KR20140115618A - 가변형 차륜 - Google Patents

Abstract

가변형 차륜이 개시된다. 본 발명에 따른 가변형 차륜은, 원형의 타이어; 타이어 내주면을 따라 형성되어 타이어를 지지하고, 제1 슬라이딩부 및 제1 슬라이딩부와 상대이동하는 제2 슬라이딩부를 포함하는 슬라이딩프레임; 타이어 및 슬라이딩프레임 중앙에 형성되는 중심축; 및 슬라이딩프레임과 중심축을 서로 연결하고 중심축의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 반복형성되는 슬라이딩리브를 포함하고, 슬라이딩리브는, 슬라이딩프레임 쪽에 결합되는 외측리브; 중심축 쪽에 결합되어 외측리브를 상대로 슬라이드이동하는 내측리브; 및 외측리브와 내측리브가 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 작용하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 슬라이딩프레임이 제1 슬라이딩부 및 제2 슬라이딩부로 이루어지고 슬라이딩리브가 외측리브 및 내측리브로 이루어져 탄력지지되어, 타이어 내부의 공기압 변화에 따라 슬라이딩프레임의 직경이 변화되게 되므로, 타이어 내부의 공기압 변화를 보상할 수 있게 되고, 이에 따라 연비향상, 타이어 편마모 방지, 승차감 향상의 효과를 얻을 수 있다.

Description

가변형 차륜{VARIABLE WHEEL}

본 발명은 가변형 차륜에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 타이어 내부의 공기압을 유지할 수 있는 가변형 차륜에 관한 것이다.

타이어를 휠에 조립하여 차량에 장착하는 경우 차종마다 지정된 적정 공기압을 유지해야 하며, 공기압이 부족한 경우 승차감의 악화, 주행 안정성의 저하, 타이어의 편마모와 같은 문제점을 유발할 수 있다.

이처럼 타이어는 차량의 주행상태를 결정하는 주요한 요소이며, 이러한 타이어는 공기압에 따라서 제동성능이나 주행성능 등의 특성이 크게 변화되므로, 차량의 주행성과 안전성을 위해서는 차량에 장착되어진 타이어의 공기압이 적절한 상태를 유지할 수 있도록 체크하는 것이 필요하다.

다만, 공기압의 체크 이전까지 공기의 부족 상태를 정확히 인지할 수 없어 부적절한 상태로 차량이 운행되는 상태가 발생하게 된다.

타이어의 공기압 조절과 관련하여 한국공개특허 제10-1999-0055570호는 "원심력을 이용한 타이어 공기압 조절장치"를 개시하며, 구체적으로 타이어 고무의 중앙에 설치되는 타이어 림에 내부 공기구를 형성한 실린더를 설치하고, 실린더의 내측에 상,하부로 이동되는 피스톤을 탄성수단과 연결설치하고 있으며, 이에 의하여 차량이 주행시에 자체적으로 타이어 내부에서 타이어의 공기압을 조절하므로 스텐딩 웨이브 현상을 방지하게 되고, 타이어의 파손시에에도 금속판의 설치로 보조타이어의 역할을 할 수 있음을 기재하고 있다.

그러나 이러한 공기압 조절장치의 경우, 피스톤을 경계로 하여 내부 공기구와 외부 공기구를 다수개로 형성하고 있는데, 피스톤을 통한 기밀유지가 곤란하고 이에 따라 외부 공기구를 통하여 타이어 내부의 공기가 빠져나가게 되어, 오히려 타이어 내부의 공기압이 현저히 감소하게 되는 위험이 발생할 수 있다.

나아가, 내부 공기구, 외부 공기구 및 피스톤을 다수개로 형성할 수밖에 없어 이러한 위험성을 더욱 커지게 되며, 이에 따라 타이어 내부의 공기압을 보다 효과적으로 조절하기 위한 개선이 필요하다.

(0001) 대한민국공개특허 제10-1999-0055570(공개일: 1999.07.15)

본 발명의 목적은, 타이어 내부의 공기압이 감소하는 경우 타이어를 압축하여 공기압 변화를 효과적으로 보상할 수 있는 가변형 차륜을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 원형의 타이어; 상기 타이어 내주면을 따라 형성되어 상기 타이어를 지지하고, 제1 슬라이딩부 및 상기 제1 슬라이딩부와 상대이동하는 제2 슬라이딩부를 포함하는 슬라이딩프레임; 상기 타이어 및 슬라이딩프레임 중앙에 형성되는 중심축; 및 상기 슬라이딩프레임과 상기 중심축을 서로 연결하고 상기 중심축의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 반복형성되는 슬라이딩리브를 포함하고, 상기 슬라이딩리브는, 상기 슬라이딩프레임 쪽에 결합되는 외측리브; 상기 중심축 쪽에 결합되어 상기 외측리브를 상대로 슬라이드이동하는 내측리브; 및 상기 외측리브와 내측리브가 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 작용하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변형 차륜에 의해 달성된다.

상기 외측리브는 단부가 파이프 형태로 형성되어 내부에 수용공간이 마련되고, 상기 내측리브 단부는 상기 수용공간 쪽으로 삽입되며, 상기 탄성부는 상기 수용공간 내부에서 상기 내측리브의 단부에 접하도록 이루어진다.

상기 외측리브 단부에는 직경이 감소되는 형태로 이루어진 제1 걸림턱이 형성되고, 상기 내측리브 단부에는 직경이 증가하는 형태로 이루어지고 상기 제1 걸림턱에 걸려 이탈이 저지되는 제2 걸림턱이 형성된다.

본 발명에 의하면, 슬라이딩프레임이 제1 슬라이딩부 및 제2 슬라이딩부로 이루어지고 슬라이딩리브가 외측리브 및 내측리브로 이루어져 탄력지지되어, 타이어 내부의 공기압 변화에 따라 슬라이딩프레임의 직경이 변화되게 되므로, 타이어 내부의 공기압 변화를 보상할 수 있게 되고, 이에 따라 연비향상, 타이어 편마모 방지, 승차감 향상의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 차륜을 도시한 도면,
도 2 는 도 1에 도시된 가변형 차륜에서 슬라이딩프레임의 변형상태를 나타낸 도면,
도 3은 도 1에 도시된 가변형 차륜에서 슬라이딩리브를 확대하여 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 차륜(1)을 도시한 도면이고, 도 2 는 도 1에 도시된 가변형 차륜(1)에서 슬라이딩프레임(20)의 변형상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 가변형 차륜(1)에서 슬라이딩리브(40)를 확대하여 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 가변형 차륜(1)은, 타이어(10), 슬라이딩프레임(20), 중심축(30) 및 슬라이딩리브(40)를 포함하여 이루어진다.

타이어(10)는 가변형 차륜(1)의 바깥 둘레에 끼워지는 부분이며, 고무로 이루어지고 내부에 공기가 채워진다.

슬라이딩프레임(20)은 타이어(10) 내주면을 따라 원형으로 형성되며, 타이어(10) 내주면에 밀착되게 형성된다.

슬라이딩프레임(20)은, 전체적인 직경이 가변될 수 있도록 이루어지며, 이를 위하여 제1 슬라이딩부(21) 및 제2 슬라이딩부(22)로 구분되어 이루어진다.

제1 슬라이딩부(21)와 제2 슬라이딩부(22)는 원주방향을 따라 다수개로 반복형성되며, 전체가 결합되어 슬라이딩프레임(20)을 구성한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 슬라이딩부(21)는 서로 단부가 밀착되게 연결되어 슬라이딩프레임(20)의 전체적인 외형을 형성하게 된다. 그리고 이러한 상태에서 타이어(10)가 슬라이딩프레임(20)에 결합되며 타이어(10) 내부의 공기압이 적정한 상태가 되도록 공기가 주입되게 된다. 즉, 타이어(10)와 슬라이딩프레임(20)이 결합되고 타이어(10) 내부에 적정상태의 공기압이 주입된 초기 상태에서, 제2 슬라이딩부(22)는 외부로 나타나지 않게 된다.(또한, 이때 타이어(10)의 공기압은 탄성부(43)의 탄성력과 평행을 이룬다.)

제2 슬라이딩부(22)는 제1 슬라이딩부(21)와 상대이동할 수 있도록 이루어지는데, 제2 슬라이딩부(22)의 양 단부가 제1 슬라이딩부(21) 내부에 삽입되어 슬라이드이동할 수 있도록 이루어질 수 있다. 제2 슬라이딩부(22)가 외부로 노출되도록 제1 슬라이딩부(21)와 제2 슬라이딩부(22)가 상대이동하면, 슬라이딩프레임(20)의 전체 직경은 증가하게 된다.(d2>d1)

중심축(30)은 타이어(10) 및 슬라이딩프레임(20)의 중앙에 형성된다.

슬라이딩리브(40)는 슬라이딩프레임(20)과 중심축(30)을 서로 연결하고, 중심축(30)의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 반복형성된다. 슬라이딩리브(40)는 차륜 원주의 접선과 직교하는 방향으로 형성된다.

이러한 슬라이딩리브(40)는 전체적인 길이가 가변적인 형태로 이루어지며, 이를 위하여 외측리브(41), 내측리브(42) 및 탄성부(43)를 포함하여 이루어진다.

외측리브(41)는 슬라이딩프레임(20)쪽에 고정결합되며, 특히 제1 슬라이딩부(21)에 고정결합된다. 외측리브(41)의 단부, 즉 중심을 향하는 쪽 단부는 파이프 형태로 형성되며, 내부에 수용공간(44)이 마련된다.

외측리브(41)의 단부에는 직경이 감소되는 형태로 이루어진 제1 걸림턱(45)이 형성된다.

내측리브(42)는 중심축(30) 쪽에 고정결합되며 외측리브(41)를 상태로 슬라이드이동할 수 있도록 이루어지는데, 특히 단부가 외측리브(41)의 수용공간(44)에 삽입되어 결합된다. 내측리브(42)는, 슬라이드 이동하는 방향 이외에는 이격이 없도록 외측리브(41)와 꼭 맞게 결합된다.

내측리브(42) 단부에는 직경이 증가하는 형태로 이루어진 제2 걸림턱(46)이 형성된다. 제2 걸림턱(46)은 제1 걸림턱(45)과 서로 걸리는 형태로 이루어지고, 이에 따라 내측리브(42)가 외측리브(41)에서 이탈되지 않도록 이루어지며, 슬라이딩리브(40)의 최장길이가 제한되게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 외측리브(41)의 수용공간(44) 내부에는 탄성부(43)가 위치하며, 탄성부(43)는 외측리브(41)와 내측리브(42)가 서로 멀어지는 방향으로 양자를 탄력지지한다. 탄성부(43)는 코일스프링과 같은 형태로 이루어질 수 있다.

탄성부(43)가 외측리브(41)와 내측리브(42)를 탄력지지하므로, 외측리브(41)는 중심축(30)을 기준으로 바깥방향으로 가압되며, 이에 따라 슬라이딩프레임(20)은 직경이 확장되는 형태(도 2(b))로 변형되도록 힘을 받게 된다.

다만 이때, 탄성부(43)의 탄성력(압축된 상태에서의 탄성력)은 타이어(10) 내부의 적정 공기압에 대응되도록 이루어진다. 즉, 도 2(a)와 같은 상태의 슬라이딩프레임(20)에 타이어(10)가 결합되고, 결합된 타이어(10) 내부에 적정공기압이 채워진 상태에서 타이어(10) 내부의 공기압과 탄성부(43)의 탄성력이 평행을 이루도록 이루어진다.

이에 따라 타이어(10)가 초기에 장착되어 타이어(10) 공기압이 적정상태를 이루는 경우, 탄성부(43)에 의한 탄성력과 타이어(10) 내부의 공기압이 평행을 이루면서 슬라이딩프레임(20)은 도 2(a)와 같은 상태를 유지하게 되고, 가변형 차륜(1)을 사용함에 따라 타이어(10) 내부의 공기가 빠지면서 공기압이 감소하게 되면 탄성부(43)의 탄성력이 상대적으로 커지면서, 탄성부(43)의 탄성력과 타이어(10) 내부의 공기압에 따른 힘이 다시 평행을 이룰 때까지, 슬라이딩프레임(20)은 직경이 확장(제1 슬라이딩부(21)와 제2 슬라이딩부(22)의 상대적인 이동)되는 형태로 변형되게 된다.

즉, 타이어(10) 내부의 공기압이 감소되는 경우 슬라이딩리브(40)가 인장되면서 슬라이딩프레임(20)의 직경이 확장되고 이에 따라 타이어(10)를 가압하게 되어 타이어(10) 내부의 공기압이 감소하는 것을 보상(공기압 감소량을 줄임)할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 가변형 차륜(1)에 의하면, 슬라이딩프레임(20)이 제1 슬라이딩부(21) 및 제2 슬라이딩부(22)로 이루어지고 슬라이딩리브(40)가 외측리브(41) 및 내측리브(42)로 이루어져 탄력지지되어, 타이어(10) 내부의 공기압 변화에 따라 슬라이딩프레임(20)의 직경이 변화되게 되므로, 타이어(10) 내부의 공기압 변화를 보상할 수 있게 되고, 이에 따라 연비향상, 타이어(10) 편마모 방지, 승차감 향상의 효과를 얻을 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 가변형 차륜 10 : 타이어
20 : 슬라이딩프레임 21 : 제1 슬라이딩부
22 : 제2 슬라이딩부 30 : 중심축
40 : 슬라이딩리브 41 : 외측리브
42 : 내측리브 43 : 탄성부
44 : 수용공간 45 : 제1 걸림턱
46 : 제2 걸림턱

Claims (3)

1. 원형의 타이어;
   상기 타이어 내주면을 따라 형성되어 상기 타이어를 지지하고, 제1 슬라이딩부 및 상기 제1 슬라이딩부와 상대이동하는 제2 슬라이딩부를 포함하는 슬라이딩프레임;
   상기 타이어 및 슬라이딩프레임 중앙에 형성되는 중심축; 및
   상기 슬라이딩프레임과 상기 중심축을 서로 연결하고 상기 중심축의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 반복형성되는 슬라이딩리브를 포함하고,
   상기 슬라이딩리브는,
   상기 슬라이딩프레임 쪽에 결합되는 외측리브;
   상기 중심축 쪽에 결합되어 상기 외측리브를 상대로 슬라이드이동하는 내측리브; 및
   상기 외측리브와 내측리브가 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 작용하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변형 차륜.
2. 제1항에 있어서,
   상기 외측리브는 단부가 파이프 형태로 형성되어 내부에 수용공간이 마련되고,
   상기 내측리브 단부는 상기 수용공간 쪽으로 삽입되며,
   상기 탄성부는 상기 수용공간 내부에서 상기 내측리브의 단부에 접하는 것을 특징으로 하는 가변형 차륜.
3. 제2항에 있어서,
   상기 외측리브 단부에는 직경이 감소되는 형태로 이루어진 제1 걸림턱이 형성되고,
   상기 내측리브 단부에는 직경이 증가하는 형태로 이루어지고 상기 제1 걸림턱에 걸려 이탈이 저지되는 제2 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 가변형 차륜.

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