KR101449330B1 - 자동차용 전륜 탈거장치 - Google Patents

자동차용 전륜 탈거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치는 자동차의 전륜과 차체를 연결하는 연결암부 및 상기 전륜 및 상기 차체 중 적어도 하나와 상기 연결암부를 결합시키며, 일정한 충격량에서 파단되도록, 노치가 형성된 파단링크부재를 포함할 수 있다.

Description

자동차용 전륜 탈거장치{Front wheel take away apparatus for vehicle}
본 발명은 자동차용 전륜 탈거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정한 충격량이 작용하면 파단되는 파단링크부재를 제공하여, 자동차의 전륜을 일정한 충격량에서 탈거시키는 발명에 관한 것이다.
차량의 전측면 충돌성능검정 규정과 관련하여, 차량들은 에이필러(A-pillar)와 로커(rocker)부의 손상이 발생시키지 않음으로써, 운전석의 생존공간을 확보하는 것이 필요하다.
특히, 충돌시 전륜이 로커부를 가격하면서 이를 손상시키지 않는 것이 중요하다. 즉, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 충돌성능검정 규정을 만족하는 차량들은 충돌 중 일정 시간이 지난 뒤 전륜이 탈거되어 로커부를 손상시키지 않음으로써 운전석의 공간이 확보되어 더미(dummy)의 하체에 손상을 주지 않아 충돌규정을 만족하는 결과를 보인 것이다.
그러나, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 이러한 충돌성능검정 규정을 만족하지 못하는 차량들은 전륜이 로커부를 가격하면서 운전석 아랫부분의 심각한 변형을 초래하여 더미에 심각한 부상을 주었다.
이와 같이, 충돌이 발생한 후 전륜이 탈거되면, 충돌에너지를 회피하여 충돌에너지가 차체의 에이필러와 로커부에 영향이 미치지 않는 것을 확인할 있으며, 이에 의해 운전자의 생존공간이 확보되는 것을 확인할 수 있다.
따라서 전측면 충돌 상황에서 운전자의 생존공간을 확보하기 위해서는 에이필러와 로커부 손상을 최소화하여야 하며, 특히 충돌시에 전륜을 탈거시킬 수 있는 방안이 필요하다.
이를 위해 기존에는 전륜을 탈거시키는 방안으로 자동차의 전방차륜 탈거장치 및 방법(한국공개특허공보 2002-0050608)이 공개되었다. 이러한 발명은 에어백이 전개될 정도의 충격력으로 오프셋충돌이 발생되면 차량의 전방차륜을 강제적으로 탈거시키기 위해, 차륜탈거수단을 제공하는 것을 특징으로 한다.
즉, 1. 오프셋충돌 상황에 대한 센싱 알고리즘, 2. 전자제어유닛(ECU)를 통한 오프셋충돌 상황 판단을 통한 에어백모듈과 전방탈거 시스템에 신호전달 알고리즘, 3. 전륜의 탈거를 위한 화학적 폭발에 의한 전륜과 휠디스크의 분리의 과정으로 구성된다.
그러나, 이러한 기존의 발명은 전륜 구조 및 전자제어유닛 알고리즘에 대한 대폭적인 수정이 필요한 단점이 있으며, 차량의 구조를 복잡하게 하고, 차량의 무게를 증가시키는 문제점이 있었다.
또한, 전자적 신호의 오류로 인한, 오작동에 의해 2차적인 문제가 발생하는 단점도 가지고 있었다.
따라서, 기존의 발명을 대체하고 전측면 충돌성능검정 규정을 만족시킬 수 있는 발명에 대한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 기존의 자동차 구조의 큰 변화 없이도, 전측면 충돌시에 전륜을 탈거시켜, 운전석의 생존공간을 확보할 수 있는 자동차용 전륜 탈거장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치는 자동차의 전륜과 차체를 연결하는 연결암부 및 상기 전륜 및 상기 차체 중 적어도 하나와 상기 연결암부를 결합시키며, 일정한 충격량에서 파단되도록, 노치가 형성된 파단링크부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치의 상기 파단링크부재는 상기 전륜과 상기 연결암부를 연결하는 볼조인트를 포함하며, 상기 볼조인트는 상기 전륜에 결합되는 볼부, 상기 연결암부에 결합되며, 상기 볼부에서 돌출되어 형성된 결합탭부(212) 및 상기 결합탭부(212)에 노치 형상으로 형성되는 전륜파단홈부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치의 상기 전륜파단홈부는 상기 볼부와 상기 결합탭부(212)의 경계부분에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치의 상기 파단링크부재는 상기 차체와 상기 연결암부를 연결하는 바조인트를 포함하며, 상기 바조인트는 상기 차체에 결합되는 중앙결합부, 상기 연결암부에 결합되며, 상기 중앙결합부의 양단부에 제공되는 결합단부 및 상기 중앙결합부와 상기 결합단부의 경계부분에 노치 형상으로 형성되는 차체파단홈부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치의 상기 전륜파단홈부 또는 차체파단홈부는 단면이 "V"인 노치 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치의 상기 파단링크부재의 상기 볼조인트와 상기 바조인트가 서로 수직하게 배치될 수 있다.
본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치는 전측면 충돌시에 자동차의 전륜을 탈거시킬 수 있는 효과가 있다. 이에 의해, 전륜이 탈거되지 않아 운전석의 아랫부분에 변형을 초래하여 운전자의 안전공간 확보가 방해되는 것을 방지할 수 있는 이점이 발생하게 된다.
한편, 파단링크부재를 제공하여 상기 전륜을 탈거시킬 수 있기 때문에, 기존의 자동차의 구조를 변화시킬 필요가 없는 이점이 발생하게 되며, 자동차의 추가적인 하중의 증가를 방지할 수 있는 이점도 발생하게 된다.
또한, 물리적인 구조에 의해서 일정한 충격량에서 전륜을 탈거시킬 수 있기 때문에, 전자적 구조에 의해서 오작동이 발생하는 문제를 방지할 수 있는 이점도 가질 수 있다.
이에 의해, 자동차의 충돌안전성능을 개선시킬 수 있게 된다.
도 1은 자동차의 전측면 충돌성능검정 시험을 나타낸 사진이다.
도 2a는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치를 포함한 자동차의 전방부분을 도시한 정면도이다.
도 2b는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치의 연결암부를 도시한 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치가 전륜과 연결된 부분을 도시한 정면도이다.
도 3b는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치의 볼조인트를 도시한 정면도이다.
도 4a는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치가 차체와 연결된 부분을 도시한 평면도이다.
도 4b는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치의 바조인트를 도시한 평면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치는 일정한 충격량이 작용하면 파단되는 파단링크부재(200)를 제공하여, 자동차의 전륜(front wheel: FW)을 일정한 충격량에서 탈거시키는 발명에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치는 전측면 충돌시에 자동차의 전륜(FW)을 탈거시킴으로써, 전륜(FW)이 탈거되지 않아 운전석의 아랫부분에 변형을 초래하여 운전자의 안전공간 확보가 방해되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 파단링크부재(200)를 제공하여 상기 전륜(FW)을 탈거시킬 수 있기 때문에, 기존의 자동차의 구조를 변화시킬 필요가 없으며, 자동차의 추가적인 하중 증가를 방지할 수 있어 경량화에 유리하며, 물리적인 구조에 의해서 일정한 충격량에서 전륜(FW)을 탈거시킬 수 있어, 전자적 구조에 의한 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
구체적으로, 도 2a는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치를 포함한 자동차의 전방부분을 도시한 정면도이며, 도 2a는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치의 연결암부(100)를 도시한 사시도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치는 자동차의 전륜(FW)과 차체(vehicle body: VB)를 연결하는 연결암부(100) 및 상기 전륜(FW) 및 상기 차체(VB) 중 적어도 하나와 상기 연결암부(100)를 결합시키며, 일정한 충격량에서 파단되도록, 노치가 형성된 파단링크부재(200)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치의 상기 파단링크부재(200)의 상기 볼조인트(210)와 상기 바조인트(220)가 서로 수직하게 배치될 수 있다.
상기 연결암부(100)는 상기 자동차의 차체(VB)에 상기 자동차의 전륜(FW)을 연결하는 역할을 하며, 이를 위해 상기 연결암부(100)는 상기 차체(VB)와 전륜(FW) 사이에 제공될 수 있다.
더욱이, 상기 연결암부(100)는 후술할 파단링크부재(200)에 의해서 상기 차체(VB) 또는 상기 전륜(FW)과 연결되기 때문에, 일정한 충격량이 가해지면 상기 파단링크부재(200)의 파단에 의해서, 상기 차체(VB)와 상기 전륜(FW)을 분리시킬 수 있게 연결될 수 있다.
한편, 상기 연결암부(100)에는 강성을 향상시키기 위해서 홈 내지 홀이 형성될 수도 있다.
또한, 상기 연결암부(100)에는 상기 파단링크부재(200)가 연결되는 홀이 형성될 수 있는데, 상기 파단링크부재(200)의 후술할 볼조인트(210)와 바조인트(220)가 서로 수직하게 배치되도록 연결되는 홀이 형성될 수 있다.
즉, 상기 볼조인트(210)는 상기 전륜(FW)과 상기 연결암부(100)를 연결하게 제공되며, 상기 바조인트(220)는 상기 차체(VB)와 상기 연결암부(100)를 연결하게 제공되는데, 상기 볼조인트(210)와 상기 바조인트(220)가 서로 수직한 방향으로 결합되도록, 상기 볼조인트(210)가 결합되는 홈과 상기 바조인트(220)가 결합되는 홈이 서로 수직한 방향으로 형성될 수 있는 것이다.
이에 의하면, 상기 연결암부(100)에 작용하는 충격력의 방향을 모두 커버할 수 있게 된다.
다시 말해, 상기 볼조인트(210)가 상기 연결암부(100)의 상하방향(210a)으로 결합되고, 상기 바조인트(220)는 상기 연결암부(100)의 좌우방향(220a)으로 결합되면, 상기 볼조인트(210)는 좌우방향으로 작용하는 충격력에 대하여 파단이 발생하며, 상기 바조인트(220)는 상하방향으로 작용하는 충격력에 대하여 파단이 발생하기 때문에, 상기 연결암부(100)는 충격력이 어느 방향에서 작용하도라도 일정한 충격력의 양 이상이면 파단되어, 상기 차체(VB)에서 상기 전륜(FW)을 탈거시킬 수 있게 되는 것이다.
상기 파단링크부재(200)는 상기 전륜(FW) 및 상기 차체(VB) 중 적어도 하나와 상기 연결암부(100)를 결합시키는 역할을 하는 동시에, 일정한 충격량에서 파단되어 상기 차체(VB)에서 상기 전륜(FW)을 탈거시키는 역할을 하게 된다.
이와 같이 상기 파단링크부재(200)가 일정한 충격량에서 파단되기 위한 실시예로써, 볼조인트(210)와 바조인트(220)로 제공될 수 있다. 즉, 상기 볼조인트(210)는 상기 전륜(FW)과 상기 연결암부(100)를 결합하는 실시예이고, 상기 바조인트(220)는 상기 차체(VB)와 상기 연결암부(100)를 결합시키는 실시예이다.
한편, 상기 볼조인트(210) 및 상기 바조인트(220)에는 일정한 충격량에서 파단이 발생할 수 있도록, 노치 형상의 홈이 형성될 수 있는데, 이에 대한 설명은 상기 볼조인트(210)는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 후술하며, 상기 바조인트(220)는 도 4a 및 도 4b를 참조하여 후술한다.
여기서, 일정한 충격량은 자동차의 전측면 충돌성능검정 규정 등에서 필요로하는 전방의 운전자 보호공간을 확보할 수 있도록, 상기 전륜(FW)이 탈거되는 충격량으로 설정될 수 있으며, 자동차의 종류 또는 하중에 따라 다양하게 설정되어 제공될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치가 전륜(FW)과 연결된 부분을 도시한 정면도이며, 도 3b는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치의 볼조인트(210)를 도시한 정면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치의 상기 파단링크부재(200)는 상기 전륜(FW)과 상기 연결암부(100)를 연결하는 볼조인트(210)를 포함하며, 상기 볼조인트(210)는 상기 전륜(FW)에 결합되는 볼부(211), 상기 연결암부(100)에 결합되며, 상기 볼부(211)에서 돌출되어 형성된 결합탭부(212) 및 상기 결합탭부(212)에 노치 형상으로 형성되는 전륜파단홈부(213)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치의 상기 전륜파단홈부(213)는 상기 볼부(211)와 상기 결합탭부(212)의 경계부분에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치의 상기 전륜파단홈부(213) 또는 차체파단홈부(223)는 단면이 "V"인 노치 형상으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 볼조인트(210)는 상기 전륜(FW)과 상기 연결암부(100)를 연결하며, 일정한 충격량에서 파단되어, 상기 전륜(FW)과 상기 연결함부를 분리시키는 역할을 할 수 있다. 이를 위해서, 상기 볼조인트(210)는 볼부(211), 결합탭부(212), 전륜파단홈부(213) 등을 포함할 수 있다.
상기 볼부(211)는 상기 전륜(FW)과 결합되는 부분으로 상기 전륜(FW)의 조향에 따른 방향 전환을 위해서 볼 형상으로 제공될 수 있으며, 후술할 결합탭부(212)와 연결될 수 있다.
상기 결합탭부(212)는 상기 연결암부(100)에 형성된 홈에 결합되기 위해서, 상기 볼부(211)에서 상기 연결암부(100) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
한편, 상기 전륜파단홈부(213)는 상기 연결암부(100)와 상기 전륜(FW)을 일정한 충격량에서 분리시킬 수 있도록, 상기 결합탭부(212) 또는 상기 볼부(211)의 일부분에 노치 형상으로 제공될 수 있다.
바람직하게는 상기 전륜파단홈부(213)는 상기 볼부(211)와 상기 결합탭부(212)의 경계부분에 형성되어, 상기 연결암부(100)와 상기 전륜(FW)의 분리가 경계부분에서 실행되도록 제공될 수 있다.
여기서, 상기 전륜파단홈부(213)는 노치 형상을 할 수 있는데, 상기 노치의 형상으로는 단면이 "V"형상인 삼각형, 사각형, 반달형, "U"형상인 반원형 등으로 제공될 수 있다.
한편, 상기 노치 형상은 상기 볼부(211)와 상기 결합탭부(212)의 경계에 형성되며, 둘레 방향으로 연속적으로 형성되어, 파단을 용이하게 유도할 수 있게 제공될 수 있다. 특히, 상기 전륜파단홈부(213)는 파단이 발생하는 설정된 충격량에 따라 노치의 깊이를 다르게 형성할 수 있다.
이와 같이 상기 전륜파단홈부(213)가 상기 연결암부(100)와 전륜(FW) 사이를 연결하는 볼조인트(210)에 형성됨으로써, 자동차 구조의 큰 변화 없이도 전륜(FW)을 탈거할 수 있게 되어 운전자의 안전공간을 확보할 수 있게 된다.
도 4a는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치가 차체(VB)와 연결된 부분을 도시한 평면도이며, 도 4b는 본 발명의 자동차용 전륜 탈거장치의 바조인트(220)를 도시한 평면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전륜 탈거장치의 상기 파단링크부재(200)는 상기 차체(VB)와 상기 연결암부(100)를 연결하는 바조인트(220)를 포함하며, 상기 바조인트(220)는 상기 차체(VB)에 결합되는 중앙결합부(221), 상기 연결암부(100)에 결합되며, 상기 중앙결합부(221)의 양단부에 제공되는 결합단부(222) 및 상기 중앙결합부(221)와 상기 결합단부(222)의 경계부분에 노치 형상으로 형성되는 차체파단홈부(223)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 바조인트(220)는 상기 차체(VB)과 상기 연결암부(100)를 연결하며, 일정한 충격량에서 파단되어, 상기 차체(VB)와 상기 연결함부를 분리시키는 역할을 할 수 있다. 이를 위해서, 상기 바조인트(220)는 중앙연결부, 결합단부(222), 차체파단홈부(223) 등을 포함할 수 있다.
상기 중앙연결부는 상기 차체(VB)와 결합되는 부분으로, 상기 바조인트(220)의 축방향으로 회전할 수 있게 상기 차체(VB)를 연결할 수 있으며, 후술할 결합단부(222)가 양단 부분에 제공될 수 있다.
상기 결합단부(222)는 상기 연결암부(100)에 형성된 홈에 결합되기 위해서 상기 결합단부(222)의 양단 부분에 형성되며, 상기 연결암부(100)에 형성된 홈에 결합되어, 상기 볼조인트(210)와 수직한 방향으로 위치할 수 있다.
한편, 상기 차체파단홈부(223)는 상기 연결암부(100)와 상기 차체(VB)를 일정한 충격량에서 분리시킬 수 있도록, 상기 결합단부(222) 또는 상기 중앙연결부의 일부분에 노치 형상으로 제공될 수 있다.
바람직하게는 상기 차체파단홈부(223)는 상기 중앙연결부와 상기 결합단부(222)의 경계부분에 형성되어, 상기 연결암부(100)와 상기 차체(VB)의 분리가 경계부분에서 실행되도록 제공될 수 있다.
여기서, 상기 차체파단홈부(223)는 노치 형상을 할 수 있는데, 상기 노치의 형상으로는 단면이 "V"형상인 삼각형, 사각형, 반달형, "U"형상인 반원형 등으로 제공될 수 있다.
한편, 상기 노치 형상은 상기 중앙연결부와 상기 결합단부(222)의 경계에 형성되며, 둘레 방향으로 연속적으로 형성되어, 파단을 용이하게 유도할 수 있게 제공될 수 있다. 특히, 상기 차체파단홈부(223)는 파단이 발생하는 설정된 충격량에 따라 노치의 깊이를 다르게 형성할 수 있다.
이와 같이 상기 차체파단홈부(223)가 상기 연결암부(100)와 차체(VB) 사이를 연결하는 바조인트(220)에 형성됨으로써, 자동차 구조의 큰 변화 없이도 차체(VB)에서 전륜(FW)을 탈거할 수 있게 되어 운전자의 안전공간을 확보할 수 있게 된다.
100: 연결암부 200: 파단링크부재
210: 볼조인트 211: 볼부
212: 결합탭부 213: 전륜파단홈부
220: 바조인트 221: 중앙결합부
222: 결합단부 223: 차체파단홈부

Claims (6)

  1. 자동차의 전륜과 차체를 연결하는 연결암부; 및
    일정한 충격량에서 파단되도록, 노치가 형성되며, 상기 전륜과 상기 연결암부를 연결하는 볼조인트와 상기 차체와 상기 연결암부를 연결하는 바조인트를 포함하는 파단링크부재;
    를 포함하되,
    상기 볼조인트는,
    상기 전륜에 결합되는 볼부;
    상기 연결암부에 결합되며, 상기 볼부에서 돌출되어 형성된 결합탭부; 및
    상기 결합탭부에 노치 형상으로 형성되는 전륜파단홈부;
    를 포함하며,
    상기 바조인트는,
    상기 차체에 결합되는 중앙결합부;
    상기 연결암부에 결합되며, 상기 중앙결합부의 양단부에 제공되는 결합단부; 및
    상기 중앙결합부와 상기 결합단부의 경계부분에 노치 형상으로 형성되는 차체파단홈부;
    를 포함하고,
    상기 파단링크부재의 상기 볼조인트와 상기 바조인트는, 서로 수직하게 배치되고, 상기 노치가 둘레방향으로 연속적으로 형성되어 제공되는 자동차용 전륜 탈거장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전륜파단홈부는 상기 볼부와 상기 결합탭부의 경계부분에 형성되는 자동차용 전륜 탈거장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전륜파단홈부 또는 차체파단홈부는 단면이 "V"인 노치 형상으로 형성되는 자동차용 전륜 탈거장치.
  6. 삭제
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