KR20040037567A - 타이어 트레드의 그루브 형상 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주행중인 타이어 트레드의 그루브 형상을 보다 정확하게 측정하는 장치에 관한 것으로, 주행베드(1)의 상부에는 볼스크류(2)와 구동용 전동모터(3)를 이용하여 슬라이딩 이동하는 하중부가부(4)가 설치되고, 이 하중부가부(4)에는 시험측정하는 타이어(5)의 취부축(6)에 연결되어 상기 타이어(5)를 승하강 이동시키는 스크류잭(7)이 설치되며, 상기 주행베드(1)의 타이어 주행이동로(8)에는 일정한 점도와 가사시간을 갖는 반죽(9)이 안착되는 구조로 되어 있다.

Description

타이어 트레드의 그루브 형상 측정장치{Groove shape measuring apparatus of tire tread}

본 발명은 타이어 트레드에 형성된 그루브 형상을 측정하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어의 구동성능, 제동성능, 배수성능의 향상과 소음저감을 위해 활용되는 그루브의 각종 측정치를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 하중이 부가되어 회전중인 타이어의 접지부의 트레드내 그루브형상을 측정하는 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 타이어의 트레드는 차량의 구동력을 지면에 전달하는 기능을 가지는데, 특히 이 트레드부에 형성된 그루브는 타이어가 보다 효과적인 제동과 구동을 하도록 도와주는 역할을 하며, 우천시 노면위의 빗물을 타이어의 접지면 외부로 효과적으로 밀어내는 역할도 겸하도록 되어 있다.

또한 그루부의 형상은 타이어와 노면사이에서 발생되는 소음의 크기와 소음의 형태를 결정하는 중요 인자로서, 저소음용 타이어의 개발등에 있어서 필수적인 설계 고려항목이다.

종래 이러한 타이어 트레드부의 그루브는 하중부가전의 그루브 형상만을 고려하여 설정하였는바, 즉 하중부가시의 그루브 형상의 변화를 측정할 수 있는 기술이 없어서 설계시 작성된 도면에 의거 타이어를 제조하는 몰드의 트레드부 치수를 검사하고 이를 이용하여 타이어를 제조하였다.

그러나 타이어는 내부의 공기압에 따라, 그리고 부가된 하중에 따라 트레드부와 사이드월부의 형상이 변화하게 됨으로서 그루브의 형상도 자연히 변하게 된다.

특히 동일한 크기와 구조의 타이어일지라도 트레드를 형성하는 고무의 횡방향 변형률에 따라 그루브의 형상은 판이하게 다르게 되는데, 즉 젖은 노면에서의 배수성, 구동성능과 제동성, 조정 안정성과 소음 발생의 수준등을 충분히 고려하지 못하고 설계한 실정이었다.

예를 들어, 수막 위에서의 트레드 배수성은 수막 관찰장치로서 관찰이 가능하나, 이것은 완성된 타이어의 배수성능 수준만을 파악하기 위한 것으로, 타이어 설계시의 사전 컴퓨터 시뮬레이션 및 그루브 설계를 위한 설계기초자료(그루브 폭, 그루브 길이, 그루브 바닥의 곡률, 그루브의 경사각도 등)를 충분히 제공할 수 없었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 하중이 부가되어 회전중인 타이어의 접지부 트레드내 그루브 형상을 보다 정확하게 측정하여 타이어의 구동성능, 제동성능, 배수성능 향상과 소음저감 등의 기초자료로 사용될 수 있는 타이어 트레드의 그루브 형상 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 측정장치는 주행베드위에서 볼스크류와 구동용 전동모터를 이용하여 슬라이딩 이동하는 하중부가부가 설치되고, 이 하중부가부에는 시험하는 타이어의 취부축에 연결되어 이 타이어를 승하강 이동시키는 스크류잭이 설치되며, 상기 주행베드의 타이어 주행 이동로에는 일정한 점도와 가사시간을 갖는 반죽이 안착되는 구조로 되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어 트레드의 그루브 형상 측정장치의 평면도,

도 2는 도 1의 정면도,

도 3은 도 1의 측면도,

도 4(a),(b)는 본 발명의 장치를 이용하여 동일 규격의 트레드 패턴형상이 서로 다른 5개의 타이어 샘플에 대하여 하중부가전의 그루브 형상과 하중이 부가되어 주행중인 타이어 트레드의 그루브 형상을 나타낸 도면과 각종 측정 데이타를 나타낸 표이다.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-

1 : 주행베드, 2 : 볼 스크류,

3 : 구동용 전동모터,3' : 전동모터,

4 : 하중부가부,4a : 골격프레임,

5 : 타이어,6 : 취부축,

7 : 스크류잭,8 : 주행이동로,

9 : 반죽.

이하 본 발명을 첨부된 도면들을 참조로 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 타이어 트레드의 그루브 형상 측정장치를 나타낸 평면도, 정면도, 측면도이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이 주행베드(1) 위에서 볼스크류(2)와 구동용 전동모터(3)를 이용하여 슬라이딩 이동하는 하중부가부(4)가 설치되고, 이 하중부가부(4)에는 시험측정하는 타이어(5)의 취부축(6)에 연결되어 상기 타이어(5)를 승하강 이동시키는 스크류잭(7)이 설치되며, 상기 주행베드(1)의 타이어 주행이동로 (8)에는 일정한 점도와 가사시간을 갖는 반죽(9)이 안착되는 구조로 되어 있다.

여기서 타이어의 하중부가부(4)는 주행베드(1)위에 수직으로 설치되면서 이의 상부에는 전동모터(3')와 스크류잭(7)이 설치되어 있으며, 상기 스크류잭(7)은 하중부가부(4) 내부에 장착된 타이어(5)의 취부축(6)이 연결되고, 이 스크류잭(7)의 작동에 의해 타이어(5)는 상하 방향으로 승하강 위치 조절된다.

그리고 상기 하중부가부(4)의 골격프레임(4a)은 주행베드(1)의 길이 방향으로 설치된 볼스크류(2)에 연결되어 구동용 전동모터(3)에 의해 이 볼스크류(2)가 회전함에 따라 직선 왕복 운동을 하도록 되어 있다.

이어 본 발명의 측정장치로 타이어 트레드의 그루브 형상 샘플채취방법을 설명하면, 시험측정하는 타이어(5)를 도 2와 도 3과 같이 하중부가부(4)내에 장착시킨다.

그런 다음, 이 타이어(5)의 주행방향 전면의 주행베드(1)의 주행이동로(8) 위에다 일정한 점도와 가사시간을 가지는 반죽(9)을 올려놓고 상기 타이어(5)를 주행시키면, 타이어(5)는 회전하면서 주행 베드(1)의 주행이동로(8) 위를 주행하게 되면서 이 주행베드(1)위에 있는 반죽(9)을 밟고 지나가게 된다.

이때 상기 반죽(9)은 접지면내에서 변경된 그루브 사이로 밀려들어가 그루브를 꽉 채우게 되며, 남는 반죽(9)은 타이어의 접지면 밖으로 밀려나오게 된다.

이렇게 타이어(5)가 밟고 지나간 반죽(9)은 시간이 경과함에 따라 점차 굳어지게 되며, 가사시간이 경과하면 완전히 굳어진다.

이어 상기 반죽(9)이 굳어지면 이 주행베드(1)의 주행이동로(8)에서 반죽(9)을 떼어 낸 후, 그루브 형상을 측정하고자 하는 위치의 반죽을 그루브 방향과 직각이 되도록 자른다.

이와 같이 잘려진 반죽의 단면을 버어니아 캘리퍼스 등으로 치수를 측정하거나 컴퓨터 스캐너를 이용하여 단면형상을 얻은 후 공지의 캐드프로그램을 이용하여 치수를 측정한다.

이렇게 측정된 그루브의 단면형상치수는 하중이 가해지지 않은 상태의 그루브 형상과 비교하여 치수 감소율 등으로 환산되어 진다.

한편 도 4(a)와 (b)는 동일 규격의 트레드 패턴 형상이 서로 다른 5개의 타이어에 대하여 하중 부가전과 하중부가후의 그루브 형상의 치수를 서로 비교한 도면과 치수 데이타 표이다.

도면과 표에서 나타난 바와 같이 타이어-C가 하중부가전,후의 단면적, 그루브반경, 폭등에서 가장 감소율이 작은 것으로 나타냈다.

특히 하중 부가전에는 타이어-C는 단면적이 타이어-A에 비하여 작으나, 실제 사용조건인 하중부가후에는 이 타이어-C가 오히려 타이어-A 보다 단면적이 크게 되어 오히려 배수성능이 향상된 것으로 평가된다.

상기와 같이 본 발명은 타이어 주행시와 같은 회전중인 타이어의 접지부 중심에서 트레드의 그루브 형상을 정확하게 측정하여 타이어 성능 개선에 도움을 줄 수 있다.

Claims (1)

1. 주행베드(1) 상부에는 볼스크류(2)와 구동용 전동모터(3)를 이용하여 슬라이딩 이동하는 하중부가부(4)가 설치되고, 이 하중부가부(4)에는 시험측정하는 타이어(5)의 취부축(6)에 연결되어 이 타이어(5)를 승하강 이동시키는 스크류잭(7)이 설치되며, 상기 주행베드(1)의 타이어 주행이동로(8)에는 일정한 점도와 가사시간을 갖는 반죽(9)이 안착되어 이루어지는 타이어 트레드의 그루브 형상 측정장치.