KR20240086603A - 차량 휠에 부착하기 위한 타이어 수리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠 너트 또는 휠 볼트(100)에 의해 차량에 부착되는, 차량 휠 부착용 타이어 수리 장치(10)로, 상기 타이어 수리 장치는,
- 중심선(A) 및 원주 방향(U)과 연관되고, 휠을 향하는 측면(18)과 휠 반대편을 향하는 측면(20)을 구비하는, 캐리어 요소(16);
- 상기 캐리어 요소(16)에 부착된 압축기(22);
- 상기 압축기(22)에 작동가능하게 연결된 압축기(22)용 구동 기구;
- 타이어 실런트를 담는 실런트 용기(60)로, 압축기(22)가 실런트 용기(60)에 유체-전도 방식으로 연결되는 실런트 용기(60);
- 실런트 용기(60)와 수리할 타이어에 유체-전도 방식으로 연결되도록 구성되는 연결 라인(12); 및
- 각각이 부착 단부(90)와 자유 단부(92)를 구비하는 복수의 슬리브형 장착 요소(88)로, 상기 장착 요소(88)는 부착 단부(90)에서 캐리어 요소(16)에 연결되고, 각각 중심선(A)에 평행한 종축(L)을 따라 휠을 향하는 캐리어 요소(16)의 측면(18)으로부터 연장되고, 원주 방향(U)으로 서로 일정한 거리를 두고 이격되어 있으며, 슬리브형 장착 요소(88)의 위치는 적어도 대략적으로 차량 휠을 차량에 부착시키는 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 위치에 대응하고, 자유 단부(92)에 인접한 각 슬리브형 장착 요소(88)의 단부 섹션(106)은 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 헤드(104)와 유지 결합되도록 구성되는, 복수의 슬리브형 장착 요소(88)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치에 관한 것이다.

Description

차량 휠에 부착하기 위한 타이어 수리 장치

본 발명은 자동차 휠용 타이어 수리 장치 분야에 관한 것이다.

이전에는 자동차에 스페어 휠을 장착하는 것이 일반적이었다. 이러한 스페어 휠을 사용하면 결함이 있는 차량 휠을 함께 휴대한 스페어 휠로 교체하여 펑크가 발생한 경우 계속 주행할 수 있다. 그렇지만 타이어 펑크로 인해 결함이 발생한 차량 휠을 교체하려면 차량 잭을 사용하여 차량을 들어 올리고 결함이 있는 차량 휠을 차량에서 분리한 다음 스페어 휠을 장착하고 마지막으로 결함이 있는 차량 휠을 차량에 보관한다.

이러한 노력을 줄이고 또한 중량을 줄일 목적으로, 최근에는 자동차에 스페어 휠 대신 타이어 수리 장치가 점점 더 많이 장착되고 있다. 당업자에게 "타이어피트(Tirefit)"라는 이름으로도 알려진 이러한 종류의 타이어 수리 장치는 일반적으로 자동차의 트렁크 바닥 아래에 있으며, 액체 타이어 실런트를 포함하는 실런트 용기, 및 전기로 구동되는 공기 압축기를 포함한다. 펑크가 난 경우에, 보통 상자 모양인 타이어 수리 장치를 차량 트렁크에서 꺼내어 결함이 있는 차량 휠 옆에 놓는다. 그런 다음 타이어 수리 장치의 연결 호스를 결함이 있는 차량 휠의 타이어 밸브에 연결한다. 마지막으로, 타이어 수리 장치의 전원 케이블의 플러그를 차량의 소켓 예를 들어 차량의 담배 라이터 소켓에 꽂는다. 그런 다음 타이어 수리 장치를 켜서 공기 압축기가 타이어 실런트를 결함이 있는 차량 타이어에 펌핑하고 차량 타이어에 다시 압력을 가하여 주행을 계속할 수 있게 한다. 그러나, 사전에 타이어 수리 장치를 현재 수리된 차량 휠에서 분리하여 차량에 보관해야 한다.

본 발명의 목적은 "타이어피트" 유형의 타이어 수리 장치에 비해 개선되고, 펑크가 발생한 경우에 더욱 간단하게 사용할 수 있고, 오작동이 없는 타이어 수리 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 청구항 1에 기재된 특징을 포함하는 타이어 수리 장치에 의해 달성된다. "타이어피트" 유형의 공지된 타이어 수리 장치와 달리, 본 발명에 따른 타이어 수리 장치는 차량에 부착된 차량 휠에 휠 너트 또는 휠 볼트로 장착되게 구성된다. 휠 너트 또는 휠 볼트는 모든 자동차의 압도적인 대다수에 적용된다. 차량 휠을 차량에 부착하는 데는 일반적으로 4개 또는 5개의 휠 너트 또는 휠 볼트가 사용된다. 이러한 휠 너트 또는 휠 볼트는 강으로 구성되며, 차량 휠 외부에서 접근하여 차량 휠을 차량에 장착하고, 차량에서 분리할 수 있다. 본 발명에 따른 타이어 수리 장치는 적어도 대략 판형(plate-shaped)으로 형성될 수 있고, 중심선 및 원주 방향과 연관되는 캐리어 요소를 갖는다. 타이어 수리 장치가 차량 휠에 장착되는 경우, 캐리어 요소의 중심선은 바람직하게는 차량 휠의 중심선의 연장선을 나타낸다. 타이어 수리 장치가 차량 휠에 장착되는 경우, 캐리어 요소의 원주 방향은 차량 휠의 원주 방향에 대응한다. 캐리어 요소는 휠을 향하는 측면과 휠의 반대쪽을 향하는 측면을 가지며, 각각의 경우에서 타이어 수리 장치가 차량 휠에 부착된 상태와 관련된다. 캐리어 요소는 예를 들어 펀칭 및/또는 프레싱 및/또는 딥 드로잉 공정에 의해 생산되는 강판 부품일 수 있다. 캐리어 요소의 외형은 바람직하게는 적어도 대략 원형이고 실질적으로 편평하여, 캐리어 요소 차량 휠의 중심에서 이용 가능한 공간에 만족스럽게 삽입될 수 있다.

구조적 구성요소라고도 할 수 있는 캐리어 요소는 타이어 수리 장치의 지지 구성요소 역할을 한다. 캐리어 요소에는 압축기가 부착되어 있다. 압축기는 가압된 공기를 사용하여 타이어 실런트(sealant)를 결함이 있는 차량 타이어에 전달하고 차량 타이어에 압력을 형성하기 위해 공지의 방식으로 공기를 흡입하고 가압하는 데 사용된다. 압축기는 상기 목적에 적합한 임의의 유형일 수 있다. 본 발명에 따른 타이어 수리 장치의 예시적인 실시형태에서, 압축기는 피스톤 압축기, 바람직하게는 복동식 피스톤을 갖는 피스톤 압축기이다.

압축기용 구동 기구(drive mechanism)가 압축기에 작동적으로 연결된다. 압축기 구동 기구도 마찬가지로 상기 목적에 적합한 임의의 유형일 수 있다. 예를 들어, 압축기 구동 기구는 유압식 또는 공압식으로 구동되는 모터일 수 있다. 본 발명의 타이어 수리 장치의 바람직한 실시형태에서, 압축기 구동 기구는 전기 모터이다.

본 발명의 타이어 수리 장치는 타이어 실런트를 수용하기 위한 실런트 용기를 추가로 포함하며, 이 용기는 유체 전도 방식으로 압축기에 연결된다. 타이어 수리 장치는 실런트 용기 및 수리될 타이어에 유체 전도 방식으로 연결되도록 구성되는 연결 라인을 더 포함한다. 이 연결 라인은 별개의 부분일 수도 있고 이미 일 단부에서 타이어 수리 장치에 연결될 수도 있으며 펑크가 발생한 경우 일반적으로 결함이 있는 차량 휠의 타이어 밸브에 연결 라인을 연결함으로써 수리할 타이어에 연결하기만 하면 된다. 연결 라인에는 공기가 타이어 밖으로 흘러 타이어 수리 장치로 들어가는 것을 방지하기 위한 역류 방지 밸브가 포함될 수 있다. 이러한 역류 방지 밸브는 또한 예를 들어 타이어 수리 후 계속 주행하는 동안 연결 라인이 타이어 수리 장치로부터 분리되어야 하는 경우 타이어 수리 장치에 의해 수리된 타이어로부터 공기 및 실런트가 빠져나가는 것을 방지한다.

타이어 수리 장치를 차량 휠에 쉽게 부착하기 위해, 본 발명에 따른 타이어 수리 장치는 각각이 부착 단부와 자유 단부를 갖는 다수의 슬리브형 장착 요소를 갖는다. 슬리브형 장착 요소는 부착 단부에서 캐리어 요소에 연결되고, 각각은 휠을 향하는 캐리어 요소의 측면으로부터 중심선에 평행한 종축을 따라 자유 단부까지 연장된다. 슬리브형 장착 요소는 캐리어 요소의 원주 방향으로 서로 일정한 거리를 두고 이격되어 있으며, 슬리브형 장착 요소의 위치는 수리할 차량 휠을 차량에 부착시키는 휠 너트 또는 휠 볼트의 위치에 적어도 대략 대응한다. 슬리브형 장착 요소의 수는 바람직하게는 차량 휠을 차량에 부착시키는 휠 너트 또는 휠 볼트의 수에 해당하지만, 특히 차량 휠이 많은 휠 너트나 휠 볼트에 의해 장착된 경우 휠 너트 또는 휠 볼트보다 적은 수의 장착 요소가 제공될 수도 있다. 예를 들어, 3개의 슬리브형 장착 요소로 본 발명의 타이어 수리 장치를 차량 휠에 충분히 견고하게 부착시킬 수 있다.

자유 단부에 인접한 각각의 슬리브형 장착 요소의 단부 섹션은 휠 너트 또는 휠 볼트의 헤드와 고정적으로 결합되도록 구성된다. 여기서 "고정적으로 결합된다는 것(retentively engage with)"은 본 발명의 타이어 수리 장치의 슬리브형 장착 요소를 수리할 차량 휠의 휠 너트 또는 휠 볼트의 관련 헤드에 놓고 자동으로 타이어 수리 장치를 차량 휠에 고정시키는 것을 의미한다. "휠 너트 또는 휠 볼트의 위치에 적어도 대략적으로 대응한다"는 것은 슬리브형 장착 요소가 측면 방향, 즉 종축에 대해 반경 방향으로 유격을 가지고 캐리어 요소에 부착될 수 있음을 의미한다. 이러한 측면 유격으로 인해 슬리브 모양의 장착 요소가 관련 휠 너트 또는 휠 볼트에 배치될 때 자동으로 이 휠 너트 또는 휠 볼트의 중심에 놓이게 된다. 슬리브형 장착 요소의 일부 또는 전체가 측면 유격으로 지지되는 본 발명의 타이어 수리 장치의 실시형태는, 슬리브형 장착 요소가 측면 유격의 맥락에서 다양한 볼트 구멍과 볼트 위치가 조정될 수 있기 때문에 다양한 유형의 차량 휠에 부착될 수 있다. 그러나 타이어 수리 장치가 휠 너트 또는 휠 볼트의 위치가 정확하게 알려진 특정 차량에만 사용되는 경우 슬리브 모양의 장착 요소는 측면 유격 없이도 휠 너트 또는 휠 볼트의 위치에 대응하는 해당 위치에 정확히 장착될 수 있다.

본 발명에 따른 타이어 수리 장치는 허브 캡과 같은 부품을 미리 제거할 필요 없이 수리할 차량 휠에 빠르고 쉽게 장착될 수 있다. 슬리브형 장착 요소를 차량 휠을 차량에 부착시키는 휠 너트 또는 휠 볼트의 관련 헤드 위로 본 발명의 타이어 수리 장치를 간단히 밀어넣음으로써 간단한 방식으로 슬리브형 장착 요소를 차량 휠에 장착시킬 수 있다. 그런 다음 예를 들어 연결 라인의 자유 단부를 차량 휠의 타이어 밸브에 나사로 고정하고, (타 단부가 아직 타이어 수리 장치에 단단히 연결되어 있지 않은 경우) 필요하다면 연결 라인의 타 단부는 타이어 수리 장치에 여전히 연결되어 있는 상태에서 수리할 차량 휠에 연결 라인만 연결하면 된다. 본 발명에 따른 타이어 수리 장치의 사용 후, 이는 슬리브형 장착 요소에 의해 차량 휠에 단단히 고정되므로 향후 주행 중에도 차량 휠에 남아 있을 수 있다.

본 발명의 타이어 수리 장치를 차량 휠에 더 쉽게 부착할 수 있도록 하기 위해, 바람직한 실시형태에서는 각 슬리브형 장착 요소의 자유 단부에 깔때기 모양의 확장부가 제공된다. 여기서, 각각의 슬리브형 장착 요소는 바람직하게는 종축을 중심으로 회전 가능하게 지지된다. 따라서, 슬리브형 장착 요소는 관련 휠 너트 또는 휠 볼트의 중앙에 더욱 쉽게 위치할 수 있다. 특히 바람직한 실시형태에 따르면, 각 슬리브형 장착 요소의 깔때기형 확장부는 내부에 나선형 세그먼트 형태의 가이드 표면을 가지며, 이는 관련 휠 너트 또는 휠 볼트의 헤드와 접촉 시 나선형 세그먼트 형태의 가이드 표면과 헤드 사이의 맞물림에 의해 발생되는 해당 회전에 의해 슬리브형 장착 요소가 헤드의 중심에 있게 한다. 여기서, 각각의 슬리브형 장착 요소의 자유 단부에 인접한 단부 섹션은 휠 너트 또는 휠 볼트 헤드의 외부 단면 형상에 대응하는 내부 단면 형상을 가질 수 있다. 휠 너트 또는 휠 볼트의 헤드의 외부 단면은 일반적으로 육각형이므로, 각 슬리브형 장착 요소의 단부 섹션의 내부 단면도 마찬가지로 육각형으로 구현될 수 있다. 각각의 슬리브형 장착 요소의 단부 섹션의 이러한 대응 형상은 휠 너트 또는 휠 볼트의 연관된 헤드와 단부 섹션의 기계적 결합을 향상시킨다.

각 슬리브형 장착 요소의 단부 섹션은 다양한 방식으로 휠 너트 또는 휠 볼트의 헤드와 고정적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 단부 섹션의 내부 측면에 종방향으로 서로 이어지는 일련의 연속적인 캐치 돌출부를 제공할 수 있으며, 슬리브형 장착 요소가 휠 너트 또는 휠 볼트의 헤드 위로 밀어질 때, 캐치 돌출부가 잠금 또는 클램핑 방식으로 이 헤드와 맞물린다. 일 실시형태에 따르면, 종종 스냅 링이라고도 불리는 잠금 와셔가 슬리브형 장착 요소의 단부 섹션에 끼워져서 유지된다. 이 잠금 와셔 또는 스냅 링의 내부 직경은 슬리브형 장착 요소의 단부 섹션이 결합되는 휠 너트 또는 휠 볼트 헤드의 외부 직경보다 약간 작다. 단부 섹션이 휠 너트 또는 휠 볼트의 헤드 위로 밀릴 때, 잠금 와셔는 팽창하여 휠 너트 또는 휠 볼트 헤드의 원주면에 있는 잠금 홈에 걸릴 수 있다. 이러한 방식으로, 타이어 수리 장치가 차량 휠에 단단히 고정된다.

전술한 실시형태와 결합될 수도 있는 본 발명의 타이어 수리 장치의 다른 구성에서, 자기 상호 작용에 의해 휠 너트 또는 휠 볼트의 헤드에 부착될 수 있는 자석이 각각의 슬리브형 장착 요소의 단부 섹션에 부착된다. 자석은 바람직하게는 슬리브형 장착 요소의 종축 방향으로 스프링 장착되고, 슬리브형 장착 요소의 자유 단부를 향해 스프링-예압(spring-preload) 된다. 자석은 종축을 따라 다수의 연속적인 잠금 위치로 예압되는 스프링에 대항하여 슬리브형 장착 요소의 단부 섹션에서 특히 바람직하게 변위 가능하다. 본 발명의 타이어 수리 장치의 슬리브형 장착 요소가 휠 너트 또는 휠 볼트의 연관된 헤드에 배치될 때, 사용자는 배치 과정에서 올바른 배치를 알리는 데 사용될 수 있는 촉각 피드백을 수신한다. 예를 들어, 사용자는 사용자가 세 번의 연속된 클릭을 감지할 수 있을 때까지 타이어 수리 장치를 휠 너트 또는 휠 볼트의 헤드 위에 위치시키도록 지시받을 수 있다. 더욱이, 잠금 위치는 슬리브형 장착 요소의 단부 섹션에 있는 자석이 스프링 예압에 의해 의도치 않게 슬리브형 장착 요소 내로 이동하는 것을 방지한다.

각각의 슬리브형 장착 요소의 단부 섹션에 장착된 자석은 바람직하게는 디스크형 또는 원통형이다. 자석의 외형이 원형일 수도 있고, 휠 너트나 휠 볼트의 헤드 부분의 외형과 일치할 수도 있다. 따라서 자석의 외부 형상은 예를 들어 육각형일 수 있다.

자기 효과를 증폭시키기 위해, 각 자석은 자력선을 집중시키는 부품에 수용될 수 있다. 이는 자석의 자속선이 휠 너트 또는 휠 볼트의 관련 헤드에 집중되도록 보장하여 자기를 증폭시키고 이에 따라 유지력을 증폭시킨다.

"타이어피트" 유형의 기존 타이어 수리 장치에서 타이어 실런트는 단일 액체이다. 그러나 이러한 종류의 타이어 실런트의 사용 수명은 제한되어 있으므로 사용 기간도 제한된다. 이러한 단점을 극복하기 위해, 본 발명의 타이어 수리 장치의 바람직한 실시형태의 실런트 용기는 타이어 실런트의 두 가지 성분을 위한 두 개의 별도의 챔버뿐만 아니라 이들 두 성분을 혼합하기 위한 혼합 챔버도 갖는다. 이를 통해 타이어 실런트의 두 성분을 분리하여 보관함으로써 타이어 실런트의 노화가 더 이상 발생하지 않거나 매우 느리게 진행되므로 이러한 방식으로 장착된 타이어 수리 장치의 사용성이 훨씬 더 오랫동안 유지된다. 타이어 수리 장치를 사용할 경우에만 압축기를 통해 두 개의 별도 챔버로부터 두 성분이 혼합 챔버로 펌핑되고, 혼합 챔버에서 혼합된 다음 수리할 타이어로 전달된다. 이러한 혼합 챔버는 바람직하게는 연결 라인에 대한 연결부의 바로 상류에 있는 지점에 위치한다. 혼합된 타이어 실런트는 연결 라인을 통해 수리할 타이어로 전달된다. 사용되는 타이어 실런트에 의한 필요에 따라, 실런트 용기 내에 타이어 실런트 성분에 대해 3개 이상의 챔버가 존재할 수 있다. 마찬가지로, 사용된 타이어 실런트가 하나의 성분만을 포함하는 경우에는 실런트 용기에 타이어 실런트를 위한 하나의 챔버를 제공하는 것도 가능하다. 그러면 타이어 실런트의 여러 성분들을 혼합하기 위한 혼합 챔버가 생략될 수 있다.

본 발명의 타이어 수리 장치의 유리하게 구성된 실시형태에서, 실런트 용기는 캐리어 요소와 압축기를 덮는 타이어 수리 장치의 하우징을 형성한다. 본 발명의 타이어 수리 장치가 수리할 차량 휠의 휠 너트 또는 휠 볼트에 부착되므로, 타이어 수리 장치가 차량 휠의 중앙에 장착되기 때문에, 적어도 대략적으로 원주가 둥근 캐리어 요소를 실행할 수 있다. 하우징으로 설계된 실런트 용기는 바람직하게는 마찬가지로 둥근 외형을 가지며, 또한 축 방향으로 차량 휠로부터 가능한 한 조금 돌출되도록 편평해진다.

본 발명의 타이어 수리 장치가 가능하면 최대로 신속하면서 쉽게 작동될 수 있도록, 타이어 수리 장치는 바람직하게는 압축기 구동 기구를 작동하기 위한 에너지 저장장치를 포함한다. 이 에너지 저장장치는 압축기 구동 기구에 작동 가능하게 연결된다. 이러한 에너지 저장장치는 예를 들어 구동 기구가 공압식으로 작동 가능한 모터인 경우 압축 공기 용기일 수 있다. 에너지 저장장치는 바람직하게는 하나의 배터리 또는 복수의 배터리로 구현되지만, 배터리 또는 배터리들에 저장된 전기 에너지는 압축기의 구동 기구를 형성하는 전기 모터를 구동하는 데 사용된다. 하나의 배터리 또는 복수의 배터리는 재충전 가능하거나 재충전 불가능한 배터리일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 본 발명의 타이어 수리 장치는 외부 에너지(특히 전류)를 공급할 수 있는 연결부를 가질 수 있다. 예를 들어, 외부 에너지를 사용하여 타이어 수리 장치를 작동시킬 수 있게 하기 위해, 전원 케이블을 통해 예를 들어 차량의 담배 라이터 또는 보조 배터리에 연결될 수 있는 커넥터가 타이어 수리 장치에 존재할 수 있다.

본 발명의 타이어 수리 장치가 의도하지 않게 또는 너무 이르게 작동하기 시작하는 것을 방지하기 위해, 타이어 수리 장치의 바람직한 실시형태의 연결 라인은 수리할 타이어에 연결되는 단부에 모니터링 스위치를 구비하며, 이는 수리할 타이어에 연결할 연결선의 단부가 실제로 타이어에 연결된 경우에만 구동 기구가 작동할 수 있게 한다. 예를 들어, 이러한 모니터링 스위치는 연결 라인의 자유 단부가 수리할 차량 휠의 타이어 밸브에 나사로 고정될 때 작동되어 타이어 수리 장치의 제어 장치에 연결 라인이 수리할 차량 휠에 제대로 연결되었음 알리는 신호를 발송하는 마이크로스위치일 수 있다. 그러면 타이어 수리 장치가 자동으로 작동되거나 작동이 시작된다.

본 발명의 타이어 수리 장치의 구동 기구는 바람직하게는 전기 모터인 것이 이미 언급되었다. 공간 절약 및 보호 수용을 위해, 이러한 전기 모터는 바람직한 예시적인 실시형태에서 휠을 향하는 캐리어 요소 측면의 판형 리세스에 배열되며, 이 리세스는 바람직하게는 캐리어 요소의 중앙에 위치하고 이에 따라 수리할 차량 휠의 중앙에 위치한다.

아래에서 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명의 타이어 수리 장치의 예시적인 실시형태를 더 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 타이어 수리 장치가 장착된 차량 휠 림을 3차원으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 영역 II를 확대한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 타이어 수리 장치와 차량 휠 림의 인접 영역을 관통하는 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 타이어 수리 장치의 약간 변형된 예시적인 실시형태의 3차원 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 중심선 A에 수직인 평면에서 절단된, 비스듬하게 위쪽에서 본, 도 4에 도시된 타이어 수리 장치의 또 다른 3차원 도면이다.
도 6은 아래에서 비스듬하게 바라 본, 도 4에 도시된 타이어 수리 장치의 3차원 단면도이다.
도 7은 하우징이 제거된 차량 휠 림에 장착된 타이어 수리 장치의 도 1과 유사한 3차원 표현이다.
도 8a는 본 발명의 타이어 수리 장치의 다른 실시형태의 3차원 단면도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 실시형태와 함께 사용하기 위해 수정된 휠 볼트 헤드의 3차원 도면이다.

도 1에는 차량 휠이 3차원적으로 표현되어 있으며, 단순화를 위해 도 1에는 차량 휠의 타이어를 생략하고 차량 휠 림(2)만 표시하였다. 차량 휠은 휠 너트 또는 휠 볼트에 의해 차량에 부착되며, 이 차량은 단순함을 위해 도면에 표시되지 않않았다. 차량 휠 림(2)의 외측에는 일반적으로 도면부호 10으로 지정된 타이어 수리 장치가 장착되며, 그 타이어 수리 장치의 구조적 디자인 및 차량에 대한 부착을 아래에서 더 자세히 설명한다.

공지된 "타이어피트(Tirefit)" 유형의 타이어 수리 장치와 유사하게, 타이어 수리 장치(10)는 연결 라인(12)을 통해 수리될 타이어로 전달될 수 있는 타이어 실런트를 함유한다. 도 2는 타이어 측의 연결 라인(12)의 자유 단부가 수리할 타이어(미도시)에 어떻게 연결될 수 있는 지를 보여주고 있다. 도시된 바와 같은 예시적인 실시형태에서, 연결 라인(12)의 타이어측 단부는 타이어 밸브(14) 위에 나사 결합함으로써 타이어에 연결되며, 여기서 타이어 밸브(14)는, 튜브리스 타이어에서 흔히 볼 수 있듯이, 외주 가장자리에 근접하게 차량 휠 림(2)에 장착된다.

이제 도 3 내지 도 5를 참조하여 타이어 수리 장치(10)의 구조적 디자인을 더 자세히 설명한다. 타이어 수리 장치(10)는 구조 부품으로 캐리어 요소(16)를 구비하는데, 캐리어 요소는 실질적으로 판형이고, 휠을 향하는 면(18)과 휠의 반대쪽을 향하는 측면(20)(특히 도 4 참조)을 구비한다. 여기서캐리어 요소(16)는 강판으로 구성되지만, 플라스틱, 특히 섬유 강화 플라스틱 또는 다른 적절한 재료로 제조될 수도 있다. 휠 반대쪽을 향하는 캐리어 요소(16)의 측면(20)의 중앙 영역에는 압축 공기를 생성하기 위한 압축기(22)가 부착되어 있다. 압축기(22)를 구동하기 위해, 도시된 예시적인 실시형태에서는 전기 모터(24)가 사용되며, 이 모터는 휠을 향하는 캐리어 요소(16)의 측면(18) 위에서, 캐리어 요소(16)의 중앙 영역에 형성되어 있는 판형 리세스(26) 내에 수용되어 있다. 전기 모터(24)는 두 개의 베어링(28, 30)에 회전 가능하게 지지되는 출력 샤프트(32)를 가지며, 이 출력 샤프트는 캐리어 요소(16)를 통과하고, 압축기(22)를 향하는 단부에서 편심 캠(34)에 연결된다. 편심 캠(34)은 피스톤(36)의 적절하게 형성된 피스톤(36)의 개구(38)에 맞물려서 압축기(22)의 피스톤(36)과 상호 작용하며, 출력 샤프트(32)가 회전할 때 피스톤(36)을 압축기(22) 내에서 앞뒤로 이동시킨다. 여기에 도시된 예시적인 실시형태의 피스톤(36)은 복동식 피스톤으로 지칭된다. 즉 피스톤(36)의 각 스트로크는 압축 공기가 생성되는 작동 스트로크이다. 이는 압축기(22)가 종단면으로 도시되어 있는 도 5에서 특히 명확하게 인식될 수 있다.

이하에서는 특히 도 5를 참조하여, 타이어 수리 장치(10)의 기본 기능을 더 자세히 설명한다. 압축기(22)에는 2개의 압력실(40, 42)이 형성되어 있으며, 그 안에서 피스톤(36)의 왕복 운동에 의해 압축 공기가 생성될 수 있다. 각 압력실(40, 42)에는 밸브(44, 46)가 제공된다. 밸브를 통해 피스톤(36)의 흡입 행정에서 각각의 압력 챔버(40 또는 42)로 공기가 흡입되고, 밸브를 통해 피스톤(36)의 압력 행정에서 생성된 압축 공기가 압력실(40 또는 42)로부터 압축기(22) 더 정확하게는 압축기의 압력실(40, 42)을 실런트 용기(60)의 제1 챔버(56)와 제2 챔버(58)와 연계되어 있는 압력 공급 밸브(52, 54)를 연결하는 압력 라인(48 또는 50)으로 공급된다. 밸브(44, 46)와 압력 공급 밸브(52, 54) 모두는 단순한 역류 방지 밸브로 설계될 수 있다.

실런트 용기(60)는 타이어 실런트(미도시)를 저장하는 역할을 하며, 펑크 발생 시(타이어에 공기가 빠지거나 펑크가 난 경우) 실런트 용기(60)로부터 연결 라인(12)을 통해 수리할 타이어로 압축기(22)에 의해 생성된 압축 공기에 의해 타이어 실런트가 펌핑된다. 타이어 실런트의 조기 노화(premature aging)를 방지하기 위해, 여기에 도시된 타이어 수리 장치(10)의 예시적인 실시형태에서는, 이러한 타이어 실런트가 2개의 성분으로 구성되며, 그 중 하나의 성분은 제1 챔버에 저장되고, 다른 성분은 실런트 용기(60)의 제2 챔버(58) 내에 저장된다. 타이어 수리 장치(10)를 사용하는 경우, 타이어 실런트의 두 성분은 압축기(22)에서 생성되어 압력 공급 밸브(52, 54)를 통해 챔버들(56, 58)로 공급되는 압축 공기에 의해 가압되어, 출구(62, 64)를 통해 혼합 챔버(66)로 공급된다. 여기서 혼합 챔버(66)는 실런트 용기(60)의 일부이며, 연결 라인(12)의 하우징측 연결부(68) 바로 상류에 위치하고 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 출구(62, 64)에는 출구(62)를 통해 흐르는 타이어 실런트의 두 성분의 소용돌이 유동을 생성하기 위해 소용돌이-형성 내벽(70)이 제공될 수 있다. 소용돌이 유동은 혼합 챔버(66)에서 두 성분의 혼합을 더욱 신속하고 하고 잘 섞이게 한다. 그런 다음 완전히 혼합된 타이어 실런트는 하우징 측면의 연결부(68)를 통해 혼합 챔버(66)에서 연결 라인(12)으로 그리고 타이어 밸브(14)를 통해 수리할 타이어 내로 가압된다. 타이어 실런트가 수리할 타이어에 완전히 펌핑된 후, 압축기(22)는 계속해서 압축 공기를 생성하여 타이어를 팽창시켜 타이어가 주행 가능한 상태가 되게 한다.

전기 모터(24)에 에너지를 공급하기 위해, 도시된 예시적인 실시형태에서는 복수 개의 배터리(72)가 사용된다. 이 배터리들은 여기서 환형이고 휠 반대편을 향하는 캐리어 요소(16)의 측면(20) 상의 판형 리세스(26) 주위에 장착되는 인쇄 회로 기판(74) 상에 배열된다. 배터리들(72)은 재충전 가능하거나 재충전 불가능한 배터리일 수 있으며, 여기에 도시된 배터리(72)의 수보다 더 적거나 더 많은 배터리가 사용될 수도 있음은 물론이다. 또한 인쇄 회로 기판(74)에는 타이어 수리 장치(10)의 기능을 제어하는 전자 제어 장치(76)가 배열되어 있다. 타이어 실런트가 연결 라인(12)으로부터 의도하지 않게 또는 조기에 나오지 않도록 하기 위해, 여기에 도시된 예시적인 실시형태에서는, 연결 라인(12)의 타이어측 단부에 모니터링 스위치(78)가 제공된다. 이 모니터링 스위치는 연결 라인(12)의 타이어측 단부가 타이어 밸브(14)에 나사 결합될 때 작동되어 타이어 수리 장치(10)가 수리할 타이어 밸브(14)에 올바르게 연결되었는 지를 나타낸다. 모니터링 스위치(78)의 신호는 전선(80, 82)을 통해 제어 유닛(76)으로 전달된다. 모니터링 스위치(78)의 신호가 타이어 밸브(14)에 대한 올바른 연결을 나타내는 경우에만, 압축기(22) 및 그에 따른 타이어 수리 장치(10)가 작동할 수 있게 된다. 이러한 작동은 예를 들어 사용자에 의해 작동되는 스위치(미도시)를 통해 수동으로 수행될 수도 있고, 또는 예를 들어 모니터링 스위치(78)에 의해 전송된 신호에 의해 자동으로 수행될 수도 있다.

도시된 예시적인 실시형태에서, 실런트 용기(60)는 특히 캐리어 요소(16)와 압축기(22)를 덮는, 타이어 수리 장치(10)의 하우징을 형성한다. 여기서, 실런트 용기(60)는 외측이 편평한 적어도 대략적인 원환형 형상이며, 나사(84)에 의해 압축기(22)에 부착된다. 도시된 예시적인 실시형태에서, 캐리어 요소(16)는 외주에 장착된 다수의 플랩형 연장부(86)를 갖는 원형 기본 형상을 가지며, 연장부의 목적은 아래의 설명으로 이해될 수 있을 것이다.

이제 타이어 수리 장치(10)를 차량 휠에 장착하는 방법을 설명한다. 타이어 수리 장치(10)를 차량 휠에 장착하기 위해, 타이어 수리 장치(10)에는 원주 방향(U)으로 서로 일정한 간격을 두고 이격된 다수의 슬리브형 장착 요소(88)가 제공된다. 각각의 장착 요소는 부착 단부(90)와 자유 단부(92)를 갖는다. 각각의 슬리브형 장착 요소(88)는 부착 단부(90)에 의해 캐리어 요소(16)에 연결되고, 여기서는 캐리어 요소(16)의 관련 플랩형 연장부(86)를 통과하는 부착 나사(94)에 의해 연결된다. 각각의 슬리브형 장착 요소(88)는 중심선(A)에 평행한 종축(L)을 따라 휠을 향하는 캐리어 요소(16)의 측면(18)으로부터 자유 단부(92)까지 연장된다. 도시된 예시적인 실시형태에서, 관련 플랩형 연장부(86)를 관통하여 연장하는 부착 나사(94)가 캐리어 요소(16)에 대해 슬리브형 장착 요소(88)를 지탱하지 않고 조임 시에 장착 요소(88)의 부착 단부(90)에 형성된 환형 칼라와 맞닿아 고정된다는 점에서, 각각의 슬리브형 장착 요소(88)는 종축(L)을 중심으로 회전 가능하게 지지된다. 또한, 도시된 예시적인 실시형태에서, 부착 나사(94)가 관통하는 플랩형 연장부(86)의 개구(98)의 직경은 환형 칼라(96)의 외경보다 커서, 각각의 슬리브형 장착 요소(88)가 종축(L)에 대해 반경 방향으로 이동할 수 있다. 다른 방식으로 표현하면, 각각의 슬리브형 장착 요소(88)는 캐리어 요소(16)에서, 더 정확하게는 캐리어 요소(16)의 관련 플랩형 연장부(86) 내에 측면 유격을 가지고 수용된다.

첨부된 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 캐리어 요소(16) 상의 슬리브형 장착 요소(88)의 위치는 차량 휠 림(2)을 차량에 장착시키는 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 위치에 적어도 대략적으로 대응한다. 타이어 수리 장치(10)를 부착하기 위해, 슬리브형 장착 요소(88)는 휠 볼트(100)와 정렬된 다음 휠 볼트(100) 상에 배치된다. 이 과정을 단순화하기 위해, 도시된 예시적인 실시형태에서 각각의 슬리브형 장착 요소(88)는 이들의 자유 단부(92)에, 각 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 헤드(104)를 슬리브형 장착 요소(88) 내로 안내하는 깔때기형 확장부(102)를 구비한다. 타이어 수리 장치(10)가 차량 휠 또는 차량 휠 림(2)에 부착된 상태로 유지되도록 하기 위해, 각각의 슬리브형 장착 요소(88)의 자유 단부(92)에 인접한 단부 섹션(106)은 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 연관된 헤드(104)와 유지 결합되도록 설계된다.

여기에 도시된 예시적인 실시형태에서, 디스크 형상인 자석(108)이 단부 섹션(106)에 부착되고, 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 헤드(104)와의 자기적 상호 작용에 의해 헤드(104)를 향해 끌어당겨 유지력을 발생시킨다. 도 3에 도시된 예시적인 실시형태에서, 자석(108)은 자기 상호작용을 개선하기 위해 자력선을 집중시키는 컵형 구성요소(110)에 수용되며, 이 구성요소는 자석(108)의 자력선을 헤드(104)에 집중시킨다.

여기에 도시된 예시적인 실시형태에서, 각 자석(108)은 또한 종축(L) 방향으로 스프링 장착된다. 여기서 스프링(112)은 슬리브형 장착 요소(88)의 자유 단부(92)를 향해 관련 자석(108)을 예압한다. 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 헤드(104) 위에 타이어 수리 장치(10)를 배치하는 경우, 여기서는 개략적으로만 재현된 보다 정의된 문자인 잠금 장치(114)가 도시된 예시적인 실시형태에서 부착 단부(90)와 자석(108) 사이에서 각 슬리브형 장착 요소(88) 내에 위치한다. 이 잠금 장치는 자석이 헤드(104) 위에 놓여질 때 각 자석(108)을 소정의 방식으로 스프링(112)에 의해 생성된 스프링 예압에 의해 종축(L) 방향으로 복수의 연속된 잠금 위치로 이동시킬 수 있다. 타이어 수리 장치(10)의 작동 지침에서는, 예를 들어 여러 번의 연속적인 "클릭", 예를 들어 3회 또는 4회의 "클릭"이 있을 때 타이어 수리 장치(10)가 차량 휠에 올바르게 장착되었음을 표시할 수 있다. 잠금 장치(114)는 또한 자석(108)이 의도치 않게 슬리브형 장착 요소(88) 내로 밀려나는 것을 방지한다.

도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 실시형태는, 각각의 슬리브형 장착 요소(88)의 자유 단부(92)에 있는 깔때기형 확장부(102)의 내측에 나선형 세그먼트 형태의 가이드 표면(116)이 형성되고 있고, 단부 섹션(106)은 도 3에 도시된 바와 같이 원형의 원통형 방식으로 실행되지 않고 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 헤드(104)의 단면에 대응하는 육각형 단면을 갖는다는 점에서, 도 3에 도시된 예시적인 실시형태와 다르다. 헤드(104)와 맞물리면, 나선형 세그먼트 형태의 가이드 표면(116)은 필요한 경우 헤드(104) 및 단부 섹션(106)의 육각형 단면의 모서리들 위치가 일치할 때까지, 종축(L)을 중심으로 슬리브형 장착 요소(88)를 회전시킨다. 이에 의해 단부 섹션(106)이 헤드(104) 위로 미끄러지고 여기서 육각형으로 구현된 자석(108')은 헤드(104)의 상부 측면과 접하게 된다. 이러한 방식으로 자석(108')과 헤드(104) 사이의 자기적 상호작용 및 이에 따른 유지력이 최적화된다.

도시된 바와 같은 타이어 수리 장치(10)의 실시형태에서, 슬리브형 장착 요소(88)의 수는 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 수에 대응한다. 여기에 도시되지 않은 예시적인 실시형태에서, 슬리브형 장착 요소(88)의 수는 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 수보다 적을 수 있다. 여기에 도시되지 않은 실시형태에 따르면, 타이어 수리 장치(10)는 원주 방향으로 서로 일정 거리를 두고 이격된 3개의 슬리브형 장착 요소(88)만을 가지며, 그 위치는 차량 휠의 휠 너트 또는 휠 볼트(100) 중 단 3개에 해당한다.

도 8a는 각각의 슬리브형 장착 요소(88)의 단부 섹션(106)이 자석(108)을 사용하지 않은 상태로, 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 헤드(104)와 잠금 방식으로 결합될 수 있는 타이어 수리 장치(10)의 슬리브형 장착 요소(88)의 다른 실시형태를 도시한다. 이를 위해, 도 8a에 도시된 실시형태에서는 잠금 와셔(120)가 단부 섹션(106) 내부의 환형 그루브(118)에 배열되어 유지된다. 스냅 링으로도 지칭되는 이러한 잠금 와셔(120)는 한 지점에서 중단되어 반경 방향으로 스프링된다. 잠금 와셔(120)는 환형 그루브 내에 사전 장력을 가하여 배치되어, 환형 그루브(118)에 고정적으로 유지된다. 슬리브형 장착 요소(88)가 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 헤드(104) 위로 밀어지면, 잠금 와셔(120)는 헤드(104)가 약간 눌려져 헤드(104)의 원주 표면(122)을 따라 슬라이드할 수 있다. 도시된 예시적인 실시형태에서 헤드(104)는 육각형 단면을 갖기 때문에, 원주 표면(122)은 6개의 코너(124)를 갖는다.

도 8b는 휠 볼트(100)의 헤드(104)를 도시한다. 헤드(104)의 원주방향 표면(122)의 코너(124) 영역에 슬롯형 잠금 홈(126)이 형성되고, 이 홈은 헤드(104)의 원주 방향으로 연장된다. 도시된 예시적인 실시형태에서, 각각의 코너(124)에는 단일 잠금 리세스(126)가 제공되지만, 종축(L) 방향으로 서로 이격된 다수의 잠금 리세스(126)가 각 코너(124)에 제공되어, 복수의 잠금 위치가 존재할 수도 있다(도시되어 있지 않음). 슬리브형 장착 요소(88)의 단부 섹션(106)을 배치할 때, 잠금 와셔(120)는 원주 방향으로 서로 이격된 잠금 리세스(126)에 걸리며, 이에 따라 각 슬리브형 장착 요소(88) 및 전체 타이어 수리 장치(10)가 차량 휠 림(2)에 단단히 고정된다.

Claims (16)

1. 휠 너트 또는 휠 볼트(100)에 의해 차량에 부착되는, 차량 휠 부착용 타이어 수리 장치(10)로, 상기 타이어 수리 장치는,
   - 중심선(A) 및 원주 방향(U)과 연관되고, 휠을 향하는 측면(18)과 휠 반대편을 향하는 측면(20)을 구비하는, 캐리어 요소(16);
   - 상기 캐리어 요소(16)에 부착된 압축기(22);
   - 상기 압축기(22)에 작동가능하게 연결된 압축기(22)용 구동 기구;
   - 타이어 실런트를 담는 실런트 용기(60)로, 압축기(22)가 실런트 용기(60)에 유체-전도 방식으로 연결되는 실런트 용기(60);
   - 실런트 용기(60)와 수리할 타이어에 유체-전도 방식으로 연결되도록 구성되는 연결 라인(12); 및
   - 각각이 부착 단부(90)와 자유 단부(92)를 구비하는 복수의 슬리브형 장착 요소(88)로, 상기 장착 요소(88)는 부착 단부(90)에서 캐리어 요소(16)에 연결되고, 각각 중심선(A)에 평행한 종축(L)을 따라 휠을 향하는 캐리어 요소(16)의 측면(18)으로부터 연장되고, 원주 방향(U)으로 서로 일정한 거리를 두고 이격되어 있으며, 슬리브형 장착 요소(88)의 위치는 적어도 대략적으로 차량 휠을 차량에 부착시키는 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 위치에 대응하고, 자유 단부(92)에 인접한 각 슬리브형 장착 요소(88)의 단부 섹션(106)은 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 헤드(104)와 유지 결합되도록 구성되는, 복수의 슬리브형 장착 요소(88)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
2. 제1항에 있어서, 각 슬리브형 장착 요소(88)의 자유 단부(92)는 깔때기형 확장부(102)를 구비하는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
3. 제2항에 있어서, 각 슬리브형 장착 요소(88)가 종축(L) 주위를 회전할 수 있게 지지되는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
4. 제3항에 있어서, 내부의 깔때기형 확장부(102)는, 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 관련 헤드(104) 상에 슬리브형 장착 요소(88)를 중심에 놓도록 구성된 나선형 세그먼트 형태의 가이드 표면(116)을 가지는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
5. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 슬리브형 장착 요소(88)의 일부 또는 전부가 종축(L)에 반경 방향으로 변위 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 각 슬리브형 장착 요소(88)의 단부 섹션(106)에는 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 헤드(104)에 부착될 수 있는 자석(108)이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
7. 제6항에 있어서, 자석(108)은 종축(L) 방향으로 스프링-장착되고, 슬리브형 장착 요소(88)의 자유 단부(92)를 향해 스프링-예압되는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
8. 제7항에 있어서, 슬리브형 장착 요소(88)의 단부 섹션(106)에 있는 자석(108)은 복수의 연속적인 잠금 위치로 예압되는 스프링에 대해 변위 가능한 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
9. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 실런트 용기(60)는 타이어 실런트의 두 성분을 위한 두 개의 별도 챔버(56, 58)와 상기 두 성분을 혼합하기 위한 혼합 챔버(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 혼합 챔버(66)가 연결 라인(12)을 위한 연결부(68)의 바로 상류에 위치하는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
11. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 실런트 용기(60)는 캐리어 요소(16)와 압축기(22)를 덮는 타이어 수리 장치의 하우징을 형성하는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
12. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 구동 기구를 작동하기 위한 에너지 저장장치가 구동 기구에 작동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
13. 제12항에 있어서, 에너지 저장장치는 하나의 배터리(72) 또는 복수의 배터리(72)인 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
14. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 연결 라인(12)은 수리할 타이어에 연결되는 일 단부에 모니터링 스위치(78)를 포함하며, 이 모니터링 스위치는 수리할 타이어에 연결되는 상기 일 단부가 타이어에 연결된 경우에만 구동 기구의 작동을 가능하는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
15. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 구동 기구는 휠을 향하는 캐리어 요소(16)의 측면(18)에 있는 판형 리세스(26)에 배열된 전기 모터(24)인 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.
16. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 슬리브형 장착 요소(88)의 단부 섹션(106)에는 휠 너트 또는 휠 볼트(100)의 헤드(104)와 잠금 방식으로 체결되도록 구성된 잠금 와셔(120)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 타이어 수리 장치.