KR100489001B1 - 엔진부압을 이용한 차량용 잭 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 부압을 이용한 차량용 잭에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 엔진을 작동시키고 이 때 발생되는 엔진부압을 이용하여 타이어를 교환할 수 있도록 차체를 상승시키는 엔진부압을 이용한 차량용 잭에 관한 것이다.

본 발명의 엔진부압을 이용한 차량용 잭은, 차량의 타이어에 인접하여 설치되며 상단부가 차단되고 하단부에 구멍이 형성된 실린더(10)와, 상기 실린더(10)의 내측상부에 설치되는 탄성부재(12)와, 상기 탄성부재(12)의 하부에 고정되며 실린더(10)내를 상하이동하는 피스톤(14)과, 상기 피스톤(14)의 하부에 수직으로 고정되는 지지대(16)와, 상기 실린더(10)의 하단부에 인접하여 설치되는 부압통로(23)와, 상기 부압통로(23)와 엔진 사이에 설치되어 부압통로(23)를 개폐하는 솔레노이드밸브(24)와, 상기 피스톤(14)의 하부위치를 검출하는 검출스위치(22)와, 상기 피스톤(14)의 이동을 방지하기 위하여 실린더(10)의 상부측면을 관통하여 돌출되는 고정핀을 제어하는 고정핀작동부(20)와, 잭의 작동상태를 제어하기 위한 프로그램이 내장되고 온/오프스위치(26a)에 의하여 잭을 온/오프 작동시키는 제어유닛(26)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진부압을 이용한 차량용 잭{Jack for car using the negative pressure of engine}

본 발명은 엔진의 부압을 이용한 차량용 잭에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 엔진을 작동시키고 이 때 발생되는 엔진부압을 이용하여 타이어를 교환할 수 있도록 차체를 상승시키는 엔진부압을 이용한 차량용 잭에 관한 것이다.

차량의 타이어가 펑크난 경우에 타이어를 교체하기 위해서는 펑크난 타이어가 위치한 부분의 차체를 들어 올려야 한다. 차체를 일정한 높이까지 들어올리기 위하여 잭(jack)을 사용한다. 잭은 통상적으로 유압을 이용하여 차체를 들어올리는 타입과, 모터와 기어를 이용하여 차체를 들어올리는 타입이 있으며, 장착여부에 따라서 차량에 장착되는 타입과 별도의 장치로 개발된 타입들이 있다.

특히 차체에 장착된 모터를 이용하여 차체를 들어 올리는 타입은 운전자가 차량제어반에 구비된 특정스위치를 눌러주면 해당 위치에 장착된 모터가 작동되어 차체를 들어올리는 편리한 구조를 갖는다.

종래 모터를 이용하여 차체를 들어올리는 잭의 구성을 간단히 설명하면, 전원을 공급받아서 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전력을 수직운동으로 변경하여 차체를 들어올리는 지지대와, 제어유닛 등을 포함하고 있다.

차체에 장착된 모터는 통상 자동차의 전원을 이용하여 작동되는데, 차체의 하중이 무겁기 때문에 대용량 모터를 사용한다. 이러한 대용량 모터는 전기사용량이 매우 크기 때문에 타이어 교체작업이 신속하게 이루어지지 않는 경우에 밧데리 용량을 초과하여 사용함으로서 밧데리의 조기소손을 초래하는 문제점이 있었다.

더욱이, 모터를 작동시키기 위한 휴즈, 배선회로가 별도로 구성되어야 하기 때문에 구조가 복잡해지고, 또한 대용량 모터를 타이어가 장착된 4곳에 설치하여야 하기 때문에 차량의 하중이 커지고 원가가 상승하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진을 작동시키고 이 때 발생되는 엔진부압을 이용하여 타이어를 교환할 수 있도록 차체를 상승시키는 엔진부압을 이용한 차량용 잭을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진부압을 이용한 차량용 잭은, 차량의 타이어에 인접하여 설치되며 상단부가 차단되고 하단부에 구멍이 형성된 실린더와, 상기 실린더의 내측상부에 설치되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 하부에 고정되며 실린더내를 상하이동하는 피스톤과, 상기 피스톤의 하부에 수직으로 고정되는 지지대와, 상기 실린더의 하단부에 인접하여 설치되는 부압통로와, 상기 부압통로와 엔진 사이에 설치되어 부압통로를 개폐하는 솔레노이드밸브와, 상기 피스톤의 하부위치를 검출하는 검출스위치와, 상기 피스톤의 이동을 방지하기 위하여 실린더의 상부측면을 관통하여 돌출되는 고정핀을 제어하는 고정핀작동부와, 잭의 작동상태를 제어하기 위한 프로그램이 내장되고 온/오프스위치에 의하여 잭을 온/오프 작동시키는 제어유닛으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 엔진부압을 이용한 차량용 잭을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 엔진부압을 이용한 차량용 잭의 구조를 나타내는 단면도이다. 차량용 잭은 종래 전동모터를 이용한 잭의 설치위치와 동일한 위치 또는 인접한 위치에 설치된다.

도시된 바와 같이, 타이어(4)에 인접하여 실린더(10)가 설치된다. 실린더(10)는 상단부는 차단되고 하단부에는 구멍이 형성된 원통이다. 실린더(10)의 내부에 형성된 공간의 상단부에는 탄성부재(12)가 설치되어 있다. 상기 탄성부재(12)는 인장력을 가진 것으로서, 작동대기상태에서는 피스톤(14)을 실린더(10)의 상부측으로 잡아당겨 고정시키는 역할을 하며, 잭의 사용후에 하부로 이동된 피스톤(14)을 원래의 위치로 복귀시키는데 사용된다.

탄성부재(12)는 상세히 도시되지 않았지만 피스톤(14)의 표면에 일단부가 고정되고 타단부는 실린더(10)의 상부표면에 고정되어 있다. 따라서 피스톤(14)이 하부로 이동하지 않는다.

피스톤(14)의 하부에는 지지대(16)가 결합되어 있다. 상기 지지대(16)는 잭의 작동시에 실린더(10)의 외부로 노출되는 부분으로서, 단부에는 받침판(18)이 구비되어 있다. 받침판(18)은 지지대(16)가 하부를 향하여 연장된 경우에 지면과 접촉되며 부압에 의하여 들어올려진 차체를 지지한다. 상기지지대(16)의 길이는 차량의 타이어 크기에 따라서 변경될 수 있다.

상기 지지대(16)는 외부와 연통되어 있으므로 외부로부터 공기가 유입되는 것을 방지하기 위하여 실린더(10)의 하부구멍 주위에는 실링부(16a)가 형성된다. 실링부(16a)에 의하여 외부공기의 유입이 차단된다.

실린더(10)의 하부측면에는 부압통로(23)가 형성되어 있다. 상기 부압통로(23)는 본 발명에서 차체를 들어올리는데 사용되는 힘을 전달하기 위한 통로로서, 실제 작동시에는 부압이 작용하여 피스톤(14)을 하부로 이동시키는 힘이 작용되는 통로이다. 상기 부압통로(23)와 엔진사이에는 솔레노이드밸브(24)가 삽설되어 있다. 상기 솔레노이드밸브(24)는 제어유닛(26)의 제어에 따라서 온/오프 작동되어서 부압의 통과를 제어한다. 제어유닛(26)의 작동상태가 후에 설명된다.

실린더(10)의 외부측면의 상부에는 고정핀작동부(20)가 설치되고, 하부에는 검출스위치(22)가 각각 설치되어 있다. 상기 고정핀작동부(20)는 피스톤(14)이 하부로 이동된 상태에서 위치를 고정시키는 고정핀(미도시됨)을 돌출시키는 것이다. 한편 검출스위치(22)는 피스톤(14)의 이동상태를 검출하기 위한 것으로서, 피스톤(14)에 연결된 지지대(16)가 지면과 접촉되고 일정한 높이로 상승하는 상태를 검출하는데 사용된다. 상기 고정핀작동부(20)와, 검출스위치(22)와, 솔레노이드밸브(24)는 모두 제어유닛(26)에 연결되어 있다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 것은 솔레노이드밸브(24)의 단면도이다. 솔레노이드밸브(24)는 도시된 바와 같이, 일측에는 전자석(241)이 위치하고 있으며, 상기 전자석(241)에 의하여 수평이동하며 중간에 통공(242a)이 형성된 가동철편(242)과, 상기 가동철편(242)을 잡아당기도록 가동철편(242)에 일단부가 연결되고 타단부가 고정되는 스프링(243)을 포함하고 있다.

상기 통공(242a)은 대기상태에서는 도 3b와 같이 부압통로(23)를 차단하고 있다가, 전원이 공급되면 도 3a와 같이 이동하여 통공(242a)을 통하여 부압이 이동하도록 제어되는 것이다. 상기 통공(242a)의 외부에는 부압통로(23)와 결합되는 연결부가 각각 형성되어 있다. 도면에 표시된 전원은 실제 작동시에는 제어유닛(26)으로부터 전달된다.

상기 고정핀작동부(20)는 부압에 의하여 피스톤(14)이 하부측으로 이동한 후에, 검출스위치(22)에 의한 신호가 입력되면 제어유닛(26)의 제어신호에 의하여 작동되어서 고정핀(미도시됨)을 실린더(10)의 내부로 돌출시킨다. 이렇게 고정핀이 돌출되면 피스톤(14)에 외력이 작용하여도 상부측으로 이동하지 못하고 고정된다. 이 때 차체는 지면으로부터 일정거리 들어올려진 상태가 된다. 이렇게 고정핀작동부(20)에 의하여 피스톤(14)이 고정된 상태에서 타이어(4)를 교환하게 된다.

고정핀작동부(20)는 상세하게 도시되지 않았지만 솔레노이드를 이용하여 고정핀을 전진, 후퇴시키거나 또는 모터를 이용하여 고정핀을 전진, 후퇴시키는 것과 같은 전자제어방식으로 구성할 수 있음은 명백하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 엔진부압을 이용한 차량용 잭의 작동상태를 도 4의 흐름도를 참고하여 설명한다.

제어유닛(26)은 대기상태에서 잭스위치(26a)로부터의 신호입력을 기다린다. 만일 차량의 타이어가 펑크나서 타이어를 교환하려고 하면, 작업자는 엔진을 작동시켜서 부압을 발생시킨 상태에서 온/오프스위치(26a)를 작동시켜 온상태로 전환한다. 온상태 신호가 입력되면 제어유닛(26)에서는 솔레노이드밸브(24)에 제어신호를 출력한다. 솔레노이드밸브(24)에 제어신호가 입력되면 도 3b와 같이 부압통로(23)를 차단한 상태에서 전자석(241)에 의하여 가동철편(242)이 이동하면서 도 3a와 같이 통공(242a)이 부압통로(23)를 연통시킨다.

상기와 같이 부압통로(23)가 연결되면, 부압이 실린더(10)에 작용한다. 부압에 의하여 실린더(10)의 내부에 설치된 피스톤(14)이 하부로 이동하게 되며, 이러한 이동에 의하여 지지대(16)가 외부로 노출되면서 지면에 접근한다.

피스톤(14)의 하부로의 이동은 검출스위치(22)에 의하여 검출된다. 신호가 검출되면 검출스위치(22)로부터 전기신호가 발생되어 제어유닛(26)에 입력된다. 검출신호가 입력되면 지지대(16)가 지면과 접촉하여 차체가 들어올려진 것으로 판단하고, 고정핀작동부(20)에 제어신호를 출력하여 고정핀을 돌출시킨다.

돌출된 고정핀은 피스톤(14)의 상단부에 접촉되어 고정핀을 고정시키기 때문에 외부에서 압력이 작용하여도 피스톤(14)이 상부로 이동하지 못한다. 상기 고정핀에 의하여 차체가 들려진 상태에서 정지하여 타이어가 공중에 뜬 상태가 된다. 고정핀이 돌출된 후에 운전자는 엔진을 정지시켜서 부압의 공급을 중단할 수 있다. 그러나 차체의 하중을 견딜 수 있도록 계속하여 부압을 공급하는 것도 가능하다.

차체의 하중을 견디기 위하여 도면에서는 하나의 고정핀작동부(20)만을 표시하였지만 연동되는 다수의 고정핀작동부(20)를 설치하여 다수개의 고정핀을 이용하여 피스톤(14)을 지지할 수 있다. 또한 실린더(10)도 단단하게 고정되어야 한다.

상기와 같이 고정핀에 의하여 피스톤(14)이 지지된 상태에서 작업자는 타이어(4)를 교체한다. 교체가 완료되면 작업자는 온/오프스위치(26a)를 눌러서 제어유닛(26)에 작업완료신호를 입력시킨다. 제어유닛(26)에서는 작업완료신호가 입력되면 고정핀작동부(20)에 제어신호를 출력한다. 제어신호가 출력되면 고정핀을 복귀시킨다. 고정핀이 복귀되면 차체가 지면에 밀착된다. 동시에 피스톤(14)이 탄성부재(12)에 의하여 원래의 위치로 복귀하게 된다.

이와 같은 본 발명에 의하면 엔진을 작동시키고 이 때 발생되는 엔진부압을 이용하여 타이어를 교환할 수 있도록 차체를 상승시킴으로서 용이하게 타이어를 교체할 수 있으며, 종래 전동모터를 이용하는 것에 비하여 밧데리의 손실을 감소시키고, 복잡한 회로를 구비할 필요가 없다.

도 1은 본 발명의 잭의 구조를 나타내는 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명의 잭의 작동상태를 나타내는 개략적인 구성도,

도 3a 및 도 3b는 솔레노이드밸브의 작동상태를 나타내는 단면도,

도 4는 본 발명의 잭의 작동상태 흐름도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10: 실린더 12: 탄성부재

14: 피스톤 16: 지지대

18: 받침판 20: 고정핀작동부

22: 검출스위치 23: 부압통로

24: 솔레노이드밸브 26: 제어유닛

26a: 온/오프스위치 241: 전자석

242: 가동철편 242a: 통공

243: 스프링

Claims (2)

1. 차량의 타이어에 인접하여 설치되며 상단부가 차단되고 하단부에 구멍이 형성된 실린더(10)와, 상기 실린더(10)의 내측상부에 설치되는 탄성부재(12)와, 상기 탄성부재(12)의 하부에 고정되며 실린더(10)내를 상하이동하는 피스톤(14)과, 상기 피스톤(14)의 하부에 수직으로 고정되는 지지대(16)와, 상기 실린더(10)의 하단부에 인접하여 설치되는 부압통로(23)와, 상기 부압통로(23)와 엔진 사이에 설치되어 대기상태에서 부압통로(23)를 차단하도록 그 부압통로(23)를 개폐하는 통공(242a)이 중간에 형성된 가동철편(242)이 마련되고 상기 가동철편(242)을 수평방향으로 이동시키는 전자석(24)이 마련되며 상기 가동철편(242)을 잡아당기도록 일단부가 연결된 스프링(243)이 마련된 솔레노이드(24)와, 상기 피스톤(14)의 하부위치를 검출하는 검출스위치(22)와, 상기 피스톤(14)의 이동을 방지하기 위하여 실린더(10)의 상부측면을 관통하여 돌출되는 고정핀을 제어하는 고정핀작동부(20)와, 잭의 작동상태를 제어하기 위한 프로그램이 내장되고 온/오프스위치(26a)에 의하여 잭을 온/오프 작동시키는 제어유닛(26)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진부압을 이용한 차량용 잭.
2. 삭제