KR20110116882A - 타이어 마찰 시험용 스틸벨트 및 이를 이용한 타이어 마찰력 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속판에 다이아몬드사를 전착(電着)하여 금속판과 다이아몬드사가 일체화되게 하여 스틸벨트를 구성함으로써 장시간 사용하여도 다이아몬드사가 금속판으로부터 분리되지 않을 뿐만 아니라, 이러한 스틸벨트를 이용하여 타이어의 수막시험을 하여도 다이아몬드사가 금속판으로부터 분리되지 않아 타이어의 수막 시험을 할 수 있는 타이어 마찰 시험용 스틸벨트 및 이를 이용한 타이어 마찰력 시험장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 타이어 시험장치용 스틸벨트는 두 개의 드럼에 의해 회전 가능하게 지지되는 스틸벨트와, 상기 스틸벨트의 상부에 설치되어 타이어를 회전시키는 스핀들을 구비한 타이어 시험장치에 설치되는 스틸벨트에 있어서, 상기 스틸벨트는 금속판에 다이아몬드사를 전착(電着)하여 마찰영역을 형성하여 구성되고, 이러한 스틸벨트를 이용하여 구성된 본 발명의 타이어 마찰력 시험장치는 상기 스틸벨트의 타이어와 대향되는 상부에는 타이어와 스틸벨트의 접촉면에 물을 공급하기 위한 물 급수노즐이 설치됨을 특징으로 한다.

Description

타이어 마찰 시험용 스틸벨트 및 이를 이용한 타이어 마찰력 시험장치{steel belt for friction test of tire tread and friction power test device using it}

본 발명은 타이어 마찰 시험용 스틸벨트 및 이를 이용한 타이어 마찰력 시험장치에 관한 것으로 상세하게는 내구성과 내마모성 그리고 내수성이 우수하여 장시간 사용할 수 있을 뿐만 아니라 수분에 의해 손상되지 않아 타이어의 수막 시험에도 사용할 수 있는 타이어 마찰 시험용 스틸벨트 및 이를 이용한 타이어 마찰력 시험장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는 금속판에 다이아몬드사를 전착(電着)하여 금속판과 다이아몬드사가 일체화되게 하여 스틸벨트를 구성함으로써 장시간 사용하여도 다이아몬드사가 금속판으로부터 분리되지 않을 뿐만 아니라, 이러한 스틸벨트를 이용하여 타이어의 수막시험을 하여도 다이아몬드사가 금속판으로부터 분리되지 않아 타이어의 수막 시험을 할 수 있는 타이어 마찰 시험용 스틸벨트 및 이를 이용한 타이어 마찰력 시험장치에 관한 것이다.

통상적으로 타이어는 차량의 운행에 있어 아주 중요한 역할을 한다.

이러한 타이어의 성능 중 가장 주요한 인자의 하나가 제동, 가속, 선회 상태에서의 마찰성능이고, 이러한 마찰성능은 차량의 제동력은 물론 조종안전성과 가속 성능을 좌우하는 것이다.

따라서, 타이어의 마찰성능을 측정하기 위한 장치가 많이 개발되어 사용되고 있으며, 이러한 장치 중의 하나로 미국특허 US6575024가 있다.

이는 도 1에 도시한 바와 같이, 지지대(100)에 의해 지지되는 승강대(200)의 중앙부에 타이어가 장착되는 스핀들(300)과, 모터에 의해 회전하는 두 개의 드럼(400)을 감싸는 스틸벨트(500)에 의해 평평한 마찰노면에 스핀들(300)에 장착된 타이어와 접촉되어 마찰력 시험을 하도록 구성된다.

이렇게 구성된 종래의 타이어 시험장치는 스핀들(300)에 타이어를 설치한 후 드럼을 회전시키고, 스핀들 축을 하강시켜 타이어가 스틸벨트와 접촉되게 하여 타이어가 회전할 때 스핀들 축에서 제동 토크와 가속 토크를 주거나, 타이어 축이 선회운동을 하게 되면 타이어와 스틸벨트 사이에 마찰력이 발생되어 실제로 차량이 도로에서 주행하는 것과 같은 상황에서 타이어를 실험할 수 있는 것이다.

이렇게 구성된 종래의 타이어 시험장치를 구성하는 스틸벨트의 표면에 사포(沙布)를 접착제로 접착시켜 실제 아스팔트 노면과 같은 마찰력을 갖게 한다.

그러나 이러한 종래의 타이어 시험용 스틸벨트는 고속 회전할 때 원심력과 굴신운동에 의해 접착력이 떨어져 스틸벨트로부터 사포가 떨어지거나 타이어의 마찰력에 의해 스틸벨트에 접착된 사포가 찢어지고 사포에 붙인 금강사(金剛沙)나 유리 가루, 규석(硅石) 등이 마모되어 마찰력을 잃는 문제가 있다.

또한, 이러한 사포는 통상적으로 금강사나 유리 가루 등을 접착제 등으로 천이나 종이에 접착하여 만들어진 것으로 수분에 약해서 수막실험을 하게 되면 스틸벨트에는 접착제만 남아 있고 사포가 떨어져 버리기 때문에 수막 시험을 할 수 없는 것이다.

즉, 사포가 물에 노출되면 금강사나 유리 가루 등이 붙어 있는 사포의 천이 스틸벨트와 분리되고 스틸벨트에는 접착제만 남아 있게 되어 타이어가 수중에서 주행하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있는 수막 시험에서는 이러한 스틸벨트를 사용할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로써, 내구성과 내마모성이 우수하여 장시간 동일한 마찰력을 유지하면서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 수분에 의해 손상되지 않아 타이어의 수막 시험에도 사용할 수 있는 타이어 마찰 시험용 스틸벨트 및 이를 이용한 타이어 마찰력 시험장치를 제공함을 목적으로 한다.

즉, 금속판에 다이아몬드사를 전착(電着)하여 금속판과 다이아몬드 입자가 일체화되게 하여 스틸벨트를 구성함으로써 장시간 사용하여도 다이아몬드 입자가 금속판으로부터 분리되지 않을 뿐만 아니라, 이러한 스틸벨트를 이용하여 타이어의 수막시험을 하여도 다이아몬드 입자가 금속판으로부터 분리되지 않아 타이어의 수막 시험을 할 수 있는 타이어 마찰 시험용 스틸벨트 및 이를 이용한 타이어 마찰력 시험장치를 제공함을 목적으로 한다.

이러한 본 발명의 타이어 시험장치용 스틸벨트는 두 개의 드럼의 장력에 의해 회전 가능하게 지지되는 스틸벨트와, 상기 스틸벨트의 상부에 설치되어 타이어를 회전시키는 스핀들을 구비한 타이어 시험장치에 설치되는 스틸벨트에 있어서, 상기 스틸벨트는 금속판에 다이아몬드 입자를 전착(電着)하여 마찰영역을 형성하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 스틸벨트를 이용하여 구성된 본 발명의 타이어 마찰력 시험장치는 상기 스틸벨트의 타이어와 대향되는 상부에는 타이어와 스틸벨트의 접촉면에 일정한 수막을 형성하기 위한 물 급수 및 회수 장치와 차수벽, 그리고 고속 회전에 의해 물이 비산되는 것을 방지하기 위한 차단 장치가 설치됨을 특징으로 한다.

본 발명은 타이어 시험용 스틸벨트를 금속판에 다이아몬드사를 전착하여 구성함으로써 마찰력을 일으키는 다이아몬드사가 금속판으로부터 분리되지 않아 스틸벨트를 장시간 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이러한 다이아몬드사 전착 스틸벨트는 수분에 의해서도 다이아몬드사가 금속판으로부터 분리되니 않음으로 이 밸트를 타이어 마찰력 시험장치에 설치할 경우 타이어가 수중에서 주행하는 것과 같은 상황을 연출할 수 있는 수막 시험을 할 수 있어 보다 실질적인 타이어 마찰 시험을 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래의 타이어 마찰력 시험장치의 일예를 도시한 정면도이고,
도 2는 종래의 타이어 마찰력 시험장치에 설치된 스틸벨트의 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 타이어 마찰력 시험용 스틸벨트의 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 타이어 마찰력 시험용 스틸벨트의 일부를 확대한 일예의 확대도이고,
도 5는 본 발명에 따른 타이어 마찰력 시험용 스틸벨트의 일부를 확대한 다른 일예의 확대도이고,
도 6은 본 발명에 따른 타이어 마찰력 시험용 스틸벨트의 일부를 도시한 단면도이고,
도 7은 본 발명에 따른 타이어 마찰력 시험장치의 정면도이고,
도 8은 본 발명에 따른 타이어 마찰력 시험장치에 구성된 급수장치의 평면도이다.

이하, 본 발명에 따른 타이어 마찰력 시험용 스틸벨트 및 이를 이용한 타이어 마찰력 시험장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 타이어 마찰력 시험용 스틸벨트는 내구성과 내마모성 그리고 내수성을 갖게 한 것이 특징이다.

이러한 본 발명의 스틸벨트는 두 개의 드럼(400)에 의해 회전 가능하게 지지되는 스틸벨트(1)와, 상기 스틸벨트의 상부에 설치되어 타이어를 회전시키는 스핀들(300)을 구비한 타이어 시험장치에 설치되는 스틸벨트로서, 상기 스틸벨트(1)는 금속판(11)에 다이아몬드사(1a)를 전착(電着)하여 표면이 일정한 마찰계수를 유지하도록 마찰영역(12)을 형성하여 구성된다.

상기 스틸벨트(1)는 타이어가 하강하여 눌리는 압력을 견딜 수 있을 정도의 강도와 탄성을 가져야 하며, 이에 따라 상기 금속판(11)은 탄성을 갖는 스테인리스 스틸판이고, 상기 마찰영역(12)은 도 4에 확대하여 도시한 바와 같이, 지름 2mm내지 10mm 정도로 원형 또는 다각형의 형상으로 형성한 것을 종횡으로 매트릭스 형태로 배열하거나 또는 도 5에 도시한 바와 같이 전면을 고르게 다이아몬드사(1a)를 접착하여 평탄형으로 구성할 수 있다.

도 3에서는 금속판(11)의 외면 전체에 마찰영역(12)을 형성한 것을 일예로 도시하였으나, 타이어가 접촉되는 중앙의 일부에만 마찰영역을 형성할 수도 있다.

이렇게 전착에 의해 금속판에 다이아몬트사(砂)를 전착하여 구성된 스틸벨트(1)의 다이아몬드사(1a)는 도 6에 도시한 바와 같이, 금속판(11)에 그 일부가 묻힌 상태가 되어 금속판으로부터 쉽게 분리되지 않게 되어 장시간 사용할 수 있다.

위와 같이 구성된 스틸벨트(1)를 이용한 마찰력 시험장치는 상기 스틸벨트(1)의 타이어와 대향되는 상부에는 타이어와 스틸벨트의 접촉면에 물을 공급하기 위한 물 급수노즐(2)이 설치되어 있다.

상기와 같이 급수노즐(2)을 설치하여 스틸벨트의 표면에 물을 공급하는 이유는 타이어의 마찰력 시험 환경을 비가 온 후에 노면에 물이 고인 것과 같은 상태로 설정하기 위한 것으로 이렇게 스틸벨트(1)의 표면에 물을 공급하면서 타이어의 마찰력을 시험함으로써 수막이 형성된 노면에서 타이어가 어떠한 마찰 특성을 갖는지를 시험할 수 있는 것이다.

이와 같이 급수노즐(2)을 이용하여 노면의 수막층을 일정 높이로 조절하도록 물을 공급하면서 타이어의 마찰력을 시험할 수 있고, 스틸벨트(1)의 표면에 공급된 물이 스틸벨트 밖으로 빠져나가지 못하게 막아주는 차수벽(3)이 설치되어 있다.

상기 차수벽(3)은 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 스틸벨트(1)의 상부면의 가장자리를 따라 사각형으로 설치되어 있고, 스틸벨트의 상부면과 접촉되는 차수벽(3) 아랫부분은 고무나 섬유판 등 내열성 소재로 만들어 마찰열에 견디게 하고, 윗부분은 투명 아크릴로 하여 타이어의 회전에 의해 비산되는 물이 밖으로 나가지 못하게 하면서 타이어의 운동을 관찰 할 수 있게 한다.

이와 같이 차수벽(3)을 설치하여 물의 밖으로 배출되는 것을 방지하면 차수벽 안에 물이 넘쳐나 스틸벨트 노면의 수막 높이가 두꺼워지므로 넘쳐나는 물을 회수하기 위한 수단으로 상기 차수벽(3)의 일측에는 물회수장치(4)가 설치되어 있다.

물론, 물회수장치(4)가 타이어 회전방향에 따라 설치 위치가 달라질 수 있다.

상기 물회수장치(4)가 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 차수벽(3)의 일측에 설치된 물포집함(41)과 ; 상기 물포집함의 일측에 설치된 흡입범프(42)와 ; 상기 흡입펌프(42)에 의해 흡입된 물을 상기 급수노즐(2)로 다시 공급하는 순환호스(43)로 구성된다.

상기 물포집함(41)은 타이어를 향한 부분이 개방된 통체 형상으로 구성되어 있으며, 이렇게 구성된 물포집함(41)으로 뿌려지는 물이 가장 많이 닫는 부분에 상기 흡입펌프(42)를 설치하여 물포집함에 의해 포집되는 물을 펌핑하여 상기 순환호스(43)를 통해 다시 스틸벨트(1)의 표면에 공급하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 타이어 마찰력 시험장치는 다이아몬드사를 전착시킨 노면의 내구성이 우수한 스틸밸트(1)를 설치하여 구성됨으로써 내수성이 우수하고 장시간 사용할 수 있고, 물을 공급하기 위한 수단을 구비하고 있어 타이어가 수막이 형성된 노면을 주행할 때와 같은 상황에서의 마찰력을 시험할 수도 있는 것이다.

1 : 스틸벨트
1a : 다이아몬드
11 : 금속판
12 : 마찰영역
2 : 급수노즐
3 : 차수벽
4 : 물 회수장치
41 : 물포집함
42 : 흡수펌프
43 : 순환호스
100 : 지지대 200 : 승강대 300 : 스핀들 400 : 드럼 500 : 스틸벨트

Claims (6)

1. 두 개의 드럼(400)에 의해 회전 가능하게 지지되는 스틸벨트(1)와, 상기 스틸벨트의 상부에 설치되어 타이어를 회전시키는 스핀들(300)을 구비한 타이어 시험장치에 설치되는 스틸벨트에 있어서,
   상기 스틸벨트(1)는 금속판(11)에 다이아몬드사(1a)를 전착(電着)하여 마찰영역(12)을 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 타이어 시험장치용 스틸벨트.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 금속판(11)은 탄성을 갖는 스테인리스 판이고, 상기 마찰영역(12)은 지름이 2mm내지 10mm의 원형으로 형성된 것을 매트릭스 형태로 배열하거나 또는 전체면에 고르게 배열한 특징으로 하는 타이어 시험장치용 스틸벨트.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항의 스틸벨트(1)를 이용한 마찰력 시험장치에 있어서,
   상기 스틸벨트(1)의 타이어와 대향되는 상부에는 타이어와 스틸벨트의 접촉면에 물을 공급하기 위한 물 급수노즐(2)이 설치됨을 특징으로 하는 타이어 마찰력 시험장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 스틸벨트(1)의 상부면에는 상기 급수노즐(2)로부터 공급된 물이 흘러내리지 못하게 막아주는 차수벽(3)이 설치됨을 특징으로 하는 타이어 마찰력 시험장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 차수벽(3)의 일측에는 타이어의 회전에 의해 뿌려지는 물을 회수하기 위한 물회수장치(4)가 설치됨을 특징으로 하는 타이어 마찰력 시험장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 물회수장치(4)는 상기 차수벽(3)의 일측에 설치된 물포집함(41)과 ;
   상기 물포집함의 일측에 설치된 흡입범프(42)와 ;
   상기 흡입펌프(42)에 의해 흡입된 물을 상기 급수노즐(2)로 다시 공급하는 순환호스(43)로 구성됨을 특징으로 하는 타이어 마찰력 시험장치.
   

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