KR20060049935A

KR20060049935A - 레이디얼 패신저 타이어의 내구성을 테스트하는 방법

Info

Publication number: KR20060049935A
Application number: KR1020050061319A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 제라드 보커; 폴 안소니 바워즈; 린다 로젤 허쉬펠트; 마이클 데이빗 말리; 마이클 존 몬낫; 개리 윌리암 리차드
Original assignee: 더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2006-05-19
Also published as: US7055381B2; US20060005616A1; EP1615012A2; BRPI0502740A

Abstract

본 발명에 따른 포괄적인 타이어 내구성에 대한 실험실 테스트는 GM-ATE 로드 테스트와 견줄만한 결과를 나타낼 수 있다. 본 발명의 실험실 테스트는 패신저 타이어가 테스트 머신에 장착되는 단계와, 50mph(80kph), 최대 등급 팽창 압력, 적어도 100%의 최대 등급 반경방향 하중에서 타이어를 구동하는 단계를 포함하며, 지속시간의 약 25% 동안에는 대략 동일한 비율의 좌우 조향으로 구성된 횡방향 힘을 이용하여 테스트가 수행되고, 나머지 테스트는 횡방향 힘(직선 부분)이 없이 수행된다. 테스트 세그먼트는 약 5,000마일이 누적될 때까지 하중 사이클을 여러번 반복하고, 16,000마일이 누적될 때까지 복수의 테스트 세그먼트가 수행된다. 테스트의 종료를 포함한 테스트 세그먼트동안 수회에 걸쳐 테스트가 중단되고, 타이어가 시각적으로 검사된다.

Description

레이디얼 패신저 타이어의 내구성을 테스트하는 방법{METHOD OF TESTING TIRES FOR DURABILITY}

도 1은 단면도로 나타낸 타이어가 장착된 실험실 머신의 개략적인 평면도,

도 1a는 도 1의 실험실 머신을 위한 제어 시스템의 개략도.

도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명

100 : 테스트 머신 102 : 타이어

104 : 휠 122 : 로드 휠

본 발명은 공압식 타이어의 내구성을 테스트하는 것에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어의 내구성을 테스트하는 방법에는, (i) 차량에 타이어(즉, 한 세트의 타이어)를 장착하고 실제 도로상을 주행하는 방법("로드(road) 테스트"로 지칭됨)과, (ii) 타이어에 응력(예를 들어, 반경방향 하중)을 가하는 테스트 머신에 타이어를 장착하고 구동하는 방법("실험실 테스트"로 지칭됨)이 있다. 두 가지 경우 모두, 타이어 온도, 타이어가 장착되는 휠(림)에 가해지는 응력 등의 측정값이 타이어를 작동(주행, 구동)시키는 동안 측정될 수 있다. 타이어를 작동시킨 후에는(타이어의 작동을 중단하고 있는 동안을 포함함), 타이어의 상태 및 외관의 시각적 분석과 같은 부가적인 관찰도 이루어질 수 있다. 테스트 머신(100)의 예는 도 1에 도시되어 있다.

테스트되는 타이어(102)는 휠(림)(104)상에 장착되며, 정상 조작 압력(예를 들어, 32psi; 220kPa)으로 팽창된다. 림(104)은 액슬(axle)(106)상에서 회전축을 중심으로 회전한다. 타이어는 자유롭게 회전하거나(수동, 종동), 또는 액슬(106)을 구동하여 타이어(102)를 회전시키는 가변 속도 모터(도시되지 않음)에 의해 회전된다(능동, 구동). 타이어(102)는 통상적으로 약 24"-30"(609mm-792mm)의 외경을 가진 가벼운 패신저 타이어이다. 그러나, 필요에 따라 보다 큰 타이어를 사용하는 것도 본 발명의 범위내에 있다. 타이어가 프리휠링(freewheeling) 상태일 때, 드래그(drag)를 제공하기 위해, 단순한 디스크 브레이크[또는 대쉬포트(dashpot)] 등의 제동 장치(도시되지 않음)가 액슬(106)상에 제공될 수 있다.

로드 휠(load wheel)(122)이 제공된다. 로드 휠(122)은 타이어보다 큰, 통상 약 67"(1.7m)의 직경을 갖는다. 로드 휠(122)은 액슬(126)상에서 회전축을 중심으로 회전한다. 액슬(126)은 공칭적으로 액슬(106)에 대해 평행하다. 로드 휠(122)은 자유롭게 회전하거나(수동), 또는 액슬(126)을 구동하여 로드 휠을 회전시키는 가변 속도 모터(도시되지 않음)에 의해 회전된다(능동). 로드 휠(122)은 매끈한 표면을 갖거나, 또는 표면은 위상구조(예를 들어, 범프, 구멍, 홈 등)를 가질 수 있다. 본 예에서는, 로드 휠(122)은 잘 포장된 도로를 시뮬레이트하는 대체로 매끈한 표면을 갖는다. 로드 휠(122)이 프리휠링 상태(수동)일 때, 드래그를 제공하기 위해, 단순 디스크 브레이크(또는 대쉬포트)와 같은 제동 장치가 액슬(126)상에 제공될 수 있다.

각각의 액슬(106, 126)은 베어링 블록의 세트(도시되지 않음)에 의해 타이어(102)와 휠(122)의 양쪽에 각각 지지된다. 액슬을 이동시킬 필요가 있는 경우, 각 세트의 베어링 블록은 실린더 액츄에이터 또는 볼-스크류 커넥션과 같은 어떠한 통상적인 수단에 의해서도 이동가능하다. 예를 들어, 타이어(102)는 화살표(a, a')로 표시된 방향으로 타이어 액슬(106)을 로드 휠 액슬(126)로부터 이간시킴으로써 로드 휠(122)과의 접촉이 해제되는 상태로 이동될 수 있다. [반대로, 타이어 액슬(106)은 제자리에 남아있고, 로드 휠 액슬(126)이 타이어 액슬(106)에 대해 접근 및 이간될 수 있다.] 보다 큰 접촉은 보다 큰 반경방향(타이어에 대한 반경방향) 하중과 같다.

[타이어 액슬(106)과 로드 휠 액슬(126)중 하나 또는 둘 모두상의] 베어링 블록에는 타이어(102)가 로드 휠(122)과 접촉했을 때 유발되는 하중을 측정하기 위한 스트레인 게이지(도시되지 않음)도 제공될 수 있다. 이들 모두는 전적으로 소정 테스트 계획(프로토콜)에 따라 예를 들어 타이어와 로드 휠의 접촉을 급격히 증가시킨 후 감소시킴으로써 노면의 범프를 시뮬레이트할 수 있고, 타이어와 로드 휠의 접촉을 감소시킨 후 증가시킴으로써 노면의 함몰부 또는 골을 시뮬레이트할 수 있도록, 컴퓨터(도시되지 않음)로 제어될 수 있다.

실험실에서 실제 주행 조건을 시뮬레이트하기 위해 추가적인 자유도가 제공될 수 있다. 예를 들어, 액슬(106)은 화살표(b, b')로 표시된 바와 같이 타이어(102)의 중심의 P점을 중심으로 (도면의 평면내에서) 피봇팅될 수 있다. 이것은 캠버를 시뮬레이트한다. 추가로 예를 들자면, 액슬(106)은 화살표(c)로 표시된 바와 같이 축(108)을 중심으로 회전될 수 있도록 머신에 장착될 수 있다. 이것은 조향력을 시뮬레이트한다.

소망에 따라서는, 다른 타이어 주행 조건을 시뮬레이트하기 위해 추가적인 자유도가 제공될 수 있다. 예를 들어, 스키딩 조건을 시뮬레이트하기 위해 화살표(d, d')로 표시된 바와 같이 액슬(106)이 후방 및 전방 축방향으로 이동될 수 있다. 또한, 이들 모두는 전적으로 소정 테스트 계획(프로토콜)에 따라 광범위한 실제 주행 조건을 시뮬레이트할 수 있도록 컴퓨터(도시되지 않음)로 제어될 수 있다. 또한, 언급한 바와 같이, 테스트 계획 동안 센서(도시되지 않음)가 측정값을 제공할 수 있다.

이러한 테스트 머신(100)의 예에 있어서, 타이어 액슬(106)은 모든 자유도를 갖는 것으로 도시되어 있다. 앞서 간단히 언급한 바와 같이, 로드 휠 액슬(126)에는 비교가능한 자유도가 필요에 따라 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

테스트 머신상에는 여러개의 타이어가 장착될 수 있다. 예를 들어 동일 액슬(106)상의 적어도 2개의 림상에 적어도 2개의 타이어가 장착될 수 있고, 이들은 동일한 로드 휠(122)상에서 구동된다(적절히 넓은 로드 휠이 요구됨). 또는, 원주방향으로 변위된 적어도 2개의 액슬상의 적어도 2개의 림상에 적어도 2개의 타이 어가 장착될 수 있고, 이들은 동일한 로드 휠상에서 구동된다. 또는, 상술한 내용의 조합일 수 있다.

도 1a는 테스트 머신(100)을 제어하고 실험심 테스트를 운용하기 위한 컴퓨터를 나타낸다. 통상적인 입력/출력 주변장치(키보드, 디스플레이 등)가 제공된다. 컴퓨터는 타이어 액슬(106) 및/또는 로드 휠 액슬(106)을 구동하는 모터와, 만약 존재한다면, 타이어 액슬(106) 및/또는 로드 휠 액슬(126)과 관련된 제동 장치와, 타이어 액슬(106) 및/또는 로드 휠 액슬(126)에 대한 자유도를 제어하는 액츄에이터를 제어하며, 타이어(102) 및/또는 로드 휠(122)과 관련된 모든 센서, 게이지 등으로부터의 데이터를 수집한다.

본 발명과 관련된 바와 같이, 실험실 테스트의 목적은 타이어의 내구성에 관한 정보를 얻는 것이다. 이것은 새로운(프로토타입) 타이어 디자인을 테스트하는 것과 같은 "내부적인" 목적을 위한 것일 수 있으며, 기존의 (또는 제안된) 생산중인 타이어 디자인의 허가(인증)를 얻기 위한 것일 수도 있다.

현재 사용중이고 업계에서 인정받는 로드 테스트는 텍사스의 공공 고속도로상에서 수행되는 "GM-ATE"이다. [ATE 로드 테스트는 제너럴 모터스(GM)에 의해 지정되어 있다.] 로드 테스트의 문제점은 시간이 많이 소요되고, 물자의 보급과 운용에 어려움이 있으며, 우연히 마주칠 수 있는 노상의 위험요소에 의해 상당히 불리한 영향을 받기 쉽다는 것이다.

GM-ATE 로드 테스트에 의해 얻어지는 것과 견줄만한 결과를 나타낼 수 있는 실험실 테스트가 요구된다.

따라서 포괄적인 타이어 내구성에 대한 실험실 테스트를 수립하는 것이 본 발명의 포괄적인 목적이다.

본 발명의 보다 상세한 목적은 GM-ATE 로드 테스트와 견줄만한 결과를 나타내는 실험실내 타이어 테스트용 프로토콜을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 실험실 테스트는 포괄적인 타이어 내구성을 테스트하고, 공지된 GM-ATE 로드 테스트와 같은 소정 로드 테스트와 실질적으로 동일한 (비교할만 한) 결과를 나타낼 수 있도록 설계되었으며, 그렇게 수행될 수 있다.

본 발명에 따르면, 패신저 타이어의 내구성을 테스트하는 방법은,

타이어를 테스트 머신에 장착하는 단계와,

50mph(80kph), 최대 등급 팽창 압력, 적어도 100%의 최대 등급 반경방향 하중에서 타이어를 구동하는 단계로서, 지속시간의 약 25% 동안에는 대략 동일한 비율의 좌우 조향으로 구성된 횡방향 힘을 이용하여 테스트가 수행되고, 나머지 테스트는 횡방향 힘(직선 부분)이 없이 수행되는, 상기 타이어 구동 단계와,

반경방향 하중이 일정하게 유지된 상태에서, 0의 횡방향 힘에서 225초, 양(+)의 횡방향 힘으로의 램핑(ramping) 10초, 양의 횡방향 힘에서 75초, 0의 횡방향 힘으로의 램핑 10초, 0의 횡방향 힘에서 225초, 음(-)의 횡방향 힘으로의 램핑 10초, 음의 횡방향 힘에서 75초, 최종적으로 0의 횡방향 힘으로의 램핑 10초로 구성된 하중 사이클을 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 하나의 관점에 따르면, 횡방향 힘은 약 130파운드(60kgf)이고; 반경방향 하중은 전체 테스트 지속시간에 걸쳐 최대 등급 팽창 압력에서의 T&RA 최대 하중의 122%로 설정되고; 타이어 팽창 압력은 약 35psi(240kPa)이고; 횡방향 힘은 최대 등급 팽창 압력에서의 T&RA 최대 하중의 ±8%이다.

본 발명의 특징에 따르면, 테스트 세그먼트는 약 5,000마일이 누적될 때까지 하중 사이클을 여러번 반복하며, 16,000마일이 누적될 때까지 복수의 테스트 세그먼트가 수행된다.

본 발명의 특징에 따르면, 테스트의 종료를 포함한 테스트 세그먼트동안 수회에 걸쳐 테스트가 중단되고 타이어가 시각적으로 검사된다.

본 발명의 하나의 관점에 따르면, 소정 구조의 3개의 타이어가 테스트되며, 테스트동안 3개중 어느 것이라도 시각적 손상을 입는다면, 타이어 구조체는 테스트 조건의 한계에 도달한 것이다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명을 통해 명확해질 것이다.

바람직한 실시예를 상세히 참고할 것이며, 그것의 예는 첨부된 도면에 도시되어있을 수 있다. 도면은 설명을 목적으로 하며, 한정적이지 않다. 본 발명은 바람직한 실시예의 관점에서 설명되어 있지만, 이들 특정 실시예에 본 발명의 사상 및 범위를 한정하는 것은 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.

도면에 있어서의 특정 요소들은 명확성을 위해 스케일에 따라 도시되지 않을 수 있다. 만약 단면도가 도시되어 있다면, 이것은 실제 단면도에서는 눈에 보이는 특정 배경 선들이 명확성을 위해 생략되어 있는 "슬라이스" 또는 "근시형" 단면도의 형태일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예의 구조, 작동 및 이점은 이하의 설명과 첨부된 도면을 통해 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 방법은 가벼운 타이어의 개발에 특히 유용하다. 기존의 차량 (로드) 테스트, 특히 GM-ATE 로드 테스트보다 빠르고 일관적이다. GM-ATE 차량 테스트는 텍사스의 공공 고속도로상에서 수행된다. 계절 변화는 이 테스트 결과에 편차를 야기할 수 있다. 또한, 노상 위험요소에 의한 손상으로 인한 타이어 분실은 정보의 손실, 시간과 비용의 증가를 야기한다. 실험실 테스트는 또한 공공 고속도로에는 적합하지 않은 조건을 이용하여 테스트를 가속함으로써 테스트 시간을 단축할 수 있는 기회도 제공한다. GM-ATE 차량 (로드) 테스트가 2개월인데 비해, 본 발명의 실험실 테스트는 3주안에 완료된다. 또한, 차량은 최소 4개의 타이어(즉, 테스트 차량의 4개의 휠에 대해 각각 하나씩)에 부가하여 2개 또는 3개의 여유분을 더 필요로 하는 반면, 실험실 테스트는 3개의 타이어만을 적절히 사용한다.

실험실 테스트는 예를 들어 횡방향 힘 제어 능력을 가진 67"(1.7m) 직경의 매끈한 로드 휠과 같은 상술한 로드휠(로드 휠)을 갖는 테스트 머신(도 1 참조)상에서 수행된다. 반경방향 힘(a, a')도 또한 제어될 수 있다.

테스트는 100℉(39℃) ±10℉와 같은 설정 온도에서 수행된다. 이 온도는 타이어 내구성 테스트를 위한 공업 및 NHTSA(National Highway Traffic Safety Association) 표준이다.

타이어 팽창 압력은 35psi(240kPa) ±2psi와 같은 특정 최대 팽창 등급으로 설정된다. 이러한 "최대" 등급도 또한 T&RA(Tire and Rim Association)가 정한 공업 표준이다. 팽창 압력은 주변 온도에서 타이어에 설정되며, 캡을 설치하여 테스트동안 압력을 변화시킬 수 있도록 한다.

실험실 테스트는 평가되는 타이어의 작동범위에 적합한 속도인 50mph(80kph)에서 수행된다. 설정된 속도는 ±2mph 내에서 제어된다.

실험실 테스트를 위한 하중 계획은 조향 부분이 산포된 직선 롤링 부분을 포함한다. 좌우 조향이 모두 포함된다. 조향의 양은 인가된 횡방향 힘의 크기에 의해 제어된다.

반경방향 하중의 크기는 최대 등급 팽창 압력에서의 (예를 들어, T&RA) 최대 등급 하중의 50% 내지 150%가 되도록 설정된다. 설정된 반경방향 하중은 어느것이 더 크든지 간에 설정 하중의 3% 또는 75lbf(34kgf) 내에서 제어된다. 반경방향 하중은 테스트 내내 기본적으로 일정하게 유지된다.

대안적으로는, 테스트 내내 반경방향 하중이 변할 수 있다. 차량상에서는, 코너링 기동중에 차량의 롤링으로 인해 반경방향 하중이 변한다. 곡선형 로드 휠은 중간 및 하부 측벽보다 벨트에서의 격렬함을 증가시키기 때문에, 하중은 로드 테스트에서의 격렬함과 대등하도록 수정되었다. 이러한 특정 테스트의 결과, 반경방향 하중은 일정하였다. 다른 테스트에서는 일정하지 않을 수도 있다.

횡방향 힘의 크기는 최대 등급 팽창 압력에서의 최대 하중의 2% 내지 45% 사이에서 변할 수 있다. 설정된 횡방향 힘은 10lbf(4.5kgf)내에서 제어된다.

상술한 바와 같이(도 1), 테스트 머신(100)은 캠버 및 조향력을 시뮬레이트할 수 있다. 본 명세서에서, "횡방향 힘"은 캠버(b/b') 및 조향(c)의 임의의 조합으로 인해 타이어/휠상에 작용하는 힘이다. 이러한 특정 테스트 프로토콜에 있어서 횡방향 힘은 조향을 통해서만 인가되지만, 테스트 머신에 관한 한, 이것에 대한 제한은 없다. (GM-ATE 테스트가 아닌 테스트를 시뮬레이트하기 위한) 다른 테스트 프로토콜은 횡방향 힘을 발생하는데 캠버 및 조향을 모두 필요로 할 수도 있다.

속도뿐만 아니라, 반경방향 및 횡방향 하중의 크기는 중요한 내부 타이어 위치에 있어서의 소망하는 손상의 모드(기계적 손상 및/또는 열적 저하) 및 정도를 제공하도록 설정된다. 이것은 실험실 테스트가 에뮬레이트하고자 하는 차량 (로드) 테스트에서 얻어진 결과에 기초한 것일 수 있다. (GM-ATE 로드 테스트를 에뮬레이트하는) 본 테스트에 있어서, 소망의 모드는 기계적 손상이다. 상이한 차량 테스트의 시뮬레이션은 상이한 손상의 모드를 요구할 수도 있다. 소망의 손상 모드는 실험실 테스트의 진행동안 결정된다. 다른 테스트 파라미터는 소망 모드를 유지하도록 설정된다. 이것은 하중 및 속도의 크기일 것이다.

다양한 타이어 구조가 이용가능한 상태에서는, 테스트 조건의 적절한 한계를 확보하기 위해 넓은 파라미터 범위가 요구된다.

타이어는 일정한 원칙에 따라 시각적으로 검사된다. 시각적인 손상이 관찰되면, 테스트는 종료된다. 통상적으로, 타이어는 시각적으로 검사될 수 있도록 회 전이 정지된다.

통상적으로, 구동되는 것은 타이어가 아니라 로드 휠이며(모터에 의해 구동됨), (시각적 검사를 허용하기 위한 제동/정지를 제외한) 제동은 테스트 프로토콜의 일부가 아니다.

측정은 테스트동안 이루어질 수 있다(도 1a의 센서, 게이지 등을 참조바람). 머신 제어 시스템은 제어 피드백 시스템에 의해 사용되는 측정값을 기록한다. 의도된 하중 제어 목적이 아니라, 머신에 손상을 줄 수 있는 심각한 타이어 손상이 발생한 경우에 머신을 정지시키기 위해, 테스트 자체는 이들 측정값을 사용하지 않는다. 테스트의 진행동안에는, 다양한 데이터가 다양한 목적으로 모니터링될 수 있다.

예 1

P225/60R16 레이디얼 패신저 타이어에 있어서, 고속도로 차량 테스트를 대신한 실험실 테스트는 50mph(80kph), 35psi(240kPa) 팽창 압력, 1960lbf(890kgf) 반경방향 하중, 130lbf(60kgf) 횡방향 하중으로 설정되며, 테스트 지속시간의 25%가 동일 비율의 좌우 조향으로 구성된다. 이들 숫자는 대략적이며, 테스트 편차의 가감을 허용한다.

테스트 머신에 지시를 내리는데는 컴퓨터(도 1a 참조)상에서 운용되는 구동 파일이 사용된다.

구동 파일은 특정 횟수동안 반복되는 640초 사이클로 구성된다.

반경방향 하중은 전체 테스트 지속시간동안 최대 등급의 팽창 압력에서의 T&RA 최대 하중의 122%로 설정된다.

횡방향 힘은 최대 등급의 팽창 압력에서의 T&RA 최대 하중의 ±8%이다. 다시 말해, 횡방향 힘은 테스트동안 +8%로부터 0을 거쳐 -8%까지(좌측, 중립 우측 조향) 변한다. 똑바로 진행할 때, 횡방향 힘은 0이다.

반경방향 하중이 일정하게 유지된 상태에서, 하중 사이클은 다음과 같이 구성된다.

0의 횡방향 힘에서 225초,

양(+)의 횡방향 힘으로의 램핑(ramping) 10초,

양의 횡방향 힘에서 75초,

0의 횡방향 힘으로의 램핑 10초,

0의 횡방향 힘에서 225초,

음(-)의 횡방향 힘으로의 램핑 10초,

음의 횡방향 힘에서 75초,

최종적으로, 0의 횡방향 힘으로의 램핑 10초,

총 640초(10 2/3분) = 1 "테스트 세그먼트".

램핑은 목표값(즉, 다음 횡방향 힘 설정값)에 대한 오버슛(overshoot)과 그 후의 조정(correction)을 방지한다. 램프의 지속시간은 머신 제어 시스템의 반응 속도에 따라 달라진다. (예를 들어, 양의 횡방향 힘과 0의 횡방향 힘 사이의) 전이(transition)는 사용되는 테스트 머신에 적합하게 결정된다. 10초가 적당하다. 머신의 특성에 따라 5초가 적당할 수도 있다.

사이클은 5000마일이 누적될 때까지 반복된다. 이것이 "테스트 세그먼트"이다. 50mph에서는 100시간(시각점 검사를 위한 중단은 고려하지 않음) 또는 약 4일이 소요된다. 속도가 일정하게 유지된 상태에서, 상기 하중 사이클(640초)을 사용하면, 100시간=360,000초=562.5 하중 사이클이 된다.

테스트 세그먼트는 소망에 따라 추가의 5000마일 동안 반복될 수 있다(복수 테스트 세그먼트).

타이어는 8시간 시프트당 한번씩 시각적으로 검사되는 것이 바람직하다. 50mph에서, 8시간=400마일=5000마일 테스트 세그먼트의 8%가 된다. 시각적 손상이 관찰되면 테스트는 종료된다.

시각적 손상 없이 16,000마일(3.2 테스트 세그먼트)을 완료한 타이어는 테스트를 통과한 것이다. 본 발명자들은 16,000마일이 45,000마일의 (GM-ATE) 로드 테스트와 대략 동일한 결과를 나타낸다는 것을 관찰하였다. 이러한 특정 테스트에 공차(tolerance)는 존재하지 않는다. 타이어는 시각적 손상이 없이 16,000마일을 견디거나 또는 그렇지 못하는 경우만 있을 뿐이다. GM-ATE 로드 테스트와 마찬가지로, 타이어는 시각적 손상 없이 45,000마일을 견디거나 또는 그렇지 못하는 경우만 있을 뿐이다. 상이한 로드 테스트를 시뮬레이트하기 위한 상이한 프로토콜은 상이한 완료/통과 거리를 갖는다.

각 구조체의 3개의 타이어가 테스트되었다. 3개의 모든 타이어는 타이어 구조체가 통과해야할 테스트를 통과해야한다. 테스트동안 3개중 어느것이라도 시각적 손상을 입으면, 그 타이어 구조체는 통과하지 못한다.

3개의 모든 타이어는 동일한 로드 휠상에서 동시에 테스트될 수 있다. 테스트의 종료시에, 상술한 중단동안, 타이어의 손상을 시각적으로 검사한다. 선택적으로, 테스트의 종료시에, 상술한 중단동안, 타이어를 제거하고, 쉬어로그래피(shearography)를 이용하여 내부 손상을 점검할 수 있다.

쉬어로그래피는 타이어 또는 케이싱에 존재하는 갈라짐을 찾는데 사용되는 비파괴식 방법이다. 측정 방법은 전자식 페이즈-전단-간섭법에 기초한다. 쉬어로그램은 디지털 카메라를 이용하여 직접 측정된다. 타이어 표면에는 레이저 다이오드에 의해 발생되는 간섭광이 조사된다. 타이어의 정지 화상을 촬영하여 저장한 후, 타이어상에 진공을 형성하고, 다른 화상을 촬영하여 저장한다. 2개의 화상을 서브트랙팅(subtracting)하면 타이어에 존재하는 갈라짐을 나타내는 화상이 얻어진다.

본 발명은 특징을 제한하지 않는 예로서 간주되어야 하는 방식으로 도시 및 설명되었다. 즉, 바람직한 실시예만이 도시 및 설명되었으며, 본 발명의 사상내에 있는 모든 변경 및 수정이 보호될 것을 희망하는 것으로 이해되어야 한다. 당연히, 상술한 기술에 대한 다양한 "변형"이 당업자들에 의해 이루어질 수 있으며, 그러한 변형은 본 명세서에 개시된 발명의 범위내에 있음이 의도된다.

본 발명에 따른 타이어 테스트 방법은 가벼운 타이어의 개발에 특히 유용하고, 기존의 차량 (로드) 테스트, 특히 GM-ATE 로드 테스트보다 빠르고 일관적이며, 테스트 시간을 단축할 수 있으며, 테스트를 위해 3개의 타이어만을 요구되는 등의 장점이 있다.

Claims

레이디얼 패신저 타이어의 내구성을 테스트하는 방법에 있어서,

타이어를 테스트 머신에 장착하는 단계와,

약 50mph(80kph), 최대 등급 팽창 압력, 적어도 100%의 최대 등급 반경방향 하중으로 타이어를 구동하는 단계로서, 지속시간의 약 25% 동안에는 대략 동일한 비율의 좌우 조향으로 구성된 횡방향 힘을 이용하여 테스트가 수행되고, 나머지 테스트는 횡방향 힘(직선 부분)이 없이 수행되는, 상기 타이어 구동 단계와,

반경방향 하중이 일정하게 유지된 상태에서, 0의 횡방향 힘에서 225초, 양(+)의 횡방향 힘에서 75초, 0의 횡방향 힘에서 225초, 음(-)의 횡방향 힘에서 75초로 구성된 하중 사이클을 수행하는 단계를 포함하는

레이디얼 패신저 타이어의 내구성을 테스트하는 방법.
제 1 항에 있어서,

횡방향 힘은 약 130파운드(60kgf)이고,

반경방향 하중은 전체 테스트 지속시간에 걸쳐 최대 등급 팽창 압력에서의 T&RA 최대 하중의 122%로 설정되고,

타이어 팽창 압력은 약 35psi(240kPa)이고,

횡방향 힘은 최대 등급 팽창 압력에서의 T&RA 최대 하중의 ±8%인

레이디얼 패신저 타이어의 내구성을 테스트하는 방법.
제 1 항에 있어서,

10초에 걸친 양의 횡방향 힘으로의 램핑 단계와,

10초에 걸친 0의 횡방향 힘으로의 램핑 단계와,

10초에 걸친 음의 횡방향 힘으로의 램핑 단계와,

10초에 걸친 0의 횡방향 힘으로의 램핑 단계를 포함하는

레이디얼 패신저 타이어의 내구성을 테스트하는 방법.
타이어의 내구성을 테스트하는 방법에 있어서,

로드 휠을 포함하는 테스트 머신에 타이어를 장착하는 단계와,

타이어와 로드 휠을 접촉시키는 단계와,

소정 속도로 타이어를 회전시키는 단계와,

타이어에 대한 반경방향 하중을 설정하는 단계와,

타이어에 대한 횡방향 힘을 제어하는 단계를 포함하는

타이어의 내구성을 테스트하는 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 로드 휠은 매끈한

타이어의 내구성을 테스트하는 방법.