KR20090100354A

KR20090100354A - 타이어 데이터를 측정하기 위한 측정 구조물 및 측정 방법

Info

Publication number: KR20090100354A
Application number: KR1020097012343A
Authority: KR
Inventors: 더크 옥케르 데 콕
Original assignee: 네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2009-09-23
Also published as: EP2102624B1; EP2102624A1; US8100001B2; CN101589299A; US20100064790A1; KR101491186B1; ES2670930T3; WO2008066385A1; JP5570812B2; EP1927840A1; JP2010511858A

Abstract

틸팅 장치에 연결되고, 적어도 상기 타이어에 가해지는 힘 및/또는 모멘트를 측정하도록 형성되는 측정 기구;

상기 측정 기구에 의해 지지되는 차축; 및

상기 틸팅 장치를 구동하기 위한 적어도 하나의 엑츄에이터;

를 구비하여 타이어에 가해지는 힘을 기울이거나(tilting) 및/또는 조정하기 위한 틸팅 장치를 구비하고, 상기 틸팅 장치는 상기 적어도 하나의 엑츄에이터에 연결된 접철 가능한 구조물을 포함하며, 지지 장치에 장착되도록 형성되어 타이어의 사용 상태를 측정하는 측정 구조물.

타이어 데이터(tyre data), 측정 구조물(measuring construction), 틸팅

Description

타이어 데이터를 측정하기 위한 측정 구조물 및 측정 방법{MEASURING CONSTRUCTION AND METHOD FOR MEASURING TYRE DATA}

본 발명은 지지장치에 장착되도록 형성되어 타이어에 대한 힘 및/또는 모멘트를 측정하기 위한 측정 구조물에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 타이어 데이터를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다.

타이어 로드 데이터를 측정하기 위한 구조물이 해당 기술 분야에 알려져 있다. 예를 들면 이러한 타이어 데이터는 타이어에 작용하는 힘 및/또는 모멘트를 포함한다. 상기 데이터는 상기 타이어의 차원(dimension)과 조성(composition)을 최적화하는 데 사용된다. 종래의 측정 구조물은 차량 타이어상에 로드 데이터를 측정하기 위해 설계되었고, 차량 타이어는 모터사이클의 타이어와는 다르게 구성되었고, 사용되는 동안 다른 하중 특성을 가지기 때문에 일반적으로 모터사이클 타이어에는 부적합하다. 또한, 차량 타이어는 모터사이클 타이어와는 다른, 예를 들면, 다른 사이드 슬립 각 범위 및 챔버 각 범위와 같은 작업 영역을 가진다. 또한, 차량 타이어는 대체로 상대적으로 평평한 외측 접촉 표면, 예를 들면, 원통형으로 형성된 접촉 표면을 가지고, 상기 모터사이클 타이어는 상대적으로 굴곡된 접촉 표면, 예를 들면, 더 혹은 덜 도넛 형상으로 형성된 외측 표면을 가진다.

종래의 타이어 로드 데이터를 측정하기 위한 구조물은 양단에서 지지 장치에 연결된 축을 포함한다. 상기 축은 상기 축에 평행한 차축(wheel axle)을 지지하고, 상기 차축은 타이어를 구비한 차륜(wheel)을 지지한다. 상기 축의 각 회전은 지표면에 대하여 상기 타이어를 기울게 하도록 배치될 수 있다. 상기 지지 장치는 지표면과 접촉하고 있는 상기 기울어진 타이어를 배치하기 위하여 상기 측정 구조물을 수직방향으로 이동시킬 수 있다. 일단 상기 타이어가 지표면에 배치되면, 로드 데이터가 획득되는 테스트가 가능하다.

상기 타이어의 기울어진 위치에서, 상기 지지장치는 상기 기울기를 보상할 수 있는 상대적으로 더 큰 수직 높이 차보다 더 상기 측정 구조물을 하강시키거나 상승시켜야 한다. 이러한 상기 타이어의 기울기 때문에 정확하게 배치될 수 없고, 이에 따라, 종래의 구조물은 모터사이클 타이어에 부적합하다.

따라서, 본 발명의 일 목적은 모터사이클을 시험하기에 적합한 수단 및/또는 수직 공간을 필요로 하지 않는 타이어 시험 수단을 제공하고자 하는 것이다.

일 측면에서는, 본 발명의 상기 목적 및/또는 다른 목적은 타이어의 사용 조건을 측정하는 측정 구조물에 의해, 지지장치에 장착되도록 형성되어 개별적으로 또는 조합하여 달성될 수 있고, 틸팅되거나 및/또는 타이어에 가해지는 힘을 조정하도록 틸팅 장치(tilting arrangement)가 구비됨으로써 달성될 수 있으며, 상기 팅틸 장치는 적어도 타이어에 가해지는 힘 및/또는 모멘트를 측정하도록 형성된 상기 틸팅 장치에 연결된 측정 기구, 상기 측정 기구에 의해 지지되는 차축, 및 상기 틸팅 장치를 구동하기 위한 적어도 하나의 엑추에이터를 구비하고, 상기 틸팅 장치는 적어도 하나의 상기 엑츄에이터에 연결되고, 타이어를 틸팅(tilting)하거나 및/또는 이동시키는 접철 가능한 구조물을 포함한다.

접철 가능한 구조물을 가짐으로써, 상기 틸팅 장치는 타이어를 회전시키거나 이동시킬 수 있도록 고정된 위치에 머무를 수 있다. 더 상세하게는, 상기 타이어는 표면에 대해 기울어질 수 있고, 이에 따라, 표면에 대한 상기 타이어의 수직 위치가 제어될 수 있다. 동일한 방식으로, 상기 타이어에 가해지는 특수 힘 벡터는 용이하게 제어될 수 있고, 예를 들면, 상기 타이어가 기운 상태에서 일정하게 유지될 수도 있다. 기본적으로 모터사이클 타이어는 기울어진 상태에서 상대적으로 일정한 수직 힘 벡터를 유지하기 때문에, 본 발명은 특히 모터사이클 타이어의 시험에 적합할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 접철 가능한 구조물은 평행사변형을 포함한다. 예를 들면, 상기 평행사변형의 기둥들(legs) 중 하나는 차륜을 구비한 차축을 지지하는 측정 기구를 지지할 수 있다. 타측 기둥을 고정(holding)한 상태에서 상기 기둥 중 하나를 이동하는 경우, 상기 타이어에 적용되는 상기 힘이 조정될 수 있으며, 예를 들면, 상기 타이어를 하측으로 누름으로써, 상기 지표면에 대한 상기 타이어의 기울기가 상대적으로 일정하게 유지된다. 반대로, 높이 및/또는 로드가 일정하게 유지되는 상태에서 상기 타이어가 기울어질 수도 있다. 이동과 회전 모두 상기 타이어가 표면상에서 시험 되는 동안 제어된다.

평행사변형을 구비하면, 상기 타이어는 상대적으로 큰 각도로 기울어질 수 있다. 특히, 평행사변형을 사용하는 것이 일정한 및/또는 다른 로드를 조정하거나 및/또는 상기 타이어의 특유의 기울기를 제어하는데 좀 더 용이한 제어가 가능하도록 한다. 일반적으로, 상기 평행사변형은 독립 제어가 용이하게 하고, 편리하고 유연한 방법으로 로드 및 기울기를 시험하는 것을 용이하게 한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 측정 기구는 예를 들면, 상기 차축을 통하여 브레이크 시스템을 지지할 수 있다. 상기 타이어에 가해지는 힘은 측정 시스템을 관통한다. 상기 브레이크 시스템이 상기 측정 시스템에 의해 지지 되는 경우, 브레이크 토크가 상기 타이어 내부에 가해지는 힘 및/또는 모멘트를 교란시키지 않고 적용될 수 있으며, 상기 타이어가 기울어진 상태로 제동될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 지지 장치는 트럭 또는 트레일러와 같은 차량을 포함한다. 상기 측정 구조물의 상대적으로 작은 수직 이동에 의하여 차량의 바닥면에 용이하게 연결될 수 있다. 이러한 구조는 상기 타이어에 상대적으로 실제와 같은 모의 실험 상태을 제공할 수 있는, 예를 들면 아스팔트와 같은 옥외 표면에서 타이어가 측정되는 것이 가능하게 한다.

다른 측면에서는, 본 발명의 상기 목적 및/또는 다른 목적은 개별적으로 또는 조합되어 달성될 수 있으며, 본 발명은 타이어 로드 데이터의 자동 측정 방법을 포함하고, 상기 타이어는 차축을 중심으로 회전되고, 표면을 따라 이동하며, 상기 타이어에서 발생하는 반작용 힘 및/또는 모멘트가 측정되고, 타이어 로드 데이터로 변환되며, 제 1변수는 적용된 힘 벡터이고, 제 2변수는 상기 표면에 대한 상기 타이어의 기울기이고, 상기 제 1 또는 제 2변수는 다른 변수들이 상대적으로 일정한 상태에서 변동된다.

본 발명을 구체화하기 위하여 도면을 참조하여 실시예가 상세히 설명된다. 도면은,

도 1은 타이어가 장착된 측정 구조물의 개념적 측면을 도시한 도면;

도2는 측정 구조물을 사용하는 방법의 순서도를 도시한 도면;

도 3a 내지 3f는 상이한 기울기를 가진 타이어가 장착된 측정 구조물의 개념적 측면을 도시한 도면;

도 4는 측정 구조물 일부의 개념적 측면을 도시한 도면;

도 5는 타이어가 장착된 측정 구조물의 개념적 측면을 도시한 도면;

도 6은 측정 구조물의 정면도를 도시한 도면;

도 7은 측정 구조물의 사시도를 도시한 도면;

도 8은 측정 구조물의 사시도를 도시한 도면;

도 9는 타이어가 장착된 측정 구조물의 개념적 측면을 도시한 도면이다.

본 상세한 설명에서, 동일하거나 유사한 구조는 동일하거나 유사한 참조 번호를 가진다. 도시된 바람직한 실시예는 구체적인 설명에 의해서 결코 한정되는 것으로 파악되지 않을 것이며, 단지 실례로서 제공된다.

도 1에는 모터사이클을 위한 타이어(2) 상에 가해지는 힘 및 모멘트를 측정하기 위한 측정 구조물(1)의 실시예가 도시되어 있다. 상기 측정 구조물(1)은 표 면(4)을 따라 구동하는 차량(3)에 연결될 수 있다. 실시예에 따르면, 상기 차량(3)은 예를 들면, 트럭 또는 트레일러일 수 있다. 상기 측정 구조물(1)은 상기 표면(4)에 대하여 상기 타이어(2)를 틸팅하고, 상기 타이어(2)에 가해지는 로드를 조정할 수 있는 틸팅 장치(5)를 포함한다. 상기 차량(3)은 또한 상기 측정 구조물(6)을 상승시키거나 하강시키는 리프트 구조물(23)을 포함한다.

상기 틸팅 장치(5)는 틸트 엑츄에이터(6), 로드 엑츄에이터(7) 및 평행사변형(12)을 구비한다. 실시예에서, 상기 엑츄에이터들(6, 7)은 유압식 실린더를 포함한다. 상기 평행사면형은 기둥들(8, 9, 10, 11)을 포함한다. 도 6, 도 7 또는 도8에 도시된 바와 같이, 각각의 기둥들(8, 9, 10, 11)은 스페이서(29)에 의해 연결된 두 개의 평행한 기둥(28A, 28B)들을 포함할 수 있다. 상기 엑츄에이터(6, 7)는 일단(e2)에서 상기 차량(3)에 회전 가능하게 연결된다. 타단(e1)에서는, 상기 엑츄에이터(6, 7)는, 상기 타이어(2)가 상기 표면(4)에 접촉하고 있지 않은 경우에, 특히, 상기 틸팅 장치(5)가 축(13, 14, 15, 16) 주위를 따라 회전하는 것을 방지하도록 상기 평행사변형(12)의 기둥들(8, 9, 10, 11) 중 하나에 연결된다.

상기 측정 구조물(1)은 두 개의 기둥(10, 12)이 회전하는 축(13)에서 상기 차량(3)에 회전가능하게 연결된다. 상기 엑츄에이터(6, 7)는 상기 평행사변형(12)에 작용하여, 상기 기둥(8, 9, 10, 11)들은 상기 축(13, 14, 15, 16)을 따라 접히게 되고, 이에 따라, 상기 타이어(2)가 상기 표면(4)에 대한 타이어의 압력 및/또는 상기 표면(4)에 대한 타이어의 각도를 변경하도록 한다. 상기 압력 및/또는 각도가 변경되는 동안, 상기 측정 구조물(1)은 일반적으로 도로 및 상기 차량(3)에 대하여 동일한 높이를 유지한다.

측정 기구(17)는 상기 타이어(2)를 구비한 차륜(19)을 지지하는 차축(18)을 지지하고, 상기 기둥 중 하나(11)에 연결된다. 각도 및/또는 압력의 변화는, 적어도 상기 타이어(2)가 상기 표면(4)에 접촉하고 있는 경우에는 상기 타이어(2) 상에서 반작용 힘(F) 및/또는 모멘트(M)을 유발시킬 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 측정 기구(17)는 그리고 나서 프로세싱 회로(20)에 신호를 보낼 것이다. 상기 회로(20)는 상기 신호를 알고리즘에 의해서 바람직하게는 사람이 읽을 수 있는 타이어 데이터, 예를 들면 상기 타이어 상에 가해지는 힘(F) 및/도는 모멘트(M)으로 변환시킬 것이다.

상기 타이어 데이터는 유저인터페이스(21)의 디스플레이상에 표시될 수 있다. 유저 인터페이스(21)를 통하여 상기 엑츄에이터(6, 7)도 또한 발동될 수 있다. 예를 들면, 상기 표면(4)에 가해지는 압력 및/또는 상기 타이어 각도(α)는 상기 유저인터페이스(21)의 도움을 빌려 조정될 수 있고, 상기 엑츄에이터(6, 7)는 이에 따라 발동될 수 있다. 또한, 상기 프로세싱 회로(20)는 상기 측정 구조물(1)에 포함된 일정한 센서(38), 예컨데, 위치 및/또는 온도 센서(38)로부터 신호를 수신할 수 있다. 상기 센서(38)로부터 수신된 정보는 가령 상기 표면에 대한 상기 차축(18)의 높이를 계산하는 데 사용되며, 상기 높이를 조정하는 데 사용될 수도 있다.

바람직하게는, 상기 측정 구조물(1)은 특히 상기 측정 구조물(1)의 높이차가 상대적으로 작게 유지되면서 상기 타이어의 연직 방향(V)에 대한 상기 타이어(2)의 각도(α)가 변화되는 경우에 상기 리프트 구조물(23)에 의해 수직 방향으로 이동되지 않는다. 무엇보다도, 상기 하측 또는 상측 기둥(8,9)과 수평선(H) 사이의 각(β)이 단지 작은 변화를 보이기 때문에, 상기 높이차는 작게 유지될 수 있다. 상술한 내용은 도 3a 내지 도 3f에 도시되어 있다. 예를 들면, 도 3b는 연직 방향인 타이어(2)를 위한 각 α_A 및 각 β_B가 0도인 평행사변형(12)을 도시하고 있다. 상기 연직 방향에 대해 기울기 α_D를 가진 타이어(2)를 위한 평행사면형(12)은 도 3d에 도시되어 있으며, 상기 연직방향에 대하여 도 3d에 도시된 기울기 α_D보다 더 큰 기울기 α_F를 가진 타이어(2)를 위한 평행사변형은 도 3f에 도시되어 있다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, b_D 및 b_F는 극히 작은 변화를 보이며, 상기 기둥(8, 12)은 상대적으로 수평으로 유지될 수 있다.

상기 측정 구조물(1)은 도 3a, 도 3c 및 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 구조물(1)이 최소한의 높이(S) 변화를 가지므로, 유리하게 차량(3)의 하부(22) 측에 연결될 수 있으며, 상기 높이(S)는 상기 타이어(2) 또는 상기 기둥(12) 중 더 높은 어느 하나의 최고점과 상기 표면(4) 사이의 거리이다. 최고 높이(S) 내에서, 상기 측정 구조물(1)은 상대적으로 넓은 범위, 예컨데, -20도(α_A) 내지 70도(α_F) 범위의 어떤 각도(α)로도 상기 타이어(2)를 조정할 수 있다. 실시예에 따르면, α_A 및 α_F는 양의 각, 가령 차례대로 35도 및 70도의 각을 나타낼 수 있다. 상기 측정 구조물(1)은 상대적으로 용이하게 상기 차량(1)의 하부에 장착될 수 있으므로, 타이 어(2)는 타이어(2)의 실제 사용 조건을 제공하는 개방된 도로에서 편리하게 시험되거나 및/또는 측정될 수 있다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 대략 수평하게 배치된 상기 하측 기둥(8)이 상대적으로 작은 각(β)으로 조정되는 동안, 상기 틸팅 엑츄에이터(6)를 이용하여 상기 표면(4)에 대하여 상기 타이어(2)를 상대적으로 작은 각(α)으로 조정하는 것이 가능하다. 따라서, 상기 로드 엑츄에이터(7) 내에서 거의 또는 전혀 길이 변화가 없이 단지 상기 틸트 엑츄에이터(6)를 빼거나 및/또는 넣음으로써 상기 타이어(2)의 상기 각(α)을 변화시키는 것이 가능하다. 또한, 상기 틸트 엑츄에이터(6)를 제자리에 머무르도록 하는 것도 가능하며, 이에 따라, 상기 타이어(2)에 가해지는 상기 로드가 단지 상기 로드 엑츄에이터(7)를 빼거나 넣음으로써 조정되는 동안, 상기 타이어(2) 각(α)이 일정하게 유지될 수 있다. 다시 말하면, 상기 타이어(2)의 각각의 로드 및/또는 각(α)은 실질적으로 독립적으로 제어될 수 있다. 상기 측정 구조물(1)의 이런 저런 형태는 모터 사이클 타이어(2)가 상기 타이어(2)의 각(α)이 변화하는 동안, 예컨대 커브를 도는 동안 표면(4) 상에 일정한 로드를 가하는 특성을 가지기 때문에 모터사이클 타이어(2)의 시험에 유리하며, 사륜 차량은 일반적으로 이러한 특성을 가지지 않는다.

실제 사용상에서는, 하나의 모터 사이클에 구비된 두 개의 모터 사이클 타이어(2) 사이의 로드 특성은 정차하거나 가속하는 경우에 변화된다. 예를 들면, 정차하는 경우에 전륜에 가해지는 상기 로드가 증가한다. 이러한 변화는 브레이크를 적용하거나(이하에서 상세하게 설명될 것임), 및/또는 예컨데, 로드 엑츄에이터(7)의 사용에 의해 서로 다른 로드를 적용함으로써 모의 시험될 수 있다. 상기 프로세싱 회로(20)에 의해 자동으로 및/또는 수동으로 상기 엑츄에이터(6, 7)의 어떤 조정도 수행될 수 있다.

특정의 실시예에서, 로드 엑츄에이터(7)가 일정ㅎ나 길이를 유지하는 동안 상기 타이어(2)가 기울어지는 경우, 원칙적으로 상기 타이어(2)의 로드 변화가 일어날 수 있다. 이것은 상기 로드 엑츄에이터(7)의 일단(e1)의 상대적으로 작은 이동에 의해서 쉽고 빠르게 보상될 수 있다. 예를 들면, 상기 타이어(2)의 각(α)이 상기 로드 엑츄에이터(7)가 상대적으로 일정하게 유지되는 동안 조정되는 경우에는 상기 축(18)의 높이가 변화된다. 결과적으로, 상기 표면(4) 상의 상기 타이어(2)에 의해 가해지는 압력의 변화 및 상기 로드 엑츄에이터(7)가 제자리에 머문다는 사실 때문에, 상기 타이어(2)의 형상 및/또는 차원에 따라 상기 타이어(2)상의 로드가 변화할 수 있다. 따라서, 상기 로드 엑츄에이터(7)는 상기 엑츄에이터(7)상의 힘이 각(α) 조정 전과 각(α) 조정 후가 동일하도록 빼내거나 넣음으로써 로드 변화를 보상할 수 있다. 이러한 방법으로, 상기 타이어(2) 상의 상기 로드는 상대적으로 일정하게 유지될 수 있다.

도 3a 내지 3f에 도시된 바와 같이, 상기 하측 기둥(8)과 수평(h) 사이의 각(β)은 0도에 가까운 것이 바람직하다. 도시된 예시에서, 각 b_A 내지 b_F는 예를 들면, 차례대로 -10.9도, 0도, 6.1도, 7.8도, 4.0도 및 -2.1도이다. 하측 기 둥(8)의 각(β)은 예컨데 -15도 내지 10도 사이에서 변화할 수 있다. 이러한 각 β의 각도 범위 하에서, 상기 타이어(2)와 수직(v) 사이의 상대적으로 큰 기울기(α), 예컨데, 앞서 상술한 바와 같이, -20도 내지 70도의 큰 기울기가 달성될 수 있다. 상기 큰 기울기(α)에 대한 상기 작은 각(β)은 상기 타이어(2)에 가해지는 로드(F)와 상기 타이어(2)의 기울기(α)의 독립된 제어에 기여한다. 상기 작은 기울기(β)는, 특히, 상기 평행사변형(12)의 상대적 차원의 최적 치수화(optimal dimensioning)에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, 상기 축(13, 14, 15 및 16)의 상대적 위치 선정, 상기 차륜 중심과 상기 축(14) 간의 거리 및 상기 기둥들(8, 9, 10 및 11)의 길이들이 각각 또는 조합되어 상기 타이어(2)의 기울기(α)에 대한 상기 하측 기둥의 상대적으로 작은 기울기(β)가 달성되는 것을 돕는다.

더욱이, 상기 측정 기구(17) 및/또는 상기 차축(18)의 중심은 적어도 상기 기둥(8)의 기울기 β는 도 3b에 도시된 바와 같이, 거의 또는 정확히 0도인 경우에 하측 기둥(8)의 세로 축(longitudinal axis)과 대략 일치시키는 것이 바람직하다. 이에 따라 차륜 기울기 α의 넓은 범위, 예컨데, -20도 내지 70도의 범위에 대하여 기울기 β를 거의 0도에 가깝게 유지하는 것이 용이하다. 예를 들면, 차축(18), 또는 상기 차축(18)의 이론상의 연장(e)(도 3c참조)은 상기 하측 기둥(8) 및 상기 측정 기구(17)를 지탱하는 상기 기둥(11)을 가로지를 수 있다. 상기 차축(18), 또는 상기 차축(18)의 연장(e)이 상기 축(14)을 가로지르지 않고, 상기 축(14, 도 1 참조)의 위쪽이나 아래쪽에 위치되는 경우, 상기 차륜 기울기 α가 변경되는 경우에 상기 하측 기둥(8)의 상기 단부가 상기 축(14)에 인접하여 상대적으로 더 큰 수 직 이동을 가지기 때문에, 넓은 범위의 상기 축 기울기 α에 대한 상기 하측 기둥(8)의 기울기 β는 더 커지게 된다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 틸팅 장치(5)는 상기 하측 기둥(8) 및 상기 차륜의 기울기 α에 대응되는 기둥(11)의 상기 피벗축(14)이 상기 타이어(2) 중앙에 배치되도록 구성된다. 이러한 실시예의 제한되지 않은 예시가 도 9에 도시된다. 상기 실시예는 특히, 상대적으로 넓은 범위의 차륜 기울기 α를 위해 거의 0도에 가까운 하측 기둥 기울기 β를 가지는 상기 하측 기둥 기울기 β에 대해 유리한 차륜 기울기 α의 비율을 가질 수 있다. 이에 따라, 독립 구조물(39), 가령 접철가능한 구조물/평행사변형,이 상기 타이어(2)의 중앙을 따라 구현될 수 있다.

바람직하게는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 틸팅장치(5)는 리프트 구조물(23)을 통해 상기 차량(3)에 연결된다. 상기 리프트 구조물(23)을 상기 측정 구조물(23)을 하강시켜 상기 타이어(2)가 지면과 0도의 기울기 α를 가지는 경우에 상기 하측 기둥과 대략 0도인 수평(h) 사이의 각도 β가 구현되도록 한다. 상기 리프트 구조물(23)은 또한 예를 들면 공기 실린더(24)를 사용하여, 지면으로부터 상기 측정 구조물(1)을 들어올리는 데 사용된다. 더불어 공기 수단(24A 및 24B)은 상기 측정 구조물(1)을 하강시키고, 상기 표면(4) 상에서 홀 또는 돌기를 보상하는데 사용된다. 사용자가 상기 타이어(2)를 상기 측정 구조물(1)에 연결하는 때에는 상기 측정 구조물(1)은 상기 타이어(2)가 상대적으로 용이하게 상기 축(18)에 연결될 수 있도록 상승된 상태이다. 측정 및 시험 전후에 상기 리프트 구조물(23)은 높이를 조정하는데 사용된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 축(13) 및 상기 엑 츄에이터(6, 7)에 연결된 상기 틸팅 장치(5)는 상기 리프트 구조물(23)에 연결된다.

또한, 상기 측정 구조물(1)은 상기 지지 구조물(3), 예컨대, 상기 리프트 구조물(23)에 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 특정 구조물(1), 특히 상기 타이어(2)는 수직 축을 따라 -18도 내지 18도의 범위에서 회전될 수 있다. 이러한 구조는 예를 들면 회전을 하는 동안 유리하다. 예를 들면, 상기 리프트 구조물(23) 및/또는 상기 측정 구조물(1)은 회전 가능한 플랫폼에 장착될 수 있다.

상기 리프트 구조물(23)은 예를 들면, 공기(24)가 압력 보상을 위한 수단으로 제공되는 충격흡수수단을 포함한다. 상기 충격 흡수는 특히 상기 표면(4)이 홀, 돌, 돌기 등을 포함하는 경우에 이점이 있다.

실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 측정 구조물(1)은 브레이크 시스템(25)을 구비한다. 상기 브레이크 시스템(25)은 상기 측정 기구(17)에 의해 지지도리 수 있으며, 이에 따라, 제동하는 경우에 상기 타이어(2) 상의 변화하는 로드 및 모멘트는 상기 측정 기구(17)를 관통하고, 상기 틸팅 장치(6)와 같은 다른 부품에 상기 브레이크 시스템(25)을 연결함으로써, 저감하지 않는다. 명백하게는, 상기 축(18) 또한 상기 측정 기구(17)에 의해 지지되기 때문에, 상기 브레이크 시스템(25)은 또한 적어도 부분적으로라도 상기 차축(18)에 의해 지지될 수 있다. 상기 측정 기구(17)에 직간접적으로 상기 브레이크 시스템(25)을 연결함으로써, 상기 타이어(2)는 측정되는 힘 및/또는 모멘트의 교란 없이 제동될 수 있다. 상기 타이어 상에서 변화하는 상기 힘 및 모멘트는 상기 타이어(2)에 적용된 로드 및/또는 각 α가 제어되는 동안 제어된 방법으로 측정될 수 있다. 예를 들면, 상기 타이어(2)는 기울어진 상태로 제동될 수도 있다.

상기 측정 기구(17)는 세 개의 상호 수직인 방향에서 상기 기구(17)상의 힘 및/또는 모멘트를 측정할 수 있도록 하중, 텐션 및/또는 모멘트 센서(26) 및/또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기와 같은 종류의 센서들에 대해, 비록 다른 기술도 또한 적합하더라도 압전 기술(piezoelectric techniques)이 일반적으로 사용된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 실시예에서, 상기 측정 기구(17)는 블록 모양으로 형성되고, 각 코너에 인접하여 실린더 형상의 센서(26)를 포함한다. 상기 측정 기구(17)는 상기 차축(18)을 지지하기 위한 베어링을 포함한다. 상기 타이어(2)에 가해지는 상기 로드 F 및 모멘트 M은 상기 축(18)을 통해 상기 측정 기구(17)에 의해 전달된다. 상기 기구(17)가 설치될 수 있도록 스페이서(29) 내에 개방부(27)를 포함하는 상기 측정 기구(17)는 상기 전측 기둥(11)에 의해 지지된다.

도 6 및 도 7은 실시예를 도시한다. 상기 실시예는 각각의 기둥(8, 9, 10 및 11)은 평행한 기둥(28A, 28B)를 포함하는 평행사변형(12)을 포함하고, 상기 평행사변형은 단부에서 상기 축(13, 14, 15, 16) 및/또는 바(29A 및/또는 29B)에 의해 연결될 수 있다. 상기 축(13, 14, 15, 16)에 연결된 평행한 기둥(28A, 28B)을 적용함으로써, 상기 평행사변형은 예를 들면, 제동 및/또는 가속의 결과로써 발생하는 상기 평행사변형에 가해지는 힘을 효과적으로 견딜 수 있다. 상기 스페이서(29)는 각 기둥(8, 9, 10, 11) 사이에 공간을 일정하게 유지할 수 있다. 적어도 하나의 상기 스페이서(29)는 상기 측정 기구(17)를 위한 하우징을 제공하고, 이에 따라, 상기 기둥(11)에 용이하게 장착될 수 있다. 또한, 상기 스페이서(29)는 상기 엑추에이터들(6, 7)이 관통하거나 움직일 수 있는 공간을 형성하도록 형성되고, 상기 엑츄에이터가 상기 스페이서(29)에 의해 상기 기둥들(8, 10)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 틸트 엑츄에이터(6)는 상기 상측 기둥(9)의 두 개의 기둥(28A, 28B) 사이를 지나간다. 상기 상측 기둥(9) 스페이서(29)는 상기 틸트 엑츄에이터(6)에 의해 방해받지 않고, 상기 후측 기둥(20) 및 상기 전측 기둥(11) 방향으로 움직일 수 있도록 형성된다. 상기 틸트 엑츄에이터(6)는 상기 후측 기둥(10) 스페이서(29)를 통해 일단(e1)에서 상기 후측 기둥(10)에 회전가능하게 연결된다. 타단(e2)에서, 상기 틸트 엑츄에이터는 상기 리프트 구조물(23)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 상기 후측 기둥(10) 및 상기 하측 기둥(8)은 상기 리프트 구조물(23)에 의해 지지되는 상기 축(13)을 중심으로 회전한다. 예를 들면, 상기 틸트 엑츄에이터(6)가 수축하는 경우에, 상기 하측 기둥(8)과 평행하게 상기 전측 기둥(11) 방향으로 이동되고, 이에 따라 상기 전측 기둥(11)은 상기 전측으로 상기 후측 기둥(10)에 평행하게 기울어질 수 있다. 예를 들면, 상기 타이어(2)의 각 α는 상기 틸트 엑츄에이터(6)를 수축시킴으로써 확대될 수 있다.

상기 로드 엑츄에이터(7)는 그 단부에서 예를 들면 단부(31)을 통해 상기 리프트 구조물(23)에 연결되는 암(30)에 의해서 상기 리프트 구조물(23)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 타단(e1)에서, 상기 로드 엑츄에이터(7)는 상기 하측 기둥(8) 스페이서(29)에 회전가능하게 연결된다. 도시된 바와 같이, 상기 로드 엑츄 에이터(7)는 수평하게 위치된다. 상기 로드 엑츄에이터(7)를 빼거나 넣음으로써 상기 타이어(2)에 가해지는 로드가 변경도도록 상기 기둥(8)과 수평 h(도 5) 사이의 각 β를 변경할 수 있다. 상기 하측 기둥(8)의 상대적으로 작은 기울기의 이동은 충분히 상기 타이어(2) 상의 상대적으로 큰 로드 변화를 유도할 수 있다. 이에 따라, 상기 로드 엑츄에이터(7)의 길이 변화는 최소화로 유지될 수 있고, 이에 따라 상기 기울어진 타이어(2)를 위한 상기 틸트 엑츄에이터(6)의 길이 변화는 상대적으로 더 커진다.

상기 브레이크 시스템(25)은 예를 들면 베이링에 의해 상기 축(18) 상에 회전가능하게 지지되는 앵커 플레이트(32)를 포함한다. 정위치에서, 상기 측정 기구(17), 특히 상기 측정 기구(17)의 배면에 고정되는 상기 앵커 플레이트(32)는 암(33)에 고정된다. 상기 앵커 플레이트(32)는 고정되어 있기 때문에 상기 축(18)과 함께 회전하지 않는다. 브레이크 디스크(34)가 동시에 회전하도록 축(18)에 고정된다. 브레이크 엑츄에이터(37)에 의해 발동되는 브레이크 슈(35)는 브레이크 슈 홀더(36)를 구비한다. 상기 브레이크 슈 홀더(36)는 상기 앵커 플레이트(32)에 고정가능하게 연결된다. 상기 브레이크 슈(35)를 발동시키는 경우에 상기 브레이크 엑츄에이터(37)에 의해 상기 브레이크 디스트(34)에 대해 압력을 받게되고, 이에 따라 상기 축(18)의 회전 속도는 감소하게 된다. 이에 따라 가해진 제동 토크는상기 암(33)을 통하여 상기 앵커플레이트(32)에 의해 상기 측정 기구(17)로 전달된다. 상기 브레이크 시스테(25)은 전체적으로 상기 측정 기구(17)에 의해 지지되며, 이에 따라 제동에 의해 발생되는 모멘트 및 힘의 변화는 상기 측정 기구(17)를 관통한다.

상기 측정 구조물(1)은 상기 표면(4)에 대한 상기 측정 구조물(1)의 위치를 측정하기 위한 위치 센서를 포함한다. 실시예에 따르면, 상기 위치 센서(38)는 가령 상기 하측 기둥(8)에 연결된 레이저 시스템을 포함하고, 상대적으로 일정한 위치로 유지되며, 상기 레이저 시스템 및/또는 상기 프로세싱 회로(20)는 예를 들면 상기 측정 구조물(1) 또는 상기 측정 구조물(1)의 적어도 한 부분 사이의 거리, 예를 드면, 상기 축(18) 및/또는 상기 타이어(2)와 상기 표면(4)사이의 거리를 측정하도록 형성된다.

상기 측정 구조물(1)은 모터 사이클 타이어(2)를 시험하는데 이점이 있다. 비록 어떤 형태의 차량 타이어(2)를 시험하는 데에도 적합하하지만, 일반적으로 상기 차륜이 직선인 전방 방향으로 향하는 경우에 동일 평면에 실질적으로 배열되는 하나 또는 그 이상, 통상은 3개의 차륜을 가지는 차량에 적합하다. 상기 차량은 예를 들면 모터사이클, 스쿠터, 모페드(moped), 자전거, 모노 사이클, 풋바이크(FootBike), 오토페드(autoped), 3륜 텐덤(three wheeled tandem) 또는 이와 유사한 것일 수 있다. 이러한 차량들에서, 예를 들면 커브를 도는 것과 같이 상기 타이어가 기울어진 경우에, 상기 타이어에 가해지는 수직 힘 벡터는 일반적으로 일정하다. 상기 차량들은 아마도 자체적으로 균형이 잡히지 않는 차량으로 기술될 수 있을 것이다. 본 발명은 특히 이러한 종류의 차량의 타이어(2)에 적합하다.

원칙적으로, 어떤 종류의 구름면도 본 발명에 적합하며, 상기 구름면 만큼 긴 다음 타이어가 상기 지표면을 따라 상기 차량을 이동시키기 위해 지표면에 접촉 하게 된다. 특별한 경우에, 본 발명은 예를 들면 타이어가 없는 차륜을 포함할 수 있다. 예를 들면, 비팽창 차륜(non-inflatable wheels)이 알려져 있으며, 이 또한 본 발명에 적합하다. 그러한 타이어는 예를 들면 인플레티드 타이어(inflated tyres)를 어느 정도 대용하기 위하여 구성되며, 특이한 형태의 재료, 예를 들면, 제한되지 않게, 특유한 합성물 및/또는 고무 또는 이와 유사한 것들로부터 구성될 수 있다. 여기서, 이러한 형태의 차륜들이 또한 타이어로써 감안될 수 있을지에 관한 논란이 있을 수 있다. 명백히, 이러한 타이어 또는 차륜의 사용은 또한 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 고려될 수 있다.

트럭 또는 트레일러와 같은 상대적으로 무거운 차량(3)을 대신하여, 상기 측정 구조물(1)은 정지면 또는 구름면(4) 중 어느 하나에서 시험될 수 있도록, 예를 들면 밴(vans), 자동차(cars) 등과 같은 다른 차량과 같은 어떤 지지 장치에 의해서도 지지될 수 있으며, 예를 들면 로봇, 벽체, 바닥, 지붕, 프레임 또는 이와 유사한 것들과 같은 지지 장치에 의해 지지될 수 있다. 본 실시예들에 따르면, 상기 지지 장치(3)는 가령 상세한 설명에서 언급된 것과 같은 상기 측정 구조물(1)의 수직 이동을 위하여 리프트 구조물(23)과 결합될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 타이어(2)는 표면(4)에서 시험된다. 상기 포면(4)은 예를 들면 아스팔트, 돌바닥, 무한 컨베이어 벨트(예, "플랫트랙(flat tracks)", 원통형 부(drums)), 콘크리트, 다양한 형태의 자연적 및/또는 인위적 지표, 다양한 형태의 도로 및/또는 실내 또는 실외의 실험 지표 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 범위내에서, 상이한 엑츄에이터(6, 7)가 적용될 수 있따. 예를 들면, 실시예에서, 수압식 실린더가 적용된다. 다른 실시예에서, 상기 엑츄에이터(6, 7)는 공압식, 모터, 전동 요소 등을 포함한다. 이러한 엑츄에이터(6, 7)의 형태나 구조는 시험되는 상기 타이어의 형태 또는 크기에 따라 좌우될 수 있다.

본 발명이 상세한 설명과 도면에서 제시된 실시예에 어떤 방식으로든 제한되지 않는다는 것은 누구에게나 명백할 것이다. 청구항에 의해 약술된 본 발명의 구성 내에서 다양한 변경 및 조합이 가능하다. 본 실시예들 또는 서로 다른 실시예들의 조합에 의한 하나 또는 하나 이상의 견지의 조합이 본 발명의 구성 내에서 가능하다. 모든 동종의 변경이 청구항에 의해 약술된 본 발명의 구성 내에 포함되는 것은 누구에게나 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 포함되어 있음.

Claims

타이어에 가해지는 힘을 기울이거나(tilting) 및/또는 조정하기 위한 틸팅 장치를 구비하고, 상기 틸팅 장치는

상기 틸팅 장치에 연결되고, 적어도 상기 타이어에 가해지는 힘 및/또는 모멘트를 측정하도록 형성되는 측정 기구;

상기 측정 기구에 의해 지지되는 차축; 및

상기 틸팅 장치를 구동하기 위한 적어도 하나의 엑츄에이터;

를 구비하고, 상기 틸팅 장치는

상기 적어도 하나의 엑츄에이터에 연결되어 상기 타이어를 기울이거나, 상승시키거나 및/또는 하강시키기 위한 접철 가능한 구조물;

을 포함하며,

지지 장치에 장착되도록 형성되어 타이어의 사용 상태를 측정하는 측정 구조물
제1항에 있어서,

상기 접철가능한 구조물은 적어도 하나의 제 1 기둥 및 회전 가능하게 연결된 적어도 하나의 제 2 기둥을 포함하고, 적어도 하나의 제 1기둥은 상기 지지 장치에 회전 가능하게 연결되고, 하나의 제 2기둥은 상기 측정 기구를 지지하는 측정 구조물.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 접철 가능한 구조물은 적어도 두 개의 상호 평행한 제 1기둥 및 적어도 두 개의 상호 평행한 제 2기둥을 구비한 평행사변형을 포함하는 측정 구조물.
제2항 또는 제3항에 따르면,

상기 측정 기구의 중심은, 상기 타이어와 상기 틸팅 장치 사이에서 힘 및/또는 모멘트를 전달하기 위해, 대략적으로 상기 제 1기둥의 길이 방향 축에 배열되는 측정 구조물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 측정 기구에 의해 대부분 지지되는 브레이크 시스템을 포함하는 측정 구조물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

적어도 하나의 로드 엑츄에이터가 적어도 하나의 제 1기둥에 연결되는 측정 구조물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

적어도 하나의 로드 엑츄에이터가 일단에서 적어도 하나의 제1 기둥에 회전 가능하게 연결되고, 타단에서 상기 지지 장치에 회전 가능하게 연결되는 측정 구조물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

적어도 하나의 틸팅 엑츄에이터가 상기 제 2기둥을 틸팅시키기 위하여 적어도 하나의 제 2기둥에 연결되는 측정 구조물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

적어도 하나의 틸팅 엑츄에이터는 일단에서 적어도 하나의 제 2기둥에 회전가능하게 연결되고, 타단에서 상기 지지 장치에 회전 가능하게 연결되는 측정 구조물.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

적어도 하나의 상기 엑츄에이터는 수압식 및/또는 공압식 실린터를 포함하는 측정 구조물.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 측정 구조물은 표면에 대하여 상기 측정 구조물의 적어도 일 부분의 최소한 위치를 측정하기 위하여 배치된 적어도 하나의 위치 센서를 구비하는 측정 구조물.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 측정 기구에 연결되거나 및/또는 연결가능하고, 상기 측정 기구로부터 수신된 신호를 타이어 데이터로 변환하기 위해 형성되는 프로세싱 회로를 구비하는 측정 구조물.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

지지 장치를 구비하고, 상기 지지 장치는 이동 가능한 차량, 바람직하게는 트럭 또는 트레일러와 같은 상대적으로 고중량 차량인 측정 구조물.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지 장치는 상기 측정 장치에 대하여 상기 틸팅 장치를 상하로 이동시키기 위한 리프트 구조물을 포함하는 측정 구조물.
제13항 또는 제14항에 있어서,

상기 측정 구조물은 제 1 및 제 2 기둥의 회전축에서 상기 지지 장치에 회전 가능하게 연결되도록 형성되는 측정 구조물.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 측정 기구는 타이어를 장착한 차륜을 구비한 차축을 지지하고, 상기 타 이어는 적어도 두 개의 차륜, 상기 차륜이 직선인 전방방향으로 향하는 경우에 실질적으로 통일 평면상에 위치하게 되는 차륜을 구비한 차량, 모터사이클, 스쿠터, 모페드(moped), 자전거, 모노사이클(일륜차를 제외한), 풋바이크(FootBike), 오토페드(autoped) 또는 이와 유사한 차량상에 장착되도록 형성된 타이어를 나타내는 측정 구조물.
타이어가 차축(wheel axle)을 중심으로 회전되고 표면을 따라 이동하며, 상기 타이어상게 발생하는 적어도 반작용 힘 및/또는 모멘트가 측정되고, 타이어 데이터로 변환되고, 제 1변수는 적용된 힘 벡터이고, 제 2 변수는 상기 표면에 대한 상기 타이어의 기울기이며, 상기 제 1 또는 제 2 변수는 다른 변수가 상대적으로 일정하게 유지되는 경우에 변경되는 자동으로 차량의 데이터를 측정하는 방법.
제17항에 있어서,

상기 제 1변수는 실질적으로 수직 힘 벡터를 포함하는 측정 방법.
제17항 또는 제18항에 있어서,

상기 타이어의 제동 시에 적어도 하나의 적용된 힘 벡터는 능동적으로 변경되는 측정 방법.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 힘 벡터 및/또는 기울기를 변화시키기 위하여 평행사변형의 사용을 포함하는 측정 방법.
제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 타이어는 표면, 바람직하게는 실외 표면을 따라 트럭 또는 트레일러와 같은 차량을 이동시킴으로써 회전하게 되는 측정 방법.
제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 측정 구조물의 용도.
제17항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 획득된 타이어 데이터가 상기 타이어의 제작을 위해 상기 타이어 차원 및/또는 조성을 결정하는데 사용되는 타이어 제작 방법.