KR100401864B1 - 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치 - Google Patents

프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치에 관한 것으로, 받침부재(110)와 기둥부재(120)와 유압실린더부재(140) 및 제1마운팅브라켓트부재(160)가 일체로 구비된 지그(100)와, 프런트사이드멤버(10)의 일측면에 나사결합되는 연결브라켓트(200)와, 상기 연결브라켓트(200)와 나사결합되는 제2마운팅브라켓트부재(300)와, 상기 프런트사이드멤버(10)의 하단 일측면을 관통하면서 선단이 상기 제1마운팅브라켓트부재(160)내에 위치되도록 나사결합되는 제1축볼트(500)와, 상기 프런트사이드멤버(10)의 하단 일측면에서부터 선단이 상기 제1마운팅브라켓트부재(160) 및 프런트사이드멤버(10)의 하단 타측면을 순차적으로 관통하면서 나사결합되는 제2축볼트(600)로 이루어져, 상기 프런트사이드멤버(10)의 충돌특성이 본 발명에 따른 충돌특성 측정장치(1)에 의해 효과적으로 측정됨으로써, 차종에 따라 가장 적합한 프런트사이드멤버(10)를 실차에 적용할 수 있게 되며 이로 인해 차량의 안전성이 향상되고 탑승자의 안전도 최대한 보호할 수 있도록 된 것이다.

Description

프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치{impact characteristic measuring instrument of front side member}
본 발명은 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치에 관한 것으로, 특히 차종에 따라 적용되는 프런트사이드멤버의 충돌특성을 미리 측정하여 차량의 안전성을 향상시킬 수 있도록 된 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 프런트사이드멤버는 대시패널 및 프런트엔드멤버들과 함께 차체의 전방에 설치되어 엔진룸을 형성하며, 충돌사고 발생시 충돌에너지를 최대한 흡수함으로써 차체의 급격한 붕괴를 방지하고 탑승자의 안전을 최대한 보호하는 기능을 수행하게 된다.
그러나, 이와 같은 프런트사이드멤버의 충돌특성은 실차상태(완제품)에서의 충돌실험을 통해서만 알 수 있을 뿐, 충돌특성을 별도로 측정할 수 있는 장치가 마련되어 있지 않아 실차상태에서 충돌실험을 하기 전까지는 충돌특성을 미리 측정할 수 없다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 프런트사이드멤버의 충돌특성을 실차에 적용하지 않은 상태에서 미리 측정할 수 있게 함으로써, 차종에 따라 가장 적합한 프런트사이드멤버를 적용할 수 있게 되며 이로 인해 차량의 안전성을 향상시키고 탑승자의 안전도 최대한 보호할 수 있도록 된 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 충돌특성 측정장치는, 받침부재와 기둥부재와 유압실린더부재 및 제1마운팅브라켓트부재가 일체로 구비된 지그와, 상기 제1마운팅브라켓트부재의 일측면에 나사결합되는 연결브라켓트와, 상기 연결브라켓트와 나사결합되는 제2마운팅브라켓트부재와, 상기 프런트사이드멤버의 하단 일측면을 관통하면서 선단이 상기 제1마운팅브라켓트부재내에 위치되도록 나사결합되는 제1축볼트와, 상기 프런트사이드멤버의 하단 일측면에서부터 선단이 상기 제1마운팅브라켓트부재 및 프런트사이드멤버의 하단 타측면을 순차적으로 관통하면서 나사결합되는 제2축볼트로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치를 설명하기 위한 사시도,
도 2 내지 도 10은 본 발명에 따른 측정장치를 이용해 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정과정을 단계별로 설명하기 위한 개략적인 사시도와 평면도 및 측면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1 - 충돌특성 측정장치 100 - 지그
110 - 받침부재 120 - 기둥부재
130 - 연결축 140 - 유압실린더부재
150 - 고정부재 160 - 제1마운팅브라켓트부재
170 - 유압호스 200 - 연결브라켓트
300 - 제2마운팅브라켓트부재 410 - 로드셀
420 - 길이변형측정게이지 500 - 제1축볼트
600 - 제2축볼트
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치를 설명하기 위한 사시도로서, 본 발명에 따른 충돌특성 측정장치(1)는 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 안내홈(111)이 형성된 받침부재(110)와, 콘트롤박스(121)가 구비되면서 상기 받침부재(110)의 일측 상부면에 종축방향으로 설치되는 기둥부재(120)와, 상기 콘트롤박스(121)의 조작에 의해 길이조절이 가능한 연결축(130)을 매개로 상기 기둥부재(120)와 결합되는 유압실린더부재(140)와, 상기 기둥부재(120)의 일측에 위치되면서 안내홈(111)을 따라 이동가능하도록 상기 받침부재(110)의 상부면에 설치되어 다수개의 고정부재(150)를 매개로 프런트사이드멤버(10)의 하단을 고정시키도록 된 제1마운팅브라켓트부재(160)로 이루어진 지그(100)로 구성되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 충돌특성 측정장치(1)는, 상기 프런트사이드멤버(10)의 일측면에 형성된 상하부프레임(10a,10b)사이에 끼워져 고정부재(210)에 의해 나사결합되는 연결브라켓트(200)와, 상기 제1마운팅브라켓트부재(160)의 일측에 설치되면서 상단부가 상기 연결브라켓트(200)와 고정부재(310)를 매개로 나사결합되어 상기 프런트사이드멤버(10)의 일측부를 고정시키도록 된 제2마운팅브라켓트부재(300)와, 상기 프런트사이드멤버(10)의 하단 일측면을 관통하면서 선단이 상기 제1마운팅브라켓트부재(160)내에 위치되도록 나사결합되어 상기 프런트사이드멤버(10)의 하단과 제1마운팅브라켓트부재(160)를 고정시키도록 된 제1축볼트(500) 및, 상기 프런트사이드멤버(10)의 하단 일측면에서부터 선단이 상기 제1마운팅브라켓트부재(160) 및 프런트사이드멤버(10)의 하단 타측면을 순차적으로 관통하면서 나사결합되어 상기 프런트사이드멤버(10)의 하단과 제1마운팅브라켓트부재(160)를 고정시키도록 된 제2축볼트(600)로 구성되어 있다.
여기서, 상기 유압실린더부재(140)는, 상기 연결축(130)과 결합되면서 유압호스(170)를 매개로 유압을 공급받는 실린더하우징(141)과, 상기 콘트롤박스(121)의 조작에 의해 상기 실린더하우징(141)의 내외부로 입인과 입출이 가능하도록 설치되는 유압피스톤(142)과, 이 유압피스톤(142)의 선단에 일체로 결합되어 상기 제1마운팅브라켓트부재(160)에 설치된 프런트사이드멤버(10)의 상단을 가압하도록 된 가압판(143)으로 이루어져 있다.
또한, 상기 제1마운팅브라켓트부재(160)는, 상기 받침부재(110)의 안내홈(111)을 따라 이동가능하게 설치되는 가동브라켓트(161)와, 이 가동브라켓트(161)의 상부면에 일체로 접합되면서 중앙부위에는 상기 프런트사이드멤버(10)의 내부로 삽입되는 Ｕ자 모양의 돌기부(162)가 일체로 돌출형성되고 이돌기부(162)의 양측부에 다수개의 볼트구멍(163a)이 형성되는 고정브라켓트(163)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 돌기부(162)는 높이가 서로 다른 제1돌기부(162a) 및 제2돌기부(162b)로 형성되면서, 상기 제1,2돌기부(162a,162b)중 높이가 낮은 돌기부(162a)의 윗면에는 볼트안내홈(162c)이 형성되고, 상대적으로 높게 형성된 돌기부(162b)에는 양측면을 관통하는 볼트구멍(162d)이 상기 볼트안내홈(162c)과 동축상에 위치되도록 형성되어 있다.
한편, 상기 연결브라켓트(200)에는, 상기 상하부프레임(10a,10b)에 나사결합되는 고정부재(210)가 관통되도록 소정크기의 관통구멍(201)이 형성되어 있고, 그 일측면에는 플랜지(202)가 일체로 형성되어 있으며, 이 플랜지(202)에도 상기 제2마운팅브라켓트부재(300)에 나사결합되는 고정부재(310)가 관통되도록 소정크기의 관통구멍(202a)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제2마운팅브라켓트부재(300)는 전체적인 측단면 모양이 ㅅ자의 모양으로 형성되면서 상단측 연결부(320)에는 종축방향으로 절개되는 끼움홈(321) 및 횡방향으로 관통되는 볼트구멍(322)이 형성되어 있다.
또한, 상기 가압판(143)에는 프런트사이드멤버(10)의 가압하중을 측정하여 이 측정값을 콘트롤박스(121)로 전송시켜주기 위한 로드셀(410)이 장착되어 있으며, 상기 콘트롤박스(121)는 로드셀(410)로부터 전송된 신호를 판독하여 특정한 값으로서 표시하여 주게 된다.
또한, 상기 가압판(143)에는 프런트사이드멤버(10)의 전체길이가 가압하중에의해 변형되는 양을 측정하기 위한 센서가 장착되어 있는데, 이 센서는 보통 길이변형측정게이지(420)를 사용하도록 되어 있다.
그리고, 상기 길이변형측정게이지(420)는 가압판(143)이 하강되어 프런트사이드멤버(10)와 최초로 접촉을 이루었을 때를 기준으로 하며, 이때 작업자는 길이변형측정게이지(420)가 '영점(0)'이 되도록 보정하게 된다.
한편, 상기 제1축볼트(500)와 제2축볼트(600)의 길이는 서로 다른 길이로 형성되는데, 상기 제1축볼트(500)의 길이보다 제2축볼트(600)의 길이가 더 길게 형성되는 구조로 되어 있다.
이하, 본 발명에 따른 충돌특성 측정장치(1)의 사용상태에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 작업자가 프런트사이드멤버(10)의 하단부를 제1마운팅브라켓트부재(160)로 안착시키고, 고정브라켓트(163)에 형성된 볼트구멍(163a)으로 볼트와 같은 다수개의 고정부재(150)를 결합시키게 되면, 상기 프런트사이드멤버(10)의 하단부가 고정부재(150) 및 고정브라켓트(163)를 통해 받침부재(110)의 상부면에 설치되게 된다.
그리고, 상기 프런트사이드멤버(10)에 형성된 상하부프레임(10a,10b)사이로 연결브라켓트(200)를 삽입하여 고정부재(210)에 의해 상기 프런트사이드멤버(10)과 연결브라켓트(200)를 결합시키고, 상기 연결브라켓트(200)에 구비된 플랜지(202)를 제2마운팅브라켓트부재(300)에 형성된 끼움홈(321)으로 끼워넣어 볼트와 같은 고정부재(310)를 통해 상기 연결브라켓트(200)와 제2마운팅브라켓트부재(300)를 결합시키게 되면, 상기 프런트사이드멤버(10)이 연결브라켓트(200)에 의해 제2마운팅브라켓트부재(300)를 결합되게 된다.
또한, 상기 프런트사이드멤버(10)의 일측하부에 형성된 관통구멍(10e)으로 제1축볼트(500)나 또는 제2축볼트(600)를 삽입시켜 상기 고정브라켓트(163)에 형성된 볼트구멍(162d)으로 나사결합시킴으로써, 상기 프런트사이드멤버(10)을 고정브라켓트(163)에 재차 결합시키게 된다.
이상태에서, 작업자는 콘트롤박스(121)를 조작하여 상기 프런트사이드멤버(10)의 상단부를 가압판(143)으로 서서히 가압시키게 된다.
이때, 상기 가압판(143)에 장착된 로드셀(410)은 프런트사이드멤버(10)에 가해지는 가압하중을 측정하게 되며, 이 측정값은 콘트롤박스(121)에 의해 판독되어 표시되게 됨으로써 운전자는 이 값을 보고 상기 프런트사이드멤버(10)의 가압하중을 알 수 있게 된다.
또한, 상기 프런트사이드멤버(10)의 전체길이는 가압하중에 의해 점차적으로 줄어드는 길이변형이 발생되게 되는데, 이때 상기 프런트사이드멤버(10)의 길이변형양은 상기 가압판(143)에 장착된 길이변형측정게이지(420)에 의해 측정되게 되고, 작업자는 상기 길이변형측정게이지(420)에 표시된 값을 이용하여 프런트사이드멤버(10)의 길이변형 값을 알 수 있게 된다.
그리고, 작업자는 가압하중에 따른 프런트사이드멤버(10)의 길이변형값을 이용해 상기 프런트사이드멤버(10)의 흡수에너지값을 산출할 수 있게 되며, 아울러 상기 프런트사이드멤버(10)의 충돌에너지 흡수성능도 파악할 수 있게 된다.
이에 따라, 완제품의 프런트사이드멤버(10)를 실차에 적용시키지 않아도 본 발명에 따른 충돌특성 측정장치(1)에 의해 충돌특성을 충분히 측정할 수 있게 됨으로써, 차종에 따라 가장 적합한 프런트사이드멤버(10)를 실차에 적용할 수 있게 되며 이로 인해 차량의 안전성이 향상되고 탑승자의 안전도 최대한 보호할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 충돌특성 측정장치는 프런트사이드멤버(10)에만 적용이 한정되는 것이 아니라, 실차상태에서만 충돌성능을 알 수 있는 유사한 멤버들에도 모두 적용이 가능하게 된다.
이상 설명한 바와 같이 프런트사이드멤버의 충돌특성이 본 발명에 따른 충돌특성 측정장치에 의해 효과적으로 측정됨으로써, 차종에 따라 가장 적합한 프런트사이드멤버를 실차에 적용할 수 있게 되며 이로 인해 차량의 안전성이 향상되고 탑승자의 안전도 최대한 보호할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (7)

  1. 길이방향으로 안내홈(111)이 형성된 받침부재(110), 콘트롤박스(121)가 구비되면서 상기 받침부재(110)의 일측 상부면에 종축방향으로 설치되는 기둥부재(120), 상기 콘트롤박스(121)의 조작에 의해 길이조절이 가능한 연결축(130)을 매개로 상기 기둥부재(120)와 결합되는 유압실린더부재(140), 상기 기둥부재(120)의 일측에 위치되면서 안내홈(111)을 따라 이동가능하도록 상기 받침부재(110)의 상부면에 설치되어 다수개의 고정부재(150)를 매개로 프런트사이드멤버(10)의 하단을 고정시키도록 된 제1마운팅브라켓트부재(160)로 이루어진 지그(100)와;
    상기 프런트사이드멤버(10)의 일측면에 형성된 상하부프레임(10a,10b)사이에 끼워져 나사결합되는 연결브라켓트(200)와;
    상기 제1마운팅브라켓트부재(160)의 일측에 설치되면서 상단부가 상기 연결브라켓트(200)와 나사결합되어 상기 프런트사이드멤버(10)의 일측부를 고정시키도록 된 제2마운팅브라켓트부재(300)와;
    상기 프런트사이드멤버(10)의 하단 일측면을 관통하면서 선단이 상기 제1마운팅브라켓트부재(160)내에 위치되도록 나사결합되어 상기 프런트사이드멤버(10)의 하단과 제1마운팅브라켓트부재(160)를 고정시키도록 된 제1축볼트(500)와;
    상기 프런트사이드멤버(10)의 하단 일측면에서부터 선단이 상기 제1마운팅브라켓트부재(160) 및 프런트사이드멤버(10)의 하단 타측면을 순차적으로 관통하면서나사결합되어 상기 프런트사이드멤버(10)의 하단과 제1마운팅브라켓트부재(160)를 고정시키도록 된 제2축볼트(600)로 이루어진 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유압실린더부재(140)가, 상기 연결축(130)과 결합되면서 유압호스(170)를 매개로 유압을 공급받는 실린더하우징(141)과, 상기 콘트롤박스(121)의 조작에 의해 상기 실린더하우징(141)의 내외부로 입인과 입출이 가능하도록 설치되는 유압피스톤(142)과, 이 유압피스톤(142)의 선단에 일체로 결합되어 상기 제1마운팅브라켓트부재(160)에 설치된 프런트사이드멤버(10)의 상단을 가압하도록 된 가압판(143)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제1마운팅브라켓트부재(160)가, 상기 받침부재(110)의 안내홈(111)을 따라 이동가능하게 설치되는 가동브라켓트(161)와, 이 가동브라켓트(161)의 상부면에 일체로 접합되면서 중앙부위에는 상기 프런트사이드멤버(10)의 내부로 삽입되는 Ｕ자 모양의 돌기부(162)가 일체로 돌출형성되고 이 돌기부(162)의 양측 상부면에는 다수개의 볼트구멍(163a)이 형성되는 고정브라켓트(163)로 이루어진 것을 특징으로 하는 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제2마운팅브라켓트부재(300)가 ㅅ자의 모양으로 형성되면서 상단측 연결부(320)에는 종축방향으로 절개되는 끼움홈(321) 및 횡방향으로 관통되는 볼트구멍(322)이 형성된 것을 특징으로 하는 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 가압판(143)에는 프런트사이드멤버(10)의 가압하중을 측정하여 이 측정값을 콘트롤박스(121)로 전송시켜주기 위한 로드셀(410)이 장착된 것을 특징으로 하는 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 가압판(143)에는 프런트사이드멤버(10)의 길이변형양을 측정하기 위한 길이변형측정게이지(420)가 장착된 것을 특징으로 하는 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 돌기부(162)가 높이가 서로 다른 제1돌기부(162a) 및 제2돌기부(162b)로 형성되면서, 상기 제1,2돌기부(162a,162b)중 높이가 낮은 돌기부(161a)의 윗면에는 볼트안내홈(162c)이 형성되고, 상대적으로 높게 형성된 돌기부(162b)에는 양측면을 관통하는 볼트구멍(162d)이 상기 볼트안내홈(162c)과 동축상에 위치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 프런트사이드멤버의 충돌특성 측정장치.
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