KR20100028147A - 런플랫 타이어의 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어의 내부와 타이어휠에 각각 오일 냉각 시스템을 구성하함으로써 사이드월 및 보강재의 방열 효과를 향상시켜 내구성을 증대시키고 런플랫 주행거리를 증대시킬 수 있도록 한 런플랫 타이어의 냉각장치에 관한 것으로서,
타이어휠(30)에 설치되어 오일이 저장되는 오일용기(11)와; 타이어(20)의 내부에 위치되고, 원심력에 의해 공급되는 오일에 의해 팽창되어 보강재(25)에 접촉되며, 사이드월(23)의 열을 흡수하는 플렉시블 오일주머니(12)와; 오일용기(11)와 오일주머니(12)를 연결하는 통로상에 설치되고, 타이어(20)의 원심력과 오일주머니(12) 내부의 오일 압력 사이의 관계에 따라 통로를 개폐하여 오일이 왕래하도록 하는 유동 제어부재(13)와; 오일용기(11)로 오일을 공급하는 오일탱크(14);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 차량이 주행할 때 타이어에서 발생하는 원심력에 의해 오일용기 내의 오일이 오일주머니로 공급되며, 팽창된 오일주머니가 런플랫 타이어의 내부 보강재에 접촉되어 사이드부의 열을 흡수하게 되므로, 런플랫 타이어의 사이드부가 열에 의해 마멸되는 것을 방지할 수 있다.
런플랫 타이어, 오일주머니, 냉각, 사이드월, 보강재, 방열, 원심력

Description

런플랫 타이어의 냉각장치{Cooling System of Pneumatic Run Flat Tire}
본 발명은 사이드 보강형 런플랫 타이어의 사이드부를 빠르게 냉각시킬 수 있도록 한 런플랫 타이어의 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 타이어의 내부와 타이어휠에 각각 오일 냉각 시스템을 구성하여 사이드월 및 보강재의 방열 효과를 향상시켜 내구성을 증대시키고 런플랫 주행거리를 증대시킬 수 있도록 한 런플랫 타이어의 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기입 타이어는 공기압을 이용하여 차량을 지지하도록 하고 있으므로, 펑크 등으로 인하여 공기압이 저하되면 원활한 차량 주행이 불가능하고 사고의 위험이 커지게 된다. 이에 따라 공기압이 없는 경우에도 주행할 수 있도록 타이어의 사이드월 내부에 고무 삽입물(rubber insert) 등으로 이루어진 보강재를 설치한 사이드 보강형 런플랫 타이어가 개발되었다.
그런데, 사이드 보강형 런플랫 타이어는 일반 주행시 또는 런플랫 주행시 사이드의 굴신 작용으로 인하여 사이드월 및 보강재에 많은 열이 발생하게 된다. 이와 같이 사이드월 및 보강재에 열이 발생하게 되면, 열마모가 진행되어 사이드월이나 보강재의 수명이 감소하게 된다. 이러한 문제점은 일반 타이어에서도 당연히 발 생하는 문제로서, 타이어의 사이드부에서 발생된 열에너지를 조기에 방열시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 대부분의 타이어 제조사에서 진행되고 있다.
한편, 국내특허 제67538호에는 타이어휠에 다수의 홀을 형성하여 타이어 및 휠을 냉각시키는 방법이 개시되어 있다. 즉, 타이어휠에 다수의 홀을 형성하여 공기 유동을 야기함으로써 타이어휠 및 이에 결합된 타이어의 사이드월을 냉각시키는 것이다. 또, 국내 공개특허 2002-0080872호에는 타이어휠에 냉각수를 분사하여 타이어휠을 냉각시키는 방법이 개시되어 있고, 국내 공개특허 2001-0045921호에는 타이어휠에 냉각핀을 설치하여 타이어휠을 냉각시키는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 상기한 방법들은 타이어휠을 냉각시켜 사이드부에 대한 냉각효과가 나타나도록 하는 방법으로 타이어휠 자체에 대한 냉각효과는 우수하지만 사이드부 및 타이어 내부에 대한 냉각효과는 크게 기대할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 오일 냉각 시스템을 이용하여 사이드월 및 그 내부의 보강재에 축적된 열을 직접 흡수하여 방열시킴으로써 사이드월 부분이 열마멸되는 것을 방지하여 런플랫 타이어의 내구성을 증대시키고 런플랫 주행거리가 길어지도록 한 런플랫 타이어의 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 오일이 저장되는 오일용기를 다수로 분할하여 타이어휠의 전체에 분포시키거나 타이어휠에 다수의 냉각핀을 설치하여 오일용기 내의 오일을 빠르게 냉각시킬 수 있도록 한 런플랫 타이어의 냉각장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사이드월의 내부에 고무 삽입물로 이루어진 보강재를 부착하여 공기압이 없더라도 주행할 수 있도록 한 런플랫 타이어에 설치되는 것으로서, 타이어휠에 설치되어 오일이 저장되는 오일용기와; 상기 타이어의 내부에 위치되고, 원심력에 의해 공급되는 오일에 의해 팽창되어 상기 보강재에 접촉되며, 상기 사이드월의 열을 흡수하는 플렉시블 재질로 형성된 복수의 오일주머니와; 상기 오일용기와 상기 오일주머니를 연결하는 통로상에 설치되고, 상기 타이어의 원심력과 상기 오일주머니 내부의 오일 압력 사이의 관계에 따라 통로를 개폐하여 오일이 왕래하도록 하는 유동 제어부재와; 상기 오일용기로 오일을 공급하는 오일탱크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 런플랫 타이어의 냉각장치에 따르면, 상기 오일용기는 다수의 구역으로 분할 형성되어 상기 타이어휠의 고르게 분포되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 런플랫 타이어의 냉각장치는, 상기 타이어휠에 설치되어 상기 오일용기 내부의 오일을 냉각시키는 다수의 냉각핀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 런플랫 타이어의 냉각장치에 따르면, 상기 유동 제어부재는, 상기 타이어의 원심력이 상기 오일주머니의 오일 압력보다 클 경우에 개방되는 제1체크밸브 및 상기 오일주머니의 오일 압력이 상기 타이어의 원심력보다 클 경우에 개방되는 제2체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명의 하는 런플랫 타이어의 냉각장치는, 차량이 주행할 때 타이어에서 발생하는 원심력에 의해 오일용기 내의 오일이 타이어 내부의 오일주머니로 공급되어 오일주머니를 팽창시키게 되므로, 런플랫 타이어의 내부 보강재에 접촉된 오일주머니 내의 오일이 사이드부의 열을 흡수하여 런플랫 타이어의 사이드부가 열에 의해 마멸되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명의 런플랫 타이어의 냉각장치에 따르면, 오일용기가 다수의 구역으로 분할 형성되어 타이어휠의 내부에 고르게 분포되어 있으므로, 오일용기 내의 오일이 빠르게 냉각되어 타이어의 방열 효과를 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 런플랫 타이어의 냉각장치에 따르면, 타이어의 휠에 다수의 냉각핀이 형성되어 있으므로, 오일용기 내부의 오일을 빠르게 냉각시킬 수 있는 효 과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 런플랫 타이어의 냉각장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 런플랫 타이어의 냉각장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 런플랫 타이어의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 요부구성인 유동 제어부재가 도시된 도면이다.
본 발명에 따른 런플랫 타이어의 냉각장치는, 타이어휠(30)에 설치되어 오일이 저장되는 오일용기(11)와; 타이어(20)의 내부에 위치되고, 원심력에 의해 공급되는 오일에 의해 팽창되어 사이드 월(23) 내부의 보강재(25)에 접촉되며, 상기 사이드월(23)의 열을 흡수하는 플렉시블 재질로 형성된 복수의 오일주머니(12)와; 상기 오일용기(11)와 상기 오일주머니(12)를 연결하는 통로상에 설치되고, 상기 타이어(20)의 원심력과 상기 오일주머니(12) 내부의 오일 압력 사이의 관계에 따라 통로를 개폐하여 오일이 왕래하도록 하는 유동 제어부재(13)와; 상기 오일용기(11)로 오일을 공급하는 오일탱크(14)와; 상기 타이어휠(30)에 설치되어 상기 오일용기(11) 내부의 오일을 냉각시키는 다수의 냉각핀(15);을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 오일용기(11)는 다수의 구역으로 분할 형성되어 상기 타이어휠(30) 전체에 고르게 분포되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 오일용기(11)와 상기 타이어휠(30) 사이의 접촉면적을 증대시켜 방열 효과를 향상시키기 위한 것이다.
그리고, 상기 유동 제어부재(13)는, 상기 타이어(20)의 원심력이 상기 오일주머니(12)의 오일 압력보다 클 경우에 개방되는 제1체크밸브(13a) 및 상기 오일주머니(12)의 오일 압력이 상기 타이어(20)의 원심력보다 클 경우에 개방되는 제2체크밸브(13b)를 포함하도록 구성된다. 상기 오일탱크(14)는 도1에서 상기 타이어휠(30)에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 상기 타이어휠(30)에만 설치될 수 있는 것이 아니고 차량에도 설치될 수 있다. 특히, 상기 오일탱크(14)가 차량에 설치되는 경우, 상기 오일용기(11)로 오일을 공급할 수만 있다면 차량의 어느 곳에 설치되더라도 무방하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 런플랫 타이어의 냉각장치는 고속 주행시 오일주머니의 오일이 타이어의 사이드월에서 발생하는 열을 흡수하여 타이어의 방열이 빠르게 이루어지도록 한다.
차량 주행시 타이어(20)에서 원심력이 발생하게 되고, 이 원심력이 오일주머니(12) 내부의 오일 압력과 제1체크밸브(13a)의 스프링 힘의 합보다 커지게 되면, 제1체크밸브(13a)가 열리게 된다. 따라서, 개방된 상기 제1체크밸브(13a)를 통해 오일용기(11) 내의 오일이 원심력의 작용으로 상기 오일주머니(12)에 유입된다. 이때, 상기 오일용기(11) 내부의 오일 압력이 감소하게 되므로, 오일탱크(14)로부터 오일이 유입되어 상기 오일용기(11) 내부의 오일을 보충한다.
상기 오일주머니(12)의 내부로 오일이 유입됨에 따라 플렉시블한 재질로 형성된 상기 오일주머니(12)가 팽창하게 되며, 상기 오일주머니(12)는 타이어(20)의 사이드월(23) 내부에 구비된 보강재(25)가 접촉될 때까지 팽창된다. 물론, 상기 오일주머니(12)가 최대한 팽창된 이후에도 원심력에 의해 오일이 유입될 수 있으나, 이 경우에는 상기 오일주머니(12) 내부의 오일 압력이 점점 커지게 되며, 오일 압력이 일정 이상이 되면 상기 제1체크밸브(13a)가 닫히게 된다.
이와 같이 상기 오일주머니(12)가 상기 보강재(25)에 접촉되면, 타이어(20)의 굴신운동에 따라 상기 타이어(20)의 사이드월(23) 및 보강재(25)에서 발생한 열이 상기 오일주머니(12) 내부의 오일에 흡수된다. 따라서, 상기 사이드월(23) 및 보강재(25)에서의 방열 효율이 좋아지며, 상기 사이드월(23) 및 보강재(25)의 열마모로 인한 런플랫 타이어의 내구성 감소를 방지할 수 있다.
한편, 차량의 주행속도가 감소하게 되면 상기 타이어(20)의 원심력이 줄어들게 되고, 차량이 정지하게 되면 상기 타이어(20)의 원심력은 0(Zero)이 된다. 이와 같이 타이어(20)의 원심력이 감소하게 되면, 상기 오일주머니(12) 내의 오일 압력이 원심력에 대하여 상대적으로 커지게 된다. 따라서, 상기 제1체크밸브(13a)는 닫힌 상태를 유지하고, 제2체크밸브(13b)가 개방된다. 그 결과 상기 오일주머니(12) 내의 오일이 압력에 의해 상기 오일용기(11)의 내부로 회수되며, 오일의 회수에 따라 상기 오일용기(11) 내의 오일 일부가 상기 오일탱크(14)로 회수된다.
이때, 상기 오일용기(11)가 다수로 분할 형성되므로, 상기 오일용기(11)로 회수된 오일이 타이어휠(30)에 고르게 분포된다. 상기 오일용기(11) 내의 오일은 타이어휠(30)에 접촉되는 공기와 열교환을 하게 되며, 그로 인하여 상기 오일용기(11) 내부의 오일 온도가 하강한다. 그리고, 상기 타이어휠(30)에 형성된 다수의 냉각핀(15)에 의하여 상기 오일용기(11) 내부의 오일 및 타이어휠(30)의 냉각 효과는 더욱 상승하게 된다.
그리고, 차량 주행시 고속 주행과 저속 주행을 반복하게 되므로, 유동제어부재(13)의 제1체크밸브(13a) 및 제2체크밸브(13b)는 상기 오일용기(11)와 오일주머니(12)의 압력차 및 원심력의 관계에 따라 선택적으로 개방된다. 상기 유동제어부재(13)의 제1체크밸브(13a) 및 제2체크밸브(13b)가 선택적으로 개방됨에 따라, 상기 오일용기(11)의 오일은 오일용기(11)와 오일주머니(12) 사이를 왕래하게 된다. 이때, 상기 오일은 상기 오일주머니(12) 내에서 타이어(20)의 사이드월(23) 및 보강재(25)에서 발생한 열을 흡수하고, 상기 오일용기(11) 내에서 냉각된다. 따라서, 타이어(20)의 사이드월(23) 및 보강재(25)에서 발생한 열에너지가 빠르게 방출되어 상기 사이드월(23) 및 보강재(25)가 열마모되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 런플랫 타이어의 냉각장치가 도시된 구성도.
도 2는 본 발명이 적용된 런플랫 타이어의 측면도.
도 3은 본 발명의 요부구성인 유동 제어부재가 도시된 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11: 오일용기
12: 오일주머니
13: 유동 제어부재
14: 오일탱크
15: 냉각핀
20: 타이어
23: 사이드월
25: 보강재
30: 타이어휠

Claims (4)

  1. 사이드월(23)의 내부에 고무 삽입물로 이루어진 보강재(25)를 부착하여 공기압이 없더라도 주행할 수 있도록 한 런플랫 타이어에 설치되는 것으로서,
    타이어휠(30)에 설치되어 오일이 저장되는 오일용기(11)와;
    상기 타이어(20)의 내부에 위치되고, 원심력에 의해 공급되는 오일에 의해 팽창되어 상기 보강재(25)에 접촉되며, 상기 사이드월(23)의 열을 흡수하는 플렉시블 재질로 형성된 복수의 오일주머니(12)와;
    상기 오일용기(11)와 상기 오일주머니(12)를 연결하는 통로상에 설치되고, 상기 타이어(20)의 원심력과 상기 오일주머니(12) 내부의 오일 압력 사이의 관계에 따라 통로를 개폐하여 오일이 왕래하도록 하는 유동 제어부재(13)와;
    상기 오일용기(11)로 오일을 공급하는 오일탱크(14);를 포함하는 것을 특징으로 하는 런플랫 타이어의 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오일용기(11)는 다수의 구역으로 분할 형성되어 상기 타이어휠(30)의 내부에 고르게 분포되는 것을 특징으로 하는 런플랫 타이어의 냉각장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타이어휠(30)에 설치되어 상기 오일용기(11) 내부의 오일을 냉각시키는 다수의 냉각핀(15)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 런플랫 타이어의 냉각장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유동 제어부재(13)는, 상기 타이어(20)의 원심력이 상기 오일주머니(12)의 오일 압력보다 클 경우에 개방되는 제1체크밸브(13a) 및 상기 오일주머니(12)의 오일 압력이 상기 타이어(20)의 원심력보다 클 경우에 개방되는 제2체크밸브(13b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 런플랫 타이어의 냉각장치.
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