KR100460931B1

KR100460931B1 - 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치

Info

Publication number: KR100460931B1
Application number: KR10-2002-0079587A
Authority: KR
Inventors: 김유권
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2004-12-09
Also published as: KR20040051898A

Abstract

유아 보호 시스템의 설치규정에 의해 실시되는 충돌하중 시험없이 동일하게 유아용 시트 상에 가해지는 유아로부터의 관성 및 충돌하중을 실제와 동일하게 재현하여 보다 신뢰성 있는 시험 데이터를 확보할 수 있도록;

골반 중심점 상에 양측으로 연결축을 구성하는 유아용 더미와; 상기 유아용 더미가 안착되며, 시트 벨트를 통하여 시트에 고정되는 유아시트대용 지그와; 차체의 외부 일측에 고정되어 그 작동로드를 통하여 상기 유아시트대용 지그의 후방 일측에 연결되는 인장용 구동 실린더와; 상기 유아용 더미의 일측방으로 유아시트대용 지그 상에 장착되며, 길이방향으로 가이드 홀을 형성하는 더미 가이드 브라켓과; 상기 유아용 더미의 일측 연결축 선단에 장착되어 상기 더미 가이드 브라켓 상의 가이드 홀을 따라 가이드 되도록 장착되는 잠금장치와; 상기 유아시트대용 지그의 상부 일측에 브라켓을 통하여 일단이 연결되고, 타단은 상기 유아용 더미의 일측 연결축 상에 연결되어 탄성력을 제공하는 탄성부재와; 상기 유아용 더미의 타측방으로 유아시트대용 지그 상에 장착되며, 길이방향으로 슬롯 홀을 형성하여 상기 유아용 더미의 타측 연결축이 가이드 되는 지그 브라켓과; 상기 지그 브라켓 상에 장착 브라켓을 통하여 힌지 체결되어 항상 수직방향으로 위치되는 회전추와; 상기 지그 브라켓 상의 슬롯 홀을 따라 가이드 되도록 장착되며, 상기 회전추의 일측에 연결바아를 통하여 고정되는 이동량 제한장치와를 포함하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치를 제공한다.

Description

차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치{APPARATUS FOR ANANLYZING MOVEMENT OF A CHILD RESTRAINT SYSTEM FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유아 보호 시스템(즉, 유아용 시트)의 설치규정에 의해 실시되는 충돌하중 시험을 실제와 동일한 수준으로 재현하여 보다 신뢰성 있는 시험 데이터를 확보할 수 있도록 하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 신차종을 개발하여 양산하기까지는 오랜 기간에 걸쳐 수많은 시험과 연구를 통하여 이루어지며, 이러한 과정에서 개발된 완성 차량은 그 내구력을 체크하기 위하여 부분적으로 다양한 시험을 하게되는데, 이는일정한 기준을 마련하고 이 기준에 합당한지 여부에 따라 완성도를 체크하게 된다.

이러한 차량에 있어서의 완성도는 차량의 내구성이 큰 비중을 차지하는 요소라 할 수 있으며, 특히, 최근에는 유아 보호 시스템(즉, 유아용 시트)의 설치규정에 대한 요구가 있어 이에 대한 안전성의 연구가 활발하게 진행되고 있다.

상기의 유아 보호 시스템은 성인용 시트 벨트를 이용하여 시트 상에 안착되는 유아용 시트를 고정하고, 상기 유아용 시트 상에는 유아가 별도의 유아용 벨트를 통하여 구속되도록 이루어지는 것으로써, 이러한 유아 보호 시스템의 안전성 시험을 위하여 차일드 앵커 시험을 실시하고 있는 추세이다.

그런데, 상기 차일드 앵커 시험은 차체에 대한 시험이라고 할 수 있으며, 실제 유아보호장치 자체에는 시트 상에 안착성, 즉, 착용성만을 육안검사를 통하여 평가할 뿐, 실제 차량의 충돌시, 상기 유아용 시트상에 가해지는 유아의 무게에 의한 정적하중인 관성하중이나, 충돌시 유아의 미끌림에 의한 동적하중인 충돌하중에 대한 고려가 이루어지지 않아 차량용 유아 보호 시스템에 대한 충돌시의 시험 데이터가 신뢰성이 낮으며, 이에 따른 유아의 거동과 유아용 시트의 변형양상을 정확하게 확인할 수 없다는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 제거하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 유아 보호 시스템의 설치규정에 의해 실시되는 충돌하중 시험없이 동일하게 유아용 시트 상에 가해지는 유아로부터의 관성 및 충돌하중을 실제와 동일하게 재현하여 보다 신뢰성 있는 시험 데이터를 확보할 수 있도록 하는 차량용유아 보호 시스템의 거동 해석장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치의 전체 사시도이다.

도 2내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치의 작동을 설명하기 위하여 편의상 각 구성요소를 일측으로 일괄 도시한 단계별 상태도이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치는 골반 중심점 상에 양측으로 연결축을 구성하는 유아용 더미와; 상기 유아용 더미가 안착되며, 시트 벨트를 통하여 시트에 고정되는 유아시트대용 지그와; 차체의 외부 일측에 고정되어 그 작동로드를 통하여 상기 유아시트대용 지그의 후방 일측에 연결되는 인장용 구동 실린더와; 상기 유아용 더미의 일측방으로 유아시트대용 지그 상에 장착되며, 길이방향으로 가이드 홀을 형성하는 더미 가이드 브라켓과; 상기 유아용 더미의 일측 연결축 선단에 장착되어 상기 더미 가이드 브라켓 상의 가이드 홀을 따라 가이드 되도록 장착되는 잠금장치와; 상기 유아시트대용 지그의 상부 일측에 브라켓을 통하여 일단이 연결되고, 타단은 상기 유아용 더미의 일측 연결축 상에 연결되어 탄성력을 제공하는 탄성부재와; 상기 유아용 더미의 타측방으로 유아시트대용 지그 상에 장착되며, 길이방향으로 슬롯 홀을 형성하여 상기 유아용 더미의 타측 연결축이 가이드 되는 지그 브라켓과; 상기 지그 브라켓 상에 장착 브라켓을 통하여 힌지 체결되어 항상 수직방향으로 위치되는 회전추와; 상기 지그 브라켓 상의 슬롯 홀을 따라 가이드 되도록 장착되며, 상기 회전추의 일측에 연결바아를 통하여 고정되는 이동량 제한장치와를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치의 전체 사시도로써, 본 발명의 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치는 골반(3) 중심점 상에 양측으로 연결축(5,7)을 구성하는 유아용 더미(1)를 구비하며, 상기 유아용 더미(1)가 안착되는 유아시트대용 지그(9)를 시트벨트(15)를 통하여 시트(17)에 고정한다.

상기 유아시트대용 지그(9) 상에는 유아용 더미(1)의 다리부분이 배치되는 일측으로 시트벨트(15)의 랩 벨트(11) 부분에 의해 고정되는 랩 벨트 가이더(19)가 구성되고, 상기 유아시트대용 지그(9)의 후방 외측의 유아용 더미(1)의 머리부분이 배치되는 일측으로 상기 시트벨트(15)의 토르소 벨트(13) 부분에 의해 고정되는 토르소 벨트 가이더(21)가 형성된다.

그리고 차체의 외부 일측에 인장용 구동 실린더(23)를 고정하고, 그 작동로드(25)의 선단을 상기 유아시트대용 지그(9)의 후방 일측에 힌지 체결하되, 상기 인장용 구동 실린더(23)는 상기 유아시트대용 지그(9)의 후방 일측을 소정의 하중으로 당길 수 있도록 유압 실린더로 이루어진다.

상기 유아용 더미(1)의 일측방의 상기 유아시트대용 지그(9) 상에는 더미 가이드 브라켓(27)이 장착되는데, 상기 더미 가이드 브라켓(27)에는 그 길이방향으로 가이드 홀(29)을 형성하며, 정확하게는 상기 유아시트대용 지그(9) 상에서 상기 유아용 더미(1)의 골반(3)부분이 안착되는 안착부의 일측방으로 형성된다.

그리고 상기 유아용 더미(1)의 일측 연결축(5) 선단에는 잠금장치(31)가 장착되는데, 상기 잠금장치(31)는 상기 더미 가이드 브라켓(27) 상의 가이드 홀(29)을 따라 가이드 되며, 상기 더미 가이드 브라켓(27)의 가이드 홀(29) 상에서 제어기(33)의 제어신호에 따라 그 위치에서 잠금 또는 해제가 가능하도록 마그네틱 브레이크로 이루어지며, 잠금 상태에서, 상기 유아용 더미(1)의 골반(3)부분을 그 위치에서 고정하게 된다.

여기서, 상기 마그네틱 브레이크는 제어기(33)의 제어신호에 따라 내부의 마그네틱이 작동하여 상기 가이드 홀(29)내에서 마찰 접촉되는 패드를 구비하여 이루어지는 공지된 장치를 이용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 유아시트대용 지그(9)의 상부 일측에는 브라켓(37)을 통하여 탄성부재(39)의 일단이 연결되고, 상기 탄성부재(39)의 타단은 상기 유아용 더미(1)의 일측 연결축(5) 상에 연결되어 인장 탄성력을 제공하게 된다.

여기서, 상기 탄성부재(39)는 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유아용 더미(1)의 타측방의 상기 유아시트대용 지그(9) 상에는 지그 브라켓(41)이 장착되는데, 상기 지그 브라켓(41)에는 그 길이방향으로 슬롯 홀(43)을 형성하며, 상기 유아용 더미(1)의 타측 연결축(7)이 이 슬롯 홀(43)에 삽입되어 가이드 된다.

상기 지그 브라켓(41)은 상기 더미 가이드 브라켓(27)과 마찬가지로 상기 유아시트대용 지그(9) 상에서 상기 유아용 더미(1)의 골반(3)부분이 안착되는 안착부의 타측방으로 형성된다.

그리고 상기 지그 브라켓(41) 상에는 장착 브라켓(45)을 통하여 회전추(47)가 힌지 체결되는데, 상기 회전추(47)는 그 무게 중심을 힌지점(H)의 하부에 두어 상기 유아시트대용 지그(9)의 거동에 대한 수직방향 위치를 항상 유지할 수 있도록구성된다.

또한, 상기 지그 브라켓(41) 상의 슬롯 홀(43)을 따라 가이드 되도록 장착되는 이동량 제한장치(49)를 상기 회전추(47)의 일측에 연결바아(51)를 통하여 고정하는데, 상기 이동량 제한장치(49)는 상기 회전추(47)에 연결바아(51)를 통하여 고정되어 상기 지그 브라켓(41)의 슬롯 홀(43) 상에 가이드 되도록 설치된 상태로 상기 제어기(33)의 제어신호에 따라 그 해당위치에서 잠금 또는 해제가 가능하도록 구성되는 마그네틱 브레이크로 이루어진다.

여기서, 상기 마그네틱 브레이크는 제어기(33)의 제어신호에 따라 내부의 마그네틱이 작동하여 상기 슬롯 홀(43)내에서 마찰 접촉되는 패드를 구비하여 이루어지는 공지된 장치를 이용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치의 작동을, 도 2내지 도 4를 통하여 살펴보면, 먼저, 상기 도 2에서와 같이, 차량용 시트(17) 상에, 상기 유아시트대용 지그(9)를 안착시킨 상태로, 상기 랩 벨트 가이더(19)를 통하여 시트벨트(15)의 랩 벨트(11) 부분을 걸고, 토르소 벨트 가이더(21)를 통하여 상기 시트벨트(15)의 토르소 벨트(13) 부분을 걸어 상기 시트(17)에 고정한다.

상기 유아시트대용 지그(9) 상에는, 상기 유아용 더미(1)를 안착시킨 후, 그 골반(3) 중심점 부분에 양측으로 형성된 연결축(5,7) 중에서, 일측 연결축(5) 선단에 구성되는 잠금장치(31)를 상기 더미 가이드 브라켓(27) 상의 가이드 홀(29)을 따라 가이드 되도록 장착한 상태로, 제어기(33)의 제어신호에 의해 그 위치에서 잠긴 상태로 제어하여 상기 유아용 더미(1)의 골반(3)부분을 그 안착 위치에 고정하게 된다.

또한, 상기 유아용 더미(1)의 상기 연결축(5,7) 중에서, 타측 연결축(7)의 선단을 상기 지그 브라켓(41)의 슬롯 홀(43)에 삽입하여 이를 따라 가이드 되도록 설치하며, 상기 지그 브라켓(41) 상의 슬롯 홀(43)을 따라 가이드 되도록 장착되는 이동량 제한장치(49)는 제어기(33)의 제어신호에 따라 그 해당위치에서 잠김 해제 상태로 이동 가능하게 제어된다.

이러한 상태에서, 도 3에서와 같이, 실제 충돌 재현과 동일한 작동을 위하여, 충돌시 유아용 시트(본 실시예의 유아시트대용 지그(9))에 가해지는 유아의 무게에 의한 정적하중인 관성하중을 재현하기 위하여, 상기 인장용 구동 실린더(23)를 후퇴 구동시켜 소정의 하중으로 상기 유아시트대용 지그(9)의 후방 일측을 당기게 된다.

그러면, 상기 유아시트대용 지그(9)에는 유아용 더미(1)의 다리부분에 대응하는 랩 벨트 가이더(19) 부분이 랩 벨트(11)의 여유장력에 의해 들리면서 회전과 함께, 다소 변형이 일어나게 되어 상기한 바와 같은 실제 충돌시, 유아의 무게에 의한 관성하중의 영향으로 인한 상기 유아시트대용 지그(9)의 변형양상을 재현할 수 있다.

이 때, 상기 회전추(47)는 상기 유아시트대용 지그(9) 상에서 항상 그 무게중심에 의해 수직방향으로 위치되며, 이 회전추(47)에 연결바아(51)를 통하여 고정된 이동량 제한장치(49)는 상대적으로 상기 유아시트대용 지그(9) 상에 고정된 지그 브라켓(41)의 슬롯 홀(43) 내에서, 상기 유아시트대용 지그(9)의 회전량만큼, 슬롯 홀(43)의 상부측으로 이동된 위치에 배치하게 되며, 그 위치에서 상기 제어기(33)의 제어신호에 의해 이동량 제한장치(49)를 잠금 상태로 제어하여 해당위치의 지그 브라켓(41) 상에서 고정하게 된다.

이와 같이, 상기 유아시트대용 지그(9)에 관성하중을 재현한 상태로, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 잠금장치(41)를 통하여 상기 더미 가이드 브라켓(27) 상의 일측에 상기 유아용 더미(1)의 골반(3)부분을 그 안착 위치에 고정한 상태에서, 상기 제어기(33)가 상기 잠금장치(31)를 잠금 해제상태로 제어하면, 유아용 더미(1)는 그 골반(3) 부분의 일측 연결축(5)에 가해지는 탄성부재(39)의 인장 탄성력에 의해 가이드 홀(29)을 따라 가이드 되어 상부로 튀어 오르게 된다.

이에 따라, 실제 충돌시, 유아용 시트 상에 가해지는 유아의 미끌림에 의한 동적하중인 충격하중을 재현할 수 있게 된다.

따라서, 실제 유아의 거동과 유아용 시트의 변형양상을 본 실시예에 의한 구성으로 보다 정확하게 재현하여 신뢰성 있는 시험데이터를 확보할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치에 의하면, 유아 보호 시스템의 설치규정에 의해 실시되는 충돌하중 시험없이, 유아용 시트 상에 가해지는 유아로부터의 관성 및 충돌하중을 실제와 동일하게 재현하여 보다 신뢰성 있는 시험 데이터를 확보할 수 있으며, 실차 충돌시험의 배제로 인한 비용절감의 효과가 있다.

Claims

골반 중심점 상에 양측으로 연결축을 구성하는 유아용 더미와;

상기 유아용 더미가 안착되며, 시트 벨트를 통하여 시트에 고정되는 유아시트대용 지그와;

차체의 외부 일측에 고정되어 그 작동로드를 통하여 상기 유아시트대용 지그의 후방 일측에 연결되는 인장용 구동 실린더와;

상기 유아용 더미의 일측방으로 유아시트대용 지그 상에 장착되며, 길이방향으로 가이드 홀을 형성하는 더미 가이드 브라켓과;

상기 유아용 더미의 일측 연결축 선단에 장착되어 상기 더미 가이드 브라켓 상의 가이드 홀을 따라 가이드 되도록 장착되는 잠금장치와;

상기 유아시트대용 지그의 상부 일측에 브라켓을 통하여 일단이 연결되고, 타단은 상기 유아용 더미의 일측 연결축 상에 연결되어 탄성력을 제공하는 탄성부재와;

상기 유아용 더미의 타측방으로 유아시트대용 지그 상에 장착되며, 길이방향으로 슬롯 홀을 형성하여 상기 유아용 더미의 타측 연결축이 가이드 되는 지그 브라켓과;

상기 지그 브라켓 상에 장착 브라켓을 통하여 힌지 체결되어 항상 수직방향으로 위치되는 회전추와;

상기 지그 브라켓 상의 슬롯 홀을 따라 가이드 되도록 장착되며, 상기 회전추의 일측에 연결바아를 통하여 고정되는 이동량 제한장치와;

를 포함하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치.
청구항 1에 있어서, 상기 유아시트대용 지그 상에는

일측으로 시트벨트의 랩 벨트 부분이 배치되는 랩 벨트 가이더와;

상기 유아시트대용 지그의 후방 외측에는 상기 시트벨트의 토르소 벨트 부분이 배치되는 토르소 벨트 가이더;

가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치.
청구항 1에 있어서, 상기 인장용 구동 실린더는

그 작동로드의 선단을 상기 유아시트대용 지그의 후방 일측에 힌지 체결하여 이루어지는 유압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치.
청구항 1에 있어서, 상기 더미 가이드 브라켓은

상기 유아시트대용 지그 상의 상기 유아용 더미의 안착부 일측방으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치.
청구항 1에 있어서, 상기 잠금장치는

상기 더미 가이드 브라켓의 가이드 홀 상에 가이드 되도록 설치된 상태로 제어기의 제어신호에 따라 그 위치에서 잠금 또는 해제가 가능하도록 구성되는 마그네틱 브레이크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치.
청구항 1에 있어서, 상기 탄성부재는

코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치.
청구항 1에 있어서, 상기 지그 브라켓은

상기 유아시트대용 지그 상의 상기 유아용 더미의 안착부 타측방으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치.
청구항 1에 있어서, 상기 회전추는

그 무게 중심을 힌지점의 하부에 두어 상기 유아시트대용 지그의 거동에 대한 수직방향 위치를 유지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치.
청구항 1에 있어서, 상기 이동량 제한장치는

상기 회전추에 연결바아를 통하여 고정되어 상기 지그 브라켓의 슬롯 홀 상에 가이드 되도록 설치된 상태로 제어기의 제어신호에 따라 그 해당위치에서 잠금 또는 해제가 가능하도록 구성되는 마그네틱 브레이크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 유아 보호 시스템의 거동 해석장치.