KR101144003B1 - 충돌 신호 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충돌 신호 발생 장치에 관한 것으로, 특정 거리만큼 이격되어 설치되는 복수 개의 제1 고정대, 복수 개의 제1 고정대 사이에 위치하고 자유낙하에 의해 하강하는 시험치구, 교통수단의 종류에 따라 서로 다른 형상의 원추형 뿔로 형성되어 시험치구에 결합되는 제1 신호발생부재, 제1 신호발생부재의 수직방향으로 이동이 발생하고, 제1 신호발생부재를 기준으로 서로 대면되도록 형성된 복수 개의 롤러. 롤러에 발생하는 수직방향의 힘으로부터 충돌 신호를 감지하는 가속도계를 포함하여 구성된다.

Description

충돌 신호 발생 장치{Device for Generating of Impact Signal}

본 발명은 충돌 신호 발생 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량, 항공기 등의 교통수단에 대한 충돌 시험 시에 교통수단에 제공되는 충돌 신호를 일정하게 발생시키기 위한 충돌 신호 발생 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차, 항공기 등의 교통수단을 생산하거나, 자동차 좌석, 항공기 좌석 등 교통수단에 설치할 조립품을 개발하는 경우, 개발된 제품의 안전성을 증명하기 위하여 다양한 안전성 시험을 하게 된다.

충돌 시험은 교통수단에 대한 안전성 시험 중 하나로, 종래의 충돌 시험은 안전성 증명을 위한 특정 충돌조건이 마련되고, 특정 충돌조건에서 교통수단의 파손정도 등을 확인하며, 교통수단에 위치한 인체 모델에 가해지는 충격량을 측정하고, 이를 통해 인체손상 정도를 확인함으로써 특정 충돌조건에서 교통수단의 안전성을 확인한다.

그러나, 종래에 교통수단의 충돌안전성을 확인하기 위한 시험장치는 매우 복잡한 시스템으로 구성될 뿐 아니라, 유/공압 액츄에이터 등 충돌신호 발생 및 상기 시험장치를 제어하기 위한 제어장치가 반드시 필요하다.

따라서, 교통수단의 충돌안전성 확인을 위해서는 충돌신호 발생장치 및 제어장치가 반드시 필요한 문제점이 발생할 뿐 아니라, 충돌안전성 확인을 위한 시험장치가 매우 고가이기 때문에 비용적인 측면에서 부담이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 충돌 신호 발생 장치의 구성요소의 교체로 교통수단의 종류에 따라 일정한 충돌 신호를 발생시키기 위한 충돌 신호 발생 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 액츄에이터를 포함한 제어장치를 이용하지 않고 일정한 충돌 신호를 발생시키기 위한 충돌 신호 발생 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 특정 교통수단에 대한 충돌 시험을 위한 충돌 신호 발생 장치에 있어서, 특정 거리만큼 이격되어 설치되는 복수 개의 제1 고정대, 상기 복수 개의 제1 고정대 사이에 위치하고 자유낙하에 의해 하강하는 시험치구, 상기 교통수단의 종류에 따라 서로 다른 형상의 원추형 뿔로 형성되어 상기 시험치구에 결합되는 제1 신호발생부재, 상기 제1 신호발생부재의 수직방향으로 이동이 발생하고, 상기 제1 신호발생부재를 기준으로 서로 대면되도록 형성된 복수 개의 롤러, 상기 롤러에 발생하는 수직방향의 힘으로부터 충돌 신호를 감지하는 가속도계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 롤러의 양 측면에 연결되어 상기 롤러에 발생하는 수직방향의 힘과 동일한 힘으로 이동하는 복수 개의 지지대, 상기 지지대와 연결되어 상기 롤러에 발생하는 수직방향의 힘과 동일한 힘으로 이동하는 제2 신호발생부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 신호발생부재는 상기 교통수단의 종류에 따라 서로 다른 강성을 갖는 탄성부재로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지대를 고정하되, 상기 롤러와 연결된 반대쪽이 고정되는 제2 고정대를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 가속도계 및 로드셀을 포함하여 상기 시험치구의 내부에 위치한 인체 모델을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시험치구는 자유낙하 시, 상기 시험치구가 지면과의 부딪힘을 방지하기 위한 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 고정대는 상기 제1 고정대의 사이에서 상기 시험치구가 이동할 수 있도록 형성된 낙하 가이드 빔, 상기 시험치구 이동 시 형성되는 마찰력을 줄이도록 상기 낙하 가이드 빔과 상기 시험치구의 사이에 형성된 시험치구롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 신호발생부재와 상기 제2 신호발생부재는 상기 교통수단의 종류에 따라 교체가 가능한 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 구조를 따르면 충돌 신호 발생 장치는 액츄에이터를 포함한 제어장치를 이용하지 않고 충돌 신호 발생 장치의 구성요소의 교체만으로 교통수단의 종류에 따라 일정한 충돌 신호를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충돌 신호 발생 장치를 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충돌 신호 발생 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 개략도

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충돌 신호 발생 장치를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충돌 신호 발생 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 개략도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 충돌 신호 발생 장치(100)는 제1 고정대(10), 시험치구롤러(11), 시험치구(20), 돌기부(21), 좌석모형(22), 인체모형(23), 제1 가속도계(24), 로드셀(25), 제1 스토퍼(26a), 제2 스토퍼(26b), 모형지지대(27), 제2 가속도계(28), 제1 신호발생부재(29), 롤러(30), 제1 지지대(31), 미끄럼가이드(32), 제2 신호발생부(33), 제2 지지대(34), 제2 고정대(35)로 구성된다.

복수 개의 제1 고정대(10)는 시험치구(20)를 지지하기 위해서 특정 거리만큼 이격되어 바닥(12)에 설치된다.

시험치구(20)는 복수 개의 제1 고정대(10)가 이격되어 설치된 특정 거리 사이에 위치하고, 시험치구(20)는 자유낙하 운동을 수행하도록 형성된다.

이때, 제1 고정대(10)의 내부에는 시험치구(20)가 이동할 수 있도록 낙하 가이드 빔(미도시)이 형성되고, 낙하 가이드 빔과 시험치구(20)의 사이에는 복수 개의 시험치구롤러(11)가 쌍으로 형성된다.

아울러, 시험치구(20)의 외부에는 쌍으로 형성된 시험치구롤러(11) 사이에 맞물려 이동 시 형성되는 마찰력을 줄일 수 있는 돌기부(21)가 형성된다. 이로 인해, 시험치구(20)는 제1 고정대(10)에서 벗어나지 않는 범위내에서 이동이 가능하다.

또한, 시험치구(20)의 내부에는 좌석모형(22), 인체모형(23), 모형지지대(27)가 형성된다.

좌석모형(22)은 시험치구(20) 내부의 하부에 경사지게 형성된 모형지지대(27)에 고정되고, 좌석모형(22)에는 인체모형(23)을 앉힐 수 있다. 인체모형(23)의 내부에는 교통수단의 내부 충돌에 대한 가속도 크기 및 충격하중을 감지할 수 있는 제1 가속도계(24)와 로드셀(25)이 포함된다.

그리고 모형지지대(27)의 내부에는 제2 가속도계(28)가 포함되어, 시험치구(20)가 자유낙하할 때 발생되는 충돌 신호를 감지할 수 있다.

시험치구(20)의 외부 하단에는 제1 스토퍼(26a)가 형성되고, 제1 고정대(10)가 설치된 바닥에는 제2 스토퍼(26b)가 형성되고, 제1 스토퍼(26a)와 제2 스토퍼(26b)는 서로 대면되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

제1 스토퍼(26a)와 제2 스토퍼(26b)는 시험치구(20)의 자유낙하 시, 시험치구(20)가 지면과 부딪혀 손상되는 것을 방지하기 위함이다.

제1 신호발생부재(29)는 시험치구(20)의 하단에 결합된다. 제1 신호발생부재(29)는 원추형 뿔로 형성된다. 그리고 제1 신호발생부재(29)는 교통수단의 종류에 따라 사용자에 의해 교체가 가능하도록 서로 다른 형상으로 형성되어 시험치구(20)에 결합되는 것이 바람직하다.

롤러(30)는 제1 신호발생부재(29)를 사이에 두고, 대면되게 설치된다. 이로 인해, 제1 신호발생부재(29)가 하강하면 롤러(30)가 제1 신호발생부재(29)의 수직방향으로 이동하게 된다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 롤러(30)는 롤러(30)의 가운데 제1 지지대(31)가 연결되어 회전이 가능하게 형성되고, 제1 지지대(31)는 롤러(30) 양 끝단의 가운데에 각각 연결된다.

롤러(30)의 양 끝단에 연결된 제1 지지대(31)의 반대쪽은 제2 고정대(35)에 고정된다. 아울러, 제1 지지대(31)는 미끄럼가이드(32)에 삽입되어 롤러(30)가 제1 신호발생부재(29)의 하강으로 인해 제1 신호발생부재(29)의 수직방향으로 이동할 때, 마찰력을 최소화하여 제1 지지대(31)가 제2 고정대(35) 쪽으로 미끄러질 수 있도록 한다.

제2 신호발생부(33)는 제1 지지대(31)와 제2 지지대(34)를 연결하고, 제2 지지대(34)와 제2 고정대(35)를 연결한다.

이때, 제2 신호발생부(33)는 롤러(30)에 발생하는 수직방향의 힘과 동일한 힘으로 이동한다. 제2 신호발생부(33)는 스프링 등의 탄성을 갖는 탄성부재로 형성된다. 그리고 제2 신호발생부(33)는 제1 신호발생부재(29)와 같이 교통수단의 종류에 따라 서로 다른 강성을 갖는 탄성부재로 형성되어 제1 지지대(31) 및 제2 지지대(34)에 연결되는 것이 바람직하다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 충돌 신호 발생 장치(100)의 동작은 하기와 같다.

시험치구(20)는 바닥(12)에 고정된 두 개의 제1 고정대(10) 사이에 위치한 상태에서 자유낙하 운동을 하여 일정한 속력으로 하강하고, 시험치구(20)에 결합된 제1 신호발생부재(29) 역시 시험치구(20)와 같이 일정한 속력으로 하강한다.

제1 신호발생부재(29)가 두 개의 롤러(30) 사이에 위치하여 지속적으로 하강하면 두 개의 롤러(30)는 제1 신호발생부재(29)의 수직방향으로 이동한다. 두 개의 롤러(30) 이동에 의해 각 롤러(30)에 연결된 제1 지지대(31)가 제1 신호발생부재(29)의 수직방향으로 이동한다. 이때, 제1 지지대(31)는 미끄럼가이드(32)로 삽입되면서 제2 고정대(35)의 방향으로 이동하게 된다.

이로 인해, 제1 지지대(31)에 연결된 제2 신호발생부(33)가 압축되고, 제1 지지대(31)에 연결된 제2 신호발생부(33)의 압축에 따라 제2 지지대(34) 및 제2 고정대(35)에 연결된 제2 신호발생부(33)도 압축된다.

제2 신호발생부(33)가 압축되면, 두 개의 롤러(30)와 맞닿고 있는 제1 신호발생부재(29)의 면에 가해지는 수직방향의 힘이 시험치구(20)로 전달되고, 전달된 수직방향의 힘은 모형지지대(27)에 형성된 제2 가속도계(28)에서 감지되어, 실험자가 원하는 충돌 신호(가속도 또는 감속도)를 발생시키게 된다.

아울러, 시험치구(20)가 자유낙하 할 때, 발생되는 운동량에 따라 좌성모형(22)에 앉혀진 인체모형(23)에 움직임이 발생하게 되고, 이 움직임에 대한 가속도 크기 및 충격하중이 인체모형(23)에 내장된 제1 가속도계(24)와 로드셀(25)에서 감지된다.

그리고 제1 가속도계(24)와 로드셀(25)에서 감지된 가속도 크기 및 충격하중에 의거하여 교통수단에 탑승하게 될 탑승자의 안전성도 검증할 수 있다. 이를 위해, 제1 가속도계(24)와 로드셀(25)에서 감지된 가속도 크기 및 충격하중을 규정된 값과 비교하고, 감지된 값이 규정된 값보다 작을 경우에 교통수단이 상기 발생된 충돌 신호에서 안전한 것으로 판단한다.

또한, 제1 가속도계(24)와 로드셀(25)의 인체모형(23)의 다른 위치에 존재하기 때문에 가속도 크기 및 충격하중을 서로 다른 위치에서 확인하여 실제 교통수단의 탑승자에 대한 안전도 확인이 보다 구체적으로 이루어질 수 있다. 물론, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 가속도계와 로드셀을 사용하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 속도 등을 측정할 수 있는 센서로의 변경적용이 가능함을 명확히 하는 바이다.

이때, 충돌 시험을 수행하기 위한 교통수단의 종류에 따라 제1 신호발생부재(29)와 제2 신호발생부(33)는 교환될 수 있고, 이로 인해, 충돌 신호는 교통수단의 종류에 맞게 자동으로 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명의 기존의 액츄에이터 등의 제어장치 없이도 일정한 충돌 신호를 발생시킬 수 있으며, 이로 인해 충돌 시험 시의 비용소모를 절약할 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 하기에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100: 충돌 신호 발생 장치
10: 제1 고정대 11: 시험치구롤러
12: 바닥 20: 시험치구
21: 돌기부 22: 좌석모형
23: 인체모형 24: 제1 가속도계
25: 로드셀 26a: 제1 스토퍼
26b: 제2 스토퍼 27: 모형지지대
28: 제2 가속도계 29: 제1 신호발생부재
30: 롤러 31: 제1 지지대
32: 미끄럼가이드 33: 제2 신호발생부재
34: 제2 지지대 35: 제2 고정대

Claims (8)

1. 특정 교통수단에 대한 충돌 시험을 위한 충돌 신호 발생 장치에 있어서,
   특정 거리만큼 이격되어 설치되는 복수 개의 제1 고정대;
   상기 복수 개의 제1 고정대 사이에 위치하고 자유낙하에 의해 하강하는 시험치구;
   상기 교통수단의 종류에 따라 서로 다른 형상의 원추형 뿔로 형성되어 상기 시험치구에 결합되는 제1 신호발생부재;
   상기 제1 신호발생부재의 수직방향으로 이동이 발생하고, 상기 제1 신호발생부재를 기준으로 서로 대면되도록 형성된 복수 개의 롤러;
   상기 롤러에 발생하는 수직방향의 힘으로부터 충돌 신호를 감지하는 가속도계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 신호 발생 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 롤러의 양 측면에 연결되어 상기 롤러에 발생하는 수직방향의 힘과 동일한 힘으로 이동하는 복수 개의 지지대;
   상기 지지대와 연결되어 상기 롤러에 발생하는 수직방향의 힘과 동일한 힘으로 이동하는 제2 신호발생부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 신호 발생 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 신호발생부재는
   상기 교통수단의 종류에 따라 서로 다른 강성을 갖는 탄성부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 충돌 신호 발생 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 지지대를 고정하되, 상기 롤러와 연결된 반대쪽이 고정되는 제2 고정대;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 신호 발생 장치.
5. 제3항에 있어서,
   가속도계 및 로드셀을 포함하여 상기 시험치구의 내부에 위치한 인체 모델;
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 신호 발생 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 시험치구는
   자유낙하 시, 상기 시험치구가 지면과의 부딪힘을 방지하기 위한 스토퍼;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 신호 발생 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 고정대는
   상기 제1 고정대의 사이에서 상기 시험치구가 이동할 수 있도록 형성된 낙하 가이드 빔;
   상기 시험치구 이동 시 형성되는 마찰력을 줄이도록 상기 낙하 가이드 빔과 상기 시험치구의 사이에 형성된 시험치구롤러;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 신호 발생 장치.
8. 제3항에 있어서,
   상기 제1 신호발생부재와 상기 제2 신호발생부재는
   상기 교통수단의 종류에 따라 교체가 가능한 것을 특징으로 하는 충돌 신호 발생 장치.

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