KR101865864B1 - 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치 - Google Patents

자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치 Download PDF

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KR101865864B1 KR1020170055371A KR20170055371A KR101865864B1 KR 101865864 B1 KR101865864 B1 KR 101865864B1 KR 1020170055371 A KR1020170055371 A KR 1020170055371A KR 20170055371 A KR20170055371 A KR 20170055371A KR 101865864 B1 KR101865864 B1 KR 101865864B1
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김문기
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(주)세원물산
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Abstract

본 발명은 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치에 관한 것으로서, 자동차 센터 필러의 하부를 클램핑하는 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛; 상기 자동차 센터 필러의 상부를 클램핑하는 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛; 리액션 프레임(reaction frame)에 착탈 가능하게 결합되는 패널 플레이트; 상기 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛을 지지하는 유닛 지지부; 상기 유닛 지지부와 상기 패널 플레이트에 마련되며, 상기 패널 플레이트에 대하여 상기 유닛 지지부를 업/다운(up/down) 슬라이딩 구동시키는 LM 가이드; 상기 유닛 지지부를 가압하는 액추에이터; 상기 센터 필러의 변형에 따른 하중값을 측정하는 하중값 측정기; 및 상기 액추에이터가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 상기 센터 필러의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 상기 하중값 측정기가 측정하도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치{Apparatus for testing a car center pillar}
본 발명은, 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 실차 단위의 IIHS((Insurance Institute for Highway Safety)의 천정강도(Rollover) 시험 기준을 모듈 단위로 시험 평가할 수 있기 때문에 종전보다 현저하게 간편하면서도 양산품 대비 동등 이상의 성능을 만족시킬 수 있으며, 시험 비용을 현저하게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 시험 시간을 단축시킬 수 있는 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치에 관한 것이다.
자동차 부품 중의 하나인 필라(pillar)는 차량의 강도를 높이기 위해 루프와 언더 바디 간에 연결되는 판넬 부품의 하나이다.
프런트 윈도우와 도어 사이에 있는 것을 프런트 필러(front pillar), 프런트 도어와 리어 도어 사이에 있는 것을 센터 필러(center pillar), 그리고 리어 도어와 리어 윈도우 사이에 있는 것을 리어 필러(rear pillar)라 한다.
한편, 이러한 필러들, 특히 센터 필러의 경우, 자동차의 천정에 적용되기 때문에 천정강도에 대한 시험(test)이 요구되며, 소정의 기준을 통과한 양품만이 출시될 수 있다.
하지만, 현재까지는 도 1에 도시된 것처럼 실차 단위에서 센터 필러에 대한 천정강도를 시험해 왔기 때문에 시험이 번거롭고 어려운 문제점이 있다.
뿐만 아니라 종전처럼 실차 단위에서 센터 필러에 대한 천정강도를 시험할 경우, 시험 비용이 과다하게 소요될 뿐만 아니라 시험 시간이 매우 많이 소요된다는 점에서 이를 해결하기 위한 신개념의 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치에 대한 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 출원번호 제20-1995-0035642호 대한민국특허청 출원번호 제20-1995-0034045호
본 발명의 목적은, 실차 단위의 IIHS((Insurance Institute for Highway Safety)의 천정강도(Rollover) 시험 기준을 모듈 단위로 시험 평가할 수 있기 때문에 종전보다 현저하게 간편하면서도 양산품 대비 동등 이상의 성능을 만족시킬 수 있으며, 시험 비용을 현저하게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 시험 시간을 단축시킬 수 있는 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 자동차 센터 필러의 하부를 클램핑하는 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛; 상기 자동차 센터 필러의 상부를 클램핑하는 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛; 리액션 프레임(reaction frame)에 착탈 가능하게 결합되는 패널 플레이트; 상기 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛을 지지하는 유닛 지지부; 상기 유닛 지지부와 상기 패널 플레이트에 마련되며, 상기 패널 플레이트에 대하여 상기 유닛 지지부를 업/다운(up/down) 슬라이딩 구동시키는 LM 가이드; 상기 유닛 지지부를 가압하는 액추에이터; 상기 센터 필러의 변형에 따른 하중값을 측정하는 하중값 측정기; 및 상기 액추에이터가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 상기 센터 필러의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 상기 하중값 측정기가 측정하도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치에 의해 달성된다.
상기 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛은, 지면에 지지되는 하부 베이스; 상기 하부 베이스 상에 마련되는 하부 고정용 블록; 및 상기 자동차 센터 필러의 하부를 사이에 두고 상기 하부 고정용 블록에 착탈 가능하게 결합되는 하부 형상 클램프를 포함하며, 상기 하부 고정용 블록과 상기 하부 형상 클램프 사이는 상기 센터 필러의 하부에 대한 집중 하중의 방지를 위해 5mm의 갭(gap)이 유지될 수 있다.
상기 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛은, 상부 고정용 블록; 및 상기 자동차 센터 필러의 상부를 사이에 두고 상기 상부 고정용 블록에 착탈 가능하게 결합되는 상부 형상 클램프를 포함하며, 상기 상부 고정용 블록과 상기 상부 형상 클램프 사이는 상기 센터 필러의 상부에 대한 집중 하중의 방지를 위해 5mm의 갭(gap)이 유지될 수 있다.
상기 유닛 지지부는, 상기 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛이 탑재되는 유닛 탑재용 플레이트; 상기 유닛 탑재용 플레이트의 단부에서 절곡되며, 상기 패널 플레이트와의 사이에 상기 LM 가이드의 설치 장소를 이루는 가이드 설치용 플레이트; 및 상기 유닛 탑재용 플레이트와 상기 유닛 탑재용 플레이트 사이에 고정되는 다수의 제1 보강 삼각대를 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 자동차 센터 필러의 하부를 비고정 타입으로 지지하는 센터 필러 하부 지지부; 상기 자동차 센터 필러의 상부를 비고정 타입으로 지지하는 센터 필러 상부 지지부; 리액션 프레임(reaction frame)에 착탈 가능하게 결합되는 패널 플레이트; 상기 센터 필러 상부 지지부와 상기 패널 플레이트에 마련되며, 상기 패널 플레이트에 대하여 상기 센터 필러 상부 지지부를 업/다운(up/down) 슬라이딩 구동시키는 LM 가이드; 상기 센터 필러 상부 지지부를 가압하는 액추에이터; 상기 센터 필러의 변형에 따른 하중값을 측정하는 하중값 측정기; 및 상기 액추에이터가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 상기 센터 필러의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 상기 하중값 측정기가 측정하도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 센터 필러 하부 지지부는, 내부가 빈 사다리꼴 형상을 갖는 사다리꼴 하부 지지대; 상기 사다리꼴 하부 지지대 상에 나사 결합되어 상기 자동차 센터 필러의 하부를 지지하는 탄성 지지대; 및 상기 탄성 지지대의 내면의 단차식 절곡부에 상호 이격되게 마련되는 한 쌍의 사이드실 변형 저감용 블록을 포함하며, 상기 센터 필러 상부 지지부는, 상판 플레이트; 상기 상판 플레이트에 마련되고 상기 액추에이터가 연결되는 액추에이터 연결부; 상기 상판 플레이트에 교차 배치되고, 상기 LM 가이드의 설치 장소를 이루는 가이드 설치용 절곡 플레이트; 및 상기 가이드 설치용 절곡 플레이트와 상기 상판 플레이트 사이에 고정되는 다수의 제2 보강 삼각대를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 실차 단위의 IIHS((Insurance Institute for Highway Safety)의 천정강도(Rollover) 시험 기준을 모듈 단위로 시험 평가할 수 있기 때문에 종전보다 현저하게 간편하면서도 양산품 대비 동등 이상의 성능을 만족시킬 수 있으며, 시험 비용을 현저하게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 시험 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실차 단위에서 센터 필러에 대한 천정강도를 시험하는 이미지이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 정면 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 도 2의 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 여러 각도에서 도시한 사시도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 제어블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 정면 구성도이다.
도 8 및 도 9는 도 7의 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 여러 각도에서 도시한 사시도들이다.
도 10은 센터 필러 하부 지지부의 확대 이미지이다.
도 11은 센터 필러 상부 지지부에 센터 필러가 지지된 상태의 이미지이다.
도 12는 도 7의 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 제어블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 정면 구성도, 도 3 내지 도 5는 도 2의 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 여러 각도에서 도시한 사시도들, 그리고 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치(100)는 실차 단위의 IIHS((Insurance Institute for Highway Safety)의 천정강도(Rollover) 시험 기준을 모듈 단위로 시험 평가할 수 있기 때문에 종전보다 현저하게 간편하면서도 양산품 대비 동등 이상의 성능을 만족시킬 수 있으며, 시험 비용을 현저하게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 시험 시간을 단축시킬 수 있도록 한 것이다.
다시 말해, 본 실시예에 따른 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치(100)는 실차 단위 천정강도 시험을 통해 중량 대비 내구성 비율 평가인 SWR(SWR(Strength to Weight Ratio) = 최대힘 / 공차중량) 기준으로 성능을 평가할 수 있다. 따라서 종전보다 현저하게 간편하면서도 양산품 대비 동등 이상의 성능을 만족시킬 수 있다.
이러한 기능을 제공하는 본 실시예에 따른 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치(100)는 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛(110), 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛(120), 패널 플레이트(130), 유닛 지지부(140), LM 가이드(150), 액추에이터(160), 하중값 측정기(170), 그리고 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛(110) 및 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛(120)에 의한 상하부 고정 타입으로 적용된다.
구조들에 대해 구체적으로 살펴보면, 우선 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛(110)은 자동차 센터 필러(1)의 하부를 클램핑하는 역할을 한다.
본 실시예에서 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛(110)은 자동차 센터 필러(1)의 하부를 고정 방식으로 클램핑한다.
이러한 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛(110)은 지면에 지지되는 하부 베이스(111)와, 하부 베이스(111) 상에 마련되는 하부 고정용 블록(112)과, 자동차 센터 필러(1)의 하부를 사이에 두고 하부 고정용 블록(112)에 착탈 가능하게 결합되는 하부 형상 클램프(113)를 포함한다.
하부 형상 클램프(113)는 나사 방식으로 하부 고정용 블록(112)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛(110)의 구조에서 하부 고정용 블록(112)과 하부 형상 클램프(113) 사이는 센터 필러(1)의 하부에 대한 집중 하중의 방지를 위해 5mm의 갭(G1, gap)이 유지된다.
센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛(120)은 자동차 센터 필러(1)의 상부를 클램핑하는 역할을 한다.
센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛(110)과 마찬가지로 본 실시예에서 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛(120)은 자동차 센터 필러(1)의 상부를 고정 방식으로 클램핑한다.
이러한 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛(120)은 상부 고정용 블록(121)과, 자동차 센터 필러(1)의 상부를 사이에 두고 상부 고정용 블록(121)에 착탈 가능하게 결합되는 상부 형상 클램프(122)를 포함할 수 있다.
상부 형상 클램프(122) 역시, 하부 형상 클램프(113)와 마찬가지로 나사 방식으로 상부 고정용 블록(121)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛(120)의 구조에서 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛(110)과 마찬가지로 상부 고정용 블록(121)과 상기 상부 형상 클램프(122) 사이는 센터 필러(1)의 상부에 대한 집중 하중의 방지를 위해 5mm의 갭(G2, gap)이 유지되는 것을 특징으로 하는 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치.
패널 플레이트(130)는 리액션 프레임(reaction frame, 10)에 착탈 가능하게 결합되는 구조물이다. 리액션 프레임(reaction frame, 10)의 위치에 맞게 패널 플레이트(130)가 결합되어 사용될 수 있다.
유닛 지지부(140)는 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛(120)을 지지하는 구조물이다.
이러한 유닛 지지부(140)는 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛(120)이 탑재되는 유닛 탑재용 플레이트(141)와, 유닛 탑재용 플레이트(141)의 단부에서 절곡되며, 패널 플레이트(130)의 사이에 LM 가이드(150)의 설치 장소를 이루는 가이드 설치용 플레이트(142)와, 유닛 탑재용 플레이트(141)와 유닛 탑재용 플레이트(141) 사이에 고정되는 다수의 제1 보강 삼각대(143)를 포함할 수 있다.
LM 가이드(150)는 유닛 지지부(140)와 패널 플레이트(130)에 마련되며, 패널 플레이트(130)에 대하여 유닛 지지부(140)를 업/다운(up/down) 슬라이딩 구동시키는 역할을 한다. 안정적인 동작을 위해 LM 가이드(150)는 한 쌍으로 배치된다.
액추에이터(160)는 자동차 센터 필러(1)의 하중에 의한 변형을 체크하기 위해 도 2의 진한 화살표 방향으로 유닛 지지부(140)를 가압하는 역할을 한다. 안정적인 가압을 위해 액추에이터(160)는 유압 실린더가 사용될 수 있다.
하중값 측정기(170)는 센터 필러(1)의 변형에 따른 하중값을 측정하는 일종의 센서이다.
한편, 컨트롤러(180)는 액추에이터(160)가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 센터 필러(1)의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 하중값 측정기(170)가 측정하도록 컨트롤하는 역할을 한다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 액추에이터(160)가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 센터 필러(1)의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 하중값 측정기(170)가 측정하도록 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(180)는 액추에이터(160)가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 센터 필러(1)의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 하중값 측정기(170)가 측정하도록 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(180)가 액추에이터(160)가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 센터 필러(1)의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 하중값 측정기(170)가 측정하도록 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이러한 구성에 의해, 도 2처럼 액추에이터(160)가 센터 필러(1)를 향해 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 센터 필러(1)의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 측정함으로써 센터 필러(1)의 천정강도에 대한 데이터로 활용할 수 있다. 특히, 이러한 테스트가 실제 자동차에 대하여 진행되는 것이 아니라 부품 단위로 모사 시험되기 때문에 시험의 편의성이 높아짐은 물론 비용 및 시간이 현저하게 줄어들게 되는 이점이 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 실차 단위의 IIHS((Insurance Institute for Highway Safety)의 천정강도(Rollover) 시험 기준을 모듈 단위로 시험 평가할 수 있기 때문에 종전보다 현저하게 간편하면서도 양산품 대비 동등 이상의 성능을 만족시킬 수 있으며, 시험 비용을 현저하게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 시험 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
실제, 여러 종류의 센터 필러들을 이용해서 시험을 실시해 본 결과, 반복성이 우수한 것으로 확인되었다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 정면 구성도, 도 8 및 도 9는 도 7의 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 여러 각도에서 도시한 사시도들, 도 10은 센터 필러 하부 지지부의 확대 이미지, 도 11은 센터 필러 상부 지지부에 센터 필러가 지지된 상태의 이미지, 그리고 도 12는 도 7의 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예는 전술한 실시예와 달리, 센터 필러 하부 지지부(210) 및 센터 필러 상부 지지부(220)에 의한 상하부 비고정 타입으로 적용된다. 즉 센터 필러(1)를 고정하는 부위에 대한 응력 집중 현상을 저지시키고자 센터 필러(1)의 상하부 비고정 타입으로 적용된다.
이러한 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치(200)는 센터 필러 하부 지지부(210), 센터 필러 상부 지지부(220), 패널 플레이트(230), LM 가이드(250), 액추에이터(260), 하중값 측정기(270), 그리고 컨트롤러(280)를 포함할 수 있다.
센터 필러 하부 지지부(210)는 자동차 센터 필러(1)의 하부를 비고정 타입으로 지지하는 역할을 한다.
이러한 센터 필러 하부 지지부(210)는 도 10에 이미지로 잘 나타나 있는 것처럼 내부가 빈 사다리꼴 형상을 갖는 사다리꼴 하부 지지대(211)와, 사다리꼴 하부 지지대(211) 상에 나사 결합되어 자동차 센터 필러(1)의 하부를 지지하는 탄성 지지대(212)와, 탄성 지지대(212)의 내면의 단차식 절곡부(212a)에 상호 이격되게 마련되는 한 쌍의 사이드실 변형 저감용 블록(213)을 포함할 수 있다.
사다리꼴 하부 지지대(211)에 대하여 탄성 지지대(212)는 나사 결합될 수 있고, 탄성 지지대(212) 상에 자동차 센터 필러(1)의 하부가 나사 결합될 수 있다. 자동차 센터 필러(1)의 하부가 탄성 지지대(212) 상에 나사 결합되지만 탄성 지지대(212)와 사다리꼴 하부 지지대(211)의 구조에 의해 자동차 센터 필러(1)의 하부는 비고정 타입으로 지지되는 형태가 된다.
센터 필러 하부 지지부(210)에서 한 쌍의 사이드실 변형 저감용 블록(213) 간 거리는 800mm이다.
센터 필러 상부 지지부(220)는 자동차 센터 필러(1)의 상부를 비고정 타입으로 지지하는 역할을 한다.
이러한 센터 필러 상부 지지부(220)는 상판 플레이트(221)와, 상판 플레이트(221)에 마련되고 액추에이터(260)가 연결되는 액추에이터 연결부(222)와, 상판 플레이트(221)에 교차 배치되고, LM 가이드(250)의 설치 장소를 이루는 가이드 설치용 절곡 플레이트(224)와, 가이드 설치용 절곡 플레이트(224)와 상판 플레이트(221) 사이에 고정되는 다수의 제2 보강 삼각대(223)를 포함할 수 있다.
이와 갖은 구조의 센터 필러 상부 지지부(220)에 자동차 센터 필러(1)의 상부가 도 11처럼 비고정 상태로 지지될 수 있다.
패널 플레이트(230)는 리액션 프레임(reaction frame, 10)에 착탈 가능하게 결합되는 구조물이다. 리액션 프레임(reaction frame, 10)의 위치에 맞게 패널 플레이트(230)가 결합되어 사용될 수 있다.
LM 가이드(250)는 센터 필러 상부 지지부(220)와 패널 플레이트(230)에 마련되며, 패널 플레이트(230)에 대하여 센터 필러 상부 지지부(220)를 업/다운(up/down) 슬라이딩 구동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서도 안정적인 동작을 위해 LM 가이드(250)는 한 쌍으로 배치된다.
액추에이터(260)는 자동차 센터 필러(1)의 하중에 의한 변형을 체크하기 위해 도 7의 진한 화살표 방향으로 센터 필러 상부 지지부(220)를 가압하는 역할을 한다. 안정적인 가압을 위해 액추에이터(260)는 유압 실린더가 사용될 수 있다.
하중값 측정기(270)는 센터 필러(1)의 변형에 따른 하중값을 측정하는 일종의 센서이다.
한편, 컨트롤러(280)는 액추에이터(260)가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 센터 필러(1)의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 하중값 측정기(270)가 측정하도록 컨트롤하는 역할을 한다. 컨트롤러(280)의 세부구조는 전술한 실시예와 같다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예가 적용되더라도 본 실시예에 따르면, 실차 단위의 IIHS((Insurance Institute for Highway Safety)의 천정강도(Rollover) 시험 기준을 모듈 단위로 시험 평가할 수 있기 때문에 종전보다 현저하게 간편하면서도 양산품 대비 동등 이상의 성능을 만족시킬 수 있으며, 시험 비용을 현저하게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 시험 시간을 단축시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 센터 필러 10 : 리액션 프레임
100 : 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치
110 : 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛 111 : 하부 베이스
112 : 하부 고정용 블록 113 : 하부 형상 클램프
120 : 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛 121 : 상부 고정용 블록
122 : 상부 형상 클램프 130 : 패널 플레이트
140 : 유닛 지지부 141 : 유닛 탑재용 플레이트
142 : 가이드 설치용 플레이트 143 : 제1 보강 삼각대
150 : LM 가이드 160 : 액추에이터
170 : 하중값 측정기 180 : 컨트롤러

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 자동차 센터 필러의 하부를 클램핑하는 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛;
    상기 자동차 센터 필러의 상부를 클램핑하는 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛;
    리액션 프레임(reaction frame)에 착탈 가능하게 결합되는 패널 플레이트;
    상기 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛을 지지하는 유닛 지지부;
    상기 유닛 지지부와 상기 패널 플레이트에 마련되며, 상기 패널 플레이트에 대하여 상기 유닛 지지부를 업/다운(up/down) 슬라이딩 구동시키는 LM 가이드;
    상기 유닛 지지부를 가압하는 액추에이터;
    상기 센터 필러의 변형에 따른 하중값을 측정하는 하중값 측정기; 및
    상기 액추에이터가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 상기 센터 필러의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 상기 하중값 측정기가 측정하도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛은,
    지면에 지지되는 하부 베이스;
    상기 하부 베이스 상에 마련되는 하부 고정용 블록; 및
    상기 자동차 센터 필러의 하부를 사이에 두고 상기 하부 고정용 블록에 착탈 가능하게 결합되는 하부 형상 클램프를 포함하며,
    상기 하부 고정용 블록과 상기 하부 형상 클램프 사이는 상기 센터 필러의 하부에 대한 집중 하중의 방지를 위해 5mm의 갭(gap)이 유지되는 것을 특징으로 하는 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치.
  3. 자동차 센터 필러의 하부를 클램핑하는 센터 필러 하부 고정 클램핑 유닛;
    상기 자동차 센터 필러의 상부를 클램핑하는 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛;
    리액션 프레임(reaction frame)에 착탈 가능하게 결합되는 패널 플레이트;
    상기 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛을 지지하는 유닛 지지부;
    상기 유닛 지지부와 상기 패널 플레이트에 마련되며, 상기 패널 플레이트에 대하여 상기 유닛 지지부를 업/다운(up/down) 슬라이딩 구동시키는 LM 가이드;
    상기 유닛 지지부를 가압하는 액추에이터;
    상기 센터 필러의 변형에 따른 하중값을 측정하는 하중값 측정기; 및
    상기 액추에이터가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 상기 센터 필러의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 상기 하중값 측정기가 측정하도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛은,
    상부 고정용 블록; 및
    상기 자동차 센터 필러의 상부를 사이에 두고 상기 상부 고정용 블록에 착탈 가능하게 결합되는 상부 형상 클램프를 포함하며,
    상기 상부 고정용 블록과 상기 상부 형상 클램프 사이는 상기 센터 필러의 상부에 대한 집중 하중의 방지를 위해 5mm의 갭(gap)이 유지되는 것을 특징으로 하는 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유닛 지지부는,
    상기 센터 필러 상부 고정 클램핑 유닛이 탑재되는 유닛 탑재용 플레이트;
    상기 유닛 탑재용 플레이트의 단부에서 절곡되며, 상기 패널 플레이트와의 사이에 상기 LM 가이드의 설치 장소를 이루는 가이드 설치용 플레이트; 및
    상기 유닛 탑재용 플레이트와 상기 유닛 탑재용 플레이트 사이에 고정되는 다수의 제1 보강 삼각대를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치.
  5. 자동차 센터 필러의 하부를 비고정 타입으로 지지하는 센터 필러 하부 지지부;
    상기 자동차 센터 필러의 상부를 비고정 타입으로 지지하는 센터 필러 상부 지지부;
    리액션 프레임(reaction frame)에 착탈 가능하게 결합되는 패널 플레이트;
    상기 센터 필러 상부 지지부와 상기 패널 플레이트에 마련되며, 상기 패널 플레이트에 대하여 상기 센터 필러 상부 지지부를 업/다운(up/down) 슬라이딩 구동시키는 LM 가이드;
    상기 센터 필러 상부 지지부를 가압하는 액추에이터;
    상기 센터 필러의 변형에 따른 하중값을 측정하는 하중값 측정기; 및
    상기 액추에이터가 정하중 5mm/s의 속도를 부여할 때, 상기 센터 필러의 변형이 127mm가 되는 지점의 하중값을 상기 하중값 측정기가 측정하도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 센터 필러 하부 지지부는,
    내부가 빈 사다리꼴 형상을 갖는 사다리꼴 하부 지지대;
    상기 사다리꼴 하부 지지대 상에 나사 결합되어 상기 자동차 센터 필러의 하부를 지지하는 탄성 지지대; 및
    상기 탄성 지지대의 내면의 단차식 절곡부에 상호 이격되게 마련되는 한 쌍의 사이드실 변형 저감용 블록을 포함하며,
    상기 센터 필러 상부 지지부는,
    상판 플레이트;
    상기 상판 플레이트에 마련되고 상기 액추에이터가 연결되는 액추에이터 연결부;
    상기 상판 플레이트에 교차 배치되고, 상기 LM 가이드의 설치 장소를 이루는 가이드 설치용 절곡 플레이트; 및
    상기 가이드 설치용 절곡 플레이트와 상기 상판 플레이트 사이에 고정되는 다수의 제2 보강 삼각대를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 센터 필러 천정강도 모사 시험장치.
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