KR101610229B1

KR101610229B1 - 타이어 탈부착장치

Info

Publication number: KR101610229B1
Application number: KR1020140072678A
Authority: KR
Inventors: 강중식
Original assignee: 강중식
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2016-04-08
Also published as: KR20150144374A

Abstract

본 발명은 타이어 탈부착장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 타이어 탈부착장치는, 척킹유닛에 회전 가능하게 지지되는 타이어 림에 타이어를 가압하도록 이송유닛에 구비되는 타이어 가압기구는 이송유닛에 회전 가능하게 설치되는 브래킷부와, 그 브래킷부에 연장되는 하우징부와, 그 하우징부의 선단부가 볼록한 곡률반경을 가지도록 중심부로 라운딩되게 형성된 라운딩부와, 그 라운딩부의 끝단에 연장되는 환형 플랜지부를 구비하는 구성을 특징으로 가진다. 이러한 구성에 따르면, 타이어를 정밀하게 가압할 수 있으므로 타이어 교환작업의 정밀도와 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 타이어 가압기구의 반전을 위한 추가적인 구성을 배제하여 장치구성의 단순화에 의한 소형화 제작이 가능하여 기동력을 지니는 동시에 타이어 교환장소에 구애받지 않는 장점이 있다.

Description

타이어 탈부착장치{ATTACHING AND DETACHING DEVICE FOR TIRE}

본 발명은 타이어 탈부착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타이어 림(rim)에 타이어를 정밀하게 가압하여 효율적으로 교체할 수 있는 타이어 탈부착장치에 관한 것이다.

일반적으로, 양질의 고무재를 가황성형하여 제조되는 차량용 타이어는 프레임 림(rim)에 끼워져 차량의 축에 장착된 상태에서 차량의 하중을 지지하고, 구동력과 제동력을 노면에 전달하며, 노면에서의 충격을 완화시켜 주는 기능을 수행하게 된다. 이와 같은 차량용 타이어는 펑크 시 뿐만 아니라 사용 연한에 따라 일정한 주기가 되어서도 교환하여 사용하게 된다.

통상 차량용 타이어는 차량 부품 중에서도 비교적 부피가 크고 무게가 무거워 수공구를 이용하여 타이어 림(rim)에서 타이어를 탈거하고 새로운 타이어를 끼워 넣는 교체작업에 많은 시간과 노력이 소요되는 어려움이 있다. 이와 같이 수작업에 의한 타이어 교환작업의 어려움을 해소하기 위한 타이어 교환장치가 대한민국 공개실용신안 실2000-0004803호 공보에 상세히 개시되어 있다. 그리고 본 출원인에 의해 특허 출원되어 등록된 타이어 탈부착장치가 대한민국 등록특허공보 제10-0915191호에 상세하게 개시되어 있다.

상기한 실용신안 공보에 개시된 타이어 교환장치는 원반형(또는 접시형)의 공구(도면 부호 22 참조)를 사용하여 타이어 림에 타이어를 가압하도록 되어 있다.

그리고 상기한 특허 공보에 개시된 타이어 탈부착장치에서도 원반형(또는 접시형)의 탈부착구(도면부호 135 참조)를 사용하여 타이어를 가압하도록 되어 있다.

따라서 상기한 종래 타이어 교환장치와 타이어 탈부착장치는 각각 원반형(또는 접시형)의 공구와 탈부착구로 타이어의 일측을 가압한 다음, 타이어의 타측을 가압하기 위하여 위치 이동한 상태에서 작업방향을 전환하기 위해 원반형(또는 접시형)의 공구와 탈부착구를 반전시켜야 하므로, 장치의 구성이 복잡해 질 뿐만 아니라 작업 정밀도와 효율성이 떨어지는 단점을 지닌다.

특허문헌 1 : 대한민국 공개실용신안 실2000-0004803호(2000. 03. 15)

특허문헌 2 : 대한민국 등록특허 제10-0915191호(2009. 08. 26)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 타이어 탈부착장치가 지니는 문제점을 감안하여 이를 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 타이어 교체를 위하여 타이어 림에 타이어를 정밀하게 가압하여 효율적으로 교체할 수 있는 타이어 탈부착장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 장치 구성과 작업 공정을 보다 단순화시켜 타이어 교체작업의 경제성과 효율성을 높일 수 있는 타이어 탈부착장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 프레임 본체와, 타이어 림을 척킹하여 회전 가능하게 지지하도록 상기 프레임 본체에 마련되는 척킹유닛과, 상기 타이어 림의 중심축선과 나란하게 직선왕복 이동하도록 상기 프레임 본체에 마련되는 이송유닛과, 상기 이송유닛에 회전 가능하게 설치되어 척킹유닛에 지지된 타이어를 가압하는 가압기구와, 상기 타이어 가압기구를 전후진시켜 레벨을 조절하도록 상기 이송유닛에 구비되는 회동유닛을 포함하여 이루어지며,

상기 타이어 가압기구는 상기 이송유닛에 회전 가능하게 설치되는 브래킷부와, 상기 브래킷부에 연결되며 단부로 갈수록 지름이 증가하는 하우징부와, 상기 하우징부의 선단부에 볼록하게 형성된 라운딩부를 구비하는 타이어 탈부착장치를 제공한다.

상기에서, 척킹유닛에 지지된 타이어 림의 회전에 따라 상기 타이어 가압기구의 라운딩부가 타이어를 가압하며 타이어와 함께 회전하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 타이어 가압기구는 회전 중심축에 대해 축대칭 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 타이어 가압기구는 라운딩부의 끝단에서 연장되며 단부로 갈수록 브래킷부를 향하는 환형 플랜지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 타이어 탈부착장치를 도시해 보인 개략적 사시도이며,
도 2는 본 발명에 의한 타이어 탈부착장치를 도시해 보인 개략적 평면도이고,
도 3은 본 발명에 의한 타이어 탈부착장치에 사용되는 타이어 가압기구를 발췌하여 도시해 보인 개략적 사시도이며,
도 4는 본 발명에 의한 타이어 탈부착장치의 척킹유닛을 설명하기 위해 요부를 발췌하여 도시해 보인 개략적 사시도이고,
도 5는 본 발명에 의한 타이어 탈부착장치의 타이어 탈거동작을 설명하기 위해 요부를 발췌하여 도시해 보인 개략적 사시도이며,
도 6은 본 발명에 의한 타이어 탈부착장치의 타이어 부착동작을 설명하기 위해 요부를 발췌하여 도시해 보인 개략적 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 타이어 탈부착장치를 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면 본 발명에 따른 타이어 탈부착장치(100)는, 프레임 본체(110)와, 타이어 림(R)을 회전 가능한 상태로 지지하여 주기 위한 척킹유닛(120)과, 타이어 림(R)에 타이어(T)를 가압하여 주기 위한 타이어 가압기구(140)와, 타이어 가압기구(140)를 직선왕복 이송시켜 주기 위한 이송유닛(130)과, 타이어 가압기구(140)를 회동시켜 레벨을 조절하여 주기 위한 회동유닛(160)을 포함하여 구성된다. 도 1의 미설명 부호 C는 본 발명에 따른 타이어 탈부착장치(100)를 오퍼레이팅하기 위한 콘트롤러를 나타낸다. 그리고 126은 상기 척킹유닛(120)을 제1 프레임 본체를 따라 전후진시켜 레벨을 조절해 주기 위한 액츄에이터를 나타낸 것이다.

상기 프레임 본체(110)는 직교 선상으로 배치되는 제1 프레임 본체(111)와 제2 프레임 본체(112)가 마련된다. 상기 제1 프레임 본체(111)에는 후술하는 상기 척킹유닛(120)이 설치된다. 그리고 상기 제2 프레임 본체(112)에는 후술하는 상기 이송유닛(130)과 타이어 가압기구(140) 및 회동유닛(160)이 설치된다.

따라서 상기 제1 프레임 본체(111)와 제2 프레임 본체(112)는 본 발명에 따른 타이어 탈부착장치(100)의 베이스 프레임 기능을 수행하는 것으로서, 그 형상과 재질 및 구조가 특정되는 것은 아니다.

상기 척킹유닛(120)은 상기 제1 프레임 본체(111)에 설치되는 구동모터(122)와, 상기 구동모터(122)의 구동축에 연결되는 구동풀리(도시하지 않음)와, 벨트(도시하지 않음)에 의하여 구동풀리와 연결되어 구동되며 제1 프레임 본체(111)에 회전 가능하게 구비되는 종동풀리(123)와, 상기 종동풀리(123)의 회전축 상에 구비되는 워엄(도시하지 않음)과, 상기 제1 프레임 본체(111)에 회전 가능하게 구비되며 상기 워엄과 치합하는 워엄휠(124)로 이루어지고, 상기 척킹 헤드(121)는 워엄휠(124)의 회전축(125)에 연결되어 워엄휠(124)과 일체로 회전한다. 상기 척킹유닛(120)의 구조와 구동은 본 발명자가 출원한 대한민국 등록특허공보 제10-0915191호에 개시되어 있으므로 상세한 내용은 생략한다. 상기 척킹 헤드(121)는 제2 프레임 본체(112)와 나란하게 설치된다.

상기 이송유닛(130)은 상기 제2 프레임 본체(112)에 직선왕복 이동 가능하게 설치되는 슬라이드(131)와, 그 슬라이드(131)를 제2 프레임 본체(112)의 길이 방향으로 직선왕복 이동시켜 주기 위한 실린더(132) 및 후술하는 타이어 가압기구(140)가 설치되는 지지축(151)을 포함하여 구성된다. 상기 실린더(132)는 일측이 제2 프레임 본체(112)에 연결되고 타측은 슬라이드(131)에 연결된다. 상기 지지축(151)은 슬라이드(131)와 함께 이동한다.

도 2와 도 3을 참조하면, 상기 타이어 가압기구(140)는 일측으로 개구된 형태로서 이송유닛(130)의 지지축(151)에 회전 운동이 가능하도록 베어링(미도시) 등에 의해 지지된 상태로 설치되는 브래킷부(141)와, 상기 브래킷부(141)로부터 연장되어 구비되는 하우징부(142)와, 상기 하우징부(142)의 선단부가 볼록한 곡률반경을 가지도록 중심부 측으로 라운딩되게 형성된 라운딩부(143)와, 상기 라운딩부(143)의 끝단에서 연장되며 단부로 갈수록 브래킷부(141)를 향하는 환형 플랜지부(144)를 구비하도록 형성된다. 환형 플랜지부(144)를 구비함으로써 타이어 림(R)이 타이어 가압기구(140)의 모서리와 접하여 손상되는 것이 방지된다.

상기 타이어 가압기구(140)는 상기 지지축(151)의 회전 중심축에 대해 축대칭 입체구조를 가지도록 형성된다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면 도면에 예시한 바와 같이 상기 하우징부(142)는 선단부로 갈수록 지름이 증가하여 확장 경사지게 형성되는 깔대기형 몸체(funnel-shaped body)를 이루도록 형성된다. 상기 가압기구(140)는 제1 프레임 본체(111)와 나란하도록 설치된다.

상기 깔때기형 하우징부(142)의 선단부에는 내측으로 라운딩되어 모서리부가 곡률반경을 가지도록 볼록하게 형성된 라운딩부(143)가 구비된다. 그리고 상기 라운딩부(143)의 끝단에는 소폭 연장되어 환형상을 이루는 플랜지부(144)가 구비된다.

상기 플랜지부(144)의 내측은 뚫려 타이어 가압기구(140)는 일측으로 개구되도록 형성된다. 다른 한편으로는, 상기 환형 플랜지부(144)의 내측으로 오목하게 형성되는 오목패널(144a)이 구비되어 상기 하우징부(142)의 중공(145)을 폐쇄시키는 구조로 될 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예로서, 도면에 의해 예시하지는 않았으나, 상기 하우징부(142)는 종(鐘) 형태의 몸체를 가지도록 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 하우징부(142)가 종형의 몸체를 가지도록 형성되는 경우에도 상기 라운딩부(143)와 플랜지부(144)는 동일한 형태로 구비된다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 도면에 의해 예시하지는 않았으나, 상기 하우징부(142)는 내부에 중공(145)을 가지지 않고 채워진 구조의 블록체로 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 하우징부(142)가 블록체로 형성되는 경우에도 상기 라운딩부(143)와 플랜지부(144)는 동일한 형태로 구비되며, 상기 플랜지부(144)의 내측은 회전 중심축을 향해 오목한 면으로 형성된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 타이어 가압기구(140)는 브래킷부(141)가 베어링에 의해 상기 이송유닛(130)의 지지축(151)에 회전 가능하게 지지되도록 설치되고, 상기 라운딩부(143)가 상기 척킹유닛(120)에 회전하도록 지지된 타이어 림(R)에 거치된 타이어(T)를 가압하면서 종동하여 회전하게 된다.

본 발명에 따르면, 상기 타이어 가압기구(140)는 라운딩부(143)의 곡률반경을 타이어의 사이즈(size)에 따라 적절한 설계 규격으로 제작한 다수의 모델을 선택하여 교체하면서 사용할 수 있다.

상기 회동유닛(160)은 상기 이송유닛(130)에 설치되는 지지프레임(161)과, 일측이 지지프레임(161)에 회동 가능하게 연결되며 타측은 지지축(151)에 회전 가능하게 연결되어 신축되면서 상기 타이어 가압기구(140)를 전후진시켜 주는 실린더(162)를 포함하여 구성된다. 상기 지지축(151)은 지지프레임(161)에 회전 가능하게 설치된다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 타이어 탈부착장치(100)의 동작상태를 상세하게 설명한다.

오퍼레이터에 의한 컨트롤러(C)의 오퍼레이팅에 의해 상기 척킹유닛(120)의 핑거 그립(121a)에 타이어 림(R)이 척킹되면, 상기 이송유닛(130)은 타이어 가압기구(140)를 타이어 림(R)의 일측에 근접하도록 이송시켜 라운딩부(143)가 타이어 림(R)에 거치된 타이어(T)를 가압하도록 구동된다.

이어서 상기 척킹유닛(120)의 구동모터(122)의 구동에 의해 상기 척킹유닛(120)을 회전시켜 타이어 림(R)을 회전시키면 상기 타이어 가압기구(140)가 종동하여 회전하면서 라운딩부(143)가 연속적으로 타이어(T)를 가압하여 도 5에 예시한 바와 같이 타이어 림(R)에서 타이어(T) 일측의 축공 내측 단부를 탈거시킨다.

다음 동작으로, 상기 척킹유닛(120)의 회전을 중지시키고, 상기 이송유닛(130)이 타이어 가압기구(140)를 타이어 림(R)으로부터 이격되도록 이송시킨 다음, 상기 회동유닛(160)의 실린더(162)를 작동시켜 타이어 가압기구(140)를 상승시킨다. 이어서 상기 이송유닛(130)이 타이어 가압기구(140)를 타이어 림(R)의 타측으로 이송시키고, 타이어 가압기구(140)의 라운딩부(143)가 타이어 림(R)에 거치된 타이어(T) 타측을 가압하도록 구동된다.

다음에, 상기 척킹유닛(120)을 회전시켜 타이어 림(R)을 회전시키면 상기 타이어 가압기구(140)가 종동하여 회전하면서 라운딩부(143)가 연속적으로 타이어(T) 타측을 가압하여 타이어 림(R)에서 타이어(T)를 탈거시킨다.

상기한 바와 같이 타이어(T)가 탈거된 타이어 림(R)에 교체용 타이어를 거치하고, 상기 척킹유닛(120)과 이송유닛(130)과 타이어 가압기구(140) 및 회동유닛(160)을 상술한 바와 같이 동일한 동작으로 구동시켜 도 6에 예시한 바와 같이 타이어 림(R)에 타이어(T)를 끼워 넣음으로써, 타이어 교환을 완료할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따르면, 상기 타이어 가압기구(140)는 상술한 바와 같은 타이어 탈부착장치(100)에 전용될 수 있을 뿐만 아니라, 별도의 단일 장치 유닛으로 간편하게 마련하여 유효하게 사용할 수 있다. 예를 들면, 도면에 의해 도시하지는 않았으나, 별도 프레임에 구비된 지지축에 상기 타이어 가압기구(140)를 회전 가능하게 설치하고, 상기 척킹유닛(120)에 회전 가능하게 지지된 타이어 림(R)에 타이어(T)를 가압하도록 수작업용 툴로 사용할 수도 있다.

다른 한편으로는, 상기한 별도 프레임에 액추에이터를 설치하고, 그 액추에이터가 상기 타이어 가압기구(140)를 푸쉬-풀(push-pull) 운동시켜 상기 척킹유닛(120)에 회전 가능하게 지지된 타이어 림(R)에 타이어(T)를 가압하고, 그 가압력을 해제하여 타이어의 교체작업을 수행할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 별도의 단일 장치 유닛에 상기 타이어 가압기구(140)를 설치한 경우에는, 상기 척킹유닛(120)의 양측으로 이동하여 사용할 수도 있으며, 상기 척킹유닛(120)의 양측에 각각 구비하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 타이어 가압기구(140)는 기존의 다른 타이어 탈부착장치나 타이어 탈부착장치에 설치하여 유효하게 사용할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 의해 한정되지 않으며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시예가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

110 : 프레임 본체 120 : 척킹유닛
123 : 웜 124 : 워엄휠
130 : 이송유닛 131 : 슬라이드
132 : 실린더 140 : 타이어 가압기구
141 : 브래킷부 142 : 하우징부
143 : 라운드부 144 : 플랜지부
151 : 지지축 160 : 회동 유닛
161 : 프레임 161 : 실린더

Claims

직교 선상으로 배치되는 제1 프레임 본체(111)와 제2 프레임 본체(112)로 이루어지는 프레임 본체(110)와;
타이어 림(R)을 척킹하여 회전 가능하게 지지하도록 상기 제1 프레임 본체(111)에 마련되며 제2 프레임 본체(112)와 나란하게 설치되는 척킹 헤드(121)를 가지는 척킹유닛(120)과;
상기 타이어 림(R)의 중심축선과 나란하게 직선왕복 이동하도록 상기 프레임 본체(110)에 마련되며 제2 프레임 본체(112)에 직선왕복 이동 가능하게 설치되는 슬라이드(131)와, 일측이 제2 프레임 본체(112)에 연결되고 타측은 슬라이드(131)에 연결되어 상기 슬라이드(131)를 제2 프레임 본체(112)의 길이 방향으로 직선왕복 이동시켜 주기 위한 실린더(132)와, 타이어 가압기구(140)가 설치되며 슬라이드(131)와 함께 이동하는 지지축(151)으로 이루어지는 이송유닛(130)과;
회전 중심축에 대해 축대칭 구조이며, 지지축(151)에 회전 운동 가능하도록 베어링에 의해 지지된 상태로 설치되는 브래킷부(141)와, 상기 브래킷부(141)로부터 연장되어 구비되며 선단부로 갈수록 지름이 증가하여 확장 경사지게 형성되는 깔대기형 몸체를 이루는 하우징부(142)와, 상기 하우징부(142)의 선단부가 볼록한 곡률반경을 가지도록 중심부 측으로 라운딩되게 형성된 라운딩부(143)와, 상기 라운딩부(143)의 끝단에서 연장되며 단부로 갈수록 브래킷부(141)를 향하는 환형 플랜지부(144)를 구비하도록 형성되어, 척킹유닛(120)에 지지된 타이어 림(R)의 회전에 따라 상기 라운딩부(143)가 타이어(T)를 가압하며 타이어(T)와 함께 회전하는 가압기구(140)와;
상기 이송유닛(130)에 설치되는 지지프레임(161)과, 일측이 지지프레임(161)에 회동 가능하게 연결되며 타측은 지지축(151)에 회전 가능하게 연결되어 신축되면서 상기 타이어 가압기구(140)를 전후진시켜 주는 실린더(162)를 포함하여 구성되어, 상기 타이어 가압기구(140)를 전후진시켜 레벨을 조절하는 회동유닛(160)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 탈부착장치.
삭제
삭제
삭제