KR0158129B1 - 자동차의 충격 완화장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

자동차의 각 부분에 장착되어 있는 공기 주머니의 공기압을 측정하여 항상 일정한 공기압을 유지할 수 있도록 하기 위하여, 자동차의 충격을 완화하기 위한 다수개의 공기 주머니로 이루어져 있는 충격 완충수단과; 상기 충격 완충수단에 장착되어, 충격 완충수단에 작용하는 공기의 압력을 감지하여 이를 전기적인 신호로서 출력하는 다수개의 압력 센서로 이루어져 있는 압력 감지수단과; 상기 압력 감지수단과 연결되어, 압력 감지수단에서 감지된 충격 완충수단의 공기압력이 설정압력보다 작은지를 판단하고, 작을 경우에 충격 완충수단의 해당 공기 주머니를 판단하여, 설정압력보다 해당 공기 주머니의 압력이 클 때까지 공기를 주입할 수 있도록 하는 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터와 연결되어, 마이크로 컴퓨터에서 인가되는 제어신호에 따라 필요한 공기를 펌핑하는 공기 펌프수단과; 상기 마이크로 컴퓨터와 공기 펌프수단에 연결되어, 마이크로 컴퓨터에서 인가되는 제어신호에 따라 공기 펌프수단에서 인가되는 공기를 충격 완충수단의 해당 장소로 공급하는 공기 분배수단으로 이루어져 있는 자동차의 충격 완화장치에 관한 것.

Description

자동차의 충격 완화장치 및 그 방법

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 충격 완화장치의 블럭도.

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 충격 완화방법의 동작 순서도이다.

이 발명은 차량 충돌시에 발생하는 충격을 완화하기 위한 자동차의 충격 완화장치에 관한 것으로서, 자동차 충돌시에 심한 충격을 받게 되는 자동차의 각 부위에 공기 주머니를 장착하고 항상 일정한 공기압이 존재할 수 있도록 하여 자동차 충돌시에 발생하는 충격을 완화할 수 있도록 하는 자동차의 충격 완화장치 및 그 방법에 관한 것이다.

자동차의 충격으로 발생하게 되는 충격을 완화하기 위한 종래의 충격 완화장치는 고무로 만든 튜브(tube)에 어느 일정량의 공기를 주입시켜 차체의 각 부분에 공기 튜브를 삽입한다.

그러므로 충돌시에 차체의 각 부위에서 발생하는 충격이 삽입되어 있는 공기튜브에 의해 많이 완화되어 차체로 전달되는 충격의 정도를 감소시킬 수 있도록 하였다.

그러나 상기와 같이 완전히 밀봉된 공기튜브를 이용하여 차체에 전달되는 공기의 충격을 흡수할 경우에, 이용되는 공기 튜브안에 작용하는 공기의 압력을 견딜 수 있을 정도의 완전 밀봉을 위해서 많은 비용이 소모되고, 장시간 사용할 경우에 공기 튜브에 담겨있는 공기가 외부로 빠져나감에 따라 충격완화동작을 제대로 실행할 수 없는 문제가 발생한다.

그리고 자동차가 서로 충돌할 경우에 차체에 가해지는 충격을 완화하기 위한 고안으로 대한민국 실용신안등록출원 공고번호 제90-7645호(출원일자:서기 1988년 3월 25일)의 자동차 충돌시 충격 완화장치에 기재되어 있다.

상기 자동차 충돌시 충격 완화장치는 자동차의 프레임 선,후단부의 양측부에 대,소 2개 1조로된 실린더를 착설하여 전,후면에 크고 작은 배출공을 천설하고, 피스톤 축의 단부에 압판을 용착시켜 코일 스프링으로 탄설하여 압판상에 통상의 범퍼를 형성하여서 통상적으로 주행할 수 있는 바, 자동차가 서로 충돌하거나 장애물에 충돌되면 앞쪽이나 뒷쪽 범퍼의 압판에 가해지는 힘의 충격이 실린더의 피스톤축에 가해져 피스톤이 실린더 내측으로 진입되면 실린더 실내의 공기 저항을 받게 되어 1차측으로 완화되고, 계속 힘이 가해지면 압판이 보조 실린더의 피스톤 축을 가압시키게 되므로 2차측으로 완화되고 더 가해지면 피스톤이 주 실린더 실의 큰 배출공을 밀폐하게 되어 압이 걸려서 3단계로 완화되므로서 큰힘의 충격을 최소한으로 완화시켜 차체의 파손이나 탑승객에게 상해를 입히는 일을 최소한으로 줄일 수 있어 재산 및 인명 피해를 최소화할 수 있게 한다.

그러나 상기한 자동차 충돌시 충격 완화장치는 실린더의 상하운동을 이용하여 자동차의 충격을 완화시키므로 심한 충격으로 인한 실린더 장치의 손상으로 빈번한 고장이 발생할 수 있고, 복잡한 기계장치를 이용하므로 제작비용이 증가한다.

그리고 차체의 프레임 전,후단부의 양측부에 장착하여 이용하므로 그외의 부분에서 전달되는 충격은 완화할 수 없으므로 탑승자나 자동차의 손상을 초래하게 된다.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동차의 각 부분에 장착되어 있는 공기 주머니의 공기압을 측정하여 항상 일정한 공기압을 유지할 수 있도록 하기 위한 자동차의 충격 완화장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은; 자동차의 충격을 완화하기 위한 다수개의 공기 주머니로 이루어져 있는 충격 완충수단과; 상기 충격 완충수단에 장착되어, 충격 완충수단에 작용하는 공기의 압력을 감지하여 이를 전기적인 신호로서 출력하는 다수개의 압력 센서로 이루어져 있는 압력 감지수단과; 상기 압력 감지수단과 연결되어, 압력 감지수단에서 감지된 충격 완충수단의 공기압력이 설정압력보다 작은지를 판단하고, 작을 경우에 충격 완충수단의 해당 공기 주머니를 판단하여, 설정압력보다 해당 공기 주머니의 압력이 클 때까지 공기를 주입할 수 있도록 하는 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터와 연결되어, 마이크로 컴퓨터에서 인가되는 제어신호에 따라 필요한 공기를 펌핑하는 공기 펌프수단과; 상기 마이크로 컴퓨터와 공기 펌프수단에 연결되어, 마이크로 컴퓨터에서 인가되는 제어신호에 따라 공기 펌프수단에서 인가되는 공기를 충격 완충수단의 해당 장소로 공급하는 공기 분배수단으로 이루어져 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또다른 구성은; 압력 감지수단에서 생성되는 신호를 이용하여 판단된 공기 완충수단의 각 공기 주머니의 압력을 설정압력과 비교 판단하는 단계와; 각 공기 주머니의 압력이 설정압력보다 작을 경우에 해당하는 공기 주머니를 판단하여 공기 분배수단의 해당 밸브와 공기 펌프수단을 작동시키는 단계와; 해당 밸브와 공기 펌프수단의 동작으로 공기가 주입되고 있는 해당 공기 주머니의 압력을 압력 감지수단에서 인가되는 신호를 이용하여 공기압력을 체크하여 설정압력과 비교 판단하는 단계와; 체크된 공기압력이 설정압력보다 클 경우에 공기 펌프수단과 해당 밸브의 작동을 중지시키는 단계로 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 충격 완충장치의 블럭도, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 자동차의 충격 완화방법의 동작 순서도이다.

제1도를 참고로 하여 이 발명의 구성을 살펴보면, 자동차의 충격을 완화하기 위한 충격 완충부(10)와, 상기 충격 완충부(10)에 장착되어 상기 충격 완충부(10)에 작용하는 공기의 압력을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 압력 감지부(20)와, 상기 압력 감지부(20)와 연결되어 압력 감지부(20)에서 인가되는 신호를 이용하여 충격 완충부(10)에 필요한 공기를 공급할 수 있도록 하는 마이크로 컴퓨터(Micro computer,30)와, 상기 마이크로 컴퓨터(30)와 연결되어 마이크로 컴퓨터(30)에서 인가되는 신호에 따라 필요한 공기를 펌핑하는 공기 펌프부(40)와, 상기 마이크로 컴퓨터(30)와 공기 펌프부(40)에 연결되어 마이크로 컴퓨터(30)에서 인가되는 신호에 따라 동작되는 밸브(valve)를 통해 공기 펌프부(40)에서 인가되는 공기가 충격 완충부(10)의 해당 장소로 공급하는 공기 분배부(50)로 이루어져 있다.

상기 충격 완충부(10)는 일정한 공기 압력을 유지할 수 있을 정도의 공기가 들어가는 다수개의 공기 주머니(11∼1n)로 이루어져 있으며, 상기 다수개의 공기 주머니(11∼1n)는 범퍼(bumper)나, 카울(cowl), 도아, 천정 등의 차량의 각 부분에 장착되어 있다.

상기 압력 감지부(20)는 상기 충격 완충부(10)의 공기 주머니(11∼1n)에 각각 장착되어 있는 다수개의 압력센서(21∼2n)로 이루어져 있다.

상기 공기 분배부(50)는 상기 마이크로 컴퓨터(30)에서 인가되는 신호에 따라 각각 동작되는 다수개의 솔레노이드 밸브(Solenoid valve,51∼5n)로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.

먼저, 자동차의 시동 스위치가 동작됨에 따라 동작에 필요한 전원이 인가되면(100) 마이크로 컴퓨터(30)는 설정된 설정시간마다 충격 완충부(10)의 공기 주머니(11∼1n)와 각각 연결되어 있는 압력 감지부(20)의 압력센서(21∼2n)에서 생성되는 신호를 판독하여, 현재 충격 완충부(10)의 각 공기 주머니(11∼1n)에 존재하는 공기의 압력을 체크한다(110).

이 발명의 실시예에서 이용되는 공기 주머니는 나일론과 고무를 이용한 매우 값싼 합성재질을 이용하므로 신축성과 합성재질의 강도가 매우 뛰어나다.

그리고 마이크로 컴퓨터(30)는 각 체크된 공기 주머니(11∼1n)의 압력이 설정압력보다 큰지를 판단하여(120), 체크된 각 공기 주머니(11∼1n)의 압력이 설정압력보다 모두 클 경우 마이크로 컴퓨터(30)는 주 프로그램으로 되돌아간다(200).

그러나 각 체크된 공기 주머니(11∼1n)의 압력이 설정된 설정압력보다 작을 경우에 마이크로 컴퓨터(30)는 현재 작용하는 공기의 압력이 설정압력보다 작은 충격 완충부(10)의 해당 공기 주머니(11∼1n)를 판단한다(130).

그리고 마이크로 컴퓨터(30)는 상기 단계(130)에서 판단된 정보를 이용하여 공기 분배부(50)의 해당 솔레노이드 밸브(51∼5n)를 동작시키기 위한 신호를 공기 분배부(50)로 인가하여 해당 솔레노이드 밸브(51∼5n)를 동작시키고(140), 공기 펌프부(40)가 동작될 수 있도록 구동신호를 인가하여 공기 펌프부(40)를 구동시킨다(150).

상기 공기 분배부(50)의 솔레노이드 밸브(51∼5n)는 공기 완충부(10)의 각 공기 주머니(11∼1n)의 공기 주입구에 장착되어 있으므로 해당 솔레노이드 밸브(51∼5n)가 동작하면 해당 공기 주머니(11∼1n)의 공기 주입구가 열리게 되고, 솔레노이드 밸브의 작동이 중지되면 원상태로 복귀되어 해당 공기 주머니(11∼1n)의 공기 주입구를 막게 된다.

그리고 솔레노이드 밸브(51∼5n)의 장착방향을 공기 주머니에 주입되어 있는 공기의 압력에 의해 솔레노이드 밸브(51∼5n)가 열리지 않도록 공기 주머니의 안쪽에서 바깥쪽으로 작용하는 힘에 의해서는 솔레노이드 밸브가 작용하지 않고, 공기 주머니의 바깥쪽에서 안쪽으로 작용하는 힘에 의해서만 솔레노이드 밸브가 동작될 수 있도록 한다.

그러므로 마이크로 컴퓨터(30)에서 인가되는 신호에 따라 동작되는 공기 분배부(50)의 해당 솔레노이드 밸브(51∼5n)를 통해 공기 펌프부(40)에서 펌핑되는 공기가 충격 완충부(10)의 해당 공기 주머니(11∼1n)로 주입된다.

따라서, 공기 주머니에 작용하는 공기의 압력이 설정압력보다 작은 공기 주머니에 새로운 공기가 주입되므로 공기 주머니의 압력이 상승한다.

상기와 같은 동작을 통하여 충격 완충부(10)의 해당 공기 주머니(11∼1n)에 공기 펌프부(40)에서 펌핑되는 공기가 주입되면, 마이크로 컴퓨터(30)는 공기가 주입되고 있는 공기 주머니(11∼1n)의 공기의 압력을 압력 감지부(20)의 해당 압력센서(21∼2n)의 신호를 이용하여 체크한다(160).

상기 해당 압력센서(21∼2n)에서 생성되는 신호에 의해 마이크로 컴퓨터(30)가 판단한 공기의 압력이 설정압력보다 작을 경우에, 마이크로 컴퓨터(30)는 계속해서 해당 공기 주머니(11∼1n)의 압력을 체크한다(170).

그리고 해당 공기 주머니(11∼1n)의 압력이 설정압력보다 클 경우에 마이크로 컴퓨터(30)는 공기 펌프부(40)의 동작을 중지시킨다(180). 그리고 동작중인 공기 분배부(50)의 솔레노이드 밸브(51∼5n)의 동작을 중지시킨 후(190) 주 프로그램으로 되돌아간다(200).

그러므로 상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는 자동차가 각 부분에 설치되어 있는 공기 주머니가 차체로 전달되는 충격을 흡수하므로 차체로 전달되는 충격에 의한 자동차의 손상과 인명피해를 현저히 감소시킬 수 있다.

그리고 사용되는 공기 주머니를 완전히 밀봉하지 않고, 공기 주머니의 내부에 장착되어 있는 압력센서를 이용하여 공기 주머니의 내부에 항상 일정한 공기압력이 작용할 수 있도록 공기의 주입동작이 가능할 수 있도록 하므로 공기 주머니를 완전히 밀봉하기 위한 비용과 어려움을 해결할 수 있고, 항상 일정한 공기압력이 존재하므로 장시간 사용할 경우에도 동작성능이 저하되지 않는다.

그리고 이용되는 공기 주머니의 재질을 구입하기 용이한 고무와 나일론을 이용한 합성재질을 이용하므로 원하는 형상으로 쉽게 형상화할 수 있고, 제조비용도 매우 저렴하므로 제작원가의 상승문제를 해결할 수 있다.

Claims (9)

1. 자동차의 충격을 완화하기 위한 다수개의 공기 주머니로 이루어져 있는 충격 완충수단과; 상기 충격 완충수단에 장착되어, 충격 완충수단에 작용하는 공기의 압력을 감지하여 이를 전기적인 신호로서 출력하는 다수개의 압력 센서로 이루어져 있는 압력 감지수단과; 상기 압력 감지수단과 연결되어, 압력 감지수단에서 감지된 충격 완충수단의 공기압력이 설정압력보다 작은지를 판단하고, 작을 경우에 충격 완충수단의 해당 공기 주머니를 판단하여, 설정압력보다 해당 공기 주머니의 압력이 클 때까지 공기를 주입할 수 있도록 하는 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터와 연결되어, 마이크로 컴퓨터에서 인가되는 제어신호에 따라 필요한 공기를 펌핑하는 공기 펌프수단과; 상기 마이크로 컴퓨터와 공기 펌프수단에 연결되어, 마이크로 컴퓨터에서 인가되는 제어신호에 따라 공기 펌프수단에서 인가되는 공기를 충격 완충수단의 해당 장소로 공급하는 공기 분배수단으로 이루어져 있는 자동차의 충격 완화장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 공기 주머니는 나일론과 고무의 합성물질을 이용하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 완화장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 공기 주머니는 항상 일정한 공기압력이 존재하도록 유지되는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 완화장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 공기 분배수단은 마이크로 컴퓨터로부터 인가되는 전기적인 제어신호에 따라 개폐동작을 수행하는 다수개의 솔레노이드 밸브로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 완화장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는 상기 완충 수단의 공기 주머니의 공기 주입구에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 완화장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는 공기 주머니로의 공기 주입동작은 가능하나, 공기 주머니로부터의 공기 유출은 불가능한 상태로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 완화장치.
7. 압력 감지수단에서 생성되는 신호를 이용하여 판단된 공기 완충수단의 각 공기 주머니의 압력을 설정압력과 비교 판단하는 단계와; 각 공기 주머니의 압력이 설정압력보다 작을 경우에 해당하는 공기 주머니를 판단하여 공기 분배수단의 해당 밸브와 공기 펌프수단을 작동시키는 단계와; 해당 밸브와 공기 펌프수단의 동작으로 공기가 주입되고 있는 해당 공기 주머니의 압력을 압력 감지수단에서 인가되는 신호를 이용하여 공기압력을 체크하여 설정압력과 비교 판단하는 단계와; 체크된 공기압력이 설정압력보다 클 경우에 공기 펌프수단과 해당 밸브의 작동을 중지시키는 단계로 이루어져 있는 자동차의 충격 완화방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 공기 분배수단의 밸브는 다수개의 솔레노이드 밸브로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 완화방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는 공기 주머니로의 공기 주입동작은 가능하나, 공기 주머니로부터의 공기 유출은 불가능한 상태로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 충격 완화방법.