KR20200137159A - 타이어의 직선 수막현상 시험방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어의 직선 수막현상 시험방법에 관한 것으로, 구체적으로는 기존과 같이 휠 스피드 센서를 이용하지 않고 VBOX 계측장비에서 측정되는 속도 값을 이용함으로 평가 시간과 평가 준비가 매우 간단하여 시험 효율성 향상되는 타이어의 직선 수막현상 시험방법에 관한 것이다.
본 발명은 시험 차량에 VBOX(계측장비)에 설치하고, 시험 차량의 차속과 Wheel의 속도와의 비율(Slip 비율)을 구하되, 시험장에서 시험 차량을 최대속도로 구동 시킨 뒤 타이어가 견인력(Traction)을 잃어 더 이상 가속이 되지 못하고 속도의 증가가 되지 않을 때인 슬립비율을 파악하여 타이어의 성능을 측정하는 것을 특징으로 한다.

Description

타이어의 직선 수막현상 시험방법{Test method for linear water film development of tires}

본 발명은 타이어의 직선 수막현상 시험방법에 관한 것으로, 구체적으로는 기존과 같이 휠 스피드 센서를 이용하지 않고 VBOX 계측장비에서 측정되는 속도 값을 이용함으로 평가 시간과 평가 준비가 매우 간단하여 시험 효율성 향상되는 타이어의 직선 수막현상 시험방법에 관한 것이다.

일반적으로 타이어가 빗길 등을 주행할 때, 타이어 트레드면과 도로면 사이의 수막현상(hydroplaning)으로 인해 대형 교통사고로 이어지는 경우가 많았다. 따라서, 타이어의 수막 성능은 타이어 성능을 결정하는 주요 인자 중 하나로서, 이를 최소화하기 위한 연구가 현재도 계속되고 있다.

구체적으로 젖은 노면에서 차량은 수막에 의해 그립력을 잃게 되어 매우 위험한 상황에 직면 할 수 있다. 그러한 수막현상에 대해 타이어의 배수성을 평가하도록 되어 있고 타이어 개발에 있어서 필수 점검 항목이다.

종래의 수막현상 시험은 두 가지 종류가 있다. 하나는 직선수막현상 시험 (Longitudinal 혹은 Straight hydroplaning)과 횡수막현상 시험(Lateral 혹은 Curve hydroplaning)이 있다.

그 중 직선수막시험의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 휠 스피드 센서 차량 장착하여 VBOX(계측장비) 연결하고, 차량 시험을 하여 수막현상 데이터를 얻게 된다.

이와 같이 휠 스피드 센서가 장착된 휠이 수막(Bath) 시험장에서 60kph로 가속하여 GPS 속도와 휠 스피드 센서 속도와의 Slip ratio(15%) 측정하고 그 차량 속도(GPS 속도)와 비교 측정하여 슬립(Slip) 비율을 계산하게 된다.

일 예로 도 2에 도시된 바와 같이 휠 센서 장착 혹은 차량 내 RPM 센서 연결하여야 되므로 준비 과정이 복잡하고, 20kph 주행으로 속도를 보정하여야 되며, 직선 수막현상 시험용 소프트웨어를 별도로 구입해야 된다.

이와 같이 준비과정이 복잡하고, 별도의 프로그램을 구매해야 되므로 비용 발생되어 경제적이지 못한 문제점이 있었다.

이와 같이 휠 스피드 센서를 장착하고 샘플 타이어 교체 시간이 길어 시험 효율성이 저감되는 문제점이 있었다. 또한, 휠 스피드 센서를 VBOX 계측장비 연결해야 하며 각 타이어 마다 둘레의 길이가 다름으로 최초 GPS 속도 와 휠 속도를 보정이 필요함으로 시험 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1389289호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 기존과 같이 휠 스피드 센서를 이용하지 않고 VBOX 계측장비에서 측정되는 속도 값을 이용함으로 평가 시간과 평가 준비가 매우 간단하여 시험 효율성이 향상되는 타이어의 직선 수막현상 시험방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 시험 차량에 VBOX(계측장비)에 설치하고, 시험 차량의 차속과 Wheel의 속도와의 비율(Slip 비율)을 구하되, 시험장에서 시험 차량을 최대속도로 구동 시킨 뒤 타이어가 견인력(Traction)을 잃어 더 이상 가속이 되지 못하고 속도의 증가가 되지 않을 때인 슬립비율을 파악하여 타이어의 성능을 측정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 시험장에서 시험 차량에 최대속도를 75~80kph로 구동시킨 뒤 슬립 비율 15%일 때를 측정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 시험 차량에 동일한 타이어 복수를 탈착하면서 측정값을 얻는 것을 특징으로 한다,

본 발명의 타이어의 직선 수막현상 시험방법에 의하면, 기존과 같이 휠 스피드 센서를 이용하지 않고 VBOX 계측장비에서 측정되는 속도 값을 이용함으로 평가 시간과 평가 준비가 매우 간단하여 시험 효율성 향상되는 효과가 있다.

또한, 비교적 간단한 장치를 통해 시험을 할 수 있어 시험 시간을 감축함으로서 기존에 비해 경제성이 보장되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 타이어의 직선 수막현상 시험방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 타이어의 직선 수막현상 시험방법의 일예를 순차적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명 타이어의 직선 수막현상 시험방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 이하의 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 본 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 타이어의 직선 수막현상 시험방법을 상세히 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명 타이어의 직선 수막현상 시험방법은 직선수막현상(Longitudinal hydroplaning)에 대해서 특별한 장치 없이 Vbox라는 속도(가속도)를 측정하는 계측 장비를 이용하여 기존과 같이 추가적인 휠스피드 센서 없이 간단히 시험할 수 있는 방법이다. 여기서 상기한 Vbox는 차량의 위치 이동과 속도를 측정하는 장비로서, 차세대 고성능 위성 수신 기술을 기반하여 속도, 거리, 가속, 랩 타임, 위치를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 기기이다. 또한 Vboc는 국제적으로도 속도 측정 및 제동 거리, 성능 및 핸들링 ADAS testing 등에 표준으로 인식되고 있으며, 전 세계 모든 차량 및 타이어 연구소에서 Vbox를 이용한 시험을 하고 있다. 게다가 작은 크기와 간단한 설치로 Vbox는 자동차, 오토바이, 오프로드 자동차와 보트 등에 사용하기에 이상적인 기기이다.

구체적으로는 시험 차량에 상기한 VBOX(계측장비)에 설치하고, 시험 차량의 차속과 Wheel의 속도와의 비율(Slip 비율)을 구하되, 시험장에서 시험 차량을 최대속도로 구동 시킨 뒤 타이어가 견인력(Traction)을 잃어 더 이상 가속이 되지 못하고 속도의 증가가 되지 않을 때인 슬립비율을 파악하여 타이어의 성능을 측정하게 되는 것이다.

또한, 상기 시험장에서 시험 차량에 최대속도를 75~80kph로 구동시킨 뒤 슬립 비율 15%일 때를 측정하는 것이 가장 이상적인 시험결과를 얻어낼 수 있게 되는 것이다.

게다가 시험 차량에 하나의 타이어만을 장착하여 실험하는 것이 아니고 동일한 타이어 복수를 탈착하면서 속도를 달리하여 측정값을 얻어 보다 정확한 시험 결과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 타이어의 직선 수막현상 시험방법을 시험예를 통하여 살펴보기로 한다.

아래 표를 참조하여 설명하기로 한다.

기존과 같이 A시험장에서, 본 발명의 시험방법과 같이 B시험장에서 총 4개의 타이어를 시험 차량에 장착하여 시험을 하였다.

그 결과 기존의 시험방법의 결과와 본 발명에 따른 시험방법의 결과는 비슷하게 도출되는 것을 알 수 있다. 다만, 수막현상이 Slip 비율에 의한 속도보다 최대 속도가 다소 높게 측정되는 것은 차량의 관성 때문이며, 그 차이는 2kph 내 수준이며. 인덱스(Index) 역시 유사함으로 타이어간 성능 비교평가에 전혀 문제가 없다.

상기한 두 가지 시험을 통해 A시험장의 슬립비율과 B시험장의 슬립비율은 약 97% 정도의 수치로 표시되며, 시험 방법 단순화를 통해서 데이터의 상관성이 97%로 매우 높으며 시험 효율성 증가된다. 즉, 시간을 단축할 수 있게 되는 것이다.

한편, 시험 결과를 아래 표와 같이 나타나며 이는 V-BOX라는 계측장비에서 제공하는 소프트웨어를 통해 나타난다.

즉, 본 발명에서는 속도-가속도 계측장비 (V-Box)에서 제공하는 무료 Software ‘Vbox-Tool’에서 최고 속도 설정하고, 구간 지정해서 최대속도(Speed-Max) 데이터 확보를 하게 되면 시험은 종료되는 것이다. 결론적으로 기존과 같이 추가 휠스피드 센서 등 복잡한 과정 없이 매우 간단하며 효율적인 시험 방법인 것이다.

위 표를 아래와 같은 그래프로도 나타낼 수 있다.

위 그래프는 실제 나타나는 속도 그래프로서 최대 스피드에서 차량 수막현상 발생으로 더 이상 가속(차량 RPM 급격히 상승)되지 않게 된다. 즉, 최대 스피드에서 속도를 측정하고, 프로그램에서 시행횟수에 따라 데이터가 자동으로 나타나게 되는 것이다.

이상에서 설명된 본 발명의 타이어의 직선 수막현상 시험방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 시험 차량에 VBOX(계측장비)에 설치하고, 시험 차량의 차속과 Wheel의 속도와의 비율(Slip 비율)을 구하되, 시험장에서 시험 차량을 최대속도로 구동 시킨 뒤 타이어가 견인력(Traction)을 잃어 더 이상 가속이 되지 못하고 속도의 증가가 되지 않을 때인 슬립비율을 파악하여 타이어의 성능을 측정하는 것을 특징으로 하는 타이어의 직선 수막현상 시험방법.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 시험장에서 시험 차량에 최대속도를 75~80kph로 구동시킨 뒤 슬립 비율 15%일 때를 측정하는 것을 특징으로 하는 타이어의 직선 수막현상 시험방법.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 시험 차량에 동일한 타이어 복수를 탈착하면서 측정값을 얻는 것을 특징으로 하는 타이어의 직선 수막현상 시험방법.

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