KR101751220B1 - 범퍼 충돌 시험장비 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 범퍼 충돌 시험장비는, 설정된 높이에서 하부로 설정된 경사각을 가지고 연장되고, 경사진 부분의 하단부에서부터 수평방향으로 연장되는 레일, 상기 레일 위에서 왕복해서 이동이 가능하게 배치되는 대차, 상기 대차의 전방에 설정된 위치에 탈부착 가능하게 설치되는 범퍼, 상기 수평레일의 단부에 대응하는 위치에 고정되어 상기 범퍼와 충돌이 가능하게 배치되는 베리어(barrier), 상기 대차를 상기 레일을 따라서 설정된 높이로 끌어올리고, 상기 레일을 따라서 떨어뜨리는 대차리프팅부를 포함할 수 있다.

Description

범퍼 충돌 시험장비{BUMPER COLLISION TEST FACILITY}

본 발명은 대차에 장착된 범퍼가 설정된 높이에서 레일을 따라서 이동하면서 설정속도로 베리어(barrier)에 충돌하는 충돌구조를 이용하여 범퍼의 성능을 분석할 수 있는 범퍼 충돌 시험장비에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차를 개발할 때에는 개발 과정 중에 자동차 충돌에 대한 안전성능을 확립해 자동차의 신뢰성을 높이기 위해서 자동차 충돌 테스트를 실시하게 된다.

이러한 자동차 충돌 테스트는 자동차 충돌 후 안전장치로써 안전벨트와 에어백 등의 작동상태, 차체의 변형량, 승객의 움직임을 알기 위해 더미(Dummy)의 움직임, 및 범퍼의 변형 등에 대한 테스트를 포함한다.

이러한 충돌 테스트는, 테스트 장비의 구성이 복잡하고 엄청난 비용이 요구되지만 신차 검증을 위해서는 반드시 거쳐야만 하는 테스트이다.

아울러, 차량의 범퍼는 차의 안정성에 중요한 역할을 하게 되어있어 제작단계에서 다양한 방법의 충돌 테스트를 통해 그 성능과 차체에 미치는 데미지를 측정하여 차량의 설계에 반영한다.

한편, 기존의 장비보다 공간의 제약이 적고, 범퍼가 설치된 대차의 이동거리가 짧으며, 시험시간이 단축되는 범퍼 충돌 시험장비에 대한 연구가 진행되고 있으며, 이러한 장비는 테스트비용과 차량의 안정성에 있어서 중요한 요소들을 포함하고 있다.

최근에는 ESIR(engineering sample inspection report)이 강화되고 있으며, 범퍼의 성능에 대한 요구사항이 많아지고 있으며, 승인을 위한 검증요소의 범위가 넓어지고 있다. 따라서, 범퍼의 단면과 스테이의 구조를 다양하게 설계하여 대차에 의한 범퍼의 충돌시험을 수행하는 것이 중요한 요소이다.

기존에 베리어(barrier)를 이용하여 범퍼의 충돌시험을 수행하는 경우에, 대차에 와이어를 연결하고 대형모터를 이용하여 충돌속도를 조절하는데, 대차의 이동거리가 약 160미터로 그 길이가 길고, 시험소요시간이 오래 걸린다.

본 발명의 목적은 공간의 제약이 적고, 범퍼가 설치된 대차의 이동거리가 짧으며, 충돌 시험 시간이 단축될 수 있으며, 범퍼의 충돌에너지를 용이하게 가변시킬 수 있는 범퍼 충돌 시험장비를 제공하는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 충돌 시험장비는, 설정된 높이에서 하부로 설정된 경사각을 가지고 연장되고, 경사진 부분의 하단부에서부터 수평방향으로 연장되는 레일, 상기 레일 위에서 왕복해서 이동이 가능하게 배치되는 대차, 상기 대차의 전방에 설정된 위치에 탈부착 가능하게 설치되는 범퍼, 상기 수평레일의 단부에 대응하는 위치에 고정되어 상기 범퍼와 충돌이 가능하게 배치되는 베리어(barrier), 상기 대차를 상기 레일을 따라서 설정된 높이로 끌어올리고, 상기 레일을 따라서 떨어뜨리는 대차리프팅부를 포함할 수 있다.

상기 레일은 설정된 경사각과 곡률을 가지고 형성되는 경사레일, 및 상기 경사레일의 하단부에서 수평방향으로 형성되는 수평레일을 포함할 수 있다.

설정된 단위 무게를 가지고 상기 대차에 체결되는 웨이트를 포함할 수 있다.

상기 범퍼는 상기 베리어와 충돌 가능하도록 상기 대차의 전방에 탈부착 가능하게 배치될 수 있다.

상기 범퍼와 충돌 가능하도록 상기 베리어의 일면에 설치되는 기둥부재를 포함하고, 상기 기둥부재는 상기 범퍼의 길이방향으로 이동가능하게 상기 베리어에 설치될 수 있다.

상기 대차리프팅부는, 상기 대차의 후미에 연결된 와이어를 당기어 상기 대차를 상기 레일의 상단부로 이동시키는 모터, 및 상기 모터의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 대차리프팅부는 상기 레일의 상단부에 올려진 상기 대차를 상기 레일을 따라서 자유 낙하시킬 수 있다.

상기 레일의 상단부에 배치되는 고정브라켓, 상기 고정브라켓에 회전 가능하게 배치되는 상부롤러, 및 상기 상부롤러의 하부에 배치되는 와인더롤러를 포함하고, 상기 와이어는 상기 대차의 후미에 연결되고, 상기 상부롤러를 지나서 상기 와인더롤러에 감기며, 상기 모터는 상기 와인더롤러를 회전시켜 상기 와이어를 감아서 상기 대차를 상기 레일의 상단부로 끌어올릴 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 범퍼 충돌 시험장비는, 설정된 경사각과 곡률을 가지고 형성되는 경사레일과 상기 경사레일의 하단부에서 수평방향으로 형성되는 수평레일로 구성되는 레일, 상기 레일 위에서 왕복해서 이동이 가능하게 배치되고, 그 일측에는 단위 무게를 갖는 웨이트가 탈부착 가능하게 배치되는 대차, 상기 대차의 전방에 설정된 위치에 탈부착 가능하게 설치되는 범퍼, 상기 수평레일의 단부에 대응하는 위치에 고정되어 상기 범퍼와 충돌이 가능하게 배치되고, 상기 범퍼와 대응하여 기둥부재가 설치되는 베리어(barrier), 상기 대차를 상기 레일의 상단부로 끌어올리고, 상기 대차를 상기 레일을 따라서 자유 낙하시키는 대차리프팅부를 포함할 수 있다.

상기 베리어는 상기 레일의 선단부와 고정되고, 상기 기둥부재는 상기 베리어에 배치되는 이동브라켓을 따라서, 상기 범퍼의 길이방향으로 이동가능하게 배치될 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 위치에너지를 이용하기 위해서 경사진 경사레일과 수평한 수평레일을 적용하여, 시험 공간의 제약을 줄일 수 있고, 범퍼가 설치된 대차의 이동거리가 짧아서, 충돌 시험 시간이 단축될 수 있으며, 범퍼의 충돌에너지를 용이하게 가변시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 충돌 시험장비의 전체적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 충돌 시험장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 충돌 시험장치의 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 충돌 시험장비의 전체적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 충돌 시험장치의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 범퍼 충돌 시험장치의 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 범퍼(190) 충돌 시험장비는 베리어(100), 이동브라켓(102), 기둥부재(105), 휠(110), 대차(120), 프레임(130), 모터(140), 와이어(150), 상부롤러(165), 와인더롤러(145), 고정브라켓(160), 경사레일(172), 수평레일(174), 고정부재(185), 웨이트(180), 범퍼(190), 및 제어부(199)를 포함한다.

상기 프레임(130) 위에 레일(170)이 형성되고, 상기 레일(170)은 상기 경사레일(172)과 상기 수평레일(174)을 포함한다.

상기 경사레일(172)은 설정된 높이에서 하부로 설정된 곡률을 따라서 하부로 경사지게 배치되고, 상기 경사레일(172)의 하단부는 상기 수평레일(174)의 후단부와 연결된다. 상기 수평레일(174)과 상기 경사레일(172)이 만나는 지점은 설정된 곡률을 가지고 연결된다.

여기서, 상기 대체는 상기 대차(120)의 양측 하부에 배치되는 상기 휠(110)을 통해서 상기 경사레일(172)과 상기 수평레일(174)을 따라서 왕복해서 움직이도록 배치된다.

상기 대차(120)의 선단부에는 크래쉬박스(122)가 양측에 각각 배치되고, 상기 크래쉬박스(122)의 선단부에 충돌 시험을 위한 상기 범퍼(190)가 부착되고, 상기 대차(120)의 상부에는 고정부재(185)를 통해서 웨이트(180)가 여러 겹 적층되어 설치된다.

작업자는, 상기 웨이트(180)의 개수를 통해서 상기 대차(120)의 전체 무게를 유연하게 조절할 수 있다. 여기서, 상기 대차(120) 위에 고정된 상기 고정부재(185)에 상기 웨이트(180)가 고정되는데, 상기 웨이트(180)에 상기 고정부재(185)가 끼워지는 구조를 가질 수 있다.

도시한 바와 같이, 상기 수평레일(174)과 상기 프레임(130)의 선단부에는 상기 베리어(100)가 고정되고, 상기 베리어(100)의 전면에서 상기 범퍼(190)와 마주하는 부분에 상기 기둥부재(105)가 설치된다. 상기 기둥부재는 pole 형태로 상기 베리어의 일면에 탈부탁이 가능하다.

도시한 바와 같이, 상기 기둥부재(105)는 하부에서 상부로 연장되는 샤프트 형태로 상기 이동브라켓(102)을 따라서 상기 베리어(100)의 전면에서 이동가능하게 배치되고, 고정부재(185)(미도시)를 통해서 상기 베리어(100)에 고정될 수 있다.

이와 같이, 상기 기둥부재(105)의 위치를 가변시킴으로써, 상기 기둥부재(105)가 상기 범퍼(190)와 충돌하는 위치를 용이하게 조절할 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 경사레일(172)의 상단부에는 고정브라켓(160)이 고정되고, 상기 고정브라켓(160) 위에는 상부롤러(165)가 배치된다.

아울러, 상기 프레임(130)의 후단부 즉, 고정브라켓(160)의 하부에는 와인더롤러(145)가 배치되고, 상기 와인더롤러(145)는 상기 모터(140)에 의해서 회전하도록 배치된다.

상기 와이어(150)의 일단부는 상기 대차(120)의 후미에 연결되고, 상기 상부롤러(165)를 거쳐서 상기 와인더롤러(145)에 감긴다. 아울러, 상기 제어부(199)는 상기 모터(140)의 회전을 제어하도록 배치된다.

상기 제어부(199)에 의해서 상기 모터(140)가 회전하면 상기 와인더롤러(145)가 상기 와이어(150)를 감고, 상기 와이어(150)에 연결된 상기 대차(120)가 상기 수평레일(174) 및 상기 경사레일(172)을 따라서 후방으로 움직이며, 상기 대차(120)는 상기 웨이트(180) 및 상기 범퍼(190)와 함께 상기 경사레일(172)의 상단부로 끌어올려진다.

그리고, 상기 제어부(199)가 상기 모터(140)를 통해서 상기 와인더롤러(145)에서 상기 와이어(150)를 풀어서 상기 대차(120)를 자유 낙하시킨다.

따라서, 상기 대차(120)는 상기 경사레일(172)을 따라서 상부에서 하부로 낙하하면서 일정한 속도로 상기 수평레일(174)을 따라서 이동하게 되고, 상기 대차(120)의 상기 범퍼(190)가 상기 기둥부재(105) 또는 상기 베리어(100)에 충돌하게 된다.

작업자는 상기 대차(120)를 다시 상기 수평레일(174) 및 상기 경사레일(172)을 따라서 상부로 끌어올리고, 충돌시험을 재차 반복할 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 웨이트(180)는 상기 대차(120)위에 적층되어 배치되고, 상기 고정부재(185)가 상기 웨이트(180)를 관통하여 배치되는 구조를 갖는다. 작업자는 상기 웨이트(180)가 상기 대차(120)에 적재된 개수를 조절하여 상기 범퍼(190)에 가해지는 충돌에너지를 용이하게 조절할 수 있다.

아울러, 상기 대차(120)에는 상기 레일(170)의 상부면과 대응하는 상부휠(110)과 하부면에 대응하는 하부휠(110)을 포함하고, 상기 상부휠(110) 및 상기 하부휠(110)에 의해서 상기 대차(120)가 이탈되는 것이 방지된다.

상기 기둥부재(105)는 상기 이동브라켓(102)을 따라서 상기 범퍼(190)의 길이방향으로 이동이 가능하고, 고정볼트와 같은 고정부재(185)가 상기 기둥부재(105)와 상기 이동부재를 관통하여 상기 기둥부재(105)를 상기 베리어(100)에 고정시킬 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

100: 베리어 102: 이동브라켓
105: 기둥부재 110: 휠
120: 대차 122: 크래쉬박스
130: 프레임 140: 모터
145: 와인더롤러 150: 와이어
160: 고정브라켓 165: 상부롤러
170: 레일 172: 경사레일
174: 수평레일 180: 웨이트
185: 고정부재 190: 범퍼
199: 제어부

Claims (10)

1. 설정된 경사각과 곡률을 가지고 상부에서 하부로 형성되는 경사레일과 상기 경사레일의 하단부에서 수평방향으로 형성되는 수평레일로 구성되는 레일;
   상기 레일 위에서 왕복해서 이동이 가능하게 배치되고, 그 일측에는 웨이트가 탈부착 가능하게 배치되는 대차;
   상기 대차의 전방에 설정된 위치에 탈부착 가능하게 설치되는 범퍼;
   상기 수평레일의 단부에 대응하는 위치에 고정되어 상기 범퍼와 충돌이 가능하게 배치되고, 상기 범퍼와 충돌되는 기둥부재가 일면에 설치되는 베리어(barrier); 및
   상기 대차를 상기 레일의 상단부로 끌어올리고, 상기 레일을 따라서 상기 대차를 낙하시키는 대차리프팅부; 를 포함하고,
   상기 베리어는 상기 레일의 선단부와 고정되고,
   상기 기둥부재는 상기 베리어에서 상기 범퍼와 충돌되는 설정된 위치에서 원기둥 형태로 상하 방향으로 배치되며,
   상기 기둥부재는 상기 베리어에서 폭방향으로 배치된 이동브라켓을 따라서, 상기 대차의 폭방향으로 이동가능하게 배치되어 상기 범퍼와 충돌되는 위치가 가변되도록 설치된 것을 특징으로 하는 범퍼 충돌 시험장비.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에서,
   상기 대차리프팅부는,
   상기 대차의 후미에 연결된 와이어를 당기어 상기 대차를 상기 레일의 상단부로 이동시키는 모터; 및
   상기 모터의 작동을 제어하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 범퍼 충돌 시험장비.
7. 제6항에서,
   상기 대차리프팅부는 상기 레일의 상단부에 올려진 상기 대차를 상기 레일을 따라서 자유 낙하시키는 것을 특징으로 하는 범퍼 충돌 시험장비.
8. 제6항에서,
   상기 레일의 상단부에 배치되는 고정브라켓;
   상기 고정브라켓에 회전 가능하게 배치되는 상부롤러; 및
   상기 상부롤러의 하부에 배치되는 와인더롤러; 를 포함하고,
   상기 와이어는 상기 대차의 후미에 연결되고, 상기 상부롤러를 지나서 상기 와인더롤러에 감기며,
   상기 모터는 상기 와인더롤러를 회전시켜 상기 대차를 상기 레일의 상단부로 끌어올리는 것을 특징으로 하는 범퍼 충돌 시험장비.
9. 삭제
10. 삭제

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