KR101987497B1 - 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치 - Google Patents

서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치에 관한 것으로,쇼크옵셔바의 상하이동을 이용하여 공기를 압축하도록 쇼크옵셔바에 구비된 압축부와, 압축부로부터 압축공기를 전달받아 저장하기 위해서 쇼크옵셔바와 연결된 프레임 내부에 구비된 공기탱크와, 공기탱크로부터 프레임에 장착된 타이어로 압축공기를 분사하기 위한 분사기를 포함하며, 공기 순환이 원할하지 않은 내측 타이어를 손쉽게 냉각시킬 수 있는 효과가 있는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치를 제공한다.

Description

서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치{TIRE-COOLING-DEVICE USING UP-DONW-MOVEMENT OF SUSPENSION}
본 발명은 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서스펜션에 구비되는 쇼크옵셔바를 이용하여 공기를 압축하여 압축공기를 형성하고 압축공기를 복륜 장착된 내측 타이어에 분사하여 내측 타이어를 냉각시키는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치에 관한 것이다.
후복륜의 상용차량에서 후복륜에 장착된 내측 타이어는 주행 중 공기의 흐름이 원활하지 않기 때문에, 제동시 발생되는 열을 제대로 식히지 못하면 타이어 파손이 발생될 가능성이 있다.
왜냐하면, 제동열이 휠을 통하여 타이어 비드부에 전달되어 결국 타이어 비드부에 파손이 발생하기 때문이다.
이러한 제동열에 의한 내측 타이어의 파손을 방지하기 위해서 공냉식, 수냉식 또는 단열식 방식을 사용하여 타이어를 냉각시키는 기술이 등장하였다.
이러한 종래 기술 중 공냉식은 단순하게 공기의 흐름을 타이어 내측으로 유도하는 방식이고 수냉식은 물탱크와 물펌프를 추가하여 물을 분사시키도록 하거나 에어컨 응축수를 드럼으로 유도하는 방식이고, 단열식은 드럼과 휠 사이에 단열판을 설치하는 방식이다.
이러한 종래 기술은 냉각 효율이 좋지 않아 내측 타이어의 큰 냉각 효과를 발휘하기 어려웠으며, 특히 수냉식의 경우 별도의 펌프가 추가되어야 하므로 장착 비용이 크게 증대되고 물소모가 많았고 응축수가 없을 시에는 타이어 냉각이 되지 않는 한계가 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-1999-0042969호(1999.06.15.)
이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 복륜으로 구성된 타이어 중 내측 타이어를 냉각하여 타이어 파손을 방지하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치에 따르면, 쇼크옵셔바의 상하이동을 이용하여 공기를 압축하도록 쇼크옵서버에 구비된 압축부와, 압축부로부터 압축공기를 전달받아 저장하기 위해서 쇼크옵셔바와 연결된 프레임 내부에 구비된 공기탱크와, 공기탱크로부터 프레임에 장착된 타이어로 압축공기를 분사하기 위한 분사기를 포함하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치를 제공한다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 압축부는 쇼크옵셔바를 구성하는 내통 외측에 고정된 러버패킹과, 쇼크옵셔바를 구성하는 외통 상측에 구비된 공기흐름통제부를 포함하며, 러버패킹에 의해 내통과 외통은 밀폐공간을 형성하고, 공기흐름통제부를 통해 밀폐공간으로 외부공기가 유입 또는 배출될 수 있으며, 공기흐름통제부는 외부공기를 밀폐공간으로 유입하기 위한 공기입력포트와, 밀폐공간으로 유입된 외부공기를 압축하여 배출하기 위한 공기출력포트를 포함할 수 있으며, 공기입력포트는 외통에 형성된 공기입구와, 외통 내측에 부착된 판스프링에 의해 탄성지지되며 공기입구를 개폐가능하도록 막는 고무판과, 외통 외측으로 공기입구를 막는 스펀지와 스펀지를 덮는 공기입력케이스를 포함하며, 판스프링은 그 일측이 외통 내부에 용접될 수 있으며, 공기출력포트는 외통에 형성된 공기출구와, 외통 외측에 부착된 판스프링에 의해 탄성지지되며 공기출구를 개폐가능하도록 막는 고무판과, 외통 외측으로 판스프링과 고무판을 덮는 공기출구케이스를 포함하며, 판스프링은 그 일측이 외통 외부에 용접될 수 있으며, 공기출력포트는 호스를 통하여 공기탱크와 연결되되, 호스는 그 일측이 공기출구케이스에 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 프레임에 물탱크가 구비될 수 있으며, 물탱크는 에어컨 응축수 또는 외부로부터 유입되는 물이 저장가능하도록 형성될 수 있으며, 분사기는, 공기탱크와 연결되는 제1포트와 물탱크와 연결되는 제2포트가 형성된 분사기몸통과, 제1포트의 개폐를 조절하기 위하여 분사기몸통에 구비된 제어수단과, 타이어를 향해 개구되도록 분사기몸통 일측에 형성된 분사구를 포함하며, 제1포트, 제2포트, 분사구는 압축공기 또는 물이 흐를 수 있도록 내부통로를 통해 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 제어수단은 제1포트를 향하도록 내부통로에 부착된 코일스프링과, 코일스프링에 부착된 공기제어판을 포함할 수 있으며, 공기제어판이 영구자석으로 형성되고, 제1포트에 전자석이 내장될 수 있으며, 제2포트를 통해 공급되는 물이 내부통로로 유입된 압축공기와 섞여 분무될 수 있도록, 제2포트와 내부통로의 접점에 제2포트와 수직하고 내부통로와 수평한 오리피스가 형성될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치에 의하면, 공기 순환이 원할하지 않은 내측 타이어를 손쉽게 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 내측 타이어가 냉각됨으로써 내측 타이어에 전달되는 제동열이 제거되어 제동열에 의하여 내측 타이어의 비드부가 파손되는 것이 방지되며, 비드부 파손으로 유발가능한 인명피해가 방지되는 효과가 있다.
또한, 내측 타이어의 비드부가 파손되는 것이 방지되므로, 차량 안정성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 차량 주행 중 발생되는 쇼크옵셔바의 상하 이동을 이용하여 공기를 압축시킴으로써 별도의 펌프나 기타 에어 공급장치가 불필요하여 그 구성이 간단하여 제작 및 유지보수가 용이한 효과가 있다.
또한, 쇼크옵셔바를 통하여 공급되는 압축공기가 공기탱크에 저장하고, 공기탱크를 폐단면의 프레임 내측에 위치시킴으로써, 차량 LAYOUT적인 문제를 해결하고, 프레임 강성을 이용함으로써 공기탱크에 고압의 압축공기를 저장할 수 있어 저장용량 및 냉각 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 물탱크가 구비되어 압축공기와 물로서 내측 타이어를 냉각시키게 되므로 냉각 효율이 증대되는 효과가 있다.
또한, 공기탱크와 물탱크를 분사기에 연결하고 분사기에 전자석, 코일스프링, 공기제어판이 구비된 제어수단이 장착됨으로 내측 타이어로 분사되는 압축공기 및 물을 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 분사기 내부에 오리피스를 구비하여 압축공기가 분사될 때, 물탱크를 통해 공급된 물과 섞이게 되므로 종래 기술 중 수냉식에 비하여 물사용량이 줄어듬과 동시에 냉각 효율이 증대되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 사시도,
도 2는 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 쇼크옵셔바의 단면도,
도 3은 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 쇼크옵셔바의 요부 사시도,
도 4는 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 쇼크옵셔바의 요부 단면도 및 다른 요부 사시도,
도 5는 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 요부 사시도,
도 6은 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 분사기의 개요도,
도 7은 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 분사기의 사시도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 쇼크옵셔바의 단면도이고, 도 3은 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 쇼크옵셔바의 요부 사시도이고, 도 4는 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 쇼크옵셔바의 요부 단면도 및 다른 요부 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치는 쇼크옵셔바(B)의 상하이동을 이용하여 공기를 압축하도록 쇼크옵셔바(B)에 구비된 압축부(100)와, 압축부(100)로부터 압축공기를 전달받아 저장하기 위해서 쇼크옵셔바(B)와 연결된 프레임(F) 내부에 구비된 공기탱크(200)와, 공기탱크(200)로부터 프레임(F)에 장착된 타이어(T)로 압축공기를 분사하기 위한 분사기(300)를 포함한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 압축부(100)는 쇼크옵셔바(B)를 구성하는 내통(B1) 외측에 고정된 러버패킹(110)과, 쇼크옵셔바(B)를 구성하는 외통(B2) 상측에 구비된 공기흐름통제부(120)를 포함하며, 러버패킹(110)에 의해 내통(B1)과 외통(B2)은 밀폐공간을 형성하고, 공기흐름통제부(120)를 통해 밀폐공간으로 외부공기가 유입 또는 배출된다.
공기흐름통제부(120)는 외부공기를 밀폐공간으로 유입하기 위한 공기입력포트(130)와, 밀폐공간으로 유입된 외부공기를 압축하여 배출하기 위한 공기출력포트(140)를 포함한다.
공기입력포트(130)는 외통(B2)에 형성된 공기입구(131)와, 외통(B2) 내측에 부착된 판스프링(133)에 의해 탄성지지되며 공기입구(131)를 개폐가능하도록 막는 고무판(132)과, 외통(B2) 외측으로 공기입구(131)를 막는 스펀지(134)와 스펀지를 덮는 공기입력케이스(135)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에서 판스프링(133)은 그 일측(P1)이 외통(B2) 내부에 용접된다.
공기출력포트(140)는 외통(B2)에 형성된 공기출구(141)와, 외통(B2) 외측에 부착된 판스프링(143)에 의해 탄성지지되며 공기출구(141)를 개폐가능하도록 막는 고무판(142)과, 외통(B2) 외측으로 판스프링(143)과 고무판(142)을 덮는 공기출구케이스(144)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에서 판스프링(143)은 그 일측(P2)이 외통(B2) 외부에 용접된다.
공기출력포트는 호스(H)를 통하여 공기탱크(200)와 연결되되, 호스(H)는 그 일측이 공기출구케이스(144)에 연결된다.
쇼크옵셔바(B) 인장시에 내통(B1)과 외통(B2)이 이루는 공간의 압력이 낮아지기 때문에 외부 대기압에 의하여 공기입력포트(130)에 구비된 판스프링(133)의 장력을 이기고 고무판(132)을 외통(B2) 내부로 밀어내며 공기입구(131)를 통해 외부 공기가 쇼크옵셔바(B) 내부로 유입된다.
이때, 공기출력포트(140)에 구비된 판스프링(143)은 외통에 상대적으로 높은 외부압에 노출된 상태이므로 외부 공기가 공기출구(141)로 유입되지 않도록 고무판(142)을 가압하는 상태가 유지된다.
쇼크옵셔바(B) 압축시에는 인장시와 반대로 쇼크업셔바(B) 내부의 압력이 높아지므로, 내측에 장착된 공기입력포트(130)의 판스프링(133)은 공기입구(131)로의 공기 입출입이 없도록 고무판(132)을 가압하게 되며, 외측에 장착된 공기출력포트(140)의 판스프링(143)은 상대적으로 고압인 쇼크업셔바(B) 내부압에 의해 외통(B2) 외측으로 제쳐지며 공기출구(141)를 개구하게 되고 공기출구(141)를 통해 쇼크옵셔바(B) 내부에 수용되었던 공기가 배출된다.
도 5는 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 요부 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 공기탱크(200) 일측으로 물탱크(400)가 구비된다. 물탱크(400)는 타이어(T)로 분사되는 압축공기에 물을 섞어서 냉각효율을 높이기 위한 물을 저장한다.
물탱크(400)는 에어컨 응축수 또는 외부로부터 유입되는 물이 저장가능하도록 형성된다.
프레임(F) 내부에 위치되는 공기탱크(200), 물탱크(400)는 차단벽(W)에 의해 프레임(F) 내부에서 움직이지 않도록 고정된다.
프레임(F) 폐단면 내에 공기탱크(200)가 설치됨으로써 차체 레이아웃 상의 제약을 회피할 수 있을 뿐만 아니라, 프레임(F) 강성으로 지속적으로 압축공기가 유입되는 공기탱크(200)를 가압하게 됨으로, 공기탱크(200)의 내부압 즉 저장압력을 증대하여 저장용량 및 냉각 성능을 증대하게 된다.
도 6은 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 분사기의 개요도이고, 도 7은 도 1의 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치의 분사기의 사시도이다.
도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 분사기(300)는, 공기탱크(200)와 연결되는 제1포트(311)와 물탱크와 연결되는 제2포트(312)가 형성된 분사기몸통(310)과, 제1포트(311)의 개폐를 조절하기 위하여 분사기몸통(310)에 구비된 제어수단(320)과, 타이어(T)를 향해 개구되도록 분사기몸통(310) 일측에 형성된 분사구(330)를 포함한다.
제1포트(311), 제2포트(312), 분사구(330)는 압축공기 또는 물이 흐를 수 있도록 분사기몸통(310) 내부에 구비된 내부통로(340)를 통해 연결된다.
제어수단(320)은 제1포트(311)를 향하도록 내부통로(340)에 부착된 코일스프링(322)과, 코일스프링(322)에 부착된 공기제어판(323)을 포함한다.
코일스프링(322)의 압축력에 의하여 공기탱크(200)의 내부압이 일정치 이상이 될 때까지 분사기(300)를 통해서 타이어(T)로 분사되지 않고 있다가, 공기탱크(200) 내부에 저장된 압축공기의 압력이 일정치 이상이 되면 압축공기가 코일스프링(322)과 연결된 공기제어판(323)을 밀쳐내며 분사기(300)를 통하여 타이어(T)로 분사된다.
이와 다르게, 공기제어판(323)이 영구자석으로 형성되고, 제1포트(311)에 전자석(321)이 내장되면, 전자석(321)에 공급되는 전류량을 제어함으로써 공기제어판(323)과 전자석(321)의 갭이 조절가능해져 코일스프링(322)의 전부하(PRELOAD)를 제어할 수 있게 된다. 또한, 압축공기의 분사압을 조절할 수 있게 되며, 수동분사 역시 가능해 진다.
제2포트(312)를 통해 공급되는 물이 내부통로(340)로 유입된 압축공기와 섞여 분무될 수 있도록, 제2포트(312)와 내부통로(340)의 접점에 제2포트(312)와 수직하고 내부통로(340)와 수평한 오리피스(341)가 형성된다.
오리피스(341)를 통해 자동차 연료공급시스템에서 연료와 공기가 섞이는 원리와 같은 방식으로 분사되는 압축공기에 물이 자동으로 섞일 수 있게 된다.
분사기(300)는 공기탱크(200)와 호스(H1)를 통해 연결되며, 물탱크(400)와도 호스(H2)를 통해 연결된다.
100: 압축부 110: 러버패킹 120: 공기흐름통제부
130: 공기입력포트 131: 공기입구 132: 고무판
133: 판스프링 134: 스펀지 135: 공기입력케이스
140: 공기출력포트 141: 공기출구 142: 고무판
143: 판스프링 144: 공기출구케이스 200: 공기탱크
300: 분사기 310: 분사기몸통 311: 제1포트
312: 제2포트 320: 제어수단 321: 전자석
322: 코일스프링 323: 공기제어판 330: 분사구
340: 내부통로 341: 오리피스 400: 물탱크
B: 쇼크옵셔바 B1: 내통 B2: 외통
F: 프레임 T: 타이어 H: 호스

Claims (12)

  1. 쇼크옵셔바의 상하이동을 이용하여 공기를 압축하도록 상기 쇼크옵셔바에 구비된 압축부;
    상기 압축부로부터 압축공기를 전달받아 저장하기 위해서 상기 쇼크옵셔바와 연결된 프레임 내부에 구비된 공기탱크;
    상기 공기탱크로부터 상기 프레임에 장착된 타이어로 상기 압축공기를 분사하기 위한 분사기;를 포함하며,
    상기 프레임에 물탱크가 구비되며,
    상기 분사기는,
    상기 공기탱크와 연결되는 제1포트와 상기 물탱크와 연결되는 제2포트가 형성된 분사기몸통과,
    상기 제1포트의 개폐를 조절하기 위하여 상기 분사기몸통에 구비된 제어수단과,
    상기 타이어를 향해 개구되도록 상기 분사기몸통 일측에 형성된 분사구를 포함하며,
    상기 제1포트, 상기 제2포트, 상기 분사구는 압축공기 또는 물이 흐를 수 있도록 내부통로를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압축부는
    상기 쇼크옵셔바를 구성하는 내통 외측에 고정된 러버패킹과,
    상기 쇼크옵셔바를 구성하는 외통 상측에 구비된 공기흐름통제부를 포함하며,
    상기 러버패킹에 의해 상기 내통과 외통은 밀폐공간을 형성하고,
    상기 공기흐름통제부를 통해 상기 밀폐공간으로 외부공기가 유입 또는 배출되는 것을 특징으로 하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기흐름통제부는
    외부공기를 상기 밀폐공간으로 유입하기 위한 공기입력포트와,
    상기 밀폐공간으로 유입된 외부공기를 압축하여 배출하기 위한 공기출력포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공기입력포트는
    상기 외통에 형성된 공기입구와,
    상기 외통 내측에 부착된 판스프링에 의해 탄성지지되며 상기 공기입구를 개폐가능하도록 막는 고무판과,
    상기 외통 외측으로 상기 공기입구를 막는 스펀지와 상기 스펀지를 덮는 공기입력케이스를 포함하며,
    상기 판스프링은 그 일측이 상기 외통 내부에 용접된 것을 특징으로 하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 공기출력포트는
    상기 외통에 형성된 공기출구와,
    상기 외통 외측에 부착된 판스프링에 의해 탄성지지되며 상기 공기출구를 개폐가능하도록 막는 고무판과,
    상기 외통 외측으로 상기 판스프링과 상기 고무판을 덮는 공기출구케이스를 포함하며,
    상기 판스프링은 그 일측이 상기 외통 외부에 용접된 것을 특징으로 하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 공기출력포트는 호스를 통하여 상기 공기탱크와 연결되되,
    상기 호스는 그 일측이 공기출구케이스에 연결된 것을 특징으로 하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 물탱크는 에어컨 응축수 또는 외부로부터 유입되는 물이 저장가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은
    상기 제1포트를 향하도록 상기 내부통로에 부착된 코일스프링과,
    상기 코일스프링에 부착된 공기제어판을 포함하는 것을 특징으로 하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 공기제어판이 영구자석으로 형성되고, 상기 제1포트에 전자석이 내장된 것을 특징으로 하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2포트를 통해 공급되는 물이 상기 내부통로로 유입된 압축공기와 섞여 분무될 수 있도록,
    상기 제2포트와 상기 내부통로의 접점에 상기 제2포트와 수직하고 상기 내부통로와 수평한 오리피스가 형성된 것을 특징으로 하는 서스펜션의 상하이동을 활용한 타이어 냉각장치.
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