KR102646846B1 - 비상제동용 타이어 펑크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비상제동용 타이어 펑크장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차(차량) 주행 도중의 차량이상 또는 긴급상황 및 예기치 못한 상황발생시 기존 제동장치(브레이크)와 별개로 차량의 제동을 제어할 수 있도록 한 비상제동용 타이어 펑크장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 노면착지시 뾰족부가 공중을 지향하게 된 천공침; 상기 천공침이 내부에 다수 수납되고, 차체의 하부 각 차륜의 앞쪽에 장착되며, 내부에 수납된 상기 천공침을 타이어의 전방으로 배출시켜 상기 천공침에 의한 타이어 펑크를 유발하는 장치본체; 및, 차량제동을 요하는 긴급상황 발생시 차량 전자제어장치에 의한 자동제어 또는 운전자 수동조작에 의거 상기 장치본체 내부에 수납된 상기 천공침 배출에 필요한 상기 장치본체 하단의 개방동작을 수행하는 개폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비상제동용 타이어 펑크장치{TIRE PUNCTURING APPARATUS FOR EMERGENCY BRAKING}

본 발명은 비상제동용 타이어 펑크장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차(차량) 주행 도중의 차량이상 또는 긴급상황 및 예기치 못한 상황발생시 기존 제동장치(브레이크)와 별개로 차량의 제동을 제어할 수 있도록 한 비상제동용 타이어 펑크장치에 관한 것이다.

현대사회(現代社會, modern society)는 개인의 중요하고도 편리한 이동수단으로 자동차(自動車, motor vehicle)를 사용하고 있다. 하지만, 자동차가 증가하는 만큼 교통사고 역시 급증하고 있고 이러한 사고발생으로 인하여 많은 인명과 재산상의 피해가 초래되고 있다.

앞서 언급한 사고발생의 대처수단으로 제동장치(brake system)는 대단히 중요한 바, 상기 제동장치는 주행 중인 자동차의 속력을 줄이고 정지시키는 등 차량의 이동을 방지하기 위한 장치로써, 통상 주제동장치와 주차제동장치로 나뉘며, 상기 주제동장치는 운전자가 페달에 답력(踏力, pedal effort)을 주는 행위에 의거 작동한다.

한편, 대부분의 차량사고는 운전자의 부주의나 조작실수에 의해 발생되어 왔는 바, 도로교통공단(道路交通公團, Road Traffic Authority) 교통사고종합분석센터 조사에 의하면, 심각하거나 부상을 유발한 사고에 대해 사고유형별로 발생한 인적요소를 파악한 결과, 전방 부주의로 인한 인지시간의 지연, 긴급상황에서의 상황판단 오류, 긴급회피과정 중 스티어링, 브레이크 조작실수 등에 의해 많은 사고가 발생되었음을 확인하였다.

뿐만 아니라, 긴급상황에서 전방을 항상 주시하고 있더라도 운전자가 해당상황을 인지하고 제동을 통해 사고를 회피하기까지 걸리는 반응시간 때문에 회피가 가능한 사고였음에도 불구하고 실제 사고를 회피하지 못하는 상황이 발생할 수도 있음을 확인하였다.

이에, 대한민국 등록특허 제10-1519227호(발명의 명칭 : 차량의 ABS 동작 제어 방법 및 시스템) 및 대한민국 공개특허 제10-2015-0142225호(발명의 명칭 : 차량 능동안전 시스템) 등을 통해, 긴급상황에서 운전자의 주행을 돕거나 운전자가 범할 수 있는 오류 또는 인간의 한계성을 보완하는 능동안전장치(Active safety system)가 상용화되었는 바, 상기 종래 기술과 관련한 잠김방지브레이크시스템(Anti-lock braking system; ABS)과 전자제어주행안정장치(Electronic stability control; ESC)는 가장 기초적이고 대표적인 능동안전장치로써 운전자의 의도대로 차량을 주행 및 제동할 수 있도록 돕는다.

구체적으로, 상기 잠김방지브레이크시스템(ABS)은 제동으로 인해 바퀴(차륜)가 잠기는 현상을 방지하여 운전가 의도한 선회력을 갖게 해 주거나 의도한 제동거리를 확보하도록 도와주는 역할을 하며, 상기 전자제어주행안정장치(ESC)는 4바퀴의 독립제동 제어로 운전자 의도대로 차량이 언더스티어(under-steer)나 오버스티어(over-steer)없이 선회할 수 있도록 도와주는 역할을 한다.

이 밖에도, 전방추돌경보시스템(Forward Collision Warning; FCW), 자동비상제동장치(Autonomous Emergency Braking; AEB), 차선이탈경고장치(Lane departure warning system; LDWS) 등 다양한 능동안전장치가 상용화되었는 바, 특히 능동브레이킹을 통해 전방차량과 충돌을 회피하거나 피해를 완화시켜주는 상기 자동비상제동장치를 모든 차량에 탑재시 국내에서 일어나는 전체사고 중 20%를 차지하는 후방추돌사고를 6%까지 줄일 수 있다는 연구결과가 있으며, 이것은 결국 현재 일어나고 있는 후방추돌사고의 70%를 상기한 자동비상제동장치를 통해 예방할 수 있다는 말이 된다.

이렇듯, 지금까지 설명한 각종 능동안전장치들이 제공하는 운전편의성으로 인해 해당 장치의 사용 및 장착이 늘어나는 추세에 있으나, 잠김방지브레이크시스템의 경우 하이드로릭모듈(hydraulic module)의 오일누설로 인한 고장사례와 시스템 결함사례 등 예기치 못한 상황시 해당 시스템을 비롯한 주제동장치까지 기능을 상실하는 사례가 보고되고 있고, 자동변속기 차량의 급발진 등과 같은 시스템 결함시 차량은 제동력을 상실하게 되어 운전자를 비롯한 차량 탑승자는 더 큰 위험에 직면할 수밖에 없다.

결국, 주행 도중 브레이크가 작동하지 않는 등의 차량이상 또는 긴급상황 및 예기치 못한 상황에서 기존 제동장치(브레이크)와 별개로 차량의 비상제동을 유도할 수 있는 장치의 연구개발은 물론 그 장치의 상용화가 절실하다.

(문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-1519227호(2015.05.04. 등록) (문헌 2) 대한민국 공개특허 제10-2015-0142225호(2015.12.22. 공개)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차체 하부 각 차륜의 앞쪽에서 타이어의 전방으로 펑크수단(천공침)을 낙하배출시켜, 그 낙하배출 후 노면착지상태의 상기 펑크수단을 타이어가 밟고 지나가게 함을 통한 타이어 펑크 및 그에 따른 차량 주행능력 상실을 유도하여 브레이크가 작동하지 않는 등의 차량이상 또는 긴급상황시 차량제동(비상제동)이 가능할 수 있도록 하는 비상제동용 타이어 펑크장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 노면착지시 뾰족부(11)가 공중을 지향하게 된 천공침; 상기 천공침이 내부에 다수 수납되고, 차체의 하부 각 차륜의 앞쪽에 장착되며, 내부에 수납된 상기 천공침을 타이어의 전방으로 배출시켜 상기 천공침에 의한 타이어 펑크를 유발하는 장치본체; 및, 차량제동을 요하는 긴급상황 발생시 차량 전자제어장치에 의한 자동제어 또는 운전자 수동조작에 의거 상기 장치본체 내부에 수납된 상기 천공침 배출에 필요한 상기 장치본체 하단의 개방동작을 수행하는 개폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 천공침은, 노면착지시 뾰족부의 공중 지향이 가능하도록, 중심부로부터 다수의 뾰족부가 방사상으로 뻗은 삼각뿔 형태를 이룬다.

더하여, 상기 장치본체는, 내부공간을 구비한 함체부 및 차체와 결합하는 플랜지부로 구성되되, 상기 함체부 내에는, 상기 천공침들이 수납되는 수납공간 및 상기 개폐수단의 일부 구성요소가 내재되는 장치공간 마련의 구획판이 형성되고, 상기 함체부의 후단 상측에는, 상기 수납공간으로의 상기 천공침 투입에 필요한 투입구가 개구되어 있고, 상기 함체부의 전단 및 상기 구획판의 전방선단 사이 상기 함체부의 전방하단에는, 상기 수납공간에 수납된 상기 천공침 배출에 필요한 배출구가 개구되어 있으며, 상기 구획판의 전방선단에는, 상기 개폐수단 구동에 연관한 상기 배출구의 개방을 통해 상기 수납공간에 구비된 상기 천공침의 낙하배출 및 타이어 전방으로의 유도배출을 위한 개폐덮개가 힌지결합되고, 상기 투입구는, 상기 구획판의 전방선단에 힌지결합되는 개폐도어에 의해 개폐된다.

또한, 상기 개폐수단은, 상기 장치공간에 내재되고, 상기 개폐덮개에 연결되며, 전력공급시 상기 개폐덮개의 개방동작을 수행하는 전동기와, 상기 장치공간에 내재되고, 명령신호시 상기 전동기의 동작을 관장하는 제어보드와, 상기 함체부의 정해진 위치에 구비된 상태로, 상기 수납공간에 수납된 상기 천공침의 수납정보를 취득하는 감지센서와, 상기 제어보드와 연결되고, 차량의 전자제어장치에 연결이 가능하도록 상기 함체부의 정해진 위치에 노출되는 접속포트와, 상기 제어보드와 연결되며, 차량의 실내 인스트루먼트패널 또는 스티어링휠에 배치되어 운전자에 의한 장치의 수동조작을 위한 조작스위치로 구성된다.

더하여, 상기 구획판은, 상기 천공침의 원활한 낙하배출을 위해, 상기 함체부의 후단과 이어지는 후방선단에 비해 상기 함체부의 전단과 이어지는 전방선단이 상대적으로 낮은 경사형태를 이룬다.

또한, 상기 구획판의 상면을 포함한 상기 수납공간의 내면 전체에는, 차량주행으로 인한 상기 천공침의 유동 및 충격소음의 흡수를 위한 완충재가 부착된다.

더하여, 상기 개폐도어는, 탄성스프링에 의해 상기 함체부의 후단에 밀착되고, 그 밀착상태시 상기 개폐도어의 회전선단 내측면 및 그와 맞닿는 상기 투입구 상단 외측면에 구비되는 고정부재의 상호접합으로 견고히 밀착되며, 상기 고정부재는, 서로 끌어당기는 자력을 발휘함으로써 상호간 접합상태를 극대화하는 자성체이다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 비상제동용 타이어 펑크장치는, 장치본체 내부에 수납된 천공침들을 낙하배출시켜 주행차량의 타이어가 노면착지상태의 상기 천공침들을 밟고 지나가게 하는 것으로 타이어에 펑크를 낼 수 있고, 이를 통한 차량 주행능력의 상실을 유도하여 브레이크가 작동하지 않는 등의 차량이상 또는 긴급상황 및 예기치 못한 상황발생시 추돌사고 방지를 위한 자동차 비상제동이 가능한 효과가 있다.

또한, 차량의 전자제어시스템(ECU)에 전적으로 의존한 전자식 제동과 달리 차량이상으로 인한 상기 전자제어시스템(ECU)의 작동이 불가한 상황에서 운전자에 조작에 의한 기계식 장치구동방식의 채용으로 어떠한 상황에 직면하더라도 주행차량의 비상제동이 가능한 효과가 있고, 타이어에 펑크를 내기 위한 상기 천공침이 삼각뿔 형태를 이룸에 따라 상기 장치본체로부터 자유낙하 후 노면착지시 어느 하나의 뾰족한 부분이 반드시 공중을 향하게 되므로 타이어 펑크의 효율성이 달성되는 효과가 있다.

이와 함께, 자동차가 증가하는 만큼 교통사고 역시 급증하고 있고 이러한 사고발생으로 인하여 많은 인명과 재산상의 피해가 초래되는 지금, 지금까지 설명한 각종 효과의 달성으로, 차량의 전자제어장치 구동오류에 따른 능동안전장치(active safety system)의 기능 마비로 인한 차량 추돌사고는 물론 그로 인한 인명·재산상의 피해를 줄일 수 있는 등 앞서 언급한 사고발생의 대처수단이 되는 제동장치 개발분야 및 자동차 안정성 향상을 위한 기술분야를 포함한 자동차산업 전반의 발전에 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치의 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치에 있어서, 장치본체의 내부구조 및 개폐덮개의 개방동작을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치에 있어서, 천공침의 사시도.
도 5(a)(b)는 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치에 있어서, 개폐도어의 개방동작 및 천공침의 투입형태를 나타낸 요부확대단면도.
도 6은 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치의 사용상태도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 중 도 1은 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치의 구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치에 있어서 장치본체의 내부구조 및 개폐덮개의 개방동작을 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치에 있어서 천공침의 사시도이고, 도 5(a)(b)는 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치에 있어서 개폐도어의 개방동작 및 천공침의 투입형태를 나타낸 요부확대단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치(A)는, 노면착지시 뾰족부가 공중을 지향하게 된 천공침(1)과, 상기 천공침(1)이 내부에 다수 수납되고 차체의 하부 각 차륜(전륜 및 후륜)의 앞쪽에 장착되며 내부에 수납된 천공침(1)을 타이어의 전방으로 배출시켜 상기 천공침(1)에 의한 타이어 펑크를 유발하는 장치본체(2)와, 차량제동을 요하는 긴급상황 발생시 차량 전자제어장치(ECU)에 의한 자동제어 또는 운전자 수동조작에 의거 상기 장치본체(2) 내부에 수납된 천공침(1) 배출에 필요한 장치본체(2) 하단의 개방동작을 수행하는 개폐수단(3)을 포함한다.

천공침(perforation nail, 1)은, 차량 타이어에 펑크를 내기 위한 수단인 것으로, 노면착지시 뾰족부(11)의 공중 지향이 가능하도록, 도 4에 도시된 바와 같이, 중심부로부터 다수의 뾰족부(11)가 방사상으로 뻗은 삼각뿔 형태를 이루는 것이 바람직하다.

장치본체(2)는, 상기 천공침(1)의 수납을 위한 수단인 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부공간을 구비한 함체부(21)와, 차체와 결합하는 플랜지부(22)로 구성되되, 상기 함체부(21) 내에는, 다수의 천공침(1)이 수납되는 수납공간(21a)과, 상기 개폐수단(3)의 일부 구성요소가 내재되는 장치공간(21b) 마련의 구획판(211)이 형성된다.

여기서, 상기 구획판(211)은, 천공침(1)의 원활한 낙하배출을 위하여, 상기 함체부(21)의 후단(차량 주행방향을 대향하는 후방단)과 이어지는 후방선단에 비해 함체부(21)의 전단(차량 주행방향을 지향하는 전방단)과 이어지는 전방선단이 상대적으로 낮은 경사형태를 이룬다.

그리고, 상기 함체부(21)의 후단 상측에는, 수납공간(21a)으로의 상기 천공침(1) 투입에 필요한 투입구(212)가 개구되어 있고, 함체부(21)의 전단 및 구획판(211)의 전방선단 사이 상기 함체부(21)의 전방하단에는, 수납공간(21a)에 수납된 천공침(1) 배출에 필요한 배출구(213)가 개구되어 있다.

또한, 상기 투입구(212)는, 도 5(a)(b)에 도시된 바와 같이, 상기 구획판(211)의 전방선단에 힌지결합되는 개폐도어(214)에 의해 개폐되는 바, 상기 개폐도어(214)는, 탄성스프링(214-1)에 의해 상기 함체부(21)의 후단에 밀착되며, 그 밀착상태시 상기 개폐도어(214)의 회전선단 내측면 및 그와 맞닿는 상기 투입구(212) 상단 외측면에 구비되는 고정부재(214-2)의 상호접합으로 견고히 밀착된다.

여기서, 상기 고정부재(214-2)는, 서로 끌어당기는 자력을 발휘함으로써 상호간 접합상태를 극대화하는 자성체(磁性體, magnetic substance)인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고 동일한 작용관계를 나타내는 기계/전자요소라 한다면 얼마든지 달리 채용할 수 있다.

그리고, 상기 구획판(211)의 전방선단에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 개폐수단(3) 구동에 연관한 상기 배출구(213)의 개방(및 폐쇄)을 통해 수납공간(21a)에 구비된 상기 천공침(1)의 낙하배출 및 타이어 전방으로의 유도배출을 위한 개폐덮개(215)가 힌지결합되어 있다.

또한, 상기 구획판(211)의 상면을 포함한 수납공간(21a) 내면 전체에는, 차량주행으로 인한 천공침(1)의 유동 및 충격소음의 흡수를 위한 완충재(216)가 부착된다.

개폐수단(3)은, 상기 개폐덮개(215)의 개방동작을 위한 수단인 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 장치본체(2)의 함체부(21) 내에 마련된 장치공간(21b)에 내재되고 상기 개폐덮개(215)에 연결되며 전력공급시 상기 개폐덮개(215)의 개방동작을 수행하는 전동기(31)와, 상기 장치공간(21b)에 더 내재되고 명령신호시 상기 전동기(31)의 동작을 관장(管掌)하는 제어보드(32)와, 상기 함체부(21)의 정해진 위치에 구비된 상태로 수납공간(21a)에 수납된 천공침(1)의 수납정보(수량)를 취득하고 적정 수량의 미달시 차량의 전자제어장치(ECU)를 통해 천공침(1)의 보충을 요하는 신호가 계기판에 표시되게 하는 감지센서(33)와, 상기 제어보드(32)와 연결되고 차량의 전자제어장치(ECU)에 연결이 가능하도록 상기 함체부(21)의 정해진 위치에 노출되는 접속포트(34)와, 상기 제어보드(32)와 연결되며 차량의 실내 인스트루먼트패널(instrument panel) 또는 스티어링휠(steering wheel)에 배치되어 운전자에 의한 장치의 수동조작을 위한 조작스위치(35)로 구성된다.

또한, 상기 함체부(21) 내 장치공간(21b)에 구비되고 제어보드(32)와 연결되어 차량(배터리)으로부터의 전력 미공급시 상기 전동기(31) 구동의 전원을 자체적으로 공급하는 보조배터리(미도시)가 더 구비될 수 있다.

상기 전동기(31)는, 입력신호에 응답해 기계적 부하를 구동하며 로드(311-1)의 진퇴작용에 따라 상기 개폐덮개(215)의 개방(및 폐쇄)동작을 수행하기에 적합한 전동실린더(electromotion cylinder, 311)인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고 동일한 작용관계 및 작용효과를 나타내는 기계/전자요소라 한다면 얼마든지 달리할 수 있다.

상기 제어보드(32)는, 차량의 전자제어장치(ECU) 또는 상기 조작스위치(35)로부터 입력신호를 받아 기설정 프로그램에 기반하여 상기 전동기(31)를 구동시키는 바, 대규모 집적회로(LSI)로 구성한 마이크로프로세서에 기억장치 및 주변장치와의 인터페이스회로 등을 붙인 보드에 탑재한 극소형 컴퓨터인 마이컴(micom)인 것이 바람직하다.

상기 감지센서(33)는, 천공침(1)의 수량에 따라 변동되는 상기 함체부(21) 내 구획판(211)의 하중을 측정하여 상기 천공침(1)의 수량을 검출하는 압력센서(pressure sensor) 또는 광선의 발사 및 발사된 광선의 반사여부에 따라 천공침(1)의 수량을 검출하는 빔센서(bim sensor)인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고 동일한 작용관계를 나타내는 기계/전자요소라 한다면 얼마든지 달리 채용할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 주행 도중 기존 제동장치(브레이크)가 작동하지 않는 등의 차량이상 또는 긴급상황 및 예기치 못한 상황에서 타이어에 펑크를 내어 차량을 신속히 제동하고자 하는 목적으로 본 발명의 비상제동용 타이어 펑크장치(A)를 자동차에 장착사용할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 비상제동용 타이어 펑크장치의 사용상태도로써, 도 6에서와 같이, 타이어에 펑크를 내기 위한 수단이 되는 천공침(1)이 다수 수납된 장치본체(2)를 차체의 하단 각 차륜(전륜, 후륜)의 전방 위치에 장치본체(2)의 함체부(21)를 내재시킨 후, 상기 함체부(21)의 하단에 형성된 플랜지부(22)를 차체에 밀착결합하는 것으로 상기 장치본체(2)의 설치를 완료한다.

다음으로, 상기 장치본체(2)의 후단에 노출된 개폐수단(3)의 접속포트(34)를 차량 전자제어장치(ECU)에 연결하여 그 전자제어장치(ECU)에 의한 자동제어가 가능토록 하고, 또한 상기 개폐수단(3)으로부터 이어진 조작스위치(35)를 해당 차량의 실내 운전석의 정해진 위치(인스트루먼트패널 또는 스티어링휠)에 배치하여, 긴급상황 발생시 통상의 차량 제어장치(브레이크) 및 상기 전자제어장치(ECU)에 의한 자동제어와 별개로 사용자(운전자)에 의한 개폐수단(3)의 수동제어가 가능토록 함을 통해 본 발명의 설치를 완료한다.

이 상태에서, 앞서 언급한 바와 같은 기존 제동장치(브레이트)가 작동하지 않는 차량이상 또는 긴급상황 및 예기치 못한 상황의 발생시, 본 발명의 비상제동용 타이어 펑크장치(A)를 작동시켜, 타이어에 펑크를 내어 차량의 주행능력이 상실되도록 함을 통해 차량주행을 멈출 수 있다.

구체적으로, 차량이상을 감지한 전자제어장치(ECU)에 의한 자동제어는 물론이거니와 사용자(이하 '운전자'라 함) 조작에 의한 수동제어로 본 발명의 비상제동용 타이어 펑크장치(A)의 동작이 이루어지게 되는 바, 운전자가 차량의 실내 운전석의 정해진 위치(인스트루먼트패널 또는 스티어링휠)에 배치된 상기 개폐수단(3)의 조작스위치(35)를 직접 조작하는 경우를 기준하여 이하 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 상기 조작스위치(35)를 운전자가 조작하게 되면, 그 조작신호를 전달받은 개폐수단(3)의 제어보드(32)가 프로그램 구동하게 되고, 그에 따라 상기 개폐수단(3)의 전동기(31) 구동에 의거 상기 장치본체(2)의 함체부(21) 하단에 개구된 배출구(213)를 폐쇄하고 있던 개폐덮개(215)가 연계동작을 수행하므로 상기 배출구(213)가 개방되는 것이며, 그와 같은 상기 배출구(213)의 개방으로 상기 함체부(21)의 수납공간(21a)에 수납된 적어도 하나 이상의 천공침(1)이 낙하배출(도 3 참조)되는 것이며, 그렇게 낙하배출되어 타이어의 전방 노면에 착지상태에 있는 상기 천공침(1)을 타이어가 밟고 지나감에 따라 타이어에 펑크가 나고, 이로 인해 결국 차량의 주행능력이 상실되므로 차량의 비상제동이 이루어진다.

여기서, 상기와 같이 상기 함체부(21)의 수납공간(21a)으로부터 낙하배출되는 천공침(1)들은 중심부로부터 다수의 뽀족한 부위가 방사상으로 뻗어난 삼각뿔 형태를 이루는 관계에 따라, 노면착지시 어느 하나의 뾰족부(11)가 공중을 지향하게 되는 것에 의해 상기 천공침(1)을 밟고 지나가는 타이어에 펑크를 낼 수 있음이 가능하게 되는 것이다.

그리고, 상기 함체부(21)의 내부공간을 구획하는 구획판(211)이 경사각을 형사고 있는 관계에 따라, 배출구(213) 개방과 동시에 천공침(1)의 낙하배출이 신속히 이루어질 수 있는 것이며, 또한 상기 전동기(31)에 의해 개방동작하는 개폐덮개(215)에 의해 각 타이어 전방 노면으로의 상기 천공침(1) 유도배출이 가능하게 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 낙하배출로 상기 수납공간(21a) 내 천공침(1)의 수량이 미달되면, 함체부(21) 내 정해진 위치(구획판(211)에 구비된 상기 개폐수단(3)의 감지센서(33)가 해당 정보(수량미달)를 취득 후 상기 제어보드(32)가 차량의 전자제어장치에 정보송출하는 것에 의해 계기판에 상기 천공침(1) 보충을 요하는 정보가 표시되는 것이다.

이는, 상기 함체부(21)의 후단 투입구(212)를 폐쇄하고 있는 개폐도어(214)를 회전시켜 상기 투입구(212)가 개방되도록 한 상태에서, 그 개방된 투입구(212)를 통해 원하는 수량만큼 함체부(21) 내 수납공간(21a)에 천공침(1)들을 채워넣을 수 있게 되는 것(도 5 참조)이다.

정리하여, 본 발명의 비상제동용 타이어 펑크장치(A)에 의하면, 상기 장치본체(2) 내부(함체부)에 수납된 천공침(1)들을 낙하배출시켜 주행차량의 타이어가 노면착지상태의 상기 천공침(1)들을 밟고 지나가게 하는 것으로 타이어에 펑크를 낼 수 있고, 이를 통한 차량 주행능력의 상실을 유도하여 브레이크가 작동하지 않는 등의 차량이상 또는 긴급상황 및 예기치 못한 상황발생시 추돌사고 방지를 위한 자동차 비상제동이 가능한 효과를 거둘 수 있다.

또한 본 발명은, 차량의 전자제어시스템(ECU)에 전적으로 의존한 전자식 제동과 달리, 차량이상으로 인한 상기 전자제어시스템(ECU)의 작동이 불가한 상황에서 운전자에 조작에 의한 기계식 장치구동{개폐수단(3)의 개방동작 및 그에 따른 천공침(1)의 낙하배출}방식의 채용으로 어떠한 상황에 직면하더라도 주행차량의 비상제동이 가능한 효과를 거둘 수 있다.

이와 함께, 타이어에 펑크를 내기 위한 상기 천공침(1)이 삼각뿔 형태를 이룸에 따라, 상기 장치본체(1)로부터 자유낙하 후 노면착지시 어느 하나의 뾰족한 부분이 반드시 공중을 향하게 되므로 타이어 펑크의 효율성이 달성되는 효과를 거둘 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

A : 타이어 펑크장치, 1 : 천공침
2 : 장치본체, 3 : 개폐수단
21 : 함체부, 21a : 수납공간
21b : 장치공간, 22 : 플랜지부
31 : 전동기, 32 : 제어보드
33 : 감지센서, 34 : 접속포트
35 : 조작스위치, 211 : 구획판
212 : 투입구, 213 : 배출구
214 : 개폐도어, 214-1 : 탄성스프링
214-2 : 고정부재, 215 : 개폐덮개
216 : 완충재, 311 : 실린더
311-1 : 로드

Claims (7)

1. 노면착지시 뾰족부가 공중을 지향하게 된 천공침;
   상기 천공침이 내부에 다수 수납되고, 차체의 하부 각 차륜의 앞쪽에 장착되며, 내부에 수납된 상기 천공침을 타이어의 전방으로 배출시켜 상기 천공침에 의한 타이어 펑크를 유발하는 장치본체; 및,
   차량제동을 요하는 긴급상황 발생시 차량 전자제어장치에 의한 자동제어 또는 운전자 수동조작에 의거 상기 장치본체 내부에 수납된 상기 천공침 배출에 필요한 상기 장치본체 하단의 개방동작을 수행하는 개폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 장치본체는, 내부공간을 구비한 함체부 및 차체와 결합하는 플랜지부로 구성되되,
   상기 함체부 내에는, 상기 천공침들이 수납되는 수납공간 및 상기 개폐수단의 일부 구성요소가 내재되는 장치공간 마련의 구획판이 형성되고,
   상기 함체부의 후단 상측에는, 상기 수납공간으로의 상기 천공침 투입에 필요한 투입구가 개구되어 있고, 상기 함체부의 전단 및 상기 구획판의 전방선단 사이 상기 함체부의 전방하단에는, 상기 수납공간에 수납된 상기 천공침 배출에 필요한 배출구가 개구되어 있으며,
   상기 구획판의 전방선단에는, 상기 개폐수단 구동에 연관한 상기 배출구의 개방을 통해 상기 수납공간에 구비된 상기 천공침의 낙하배출 및 타이어 전방으로의 유도배출을 위한 개폐덮개가 힌지결합되고,
   상기 투입구는, 상기 구획판의 전방선단에 힌지결합되는 개폐도어에 의해 개폐됨을 특징으로 하는 비상제동용 타이어 펑크장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 천공침은, 노면착지시 뾰족부의 공중 지향이 가능하도록, 중심부로부터 다수의 뾰족부가 방사상으로 뻗은 삼각뿔 형태를 이룸을 특징으로 하는 비상제동용 타이어 펑크장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 개폐수단은, 상기 장치공간에 내재되고, 상기 개폐덮개에 연결되며, 전력공급시 상기 개폐덮개의 개방동작을 수행하는 전동기와,
   상기 장치공간에 내재되고, 명령신호시 상기 전동기의 동작을 관장하는 제어보드와,
   상기 함체부의 정해진 위치에 구비된 상태로, 상기 수납공간에 수납된 상기 천공침의 수납정보를 취득하는 감지센서와,
   상기 제어보드와 연결되고, 차량의 전자제어장치에 연결이 가능하도록 상기 함체부의 정해진 위치에 노출되는 접속포트와,
   상기 제어보드와 연결되며, 차량의 실내 인스트루먼트패널 또는 스티어링휠에 배치되어 운전자에 의한 장치의 수동조작을 위한 조작스위치로 구성됨을 특징으로 하는 비상제동용 타이어 펑크장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 구획판은, 상기 천공침의 원활한 낙하배출을 위해, 상기 함체부의 후단과 이어지는 후방선단에 비해 상기 함체부의 전단과 이어지는 전방선단이 상대적으로 낮은 경사형태를 이룸을 특징으로 하는 비상제동용 타이어 펑크장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 구획판의 상면을 포함한 상기 수납공간의 내면 전체에는, 차량주행으로 인한 상기 천공침의 유동 및 충격소음의 흡수를 위한 완충재가 부착됨을 특징으로 하는 비상제동용 타이어 펑크장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 개폐도어는, 탄성스프링에 의해 상기 함체부의 후단에 밀착되고, 그 밀착상태시 상기 개폐도어의 회전선단 내측면 및 그와 맞닿는 상기 투입구 상단 외측면에 구비되는 고정부재의 상호접합으로 견고히 밀착되며,
   상기 고정부재는, 서로 끌어당기는 자력을 발휘함으로써 상호간 접합상태를 극대화하는 자성체임을 특징으로 하는 비상제동용 타이어 펑크장치.

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