KR20170046961A - 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 노면 상황을 연출할 수 있을 뿐만 아니라 교체 및 유비 보수가 용이한 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트 및 이를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼에 관한 것이다.

Description

타이어 마모 시험용 마찰시그먼트 및 이를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼{friction segment for tire abrasion test and rotating drum for tire abrasion test}

본 발명은 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트 및 이를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼에 관한 것으로, 상세하게는 다양한 노면 상황을 연출할 수 있을 뿐만 아니라, 교체 및 유비 보수가 용이한 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트 및 이를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼에 관한 것이다.

통상적으로 타이어는 차량의 운행에 있어 아주 중요한 역할을 한다. 이러한 타이어의 성능은 접지형상 및 접지압 분포에 마모성능이 달라질 뿐만 아니라, 차량의 조종안정성능, 제동성능, 구동성능, 연비 등이 결정되고, 타이어의 마모 정도에 따라 접지력이 달라지므로 타이어의 형상과 타이어의 마모 상태는 타이어의 특성을 결정하는 중요한 기준요인이다.

따라서 타이어의 마모 상태를 이상적으로 측정할 수 있는 기술이 개발되고 있다.

이러한 통상의 타이어 마모 시험 장치는, 외주면에 노면과 같은 요철을 갖는 회전드럼이나, 컨베이어벨트와 같은 이동체의 표면에 요철면을 형성하여 이 요철면이 타이어와 접촉된 상태가 되게 하면서 타이어를 회전시킴에 의해 타이어의 마모를 시험하고 있다.

이러한 타이어 마모 시험과 관련된 기술로는 특허문헌 1 내지 4를 비롯하여 다양하누 것이 있다.

특허문헌 1은 타이어 시험 방법으로서, 타이어 및 휠 조립체와 회전식 드럼을 구동하기 위해 회전축을 중심으로 타이어와 휠 조립체에 구동 토크를 인가하고, 타이어는 회전식 드럼과 회전 접촉하는, 단계와, 회전식 드럼에 대해 상기 타이어의 하중 압력을 제어하는 단계와, 회전식 드럼의 표면 전체에서 타이어의 측 방향 위치를 조절하는 단계를 포함하는 타이어 시험 방법에 관한 것이고,

특허문헌 2는 타이어의 시험 방법에 있어서, 타이어와 휠 어셈블리와의 각각에 회전축 둘레의 구동 토크(driving torque)를 주고, 회전 드럼으로의 회전 접촉 상태로 타이어휠 어셈블리 및 회전 드럼의 각각을 타이어와 함께 구동해 회전 드럼에 대한 타이어의 부하압력(load pressure)을 제어하여, 시험 완료 후에 회전 드럼의 표면이 실질적으로 균일하게 사용되도록 회전 드럼의 표면에 걸쳐서 타이어의 수평 위치(horizontal position)를 조정하는 타이어의 시험 방법에 관한 것이고,

특허문헌 3은 타이어의 트래드 마모 시험 장치를 위한 실질적으로 강성인 경화 마모 표면을 제조하는 방법에 있어서, 타이어의 트래드 마모가 시험 될 노면의 모형을 제작하는 단계와, 적어도 하나의 골재와 혼합되고 실질적으로 강성인 경화 마모 표면을 생성하도록 경화된 접착층을 제공하는 단계와, 접착층이 경화되지 않는 동안, (a) 상기 타이어의 트래드 마모 시험 장치의 로드 휠에 상기 접착층을 도포하는 단계와, (b) 노면의 하나 이상의 표면 조도 특징을 모방(emulating)하는데 적합하게 되어 있는 마모 표면을 생성하기 위해 접착층에 모형 인상(impression)을 성형하는(stamping) 단계를 포함하는 경화 마모 표면을 제조하는 방법에 관한 것이며,

특허문헌 4는 타이어 시험 시스템에 있어서, 테스트 드럼과, 테스트 드럼을 구동하도록 구성된 모터와, 선택된 타이어를 고정하고, 힘을 가하도록 구성된 타이어 스테이션과, 테스트 드럼의 반경 방향 표면에 탈착 가능하게 부착된 복수의 분할판으로서, 복수의 분할판은 선택된 타이어를 인열 및 칩하도록 구성된 복수의 돌출부를 갖는 테스트 표면을 형성하는, 복수의 분할판을 포함하는 타이어 시험 시스템에 관한 것이다.

이러한 종래의 타이어 마모 시험장치는 상기하고, 도 5에 도시한 바와 같이 타이어와 마찰력을 일으키는 회전체(드럼 또는 컨베이어 형태)를 구비하고 있고, 회전체에는 노면과 같은 상태를 연출하기 위해 요철이 형성되어 있다.

이러한 노면 연출용 요철은 통상적으로 샌드페이퍼(sand paper)와 같은 것을 표면에 접착하여 구성하거나, 또는 회전체의 표면에 직접 요철을 형성하여 사용하거나 또는 상기 특허문헌 4와 같이 요철이 형성된 분할판을 탈착시킬 수 있도록 구성된다.

그러나 이러한 종래의 노면 연출용 요철 중 샌드페이퍼는 수분에 약하여 노면에 수분이 있는 상황을 연출할 경우, 샌드페이퍼를 구성하는 금강사나 유리 등의 입자가 천이나 종이로부터 분리되어 장시간 사용할 수 없는 문제가 있다.

또한, 분할판의 형태로 만들어질 경우, 내구성은 우수하지만, 도로의 노면의 성질을 충분히 반영할 수 없는 문제가 있다. 즉, 도로의 노면은 타이어와 마찰을 일으킬 때 타이어가 마찰에 의해 마모됨과 동시에 같이 마모되는 특성이 있으나, 금속으로 만들어진 분할 판의 경우, 마모가 일어나지 않고 타이어만이 마모됨으로 정확한 타이어의 마모 특성을 시험할 수 없는 문제가 있다.

1. 대한민국 공개특허 제10-2010-0036261호 2. 일본 등록특허 제5204223호 3. 대한민국 공개특허 제10-2014-0007830호 4. 대한민국 공개특허 제10-2014-0007855호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 다양한 노면 상황을 연출할 수 있을 뿐만 아니라 교체 및 유비 보수가 용이한 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트 및 이를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더욱이 본 발명은 드럼의 외주면에 탈착될 수 있도록 다수의 조각으로 분할되고, 외주면에는 다양한 크기의 요철이 형성되어 노면의 다양한 요철에 대응되도록 다양한 노면을 연출할 수 있으며, 드럼의 외주면에 용이하게 탈착시킬 수 있는 마찰시그먼트 및 이를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트는 회전하는 타이어에 접촉되어, 타이어의 트레드 부분과 접촉된 상태에서 회전함에 의해, 타이어의 표면을 마모되게 하여 타이어의 마모 상태를 시험하는 타이어마모 시험 장치를 구성하는 회전드럼의 외주면에 설치되는 것으로, 회전드럼의 외주면의 지름과 같은 지름의 호형 내면을 갖고, 회전드럼의 외주면을 적어도 2등분한 외주면에 대응하며, 외주면에는 타이어와 접하는 노면에 대응되는 요철이 형성되어 회전드럼의 외주면에 내면이 면접되도록 탈착될 수 있게 구성하되, 마모율이 적은 재질의 석재의 외주면에 요철을 형성하여 만들거나, 탄화규소, 금강사, 산화알루미늄을 포함하는 내마모재의 입자를 접착제와 혼합하여 굳혀 만들어지는 것을 특징으로 한다.

상기 마찰시그먼트의 내면에는 회전드럼에 형성되는 결합홈 또는 결합돌기에 끼워지는 결합돌기 또는 결합홈이 형성되고, 상기 결합돌기 또는 결합홈은 회전드럼의 중심축과 같은 방향으로 형성되고, 단부에는 걸림턱이 더 형성되어 걸림에 의해 회전드럼이 회전하는 원심력에 의해서도 회전드럼으로부터 분리되지 않게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마찰시그먼트의 양단에는 회전드럼에 단부가 고정되는 고정수단이 관통하는 고정홀이 형성될 수도 있다.

본 발명의 다른 일 양상에 따른 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼은 외주면에 마찰시그먼트의 내면에 형성된 결합홈 또는 결합돌기가 끼워져 결합되는 결합돌기 또는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 회전드럼에 형성된 결합돌기 또는 결합홈은 회전드럼의 중심축과 같은 방향으로 형성되고, 단부에는 걸림날개가 더 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전드럼의 양단에는 마찰시그먼트의 양단을 고정시키는 고정링을 더 설치할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트는 회전드럼에 탈착될 수 있도록 구성되어 있어, 일부가 손상되었을 때 손상된 부분만을 교체할 수 있어 유지보수가 용이한 효과가 있다.

더욱이, 고강도의 재질로 만들어져 타이어와의 마찰시에도 쉽게 손상되지 않음으로써 장시간 동안 타이어 마모 시험에 사용할 수 있어 자재의 낭비를 줄일 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트 및 이를 구비한 회전드럼의 일예의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트 및 이를 구비한 회전드럼의 다른 일예의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트 및 이를 구비한 회전드럼의 또 다른 일예의 사시도
도 4는 본 발명에 따른 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트 및 이를 구비한 회전드럼의 또 다른 일예의 사시도
도 5는 통상의 타이어 마모 시험 장치의 구성도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여, 첨부도면이 참조되어 상세하게 설명된다.

본 발명에 따른 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트는 내구성이 우수하여 장시간 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 일부가 손상되었을 때 손상된 부분만을 교체할 수 있어, 타이어 마모 시험 장치의 유지 보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트(10)는, 회전하는 타이어에 접촉되어, 타이어의 트레드 부분과 접촉된 상태에서 회전함에 의해, 타이어의 표면을 마모되게 하여 타이어의 마모 상태를 시험하는 타이어마모 시험 장치를 구성하는 회전드럼(20)의 외주면에 설치되는 것으로, 회전드럼의 외주면의 지름과 같은 지름의 호형 내면을 갖고, 회전드럼의 외주면을 적어도 2등분한 외주면에 대응하며, 외주면에는 타이어와 접하는 노면에 대응되는 요철이 형성되어 회전드럼의 외주면에 내면이 면접되도록 탈착될 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

이러한 상기 마찰시그먼트(10)는 고강도 마찰 재료를 가공하여 표면에는 요철을 형성하고, 내면이나 일측에는 결합구조를 형성하여 만들어질 수 있다.

즉, 상기 마찰시그먼트(10)는 다양한 방법으로 만들어질 수 있으나, 일예는 마모율이 적은 재질의 천연 석재를 절단하고, 외주면에 타이어와 마찰되는 요철을 형성하고, 내면이나 단부에는 회전드럼과의 결합구조를 형성하여 만들 수 있다.

상기 마찰시그먼트(10)를 제작하는 다른 방법은 탄화규소, 금강사, 산화알루미늄을 포함하는 내마모재의 입자를 접착제와 혼합하여 굳혀 만들어지는 것이다. 즉, 내마모재 입자와 접착제를 혼합한 재료를 결합구조의 형상과 요철이 형성된 금ㄹ형의 내부에 공급한 후 굳혀 제작하는 방법이 사용될 수 있다.

상기 마찰시그먼트(10)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 회전드럼(20)의 외주면에 탈착될 수 있도록 내면은 회전드럼의 외주면의 지름과 같은 지름을 갖는 호형면을 이루고, 길이는 회전드럼의 길이와 같거나 작게 이루어진다.

상기 마찰시그먼트(10)는 도시한 바와 같이 회전드럼(20)의 외주면에 다수가 설치될 수 있으며, 회전드럼에 설치된 상태에서 서로 이웃하는 마찰시그먼트(10)들 사이는 서로 밀착되어 외주면이 하나의 진원을 이루게 된다.

상기 마찰시그먼트(10)의 폭 즉, 회전드럼의 원주 방향의 폭은 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것으로 회전드럼(20)의 지름에 따라 그 폭을 조절하여 작업자가 쉽게 탈착시킬 수 있게 할 수 있다.

상기 마찰시그먼트(10)는 전술한 바와 같이 회전드럼(20)에 탈착되는 것으로, 회전드럼에 더욱 쉽게 탈착시키기 위한 결합구조를 갖는 것이 바람직하고, 이러한 결합구조의 예로는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 내면에는 회전드럼에 형성되는 결합홈(20g) 또는 결합돌기(21d)에 끼워지는 결합돌기(10d) 또는 결합홈(11g)을 형성하는 것이다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 회전드럼에 결합홈(20g)이 형성되어 있으면, 마찰시그먼트(10)에는 결합돌기(10d)를 형성하고, 도 2에 도시한 바와 같이, 회전드럼에 결함돌기(21d)가 형성되어 있으면, 마찰시그먼트(10)에는 결합홈(11g)을 형성하여 회전드럼과 마찰시그먼트(10)를 더욱 쉽게 결합할 수 있게 하는 것이다.

또한, 이렇게 결합홈과 결합돌기만을 형성하여 회전드럼에 마찰시그먼트를 결합할 경우, 회전드럼이 회전할 때의 원심력에 의해 마찰시그먼트가 회전드럼으로부터 분리될 수 있으므로, 결합홀과 결합돌기에는 각각 걸림날개(10w, 11d, 20d, 21w)를 형성하여 걸림날개들이 서로 걸림에 의해 마찰시그먼트가 원심력에 의해 분리되지 않게 할 수 있다.

이렇게 결합홀과 결합돌기에 걸림날개(10w, 11d, 20d, 21w)를 형성할 경우에는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 마찰시그먼트를 회전드럼의 일측 단부로부터 밀어 넣어 슬라이딩 결합한다.

또 다른 결합구조로는 도 3에 도시한 바와 같이, 회전드럼(20)과 마찰시그먼트(10) 각각에 고정홀(20h, 10h)을 형성하고, 고정홀에 고정수단을 끼워 고정시키는 것으로, 바람직한 고정수단은 볼트가 사용될 수 있다.

물론, 상기 고정홀(20h, 10h)은 도 3에 도시한 바와 같이 회전드럼(20)과 마찰시그먼트(10)의 양단에 각각 형성하여, 타이어 마모 시험 중 고정수단이 타이어에 접촉되지 않게 하는 것이 바람직하다.

또 다른 고정구조는 도 4에 도시한 바와 같이, 회전드럼(20)의 양단에 고정링(30)을 설치하는 것이다.

도시한 바와 같이 회전드럼(20)의 외주면에 다수의 마찰시그먼트(10)를 배열하고, 양단에 고정링(30)을 설치하여 마찰시그먼트(10)의 양단이 회전드럼에 고정되게 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트는 전술한 바와 같이 회전드럼에 탈착 가능하게 설치되는 것으로, 이를 사용하기 위해서는 회전드럼의 구조도 개선되어야 한다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트를 구비한 회전드럼(20)에 대하여 설명하되, 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트에 대한 설명과 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼은 도 5에 간략하게 도시한 바와 같이 구성된 마모 시험 장치에 설치되어 타이어와 접한 상태에서 회전하는 것으로, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 중앙에는 회전축이 관통하는 축공(20s)이 형성되어 있으며, 외주면에는 마찰시그먼트(10)를 결합하기 위한 결합구조가 형성되어 있다.

회전드럼(10)에 형성된 마찰시그먼트(10) 결합 구조는 전술한 바와 같이 마찰시그먼트의 내면에 형성된 결합홈 또는 결합돌기가 끼워져 결합되는 결합돌기(21d) 또는 결합홈(20g)이 형성될 수 있고, 이들은 도시한 바와 같이 회전드럼(20)의 중심축과 같은 방향으로 형성되고, 단부에는 걸림날개(20d, 21w)가 형성되어, 마찰시그먼트(10)의 결합홈 또는 결합돌기에 형성된 걸림날개(10w, 11d)가 걸릴 수 있게 하였다.

물론, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 회전드럼(20)의 양단에는 마찰시그먼트의 양단을 고정시키는 고정링(30)이 설치될 수 있고, 이 고정링(30)은 단면이 "ㄱ"자 형상을 이루어, 측벽을 관통한 고정나사나 볼트를 회전드럼의 측벽에 고정시킴에 의해 회전드럼에 고정되고, 수평 날개부분이 마찰시그먼트(10)의 양단을 잡아 고정하게 된다.

10: 마찰시그먼트
10d: 결합돌기 10w, 11d: 걸림날개
11g: 걸림홈 10h: 고정홀
20: 회전드럼 20s: 축고정홀
20g: 결함홈 20d, 21w: 걸림날개
21d: 결합돌기 20h: 고정홀
30: 고정링

Claims (7)

1. 회전하는 타이어에 접촉되어, 타이어의 트레드 부분과 접촉된 상태에서 회전함에 의해, 타이어의 표면을 마모되게 하여 타이어의 마모 상태를 시험하는 타이어마모 시험 장치를 구성하는 회전드럼의 외주면에 설치되는 것으로,
   회전드럼의 외주면의 지름과 같은 지름의 호형 내면을 갖고, 회전드럼의 외주면을 적어도 2등분한 외주면에 대응하며, 외주면에는 타이어와 접하는 노면에 대응되는 요철이 일체로 형성되어 회전드럼의 외주면에 내면이 면접되도록 탈착될 수 있게 구성하되,
   마모율이 적은 재질의 석재의 외주면에 요철을 형성하고 내면에나 일측에는 결합구조를 형성하여 만들거나,
   탄화규소, 금강사, 산화알루미늄을 포함하는 내마모재의 입자를 접착제와 혼합하여 형성한 후 굳혀 만들어지는 것을 특징으로 하는 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 마찰시그먼트의 내면에는 회전드럼에 형성되는 결합홈 또는 결합돌기에 끼워지는 결합돌기 또는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 마찰시그먼트에 형성된 상기 결합돌기 또는 결합홈은 회전드럼의 중심축과 같은 방향으로 형성되고, 단부에는 걸림턱이 더 형성되어 걸림에 의해 회전드럼이 회전하는 원심력에 의해서도 회전드럼으로부터 분리되지 않게 한 것을 특징으로 하는 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트.
4. 제1항에 있어서,
   상기 마찰시그먼트의 양단에는 회전드럼에 단부가 고정되는 고정수단이 관통하는 고정홀이 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한항의 마찰시그먼트를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼에 있어서,
   상기 회전드럼의 외주면에는 마찰시그먼트의 내면에 형성된 결합홈 또는 결합돌기가 끼워져 결합되는 결합돌기 또는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼.
6. 제5항에 있어서,
   상기 회전드럼에 형성된 결합돌기 또는 결합홈은 회전드럼의 중심축과 같은 방향으로 형성되고, 단부에는 걸림날개가 더 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼.
7. 제5항에 있어서,
   상기 회전드럼의 양단에는 마찰시그먼트의 양단을 고정시키는 고정링이 더 설치된 것을 특징으로 하는 타이어 마모 시험용 마찰시그먼트를 구비한 타이어 마모 시험용 회전드럼.
   
   

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