KR20100086245A

KR20100086245A - 실내용 타이어 주행시험기

Info

Publication number: KR20100086245A
Application number: KR1020090005513A
Authority: KR
Inventors: 박영철
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2010-07-30

Abstract

본 발명은 주행드럼을 이용하여 타이어의 내구성능을 시험할 때, 타이어가 접촉되는 부분을 평탄화 노면 조건으로 변환시켜 주행시험을 실시함으로써 시험의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 실내용 타이어 주행시험기에 관한 것으로서,

타이어(10)를 회전시키는 주행드럼(20)과, 타이어(10)를 주행드럼(20) 방향으로 전후 이동시켜 타이어(10)에 하중을 부여하는 하중장치(15)와, 주행드럼(20)을 회전시키는 구동력을 발생하는 구동모터(30)와, 구동모터(30)의 구동력을 주행드럼(20)으로 전달하는 구동축(31)과, 구동모터(30)를 제어하는 제어부(40)를 포함하는 실내용 타이어 주행시험기에 있어서, 주행드럼(20)에 설치되어 주행드럼(20)과 타이어(100 사이에서 평탄한 노면조건을 구현함과 아울러 주행드럼(20)의 회전력을 타이어(10)로 전달하는 평탄화수단(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 주행시험 중인 타이어에서 부분적인 열축적이 일어나는 것을 방지할 수 있고, 실제 노면과 유사한 환경하에서 주행시험을 실시하게 되어 주행시험에 대한 신뢰성이 향상된다.

주행드럼, 하중, 곡률, 평탄 노면, 저널, 벨트, 열축적, 신뢰도

Description

실내용 타이어 주행시험기{Trie Running Machine for Room Test}

본 발명은 주행드럼을 이용하여 타이어의 내구성능을 시험하는 실내용 타이어 주행시험기에 관한 것으로서, 특히 타이어가 접촉되는 부분을 실제 노면과 유사한 평탄화 노면으로 변환시켜 주행시험을 실시함으로써 시험의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 실내용 타이어 주행시험기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 타이어는, 자동차의 전체하중을 지탱하는 지지기능, 차량의 구동력 및 제동력을 노면으로 전달하는 동력전달기능, 불규칙적인 노면으로 인해 발생하는 외부충격을 완화하는 충격완화기능, 차량의 진행방향에 따라 위치를 전환하는 위치전환기능 등을 다양하게 구비하고 있다.

이와 같은 기능들을 구비한 타이어를 실제 차량에 장착하고 주행하는 경우 다양한 부분에서 사고가 발생할 수 있기 때문에, 제품설계 및 개발에 따른 안전도 검사가 필수적인 과정이다. 이러한 타이어의 안전도를 검사하기 위하여 타이어 주행시험을 실시하고 있다.

타이어 주행시험으로는, 주행드럼을 구비한 실내용 타이어 주행시험기를 이용하여 타이어의 내구성능을 시험하는 방법과, 실차에 타이어를 장착한 상태에서 시험용 트랙을 주행하면서 타이어의 변화를 시험하는 방법이 있다. 상기한 실내용 타이어 주행시험기는 주행드럼을 이용하여 타이어의 내구성능을 평가함과 아울러 실제 차량에서 발생될 수 있는 사고에 대해 예측하고, 개선하여 타이어를 개발하도록 하기 위하여 사용되고 있다.

종래의 실내용 타이어 주행시험기는, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 타이어(100)의 트레드(110) 외주면에 접촉하여 타이어(100)를 마찰 회전시키는 주행드럼(200)과, 상기 주행드럼(200)을 회전시키는 구동력을 발생하는 구동모터(300)와, 상기 구동모터(300)의 구동력을 상기 주행드럼(200)으로 전달하는 구동축(310)과, 상기 구동모터(300)를 제어하는 제어부(400)로 이루어져 있다.

상기한 종래의 실내용 타이어 주행시험기는 주행드럼에 타이어가 맞물려 회전되도록 함으로써 타이어의 주행을 모사하고 있다.

제어부(400)를 통해 구동모터(300)를 구동시키면, 상기 구동모터(300)의 구동축(310)과 연결된 주행드럼(200)이 원주방향으로 회전을 하게 된다. 이때, 상기 주행드럼(200)과 접하고 있는 타이어(100)는 상기 주행드럼(200)의 외주면과 마찰되면서 상기 주행드럼(200)과 반대방향으로 회전을 하게 된다. 따라서, 상기 주행드럼(200)의 회전수와 상기 주행드럼(200)의 외경으로부터 상기 타이어(100)의 주행 거리를 확인할 수 있게 된다.

이때, 실제 타이어에 가해지는 하중을 고려하여 상기 주행드럼(200)과 상기 타이어(100)의 접촉 압력을 변화시킬 수 있도록 상기 타이어(100)를 주행드럼(200) 하중장치(도시 생략)를 사용하며, 상기 제어부(400)를 통해 상기 구동모터(300)의 구동력을 제어하여 실체 차속에 따라 상기 주행드럼(200)의 회전속도를 변화시키고 있다. 상기 하중장치를 이용한 하중 부여 및 상기 주행드럼(200)의 회전속도를 제어함에 따라 주행시험의 신뢰성이 향상된다..

한편, 상기한 종래의 타이어 주행시험기는 주행드럼의 구동축과 타이어의 회전축의 중심을 지나는 직선이 하중장치가 타이어에 부여하는 하중의 방향과 일치하도록 하고 있다. 즉, 경사각이 없는 보통의 평탄한 노면을 가정하여 주행시험을 실시하고 있는 것이다.

그러나, 실제로는 타이어와 맞줄려 회전되는 주행드럼이 원통형으로 형성되기 때문에, 타이어와 주행드럼이 맞물리는 과정에서 타이어에 적용되는 노면 조건이 일반적인 평탄 노면이 아닌 곡률이 형성된 노면이 된다. 즉, 일정한 곡률을 갖는 노면을 장시간 타이어가 가혹하게 주행하게 하면서 주행시험을 실시하게 되므로, 타이어와 주행드럼 접촉면에 형성되는 곡률에 의해 접지면적이 감속됨과 아울러 타이어의 벨트 끝단 등이 가혹하게 변형(Deflection)되고, 이로 인해 열이 축적될 수 있다. 따라서, 일반적인 주행시에 발생할 수 있는 사고가 아닌 다른 종류의 사고를 발생시키는 등 주행시험의 신뢰성이 떨어진다.

한편, 이처럼 주행드럼을 이용하여 타이어의 내구성을 실험실에서 평가함에 있어서, 주행드럼의 시험환경이 실제 도로 주행환경과 상이하여 주행시험의 신뢰성에 문제가 있음이 ASTM 보고서를 통해 보고된 바 있다.

[참고문헌] ASTM 보고서

Working Paper No. : TYREgtr-03-01 ASTM Equivalent Serverity Roadwheel

다시 말해서, 종래의 실내용 타이어 주행시험기에서는 타이어와 주행드럼 접촉면에 형성되는 곡률에 의해 타이어의 벨트 끝단 등이 가혹하게 변형되고, 이로 인해 열이 축적되어 일반적인 주행시에 발생할 수 있는 사고가 아닌 다른 종류의 사고를 발생시키는 등 주행시험의 신뢰성이 낮아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 타이어가 맞물리는 주행드럼의 표면을 개선하여 실제 주행환경과 비슷하게 함으로써 실내 주행 테스트의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 실내용 타이어 주행시험기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타이어를 회전시키는 주행드럼과, 상기 타이어를 상기 주행드럼 방향으로 전후 이동시켜 상기 타이어에 하중을 부여하는 하중장치와, 상기 주행드럼을 회전시키는 구동력을 발생하는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동력을 상기 주행드럼으로 전달하는 구동축과, 상기 구동모터를 제어하는 제어부를 포함하는 실내용 타이어 주행시험기에 있어서, 상기 주행드럼에 설치되어 상기 주행드럼과 타이어 사이에서 평탄한 노면조건을 구현함과 아울러 상기 주행드럼의 회전력을 상기 타이어로 전달하는 평탄화수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 실내용 타이어 주행시험기에 따르면, 상기 평탄화수단은, 상기 주행드럼에 대한 상대 회전이 가능하도록 상기 구동축에 설치되는 브래킷과, 일측이 상기 주행드럼에 맞물려 회전되면서 타측에 맞물린 상기 타이어를 회전시키며 주행드럼 접촉면과 타이어 접촉면이 모두 평탄면이 되도록 상기 브래킷에 설치되는 벨트와, 상기 벨트의 내측에 일정 간격으로 설치되어 상기 벨트를 지지하는 복수개 의 저널과, 상기 저널 사이에 위치하도록 상기 브래킷에 회전 가능하게 설치되어 상기 저널이 각각 독립적으로 회전되도록 지지하는 간격유지부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실내용 타이어 주행시험기는, 곡률을 갖는 주행드럼의 타이어 접촉면을 평탄화수단을 이용하여 평탄면으로 전환시킨 상태에서 타이어 주행시험을 실시할 수 있도록 하게 되므로 주행시험 중인 타이어에서 부분적인 열축적이 일어나는 것을 방지할 수 있고, 실제 노면과 유사한 환경하에서 주행시험을 실시하게 되어 주행시험에 대한 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실내용 타이어 주행시험기를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 실내용 타이어 주행시험기가 도시된 구성도이고, 도 4는 본 발명의 요부 구성인 평탄화수단의 모식도이며, 도 5는 본 발명의 실내용 타이어 주행시험기의 측면도이고, 도 6는 도 5의 "A" 부분이 도시된 상세 단면도이다.

본 발명에 의한 실내용 타이어 주행시험기는, 타이어(10)를 회전시키는 주행드럼(20)과, 상기 타이어(10)를 상기 주행드럼(20) 방향으로 전후 이동시켜 상기 타이어(10)에 하중을 부여하는 하중장치(15)와, 상기 주행드럼(20)을 회전시키는 구동력을 발생하는 구동모터(30)와, 상기 구동모터(30)의 구동력을 상기 주행드럼(20)으로 전달하는 구동축(31)과, 상기 구동모터(30)를 제어하는 제어부(40)와, 상기 주행드럼(20)에 설치되어 상기 주행드럼(20)과 타이어(100 사이에서 평탄한 노면조건을 구현함과 아울러 상기 주행드럼(20)의 회전력을 상기 타이어(10)로 전달하는 평탄화수단(50)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 평탄화수단(50)은, 상기 주행드럼(20)에 대한 상대 회전이 가능하도록 상기 구동축(31)에 설치되는 브래킷(51)과, 일측이 상기 주행드럼(20)에 맞물려 회전되면서 타측에 맞물린 상기 타이어(10)를 회전시키며 주행드럼 접촉면(52a)과 타이어 접촉면(52b)이 모두 평탄면이 되도록 상기 브래킷(51)에 설치되는 벨트(52)와, 상기 벨트(52)의 내측에 일정 간격으로 설치되어 상기 벨트(52)를 지지하는 복수개의 저널(53)과, 상기 저널(53) 사이에 위치하도록 상기 브래킷(51)에 회전 가능하게 설치되어 상기 저널(53)이 각각 독립적으로 회전되도록 지지하는 간격유지부재(54)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실내용 타이어 주행시험기는 주행드럼의 곡면을 평탄면으로 전환하여 타이어가 평탄면을 주행하는 효과를 보이도록 함으로써 주행시험의 신뢰도를 향상시키게 된다.

제어부가 구동모터에 작동신호를 인가하면 상기 구동모터가 동작을 시작하게 되고, 상기 구동모터에 구동축으로 연결된 주행드럼이 회전하게 된다. 상기 주행드럼의 회전에 따라 평탄화수단의 벨트가 복수개의 저널에 의해 지지되면서 회전하게 된다.

이 상태에서 하중수단을 이용하여 타이어를 상기 평탄화수단의 벨트에 접근시키면, 회전중인 상기 벨트에 상기 타이어가 맞물리면서 회전하게 된다. 이때, 상기 벨트를 지지하는 복수개의 저널이 각각 독립적으로 회전됨에 따라 상기 벨트의 회전에 따른 마찰저항은 크지 않으며, 그로 인해 상기 타이어는 상기 주행드럼에 맞물려 회전되는 방식에 비해 큰 차이가 없이 회전하게 된다.

이와 같이 상기 타이어가 상기 평탄화수단의 직선형 벨트에 맞물려 회전하게 되면, 상기 타이어가 평탄한 도로를 주행하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 상기 타이어와 상기 직선형 벨트 사이의 접촉면적이 증가하게 되어, 타이어의 벨트 끝단 부분이 가혹하게 변형되거나 부분적인 열축적이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 주행드럼에 상기 타이어가 직접 맞물려 회전되는 종래 방식에 비해 높은 신뢰도의 시험을 실시할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 일반적인 타이어 주행시험기가 도시된 구성도.

도 2는 종래의 타이어 주행시험기에서 주행드럼과 타이어 접촉부의 평면도.

도 3은 본 발명에 의한 실내용 타이어 주행시험기가 도시된 구성도.

도 4는 본 발명의 요부 구성인 평탄화수단의 모식도.

도 5는 본 발명의 실내용 타이어 주행시험기의 측면도.

도 6는 도 5의 "A" 부분이 도시된 상세 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 타이어

20: 주행드럼

30: 구동모터

40: 제어부

50: 평탄화수단

51: 브래킷

52: 벨트

53: 저널

54: 간격유지부재

Claims

타이어(10)를 회전시키는 주행드럼(20)과, 상기 타이어(10)를 상기 주행드럼(20) 방향으로 전후 이동시켜 상기 타이어(10)에 하중을 부여하는 하중장치(15)와, 상기 주행드럼(20)을 회전시키는 구동력을 발생하는 구동모터(30)와, 상기 구동모터(30)의 구동력을 상기 주행드럼(20)으로 전달하는 구동축(31)과, 상기 구동모터(30)를 제어하는 제어부(40)를 포함하는 실내용 타이어 주행시험기에 있어서,

상기 주행드럼(20)에 설치되어 상기 주행드럼(20)과 타이어(100 사이에서 평탄한 노면조건을 구현함과 아울러 상기 주행드럼(20)의 회전력을 상기 타이어(10)로 전달하는 평탄화수단(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내용 타이어 주행시험기.
제1항에 있어서,

상기 평탄화수단(50)은, 상기 주행드럼(20)에 대한 상대 회전이 가능하도록 상기 구동축(31)에 설치되는 브래킷(51)과, 일측이 상기 주행드럼(20)에 맞물려 회전되면서 타측에 맞물린 상기 타이어(10)를 회전시키며 주행드럼 접촉면(52a)과 타이어 접촉면(52b)이 모두 평탄면이 되도록 상기 브래킷(51)에 설치되는 벨트(52)와, 상기 벨트(52)의 내측에 일정 간격으로 설치되어 상기 벨트(52)를 지지하는 복수개의 저널(53)과, 상기 저널(53) 사이에 위치하도록 상기 브래킷(51)에 회전 가능하게 설치되어 상기 저널(53)이 각각 독립적으로 회전되도록 지지하는 간격유지 부재(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내용 타이어 주행시험기.