KR20130100322A

KR20130100322A - 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치

Info

Publication number: KR20130100322A
Application number: KR20137010884A
Authority: KR
Inventors: 트로볼드 그랜스트롬
Original assignee: 티 그랜스트롬 콘설트 에이비
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2013-09-10
Also published as: SE1051043A1; WO2012047149A1; CA2813716A1; RU2564480C2; MX2013003740A; BR112013008022A2; AU2011312935B2; RU2013117987A; SE535226C2; JP2013538752A; CN103153643B; AU2011312935A1; JP5919283B2; US20130169025A1; EP2625046A1; CN103153643A

Abstract

본 발명은 도로 표면에서 차량의 스키드나 미끄러짐을 방지하기 위한 장치(102; 202; 302)에 있어서, 제1 중심축(a-a,a3-a3)을 정의하고 외부 벽(108; 308)을 갖는 환형 부재(106; 206; 306)로서, 상기 외부 벽은 제1 중심축(a-a,a3-a3) 주위로 연장되고 제1 중심축과 외면하며 도로 표면과 맞물리는 마찰 수단(110; 310)을 구비하는 환형 부재(106; 206; 306)와 제2 중심축(b-b,b3-b3)을 정의하고 정의된 제2 중심축 주위로 상기 환형 부재를 차량의 회전 가능한 휠(116; 216; 316) 중 하나에 장착하는 장착 수단(114; 214; 314)을 포함하고, 상기 제2 중심축이 실질적으로 휠에 의해 정의되는 회전축(c-c;c3-c3)과 동일 선상에 있고 또한 상기 장착 수단과 상기 환형 부재가 회전 가능하도록 상기 장착 수단은 차량 휠에 결합되고, 상기 환형 부재는 상기 장착 수단에 대해 상기 제1 중심축 주위 방향으로 이동 가능한 장치로서, 상기 장착 수단과 상기 환형 부재는 서로에 대해 이동 가능한 상호 보완적인 가이드 수단을 포함하고, 차량이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때 상기 가이드 수단은 상기 환형 부재의 적어도 일부분(162; 362)을 상기 제2 중심축으로부터 이동시켜 상기 환형 부재의 적어도 일부분(162; 362)의 마찰 수단이 도로 표면과 제동정합(braking engagement)하는 쪽으로 힘을 받도록 배열되고, 또한 휠이 도로 표면에서 회전할 때 상기 가이드 수단은 상기 제1 중심축 주위에서 상기 환형 부재를 회전시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상술한 종류 중 적어도 하나의 장치를 포함하는 차량 휠에 관한 것이다.

Description

휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치{AN APPARATUS FOR PREVENTING THE SKIDDING OF A VEHICLE PROVIDED WITH WHEELS}

본 발명은 차량이 도로 위에서 스키드되거나 미끄러지는 것을 방지하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 제1 중심축을 정의하고 외부 벽을 가진 환형 부재로서 상기 외부 벽은 도로 표면과 맞물리는 마찰 수단을 구비하고 제1 중심축 주위에서 연장되며 제1 중심축과 외면하는 환형 부재와 제2 중심축을 정의하고 정의된 제 2 중심축 주위로 상기 환형 부재를 차량의 회전 가능한 휠 중 하나에 장착하기 위한 장착 수단을 포함하고, 제2 중심축이 실질적으로 휠에 의해 정의되는 회전축과 동일선상에 있고 상기 환형 부재와 상기 장착 수단이 회전할 수 있도록 상기 장착 수단은 휠에 결합되고, 상기 환형 부재는 장착 수단에 대해 제1 중심축 주위 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 상술한 종류 중 적어도 하나의 장치를 포함하는 차량 휠로서 차량에 회전 가능하게 장착하기 위한 자량 휠에 관한 것이다.

일반적으로, 겨울철의 도로 상태에서 차량은 얼음이나 눈으로 덮힌 도로 표면에서 차량의 스키드나 미끄러짐을 방지하기 위해 종종 스터드를 가진 타이어, 즉 스터드(STUD)를 구비한 타이어를 구비한다. 그러나 겨울 동안 위 타이어를 사용하면 얼음이나 눈으로 덮힌 도로 표면과 얼음이나 눈이 없는 도로 표면에서도 모두 동일한 차량이 운행되는 것이 일반적이다. 얼음이나 눈이 없는 도로 표면에서 위 타이어를 사용하는 것은 도로 표면을 닳게 하고, 도로 표면에서 파편이 떨어지게 하며 스터드 그 자체를 닳게 한다. 도로 표면으로부터 떨어진 파편은 환경 문제와 건강에 유해한 것이 될 수 있다. 도로 표면과 스터드가 닳아 없어지는 것은 얼음 또는 눈으로 덮힌 도로상에서도 일어날 수 있다. 얼음 또는 눈으로 덮힌 도로 표면과 얼음 또는 눈이 없는 도로 표면에 사이에 스터드 타이어와 스터드 없는 타이어를 매번 변경하는 것은 성가신 것이다. 왜냐하면 차량은 겨울 동안에 여러 번, 심지어 한 달 또는 한 주에도 여러 번 또는 더 많은 횟수로 도로 표면의 상태가 변화되는 것을 직면해야 하기 때문이다.

US 2,273,663은 일반적인 차량 휠의 내부에 추가로 장착된 스키드 방지 휠을 개시하고 있다. 스키드 방지 휠은 사용자가 수동으로 각이 진 암을 조작함으로써 상부와 하부 위치 사이에서 수직 방향으로 각각 낮춰지거나 들려진다. 하부 위치에서 스키드 방지 휠은 하부 위치에서 도로 표면과 맞물리게 된다.

US 2,474,939는 늘리고 수축할 수 있는 스터드 또는 그라우터를 구비한 캐리어를 기재하고 있다. 여기는 캐리어는 차량 휠에 장착된다.

US 5,029,945는 일반적인 차량 휠에 부착용 장치를 개시하고 있다. 이 장치는 제어부와 제어부에 의해 조절할 수 있는 늘리고 집어넣을 수 있는 스터드를 구비한다.

US 3,039,551은 일반적인 차량 휠보다 작은 직경을 가진 보조 휠로서 일반적인 차량 휠에 장착된 보조 휠을 개시하고 있다. 이 보조 휠은 예컨대 유압 실린더를 사용하여 가이드 부재를 조작하고 가이드함으로써 수직의 낮은 위치로 내려와서 도로 표면과 닿게 된다.

미국 특허공보 US 2,273,663 미국 특허공보 US 2,474,939 미국 특허공보 US 5,029,945 미국 특허공보 US 3,039,551

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 도로 상에서 차량의 스키드 또는 미끄러짐을 방지하는 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 도로 표면의 마모를 최소화하면서 미끄러운 도로나 빙판 길에서 차량의 스키드 또는 미끄러짐을 방지하기 위한 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.

상기 목적은, 제1 중심축 주위로 연장되고 제1 중심축으로부터 떨어져 대향하며 도로 표면과 맞물리는 마찰 수단을 구비하는 외부 벽을 갖고 제1 중심축을 정의하는 환형 부재와, 상기 환형 부재를 차량의 회전 가능한 휠 중 하나에 장착하고 제2 중심축을 정의하는 장착 수단으로서, 상기 제2 중심축이 실질적으로 휠에 의해 정의된 회전축과 동일 선상에 있도록 하고 또한 상기 장착 수단과 상기 환형 부재가 회전 가능하도록 상기 차량 휠에 연결되는 상기 장착 수단을 포함하고, 상기 환형 부재는 상기 장착 수단에 대해 상기 제1 중심축 주위 방향으로 회전 가능한 장치로서, 상기 장착 수단과 상기 환형 부재는 서로에 대해 이동 가능한 상호 보완적인 가이드 수단을 포함하고, 차량이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때 상기 가이드 수단은 상기 환형 부재의 적어도 일부분을 상기 제2 중심축으로부터 이동시켜 상기 환형 부재의 적어도 일부분의 마찰 수단이 도로 표면과 제동정합(braking engagement)하는 쪽으로 힘을 받도록 배열되고, 또한 휠이 도로 표면에서 회전할 때 상기 가이드 수단은 상기 제1 중심축 주위에서 상기 환형 부재를 회전시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 장치에 의하면, 마찰 수단을 구비하는 환형 부재의 자동 제어는 환형 부재와 그의 마찰 수단이 어떠한 제동 정합이 없는 상태에서 도로 표면에서 쉽게 회전할 수 있는 적어도 하나의 제1 위치 또는 모드와 환형 부재의 적어도 일부분과 그의 마찰 수단이 도로 표면과 제동 정합하는 쪽을 힘을 받고 제동 정합을 시작하는 적어도 하나의 제2위치 또는 모드 사이에서 이루어진다. 적어도 하나의 제1 및 적어도 하나의 제2 위치 사이의 자동 제어는 도로 표면에서 차량 휠의 전통적인 브레이킹 동작 및 스키드 동작에 의해 영향을 받는다. 본 발명에 따른 장치를 설치한 이후 운전자는 적어도 하나의 제1 및 적어도 하나의 제2 위치 사이에 있는 환형 부재 및 그의 마찰 수단을 가이드 또는 제어하기 위해서 어떠한 적극적인 대처를 할 필요가 없다. 적어도 하나의 제1 위치는 복수의 위치일 수 있고, 적어도 하나의 제2 위치는 복수의 제2 위치일 수 있다. 본 발명에 따른 장치에 의하면, 차량 휠이 스키드되는 경우 도로 표면 쪽으로 적어도 환형 부재의 일부분을 수직 위치 변위시킴으로써 환형 부재의 적어도 일부분의 마찰 수단을 도로 표면과 제동 정합에 들어가도록 할 수 있다. 차량 휠이 더 이상 스키드되지 않을 때 환형 부재의 적어도 일부분을 도로 표면으로부터 떨어지는 방향으로 자동 수직 변위시킴으로써 환형 부재의 적어도 일부분의 마찰 수단은 도로 표면과 제동 정합을 벗어나게 되고 환형 부재는 제2 중심축 주위에서 회전하며 도로 표면에서 쉽게 회전할 수 있다. 마찰 수단과 도로 표면 사이의 마찰력이 도로 표면에서 환형 부재가 미끄러지는 것을 방지하고 이로 인해 도로 표면에서 차량 휠이 미끄러지는 것을 방지하는 방법으로 마찰 수단이 도로 표면과 맞물린다는 것은 제동 정합에 의한 것이다. 장착 수단은 일반적인 차량 휠과 차량 휠에 연결된 휠 샤프트의 주요부 사이의 휠 외부 또는 내부에 결합될 수 있다. 장착 수단은 또한 2개의 인접 휠 및/또는 서로 결합된 2개의 휠 사이에 결합될 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 2개의 인접 휠 및/또는 서로 결합된 2개의 휠 사이에 제공될 수 있다. 장착 수단과 휠이 서로에 대해 움직일 수 없도록 장착 수단은 휠에 결합될 수 있다. 본 발명에 따르면, 마찰 수단은 종래의 스터드를 가진 타이어의 스터드와 비교하여 더 긴 돌출부를 가진 스터드를 포함할 수 있는데, 이로 인해 도로 조건이 빙판이거나 미끄러울 때 제동을 도 효율적으로 할 수 있다. 또한 스터드는 계속적으로 도로 표면과 확실하게 맞물리지 않기 때문에, 스터드가 이탈되는 리스크는 본 발명에 따른 장치에 의해 줄일 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 빗길 미끄러짐의 위험이 있는 겨울의 도로 상태 및 젖은 상태 모두에서 효율적인 제동을 가능하게 한다. 본 발명에 따른 장치는 또한 환형 부재가 현재 스키드 방지 시스템에 의해 제동하는 휠을 위해 자동적으로 제동 정합하기 때문에 전기적인 스키드 방지 시스템의 기능을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 제동 성능을 많이 고려하지 않아도 타이어의 재질이 연료 소비를 줄이는데 더 적합할 수 있는 것과 같이 마찰 수단은 브레이크 작동 때 제동 정합에 들어가기 때문에 차량의 연료 소비를 줄일 수 있다. 가이드 수단은 또한 가이드 파트 또는 가이드 부재로 호칭될 수 있다.

도로 표면은 건설된 도로에 의해 형성된 표면일 필요는 없고 차량이 운행되는 어떤 표면일 수도 있다. 따라서 본 명세서에서 도로 표면은 차량이 운행되는 어떤 표면이라도 상관없다. 휠이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때 가이드 수단은 제2 중심축으로부터 환형 부재의 적어도 일부분을 반경 방향으로 떨어지도록 이동시킬 수 있다. 바람직하게는 환형 부재가 차량 휠의 직경보다 더 큰 직경(롤링 직경)을 가진다. 장착 수단은 차량 휠에 다양한 방법으로 장착될 수 있다. 예컨대 총검 연결고리(bayonet attachments)를 가진 나사산이 있는 핀과 나사산이 있는 구멍일 수 있다. 바람직하게는 상기 장착 수단은 휠, 예컨대 휠 허브에 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면 상호 보완적인 가이드 수단은 제1 중심축 주위에서 반경 방향으로 서로에 대해 움직일 수 있다. 따라서 상호 보완적인 가이드 수단은 장착 수단의 회전 방향에서 서로에 대해 움직일 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면 휠이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때 가이드 수단은 도로 표면과 가장 가까운 곳으로 환형 부재의 적어도 일부분을 이동시키는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서 도로 표면에서 차량이 스키드되거나 미끄러지는 것으로 효율적인 방법으로 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예에 따르면 휠이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때 가이드 수단은 제1 중심축 주위에서 환형 부재의 회전을 제한한다. 이러한 환형 부재의 회전을 제한함으로써 환형 부재의 적어도 일부분의 마찰 수단이 도로 표면과 제동 정합하는 쪽으로 효율적인 방법으로 힘을 받는다.

본 발명에 또 따른 바람직한 실시예에 따르면 가이드 수단은 장착 수단을 기준으로 제1 중심축 주위에서 환형 부재의 적어도 일부분을 이동시킴으로써 제2 중심축으로부터 환형 부재의 적어도 일부분을 반경 방향으로 멀어지도록 이동시킨다. 본 문맥에서 반경 방향은 제1 또는 제2 중심축과 관련하여 정의된다. 본 실시예에 의해 환형 부재의 적어도 일부분의 마찰 수단은 도로 표면과 제동 정합하는 쪽으로 효율적인 방법으로 힘을 받는다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면 환형 부재는 제1 중심축 주위로 연장되고 제1 중심축과 대향하는 내부 벽을 갖는데, 여기서 장착 수단은 제2 중심축 주위로 연장되고 제2 중심축과 외면하는 외부 벽을 포함한다. 장착 수단의 외부 벽과 환형 부재의 내부 벽은 가이드 수단을 구비한다. 본 실시예에 의해 적어도 하나의 제1 위치와 적어도 하나의 제2 위치 사이에서 환형 부재를 효율적으로 자동 가이드하거나 제어하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예에 따르면 가이드 수단은 각각 제1 및 제2 중심축 주위에 분포된 복수의 쌍으로 이루어진 가이드 부재를 포함한다. 환형 부재의 각 쌍의 가이드 부재 중 하나를 구비하고 장착 수단은 각 쌍의 가이드 부재 중 다른 가이드 부재를 구비한다. 각 쌍의 가이드 부재는 서로에 대해 움직일 수 있으며 서로 연동한다. 본 실시예에 의해 적어도 하나의 제1 위치와 적어도 하나의 제2 위치 사이에서 환형 부재를 더 효율적으로 자동 가이드하거나 제어하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 또 다른 바람직한 실시예에 따르면 복수의 쌍으로 이루어진 가이드 부재는 각각 제1 중심축과 제2 중심축 주위에 대등하게 분포된다. 대등하게 분포한다는 것은 복수의 쌍으로 된 가이드 부재는 제1 중심축 주위에서 각 쌍 사이의 거리가 실질적으로 동일하게 위치한다는 것을 의미한다. 이는 적어도 하나의 제1 위치와 적어도 하나의 제2 위치 사이에서 환형 부재를 대등하게 가이드하거나 제어한다는 것을 의미한다. 바람직하게는 각각 제1 중심축과 제2 중심축 주위에 가이드 부재가 대등하게 분포하는 것이다. 대안적으로 복수의 쌍으로 된 가이드 부재는 각각 제1 중심축과 제2 중심축 주위에 대등하지 않게 분포할 수 있다. 즉 상기 복수의 쌍으로 된 가이드 부재는 제1 중심축 주위에서 각 쌍 사이의 거리가 다르게 위치할 수 있다. 대등하지 않은 분포는 공명 문제를 방지하고 운전 중 노이즈를 줄이는데 바람직할 수 있다. 반면에 대등한 분포는 장치의 제조와 결합을 용이하게 할 수 있다.

본 발명에 또 따른 바람직한 실시예에 따르면 각 쌍의 제1 가이드 부재 중 제1 가이드 부재는 제2 중심축 근처에서 접선방향으로 적어도 하나의 제1 각을 형성하고 반경 방향과 적어도 하나의 제2 각을 형성하는 제1 표면을 포함한다. 본 문맥에서 반경 방향과 접선 방향은 제2 중심축과 관련된다. 본 실시예와 각을 가진 제1 표면에 의해 차량 휠이 스키드되는 한 제동 정합의 힘이 점차적으로 커진다. 이는 차량 휠의 스키드 거리가 길면 길수록 환형 부재의 적어도 일부분과 그의 마찰 수단이 도로 표면 쪽 방향으로 더 많은 변위를 점차적으로 겪게 되기 때문이다. 이에 의해 도로 표면에서의 차량 휠의 스키드와 미끄러짐은 더 효율적으로 방법으로 방지된다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면 각 쌍의 가이드 부재 중 제2 가이드 부재는 제2 중심축 근처에서 접선방향으로 적어도 하나의 제1 각을 형성하고 반경 방향과 적어도 하나의 제2 각을 형성하는 제1 표면을 포함한다. 본 실시예에 의해 상술한 제동 정합에서의 점차적인 힘의 증가가 더 강화된다. 이에 의해 도로 표면에서의 차량 휠의 스키드와 미끄러짐은 더 효율적으로 방법으로 방지된다.

바람직하게는, 각각의 제1 표면은 제1 표면부와 제2 표면부를 포함하고 제1 표면부는 가이드 부재의 제2 표면부에 비해 각각 제1 중심축과 제2 중심축으로부터 더 멀리 떨어져 위치한다.

본 발명에 따른 더욱 바람직한 실시예에 따르면 각 쌍의 제1 및 제2 가이드 부재의 제1 표면은 제2 중심축으로부터 환형 부재의 적어도 일부분을 이동시키도록 연동한다. 이에 의해 도로 표면에서의 차량 휠의 스키드와 미끄러짐은 더 효율적으로 방법으로 방지된다.

본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예에 따르면 각 쌍의 제1 가이드 부재는 실질적인 반경 방향으로 연장되는 제2 표면을 포함한다. 본 실시예에 의해 환형 부재는 차량 휠이 도로 표면에서 회전할 때 제2 중심축 주위에서 효율적인 방법으로 회전하도로 힘을 받는다.

본 발명에 따른 또 다른 바람직한 실시예에 따르면 각 쌍의 제2 가이드 부재는 실질적인 반경 방향으로 연장되는 제2 표면을 포함한다. 본 실시예에 의해 환형 부재는 차량 휠이 도로 표면에서 회전할 때 제2 중심축 주위에서 효율적인 방법으로 회전한다.

본 발명에 따른 또 다른 바람직한 실시예에 따르면 환형 부재 상의 각 가이드 부재의 제2 표면은 제1 중심축 주위에서 환형 부재를 회전시키는 가이드 수단의 가이드 부재의 제2 표면과 연동한다. 이에 의해 도로 표면에서의 차량 휠의 스키드와 미끄러짐은 더 효율적으로 방법으로 방지된다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면 휠이 도로 표면에서 회전할 때 가이드 수단은 제1 중심축이 제2 중심축과 동일 선상에 있지 않도록 제1 중심축 주위에서 환형 부재를 회전시키고, 휠이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때 가이드 수단은 환형 부재와 제1 중심축을 제2 중심축의 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 도로 표면에서의 차량의 스키드와 미끄러짐은 더 효율적으로 방법으로 방지된다.

본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예에 따르면 장착 수단은 차량의 휠에 구비된 타이어에 장착될 수 있다. 이에 의해 도로 표면에서의 차량의 스키드와 미끄러짐은 더 효율적으로 방법으로 방지된다.

본 발명에 따른 또 다른 바람직한 실시예에 따르면 장착 수단은 타이어와 일체로 형성될 수 있다. 이에 의해 휠에 본 발명에 따른 장치를 장착하는 것이 용이하고 본 발명에 따른 장치는 부피가 크지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 바람직한 실시예에 따르면 마찰 수단은 스터드를 포함한다.

본 발명에 따른 또 다른 바람직한 실시예에 따르면 마찰 수단은 휠의 재질과 다른 고성능의 마찰력을 가진 재릴을 포함할 수 있다, 이러한 예로는 당업자에게 잘 알려져 있다.

본 발명의 상술한 목적은 또한 차량에 회전 가능한 장착 수단을 위한 차량 휠을 제공함으로써 달성될 수 있다. 도로 표면에서 차량의 스키드 또는 미끄러짐을 방지하기 위한 적어도 하나의 장치를 포함하는 차량 휠로서, 상기 장치는 청구항 1 내지 17 중 어느 한 하예 따른 특징을 포함하고 및/또는 본 발명에 따른 장치의 상술한 실시예 중 어느 하나에 포함된 특징을 포함한다. 본 발명과 그 실시예에 따른 휠의 유리한 효과는 본 발명과 그 실시예에 따른 장치와 관련하여 언급된 상술한 효과에 상응한다. 바람직하게 차량 휠은 예컨대 압축된 공기 또는 가스로 압축되거나 부풀려질 수 있는 타이어인 고무 타이어와 같은 타이어를 포함한다.

본 발명에 따른 상술한 각각의 장치와 휠의 특징 및 실시예는 더 나은 바람직한 실시예를 제공하는 다양하고 가능한 방법으로 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 각각의 장치와 휠의 더욱 바람직한 실시예와 더 바람직한 본 발명의 효과는 종속항 및 실시예의 상세한 설명으로부터 도출된다.

본 발명에 따르면, 도로 상에서 차량의 스키드 또는 미끄러짐을 방지할 수 있고, 또한 도로 표면의 마모를 최소화하면서 미끄러운 도로나 빙판 길에서 차량의 스키드 또는 미끄러짐을 방지할 수 있는 등의 효과를 가진다.

도 1은 차량 휠의 외부에 장착되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치의 분해 조립도.
도 2는 차량 휠의 내부에 장착되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치의 분해 조립도.
도 3은 도 1과 도 2에 따른 2개의 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치를 구비한 차량 휠의 정면도.
도 4는 도 3의 차량 휠을 외부에서 본 차량 휠의 사시도.
도 5는 도 3의 차량 휠을 내부에서 본 차량 휠의 사시도.
도 6은 차량 휠이 스키드되거나 미끄러지지 않고 주행할 때 도 1의 장치와 차량 휠의 부분적인 단면을 가진 측면도.
도 7은 차량 휠이 스키드되거나 미끄러지지 않고 주행할 때 도 6의 A-A에 따른 단면도.
도 8은 차량 휠이 스키드되거나 미끄러지면서 주행할 때 도 1의 장치와 차량 휠의 부분적인 단면을 가진 측면도.
도 9는 차량 휠이 스키드되거나 미끄러지면서 주행할 때 도 1의 장치와 차량 휠의 정면도.
도 10은 차량 휠의 타이어에 있는 장착 수단에 대한 본 발명의 제2 실시예에 따른 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치의 분해 조립도.
도 11은 차량 휠의 타이어에 장착된 도 10의 장치를 보여주는 도면.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치의 분해 조립도.
도 13은 차량 휠에 대해 장착하기 위한 도 12 의 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치의 사시도.
도 14는 차량 휠이 스키드되거나 미끄러지지 않고 주행할 때 도 12 및 도 13의 장치를 구비한 차량 휠의 부분적인 단면을 가진 측면도.
도 15는 차량 휠이 스키드되거나 미끄러지지 않고 주행할 때 도 14의 장치와 차량 휠의 정면도.
도 16은 차량 휠이 스키드되거나 미끄러지면서 주행할 때 도 12 및 도 13의 장치와 차량 휠의 부분적인 단면을 가진 측면도.
도 17은 차량 휠이 스키드되거나 미끄러지면서 주행할 때 도 16 장치와 차량 휠의 정면도.
도 18은 2개의 차량 휠에 장착된 본 발명의 제4 실시예에 따른 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치의 사시도.
도 19는 2개의 차량 휠에 장착된 도 18의 장치를 보여주는 도면.
도 20은 도 19의 장치와 차량 휠의 측면도.
도 21은 도 20의 A-A에 따른 단면도.
도 22는 도 21의 영역 B를 확대한 확대도.
도 23은 도 19의 장치와 차량 휠의 정면도.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

도 1 내지 도 9는, 본 발명에 따른 도로 표면(164, 도 6 참고) 상에서 차량이 스키딩되거나 미끄러지는 것을 방지하는 장치(102)의 제1 실시예를 도식적으로 나타내고 있다. 상기 장치(102)는 플라스틱, 고무 또는 그 외 다른 플렉서블한 물질과 같은 유연 물질로 만들어진 환형 부재(106)를 포함한다. 이러한 환형 부재(106)는, 예컨대 후술하는 제1 가이드 부재와 마찰 수단이 장착된 환형의 강철 밴드로 만들어질 수 있다. 본 실시예에서 상기 환형 부재(106)는 환형 벨트로 설명될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 환형 부재(106)는 제1 중심축(a-a)을 정의하며 제1 중심축과 외면하고 제1 중심축 주위로 연장되는 외부 벽(108)을 구비한다. 외부 벽(108)은 도로 표면(164)과 마찰을 일으키는 마찰 수단(110)을 구비한다. 본 실시예에서 마찰 수단은 제1 중심축(a-a) 주위에서 외부 벽(108) 상에 분포된 복수개의 스터드(112)를 포함한다. 스터드(112)는 금속, 경화 플라스틱 또는 적절한 다른 물질로 제조될 수 있다. 또한 도 4를 참조하면 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치(102)는 환형 부재(106)를 차량의 회전 가능한 휠(116) 중 하나에 그리고 장착 수단(114)에 의해 정의되는 제2 중심축(b-b) 주위에 장착하기 위한 장착 수단(114)을 포함한다. 상기 휠(116)은 공지된 방법으로 압축 공기 또는 가스로 압축되어 부풀어진 고무 타이어(118)를 구비하는 것이 바람직하다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 제2 중심축(b-b)이 휠에 의해 정의되는 회전축(c-c)과 실질적으로 동일 선상에 있도록 하고 또한 장착 수단(114)과 환형 부재(106)가 회전축(c-c) 주위에서 회전 가능하도록 상기 장착 수단(114)은 상기 휠(116)에 부착되어 배열된다. 상기 환형 부재(106)는 상기 장착 수단(114)을 기준으로 제1 중심축(a-a)과 제2 중심축(b-b)에 대한 방향으로 피봇 가능하거나 움직일 수 있다. 스터드(112) 이외에 마찰 수단(110)은 휠의 재질, 보다 정확하게는 타이어(118)의 재질과 다른 강한 마찰 물질을 포함할 수 있다. 환형 부재(106)는 제1 중심축(a-a) 주위로 연장되고 제1 중심축(a-a)과 마주보는 내부 벽(120)을 구비한다.

상기 장착 수단(114)은 제2 중심축(b-b) 주위로 연장되고 제2 중심축(b-b)과 외면하는 외부 벽(124)을 포함하는 환형의 제1 장착 유닛(122)을 포함한다. 또한 제1 장착 유닛(122)은 제2 중심축(b-b) 주위로 연장되고 제2 중심축(b-b)과 마주보는 내부 벽(126)을 포함한다. 장착 수단(114)은 환형의 제2 장착 유닛(128)을 포함한다. 장착 수단(114)은 제1 장착 유닛(122)과 제2 장착 유닛(128)에 구비된 복수의 통공(130, 132)(나사산이 있을 수 있음), 휠(116)에 구비된 복수의 나사산이 있는 리세스(134) 및 복수의 나사산이 있는 부착 부재, 예컨대 볼트 및 스크류의 수단에 의해 휠(116)에 부착될 수 있다. 그러나 장착 수단(114)은 휠(116)에 부착시키기 위해 복수의 다른 방법으로 구성될 수 있다. 제2 장착 유닛(128)이 제1 장착 유닛(122)과 휠(116)에 결합될 때, 이들은 환형의 칸, 공간 또는 채널을 한정하고 여기에 환형 부재(106)가 구비되는데, 환형의 칸은 제2 중심축(b-b)의 연장 방향(외측 변위)과 제2 중심축으로의 반경 방향에서 환형 부재(106)의 변위를 제한 또는 방해한다는 점에서 환형의 칸은 환형 부재(106)를 제자리에 받치고 있다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 하나의 장치(102)를 휠(116)의 외부(138)에 장착하고 다른 하나의 장치(102)를 휠(116)의 내부(140)에 장착한 2개의 장치를 장착한 휠(116)을 도시하고 있다. 도 3은 차량 휠을 정면에서 도시하고 있고 도 4는 휠(116)의 외부(138)에서 보았을 때의 휠(116)을 도시하고 있으며 도 5는 휠(116)의 내부(140)에서 보았을 때의 휠(116)을 도시하고 있다.

장착 수단(114)과 환형 부재(106)는 각각 제1 중심축(a-a)과 제2 중심축(b-b) 주위에서 서로 연동하여 움직일 수 있는 보조 가이드 부재를 포함한다. 이러한 보조 가이드 부재는 각각 제1 중심축(a-a)과 제2 중심축(b-b) 주위 배열된 복수의 쌍으로 이루어진 가이드 부재(142, 144)를 포함한다. 환형 부재(106)는 각 쌍의 제1 가이드 부재(142)를 구비하고 장착 수단(114)은 각 쌍의 제2 가이드 부재(144)를 구비하는데, 각 쌍의 가이드 부재(142, 144)는 서로 연동하도록 배열되어 연동하면서 움직일 수 있다. 환형 부재의 내부 벽(120)은 각 쌍의 제1 가이드 부재(142)를 구비하고 제1 장착 유닛(122)에 구비된 장착 수단(114)의 외부 벽(124)은 각 쌍의 제2 가이드 부재(144)를 구비한다. 상기 복수의 쌍으로 이루어진 가이드 부재(142, 144)는 각각 제1 중심축(a-a)과 제2 중심축(b-b) 주위에 균등하게 분포한다.

각 쌍의 제1 가이드 부재(142)는 각각 제1 중심축(a-a)과 제2 중심축(b-b)에 대해 접선 방향과 적어도 하나의 제1 각을 형성하고, 반경 방향과 적어도 하나의 제2 각을 형성하는 제1 표면(146)을 가지고, 여기서 상기 반경 방향은 각각 제1 중심축(a-a)과 제2 중심축(b-b)과 관련되어 있다. 각 쌍의 제1 가이드 부재(142)는 실질적인 반경 방향으로 연장되는 제2 표면(148)을 가진다. 각 쌍의 제2 가이드 부재(144)는 각각 제1 중심축(a-a)과 제2 중심축(b-b)에 대해 접선 방향과 적어도 하나의 제1 각을 형성하고, 반경 방향과 적어도 하나의 제2 각을 형성하는 제1 표면(150)을 가진다. 각 쌍의 제2 가이드 부재(144)는 실질적인 반경 방향으로 연장되는 제2 표면(152)을 가진다. 각각의 제1 표면은 제1 표면부(154, 156)와 제2 표면부(158, 160)를 포함하는데, 제1 가이드 부재(142)의 제1 표면부(154)는 제1 가이드 부재(142)의 제2 표면부(158)에 대해 각각 제1 중심축(a-a)과 제2 중심축(b-b)으로부터 좀 더 멀리 떨어져서 위치한다. 제2 가이드 부재(144)의 제1 표면부(156)는 제2 가이드 부재(144)의 제2 표면부(160)에 대해 각각 제1 중심축(a-a)과 제2 중심축(b-b)으로부터 좀 더 멀리 떨어져서 위치한다.

각 쌍으로 이루어진 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)는 서로에 작동하도록, 즉 연동되도록 배열된다. 휠(116)이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때, 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)의 제1 표면(146, 150)의 상호 작용에 의해 환형 부재(106)의 적어도 일부분(162)을 장착 수단(114)에 대해 도로 표면(164)에 가장 가깝도록 이동시키고, 제2 중심축으로부터 멀어지게 함으로써 환형 부재의 적어도 일부분(162)의 스터드(112)를 도로 표면(164)과 제동되는 쪽으로 구동시키는 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)가 연동되도록 배열된다. 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)의 제1 표면(146, 150)의 연동에 의해 환형 부재의 적어도 일부분(162)을 장착 수단(114)에 대해 제1 중심축(a-a) 주위로 이동시킴으로써 환형 부재의 적어도 일부분(162)을 제2 중심축(b-b)으로부터 반경 방향으로 멀어지도록 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)가 배열된다. 휠(116)이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때, 제1 표면(146, 150)은 제1 중심축(a-a) 주위로 환형 부재(106)의 회전을 제한하도록 배열된다. 휠(116)이 도로 표면(164)에서 회전할 때 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)의 제2 표면(148, 152)의 연동에 의해 제1 중심축(a-a) 주위로 환형 부재(106)가 회전하도록 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)가 배열된다.

도 6 및 도 7은, 휠(116)이 스키드되거나 미끄러짐 없이 차량의 운동 방향(F)으로 진행하는 일반 주행동안 휠(116)이 도로 표면(164)에서 회전할 때의 휠(116)과 장치(102)를 도시한 도면이다. 휠(116)과 장치(102)는 회전 방향(R)으로 회전한다. 도 6을 참조하면, 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)의 제2 표면(148, 152)은 도로 표면(164)과 가장 가까운 휠(116)의 가장 낮은 부분에서 서로 인접해 있다. 장착 수단(114)에 구비된 제2 가이드 부재(144)의 제2 표면(152)이 환형 부재(106)의 제1 가이드 부재(142)의 제2 표면(148)에 힘을 가하거나 이를 미는 것으로 설명될 수 있다. 환형 부재(106)는 휠(116)보다 약간 더 큰 직경을 갖고 제2 가이드 부재(144)의 제2 표면(152)은 제1 가이드 부재(142)의 제2 표면(148)을 "저지하는 것(holding back)"으로 설명할 수 있고, 따라서 휠(116)보다 더 큰 직경을 가진 환형 부재(106)가 휠(116)보다 "더 빨리"구르려고 하기 때문에 환형 부재(106)를 저지하게 된다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 도로 표면과 어떠한 브레이크 조작(braking engagement)도 없는 상태에서 환형 부재(106)는 도로 표면에서 스터드와 같이 회전하고, 이때 도로 표면과 스터드의 마모는 최소화된다.

도 8 및 도 9는 브레이크가 작동되는 동안 차량의 운동 방향(F)에서 휠(116)이 스키드되거나 미끄러질 때를 도시한 도면이다. 회전 방향(R)에 있는 휠(116)과 장착 수단(114)의 운동은 줄어들거나 완전히 정지한다. 그러나 환형 부재(106)는 회전 방향(R)으로 움직이거 또는 더 빨리 움직인다. 이로 인해 제1 가이드 부재(142)가 제2 가이드 부재(144)에 대해 회전 방향(R)으로 움직인다. 그러나 도로 표면과 가장 가까운 제1 가이드 부재(142)의 회전 방향(R)으로의 운동은 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)의 제1 표면(146, 150)의 연동에 의해 제한되거나 방해를 받는다. 도 8을 참조하면, 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)의 제1 표면(146, 150)은 휠의 가장 낮은 부분에서 명확하게 서로 인접하고 있다. 그 결과 도로 표면(164)과 가장 가까운 제1 가이드 부재(142)는 제2 중심축(b-b)으로부터 반경 방향에서 멀어짐으로써 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144)의 제1 표면(146, 150)의 연동에 의해 도로 표면(164)과 가장 가까운 환형 부재의 적어도 일부분(162)이 제2 중심축(b-b)으로부터 반경 방향에서 아래쪽의 도로 표면 쪽으로 멀리 이동하게 된다. 따라서 환형 부재의 적어도 일부분(162)에 있는 스터드(112)가 도로 표면(164)과 브레이크 작동되는 방향으로 힘을 받게 된다. 휠(116)이 스키드를 끝낼 때, 환형 부재(106)는 도 6 및 도 7의 적어도 하나의 위치로 되돌아간다.

도 7을 참조하면, 휠(116)이 스키드 없이 회전할 때, 제1 중심축(a-a)이 제2 중심축(b-b)과 동일선상에 있지 않지 않고 환형 부재(106)가 그 자체의 실질적인 중량만에 의해 도로 표면쪽으로 밀려지고 휠(116)에 대해 수직 방향의 위쪽으로 위치 변경되도록 하기 위해, 가이드 부재가 제1 중심축(a-a) 주위에서 환형 부재(106)를 회전시키도록 배열되는 것을 볼 수 있다. 도 9를 참조하면, 휠(116)이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때, 휠이 스키드 없이 회전할 때와 비교하면 제1 중심축(a-a)을 제2 중심축(b-b)에 더 가깝게 위치시키기 위해 환형 부재(106)와 제1 중심축(a-a)을 제2 중심축(b-b)의 방향 쪽으로 이동시킬 수 있도록 가이드 부재가 배열될 수 있다는 것이 명확하다. 휠(116)에 브레이크 힘을 더 강하게 작용시킬수록 환형 부재의 적어도 일부분(162)은 도로 표면(164) 쪽으로 더 많은 압력을 받게 된다.

도 10과 도 11을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도로 표면에서 차량의 스키드나 미끄러짐을 방지하기 위한 장치(202)를 확인할 수 있다. 환형 부재(206)는 제1 실시예에 따른 장치(102)와 동일한 구조를 가지나 제1 가이드 부재(242)는 다른 디자인 또는 형태를 가진다. 그러나 장착 수단(214)은 제1 실시예의 장착 수단(114)과 많이 다르다. 제2 실시예에서 장착 수단(214)은 차량의 휠(216)에 포함된 타이어(218)에 제공되며 장착 수단(214)은 타이어(218)와 일체형으로 구성될 수 있다. 제2 실시예에서 타이어(218)와 장착 수단(214)은 환형 부재(206)가 제공되고 고정되는 환형의 그루브를 형성한다. 장착 수단(214)은 상응하는 제2 가이드 부재(244)를 가지지만 제1 실시예와 다른 형태를 가진다. 각 쌍의 제1 가이드 부재와 제2 가이드 부재(242, 244)는 제1 실시예에서와 상응하는 방법으로 그들의 각각의 제1 및 제2 표면(246, 250, 248, 252)과 연동하므로 이에 대해서는 상세히 설명하지 않는다. 도 10과 도 11에서 휠(216)은 2개의 장치(202)를 구비하지만 휠은 하나의 장치(202)만 구비될 수도 있고 또한 2개 이상의 장치(202)를 구비할 수도 있다.

도 12 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 도로 표면(364)에서 차량의 스키드나 미끄러짐을 방지하기 위한 장치(302)를 확인할 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 장치(302)는 경화 플라스틱, 고무 또는 금속과 같은 딱딱한 물질로 만들어진 환형 부재(306)를 포함한다. 본 실시예에서 환형 부재(306)는 추가 휠일 수 있다. 환형 부재(306)는 제1 중심축(a3-a3)(도 13 참조)을 정의하고 외부 벽(308)을 포함하는데, 외부 벽(308)은 제1 중심축(a3-a3)과 외면하고 제1 중심축(a3-a3) 주위로 연장되며 도로 표면(364)과 제동되도록 배열된 마찰 수단(310)을 구비한다. 본 실시예에서 마찰 수단은 제1 중심축(a3-a3) 주위로 외부 벽(308)에 분포된 복수의 가늘고 긴 스터드(312)를 포함한다. 상기 스터드(312)는 경화 플라스틱, 금속 또는 그 외 적합한 물질일 수 있다. 환형 부재(306)는 제1 중심축(a3-a3)과 마주보고 제1 중심축(a3-a3) 주위로 연장된 내부 벽(320)을 구비한다.

환형 부재(306)는 내부 벽(320)을 구비하는 제1 환형 부재 유닛(380), 외부 벽(308)과 마찰 수단(310)을 구비하는 제2 환형 부재 유닛(382) 및 제 3 환형 부재 유닛(384)을 포함하고, 이들 구성요소들은 장착 수단(314)을 적어도 부분적으로 에워싸기 위해 서로에 대해 장착된다. 상기 환형 부재 유닛(380, 382, 384)이 정렬되었을 때 상기 환형 부재 유닛(380, 382, 384)은 서로에 대해 움직일 수 없다.

도 13을 참조하면, 장치(302)는 환형 부재(306)를 차량의 회전 가능한 휠(316) 중 하나에 그리고 장착 수단(314)에 의해 정의되는 제2 중심축(b3-b3) 주위에 장착하기 위한 장착 수단(314)을 포함한다. 상기 휠(316)은 공지된 방법으로 압축 공기 또는 가스로 압축되어 부풀어진 타이어를 구비하는 것이 바람직하다. 도 13 및 도 15를 참조하면, 제2 중심축(b3-b3)이 휠에 의해 정의되는 회전축(c3-c3)과 실질적으로 동일 선상에 있도록 하고 또한 장착 수단(314)과 환형 부재(306)가 회전축(c3-c3) 주위에서 회전 가능하도록 상기 장착 수단(314)은 상기 휠(316)에 부착되어 배열된다. 상기 환형 부재(306)는 상기 장착 수단(314)을 기준으로 제1 중심축(a3-a3)과 제2 중심축(b3-b3)에 대한 방향으로 피봇 가능하고 움직일 수 있다.

장착 수단(314)은 제2 중심축(b3-b3) 주위로 연장되고 제2 중심축(b3-b3)과 외면하고 있는 외부 벽(324)을 포함한다. 장착 수단(314)은 이에 제공된 나사산을 구비할 수 있을 수 있는 복수의 통공(330), 휠(316)에 구비된 복수의 나사산이 있는 리세스(334) 및 복수의 나사산이 있는 부착 부재(336), 예컨대 볼트 및 스크류에 의해 휠(316)에 부착될 수 있다. 그러나 장착 수단(314)은 휠(316)에 부착시키기 위한 복수의 다른 방법으로 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 장착 수단(314)은 환형 부재(306)에 의해 적어도 일부분이 덮인다. 환형 부재(306)는 장착 수단(314)이 구비된 환형의 공간을 제한하지만 장착 수단(314)의 중심 부분은 환형 부재(306)에 의해 덮이지 않는다.

도 14 내지 도 17은 하나의 장치(302)가 장착된 휠(316)을 보여준다. 그러나, 하나의 장치는 휠(316)의 외부에 그리고 다른 하나의 장치는 휠(316)의 내부에 장착하는 것과 같이 2개의 장치(302)를 휠(316)에 장착할 수 도 있다. 이때 장착 수단(314)은 휠(316)의 허브(386)에 장착되도록 배열될 수 있다.

장착 수단(314)과 환형 부재(306)는 제1 중심축(a3-a3) 주위에서 서로에 대해 움직일 수 있는 추가 가이드 부재를 포함한다. 추가 가이드 부재는 각각 제1 중심축(a3-a3)과 제2 중심축(b3-b3) 주위에 분포된 복수의 쌍으로 이루어진 가이드 부재(342, 344)를 포함한다. 환형 부재(306)는 각 쌍의 제1 가이드 부재(342)를 구비하고 장착 수단(314)은 각 쌍의 제2 가이드 부재(344)를 구비한다. 각 쌍으로 이루어진 가이드 부재(342, 344)는 서로 연동되도록 배열된다. 환형 부재(306)의 내부 벽(320)은 각 쌍의 제1 가이드 부재(342)를 구비하고 장착 수단(314)의 외부 벽(324)은 각 쌍의 제2 가이드 부재(344)를 구비한다. 복수의 각 쌍으로 이루어진 가이드 부재(342, 344)는 각각 제1 중심축(a3-a3)과 제2 중심축(b3-b3) 주위에 균등하게 분포된다. 각 쌍의 제1 가이드 부재(342)는 각각 제1 중심축(a3-a3)과 제2 중심축(b3-b3) 주위에 적어도 하나의 접선 방향의 제1 각과 적어도 하나의 반경 방향의 제2 각을 형성하는데, 여기서 반경 반향은 각각 제1 중심축(a3-a3)과 제2 중심축(b3-b3)과 관련된다. 각 쌍의 제1 가이드 부재(342)는 실질적으로 반경 방향으로 연장되는 제2 표면(348)을 가진다. 각 쌍의 제2 가이드 부재(344)는 각각 제1 중심축(a3-a3)과 제2 중심축(b3-b3) 주위에 적어도 하나의 접선 방향의 제1 각과 적어도 하나의 반경 방향의 제2 각을 형성하는 제1 표면(350)을 가진다. 각 쌍의 제2 가이드 부재(344)는 실질적으로 반경 방향으로 연장되는 제2 표면(352)을 가진다. 각각의 제1 표면은 제1 표면부(354, 356)와 제2 표면부(358, 360)를 포함하고, 상기 제1 가이드 부재(342)의 제1 표면부(354)는 상기 제1 가이드 부재(342)의 제2 표면부(358)에 비해 각각 제1 중심축(a3-a3)과 제2 중심축(b3-b3)로부터 더 멀리 떨어져 있다. 제2 가이드 부재(344)의 제1 표면부(356)는 상기 제2 가이드 부재(344)의 제2 표면부(360)에 비해 각각 제1 중심축(a3-a3)과 제2 중심축(b3-b3)로부터 더 멀리 떨어져 있다.

각 쌍으로 이루어진 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)는 서로 연동하도록 배열된다. 휠(316)이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때, 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)에 있는 제1 표면(346, 350)의 상호 작용에 의해 환형 부재(306)의 적어도 일부분(362)을 도로 표면(364)에 가장 가깝도록 이동시켜(또는 변위시켜) 제2 중심축(b3-b3)으로부터 멀어지게 함으로써 환형 부재의 적어도 일부분(362)에 있는 스터드(312)를 도로 표면(364)과 제동되는 쪽으로 구동시키도록 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)가 배열된다. 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)의 제1 표면(346, 350)의 연동에 의해 환형 부재의 적어도 일부분(362)을 장착 수단(314)을 기준으로 제1 중심축(a3-a3) 주위로 이동시킴으로써 환형 부재의 적어도 일부분(362)을 제2 중심축(b3-b3)으로부터 반경 방향으로 멀어지도록 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)가 배열된다. 휠(316)이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때, 제1 표면(346, 350)은 제1 중심축(a3-a3) 주위로 환형 부재(306)의 회전을 제한하도록 배열된다. 휠(316)이 도로 표면(364)에서 회전할 때 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)의 제2 표면(348, 352)의 연동에 의해 제1 중심축(a3-a3) 주위로 환형 부재(306)가 회전하도록 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)가 배열된다. 휠(316)이 도로 표면에서 회전할 때, 제1 중심축(a3-a3)이 제2 중심축(b3-b3)과 동일선상에 있게 하기 위해 제1 중심축(a3-a3) 주위에서 환형 부재(306)를 회전시키도록 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)는 배열되고, 휠(316)이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때, 환형 부재(306)와 제1 중심축(a3-a3)을 제2 중심축(b3-b3) 쪽으로 이동시키도록 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)가 배열된다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 휠(316)이 스키드되거나 미끄러짐 없이 차량의 운동 방향(F)으로 진행하는 일반 주행동안 휠(316)이 도로 표면(364)에서 회전할 때의 휠(316)과 장치(302)를 볼 수 있다. 휠(316)과 장치(302)는 회전 방향(R)으로 회전한다. 도 14를 참조하면, 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)의 제2 표면(348, 352)은 도로 표면(364)과 가장 가까운 휠(316)의 가장 낮은 부분에서 서로 인접해 있다. 장착 수단(314)에 구비된 제2 가이드 부재(344)의 제2 표면(352)이 환형 부재(306)의 제1 가이드 부재(342)의 제2 표면(348)에 힘을 가하거나 이를 미는 것으로 설명될 수 있다. 환형 부재(306)는 휠(316)보다 약간 더 큰 직경을 갖고 제2 가이드 부재(344)의 제2 표면(352)은 제1 가이드 부재(342)의 제2 표면(348)을 "저지하는 것(holding back)"으로 설명할 수 있고, 따라서 휠(316)보다 더 큰 직경을 가진 환형 부재(306)가 휠(316)보다 "더 빨리" 구르려고 하기 때문에 환형 부재(306)를 저지하게 된다. 도로 표면에 대해 어떠한 브레이크 조작(braking engagement)도 없는 상태에서, 도 14 및 도 15에서 환형 부재(306)는 도로 표면(364)에서 스터드와 같이 회전하고, 이때 도로 표면과 스터드(312)의 마모는 최소화된다.

도 16 및 도 17은 브레이크가 작동되는 동안 차량의 운동 방향(F)에서 휠(316)이 스키드되거나 미끄러질 때의 휠(316)과 장치(302)를 도시한 도면이다. 회전 방향(R)에 있는 휠(316)과 장착 수단(314)의 운동은 줄어들거나 완전히 정지한다. 그러나 환형 부재(306)는 회전 방향(R)으로 움직이거나 또는 더 빨리 움직이고, 이로 인해 제1 가이드 부재(342)는 제2 가이드 부재(344)에 대해 회전 방향(R)으로 움직인다. 그러나 도로 표면(364)과 가장 가까운 제1 가이드 부재(342)의 회전 방향(R)으로의 운동은 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)의 제1 표면(346, 350)의 연동에 의해 제한되거나 방해를 받는다. 도 16을 참조하면, 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)의 제1 표면(346, 350)은 휠의 가장 낮은 부분에서 명확하게 서로 인접하고 있다. 그 결과 도로 표면(364)과 가장 가까운 제1 가이드 부재(342)는 제2 중심축(b3-b3)으로부터 반경 방향으로 멀어지고, 이로 인해 제1 및 제2 가이드 부재(342, 344)의 제1 표면(346, 350)의 연동에 의해 도로 표면(364)과 가장 가까운 환형 부재의 적어도 일부분(362)이 제2 중심축(b3-b3)으로부터 반경 방향에서 아래쪽의 도로 표면 쪽으로 멀리 이동하게 된다. 따라서 환형 부재의 적어도 일부분(362)에 있는 스터드(312)가 도로 표면(364)과 브레이크 작동되는 방향으로 힘을 받게 된다. 휠(316)이 스키드를 끝낼 때, 환형 부재(306)는 도 14 및 도 15의 적어도 하나의 위치로 되돌아간다.

도 15를 참조하면, 휠(316)이 스키드 없이 회전할 때, 제1 중심축(a3-a3)이 제2 중심축(b3-b3)과 동일선상에 있지 않지 않고 환형 부재(306)가 그 자체의 실질적인 중량만에 의해 도로 표면 쪽으로 밀려나고 휠(316)에 대해 수직 방향의 위쪽으로 위치 변경되도록 하기 위해, 가이드 부재가 제1 중심축(a3-a3) 주위에서 환형 부재(306)를 회전시키도록 배열되는 것을 볼 수 있다.

도 17을 참조하면, 휠(316)이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때, 휠이 스키드 없이 회전할 때와 비교하면 제1 중심축(a3-a3)을 제2 중심축(b3-b3)에 더 가깝게 위치시키기 위해 환형 부재(306)와 제1 중심축(a3-a3)을 제2 중심축(b3-b3)의 방향 쪽으로 이동시킬 수 있도록 가이드 부재가 배열될 수 있다는 것이 명확하다. 휠(316)에 브레이크 힘을 더 강하게 작용시킬수록 환형 부재의 적어도 일부분(362)은 도로 표면(364) 쪽으로 더 많은 압력을 받게 된다. 다시 말해 가이드 부재는 휠이 스키드될 때 환형 부재(306)를 장착 수단(314) 쪽으로 중심을 맞추기 위해 배열될 수 있다.

도 18은 2개의 차량 휠에 장착된 본 발명의 제4 실시예에 따른 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치의 사시도로서 제1 실시예에 따른 도 1 내지 9에 실질적으로 대응하는 것이나, 각각 타이어(518, 519)를 포함하고 인접하는 2 개의 차량 휠(516, 517)에 환형 부재(506)를 장착하도록 장착 수단(514)을 배열한다는 점에서 상이하다. 도 18의 환형 부재(506)는 제1 실시예의 환형 부재(106)과 대응될 수 있다. 장착 수단(514)은 제1 실시예의 장착 수단(114)과 실질적으로 대응될 수 있으나 도 18의 장착 수단(514)은 단지 하나의 장착 유닛(522)을 포함하고 제1 실시예에서 있는 임의의 환형 제2 장착 유닛은 포함하지 않는다는 차이가 있다. 장착 유닛(522)과 동일한 장착 수단(514)은 나사산을 구비할 수 있는 통공(532)을 통해 2개의 휠(516, 517)로 결합할 수 있다. 통공(532)은 장착 수단(514)에 구비되고 각 휠(516, 517)의 테두리에는 복수의 나사산이 있는 리세스(534, 535)가 구비되며, 복수의 나사산이 있는 부착 부재(미도시됨), 예컨대 볼트 및 스크류를 사용하여 결합할 수 있다. 또한 장착 수단(514)과 환형 부재(506)는 제1 실시예에 적용된 서로 대응하는 상세한 구성들을 포함할 수 있으므로 제 1 실시예와 상응하는 방식으로 서로 연동되는 제1 및 제2 가이드 부재(542, 544)를 포함할 수 있다. 도 19는 2개의 차량 휠(516, 517)에 장착되어 정렬된 도 18의 장치(502)를 보여주는 도면이다. 도 20은 도 19의 장치(502)와 차량 휠(517)의 측면도이다. 도 21은 도 20의 A-A에 따른 단면도이다. 도 22는 도 21의 영역 B를 확대한 확대도이고 도 23은 도 19의 차량 휠(516, 517)에 장착된 장치(502)의 정면도이다. 제4 실시예는 이중 타이어를 구비할 수 있는 대형 트럭 및 버스와 같은 더 무거은 차량에 적합하다. 그러나 제4 실시예는 자가용에도 적용될 수 있음은 물론이다. 차량 휠(516, 517)과 이에 장착된 타이어(518, 519)의 폭은 선택된 적용분야에 따라 적합하게 변경될 수 있을 것이다. 차량 휠(516, 517)의 타이어(518, 519)는 동일한 폭일 필요는 없다. 예컨대 장치(502)가 도로 표면에서 브레이크 작동을 시작하고 브레이크 작동될 때 균형을 더 잘 이룰 수 있도록 제어할 수 있다면 이에 적합하게 다른 폭을 가질 수도 있다. 차량 휠(516, 517)의 타이어(518, 519) 중 어느 하나가 펑크나거나 터질 때라도 차량은 제4 실시예에 따른 장치에 의해 여전히 운행할 수 있다. 만약 두 개의 타이어가 모두 터진다면 본 발명에 따른 장치(502)는 운전자가 차량에 대한 제어를 잃지 않도록 보조 휠로서 기능할 것이고 차량은 줄어든 속도로 수리를 위해 차량 정비소나 작업장으로 운행될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 장치에 의하면, 종래의 전기적인 스키드 방지 시스템을 개선하는 것에 더해서 전기적인 스키드 방지 시스템과 무관한 기계적인 스키드 방지 기능 또한 구비할 수 있다. 만약 환형 부재가 외부 직경에 가장 가까운 사다리꼴 횡단면(trapezoidal cross-section)을 가진다면 자동 스키드 방지 기능이 달성된다(도 22 참조). 측면 미끄러짐과 같은 스키드가 발생된다면 환형 부재의 외부 벽은 측면의 힘에 의해 영향을 받을 것이고, 그 결과 환형 부재의 외부 벽이 타이어 옆으로 눌러질 때 동일한 방향이지만 도로 표면 아래쪽의 비스듬한 방향에서 힘이 발생되고, 그 힘에 의해 환형 부재의 외부 벽과 그의 마찰 수단은 도로 표면 쪽으로 밀리면서 스키드는 정지된다.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

102, 202, 302 : 장치 106, 206, 306 : 환형 부재
108, 308 : 외부 벽 110, 310 : 마찰 수단
116, 216, 316 : 휠 114, 214, 314 : 장착 수단
162, 362 : 환형 부재의 일부분 120, 320 : 내부 벽
124, 324 : 외부 벽 142, 342 : 제1 가이드 부재
146, 346 : 제1 표면 144, 344 : 제2 가이드 부재
150, 350 : 제1 표면 148, 348 : 제2 표면
152, 352 : 제2 표면

Claims

도로 표면에서 차량의 스키드나 미끄러짐을 방지하기 위한 장치(102; 202; 302)에 있어서,
제1 중심축(a-a,a3-a3)을 정의하고 외부 벽(108; 308)을 갖는 환형 부재(106; 206; 306)로서, 상기 외부 벽은 제1 중심축(a-a,a3-a3) 주위로 연장되고 제1 중심축과 외면하며 도로 표면과 맞물리는 마찰 수단(110; 310)을 구비하는 환형 부재(106; 206; 306)와 제2 중심축(b-b,b3-b3)을 정의하고 정의된 제2 중심축 주위로 상기 환형 부재를 차량의 회전 가능한 휠(116; 216; 316) 중 하나에 장착하는 장착 수단(114; 214; 314)을 포함하고, 상기 제2 중심축이 실질적으로 휠에 의해 정의되는 회전축(c-c;c3-c3)과 동일 선상에 있고 또한 상기 장착 수단과 상기 환형 부재가 회전 가능하도록 상기 장착 수단은 차량 휠에 결합되고, 상기 환형 부재는 상기 장착 수단에 대해 상기 제1 중심축 주위 방향으로 이동 가능한 장치로서,
상기 장착 수단과 상기 환형 부재는 서로에 대해 이동 가능한 상호 보완적인 가이드 수단을 포함하고, 차량이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때 상기 가이드 수단은 상기 환형 부재의 적어도 일부분(162; 362)을 상기 제2 중심축으로부터 이동시켜 상기 환형 부재의 적어도 일부분(162; 362)의 마찰 수단이 도로 표면과 제동정합(braking engagement)하는 쪽으로 힘을 받도록 배열되고, 또한 휠이 도로 표면에서 회전할 때 상기 가이드 수단은 상기 제1 중심축 주위에서 상기 환형 부재를 회전시키도록 배열된 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 휠이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때, 상기 가이드 수단은 상기 제1 중심축 주위에서 상기 환형 부재의 회전을 제한하는 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드 수단은 상기 적어도 환형 부재의 적어도 일부분을 상기 장착 수단에 대해 상기 제1 중심축 주위로 이동시킴으로써 상기 적어도 환형 부재의 적어도 일부분을 상기 제2 중심축으로부터 반경 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 환형 부재는 상기 제1 중심축 주위로 연장되고 상기 제1 중심축과 대향하고 있는 내부 벽(120; 320)을 포함하고, 상기 장착 수단은 상기 제2 중심축 주위로 연장되고 상기 제2 중심축과 대향하지 않는 외부 벽(124; 324) 을 포함하되, 상기 장착 수단의 상기 외부 벽과 상기 환형 부재의 내부 벽은 가이드 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드 수단은 상기 제1 중심축과 상기 제2 중심축 근처에 각각 분포된 복수의 쌍으로 이루어진 제1 및 제2 가이드 부재(142, 144; 342, 344)를 포함하되, 상기 환형 부재는 각 쌍의 가이드 부재 중 하나의 가이드 부재를 구비하고 장착 수단은 각 쌍의 가이드 부재 중 다른 가이드 부재를 구비하고, 상기 각 쌍의 가이드 부재는 서로에 대해 이동가능하고 서로 협력하도록 배열된 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제5항에 있어서,
상기 복수의 쌍으로 이루어진 제1 및 제2 가이드 부재는 각각 상기 제1 중심축과 상기 제2 중심축 근처에서 균등하게 분포된 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제5항에 있어서,
상기 각 쌍의 가이드 부재 중 제1 가이드 부재(142; 342)는 상기 제2 중심축 근처에서 접선방향으로 적어도 하나의 제1 각을 형성하고 반경 방향과 적어도 하나의 제2 각을 형성하는 제1 표면(146; 346)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제7항에 있어서,
상기 각 쌍의 가이드 부재 중 제2 가이드 부재(144; 344)는 상기 제2 중심축 근처에서 접선방향으로 적어도 하나의 제1 각을 형성하고 반경 방향과 적어도 하나의 제2 각을 형성하는 제1 표면(150; 350)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제8항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 가이드 부재와 제2 가이드 부재는 상기 적어도 환형 부재의 적어도 일부분을 상기 제2 중심축으로부터 이동시키도록 연동하는 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제5항에 있어서,
상기 각 쌍의 제1 가이드 부재(142; 342)는 실질적인 반경 방향으로 연장되는 제2 표면(148; 348)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제10항에 있어서,
상기 각 쌍의 제2 가이드 부재(144; 344)는 실질적인 반경 방향으로 연장되는 제2 표면(152; 352)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제11항에 있어서,
상기 환형 부재의 각 가이드 부재의 제2 표면은 상기 환형 부재를 제1 중심축 주위로 회전하도록 가이드 수단의 가이드 부재의 제2 표면과 연동되도록 배열된 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제1항에 있어서,
휠이 도로 표면에서 회전할 때 제1 중심축이 제2 중심축과 동일 선상에 있지 않도록 제1 중심축 주위에서 상기 환형 부재를 회전시키도록 상기 가이드 수단은 배열되고, 휠이 도로 표면에서 스키드되거나 미끄러질 때 상기 환형 부재와 제1 중심축을 제2 중심축의 방향으로 이동시키도록 상기 가이드 수단이 배열된 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 장착 수단은 타이어를 구비한 차량의 휠에 구비된 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제14항에 있어서,
상기 장착 수단은 타이어와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마찰 수단은 스터드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마찰 수단은 휠의 재질과 다른 것으로서 고성능의 마찰 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 휠을 구비한 차량의 스키드 방지 장치.
차량에 회전 가능하게 장착된 차량 휠로서,
도로 표면에서 스키드를 방지하거나 미끄러짐을 방지할 수 있는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 휠.