KR102061365B1 - 타이어 내의 압력을 유지하고 변경하기 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어(P) 내의 압력을 유지하고 변경하기 위한 장치에 관한 것으로, 타이어(P)의 내부 압력 공간은 펌프(K)를 통하여 압력 축적기(Z)에 상호 연결되고, 상기 압력 축적기에는 타이어(P)의 내부 압력 공간으로 향한 그 유입구 및/또는 그 배출구에서 적어도 하나의 압력 제어 요소가 장착된다. 추가적으로, 본 발명은 펌프(K)에 관한 것이며, 이는 타이어(P) 둘레상에 배치되고, 공기 유입구(VST)와 공기 배출구(VYS)가 장착된 변형가능한 호스 형태의 연동 펌프로 구성되고, 상기 공기 유입구(VST)와 공기 배출구(VYS)는 타이어(P) 둘레상에서 서로에 대해 타이어(P)의 변형에 따른 미리 설정된 길이만큼 이격되어 배치된 것이다.
Description
본 발명은 타이어내의 압력을 유지 및 변경하기 위한 장치에 관한 것이다.
타이어를 재팽창 시키기 위한 여러가지 방법들이 있으며, 통합 펌프를 사용하는 때에는, 타이어 변형에 의해서 구동되어지거나, 바퀴의 회전에 의하거나, 전자 기기를 사용하거나, 또는 타이어 내의 압력 변경등에 의한다. 이러한 시스템들 모두는 타이어 제조사에 의해서 특정된 압력까지 주위 공기를 이용하여 타이어를 재-팽창시킴에 의해서 저팽창을 보상하도록 사용된다. 그 다음, 임의의 과도한 공기는 타이어로부터 방출된다. 이러한 방식은 공기의 정제를 필요로 하고, 타이어의 내부와, 오염을 발생시킬 수도 있는 외부 사이에서 공기의 연통을 필요로 한다. 타이어의 외부를 통한 재-팽창은, 그러나 상대적으로 긴 시간이 필요한 과정이다. 밸브 파단의 경우, 타이어는 완전히 바람이 빠질 수 있으며, 이는 위험한 상태를 초래할 수 있다.
이후에 설명되는 장치의 목적은, 주위 공기를 이용하여 타이어를 팽창시키는 필요성을 감소시키거나, 또는 회피하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 설명된 단점들은 대부분, 타이어 압력을 유지 및 변경시키기 위한 장치에 의해서 제거되었다. 그것의 작동 원리는 타이어의 내부를 향한 그 유입구 및/또는 배출구에 적어도 하나의 압력 제어 요소가 제공된 축적기와, 상기 타이어의 내부를 상호 연결하는 펌프에 기초한다.
상기 압력 축적기는 타이어 및/또는 내측 튜브 및/또는 림(rim)에 연결될 수 있으며, 및/또는 그것은 타이어, 내측 튜브 또는 림의 일체형 부분을 구성할 수 있다. 이것은 실제로, 상기 압력 축적기에 주변 공기를 위한 추가적인 유입구, 또는 타이어의 외부로 향한 공기 배출구가 장착되는 이점을 갖는다. 이러한 유익한 설계에 기초하여, 상기 펌프는 일단부에서 타이어의 내측 공간 및/또는 상기 타이어의 외부 및/또는 상기 축적기에 연결되고, 그 타측 단부에서 상기 타이어의 내부 및/또는 상기 타이어의 외부 및/또는 상기 축적기에 연결된다.
또한, 본 발명이 나타내는 원리는, 상기 펌프가 타이어의 둘레상에, 즉 트레드와 측벽을 모두 포함하는 타이어의 어디에나, 타이어 벽 내측에, 또는 타이어 벽상에, 또는 타이어 외측 또는 내측으로부터의 타이어 벽 근처에 배치된 변형가능한 호스 형태의 연동 펌프일 때에, 타이어내의 압력을 유지하고 변경시키기 위한 장치로서이다. 상기 호스는 공기 유입구 및 유출구가 모두 장착되지만, 이것들은 타이어의 둘레에서, 타이어 변형에 따른 미리 설정된 길이만큼 분리되어 서로 떨어져서 배치되어 있다.
상기 펌프에는 적어도 하나의 밸브가 제공된다. 이것는 상기 펌프의 유입구 및/또는 배출구에서 최소한의 체적 용량을 갖는 부분이 있을 것이라는 것을 의미한다. 상기 펌프에는 밸브, 즉 3방향 밸브가 장착될 수 있으며, 이것은 펌프 공급원 및 펌프 목표를 위한 유입구들을 구비하며, 하나의 유입구는 밸브에 연결되지만, 두번째 것은 펌프에 연결되고, 마지막 유입구는 폐쇄 고정체에 연결된다.
상기 펌프의 내측에는 링이 고정되며, 상기 타이어 회전축으로부터 그 외측 모서리까지의 거리는, 상기 타이어 회전축으로부터 상기 펌프의 하부 측까지의 거리의 1 내지 1.1 배에 일치한다. 상기 펌프는 만곡된 중공 채널의 형태를 가지며, 이것은 그 외측벽들 중의 적어도 하나가 상기 펌프와 동일한 길이 방향으로 놓여있고, α= 0 내지 120°의 각도를 형성하는 2개의 평면 부분들에 의해서 부분적으로 형성되며, 만일 α> 0°인 경우, 그것은 펌프의 단면 중심으로부터 먼 측에 위치되어 있는, 이들 두 평면들의 접촉 모서리에 위치된다.
또한, 본 발명의 원리는 타이어 및/또는 림 및/또는 내측 튜브 및/또는 펌프의 그룹으로부터의 모든 요소와 상호 연결을 위한 접착제 및/또는 프로파일 잠금 기구를 포함하는 타이어 및/또는 림 및/또는 내측 튜브를 나타낸다.
추가적으로, 본 발명의 원리는 상기 설명된 요구 조건들에 따른, 임의의 장치의 장착을 위해서 변형된 타이어 및/또는 림 및/또는 내측 튜브 및/또는 펌프이다.
본 발명의 또 다른 원리는 상기 타이어, 내측 튜브 및/또는 림의 일부를 구성하는 상기 설명된 장치이다.
중요한 장점은, 외부로 공기를 방출시키고, 또는 외부로부터 공기를 보충하여 압력이 조정되어지는 기존의 친밀한 장치에 비교하여, 본 장치는 외부로부터의 공기로서 재팽창이 되어질 필요가 없으며, 그에 따라서 오염, 부식 가능성, 및 타이어 파단들을 회피할 수 있다는 점이다. 압력 강하가 이루어지면, 공기가 외부로부터 재충전되고, 초과 압력의 경우에는 공기가 외부로 방출된다. 빈번하게, 상기 타이어는 일정한 압력 수준까지 저온-팽창되는데, 그 다음, 추정된 온도에 도달하면, 상기 압력은 사전에 예정된 수준까지 조절되며, 이는 원리적으로, 전체 연관 관계 - 즉, 특정 타입의 타이어, 자동차, 환경 등을 위하여 이론적으로 계산된 타협 압력이다. 따라서, 상기 타이어는 그것이 가온될 때까지는, 작동에 필요한 압력 수준에 도달하지는 않으며, 심지어는 그것이 가온된 때에도, 상기 압력은 기껏해야 임의 수의 목표 타이어에서만 단지 그것의 이상적인 상태에 가까운 것이다. 우리의 모델에 기초하면, 상기 타이어-축적기 시스템은 단순하게 과도 팽창될 수도 있지만, 실제적으로 타이어 내의 압력은, 온도 및 다른 동작 조건에 관계없이 이상적이다. 우리의 모델에서, 이것은 상기 시스템이 단지 간단한 펌프 및 축적기로 구성되는 때에, 외부 환경과의 어떠한 공기 교환없이, 그리고 심지어는 밸브도 필요없이 달성될 수 있다는 사실이다. 상기 내장된 축적기는 압력의 급격한 변화를 보장할 수 있으며, 예를 들면, 자동차가 곡선 구간을 통과하기 전에, 상기 축적기로부터 공기가 선택된 타이어로 이동되는 경우, 이는 그것의 접지(tread) 접촉을 변경시키게 되며, 후속적으로 공기는 상기 축적기로 복귀된다. 또는 그 반대의 경우로서, 경주용 자동차에서, 예를 들면, 상기 타이어들은 직선 구간에서 급격하게 과도 팽창되고, 따라서 타이어는 최소한의 저항을 가지며, 그 다음 공기가 빠져서, 곡선 구간에서 접지 접촉의 이상적인 수준에 도달하게 된다.
여기에서 설명된 연동 펌프의 디자인도 최대한 간단하고, 적당한 길이의 간단한 호스가 필요한 접지 접촉을 제공하는 압력까지 타이어의 재팽창 또는 수축(바람 빠짐)을 실행할 수 있다. 이러한 작동의 단순함은 장치의 신뢰성을 증대시키고, 동시에 그 비용을 줄인다.
본 발명에 의하면 타이어 내의 압력을 유지하고 변경하기 위한 장치가 제공된다.
이하에서는, 타이어 내의 압력을 유지하고 변경하기 위한 장치가, 첨부된 도면의 특별한 설계 예들을 참조하여 설명될 것이며, 여기서 도 1a 내지 도 1e는 압력 축적기의 특정 디자인 요소들을 개략적으로 도시한다. 도 2a 내지 도 2i는 타이어 내측의 호스 형태의 챔버를 개략적으로 도시하고, 도 3a 내지 도 3c는 상기 타이어 내측의 챔버와의 연결을 도시한다.
예 1
도 1은 타이어(P)의 내측 공간에 상호 연결된 압력 축적기(Z)의 개략적인 구조를 도시한다. 상기 타이어의 공간은 펌프(K)를 통해서 상기 축적기(Z)에 연결된다. 이러한 예에서, 차가운 타이어(P)는 2 기압의 압력을 갖고, 상기 축적기(Z)도 2 기압의 압력을 갖는다. 운전 도중에, 타이어(P)는 가온되고, 타이어(P)내의 총 압력은 2.3 기압으로 증가된다. 동시에, 공기 체적의 일부분은 펌프(K)에 의해서 점선 화살표로 도시된 바와 같이 축적기(Z)로 이동된다. 따라서, 타이어(P)의 나머지 부분의 압력은 2 기압 수준으로 그대로 남는다. 이 예에서, 상기 축적기(Z) 내의 압력은 2.6 기압까지 증가되어 있다. 이러한 상태가 도 1a에 도시되어 있다.
예 2
상기 타이어(P)가 보다 차가워지거나, 또는 타이어(P)로부터 공기가 누설되면, 상기 축적기(Z)로부터 공기가 사전 설정된 밸브(RV)를 통해서 타이어(P)로 복귀되고, 원하는 압력 수준을 유지한다. 이것이 도 1에 도시되어 있으며, 여기서 상기 압력 제어 밸브(RV)는 축적기(Z)로부터 공기를 회색 화살표 방향으로 통과시키고, 상기 타이어(P)는 2 기압의 압력을 가지며, 그리고 상기 축적기(Z)는 원래의 2.6 기압보다 낮은 압력을 갖는다.
실제로, 펌프(P)는 지속적으로 공기를 축적기(Z) 내로 펌핑 공급할 수 있지만, 동시적으로 밸브(RV)는, 도 1c에 도시된 바와 같이, 타이어(P)에 공기를 복귀 방출할 수 있으며, 여기서 타이어(P)는 2 기압의 압력을 갖고, 축적기(Z)는 동일하거나 더 높은 압력을 갖는다. 이러한 방식으로, 공기는 펌프(K)에 의해서 타이어(P)로부터 축적기(Z) 내로 순환되고 복귀되며, 이는 펌프(P)가 계속적으로 작동될 수 있음을 의미한다. 상기 압력 제어 밸브(RV)는 적절한 프로파일 및 처리량을 갖는 간단한 개구에 의해서, 또는 심지어는 복귀 밸브 또는 다른 밸브에 의해서 대체될 수 있으며, 상기 축적기(Z)로부터의 공기는 펌프(K)를 통해서 직접 타이어(P)로 복귀할 수 있고, 또는 상기 축적기(Z)는 상기 타이어(P)와 상호 자유롭게 연결될 수 있다. 이와 같은 조립체에서, 펌프(K)가 펌핑 작동될 때, 상기 축적기(Z) 내의 압력은 증가하며, 또한 그것이 펌핑 작동하지 않을 때에는, 축적기(Z) 내의 압력은 감소하며, 그리고 타이어(P) 내의 압력은 그것들이 동일하게 될 때까지, 또는 상기 펌프(K)가 재작동될 때까지 증가한다. 상기 제어 요소(RV)는 그것이 밸브, 펌프(K) 또는 다른 요소인지와는 무관하게, 펌프(K)의 전방 또는 후방에 배치될 수 있거나, 또는 다르게는 축적기(Z)의 전방 또는 후방에 배치될 수 있다. 공기는 상기 타이어(P)가 과도 팽창되었을 때에만, 펌프(K)로부터 축적기(Z) 내로 이동될 수 있으며; 그 다음 공기는 펌프(K)에 의해서 타이어(P)로부터, 또는 타이어(P) 내로 이동될 수 있고, 따라서 펌프(K)의 배출구는 단지 필요한 경우에만 축적기(Z)로 향하게 되고, 또는 상기 타이어(P)로부터 펌프(K)의 유입구가 폐쇄될 수 있다.
상기 타이어(P)도 그것의 최초 사용 도중에, 필요한 값에 비교하여 현저하게 과도 팽창될 수 있으며, 최초의 주행 도중에, 모든 과도한 공기가 축적기(Z) 내로 펌핑되어질 것이고, 여기에서 누설 또는 저온 보상을 위한 이후의 추가적인 사용시까지 유지될 것이다.
공기는 축적기(Z)내에 저장될 수 있고, 또는 작동 조건의 변화가 존재하는 상황에서, 예를 들면 주행 스타일, 자동차 부하 또는 타이어(P)의 압력에 변화를 필요로 하는 기온 변화와 같은 상황에서는 그것으로부터 인출될 수 있다. 상기 축적기(Z)는 또한, 타이어(P)의 최초 장착 도중에도 과도 팽창될 수 있으며, 후속적으로 공기는 상기 축적기(Z) 및 타이어(P)의 사이에서, 또는 심지어는 펌프(K)의 사용에 의해서 외부로부터/외부로 향해 펌핑 이동될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 펌프(K)들이 외부(O)로부터, 또는 축적기(Z)로부터 타이어(P)를 재-팽창시킬 수 있고, 또는 차례로, 외부(O)로부터 또는 타이어(P)로부터 축적기(Z) 내로 공기를 흡인시킬 수 있다. 상기 축적기(Z)는 상기 압력 공간내에, 또는 타이어(P)의 내측 튜브 또는 그것들 외측에 직접 위치될 수 있다.
상기 타이어(P) 및 축적기(Z) 내의 압력이 필요한 것보다 낮을 때, 그리고 외부(O) 또는 타이어(P)로부터 흡인하는 것이 효과적일 때, 그 때에는 펌프(K)가 사용되어 외부(0)로부터 타이어(P) 또는 축적기(Z)를 재팽창시킬 수 있다. 또한 상기 축적기(Z)로부터 타이어(P) 내에 공기를 펌핑하도록 펌프(K)를 사용하는 것이 효과적일 수도 있으며; 이러한 경우에는, 예를 들면, 상기 축적기(Z) 내에 부압을 생성시킬 수 있음에도 불구하고, 펌프(K)가 상기 타이어(P)를 재팽창시킬 수 있다.
따라서, 상기 펌프(K)는 각각의 그 유입구 및/또는 그 배출구상에서 다-방향 밸브들에 상호 연결될 수 있으며, 이는 필요한 경우에는, 공기를 외부(O), 축적기(Z) 또는 타이어(P)로부터 외부(O), 축적기(Z), 또는 타이어(P)로 향하도록 할 수 있다.
이러한 선택 조건들이 도 1d에 도시되어 있으며, 여기서는 펌프(K)가 그 유입구와 그 배출구에서 3개의 공급원을 가지고 있으며, 그것들 사이에서 도 1e에 도시된 바와 같은 여러 다른 조건에서, 공기를 분배시키게 된다.
예 3
타이어(P)의 접지 접촉 길이는, 타이어(P) 내의 압력을 제어하기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 연동 펌프는 그 기능을 위해서 호스의 교차 변형을 사용하고; 이러한 변형은 호스를 통하여 길이 방향으로 이동하며, 압축된 또는 수송된 매체를 앞으로 밀어낸다. 따라서, 상기 타이어 벽내에 위치하거나, 또는 그것에 근접하여 있는 연동 펌프는 부하를 받을 때에, 그 기능을 위해서 타이어 변형의 길이 방향 움직임을 사용할 수 있다.
상기 타이어의 접지 변형 길이는 타이어의 팽창에 대응한다. 이것은 만일 상기 변형 길이가 너무 커지는 경우, 상기 타이어는 저팽창(underinflated)되고, 만일 상기 변형 길이가 너무 짧으면, 상기 타이어는 과도 팽창(overinflated) 될 것임을 의미한다. 만약 3 기압의 압력을 가진 타이어가 연동 펌프를 이용하여, 1 기압의 압력을 가진 타이어의 외부 환경과 상호 연결되고, 그리고 상기 펌프가 전방으로 굴러갈 때, 타이어쪽으로 공기를 이동시키는 방식으로 설계된다고 하면, 이러한 설계는 어떤 밸브도 포함하지 않지만, 동시에 이후에 설명되는 선택사항들이 가능할 것이다:
상기 타이어가 전방으로 굴러가고, 외부로부터의 공기는 상기 연동 펌프 챔버를 통해서 타이어 내로, 그것이 구르고 상기 챔버를 통해서 변형을 이동시키는 동안 이동한다. 그러나, 만일 상기 변형이 배출구 개구를 통해서 상기 챔버로부터 사라질 경우, 동시에 상기 챔버 유입구 개구에서 아직 아무런 변형도 발생하지 않은 경우, 그때에는 상기 챔버는 타이어와 외부를 연결하고, 공기는 상기 챔버가 소정 시점에서 압축되고, 변형에 의해서 분리될 때까지, 타이어의 외부로 자유롭게 유동할 수 있다. 공기의 누설은, 새로운 회전도중에 타이어의 또 다른 변형에 의해서, 또는 바람빠진 타이어의 접지 접촉 증가 및 그에 따른 변형 길이를 증가시킴에 의해서도 종료될 수 있으며; 이러한 변형은 점진적으로 상기 챔버의 유입구 또는 배출구까지 도달할 것이고, 그 연결을 해제할 것이다.
상기 연동 펌프는, 상기 변형이 챔버의 일단부로부터 나가기 전에, 상기 변형이 타측 단부에서 상기 챔버를 닫는 방식으로 설계될 수 있다. 따라서 상기 타이어로부터의 공기는, 타이어내로 공기를 강제적으로 복귀시키는 이러한 변형점까지, 상기 챔버내로 추가적으로 통과하여 복귀할 수는 없다. 그에 따라서 상기 챔버내로 흡인되어진 공기의 체적은, 이 체적을 타이어의 내측 공간에 연결시키고, 타이어내로 강제적으로 유입시키는 그 헤드 부분에서의 최초 변형이 사라지기 이전에, 새로운 변형에 의하여 그 단부에서 그 공급원으로부터 밀봉되어질 것이다. 그와 같은 경우, 상기 챔버내에서, 상기 변형에 의해서 닫쳐진 부분들 사이에서, 밀폐되어졌던 새로운 공기의 체적이, 타이어 내로 들어갈 것이다. 이러한 방식으로 규정된 체적이 타이어내로 이송되고, 강제 유입된다.
도 2a는 타이어 케이싱에 의해서 에워싸인 튜브형 챔버의 형상을 갖는 펌프(K)를 나타낸다. 상기 챔버내부로의 유입구(VST)는 공기를 외부(O)로부터 챔버 내로 흡입하고, 동시에 상기 챔버의 내용물은 그 배출구(VYS)를 통해서 타이어내로 강제 배출된다. 이러한 예에서, 상기 챔버에는 어떠한 밸브도 장착되어 있지 않다. 도 2b 및 2c는, 화살표 방향으로의 타이어의 부분적인 회전과, 유입구(VST)에서 화살표로 나타낸 바와 같이, 외부로부터 챔버내로의 공기의 이동 및 동시에 배출구(VYS)에서 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 챔버로부터 타이어 내로의 공기 이동을 도시한다. 도 2d에서, 상기 챔버는 어떠한 변형도 받지 않는 위치에 도달하고, 상기 챔버는 자유롭게 상기 타이어의 내측을 외부와 상호 연결하며, 상기 타이어로부터 공기가 자유롭게 흘러 나가도록 할 수 있다.
이 도면은 이미 회색 사각형 형태의 접지 접촉을 보여주며, 점들은 가장 최근의 챔버-접지 접촉이 위치된 곳을 나타낸다. 이러한 점들은 작은 원들로서 표시되어 있다.
공기 흐름 화살표의 방향이 변경되어 있다. 타이어로부터의 공기는 압력하에서 챔버 내부로 이동되고, 상기 챔버로부터 외부 환경으로 방출된다. 도 2e는 타이어가 도 2f에 도시된 위치로 회전할 때까지, 누설이 지속되는 것을 도시하며, 해당 지점에서는 상기 챔버가 타이어의 변형에 의해 연결 해제되며, 이후에 공기가 외부로부터 흡인됨으로써 타이어 내부로 이동할 것이며, 그 상태가 도 2a에 표시된 위치에 도달하고, 빙글 빙글 돌게 될것이다. 누출된 공기의 체적은, 챔버가 변형을 받지 않았던 시간 길이, 즉 챔버 변형이 없는 타이어 둘레의 길이 및 회전 속도에 의존한다.
도 2e에 도시된 바와 같은, 동일한 상황이 도 2g에 도시된 예에서 존재하며, 다른 점은 타이어 회전이 중지된 것이며, 이는 도면상에서 교차된 회전 화살표에 의해서 도시되어 있다. 공기는 유입구(VYS)를 통하여 타이어로부터 상기 챔버내로 자유롭게 흐르며, 그것으로부터 다시 유입구(VST)를 통하여 흐른다. 상기 공기 누설은 보다 넓은 접지 접촉을 초래한다. 임의의 시간 경과 후에, 위치는 도 2h에 도시된 상태로 복귀되며, 그에 의하여 상기 챔버는 변형에 의해서 연결 해제되고, 아무런 공기도 챔버를 통해서 유출되지 않는다. 그에 따라서 상기 접지 접촉의 길이는 공기 누출을 중지시켰다.
이와 같은 방식으로, 챔버 길이를 설정함으로써 시스템을 설계할 수 있으며, 그것을 통해서 타이어는 접지 접촉 길이가 원하는 길이보다 단지 클 경우에만 재-팽창되도록 하는 것을 보장할 수 있고, 동시에 후속적으로 재-팽창이 완료된 것을 보장하는 것이 가능할 수 있다. 추가적으로, 타이어는 만일 상기 접지 접촉이 너무 짧을 경우, 올바른 길이에 도달할 때까지 수축될 수도 있다. 보다 높은 속도에서 필요한 보다 높은 팽창 압력 값도 보장될 수 있다.
실제로, 밸브가 누설을 방지하기 위해서 이 시스템에 추가될 수 있으며, 예를 들면, 전체 바퀴가 지면으로부터 떨어지는 경우이거나, 또는 조정 등의 이유에서이다. 동시에, 상기 챔버의 비-변형 부분이 시스템 내에 포함될 수 있다. 그것이 밸브를 통하여 공기를 흡인하는 것을 개시하기 전에, 챔버는 그것의 비-변형 부분으로부터 공기를 펌핑 배출해야 하며, 단지 그러한 배출 후에만 밸브가 개방되며 안정적으로 재-팽창을 개시할 것이다. 이것은 상기 비-변형 부분이 밸브 앞에 배치되는 경우에도, 만일 그것이 상기 챔버를 목표 영역으로부터 분리시킨다면, 유사한 방식으로 작동한다. 상기 챔버는 그 다음, 예를 들면 이러한 비효과적인 용량으로부터 공기를 회피시키기 위하여 2번의 완전한 회전을 필요로 하며, 단지 그 이후에만 그것은 공급원으로부터 및/또는 목표를 향해 규칙적으로 공기를 이동시키기 시작할 것이다.
예 4
펌프의 주된 목적은 공기를 보다 높은 압력의 영역으로 재-펌핑하기 위한 것이다. 예 1 및 2는 상기 타이어의 내부에 배치되는 축적기를 설명하는 것이며; 예 3은 접지 접촉이 원하는 값보다 긴 때에만 펌핑하는 방식으로 설정될 수 있는 챔버를 도시한다.
만일 하나의 펌프가 공기를 타이어(P)로부터 축적기(Z) 내로 이동시키고, 그 다음 상기 축적기(Z)가 공기를 중간 축적기(MZ)로 빼내어서, 이러한 중간 축적기가 타이어(P) 보다 일관되게 낮은 압력을 갖도록 한다면, 예 3에 도시된 펌프는 이러한 중간 축적기(MZ)로부터 타이어(P) 내로, 단지 상기 접지 접촉이 원하는 값보다 긴 경우에만, 공기를 재-펌핑할 수 있다. 이와 유사하게, 만일 상기 접지 접촉이 원하는 값보다 짧은 경우, 공기는 타이어(P)로부터 축적기(Z) 내로 인출될 수 있다.
도 3a에서, 저팽창된(underinflated) 타이어(P) = 2.5 기압이며, 이는 5 기압의 축적기(Z)에 펌프(K1)에 의해서 연결되어 있으며; 상기 축적기(Z)로부터의 공기는 밸브(RV)를 통하여 중간 축적기(MZ)내로 통과하며, 여기서는 2 기압의 일정한 압력이 밸브(RV)에 의해서 유지되는 상태이다. 타이어(P)의 접지 접촉이 필요한 것보다 더 긴 경우, 펌프(K2)는 중간 축적기(MZ)로부터 타이어(P) 내로 공기를 펌핑한다. 타이어(P)의 접지 접촉이 보다 짧아진 후에는, 이러한 경우, 이것은 3 기압보다 낮은 경우에서 발생하며, 상기 펌프(K2)는 펌핑 작동을 중단하고, 상기 시스템은 도 3b에 도시된 상태로 들어갈 것이다. 상기 타이어(P)는 3 기압의 압력을 갖고, 축적기(Z)는 4.8 기압의 압력을 가지며, 그리고 중간 축적기(MZ)는 2 기압의 압력을 갖는다.
만일 펌프(K2)가 펌프(K1)보다 더 높은 이송 속도를 가지고 있는 경우, 상기 상황은 예를 들면, 타이어(P)가 천공되는 경우에 발생할 수 있으며, 축적기(Z) 및 중간 축적기(MZ) 모두로부터의 모든 공기가 펌프(P2)를 통하여 타이어(P) 내로 이동할 것이며, 외부 대기에 대한 부압이 그곳에서 발생할 것이다. 만일 축적기(Z) 또는 중간 축적기(MZ)의 공간이 다른 공기 공급원, 이러한 경우에는 타이어(P)의 외부(O)와 상호 연결된 경우, 그것으로부터 공기를 흡인하기 시작할 것이다. 이것이 도 3c에 도시되어 있으며, 여기서는 중간 축적기(MZ)가 밸브(JV)를 통해서 공기를 흡인한다. 만일 작은 누설이 보정되는 경우, 전체 시스템은 도 3a에 도시된 값까지 이러한 방식으로 재-팽창될 수 있다.
산업상 유용성
본 발명의 기술적인 해결책에 따른 타이어 내의 압력을 유지하고 변경하기 위한 장치는, 특히 승용차와 상용차에서 사용 예를 찾을 수 있을 것이다.
Claims (13)
- 타이어 내의 압력을 유지하고 변경하기 위한 장치에 있어서,
타이어의 내부 압력 공간과 축적기를 상호 연결하는 펌프를 포함하고, 상기 축적기는 그 유입구와 배출구 중 적어도 하나에서, 상기 타이어의 내부 압력 공간으로의 적어도 하나의 압력 제어 요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 압력을 유지하고 변경하기 위한 장치. - 제1항에 있어서, 상기 압력 축적기는 타이어, 내측 튜브, 또는 림의 일부에 연결되거나, 또는 그것들의 적어도 하나에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 압력 축적기는 타이어 외부로부터의 다른 공기 유입구, 또는 타이어 외부로 향한 다른 공기 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 펌프는 일측 단부와 타측 단부를 가지며, 상기 펌프는 일측 단부에서, 타이어의 내부 압력 공간, 타이어 외부, 및 축적기 중 적어도 하나에 연결되고, 타측 단부에서, 타이어의 내부 압력 공간, 타이어 외부, 및 축적기 중 적어도 하나에 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 펌프는 타이어 둘레상에 배치되는 변형가능한 호스를 포함하는 연동 펌프를 포함하고, 상기 호스는 타이어의 전체 원주보다 작게 둘레로 연장하고, 상기 펌프는 상기 타이어 둘레상에 0이 아닌 길이만큼 서로 이격되게 위치하는 공기 유입구와 공기 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 타이어 내의 압력을 유지하고 변경하기 위한 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 펌프는 적어도 하나의 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 펌프의 내측에는 링이 구비되고, 상기 타이어 회전축으로부터 상기 링의 외측까지의 거리는, 상기 타이어 회전축으로부터 상기 펌프의 하부 측까지의 거리의 1 내지 1.1 배에 일치하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 펌프는 펌프와 동일한 길이 방향으로 놓여있으며, 0 내지 120°의 각도를 형성하는 2개의 평면 부분들에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 만곡된 중공 챔버를 정하는(defining) 벽들을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 따른 장치를 포함하는 타이어, 림, 내측 튜브, 또는 펌프.
- 타이어 내의 압력을 유지하고 변경하기 위한 장치에 있어서,
타이어의 내부 압력 공간과 축적기를 상호 연결하는 펌프를 포함하고, 상기 축적기는 그 유입구와 배출구 중 적어도 하나에서, 상기 타이어의 내부 압력 공간으로의 적어도 하나의 압력 제어 요소를 구비하고,
상기 펌프는 타이어 둘레상에 배치되는 변형가능한 호스를 포함하는 연동 펌프를 포함하고, 상기 호스는 타이어의 전체 원주보다 작게 둘레로 연장하고, 상기 펌프는 상기 타이어 둘레상에 0이 아닌 길이만큼 서로 이격되게 위치하는 공기 유입구와 공기 배출구를 구비하고, 상기 펌프는 적어도 하나의 밸브를 구비하고, 상기 밸브는 상기 밸브와 상기 펌프의 배출구 또는 유입구 사이의 호스 부분이 상기 밸브와 상기 펌프의 유입구 또는 배출구 사이의 호스 부분 보다 적은 체적을 가지도록, 상기 호스에 부착된 것을 특징으로 하는 장치. - 타이어 내의 압력을 유지하고 변경하기 위한 장치에 있어서,
타이어의 내부 압력 공간과 축적기를 상호 연결하는 펌프를 포함하고, 상기 축적기는 그 유입구와 배출구 중 적어도 하나에서, 상기 타이어의 내부 압력 공간으로의 적어도 하나의 압력 제어 요소를 구비하고,
상기 펌프는 3개의 포트를 갖는 밸브를 구비하고, 밸브의 제1 포트는 펌프의 공급원에 상호 연결되고, 밸브의 제2 포트는 펌프의 타겟에 상호 연결되고, 3개의 포트들 중 하나는 밸브를 구비하고, 제2 포트는 펌프에 연결되고, 제3 포트는 폐쇄 요소에 상호 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
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