KR100620034B1 - 차량 전복 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 전복이 감지되었을 때 전복이 일어나는 역방향으로 순간적인 모멘트를 발생시켜 차량 전복을 방지하는 차량 전복 방지 장치에 관한 것으로, 차량의 전복 시점을 감지하는 전복감지수단과; 상기 전복감지수단의 전복 감지 신호가 인가되면 점화 폭발하는 폭발물을 저장하는 폭발부가 구비되어 차체와 현가장치에 부착된 실린더 유닛과; 폭발부의 폭발 후 상기 실린더 유닛내의 고압가스를 일정 압력이하가 되도록 가스를 배출하는 밸브수단을 포함하여 이루어진다.

차량, 전복, 차체, 현가장치, 쇽업소버, 폭발

Description

차량 전복 방지 장치{Vehicle anti rollover device}

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 차량 전복 방지 장치의 일실시예의 다양한 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 차량 전복 방지 장치에 적용되는 가스배출장치의 기계식 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 차량 전복 방지 장치에 적용되는 가스배출장치의 전자식 구성도.

도 5는 차량 전복시 본 발명에 따른 차량 전복 방지 장치의 작동상태도.

도 6은 본 발명에 따른 차량 전복 방지 장치의 다른 실시예의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차체 21 : 점화플러그

22 : 폭발부 23 : 가스배출장치

23-1 : 밸브 23-2 : 레버

23-3 : 스프링 23-4 : 모터

23-5 : 센서 23-6 : 콘트롤러

31,31 : 센서 102 : 실린더 유닛

40 : 현가장치 100 : 쇽업소버

본 발명은 차량의 전복을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 차량의 전복이 감지되었을 때 전복이 일어나는 역방향으로 순간적인 모멘트를 발생시켜 차량 전복을 방지하는 차량 전복 방지 장치에 관한 것이다.

차량이 급격한 커브길에서 급격한 회전을 하는 경우 차량의 전복 사고가 발생하기 쉽다. 이럴 경우 운전자 및 승객 모두에게 큰 부상이나 생명에 위험을 미치게 된다. 특히 스포츠 차량(SUV:Sports Utility Vehicle)의 경우 차고가 높아 전복의 위험에 더 크게 노출되어 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 차량의 전복이 감지되었을 때 전복이 일어나는 역방향으로 순간적인 모멘트를 발생시켜 차량 전복을 방지하는 차량 전복 방지 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

차량의 전복 시점을 감지하는 전복감지수단과;

상기 전복감지수단의 전복 감지 신호가 인가되면 점화 폭발하는 폭발물을 저장하는 폭발부가 구비되어 차체와 현가장치에 부착된 실린더 유닛과;

폭발부의 폭발 후 상기 실린더 유닛내의 고압가스를 일정 압력이하가 되도록 가스를 배출하는 밸브수단을 포함하여,

실린더 유닛의 전체 길이가 폭발부의 폭발 압력에 의해 신장하여 차량의 기울어짐에 역방향으로 차체에 회전 모멘트를 일으키도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 전복이 일어나는 것을 감지하게 되면, 차량의 현가장치와 바디 사이에 연결된 전복방지장치가 신장 동작하여 전복 방향에 역방향의 회전모멘트를 발생시켜 전복을 방지하게 되어 있다. 이때 전복방지장치를 신장 동작시키는 것은 가스폭발을 이용한다.

그리고 가스폭발은 전기적으로 동작하는 점화플러그의 점화 불꽃에 의해 이루어질 수 있다.

또한 폭발된 가스가 배기될 수 있도록 배기장치가 구비되어 역방향의 회전모멘트를 받은 후 차량이 원위치로 자세를 바로 잡고 주행을 할 수 있도록 되어 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

<제1실시예>

본 발명의 제1실시예에 따른 차량 전복 방지장치는 도 1과 같이 차량의 상하 진동을 흡수하는 쇽업소버(100)에 일체로 구성한 것이다.

본 명세서에서 쇽업소버란, 차량의 상하 진동을 흡수하는 장치로서 댐퍼 기능을 갖는 원통형의 실린더 유닛(102)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 제1실시예의 일형태로서 쇽업소버(100)에 차량 전복 방지장치를 구성한 것으로, 도 1은 쇽업소버(100)의 상부측에 도 2는 쇽업소버의 하부측에 각기 차량 전복 방지장치를 구성한 것이다.

도 1,2에서 쇽업소버(100)는 일단이 현가장치(40)에 연결되어 있고 타단이 차체(10)에 연결되어 있다.

도면부호 '22'는 폭발부이다. 상기 폭발부(22)는 순간적으로 가스가 폭발되어 큰 힘을 발생시키는 부분이다. 폭발부(22)에는 폭발시 고압의 가스를 발생시키는 고체 덩어리(예로, 화약, 유기산 화합물, 니트로 화합물 등의 자기반응성 폭발물질)가 포함되어 있고, 이 고체 덩어리는 불꽃 점화되면 터져서 고압의 가스를 발생시키고, 이 고압가스에 의해 쇽업소버(100)가 길이방향으로 순간적으로 신장된다. 이때 고압의 가스를 발생시키는 고체 덩어리는 탈부착 방식으로 설치되어 반복하여 사용될 수 있다.

폭발부(22)에 들어있는 폭발물을 폭발시키기 위해 점화플러그(21)가 폭발부(22)에 포함되어 있다.

점화플러그(21)는 전기적인 인가신호에 의해 불꽃을 발하여 폭발부(22)내 고체 폭발물을 폭발시키는 역할을 한다. 폭발부(22)내 폭발물이 순간적으로 폭발하게 되면 도 1에서는 ⓐ부분의 압력이 급상승하고, 도 2에서는 ⓑ부분의 압력이 급상승하게 된다.

따라서 쇽업소버(100)는 차량이 급회전할때(이때 쇽업소버(100)는 압축된 상태이다) 폭발부(22)가 폭발하게 되면 폭발 팽창된 가스압에 의해 실린더 유닛(102) 을 순간적으로 신장시키게 된다. 실린더 유닛(102)이 신장되면 일측으로 기울어진 반대방향으로 차체(10)를 도 5와 같이 화살표 방향으로 밀어올리게 되고, 결국 차체(10)가 전복 방향의 역방향으로 회전모멘트를 받아 전복을 방지하게 된다.

이같이 폭발부(22)가 폭발되어 팽창된 가스는 그냥 놔두면 차량의 자세가 한쪽으로 쏠리게 되므로 가스배출장치(23)가 구비된다. 가스배출장치(23)는 폭발시 발생한 고압 가스를 밸브를 통해 일정 압력이 될 때까지 가스를 배출시키는 기능을 한다.

가스배출장치(23)는 기본적으로 폭발부(22)와 연결된 밸브를 가지고, 이 밸브는 폭발부(22)의 폭발시 기계식 또는 전자식에 의해 열려져 발생된 가스를 외부로 방출시킨다.

따라서 폭발부(22)내 가스 폭발이 이루어지고 나면 폭발 가스의 힘에 의해 전복을 억제함과 동시에 폭발된 가스가 열려진 밸브를 통해 빠져나가 차량은 원래의 자세로 돌아와 정상 상태로 주행을 계속 가능하게 한다.

가스배출장치(23)가 전자식인 경우 도 4와 같이 구성될 수 있다.

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도 4의 경우 밸브(23-1)는 구동모터(23-4)에 의해 여닫힘이 동작되고, 구동모터(23-4)는 폭발압력을 감지하는 센서(23-5)의 신호를 받는 콘트롤러(23-6)에 의해 구동제어를 받게 되어 있다. 따라서 전자식의 경우는 폭발이 일어난 후 밸브(23-1)를 열고 센서(23-5)로 내부 압력을 감지하여 일정 압력 이하로 떨어질때 밸브(23-1)를 닫아 배기를 중단한다.

도 5는 차량이 급커브길에서 급회전으로 인해 어느 한쪽으로 전복이 일어났을 시 전복 방지 장치의 작동상태도를 나타낸다.

즉, 전복감지시스템(30)에 의해 전복이 감지되면, 점화플러그(21)에 작동 전기신호가 인가되어 폭발부(22)에 불꽃 점화가 이루어져 고체 폭발물의 폭발이 이루어지고, 가스 폭발력에 의해 쇽업소버(100)의 실린더 유닛(102)이 순간적으로 신장하여 차체(10)의 역회전 모멘트를 발생시켜 전복을 방지한다.

여기서 전복감지시스템(30)은 차량의 전복을 미연에 감지하는 전복감지수단을 포함한다. 전복감지수단은, 일례로 차량의 바퀴에 걸리는 하중을 측정하는 압력센서 예로, 로드셀을 이용할 수 있다.

즉, 한쪽 바퀴에 걸리는 로드셀(31)의 하중이 하한 기준 이하(지면에서 떨어지게 되는 순간)이면서 반대쪽 로드셀(32)에서 측정되는 하중은 상한값 이상(과도하게 하중이 걸리는 순간)인 경우 모두를 만족할 때 하중이 크게 걸리는 쪽에서 감지 작동하게 된다.

이같이 제1실시예에 따르면 차량의 구조 변경없이 전복 방지장치가 포함된 쇽업소버의 교환으로 전복을 방지할 수 있고 동시에 쇽업소버의 기능도 달성할 수 있다.

<제2실시예>

본 발명의 제2실시예에 따른 차량 전복 방지장치는 도 6과 같이 차량의 상하 진동을 흡수하는 통상의 쇽업소버(100)의 일측에 별도로 구성한 것이다.

즉, 도 6과 같이 기본적으로 실린더 유닛(200)을 갖고, 이 실린더 유닛(200)에 폭발부(22), 점화플러그(21), 가스배출장치(23) 및 전복감지시스템(30)을 구성한 것이다.

실린더 유닛(200)은 원통형의 실린더(202)와, 이 실린더(202)에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤(204)과, 피스톤(204)에 연결된 피스톤로드(206)를 포함한다.

상기 실린더(202)는 현가장치(40)에 지지되고 피스톤로드(206)는 차체(10)측에 지지되는 구조로서 쇽업소버(100)를 매개로 연결되어 있으나 본 발명은 실린더 유닛(200)이 쇽업소버(100)를 매개로 연결되지 않고 현가장치(40)와 차체(10)의 사이에 연결되어 있어도 좋다.

따라서 제2실시예의 경우 실린더 유닛(200)은 쇽업소버(100)와 함께 차량의 상하 진동에 연동하여 작동을 한다. 이같은 상태에서 도 5와 같이 전복감지시스템(30)에 의해 전복이 감지되면(이때 쇽업소버(100)는 압축된 상태이다) 상술한 바와 같이 폭발부(22)가 가스 폭발하여 실린더 유닛(200)이 순간적으로 신장하여 차체(10)를 기울어지는 역방향으로 회전모멘트를 일으켜 전복을 방지하고 차체를 원래의 자세로 복원시킨다.

여기서 폭발부(22), 점화플러그(21), 가스배출장치(23) 및 전복감지시스템(30)은 제 1실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

따라서 제 2실시예에 따르면, 차량의 구조 변경을 가하지 아니하고도 전복 방지장치만 추가하면 되므로 간단한 설치로서 차량 전복을 효과적으로 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량의 전복이 발생할때 전복을 방지할 역회전 모멘트를 발생시켜 자동차의 전복을 효과적으로 방지할 수 있으며, 나아가 차량의 구조적 변경 없이 간단히 전복 방지장치가 구비된 쇽업소버의 교환으로 현가기능과 병행하여 전복 방지를 효과적으로 수행할 수 있다.

Claims (6)

1. 차량의 전복을 방지하기 위한 장치에 있어서,

   차량의 전복 시점을 감지하는 전복감지수단과;

   상기 전복감지수단의 전복 감지 신호가 인가되면 점화 폭발하는 폭발물을 저장하는 폭발부가 구비되어 차체와 현가장치에 부착된 실린더 유닛과;

   폭발부의 폭발 후 상기 실린더 유닛내의 고압가스를 일정 압력이하가 되도록 가스를 배출하는 밸브수단과;

   상기 실린더 유닛은 차체의 상하 진동을 흡수하는 쇽업소버에 포함되고,

   실린더 유닛의 전체 길이가 폭발부의 폭발 압력에 의해 신장하여 차량의 기울어짐에 역방향으로 차체에 회전 모멘트를 일으키도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량 전복 방지 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 폭발부에 채워진 가스를 폭발시키는 것은 전기적으로 불꽃을 발하는 점화플러그인 것을 특징으로 하는 차량 전복 방지 장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 밸브수단은 폭발압력을 감지하는 압력센서의 신호를 받는 콘트롤러에 의해 구동되는 구동모터의 구동제어에 의해 동작하는 밸브인 것을 특징으로 하는 차량 전복 방지 장치.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 실린더 유닛은 통상의 쇽업소버의 일측에 나란하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 전복 방지 장치.

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