KR19980076361A

KR19980076361A - 주행체의 충돌.추돌 충격완충장치

Info

Publication number: KR19980076361A
Application number: KR1019970013047A
Authority: KR
Inventors: 이흥재
Original assignee: 이흥재
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 1998-11-16

Abstract

본 발명은 자동차등 주행체의 충돌.추돌 충격완충장치에 관한 것으로 주행체의 주행 속도에 따라 다른 신호를 내는 속도검출기(5), 제어부(6)(6')와 전환밸브(7),(7')로 구성되는 회로를 구성하고 이 회로와 별도의 공압원에서 나오는 공압을 이용하는 공압회로에 의해 공압 액츄에이터를 구동시켜 이 공압실린더부(4),(4') 등 공압액츄에이터의 동작에 따라 충격흡수범퍼(1)가 주행체의 주행 속도가 높아지면 주행체의 전방으로 이격되고 주행체가 정지하거나 속도가 낮아지면 주행체에 근접하도록 하여, 주행체가 충돌 또는 추돌시 충격흡수범퍼(1), 피스톤 로드부(2),(2'), 피스톤(10),(10')을 통해 전달되는 충격력을 공압 실린더부(4),(4')에서 흡수토록하여 주행체가 정지 또는 저속 주행시에는 충격흡수범퍼(1)로 인한 번거로움을 방지하고 고속 주행중에는 충돌이나 추돌의 충격력을 현저히 감소하여 주행체와 탑승자를 보호할 수 있도록 한 것이다.

Description

주행체의 충돌.추돌 충격 완충장치

제1도는 본 발명을 자동차에 장착한 모양을 개략적으로 도시한 정면도.

제2도는 본 발명을 자동차에 장착하였을때 자동차가 정지 또는 일정속도 이하일때의 모양을 개략적으로 도시한 평면도.

제3도는 본 발명을 자동차에 장착하였을때 자동차가 일정속도 이상으로 주행중일때의 모양을 개략적으로 도시한 평면도.

제4도는 본 발명의 일실시예의 구성 회로도.

제5도는 본 발명의 일실시예의 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1:충격 흡수범퍼2,2':피스톤 로드부

3,3':로드센서4,4':공압 실린더부

5:속도 검출기6,6':제어부

7,7':전환밸브11,11':인코더

12,12':회전자

본 발명은 공압 액츄에이터를 이용하여 충격흡수범퍼의 위치를 주행체의 속도에 따라 변경시키고 자동차용 주행체가 주행하다가 충돌이나 추돌이 있을때 충격흡수범퍼와 피스톤 로드부, 피스톤에 의해 전해지는 충격을 공압실린더부의 공압 등으로 현저히 감소시켜 주행체에 탑승한 인원과 주행체를 보호토록 하는 주행체의 충돌이나 추돌 충격완충 장치에 관한 것이다.

종래 차량 범퍼등은 내부에 강화 스펀지나 피브이씨 그릴 등을 충전하여 외방의 충격을 감쇄시키도록 하는 등 충격흡수를 위해 여러 형태의 구조와 재질을 가지고 형성되었으나 차량등 주행체가 고속으로 충돌 또는 추돌시에는 범퍼와 차체 바디까지 손상되고 탑승자와 차량등 주행체의 보호에 상당한 미흡함이 있었다.

따라서 본 발명은 차량등 주행체가 정지하고 있을때에는 기존의 범퍼기능을 갖는 충격흡수범퍼(1)가 주행체 전면 바디에 근접되어 주행체가 정지시나 저속 주행시에는 본 발명 충격흡수 범퍼(1)로 인하여 주차나 운행에 불편을 초래하지 않도록 하고, 차량등 주행체가 주행할때에는 주행 속도에 따라 속도가 높을 수록 충격흡수범퍼(1)가 주행체의 전방으로 주행체의 바디에서 이격되어 있다가 주행체가 고속으로 주행하다가 충돌이나 추돌시에 본 발명 충격완충장치의 충격흡수범퍼(1)가 먼저 충돌이나 추돌 물체에 접촉하여 공압실린더부(4),(4')의 공압 등에 의해 충격을 흡수하면서 주행체의 바디로 서서히 근접하여 주행체의 속도가 급격히 변화하는 시간을 증가시켜 확실한 충격력 감소를 이루면서 탑승자와 주행체를 보호할 수 있도록 하였다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 주행체의 주행 속도에 따라 다른 신호를 내는 속도검출기(5)와 제어부(6),(6'), 전환밸브(7),(7') 등으로 구성되는 회로를 구성하고 이 회로에 의해 공압 실린더부(4),(4')를 구동시켜 이 공압 실린더부(4),(4')의 피스톤 로드부(2),(2')의 동작에 따라 충격흡수범퍼(1)기 주행체의 전방으로 이격 또는 주행체에 근접하도록 하여 주행체가 충돌 또는 추돌시 충격흡수범퍼(1), 피스톤 로드부(2),(2'), 피스톤(10),(10')를 통해 전달되는 충격력을 공압 실린더부(4),(4')에서 흡수토록 하였다.

이를 첨부 도면에 의거하여 실시예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도와 제2도 제3도는 본 발명의 충격 완충장치의 작용을 개괄적으로 나타낸 것으로서 제1도는 주행체가 고속으로 주행하고 있을때 피스톤 로드부(2),(2')에 장착되어 있는 충격흡수범퍼(1)가 주행체의 전면으로 돌출되어 있는 모습을 도시한 정면도이고 제2도는 주행체가 정지 또는 상당한 저속으로 주행하고 있을때 충격흡수범퍼(1)가 거의 주행체의 바디에 근접되어 있음을 도시한 평면도이다.

제3도는 제1도의 경우와 같이 주행체가 고속으로 주행하고 있을때 피스톤 로드부(2),(2')에 장착되어 있는 충격흡수범퍼(1)가 주행체의 전면으로 돌출되어 있는 모습을 도시한 평면도이다.

제4도는 제1도, 제2도, 제3도에서와 같은 주행체의 속도에 따른 충격흡수범퍼(1)의 작용을 구현하고 충돌이나 추돌시 충격을 흡수할 수 있도록 구성된 회로의 일실시예를 도시하고 있다.

제4도에 의거하여 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 먼저 주행체가 주행하여 속도가 증가하면 속도 검출기(5)에서 주행체의 속도를 검출하여 제어부(6),(6')에 지령신호를 보내면 제어부(6),(6')에서는 이 지령신호와 인코더(11),(11') 또는 로드 센서 (3),(3')에서 피드백되어 들어온 위치신호를 비교판별하여 전압이나 펄스수치등 인코더(11),(11')나 로드 센서(3),(3')에서 유입된 위치신호보다 속도검출기(5)에서 유입된 전압이나 펄스수치등 지령신호가 높으면 제어부(6),(6')에서 전진지령신호선(16),(16')을 통해 전환밸브(7),(7')의 일측 솔레노이드(8),(8')를 여자시키는 신호가 솔레노이드(8),(8')에 공급되어 공기압원(15)에서 나온 공기압은 일측 통로(18),(18')를 통해 속도제어 밸브(13),(13')를 거쳐 실린더부(4),(4')에 공급되어 피스톤(10),(10')을 밀어내어 그에 따라 피스톤 로드부(2),(2')에 장착되어 있는 충격흡수범퍼(1)가 주행체의 전방으로 이격되어 주행체의 속도에 상응하는 위치가 되면 피스톤 로드부(2),(2')의 이동량을 검출하는 로드센서(3),(3')나 회전자(12),(12')의 회전에 의해 피스톤 로드부(2),(2')의 이동량을 검출하는 인코더(11),(11')에서 제어부(6),(6')로 피드백되는 위치신호와 속도 검출기(5)에서 제어부(6),(6')로 유입되는 지령신호가 일치하게 되어 제어부(6),(6')에서는 전진지령 신호나 후퇴지령신호를 보내지 않으므로 충격흡수범퍼(1)는 속도 검출기(5)에서 검출한 주행체의 속도에 상응하는 위치에 머무르게 된다.

이러다가 주행체의 속도가 감소하면 속도 검출기(5)에서 주행체의 속도를 검출하여 제어부(6),(6')에 지령신호를 보내면 제어부(6),(6')에서는 이 지령신호의 인코더(11),(11') 또는 로드 센서(3),(3')에서 피드백되어 들어온 위치신호를 비교판별하여 전압이나 펄스수치 등 인코더(11),(11')나 로드 센서(3),(3')에서 유입된 위치신호보다 속도검출기(5)에서 유입된 전압이나 펄스수치등 지령신호가 낮으면 제어부(6),(6')에서 후퇴지령신호선(17),(17')을 통해 전환밸브(7),(7')의 일측 솔레노이드(9),(9')를 여자시키는 신호가 솔레노이드(9),(9')에 공급되어 공기압원(15)에서 나온 공기압은 일측 통로(19),(19')를 통해 속도제어 밸브(14),(14')을 거쳐 실린더부(4),(4')에 공급되어 피스톤(10),(10')을 잡아당겨 그에 따라 피스톤 로드부(2),(2')에 장착되어 있는 충격흡수범퍼(1)가 주행체에 가까이 근접되어 주행체의 속도에 상응하는 위치가 되면 피스톤 로드부(2),(2')의 이동량을 검출하는 로드센서(3),(3')나 회전자(12),(12')의 회전에 의해 피스톤 로드부(2),(2')의 이동량을 검출하는 인코더(11),(11')에서 제어부(6),(6')로 피드백되는 위치신호와 속도 검출기(5)에서 제어부(6),(6')로 유입되는 지령신호가 일치하게 되어 제어부(6),(6')에서는 전진지령 신호나 후퇴지령신호를 보내지 않으므로 충격흡수범퍼(1)는 속도 검출기(5)에서 검출한 주행체의 속도에 상응하는 위치에 머무리게 된다.

이와 같은 과정으로 주행체가 정지하고 있을때는 충격흡수범퍼(1)가 주행체에 근접하고 주행체의 속도가 높아질수록 주행체에서 이격되는 등 주행체의 속도에 상응하는 만큼 충격흡수범퍼(1)가 주행체에서 이격 또는 근접하므로써 자동차등 주행체가 정차시나 저속 주행시에 충격흡수범퍼(1)로 인한 운행의 번거로움을 방지하고 고속 주행시에는 충돌이나 추돌 등의 사고에 충격흡수범퍼(1)가 대응할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 충격완충장치가 장착된 주행체가 고속 주행하다가 충돌이나 추돌이 있을때는 충격흡수범퍼(1)가 주행체에서 이격되어 있다가 충돌이나 추돌의 충격력이 충격흡수범퍼(1), 피스톤 로드부(2),(2'), 피스톤(10),(10')을 통해 공압 실린더부(4),(4') 내부의 공기에 전해져 공기가 압축되면서 충격흡수범퍼(1), 피스톤 로드부(2),(2'), 피스톤(10),(10')이 서서히 후퇴하여 주행체에 전해지는 충격을 현저히 완화하게 된다.

본 실시예에서 공압 실린더부(4),(4')의 내부에는 공기압원(15)에서 나온 공압이 적당한 압력으로 압축되어 있으므로 일정공간에 압축되어 있는 기체의 성질상 충돌이나 추돌의 초기에는 유동적으로 충격에 적응하고 나중에는 강하게 충격에 대응하여 주행체에 충격이 가해져 주행체의 속도가 변화하는 시간을 대폭 증가시킴으로써 주행체의 질량과 속도의 변화량에 비례하고 속도가 변화하는 시간의 양에 반비례하는 충격력의 원리에 따라 주행체에 가해지는 충격력을 현저히 감소시켜 주행체에 탑승하고 있는 인원과 주행체를 보호하게 된다.

여기서 제4도의 22,22'는 공지의 체크밸브를 약간 개량하여 공압의 흐름이 전환밸브(7),(7')에서 공압 실린더부(4),(4')의 방향일때는 공압이 자유롭게 흐르고, 공압의 흐름이 공압 실린더부(4),(4')에서 전환밸브(7),(7')의 방향일때는 공기압 흐름의 양이 일정량 이하일때는 통과시키고 일정량 이상일때는 공압의 흐름을 차단하는 밸브를 나타낸 것으로 주행체의 속도 변화에 따른 전환밸브(7),(7')의 작용에 의한 정상적인 공기압의 흐름은 원활히 통과시키고 주행체가 주행하다가 출돌이나 추돌이 있어 충격흡수범퍼(1)와 피스톤 로드부(2),(2')와 피스톤(10),(10')이 급격히 주행체 방향으로 후퇴할때에는 공압 실린더부(4),(4') 내부의 공기압이 전환밸브(7),(7')쪽으로 흐르는 것을 차단하여 공압 실린더부(4),(4')의 공압이 누설없이 압축되도록 하여 충격 완충효과를 높이게 한 것을 나타내고 있다.

본 발명의 속도검출기(5)는 공지의 원심식, 자기식, 전기식, 전자식 등 여러가지 방법 모두 가능하고, 주행체의 기존 속도계로 검출하거나 별도의 속도 검출용 바퀴를 주행체에 부착하여 정확한 주행체의 속도검출을 도모할 수도 있는 것이다.

또한 속도검출기(5), 제어부(6),(6'), 전환밸브(7),(7')로 구성되는 일련의 회로는 아날로그 방식, 디지틀 방식등 공지의 다양한 회로를 이용하여 구성할 수 있는 것이다.

또한 본 발명의 일실시예로서 위치신호를 피드백하는 클로우즈드 방식을 설명하였으나 인코더 등의 위치검출기와 피드백회로를 쓰지 않고, 간단하게 제어부(6),(6')의 지열신호만으로 충격흡수범퍼(1)의 위치를 제어하는 오픈 루프방식도 가능한 것이다.

또한 본 실시예에서는 공압 실린더부(4),(4')를 2조 형성하였으나 그 수량과 배치는 주행체의 크기나 구조에 따라 다양하게 할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 공압 액츄에이터를 이용하여 충격흡수범퍼(1)를 주행체의 속도에 맞게 동작시켜 주행체가 고속 주행시는 주행체 바디에서 이격되어 있다가 충돌이나 추돌이 발생할대 충격흡수범퍼(1)가 먼저 부딪히는 물체에 접촉하여 느리게 후퇴하면서 주행체의 속도가 변화하는 시간을 증가시켜서 주행체에 가해지는 충격을 감소시키고, 주행체가 저속 주행시나 정지시에는 충격흡수범퍼(1)가 주행체의 바디에 근접되도록 하여 저속주행이나 주정차시에 운행에 번거로움을 초래하지 않도록 한 자동차, 오토바이, 열차등 주행체의 충돌.추돌 충격 완충장치에 관한 것이다.

Claims

주행체의 주행 속도에 따라 다른 신호를 내는 속도검출기(5), 제어부(6)(6')와 전환밸브(7),(7')로 구성되는 회로를 구성하고 이 회로와 별도의 공압원에서 나오는 공압을 이용하는 공압회로에 의해 공압 액츄에이터를 구동시켜 이 공압실린더부(4),(4') 등 공압액츄에이터의 동작에 따라 충격흡수범퍼(1)가 주행체의 주행 속도가 높아지면 주행체의 전방으로 이격되고 주행체가 정지하거나 속도가 낮아지면 주행체에 근접하도록, 피스톤 로드부(2),(2')로 연결하여 주행체가 주행하다가 주행체가 충돌 또는 추돌시 충격흡수범퍼(1), 피스톤 로드부(2),(2'), 피스톤(10),(10')을 통해 전달되는 충격력을 공압 실린더부(4),(4')에서 흡수토록 하는 주행체의 충돌.추돌 충격완충장치.