사이 거리보다 큰 반경을 가진 스토퍼부로 구성되는 타이어 버스트 감지센서를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 버스트 발생 시에 버스트 감지센서의 스토퍼부가 드럼과 먼저 접촉하여 림과 드럼의 충돌을 방지하므로, 타이어 테스트기의 손상을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 타이어의 거의 모든 부위의 버스트를 감지할 수 있으며, 타어어 버스트 발생시 캐리어 테이블 또는 유압실린더를 일관성있게 제어할 수 있다는 효과가 있다.

Description

타이어 테스트기의 타이어 버스트 감지장치{TIRE BURST DETECTING DEVICE OF TIRE TESTING MACHINE}

본 발명은, 타이어 성능변화를 테스트하기 위한 타이어 테스트기(TTM; tire test machine)에서의 주행 시험 중 발생하는 타이어의 버스트(burst)를 감지하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어의 주행시험에서는, 차량의 주행속도, 주행시의 하중 변화에 따른 타이어의 물성 변화 등의 성능을 측정하기 위하여 도 1에 도시된 것과 같은 타이어 테스트기를 사용하고 있다.

도시된 바와 같이, 통상의 타이어 테스트기는 테스트용 타이어(10)와, 상기 타이어의 트래드(tread) 외주면(11)과 그 일측 외주면(21)이 맞닿아서 회전하는 타이어 테스트 드럼(20)과, 상기 타이어의 휠(12) 중앙에 결합되는 스핀들(31)이 회전가능하게 결합되며 구동장치에 의하여 이동되어 타이어를 이동시키는 캐리어 테이블(30)을 포함하여 구성된다.

상기 타이어 테스트 드럼(20)은 모터와 같은 별도의 구동장치와 연결되어 다양한 속도로 회전하면서 이와 맞닿는 타이어(10)를 회전시킴으로써, 여러 가지 주행속도로 타이어를 테스트할 수 있다. 또한, 타이어(10)에 가해지는 하중 조건은, 예컨대 유압실린더(32) 등에 의하여 상기 캐리어 테이블(30)을 드럼(20)에 근접 또는 이탈시키는 방향으로 이동시킴으로써 변화시킬 수 있다. 캐리어 테이블(30)의 이동에 따라, 타이어(10)는 드럼(20)에 밀착되거나 드럼으로부터 이완되게 되고, 이 때 타이어에 가해지는 드럼(20)의 상대하중이 변하게 된다. 타이어 테스트용 드럼(20)의 표면은 타이어(10)가 접하는 지면에 해당되므로, 그 표면이 매끈매끈하고 평탄할 것이 요구된다.

한편, 주행시험 중에는 임의의 하중 조건에 의하여 타이어(10)가 드럼(20)을 향하는 방향으로 지속적으로 힘을 받고 있기 때문에, 타이어(10)에 버스트가 발생하는 순간 신속하게 캐리어 테이블(30)을 드럼과 반대방향으로 이동시키지 않으면, 도 2에 도시된 바와 같이 타이어의 림(12a)과 드럼(20) 표면이 충돌함으로써, 림(12a)이나 드럼(20) 등의 시험설비가 손상될 수 있을 뿐 아니라, 마찰에 의한 스파크 발생으로 화재가 발생할 위험성이 있다(도 2 참조).

따라서, 종래에는 버스트 발생을 감지하기 위하여, 타이어 트래드의 상부에 근접하게 실(40)을 연결하고, 상기 실(40)의 단부에 리미트 스위치와 연결된 감지센서(50)를 설치하여, 버스트 발생으로 타이어 파편이 실을 건드리는 경우, 리미트 스위치의 작동으로 캐리어 테이블(30)을 하중이 제거하는 방향으로 이동시키는 방식의 타이어 버스트 감지장치를 설치하고 있었다.

그러나, 상기와 같은 장치는 이하와 같은 문제점이 있었다.

첫째, 작업자마다 실을 연결하는 위치가 틀릴 수 있어, 버스트 발생시 일관성있게 캐리어 테이블 또는 유압실린더를 제어하기 힘들고,

둘째, 트래드부 이외의 부분, 예컨대 타이어의 측부인 사이드월부에서 버스트가 발생할 경우에는 버스트를 감지하기 힘들뿐 아니라, 이를 예방하기 위해서는 타이어의 측부 근처에도 별도의 실과 센서를 설치해야 하는 등 장치구성이 복잡해지며,

셋째, 순간적인 버스트 발생 시에 센서에 의한 감지와 유압실린더의 정지나 이동 사이의 시간차로 인하여 타이어의 림과 드럼이 순간적으로 닿게 되어 드럼이나 림이 손상될 수 있다. 또한, 이러한 타이어 림의 손상을 막기 위하여 무거운 중량의 주물 림을 사용하여야 하는 문제도 있었다.

본 발명은, 타이어 버스트 발생시에도 캐리어 테이블을 일관성있게 제어할 수 있는 타이어 버스트 감지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 타이어의 모든 부위에서의 버스트 발생을 감지할 수 있는 타이어 버스트 감지장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 순간적인 타이어 버스트 발생 시에도 타이어 림이나 드럼의 손상을 막을 수 있는 타이어 버스트 감지장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어 버스트 감지장치는,

타이어와, 상기 타이어와 맞닿아 회전하는 타이어 테스트 드럼과, 상기 타이어의 휠에 결합되는 스핀들이 회전가능하게 결합되며 구동장치에 의하여 이동되어 타이어를 이동시키는 캐리어 테이블을 포함하여 구성되는 타이어 테스트기(TTM)의 타이어 버스트 감지장치에 있어서,

일단이 상기 타이어 휠의 림에 인접한 부분에 설치되고 타단은 타이어 폭방향으로 연장되는 몸체부와, 상기 몸체부의 타단부에 설치되며 몸체부와 림 사이 거리보다 큰 반경을 가진 스토퍼부로 구성되는 타이어 버스트 감지센서를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 몸체부는 휠의 림 부분에 설치될 수도 있다.

또한, 상기 스토퍼부는 탄성체인 것이 바람직하다.

상기 타이어 버스트 감지센서는, 스핀들에 설치된 슬립 링을 통하여 컴퓨터와 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은, 본 발명의 타이어 버스트 감지장치를 나타낸 개략도이고, 도 4는 도 3의 장치에 타이어 버스트가 발생하였을 때의 상태를 나타낸 개략도이다.

본 발명에 따른 타이어 버스트 감지센서(60)는, 일단이 타이어 휠(12)의 림(12a)에 인접한 부분에 설치되고 타단은 타이어 폭방향으로 연장되는 몸체부(61)와, 상기 몸체부의 타단부에 설치되며 몸체부(61)와 림(12a) 사이 거리보다 큰 반경을 가진 스토퍼부(62)로 구성되어 있어, 타이어 버스트 발생시에 상기 스토퍼부(62)가 타이어 림(12a)보다 먼저 드럼(20) 표면에 닿아 드럼과 림의 충돌을 방지함으로써, 드럼(20) 및 림(12a)의 손상을 방지할 수 있다는 점에 특징이 있다. 타이어의 주행시험에 있어서, 타이어(10)는 고속(예컨대, 초당 수십회전의 속도)으로 회전하므로, 스토퍼부(62)가 드럼(20)과 반대편에 위치한 경우에 버스트가 발생한다 하더라도, 순간적인 타이어(10)의 회전에 의하여 스토퍼부(62)가 드럼(20) 쪽으로 하강하여 드럼과 맞닿게 되므로 타이어 림(12a)과 드럼(20)의 충돌을 방지할 수 있다.

또한, 상기 버스트 감지센서(60)는, 버스트 발생으로 스토퍼부(62)가 하강하여 드럼(20)과 접촉하게 되면 바로 버스트를 감지하게 되므로, 트래드부나 사이드월부 등 타이어(10)의 어느 부분에 버스트가 발생되든지 상관없이 버스트를 감지할 수 있다.

상기 스토퍼부(62)는, 버스트 발생시 드럼(20)과 직접 맞닿게 되는 부분으로서, 드럼과 충돌시 드럼(20)에 손상을 입히지 않도록, 충격흡수능력을 가지며 적당한 강성을 가지는 예컨대, 고무와 같은 재질의 탄성체인 것이 바람직하다. 특히, 버스트 발생시 상기 스토퍼부(62)가 림(12a)보다 먼저 드럼(200에 닿을 수 있도록 스토퍼부(62)의 반경은, 몸체부(61)와 림(12a) 사이의 거리보다는 커야 한다.

버스트 감지센서(60)의 몸체부(61)는, 버스트 발생시에 몸체부에 가해지는 충격을 흡수할 수 있도록 탄성변형이 가능한 것이 바람직하며, 예컨대 바이메탈 등이 적용된 스트레인 게이지로 구성할 수 있다.

상기 버스트 감지센서(60)는 컴퓨터(80)와 전기적으로 연결되어 있어, 상기 감지센서(60)가 버스트를 감지(즉, 스토퍼부(62)와 드럼(20)의 충돌을 감지)하게 되면, 컴퓨터(80)가 리미트 스위치를 작동시켜 예컨대, 유압실린더(32)를 이용하여 캐리어 테이블(30)을 타이어 하중 제거방향(도 4에서는 상부방향)으로 이동시키게 된다. 이 때, 타이어(10) 및 버스트 감지센서(60)가 함께 회전하게 되므로, 버스트 감지센서(60)와 컴퓨터(80) 사이를 전선으로 연결할 경우 전선이 꼬일 염려가 있다.

그러나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 버스트 감지센서(60)를 캐리어 테이블(30)의 스핀들(31)에 설치되는 슬립 링(70)을 통하여 컴퓨터(80)와 전기적으로 연결하면 이러한 문제는 해결될 수 있다. 즉, 예컨대 상기 슬립 링(70)은, 컴퓨터(80)와 전선으로 연결된 고정부(72) 및 스핀들(31)에 결합되어 이와 같이 회전하며 타이어 버스트 감지센서(60)의 스토퍼부(62) 또는 몸체부(61)와 전기적으로 연결된 회전부(71)로 구성된다. 회전부(71)와 고정부(72)의 사이에는 베어링(미도시)이 설치되어 있으며, 미설명부호 33은 스핀들 하우징이다.

따라서, 드럼(20)의 회전에 따라 타이어(10)가 회전한다 하더라도, 스핀들(31), 감지센서(60) 및 슬립 링의 회전부(71)가 함께 회전하므로, 감지센서(60)와 슬립 링 회전부(71) 사이의 전선이 꼬일 염려가 없다. 또한, 상기 고정부(72)는, 회전부(71)의 회전에도 불구하고 회전하지 않도록 미도시된 별도의 고정부재, 예컨대 고정테이블에 의하여 고정되므로, 고정부(72)와 컴퓨터(80) 사이의 전선에는 슬립 링 회전부(71)의 회전에 의한 영향이 전혀 없게 되므로, 상기 감지센서(60)의 신호를 컴퓨터(80)로 원활하게 전달할 수 있다.

상기 버스트 감지센서(60)의 변형에 대한 데이터는 컴퓨터(80)의 모니터로 실시간으로 확인할 수 있다.

한편, 스토퍼부(62)의 크기를 고려하면, 상기 버스트 감지센서(60)는 타이어 휠의 림(12a)에 인접한 부분에 설치할 필요가 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 버스트 감지센서(60)를 림(12a) 부분에 직접 설치하면, 스토퍼부(62)의 크기를 더욱 작게 할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 타이어 버스트 감지장치는,

첫째, 버스트 발생 시에 버스트 감지센서의 스토퍼부가 드럼과 먼저 접촉하여 림과 드럼의 충돌을 방지하므로, 타이어 테스트기의 손상을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 이로 인하여, 타이어 림의 손상 가능성이 적어지게 되어, 림을 종래와 같은 무거운 주물의 림으로 할 필요가 없이 가벼운 일반적인 커머셜 림(commercial rim)으로 대체할 수 있어 테스트 작업성을 개선할 수 있다.

둘째, 트래드부 이외의 부분, 예컨대 사이드월부에서 버스트가 발생할 경우에도 스토퍼부와 드럼의 접촉으로 인한 신호를 감지하여 버스트를 감지할 수 있으므로, 타이어의 거의 모든 부위의 버스트를 감지할 수 있다는 장점이 있다.

셋째, 타이어 휠의 일정한 장소에 컴퓨터와 연결된 타이어 버스트 감지센서를 설치하고 있으므로, 버스트 발생시 캐리어 테이블 또는 유압실린더를 일관성있게 제어할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은, 종래의 타이어 테스트기 및 타이어 버스트 감지장치를 나타낸 개략도이고,

도 2는, 도 1의 장치에서 타이어 버스트가 발생하였을 때의 상태를 나타낸 개략도이고,

도 3은, 본 발명의 타이어 버스트 감지장치를 나타낸 개략도이고,

도 4는, 도 3의 장치에 타이어 버스트가 발생하였을 때의 상태를 나타낸 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...타이어 , 11...트래드 외주면,

12...타이어 휠, 12a...림,

20...타이어 테스트드럼, 21...드럼 외주면,

30...캐리어 테이블, 31...스핀들,

32...유압실린더, 33...스핀들 하우징,

60...타이어 버스트 감지센서, 61...몸체부,

62...스토퍼부, 70...슬립 링,

71...회전부, 72...고정부,

80...컴퓨터.

Claims

타이어(10)와, 상기 타이어와 맞닿아 회전하는 타이어 테스트 드럼(20)과, 상기 타이어의 휠(12)에 결합되는 스핀들(31)이 회전가능하게 결합되며 구동장치에 의하여 이동되어 타이어를 이동시키는 캐리어 테이블(30)을 포함하여 구성되는 타이어 테스트기(TTM)의 타이어 버스트 감지장치에 있어서,

일단이 상기 타이어 휠(12)의 림(12a)에 인접한 부분에 설치되고 타단은 타이어 폭방향으로 연장되는 몸체부(61)와, 상기 몸체부의 타단부에 설치되며 몸체부와 림(12a) 사이 거리보다 큰 반경을 가진 스토퍼부(62)로 구성되는 타이어 버스트 감지센서(60)를 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 버스트 감지장치.
제1항에 있어서,

상기 몸체부(61)가 휠의 림(12a) 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 타이어 버스트 감지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 스토퍼부(62)는 탄성체인 것을 특징으로 하는 타이어 버스트 감지장치.
제3항에 있어서,

상기 타이어 버스트 감지센서(60)는, 스핀들(31)에 설치된 슬립 링(70)을 통하여 컴퓨터(80)와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 타이어 버스트 감지장치.