KR19990043787A - 타이어 펑크 자동 수리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 펑크시 압축공기와 펑크수리용 섬유를 타이어의 내부에 주입하여 신속히 펑크난 타이어를 자동으로 수리할 수 있도록 함으로써 타이어 펑크에 따른 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 타이어 펑크 자동 수리장치에 관한 것으로서, 타이어의 압력을 감지하는 압력센서와, 상기 타이어의 내부에 압축공기를 주입하는 압축공기 주입수단과, 상기 타이어의 내부에 압축공기와 같이 펑크수리용 섬유를 공급하는 섬유 공급수단과, 상기 압력센서로부터 검출되는 신호에 따라 상기 압축공기 주입수단 및 상기 섬유 공급수단의 동작을 제어하는 전자제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 펑크 자동 수리장치를 제공한다.

Description

타이어 펑크 자동 수리장치(automatic repair device for tire puncture)

본 발명은 자동차의 펑크난 타이어를 자동으로 수리하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 타이어 펑크시 압축공기와 펑크수리용 섬유를 타이어의 내부에 주입함으로써 신속히 펑크난 타이어를 수리할 수 있도록 하는 타이어 펑크 자동 수리장치에 관하 것이다.

일반적으로 자동차의 타이어는 자동차와 노면이 맞닿는 유일한 부품이며 차중을 받치고, 구동력 및 제동력, 횡력(橫力) 등의 힘을 전달하며, 노면에서의 충격을 완화하는 스프링과 댐퍼의 역할을 한다.

이러한 자동차 타이어에 주입된 공기압력은 규정 압력보다 높게 되면, 주행 중에 트램핑(tramping; 타이어의 상하 진동)현상이 발생되어 승차감이 불량하게 됨은 물론 타이어의 파손을 초래하게 되었으며, 규정 압력보다 낮으며 조향 조작력이 커지고 타이어의 사이드의 마모가 발생되므로 사이즈마다 규정 압력이 정해지게 되며, 승용차용 타이어는 1.7 ~ 2.1㎏/㎠, 소형 트럭용 타이어는 2.1 ~ 2.5㎏/㎠, 대형 트럭 및 버스용 타이어는 4.2 ~ 6.3㎏/㎠이다.

이렇게 자동차 타이어의 압력은 자동차의 주행성능에 있어서 많은 비중을 차지하고 있는데, 특히 고속주행 중 타이어의 펑크발생시 급격히 유실되는 공기압에 의해 스텐딩 웨이브(standing wave; 주행속도가 빠르면 바퀴의 회전속도가 증가하므로 트레드부의 변형이 복원되기 전에 다음의 변형을 맞이하게 되어 타이어의 트레드부가 물결 모양으로 떠는 것)현상이 발생되어 타이어의 수명을 급격히 저하시킬 뿐만 아니라 트레드가 떠서 떨어져 나가는, 극히 위험한 상태를 유발할 수 있고, 차량 쏠림에 따른 전복사고를 초래하는 문제점이 있다.

또한, 타이어 펑크시 예비 타이어가 구비되어 있지 않거나 교체장비를 구비되지 않은 경우 펑크난 타이어를 교체할 수 없어 휠 등의 손상 및 사고위험을 감안하고 계속주행할 수밖에 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 타이어 펑크시 신속히 펑크난 타이어를 자동으로 수리할 수 있도록 함으로써, 타이어 펑크에 따른 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 타이어 펑크 자동 수리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이어 펑크 자동 수리장치를 구성 및 작용을 보인 것으로서,

도 1은 타이어 펑크 자동 수리장치의 작동 전 상태도이고,

도 2는 타이어 펑크 자동 수리장치의 작동 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 압력센서 200 : 섬유 공급수단 (제1 솔레노이드)

300 : 압축공기 주입수단 310 : 압축기

320 : 압축공기 탱크 330 : 밸브

340 : 제2 솔레노이드

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 타이어의 압력을 감지하는 압력센서와, 상기 타이어의 내부에 압축공기를 주입하는 압축공기 주입수단과, 상기 타이어의 내부에 압축공기와 같이 펑크수리용 섬유를 공급하는 섬유 공급수단과, 상기 압력센서로부터 검출되는 신호에 따라 상기 압축공기 주입수단 및 상기 섬유 공급수단의 동작을 제어하는 전자제어장치를 포함하는 타이어 펑크 자동 수리장치를 제공하는 것을 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 타이어 펑크 자동 수리장치는 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 타이어(101)의 내부 압력을 감지하는 압력센서(100)와, 상기 타이어(101)의 내부에 압축공기를 주입하는 압축공기 주입수단(300)과, 상기 타이어(101)의 내부에 압축공기와 같이 펑크수리용 섬유를 공급하는 섬유 공급수단(200)과, 상기 압력센서(100)로부터 검출되는 신호에 따라 상기 압축공기 주입수단(300) 및 상기 섬유 공급수단(200)의 동작을 제어하는 전자제어장치(400)(electronic control unit)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 섬유 공급수단(200)은 상기 타이어(101)와 연통되는 제1 유로(211) 및 상기 압축공기 주입수단(300)의 공기 주입로(302)와 연통되는 제2 유로(212)를 갖는 제1 실린더(210)와, 상기 실린더 내에서의 유동에 의해 상기 제1, 2 유로(211)(212)를 개폐시키면서 일측 요입부(221)에 상기 제1 실린더(210)와의 접촉에 의해 폐쇄공간을 형성하여 펑크수리용 섬유를 저장하는 제1 플렌저(220)와, 그 제1 플렌저(220)를 상기 제1, 2 유로(211)(212)로 가압하여 탄력적으로 폐쇄시키는 제1 스프링(230)과, 입력되는 전기적 신호에 따라 상기 제1 플렌저(220)를 당기여 상기 제1, 2 유로(211)(212)를 개방하는 제1 코일(240)을 포함하는 제1 솔레노이드로 이루어진다.

즉, 상기 제1 플렌저(220)가 제2 코일(344)로 당겨질 경우 상기 제1, 2 유로(211)(212)가 개방됨과 동시에 상기 요입부(221)가 개방되면서 펑크수리용 섬유가 상기 제1, 2 유로(211)(212) 간으로 유동하게 된다. 상기 펑크수리용 섬유는 타이어(101)의 펑크 즉, 구멍을 메우게 됨으로써 펑크를 수리하는 역할을 하게 된다.

한편, 상기 압축공기 주입수단(300)은 공기를 압축시키는 공기 압축기(310)와, 상기 압축된 공기를 저장하는 압축공기 탱크(320)와, 상기 솔레노이드 밸브(330)는 상기 압축공기 탱크(320)로부터 상기 타이어(101)에 압축공기를 주입하는 밸브(330)와, 그 밸브(330)를 동작시키는 제2 솔레노이드로 구성된다.

우선, 상기 밸브(330)는 일측에 상기 섬유 공급수단(200)의 공기 주입로(302)와 연통되는 제3 유로(333) 및 상기 압축공기 탱크(320)로부터의 공기 인입로(301)와 연통되는 제4 유로(334)를 갖는 밸브 몸체(331)와, 그 밸브 몸체(331)를 유동하면서 상기 제3 유로(333)와 제4 유로(334)를 서로 연통/분리시키는 시키는 스풀(332)로 이루어진다.

또한, 상기 제2 솔레노이드는 제2 실린더(341)와, 그 실린더에서 유동하면서 밸브(330)의 스풀(332)과 연동되어 그 제2 실린더(341)에 유동하도록 설치된 제2 플렌저(342)와, 그 제2 플렌저(342)를 일측으로 가압하여 상기 제3, 4 유로(333)(334)를 서로 폐쇄시키는 제2 스프링(343)과, 입력되는 전기적 신호에 따라 상기 제2 플렌저(342)를 당기여 상기 제3, 4 유로(333)(334)를 서로 연통되게 개방하는 제2 코일(344)로 이루어진다.

상기한 전자제어장치(400)는 엔진 ECU 등을 적용하여 사용할 수 있으며, 이그니션 스위치(102)가 온 될 경우 인가되는 배터리(103)의 전원에 의해 동작되게 된다. 또한, 상기 전자제어장치(400)는 제1 릴레이(410)를 통해 상기 제1 솔레노이드인 섬유 공급수단(200)의 제1 코일(240)에 배터리(103)의 전원을 인가하게 되고, 제2 릴레이(420)를 통해 제2 솔레노이드의 제2 코일(344)에 전원을 인가하게 되며, 제3 릴레이(430)를 통해 공기 압축기(310)의 전원을 인가함으로써, 각각의 동작을 제어하게 된다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 재차 도 1에 도시되는 바와 같이 엔진이 구동되는 상태에서 전자제어장치(400)는 제3 릴레이(430)를 통해 압축공기 주입수단(300)의 공기 압축기(310)를 구동시켜 압축공기 탱크(320)에 압축공기를 저장하며, 이러한 상태에서 압력센서(100)를 통해 타이어(101)의 압력을 일정 주기마다 지속적으로 검출하게 된다. 이때, 상기 압력센서(100)로부터 검출된 압력이 적정 타이어(101) 압력을 정하는 임계범위보다 작은 경우 펑크 등으로 인한 공기 유출을 가정하고 제1 릴레이(410)를 통해 제1 솔레노이드의 제1 코일(240)에 전원을 인가하는 동시에, 제2 릴레이(420)를 통해 제2 솔레노이드의 제2 코일(344)관에 전원을 인가하게 된다.

상기와 같이 전원이 인가된 제1 코일(240)은 재차 도 2에 도시되는 바와 같이, 전자기력을 이용하여 제1 실린더(210)의 제1 유로(211)와 제2 유로(212)를 폐쇄시키던 플렌저를 당기여 그 제1 유로(211)와 제2 유로(212)를 개방시키면서 플렌저의 요입부(221)를 개방하게 된다. 이때, 상기 요입부(221)에 저장된 펑크수리용 섬유는 상기 제1 유로(211)와 제2 유로(212) 간으로 유동하게 되며, 제1 스프링(230)은 플렌저의 유동에 의해 압축된 상태를 유지하게 된다.

이와 동시에, 상기 전원이 인가된 제2 코일(344)은 전자기력을 이용하여 제2 스프링(343)에 의해 제3 유로(333)와 제4 유로(334)를 폐쇄시킨 스풀(332)과 연동되는 폐쇄시키던 제2 플렌저(342)를 당긴다. 이때, 상기 제2 코일(344)로 이동하는 제2 플렌저(342)의 유동에 의해 밸브(330)의 스풀(332)은 동기 이동하면서 상기 제3 유로(333)와 제4 유로(334)를 개방시키게 되며, 이때의 제2 스프링(343) 역시 상기 제2 플렌저(342)의 이동에 의해 압축 상태를 유지하게 된다.

상기와 같이, 제3 유로(333)와 제4 유로(334)가 개방됨에 따라 상기 압축공기 탱크(320)의 압축공기는 제4 유로(334)와 연통되는 인입로(301) 및, 상기 제2, 3 유로와 연통되는 주입로(302)를 통해 이동하면서 상기 제1 실린더(210) 내에서 유동하는 펑크수리용 섬유와 같이 제1 유로(211)를 통해 타이어(101)내로 주입된다.

이러한 과정에서, 상기 압축공기는 타이어(101)의 압력을 보상하여 상승시키게 되고, 펑크수리용 섬유는 공기 유출 통로 즉, 펑크 구멍을 따라 유출되는 공기의 흐름과 같이 유동하면서 상기 펑크 구멍을 메워 펑크를 수리하게 된다. 이에 따라 타이어(101)의 압력은 신속히 상승하게 된다.

한편, 이러한 과정에서 상기 전자제어장치(400)는 압력센서(100)를 통해 타이어(101)의 압력을 재 검출하여 타이어(101)의 압력이 적정압력을 정하는 임계범위 내일 경우 제1, 2 릴레이(410)(420)를 통해 제1 슬레노이드의 제1 코일(240) 및 제2 슬레노이드의 제2 코일(344)에 인가된 전원을 순차적으로 차단하게 된다. 이때, 제1, 2 플렌저(220)(342)는 압축된 상태의 제1, 2 스프링(230)(343)에 의해 원위치 즉, 제1, 2 유로(211)(212)를 폐쇄시킨 상태 및 제3, 4 유로(333)(334)를 서로 폐쇄시킨 상태로 복귀된다.

상기와 같이 펑크수리용 섬유를 소모한 경우에는 정규 수리시 상기 제1 솔레노이드의 제1 플렌저(220) 요입부(221)에 펑크수리용 섬유를 보충하게 되면 계속적으로 사용할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 타이어 펑크시 압축공기와 펑크수리용 섬유를 타이어의 내부에 주입하여 신속히 타이어의 공기압을 보충하는 동시에 펑크난 타이어를 수리하도록 함으로써, 급작스런 타이어 펑크로 인한 전복사고 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 자동으로 타이어의 수리하도록 함으로써 기존과 같이 예비타이어 및 교환장비를 구비하여 교환하여야 하는 불편함을 해소할 수 있다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 타이어(101)의 압력을 감지하는 압력센서(100)와, 상기 타이어(101)의 내부에 압축공기를 주입하는 압축공기 주입수단(300)과, 상기 타이어(101)의 내부에 압축공기와 같이 펑크수리용 섬유를 공급하는 섬유 공급수단(200)과, 상기 압력센서(100)로부터 검출되는 신호에 따라 상기 압축공기 주입수단(300) 및 상기 섬유 공급수단(200)의 동작을 제어하는 전자제어장치(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 펑크 자동 수리장치.
2. 제1 항에 있어서, 섬유 공급수단(200)은 상기 타이어(101)와 연통되는 유로(211) 및 상기 압축공기 주입수단(300)의 주입로(302)와 연통되는 유로(212)를 갖는 실린더(210)와, 상기 실린더(210)내에서의 유동에 의해 상기 각 유로(211)(212)를 개폐시키면서 일측 요입부(221)에 상기 실린더(210)와의 접촉에 의해 폐쇄공간을 형성하여 펑크수리용 섬유를 저장하는 플렌저(220)와, 상기 플렌저(220)를 상기 각 유로(211)(212) 측으로 가압하여 탄력적으로 폐쇄시키는 스프링(230)과, 입력되는 전기적 신호에 따라 상기 플렌저(220)를 당기여 상기 유로(211)(212)를 개방하는 코일(240)을 포함하는 솔레노이드로 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 펑크 자동 수리장치.
3. 제1 항에 있어서, 상기 압축공기 주입수단(300)은 공기를 압축시키는 공기 압축기(310)와, 상기 압축된 공기를 저장하는 압축공기 탱크(320)와, 상기 압축공기 탱크(320)로부터 상기 타이어(101)에 압축공기를 주입하는 밸브(330)와, 입력되는 제어신호에 따라 상기 밸브(330)를 동작시키는 제2 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 펑크 자동 수리장치.