KR20100123219A

KR20100123219A - 충격흡수 및 공기압 자동제어 기능을 갖는 바퀴

Info

Publication number: KR20100123219A
Application number: KR1020090042306A
Authority: KR
Inventors: 김종한
Original assignee: 김종한
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-11-24
Also published as: KR101166607B1

Abstract

타이어의 단순쿠션 신축작용은 진동폭이 크며 서스펜션의 스프링 진동과 공진하기도하여 타이어의 중요기능인 접지력을 저하시켜 주행성능 및 조종안정성과 승차감을 저하한다.

본 발명은 바퀴를 구성하는 타이어와 휠의 구조에 관한 것으로서, 바퀴의 기체입 공간을 외부대해 1차적으로 작용하는 주공간(1차공간)과 주공간에 대해 작용하는 부공간(2차공간)으로 분할 또는 창출하며 공간(방)과 공간(방)사이는 구멍으로 통해있다.

차량운행중 차체하중이 커지거나 작아지면서 주공간의 공기압 변화는 구멍을 통해 부공간으로 작용하면서 기체흐름을 간섭(에너지흡수)하며 시간으로 충격을 쪼개어 진폭을 감소시키며 서스펜션과의 공진을 억제해 타이어 접지력을 높인다.

주공간에서 부공간으로 1차,2차,3차등으로 구성된 방들은 제각각 하나이상이며 구멍을 통하여 직렬적,병렬적,순환적,복합적으로 연결된다. 구멍을 방향성밸브,체크밸브,조절밸브,솔레노이드밸브등을 조합하여 주공간의 신축작용을 펌핑으로 활용해 부공간중에서 일부공간에 공기압을 저장 사용하면서 바퀴 스스로 공기압을 제어한다.

바퀴부에 충격흡수,감쇄기능,공기압 자동조절기능 등을 창출해 타이어와 서스펜션의 성능을 높여 조종안정성과 승차감을 동시에 향상하며 차량의 수명과 연비를 높인다.

바퀴,타이어,충격 흡수,충격 완화,압력 제어 타이어

Description

충격흡수 및 공기압 자동제어 기능을 갖는 바퀴{The wheel is able to absorb shock and automatically control the air pressure}

<1> 충격을 흡수하고 공기압을 제어 할수있는 바퀴의 구조와 원리에 관한 것으로서 타이어와 휠의 구조와 원리에 대한 것이다.

<2> 종래의 바퀴는 타이어와 휠로 구성되어 그 안에 기체입하여 사용하였다. 이러한 바퀴의 구조는 타이어의 단순 신축작용이므로 타이어 성능을 충분히 발휘하지 못한다.

<3> 타이어의 단순쿠션 신축작용은 진동폭이 크며 서스펜션의 스프링진동과 공진하기도하여 타이어의 중요기능인 접지력을 저하시켜 주행성능 및 조종안정성과 승차 감을 좋지 않게 한다.

<4> 본 발명은 자동차의 바퀴부에서 충격흡수,감쇄능력,압력제어능력을 갖게하여 타이어와 서스펜션의 성능을 높여 탑승자를 보호하고 차량성능을 향상 하는데 있다.

<5> 상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 의하면,

<6> 바퀴의 기체입 공간에 있어서,

구멍(a)이 적어도 하나이상 형성된 칸막이나 상자로 바퀴의 기체입 공간을

타이어신축작용등 1차적으로 작용하는

하나이상의 주공간(200,300,400,500,600,700)과 주공간에 대해 작용하는 하나이상의 부공간(210,310,410,510,511,512,610,710,710,712)으로

분할(260,360,460,560,660) 또는 창출(460,770)하여 공간(방)과 공간(방)사이를 통하는 구조로서,

<7> 기체입공간은 구멍으로 이어진 다층구조이며,

<8> 칸막이나 상자에 형성된 구멍은 오리피스특성을 포함하고,

<9> 구멍이 형성된이 칸막이와 상자는 다이아후렘특성을 포함하며,

<10> 양방향밸브,방향성밸브,체크밸브,조절밸브,솔레노이드밸브,틈등으로 구멍(a)을 대신하여 선택적으로 튜닝이 가능한 구조를 특징으로 한다.

<11> 기체입 공간을 구멍(a)이 적어도 하나이상 형성된 칸(260)을 휠에 적용하여 주공간(200)과 부공간(210)을 구성하는 것을 특징으로 하는 바퀴.

<12> 기체입 공간을 구멍(a)이 하나이상 형성된 칸(360)을 타이어에 적용하여 주공간(300)과 부공간(310)을 구성하는 것을 특징으로 하는 바퀴.

<13> 기체입 공간을 구멍(a)이 하나이상 형성된 칸(360)를 타이어에 구성하고 구멍이 하나이상 형성된 칸(260)을 휠에도 구성하여 주공간과 2차부공간, 3차부공간을 연속적으로 구성하는 것을 특징으로하는 바퀴.

<14> 기체입 공간을 구멍(a)이 하나이상 형성된 상자형(460)으로 부공간을 구비해서 휠에 조립하여 주공간(400)과 하나이상의 2차부공간(410)을 구성하는 것으로서(도9), 접착부(440),회전방지구(430), 밴드부(470),조임부(472),체결부(473,474,483)로 구성된 벨트가 상자안에서 휠쪽으로 조여지게 하는 것을 특징으로 하는 바퀴.

<15> 기체입 공간을 구멍(a)이 하나이상 형성된 상자형(460)으로 조립하여 주공간(400)과 하나이상의 부공간(410)을 구성하는 것으로서(도10),접착부, 회전방지구, 밴드부(480),연결부(481) 조임부(482),체결부(483,472,473)로 구성된 벨트가 휠에 조여지고 그위에 상자가 조립되는 것을 특징으로 하는 바퀴.

<16> 기체입 공간을 다수의 칸(560)으로 나누고 주공간(500),1차부공간(510),2차부공간(510),3차부공간(512)으로 기체는 구멍(틈,조립틈새)과 방향성 밸브 b1,b2,b3,b4 를 통해 기체순환하는 구조를 특징으로 하는 바퀴.

<17> 기체입 공간을 주공간(600)과 부공간(610)으로 구분(660)하고 연결관(620,630)에 구멍크기 조절스위치(d1,d2)와 방향성밸브(c1,c2)를 구성하는것을 특징으로 하는바퀴.

<18> 기체입 공간을 주공간(700)과 1차부공간(710),2차부공간(711),3차부공간(712)으로 구성하는 칸(760)이나 탱크(770)로 창출 구성하고 주공간는 압력센서(미도시)를 구비하며,수신기(790),디스플레이(790),전자제어기(780),솔레노이드밸브(750)를 구비하여 주공간의 공기압을 자동제어하는 구조로서, 제어조작이 없을 경우 주공간(700)의 신축작용은 화살표방향으로 기체가 순환하고, 온도상승등으로 주공간의 공기압이 설정범위를 벗어나면 제어로직에 의해 전기신호로 f2,f3을 닫고 방(711)로 공기압을 저장하며 동시에 주공간의 공기압이 내려가서 설정치에 만족하게 되면 제어로직에 의해 f1을 닫고 f2를 열어 기체는 700->710->712로 순환하며 공기압이 설정치 아래로 내려가면 제어로직에 의해 f2를 닫고 f3를 열어 주공간의 공기압을 올리는 구조로 공기압을 제어하면서가 충격흡기능을 하는 것을 특징으로 하는 바퀴.

<19> 구멍(a)부 적용에 있어서 주공간의 상승압력에 대해 저항성과 방향성을 주기위하여,바퀴의 회전 원심력이 밸브가 닫혀지려고 하는 힘으로 작용하고 방향성을 이용하는 밸브형태(811)와, 상승압에 대해 저항하기 위하여 밸브각이 뾰족하고 가운데가 찢어진 밸브형태(812,819)와, 스프링의 힘을 이용하는 밸브형태(813)와, 한쪽방향으로 열리는 밸브형태(815)와, 스프링의 힘과 밸브각의 뾰족하고 가운데가 찢어진 밸브가 결합된 구조의 형태(a4)와, 양방향으로 비슷한 텐션을 갖는 밸브형태(814)를 갖는 것을 특징으로 하는 바퀴.

<20> 차량운행중 차체하중이 커지거나 작아지면서 주공간의 공기압 변화는 좁은 구 멍을 통해 부공간으로 작용하면서 기체흐름을 간섭(에너지흡수)하며 시간으로 충격을 쪼개어 진폭을 감소시키며 서스펜션과 공진을 억제해 타이어 접지력을 높인다.

바퀴부에 충격흡수,감쇄기능,공기압 자동조절기능 등을 창출해 타이어와 서스펜션의 성능을 높여 조종안정성과 승차감을 동시에 향상하며 차량의 수명연장과 연비를 높인다.

<21> 도면2에서,

<22> 적어도 하나이상의 구멍이 형성된 칸막이(260)판이나 상자형태로 휠의 원주로 용접이나 볼트체결로 공간을 형성할수 있고 반도형식으로의 휠둘레를 체결해도 2차공간을 형성할수 있다.

<23> 도면3에서,

<24> 타이어에 적용하는 방법으로서 칸막이를 타이어 제조공정에서 형성 할수도 있고, 완성된 타이어에 접착 성형할수도 있고, 고무로 형성된 칸막이판을 타이어와 휠에 복합 조립하는 방법이있다. 완성된 타이어에 적용하려면 타이어내측 고무와 접착성이 좋은 것으로 한다.

<25> 고무재질로 할경우에는 부틸고무로 재질을 선택하는것이 바람직하며 미가황 상태로 구멍이 형성된 칸막이를 만들고 예비접착 한후 형틀에 맞추어 위치결정하여 가황단계를 거치면서 견고하게 접착시킨다.

<26> 구멍이 형성된 창출된 부공간(상자)을 휠에 장착하는 예로

밴드부(480),이음구(481),연결조임구(482),체결구(472,473,483)로 구성된 벨트를

<27> 상자안으로 벨트관통해 휠에 고정하거나(도면9)

<28> 상자를 관통하지않고 휠에 고정할수 있다(도면10).

<29> 연결조임구는 조임력을 가하기 위해 스프링(472,482)이나 고무같은 텐션이 있는 것이 유용하고 밴드부는 가볍고 내구성이 얇고강한 강철강,스텐강,알미늄강,수지,천등 제한이 없다.

<30> 밴드부를 신축성있는 재질로 하여 스프링을 쓰지 않을수있 도있다. 탈착을 고려해 체결구는 허리띠 버클처럼 해제가 쉬워야 한다. 버클평태,토글클램핑형태인 매미고리(371,372),록킹후 안전핀 제거만으로 한번에 탈착할수는 구조가 바람직하다.

<31> 상자(460)는 가볍고 내구성이 좋은 재질로서 부피를 같는 형태이면 족하고 표면은 밋밋해도 무방하며 요철이나 굴곡을 형성하면 더얇고 가볍고 강하게 할수있다.

<32> 재료가 단단하면 오리피스특성을 높이고, 재료가 얇고 상대적으로 구멍이 작아지면 다이아프램효과를 얻어 에너지를 흡수효과도 있다.

<33> 휠의 구조가 타이어 장착시 장애가 발생하는 구조일 경우에는 장착치구용벨트(450)로 도4의 화살표 방향으로 상자를 납작하게 휠에 밀착시켜서 타이어를 장착한후 손을 넣어 제거하면 상자는 원상태로 회복된다.

<34> 도면5에서,

<35> 1차공간(500) -> 2차공간(510) -> 2차공간(511) -> 4차공간(512)-> 1차공간(500)으로 향성이 있는 밸브로 내부 기체를 순환시킬수도 있고 b4를 생략하 면 순환식이 아닌 구조로 할 수 있다는 것을 보여준다. 칸막이는 기체이동을 허용하는 작은구멍,틈이 혀용될수 있는 구조이다.

<36> 도면6에서,

<37> 1차공간(600)과 1차공간(610)은 공간사이 조절스위치(d1,d2), 방향성밸브(c1,c2)를 구비하여 외부에서 조절스위치로 밸브크기를 조절 할수있는 구조이다.

<38> 도면에서는 관형태(620,630)를 도시하였으나 조립체 형태로 할수도 있다.

<39> 도면7은,

<40> 도면5의 구조에서 순환식을 이용해 주공간에 압력센서(미도시),수신기(790),디스플레이(790),전자제어기(780),솔레노이드밸브(750)을 구비하여 주공간의 공기압을 자동제어하는 구조이다. 제어조작이 없을 경우 주공간(700)의 신축작용은 화살표방향으로 기체가 순환한다. 온도상승 등으로 주공간의 공기압이 설정범위를 벗어나면 제어로직에 의해 전기신호로 f2,f3가 닫히며 방(711)로 공기압을 저장하며 동시에 주공간의 공기압이 내려가며 설정치에 만족하게되면 로직에 의해 f1을 닫고 f2를 열어 기체는 700->710->712로 순환하며 공기압이 설정치 아래로 내려가면 로직에 의해 f2를 닫고 f3를 열어 주공간의 공기압을 올리는 구조로 공기압을 제어하면서가 충격흡기능을 하는 바퀴의 구조이다.

<41> 이상에서는 본 발명의 바람직한 예를 설명하였으며, 본 발명의 범위는 이같은 특정실시 예로 제한되지 않으며, 통상의 지식을 갖춘 자라면 본 발명의 특허 범주

내에서 적절하게 변경 응용이 가능하다.

<1> 도면1은 바퀴의 입체도와 종단면 "A-A"를 표시.

<2> 도면8은 "a"부의 변경가능한 형태로 a1,a2,a3,a4로 부분도시.

<3> 도면9,도면10은 도면4의 460의 예를 정단면도로 도시.

<4> ***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

<5> 10: 타이어

<6> 20: 휠

<7> 30: 기체주입구

<8> 200,300,400,500,600,700,800: 주공간,방,외부로부터 1차적으로 작용하는방.

<9> 210,310,410,510,511,512,610,710,711,712,810: 부공간,방

<10> 260,360,410,560,660,760,860: 공간과 공간을 구분하는 칸막이판,칸

<11> 430: 회전방지장치

<12> 440: 접착부-양면테잎

<13> 450: 타이어장착시 사용지그(벨트)

<14> 470: 밴드부

<15> 471,481: 이음부

<16> 472,482: 조임부(스프링,고무등)

<17> 473,483: 체결부-록킹,토글클램프,매미고리,바클

<18> 474: 핀

<18> 750: 솔레노이드밸브

<20> 780: 전자제어기,수신기

<21> 790: 디스플레이,설정기

<22> a: 구멍,구멍대신 a1,a2,a3,a4 와같은 구조가 가능함.

<23> b1,b2,b3,b4,: 방향성 밸브(방향제어밸브,a,a1,a2,a3,a4로 복합적용가능함)

<24> c1,c2:방향성 밸브(방향제어밸브)

<25> d1,d2: 구멍크기조절밸브

<26> e1: 방향제어밸브

<27> e2: 방향제어밸브(방향성밸브,구멍)

<28> f1,f2,f3: 전기신호로 제어되는 밸브

<29> 811: 한방향으로 열리는 밸브

<30> 812,818: 상승압에대해 저항성이 있는구조의 밸브-중심부 찢어져있음.

<31> 813:스프링 밸브,방향성,체크밸브

<32> 814: 텐션으로 양방향성 밸브

<33> 815: 일방향밸브

<34> 817: 스프링

<35> 820: 스프링고정구

Claims

바퀴의 기체입 공간에 있어서,

구멍(a)이 적어도 하나이상 형성된 칸막이나 상자로 바퀴의 기체입 공간을 타이어신축작용등 1차적으로 작용하는 하나이상의 주공간(200,300,400,500,600,700)과 주공간에 대해 작용하는 하나이상의 부공간(210,310,410,510,511,512,610,710,710,712)으로 분할(260,360,460,560,660) 또는 창출(460,770)하여 공간(방)과 공간(방)사이를 통하는 구조로서

기체입공간은 구멍으로 이어진 다층구조이며,

칸막이나 상자에 형성된 구멍은 오리피스 특성을 포함하고,

구멍이 형성된이 칸막이와 상자는 다이아후렘 특성을 포함하며,

양방향밸브,방향성밸브,체크밸브,조절밸브,솔레노이드밸브,틈 등으로 구멍(a)을 대신하여 선택적으로 튜닝이 가능한 구조를 특징으로 하는 바퀴.
제1항에 있어서, 기체입 공간을 구멍(a)이 적어도 하나이상 형성된 칸(260)을 휠에 적용하여 주공간(200)과 부공간(210)을 구성하는 것을 특징으로 하는 바퀴.
제1항에 있어서, 기체입 공간을 구멍(a)이 하나이상 형성된 칸(360)을 타이어에 적용하여 주공간(300)과 부공간(310)을 구성하는 것을 특징으로 하는 바퀴.
제1항에 있어서, 기체입 공간을 구멍(a)이 하나이상 형성된 칸(360)를 타이어에 구성하고, 구멍(a)이 하나이상 형성된 칸(260)을 휠에도 구성하여 주공간과 2차부공간, 3차부공간을 연속적으로 구성하는 것을 특징으로하는 바퀴.
제1항에 있어서, 기체입 공간을 구멍(a)이 하나이상 형성된 상자형(460)으로 부공간을 구비해서 휠에 조립하여 주공간(400)과 하나이상의 2차부공간(410)을 구성하는 것으로서(도9), 접착부(440), 회전방지구(430), 밴드부(470), 이음부(471), 조임부(472), 체결부(473,474,483)로 구성된 벨트가 상자안에서 휠쪽으로 조여지게 하는 것을 특징으로 하는 바퀴.
제1항에 있어서, 기체입 공간을 구멍(a)이 하나이상 형성된 상자형(460)으로 조립하여 주공간(400)과 하나이상의 부공간(410)을 구성하는 것으로서(도10),접착부, 회전방지구, 밴드부(480), 이음부(481) 조임부(482), 체결부(483,472,473)로 구성된 벨트가 휠에 조여지고 그위에 상자가 조립되는 것을 특징으로 하는 바퀴.
제1항에 있어서, 기체입 공간을 다수의 칸(560)으로 나누고 주공간(500),1차부공간(510),2차부공간(510),3차부공간(512)으로 기체는 구멍(틈,조립틈새)과 밸브 b1,b2,b3,b4 를 통해 기체순환하는 구조를 특징으로 하는 바퀴.
제1항에 있어서, 기체입 공간을 주공간(600)과 부공간(610)으로 구분(660)하고 연결관(620,630)에 구멍크기 조절스위치(d1,d2)와 방향성밸브(c1,c2)를 구성하는것을 특징으로 하는 바퀴.
제1항에 있어서, 기체입 공간을 주공간(700)과 1차부공간(710),2차부공간(711),3차부공간(712)으로 구성하는 칸(760)이나 탱크(770)로 창출 구성하고 주공간는 압력센서(미도시)를 구비하며,수신기(780),디스플레이(790),전자제어기(780),솔레노이드밸브(750)를 구비하여 주공간의 공기압을 자동제어하는 구조로서, 제어조작이 없을 경우 주공간(700)의 신축작용은 화살표방향으로 기체가 순환하고, 온도상승등으로 주공간의 공기압이 설정범위를 벗어나면 제어로직에 의해 전기신호로 f2,f3를 닫고 방(711)로 공기압을 저장하며 동시에 주공간의 공기압이 내려가서 설정치에 만족하게되면 제어로직에 의해 f1을 닫고 f2를 열어 기체는 700->710->712로 순환하며 공기압이 설정치 아래로 내려가면 제어로직에 의해 f2를 닫고 f3를 열어 주공간의 공기압을 올리는 구조로 공기압을 제어하면서가 충격흡기능을 하는 것을 특징으로 하는 바퀴.
제1항에 있어서, 구멍(a)부 적용에 있어서 주공간의 상승압력에 대해 저항성과 방향성을 주기위하여,

바퀴의 회전 원심력이 밸브가 닫혀지려고 하는 힘으로 작용하고 방향성을 이용하는 밸브형태(811)와, 상승압에 대해 저항하기 위하여 밸브각이 뾰족하고 가운데가 찢 어진 밸브형태(812,819)와, 스프링의 힘을 이용하는 밸브형태(813)와, 한쪽방향으로 열리는 밸브형태(815)와, 스프링의 힘과 밸브각의 뾰족하고 가운데가 찢어진 밸브가 결합된 구조의 형태(a4)와, 양방향으로 비슷한 텐션을 갖는 밸브형태(814)를 갖는 것을 특징으로 하는 바퀴.