KR100276708B1 - 공기압조절식 타이어용 에어밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어내의 설계압력을 넘는 과도한 압축공기를 자동으로 배출하여 항시 타이어내의 공기압을 적정치로 유지할 수 있는 구조의 에어밸브를 제공하기 위하여, 밸브몸체(11)의 공동부(12)내에 슬라이드 가능하게 설치되며 상단에 밸브 시이트(33)가 형성된 관통공(31)을 가진 원주벽(32)과 원주벽(32)의 상단에 형성되며 다수의 에어홀(37)을 가진 윙(34)을 구비한 압력조절용 밸브(30), 이 압력조절용 밸브(30)의 관통공(31)내에 설치되는 스프링(21), 스프링(21)과 밸브시이트(33) 사이에 설치되는 볼(22), 밸브몸체(11)의 공동부(12)의 상단과 압력조절용 밸브(30) 사이에는 설치된 압축스프링(39), 상기 압력조절용 밸브(30)의 원주벽(32)의 원주외부를 밀봉하기 위해 공동부(12)의 내부원주를 따라 설치된 팩킹링(38)으로 구성되는 공기압조절식 타이어용 에어밸브를 제공한다.

Description

공기압조절식 타이어용 에어밸브{air valve for adjusting tire air pressure}

본 발명은 자동차의 타이어용 에어밸브에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 타이어 내부의 공기압을 자동으로 조절하기 위한 공기압 조절식 에어밸브에 관한 것이다.

자동차의 타이어는 휠의 원주방향으로 설치되어 내부에 압축공기를 내장한 구조로서, 직접 노면과 접촉하므로써 진동하기 때문에 노면과의 접지력을 크게 하여 노면으로부터의 충격을 흡수하므로써 승차감을 향상시키는 기능을 한다.

타이어내의 공기를 수용하는 튜브의 존재여부에 따라 튜브타이어와 튜브리스 타이어로 구분되며, 도 1에 일반적인 튜브리스 타이어의 반단면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 타이어(1)내에 공기를 주입하고 또한 밀봉하기 위해, 에어밸브(5)가 사용되고 있으며, 타이어(1)는 림(2)에 장착되며, 에어밸브(5)는 림(2)을 관통하여 타이어(1)내로 연장하도록 설치된다.

도 2에 종래의 에어밸브(5)의 구성이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 에어밸브(5)는 선단에 밸브시이트(6')를 구비한 밸브몸체(6)와, 상기 밸브시이트(6')에 탄성접촉하도록 스프링(7)에 의해 탄성적으로 지지된 밸브(8)로 구성되어 있다.

따라서, 상기 밸브몸체(6)를 통해 압축공기를 주입하면, 상기 밸브(8)를 지지하는 스프링(7)이 압축되면서 상기 밸브시이트(6')와 밸브(8) 사이가 분리되어 공기의 주입이 이루어지게 된다.

한편, 상기와 같이 타이어(1)의 내부에 공기의 주입이 완료되면, 압축되었던 상기 스프링(7)이 복원되면서 밸브(8)를 밸브시이트(6')에 압축하게 되며, 또한, 상기 타이어(1)의 내부 압력도 밸브(8)를 폐쇄하는 방향으로 작용하게 되므로, 상기 타이어(1)의 밀봉이 이루어지게 된다.

한편, 타이어의 접지력과 완충력은 타이어내부의 공기압에 의해 좌우되며 자동차의 설계시 자동차의 주행조건과 현가장치의 능력 등을 종합적으로 고려하여 적절한 타이어 공기압이 설정되어 있다.

그러나, 시중의 일부 차량정비소나, 특히 고객서비스의 일환으로 타이어의 공기압의 점검을 행하는 주요소 등에서는 불량 측정장치를 사용하기 때문에 공기압측정오차가 커서 설계압력을 넘어서는 과도한 공기주입이 이루어지고 있는 실정이다.

이와 같이, 타이어내의 압력이 설정치를 넘도록 주입되면, 주행중 타이어와 노면 사이의 완충력이 커져 승차감을 해치는 것은 물론, 상기 타이어에 편마모가 발생하는 원인이 됨과 더불어, 타이어의 접지력이 감소하여 자동차의 주행 내지 제동의 안정성을 해치게 된다.

따라서, 본 발명은 타이어내에 설계압력을 초과하는 과도한 압력의 압축공기가 주입될 경우에 잉여의 공기압을 자동으로 배출시켜 항상 타이어의 내부 공기압력을 적정 수준으로 유지할 수 있도록 함과 더불어, 상기 타이어내의 압력이 저하될 경우에는 어느 정도까지는 자동적으로 보상할 수 있도록 하는 공기압 조절식 타이어용 에어밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 튜브리스 타이어의 반단면도이다.

도 2는 종래의 에어밸브의 구성을 도시하는 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 에어밸브의 구성을 도시하는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 에어밸브 11 : 밸브몸체

12 : 공동부 20 : 주입용 밸브

21 : 스프링 22 : 볼밸브

30 : 압력조절용 밸브 31 : 관통공

32 : 원주벽 33 : 밸브 시이트

34,35 : 윙 36 : 배출공

37 : 에어홀 38 : 팩킹링

39 : 압축스프링

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내부에 공동부를 구비한 밸브몸체, 공동부내에 설치되며 타이어를 향하여 개폐되는 공기주입용 밸브, 및 공동부내에 슬라이드 가능하게 설치되며 내부에 공기주입용 밸브를 구비한 압력조절용 밸브로 구성되는 공기압조절식 타이어용 에어밸브를 제공한다.

또한, 본 발명은 공기주입용 밸브와 압력조절용 밸브가 밸브몸체의 공동부내에 슬라이드 가능하게 설치되며 내부에 길이방향을 따라 형성된 관통공, 관통공의 하단에 에어홀과 관통공의 상단에는 밸브시이트가 형성된 밸브; 밸브몸체의 공동부내에 밸브를 부세하도록 설치된 압축스프링; 밸브의 관통공내에 설치되는 스프링; 및 스프링과 밸브의 밸브시이트 사이에 설치되는 개폐용 밸브로 구성되는 공기압조절식 타이어용 에어밸브를 제공한다.

또한, 본 발명은 밸브의 원주벽 하단에 다수의 배출공이 형성되며 밸브의 상단에는 원주방향을 따라 에어홀을 구비한 밸브윙을 구비하고, 밸브몸체의 공동부의 내부원주를 따라 밸브의 원주벽을 밀봉하기 위한 팩킹링이 설치된 공기압조절식 타이어용 에어밸브를 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기압조절식 타이어용 에어밸브의 일 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 3에 본 발명에 따른 공기압조절식 타이어용 에어밸브의 구성이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에어밸브(10)는 밸브몸체(11)의 내부에 형성된 공동부(12)에 탄발지지되어 슬라이딩 가능하게 설치되어 압력조절기능을 가진 압력조절용 밸브(30)와, 이 압력조절용 밸브(30)의 내부에 공기를 주입할 수 있는 기능을 가진 공기 주입용 밸브(20)로 구성된다.

그리고, 상기 에어밸브(10)에는 밸브몸체(11)내의 공동부(12)에 길이방향을 따라 관통공(31)이 형성된 압력조절용 밸브(30)가 슬라이드가능하게 설치되며, 상기 압력조절용 밸브(30)의 상단과 하단에는 각기 밸브몸체(11)의 공동부(12)의 내부 원주벽에 밀착하여 설치되는 하부 및 상부 윙(34,35)이 형성되어 있다.

또한, 상기 압력조절용 밸브(30)의 관통공(31)은 밸브 하단의 에어홀(31a)과 밸브 상단의 공기주입홀(31c) 및 밸브(30)내에서 확경되어 공기 주입용 밸브(20)가 설치되는 확대공(31b)으로 구성되며, 상기 관통공(31)을 형성하기 위해 압력조절용 밸브(30)의 외부에는 원주벽(32)이 형성되어 있다.

한편, 상기 압력조절용 밸브(30)의 확대공(31b) 상단에는 밸브시이트(33)가 형성되고, 상기 확대공(31b)의 하단에는 원추형의 코일 스프링(21)이 설치되어, 스틸제의 볼밸브(22)를 밸브(30)내의 밸브시이트(33)에 대해 압축하여 밸브(30)의 내부에 종래의 공기주입용 및 밀봉용의 에어밸브에 대응하는 공기 주입용 밸브(20)를 형성하게 된다.

또한, 상기 압력조절용 밸브(30)는, 상술한 바와 같이, 내부에 공기 주입용 밸브(20)를 구성함과 동시에 압력조절밸브로서의 기능을 하게 된다.

이를 위해, 상기 압력조절용 밸브(30)의 원통형의 원주벽(32)에는 하단에 인접하여 다수의 배출공(36)이 형성되고, 상기 압력조절용 밸브(30)의 원주벽(32) 상단에 형성된 윙(35)에는 에어홀(37)이 형성되어 있다.

한편, 압력조절용 밸브(30)는 밸브몸체(11)의 공동부(12)의 상단으로부터 압축 스프링(39)으로 부세되어 있으며, 상기 밸브몸체(11)의 공동부(12)의 내벽에는 압력조절용 밸브(30)의 원주벽(32)에 접하여 압력조절용 밸브(30)를 밀봉하기 위한 팩킹링(38)이 설치된다.

그리고, 상기 압력조절용 밸브(30)를 부세하는 압축 스프링(39)은 설계시 설정된 타이어내의 적정압력에 대응하도록 압축되어 설치됨으로써, 상기 압력조절용 밸브(30)를 하방으로 가압하게 되며, 상기 타이어내의 공기압이 적정압력에 도달했을 때 압력조절용 밸브(30)의 원주벽(32)에 형성된 배출공(36)이 팩킹링(38)에 위치하도록 설정된다.

이에 따라, 타이어 내부의 공기압이 설정치 이하일 때는 압축스프링(39)에 의해 압력조절용 밸브(30)가 하방으로 압축됨으로써, 상기 압력조절용 밸브(30)의 배출공(36)은 팩킹링(38)의 하방으로 이동하게 되므로, 타이어 내부의 압축공기는 외부로 배출되지 않는다.

그러나, 주입공기압이 과도하게 상승되면, 공기의 주입후 타이어내의 공기압이 압축 스프링(39)의 부세력보다 크게 되므로, 상기 압력조절용 밸브(30)가 내부공기압에 의해 상승하여 압축스프링(39)을 압축하므로써, 상기 압력조절용 밸브(30)의 배출공(36)이 팩킹링(38)의 상방으로 이동하게 된다.

이에 따라, 타이어내의 압축공기는 압력조절용 밸브(30)의 에어홀(31a)과 배출공(36)을 통해 팩킹링(38)을 통과하여, 상기 상부 윙(35)의 에어홀(37)을 통해 외부로 배출되게 된다.

한편, 타이어내의 과도한 압축공기가 배출되어 압력조절용 밸브(30)를 가압하는 공기압이 감소하게 되면, 상기 압력조절용 밸브(30)를 지지하는 압축 스프링(39)이 복원되어, 상기 압력조절용 밸브(30)를 팩킹링(38)측으로 이동시키게 되고, 상기 배출공(36)이 팩킹링(38)의 하방으로 이동하면 유로가 차단되어 타이어의 공기배출이 중단되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 에어밸브(10)는 밸브몸체(11)의 공동부(12)에 슬라이드 가능하게 설치되며, 내부에 공기 주입용 밸브(20)를 구비하여 압축스프링(39)으로 부세된 공기압조절용 밸브(30)에 의해 타이어내에 과도하게 주입된 공기를 자동으로 배출하여 타이어압을 설계시 설정된 적정압력으로 유지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 이중밸브방식의 에어밸브를 사용하므로써, 타이어에 과도한 공기압이 주입되어 발생하는 승차감의 저하, 타이어의 편마모를 방지할 수 있음은 물론, 적정 접지력을 확보하여 주행 내지 제동의 안정성을 향상시킴에도 크게 기여할 수 있다.

이상에서 본 발명은 실시예를 통해 상세히 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 당해분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변형이나 수정이 가능할 것이며, 그러한 변경이나 수정은 다음의 청구범위에 포함되는 것이다.

Claims (2)

1. 내부에 공동부를 구비한 밸브몸체와;

   이 밸브몸체의 공동부내에 슬라이드 가능하게 설치되며 내부에 길이방향을 따라 관통공을 형성하는 원주벽과, 상기 관통공의 하단 중앙에 형성된 에어홀과 상기 관통공의 상단에 형성된 공기주입홀과, 상기 원주벽의 주위에 이를 관통하여 형성된 배출공과, 상기 원주벽의 상단에 길이방향으로 관통된 에어홀을 구비한 상부윙 및, 상기 원주벽의 하단에 밸브몸체와 긴밀하게 접촉되는 하부윙을 일체로 갖춘 압력조절용 밸브와;

   상기 밸브몸체의 공동부내에서 상기 압력조절용 밸브를 탄력적으로 부세하도록 설치된 압축스프링과;

   상기 압력조절용 밸브의 외주면과 밸브몸체의 내주면 사이에 기밀있게 설치된 팩킹링 및;

   상기 압력조절용 밸브의 관통공내에 설치된 코일 스프링과, 이 코일 스프링을 매개로 탄발되어 상기 압력조절용 밸브의 공기주입홀을 개폐가능하게 하는 볼밸브를 갖춘 공기 주입용 밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기압조절식 타이어용 에어밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 압력조절용 밸브의 관통공에는 상기 공기 주입용 밸브의 볼밸브가 안착되면서 상기 공기주입홀과 연통되도록 다소 경사지게 형성된 밸브시이트가 구비된 것을 특징으로 하는 공기압조절식 타이어용 에어밸브.

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