KR200291128Y1

KR200291128Y1 - 유압식 안전 범퍼

Info

Publication number: KR200291128Y1
Application number: KR2020020019636U
Authority: KR
Inventors: 박승일
Original assignee: (주)코리아오토닷컴; 성재인; 박영선; 박지혜
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2002-10-09

Abstract

본 고안은 일반적인 범퍼가 단일 구조물로 형성되어 충돌에 의한 충격의 강도가 크면 파손되어 차체의 손상을 방지할 수 없고 그로 인하여 운전자가 차량으로부터 탈출하지 못하게 되어 인명사고가 발생되는 문제점이 있기 때문에,

차량 주행시 메인 범퍼로부터 일정 거리 이격되게 위치되어 차량 충돌시 후퇴되는 완충 범퍼와, 차량 중심에 대하여 대칭되게 설치되어 상기 완충 범퍼에 연결되고 차량 충돌시 유압을 발생시키는 제1실린더와, 차량의 후방에 설치되고 상기 제1실린더와 유압관로가 연결되어 제1실린더에서 발생된 유압에 의한 충격을 흡수하는 완충부를 구비한 제2실린더와, 상기 제2실린더와 유압관로가 연결되어 제2실린더에서 발생된 유압을 이용하여 피스톤을 전진시키는 제3실린더와, 상기 메인 범퍼와 완충 범퍼 사이에 설치되고 상기 제3실린더에 연결되어 차량 충돌시 전진되는 반동 범퍼를 포함하여 구성됨으로써,

충돌사고 발생시 유압을 이용하여 충격에 의한 차체 손상을 최소할 수 있고 운전자 및 승객이 탈출할 수 있는 시간을 확보하여 인명 사고를 방지할 수 있도록 하는 유압식 안전 범퍼에 관한 것이다.

Description

유압식 안전 범퍼{Safety bumper by oil pressure}

본 고안은 차량의 메인 범퍼 외측에 추가로 범퍼를 장착하여 차량 충돌시 발생되는 충격을 흡수하고 이 충격력을 이용하여 유압을 발생시켜 또 다른 범퍼가 전진되도록 하여 차량이 충돌하더라도 차체의 손상을 최소화하고 운전자의 안전을 도모할 수 있도록 하는 유압식 안전 범퍼에 관한 것이다.

일반적으로 범퍼는 차량의 전방 및 후방에 장착되어 차량 충돌시 충격을 흡수하여 차체 및 운전자를 보호할 수 있도록 하는 필수적인 장비이다. 범퍼는 강철 재료인 바디에서 약간 튀어나온 형상으로 되어 있으며, 최근 대형 범퍼 및 에너지 흡수 범퍼로 불리는 것이 일반화되고 있다. 범퍼의 재료로는 우레탄 등이 사용되고 있으며, 충격 흡수의 정도가 커져 있으나 동시에 바디와 일체화된 디자인 등을 통하여 장식을 겸하기도 한다.

그러나, 상기한 종래의 범퍼는 단일 구조물로서 충격의 강도가 크면 파손되어 차체가 심하게 손상되는 것을 막을 수 없고 그로 인하여 운전자가 차량으로부터 탈출하지 못하게 되어 인명사고가 발생되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 일반적으로 사용되는 범퍼의 외측에 추가로 범퍼를 설치하여 이들 범퍼가 유압을이용하여 충격을 흡수하도록 함으로써 충돌 사고 발생시 차체의 손상을 최소화하고 차체로부터 운전자의 이탈이 용이하도록 하여 인명사고를 방지할 수 있도록 한 유압식 안전 범퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 유압식 안전 범퍼의 작동 개념도,

도 2눈 본 고안의 요부 구성인 오일펌프 및 탱크의 작동과 관련된 유압 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 제1실린더 11 : 제1피스톤

12 : 제1피스톤 로드 13,14,15 : 밸브

20,20' : 제2실린더 21,21' : 제2피스톤

22 : 쇽 업소버 22' : 완충 스프링

30 : 제3실린더 31 : 제3피스톤

32 : 제3피스톤 로드 40 : 오일펌프 및 탱크

50 : 메인 범퍼 51 : 완충 범퍼

52 : 반동 범퍼 53 : 보강부재

60 : 공압 실린더 61 : 공압 피스톤

62 : 공압 피스톤 로드 63 : 공압 밸브

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 고안은 차량 주행시 메인 범퍼로부터 일정 거리 이격되게 위치되어 차량 충돌시 후퇴되는 완충 범퍼와, 차량 중심에 대하여 대칭되게 설치되고 상기 완충 범퍼에 연결되어 차량 충돌시 유압을 발생시키는 제1실린더와, 차량의 후방에 설치되어 상기 제1실린더와 유압관로가 연결되고 제1실린더에서 발생된 유압에 의한 충격을 흡수하는 완충부를 구비한 제2실린더와, 상기 제2실린더와 유압관로가 연결되어 제2실린더에서 발생된 유압을 이용하여 피스톤을 전진시키는 제3실린더와, 상기 메인 범퍼와 완충 범퍼 사이에 설치되고 상기 제3실린더에 연결되어 차량 충돌시 전진되는 반동 범퍼와, 상기 제1실린더와 유압관로가 연결되어 차속이 일정 이상일 경우 상기 완충 범퍼를 차량의 앞쪽으로 돌출시키는 오일펌프 및 탱크로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 유압식 안전 범퍼는 도 1에 도시된 바와 같이 차량 주행시 메인 범퍼(50)로부터 일정 거리 이격되게 위치되어 차량 충돌시 후퇴되는 완충 범퍼(51)와, 차량 중심에 대하여 대칭되게 설치되고 상기 완충 범퍼(51)에 연결되어 차량 충돌시 유압을 발생시키는 제1실린더(10)와, 차량의 후방에 설치되어 상기제1실린더(10)와 유압관로가 연결되고 제1실린더(10)에서 발생된 유압에 의한 충격을 흡수하는 완충부를 구비한 제2실린더(20)와, 상기 제2실린더(20)와 유압관로가 연결되고 제2실린더(20)에서 발생된 유압을 이용하여 피스톤(31)을 전진시키는 제3실린더(30)와, 상기 메인 범퍼(50)와 완충 범퍼(51) 사이에 설치되고 상기 제3실린더(30)에 연결되어 차량 충돌시 전진되는 반동 범퍼(52)와, 상기 제1실린더(10)와 유압관로가 연결되어 차속이 일정 이상일 경우 상기 완충 범퍼(51)를 차량의 앞쪽으로 돌출시키는 오일펌프 및 탱크(40)와, 차량 중심에 대하여 대칭되게 설치되고 상기 완충 범퍼(51)에 연결되어 완충 범퍼(51)가 후퇴될 때 에어백을 작동시키는 공압을 발생시키는 공압 실린더(60)로 구성된다.

상기 제1실린더(10)는 내부의 제1피스톤(11)이 제1피스톤 로드(12)를 통해 상기 완충 범퍼(51)에 연결되고, 상기 오일펌프(40)와 연결된 유압관로에 각각 제1밸브(13)와 제2밸브(14)가 설치된다. 물론, 오일펌프(40)의 오일이 공급될 때 제2실린더(20)에 영향을 주지 않도록 제1실린더(10)와 제2실린더(20)를 연결하는 유압관로에는 제3밸브(15)가 설치된다.

상기 제1밸브(13) 및 제2밸브(14)와 연결된 유압관로는 도 2에 도시된 바와 같이 방향절환밸브(41)에 연결되어 있으며, 상기 방향절환밸브(41)의 작동에 따라 오일펌프(40)에서 공급되는 오일이 제1밸브(13) 또는 제2밸브(14)쪽으로 공급되어 제1피스톤(11)을 밀어냄으로써 상기 완충 범퍼(51)가 전후 이동되도록 한다.

상기 제2실린더(20)에 구비된 완충부는 도면의 우측과 같이 쇽 업소버(22)의 구조를 갖거나 도면의 좌측과 같이 완충 스프링(22')의 구조를 갖는다. 쇽업소버(22)의 구조인 경우 제2피스톤(21)에 연결된 로드(22a)가 후퇴되면서 케이스(22b) 내부의 기체를 압축하면서 충격을 흡수하는 구조로 되어 있고, 완충 스프링(22')은 제2피스톤(21')의 하측에 설치되어 제2피스톤(21')이 받게되는 순간적인 충격을 흡수하는 구조로 되어 있다.

상기 제3실린더(30)의 제3피스톤(31)은 제3피스톤 로드(32)를 통해 상기 반동 범퍼(52)에 연결되며, 상기 제3피스톤 로드(32)와 반동 범퍼(52)의 연결부에는 보강부재(53)가 설치되어 있어 제3실린더(30)에서 발생된 반동력을 반동 범퍼(52)의 넓은 범위에 걸쳐 전달하도록 한다.

또, 상기 공압 실린더(60)는 공압 피스톤 로드(62)가 완충 범퍼(51)에 연결되어 완충 범퍼(51)가 후퇴됨에 따라 공압 피스톤(61)이 후퇴된다. 상기 공압 피스톤(61)이 후퇴되면서 공압을 발생시키게 되는데, 충돌시 발생된 공압은 공압 밸브(63)를 통해 에어백으로 공급되어 에어백이 펼쳐지도록 함으로써 운전자를 보호하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 유압식 안전 범퍼는 차량 충돌시 완충 범퍼가 후퇴됨에 따라 발생된 유압에 의하여 반동 범퍼가 전진하여 완충 범퍼의 후퇴를 차단하게 되어 충격력이 차체에 직접 연결된 메인 범퍼에까지 전달되지 않도록 하여 차체의 손상을 최소화한다.

차량이 주행하지 않을 경우에는 오일펌프(40)에 연결된 방향절환밸브(41)의 작동에 의하여 오일펌프(40)에서 공급된 오일이 제1밸브(13)측으로 공급된다. 이때, 제1밸브(13)와 제2밸브(14)는 열려있고 제3밸브(15)는 닫혀 있으므로,제1밸브(13)측으로 공급된 오일에 의하여 제1실린더(10)의 제1피스톤(11)은 후퇴하게 되며, 제1피스톤(11)이 후퇴됨에 따라 제1피스톤(11) 하측의 오일이 제2밸브(14)를 통해 오일탱크로 회수된다. 따라서, 메인 범퍼(50)와 반동 범퍼(51) 및 완충 범퍼(52)가 일체화되어 차의 길이를 최소화하게 된다.

차량이 주행을 시작하게 되면 오일펌프(40)가 작동되고 방향절환밸브(41)에 의하여 오일펌프(40)의 오일이 제2밸브(14)측으로 공급된다. 이때에도 역시 제3밸브(15)는 닫혀 있으므로 제2밸브(14)를 통해 제1실린더(10)로 공급된 오일은 제1피스톤(11)을 밀어 내는 힘으로만 작용하게 되며, 그에 따라 제1피스톤(11)에 연결된 완충 범퍼(51)가 전진되어 반동 범퍼(52)로부터 이격된 상태가 된다. 상기 제1피스톤(11)의 이동이 완료되면 제1밸브(13)와 제2밸브(14)는 차단되고 오일펌프(40) 역시 작동을 중지하며, 제3밸브(15)는 열리게 된다.

상기 완충 범퍼(51)가 반동 범퍼(52)로부터 이격된 상태로 주행하는 도중 차량이 벽이나 다른 차량에 충돌되는 경우, 가장 먼저 충돌하는 곳은 완충 범퍼(51)가 된다. 따라서, 완충 범퍼(51)는 충돌의 충격에 의하여 후퇴하게 되는데, 상기 완충 범퍼(51)가 후퇴됨에 따라 제1실린더(10)의 제1피스톤(11)이 후퇴되면서 제1피스톤(11)의 후부에 유압이 발생된다.

제1실린더(10)에서 발생된 유압은 제2실린더(20)로 전달되어 제2피스톤(21) (21')을 후퇴시키게 된다. 그런데, 상기 제2피스톤(21)(21')은 쇽 업소버(22) 또는 완충 스프링(22')과 같은 완충부에 의해 후퇴가 어느 정도 저지되므로 상기 완충 범퍼(51)가 받는 충격의 일부가 해소되며, 상기 제2피스톤(21)(21') 완충부의 저지를 뚫고 후퇴됨에 따라 제2실린더(20)에서 발생된 유압이 제3실린더(30)로 전달된다.

상기 제2실린더(20)로부터 제3실린더(30)에 유압이 전달되면 제3피스톤(31)이 전진하게 되며, 상기 제3피스톤(31)이 전진됨에 따라 제3피스톤 로드(32)를 통해 연결된 반동 범퍼(52) 역시 전진하게 된다. 상기 반동 범퍼(52)는 전진하는 도중 후퇴하고 있는 완충 범퍼(51)와 접촉하게 되는데, 상기 반동 범퍼(52)와 완충 범퍼(51)가 접촉됨에 따라 상기 완충 범퍼(51)의 후퇴는 일단 저지된다. 여기서, 상기 반동 범퍼(52)가 전진되는 힘은 상기 완충 범퍼(51)가 후퇴됨에 따라 발생되는 힘이므로, 상기 반동 범퍼(52)와 완충 범퍼(51)이 접촉됨에 따라 두 범퍼의 이동은 제한되는 것이다.

따라서, 차체와 직접 연결된 메인 범퍼(50)에는 아직 충격이 전달되지 않게 되며, 그 결과로 차체의 손상이 발생되기 전에 운전자는 차량으로부터 탈출할 수 있어 인명사고를 방지할 수 있다. 다만, 충돌의 충격이 매우 큰 경우 차체에 장착된 각 실린더(10)(20)(30)들이 파손되거나 차체로부터 이탈될 수 있으며, 이 과정을 거친 이후에야 충돌의 충격이 메인 범퍼(50)를 통해 차체로 전달되어 차체를 손상시키게 된다. 물론, 이와 같은 과정은 매우 순간적이기는 하지만 차체가 손상되기 이전에 운전자 및 승객이 탈출하기에는 충분한 시간으로 보인다.

또, 상기 완충 범퍼(51)에는 공압 실린더(60)가 공압 피스톤 로드(62)를 통해 연결되어 있으므로, 상기 완충 범퍼(51)가 충돌의 충격에 의해 후퇴되는 경우 공압 실린더(60)에서는 공기압이 발생된다. 따라서, 이 공기압을 이용하여 에어백을 작동시킬 경우 충돌시 운전자 및 승객을 최대한 보호할 수 있게 된다. 다만, 상기 에어백을 순간적으로 작동시키기 위해서는 충돌 순간 매우 큰 공기압을 필요로 하게 되는데, 이는 에어백에 연결된 공압 실린더(60)의 숫자를 늘리거나 크기를 증가시킴으로써 해결할 수 있다.

또, 상기 공압 실린더(60)와 에어백 사이에 공압 밸브(63)를 설치하여 안전 벨트를 맬 경우에만 공압 밸브(63)가 열리도록 한 다음 운전자 및 승객에게 이를 충분히 고지한다면, 운전자 및 승객이 반드시 안전벨트를 착용하게 되고 이는 인명 사고를 방지하는 지름길이 될 것이다.

이와 같이, 본 고안의 유압식 안전 범퍼는 충돌사고 발생시 유압을 발생시켜 완충 범퍼의 후퇴를 저지함으로써 충돌의 충격에 의해 차체가 손상되는 것을 최소할 수 있고 운전자 및 승객이 탈출할 수 있는 시간을 확보하여 인명 사고를 방지할 수 있도록 하는 이점이 있다.

Claims

차량 주행시 메인 범퍼로부터 일정 거리 이격되게 위치되어 차량 충돌시 후퇴되는 완충 범퍼와, 차량 중심에 대하여 대칭되게 설치되어 상기 완충 범퍼에 연결되고 차량 충돌시 유압을 발생시키는 제1실린더와, 차량의 후방에 설치되고 상기 제1실린더와 유압관로가 연결되어 제1실린더에서 발생된 유압에 의한 충격을 흡수하는 완충부를 구비한 제2실린더와, 상기 제2실린더와 유압관로가 연결되어 제2실린더에서 발생된 유압을 이용하여 피스톤을 전진시키는 제3실린더와, 상기 메인 범퍼와 완충 범퍼 사이에 설치되고 상기 제3실린더에 연결되어 차량 충돌시 전진되는 반동 범퍼와, 상기 제1실린더와 유압관로가 연결되어 차속이 일정 이상일 경우 상기 완충 범퍼를 차량의 앞쪽으로 돌출시키는 오일펌프 및 탱크로 구성된 것을 특징으로 하는 유압식 안전 범퍼.
제 1항에 있어서,

상기 완충 범퍼에 연결되어 완충 범퍼가 후퇴될 때 에어백을 작동시키는 공압을 발생시키는 공압 실린더가 차량 중심에 대하여 대칭되게 설치된 것을 특징으로 하는 유압식 안전 범퍼.
제 1항에 있어서,

상기 제2실린더의 완충부는 제2피스톤의 후퇴에 따라 작동되는 쇽 업소버인것을 특징으로 하는 유압식 안전 범퍼.
제 1항에 있어서,

상기 제2실린더의 완충부는 제2실린더의 내부에 설치된 압축 스프링인 것을 특징으로 하는 유압식 안전 범퍼.