KR100443966B1 - 자동차의 타이어 공기압 보충장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 타이어 공기압 보충장치에 관한 것으로 특히, 공지된 브레이크 시스템에 있어서, 각 타이어에는 타이어의 공기압을 각각 전기적인 신호로 검출하는 공기압 검출센서를 설치하고, 상기 텐텀 마스터 실린더에는 스토퍼를 구비한 실린더를 설치하며, 상기 실린더의 후방부에는 제어부의 출력신호에 부응하여 작동되는 체크밸브를 구비한 공기 압축기를 설치하고, 상기 공기 압축기와 각 타이어의 에어 주입구 사이에는 호스를 연결시키되, 차속센서 및 엔진 회전수 검출센서와 연결된 제어부에서는 각각의 공기압 검출센서들을 통해 타이어들의 공기압을 검출하여 기준치 이하일 경우 브레이크가 작동될 시 발생되는 담력에 의해 발생되는 공기 압축기내의 공기를 해당 타이어에 자동 공급시켜 줄 수 있도록 상기 체크밸브를 개폐시키도록 하여. 핸들의 복원력 향상과 연료비 절감은 물론 타이어의 이상 발열 방지 및 이상 마모등을 방지할 수 있고, 원가를 절감할 수 있으며, 정기적인 타이어 공기압 체크가 불필요하도록 하여 사용자의 차량관리에 따른 편의성을 부여할 수 있도록 한 것이다.

Description

자동차의 타이어 공기압 보충장치{Pneumatic Supplementary Device For Vehicle Tire}

본 발명은 자동차의 타이어 공기압 보충장치에 관한 것으로 더욱 상세히는, 브레이크 페달의 밟을 때 발생되는 유압 또는 공기압을 이용하여 타이어의 공기압을 보충시킬 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 차량을 형성하고 있는 부품은 수없이 많지만 각 부품은 어느 하나의 기능을 완수하는데 반하여, 타이어는 차량의 한 부풍으로 외관은 매우 간단해 보이지만 수 많은 기능을 기능을 갖는다.

그런데 최근들어 인터넷 사이트(www.leapeng.co.kr)를 통해 운자자들의 타이어 공기압 체크 주기를 조사한 결과 도 1의 (a)에 도시한 그래프와 같이 전체(4,122명)의 52%가 생각날 때만 간헐적으로 하는 등 체계적인 관리가 이루어지지 않고 있음을 알 수 있엇다.

또한, 무작위로 실제 타이어 공기압을 측정한 결과, 공기압의 상태는 도 1의 (b)와 같이 73% 정도가 적정 수준을 유지하고 있었고, 8%는 과다하였으며, 특히 전체의 19% 정도가 공기압이 부족한 상태로 나타났는데, 응답자의 실제 타이어 압을 보면 부족한 공기압은평균 2.1-2.3kg/cm^2(26PSI: 적정수준은 30-32PSI임)로 나타났으며, 이때 타이어 공기압은 지속적으로 감소하는 구조로 되어 있기 때문에 타이어 공기압 부족은 자주 발생하게 된다.

한편, 자동차의 타이어 공기압이 부족하면 핸들의 복원력이 작아지게 되며,통계에 의하면 규정압보다 20% 부족시 0.8-4.3%의 연료비가 증가하게 된다.

또한,타이어 각 부분의 움직임이 커져서 이상발열이 발생하여 그 열에 의해 코드나 고무가 약화되어 박리, 코드 절상, 휠로부터 타이어 비드부의 외상, 타이어 가장자리의 이상 마모 등의 손상이나 현상이 나타나게 된다.

이러한 이유로 타이어 공기압을 일정하게 유지하기 위하여 종래에도 타이어 공기압 센서와 별도의 펌프를 이용하여 타이어의 공기압을 일정하게 유지하려는 노력이 있어 왔다

그런데, 종래에는 상기와 같이 자동차에서는 타이어 공기압 유지를 위해 별도의 펌프 시스템을 장착하기 때문에 높은 생산원가가 요구되어 몇몇 고급차종에만 적용되고 있는 것이 현실이다.

본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 타이어 공기압 보충을 위한 전력이나 파워 없이도 브레이크의 담력(즉, 브레이크 페달을 밟았을 때 발생되는 유압의 힘)을 이용하여 타이어의 공기압을 보충시킬 수 있도록 하여 핸들 복원력 향상과 연료비 절감은 물론 타이어의 이상 발열 방지 및 이상 마모등을 방지할 수 있고, 원가를 절감할 수 있으며, 정기적인 타이어 공기압 체크가 불필요하도록 하여 사용자의 차량관리에 따른 편의성을 부여할 수 있는 자동차의 타이어 공기압 보충장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 공지된 브레이크 시스템에 있어서, 각 타이어에는타이어의 공기압을 각각 전기적인 신호로 검출하는 공기압 검출센서를 설치하고, 상기 텐텀 마스터 실린더에는 스토퍼를 구비한 실린더를 설치하며, 상기 실린더의 후방부에는 제어부의 출력신호에 부응하여 작동되는 체크밸브를 구비한 공기 압축기를 설치하고, 상기 공기 압축기와 각 타이어의 에어 주입구 사이에는 호스를 연결시키되, 차속센서 및 엔진 회전수 검출센서와 연결된 제어부에서는 각각의 공기압 검출센서들을 통해 타이어들의 공기압을 검출하여 기준치 이하일 경우 브레이크가 작동될 시 발생되는 담력에 의해 발생되는 공기 압축기내의 공기를 해당 타이어에 자동 공급시켜 줄 수 있도록 상기 체크밸브를 개폐시키도록 하므로써 달성할 수 있다.

따라서, 타이어 공기압 보충을 위한 전력이나 파워 없이도 브레이크의 담력을 이용하여 타이어의 공기압을 보충시킬 수 있어, 핸들의 복원력 향상과 연료비 절감은 물론 타이어의 이상 발열 방지 및 이상 마모등을 방지할 수 있고, 원가를 절감할 수 있으며, 정기적인 타이어 공기압 체크가 불필요하도록 하여 사용자의 차량관리에 따른 편의성을 부여할 수 있는 것이다.

도 1의 (a)(b)는 운전자의 공기압 체크 주기와 공기압 상태를 조사한 통계 그래프.

도 2는 본 발명 장치의 블럭 구성도.

도 3은 본 발명 장치의 제어부에서 실시하는 제어 프로그램의 플로우챠트.

* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 브레이크 페달 2 : 진공 배력장치

3 : 브레이크 리저브 탱크 4 : 텐덤 마스터 실린더

5 : 타이어 6 : 공기압 검출센서

7 : 실린더 8 : 공기 압축기

9 : 호스 10 : 차속센서

11 : 엔진 회전수 검출센서 12 : 제어부

71 : 스토퍼 81 : 체크밸브

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 장치의 블럭 구성도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명 장치의 제어부에서 실시하는 제어 프로그램의 플로우챠트를 나타낸 것이다.

이에 따르면, 브레이크 페달(1)의 작동에 부응하여 유압이 변화되는 진공 배력장치(2)와; 브레이크 액이 저장되어 있는 브레이크 리저브 탱크(3)와; 상기 진공배력 장치(2)의 압력에 부응하여 작동되는 텐덤 마스터 실린더(4)로 구성된 브레이크 작동 시스템에 있어서,

각 타이어(5)에 설치되어 타이어의 공기압을 각각 전기적인 신호로 검출하는 공기압 검출센서(6)들과;

제어부(12)의 출력신호에 의해 선택적으로 해제 및 락킨 작동되는 스토퍼(71)를 구비하고 상기 상기 텐텀 마스터 실린더(4)의 일단부에 연결 설치되어 브레이크 페달 담력에 부응하는 상기 텐텀 마스터 실린더(4)의 출력압에 부응하여 작동되는 실린더(7)와;

제어부(12)의 출력신호에 부응하여 작동되는 수개의 체크밸브(81)를 구비하고, 상기 실린더(7)의 후방부에 설치되어 실린더(7)의 작동량에 부응하는 압축공기를 발생시키는 공기 압축기(8)와;

상기 공기 압축기(8)와 각 타이어(5)의 에어 주입구 사이를 연결시켜 주는 호스(9)와;

입력측에는 차속센서(10)와 엔진 회전수 검출센서(11) 및 공기압 검출센서(6)들이 연결되고 출력측에는 상기 실린더(7)의 스토퍼(71)와 공기 압축기(8)의 수개 체크밸브(81)가 연결된 구성을 갖고 각각의 공기압 검출센서(6)들을 통해 타이어(5)들의 공기압을 검출하여 기준치 이하일 경우 상기 스토퍼(71)와 해당 타이어와 연결된 체크밸브(81)를 작동시켜 브레이크가 작동될시 발생되는담력에 부응하는 압력의 공기 압축기(8)내의 입축공기를 해당 타이어(5)에 자동 공급시켜 줄 수 있도록 하는 제어부(12)로 구성한 것을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제어부(12)에서는 통상시 차속센서(10)와 엔진 회전수 검출센서(11)를 통해 차량의 엔진이 구동되고 있는지와 주행중인지를 검출함과 동시에 각 타이어(5)에 설치되어 있는 공기압 검출센서(6)를 통해 각 타이어의 공기압을 검출하여 기준치와 상호 비교한다.

그 결과 수개의 타이어의 공기 압력이 기준치 이상이면 공기 압축기(8)의 모든 체크밸브(81)를 닫어줌과 동시에 텐덤 마스터 실린더(4)와 실린더(7)의 연결을 제어하는 스토퍼(71)를 구동시켜 이들이 상호 연결되지 않도록 한다.

따라서, 타이어(5)들의 공기압이 일정 압력이상일 경우는 브레이크 페달(1)의 밝음 정도에 부응하는 담력을 발생시키는 브레이크 작동시 텐덤 마스터 실린더(4)의 압력이 실린더(7)에 전달되지 않게 됨은 물론 공기 압축기(8)내의 공기가 어느 타이어에도 공급되지 않게 된다.

그러나, 상기 제어부(12)에서 각 타이어(5)들의 공기압을 체크한 결과 그 어느 하나에서라도 기준압력 이하의 공기압을 갖게 되면, 상기 제어부(12)에서는 실린더(0의 스토퍼(71)의 구속력을 해제시켜 주므로써, 상기 실린더(7)가 텐덤 마스터 실린더(4)에 자동으로 연결된다.

따라서, 운전자가 자동차의 주행중 브레이크를 작동시키기 위해 브레이크 페달(1)을 밟게되면 그의 밝음 정도에 부응하는 담력이 진공 배력장치(2)와 텐덤 마스터 실린더(4)를 통해 실린더(7)에도 전달되므로, 이에 부응하여 작동되는 공기 압축기(8)에서 그 압력에 부응하여 압축공기를 발생하게 된다.

이때, 상기 제어부(12)에서는 수개의 체크밸브(81)중 기준 공기압 이하인 타이어와 연결된 체크밸브만을 개방시켜 주므로써, 상기 공기 압축기(8)내에서 브레이크 담력에 부응하는 압력으로 압축된 공기 기준치 이하의 공기압을 갖는 타이어로만 호스(9)를 통해 자동 공급된다.

한편, 상기 제어부(12)에서 기준치 이하인 타이어(5)에 공기 압축기(8)내의 공기를 자동으로 공급시켜 공기압을 보충시킬시 차속과, 엔진 회전수를 고려하여 전체 브레이크 담력의 5-10%를 이용하여 보충시키게 된다.

즉, 타이어(5)의 공기압을 보충하는데 브레이크 담력을 많이 사용하게 되면 실제 브레이크 기능에 지장을 줄 우려가 있으므로 전체 브레이크 담력의 5-10%만 이용하여 해당 타이어에 공기를 보충시켜 주게 된다.

물론, 상기와 같은 방법을 통해 해당 타이어에 공기를 보충하여 그 타이어의 공기압이 기준치에 이르면 상기 제어부(12)는 현재 열려진 체크밸브(81)를 닫아줌과 동시에 스토퍼(71)를 구동시켜 텐덤 마스터 실린더(4)와 실린더(7)의 동력 전달루트를 차단하게 된다.

또한, 상기 실린더(4)는 브레이크 작동이 왼료된 후 그 내부에 장착되어 있는 스프링의 복원력에 의해 원상태가 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차의 주행중 운전자에 의해 조작되는 브레이크의 페달 담력을 이용하여 타이어의 공기압을 보충시킬 수 있으므로 타이어 공기 보충시 전력이나 파워가 필요없고, 핸들의 복원력을 향상시킬 수 있고 연료비도 절감할 수 있음은 물론 타이어의 이상 발열 방지 및 이상 마모등을 방지할 수 있고, 타이어 공기압 보충장치의 원가를 절감할 수 있으며, 정기적인 타이어 공기압 체크가 불필요하여 사용자의 차량관리에 따른 편의성을 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 브레이크 페달(1)의 작동에 부응하여 유압이 변화되는 진공 배력장치(2)와; 브레이크 액이 저장되어 있는 브레이크 리저브 탱크(3)와; 상기 진공배력 장치(2)의 압력에 부응하여 작동되는 텐덤 마스터 실린더(4)로 구성된 브레이크 작동 시스템에 있어서,

   각 타이어(5)에 설치되어 타이어의 공기압을 각각 전기적인 신호로 검출하는 공기압 검출센서(6)들과;

   제어부(12)의 출력신호에 의해 선택적으로 해제 및 락킨 작동되는 스토퍼(71)를 구비하고 상기 상기 텐텀 마스터 실린더(4)의 일단부에 연결 설치되어 브레이크 페달 담력에 부응하는 상기 텐텀 마스터 실린더(4)의 출력압에 부응하여 작동되는 실린더(7)와;

   제어부(12)의 출력신호에 부응하여 작동되는 수개의 체크밸브(81)를 구비하고, 상기 실린더(7)의 후방부에 설치되어 실린더(7)의 작동량에 부응하는 압축공기를 발생시키는 공기 압축기(8)와;

   상기 공기 압축기(8)와 각 타이어(5)의 에어 주입구 사이를 연결시켜 주는 호스(9)와;

   입력측에는 차속센서(10)와 엔진 회전수 검출센서(11) 및 공기압 검출센서(6)들이 연결되고 출력측에는 상기 실린더(7)의 스토퍼(71)와 공기 압축기(8)의 수개 체크밸브(81)가 연결된 구성을 갖고 각각의 공기압 검출센서(6)들을 통해 타이어(5)들의 공기압을 검출하여 기준치 이하일 경우 상기 스토퍼(71)와 해당 타이어와 연결된 체크밸브(81)를 작동시켜 브레이크가 작동될시 발생되는 담력에 부응하는 압력의 공기 압축기(8)내의 입축공기를 해당 타이어(5)에 자동 공급시켜 줄 수 있도록 하는 제어부(12)로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 타이어 공기압 보충장치.