KR20180017945A - 원 휠 투 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 휠에 두 개의 타이어를 설치하여 일측 타이어가 펑크나더라도 계속적인 주행이 가능할 뿐 아니라 휠 내부에 압축공기를 저장하기 위한 에어 탱크를 일체로 형성하고 에어 탱크로부터 압축공기를 공급받아 타이어 내측에 위치한 스파이크가 트레드 외측으로 돌출되도록 하여 빙판길 등에서 차량의 미끄러짐을 방지할 수 있는 원 휠 투 타이어를 제공한다.
이를 위하여 본 발명은 타이어를 장착할 수 있도록 림 양측에 인 플랜지와 아웃 플랜지가 각 형성된 휠에 있어서, 하나의 휠에 두 개의 타이어를 장착할 수 있도록 휠의 림 중간에 인 플랜지에 대응하는 미들 아웃 플랜지와 아웃 플랜지에 대응하는 미들 인 플랜지가 형성되고, 미들 아웃 플랜지와 미들 인 플랜지 사이의 공간에 공기를 주입하여 압축상태로 저장할 수 있도록 림과 일체로 형성된 에어 탱크가 구비된다.
또한 상기의 휠에 장착되는 두 개의 타이어 중 어느 하나는 에어 탱크로부터 압축공기를 공급받아 타이어 내측에 위치한 스파이크가 트레드 외측으로 돌출되도록 하여 미끄러짐을 방지하는 그립수단이 구비된다.
상기의 기술적 구성에 따르면, 하나의 휠에 두 개의 타이어가 설치됨에 따라 일측 타이어가 펑크나더라도 계속적인 주행이 가능하다는 점에서, 펑크로 인한 사고나 운행중단에 따른 문제점들을 해결할 수 있게 된다.
또한 회전체인 휠에 에어 탱크가 구비됨에 따라 바퀴 자체에서 동력원을 얻을 수 있다는 점에서, 향후 바퀴에 적용되는 다양한 기술에 널리 활용할 수 있게 된다.
그리고 에어 탱크로부터 압축공기를 공급받아 타이어 내측에 위치한 스파이크가 트레드 외측으로 돌출되도록 하여 결빙 도로나 눈길 등에서 차량의 미끄러짐을 방지할 수 있을 뿐 아니라 운전자의 판단하에 또는 차량 스스로 그립기능을 수행할 수 있게 된다.

Description

원 휠 투 타이어{Vehicle wheel having a plurality of tires}

본 발명은 원 휠 투 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 휠에 두 개의 타이어를 설치하여 일측 타이어가 펑크나더라도 계속적인 주행이 가능할 뿐 아니라 휠 내부에 압축공기를 저장하기 위한 에어 탱크를 일체로 형성하고 에어 탱크로부터 압축공기를 공급받아 타이어 내측에 위치한 스파이크가 트레드 외측으로 돌출되도록 하여 빙판길 등에서 차량의 미끄러짐을 방지할 수 있는 원 휠 투 타이어에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 바퀴는 하나의 휠에 하나의 타이어가 장착되어 주행 중 펑크가 발생할 경우 타이어 내부의 공기압 감소로 더 이상 주행이 불가능하게 된다.

근래 들어 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 펑크가 발생하더라도 타이어의 형상을 유지한 채 일정 거리를 더 운행할 수 있도록 하는 런플랫 타이어가 개발되고 있으나 일반 타이어보다 무겁고 승차감이 떨어져 널리 보급되지는 못하고 있다.

한편, 본 발명자는 결빙 도로나 눈길에서 차량이 미끄러지는 것을 방지할 목적으로 등록실용신안공보 제20-0235692호(2001. 6. 13. 등록), 등록특허공보 제10-1641002호(2016. 7. 13. 등록)에 기재된 '철핀장치를 구비한 스노우타이어'를 제안한바 있다.

위 실용신안의 주요한 기술은 크라운부에 트레드부가 형성되어 에어실 등 타이어 구조로 구비되어 휠에 삽입고정시키도록 된 것에 있어서, 상기 크라운부 내벽쪽으로 에어의 압력에 의해 평창되는 신축성이 우수한 한쌍의 가름벽에 의해 양분되어 팽창실과 에어유입실이 형성된 한쌍으로된 에어공급수단, 상기 가름벽에는 상단이 뾰족한 미끄럼저지 돌출부가 형성된 하단부가 상기 가름벽의 원주연에 일정간격으로 부착되는 수개의 철핀과; 상기 철핀을 안내하는 철핀안내부재와; 상기 타이어의 크라운부에 상기 철핀안내부재가 원주연에 일정간격으로 매설되는 것과; 상기 크라운부에 매설되어 상기 철핀안내부재들을 지지하는 지지와이어와; 상기 에어유입실에 에어를 공급하거나 상기 에어유입실의 에어를 배출하는 에어호스와; 상기 에어호스와 연결되어 에어유입실에 에어를 공급하거나 배출하는 에어배출관과 핸드작동부를 구성한 에어밸브;와 상기 에어유입실에 에어를 공급하는 에어주입구를 갖는 에어탱크가 휠 안쪽으로 설치됨을 특징으로 한다.

위 등록특허의 주요한 기술은 운전자가 운전석 주변에 설치한 콘트롤장치를 조작하면 콘트롤장치에 의해 전류가 인가되어 로드가 신장되거나 로드가 축소되는 액추에이터를 브레이크드럼 내지는 차체에 설치한 상기 액추에이터와, 상기 액추에이터의 로드가 축소된 상태에서 바퀴가 회동하더라도 에어밸브의 레버가 간섭을 받지 않되 로드가 신장된 상태에서 바퀴가 회동하면 신장된 로드에 의해 간섭을 받아 에어밸브의 레버가 조작되도록 타이어휠에 설치한 에어밸브와, 타이어 내부에 설치된 에어실린더에 에어를 공급시키기 위해 상기 타이어휠에 설치한 에어탱크로 구성을 특징으로 한다.

본 발명자는 최초 출원한 실용신안기술을 개량하여 특허를 등록받았는바, 이 번 출원에서는 위 등록특허의 기술을 더욱 개량하여 미끄럼 방지 뿐 아니라 타이어가 펑크나더라도 계속하여 주행이 가능한 원 휠 투 타이어 기술을 제안하고자 한다.

본 발명은 전술한 배경기술을 근거로, 하나의 휠에 두 개의 타이어를 설치하여 일측 타이어가 펑크나더라도 계속적인 주행이 가능할 뿐 아니라 휠 내부에 압축공기를 저장하기 위한 에어 탱크를 일체로 형성하고 에어 탱크로부터 압축공기를 공급받아 타이어 내측에 위치한 스파이크가 트레드 외측으로 돌출되도록 하여 빙판길 등에서 차량의 미끄러짐을 방지할 수 있는 원 휠 투 타이어를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여, 타이어를 장착할 수 있도록 림 양측에 인 플랜지와 아웃 플랜지가 각 형성된 휠에 있어서, 하나의 휠에 두 개의 타이어를 장착할 수 있도록 휠의 림 중간에 인 플랜지에 대응하는 미들 아웃 플랜지와 아웃 플랜지에 대응하는 미들 인 플랜지가 형성되고, 미들 아웃 플랜지와 미들 인 플랜지 사이의 공간에 공기를 주입하여 압축상태로 저장할 수 있도록 림과 일체로 형성된 에어 탱크가 구비된다.

또한 상기의 휠에 장착되는 두 개의 타이어 중 어느 하나는 에어 탱크로부터 압축공기를 공급받아 타이어 내측에 위치한 스파이크가 트레드 외측으로 돌출되도록 하여 미끄러짐을 방지하는 그립수단이 구비된다.

상기의 그립수단은 트레드에 슬라이드 가능하게 설치되고 평상시 내측으로 탄지된 스파이크와, 스파이크를 내측에 수용하되 타이어 내부와 밀폐되게 트레드 내벽에 부착 설치된 챔버와, 챔버 내에 설치되어 에어 탱크로부터 공급되는 공기압에 의해 팽창하여 스파이크가 트레드 외측으로 돌출되게 밀어내기 위한 다이어프램과, 다이어프램을 신축시킬 수 있도록 림에 고정 설치되어 유압 라인을 매개로 에어 탱크의 공기압을 챔버로 공급하거나 챔버의 공기압을 휠 외부로 배출하기 위한 유압밸브와, 유압밸브의 유로를 개폐할 수 있도록 림 하부로 돌출 설치된 조작레버 및, 제어신호에 따라 로드가 신장되어 간섭에 의해 조작레버를 전환할 수 있도록 조작레버의 회전 경로상에 고정 설치된 엑추에이터로 이루어진다.

상기의 제어신호는 운전석 주변에 위치한 그립기능스위치의 조작에 의해 발생하거나 미끄럼감지기능이 탑재된 ECU에 의해 발생할 수 있다.

본 발명에 따르면, 하나의 휠에 두 개의 타이어가 설치됨에 따라 일측 타이어가 펑크나더라도 계속적인 주행이 가능하다는 점에서, 펑크로 인한 사고나 운행중단에 따른 문제점들을 해결할 수 있다는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 회전체인 휠에 에어 탱크가 구비됨에 따라 바퀴 자체에서 동력원을 얻을 수 있다는 점에서, 향후 바퀴에 적용되는 다양한 기술에 널리 활용할 수 있다는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 따르면 에어 탱크로부터 압축공기를 공급받아 타이어 내측에 위치한 스파이크가 트레드 외측으로 돌출되도록 하여 결빙 도로나 눈길 등에서 차량의 미끄러짐을 방지할 수 있을 뿐 아니라 운전자의 판단하에 또는 차량 스스로 그립기능을 수행할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 휠의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 휠에 타이어가 장착된 상태를 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 휠 및 타이어의 단면 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 휠 및 타이어의 단면도이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 원 휠 투 타이어의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 원 휠 투 타이어는 일반 바퀴를 대체할 수 있도록 휠의 규격이 타이어를 장착할 수 있도록 림 양측에 인 플랜지와 아웃 플랜지가 각 형성된 기존 휠의 규격과 대동소이하게 제작됨이 바람직하다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 원 휠 투 타이어는 도 1 및 2에 도시한 바와 같이 하나의 휠(100)에 두 개의 타이어(200A,200B)를 장착할 수 있도록 휠(100)의 림(110) 중간에 인 플랜지(10)에 대응하는 미들 아웃 플랜지(11)와 아웃 플랜지(20)에 대응하는 미들 인 플랜지(21)가 형성되고, 미들 아웃 플랜지(11)와 미들 인 플랜지(21) 사이의 공간에 공기를 주입하여 압축상태로 저장할 수 있도록 림(110)과 일체로 형성된 에어 탱크(30)가 구비된다.

미설명부호 31, 201, 202는 에어 탱크(30), 타이어(200A,200B)에 각 공기를 주입하기 위한 공기 주입구이다.

상기의 기술적 구성에 따르면, 하나의 휠에 두 개의 타이어를 장착할 수 있도록 인 플랜지(10,21)와 아웃 플랜지(11,20)가 각 형성되는데, 휠(100)의 전체적인 규격이 기존 휠의 규격과 대동소이하게 제작될 경우에는 이에 맞추어 별도 규격의 타이어가 제작될 수 있다.

또한 하나의 휠에 두 개의 타이어가 장착됨에 따라 어느 하나의 타이어가 펑크나더라도 나머지 하나의 타이어에 의해 계속적인 주행이 가능하므로 펑크로 인한 사고나 운행 중단 등의 문제점을 해소할 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 따른 휠(100)은 미들 아웃 플랜지(11)와 미들 인 플랜지(21) 사이의 공간에 공기를 주입하여 압축상태로 저장할 수 있도록 림(110)과 일체로 형성된 에어 탱크(30)가 구비되는데, 본 발명에서는 후술하는 바와 같이 타이어(200B) 내측에 위치한 스파이크(310)를 트레드(210) 외측으로 돌출시켜 빙판길 등에서 미끄러짐을 방지하기 위한 기능을 수행하기 위한 동력원으로 사용할 수 있고, 회전체인 휠에 에어 탱크(30)가 구비됨에 따라 본 발명에서 제시한 구성 외에 다른 구성요소를 구동하기 위한 동력원으로 활용 가능하며, 경우에 따라서는 타이어 내부의 공기압이 낮아지면 에어 탱크(30)에 저장된 압축공기를 타이어 측으로 공급함으로써 공기압 보조 탱크로 활용할 수도 있을 것이다.

다음, 도 3 및 4를 참조하면 상기의 휠(100)에 장착되는 두 개의 타이어 중 어느 하나는 에어 탱크(30)로부터 압축공기를 공급받아 타이어(200B) 내측에 위치한 스파이크(310)가 트레드(210) 외측으로 돌출되도록 하여 미끄러짐을 방지하는 그립수단(300)이 구비된다.

보다 상세하게는 상기의 그립수단(300)은 트레드(210)에 슬라이드 가능하게 설치되고 평상시 내측으로 탄지된 스파이크(310)와, 스파이크(310)를 내측에 수용하되 타이어(200B) 내부와 밀폐되게 트레드(210) 내벽에 부착 설치된 챔버(320)와, 챔버(320) 내에 설치되어 에어 탱크(30)로부터 공급되는 공기압에 의해 팽창하여 스파이크(310)가 트레드(210) 외측으로 돌출되게 밀어내기 위한 다이어프램(330)과, 다이어프램(330)을 신축시킬 수 있도록 림(110)에 고정 설치되어 유압 라인(301,302)을 매개로 에어 탱크(30)의 공기압을 챔버(320)로 공급하거나 챔버(320)의 공기압을 휠 외부로 배출하기 위한 유압밸브(340)와, 유압밸브(340)의 유로를 개폐할 수 있도록 림(110) 하부로 돌출 설치된 조작레버(350) 및, 제어신호에 따라 로드(361)가 신장되어 간섭에 의해 조작레버(350)를 전환할 수 있도록 조작레버(350)의 회전 경로상에 고정 설치된 엑추에이터(360)로 이루어진다.

상기의 기술적 구성에서, 트레드(210)는 스프링(311)에 의해 내측으로 탄지된 스파이크(310)를 수용하기 위한 홀(미부호) 및 홀더(312)가 설치되고, 스파이크(310)는 끝이 뾰족한 금속재질의 핀 형태로 트레드(210)를 따라 일정 간격으로 배치되며, 트레드(210) 내벽을 따라 부착 설치되는 챔버(320) 내측에 위치하게 된다.

엑추에이터(360)는 전원이 인가됨에 따라 내재된 로드(361)가 돌출하여 신장되고, 전원이 차단되면 로드(361)가 원위치하도록 구현되며, 휠(100)에 장착되어 휠과 일체로 회전하는 조작레버(350)와 달리 캘리퍼 ASSY(미도시), 브레이크 드럼(40) 등 조작레버(350)의 회전 경로상에 위치하는 차체에 고정 설치된다.

유압밸브(340)는 공기압 배출구(341)와 조작레버(350)가 휠(100) 내측에 위치하도록 장착되는데, 휠(100)에 장착홀(미부호)이 천공되고 이 장착홀에 유압밸브(340)의 하우징이 기밀상태로 나사결합되어 공기압 배출구(341)와 조작레버(350)가 휠(100) 내측에 위치하게 된다.

상기의 기술적 구성에 따르면, 주행 중 엑추에이터(360)에 제어신호가 입력될 경우 그 로드(361)가 신장하여 휠(100)과 일체로 회전하는 조작레버(350)를 간섭하게 되고, 조작레버(350)의 절환으로 에어 탱크(30)의 공기압이 유압라인(302,301)을 통해 챔버(320)로 공급되게 된다.

이때, 공기압에 의해 챔버(320) 내의 다이어프램(330)이 팽창하여 스파이크(310)를 밀어냄으로써 트레드(210) 외측으로 스파이크(310)가 돌출되게 된다.

그 결과, 스파이크(310)의 그립력에 의해 결빙 도로나 눈길에서 차량이 미끄러지는 것을 방지할 수 있게 된다.

물론, 결빙 도로나 눈길을 벗어난 경우에는 차량을 정차시킨 상태에서 유압밸브(340)의 공기압 배출구(341)를 개방함으로써 챔버(320) 내의 공기압을 외부로 배출할 수 있게 되는데, 챔버(320) 내의 감압으로 트레드(210) 외측으로 돌출된 스파이크(310)가 원위치되게 된다.

즉, 스파이크(310)는 챔버(320) 내의 감압으로 팽창상태의 다이어프램(330)이 원상태로 복원되고, 스프링(311)에 의해 내측으로 탄지된 상태이므로 트레드(210) 내측으로 원위치되게 된다.

다음, 상기의 제어신호는 운전석 주변에 위치한 그립기능스위치(370)의 조작에 의해 발생하거나 미끄럼감지기능이 탑재된 ECU(380)에 의해 발생할 수 있다.

상세하게는, 엑추에이터(360)를 조작하기 위한 그립기능스위치(370)를 운전석 주변에 설치하여 운전자가 결빙 도로 또는 눈길 주행시에 엑추에이터(360)에 제어신호를 인가함으로써 전술한 바와 같이 스파이크(310)가 트레드(210) 외측으로 돌출되도록 하여 차량의 미끄러짐을 방지할 수 있게 된다.

한편, 차량 스스로 미끄럼을 감지해 각 바퀴의 브레이크 압력과 엔진 출력을 제어하는 기능이 탑재되고 있는바, ECU(380)는 결빙 도로 또는 눈길 주행시에 미끄러짐이 감지되는 경우 엑추에이터(360)에 제어신호를 인가함으로써 전술한 바와 같이 스파이크(310)가 트레드(210) 외측으로 돌출되도록 하여 차량 스스로 미끄러짐을 방지할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 실시 예로서, 본 발명을 한정하는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위에 기재된 사항의 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것이다.

10: 인 플랜지
11: 미들 아웃 플랜지
20: 아웃 플랜지
21: 미들 인 플랜지
30: 에어 탱크
40: 브레이크 드럼
100: 휠
110: 림
200A,200B: 타이어
210: 트레드
300: 그립수단
301, 302: 유압 라인
310: 스파이크
311: 스프링
312: 홀더
320: 챔버
330: 다이어프램
340: 유압 밸브
341: 공기압 배출구
350: 조작레버
360: 엑추에이터
361: 로드
370: 그립기능스위치
380: ECU

Claims (5)

1. 타이어를 장착할 수 있도록 림 양측에 인 플랜지와 아웃 플랜지가 각 형성된 휠에 있어서,
   하나의 휠에 두 개의 타이어를 장착할 수 있도록 상기 휠의 림 중간에 상기 인 플랜지에 대응하는 미들 아웃 플랜지와 상기 아웃 플랜지에 대응하는 미들 인 플랜지가 형성되고,
   상기 미들 아웃 플랜지와 상기 미들 인 플랜지 사이의 공간에 공기를 주입하여 압축상태로 저장할 수 있도록 상기 림과 일체로 형성된 에어 탱크가 구비된 것을 특징으로 하는 원 휠 투 타이어.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 휠에 장착되는 두 개의 타이어 중 어느 하나는 상기 에어 탱크로부터 압축공기를 공급받아 타이어 내측에 위치한 스파이크가 트레드 외측으로 돌출되도록 하여 미끄러짐을 방지하는 그립수단이 구비된 것을 특징으로 하는 원 휠 투 타이어.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 그립수단은 상기 트레드에 슬라이드 가능하게 설치되고 평상시 내측으로 탄지된 상기 스파이크와,
   상기 스파이크를 내측에 수용하되 타이어 내부와 밀폐되게 상기 트레드 내벽에 부착 설치된 챔버와,
   상기 챔버 내에 설치되어 상기 에어 탱크로부터 공급되는 공기압에 의해 팽창하여 상기 스파이크가 상기 트레드 외측으로 돌출되게 밀어내기 위한 다이어프램과,
   상기 다이어프램을 신축시킬 수 있도록 림에 고정 설치되어 유압 라인을 매개로 상기 에어 탱크의 공기압을 상기 챔버로 공급하거나 상기 챔버의 공기압을 휠 외부로 배출하기 위한 유압밸브와,
   상기 유압밸브의 유로를 개폐할 수 있도록 상기 림 하부로 돌출 설치된 조작레버 및,
   제어신호에 따라 로드가 신장되어 간섭에 의해 상기 조작레버를 전환할 수 있도록 상기 조작레버의 회전 경로상에 고정 설치된 엑추에이터로 이루어진 것을 특징으로 하는 원 휠 투 타이어.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제어신호는 운전석 주변에 위치한 그립기능스위치의 조작에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 원 휠 투 타이어.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 제어신호는 미끄럼감지기능이 탑재된 ECU에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 원 휠 투 타이어.

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