KR101911383B1 - 자동차용 시트백 충돌시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지면에 수평하게 설치되고 수평 레일부가 형성되는 수평 프레임부와 상기 수평 프레임부의 일단에서 지면에 대해 수직하게 설치되고 일단이 상기 수평 레일부와 연결되는 수직 레일부가 형성되는 수직 프레임부를 구비하는 프레임유닛; 상기 수평 레일부를 따라 수평 프레임부에 수평 이동 가능하게 설치되는 대차유닛; 상기 수평 레일부와 수직 레일부를 따라 상기 수평 프레임부와 상기 수직 프레임부에 수평 이동 및 수직 이동 가능하게 설치되어 상기 대차유닛에 충돌하는 충돌유닛; 상기 충돌 유닛을 상기 수직 프레임부의 상부로 승강 이동시키기 위한 이송유닛; 및 제어유닛;을 포함하고, 상기 충돌유닛의 자유낙하에 의한 위치에너지를 운동에너지로 전환하여 자동차용 시트백의 충돌시험이 수행할 수 있는 자동차용 시트 백 충돌시험장치에 관한 것이다.

Description

자동차용 시트백 충돌시험장치{Crash test device of seat back for vehicle}

본 발명은 자동차용 시트백 충돌시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평 레일부와 수직 레일부를 따라 수평 프레임부와 수직 프레임부에 수평 이동 및 수직 이동 가능하게 설치되어 대차유닛에 충돌하는 충돌유닛이 이송유닛에 의해 수직 프레임부의 최상부로 이동하고, 이러한 충돌유닛의 자유낙하에 의한 위치에너지를 운동에너지로 전환하여 자동차용 시트백의 충돌시험이 수행됨에 따라 충돌시험을 위한 설치공간과 설치비용을 절감하고, 충돌시험장치의 유지비용을 절감하며, 충돌시험의 정확도를 향상시킬 수 있는 자동차용 시트백 충돌시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차를 평가할 때에는 그 동력 성능뿐만 아니라 안전성도 중요한 요소가 되고 있고, 이에 따라 각 자동차 제조사들과 부품 공급사들은 자동의 안전성을 높이기 위해 많은 연구 및 실험을 하고 있다.

이에 따라 자동차 제조사와 부품 공급사들은 최초로 신차나 부품을 개발하거나 부품을 개량할 때에 개발된 자동차나 부품 또는 개량된 부품의 안전도를 체크하기 위하여 다양한 안전성 시험을 하게 되는데, 이는 일정한 기준을 마련하고 이 기준에 합당한지 여부에 따라 완성도를 검사하게 된다.

자동차의 안전성은 인간의 생명에 직접 연관되어 차량의 완성도에 가장 많은 영향을 미치는 요소라 할 수 있으며, 세계 대부분의 국가에서도 이와 같은 차량의 안전도에 가장 엄격한 기준을 적용시키고 있는 실정이다.

이러한 안전성 시험에는, 시트 백의 안전성 시험, 시험용 더미의 내구시험, 에어백 작동시험, 도어 잠금장치 변형시험 등이 있으며, 이러한 시험들은 최대한 실차조건에 가깝게 하여 시험을 할 수 있도록, 실제 차체에 각 구성부품들이 모두 장착된 상태에서 슬래드형 충격 시험장치를 통하여 그 시험이 이루어진다.

특히, 안정성 시험 중에 시트 백의 안전성 시험은 승객실(대부분 후방 좌석)의 하방측의 화물칸에 실린 화물이, 차량 충격 기타 원인으로 인하여 자동차 시트 백에 부딪힐 때 시트 백(seat back)이 충분한 강도로 충격을 견디는가를 시험하는 시트 백 충돌시험을 수행하고 있다.

그런데, 종래 자동차의 시트백 충돌시험은 통상의 충격 시험장비 위에 실차를 올려두고, 시트백 후미에 시험블럭을 위치시켜, 시험블럭을 시트백에 발사함으로써 시험블럭을 시트백에 충돌시키고, 이로 인한 시트백의 휘어짐이나 파손, 변형 정도 등을 관찰하는 방법으로 수행하였다. 즉, 도 1에 도시된 것처럼, 종래 자동차의 시트백 충돌시험장치는 차량용 충격시험장치는, 레일(2) 상에서 구르는 시험대차(3) 위에 실제의 차량과 흡사한 각종 내장재 및 시트(4)를 갖춘 차체모형(5)이 고정되어 있고, 그 차체모형(5)의 내부에 설치된 시트(4)에 인체모형을 앉힌 상태에서 실제 충돌시의 충격 및 충격파를 발생하는 액추에이터(6)가 상기 시험대차(3)의 전방측에 구비된 구성으 로 되어 있다. 액추에이터(6)가 충격적으로 작동함으로써 실제 차량이 충돌할 때와 유사한 상황에서 충격 시간에 따른 충격량을 얻어낼 수 있다.

이처럼, 종래 자동차 시트백 충돌시험장치는 유압이나 공압을 통해 고속으로 시험블럭을 발사하여 충돌시키기 위해 유압장치를 설치해야 함에 따라 설치공간이 많이 필요하여 설치공간에 제약이 많아 공간 효율성이 저감하는 문제점이 있었다.

또한, 종래 자동차 시트백 충돌시험장치는 충격량을 발생시키기 위해 유압장비와 같은 고가의 장비를 설치해야 함에 따라 자동차 시트백 충돌시험장치의 설치비용이 증가하고, 중소기업에서는 이를 도입할 수 없어 균형있는 산업발전을 저해하는 문제점이 있었다.

더욱이, 종래 자동차 시트백 충돌시험장치는 고속의 유압충돌을 위해 많은 전력을 사용하여야 함에 따라 시험비용이 증가되고, 유압장비의 고장이나 파손에 따른 유지비용이 증가하는 문제점이 있었다.

게다가, 종래 자동차 시트백 충돌시험장치는 충돌시험의 정확도가 낮아 자동차의 안정성이 감소하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개공보 제10-1997-0028505호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수평 레일부와 수직 레일부를 따라 수평 프레임부와 수직 프레임부에 수평 이동 및 수직 이동 가능하게 설치되어 대차유닛에 충돌하는 충돌유닛이 이송유닛에 의해 수직 프레임부의 최상부로 이동하고, 이러한 충돌유닛의 자유낙하에 의한 위치에너지를 운동에너지로 전환하여 자동차용 시트백의 충돌시험이 수행됨에 따라 충돌시험을 위한 설치공간과 설치비용을 절감하고, 자유낙하를 위해 충돌유닛을 수평 프레임부의 최상부로 이동시킬 때에만 동력을 사용함에 따라 충돌시험장치의 유지비용과 시험비용을 절감하며, 충돌시험의 정확도를 향상시켜 자동차의 안전성을 증가시킬 수 있는 자동차용 시트백 충돌시험장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치는 지면에 수평하게 설치되고 수평 레일부가 형성되는 수평 프레임부와 상기 수평 프레임부의 일단에서 지면에 대해 수직하게 설치되고 일단이 상기 수평 레일부와 연결되는 수직 레일부가 형성되는 수직 프레임부를 구비하는 프레임 유닛; 상기 수평 레일부를 따라 수평 프레임부에 수평 이동 가능하게 설치되는 대차유닛; 상기 수평 레일부와 수직 레일부를 따라 상기 수평 프레임부와 상기 수직 프레임부에 수평 이동 및 수직 이동 가능하게 설치되어 상기 대차유닛에 충돌하는 충돌유닛; 상기 충돌 유닛을 상기 수직 프레임부의 상부로 승강 이동시키기 위한 이송유닛; 및 제어유닛;을 포함하고, 상기 충돌유닛의 자유낙하에 의한 위치에너지를 운동에너지로 전환하여 자동차용 시트 백의 충돌시험이 수행될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 프레임 유닛의 수평 프레임의 수평 레일부는 상기 수직 프레임과 연결되는 부분에서 상기 대차유닛에 충돌되기 전까지 상기 충돌유닛의 위치에너지가 운동에너지로 전환되는 에너지 전환구간; 상기 충돌유닛이 상기 대차유닛에 충돌하는 충돌구간; 및 상기 충돌유닛과 충돌된 상기 대차유닛이 감속하는 감속구간;으로 구획될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치는 상기 프레임 유닛, 상기 충돌유닛, 또는 상기 대차유닛에 설치되어 상기 대차유닛과 상기 충돌유닛의 이동거리, 가속도 또는 상기 충돌유닛의 승강 높이를 측정하는 센싱유닛;을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치는 상기 충돌유닛이 상기 대차유닛에 충돌할 때에 상기 충돌유닛과 상기 대차유닛 및 상기 수평 프레임을 보호하기 위해 상기 충돌유닛, 상기 대차유닛, 또는 상기 수평 프레임에 형성되는 댐핑유닛;을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 충돌유닛은 일정한 길이와 폭을 구비하는 본체부; 상기 수평 레일부와 상기 수직 레일부를 따라 슬라이딩 또는 회전 이동 가능하도록 상기 본체부의 양측에 설치되는 이동 블럭부; 및 상기 본체부의 선단에 형성되어 상기 충돌유닛을 상기 이동유닛과 탈부착 가능하게 연결하는 탈착부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 이송유닛은 회전 동력을 제공하는 동력공급부; 및 상기 동력공급부와 상기 충돌유닛의 탈착부를 연결하는 연결부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 이송유닛은 상기 수직 프레임 또는 상기 수평 프레임 상에 설치되어 상기 연결부를 지지하면서 상기 동력공급부의 구동시에 상기 연결부의 이동을 가이드하는 안내부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 대차유닛은 일정한 길이와 폭을 구비하는 베이스부;상기 수평 레일부를 따라 슬라이딩 또는 회전 이동 가능하도록 베이스부의 양측에 설치되는 가이드 블럭부; 및 상기 베이스부의 상단에 설치되는 시트 백부; 상기 시트 백부와 인접하게 상기 베이스부의 상단에 설치되어 시험블럭을 수용하는 공간부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 센싱유닛은 상기 충돌유닛의 본체부와 상기 대차유닛의 베이스부에 설치되어 상기 충돌유닛과 상기 대차유닛의 가속도를 측정하는 가속도 측정부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 센싱유닛은 상기 수직 프레임에 설치되어 상기 충돌유닛의 승강 높이를 측정하는 높이 측정부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 센싱유닛은 상기 수평 프레임에 설치되어 상기 충돌유닛과 대차유닛의 이송거리를 측정하는 이송거리 측정부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 바람직한 다른 실시예에서, 자동차용 시트 백 충돌시험장치의 상기 충돌유닛의 상기 탈착부는 전자석으로 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 자동차용 시트백 충돌시험장치는 수평 레일부와 수직 레일부를 따라 수평 프레임부와 수직 프레임부에 수평 이동 및 수직 이동 가능하게 설치되어 대차유닛에 충돌하는 충돌유닛이 이송유닛에 의해 수직 프레임부의 최상부로 이동하고, 이러한 충돌유닛의 자유낙하에 의한 위치에너지를 운동에너지로 전환하여 자동차용 시트 백의 충돌시험이 수행됨에 따라 충돌시험을 위한 설치공간을 감소시켜 공간 효율성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트백 충돌시험장치는 위치에너지를 운동에너지로 전환하여 자동차용 시트백의 충돌시험이 수행됨에 따라 충격량 발생을 위한 유압장비와 같은 고가의 장비를 설치할 필요가 없어 설치비용이 감소되어 중소기업에서는 이를 용이하게 도입할 수 있어 보급의 증대에 따라 균형있는 산업발전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의한 자동차용 시트백 충돌시험장치는 충돌유닛을 수직 프레임의 상부로 이동시킬 때에만 동력을 사용함에 따라 전략 사용량을 최소화하여 시트백 충돌시험비용을 절감하고, 단순 자유낙하 원리를 통해 충격량을 발생시켜 관련 부품의 고장이나 파손을 예방하여 시트백 충돌시험장치의 유지비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

게다가, 본 발명에 의한 자동차용 시트백 충돌시험장치는 유지비용 감소에 따라 다양한 시험을 통해 자동차 시트백 충돌시험장치는 충돌시험의 정확도를 향상시켜 최종적으로 자동차의 안정성을 현저히 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트백 충돌시험장치는 시험시간을 감소하고, 자유낙하에 의한 충돌을 통해 실험자의 안전과 편의를 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 자동차용 충돌시험장치의 개념도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치의 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치의 수평 레일부의 구획구간을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치의 대차유닛의 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치의 충돌유닛의 사시도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 조립식 베개의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치의 사시도를 나타내고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치의 수평 레일부의 구획구간을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치의 대차유닛의 사시도를 나타내고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치의 충돌유닛의 사시도를 나타낸다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치(10)를 설명한다. 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치(10)는 프레임유닛(100), 대차유닛(200), 충돌유닛(300), 이송유닛(400), 및 제어유닛(500)을 포함한다.

프레임유닛(100)은 지면에 수평하고 서로 평행하게 설치되는 한 쌍의 수평 프레임부(110)와 수평 프레임부(110)의 일단에서 지면에 대해 수직면서 서로 평행하게 설치되는 한 쌍의 수직 프레임부(120)를 구비한다.

수평 레일부(111)는 수평 프레임부(110)를 따라 연장 형성된다. 즉, 수평 레일부(111)는 수평 프레임부(110)와 평행하도록 수평 프레임부(110) 상에 형성된다. 수직 레일부(121)는 일단이 수평 레일부(111)와 접촉하고, 접촉되는 부분은 라운드지면서 수직 프레임부(120)를 따라 연장 형성된다. 즉, 수직 레일부(121)와 평행하도록 수직 프레임부(120) 상에 형성된다. 도 2에 수직 레일부(121)의 선단이 라운드지게 형성되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 수평 레일부(111)의 선단이 라운드지게 형성되고, 수직 레일부는 직선형태로 형성될 수도 있다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 수평 레일부(111)와 수직 레일부(121)는 후술하는 대차유닛(200)의 가이드 블럭부(220)와 충돌유닛(300)이 이동 블럭부(320)가 바퀴형태로 형성되어 회전 이동할 수 있도록 수평 프레임부(110)와 수직 프레임부(120)상에 레일 형태로 형성될 수 있다. 또한, 후술하는 대차유닛(200)의 가이드 블럭부(220)와 충돌유닛(300)이 이동 블럭부(320)가 슬라이드 블럭 형태로 형성되는 경우에는 LM 가이드 형태로 형성될 수도 있다. 다만, 대차유닛(200)과 충돌유닛(300)이 이동하는 동안에 마찰을 최소화하기 위해 대차유닛(200)의 가이드 블럭부(220)와 충돌유닛(300)의 이동 블럭부(320)는 롤러 바퀴 형태로 형성되고, 수평 레일부(111)와 수직 레일부(121)는 수평 프레임부(110)와 성되는 경우에는 LM 가이드 형태로 형성될 수도 있다. 다만, 대차유니(200)은 수직 프레임부(120)상에 이들을 수용하면서 이탈되지 않도록 레일 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 대차유닛(200)과 충돌유닛(300)을 강제로 충돌방향이 아닌 수직 프레임(120) 방향으로 이동을 용이하게 하기 위해 랙과 피니언 또는 볼스크류가 수평 프레임부상에 설치될 수도 있다.

대차유닛(200)은 수평 레일부(111)를 따라 수평 프레임부(111)에 수평 이동 가능하게 설치된다. 즉, 대차유닛(200)은 수평 레일부(111)를 따라서 수평 프레임부(111) 상에서만 수평 이동가능하게 설치된다.

충돌유닛(300)은 수평 레일부(111)와 수직 레일부(121)를 따라 수평 프레임부(110)와 수직 프레임부(120)에 수평이동 및 수직이동 가능하게 설치되어 제어유닛(500)의 제어에 의해 대차유닛(200)에 충돌한다.

이송유닛(400)은 제어유닛(500)의 제어에 의해 충돌유닛(300)을 수직 프레임부(120)의 최상부까지 승강 이동시킨다.

제어유닛(500)은 이송유닛(400)을 제어하여 충돌유닛(300)의 승강 및 자유낙하를 제어하고, 후술하는 센싱유닛(600)을 통해 센싱된 대차유닛(200)과 충돌유닛(300)이 이동거리, 가속도, 높이 정보를 유선 또는 무선으로 수신하여 충돌유닛(300)의 충격량을 조절하고, 대차유닛(200)의 이동거리를 제어하며, 이송유닛(400)의 작동유무 등을 종합적으로 제어할 수 있다.

도 3에 도시된 것처럼, 수평 레일부(111)는 수직 프레임(120)과 연결되는 부분에서 충돌유닛(300)이 대차유닛(200)에 충돌되기 전까지 충돌유닛의 위치에너지가 운동에너지로 전환되는 에너지 전환구간(A)과 충돌유닛(300)이 대차유닛(200)에 충돌하는 충돌구간(B), 및 충돌유닛(300)과 충돌된 대차유닛(200)이 감속하는 감속구간으로 구획된다.

본 발명에 의한 자동차용 시트백 충돌시험장치는 수평 레일부와 수직 레일부를 따라 수평 프레임부와 수직 프레임부에 수평 이동 및 수직 이동 가능하게 설치되어 대차유닛에 충돌하는 충돌유닛이 이송유닛에 의해 수직 프레임부의 최상부로 이동하고, 이러한 충돌유닛의 자유낙하에 의한 위치에너지를 운동에너지로 전환하여 자동차용 시트 백의 충돌시험이 수행됨에 따라 충돌시험을 위한 설치공간을 감소시켜 공간 효율성을 극대화하고, 유압장비와 같은 고가의 장비를 설치할 필요가 없어 설치비용이 감소되어 중소기업에서는 이를 용이하게 도입할 수 있어 보급의 증대에 따라 균형있는 산업발전을 도모할 수 있다.

도 2에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치(10)는 센싱유닛(600)을 더 포함한다.

센싱유닛(600)은 프레임유닛(100), 충돌유닛(300), 및/또는 대차유닛(200)에 설치되어 대차유닛(200)과 충돌유닛(300)의 이동거리와 가속도 또는 충돌유닛(300)의 승강 높이를 측정할 수 있다. 이렇게 측정된 각종 데이터는 유선 또는 무선통신을 통해 제어유닛(500)으로 전송되고 제어유닛(500)은 이를 통해 자동차 시트백 충돌시험장치(10)를 전반적으로 제어한다.

이러한 센싱유닛(600)은 가속도 측정부(610), 높이 측정부(620), 및 또는 이송거리 측정부(630)를 포함한다.

도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 가속도 측정부(610)는 충돌유닛(300)의 본체부(310)와 대차유닛(200)의 베이스부(210)에 각각 설치되어 충돌유닛(300)의 자유낙하시와 충돌유닛에 충돌된 대차유닛(200)의 가속도를 측정한다.

도 2에 도시된 것처럼, 높이 측정부(620)는 수직 프레임(120)의 일측 또는 양측에 수직 프레임을 따라 높이방향으로 설치되어 충돌유닛(300)의 승강 높이를 측정한다. 이에 따라 충돌유닛(300)의 위치에너지를 계산하여 원하는 충격량으로 대차유닛(200)에 충돌유닛(300)이 충돌되게 한다.

도 2에 도시된 것처럼, 이송거리 측정부(630)는 수평 프레임(110)의 일측 또는 양측에 수평 프레임을 따라 길이방향으로 설치되어 충돌유닛(300)과 대차유닛(200) 이송거리를 측정한다.

이처럼, 본 발명에 의한 자동차용 시트백 충돌시험장치는 충돌유닛을 수직 프레임의 상부로 이동시킬 때에만 동력을 사용함에 따라 전략 사용량을 최소화하여 시트백 충돌시험비용을 절감할 수 있다.

도 2 및 도 4 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치(10)는 충돌유닛(300)이 대차유닛(200)에 충돌할 때에 충돌유닛(300)과 대차유닛(200) 및 대차유닛(200)과 수평 프레임(110)의 충돌로부터 충돌유닛(300), 대차유닛(200), 및 수평 프레임(110)을 보호하기 위해 충돌유닛(300), 대차유닛(200), 또는 수평 프레임(110)에 형성된다. 따라서, 단순 자유낙하 원리를 통해 충격량을 발생시켜 충돌할 때에 관련 부품의 고장이나 파손을 예방하여 시트백 충돌시험장치의 유지비용을 감소시키고, 충돌시험의 정확도를 향상시켜 최종적으로 자동차의 안정성을 현저히 개선할 수 있다.

도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치(10)의 대차유닛(200)은 베이스부(210), 가이드 블럭부(220), 시트부(230), 및 공간부(240)를 포함한다.

베이스부(210)는 일정한 길이와 폭을 구비하고 대략 사각형의 판형상으로 형성되어 대차유닛(200)이 외관을 형성한다. 베이스부(210)는 서로 평행하게 형성되는 수평 프레임(110)을 따라 대차유닛(200)이 수평 레일부(111)를 따라 이동하게 한다.

가이드 블럭부(220)는 수평 레일부(111)를 따라 슬라이딩 또는 회전 이동 가능하도록 베이스부(210)의 양측에 설치된다. 또한, 베이스부(210)의 크기 등에 따라 가이드 블럭부(220)는 베이스부(210)의 양측면에 복수개로 형성될 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 후술하는 바와 같이 가이드 블럭부(220)는 제어유닛(500)의 제어에 의해 제동력 조절부와 함께 대차유닛(200)의 감속력을 조절할 수 있도록 전자석으로 일부가 형성되거나, 전체가 전자석으로 형성될 수 있다.

시트부(230)가 베이스부(210)의 상단에 설치된다.

공간부(240)는 시트부(230)와 인접하게 베이스부(210)의 상단에 설치되어 시험블럭(241)을 수용한다. 즉, 공간부(240)에 놓인 시험블럭(241)이 충격유닛(300)의 자유낙하에 의한 충돌에 의해 공간부(240)를 벗어나 시트부(230)를 가격하게 된다.

도 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 시트백 충돌시험장치(10)의 충돌유닛(300)은 본체부(310), 이동 블럭부(320), 및 탈착부(330)를 포함한다.

본체부(310)는 일정한 길이와 폭을 구비하고 대략 사각형의 판형상으로 형성되어 충돌유닛(300)이 외관을 형성한다. 본체부(310)는 서로 평행하게 형성되는 수평 프레임(110)과 수직 프레임(120)을 따라 충돌유닛(200)이 수평 레일부(111)와 수직 레일부(121)를 따라 이동하게 한다.

이동 블럭부(320)는 수평 레일부(111)와 수직 레일부(121)를 따라 슬라이딩 또는 회전 이동 가능하도록 본체부(310)의 양측에 설치된다. 또한, 본체부(210)의 크기 등에 따라 이동 블럭부(320)는 본체부(210)의 양측면에 복수개로 형성될 수 있다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 후술하는 바와 같이 이동 블럭부(320)는 제어유닛(500)의 제어에 의해 제동력 조절부와 함께 충돌유닛(200)의 충격량이나 가속도를 조절할 수 있도록 전자석으로 일부가 형성되거나, 전체가 전자석으로 형성될 수 있다.

탈착부(330)는 본체부(310)의 선단에 형성되어 충돌유닛(300)을 이동유닛(400)과 탈부착 가능하게 연결한다. 즉, 탈착부(330)는 대차유닛(200)과 충돌하는 반대편의 본체부(310)에 형성되어 본체부(310)를 후술하는 연결부(420)와 연결한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 탈착부(330)는 전자석으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제어유닛(5000의 전기적인 신호에 의해 탈착부(330)가 연결부(420)로부터 탈거되어 충돌유닛(300)이 자유낙하를 할 수 있게 됨에 따라, 실험자의 안전과 편의를 도모하고, 실험시간을 감소시켜 실험비용을 절감할 수 있다.

도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 자동차용 시트백 충돌시험장치(10)의 이송유닛(400)은 동력공급부(410), 연결부(420), 및 안내부(430)를 포함할 수 있다.

동력공급부(410)는 수평 프레임 또는 지면에 설치되어 회전 동력을 제공한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 동력공급부는 서보모터로 형성되어 후술하는 연결부(420)의 회전수와 높이 측정부(620)의 측정 결과를 비교하여 제어유닛(500)에 의해 필요한 충격량에 따라 충격유닛(300)을 수직 프레임(120)의 필요한높이까지 상승시킬 수 있다. 이에 따라 충력유닛(300)에 의한 위치에너지가 운동에너지로 전환됨에 따라 원하는 충격량을 용이하게 발생시켜 실험시간을 감소시키고, 시험 정확도 향상을 도모할 수 있다.

연결부(420)는 일단이 동력공급부(410)와 연결되고, 타단은 탈착부(330)와 연결된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 연결부(420)는 로프 와이어, 체인, 벨트 등으로 형성될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만 탈착부(330)와 연결되는 연결부(420)의 선단은 고리 형태의 핸들부가 설치되어 수동으로 충돌유닛의 탈착부(330)와 연결부(420)의 단락시켜 충돌유닛(300)의 자유낙하를 수행할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 만 탈착부(330)와 연결되는 연결부(420)의 선단에 전자석으로 형성된 결합 부가 형성되어 탈착부(330)와 전자석으로 연결되었다가 제어유닛(500)의 전기신호에 의해 탈착부(330)와 자동으로 단락됨에 따라 충돌유닛(300)의 자유낙하를 수행할 수도 있다.

안내부(430)는 수직 프레임(120) 또는 수평 프레임(110)상에 설치되어 연결부(420)를 지지하면서 동력공급부(410)의 구동시에 연결부(430)의 이동을 가이드한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 안내부(430)는 도르래 형태로 형성될 수 있다.

이처럼, 본 발명에 의한 자동차용 시트백 충돌시험장치는 수평 레일부와 수직 레일부를 따라 수평 프레임부와 수직 프레임부에 수평 이동 및 수직 이동 가능하게 설치되어 대차유닛에 충돌하는 충돌유닛이 이송유닛에 의해 수직 프레임부의 최상부로 이동하고, 이러한 충돌유닛의 자유낙하에 의한 위치에너지를 운동에너지로 전환하여 자동차용 시트백의 충돌시험이 수행됨에 따라 충돌시험을 위한 설치공간과 설치비용을 절감하고, 자유낙하를 위해 충돌유닛을 수평 프레임부의 최상부로 이동시킬 때에만 동력을 사용함에 따라 충돌시험장치의 유지비용과 시험비용을 절감하며, 충돌시험의 정확도를 향상시켜 자동차의 안전성을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 자동차용 시트백 충돌시험장치는 수평 레일부(111)의 에너지 전환구간(A), 충돌구간(B) 및/또는 감속구간(C)에 설치된 제동력 조절부와 제어유닛(500)의 제어에 의해 충돌유닛(300)이 대차유닛(200)에 충돌하는 순간에 충돌유닛(300)의 충격량이나 충돌유닛(300) 또는 대차유닛(200)의 감속력을 조절할 수 있다. 보다 상세하게는 제동력 조절부는 수평 레일부(111)의 적어도 일 영역을 이룰 수 있다. 또한, 제동력 조절부는 복수개로 구비되어 수평 레일부(111) 상에 서로 소정의 거리고 이격된 상태로 설치될 수도 있다.

또한, 수평 레일부(111)가 전체적으로 금속 재질로 이루어진 경우, 수평 레일부(111)의 영역 중 제동력 조절부가 설치된 제1 영역과 제1 영역을 둘러싼 제2 영역 사이의 경계 영역에는 전기적 차폐가 가능한 물질이 채워져 제1 영역에서 발생한 전기적인 효과가 제2 영역으로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 제1 영역과 제2 영역은 동일 평면으로 이루어져 충돌유닛(300) 등의 레일 상의 이동에 영향이 없도록 한다. 또한, 제동력 조절부는 제어유닛(500)의 제어하여 자기력을 가질 수 있다.

또한, 제동력 조절부가 자기력을 가질 때와 동기하여 에너지 전환구간(A)을 이동하는 충돌유닛(300)의 이동 블록부(320)상의 전자석이 구동하고 그에 따라 제동력 조절부와 이동 블록부(320)상의 전자석 간의 인력에 의해 충돌유닛(300)이 감속됨으로써 충돌유닛(300)의 감속력을 조절할 수 있다. 또한, 제동력 조절부가 자기력을 가질 때와 동기하여 충돌구간(B) 및/또는 감속구간(C)에서 이동하는 대차유닛(200)의 가이드 블록부(220) 및/또는 충돌유닛(300)의 이동 블럭부(320)상의 전자석 간의 인력에 의해 이들이 감속력을 조절할 수 있다.

또한, 제동력 조절부는 제어유닛(500)으로부터 전달되는 PWM(Pulse width modulation) 신호에 기초하여 하이레벨에서 전자석으로 구동하고 로우레벨에서 전기적 성질을 띠지 않을 수 있다. 또한, PWM 신호의 펄스 폭 및 주기를 조절하여 단속적(斷續的)으로 전자석으로 구동할 수 있어 충돌유닛(300)을 단속적으로 감속시킬 수 있다. 따라서 실제 사고 발생 과정에서의 차량에 돌진하는 차량이 급브레이크를 가동할 때 일반적으로 적용되는 ABS(Anti Lock Brake System) 브레이크 시스템이 적용된 효과를 거둘 수 있어 실제 사고 과정과 동일한 상황을 연출하여 보다 정확한 충돌 실험이 진행될 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 자동차용 시트백 충돌시험장치, 100 : 프레임유닛,
110 : 수평 프레임부, 111 : 수평 레일부,
120 : 수직 프레임부, 121 : 수직 레일부,
200 : 대차유닛, 210 : 베이스부,
220 : 가이드 블럭부, 230 : 시트부,
240 : 공간부, 241 : 시험블럭,
300 : 충돌유닛, 310 : 본체부,
320 : 이동 블럭부, 330 : 탈착부,
400 : 이송유닛, 410 : 동력공급부,
420 : 연결부, 430 : 안내부,
500 : 제어유닛, 600 : 센싱유닛,
610 : 가속도 측정부, 620 : 높이 측정부,
630 : 이송거리 측정부, 700 : 댐핑유닛,
A : 에너지 전환구간, B : 충돌구간,
C : 감속구간.

Claims (12)

1. 지면에 수평하게 설치되고 수평 레일부가 형성되는 수평 프레임부와 상기 수평 프레임부의 일단에서 지면에 대해 수직하게 설치되고 일단이 상기 수평 레일부와 연결되는 수직 레일부가 형성되는 수직 프레임부를 구비하는 프레임유닛;
   상기 수평 레일부를 따라 수평 프레임부에 수평 이동 가능하게 설치되는 대차유닛;
   상기 수평 레일부와 수직 레일부를 따라 상기 수평 프레임부와 상기 수직 프레임부에 수평이동 및 수직이동 가능하게 설치되어 상기 대차유닛에 충돌하는 충돌유닛;
   상기 충돌유닛을 상기 수직 프레임부의 상부로 승강 이동시키기 위한 이송유닛; 및
   제어유닛;을 포함하고,
   상기 충돌유닛의 자유낙하에 의한 위치에너지를 운동에너지로 전환하여 자동차용 시트백의 충돌시험이 수행되는 것을 특징으로 하고,
   상기 수평 레일부는,
   상기 수직 프레임과 연결되는 부분에서 상기 대차유닛에 충돌되기 전까지 상기 충돌유닛의 위치에너지가 운동에너지로 전환되는 에너지 전환구간;
   상기 충돌유닛이 상기 대차유닛에 충돌하는 충돌구간; 및
   상기 충돌유닛과 충돌된 상기 대차유닛이 감속하는 감속구간;으로 구획되는 것을 특징으로 하고,
   상기 프레임유닛, 상기 충돌유닛, 또는 상기 대차유닛에 설치되어 상기 대차유닛과 상기 충돌유닛의 이동거리, 가속도 또는 상기 충돌유닛의 승강 높이를 측정하는 센싱유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 충돌유닛이 상기 대차유닛에 충돌할 때에 상기 충돌유닛과 상기 대차유닛 및 상기 수평 프레임을 보호하기 위해 상기 충돌유닛, 상기 대차유닛, 또는 상기 수평 프레임에 형성되는 댐핑유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 충돌유닛은,
   일정한 길이와 폭을 구비하는 본체부;
   상기 수평 레일부와 상기 수직 레일부를 따라 슬라이딩 또는 회전 이동 가능하도록 상기 본체부의 양측에 설치되는 이동 블럭부; 및
   상기 본체부의 선단에 형성되어 상기 충돌유닛을 상기 이송유닛과 탈부착 가능하게 연결하는 탈착부;를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 에너지 전환구간, 상기 충돌구간 및 상기 감속구간에 제동력 조절부가 설치되고,
   상기 제동력 조절부는 상기 제어유닛으로부터 전달되는 PWM(Pulse width modulation) 신호의 펄스 폭 및 주기에 기초하여 상기 충돌유닛을 단속적으로 감속시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트백 충돌시험장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 이송유닛은,
   회전 동력을 제공하는 동력공급부; 및
   상기 동력공급부와 상기 충돌유닛의 탈착부를 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트백 충돌시험장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 이송유닛은,
   상기 수직 프레임 또는 상기 수평 프레임 상에 설치되어 상기 연결부를 지지하면서 상기 동력공급부의 구동시에 상기 연결부의 이동을 가이드하는 안내부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트백 충돌시험장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 대차유닛은,
   일정한 길이와 폭을 구비하는 베이스부;
   상기 수평 레일부를 따라 슬라이딩 또는 회전 이동 가능하도록 베이스부의 양측에 설치되는 가이드 블럭부;
   상기 베이스부의 상단에 설치되는 시트부; 및
   상기 시트부와 인접하게 상기 베이스부의 상단에 설치되어 시험블럭을 수용하는 공간부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트백 충돌시험장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 센싱유닛은,
   상기 충돌유닛의 본체부와 상기 대차유닛의 베이스부에 설치되어 상기 충돌유닛과 상기 대차유닛의 가속도를 측정하는 가속도 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트백 충돌시험장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 센싱유닛은,
    상기 수직 프레임에 설치되어 상기 충돌유닛의 승강 높이를 측정하는 높이 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트백 충돌시험장치.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 센싱유닛은,
    상기 수평 프레임에 설치되어 상기 충돌유닛과 대차유닛의 이송거리를 측정하는 이송거리 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트백 충돌시험장치.
    
12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충돌유닛의 상기 탈착부는 전자석으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 시트백 충돌시험장치.
    
    
    

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