KR20000020652A - 타이어 압력 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 공기압을 제어하는 기술이다.

공압의 생성원으로 콤푸레셔(Compressor)를 사용했으며, 생성된 공압은 에어탱크(Air Tank)에 보관되어지며, 자동차 배터리(Battery)를 전원으로 사용한다.

각각의 타이어에는 압력스위치가 있어 타이어의 압력을 항시 측정하여 운전자에게 디지탈(Digital)로 정보를 알려준다. 그리고 압력스위치(Pressure Switch)는 최대 및 최소의 값을 설정(Setting)하여 이값에 도달하게 되어도 운전자에게 색상으로 구별된 신호등이 점등되도록 되어 있어 운전자는 편리하게 타이어의 상태를 판별할 수 있다.

이처럼 타이어 공기압의 정보로 운전자는 이상 유·무를 시각적으로 판단하여 조작판(Control Pannel)에서 스위치의 조작만으로 타이어의 이상을 원상복구할 수 있다.

이와 같이 공압을 전달할 수 있게하기 위하여 시임레스(Seamless) 배관과 자동차를 구성하는 부품에 일련의 가공을 하여 공압이 원활히 전달될 수 있도록 하였다.

조작판(Control Pannel)의 구성은 타이어 공기압의 상태를 한눈에 알수 있도록 되어 있는 디스플레이(Display)부와 공기압을 제어하기위한 스위치(Switch)부로 구성되어져 있다. 조작판은 자동차의 구조에 대해서 모르는 운전자라도 모든 상태를 알수 있도록 구성하였다.

Description

타이어 압력 제어 장치

본 발명은 타이어 공기압을 제어하는 기술로서, 타이어의 이상 발생시 그 어떤 수공구로 타이어를 해체하지 않고 단순히 운전석의 조작판(Control Pannel)에서의 스위치의 조작만으로 타이어를 원하는 압력으로 설정후 운전을 지속하기 위함이다.

먼저 ＜도 1＞의 (1)은 전륜구동방식의 앞타이어로서 타이어에 공기압이 주입되기 위하여 기존의 부품에 일련의 가공을 하여 공압이 전달되는데 있어서 새는 것을 방지하는데 중점을 두었으며, 상세한 것은 ＜도 2＞에 나타내었다.

(2)는 전륜구동방식의 뒷타이어로서 앞타이어와 마찬가지로 기존의 부품에 공압을 전달하기 위하여 가공을 하였으며, 상세한 것은 ＜도 3＞에 나타내었다.

(3)은 콤푸레셔(Compressor)로서 TPCS에 있어서 공압을 생성하는 생성원이다. 이것은 차량용 전원을 사용하며 에어 탱크(Air Tank)에 설정 용량보다 용량이 적어지면 구동하기 위한 릴레이(Relay)가 설치되어 있다.

(4)는 콤푸레셔에서 생성된 공압을 저장하는 용기로서 콤푸레셔의 빈번한 구동을 지향하기 위하여 설치하였다.

(5)는 타이어 공기압의 상태를 표시하는 디스플레이(Display)부(部)로서 각각의 공기압을 표시하며, 쉽게 알수 있도록 디지탈(Digital)로 나타내었다. 상세한 것은＜도 4＞에서 디스플레이(Display)부(部)에 나타내었다.

(6)은 타이어의 이상 발견시 공압을 제어하기 위한 스위치로서 ＜도 4＞에서 콘트롤(Control)부(部)에 나타내었다.

(7)은 압력 스위치(Pressure Switch)로서 타이어 공기압을 최대 및 최소의 값을 미리 설정(Setting)하여, 공기압이 이 값에 도달하면 조작판에 표시되도록 되어 있다.

(8)은 솔레노이드 밸브(Solenoid valve)로서 공기압의 방향을 제어하기 위하여 설치된 공압 주변기기이다. 이 장치는 타이어로 공기압을 넣거나, 뺄 때 사용되며 조작판의 스위치와 조합되어 있다.

(9)는 공압 유니트(Unit)로서 F.R.L Combination라 하며, 공압에 내재되어 있을지도 모르는 수분과 기름을 걸러주는 역할을 한다.

(10)은 에어 필터(Air Filter)로서 콤푸레서에서 생성된 공압을 탱크로 저장하기 전에 수분을 걸러주기 위하여 설치되었다.

(11)은 TPCS의 부가적 역할로서 공압을 필요로하는 매개체에 사용하기 위하여 에어 탱크에서 니쁠(Nipple)을 이용하여 이곳에 에어 호스(Air Hose)를 연결하여 사용하면 된다.

(12)는 자동차용 배터리(Battery)로서 콤푸레셔 및 콘트롤에 사용하기 위한 전원부이다.

＜도 2＞는 앞타이어의 공압을 전달하기 위한 구성상태를 나타내었다.

(1)은 알루미늄 휠(Wheel)로서 타이어로 공압을 전달하기 위하여1.5의 구멍을 뚫었다.

(2)는 기존의 넛트(Nut)를 제거하고 축과 휠을 연결하는 역할을 한다. 여기에는 패킹(Packing)인 (8)부품이 들어있어 공압이 새는 것을 방지한다.

(3)은 베어링과 일체인 축으로서 중앙에1.5의 구멍을 가공하여 부품(2)으로 전달한다.

(4)는 휠이 고정되는 브라켓(Bracket)으로서 내경에는 치절이 되어있어 축과 서로 맞물려 있으며, 종동축으로서 베어링 (11)부품에 삽입되도록 되어있다.

(5)는 쇼크업쇼버가 고정되어 있으며, 베어링이 삽입되어 있다. 여기에 공압을 축으로 전달하기 위하여 니쁠(Nipple)을 부착하여 공압이 가공된 구멍으로 전달되도록 되어있다.

(6)은 베어링과 베어링 사이의 간격을 유지하기 위하여 가공된 부품이다.

(7),(8),(9)부품은 공압이 새는 것을 방지하기 위한 패킹이다.

(10)은 니쁠로서 시임레스(Seamless) 배관에서 상·하 움직임이 있는 차체와 타이어 사이를 우레탄 호스(Urethane Hose)로 사용하기에 니쁠을 사용하였다.

(11)은 앵귤러 콘텍트 볼 베어링(Angular Contact Ball Bearing)으로서 고속회전에서 공압의 새는 현상을 막기위하여 실링(Sealing) 처리된 베어링을 사용하였다.

＜도 3＞은 뒷타이어의 공압을 전달하기 위한 구성상태를 나타내었다.

(1)과 (2)는 ＜도 2＞ 앞타이어의 (1),(2)와 같은 역할을 한다.

(3)은 뒷축으로서 공압을 전달하기 위하여1.5의 구멍을 가공하였다.

(4)는 뒷축으로 공압을 전달하기 위한 니쁠을 고정시키기 위하여 가공되었다.

(5),(6),(7)부품은 공압이 새는 것을 방지하기 위한 패킹이다.

(8)은 앵귤러 콘텍트 볼 베어링으로서 축과 (2)부품의 운동을 원활히 하기 위하여 사용했으며, 공압이 새는 현상을 막기위하여 실링(Sealing) 처리된 베어링을 사용하였다.

(9)는 베어링 하우징(Housing)으로서 내부에는 베어링이 조립되어 있으며, 타이어가 조립되는 부분이다.

(10)은 ＜도 2＞ 앞타이어의 (10)과 같은 역할을 한다.

＜도 4＞는 조작판으로서 두부분으로 나누어 지는데, 타이어의 상태를 나타내는 디스플레이(Display)부(部)와 타이어의 상태를 변화시키기 위한 콘트롤(Control)부(部)로 구분되어 있다.

(1)은 에어 탱크(Air Tank)내의 공압의 양(量)을 나타내는 것이며, 단위는 리터(Liter)이다.

(2)는 타이어의 압력을 나타내며, 단위는 PSI이다.

(3)은 세가지 색으로 구분되어 있으며 타이어의 압력이 압력스위치에 설정된 값에서 낮으면 빨간색등이 등화되며, 높으면 노란색등이 등화되며, 정상일 경우는 녹색등이 등화된다. 평상시 이상이 없을 때에는 녹색등이 항시 점등되어 있다.

(4)는 TPCS를 켜기위한 스위치이다.

(5)는 타이어에 이상이 있을시 'IN'으로 스위치를 누르면 공압이 공급되며, 이와 반대로 'OUT'으로 스위치를 누르면 공압이 빠지게 되어있다.

이처럼 조작판은 각각의 타이어로 콘트롤부와 디스플레이부를 분리시켰으므로 한눈에 모든 상태를 알 수 있다.

현대 사회는 과학 문명이 날로 발전하고 있으며, 이러한 것들은 인간중심에 모체를 두고 있다. 인간을 위하여 보다 편리함을 도모하고 그에 따른 안전성은 기본이 되고 있다. 자동차에 관련한 기술도 마찬가지이다.

현재 자동차는 단순한 운송, 이동을 넘어서 운송과 이동을 함에 있어서 운전자와 탑승자를 위하여 안전성과 편안함을 도모하고 있다.

우리가 자동차를 관리하다보면 밤사이 주차해 놓았던 자동차의 타이어에 바람이 빠져 당혹스러울 때가 있다. 만약 하나의 타이어만 이상이 있으면 여유분 타이어(Spare Tire)로 교체를 하면 되겠으나, 그렇지 않을 경우는 더욱 난처할 것이다. 그리고 여유분 타이어로 교체하는 일도 쉽지는 않다. 이럴 경우 본 발명은 어떠한 수공구로 타이어의 교체없이 운전석에서 스위치를 조작함으로써 원상복구할 수 있다. 이처럼 TPCS는 편리함에 첫 번째 목적이 있다.

요즘은 자동차를 이용하여 원거리 여행을 많이 한다. 그런데 운행중 타이어에 이상을 감지하기는 매우 어렵다. 이것은 타이어의 이상여부를 운행중 나타나는 일련의 현상으로 판단을 해야하기 때문이다. 이처럼 감각에 의존하여야 하는 어려움이 있어 모르고 운전시에는 큰사고로 이어져 인간의 생명에도 지장을 주기도 한다. 이와 같은 문제점을 해소하고 운전자와 탑승자에게 안전성을 확보하기 위하여 본 발명은 개발되었다. TPCS에 있는 압력게이지와 색상으로 표시되는 신호등에 의해 공기압의 변화를 알고 무리한 운전을 미연에 방지하여 안전한 운전이 될 수 있는 안전성이 두 번째 목적이라 하겠다.

일반적으로 운전자는 일반도로, 고속도로, 비포장도로등 도로여건과 날씨에 따라서 타이어 공기압에 변화를 주는 것이 좋다는 것을 알고 있다. 그러나 현재 추세에서는 어려운 점이 많다. 타이어 공기압에 변화를 주려면 공압이 설치되어 있는 곳으로 이동을 해야한다. 그러나 일일이 그곳으로 이동하여 조치를 하기는 어렵다. 이처럼 도로여건과 날씨에 대한 공기압에 변화를 주면 연료소모량과 제동성에 영향이 있다. 현재 자동차에 대하여 부각되고 있는 연료에 대한 문제점도 해소할 수 있어 실용성에 대한 부수적인 목적도 있다.

이와 같이 운전자 및 탑승자에 대한 안전성과 사용상에 있어서의 편리성 및 실용성에 그 목적이 있다.

본 발명은 공압을 이용한 기술로 타이어의 공기압을 제어하기 위함이다.

타이어의 공기압을 제어하기 위하여 공압 주변기기를 사용했으며, 기존의 부품에 공압이 전달되기 위한 일련의 가공을 하였다. 본 발명은 공압의 새는 현상을 막기 위하여 부품이 연결되는 곳에는 패킹(Packing)을 사용하였다. 그리고 타이어 압력의 변화를 알기 위하여 압력게이지를 설치하였다. 이처럼 본 발명은 공압을 이용한 것이다.

종래의 기술은 특허공보[96-13708]에 나타났듯이 이것은 에어 탱크에 공압을 비축해놓아야 한다는 결점이 있다. 본 발명은 콤푸레셔(Compressor)를 이용하여 공압을 생성하나, [96-13708]은 생성원이 구비되어있지 않다. 그리고, 운전중 축선택 스위치를 통해서 축을 선택후 압력의 이상을 점검해야하나, 본 기술은 모든 타이어의 압력 상태를 알아볼 수 있다는 장점이 있다. 이처럼 본 기술은 언제 어느곳에서도 공압을 생성, 이용할 수 있으므로 편리하다고 하겠다.

자동차의 부속물중 어느 하나 중요하지 않은 것이 없다. 그 중 타이어의 상태에 따라 사람의 생명에 위협이 되기도 한다. 흔히 사람들은 타이어 공기압을 도로 여건에 맞게 조절하여 주면 좋다는 것을 안다. 그러나 장소의 제약을 많이 받는 것이 단점이며, 본 발명은 장소의 제약에서 벗어나고 인간의 편리함과 안전성을 도모하기 위함이다.

현재의 자동차 기술은 날로 발전하였으나 타이어에 대해서는 그 발전성은 둔화 되어 있다. 본 발명으로 인하여 새로운 기술로 발전되기를 바라며, 그 초석이 되었으면 한다.

＜도 1＞은 TPCS를 구성하는 장치도이다.

＜도 2＞는 전륜 구동방식의 앞타이어에 TPCS를 구성한 상태도이다.

＜도 3＞은 전륜 구동방식의 뒷타이어에 TPCS를 구성한 상태도이다.

＜도 4＞는 TPCS의 조작판(Control Pannel)의 구성도이다.

본 발명의 구성은 크게 세가지로 구성되어 있다.

첫째는 공압을 이용한 것들이다. 먼저, 공압을 생성하는 콤푸레셔와 생성된 공압을 저장하는 에어 탱크, 그리고 공압의 방향 제어에 필요한 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve), 타이어 공기압의 측정 기준이 되는 압력 게이지, 공압을 전달하기 위한 시임레스 배관과 우레탄 호스들로 구성되어져 있다.

둘째는 기계학적 구성이다. 공압의 새는 현상을 방지하고 기존의 부품들이 가지고 있는 강도 및 강성을 유지하기 위한 기계적 구성으로 되어있다.

셋째는 공압을 제어하기 위한 콘트롤러(Controller)의 구성이다. 어떤 기술을 개발하는데 있어서 사용상의 어려움이 있다면 그 기술은 좋지 않은 평판을 들을 수 있다. 그러기에 콘트롤러의 구성은 매우 중요하다. 먼저, 타이어의 압력변화를 한눈에 알 수 있도록 되어있는 디스플레이(Display)부(部)와 이상 발견시 조작을 위한 스위치(Switch)부(部)로 되어있다. 현재는 타이어를 교체하려면 수공구와 자동차에 대하여 약간의 상식이 필요하다. 하지만 본 발명은 이것에 문외한 사람도 손쉽게 조치할 수 있도록 되어있다.

현재 자동차의 보급률은 놀라울 만큼 많이 보급되고 있으며, 이로 인하여 자동차에 관련된 사고도 날로 증가하고 있다. 그 중 타이어 공기압으로 인한 사고도 비일비재하다. 그중 운전 경력이 미흡한 운전자는 타이어 공기압의 상태를 경험적으로 알기는 힘들며 운전 경력이 오래된 운전자라 할지라도 타이어 공기압의 상태를 알기란 매우 힘들다. 이처럼 타이어의 공기압을 운전석에서 시각적으로 미리 알고 대처하므로 그로 인한 무리한 운전을 피할 수 있고, 그것에서 야기될 수 있는 사고를 방지하여 인간의 안전성을 도모하고자 한다.

그리고, 도로여건에 따라 공기압의 변화를 주고 운전을 함으로해서 연료소모량도 극히 미미하나마 줄일수 있으며, 편안함도 상승시킬수 있다.

또, 현대는 공압을 이용한 레져가 많이 이용되고 있다. 이에 공압을 주입하는 일에 있어서 이제는 본 발명이 장착된 자동차가 있으면, 언제든지 공압을 이용한 레져를 즐길수 있다.

Claims (1)

1. 타이어 공기압을 제어하는데 있어서 휠과 축을 이용하여 타이어로 공기압을 전달하는 기술과, 자동차에 콤푸레셔를 장착하는 기술, 휠을 가공하여 공압을 전달하는 기술, 축에 구멍을 가공하여 공기압을 전달하는 기술, 축과 휠을 연결하는 부품의 가공기술, 공기압을 제어하는 기술.

   콘트롤러(Controller) 혹은 조작판(Control Pannel)을 구성하는 기술.