KR20150052575A - 런 플랫 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 사고 시 압력과 충격이 동시에 감지되는 경우 또는 공기압 감소 데이터는 감지되지 않지만 상당량의 충격이 가해진 경우에 타이어 내부에 장착된 에어백이 팽창하여 타이어의 공기압을 보강하도록 구성되어, 타이어 사고 시에도 주행이 가능한 런 플랫 타이어에 관한 것이다.

Description

런 플랫 타이어{RUN FLAT TIRE}

본 발명은 런 플랫 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어 펑크 시에도 주행이 가능하고 승차감과 연비 성능을 개선할 수 있는 런 플랫 타이어에 관한 것이다.

차량의 운행 중에 타이어가 못 등과 같은 날카로운 물체에 의해서 파손될 경우에는 타이어가 차량의 중량을 받아 주저 않게 되어 차량의 운행이 불가능하고, 갑작스러운 펑크로 이어질 경우 운전자의 차량 제어력이 떨어지게 되어, 안전 사고를 유발할 수 있다.

이와 같이 주행 중 갑작스런 타이어 파손으로 인하여 타이어 주행이 불가능해지는 것을 방지하기 위하여, 타이어 파손 사고 시에도 주행이 가능한 런 플랫 타이어(Run Flat Tire)가 개발되어 사용되고 있다. 일례로, 타이어의 사이드월 내에 강성이 높은 고무를 추가적으로 부착함에 의해 강도를 증가시켜 내부 팽창압력의 손실 이후에도 부착된 상기 고무에 의해 차량의 하중을 지지하는 사이드월이 보강된 런 플랫 타이어가 개발되었다. 그러나 이러한 형태의 런 플랫 타이어는 구조물의 추가로 인해 제조비가 상승하고 타이어의 중량 증가와 연비 성능 저하의 단점을 갖는다.

다른 방안으로 국내 특허 공개 제1997-33973호에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 타이어 내부에 질소가 충전된 에어백을 설치시키고, 공기압이 떨어지는 것이 감지되는 경우에 에어백을 팽창시키는 타이어가 제안되어 있다. 그러나 이러한 타이어의 에어백은 타이어 내부의 압력이 소정 범위 이하로 떨어지면 무조건 동작되어 타이어 사고가 아닌 자연적인 공기압 감소의 경우에도 에어백이 팽창되어 정작 타이어 사고 시에는 타이어의 에어백이 제 기능을 발휘하지 못하고, 또한 공기압 센서에 고장이 발생된 경우 타이어의 에어백이 팽창되지 않는 문제가 발생한다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 타이어 사고 시 압력과 충격이 동시에 감지되었을 때에만 타이어 에어백이 동작되도록 하여 타이어 사고 시에도 차량의 총 중량을 지탱하여 신뢰성 있게 일정 거리 이상을 주행할 수 있는 런 플랫 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 에어백이 다수 개 설치되고 개별적으로 제어되어, 공기압 센서 고장이나 충격 손상 등으로 인한 오작동 시에도 리스크를 줄여 동작신뢰성을 획기적으로 향상시킨 런 플랫 타이어를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은

압축 공기를 저장하는 압축 질소 공급부;

타이어의 원주 방향으로 소정의 간격으로 하나 이상 배치되고, 상기 압축 질소 공급부로부터 압축 질소를 공급받아 팽창하는 타이어 에어백:

상기 각각의 에어백 내부에 설치되는 센서 모듈; 및

상기 센서 모듈을 타이어의 트레드부의 인너라이너에 고정시키기 위해서 타이어의 원주방향으로 형성된 지지밴드를 포함하고, 상기 센서 모듈은

타이어가 지면과 마찰 시 또는 차량 사고 시 받는 충격을 감지한 후 전기 신호로 변환하여 제어부로 전송하는 충격감지 센서: 및

차량의 타이어 내부의 공기압을 감지하는 공기압 센서를 구비하고, 상기 충격 감지 센서로부터 데이터를 전송 받아 타이어의 공기압 및 타이어에 가해진 충격 강도 데이터에 기초하여 타이어의 정상 상태를 판단한 후, 상기 압축 질소 공급부를 제어하는 제어신호를 압축 질소 공급부로 발생하는 제어부를 포함하는 런 플랫 타이어에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 사고 충격 및 공기압 저하를 자동으로 감지하여 순간적으로 에어백을 팽창시켜 타이어의 원형을 지지함으로써 타이어 사고 시 차량의 총중량을 지지하며 일정 거리 이상 주행하여, 타이어의 내구성과 주행안정성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명의 타이어는 타이어의 무게가 급격하게 증가하지 않게 되어 연비도 크게 감소되지 않는다.

더욱이 본 발명에 의하면 타이어 에어백이 타이어의 원주 방향으로 여러 개로 분리 구성되고 개별적으로 제어되어, 특정 부위의 사고 충격으로 일부 센서가 작동하지 않더라도 타 센서가 작동함으로써 위험을 분산시켜 동작신뢰성을 제고할 수 있다.

도 1은 종래 기술의 런 플랫 타이어의 단면 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 런 플랫 타이어의 평면 개략도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 런 플랫 타이어의 각각의 에어백 내에 탑재되는 센서의 개략 블럭도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 런 플랫 타이어는

압축 공기를 저장하는 압축 질소 공급부(40); 타이어의 원주 방향으로 소정의 간격으로 하나 이상 배치되고, 상기 압축 질소 공급부로부터 압축 질소를 공급받아 팽창하는 타이어 에어백(10): 상기 각각의 에어백 내부에 설치되는 센서 모듈(20); 및 상기 센서 모듈을 타이어의 트레드부의 인너라이너에 고정시키기 위해서 타이어의 원주방향으로 형성된 지지밴드(30)를 포함하고, 상기 센서 모듈(20)은

타이어가 지면과 마찰 시 또는 차량 사고 시 받는 충격을 감지한 후 전기 신호로 변환하여 제어부로 전송하는 충격감지 센서(21):

차량의 타이어 내부의 공기압을 감지하는 공기압 센서를 구비하고, 상기 충격 감지 센서로부터 데이터를 전송 받아 타이어의 공기압 및 타이어에 가해진 충격 강도 데이터에 기초하여 타이어의 정상 상태를 판단한 후, 상기 압축 질소 공급부를 제어하는 제어신호를 압축 질소 공급부로 발생하는 제어부(22)를 포함한다.

상기 에어백(10)은 타이어의 내부에 수축된 채로 수용되어 보관되다가 타이어 사고에 의해서 압력과 충격이 동시에 감지되는 경우에, 압축 질소가 유입됨에 따라서 팽창되어 타이어 내부의 공기압을 보강한다.

상기 압축질소 공급부(40)는 에어백(10)의 일측에 장착되어, 타이어의 파손 시 상기한 에어백(10)의 내부로 공급될 압축 질소를 수용하고, 타이어 파손 시에는 제어부(22)의 제어에 의해 타이어 에어백(10)에 압축 질소를 공급한다.

상기 센서 모듈(20)은 충격 감지센서(21)와 제어부(22)로 구성되는데, 상기 충격감지센서(21)는 충격 감지 센서에 의해 감지되는 타이어에 감지되는 충격을 충격신호로 변환하여 제어부(22)로 전송한다. 이러한 충격 감지 센서(21)는 피에조를 이용한 센서나 유동되는 자석에 근접된 코일로 구성된 센서 또는 진동으로 온/오프 되는 스위치로 된 센서를 사용할 수 있다.

상기 제어부(22)는 타이어 내부의 공기압을 측정하기 위한 공기압 센서를 구비하고, 이러한 공기압 센서는 예를 들어, 타이어 압력 모니터링 시스템(Tire Pressure Monitoring System; TPMS)으로 구현이 가능하다. TPMS는 타이어의 공기압 데이터와 충격 감지 데이터를 소정의 기준값과 비교하여 타이어의 정상 여부를 판정한다. 다른 실시예에서, 충격 센서(21)는 각각의 에어백에 설치되고, 상기 TPMS(22)는 타이어에 한 곳에 설치되어 무선 통신으로 상기 충격 센서로부터 감지된 데이터를 전송 받을 수 있다.

제어부(22)는 타이어의 복수 개의 에어백 내의 센서 모듈들에서 전송되는 정보를 전송 받아 해당 부분의 정상 여부를 판정한다. 상기 충격 감지 센서(21)의 작동 범위는 3 내지 5 G이고, 상기 공기압 감지 센서의 작동 범위는 0 내지 1.5 Bar이며, 급격한 공기압 감소와 일정 이상의 충격이 감지되는 경우에만 상기 에어백(10)이 팽창되어 타이어의 내부의 공기압을 보강하도록 구성된다.

본 발명의 런 플랫 타이어에서, 상기 에어백(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 타이어의 원주 방향으로 6개 내지 8개 포함한다. 각각의 에어백(10) 안에 위와 같은 센서 모듈(20)이 장착되어, 개별적으로 제어되기 때문에, 센서 고장이나 파손에 의한 오작동을 최소화할 수 있다.

본 발명에서 에어백(10)은 차량 총중량의 25 내지 50%를 견딜 수 있도록 내열성과 내충격성이 우수한 원단으로 제조되는데, 이러한 원단은 50 내지 130℃의 온도에서의 선형 열팽창계수가 13.5×10^-5 mm/mm℃ 이하이고, 파단 신도가 50% 이상이고, 아이조드 충격 강도(Izod impact strength)가 40 kg·cm/cm 이상이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 동작 상태를 설명한다.

본 발명의 런 플랫 타이어가 차량에 장착되는 경우 차량이 주행되는 중에 못 등과 같은 날카로운 물체에 의해서 타이어가 파손될 때에, 충격감지센서(21)와 제어부(22) 내의 공기압 센서로서 타이어가 단순히 공기압만 저하된 것인지 공기압 감소와 더불어 상당한 충격이 가해진 상태인지를 판단하여 제어부(22)에 신호를 보낸다. 제어부(22)는 충격도 감지되며 공기압도 급격히 감소하는 상태로 판단되거나 공기압 감소에 대한 데이터는 수신되지 않았어도 상당한 양의 충격이 감지되는 경우에는, 압축질소 공급부(40)가 작동하여 압축질소를 에어백(10)에 공급하도록 제어한다. 따라서 팽창된 에어백(10')에 의해서 파손된 타이어의 내부 압력을 임시로 보강해주게 되므로, 차량 주행 중 파손된 타이어 측으로 차체가 갑작스럽게 기울어지게 되어 발생되는 안전사고를 예방하고, 파손된 타이어를 교체할 수 있는 장소까지 차량이 이동될 수 있도록 한다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 타이어 10: 에어백
20: 센서 모듈 21: 충격 감지 센서
22: 제어부 30: 지지밴드
40: 압축질소 공급부

Claims (5)

1. 압축 공기를 저장하는 압축 질소 공급부;
   타이어의 원주 방향으로 소정의 간격으로 하나 이상 배치되고, 상기 압축 질소 공급부로부터 압축 질소를 공급받아 팽창하는 타이어 에어백:
   상기 각각의 에어백 내부에 설치되는 센서 모듈; 및
   상기 센서 모듈을 타이어의 트레드부의 인너라이너에 고정시키기 위해서 타이어의 원주방향으로 형성된 지지밴드를 포함하고, 상기 센서 모듈은
   타이어가 지면과 마찰 시 또는 차량 사고 시 받는 충격을 감지한 후 전기 신호로 변환하여 상기 공기압 감지 센서로 전송하는 충격감지 센서: 및
   차량의 타이어 내부의 공기압을 감지하는 공기압 센서를 구비하고, 상기 충격 감지 센서로부터 데이터를 전송 받아, 타이어의 공기압 및 타이어에 가해진 충격 강도 데이터에 기초하여 타이어의 정상 상태를 판단한 후, 상기 압축 질소 공급부를 제어하는 제어신호를 압축 질소 공급부로 발생하는 제어부를 포함하는 런 플랫 타이어.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 충격 감지 센서의 작동 범위는 3 내지 5 G이고, 상기 공기압 감지 센서의 작동 범위는 0 내지 1.5 Bar인 것을 특징으로 하는 런 플랫 타이어.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 에어백은 타이어의 원주 방향으로 6개 내지 8개 포함되는 것을 특징으로 하는 런 플랫 타이어.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 에어백은 50 내지 130℃의 온도에서의 선형 열팽창계수가 13.5×10^-5 mm/mm℃ 이하이고, 파단 신도가 50% 이상이고, 아이조드 충격 강도(Izod impact strength)가 40 kg·cm/cm 이상인 내충격성 및 내열성 원단으로 제조된 것을 특징으로 하는 런 플랫 타이어.
5. 제1항에 있어서, 상기 타이어는 급격한 공기압 감소와 일정 이상의 충격이 감지되는 경우 또는 일정 임계치 이상의 충격이 감지되는 경우에 상기 에어백이 팽창되어 타이어의 내부의 공기압을 보강하도록 구성된 것을 특징으로 하는 런 플랫 타이어.

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