KR100439794B1 - 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치에 관한 것으로서, 기존의 직선식 슬레드 시험장치에 회전용 힌지 및 프레임 구조물을 추가하여 충돌수단에 의해 시험용 지그에 대한 회전 운동을 발생시킴으로써, 차량 전복과 같은 사고 유형의 재현이 가능하므로 개발 기간 및 개발비를 획기적으로 절감하고, 다양한 변수를 입력하여 재현할 수 있어 최적의 설계가 가능한 자동차의 전복 사고 재현을 위한 슬레드 시험장치를 제공하고자 한다.

Description

자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치{Sled-apparatus for testing overturn of automobile}

본 발명은 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 직선식 슬레드 시험장치에 회전용 힌지 및 프레임 구조물을 추가하고, 충돌수단인 엑추에이터에 채워진 압축 매체의 에너지를 이용하여 슬레드를 짧은 시간에 밀어냄에 따라 시험용 지그가 회전 운동을 함으로써, 차량 전복과 같은 사고 유형의 재현이 가능하므로 개발 기간 및 개발비를 획기적으로 절감하고, 다양한 변수를 입력하여 재현할 수 있어 최적의 설계가 가능한 자동차의 전복 사고 재현을 위한 슬레드 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 충돌 시험은 차량에 충돌 시험용 더미(인체모형)를 탑재한 후 고정벽등에 정해진 속도로 충돌시켜서 시험용 더미의 각 신체 부위 및 차량에 설치된 센서들로부터 측정되는 값들을 측정하여 실제 충돌 상황에서의 승객이 받게되는 부상 정도를 예측하고, 이에 영향을 줄 수 있는 차량 부품의 특성을 최적화시키는 시험이다.

따라서, 충돌 시험은 매 시험마다 고가의 차량을 파손시켜야 하므로 차량의 개발 과정에 있어 시간적으로 또는 경제적으로 큰 부담이 된다.

이러한 단점의 해결 방안으로 충돌 현상을 비파괴적인 방법으로 재현하고자 하는 시험법이 이용되는데 파손되지 않는 대차를 이용하는 슬레드 시험법이다.

이 시험법은 극히 일부 부품 및 시험용 더미를 이 대차에 탑재하여 충돌시에승객이 경험하는 감속도를 재현하는 시험법으로서 다른 시험법에 비해 보다 실제의 충돌 상황에 가까운 현상을 연출할 수 있고, 반복 재현성이 탁월하며 시간 및 경제적으로 유리하기 때문에 충돌 시험의 기간 및 횟수를 줄일 수 있는 도구로 널리 쓰이는 방법이다.

또한, 실제 차량의 경우 도어 등에 가려져 분간하기 어려운 시험용 더미의 움직임을 관찰할 수 있기 때문에 여러가지 시험모드로 응용되어 사용되고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 정면 충돌 시험을 재현하기 위한 슬레드 시험장치(100)는 일측의 충돌수단(200)인 엑추에이터(210)에 채워진 압축매체의 에너지를 이용하여 추진축(220)을 짧은 시간에 밀어내어 슬레드(110)를 이동시킨다.

이때, 상기 슬레드(110)는 슬레드 레일(120)을 따라 직선 슬라이드 이동을 하게 된다.

상기 슬레드(110)에 고정된 시험 지그(130) 및 이에 부착된 시험품은 슬레드(110)의 이동에 따라 같이 운동하게 된다.

이때, 상기 시험용 더미(300)는 시트벨트에만 느슨하게 연결되어 있는 상태이므로 정지 관성이 작용하면 충돌수단(200)의 추진축(220) 및 슬레드(110)와는 반대 방향으로 이동하려는 경향을 나타낸다.

이러한 경향은 충돌시험시, 상기 시험용 더미(300)가 전진하려는 경향과 동일하므로 충돌벽(400)에 충돌 상태를 재현할 수 있다.

부가적으로, 고속 카메라(310)와 계측기(320)를 이용하여 시험용 더미(300)의 거동 및 상해 정도를 파악하며 필요한 경우, 상기 추진축(220)의 이동 특성을조절하여 충돌 현상의 재현도를 향상시킨다.

그런데, 이와같은 종래의 슬레드 시험장치는 단순히 정면 충돌 현상의 재현만을 고려하여 제작된 설비로서 운동 방향이 직선적인 한계를 지닌다.

따라서, 정면, 후면 및 측면 충돌 시험시와 같이 차량 운동이 직선적인 형태에는 유용성이 있으나 차량의 전복시와 같이 차량이 회전하는 유형의 충돌 현상은 재현할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 커튼 에어백 등 차량의 전복시에 승객의 상해를 저감시키는 기술이 개발되고 있으나 이와 같은 기술로는 이를 재현할 수 없어 전량 실차 시험에 의존해야 하므로, 개발 기간 및 개발비 면에서 비효율적인 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 기존의 직선식 슬레드 시험장치에 회전용 힌지 및 프레임 구조물을 추가하고, 엑추에이터에 채워진 압축 매체의 에너지를 이용하여 슬레드를 짧은 시간에 밀어냄에 따라 시험용 지그가 회전 운동을 함으로써, 차량 전복과 같은 사고 유형의 재현이 가능하므로 개발 기간 및 개발비를 획기적으로 절감하고, 다양한 변수를 입력하여 재현할 수 있어 최적의 설계가 가능한 자동차의 전복 사고 재현을 위한 슬레드 시험장치를 제공하는데 그 안출의 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치를 나타내는 정면도

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치의 작동상태를 나타내는 작동도

도 3은 종래의 직선식 슬레드 시험장치를 나타내는 측면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 슬레드 시험장치 11 : 슬레드

12 : 슬레드 레일 13 : 시험 지그

13a : 메인 프레임 13b : 지지 프레임

13c : 힌지 14 : 지지수단

14a, 14b : 힌지 15 : 충격 흡수수단

16 : 와이어 20 : 충돌수단

21 : 엑추에이터 22 : 추진축

30 : 시험용 더미

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 충돌수단(200)에 의해 정지 관성이 작용하여 좌우 직선 운동하는 슬레드(110)가 슬레드 레일(120)상에 설치되어 있으며, 상기 슬레드(110) 상에는 시험용 더미(300)가 장착되는 시험 지그(130)가 설치된 슬레드 시험장치에 있어서, 메인 프레임(13a)과 지지 프레임(13b)으로 구성되어 상기 메인 프레임(13a)이 좌우로 회전 가능하도록 그 하단에 힌지(13c)가 고정되고, 상기 지지 프레임(13b)에 시험용 더미(30)가 탑재되어 있는 시험 지그(13)와;

상기 시험 지그(13)의 일측에 설치되어 상기 메인 프레임(13a)의 중간부와 슬레드(11)를 연결하여 지지하는 지지수단(14)과;

상기 시험 지그(13)의 상단과 슬레드 레일(12) 상에 연결되어 상기 충돌수단(20)의 임팩트 및 이에 따른 슬레드(11)의 운동에 따라 시험 지그(13)가 회전되도록 인장력을 발생시키는 와이어(16)로 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 시험 지그(13)가 회전하여 바닥에 충돌하는 위치에 그 시험 지그(13)의 손상을 방지할 수 있도록 슬레드 레일(12) 상에 충격 흡수수단(15)이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지수단(14)은 회전이 가능하도록 양단의 연결부에 힌지(14a, 14b)가 구비된 댐퍼로 형성되어 충격에 의한 급속한 회전을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치를 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치의 작동상태를 나타내는 작동도이다.

여기서, 도면 부호 10은 슬레드 시험장치를 나타낸다.

상기 슬레드 시험장치(10)는 충돌수단(20)에 의해 정지 관성이 작용하여 좌우 직선 운동하는 슬레드(11)가 슬레드 레일(12)상에 설치되어 있으며, 상기 슬레드(11) 상에는 시험용 더미(30)가 장착되는 시험 지그(13)가 설치되어 있다.

상기 시험 지그(13)는 메인 프레임(13a)과 지지 프레임(13b)으로 구성되는바, 상기 지지 프레임(13b) 상에 시험용 더미(30)가 탑재되어 있다.

한편, 상기 메인 프레임(13a)은 좌우로 회전 운동이 가능하도록 그 하단에 힌지(13c)로 고정되어 있다.

또한, 상기 메인 프레임(13a)의 중간부와 슬레드(11) 상에 연결되어 시험 지그(13)를 지지하는 지지수단(14)이 형성되어 있다.

이때, 상기 지지수단(14)은 회전이 가능하도록 양단의 연결부에 힌지(14a, 14b)가 형성되어 있으며, 댐퍼로 형성되어 충격에 의한 급속한 회전을 방지하게 된다.

한편, 상기 시험 지그(13)가 회전하여 바닥에 충돌하는 위치에 그 시험 지그(13)의 손상을 방지할 수 있도록 슬레드 레일(12) 상에 충격 흡수수단(15)이설치되어 있다.

또한, 상기 시험 지그(13)의 상단과 슬레드 레일(12) 상에 상기 충돌수단(20)의 임팩트 및 이에 따른 슬레드(11)의 운동에 따라 시험 지그(13)가 회전되도록 인장력을 발생시키는 와이어(16)가 서로 연결되어 있다.

다음에는 이러한 구성을 갖는 본 발명의 작동원리에 대해 설명하기로 한다.

충돌수단(20)인 엑추에이터(21)에 채워진 압축 매체의 에너지를 이용하여 추진축(22)을 짧은 시간에 밀어냄에 따라 슬레드 시험장치(10)의 슬레드(11)가 관성에 의해 반대 방향으로 이동하게 된다.

이때, 상기 슬레드 시험장치(10)의 시험 지그(13)의 상부와 슬레드 레일(12)에 와이어(16)가 고정되어 있기 때문에 충돌수단(20)의 추진축(21)의 이동 및 이로 인한 슬레드(11)의 운동에 따라 상기 와이어(16)의 인장력을 받는다.

상기 와이어(16)의 인장력이 지지수단(14)의 지지력을 초과하는 순간, 시험 지그(13)가 힌지(13c)에 의해 회전하게 되어 실제 차량의 전복 상태와 동일한 상태를 재현하게 된다.

또한, 회전 후의 시험 지그(13)는 슬레드 레일(12)에 설치된 충격 흡수수단(15)과 충돌하여 시험 지그(13)의 손상을 방지한다.

필요에 따라 커튼 에어백 및 고속 카메라, 계측기 등을 설치하여 현상을 분석한다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치는 기존의 정면 및 측면 충돌 현상 재현 뿐만 아니라 전복 사고시의 현상을 재현할 수 있어, 차량의 개발 기간 및 개발비가 절감되고, 다양한 변수를 입력하여 재현할 수 있어 최적의 설계가 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 충돌수단(20)에 의해 정지 관성이 작용하여 좌우 직선 운동하는 슬레드(11)가 슬레드 레일(12)상에 설치되어 있으며, 상기 슬레드(11)상에는 시험용 더미(30)가 탑재되는 시험 지그(13)가 설치되어 있는 슬레드 시험장치에 있어서,

   상기 시험 지그(13)는 메인 프레임(13a)과 지지 프레임(13b)으로 구성되면서 메인 프레임(13a)이 좌우로 회전 가능하도록 그 하단이 힌지(13c)로 고정되고, 상기 시험 지그(13)의 일측에 설치되어 메인 프레임(13a)의 중간부와 슬레드(11)를 연결하여 지지하는 지지수단(14)과, 상기 시험 지그(13)의 상단과 슬레드 레일(12)상에 연결되어 상기 충돌수단(20)의 임팩트 및 이에 따른 슬레드(11)의 운동에 따라 시험 지그(13)가 회전되도록 인장력을 발생시키는 와이어(16)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 시험 지그(13)가 회전하여 바닥에 충돌하는 위치에 그 시험 지그(13)의 손상을 방지할 수 있도록 슬레드 레일(12) 상에 충격 흡수수단(15)이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 지지수단(14)은 회전이 가능하도록 양단의 연결부에 힌지(14a)가 구비된 댐퍼로 형성되어 충격에 의한 급속한 회전을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 전복사고 재현을 위한 슬레드 시험장치.